(57)【要約】【課題】中間転写体を介してトナー像を記録シートへ転写するタンデム型のカラー画像形成装置において、モノクロ画像形成時の記録シート１枚目の排出に要する時間を短縮して記録画像の高効率生産を達成すると共に、かかる１枚目の記録シートに画情報と関係のないゴースト像が発生するのを防止し、もって高品位な記録画像を形成することが可能なカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】少なくとも上記トナー像が記録シートへ到達するまでの経路が最長となる色の感光体では、画像形成動作の開始時における感光体表面電位の立ち上がり及び現像器における現像バイアスの立ち上がりの制御に関し、現像位置での感光体の表面電位Ｖｈが現像バイアスＶｄｅｖｅを常に上回るように、帯電器の印加電圧及び現像バイアスを制御するように構成した。【選択図】　　　　　　　図２
2004012583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画情報に応じたトナー像を形成する複数の作像エンジンと、各作像エンジンによって形成されたトナー像が多重転写される中間転写体と、この中間転写体上の多重トナー像を記録シートに最終転写させる最終転写手段とを備え、
各作像エンジンは、所定のプロセススピードで回動する感光体と、この感光体の表面を一様に帯電する接触式帯電器と、一様帯電された感光体の表面を画情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、上記静電潜像をトナー現像する現像器とを備えたカラー画像形成装置において、
少なくとも上記トナー像が記録シートへ到達するまでの経路が最長となる作像エンジンでは、画像形成動作の開始時における感光体表面電位の立ち上がり及び現像器における現像バイアスの立ち上がりの制御に関し、現像位置での感光体の表面電位Ｖｈが現像バイアスＶｄｅｖｅを常に上回るように、上記接触式帯電器の印加電圧及び現像バイアスが制御されていることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
上記立ち上がり制御に関し、現像位置での感光体の表面電位Ｖｈ、現像バイアスＶｄｅｖｅが、常に、５０Ｖ≦｜Ｖｈ−Ｖｄｅｖｅ｜≦１５０Ｖとなるように制御されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の感光体表面電位及び現像バイアスの立ち上がり制御の実施に当たり、上記接触式帯電器への印加電圧を画像形成動作の開始当初だけ一時的に高電圧に設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
上記感光体の回転方向に関して接触式帯電器よりも上流側には、感光体表面を摺擦すると共に該感光体の表面電位と同極性のバイアス電圧が印加されたクリーニング手段が設けられており、
請求項１記載の感光体表面電位及び現像バイアスの立ち上がり制御の実施に当たり、上記クリーニング手段への印加電圧を画像形成動作の開始当初だけ一時的に高電圧に設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
画像形成動作の開始当初に上記クリーニング手段に一時的に印加される高電圧は、感光体に対する放電開始電圧以上であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の感光体表面電位及び現像バイアスの立ち上がり制御の実施に当たり、上記現像バイアスを目標電圧まで段階的に立ち上げるように設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項７】
上記接触時帯電器にはＤＣ成分のみからなる電圧が印加されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機やプリンタ等、電子写真方式を用いて記録画像を形成する画像形成装置、特に、感光体上で形成した各色のトナー像を直接記録シートへ転写するのではなく、中間転写体上で重ね合わせた後に記録シートに最終転写するカラー画像形成装置に係り、詳細には、各色に対応して個別に感光体を備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００１−７５４４８号公報には、中間転写体を介して記録シートに４色のトナー像を転写するように構成したフルカラーレーザビームプリンタが開示されている。このプリンタはイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＫの各色に対応した作像エンジンを個別に備えた所謂タンデム型のフルカラープリンタであり、各作像エンジンは電子写真方式によってトナー像を形成するための感光体ドラム、帯電器、露光手段及び現像手段を備え、感光体ドラム上に各色の画情報に応じたトナー像を形成する。各色の感光体ドラムから記録シートへは、第１中間転写ドラム及び第２中間転写ドラムを介してトナー像の転写が行われるようになっている。また、第１中間転写ドラムは一対が設けられており、一方の第１中間転写ドラムにはイエロー及びマゼンタのトナー像が一次転写されて重ね合わされ、他方の第１中間転写ドラムにはシアン及びブラックのトナー像が転写されて重ね合わされるようになっている。また、これら一対の第１中間転写ドラム上に一次転写された各色トナー像は第２中間転写ドラムに二次転写され、かかる第２中間転写ドラム上で４色のトナー像が重ね合わされるようになっている。そして、このようにして第２中間転写ドラム上に形成された４色の多重トナー像は、第２中間転写ドラムに接する最終転写ロールによって記録シートに一括転写されるようになっている。
【０００３】
また、このようなタンデム型のカラープリンタとしては、無端状の中間転写ベルトに沿って各色の作像エンジンが配置されており、かかる中間転写ベルト上で各色のトナー像の重ね合わせを行い、その後にこれらのトナー像を記録シートへ一括して最終転写するように構成されたものも知られている。
【０００４】
このようなタンデム型のカラープリンタにおいては、カラー画像ではなくモノクロ画像を形成する際に、その１枚目の記録シートの排出までの時間、所謂ファースト・プリント・アウト・タイム（ＦＰＯＴ）を短くしようと画策するのであれば、ブラックのトナー像が最終転写位置に至るまでの経路が最短となるように、各色の作像エンジンの配置を決定するのが好ましいと言える。
【０００５】
一方、このようなタンデム型プリンタでは、各作像エンジン毎に帯電器の電圧印加のタイミング、現像器における現像バイアスの印加のタイミング等を決定すると、各機器の制御に関する処理負担が４倍となることから、生産コストを抑えるといった観点からすれば、これら電圧の印加タイミングについては総ての作像エンジンで共通とするのが好ましく、各色トナー像が中間転写ドラム又は中間転写ベルト上で正確に重なり合うよう、各作像エンジンにおける露光開始タイミングのみを変化させるように構成するのが良いと言える。
【０００６】
ところで、この種のプリンタでは画像形成動作の開始に当たり、感光体ドラムが回転を開始すると同時に、あるいはこれよりも僅かに遅れて帯電器に電圧を印加し、更に現像器には現像バイアス電圧を印加し、所定の書き出しタイミングで露光手段が感光体ドラム上に静電潜像を書き出すのを待つことになる。この際、帯電器に対する電圧印加を開始したからといって、感光体ドラムの表面電位は直ぐには上昇せず、徐々に上昇していくことになる。特に、ＤＣ成分のみの電圧を帯電器に印加している場合には、ＡＣ成分にＤＣ成分を重畳している場合と比較して、感光体ドラムの表面電位の上昇に時間がかかる。その一方、現像器と感光体ドラムとの間に印加される現像バイアスは、感光体ドラムの表面電位の上昇に比べると直ぐに所定の電位まで立ち上がる傾向にある。このため、図４に示すように、画像形成動作の開始当初、すなわち実際に静電潜像の書き込みを開始する前の準備段階では、感光体ドラムの表面電位が所定の電位にまで達する間に、現像バイアスが感光体ドラムの表面電位を上回ってしまうことがある。
【０００７】
レーザビームプリンタ等に多用されている所謂反転現像方式の画像形成では、現像バイアス電圧よりも感光体ドラムの表面電位が低下した領域に対してトナーが付着していくので、画像形成動作の開始当初に前述のような電位関係が発生してしまうと、かかる領域（図４中の斜線領域）がトナーによって現像されてしまうことになり、感光体ドラムの回転軸方向に沿った帯状のトナー像が該感光体ドラム上に形成されてしまう。このため、各色作像エンジンの帯電器に対して同時に電圧の印加を開始し、現像器に対しても同時に現像バイアス電圧の印加を開始すると、各作像エンジンの感光体ドラム上には全く同一のタイミングで帯状のトナー像が形成されてしまうことになり、これらトナー像は同時に中間転写ドラムあるいは中間転写ベルトに一次転写されることになる。従って、画像形成動作の開始当初は、図５に示すように、意図せずして、中間転写ドラムや中間転写ベルト上には４色のトナー像が重なることなく、所定の間隔をおいて順次転写されることになる。
