(57)【要約】【課題】条件の変動によらず、中間転写体上の現像剤像のクリーニングを安定して行い、クリーニング不良に伴う画像汚れの発生しない画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体５０上のトナー像をクリーニングする場合には、中間転写体５０に１次転写ローラ６５によってバイアスを印加し、中間転写体クリーナ６０によって中間転写体５０上のトナー像をクリーニングする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上の潜像を現像して現像剤像とする現像手段と、
前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、
前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる第１転写手段と、
前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写させる第２転写手段と、
前記中間転写体を清掃するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上の現像剤像をクリーニングする場合には、前記中間転写体に前記第１転写手段によってバイアスを印加し、前記クリーニング手段によって前記中間転写体上の現像剤像をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上の潜像を現像して現像剤像とする現像手段と、
前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、
前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる第１転写手段と、
前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写させる第２転写手段と、
前記中間転写体を清掃するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上の記録材に転写を行わない非記録現像剤像をクリーニングする場合には、前記中間転写体に前記第１転写手段によってバイアスを印加し、前記クリーニング手段によって前記中間転写体上の前記非記録現像剤像をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上の潜像を現像して現像剤像とする現像手段と、
前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、
前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる第１転写手段と、
前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写させる第２転写手段と、
前記中間転写体を清掃するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
画像形成動作が中断し、現像剤像が記録材に転写されずに前記中間転写体上に残留していた場合には、前記中間転写体に前記第１転写手段によってバイアスを印加し、前記クリーニング手段によって記録材に転写されずに前記中間転写体上に残留していた現像剤像をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体をクリーニングする際の前記第１転写手段によって印加されるバイアスは、前記中間転写体に転写される現像剤像の帯電極性と同極性であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体をクリーニングする際の前記第１転写手段によって印加されるバイアスは、前記中間転写体に現像剤像を転写させる際の前記第１転写手段によって印加されるバイアスと逆極性であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機、プリンタ等の電子写真方式あるいは静電記録方式を用いた画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成された可視画像を中間転写体に転写し、画像形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１に中間転写体を備えたカラー画像形成装置の一例を示す。図１のカラー画像形成装置は、中間転写体５０と該中間転写体５０に隣接した像担持体としての感光ドラム５１とを有する。
【０００３】
感光ドラム５１の周囲には、帯電ローラ５７、レーザ走査ユニット５２、４つの現像手段としての現像器、すなわちイエロー現像器５３、マゼンタ現像器５４、シアン現像器５５及びブラック現像器５６並びに感光ドラムクリーナ５９が配設されている。
【０００４】
