(57)【要約】【課題】転写ベルト上の付着トナーの帯電量を制御する帯電量制御ローラがトナーによって汚染されることに起因する転写材裏汚れ等の画像不良を防止する。【解決手段】転写ベルト２１上の付着トナーは、帯電量制御ローラ２３によって帯電量を制御した後、転写ローラ１２にクリーニングバイアスを印加することで、転写ベルト２１から感光ドラム１上に逆転写させて静電クリーニングを行う。転写ベルト２１上の付着トナーが多いときには、この部分が帯電量制御ローラ２３を通過するまで、帯電量制御ローラ２３を転写ベルト２１から離間させ、一度、静電クリーニングを行った後、再び帯電量制御ローラ２３にその部分がきたときに帯電量制御ローラ２３を転写ベルト２１に当接させて帯電量を制御する。【選択図】      図１
2004205584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成する中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記中間転写体に転写する転写手段とを備え、前記中間転写体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記中間転写体を静電クリーニングする画像形成装置において、
前記中間転写体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段と、
前記中間転写体に対して前記帯電量制御手段を接離させる接離手段と、を備え、
前記中間転写体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するまでの間は、前記帯電量制御ローラを前記中間転写体から離間させ、
前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、
前記帯電量制御手段を前記中間転写体に当接させて前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成する中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記中間転写体に転写する転写手段とを備え、前記中間転写体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記中間転写体を静電クリーニングする画像形成装置において、
前記中間転写体に当接配置されて前記中間転写体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段とを備え、
前記中間転写体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するときには、前記帯電量制御手段に転写時のトナーの極性と同極性のバイアスを印加し、
前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、
前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電量制御手段及び前記転写手段に印加するバイアスの極性及び大きさを、前記中間転写体上のトナー量、周囲の環境、クリーニング時の前記中間転写体の周回数のいずれかによって制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成するとともに転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記転写材担持体上の転写材に転写する転写手段とを備え、前記転写材担持体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記転写材担持体を静電クリーニングする画像形成装置において、
前記転写材担持体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段と、
前記転写材担持体に対して前記帯電量制御手段を接離させる接離手段と、を備え、
前記転写材担持体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するまでの間は、前記帯電量制御ローラを前記転写材担持体から離間させ、
前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、
前記帯電量制御手段を前記転写材担持体に当接させて前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成するとともに転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記転写材担持体上の転写材に転写する転写手段とを備え、前記転写材担持体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記転写材担持体を静電クリーニングする画像形成装置において、
前記転写材担持体に当接配置されて前記転写材担持体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段とを備え、
前記転写材担持体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するときには、前記帯電量制御手段に転写時のトナーの極性と同極性のバイアスを印加し、
前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、
前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電量制御手段及び前記転写手段に印加するバイアスの極性及び大きさを、前記転写担持体上のトナー量、周囲の環境、クリーニング時の前記転写材担持体の周回数のいずれかによって制御する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記静電クリーニング時に、前記像担持体の表面電位を前記帯電手段によって制御する、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に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、中間転写体や転写材担持体を有するプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に、無端状の転写材担持体として転写ベルト使用した従来の画像形成装置の概略構成を示す。
