(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する第一の画像形成部及び第二の画像形成部と、
転写バイアス電圧の印加を受けて前記第一の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する第一の転写手段と、
転写バイアス電圧の印加を受けて前記第二の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する第二の転写手段と、
前記転写材を前記第一の画像形成部の前記像担持体、前記第二の画像形成部の前記像担持体の順に当接させて搬送するように回転する転写材担持体と、を備え、
前記転写材担持体上に残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の転写手段及び前記第二の転写手段のうち一方に、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧を印加し、他方に、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を印加し、
前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記転写材担持体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように前記転写材担持体を回転させることにより、前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の転写手段に前記クリーニングバイアス電圧を印加し、前記第二の転写手段に前記クリーニング除電バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の転写手段に前記クリーニング除電バイアス電圧を印加し、前記第二の転写手段に前記クリーニングバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
各々が、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する第一の画像形成部及び第二の画像形成部と、
一次転写バイアス電圧の印加を受けて前記第一の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する第一の一次転写手段と、
一次転写バイアス電圧の印加を受けて前記第二の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する第二の一次転写手段と、
前記第一の画像形成部の前記像担持体、前記第二の画像形成部の前記像担持体の順に当接するように回転する中間転写体と、
各前記像担持体から前記中間転写体上に一次転写されたトナー像を転写材に一括して二次転写する二次転写手段と、を備え、
前記中間転写体上に残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の一次転写手段及び前記第二の一次転写手段のうち一方に、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧を印加し、他方に、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を印加し、
前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記中間転写体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように前記中間転写体を回転させることにより、前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の一次転写手段に前記クリーニングバイアス電圧を印加し、前記第二の一次転写手段に前記クリーニング除電バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の一次転写手段に前記クリーニング除電バイアス電圧を印加し、前記第二の一次転写手段に前記クリーニングバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、転写材を担持して回転する転写材担持体と、転写バイアス電圧の印加を受けて前記像担持体上のトナー像を前記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残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧と、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を、前記転写手段に選択的に印加するクリーニング動作時バイアス電圧印加手段と、
前記転写材担持体の回転により、前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記転写材担持体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように、前記クリーニング動作時バイアス電圧印加手段により前記転写手段に印加するバイアス電圧を切り替える切り替え手段と、を有し、