中間転写体５０の周囲には、２次転写手段としての２次転写ローラ６１、コロナ帯電器５８及びクリーニング手段としての中間転写体クリーナ６０が配設されている。２次転写ローラ６１及び中間転写体クリーナ６０は、中間転写体５０に離接可能とされている。
【０００５】
更に、２次転写ローラ６１の記録材搬送方向上流側にはレジストローラ対６３が設置され、コロナ帯電器５８の記録材搬送方向下流側には定着器６２が設置されている。
【０００６】
また、中間転写体５０は無端状に整形された樹脂ベルトであり、材質としてはポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン等が用いられる。中間転写体５０の内側には、感光ドラム５１に対向する位置に１次転写手段としての１次転写ローラ６５が配置され、２次転写ローラ６１に対向する位置には対向ローラ６６が配置され、中間転写体クリーナ６０に対向する位置にはバックアップローラ６７が設置されている。
【０００７】
上記構成のカラー画像形成装置における画像形成動作について説明する。
【０００８】
まず、感光ドラム５１の表面が帯電ローラ５７によって一様に帯電される。この一様帯電された感光ドラム５１に対し、レーザ走査ユニット５２が図示しないコントローラから出力された画像データに基づきレーザ光Ｌを照射して、感光ドラム５１の表面に１色目の静電潜像を形成する。この１色目の潜像としては、例えばイエロー現像器５３によって現像されて、感光ドラム５１上に１色目のイエロートナー像が形成される。
【０００９】
そして、図示しない高圧電源から１次転写ローラ６５に印加された転写バイアスによって、感光ドラム５１上のイエロートナー像が中間転写体５０に１次転写される。この転写によって転写されずに感光ドラム５１上に残ったトナーは、感光ドラムクリーナ５９によってクリーニングされる。
【００１０】
以下、上記１色目と同様に、２色目、３色目及び４色目について、潜像を形成し、潜像を対応したそれぞれのマゼンタ現像器５４、シアン現像器５５、ブラック現像器５６で現像し、得られたマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像を中間転写体５０上に重ね合わせて転写し、中間転写体５０上にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像を重畳したカラー画像が得られる。
【００１１】
ところで、画像濃度を制御するために、連続画像形成中や画像形成修了後に、感光ドラム５１上に一定濃度のパッチ画像（非記録現像剤像）を現像し、中間転写体５０に１次転写を行い、中間転写体５０近傍に設置されたパッチセンサ６８によってパッチ画像の濃度を読み取り、その濃度に基づいてトナーの過不足量を図示しないＣＰＵによって演算し、不足の場合には対応する現像器にトナーを補給し、画像濃度を一定に維持している。パッチ画像形成時は、中間転写体クリーナ６０が中間転写体５０に当接し、濃度の読み取りが終了したパッチ画像を随時クリーニングしている。
【００１２】
中間転写体５０上に形成された４色のトナー像は、不図示の給紙部から給紙され、レジストローラ対６３によりタイミングをとって中間転写体５０と２次転写ローラ６１とのニップ部に送られた記録材６４上に、一括して２次転写される。
【００１３】
このとき、２次転写ローラ６１は、このニップ部に記録材６４がくる直前に中間転写体５０に当接される。この当接の時点で２次転写ローラ６１に、図示しない高圧電源から転写バイアスが印加され、これにより、中間転写体５０から４色の重ね合わされたトナー像が記録材６４へ一括転写される。この後、記録材６４は定着器６２にて定着処理が行われ、機外に排紙される。
【００１４】
転写工程が終了した中間転写体５０は、中間転写体クリーナ６０が中間転写体５０に当接することによってクリーニングされる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、パッチ画像（非記録現像剤像）が頻繁に形成されてクリーニングされた場合や、環境の変動や経時変化等によってトナーの帯電特性が変化し、中間転写体に対するトナーの静電付着力が上昇した場合等に、パッチ画像（非記録現像剤像）が中間転写体クリーナによってクリーニングしきれず、画像汚れなどを引き起こすといった問題があった。
【００１６】