【０００３】
同図に示す画像形成装置は、像担持体として矢印方向に回転駆動される感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の表面はまず前露光ランプ１５によって帯電電位をほぼ０Ｖに除電された後、一次帯電器２によって一様な電位（例えば−７００Ｖ）に帯電される。次いで、原稿に対応した露光装置３からの露光光が感光ドラム１上に照射されることによって感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置４によって現像されてトナー像として顕像化される。
【０００４】
一方、紙等の転写材Ｐが所定のタイミングで給送されて転写材担持体である転写ベルト２１上に担持される。転写ベルト２１は、駆動ローラ１０と従動ローラ９との間に掛け渡されている。感光ドラム１上のトナー像は、転写バイアス印加電源２０によって転写ローラ１２に印加された転写バイアスによる静電力によって転写ベルト２１上の転写材Ｐに転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、転写ベルト２１によって担持搬送され、定着ローラ対１４を通過する際に、加熱及び加圧されることによってトナー像の定着を受ける。
【０００５】
なお、トナー像の転写後に感光ドラム１上に残留したトナーはドラムクリーニング装置５によって除去され、感光ドラム１は再び前露光ランプ１５による光照射によって残留電位が除電されて次の画像形成に供される。
【０００６】
また、転写ベルト２１上には、画像形成装置内の主に現像装置４の動作中や転写時に飛散したトナーや画像形成前後のカブリトナーが付着したりする。また転写材のジャムが発生した場合は、感光ドラム１上のトナーが直接転写されて付着することもある。これら転写ベルト２１に付着したトナーは、転写ベルト２１に接触するように配置されたクリーニング装置１６によって除去される。
【０００７】
しかしながら、上述の画像形成装置では転写ベルト２１のクリーニング装置１６が転写ベルト２１に常に当接されているため、両者の摺擦によって転写ベルト２１表面の損耗やクリーニング装置１６の寿命低下を招き、結果として画像形成装置の寿命低下を招き、また頻度の高い部品交換によりランニングコストがアップするという問題があった。
【０００８】
また、転写ベルト２１上のトナーが完全に除去されないために転写材Ｐの裏汚れを招いてしまうという問題もあった。この転写材Ｐの裏汚れは片面のみに画像形成する場合には軽微であれば実用上問題は小さいが、両面に画像形成する場合は１面目で発生した裏汚れが２面目の画像面に出てしまうため問題となる。また、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクター）用シート（オーバーヘッドトランスペアレンシー：以下「ＯＨＴ」という。）に画像形成する場合にはシートが透明なために表側の画像と重なってしまうためにこれも問題となる。また、中間転写ベルトを用いた画像形成装置の場合は、画像面のよごれなどの不良となる。
【０００９】
上述の問題に対しては、クリーニング装置１６を転写ベルト２１に対して接離可能に構成にすることが考えられるが、そのように構成すると以下の問題が発生する。
▲１▼クリーニング装置１６が転写ベルト２１に当接していない間、転写ベルト２１は全くクリーニングされない、
▲２▼転写ベルト２１にクリーニング装置１６が当接してクリーニングする時間を長く、また頻度を高くするとクリーニング性は確保されるが、転写ベルト２１及びクリーニング装置１６の寿命低下を招く、
▲３▼クリーニング装置１６が転写ベルト２１から離間するとき、クリーニング装置１６が図１０に示すようなブレード状のクリーニングブレードである場合には、クリーニングブレードのエッジ部にたまったトナーの一部が転写ベルト２１にライン状に残留しやすい。
▲４▼転写ベルト２１のクリーニングはクリーニング装置１６のみで行われるため、転写材Ｐのジャムが比較的多く発生して転写ベルト２１上に多量のトナーが転写されてしまった場合にも備えてクリーニング装置１６の回収トナー容器を大きく構成するか、別の回収容器までトナーを搬送することが必要になり、クリーニング装置１６、ひいては画像形成装置の大型化やコストアップを招く。
【００１０】
そこで、例えば特許文献１には、転写ベルト等のトナークリーニングとしては、転写電極にトナーと同極性の電位を印加することによってトナーを像担持体へ転移させる方法（静電クリーニング）が提案されている。
【００１１】
さらに、トナーを像担持体に静電的に転移させるのに先立って、トナーの帯電量を制御することで静電クリーニング性を高める方法も提案されている。
【００１２】
図１１に示すように、転写ベルト２１に接触して従動回転する導電性の帯電量制御ローラ（帯電量制御手段）２３に高圧電源２２からバイアスを印加し、転写ベルト２１上のトナーの帯電量を制御する。このときのバイアスとしてはＤＣ（直流）にＡＣ「交流）を重畳させたものが効果的である。
【００１３】
このような構成をとることによって、連続画像形成時にも転写を行いながら逆バイアスに反転制御された残留トナーを像担持体である感光ドラム１に静電的に戻す（転移させる）ことが可能となる。あるいは非画像形成中に行えば、制御極性はどちらでも良い。
【００１４】
なお、上述の方法は静電的にトナーを感光ドラム１等へ戻すため、この方法だけではその転移は必ずしも完全なものではない。これは、感光ドラム１から転写材Ｐへの静電的な転写の効率を１００％にすることが困難であることと理論的に同じである。すなわち、静電的なクリーニングだけではトナーを完全に除去することはできない。
【００１５】
