(57)【要約】      （修正有）【課題】  複数のプロセススピードを持つ画像形成装置において、第二の像担持体のクリーニングを行う時に、それぞれのプロセススピードでバイアス調整モードを実行するため、次の画像形成までに時間がかかる。【解決手段】  第二の像担持体８１のクリーニング時のプロセススピードを通常の画像形成速度に戻してからクリーニング工程を行うことで、各プロセススピードに対するバイアス調整動作を行わなくて済み、コピー動作開始前の調整時間を短縮できる。【選択図】  図１
2007233276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することで第二の像担持体に転写する一次転写手段と、
第二の像担持体上に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写手段と
第二の像担持体上に残った二次転写残トナーを回収する、其々に異極性のバイアスを印加することが可能で、かつ印加されるバイアス値を調整する調整機能を有する複数の第二の像担持体クリーニング手段と
通常画像形成速度と、通常画像形成速度と異なる複数の画像形成速度を選択可能な画像形成装置において、
該画像形成装置は、第二の像担持体クリーニング手段によりクリーニングを行う時には、通常画像形成速度と異なる画像形成速度が選択されていた場合、画像形成速度を通常画像形成速度に戻してからクリーニング手段によるクリーニング動作を、上記バイアス値調整機能により調整されたバイアス値で行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該第二の像担持体クリーニング手段のバイアス値調整は、通常の画像形成速度で行われることを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
該画像形成速度の選択は記録材の種類を基に行われ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】
該、第二の像担持体クリーニング手段のクリーニング条件は通常画像形成速度で使用されるクリーニング条件を使用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５】
該、画像形成装置は通常画像形成速度と異なる画像形成速度が選択されていた場合においても、少なくとも第二の像担持体にトナー像が転写される動作が終了するまでは通常の画像形成速度で動作され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６】
該、画像形成装置は通常画像形成速度と異なる画像形成速度が選択されていた場合、二次転写残トナーの一部、あるいは全部が、異なる画像形成速度で第二のクリーニング手段によるクリーニング部を通過してしまった場合、少なくとも通過してしまった部分に対しては、通常画像形成速度に戻した状態で、もう一度クリーニング動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は像担示体上に可視画像を形成し、このトナー像を記録材に静電的に転写するようにした画像形成装置に関するものであり、例えば電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置などに好適に応用し得る。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の複数色またはフルカラーの画像形成装置として、近年では感光ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写体（中間転写ベルト）上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、記録紙に一括で転写する、中間転写方式の画像形成装置が提案されている。
【０００３】
この中間転写方式では感光ドラム周囲に配置された帯電手段、露光手段、現像手段により感光ドラム上にトナー画像を形成し、一次転写部において転写手段により中間転写ベルトに静電的に転写する。カラー画像を形成する場合には中間転写ベルトにトナー像を順次転写していくことで中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成することが出来る。中間転写ベルトに転写されたトナー像は中間転写ベルトの回転により二次転写部に搬送され、記録媒体に静電的に転写される。このとき記録紙に転写されずに中間転写ベルト上に残ったトナーの除去方法としてはクリーニングブレードを中間転写ベルトに押し当てて、残トナーを除去する方法や、ファーブラシクリーニング手段にバイアス印加して残トナーを静電的に除去する方法等が提案されている。