(57)【要約】【課題】この発明は、転写チリ現象が発生して画質が劣化するという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、中間転写体１０上に保持された画像形成媒体画像が通過する部分の上部に設置され、画像形成媒体の電荷極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加部材を備えたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に画像形成媒体画像を形成する手段を有し、前記像担持体上に形成された画像形成媒体画像を中間転写体に静電的に転写させる画像形成装置において、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像が通過する部分の上部に設置され、前記画像形成媒体の電荷極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記中間転写体の転写部下流側領域に設置され、前記中間転写体及び前記中間転写体上の画像形成媒体画像の表面電位を検出する表面電位計を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材には、前記表面電位計により検出された前記中間転写体の表面電位の絶対値と、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像の表面電位の絶対値のいずれか大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材に印加されるバイアス電圧を、前記像担持体の帯電設定電位および前記像担持体に形成された画像形成媒体画像を前記中間転写体に転写する際に印加される転写バイアスの設定値をもとに制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、前記中間転写体の内側にローラ部材が接触して配置されている場合、前記中間転写体に平行となるように前記ローラ部材の対向面に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、前記中間転写体の周囲に金属部材が配置されている場合、この金属部材の形成する電界の影響を前記中間転写体が受けないように、前記中間転写体に平行に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列される場合に、前記複数個の像担持体の各間に前記中間転写体の表面に平行に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列され、前記複数個の像担持体の各間に、前記像担持体上の潜像を画像形成媒体で現像する現像装置が配置されている場合、この現像装置の前記中間転写体に面した部分に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列され、前記複数個の像担持体の各間に前記像担持体のクリーニングを行うクリーニング装置が配置されている場合、このクリーニング装置の前記中間転写体に面した部分に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列され、前記複数個の像担持体の各間にプロセスカートリッジが配置されている場合、このプロセスカートリッジの前記中間転写体に面した部分に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体上に画像形成媒体画像を形成し、この像担持体上に形成した画像形成媒体画像を中間転写体に静電的に転写させる画像形成方法において、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像が通過する部分の上部に、画像形成媒体の電荷極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加部材を設置することにより、前記中間転写体上に形成される電界を安定にすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成方法において、前記中間転写体の転写部下流側領域で、前記中間転写体及び前記中間転写体上の画像形成媒体画像の表面電位を検出し、その検出結果により前記バイアス電圧印加部材の電圧を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の画像形成方法において、前記バイアス電圧印加部材には、表面電位計により検出した前記中間転写体の表面電位の絶対値と、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像の表面電位の絶対値のいずれか大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアスを印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の画像形成方法において、前記バイアス電圧印加部材に印加されるバイアス電圧を、前記像担持体に形成された画像形成媒体画像を前記中間転写体に転写する際に印加される転写バイアスの設定値をもとに制御することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成装置においては、従来、中間転写体上にトナー等の画像形成媒体で形成された画像形成媒体画像の飛散という問題がある。これは、像担持体から一二次転写部で転写されて中間転写体上に形成された画像形成媒体画像が二次転写部まで搬送される途中で起こる現象であり、中間転写体付近にあるローラ部材や金属部材の干渉によって形成された不安定な電界が画像形成媒体に作用して画像形成媒体を空中に飛散させる原因となっている。
【０００３】
このような画像形成媒体の飛散に対しては、従来技術として、問題個所のローラにバイアスを印加して画像形成媒体が飛散しないように電界を形成する画像形成装置が特許文献１に記載されている。
この他にも中間転写体上での画像形成媒体画像の乱れについては、像担持体の転写部下流側で発生する、一旦中間転写体に転写された画像形成媒体が再び像担持体上に戻ってしまう逆転写現象がある。
【０００４】
この逆転写現象や上述の画像形成媒体の飛散問題に対しても、特許文献２に記載されているように、問題個所に帯電手段を設置して中間転写体上の表面を帯電させるというような対策や、また特許文献３に記載されているように、問題個所に帯電手段を設置して画像形成媒体を帯電させるという対策があげられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３５６６１１号公報
【特許文献２】
特開２０００−５６５９０号公報
【特許文献３】
特開２０００−７５５６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の画像形成装置では、ローラに印加されたバイアスは画像形成媒体をひきつける向きに形成されるので、他の個所で画像形成媒体が飛散した場合にその飛散した画像形成媒体が再びローラ部材にひきつけられて中間転写体に戻り、画像を乱す恐れがあった。
【０００７】
特許文献２、３記載のような逆転写現象や画像形成媒体の飛散問題に対する帯電手段による対策を中間転写体上の画像形成媒体に対して行うと、帯電手段により中間転写体上の電位が変化する際や、画像形成媒体自体の電荷が変化する際に、画像形成媒体の一部が画像形成媒体画像の周辺に飛び散る「転写チリ」現象が発生し、画質が劣化する。また、帯電手段には非接触で電荷供給が行なえるコロナ放電を利用したものが一般的であり、有害な酸化気体が発生することも問題である。
【０００８】