前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、回転する中間転写体と、一次転写バイアス電圧の印加を受けて前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する二次転写手段と、を備え、
前記中間転写体上に残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧と、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を、前記一次転写手段に選択的に印加するクリーニング動作時バイアス電圧印加手段と、
前記中間転写体の回転により、前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記中間転写体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように、前記クリーニング動作時バイアス電圧印加手段により前記一次転写手段に印加するバイアス電圧を切り替える切り替え手段と、を有し、
前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１個又は複数個の画像形成部を有し、画像形成部で像担持体に形成されたトナー像を転写材或いは中間転写体に転写させる転写手段、及び転写材担持体や中間転写体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に、画像形成部であるプロセスステーション２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、を４個並べて配置した４色フルカラーの従来の電子写真方式を用いた画像形成装置の一例で、いわゆるインライン方式の画像形成装置Ｄの構成を示す。
【０００３】
プロセスステーション２ａ〜２ｄは、像担持体として感光ドラム２１ａ〜２１ｄを有しており、感光ドラム２１ａ〜２１ｄの表面は、一次帯電器によって一様に帯電された後、例えばＬＥＤ、レーザなどの露光装置による画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置によって各色のトナーが付着され、トナー像として現像される。
【０００４】
各プロセスステーション２ａ〜２ｄは、プロセスカートリッジＰＣとして、画像形成装置Ｄ本体（不図示）に対して着脱可能になっている。図６に示すように、各プロセスカートリッジＰＣは、感光ドラム２１ａ〜２１ｄ、１次帯電器２２、現像器２４、クリーニング手段２５、２６が一体にまとめられた構成になっている。
【０００５】
図５を参照すると、画像形成装置Ｄの場合、転写材Ｐは、給紙カセット１８から給紙ローラ１４によって画像形成装置Ｄ内に送り出され、レジストローラ１３、レジスト対向ローラ１０に搬送され、次いで、吸着バイアス電源１２より正極性の吸着バイアスが印加される吸着ローラ１５によって転写材担持体の搬送ベルト１と静電的に吸着されて担持搬送される。
【０００６】
画像形成装置Ｄにおいて、前記搬送ベルト１は、駆動ローラ７、吸着対向ローラ６、テンションローラ８、９の４本のローラに巻架されている。
【０００７】
この搬送ベルト１の移動方向（矢印Ｒ１方向）に沿って上流から順に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色のプロセスステーション２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、が直列に配置されている。
【０００８】
搬送ベルト１に吸着された転写材Ｐは各色のプロセスステーション２ａ〜２ｄを順次通過し感光ドラム２１ａ〜２１ｄ上の各色のトナー像が静電的に順次転写される。その後これらトナー像は定着装置１６にて加熱及び加圧されることにより転写材Ｐ上に定着されて永久画像が形成される。
【０００９】
一連の動作を完了した搬送ベルト１は除電帯電器１１にて除電されて、次の画像形成プロセスに備える。
【００１０】
上述の搬送ベルト１は通常は表面にトナー像を直接担持することはないので、トナーによって汚染されることは少ない。しかしジャム時や非画像部への地カブリトナーの付着する時、搬送ベルト１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使用時等の場合は搬送ベルト１上にトナーが直接付着する。
【００１１】
これを除去するために別途クリーニング装置１７を設けることもできるが、ここでは、転写手段を構成する転写ブレード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにクリーニングバイアスを印加する方法について説明する。
【００１２】
転写ブレード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、材料として、低抵抗の樹脂フィルムが一般的に用いられ、各プロセスステーション２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ内の感光ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと搬送ベルト１を介して当接しており、転写材にトナー像を転写する時には、転写バイアス電源４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄより転写バイアスが印加される。
【００１３】