【０００８】
従来はこれら帯状トナー像のうち、最終色の帯状トナー像が通過した後に記録シートの１枚目に対応するトナー像を描いていたため、これら帯状トナー像が問題となることはなかったが、近年ではプリントの高効率生産に対する要求が高く、ＦＰＯＴの短縮化が大きな課題となっている。特に、モノクロ画像に対するＦＰＯＴの短縮化のニーズは高い。このため、前述の如くブラックのトナー像の転写経路が最短となるように４色の作像エンジンを配置した場合、画像形成動作の立ち上がり時に形成されてしまう帯状トナー像のうち、図５に示すように、転写経路が最長となる色の帯状トナー像がモノクロ画像の記録シート１枚目の先端と重なってしまい、意図しない他色のゴースト画像が記録シート上に一緒に転写されてしまうといったトラブルが発生した。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、中間転写体を介してトナー像を記録シートへ転写するタンデム型のカラー画像形成装置において、モノクロ画像形成時の記録シート１枚目の排出に要する時間を短縮して記録画像の高効率生産を達成すると共に、かかる１枚目の記録シートに画情報と関係のないゴースト像が発生するのを防止し、もって高品位な記録画像を形成することが可能なカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置は、画情報に応じたトナー像を形成する複数の作像エンジンと、各作像エンジンによって形成されたトナー像が多重転写される中間転写体と、この中間転写体上の多重トナー像を記録シートに最終転写させる最終転写手段とを備え、
各作像エンジンは、所定のプロセススピードで回動する感光体と、この感光体の表面を一様に帯電する接触式帯電器と、一様帯電された感光体の表面を画情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、上記静電潜像をトナー現像する現像器とを備えたカラー画像形成装置において、
少なくとも上記トナー像が記録シートへ到達するまでの経路が最長となる作像エンジンでは、画像形成動作の開始時における感光体表面電位の立ち上がり及び現像器における現像バイアスの立ち上がりの制御に関し、現像位置での感光体の表面電位Ｖｈが現像バイアスＶｄｅｖｅを常に上回るように、上記接触式帯電器の印加電圧及び現像バイアスが制御されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段によれば、画像形成動作の開始時に感光体の実際の表面電位と現像バイアスとが逆転してしまうことがないので、意図せずして帯状のトナー像が感光体ドラム上に形成されることがなく、この帯状トナー像の存在を気にすることなく１枚目の記録シートに転写するトナー像の書き出しタイミングを早めることが可能となる。
【００１２】
このように、画像形成動作の開始時において現像位置での感光体の表面電位Ｖｈが現像バイアスＶｄｅｖｅを常に上回るような制御を具体的に実現するためには、感光体の表面電位を素早く立ち上がらせるか、あるいは現像バイアスの立ち上がりを遅らせるかすることが必要であり、前者の例としては、感光体の帯電を担当している接触式帯電器に印加する電圧を、画像形成動作の開始当初だけ一時的に定常状態よりも高電圧にすることが考えられる。また、後者の例としては、現像バイアスの印加タイミングを帯電器に対する電圧の印加タイミングよりも所定時間だけ遅らせたり、現像バイアスそのものを定常状態の電圧まで段階的に立ち上げるといった手法が考えられる。
【００１３】
また、感光体の表面電位を素早く立ち上がらせる具体的な手段としては、感光体の回転方向に関し上記帯電器よりも上流側に補助帯電器を設け、画像形成動作の開始当初だけ、この補助帯電器にも電圧を印加するようにしても良い。
【００１４】
一方、この種の画像形成装置の作像エンジンには感光体を清掃するためのクリーニング手段が帯電器よりも上流側に設けられており、トナーを効率的に回収するために上記クリーニング手段にはクリーニングバイアスが印加されている。従って、このクリーニング手段を補助帯電器として活用するように構成しても良い。具体的には、画像形成動作の開始当初だけ、感光体の表面電位と同極性のバイアス電圧を上記クリーニング手段に印加すると共に、かかるバイアス電圧を感光体に対する放電開始電圧以上に設定するのである。このようにすれば、クリーニング手段が感光体ドラムを帯電させることになり、これに帯電器による帯電が重なることにより、感光体の表面電位を素早く立ち上がらせることが可能となる。
【００１５】