本発明は、画像形成媒体の飛散を防止して高品質な画像を得ることができ、画像形成媒体の飛散により発生する画像形成装置内部の汚れを防ぐことができて清掃部材の寿命を延命することができ、保守容易度が高く信頼性が高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、像担持体上に画像形成媒体画像を形成する手段を有し、前記像担持体上に形成された画像形成媒体画像を中間転写体に静電的に転写させる画像形成装置において、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像が通過する部分の上部に設置され、前記画像形成媒体の電荷極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加部材を備えたものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記中間転写体の転写部下流側領域に設置され、前記中間転写体及び前記中間転写体上の画像形成媒体画像の表面電位を検出する表面電位計を備えたものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材には、前記表面電位計により検出された前記中間転写体の表面電位の絶対値と、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像の表面電位の絶対値のいずれか大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアスを印加するものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材に印加されるバイアス電圧を、前記像担持体の帯電設定電位および前記像担持体に形成された画像形成媒体画像を前記中間転写体に転写する際に印加される転写バイアスの設定値をもとに制御するものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、前記中間転写体の内側にローラ部材が接触して配置されている場合、前記中間転写体に平行となるように前記ローラ部材の対向面に設置したものである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、前記中間転写体の周囲に金属部材が配置されている場合、この金属部材の形成する電界の影響を前記中間転写体が受けないように、前記中間転写体に平行に設置したものである。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列される場合に、前記複数個の像担持体の各間に前記中間転写体の表面に平行に設置したものである。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列され、前記複数個の像担持体の各間に、前記像担持体上の潜像を画像形成媒体で現像する現像装置が配置されている場合、この現像装置の前記中間転写体に面した部分に設置したものである。
【００１７】
請求項９に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列され、前記複数個の像担持体の各間に前記像担持体のクリーニングを行うクリーニング装置が配置されている場合、このクリーニング装置の前記中間転写体に面した部分に設置したものである。
【００１８】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記バイアス電圧印加部材は、複数個の前記像担持体が前記中間転写体の周囲に並列され、前記複数個の像担持体の各間にプロセスカートリッジが配置されている場合、このプロセスカートリッジの前記中間転写体に面した部分に設置したものである。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、像担持体上に画像形成媒体画像を形成し、この像担持体上に形成した画像形成媒体画像を中間転写体に静電的に転写させる画像形成方法において、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像が通過する部分の上部に、画像形成媒体の電荷極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加部材を設置することにより、前記中間転写体上に形成される電界を安定にすることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、請求項１１記載の画像形成方法において、前記中間転写体の転写部下流側領域で、前記中間転写体及び前記中間転写体上の画像形成媒体画像の表面電位を検出し、その検出結果により前記バイアス電圧印加部材の電圧を制御することを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に係る発明は、請求項１１または１２記載の画像形成方法において、前記バイアス電圧印加部材には、表面電位計により検出した前記中間転写体の表面電位の絶対値と、前記中間転写体上に保持された画像形成媒体画像の表面電位の絶対値のいずれか大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアスを印加することを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に係る発明は、請求項１１記載の画像形成方法において、前記バイアス電圧印加部材に印加されるバイアス電圧を、前記像担持体に形成された画像形成媒体画像を前記中間転写体に転写する際に印加される転写バイアスの設定値をもとに制御することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態は、画像形成媒体の電荷極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加部材を中間転写体の表面に平行になるように設置して中間転写体上の画像形成媒体を中間転写体に保持させるような向きの電界を発生させ、安定した電界の中で、画像形成媒体によって形成された画像を搬送することができるようにしたもので、画像形成媒体の飛散を防止して高品質な画像を得ることができる。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態１を示す。この実施形態１は、タンデム型中間転写方式の画像形成装置であるカラープリンタである。図１において、符号１００は複写装置本体、２００は複写装置本体１００が載せられる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けられるスキャナ、４００はスキャナ３００の上に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写装置本体１００には、中央に、中間転写体としての中間転写ベルト１０が設けられている。
【００２５】
この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回されて図１中時計回りに回転搬送可能とされる。この実施形態１では、３つの支持ローラ１４，１５，１６のなかで第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。また、中間転写ベルト１０における第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５の間に張り渡した部分の上には、その搬送方向に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの色の画像をそれぞれ形成する画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂが横に並べて配置されてタンデム画像形成部２０が構成される。但し、これら４つの色の画像の形成順は一例であり、これに限定されるものではない。
【００２６】