また、パッチ画像（非記録現像剤像）に限られず、画像形成動作が途中で停止してしまった場合の記録材へ転写できなかったトナー像等の中間転写体上のトナー像についても、同様に中間転写体クリーナによってクリーニングしきれず、画像汚れなどを引き起こすといった問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、条件の変動によらず、中間転写体上の現像剤像のクリーニングを安定して行い、クリーニング不良に伴う画像汚れの発生しない画像形成装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像して現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる第１転写手段と、前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写させる第２転写手段と、前記中間転写体を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体上の現像剤像をクリーニングする場合には、前記中間転写体に前記第１転写手段によってバイアスを印加し、前記クリーニング手段によって前記中間転写体上の現像剤像をクリーニングすることを特徴とする。
【００１９】
潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像して現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる第１転写手段と、前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写させる第２転写手段と、前記中間転写体を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体上の記録材に転写を行わない非記録現像剤像をクリーニングする場合には、前記中間転写体に前記第１転写手段によってバイアスを印加し、前記クリーニング手段によって前記中間転写体上の前記非記録現像剤像をクリーニングすることを特徴とする。
【００２０】
潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像して現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる第１転写手段と、前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写させる第２転写手段と、前記中間転写体を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、画像形成動作が中断し、現像剤像が記録材に転写されずに前記中間転写体上に残留していた場合には、前記中間転写体に前記第１転写手段によってバイアスを印加し、前記クリーニング手段によって記録材に転写されずに前記中間転写体上に残留していた現像剤像をクリーニングすることを特徴とする。
【００２１】
前記中間転写体をクリーニングする際の前記第１転写手段によって印加されるバイアスは、前記中間転写体に転写される現像剤像の帯電極性と同極性であることが好適である。
【００２２】
前記中間転写体をクリーニングする際の前記第１転写手段によって印加されるバイアスは、前記中間転写体に現像剤像を転写させる際の前記第１転写手段によって印加されるバイアスと逆極性であることが好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１〜図３を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００２５】
まず、本実施形態の画像形成装置の構成及び動作についてであるが、画像形成装置の構成及び通常時の画像形成動作については、従来の技術で説明した図１の画像形成装置と略同一であり、説明を省略する。
【００２６】
本実施形態では、パッチ画像（非記録現像剤像）の形成並びに本発明の特徴である中間転写体５０上のトナー像のクリーニングに関わる構成及び動作について以下に説明を行う。
【００２７】
中間転写体５０上に残存するトナー像の例としては、従来から、画像濃度を制御するために形成するパッチ画像（非記録現像剤像）がある。
【００２８】
パッチ画像は、連続画像形成中や画像形成終了後に、感光ドラム５１上に一定濃度のパッチ画像を現像し、中間転写体５０に１次転写を行い、中間転写体５０近傍に設置されたパッチセンサ６８によってパッチ画像の濃度を読み取り、その濃度に基づいてトナーの過不足量を図に示さないＣＰＵによって演算し、不足の場合には対応する現像器にトナーを補給し、画像濃度を一定に維持している。
【００２９】
図２（ａ）に、従来の画像形成装置のパッチ画像形成時の１次転写と中間転写体クリーナ６０の着脱動作のシーケンスを示す。
【００３０】
従来の画像形成装置においては、パッチ画像形成時の前後は、中間転写体クリーナ６０が中間転写体５０に常に当接し、濃度の読み取りが終了したパッチ画像を随時クリーニングしている。
【００３１】
一方、従来と同様の理由から画像濃度制御用のパッチ画像を形成しているが、本実施形態の画像形成装置においては、以下に示すシーケンスを用いている。本実施形態の画像形成装置におけるパッチ画像形成時の１次転写と中間転写体クリーナの着脱動作のシーケンスを、図２（ｂ）に示す。
【００３２】