しかしながら、感光ドラム１やトナーの処方改良などにより使用初期でも使用が進んだ場合でも一般的にその効率は近年良い数字が得られており、実際には残留トナー量が所定量以下であれば実用上問題が無い。また、転写除去率は完全ではないが、クリーニングブレードを使用しないために画像形成装置の大きさを小さくすることやコストダウン、ブレードのビビリやメクレが無く、信頼性アップに大きな効果がある。また、転写ベルト部分からの廃トナーが無いので、感光ドラム用の他には廃トナーボックスを付加したり、搬送する必要が無いなどのメリットを有する。
【００１６】
【特許文献１】
特開平８−２９７４２０号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記構成の残留トナーの帯電量を制御するタイプの画像形成装置において、通常の残留トナーの除去には効果的であるものの、その効果の度合いは転写ベルト上トナーの光学濃度、すなわち微小な一定面積内のトナー量に大きく依存する。
【００１８】
特に、紙詰まり（ジャム）後に転写ベルト２１上にベタ画像が載ってしまったときや、転写ベルト２１上に所定の面積、所定の濃度のトナー像（パッチ画像）を非画像形成時に形成してその光学濃度を濃度センサで検知して現像条件などにフィードバックするときに問題がある。
【００１９】
すなわち、転写ベルト２１上に厚くトナーが載った部分があると、上述の帯電量制御ローラ２３に付着するトナーが多くなり、その後の画像形成時に帯電量制御ローラ２３から転写ベルト２１にトナーが転移して画像不良をもたらしてしまうことがある。
【００２０】
例えば、図１０，図１１に示す画像形成装置がデジタル方式である反転現像タイプの場合、すなわち均一帯電後の感光ドラム１表面のうち、画像部分をレーザ光で照射して電位を低下させ、その電位が低下した部分にトナーを付着させるタイプの場合、感光ドラム１はマイナスに帯電、トナーの帯電極性はマイナス、転写バイアスはプラスが印加される。この場合、転写ベルト２１上に残留したトナーの帯電極性を一度プラスに帯電制御させることによって、通常は転写動作と同時に残留トナーを感光ドラム１に戻すことができるのである。
【００２１】
しかしながら、残留トナーが多量に（トナー層が厚く）転写ベルト２１上に付着した場合には、残留トナーはほとんどマイナス極性に帯電しており、上述の帯電量制御ローラ２３に印加された平均的にプラスのバイアスに吸引されたまま帯電量制御ローラ２３表面に付着してしまう。
【００２２】
また、一連の画像形成動作が終了して装置の回転が止まるまでのいわゆる後回転時に、帯電量制御ローラ２３にトナーと同極性のマイナスバイアスを印加して転写部（転写ニップ部）でマイナスのバイアスを印加することによって静電クリーニングを行う方法もある。この場合も上述の場合に比較して少ないものの、帯電量制御ローラ２３への残留トナーの付着が起こる。
【００２３】
これらの付着トナーは、次の画像形成時に転写ベルト２１に一部が転移し、前述したように画像面あるいは転写材Ｐの裏汚れという問題を引き起こしてしまう。
【００２４】
そこで、本発明は、中間転写体上や転写材担持体上に一定面積当たり所定量以上の現像剤が付着している可能性があると判断される場合でも、帯電量制御手段へのトナー付着を防止して画像不良のない信頼性の高い画像形成装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成する中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記中間転写体に転写する転写手段とを備え、前記中間転写体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記中間転写体を静電クリーニングする画像形成装置において、前記中間転写体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段と、前記中間転写体に対して前記帯電量制御手段を接離させる接離手段と、を備え、前記中間転写体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するまでの間は、前記帯電量制御ローラを前記中間転写体から離間させ、前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、前記帯電量制御手段を前記中間転写体に当接させて前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項２に係る発明は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成する中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記中間転写体に転写する転写手段とを備え、前記中間転写体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記中間転写体を静電クリーニングする画像形成装置において、前記中間転写体に当接配置されて前記中間転写体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段とを備え、前記中間転写体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するときには、前記帯電量制御手段に転写時のトナーの極性と同極性のバイアスを印加し、前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記帯電量制御手段及び前記転写手段に印加するバイアスの極性及び大きさを、前記中間転写体上のトナー量、周囲の環境、クリーニング時の前記中間転写体の周回数のいずれかによって制御する、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項４に係る発明は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成するとともに転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記転写材担持体上の転写材に転写する転写手段とを備え、前記転写材担持