図２は、タンデム画像形成部２０の部分拡大図である。タンデム画像形成部２０において、画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂは、それぞれ、ドラム状の像担持体としての感光体（感光体ドラム）４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂのまわりに、帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂ、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ、一次転写装置としての転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂ、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂ、除電装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂなどを備えている。
【００２７】
帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂは、図示例では帯電ローラであって図示しない電源から電圧が印加され、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触して電圧を印加することにより感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂを一様に帯電させる。勿論、非接触のスコロトロンチャージャで感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの帯電を行うことも出来る。
【００２８】
タンデム画像形成部２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１が設けられる。一方、中間転写ベルト１０を挟む両側のうちタンデム画像形成部２０と反対の側には、二次転写手段としての二次転写装置２２を備えている。二次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３、２３の間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成され、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置され、中間転写ベルト１０上の画像を像保持体としてのシートＳに二次転写する。二次転写装置２２の横には、シートＳ上の画像を定着する定着装置２５が設けられる。定着装置２５は、定着部材としての定着ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成される。
【００２９】
二次転写装置２２には、画像転写後のシートＳを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、二次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよい。二次転写装置２２および定着装置２５の下には、タンデム画像形成部２０と平行に、シートＳの両面に画像を記録すべくシートＳを反転するシート反転装置２８を備えている。
【００３０】
さて、この実施形態１のカラープリンタを用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて原稿を押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を原稿自動搬送装置４００で搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後に、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００が駆動され、第１走行体３３および第２走行体３４が走行する。そして、第１走行体３３で保持されている光源からコンタクトガラス３２上の原稿へ光が発射されるとともにその原稿面からの反射光が第１走行体３３で保持されているミラーにより第２走行体３４に向けて反射され、さらに第２走行体３４で保持されているミラーで反射されて結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入り、原稿内容が読み取られる。
【００３１】
個々の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂでは、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが図示しない駆動部により回転駆動され、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの回転とともに、まず帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂにより感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面が一様に帯電され、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光が感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに照射されて感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上に静電潜像が形成される。その後、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂは、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂにより画像形成媒体としてのトナーが付着されて静電潜像が可視像化されることでそれぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各単色画像が形成される。
【００３２】
不図示の駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つが回転駆動されて中間転写ベルト１０が回転搬送され、他の２つの支持ローラが中間転写ベルト１０の回転に従動回転して中間転写ベルト１０上の可視像が一次転写装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂとしての転写ローラにより中間転写ベルト１０上に順次に重ねて転写される。これによって中間転写ベルト１０上に合成カラー画像が形成される。画像転写後の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面は、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂで残留トナーが除去されて清掃され、除電装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂで除電されて再度の画像形成に備える。ここに、転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂは、図示しない電源から転写バイアスが印加される。
【００３３】
一方、上記スタートスイッチを押すことにより、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択的に回転してペーパーバンク４３に多段に備えられている給紙カセット４４の１つからシートＳが繰り出され、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に入れられる。このシートＳは、搬送ローラ４７で搬送されて複写機本体１００内の給紙路４８に導かれ、レジストローラ４９に突き当てられて止められる。または、給紙ローラ５０が回転して手差しトレイ５１上のシートＳが繰り出され、分離ローラ５２で１枚ずつ分離されて手差し給紙路５３に入れられる。このシートＳは、レジストローラ４９に突き当てられて止められる。