感光体の表面電位をＶｈ、現像バイアスをＶｄｅｖｅとした場合には、両者の差は、５０Ｖ≦｜Ｖｈ−Ｖｄｅｖｅ｜≦１５０Ｖの範囲に制御されるのが好ましい。かかる差が余りに小さいと、現像したトナー像にかぶりが発生して画像品位が低下する一方、余りに大きいと現像剤中のキャリアが感光体に付着してしまう所謂キャリア現像というトラブル発生してしまうからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のカラー画像形成装置を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示すものである。尚、図１中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００１７】
このフルカラープリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ　（Ｍ）、ブラック　（Ｋ）及びシアン（Ｃ）の各色毎に作像エンジン１を有する所謂タンデム型のプリンタであり、各作像エンジン１では色毎の画情報に応じたトナー像を所定のタイミングで感光体ドラム１０上に形成するようになっている。また、各感光体ドラム１０に形成されたトナー像は第１中間転写ドラム２に一次転写された後、この第１中間転写ドラム２から第２中間転写ドラム３へと二次転写され、最終的には第２中間転写ドラム３に接する最終転写ロール４によって、かかる第２中間転写ドラム３から記録シートＰへ最終転写されるようになっている。
【００１８】
上記第１中間転写ドラム２は２色の作像エンジンに対して１本づつ、計２本が設けられており、一方の第１中間転写ドラム２ａに対してはイエロー及びマゼンタの作像エンジン１Ｙ，１Ｍからトナー像が転写され、他方の第１中間転写ドラム２ａに対してはブラック及びシアンの作像エンジン１Ｋ，１Ｃからトナー像が転写され、各第１中間転写ドラム２ａ，２ｂ上では２色のトナー像が重ね合わされるようになっている。また、上記第２中間転写ドラム３は一対の第１中間転写ドラム２ａ，２ｂの双方に対して接しており、一方の第１中間転写ドラム２ａからイエロー及びマゼンタのトナー像が転写された後に、他方の第１中間転写ドラム２ｂからブラック及びシアンのトナー像が転写され、４色のトナー像が第２中間転写ドラム３上で重なり合うようになっている。また、トナー像が転写された記録シートＰは定着器５を経て図示外の排紙トレーへ排出されるようになっている。
【００１９】
従って、この実施例のプリンタでは、第１中間転写ドラム２ａ，２ｂ、第２中間転写ドラム３の回転方向からして、各色のトナー像が作像エンジンから記録シートＰへの最終転写位置に到達するまでのプロセス距離は、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタの順番に遠くなっており、これら４色のトナー像を第２中間転写ドラム３上で重ね合わせるには、マゼンタの作像エンジン１Ｍにおけるトナー像の書き出しタイミングがもっとも早くなる。
【００２０】
各作像エンジン１は、感光体ドラム１０と、この感光体ドラム１０を所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール１１と、画情報で変調された光ビームＢｍで感光体ドラム１０を露光するレーザ光学ユニット（図示せず）と、露光によって感光体ドラム１０上に形成された静電潜像をトナー現像する現像器１２と、トナー像を一次転写した後の感光体ドラム１０の表面から不要トナーを除去して一時的に保持しておくトナー仮保持部材１３とから構成されており、上記第１中間転写ドラム２ａ，２ｂは上記現像器１２の下流側において感光体ドラム１０に接している。従って、感光体ドラム１０の回転に伴い、かかる感光体ドラム１０の表面に対しては帯電、露光、現像、転写の各工程が連続して行われ、各色の画情報に応じたトナー像が第１中間転写ドラム２ａ，２ｂに一次転写される。
【００２１】
以上説明してきた各構成部材のうち、各色の感光体ドラム１０、帯電ロール１１及びトナー仮保持部材１３は単一のドラムユニット６として一体化されており、また、一対の第１中間転写ドラム２ａ，２ｂ及び第２中間転写ドラム３は単一の画像転写ユニット７として一体化されており、例えば感光体ドラム１０の劣化等によって画像品質が低下する場合等には、上記ドラムユニット６を帯電ロール１１と共にそのまま交換するようになっている。
【００２２】