前記ファーブラシクリーニングは、ブレードクリーニング手段で問題となる中間転写ベルトの寿命への影響、或いは摩擦抵抗変動による負荷変動等の問題に対して有利であるが、二次転写後の転写残トナーの帯電極性は二次転写バイアスによって（+）に帯電したものと（-）に帯電したものが存在するため、一本のファーブラシで、且つ片極性のバイアス印加では全ての転写残トナーを回収しきれない問題が発生する。この問題に対し複数本のファーブラシにそれぞれ異極性の（+）、（-）のバイアスを印加することで二次転写後の転写残トナーを回収する特開２００２-２０７４０３に記載の方法が提案されている。
【０００４】
また、転写手段の印加電圧の制御方法としては、特開平０５−００６１１２に紹介されているように、感光ドラムの電位が一定電位の非画像形成時に、転写に必要な電流を、定電流回路を用いて流し、そのときに転写手段の抵抗値に対する発生電圧を、画像形成時の転写電圧として使用するATVC方式。
【０００５】
更には転写手段に印加する転写電圧をデジタル的に増減させ、そのときの電流値を検出し、その電流値を基に、転写に必要な電流に対する電圧値を算出し、画像形成時の転写電圧として使用するPTVC方式が提案されている。
【０００６】
上記のようなフルカラー画像形成装置にあっては、転写材の坪量により熱容量が異なることから、厚紙等の熱容量が大きい記録紙に関しては、定着器１１０を通過する際の速度を、通常のプロセススピードよりも減速する方法をとる。
【０００７】
具体的には、ユーザーからの指示、或いは記録材検知手段により厚紙を使用する旨の指示を画像形成装置が受け取ると、一連の画像形成工程中、４色のトナー像を中間転写ベルト１０５の表面に１次転写後、トナー像の先端が第２の転写部位１０９に至る前に、感光ドラム１０１、中間転写ベルト１０５および定着器１０１の回転速度（周速度）を、通常のプロセススピードから、減速モードに切り替える。減速の程度は、記録紙と、その画像形成装置の定着手段の能力にもよるが通常のプロセススピードの１／２、１／３、１／４などが一般的である。
【０００８】
そしてこの減速状態で、中間転写ベルト１０５上の４色のトナー像を転写材Ｐ（ＯＨＴまたは厚紙）の表面に２次転写し、転写材Ｐを定着器１１０に搬送して定着し終わるまで減速状態を維持し続ける。
【０００９】
上記のように、プロセススピードを変化させる事により、熱容量の異なる記録紙に対してトナーの定着性を確保することができる。
【００１０】
このように記録紙の種類に応じてプロセススピードを変化させる画像形成装置におけるクリーニング方法には特開２００１-３０５９３２のような方法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−００６１１２号公報
【特許文献２】特開２００１-３０５９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したような複数本のファーブラシで静電的に中間転写ベルト上をクリーニングし、かつ記録紙により中間転ベルトの回転速度を変化させる画像形成装置においては、以下のような課題がある。
【００１２】
従来の技術で述べたような、それぞれ異極性の（+）、（-）のバイアスを印加するファーブラシクリーニングにおいては、回収されるトナーの極性が異なるので、画像によってクリーニングするトナー量が異なってくる。つまりは画像濃度が高い場合はネガの転写残トナーが多くなるので（+）のバイアスを印加したファーブラシが多く汚れ、画像濃度が低い画像が多い場合はポジの転写残トナーが多くなるので（-）のバイアスを印加したファーブラシが汚れやすくなる。よって、画像濃度により其々トナーの回収量が異なり、ファーブラシの汚れ方も異なるので、画像形成が進むにつれ、それぞれのファーブラシの抵抗値が異なってくる。さらには、ファーブラシ自体にも抵抗バラツキ、抵抗変動を持つものがあるため、初期に設定したバイアス値をそのまま使用していると、上述したように汚れ等によるファーブラシの抵抗変動により、クリーニングに適正なクリーニングバイアスを得られずにクリーニング不良を起す可能性がある。
【００１３】
この問題に対して、画像形成動作以外の例えば前回転時、後回転時、画像形成装置の立上げ動作時に回転する中間転写ベルトに対してクリーニングファーブラシを当接させて、適正な電流値が得られるクリーニングバイアスになるように調整モードを実行するクリーニングバイアス制御方法が提案されている。
【００１４】
しかしながら特開２００１-３０５９３２のようにプロセススピードに応じて、クリーニング条件、つまりはクリーニング部材と中間転写ベルトとの回転数を相対的に変らないように変化させる場合、クリーニングバイアスはそのプロセススピードに応じた適正電流値があるため、其々のプロセススピードに対してクリーニングバイアス調整モードを実行しなければならない。