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２１ａ〜２１ｄ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器を有している。従って転写ブレード３ａ〜３ｄは、転写時には、転写バイアス電源４ａ〜４ｄによって正極性の転写バイアスが印加される。
【００１４】
転写ブレード３ａ〜３ｄは、上記のように転写手段の一部として働いているが、転写ベルト１のクリーニング手段としての働きもする。画像形成装置Ｄの場合、転写ベルト１のクリーニング時には、転写ブレード３ａと３ｃに印加されるバイアスが、バイアス切り替えスイッチ５ａ、５ｃによって、正から負に切り替わる。つまり、バイアス切り替えスイッチ５ａ、５ｃによって、３ａ、３ｃの接続されている電源が、正極性バイアスを印加する電源４ａ、４ｃから負極性バイアスを印加する電源４ａ’、４ｃ’に切り替わる。そして、転写ブレード３ａ〜３ｄに、クリーニングバイアスを、例えば上流ステーションから負、正、負、正の順に印加して、搬送ベルト１上に付着したトナーを感光ドラム２１ａ〜２１ｄに効率よく逆転写することで転写ベルト１の残留トナーを除去するという提案が既になされている。
【００１５】
詳しく説明すると、例えば、転写ブレード３ａ〜３ｄのうち転写ブレード３ａと３ｃに、転写時と逆電界を形成するクリーニングバイアス（主クリーニングバイアス）を電源４ａ’４ｃ’から印加し、正規極性のトナーを感光ドラム２１ａと２１ｃに逆転写させ、また転写ブレード３ｂと３ｄに転写時と同極性のクリーニングバイアス（副クリーニングバイアス）を転写時と同一の電源４ｂ、４ｄから印加し、反転極性のトナーを感光ドラム２１ｂ、２１ｄに逆転写させ、搬送ベルト１に付着したトナーを感光ドラム２１ａ〜２１ｄへ除去する。
【００１６】
以上のような搬送ベルト１のクリーニングの工程で、感光ドラム２１ａ〜２１ｄに逆転写されたトナーは廃トナーとして、プロセスステーション２ａ〜２ｄ内に設けられた廃トナー容器２６（図６）に回収するようにされている。
【００１７】
図６を用いて、プロセスステーション２ａ〜２ｄ内におけるクリーニング手段について説明する。
【００１８】
図６に、画像形成装置Ｄのプロセスステーション（画像形成部）２ａの概略構成を示す。他の３つのプロセスステーション２ｂ〜２ｄは全て同様の構造である。
【００１９】
同図に示すプロセスステーション２ａは、像担持体として矢印Ｒ２１方向に回転する感光ドラム２１ａを有しており、画像形成時には、その表面は、一次帯電器２２によって一様に帯電された後、例えばＬＥＤ、レーザなどの露光装置２３による画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、矢印Ｒ２４方向に回転する現像装置２４の現像スリーブ２４’によってトナー１９が付着され、トナー像として現像される。一方、トナー像転写時に転写材に転写されないで感光ドラム２１ａ表面に残ったトナー１９’（転写残トナー）は、クリーナーのクリーニングブレード２５によって除去されて、廃トナー容器２６内に回収される。こうして表面がクリーニングされた感光ドラム２１ａは次の画像形成に供される。
【００２０】
クリーニング時に感光ドラム２１ａ〜２１ｄに逆転写されたトナーも、上記のように画像形成時の感光ドラム２１ａ〜２１ｄの転写残トナー１９’同様に、それぞれのプロセスステーション２ａ〜２ｄ内に設けられたクリーニングブレード２５によって感光ドラム２１ａ〜２１ｄ表面から除去されて、廃トナー容器２６に回収される。
【００２１】
上記のクリーニングバイアスによる搬送ベルト１の清掃は、搬送ベルト１に別途クリーニング手段がある場合においても、併用によりクリーニング手段の負荷や廃トナーの削減（感光ドラムクリーナへの分散）という効果がある。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなクリーニング手段の場合、帯電量が比較的低いトナー（例えば−５〜−３０μＣ／ｇ）の場合は効果的なクリーニング性能を維持できるが、クリーニングするトナー量が多かったり、クリーニングするトナーの帯電量が高かったりする場合は、必ずしも十分な効果が得られない場合がある。そのため、クリーニング時間を多くとることが必要な場合もあり、画像形成部材の劣化等の弊害が発生する懸念がある。
【００２３】
また、別の提案によれば、上記のようなクリーニングバイアス印加だけでは除去しきれない高い帯電量（例えば−４０〜−８０μＣ／ｇ）のトナーに対して、搬送ベルト１の周速度を感光ドラム２１ａ〜２１ｄより速く設定することで、更に効率よく搬送ベルト１のクリーニングを行うことが提案されている。
【００２４】
しかしながら、この場合は搬送ベルト１を感光ドラム２１ａ〜２１ｄと別の駆動源で駆動させる必要性があり、コストアップにつながる。また、搬送ベルト１と感光ドラム２１ａ〜２１ｄの速度を大きく取ることでの摺擦による磨耗劣化が発生するために感光ドラム２１ａ〜２１ｄの寿命の短縮を招く場合がある。
【００２５】
他の従来例である、像担持体上のトナー像を中間転写体に１次転写して、中間転写体に転写されたトナー像を転写材に一括して２次転写して画像形成を行う画像形成装置においても、中間転写体に直接トナー像が転写されるので、上記と同様の問題が存在する。
【００２６】
