(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体上に１次転写された現像剤像を記録材に一括して２次転写することにより記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像剤像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記中間転写体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記複数の転写部材に対して前記クリーニングバイアスの印加時間が互いに重ならず、かつ、前記残留現像剤が存在するクリーニング領域が前記複数の画像形成部において１つの画像形成部ごとに前記残留現像剤の除去を行う領域に分割されるように、前記バイアス印加手段を制御する画像形成装置。
【請求項２】
記録材担持体により担持搬送される記録材に像担持体上の現像剤像を転写することにより、記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
記録材を担持搬送する記録材担持体と、
現像剤像を担持する像担持体と、前記記録材担持体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、
を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記記録材担持体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記複数の転写部材に対して前記クリーニングバイアスの印加時間が互いに重ならず、かつ、前記残留現像剤が存在するクリーニング領域が前記複数の画像形成部において１つの画像形成部ごとに前記残留現像剤の除去を行う領域に分割されるように前記バイアス印加手段を制御する画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の画像形成部に対して、前記ニップ部による搬送方向上流側から下流側に向かって順に、１つの画像形成部ごとに、前記クリーニングバイアスの印加動作を行わせるように前記バイアス印加手段を制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
中間転写体上に１次転写された現像剤像を記録材に一括して２次転写することにより記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像剤像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記中間転写体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記複数の画像形成部のうち２つの画像形成部は、同一の前記バイアス印加手段により、それぞれの前記転写部材にバイアスを印加され、
前記制御手段は、複数の前記転写部材のうち３つ以上の転写部材に対して、クリーニングバイアスを同時に印加しないように、かつ、前記残留現像剤が存在するクリーニング領域が前記複数の画像形成部において１つの画像形成部ごとに前記残留現像剤の除去を行う領域に分割されるように前記バイアス印加手段を制御する画像形成装置。
【請求項５】
中間転写体上に１次転写された現像剤像を記録材に一括して２次転写することにより記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像剤像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記中間転写体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記複数の画像形成部は、一方向に等間隔に並列配置され、
前記複数の画像形成部のうち隣合う３つの画像形成部を、前記ニップ部による搬送方向上流側から下流側に向かって順に、第１画像形成部、第２画像形成部、第３画像形成部とした場合に、前記第２画像形成部及び前記第３画像形成部は、同一の前記バイアス印加手段により、それぞれの前記転写部材にバイアスを印加され、
前記制御手段は、
前記残留現像剤が存在するクリーニング領域のうち、前記ニップ部による搬送方向下流側の先端部が、隣合う２つの画像形成部の間を通過するのに要する時間をｔとし、ａを自然数とした場合、
前記先端部が、前記第１画像形成部を通過してから、時間ｔ×（３ａ−２）経過後のタイミングで、前記第１画像形成部に対して時間ｔの間、前記バイアス印加手段により前記ク
リーニングバイアスの印加動作を行わせるように制御し、
前記先端部が、前記第１画像形成部を通過してから時間ｔ×（３ａ−１）経過後のタイミングで、前記第２画像形成部及び前記第３画像形成部に対して時間２ｔの間、前記バイアス印加手段により前記クリーニングバイアスの印加動作を行わせるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機・プリンタ・ファックス等の画像形成装置には、現像剤としてのトナーを用いた電子写真方式が多く用いられている。
【０００３】
これらの画像形成装置においては、次に示すような転写工程がある。それは、像担持体としての感光ドラム上に担持されている現像剤像としてのトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電界を転写手段に与えた記録材搬送体に担持されている記録材もしくは中間転写体表面に対して静電的に転移させる転写工程である。
【０００４】
この転写工程においては、トナーを静電的に転移させるために、必要なバイアスを与える転写バイアス印加手段が設けられ、その高圧電源に接続されている転写手段として、次に示すような構成のものがよく用いられている。それは、感光体ドラムに対して記録材搬送体（以下、記録材搬送ベルト）や中間転写体（以下、中間転写ベルト）を挟んで対向位置（記録材搬送ベルトや中間転写ベルトの裏面側）に転写ローラなどの接触転写部材を配置した構成である。
【０００５】
しかしながら、転写手段として転写ローラを用いた場合には、所謂、飛び散りなどの画像品位の低下を発生させる場合があった。これは、転写ローラに印加する転写バイアスにより形成される転写電界により、感光ドラム上のトナー像が記録材搬送ベルトに担持されている記録材もしくは中間転写ベルト上にプレ転写することによる。