【００１５】
つまりは画像形成速度が通常のプロセススピードの他に、１/２、１/３速を有する場合、通常のプロセススピードでの適正なクリーニング電流が２０μＡ、１/２速のプロセススピードでの適正なクリーニング電流が１０μＡ、１/３速のプロセススピードでの適正なクリーニング電流が７μＡであった場合、それぞれのプロセススピードで、かつそれぞれの適正電流をターゲットにしてクリーニングバイアス調整モードを実行しなければならない。
【００１６】
このため画像形成までに長時間の調整モードを行わなければならない問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題は、第一の像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することで第二の像担持体に転写する一次転写手段と、
第二の像担持体上に転写されたトナー像を記録紙に転写する二次転写手段と
第二の像担持体上に残った二次転写残トナーを回収する、其々に異極性のバイアスを印加することが可能で、かつ印加されるバイアス値に関して調整機能を有する、複数の第二の像担持体クリーニング手段と
通常画像形成速度と異なる複数の画像形成速度を切り替える機能を有する画像形成装置において、
該画像形成装置は、第二の像担持体クリーニング手段によりクリーニングを行う時には、通常画像形成速度と異なる画像形成速度が選択されていた場合、画像形成速度を通常画像形成速度に戻してからクリーニング手段によるクリーニング動作を、上記バイアス値調整機能により調整されたバイアス値で行うことを特徴とする画像形成装置によって解消される。
【発明の効果】
【００１８】
第一の像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することで第二の像担持体に転写する一次転写手段と、第二の像担持体上に転写されたトナー像を記録紙に転写する二次転写手段と第二の像担持体上に残った二次転写残トナーを回収する、其々に異極性のバイアスを印加することが可能で、かつ印加されるバイアス値に関して調整機能を有する、複数の第二の像担持体クリーニング手段と通常画像形成速度と異なる複数の画像形成速度を切り替える機能を有する画像形成装置において、該画像形成装置は、第二の像担持体クリーニング手段によりクリーニングを行う時には、通常画像形成速度と異なる画像形成速度が選択されていた場合、画像形成速度を通常画像形成速度に戻してからクリーニング手段によるクリーニング動作を、上記バイアス値調整機能により調整されたバイアス値で行うことで、プロセススピードが切り替えられた場合においても、通常のプロセススピードでクリーニング工程を行うことで、クリーニング条件を合わせることができるだけでなく、各プロセススピードに対して行わなければならないクリーニングバイアス調整動作を通常のプロセススピードのみ行うだけで、プロセススピードが変わった場合の二次転写残トナーに対してクリーニング性を確保したものである。かつ、クリーニングバイアスを調整するときに各プロセススピードに対するバイアス調整動作を行わなくて済むことから、コピー動作が始まる前の調整時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。尚、これら実施例は本発明における最良の実施形態の一例ではあるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、中間転写体を用いた電子写真画像形成装置である。以下、本発明の画像形成装置について詳しく説明する。
【００２１】
画像形成装置本体内には矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写体８１が配設している。この中間転写体８１は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム、ポリイミド、エチレン４フッ化エチレン共重合体等のような誘電体樹脂によって構成されている。本実施例では、体積抵抗率１×１０９Ω・ｃｍ（JIS-K6911法準拠プローブを使用し、印加電圧500V、印加時間60sec）、厚みｔ＝８０μｍの導電性ポリイミドシームレスベルトを採用したが、他の材料、体積抵抗率、および厚みのものでも構わない。更には表層に弾性層を有する中間転写体においては、中間転写体のクリーニング手段としてブレードクリーニングが採用できない場合があるため実施するに、より最適である。
【００２２】