【００３４】
そして、レジストローラ４９は中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせて回転して中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間にシートＳを送り込み、このシートＳは二次転写装置２２により中間転写ベルト１０上の合成カラー画像が転写されることでカラー画像が記録される。画像転写後のシートＳは、二次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５により熱と圧力とが加えられてカラー画像が定着された後、切換爪５５で切り換えられて排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。または、定着装置２５からのシートＳは、切換爪５５により搬送路が切り換えられてシート反転装置２８に入れられ、そこで表裏が反転されて再び転写位置へと導かれ、表面と同様に裏面にもカラー画像が記録された後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７により、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００３５】
また、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂは、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｂを備え、先端が感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに押し当てられる。感光体クリーニング装置６３は、クリーニング性を高めるために外周が感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触するブラシを併用している。本実施形態１では、感光体クリーニング装置６３は、外周が感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触されて矢印方向に回転自在に設けられた導電性のファーブラシ７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｂを備えている。そして、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｂにより、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の残留トナーが除去される。この除去されたトナーは、それぞれ感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂと現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂとを繋ぐトナー搬送装置８０で現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂへと戻され、再び現像に使用される。
【００３６】
本実施形態１では、このようなタンデム型中間転写方式のカラープリンタにおいて、図３に示すように中間転写ベルト１０の周囲、特にトナー像が搬送される領域（例えば各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間の領域）にバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが中間転写ベルト１０の表面と平行に設置されている。この場合、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、中間転写ベルト１０上に保持されたトナーに接触しないように中間転写ベルト１０に対して所定の間隔をおいて設置される。また、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、中間転写ベルト１０の周囲に金属部材が配置されている場合には、その金属部材の形成する電界の影響を中間転写ベルト１０が受けないように中間転写ベルト１０に平行に設置される。
【００３７】
さらに、転写後の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ回転方向下流側の中間転写ベルト１０の上方に（感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂと中間転写ベルト１０との間の転写領域よりも感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ回転方向下流側における、中間転写ベルト１０上に保持されたトナーが通過する部分の上部に）表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが設置され、この表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄにより、中間転写ベルト１０上の転写後の非画像部と画像部の表面電位が検知され、その結果が図１２に示すように本実施形態１の全体を制御する制御手段としてのメイン制御部１０３に送られる。
【００３８】
メイン制御部１０３は、表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの検出結果に基づき、電源１０４からバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに印加される、上記トナーを中間転写ベルト１０上に保持させるような上記トナーの電荷極性と同極性のバイアス電圧を決定する。表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、対向するローラ部材等がない場合には、中間転写ベルト１０を介して対向する対向部材１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃを別に中間転写ベルト１０の表面と平行に設置する。表面電位計１０２ｄは、中間転写ベルト１０を介してローラ１４と対向させて中間転写ベルト１０と平行に設置する。
【００３９】
表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、必ずしも設置しなければならないわけではない。メイン制御部１０３は、電源１０４からバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに印加されるバイアスを、帯電装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂによる感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの帯電設定電位、および、図示しない電源から転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｂに印加される転写バイアスの設定値により制御することも可能である。
【００４０】
通常、中間転写ベルト１０上のトナーは、周囲の不安定な電界や、中間転写ベルト１０上の不均一な帯電のため、図４に示すように中間転写ベルト１０上でトナー１０６が飛散し、トナー像１０７の周囲に「チリ」１０８となって散乱したり、他の金属部材１０９やローラ部材１１０による不必要な電界によりトナー飛散１１１が発生し、画像形成装置内部の構成部材に付着したりすることがある。
【００４１】