体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記転写材担持体を静電クリーニングする画像形成装置において、前記転写材担持体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段と、前記転写材担持体に対して前記帯電量制御手段を接離させる接離手段と、を備え、前記転写材担持体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するまでの間は、前記帯電量制御ローラを前記転写材担持体から離間させ、前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、前記帯電量制御手段を前記転写材担持体に当接させて前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、ことを特徴とする。
【００２９】
請求項５に係る発明は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写部を形成するとともに転写材を担持する転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写部において前記転写材担持体上の転写材に転写する転写手段とを備え、前記転写材担持体上に付着した残留トナーを非画像形成時に前記転写手段にクリーニングバイアスを印加して前記転写部において静電的に前記像担持体に逆転写させることにより前記転写材担持体を静電クリーニングする画像形成装置において、前記転写材担持体に当接配置されて前記転写材担持体上の残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御手段とを備え、前記転写材担持体上の一定面積当たりに所定量以上の残留トナーが付着している特定部分があると判断されたときには、前記特定部分が最初に前記帯電量制御ローラを通過するときには、前記帯電量制御手段に転写時のトナーの極性と同極性のバイアスを印加し、前記特定部分が前記転写部にて前記静電クリーニングを受けた後に、前記帯電量制御手段に印加するバイアス極性を適宜に制御して前記特定部分のトナーの帯電量を制御し、その後、前記特定部分を再度、静電クリーニングする、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の画像形成装置において、前記帯電量制御手段及び前記転写手段に印加するバイアスの極性及び大きさを、前記転写担持体上のトナー量、周囲の環境、クリーニング時の前記転写材担持体の周回数のいずれかによって制御する、ことを特徴とする。
【００３１】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記静電クリーニング時に、前記像担持体の表面電位を前記帯電手段によって制御する、ことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００３３】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として、実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であり、転写材担持体として転写ベルト２１を備えている。
【００３４】
同図に示す画像形成装置は、画像形成装置本体（不図示）内に像担持体として矢印Ｒ１方向に回転駆動される感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の表面はまず前露光ランプ（前露光手段）１５によって帯電電位をほぼ０Ｖに除電された後、一次帯電器（一次帯電手段）２によって一様な電位（例えば−７００Ｖ）に帯電される。次いで、原稿に対応した露光装置（露光手段）３からの露光光が感光ドラム１上に照射されることによって感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置（現像手段）４によって現像されてトナー像として顕像化される。
【００３５】
一方、転写材Ｐ（例えば紙、ＯＨＴ）が所定のタイミングで給送されて転写材担持体である転写ベルト２１上に担持される。転写ベルト２１は、駆動ローラ１０と従動ローラ９との間に掛け渡されて、感光ドラム１との間に転写部Ｔを形成している。感光ドラム１上のトナー像は、転写バイアス印加電源２０によって転写ローラ１２に印加された転写バイアスによる静電力によって転写部Ｔで転写ベルト２１上の転写材Ｐに転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、転写ベルト２１によって担持搬送され、定着ローラ対１４を通過する際に、加熱及び加圧されることによってトナー像の定着を受ける。
【００３６】
なお、トナー像の転写後に感光ドラム１上に残留したトナーはドラムクリーニング装置５によって除去され、感光ドラム１は再び前露光ランプ１５による光照射によって残留電位が除電されて次の画像形成に供される。
【００３７】
本実施の形態の画像形成装置は、残留トナーの帯電量を制御する帯電量制御ローラ２３が転写ベルト２１に対して接離可能なように構成されている。この帯電量制御ローラ２３には、帯電量制御バイアス印加電源（高圧電源）２２が接続されている。
【００３８】
ここで、一例として転写材Ｐが転写ベルト２１に到達する直前に紙詰まり（ジャム）で停止して、転写ベルト２１上にトナー像が直接転写された後、ジャム処理をして再び画像形成可能な状態になるまでの画像形成装置の立ち上がり状態（以下「前多回転シーケンス」という。）を考える。
【００３９】
図２は、各部材の回転状態とバイアス状態の時間的推移を示すシーケンス図である。
【００４０】
転写材Ｐが取り除かれて画像形成装置本体がリセットされた後、感光ドラム１と転写ベルト２１が時刻ａで同時に駆動される。この状態で転写ベルト２１が１周分回転し（時間Ａ）、転写ベルト２１上に載ったベタ画像を含むマイナス極性のトナーが付着した部分（特定部分）が転写部Ｔ（図１参照）に順次送られる。このとき、時刻ｂでＯＮされたクリーニングバイアス（転写時と逆極性のマイナス）が転写ローラ１２に印加され、転写ベルト２１上のトナーが感光ドラム１に静電的に逆転写されて、転写ベルト２１のクリーニングが行われる。