給紙カセット６０から取り出された記録紙Ｐは、ピックアップローラ３０を経て上述の搬送ローラ２８に供給され、さらに同図左方に搬送される。
【００２３】
次に図２を用いて画像形成部を説明する。画像形成部は、回転可能に配置されたドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１を備えている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１ｂと、その外周に形成された光導電層１ａを基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。その中心には支軸１ｃを有し、この支軸１ｃを中心として矢印Ｒ１方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。感光ドラム１ａの周囲には、一次帯電器２、現像器４等のプロセス機器が配置されている。一次帯電装置２は、感光ドラム１表面に接してこの表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電するものであり、全体としてローラ状に構成されている（以下「帯電ローラ２」という。）。帯電ローラ２は、中心に配置された導電体ローラ（芯金）２ｃと、その外周に形成された導電層２ｂとからなり、芯金２ｃの両端部が不図示の軸受部材によって回転自在に支持されるとともに、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は不図示の押圧手段によって感光ドラム１向けて付勢されており、これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２の芯金２ｃには、電源１０に接続された電気接触子に接触されている。帯電ローラ２は、電源１０によってバイアス電圧が印加され、これにより、感光ドラム１表面を一様均一に接触帯電するようになっている。
【００２４】
露光手段３の下流側に配置された現像装置４は、回転軸１１９を中心にR４方向に４５°ずつ回転することで、現像器を４a、４b、４c、４dの順番に感光ドラム１の対向位置に移動させることが出来る。この動作により感光ドラム上に順次トナー像を形成していく。
【００２５】
以下、現像器の説明を、現像器４aを使用して説明する。現像器４aは二成分現像剤１１９を収容した現像容器１１６を有し、その容器１１６の感光ドラム１に面した開口部内に現像スリーブ１１１が回転自在に設置され、現像スリーブ１１１内には現像スリーブ１１１上に現像剤を担持させるマグネットローラ１１２が、現像スリーブ１１１の回転に対して非回転に固定配置されている。現像容器１１６の現像スリーブ１１１の上方位置には、現像スリーブ１１１上に担持された現像剤を規制して薄層の現像剤層に形成する規制ブレード１１５が設置されている。現像容器１１６内には、その略下半部に仕切り壁１１７により区画された現像室Ｒ1 及び撹拌室Ｒ2 が設けられている。現像剤１１９はトナーと磁性体であるキャリアとを主体としてなっており、トナーは負帯電性であり、キャリアは正帯電性である。先ず、現像スリーブ１１１の回転に伴いマグネットローラ１１２の磁極 によって現像室Ｒ1 内の現像剤が汲み上げられ、現像スリーブ１１１上に担持される。その現像剤はマグネットローラ１１２の回転により搬送され、それまでの搬送過程においてトナーが負に帯電されると共に、現像剤が現像スリーブ１１１に対し垂直に配置された規制ブレード１１５により規制され、薄層の現像剤層に形成される。薄層の現像剤層に形成された現像剤は、感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送されると、マグネットローラ１１２の現像領域に位置された現像主極の磁気力によって穂立ちし、現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシで感光ドラム１の面上を擦ると共に、現像スリーブ１１１にバイアス電源１２１により現像バイアス電圧を印加することにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが静電潜像の可視部（レーザ光による露光部）に付着して現像し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。感光ドラム１の下方には、ローラ状の転写装置６（以下「転写ローラ６」という。）が配設されている。
【００２６】
