(57)【要約】【課題】複数の像担持体のそれぞれに形成されたトナー像を重ねて１次転写する中間転写ベルトと、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に２次転写させる２次転写ローラとを有する画像形成装置において、ジャム処理後や電源投入時、及び濃度合わせのために像担持体上にトナー像を形成した場合など、何らかの理由で中間転写ベルト上にトナーが残っていた場合でも、中間転写ベルト上のトナーによって２次転写ローラが汚染されないようにした画像形成装置を提供することが課題である。【解決手段】メイン電源の投入、若しくはジャム処理からの復帰を検出し、少なくとも、中間転写ベルトにおける２次転写ローラ上流側の最近像担持体に対面した位置が２次転写ローラに至るまでの間、中間転写ベルト駆動速度を遅くするよう制御する制御手段を設けた。【選択図】      図１
2004347968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式によりトナー像を形成する複数の像担持体と、該複数の像担持体のそれぞれに形成されたトナー像を重ねて１次転写する中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを張設させる方向に支持するバックアップローラに中間転写ベルトを挟んで対面し、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に２次転写させる２次転写ローラとを有する画像形成装置において、
メイン電源の投入、若しくはジャム処理からの復帰を検出し、少なくとも、前記中間転写ベルトにおける２次転写ローラ上流の最も近い像担持体に対面した位置が２次転写ローラに至るまでの間、前記中間転写ベルト駆動速度を画像形成時よりも遅くする制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記２次転写ローラは、前記バックアップローラに略同期して駆動するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記中間転写ベルト駆動速度を遅くしているとき、前記２次転写ローラとバックアップローラ間に、中間転写ベルト上のトナーが中間転写ベルト上に留まるようなバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに１次転写し、その後、記録媒体に２次転写するようにした画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
使用する複数色のそれぞれに対応させて像担持体や現像装置を有する電子写真プロセス部材を並べて配置し、転写部材の送りに同期させて各電子写真プロセス部材で形成したトナー像を転写部材上で重ね合わせるようにしたタンデム型カラー画像形成装置は、各色のトナー像が平行して形成できるため、高速なカラー画像形成装置として注目されている。そしてこのタンデム型カラー画像形成装置は、各像担持体上に形成されたトナー像を一度中間転写ベルト上に色重ねした後記録媒体に２次転写する中間転写ベルト方式と、記録媒体に直接転写する直接転写方式があるが、中間転写ベルト方式は直接転写方式に較べてトナー像の転写ズレが少なく、転写精度が保ちやすい。
【０００３】
しかしながら、このようなタンデム型カラー画像形成装置においては、画像形成中にジャムが発生した場合、像担持体上に形成されてこの中間転写ベルトに１次転写されたトナー像が記録媒体に転写されずに残り、ジャム処理後に中間転写ベルトが再駆動された際、２次転写ローラに付着して次の画像形成時に記録媒体の裏面を汚したり、機内を汚染するといった問題が生じる。これは、画像形成装置の電源投入時に、何らかの理由で中間転写ベルト上にトナーが残っていた場合や、濃度合わせなどの機能を有し、電源投入時に像担持体上にベタ画像を形成してそのトナー像の濃度を測定できるようにした機能を有する画像形成装置などにおいても同様である。
【０００４】
こういったことに対処するため従来では、２次転写ローラに、通常の画像形成時は中間転写ベルトから記録媒体側（すなわち２次転写ローラ側）にトナーを移動させるよう掛ける転写バイアスを、逆にトナーが中間転写ベルト側に保持されたままとなるような逆バイアスとし、２次転写ローラ側にトナーが移動しないようにする方法が提案されている。しかしながら、中間転写ベルトをポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）ゴム等で構成した場合、ベルトの抵抗値が高く、トナーに充分な電圧が加えられないと共に、中間転写ベルトと２次転写ローラのニップ部のトナーに、ベルト搬送による遠心力と２次転写ローラとベルト間の機械的な力が加わり、トナーがベルトから離れ、２次転写ローラと記録媒体搬送面をトナーで汚染するという問題が生じる。
【０００５】