【０００６】
この対策として、転写手段としてシート状の部材やブラシ状の部材を用いた構成が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００７】
シート状の部材やブラシ状の部材を転写手段として用いることにより、転写バイアスにより形成される転写電界の影響を抑制することが可能となり、所謂、飛び散りなどの画像品位の低下を防ぐことができる。これらのように転写手段としてシート状の部材やブラシ状の部材を用いた構成の共通点は、転写手段が記録材搬送ベルトあるいは中間転写ベルトと接触・摺動しているということである。
【０００８】
また、記録材搬送ベルトもしくは中間転写ベルトのクリーニングを行うクリーニング工程を備えた画像形成装置がある。このクリーニング工程は、上述した転写工程とは反対に、記録材搬送ベルトもしくは中間転写ベルト上に残留した不要なトナーを、トナーの帯電極性と同極性の電界を転写手段に与えることにより、感光ドラム上に静電的に逆転写させるものである。
【０００９】
こうしたクリーニング工程を備えた画像形成装置の従来例として、第２の像担持体である中間転写ベルト上に残留した不要なトナーを静電的にクリーニングする画像形成装置の動作について説明する。図１０は、画像形成部であるプロセスステーションを４個並べて配置した４色フルカラーの電子写真方式を用いた画像形成装置の一例であって、所謂インライン方式の構成を採用した画像形成装置を示す概略断面図である。
【００１０】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、例えば感光ドラム１０１として負極性
の有機感光体、現像剤として負極性のトナーを含む現像装置が使用されている。このため、転写時には転写部材１１０にバイアス電源１２２ａ〜１２２ｄによって正極性の転写バイアスが印加される。
【００１１】
これに対して、次に示すような場合には、中間転写ベルト１１３上に残留した不要なトナーをクリーニングするために、転写部材１１０にバイアス電源１２２ａ１〜１２２ｄ１によって負極性のクリーニングバイアスが印加される。それは、２次転写後に中間転写ベルト１１３上に２次転写残トナーが残っている場合や、ジャム時や、中間転写ベルト１１３上に直接レジストマークや濃度検出パターンを形成してこれを検知するようなシステムを使用した後等の場合である。
【００１２】
また、所謂インライン方式で静電的に中間転写ベルト１１３のクリーニングを行う場合において重要なことは、不要なトナーを複数の廃トナー容器１０３に振り分けて回収することである。これは、１つの廃トナー容器だけに不要なトナーを回収し続けると、回収量の最大値を超えた場合に廃トナーが漏れ出し、画像を汚す不良が発生するためである。
【００１３】
そこで従来例として、複数の廃トナー容器に中間転写ベルト１１３上の不要なトナーを振り分けながら、中間転写ベルト１１３上をクリーニングする方法を、図１０に加え図１１を用いて説明する。
【００１４】
図１１は、中間転写ベルト１１３上の不要なトナーを振り分け回収する従来のクリーニング動作について説明するための図である。この例では、中間転写ベルト１１３上の不要なトナーを、廃トナー容器１０３ａ〜１０３ｄの４つに振り分けて回収を行う。
【００１５】
中間転写ベルト１１３上にある不要なトナーを回収する場合、まず不要なトナーの先頭が感光ドラム１０１ｄと中間転写ベルト１１３の接触部に到達するまでは、転写部材１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃには正極性の転写バイアスを印加しておく。これは、中間転写ベルト１１３上にある不要なトナーが感光ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに逆転写されてしまうことがないようにするためである。
【００１６】
次に、中間転写ベルト１１３上の不要なトナーの先頭が感光ドラム１０１ｄと中間転写ベルト１１３の接触部に到達すると同時に、転写部材１１０ａ〜１１０ｄに印加されるバイアスを正極性の転写バイアスから負極性のクリーニングバイアスに切り替える。すると、中間転写ベルト１１３上にある不要なトナーは、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄに逆転写され始める。
【００１７】
中間転写ベルト１１３が隣接する感光ドラムの間隔と等しい距離だけ進むまで、転写部材１１０ａ〜１１０ｄに負極性のバイアスを印加しておくことにより、図１１に示す領域１の不要なトナーが、廃トナー容器１０３ａ〜１０３ｄに振り分けて回収される。
【００１８】
そして、領域１の不要なトナーが全て回収されると同時に、転写部材１１０ａ〜１１０ｄに印加するバイアスを負極性のクリーニングバイアスから正極性の転写バイアスに切り替える。すると、再び中間転写ベルト１１３上の不要なトナーは感光ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに逆転写されることなく感光ドラム１０１ｄと中間転写ベルト１１３の接触部まで進み始める。
【００１９】
次に、図１１に示す領域２の先頭が感光ドラム１０１ｄと中間転写ベルト１１３の接触部に到達すると同時に、再び転写部材１１０ａ〜１１０ｄに印加されるバイアスを正極性の転写バイアスから負極性のクリーニングバイアスに切り替える。すると、領域２の不要なトナーも、領域１の不要なトナーと同様に廃トナー容器１０３ａ〜１０３ｄに振り分け
られる。
【００２０】
この過程を繰り返すことにより、中間転写ベルト１１３の不要なトナーを廃トナー容器１０３ａ〜１０３ｄに振り分けることが可能となり、単一の廃トナー容器に過剰な量の廃トナーが回収されるのを防ぐことができる。
【特許文献１】特許第３３８８５３５号公報
【特許文献２】特開平０５−１２７５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述のような従来例では、中間転写ベルトと転写部材が摺動している系において、中間転写ベルトに不具合が生じてしまうことが懸念されていた。これは、中間転写ベルトのクリーニング時に複数の転写部材に負極性のクリーニングバイアスを同時に印加しているため、中間転写ベルトと転写部材との間での吸着力の総和が極端に大きくなってしまうことによるものである。