これを防止するために設置したのがバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃである。図３に示すようにバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃが設置され、電源１０４からバイアス電圧印加部材１０１ａに印加するバイアスを変化させてトナー像を観察する実験を図３に示すイエロー画像形成手段１８Ｙで行った。実験の条件として、感光体４０Ｙ上のトナーの帯電量は−１８［μＣ／ｇ］、感光体４０Ｙ上のトナーの付着量は０．７［ｍｇ／ｃｍ２］、図示しない電源から転写ローラ６２Ｙに印加される転写バイアスは１３００［Ｖ］であった。
【００４２】
この実験の結果として、転写チリランクとバイアス電圧印加部材１０１ａに印加されたバイアスの関係を図５に示す。また、図６は転写チリランクと画像劣化（５００μｍ×５００μｍ当たりの転写チリトナーの個数）の対応関係を示す。また、このとき、同時に表面電位計１０２ａより中間転写ベルト１０上のトナー画像部と非画像部の電位を計測したところ、図７に示すような結果が得られた。バイアス電圧印加部材１０１ａに印加されるバイアス電圧を上げていくと、転写チリは減少した。特に、バイアス電圧印加部材１０１ａに印加されるバイアス電圧を−２［ｋＶ］以上にすると、図５に示すように転写チリランクが４以上となって転写チリの少ない良好なトナー画像が得られた。
【００４３】
このバイアス電圧印加部材１０１ａに対するバイアス電圧印加の効果は、バイアス電圧印加部材１０１ａに対するバイアス電圧印加で形成された電界によるトナーの押さえ込みの効果であるので、中間転写ベルト１０上の電位とバイアス電圧印加部材１０１ａの電位との差分が転写チリに効いている。よって、メイン制御部１０３は、表面電位計１０２ａによる中間転写ベルト１０上の表面電位の計測結果から、バイアス電圧印加部材１０１ａに印加する電圧を、中間転写ベルト１０上の表面電位の絶対値と、中間転写ベルト１０上に保持されたトナーの絶対値とのいずれか値の大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアス電圧に決定して電源１０４を制御することでバイアス電圧印加部材１０１ａの電位を転写チリが軽減されるように上記決定したバイアス電圧に制御する。同様に、メイン制御部１０３は、表面電位計１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄによる中間転写ベルト１０上の表面電位の計測結果から、バイアス電圧印加部材１０１ｂ、１０１ｃに印加する電圧をそれぞれ、中間転写ベルト１０上の表面電位の絶対値と、中間転写ベルト１０上に保持されたトナーの絶対値とのいずれか値の大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアス電圧に決定して電源１０４を制御することでバイアス電圧印加部材１０１ｂ、１０１ｃの各電位を転写チリが軽減されるように上記決定したバイアス電圧に制御する。
【００４４】
さらに、表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが設置してあることにより、そのプローブにより不必要な電界が形成されてトナー画像が乱れる恐れがあるため、表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは計測時以外には中間転写ベルト１０から離れるように可動式とするとより好ましい。
【００４５】
また、図８は、図示しない電源から転写ローラ６２Ｙに印加される一次転写バイアスと、中間転写ベルト１０上のトナー画像部及び非画像部の電位との関係を示す。メイン制御部１０３は、このような転写バイアスと、中間転写ベルト１０上のトナー画像部及び非画像部の電位との関係を示すテーブルを記憶部に記憶しておき、転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂに印加される転写バイアスに基づいてそのテーブルを参照してバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに印加するバイアスを−２［ｋＶ］程度に制御することで表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを設置すること無しにバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃのバイアスを決定することも可能である。
【００４６】
バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、トナー飛散が発生するローラ部材や金属部材のある個所のみに設置することでも、トナー飛散防止の十分な効果が得られる。
【００４７】
この実施形態１によれば、中間転写体としての中間転写ベルト１０の表面に平行になるようにバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを設置し、中間転写ベルト１０上の画像形成媒体としてのトナーを中間転写ベルト１０に保持させるような向きの電界を発生させたので、安定した電界の中で、トナーによって形成された画像を搬送することができ、トナーの飛散を防止して高品質な画像を得ることができ、かつ、トナーの飛散により発生する画像形成装置内部の構成部材に対するトナー飛散によるトナーの付着がなくなって画像形成装置内部の汚れを防ぐことができ、清掃部材の寿命を延命することができて高耐久で保守容易度が高く、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００４８】
しかも、中間転写ベルト１０上のトナー画像の表面電位を検出するための表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを設置したことにより、プロセスの環境変化に対応でき、中間転写ベルト１０上の画像部および非画像部の表面電位を確実に知ることが可能になる。
【００４９】
また、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃには、表面電位計１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄにより検出された中間転写ベルト１０の表面電位の絶対値と、中間転写ベルト１０上に保持されたトナー画像の表面電位の絶対値のいずれか値の大きい方と同等の絶対値か、または、それより大きい絶対値のバイアスを印加することにより、トナーが飛散しない適切なバイアスを印加することが可能になる。
【００５０】
また、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは像担持体としての感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの帯電設定電位および感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに形成されたトナー画像を中間転写ベルト１０に転写する際に印加された転写バイアスの設定値をもとに、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに印加されるバイアス電圧を制御することにより、トナーが飛散しない適切なバイアスをバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに印加することが可能になる。
【００５１】
バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、中間転写ベルト１０の内側にローラ部材が接触して配置されている場合、中間転写ベルト１０に平行となるようにローラ部材の対向面に設置することにより、ローラ部材が中間転写ベルト１０上のトナー画像を飛散させるような電界を形成させないように、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃによってトナーを飛散しないような電界を形成することが可能になる。