本実施形態の画像形成装置においては、画像濃度を制御するために、連続画像形成中や画像形成終了後に、感光ドラム５１上に一定濃度のパッチ画像を現像し、中間転写体５０に１次転写を行うのは従来の装置と同様である。しかし、パッチ画像の１次転写時、中間転写体クリーナ６０は中間転写体５０に当接せずに離間しており、中間転写体５０上には位置を変えて連続した３色のパッチ画像が順次形成される。
【００３３】
但し、パッチ画像の濃度の測定は、従来の技術同様、１次転写されたパッチ画像がパッチセンサ６８を通過する際に行われる。
【００３４】
そして、３色のパッチ画像が中間転写体５０上に形成された後に、さらにもう１周、中間転写体５０を回転させる。この時、１次転写部において中間転写体５０上のトナー像の帯電極性と同極のバイアスが、１次転写ローラ６５に印加される。本実施形態の場合には、中間転写体５０上のトナー像の帯電極性がマイナスであるので、マイナスのバイアスが１次転写ローラ６５に印加される。
【００３５】
言い換えると、通常の感光ドラム５１上から帯電極性がマイナスのトナー像を中間転写体５０に１次転写する際には１次転写ローラ６５はプラスのバイアスを印加するので、このパッチ画像形成後の１周の間にかけるバイアスは１次転写のバイアスに対して逆極性のバイアスをかけているともいえる。
【００３６】
このように、通常の画像形成において感光ドラム５１から中間転写体５０にトナー像を転写するのとは逆極性のバイアスを印加することで、中間転写体５０上のトナーは感光ドラム５１に逆に転写される。また、この逆の転写と同時に中間転写体５０上に残ったトナー像の帯電量が減少し、中間転写体５０とトナー像との付着力が弱まる。
【００３７】
そして、この転写時とは逆極性のバイアスを中間転写体５０に印加すると同時に、１次転写部においてバイアスが印加された領域に対して、中間転写体クリーナ６０を当接させ、中間転写体５０を１周にわたって清掃する。
【００３８】
つまり、転写時とは逆極性のバイアスを中間転写体５０に印加して、中間転写体５０上に残ったトナー像の帯電量を減少させ、中間転写体５０とトナー像との付着力が弱まった状態で、中間転写体クリーナ６０によってクリーニングを行う。
【００３９】
図３に、従来の画像形成装置におけるパッチ画像の単位面積あたりの重量と帯電量及び本実施形態におけるクリーニング直前のパッチ画像の単位面積あたりの重量と帯電量を示し、それぞれのクリーニング性の評価結果を示す。
【００４０】
クリーニング性の評価は、中間転写体クリーナ６０が有する加圧状態のクリーニングブレードを１回通過させることで、中間転写体５０上に形成したパッチ画像を完全に清掃できた否かで判断した。なお、従来の画像形成装置におけるものは、トナー像の帯電量が上昇し、クリーニング性が悪化したものが示されている。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態の効果として、中間転写体５０上のトナー像のクリーニング性が向上し、容易にクリーニングすることが可能になった。
【００４２】
上記構成によって、中間転写体５０上に形成されたパッチ画像の量と静電付着力を減ずることによって、従来の画像形成装置における、パッチ画像が頻繁に形成されてクリーニングされた場合や、環境の変動や経時変化等によってトナーの帯電特性が変化して中間転写体５０に対するトナーの静電付着力が上昇した場合等に、パッチ画像が中間転写体クリーナ６０によってクリーニングしきれず、画像汚れ等を引き起こすといった問題点を弊害無く解決することができ、条件の変動によらず、パッチ画像のクリーニングを安定して行い、パッチ画像のクリーニング不良に伴う画像汚れの発生しない画像形成装置を提供することができた。
【００４３】
また、本実施形態においては、画像濃度制御用のパッチ画像（非記録現像剤像）をクリーニングする例を挙げたが、同様の手法を用いる事で、他用途のために形成される非記録現像剤像、例えば色調補正用パッチ画像、ベルト位置検知・補正用パッチ画像等にも好適に適用できる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図４には、第２の実施の形態が示されている。本実施形態の画像形成装置は、第１実施形態と略同様の構成を備えているが、通常の画像形成動作が中断された場合に中間転写体５０上に残留する未転写トナー像をクリーニングするシーケンスについて特徴的であるため、以下に説明する。
【００４５】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４６】
通常の画像形成動作中、記録材のジャム（紙詰まり）等の事故によって画像形成動作が中断する場合があり、その場合中間転写体５０上には、１次転写され、かつ２次転写が行われていない、すなわち未記録トナー像が残留している場合がある。
【００４７】
従来、このような未記録トナー像に対しては、紙詰まり等の事故を処理した後に復帰動作として中間転写体５０を回転させ、中間転写体クリーナ６０を当接させる動作が行われてきた。
【００４８】