【００２２】
この問題は、一般的に転写部材に印加される転写バイアスとクリーニングバイアスの大きさでは、クリーニングバイアスの大きさの方が大きいことに関係している。
【００２３】
例えば、特開２００５−２４２１７８号公報に記載の装置の場合には、転写バイアスは＋１ｋｖなのに対して、クリーニングバイアスは−２．５ｋｖあり、大きさでは１．５ｋｖの差がある。この印加する電圧の差により、クリーニング時の方がベルトと電写部材の間に発生する吸着力が大きくなる。このため、複数の転写部材に同時にクリーニングバイアスを印加してしまうと、中間転写ベルトと転写部材の間の吸着力の総和が大きくなり、その結果、中間転写ベルトに不具合が生じてしまう可能性がある。
【００２４】
尚、上記課題は、中間転写ベルトを用いた画像形成装置の場合について説明したが、記録材を担時搬送する記録材担持体を用いた画像形成装置の場合も同様である。
【００２５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、中間転写体（記録材担持体）に摺動している複数の転写部材と、中間転写体（記録材担持体）との間に生じる吸着力の総和を減少させることで、中間転写体（記録材担持体）に生じる不具合を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
中間転写体上に１次転写された現像剤像を記録材に一括して２次転写することにより記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像剤像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記中間転写体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記複数の転写部材に対して前記クリーニングバイアスの印加時間が互いに重ならず、かつ、前記残留現像剤が存在するクリーニング領域が前記複数の画像形成部において１つの画像形成部ごとに前記残留現像剤の除去を行う領域に分割されるように、前記バイアス印加手段を制御することを特徴とする。
【００２７】
また、記録材担持体により担持搬送される記録材に像担持体上の現像剤像を転写することにより、記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
記録材を担持搬送する記録材担持体と、
現像剤像を担持する像担持体と、前記記録材担持体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、
を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記記録材担持体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記複数の転写部材に対して前記クリーニングバイアスの印加時間が互いに重ならず、かつ、前記残留現像剤が存在するクリーニング領域が前記複数の画像形成部において１つの画像形成部ごとに前記残留現像剤の除去を行う領域に分割されるように前記バイアス印加手段を制御することを特徴とする。
また、中間転写体上に１次転写された現像剤像を記録材に一括して２次転写することにより記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像剤像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記中間転写体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記複数の画像形成部のうち２つの画像形成部は、同一の前記バイアス印加手段により、それぞれの前記転写部材にバイアスを印加され、
前記制御手段は、複数の前記転写部材のうち３つ以上の転写部材に対して、クリーニングバイアスを同時に印加しないように、かつ、前記残留現像剤が存在するクリーニング領域が前記複数の画像形成部において１つの画像形成部ごとに前記残留現像剤の除去を行う領域に分割されるように前記バイアス印加手段を制御することを特徴とする。
また、中間転写体上に１次転写された現像剤像を記録材に一括して２次転写することにより記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像剤像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体とニップ部を形成する転写部材と、前記像担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、を備える複数の画像形成部と、
前記複数の転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段と、を有し、
前記バイアス印加手段によって現像剤像の帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記転写部材に印加させることにより、前記中間転写体上に残留した残留現像剤を前記像担持体上に逆転写させて前記クリーニング手段により前記像担持体から除去する画像形成装置において、
前記複数の画像形成部は、一方向に等間隔に並列配置され、
前記複数の画像形成部のうち隣合う３つの画像形成部を、前記ニップ部による搬送方向上流側から下流側に向かって順に、第１画像形成部、第２画像形成部、第３画像形成部とした場合に、前記第２画像形成部及び前記第３画像形成部は、同一の前記バイアス印加手段により、それぞれの前記転写部材にバイアスを印加され、
前記制御手段は、
前記残留現像剤が存在するクリーニング領域のうち、前記ニップ部による搬送方向下流側の先端部が、隣合う２つの画像形成部の間を通過するのに要する時間をｔとし、ａを自然数とした場合、
前記先端部が、前記第１画像形成部を通過してから、時間ｔ×（３ａ−２）経過後のタイミングで、前記第１画像形成部に対して時間ｔの間、前記バイアス印加手段により前記クリーニングバイアスの印加動作を行わせるように制御し、