従って、本発明の目的は、１個或いは複数個の画像形成部を有する、特にインライン方式の画像形成装置において、転写材担持体もしくは中間転写体のクリーニングを短時間で効果的に行い、像担持体等の画像形成部材の劣化を低減させることのできる画像形成装置を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、各々が、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する第一の画像形成部及び第二の画像形成部と、
転写バイアス電圧の印加を受けて前記第一の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する第一の転写手段と、
転写バイアス電圧の印加を受けて前記第二の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する第二の転写手段と、
前記転写材を前記第一の画像形成部の前記像担持体、前記第二の画像形成部の前記像担持体の順に当接させて搬送するように回転する転写材担持体と、を備え、
前記転写材担持体上に残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の転写手段及び前記第二の転写手段のうち一方に、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧を印加し、他方に、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を印加し、
前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記転写材担持体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように前記転写材担持体を回転させることにより、前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置である。
【００２８】
第２の本発明は、各々が、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する第一の画像形成部及び第二の画像形成部と、
一次転写バイアス電圧の印加を受けて前記第一の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する第一の一次転写手段と、
一次転写バイアス電圧の印加を受けて前記第二の画像形成部の前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する第二の一次転写手段と、
前記第一の画像形成部の前記像担持体、前記第二の画像形成部の前記像担持体の順に当接するように回転する中間転写体と、
各前記像担持体から前記中間転写体上に一次転写されたトナー像を転写材に一括して二次転写する二次転写手段と、を備え、
前記中間転写体上に残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記第一の一次転写手段及び前記第二の一次転写手段のうち一方に、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧を印加し、他方に、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を印加し、
前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記中間転写体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように前記中間転写体を回転させることにより、前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置である。
【００２９】
第３の本発明は、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、転写材を担持して回転する転写材担持体と、転写バイアス電圧の印加を受けて前記像担持体上のトナー像を前記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残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧と、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を、前記転写手段に選択的に印加するクリーニング動作時バイアス電圧印加手段と、
前記転写材担持体の回転により、前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記転写材担持体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように、前記クリーニング動作時バイアス電圧印加手段により前記転写手段に印加するバイアス電圧を切り替える切り替え手段と、を有し、
前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置である。
【００３０】
第４の本発明は、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、回転する中間転写体と、一次転写バイアス電圧の印加を受けて前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する二次転写手段と、を備え、
前記中間転写体上に残留した残留トナーを除去するためのクリーニング動作モードを有する画像形成装置において、