転写ローラ６は、電源１１に接続された導電体ローラ軸６ａと、その外周面に円筒状に形成された導電層６ｂとによって構成されている。転写ローラ６の導電層６ｂとしては、その抵抗値が１０５〜１０８Ω・cm程度であり、単泡性あるいは連泡性のＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＢＲ等がのぞましい。転写ローラ６は、両端部が不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム１に向けて付勢されており、これにより転写ローラ６の導電層６ｂは、所定の押圧力で感光ドラム１側に中間転写ベルトを挟み込むように圧接され転写ニップ部Ｎが形成される。
【００２７】
他の現像器４b、４c、４d、は、現像器４aと同様の構成を備えており、これら現像器４a、４b、４c、４dの異なる点は、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する点である。
【００２８】
各現像器４a、４b、４c、４dにはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーが収納されているものとする。
【００２９】
原稿のイエロー成分色による画像信号がポリゴンミラー（不図示）等を介して感光ドラム１上に投射されて静電潜像が形成され、これに現像器４aからイエロートナーが供給されて静電潜像がイエロートナー像となる。このトナー像が感光ドラム１の回転に伴って、感光ドラム１と中間転写ベルト８１とが当接する転写ニップ部Nに到来すると、転写ローラ６に印加される転写バイアスによって、前記イエロートナー像が中間転写体８１へ転写される。イエロートナー像を担持した中間転写体８１は、一回転して再び転写ニップ部Nに搬送されてくると、このときまでに、現像装置４は回転軸１１９を中心にR４方向に４５°回転し、現像器４ｂを感光ドラム対向位置に移動させ、前記と同様の方法で感光ドラム１上に形成されたマゼンタトナー像が、前記イエロートナー像上へ転移される。
【００３０】
同様に、シアントナー像、ブラックトナー像が前述のトナー像に重畳転写され、このときまでに給紙カセット６０から取り出された記録紙Ｐが前記転写部位に達し、２次転写部材４０に印加される転写バイアスによって上述の４色のトナー像は記録紙Ｐ上に転写される。
【００３１】
２次転写部の詳細な構成を図３に示す。２次転写部材４０は、中間転写ベルト８１の内側に位置する２次転写内ローラ４１と外側に位置する２次転写外ローラ４２からなる。２次転写外ローラ４２は直径２４mm、導電性の軸４２ａとその表面を被覆した導電層４２ｂで形成されている。２次転写外ローラ４２の導電層４２ｂとしては、その抵抗値が１０５〜１０7Ω・cm程度であり、ソリッド、または発泡性のＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＢＲ等が望ましい。２次転写内ローラ４１は導電性のローラで、直径は２１mm、材質は、SUS、Al等が好ましい。なお、２次転写内ローラあるいは２次転写外ローラのいずれかに、転写バイアスを印加する事で中間転写ベルト上のトナーを、二次転写部を通過する記録紙Ｐに転写するが、ここでは２次転写外ローラに正のバイアスを印加することで、（-）に帯電したトナーを中間転写ベルト上から記録紙Ｐ上へ転写する。
【００３２】
２次転写外ローラ４２は中間転写ベルト８１に対して着脱可能であり、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写ベルト上に重畳形成しているときには脱状態になっていて、中間転写ベルト上のフルカラートナー像を記録紙Ｐに転写するときに着状態となる。
【００３３】
トナー像が転写された記録紙Ｐは定着装置に搬送され定着装置により記録紙に定着される。
【００３４】
ここで本実施例の画像形成装置は、転写材Ｐが厚紙のときに、十分に定着できるように、トナー像が転写された記録紙の定着器１４に対する通紙速度、すなわち定着器１４を通過する際の速度を、通常のプロセススピード（第１プロセススピード）よりも減速するように構成されており、これにともない感光ドラム１および中間転写ベルト５の速度も減速される。
【００３５】
このとき感光ドラムへの帯電器による帯電、現像器による現像、感光ドラムから中間転写ベルトへの転写、中間転ベルトから記録紙への転写、定着動作にいたるまでの全てを減速されたプロセススピードで行ってもよく、感光ドラムへの帯電器による帯電、現像器による現像、感光ドラムから中間転写ベルトへの転写までを通常のプロセススピードで行い、中間転写ベルトから記録紙への転写の直前にプロセススピードを減速させる方法をとってもよく、後者の場合、プロセススピードの減速に伴い、帯電、現像、そして中間転写ベルトへのトナー像の転写までの工程を通常のプロセススピード時の条件と変える必要がなくなるメリットがある。
【００３６】