しかしながら、第１実施形態でも説明したように、未記録トナー像の中間転写体５０への静電付着力は様々な要因によって変動しうるばかりか、形成されていた画像によってはそのトナー像の量も様々であり、著しく多量のトナー像が存在しうる。
【００４９】
従来、そういった場合を想定して、復帰シーケンスにおいては、中間転写体５０のクリーニングを何周にもわたって行う等の対策を行っている場合が多かった。
【００５０】
このような画像形成動作が中断した場合の復帰シーケンスにおいても、本発明の原理を用いることによって、少ない中間転写体５０の清掃によって、より効果的にクリーニングを行うことができる。
【００５１】
図４は本実施形態における画像形成動作が中断した場合の復帰シーケンスの１次転写バイアス及び中間転写体クリーナ６０の着脱動作を示す図である。
【００５２】
第１実施形態で説明した手法と同様に、中間転写体クリーナ６０を中間転写体５０から離間させた状態で中間転写体５０を回転させ、中間転写体１周にわたって１次転写部において中間転写体５０上のトナー像の帯電極性と同極のバイアスが、１次転写ローラ６５に印加される。本実施形態の場合は中間転写体５０上のトナー像の帯電極性がマイナスであるので、マイナスのバイアスが１次転写ローラ６５に印加される。
【００５３】
言い換えると、通常の感光ドラム５１上から帯電極性がマイナスのトナー像を中間転写体５０に１次転写する際には１次転写ローラ６５はプラスのバイアスを印加するので、このパッチ画像形成後の１周の間にかけるバイアスは１次転写のバイアスに対して逆極性のバイアスをかけているともいえる。
【００５４】
このように、通常の画像形成において感光ドラム５１から中間転写体５０にトナー像を転写するのとは逆極性のバイアスを印加することで、中間転写体５０上のトナーは感光ドラム５１に逆に転写される。また、この逆の転写と同時に中間転写体５０上に残ったトナー像の帯電量が減少し、中間転写体５０とトナー像との付着力が弱まる。
【００５５】
そして、この転写時とは逆極性のバイアスを中間転写体５０に印加すると同時に、１次転写部においてバイアスが印加された領域に対して、中間転写体クリーナ６０を当接させ、同じく中間転写体５０を１周にわたって清掃する。
【００５６】
つまり、転写時とは逆極性のバイアスを中間転写体５０に印加して、中間転写体５０上に残ったトナー像の帯電量を減少させ、中間転写体５０とトナー像との付着力が弱まった状態で、中間転写体クリーナ６０によってクリーニングを行う。
【００５７】
上記構成によって、通常の画像形成動作中、記録材のジャム（紙詰まり）等の事故によって画像形成動作が中断する場合があり、その場合中間転写体５０上には、１次転写され、かつ２次転写が行われていない、すなわち未記録トナー像の量と静電付着力を減ずることによって、未記録トナー像のクリーニングを安定して行い、未記録トナー像のクリーニング不良に伴う画像汚れの発生しない画像形成装置を提供することができた。
【００５８】
以上、上記実施形態で説明したように、本発明を用いると、中間転写体５０上のトナー像の清掃が容易に行える。また、中間転写体５０上のトナー像は、上記実施形態で説明したトナー像に限られず、中間転写体５０上の清掃されるトナー像であればどのようなものでもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、条件の変動によらず、中間転写体上の現像剤像のクリーニングを安定して行い、クリーニング不良に伴う画像汚れの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は中間転写体を備えたカラー画像形成装置を示す断面概略図である。
【図２】図２（ａ）は従来の画像形成装置のパッチ画像形成時の１次転写と中間転写体クリーナの着脱動作のタイミングである。図２（ｂ）は第１実施形態の画像形成装置におけるパッチ画像形成時の１次転写と中間転写体クリーナの着脱動作のシーケンスである。
【図３】図３は従来の画像形成装置及び第１実施形態におけるパッチ画像の単位面積あたりの重量と帯電量を示し、クリーニング性の評価結果を示す図である。
【図４】図４は第２実施形態における画像形成動作が中断した場合の復帰シーケンスの１次転写バイアス及び中間転写体クリーナの着脱動作を示す図である。
【符号の説明】
５０  中間転写体
５１  感光ドラム
５２  レーザ走査ユニット
５３  イエロー現像器
５４  マゼンタ現像器
５５  シアン現像器
５６  ブラック現像器
５７  帯電ローラ
５８  コロナ帯電器
５９  感光ドラムクリーナ
６０  中間転写体クリーナ
６１  ２次転写ローラ
６２  定着器
６３  レジストローラ対
６４  記録材
６５  １次転写ローラ
６６  対向ローラ
６７  バックアップローラ
６８  パッチセンサ
【図１】
2004325832.tif 000003
【図２】
2004325832.tif 000004
【図３】
2004325832.tif 000005
【図４】
2004325832.tif 000006