上記帯電ロール１１は導電性金属からなる軸芯部材の周囲を導電性の発泡弾性体で被覆し形成されており、かかる発泡弾性体の空隙にトナーが目詰まりするのを防止するため、かかる弾性体の周囲は導電性を有する円筒状のゴムチューブで被覆されている。そして、上記軸芯部材には約−９００ＶのＤＣ電圧が印加され、これによってゴムチューブの周面と感光体ドラム１０の周面とが形成する楔状の微少隙間において放電が発生し、感光体ドラム１０の表面は例えば約−３７０Ｖ程度に一様に帯電される。
【００２３】
帯電ロール１１に印加するバイアス電圧はこのようにＤＣ成分のみのものが好ましいが、ＡＣ成分にＤＣ成分を重畳したものであっても差し支えない。しかし、ＡＣ成分は感光体ドラム１０の表面の攻撃性がＤＣ成分に比べて強く、経時的な使用によって感光体ドラム表面の平滑性が失われ易い。このため、トナー像の転写効率を長期にわたって高いレベルで維持するためには、ＤＣ成分のみからなるバイアス電圧を帯電ロール１１に印加して、感光体ドラム１０を所定の背景部電位に帯電させるのが好ましい。
【００２４】
また、上記現像器１２は所謂磁気ブラシ現像方式を採用するものであり、各色作像エンジン１Ｙ，１Ｍ，１Ｋ，１Ｃの現像器には対応する色のトナー及びキャリアからなる現像剤が充填されている。各現像器１２は所定の間隙を保って感光体ドラム１０に対向する現像ロール１４を備えており、上記現像剤はこの現像ロール１４上に磁気ブラシを形成し、現像ロール１４の回転に伴って感光体ドラム１０を摺擦する。また、現像ロール１４にはＡＣ成分にＤＣ成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、この現像バイアス電圧を印加しながら現像剤の磁気ブラシで感光体ドラム１０を摺擦することにより、光ビームＢｍによって露光された感光体ドラム１０上の画像部にのみトナーが付着し、トナー像が形成される。この実施例では、例えば、光ビームＢｍの露光後の画像部電位が−７５Ｖ以下程度、現像バイアス電圧はＡＣ成分が４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐ、ＤＣ成分が−３００Ｖに設定されている。
【００２５】
上記トナーとしては、形状係数値ＭＬＳ２が１３０以下の球形トナーを使用するのが好ましい。このような球形トナーは感光体ドラム１０からの離型性が良好なので、感光体ドラム１０から第１中間転写ドラム２ａ，２ｂへのトナー像の一次転写においてその転写効率を高めることが可能であり、感光体ドラム１０に対してクリーナを設けない所謂クリーナレス構造を実現する上で最適である。
【００２６】
更に、上記トナー仮保持部材１３は金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立したブラシロールであり、帯電ロール１１に対するトナーの付着を防止するため、感光体ドラム１０の回転方向に関して帯電ロール１１の上流側に配置されている。このトナー仮保持部材１３は感光体ドラム１０の表面を摺擦することにより、トナー像を一次転写した後の感光体ドラム１０の表面に付着している正極性トナーや逆極性トナー、帯電ロール１１による帯電時に感光体ドラム１０に付着した放電生成物を除去し、これらの物質が下流側の帯電ロール１１の表面に付着するのを防止している。感光体ドラム１０から第１中間転写ドラム２ａ，２ｂへのトナー像の転写効率を高めた結果として、感光体ドラム１０上に残留する正極性トナーは殆ど発生しないので、このトナー仮保持部材１３には逆極性トナーを積極的に回収するためのバイアス電圧が印加されている。この実施例では−６００ＶのＤＣ電圧が印加されている。もっとも、このようなバイアス電圧を作用させていても、トナー仮保持部材１３が感光体ドラム１０の表面を機械的に摺擦することから、感光体ドラム１０表面に僅かに残留する正極性トナーも該トナー仮保持部材１３に付着することになる。
【００２７】
また、トナー像の転写効率を高めたことにより、トナー像転写後の感光体ドラム１０の表面に付着している正極性トナー及び逆極性トナーは極僅かなので、このトナー仮保持部材１３は感光体ドラム１０から除去したこれらの不要トナーや放電生成物をプロセス外に排出するための機構、すなわちデトーニング機構を具備していない。すなわち、上記トナー仮保持部材１３は不要トナー等をプリントジョブの実行中に一時的に蓄積しておくためにのみ用いられている。そして、一時的に保持された不要トナー等は、プリントジョブの合間に実行されるクリーニングモードにおいて感光体ドラム１０上に吐き出され、第１中間転写体２ａ，２ｂに設けられたトナー除去部材２０，３０によってプロセス外へ排出されるようになっている。このように各作像エンジン１には不要トナーのデトーニング機構を具備する必要がないので、各作像エンジン１は極めてコンパクトなものとなり、プリンタ全体としての小型化に寄与している。