二次転写部で記録紙に転写されずに中間転写ベルト８１に残った残トナーは、ベルトの回転によりクリーニング部８に搬送される。クリーニング部にはベルト張架ローラに対向して配置され、ベルトの搬送方向で上流、下流に二本のファーブラシが配置されている。
【００３７】
このクリーニング部８も、２次転写外ローラ４２と同様に中間転写ベルトに対して着脱可能であり、中間転写ベルト上の残トナーがクリーニング部８に搬送されてきたときに着状態となる。
【００３８】
本実施例で使用するファーブラシはφ８の導電軸に、導電性で繊維状の毛を植毛したもので、外径：φ２０、パイル長：６ｍｍ、材質：ナイロン、密度：１００ｋF、抵抗：５E+６Ωのものを二本使用した。
【００３９】
図４は本実施例で使用されるファーブラシクリーニング部５を示した図である。ファーブラシ５１a、５１ｂのベルト張架ローラ５０に接する点の下流側には金属のバイアスローラ５２a、５２ｂがファーブラシ５１a、５１ｂに進入するように配置されている。また、この金属のバイアスローラのファーブラシに接する点の下流側にはスクレーパー５３a、５３ｂが押し当てられ、ファーブラシ５１で回収したトナーを金属ローラ５２に転移させ、スクレーパー５３で掻き取ることでトナーを廃トナーボックス（不図示）に落下させる。それぞれ回転方向は、ファーブラシはベルトとの対向位置で反対方向（矢印R５方向に）に、バイアスローラはファーブラシとの対向位置で同じ方向（矢印R‘５方向に）に回転する。中間転写ベルトからファーブラシへのトナーの受け渡しは、バイアスローラ５２に+７００Vを印加するとファーブラシ５１には+６００Vの電圧が誘起され、接地された張架ローラ５０とに電位差が生じ、中間転写ベルト８１上のトナーがファーブラシ５１に転移する。さらにファーブラシ５２に回収されたトナーはファーブラシ５１とバイアスローラ５２との電位差によりバイアスローラ５２に転移される。
【００４０】
本実施例においては、通常の画像形成時には中間転写ベルト８１の回転方向で上流側のバイアスローラ５２aに（-）のバイアスを、下流側のバイアスローラ５２ｂに（+）のバイアスを印加する。つまり、上流のバイアスローラ５２aには-７００Vが印加される。
【００４１】
これは、二次転写終了後の中間転写ベルト８１上の残トナーには（+）極性、（-）極性の両極性のトナーが存在する可能性があるため、二本のファーブラシに異なる極性のバイアスを印加するようにしている。
【００４２】
図５は本実施例における二次転写部での、二次転写ローラへの印加電圧と転写効率のグラフを示したものである。このグラフ中の点線（１）、（２）は転写効率９０％時の転写電圧を示している。
【００４３】
転写効率は
《転写効率＝記録紙に転写されたトナー量/転写前の中間転写体上のトナー量×１００（％）》
によって求めた。点線（１）、（２）に対応する電圧は其々１．５kVと３．５ｋVと電圧は異なるが、転写電圧１．５ｋVに設定された時の中間転写体上の残トナーは、主に（-）極性のトナーが多く、３．５ｋVの時には主に（+）極性のトナーが多く残っている。これは１．５ｋV設定時には、転写されるトナーの電荷に対し転写電圧が足りないことにより起こり、３．５ｋV設定時には、転写電圧が高すぎることでトナーに電荷注入、或いは放電による電荷の飛び込みによりトナー電荷の極性が反転してしまうことにある。
【００４４】
上記理由により、ファーブラシを二本、且つ異なる極性のバイアスを印加するようにしている。
【００４５】
以下に、本実施例のクリーニングファーブラシに印加するバイアスの制御方法について説明する。
【００４６】
本実施例で使用の、転写ベルト上の残トナークリーニング手段は、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、上流側、下流側のファーブラシで回収するトナーの極性が異なる。そのため、画像形成時の原稿画像濃度が濃い原稿が多い場合と、薄い原稿が多い場合で、上流・下流のファーブラシで汚れ方が異なってくる。よって、上流側・下流側で個々にクリーニングファーブラシに印加するバイアスの調整を行わなければならない。
【００４７】
また、本実施例におけるクリーニングバイアスは定電圧で制御される。定電圧での制御はファーブラシが部分的に汚れファーブラシの長手方向で抵抗差が生じた場合、或いは長手で画像比率の異なる転写残トナーがきた場合に、抵抗に応じた電流設定が可能となる。
【００４８】
ベルト上の転写残トナーをクリーニングするために必要なクリーニング電流は、図６のようにクリーニング電流を振ったときの転写残トナーの回収性から決定することが出来る。
【００４９】
クリーニング不良は二次転写後のベルト上の転写残トナーがクリーニング部で回収されず、すり抜けることを問題とする。更にはすり抜けたトナー量が、次回からの画像形成に影響を及ぼす量であることが問題となる。