前記先端部が、前記第１画像形成部を通過してから時間ｔ×（３ａ−１）経過後のタイミングで、前記第２画像形成部及び前記第３画像形成部に対して時間２ｔの間、前記バイアス印加手段により前記クリーニングバイアスの印加動作を行わせるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、中間転写体（記録材担持体）に摺動している複数の転写部材と、中間転写体（記録材担持体）との間に生じる吸着力の総和を減少させることで、中間転写体（記録材担持体）に生じる不具合を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【００３１】
以下、画像形成装置の画像形成動作について図１に則して詳細に説明する。本実施例においては、複数の画像形成部として４つの画像形成部を備えた画像形成装置について説明する。以下の説明では、４つの画像形成部（以下、ステーション）をそれぞれ、第１ステーションをイエロー（Ｙ）、第２ステーションをマゼンタ（Ｍ）、第３ステーションをシアン（Ｃ）、第４ステーションをブラック（Ｋ）としている。
【００３２】
第１ステーションにおいて、像担持体としての感光ドラム（ＯＰＣ感光ドラム）１ａ、帯電手段としての帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ、及び、現像手段としての現像ユニット８ａは、一体型のプロセスカートリッジ９ａを構成している。ここで、現像ユニット８ａは、現像スリーブ４ａ、非磁性一成分現像剤（以下、トナー）５ａ、現像剤塗布ブレード７ａから構成されている。また、クリーニングユニット３ａは、クリーニング手段を構成しており、感光ドラム１ａ上（像担持体上）の転写残トナー（残留現像剤）をクリーニングするものである。
【００３３】
１１ａは露光手段であり、レーザ光を多面鏡によって走査させるスキャナユニット又はＬＥＤアレイから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ上に照射する。
【００３４】
次に、画像形成動作について説明する。
【００３５】
画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１ａや中間転写体としての中間転写ベルト１３等は所定のプロセススピードで図に示す矢印方向に回転を始める。感光ドラム１ａは、電源２０ａから電圧が印加された帯電ローラ２ａによって一様に負極性に帯電され、続いて露光装置１１ａからの走査ビーム１２ａによって画像情報に従った静電潜像が形成される。
【００３６】
現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、現像剤塗布ブレード７ａによって負極性に帯電されて現像スリーブ４ａに塗布される。現像スリーブ４ａには、現像バイアス電源２１ａよりバイアスが供給される。
【００３７】
そして、感光ドラム１ａが回転して感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が現像スリーブ４ａに到達すると、静電潜像は負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム１ａ上には第１色目（本実施例では、Ｙ）のトナー像（現像剤像）が形成される。
【００３８】
以上、第１ステーションについて説明したが、第２〜第４ステーションにおいても第１ステーションと同様の構成であり同様の画像形成動作を行うものであるため、その説明は省略する。
【００３９】
一方、トナー像担持体である中間転写ベルト１３は、４つの感光ドラム１ａ〜４ｄ全てに対し当接する様に配置される。
【００４０】
中間転写ベルト１３は、その張架部材として２次転写対向ローラ２４、駆動ローラ１５、テンションローラ１４の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１５を駆動させることにより、中間転写ベルト１３は図に示す矢印方向（図１において時計回り）に回転し、中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ〜４ｄに対して順方向に略同速度で移動する。
【００４１】
１０ａは転写部材としての１次転写部材で、感光ドラム１ａとの間でニップ部を形成するように、中間転写ベルト１３を挟んで感光ドラム１ａと反対側に配置されている。１次転写部材１０ａは、中間転写ベルト１３が回転（移動）している間、中間転写ベルト１３に対して摺動している。
【００４２】
また、帯電ローラ２ａは、帯電ローラ２ａへの電圧供給手段としての帯電バイアス電源２０ａに接続され、現像スリーブ４ａは、現像スリーブ４ａへの電圧供給手段としての現像バイアス電源２１ａに接続されている。また、１次転写部材１０ａは、１次転写部材１０ａへ転写バイアスを印加する電圧供給手段としての１次転写バイアス電源２２ａに接続され、２次転写ローラ２５は２次転写バイアス電源２６に接続されている。ここで、１次転写バイアス電源２２ａは、後述するクリーニングバイアス電源２２ａ１とともに、バイアス印加手段を構成している。
【００４３】
１次転写部材１０ａ〜１０ｄは、中間転写ベルト１３の周囲であって、感光ドラム１ａ〜１ｄとの対向部に、各々の感光ドラム１ａ〜１ｄに対応して配設されている。
【００４４】
各色の１次転写位置間（ニップ部間）の距離に応じて、各色毎、一定のタイミングで不図示のコントローラからの書き出し信号を遅らせながら、露光による静電潜像を各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成させる。そして、１次転写バイアス電源２２ａ〜２２ｄよりそれぞれ１次転写部材１０ａ〜１０ｄにトナーと逆極性のＤＣバイアス（転写バイアス）を印加するようにする。この転写バイアスが印加された状態で、中間転写ベルト１３は、１次
転写部材１０ａ〜１０ｄと感光ドラム１ａ〜１ｄとでそれぞれ構成されるニップ部により挟持搬送される。
【００４５】
以上の工程により、第１ステーションから、中間転写ベルト１３の回転方向下流側（ニップ部による搬送方向下流側）に向かって第４ステーションまで順に中間転写ベルト１３にトナー像が１次転写され、中間転写ベルト１３上に多重画像が形成される。