【００２８】
尚、図１中ではイエローの作像エンジン１Ｙにのみ符号を入れて説明したが、その他の色の作像エンジン１Ｍ，１Ｋ，１Ｃも全く同一の構成を具備している。
【００２９】
一方、上記第１及び第２中間転写ドラム２，３はＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを０．１〜１０ｍｍ程度の導電性シリコーンゴム等の低抵抗弾性層（Ｒ＝１０２〜１０３Ω）で被覆して形成され、更に、低抵抗弾性層の表面には高離型層として厚さ３〜１００μｍのフッ素ゴム層（抵抗値はＲ＝１０５〜１０９Ω程　度）が設けられており、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。第２中間転写ドラム３の抵抗値は第１中間転写ドラム２のそれよりも高く設定する必要がある。そうしないと、第２中間転写ドラム３が第１中間転写ドラム２を帯電してしまい、第１中間転写ドラム２の表面電位の制御が難しくなる。この実施例では、第１中間転写ドラム２の抵抗値が１０８Ω程度に、第２中間転写ドラム３の抵抗値は１０１１Ω程度に設定されている。
【００３０】
上記第１中間転写ドラム２上に感光体ドラム１０からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動するが、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇ　の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１中間転写ドラム２の表面電位は、＋４００Ｖ程度が望ましい。
【００３１】
また、第２中間転写ドラム３上へ第１中間転写ドラム２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。最適な表面電位は一次転写の時と同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動する。また、転写に必要なのは、第１中間転写ドラム２と第２中間転写ドラム３との間の電位差であるので、第１中間転写ドラム２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１中間転写ドラム２の表面電位が＋４００Ｖ程度の場合には、第２中間転写ドラム３の表面電位は、＋８１０Ｖ程度、つまり第１中間転写ドラム２と第２中間転写ドラム３との間の電位差は、＋４１０Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３２】
更に、上記第１中間転写ドラム２及び第２中間転写ドラム３に対しては、これらの中間転写ドラムに付着している不要トナーをプロセス外へ排出するためのトナー除去部材２０，３０が夫々設けられている。かかるトナー除去部材２０，３０は、いずれも、中間転写ドラム２，３に接しながら回動すると共にバイアス電圧が印加された金属製の回収ロール２１，３１と、この回収ロール２１，３１の表面に接する金属製のクリーニングブレード２２，３２とを備えており、中間転写ドラム２，３上の不要トナーを静電誘引力で回収ロール２１，３１に付着させた後、上記クリーニングブレード２２，３２で回収ロール２１，３１の表面から掻き落とすように構成されている。そして、掻き落とされた不要トナーは図示外のオーガによって廃棄ボックスへ送り込まれるようになっている。また、上記回収ロール２１，３１は中間転写ドラム２，３の表面からトナーが効率よく転移してくるよう、中間転写ドラムの周速に対して２％程度の周速差を有して回転している。
【００３３】
プリントジョブの実行中において、第１中間転写ドラム２に対して設けられた第１トナー除去部材２０は逆極性トナーを該第１中間転写ドラム２の表面から除去している。これは、トナー像を記録シートＰへ最終転写する際に生じた逆極性トナー、及びトナー像を第２中間転写ドラム３へ二次転写する際に生じた逆極性トナーが電位勾配を逆上って感光体ドラム１０に付着するのを防止するためである。特に、マゼンタ及びシアンの現像器１２に対する他色トナーの混色を防止する上で重要である。
【００３４】