【００４１】
この状態でほぼ転写ベルト２１を１周分回転し（時間Ａ）、その後、時刻ｃで帯電量制御ローラ２３を接離手段（不図示）によって転写ベルト２１に当接させるのと同時に、ＡＣ＋ＤＣ（マイナス）のバイアスが印加される。転写ベルト２１の１周目の静電クリーニングで除去し切れなかった転写ベルト２１上のトナーがここで再度マイナス極性の適度な帯電量に帯電される（時間Ｂ）。そのまま再度、転写部Ｔにおいて静電クリーニングが行われる。この状態で転写ベルト２１が約１周分回転すると静電クリーニングが終了し、帯電量制御ローラ２３へのバイアスがＯＦＦとなる。帯電量制御ローラ２３の転写ベルト２１への当接はＯＮのままでも、図２に示すようにＯＦＦにしてもよい。帯電量制御ローラ２３から転写部Ｔまでの距離の移動時間が過ぎたら、時刻ｄでクリーニングバイアスをＯＦＦにして、それぞれ回転もストップして画像形成可能状態（スタンバイ状態）となる。
【００４２】
図３に、上述のシーケンスで制御を行った場合の、転写ベルト２１上トナーの画像濃度の推移を示す。
【００４３】
同図において、Ｄ１は初期に転写ベルト２１上に付着したトナー像のある部分の画像濃度である。この部分が帯電量制御ローラ２３を通過するときには、帯電量制御ローラ２３は転写ベルト２１から離間しており、転写部Ｔで転写ローラ１２に印加されたマイナスの静電クリーニングの電界を受けて転写ベルト２１上のトナー像の大部分は感光ドラム１へ逆転写されて戻される。これにより転写ベルト２１のうちの静電クリーニングされた領域の画像濃度は、Ｄ２（静電クリーニング１回目）となる。この領域が転写ベルト２１の回転に伴って再び帯電量制御ローラ２３とのニップ部に到達する。その直前に帯電量制御ローラ２３は転写ベルト２１に当接し、同時にバイアスが印加される。このタイミングは、図２中の時刻ｃに対応する。この場合、バイアスはマイナス極性のＤＣバイアスにＡＣバイアスが重畳されたものが印加される。１周目の転写部Ｔでの静電クリーニングにおいて残留したトナー（画像濃度Ｄ２）は、一部がプラスに反転しているものもある。また、マイナス極性でも静電クリーニングには適正でない帯電量のトナーも存在する。
【００４４】
そこで帯電量制御ローラ２３によって、再度マイナス極性で適正な帯電量に帯電量を揃えるように制御する。転写ローラ１２には継続してマイナス極性のバイアスが印加されており、転写部Ｔを通過するときに再度感光ドラム１方向への電界により戻される。この静電クリーニングにより、画像濃度Ｄ２だった転写ベルト２１上のトナーは画像濃度Ｄ３（静電クリーニング２回目）にまで低下させることができる。
【００４５】
以上、一例として転写材Ｐが転写ベルト２１に到達する直前に紙詰まり（ジャム）で停止して転写ベルト２１上にトナー像が直接転写された場合、紙詰まり処理をして再び画像形成可能な状態になるまでの画像形成装置の立ち上がり状態（前多回転シーケンス）について説明した。通常の残留トナーと異なり、上述の場合のように転写ベルト２１上のトナー像の層厚が厚い場合には、帯電量制御ローラ２３を転写ベルト２１の１周目は離間させてトナー付着を防止し、さらに転写ベルト２１の２周目で帯電量を制御してさらに静電クリーニングを行うことにより、転写ベルト２１上の付着トナーを実用上問題ない程度に清掃することができる。
【００４６】
＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る画像形成装置としては、図１１に示す画像形成装置を使用することができる。上述の実施の形態１では、転写ベルト２１上に多量の残留トナーがある場合には、この残留トナーが帯電量制御ローラ２３に付着するのを防止するために、帯電量制御ローラ２３を所定のタイミングで転写ベルト２１から離間させるようにしたが、本実施の形態では、離間させずにバイアスを制御して、帯電量制御ローラ２３への残留トナーの付着を防止するようにしている。以下、詳述する。
【００４７】
シーケンスとしては、実施の形態１と同様に、転写材Ｐが転写ベルト２１に到達する直前に紙詰まり（ジャム）で停止して転写ベルト２１上にトナー像が直接転写された後、ジャム処理をして再び画像形成可能な状態になるまでの画像形成装置の立ち上がり状態（前多回転シーケンス）を考える。
【００４８】
図４は、各部材の回転状態とバイアス状態の時間的推移を示したシーケンス図である。
【００４９】
転写材Ｐが取り除かれて画像形成装置本体がリセットされた後、感光ドラム１と転写ベルト２１が時刻ａで同時に駆動される。このとき、帯電量制御ローラ２３へのバイアスも同時に印加することで転写ベルト２１上に付着しているトナーの帯電量を転写部Ｔにおける静電クリーニングに最適なマイナスの値に制御する。バイアスはマイナス極性のＤＣバイアスにＡＣバイアスが重畳されたものが印加される。さらに、転写ローラ１２にも同時にマイナスのバイアスを印加する。感光ドラム１上の現像部から転写部Ｔまでにトナー像が転写されずに残っている場合は、転写ローラ１２に印加されるバイアス極性と同じために転写ベルト２１にはほとんど付着せずに回転に伴ってクリーニング装置５へ送られてトナーが除去される。
【００５０】
その後、継続した転写ベルト２１の回転に伴い、転写ベルト２１上に載ったベタ画像を含む帯電量が制御されたマイナス極性のトナーが転写部Ｔに順次送られる。クリーニングバイアス（転写時と逆極性のマイナス）が転写ローラ１２に継続して印加されているためトナーが感光ドラム１に静電的に逆転写されて、転写ベルト２１のクリーニングが行われる。
【００５１】
このとき、帯電量制御ローラ２３には現像装置４内のトナーと同極性のバイアスが印加されているため、プラスバイアスに比べて量は少ないものの帯電量制御ローラ２３には若干のトナーが付着する。したがって、それぞれの動作を継続して転写ベルト２１をさらに１周分回転させる。この間に帯電量制御ローラ２３に付着したトナーの一部は転写ベルト２１に転移して付着量が減少すると同時に、転写ベルト２１上の１周目に静電クリーニングで残留したトナーに対して再度帯電量の制御を行うことで、転写ベルト２１のクリーニング状況はさらに改善される。