【００４６】
その後、露光による静電潜像の作像に合わせて、記録材カセット１６に積載されている記録材Ｐが、給送ローラ１７によりピックアップされ、不図示の搬送ローラによりレジストローラ１８まで搬送される。レジストローラ１８まで搬送された記録材Ｐは、中間転写ベルト１３上（中間転写体上）のトナー像に同期するように、レジストローラ１８によって中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５とで形成される当接部へ搬送される。
【００４７】
その後、２次転写ローラ２５には２次転写バイアス電源２６により、トナーと逆極性のバイアスの印加が行われ、記録材Ｐ上に中間転写ベルト１３上に担持された４色の多重トナー像が一括して２次転写される。
【００４８】
尚、本実施例では、２次転写ローラ２５はφ８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を、抵抗値を１０８Ω、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲの発砲スポンジ体で覆った外径φ１８ｍｍのものを用いた。また、２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト１３に対して、５〜１５ｇ／ｃｍ程度の線圧で当接させ、且つ中間転写ベルト１３の移動方向に対して順方向に略等速度で回転するように配置した。
【００４９】
２次転写終了後の記録材Ｐは定着手段１９へと搬送され、トナー像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置外へと排出される。
【００５０】
尚、中間転写ベルト１３の構成としては、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０１１ΩｃｍのＰＶＤＦ（ポリふっ化ビニリデン）を用いている。
【００５１】
１次転写部材１０ａ〜１０ｄの構成は、シート部材と弾性体を有しており、シート部材が中間転写ベルト１３と弾性体の間に狭持されている。本実施例においては、シート部材として導電シートを用いており、導電シートとしては、厚み２００μｍの超高分子導電ポリエチレンシートを用いている。また弾性体としては、ウレタンの発泡スポンジ状の弾性体を肉厚２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ２３０ｍｍの略直方体形状にしたものを用いている。シート部材は、弾性体により総圧４．９Ｎで中間転写ベルト１３に押圧されており、中間転写ベルト１３の移動時には中間転写ベルト１３に摺動することとなる。
【００５２】
張架部材としてのテンションローラ１４は、φ１８．６ｍｍのＡｌの金属棒を用い、テンションは総圧５８．８Ｎとしている。
【００５３】
張架部材としての駆動ローラ１５は、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した抵抗１０４Ω、肉厚１．０ｍｍのＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンゴム）を被覆したφ２５ｍｍのものを用いている。
【００５４】
張架部材としての２次転写対向ローラ２４は、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した抵抗１０４Ω、肉厚１．５ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆したφ２５ｍｍのものを用いている。
【００５５】
以下、本実施例の特徴について説明する。
【００５６】
ジャム時やレジストマークや濃度検出パターンを形成する場合には、中間転写ベルト１３にトナーが付着するため、これをクリーニングする必要がある。本実施例では、この不要トナー（残留現像剤）を除去するために、１次転写部材１０ａ〜１０ｄにトナーの帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを印加するクリーニングバイアス電源２２ａ１〜２２ｄ１が設けられている。
【００５７】
１次転写部材１０ａ〜１０ｄにトナーの帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを印加することにより、中間転写ベルト１３上の不要トナーを感光ドラム１ａ〜１ｄに逆転写させることができ、さらにクリーニングユニット３ａ〜３ｄで除去することができる。これにより、中間転写ベルト１３のクリーニングを行うことができる。同時に、不要なトナーをクリーニングユニット３ａ〜３ｄにそれぞれ設けられた廃トナー容器に振り分けて回収することができる。本実施例では、このクリーニングを行う際に、複数の転写部材に対して同時にクリーニングバイアスを印加することを避けることを特徴とする。
【００５８】
画像形成装置の制御手段により行われる、中間転写ベルト１３のクリーニング方法について、以下に具体的に説明する。
【００５９】
図２は、本実施例において、中間転写ベルト１３上の不要なトナーを振り分け回収するクリーニング動作について説明するための図である。図３は、本実施例のクリーニング動作において、クリーニングバイアス電源２２ａ１〜２２ｄ１からそれぞれ１次転写部材１０ａ〜１０ｄに印加されるバイアスを説明するための図である。本実施例において、感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト１３との接触部（ニップ部）は、一方向（中間転写ベルト１３の回転方向）に等間隔となるように並列配置されている。
【００６０】
図３の横軸において、不要なトナーの先頭（先端部）が感光ドラム１ａと中間転写ベルト１３の接触部に到達した時間を基準時間０とする。また、図３の横軸において、中間転写ベルト１３が図２の領域１に示すクリーニングを必要とする領域（クリーニング領域、不要トナーが存在する領域）の４分の１を進む（通過する）のに要する時間をｕ秒とする。
【００６１】
まず、基準時間０からｕ秒間、１次転写部材１０ａにクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を印加する。これにより、中間転写ベルト１３上の領域１−１にある不要なトナーは、感光ドラム１ａに逆転写され、中間転写ベルト１３上から除去される。