【００５２】
また、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、中間転写ベルト１０の周囲に金属部材が配置されている場合、金属部材の形成する電界の影響を中間転写ベルト１０が受けないように、中間転写ベルト１０に平行となるように設置することにより、金属部材が中間転写ベルト１０上のトナー画像を飛散させるような電界を形成させないように、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃによってトナーを飛散しないような電界を形成することが可能になる。
【００５３】
また、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、複数個の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが中間転写ベルト１０の周囲に並列される場合、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間に中間転写ベルト１０の表面に平行に設置することにより、均一な電界を形成することができ、中間転写ベルト１０上のトナーを飛散させないことが可能になる。
【００５４】
本発明の実施形態２は、上記実施形態１において、図９に簡略に示すように中間転写ベルト１０の周囲に並列に配置された感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間に各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の静電潜像を現像する現像装置６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂが配置されている場合に、現像装置６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂの中間転写ベルト１０に面した側面にバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを一体化させて設置したものである。
【００５５】
この実施形態２によれば、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを現像装置６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂと一体化したことにより、すなわち、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、複数個の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが中間転写ベルト１０の周囲に並列され、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間にトナーを有する現像装置６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂが配置されている場合、現像装置６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂの中間転写ベルト１０に面した部分に設置されることにより、画像形成装置のレイアウトを生かして無駄のない配置とすることが可能となり、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃにより均一な電界が形成され、中間転写ベルト１０上のトナーを飛散させないことが可能になる。
【００５６】
本発明の実施形態３は、上記実施形態１において、図１０に簡略に示すように中間転写ベルト１０の周囲に並列に配置された感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間に各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃをクリーニングするクリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃが配置されている場合に、クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃの中間転写ベルト１０に面した側面にバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを一体化させて設置したものである。
【００５７】
この実施形態３によれば、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃがクリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃと一体化されることにより、すなわち、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、複数個の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが中間転写ベルト１０の周囲に並列され、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間に各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂをクリーニングするクリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃが配置されている場合、クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃの中間転写ベルト１０に面した部分に設置することにより、画像形成装置のレイアウトを生かして無駄のない配置とすることが可能となり、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃにより均一な電界が形成され、中間転写ベルト１０上のトナーを飛散させないことが可能になる。
【００５８】
本発明の実施形態４は、上記実施形態１において、図１１に簡略に示すように、中間転写ベルト１０の周囲に並列に配置されたプロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂを配置し、プロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂの中間転写ベルト１０に面した側面にバイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを一体化させて設置したものである。
【００５９】
各画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂにおいて、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ、帯電手段６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂ、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ、及び感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂ等の構成要素のうち、複数のものをそれぞれプロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【００６０】
プロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂを有する画像形成装置では、各画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂにおいて、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが図示しない駆動部により所定の周速度で回転駆動される。感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂは、回転過程において、帯電手段６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂにより、その周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、露光装置２１からの画像露光光を受けて周面に静電潜像が順次に形成され、この形成された静電潜像が現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂによりトナーで現像され、このトナー像が一次転写装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂとしての転写ローラにより中間転写ベルト１０上に順次に重ねて転写される。トナー像転写後の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面は、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂによって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、くり返し画像形成に使用される。
【００６１】
この実施形態４によれば、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄがプロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂと一体化されることにより、すなわち、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、複数個の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが中間転写ベルト１０の周囲に並列され、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ間にプロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂが配置され、プロセスカートリッジ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂの中間転写ベルト１０に面した部分に設置されることにより、画像形成装置のレイアウトを生かして無駄のない配置とすることが可能となり、バイアス電圧印加部材１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄにより均一な電界が形成され、中間転写ベルト１０上のトナーを飛散させないことが可能になる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態以外の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、安定した電界の中で、画像形成媒体によって形成された画像を搬送することができ、画像形成媒体の飛散を防止して高品質な画像を得ることができ、かつ、画像形成媒体の飛散により発生する画像形成装置内部の構成部材に対する画像形成媒体飛散による画像形成媒体の付着がなくなって画像形成装置内部の汚れを防ぐことができ、清掃部材の寿命を延命することができて高耐久で保守容易度が高く、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００６３】
しかも、プロセスの環境変化に対応でき、中間転写体上の画像部および非画像部の表面電位を確実に知ることが可能になる。
また、バイアス電圧印加部材に画像形成媒体が飛散しない適切なバイアスを印加することが可能になる。
また、ローラ部材が中間転写体上の画像形成媒体画像を飛散させるような電界を形成させないように、バイアス電圧印加部材によって画像形成媒体を飛散しないような電界を形成することが可能になる。
【００６４】
また、金属部材が中間転写体上の画像形成媒体画像を飛散させるような電界を形成させないように、バイアス電圧印加部材によって画像形成媒体を飛散しないような電界を形成することが可能になる。
また、バイアス電圧印加部材により均一な電界が形成され、中間転写体上の画像形成媒体を飛散させないことが可能になる。
【００６５】
また、画像形成装置のレイアウトを生かして無駄のない配置とすることが可能となり、バイアス電圧印加部材により均一な電界が形成され、中間転写体上の画像形成媒体像の飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す断面図である。
【図２】同実施形態１におけるタンデム画像形成部の部分拡大図である。
【図３】同実施形態１の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】同実施形態１を説明するための図である。
【図５】転写チリランクとバイアス電圧印加部材に印加されたバイアスの関係の実験結果を示す図である。
【図６】転写チリランクと５００μｍ×５００μｍ当たりの転写チリトナーの個数の対応関係の実験結果を示す図である。
【図７】同実験における中間転写ベルト上のトナー画像部と非画像部の電位を計測した結果を示す図である。
【図８】転写バイアスと中間転写ベルト上のトナー画像部及び非画像部の電位との関係の実験結果を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２の一部を簡略に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態３の一部を簡略に示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態４の一部を簡略に示す断面図である。
【図１２】上記実施形態１の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０      中間転写ベルト
４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ      感光体
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ      バイアス電圧印加部材
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ      表面電位計
１０３      メイン制御部
１０４      電源
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ      対向部材
６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ      現像装置
６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ      クリーニング装置
１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｂ      プロセスカートリッジ
【図１】
2004219894.tif 000003
【図２】
2004219894.tif 000004
【図３】
2004219894.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004219894.tif 000009
【図８】
2004219894.tif 000010
【図９】
2004219894.tif 000011
【図１０】
2004219894.tif 000012
【図１１】
2004219894.tif 000013
【図１２】
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