【００５２】
図５に、このときの転写ベルト２１上のトナー像の画像濃度の推移を示す。
【００５３】
同図において、Ｄ１は初期に転写ベルト２１上に付着したトナー像のある部分の画像濃度である。この部分が帯電量制御ローラ２３を通過するときにも帯電量制御ローラ２３は転写ベルト２１に接触しており、転写部Ｔで転写ローラ１２に印加されたマイナスの静電クリーニングの電界を受けて転写ベルト２１上のトナー像の大部分は感光ドラム１へ逆転写されて戻される。このときの転写ベルト２１上のトナーの画像濃度Ｄ２は、帯電量制御ローラ２３により帯電量が制御されているため、静電クリーニング効率が改善されて前述の実施の形態１に比較して低下している。
【００５４】
静電クリーニングされた転写ベルト２１上の領域（画像濃度は図５におけるＤ２）は、転写ベルト２１の回転に伴って再び帯電量制御ローラ２３とのニップ部に到達する。
【００５５】
１周目の転写部Ｔでの静電クリーニングにおいて残留したトナー（画像濃度Ｄ２）は、一部がプラスに反転しているものもある。また、マイナス極性でも静電クリーニングには適正でない帯電量のトナーも存在する。そこで帯電量制御ローラ２３によって、再度マイナス極性で適正な帯電量に帯電量を揃えるように制御する。転写ローラ１２には継続してマイナス極性のバイアスが印加されており、転写部Ｔを通過するときに再度感光ドラム１方向への電界により戻される。この静電クリーニングにより、画像濃度Ｄ２だった転写ベルト２１上のトナーは画像濃度Ｄ３にまで低下させることができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態２においても、実施の形態１とほぼ同じ効果を得ることができる。さらに、本実施の形態においては、実施の形態１と異なり、帯電量制御ローラ２３を転写ベルト２１に接離させるための機構が不要であるので、その分、装置構成を簡略化させて、装置のコスト低減、サイズ縮小、信頼性向上を実現できる。
【００５７】
なお、実施の形態１，２において、静電クリーニング時に転写ローラ１２に印加するバイアスの大きさなどは、通常の転写時と同様に温湿度などの環境条件などによって適宜適正な値に制御することが好ましいのはいうまでもない。
【００５８】
＜実施の形態３＞
前記実施の形態１，２において、非画像形成時に転写ローラ１２に印加したバイアスによって転写ベルト２１上の付着トナーを感光ドラム１に逆転写（転移）させる静電クリーニングの一例を示した。このとき、一次帯電バイアスを制御することによって静電クリーニング性能を向上させることが可能である。
【００５９】
このような、静電クリーニング時に感光ドラム１の表面電位も同時に制御するとより効果的であることはすでに提案されている（特許３１９６５２５号公報、特開２０００−０２９３６７号公報）。例えば、マイナスに帯電する感光ドラム１上にマイナストナーが反転現像される画像形成装置において、トナーが転写ベルト２１上に付着している場合には、静電クリーニング時は感光ドラム１の表面電位をなるべく低くする。反対に、マイナスに帯電された感光ドラム１上にプラストナーが正規現像される画像形成装置において、トナーが転写ベルト２１上に付着している場合には、静電クリーニング時には感光ドラム１の表面電位は高くなるようにするとよい。
【００６０】
さらに、本発明においては静電クリーニングに先立って転写ベルト２１上のトナーを図１に示すように帯電量制御ローラ２３を用いて静電クリーニングに最適なトナー帯電量にすることで相乗効果としてさらに大きなクリーニング効率を得ることができる。
【００６１】
図６に、正規現像方式の画像形成装置において、転写ベルト２１上の付着トナーの画像濃度推移の比較データを示す。感光ドラム１はマイナスに帯電し、露光されて電位が低下した部分以外にプラス極性のトナー像が現像（正規現像）される画像形成装置であり、アナログ式の電子写真装置に広く使われている構成である。なお、図６は形式は異なるが、図３，図５と同様の画像農度推移を示している。図６において、Ｄ１は初期に転写ベルト２１上に付着したトナー像のある部分の画像濃度である。この部分が転写部Ｔで転写ローラ１２に印加されたプラスの静電クリーニングの電界を受けて転写ベルト２１上のトナー像の大部分は感光ドラム１へ逆転写されて戻される。その後の画像濃度が図６におけるＤ２である。さらに１周分、転写ベルト２１を回転させながら静電クリーニングを行った後の画像濃度がＤ３である。
【００６２】
従来から報告されている静電クリーニング時に感光ドラム１の表面電位を制御した場合の画像濃度推移が図６の実線（記号×）で示したデータであり、本実施の形態２のようにトナーの帯電量を静電クリーニングに先立って制御したものが一点鎖線（記号△）で示すデータである。これに対して本実施の形態３である、両者の制御を行ったものが点線（記号〇）で示すデータである。
【００６３】
感光ドラム１の表面電位のみを制御した場合（記号×）が一番クリーニング効率が低い。この場合、転写ベルト２１上に付着しているトナーの帯電量が適正値からずれていったり一部が反転したりするためにクリーニングを繰り返しても良好に除去するのが困難である。
【００６４】
また、トナーの帯電量のみを制御したもの（記号△）は上述の実施の形態２に相当する。
【００６５】
両者の制御を行った場合（記号○）が最もクリーニング効率が高く、さらに両者の相乗効果が現れているものと思われる。
【００６６】
したがって、静電クリーニング時には感光ドラム１の電位も制御した方がより効果的であることが分かる。本実施の形態においては、静電クリーニングに先立って転写ベルト２１上のトナーを帯電量制御ローラ２３を用いて静電クリーニングに最適なトナー帯電量にすることと、転写部Ｔにおける静電クリーニング時にトナーに作用する電界の大きさを大きくすることで、相乗効果としてさらに大きなクリーニング効率を得ることができるものである。
【００６７】
＜実施の形態４＞