前記クリーニング動作モードにおいて、前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させる、直流のクリーニングバイアス電圧と、前記残留トナーの帯電量を低下させる、交流もしくは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス電圧を、前記一次転写手段に選択的に印加するクリーニング動作時バイアス電圧印加手段と、
前記中間転写体の回転により、前記クリーニング除電バイアス電圧が作用した前記中間転写体上の領域に対して前記直流のクリーニングバイアス電圧が作用するように、前記クリーニング動作時バイアス電圧印加手段により前記一次転写手段に印加するバイアス電圧を切り替える切り替え手段と、を有し、
前記残留トナーの帯電量を低下させてから前記残留トナーを前記像担持体に逆転写させ、前記像担持体に逆転写されたトナーを前記像担持体クリーニング手段で除去することを特徴とする画像形成装置である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を、実施例に則して更に詳しく説明する。
【００３３】
実施例１
図１の概略構成図にて示される画像形成装置Ａは、それぞれ異なる色のトナー像を形成する４個の画像形成部であるプロセスステーション２ａ〜２ｄを有するいわゆるインライン方式の４色フルカラーの画像形成装置である。
【００３４】
画像形成装置Ａは転写材担持体である搬送ベルト（静電吸着搬送ベルト）１を備えている。転写材Ｐが給紙されてから転写、定着後排紙されるまでの工程は図５の従来の画像形成装置Ｄと同様なので省略し、クリーニングの工程について述べる。
【００３５】
上述の搬送ベルト１上に付着したトナーの回収法として、転写手段を構成する転写ブレード３ａ〜３ｄのうち例えば転写ブレード３ａと３ｃにおいて、バイアス切り替えスイッチ５ａ、５ｃで、３ａと３ｃにバイアスを印加する電源を、転写時にて正極性バイアスを印加する電源（転写バイアス電源）４ａ、４ｃから、逆極性バイアスを印加する電源（主クリーニングバイアス電源）４ａ’、４ｃ’に切り替えて、転写時と逆電界を形成するクリーニングバイアス（主クリーニングバイアス）として例えば−２ｋｖを印加し、正規極性のトナーを感光ドラム２１ａと２１ｃに逆転写させる。また、転写ブレード３ｂに転写時の電源４ｂから同極性のクリーニングバイアス（副クリーニングバイアス）として例えば＋１ｋｖを印加し反転極性のトナーを感光ドラム２１ｂに逆転写させ、これを廃トナーとして画像形成部であるプロセスステーション２ａ〜２ｄ内の廃トナー容器２６（図６）に回収するようにしている。このとき、転写ブレード３ｄには、トナーの帯電量を低下させベルトとの吸着力を弱めるために、切り替えスイッチ５ｄによって、バイアスを印加する電源を、転写バイアス電源４ｄからクリーニング除電バイアス電源４ｄ’に切り替えて、交流、あるいは交流に直流を重畳したクリーニング除電バイアス（例えば交流電圧Ｖｐｐ２ｋｖ、周波数５００Ｈｚ、直流電圧＋５００ｖ）を印加する。
【００３６】
以上のような働きで搬送ベルト１のクリーニングを行うが、クリーニングモードを設けた場合、搬送ベルト１を２周回転から転写ブレード３ｃ〜３ｄ間距離を差し引いた回転距離以上、回転させることで、搬送ベルト１の表面全転写領域に、除電バイアス印加後、主クリーニングバイアスと副クリーニングバイアスを印加することができるので、搬送ベルト１上の全ての不要なトナー、つまり正規極性のトナー及び反対極性のトナーを、感光ドラム２１ａ〜２１ｄに逆転写させプロセスステーション２ａ〜２ｄ内のクリーニング手段２５、２６によって回収することができる。
【００３７】
本発明は、搬送ベルト１のクリーニング能力を高めるためにクリーニングバイアス印加時において、少なくとも１つのプロセスステーションに交流バイアスを印加することでトナーの帯電量を低下させ、他のプロセスステーションのクリーニング性能を発揮させ、長期にわたって安定したクリーニング能力を得ることを特徴とする。
【００３８】
クリーニング除電バイアスを３ａ、主クリーニングバイアスを３ｂ、３ｄに、副クリーニングバイアスを３ｃに印加した場合は、クリーニング時に回転させる搬送ベルト１の最低距離は１周回転と転写ブレード３ａ〜３ｄ間距離となり、クリーニング時間の短縮ができる。
【００３９】
各プロセスステーションにおけるバイアスの組み合わせは数種考えられるが、少なくとも１つのプロセスステーションに上記クリーニング除電バイアスを印加し、これと主クリーニングバイアス、副クリーニングバイアスを組み合わせ、搬送ベルト１上の全ての部位がクリーニング除電バイアス印加部を通過後に主及び副クリーニングバイアス印加部を通過するようクリーニング回転数を設定することで、効果的なクリーニングを行うことができる。
【００４０】
実施例２
図２に本発明の他の実施例で、中間転写体を用いた画像形成装置Ｂの構成図を示す。
【００４１】
搬送ベルト１を用いた画像形成装置Ａでは各プロセスステーション２ａ〜２ｄで形成した各色のトナー像を転写材Ｐに直接転写するのに対して、図２に示す中間転写体５０を用いた画像形成装置Ｂでは、各プロセスステーション２ａ〜２ｄで形成したトナー像を一旦、中間転写体としての中間転写ベルト５０に１次転写して重ね合わせた後、一括して転写材Ｐに転写するようにしている。
【００４２】