【００５０】
よって、まず図６のようにクリーニング部をすり抜けるトナー量が、画像に影響を及ぼさないすり抜け濃度（図中A）を設定する。クリーニング電流値は、すり抜けトナー濃度がA以下となるような電流値に設定することでクリーニング不良を防止することが出来る。この適正電流は、本実施例のようにクリーニングファーブラシが複数ある場合、其々に対して設定される。
【００５１】
バイアス制御は、画像形成が行われる以前の非通紙時に、それぞれのファーブラシに段階的にクリーニングバイアスを変化させ、対向するローラに流れ込む電流値を検知する。検知された電流が、上記から求められた適正電流となるように電圧値を変化させる。適正電流に対応する電圧値が見つかった場合に、その電圧を画像形成時にクリーニングファーブラシに印加するクリーニングバイアスとして使用する。
【００５２】
例えば、クリーニングに必要な適正電流を上流側ファーブラシ２０μA、下流側ファーブラシを-２０μAとする。適正電流２０μAに対して、図７のように上流には３００V、５００V、７００Vの電圧を印加する。この３点の電圧を印加したときの電流が１０μA、１４μA、２１μAだった場合、さらに６００〜７００V間で数点電圧を振り、電流が２０μAを検知した時点でそのときの電圧を画像形成時の転写ベルトクリーニング電圧として適用するようにする。上流側ファーブラシの調整後に、下流にも同様に-３００V、-５００V、-７００Vを順次に印加。以下は上流側ファーブラシと同様の制御を行えばよい。
【００５３】
本実施例で提案された方法により、例えば複数のファーブラシで、画像形成が進むことにより、ファーブラシの汚れに偏りが生じた場合にも、適正電流に対応するクリーニングバイアスを設定することができる。
【００５４】
本発明のクリーニングシーケンスに関して説明する（図８参照）。
【００５５】
本実施例においてはプロセススピードの切り替えは記録紙の坪量で１０５ｇ/ｃｍ＾2以下の記録紙に対しては、通常のプロセススピードで、１０５ｇ/ｃｍ＾2以上の記録紙に対しては通常のプロセススピードの１/２速のプロセススピードに切り替える制御を持つ。ただし、これは定着器の能力により左右されるため、これに限定されるものではない。
【００５６】
まず本体電源が立ち上がった際に、中間転写ベルトを通常のプロセススピードで回転させる。回転が安定した状態で、クリーニングユニットをベルトに対して脱した状態から着した状態に切り替える。その際には、クリーニングユニットは、通常のクリーニング動作と同様の動作、つまりはファーブラシを回転させて、かつクリーニングバイアスを印加させる。その後、上記で説明したように、バイアス調整動作に入り、上流のファーブラシに対して３００V、５００V、７００Vの電圧を印加、下流のファーブラシに-３００V、-５００V、-７００Vを順次に印加して適正電流が得られる電圧値を求める。
【００５７】
従来はこの動作の後に、１/２速のプロセススピード時のバイアス調整動作に入る。中間転写ベルトのプロセススピードを通常のプロセススピードから１/２速に減速させる。ベルトの回転速度が安定してからクリーニングユニットをベルトに対して着状態とする。ベルトスピード１/２速に対して、ファーブラシの回転速度も１/２速とし、適正電流に対してクリーニングバイアスを上記と同じように３点づつ振って１/２速時の適正電流が得られる電圧値を求める。ここでプロセススピードは通常のプロセススピードに対して１/２速遅くなっていることから、通常のプロセススピード時のバイアス調整動作に対して時間は２倍かかってしまう。定着器の能力により、１/３速、１/４速になる場合、時間は３倍、４倍かかってしまう。
【００５８】
次にユーザーがコピー用紙に使われる記録紙の種類を選択し、コピーボタンが押される。
【００５９】
記録紙の種類によらず、感光ドラムに対して、帯電工程、現像工程、感光ベルトから中間転写ベルトへの転写工程へと進む。ここでカラー画像を選択した場合には上記工程をY/M/C/Kの４色に対して行い、最終色の中間転写ベルトへの転写が終了した時点で、中間転写ベルト上には４色のカラートナー像が担持された状態となる。
【００６０】
次にユーザーにより記録紙の種類が坪量で１０５ｇ/ｃｍ＾2以下の記録紙が選択されていた場合、中間転写ベルト、かつ記録紙の搬送スピードを落とすことなく、中間転写ベルトから記録紙へ二次転写が行われ、記録紙は二次転写部から定着部に搬送され定着工程が終了される。二次転写部で中間転写ベルト上に残った二次転写残トナーは中間転写ベルトに対して着状態となっているクリーニングユニットに回収される。印加するバイアスは上記のバイアス調整動作により決められたクリーニングバイアスを印加する。
【００６１】