本実施の形態は、図７に示すように、４個の画像形成ステーション、すなわちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを備えている。各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、それぞれ像担持体として感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有している。各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、それぞれ一次帯電ローラ、露光装置、現像装置（いずれも不図示）、転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、クリーニング装置（不図示）が配設されている。さらに各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの間を移動するように、転写ベルト２１が配設されている。転写ベルト２１は、駆動ローラ１０と従動ローラ９と２個のテンションローラ２４，２５とに掛け渡されており、駆動ローラ１０の同図中の反時計回りの回転によって矢印方向に回転駆動される。
【００６８】
なお、図７における各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの構成は、図１に示すものとほぼ同じなので、図７では、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのみを示している。転写材Ｐは、給紙ローラ（不図示）により給紙された後、転写ベルト２１表面に担持されて各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの転写部Ｔに搬送され、各色のトナー像が順次に転写される。そして、転写ベルト２１から分離されて定着装置１４に搬送され、ここで各色トナー像が溶融混合されて定着される。トナー像定着後の転写材Ｐは、画像形成装置外部に排出され、これにより４色フルカラー画像が形成される。
【００６９】
上述の画像形成装置において、転写ベルト２１上に付着したトナーの帯電量を制御する帯電量制御ローラ２３が転写ベルト２１表面に対向するようにして配設されている。帯電量制御ローラ２３は、転写ベルト２１のうちの従動ローラ９に掛け渡された部分の表面に接離可能となるように構成されている。
【００７０】
ここで、一例として転写材Ｐが転写ベルト２１に到達する直前に紙詰まり（ジャム）で停止して感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上のトナー像が転写ベルト２１上に直接転写された後、ジャム処理をして再び画像形成可能な状態になるまでの画像形成装置の立ち上がり状態（前多回転シーケンス）を考える。
【００７１】
図８は、各部材の回転状態とバイアス状態の時間的推移を示したシーケンス図である。
【００７２】
転写材Ｐが取り除かれて画像形成装置本体がリセットされた後、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと転写ベルト２１が時刻ａで同時に駆動される。この状態で転写ベルト２１がほぼ１回転し、転写ベルト２１上に載ったベタ画像を含むマイナス極性のトナーが転写部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に順次に送られる。このとき、同時にＯＮされたクリーニングバイアス（転写時と逆極性のマイナス）が転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに印加されて転写ベルト２１上のトナーが感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に静電的に逆転写されて、転写ベルト２１のクリーニングが行われる。一方、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の現像部（不図示）から転写部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４までにトナー像が転写されずに残っている場合は、転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに印加されるバイアス極性と同じために転写ベルト２１にはほとんど付着せずに回転に伴ってそれぞれのクリーニング装置（不図示）へ送られてトナーが除去される。
【００７３】
この状態でほぼ転写ベルト２１が１周分回転し、その後、時刻ｂで帯電量制御ローラ２３が転写ベルト２１に当接すると同時に、ＡＣ＋ＤＣ（マイナス）のクリーニングバイアス１，２，３，４が各転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに印加される。転写ベルト２１の１周目の静電クリーニングで除去し切れなかった転写ベルト２１上のトナーがここで再度マイナス極性の適度な帯電量に帯電される。そのまま再度、各転写部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において静電クリーニングが行われる。この状態で転写ベルト２１が約１周分回転すると静電クリーニングが終了し、帯電量制御ローラ２３へのバイアスが時刻ｃでＯＦＦとなる。転写ベルト２１への当接はＯＮのままでも、図８に示すようにＯＦＦにしてもよい。帯電量制御ローラ２３から各転写部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４までの距離の移動時間が過ぎたら、時刻ｄ，ｅ，ｆ，ｇでそれぞれの転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのクリーニングバイアスをＯＦＦにして、それぞれの回転も時刻ｈでストップして画像形成可能状態（スタンバイ状態）となる。
【００７４】
なお、上述では、各転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに印加するクリーニングバイアス１，２，３，４をすべてマイナスとしたが、これに代えて、例えば、マイナスとプラスを交互に印加するようにすると、さらに効果的である。この点について以下に説明する。