こういったことに対処する従来技術として例えば特許文献１には、搬送ベルトで搬送される記録媒体に直接トナー像を転写し、かぶりトナーや紙紛などの搬送ベルト上の汚れを清掃するファーブラシなどの回転清掃手段を設けたカラータンデム型画像形成装置において、画像形成中にジャムが生じて記録媒体が搬送されない状態の時に像担持体上にトナー像が形成され、搬送ベルトに高濃度のトナーが付着すると、ファーブラシの通常回転ではトナーが清掃しきれずに記録媒体を汚染したりするため高速回転させて清掃するようにしていたが、常時高速回転させると騒音や耐久性に問題が生じるため、ジャムのリカバリー後のみ高速回転させるか、又は搬送ベルトの速度を低下させるようにした画像形成装置が示されている。
【０００６】
また特許文献２には、中間転写ベルトと、この中間転写ベルト上のトナーを記録媒体に２次転写する２次転写ローラをクリーニングするクリーニング装置を設けたタンデム型カラー画像形成装置において、ジャムなどで記録媒体が搬送されない状態の時に像担持体上にトナー像が形成された場合、中間転写ベルトに多量のトナーが転写されたままになるため、中間転写ベルトの駆動を停止せずにトナーが付着した部分が２次転写ローラを通過するようにすると共に、トナーが中間転写ベルトから２次転写ローラへ移動するような転写バイアスを掛け、２次転写ローラに移動したトナーを２次転写ローラクリーニング装置で処理するようにした画像形成装置が示されている。
【０００７】
さらに特許文献３には、タンデム型の画像形成装置ではないが、像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写する転写ローラと、その転写ローラをクリーニングするクリーニングローラを設けた画像形成装置において、逆帯電トナーによる画像領域外へのトナーの付着、２成分現像剤におけるトナー割合の制御のために像担持体の画像領域外へ形成したトナー像などで転写ローラが汚れることがあるため、記録媒体が転写領域にあるときだけ転写ローラを像担持体に接触させることが考えられたが、この方法でもジャム時にトナーが付着した像担持体に転写ローラが直接接触してトナー汚れが発生するため、ジャムを検出したときに転写ローラと転写ローラのクリーニング部材を像担持体から離し、ジャム処理が終わった後、転写ローラを像担持体から離すと共にクリーニング部材を像担持体に接触させて転写ローラ上のトナーをクリーニング部材を介して像担持体に戻し、転写ローラをクリーニングするようにした画像形成装置や、特許文献４には、像担持体上へのトナーの吸着状態を検出する手段を設け、ジャムによって像担持体上に多量のトナーが付着したことを検出したとき、確実にクリーニングが行えるよう像担持体の回転速度を遅くするようにした画像形成装置が示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２６９１８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７４９６７公報
【特許文献３】
特開平８−１４６７９０号公報
【特許文献４】
特開２０００−３１０９２６公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特許文献１に示された画像形成装置は、中間転写ベルトを用いずに搬送ベルトで搬送される記録媒体に直接トナー像を転写するようにしたカラータンデム型画像形成装置であり、ジャム処理後に搬送ベルトに残った多量のトナーのクリーニングにしか着目して織らず、２次転写ローラが用いられていないと共に、搬送ベルト上の残留トナーを清掃するためにファーブラシを用いる複雑で高価な構成である。また、特許文献２の画像形成装置は、中間転写ベルトを用いたタンデム型カラー画像形成装置ではあるが２次転写ローラをクリーニングするクリーニング装置を有し、２次転写ローラクリーニング装置の分、装置が大型になると共にコストアップになる。
【００１０】
さらに特許文献３と４に示された画像形成装置はタンデム型ではなく、ジャムの時に転写ローラと転写ローラのクリーニング部材を像担持体から離す装置や、像担持体上へのトナーの吸着状態を検出する手段を有する複雑で高価な画像形成装置である。
【００１１】
そのため本発明においては、新たな機構を付加したりコストアップすることなく、ジャム処理後や電源投入時、及び濃度合わせのために像担持体上にトナー像を形成した場合など、何らかの理由で中間転写ベルト上にトナーが残っていた場合でも、中間転写ベルト上のトナーによって２次転写ローラが汚染されないようにした画像形成装置を提供することが課題である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明においては、
電子写真方式によりトナー像を形成する複数の像担持体と、該複数の像担持体のそれぞれに形成されたトナー像を重ねて１次転写する中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを張設させる方向に支持するバックアップローラに中間転写ベルトを挟んで対面し、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に２次転写させる２次転写ローラとを有する画像形成装置において、