【００６２】
ここで、クリーニングバイアスの絶対値は、転写時のバイアスの絶対値よりも大きな値としている。これは、転写時に大き過ぎる電圧を印加した場合には、転写されたトナー像が乱れる可能性があるのに対して、クリーニング時の逆転写されるトナー像はそのような点を気にする必要がないからである。また、クリーニングは電荷量が低いトナーを移動させる必要があるので、強い電界を形成する必要があるからである。
【００６３】
次に、基準時間０から２ｕ秒後に、１次転写部材１０ｂにクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）をｕ秒間印加する。これにより、中間転写ベルト１３上の領域１−２にある不要なトナーは、感光ドラム１ｂに逆転写され、中間転写ベルト１３上から除去される。
【００６４】
次に、基準時間から４ｕ秒後時に、１次転写部材１０ｃにクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）をｕ秒間印加する。これにより、中間転写ベルト１３上の領域１−３にある不要なトナーは、感光ドラム１ｃに逆転写され、中間転写ベルト１３上から除去される。
【００６５】
次に、基準時間から６ｕ秒後に、１次転写部材１０ｄにクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）をｕ秒間印加する。これにより、中間転写ベルト１３上の領域１−４にある不要
なトナーは、感光ドラム１ｄに逆転写され、中間転写ベルト１３上から除去される。
【００６６】
このように、第１ステーションから、中間転写ベルト１３の回転方向下流側（ニップ部による搬送方向上流側から下流側）に向かって順に、１つのステーションごとに、１次転写部材に対して、クリーニングバイアスの印加動作が行われる。
【００６７】
上記のようなクリーニング方法を行うことにより、中間転写ベルト１３上の領域１にある不要なトナーは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに順次振り分けられて中間転写ベルト１３上から除去される。
【００６８】
尚、本実施例では、１次転写部材１０ａ〜１０ｄには、クリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を印加していない時には、３００Ｖの電圧を印加している。
【００６９】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００７０】
本実施例では、上述したように、中間転写ベルト１３上にある不要なトナーの帯電極性と同極性のクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を１次転写部材１０ａ〜１０ｄに印加している。このことにより、感光ドラム１ａ〜１ｄに不要なトナーを逆転写させて中間転写ベルト１３のクリーニングを行っている。
【００７１】
このとき、本実施例においては、１次転写部材１０ａ〜１０ｄに対して同時にクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を印加しないことを特徴としている。これにより、中間転写ベルト１３と１次転写部材１０ａ〜１０ｄとの間に発生する静電吸着力の総和を減少させることができる。その結果、中間転写ベルト１３に架かる張架力の総和が低減するため、中間転写ベルト１３に過剰な張架力が架かった場合に、中間転写ベルト１３に不具合が生じてしまうことを防ぐことができる。
【００７２】
［実施例の評価］
本実施例の画像形成装置の効果を調べるため、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置を用いて、以下に示す比較例１と共に評価を行った。評価は、初期と中間転写ベルトのクリーニングを２００回、４００回行った後の、中間転写ベルトの駆動トルクの値、中間転写ベルトの破断状況について行った。クリーニングの頻度については、５０枚通紙につき１回行っており、２００回目のクリーニングを行う時には、画像形成装置本体の通紙耐久枚数が１００００枚に到達したときに相当する。
【００７３】
［比較例１］
比較例１での中間転写ベルトのクリーニング動作を図４と図５に則して説明する。
【００７４】
図４は、本比較例において、中間転写ベルト１３上の不要なトナーを振り分け回収するクリーニング動作について説明するための図である。図５は、本比較例のクリーニング動作によって１次転写部材１０ａ〜１０ｄに印加されるバイアスを説明するための図である。
【００７５】
中間転写ベルト１３上にある不要なトナーを回収する場合に、不要なトナーの先頭が感光ドラム１ａと中間転写ベルト１３の接触部に到達した時間を基準時間０、中間転写ベルト１３が隣接するステーション間隔の距離だけ移動するのにかかる時間をｔ秒とする。
【００７６】
本比較例においては、基準時間から３ｔ秒だけ時間が経過した時に１次転写部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに不要なトナーと同極性のバイアスであるクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を同時にｔ秒間印加する。
【００７７】
すると、中間転写ベルト１３上の領域１にある不要なトナーのうち、領域１−１にある不要なトナーは感光ドラム１ｄに、領域１−２にある不要なトナーは感光ドラム１ｃに逆転写される。また、領域１−３にある不要なトナーは感光ドラム１ｂに、領域１−４にある不要なトナーは感光ドラム１ａに逆転写される。
【００７８】
このようにして、中間転写ベルト１３上の領域１にある不要なトナーは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに振り分けて中間転写ベルト１３上から除去される。
【００７９】
また、基準時間０から４ｔ秒時間が経過した後も、上記の基準時間０から４ｔ秒までの制御を繰り返すことにより、中間転写ベルト１３上の領域２以降の不要なトナーも感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに振り分けて中間転写ベルト１３上から除去される。