本実例の画像形成装置Ｂは、駆動ローラ７、テンションローラ８、２次転写対向ローラ５１の３本のローラに巻架される中間転写ベルト５０を有し、図中の矢印Ｒ１方向に回転駆動される。一般に、中間転写ベルトは、合成樹脂、ゴム、またはそれらの組み合わせにより、構成される。ここで用いた中間転写ベルト５０は、一例としてポリイミド樹脂フィルムを使用し、約１０9Ω・ｃｍの体積抵抗と、１００μｍの厚さを有する単層構造となっている。
【００４３】
中間転写ベルト５０の周面に沿って、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像形成部、すなわち各色のプロセスステーション２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配設されている。
【００４４】
各プロセスカートリッジ内感光ドラム２１ａ〜２１ｄ上の潜像を現像器２４のトナーで顕像化し、これを中間転写ベルト５０に順次転写していくことで中間転写ベルト５０上にフルカラー画像を形成する。形成されたトナー像は所定のタイミングで給紙カセット１８から給紙ローラ１４によって供給され、レジストローラ１３、レジスト対向ローラ１０によって送り込まれた転写材Ｐ上に２次転写ローラ５２を用いて一括で２次転写される。転写された画像は定着器１６に搬送されここで加圧、加熱され永久画像を得る。
【００４５】
本実施例の場合、転写残トナーが不要トナーとして中間転写ベルト５０上に残り、また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もトナーが付着し、これをクリーニングする必要がある。
【００４６】
このクリーニング方法については実施例１の搬送ベルト１を中間転写ベルト５０と置き換えたものと考えることができるのでその説明は省略する。
【００４７】
インライン方式のカラー画像形成装置のベルト清掃方法としてクリーニングバイアス方式を行う場合、従来はクリーニング工程に長時間を有するという問題があったが、本実施例の形態によると、たとえ多量のトナーによるベルトの汚染が発生した場合でも短時間（搬送ベルト１が１〜２周する時間）でのクリーニングが可能になった。
【００４８】
実施例３
実施例１及び２では、インライン方式、つまり複数の画像形成部を有する画像形成装置について説明したが、画像形成部を１個だけ有する画像形成装置についても、本発明は有効である。本実施例では、こうした画像形成装置の一例である画像形成装置Ｃについて説明する。図３は画像形成装置Ｃの概略側面図である。
【００４９】
この装置においては、カセット１８から取り出された転写材Ｐは、転写材担持体である転写ドラム３０に、レジストローラ１３、レジスト対向ローラ１０を経て供給される。転写ドラム３０は、図４に示すように、両端にリング３１、３２を配した枠体の空域に誘電体フィルム３３を周方向に張設した円筒体からなり、その周方向の１ヶ所には、必要に応じて記録材グリッパ３４が設けられている。
【００５０】
転写材Ｐが転写ドラム３０に到達したところで、吸着帯電部材と対向電極で構成される吸着手段（図示せず）によって、転写材Ｐが転写ドラム３０上に吸着固定されて、転写ドラム３０とともに回転する。
【００５１】
一方、原稿から得られたシアン成分色による画像信号が、１次帯電器２２によって一様に帯電された電子写真感光体とされる像担持体２１の表面に投射されて、像担持体２１上にシアン成分色の静電潜像が形成され、この潜像が像担持体２１とシアントナーを収容した現像器２４ａとが対向した現像部位に達すると、現像器２４ａからシアントナーが供給されて、潜像がシアントナー像として現像される。
【００５２】
このシアントナー像が、像担持体２１と転写ドラム３０が対向した転写部位に達すると、これにタイミングを合わせるように転写部位に転写材Ｐが到来し、転写ドラム３０の内側に配設された転写手段を構成する転写ブレード３に電源４ｇから転写バイアスが印加されることにより、像担持体２１上のトナー像が転写材Ｐに転写される。
【００５３】
その後、転写材Ｐは転写ドラム３０上に担持されたままで回転移動して、再び前記の転写部位に達する。この時までに、マゼンタトナーを収容した現像器２４ｂが現像部位に回動し、像担持体２１上のマゼンタトナー像を形成し、このマゼンタトナー像が転写部位に到達している。像担持体２１上のマゼンタトナー像は、転写部位において転写ドラム３０の転写材Ｐ上に既に転写されているシアントナー像上から重ねて転写される。以後、同様に記録材Ｐ上には、現像器２４ｃによって現像されたイエロートナー像、及び現像器２４ｄによって現像されたブラックトナー像が、順次に重畳転写される。
【００５４】
４色のトナー像の転写が終了した転写材Ｐは、除電帯電器３５、３６によって除電した後、転写ドラム３０から分離されて、定着装置１６に至り、そこで、各色のトナー像の混色がなされ、転写材Ｐに固定されて、フルカラーのプリント画像とされた後、装置の機外に排出される。
【００５５】
以上において、転写ドラム３０表面の誘電体フィルム３３には、ＰＥＴ、ポリフッ化ビニリデン、（ＰＶｄＦ）、ポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）、ポリウレタン樹脂（ＰＵ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）等の誘電体樹脂やゴム樹脂が用いられており、適正な電気特性、強度を持つように、これら誘電体樹脂には導電フィラーが適宜混入される。
【００５６】