これに対し、第２中間転写ドラム３に対して設けられた第２トナー除去部材３０は、プリントジョブの実行中、正極性トナーを該第２中間転写ドラム３の表面から除去している。フルカラー画像の形成時は第２中間転写ドラム３上に４色のトナー像が重ねて形成されているので、最終転写後の第２中間転写ドラム３の表面には第１中間転写ドラム２に比較して多くの転写残留トナーが発生し易い。このため、記録シートＰへ転写されなかった正極性トナーを第２中間転写ドラム３上から確実に除去しないと、かかる正極性トナーが第２中間ドラム３の周囲を一周し、記録シートＰ上にゴースト像として転写されてしまうのである。
【００３５】
一方、上記第１中間転写ドラム２ａ，２ｂ及び第２中間転写ドラム３に対しては、上記感光体ドラム１０へ設けたものと同一のトナー仮保持部材２３，３３が夫々設けられている。第１中間転写ドラム２に対して設けられたトナー仮保持部材（以下、「第１クリーナ」と記す）２３は、トナー像の二次転写部と第１トナー除去部材２０との間で各第１中間転写ドラム２の表面を摺擦しており、プリントジョブの実行中はバイアス電圧の印加によって正極性トナーを捕まえている。本来、正極性トナーは第１中間転写ドラム２から第２中間転写ドラム３へ転写されていくので、この第１クリーナ２３が捕える正極性トナーは二次転写における転写残留トナーである。しかし、二次転写では２色のトナー像のみが第２中間転写ドラム３へ転写されるので、最終転写に比べて転写残留トナーは少ない。それ故、デトーニング機構を具備しない第１クリーナ２３によって第１中間転写ドラム２上の正極性トナーの除去を行うように構成されている。
【００３６】
また、第２中間転写ドラム３に対して設けられたトナー仮保持部材（以下、　「第２クリーナ」と記す）３３は、第２トナー除去部材３０と第１中間転写ドラム２ａとの間で第２中間転写ドラム３の表面を摺擦しており、プリントジョブの実行中はバイアス電圧の印加によって、第２トナー除去部材３０と同様、正極性トナーを捕まえている。すなわち、最終転写後に第２中間転写ドラム３上に残留した正極性トナーは、先ず第２トナー除去部材３０によって除去された後、更に第２クリーナ３３によっても除去され、ゴースト像の発生が入念に防止されている。
【００３７】
このように構成された本実施例のフルカラーレーザビームプリンタでは、図示外の画像処理部がコンピュータ等から送られてきたプリントジョブを受け付けると、所定のタイミングで各色の作像エンジン１が同時に起動し、画像形成動作　（プリントジョブ）がスタートする。このとき、各作像エンジン１では感光体ドラム１０が回転を開始すると同時に、帯電ロール１１、トナー仮保持部材１３に対して所定の電圧が印加され、このタイミングより５００ｍｓｅｃ遅れて現像バイアスが印加される。しかし、プリントジョブの実行中と全く同じ電圧を印加して画像形成動作を開始したのでは、図４に示したように、感光体ドラム１０の表面電位Ｖｈの立ち上がり時において、かかる表面電位Ｖｈと現像バイアスＶｄｅｖｅの大小関係が逆転してしまう時間帯が発生し、感光体ドラム１０上に意図せずして帯状のトナー像が形成され、これが第１中間転写ドラム２に転写され、更に第２中間転写ドラム３に転写されてしまう。特に、この実施例のプリンタでは帯電ロール１１にＤＣ成分の電圧のみを印加しているので、感光体ドラム１０の表面電位の立ち上がりはＡＣ成分を重畳している場合よりも更に反応が鈍いものとなっており、このような帯状トナー像が各作像エンジン１で発生し易い。
【００３８】
この帯状のトナー像は各色の作像エンジン１で同時に形成され、同時に第１中間転写ドラム２に一次転写されるが、これらトナー像が第２中間転写ドラム３に二次転写されるタイミングは各トナー像が辿る経路によって異なるものとなり、第２中間転写ドラム３上では各色の帯状トナー像が重なることなく、間隔をおいて配列されることになる。このとき、第２中間転写ドラム３上で最先端に位置することになるのがブラックの作像エンジン１Ｋによって形成された帯状トナー像であり、一方、最後尾に位置することになるのが、マゼンタの作像エンジン１Ｍによって形成された帯状トナー像である。
【００３９】
従って、モノクロ単色画像を形成する場合に、１枚目の記録シートＰに転写するトナー像を余りに早く形成し過ぎると、図５に示したように、１枚目の記録シートＰの対応領域がマゼンタの帯状トナー像に重なってしまい、かかる帯状トナー像がモノクロ画像と共に１枚目の記録シートに転写されてしまう。従って、図４に示したように、プリントジョブの開始時に感光体ドラム１０の表面電位Ｖｈと現像バイアスＶｄｅｖｅとが逆転し、各作像エンジン１で帯状トナー像が発生してしまう限りにおいては、図３に示すように、マゼンタの帯状トナー像が１枚目の記録シートＰの対応領域と重ならないよう、かかる記録シートＰに転写するトナー像の形成タイミングを遅らせることが必要となる。しかし、それではＦＰＯＴを早くしてプリントの生産効率を高めることができなくなってしまう。