メイン電源の投入、若しくはジャム処理からの復帰を検出し、少なくとも、前記中間転写ベルトにおける２次転写ローラ上流の最も近い像担持体に対面した位置が２次転写ローラに至るまでの間、前記中間転写ベルト駆動速度を画像形成時よりも遅くする制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
このように、メイン電源の投入、若しくはジャム処理からの復帰時、少なくとも２次転写ローラ上流の最も近い像担持体に対面した位置から２次転写ローラに至るまでの間、中間転写ベルトの駆動速度を画像形成時よりも遅くする制御手段を設けたことにより、ベルト搬送によるトナーにかかる遠心力を低下させることができ、トナーが遠心力で飛び散るのが防げるため、２次転写ローラと記録媒体搬送面をトナーで汚染するという問題を、新たな機構を付加したりコストアップすることなく防止できる画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
そして前記２次転写ローラは、前記バックアップローラに略同期して駆動するよう構成することにより、２次転写ローラとバックアップローラの速度差によるトナーの飛散を防止することができる。
【００１５】
また前記制御手段は、前記中間転写ベルト駆動速度を遅くしているとき、前記２次転写ローラとバックアップローラ間に、中間転写ベルト上のトナーが中間転写ベルト上に留まるようなバイアス電圧を印加することにより、より効果的にトナーの飛散を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略ブロック図、図２は中間転写ベルトの２次転写ローラ付近の拡大図である。図中１は像担持体（感光体）、２は１次転写ローラ、３は露光手段、４は中間転写ベルト、５は中間転写ベルト４の駆動ローラ、６は中間転写ベルト４を張設するためのテンションローラ、７はバックアップローラ、８はバックアップローラ７に相対して中間転写ベルト４上のトナー像を記録媒体１０に転写するための２次転写ローラ、９は記録媒体１０の搬送ローラ、１０は記録媒体、１１は駆動ローラ５の駆動用モータ、１２はバックアップローラ７と２次転写ローラ８間に中間転写ベルト４上のトナーを記録媒体１０側に転写させる転写バイアスと、中間転写ベルト４上の不用トナーを２次転写ローラ８側に移動させないための逆バイアスとを印加するためのバイアス回路、１３はモータ１１とバイアス回路１２を制御する制御回路、２０は中間転写ベルト４上のトナー、２１は２次転写ローラ８をバックアップローラ７に押しつけるための弾性部材である。このうち、バックアップローラ７と２次転写ローラ８は、ギアなどを介して略同期して駆動されるように構成してあり、またモータ１１は、駆動ローラ４以外にギアとクラッチを介して例えば像担持体１１〜１４や、バックアップローラ７、搬送ローラ９を駆動できるようにしても良い。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、図１に一例としてタンデム型カラー画像形成装置の場合を示したように、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）など、使用する複数色のそれぞれに対応させて像担持体１１〜１４や露光装置３１〜３４、及び図示していない帯電装置や現像装置、及びクリーニング装置などを有する電子写真プロセス部材を並べて配置し、各像担持体１１〜１４に形成されたトナー像を中間転写ベルト４に重ねて一次転写した後、搬送ローラ９から送られて来る記録媒体１０に２次転写ローラ８で２次転写するよう構成されている。
【００１９】
最初にこの画像形成装置による画像形成動作を簡単に説明すると、まず、図示していない帯電装置で像担持体１１〜１４が帯電され、露光装置３１〜３４で潜像が形成される。そして、図示していない現像装置によってこの潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を、１次転写ローラ２１〜２４によって中間転写ベルト４に重ねて転写する。そして、その中間転写ベルト４のトナー像の転写部が２次転写位置に来るタイミングに合わせ、搬送ローラ９によって送られてくる記録媒体１０に２次転写ローラ８によって２次転写し、トナー像を転写された記録媒体１０を図示していない定着装置で定着して排出する。
【００２０】
以上が本発明に係る画像形成装置の動作概略であるが、画像形成中に記録媒体１０が紙詰まりすると、制御回路１３はモータ１１の駆動を停止して画像形成動作を停止する。そして、詰まった紙が取り除かれて再度の画像形成動作が可能となると、制御回路１３はまずバイアス回路１２に指示し、バックアップローラ７と２次転写ローラ８間に、中間転写ベルト４上のトナーが中間転写ベルト上に止まるバイアス電圧を印加させる。すなわちトナーがプラス帯電の場合、通常の画像形成動作時は２次転写ローラ８側がバックアップローラ７に対してマイナスとなるような電圧を印加するのであるが、この場合は２次転写ローラ８側がバックアップローラ７に対してプラスとなるような電圧を印加させるわけである。そしてモータ１１を、少なくとも、中間転写ベルト４における２次転写ローラ８の上流側の最近像担持体１４に対応した位置が２次転写ローラ８の位置に来るまで、通常の画像形成動作時より遅い速度で駆動する。すなわち例えば、バックアップローラ７の直径が２４．７ｍｍ、２次転写ローラ８の直径が１８．８ｍｍで、通常の画像形成時における中間転写ベルト４の搬送速度が９７．５（ｍｍ／ｓｅｃ）であった場合、この中間転写ベルト４の搬送速度を９０（ｍｍ／ｓｅｃ）程度とする。