本実施例の場合、転写材担持体である転写ドラム３０は、実施例１の搬送ベルト１と同様に、直接トナー像が転写されることはないが、ジャム時や地カブリトナー、レジストマーク、濃度検出パターン等によって、不要トナーが付着し、それをクリーニングする必要がある。
【００５７】
そのクリーニング方法も転写手段の転写ブレード３によって行うことが可能である。
【００５８】
転写ブレード３は、転写ドラム３０の内側に配設され、像担持体２１と転写ドラム３０を介して当接している。このとき、クリーニングバイアスは、図示しない切り替え手段によって、バイアス切り替えスイッチ５を、正、副、除電と切り替えて、印加される。例えば、クリーニング時に、転写ドラム３０を回転させて、１周目は転写ブレード３のバイアス電源を交流または交流に直流を重畳させた電源４ｅに接続させてクリーニング除電バイアス、２周目は転写バイアスと反極性電源４ｆに接続させて正クリーニングバイアス、３周目は転写バイアスの正極性電源４ｇに接続させて副クリーニングバイアス、４周目はまた正クリーニングバイアス、の順に印加させる。つまり、転写ドラム３０上の不要なトナーを、クリーニング除電バイアスを印加させて帯電量を低下させた後に、正、副クリーニングバイアスを印加させて像担持体２１に逆転写して、廃トナー収容器２６に回収する。
【００５９】
転写ブレード３にクリーニング除電バイアスを印加させてから、正、副クリーニングバイアスを少なくとも１回ずつ印加させるように、転写ドラム３０の回転数を調整することによって、転写ドラム３０上全域の不要トナーを廃トナー容器２６へ除去することができる。
【００６０】
本実施例では、画像形成装置Ｃは、ドラム状の転写材担持体を用いた構成とされたが、像担持体上のトナー像をドラム状の中間転写体に１次転写した後、中間転写体上に形成された画像を転写材に一括して２次転写する構成の画像形成装置においても、本発明のクリーニング手段を、中間転写体に適用することが可能である。
【００６１】
なお、実施例１〜３の正副のクリーニングバイアスは単純に正と負の極性で決められているものではなく、感光ドラムの表面電位に対しての相対値であり、例えば感光ドラムのクリーニング時の電位が−６００ｖ以下であったとすると、ここでいう転写時と逆の電界を形成する逆極性のクリーニングバイアスとは−６００ｖ以上のことである。
【００６２】
以上の実施例では、転写材担持体、中間転写体として、ベルト状、ドラム状のものについてのみ説明してきたが、特にそれに限るものではない。また、転写手段としてブレードを用いる例を述べたが、これに代えて、転写ローラや転写ブラシ等を使用することも可能である。
【００６３】
以上の実施例においては、フルカラー画像形成装置についてのみ説明してきたが、本発明は単色画像形成装置についても有効である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、
（１）少なくとも１個の画像形成部において、クリーニング除電バイアスを印加しトナーの除電を行うことで、トナーの帯電量を低下させ、他の正と負のクリーニングバイアスのクリーニング性能を発揮させ、両極性のトナーを効率よく像担持体に逆転写させることができる。
（２）従って、クリーニング工程の短縮化や、クリーニング工程での前記転写搬送体が複数回、回転することによる像担持体の磨耗や現像装置やその他の劣化を抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例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】本発明の実施例２の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施例３の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】実施例３で用いられる転写ドラムの斜視図である。
【図５】従来の画像形成装置の一例を示す縦断面図である。
【図６】プロセスステーションの縦断面図である。
【符号の説明】
１                    転写材担持体（搬送ベルト）
２ａ〜２ｄ            画像形成部（プロセスステーション）
３、３ａ〜３ｄ        転写ブレード
４ａ〜４ｄ、４ｇ      転写バイアス電源
４ａ’４ｃ’４ｆ      主クリーニングバイアス電源
４ｄ’４ｅ            クリーニング除電バイアス電源
５、５ａ、５ｃ、５ｄ  バイアス切り替えスイッチ
１９                  トナー
１９’                廃トナー
２１、２１ａ〜２１ｄ  像担持体
２５                  クリーナー（クリーニングブレード）
２６                  廃トナー容器
３０                  転写材担持体（転写ドラム）
５０                  中間転写体（中間転写ベルト）
５１                  ２次転写対向ローラ
５２                  ２次転写ローラ
【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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【図６】
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