【００４０】
そこで、この実施例のプリンタでは、プリントジョブの開始当初に帯電ロール１１に印加する電圧を増強して、感光体ドラム１０の表面電位の立ち上がり時間を短縮し、かかる表面電位が常に現像バイアスを上回るようにしている。具体的には、感光体ドラムの回転と同時に帯電ロール１１に対してプリントジョブ中よりも大きな−９４０Ｖを印加し、５００ｍｓｅｃ遅れて現像バイアスを印加した後、感光体ドラム１０の回転開始から１２００ｍｓｅｃ遅れて帯電ロール１１の印加電圧を−９００Ｖに切り換えた。これにより、感光体ドラム１０の回転開始から１８００ｍｓｅｃ後に、かかる感光体ドラム１０の表面電位は背景部電位としての−３７０Ｖに到達し、同時に現像バイアスも目標とする−３００Ｖにまで立ち上がり、図２に示すように、現像バイアスＶｄｅｖｅが感光体ドラム１０の表面電位Ｖｈを上回ることもなかった。その結果、各作像エンジン１においては、プリントジョブの開始時に画情報と何ら関係のない帯状トナー像が形成されてしまうといったトラブルはなく、モノクロ単色画像に関するプリントジョブではＦＰＯＴを早めても、１枚目の記録シートＰにマゼンタの帯状トナー像が転写されてしまうこともなかった。
【００４１】
また、プリントジョブの開始時に帯状トナー像が各作像エンジン１において形成されないようにするためには、図２示すように、感光体ドラム１０の表面電位Ｖｈの立ち上がりを示す線図に対して、現像バイアスＶｄｅｖｅの立ち上がりを示す線図が常に下側に位置すれば良いのだから、帯電ロール１１に印加する電圧を一時的に増強させる以外にも、例えば、現像バイアスそのものを段階的に増強しながら印加し、目標とするＶｄｅｖｅに達するまでの立ち上がり時間を遅延させることも考えられる。更に、現像バイアス印加開始タイミングを帯電ロール１１に対する電圧の印加開始タイミングに対して現状の５００ｍｓｅｃよりも更に遅らせることも考えられる。
【００４２】
一方、帯電ロール１１に対する印加電圧を一時的に増強する代わりに、トナー仮保持部材１３に印加しているバイアス電圧を一時的に増強し、それによって感光体ドラム１０の表面電位の立ち上がり時間を短縮化することも可能である。具体的には、プリントジョブの開始時に、トナー仮保持部材１３と感光体ドラム１０との電位差が放電開始電圧を超えるように設定し、トナー仮保持部材１３が感光体ドラム１０を帯電させるように設定する。通常、感光体ドラム１０に塗布されている感光層の厚さ等の不確定要因はあるものの、両部材の間の電位差が６００Ｖ程度を超えると放電が始まることから、プリントジョブの開始時にトナー仮保持部材１３のバイアス電圧を−８００Ｖ程度に設定し、１２００ｍｍｓｅｃ後にプリントジョブ実行時の−６００Ｖに切り換えるようにすれば良い。これによっても、プリントジョブの開始時に各作像エンジン１において帯状トナー像が発生するのを防止することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のカラー画像形成装置によれば、画像形成動作の開始時に感光体の実際の表面電位と現像バイアスとが逆転してしまうことがないので、意図せずして帯状のトナー像が感光体ドラム上に形成されることがなく、モノクロ画像形成時の記録シート１枚目の排出に要する時間を短縮して記録画像の高効率生産を達成することができると共に、かかる１枚目の記録シートに画情報と関係のないゴースト像が発生するのを防止し、もって高品位な記録画像を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明における感光体の表面電位と現像バイアスの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】プリントジョブの開始時に第２中間転写ドラム上に形成された帯状トナー像と記録シートとの関係を示す説明図である。
【図４】プリントジョブの開始時に感光体の表面電位と現像バイアスとが逆転してしまう現象を示したタイミングチャートである。
【図５】従来技術の問題点を指摘する説明図である。
【符号の説明】
２…第１中間転写ドラム、３…第２中間転写ドラム、４…最終転写ロール、１０…感光体ドラム、１１…帯電ロール、１２…現像器、１３…トナー仮保持部材、Ｐ…記録シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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