【００８０】
尚、本比較例でも実施例１と同じく、１次転写部材１０ａ〜１０ｄには、クリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を印加していない時には、３００Ｖの電圧を印加している。
【００８１】
［評価結果］
評価結果を図６に示す。本評価は、中間転写ベルト１３上の不要トナーをクリーニングしている時の、中間転写ベルト１３の駆動トルクと中間転写ベルト１３の状態（不具合状況）に着目して評価を行った。また、通紙耐久テストとして、Ｘｅｒｏｘ社製４０２４  坪量７５ｇ／ｍ２を用いた。
【００８２】
本実施例の構成においては、中間転写ベルト１３上の不要トナーをクリーニングしている時の、中間転写ベルト１３の駆動トルクの値の最大値は、８００回のクリーニング後で３．０ｋｇｆ・ｃｍであり、中間転写ベルト１３の破断はなく、良好な結果が得られた。
【００８３】
比較例１においては、中間転写ベルト１３上の不要トナーをクリーニングしている時の、中間転写ベルト１３の駆動トルクの値の最大値は、４００回のクリーニング後で５．０ｋｇｆ・ｃｍであり、このときに中間転写ベルト１３が破断してしまった。（ここで、３．０ｋｇｆ・ｃｍは２９．４Ｎ・ｃｍであり、５．０ｋｇｆ・ｃｍは４９Ｎ・ｃｍである。）
【００８４】
以上述べたように、本実施例では、中間転写ベルト１３上にある不要なトナーの帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを複数の１次転写部材に印加することにより、感光ドラムに不要なトナーを逆転写させて中間転写ベルトのクリーニングを行うものである。そして、このようなクリーニングを行う場合に、複数の１次転写部材に同時にクリーニングバイアスを印加しないことを特徴としている。
【００８５】
これにより、不要なトナーの回収を複数の廃トナー容器に振り分けると同時に、中間転写ベルト１３と１次転写部材１０ａ〜１０ｄとの間に発生する静電吸着力の総和を減少させることができる。その結果、中間転写ベルト１３に架かる張架力の総和が低減するため、中間転写ベルト１３に過剰な張架力が架かった場合に発生する中間転写ベルト１３の不具合を防ぐことができる。
【００８６】
なお、本実施例においては、複数の画像形成部として、４つのステーションが設けられた画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。すなわち、５つ以上のステーションが設けられた場合であっても、第１ステーションから、中間転写ベルト１３の回転方向下流側に向かって順に、１つのステーションごとに、１次転写部材に対して、クリーニングバイアスの印加動作を行うとよい。このような制御により、中間転写ベルトに過剰な張架力が架かった場合に、中間転写ベルトに不具合が生じてしまうことを防ぐこと
ができる。
【００８７】
また、本実施例においては、中間転写ベルト１３を用いた画像形成装置について説明したが、これに限らず、記録材を担時搬送する記録材担持体（転写ベルト）を用いた画像形成装置においても、本発明を好適に適用することができる。ここで、記録材担持体は、感光ドラムと転写部材との間に形成される複数のニップ部で挟持搬送されるように設けられるもので、記録材担持体が担持搬送している記録材に、感光ドラム上のトナー像が転写されることにより、記録材上に画像が形成されるものである。そして、記録材担持体上に残留した不要トナーを感光ドラム上に逆転写させて記録材担持体をクリーニングする画像形成装置においても、上述のような制御を行うことにより、上記同様の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００８８】
以下に、本発明の実施例２について説明する。
【００８９】
図７は、本実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。図８は、本実施例において、中間転写ベルト１３上の不要なトナーを振り分け回収するクリーニング動作について説明するための図である。図９は、本実施例のクリーニング動作によって１次転写部材１０ａ〜１０ｄに印加されるバイアスを説明するための図である。なお、本実施例で適用する画像形成装置の構成は、上述した実施例１と同様であり、実施例１と同様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。
【００９０】
以下、本実施例の特徴について説明する。
【００９１】
本実施例の画像形成装置は、上述した実施例１の画像形成装置に対して、コストダウンの目的で１次転写部材にバイアスを印加するバイアス電源２２ｃ，２２ｃ１，２２ｄ１を排している。そして、第２，第３ステーション（第２画像形成部、第３画像形成部）において、１次転写部材１０ｂ，１０ｃには、共通（同一）のバイアス電源（バイアス電源２２ｂ，２２ｂ１）から共通のバイアスを印加している。また、中間転写ベルト１３上の不要なトナーをクリーニングする際に、不要なトナーをクリーニングユニット３ａ〜３ｃにそれぞれ設けられた３つの廃トナー容器に振り分けて回収する。
【００９２】
本実施例においては、中間転写ベルト１３のクリーニングを行う際に、３つ以上の１次転写部材に同時にクリーニングバイアスを印加しないことを特徴とする。
【００９３】
本実施例における中間転写ベルト１３のクリーニング方法について、以下に具体的に説明する。
【００９４】
中間転写ベルト１３上にある不要なトナーを回収する場合に、不要なトナーの先頭が感光ドラム１ａと中間転写ベルト１３の接触部に到達した時間を基準時間０、中間転写ベルト１３が隣接するステーション間隔の距離だけ移動するのにかかる時間をｔ秒とする。
【００９５】
まず、基準時間０からｔ秒後に、第１ステーション（第１画像形成部）の１次転写部材１０ａに不要なトナーと同極性のバイアスであるクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）をｔ秒間印加する。
【００９６】
これにより、中間転写ベルト１３上の領域１−２にある不要なトナーが感光ドラム１ａに逆転写され、中間転写ベルト１３上から除去される。
【００９７】