【００７５】
図９に転写ベルト２１上の付着トナーの画像濃度推移のデータを示す。同図において、各転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのクリーニングバイアス１，２，３，４の極性が常に同じ場合が記号△、交互に変えた場合が記号○で示している。転写ベルト２１約２周分だけ各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄで清掃を行うことによって両者とも画像濃度はかなり低下して除去されていることが分かる。
【００７６】
さらに、各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄで転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに印加するクリーニングバイアスの極性を交互に変えると効率がアップしており、その原因は以下のように考えられる。
【００７７】
転写部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４通過時の転写ベルト２１上の残留トナーの帯電量分布は通過前と変化することが観測される。これは、転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ方向へ流れる電流の一部がトナーに注入したり、転写ベルト２１が感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから分離するときの剥離放電で発生したイオンの一部が付着したりするためと考えられる。転写の構成、電流値（バイアス）の大きさ、画像形成装置の内部・周囲環境によっては、帯電極性の大部分が反転することもある。
【００７８】
したがって、静電クリーニングを繰り返し行う場合には、静電バイアスの極性を交互に切り替えることも効果的となる。
【００７９】
なお、以上の各実施の形態において、転写材担持体としての転写ベルト２１を一例に説明したが、これに代えて転写材担持体としてドラム状の転写ドラムを使用することもできる。さらには、中間転写体、例えば中間転写ベルトや中間転写ドラムを使用することも可能である。
【００８０】
また、静電クリーニング実施のタイミングとして、一例として転写材Ｐが転写ベルト２１に到達する直前に紙詰まり（ジャム）で停止して、転写ベルト２１上にトナー像が直接転写された後、紙詰まり処理をして再び画像形成可能な状態になるまでの画像形成装置の立ち上がり状態（前多回転シーケンス）を考えてきたが、それらに限定するものではない。転写ベルト２１上に所定の面積、所定の濃度のトナー像（パッチ画像）を非画像形成時に形成してその光学濃度を濃度センサで検知して現像条件などにフィードバックするときや、通常の画像形成時にカブリトナーが多い場合や、現像装置４などからの飛散トナーが多い場合など、無端状部材上のトナー付着量が所定値以上と判断される場合には、他のタイミングで行ってもよい。例えば一連の画像形成動作が終了した直後の感光ドラム１がまだ回転しているいわゆる後回転中に行ったり、連続画像形成中の適当なタイミングで画像形成を一時的に中断して行ってもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、中間転写体上や転写材担持体上に一定面積当たり所定量以上の現像剤が付着している可能性があると判断される場合でも、帯電量制御手段へのトナー付着を防止して画像不良のない良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１におけるクリーニングシーケンスを説明する図である。
【図３】実施の形態１において、静電クリーニングによる転写ベルト上の付着トナーの画像濃度の変化を説明する図である。
【図４】実施の形態２におけるクリーニングシーケンスを説明する図である。
【図５】実施の形態２において、静電クリーニングによる転写ベルト上の付着トナーの画像濃度の変化を説明する図である。
【図６】実施の形態３において、静電クリーニングによる転写ベルト上の付着トナーの画像濃度の変化を説明する図である。
【図７】実施の形態４の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図８】実施の形態４におけるクリーニングシーケンスを説明する図である。
【図９】実施の形態４において、静電クリーニングによる転写ベルト上の付着トナーの画像濃度の変化を説明する図である。
【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１１】従来の別の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
像担持体（感光ドラム）
２          帯電手段（一次帯電器）
３          露光手段（露光装置）
４          現像手段（現像装置）
５          ドラムクリーニング装置
１２        転写手段（転写ローラ）
２０        転写バイアス印加電源
２１        転写材担持体（転写ベルト）
２２        帯電量制御バイアス印加電源
２３        帯電量制御手段（帯電量制御ローラ）
Ｐ          転写材
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４
転写部（転写ニップ部）
【図１】
2004205584.tif 000003
【図２】
2004205584.tif 000004
【図３】
2004205584.tif 000005
【図４】
2004205584.tif 000006
【図５】
2004205584.tif 000007
【図６】
2004205584.tif 000008
【図７】
2004205584.tif 000009
【図８】
2004205584.tif 000010
【図９】
2004205584.tif 000011
【図１０】
2004205584.tif 000012
【図１１】
2004205584.tif 000013