【００２１】
また、２次転写ローラ８の上流側の最近像担持体１４に対応した位置より上流側の中間転写ベルト４に付着しているトナーは、１次転写ローラ２１〜２４に、通常の転写バイアスとは逆のバイアスを印加することによって像担持体１１〜１４側に移動させ、像担持体１１〜１４側のクリーニング装置でクリーニングする。従って、中間転写ベルト４における２次転写ローラ８の上流側の最近像担持体１４に対応した位置が、２次転写ローラ８の位置に来たあとは通常の速度に戻しても良いが、中間転写ベルト４を一周分程度遅く駆動しても勿論かまわない。
【００２２】
このようにすることにより図２に示したように、例えば中間転写ベルト４にポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）ゴム等などの抵抗値の高いベルトを用いたことでトナー２０に充分な電圧が加えられない状態となっても、また２次転写ローラ４が弾性部材２１によって中間転写ベルト４に押圧されてトナー２０に機械的な力が加わっても、中間転写ベルト４の２次転写ローラ８とのニップ部のトナー２０に加わるベルト搬送による遠心力が小さくなるから、中間転写ベルト４上のトナー２０は中間転写ベルト４から離れることがなくなり、２次転写ローラと記録媒体搬送面をトナーで汚染するという問題がなくなる。
【００２３】
なお以上の説明では、バックアップローラ７と２次転写ローラ８は、ギアなどを介して略同期して駆動されるように構成すると説明したが、２次転写ローラ８と中間転写ベルト４との相対速度が２％以内の速度差に収まるように構成することが好ましい。また、詰まった紙が取り除かれて再度の画像形成動作が可能となったときの中間転写ベルト４の搬送速度を、バックアップローラ７の直径が２４．７ｍｍ、２次転写ローラ８の直径が１８．８ｍｍで、通常の画像形成時における中間転写ベルト４の搬送速度が９７．５（ｍｍ／ｓｅｃ）であった場合、この中間転写ベルト４の搬送速度を９０（ｍｍ／ｓｅｃ）程度とすると説明したが、この変化させる速度はバックアップローラ７と２次転写ローラ８の直径に依存しており、それを示したのが表１である。
【００２４】
【表１】
2004347968.tif 000003
【００２５】
すなわちこの表１から明らかなように、実験１の画像形成装置では、バックアップローラの外径が２４．７ｍｍであり、中間転写ベルト４の｛（画像形成時の線速−ジャム処理後の線速）／画像形成時の線速｝は７．７％であるが、実験１のバックアップローラの外径に比較して１．１倍の外径を持つ実験２の画像形成装置では、｛（画像形成時の線速−ジャム処理後の線速）／画像形成時の線速｝が６．７％程度でよく、さらに外径が実験１の物に比べて１．７倍である実験３では、４．０％になっている。すなわちバックアップローラ７の外径が大きくなればそれだけ｛（画像形成時の線速−ジャム処理後の線速）／画像形成時の線速｝は小さくて済むが、線速を遅くするのはジャム処理や電源投入後のみであり、そのときのために大きな外径のバックアップローラを用いることは、その分画像形成装置を大型にせねばならないから得策ではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、メイン電源の投入、若しくはジャム処理からの復帰時、少なくとも２次転写ローラ上流の最も近い像担持体に対面した位置から２次転写ローラに至るまでの間、中間転写ベルトの駆動速度を画像形成時よりも遅くする制御手段を設けたことにより、ベルト搬送によるトナーにかかる遠心力を低下させることができ、トナーが遠心力で飛び散るのが防げるため、２次転写ローラと記録媒体搬送面をトナーで汚染するという問題を、新たな機構を付加したりコストアップすることなく防止できる画像形成装置を提供することができる。
【００２７】
そして２次転写ローラを、バックアップローラに略同期して駆動するよう構成することにより、２次転写ローラとバックアップローラの速度差によるトナーの飛散を防止することができる。
【００２８】
また制御手段は、中間転写ベルト駆動速度を遅くしているとき、２次転写ローラとバックアップローラ間に中間転写ベルト上のトナーが中間転写ベルト上に留まるようなバイアス電圧を印加するようにしたから、より効果的にトナーの飛散を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略ブロック図である。
【図２】中間転写ベルトの２次転写ローラ付近の拡大図である。
【符号の説明】
１  像担持体（感光体）
２  １次転写ローラ
３  露光手段
４  中間転写ベルト
５  駆動ローラ
６  テンションローラ
７  バックアップローラ
８  ２次転写ローラ
９  搬送ローラ
１０  記録媒体
１１  モータ
１２  バイアス回路
１３  制御回路
【図１】
2004347968.tif 000004
【図２】
2004347968.tif 000005