次に、基準時間から２ｔ秒後に、１次転写部材１０ｂ，１０ｃにクリーニングバイアス
（−１３００Ｖ）を２ｔ秒間印加する。
【００９８】
すると、この２ｔ秒間のうち、前半のｔ秒間は、中間転写ベルト１３上の領域１−１にある不要なトナーが感光ドラム１ｃに逆転写され、後半のｔ秒間は、中間転写ベルト１３上の領域１−３にある不要なトナーが感光ドラム１ｂに逆転写される。これにより、中間転写ベルト１３上の領域１−１にある不要なトナーと、領域１−３にある不要なトナーが、中間転写ベルト１３上から除去される。
【００９９】
そして、このｔ秒から４ｔ秒までの制御により、中間転写ベルト１３上の領域１にある不要なトナーは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃに振り分けられて中間転写ベルト１３上から除去される。
【０１００】
また、基準時間０から４ｔ秒だけ時間が経過した後も、上記のｔ秒から４ｔ秒までの制御を繰り返すことにより、中間転写ベルト１３上の領域２以降の不要なトナーも感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃに振り分けて中間転写ベルト１３上から除去することができる。ここで、上記のｔ秒から４ｔ秒までの制御を繰り返すことに関して、ａを自然数とした場合に、次の（１），（２）のように示すことができる。
（１）時間ｔ×（３ａ−２）経過後のタイミングで、１次転写部材１０ａに不要なトナーと同極性のバイアスであるクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を時間ｔの間印加する。
（２）時間ｔ×（３ａ−１）経過後のタイミングで、１次転写部材１０ｂ，１０ｃにクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を時間２ｔの間印加する。
【０１０１】
尚、本実施例においても、１次転写部材１０ａ〜１０ｄには、クリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を印加していない時には、３００Ｖの電圧を印加している。
【０１０２】
次に、本実施例の作用について説明する。
【０１０３】
本実施例では、１次転写部材１０にバイアスを印加するバイアス電源の数を少なくすることでコストダウンを実現すると同時に、中間転写ベルト１３上にある不要なトナーのクリーニング時に、３つ以上の１次転写部材に同時にクリーニングバイアスを印加しない。このため、全ての１次転写部材１０に対して同時にクリーニングバイアス（−１３００Ｖ）を印加しない場合よりも中間転写ベルト１３と１次転写部材１０ａ〜１０ｄとの間に発生する静電吸着力の総和は大きくなってしまう。
【０１０４】
しかしながら、本実施例では、同時にクリーニングバイアスを印加する１次転写部材１０の数を２つ以下としている。このことで、中間転写ベルト１３と１次転写部材１０ａ〜１０ｄとの間に発生する静電吸着力の総和が、中間転写ベルト１３に不具合が発生してしまう程の大きさにはならないようにしている。
【０１０５】
このため、コストダウンの実現と同時に、中間転写ベルト１３に過剰な張架力が架かった場合に中間転写ベルトに不具合が発生することを防止することができる。
【０１０６】
以上述べたように本実施例では、２つの１次転写部材に共通してバイアスを印加するバイアス電源を設けることで、コストダウンを実現するとともに、クリーニングを行う場合に３つ以上の１次転写部材に同時にクリーニングバイアスを印加しないようにしている。
【０１０７】
このことにより、中間転写ベルト１３と１次転写部材１０ａ〜１０ｄとの間に発生する静電吸着力の総和を、中間転写ベルト１３に不具合が発生する場合の値よりも小さくすることができる。その結果、中間転写ベルト１３に過剰な張架力が架かった場合に、中間転
写ベルト１３に不具合が生じてしまうことを防ぐことができる。
【０１０８】
なお、本実施例においては、複数の画像形成部として、４つのステーションが設けられた画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。すなわち、５つ以上のステーションが設けられた場合であっても、隣合う３つのステーションに対して、上述したような制御を行うことにより、中間転写ベルトに過剰な張架力が架かった場合に、中間転写ベルトに不具合が生じてしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図。
【図２】実施例１のクリーニング動作による振り分け回収を説明するための図。
【図３】実施例１のクリーニング動作によって１次転写部材に印加されるバイアスを説明するための図。
【図４】比較例１のクリーニング動作による振り分け回収を説明するための図。
【図５】比較例１のクリーニング動作によって１次転写部材に印加されるバイアスを説明するための図。
【図６】実施例１の評価結果を示す図。
【図７】実施例２に係る画像形成装置を示す概略断面図。
【図８】実施例２のクリーニング動作による振り分け回収を説明する図。
【図９】実施例２のクリーニング動作によって１次転写部材に印加されるバイアスを説明するための図。
【図１０】従来の画像形成装置を示す概略断面図。
【図１１】従来のクリーニング動作による振り分け回収を説明するための図。
【符号の説明】
【０１１０】
１ａ〜１ｄ  感光ドラム
３ａ〜３ｄ  クリーニングユニット
１０ａ〜１０ｄ  １次転写部材
１３  中間転写ベルト
２２ａ〜２２ｄ  １次転写バイアス電源
２２ａ１〜２２ｄ１  クリーニングバイアス電源
【図１】
0005197066.tif 000002
【図２】
0005197066.tif 000003
【図３】
0005197066.tif 000004
【図４】
0005197066.tif 000005
【図５】
0005197066.tif 000006
【図６】
0005197066.tif 000007
【図７】
0005197066.tif 000008
【図８】
0005197066.tif 000009
【図９】
0005197066.tif 000010
【図１０】
0005197066.tif 000011
【図１１】
0005197066.tif 000012