次にユーザーにより記録紙の種類が坪量で１０５ｇ/ｃｍ＾2以上の記録紙が選択されていた場合、最終色の中間転写ベルトへの転写が終了した時点で、中間転写ベルトのプロセススピードを通常のプロセススピードの１/２速に減速する。減速したベルトスピードが安定した後、二次転写部を中間転写ベルトに対して着状態とし、減速されたプロセススピードで記録紙に二次転写が行われる。二次転写工程が終了した記録紙は、そのままのプロセススピードで定着部に搬送され、定着工程が終了される。その後二次転写工程が終了した中間転写ベルトは後回転工程中に通常のプロセススピードに復帰。ベルトスピードが安定した状態でクリーニングユニットを中間転写ベルトに着させ、クリーニング工程に入る。ファーブラシに印加されるクリーニングバイアスは、通常のプロセススピード時と同じく上記のバイアス調整動作により決められたクリーニングバイアスを印加する。
【００６２】
本発明では中間転写ベルトに感光ドラムからの転写工程が終了した時点でプロセススピードを減速させるようにしているが、最初の帯電工程から減速し、定着工程が終了した後、プロセススピードを通常のプロセススピードに戻し、クリーニングを行う場合においても同様の効果が得られる。
【００６３】
本発明により、プロセススピードが切り替えられた場合においても、通常のプロセススピードでクリーニング工程を行うことで、クリーニング条件を合わせることができるだけでなく、各プロセススピードに対して行わなければならないクリーニングバイアス調整動作を通常のプロセススピードのみ行うだけで、プロセススピードが変わった場合の二次転写残トナーに対してクリーニング性を確保したものである。かつ、クリーニングバイアスを調整するときに各プロセススピードに対するバイアス調整動作を行わなくて済むことから、コピー動作が始まる前の調整時間を大幅に短縮することができる。
【００６４】
（その他の実施例）
第一の実施例においては、プロセススピードが切り替えられた場合においても、通常のプロセススピードでクリーニング工程を行うことで、バイアス調整時間の短縮と、クリーニング能力を確保できる提案を説明した。
【００６５】
第二の実施例では、クリーニングファーブラシに着脱機構がない、つまりは中間転写ベルトに対して常に着状態にあるクリーニングユニットを有する画像形成装置に対応する提案を説明する。
【００６６】
クリーニングファーブラシに着脱機構がない、つまりは中間転写ベルトに対して常に着状態にあるクリーニングユニットを有する画像形成装置は主に、図９のように複数色の画像形成ユニットが中間転写ベルトに対して並べられたタンデム方式の画像形成装置で使用される。この場合、二次転写部から、クリーニング部までの距離Dがベルト回転方向に対して最大画像幅よりも長く、かつ記録紙が定着工程終了後にも二次転写残が距離Dの間にいた場合には、感光ドラムから中間転写ベルトへの転写工程終了後に中間転写ベルトのプロセススピードを減速し、二次転写終了後、つまりは二次転写残トナーが距離Dの間にある間にプロセススピードを通常のプロセススピードに戻してクリーニング工程を行うようにすれば同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、ベルト回転方向の最大画像幅が距離Dよりも長い場合には、定着動作終了時にプロセススピードを通常のプロセススピードに戻し、中間転写ベルトのベルト回転速度が安定した状態でクリーニングバイアスを印加するようにする。つまりは二次転写直後でプロセススピードが減速された状態での二次転写残トナーに関しては適正なクリーニングバイアスでクリーニングできないため、ベルトを通常のベルト速度に戻してもう一周させることで、通常のプロセススピードでかつ適正なクリーニングバイアスでクリーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の画像形成装置の簡略断面図
【図２】本発明の画像形成装置の画像形成部を示した簡略断面図
【図３】本発明の二次転写部を示した簡略断面図
【図４】本発明の中間転写ベルトクリーニング手段を示した簡略断面図
【図５】本発明の画像形成装置の二次転写部における転写電圧と転写効率の関係を示したグラフ
【図６】本発明の画像形成装置で使用される転写ベルトクリーニングのクリーニング電流とすり抜け濃度の関係を示したグラフ
【図７】本発明のクリーニングバイアスの印加方法を示した図
【図８】本発明の画像形成動作を示したフローチャート
【図９】その他の実施例で使用される画像形成装置の概略図
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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