(57)【要約】【課題】転写ローラに付着した残留トナーを一時的に回収するトナー保持手段から頻繁に残留トナーを吐き出さない転写手段により、転写不良を解消し、プリント出力の生産性の向上と省電力とを達成する。【解決手段】トナー画像を担持する像担持体と、像担持体にトナー画像を形成する画像形成部と、像担持体に圧接してトナー画像を転写材に圧接して転写する転写手段と、転写手段に圧接して転写手段に付着した残留トナーを保持するトナー保持手段と、を有する画像形成装置において、トナー保持手段が保持している残留トナーを像担持体に戻す時間を、転写手段に搬送される複数の転写材間の間隔が転写手段とトナー保持手段との対向する位置を通過する時間より短く設定したことを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記像担持体に圧接して前記トナー画像を転写材に圧接して転写する転写手段と、前記転写手段に圧接して前記転写手段に付着した残留トナーを保持するトナー保持手段と、を有する画像形成装置において、
前記トナー保持手段が保持している前記残留トナーを前記像担持体に戻す時間を、前記転写手段に搬送される複数の転写材間の間隔が前記転写手段と前記トナー保持手段との対向する位置を通過する時間より短く設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写手段に搬送される複数の転写材間で、前記転写手段に付着した残留トナーが前記像担持体に戻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３】
前記トナー保持手段が前記残留トナーを前記像担持体に戻すために１回転する時間は、前記転写手段に搬送される複数の転写材の間隔を通過する時間より短い時間であ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】
前記像担持体は、静電潜像及び前記トナー画像を担持する感光体であり、転写時には、前記感光体に担持された前記トナー画像は前記転写手段により前記転写材に転写され、非転写時には、前記転写手段に付着した前記残留トナーは逆バイアス極性の電圧印加により前記感光体に転移されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は、前記画像形成部により形成された前記トナー画像を一次転写して担持する中間転写体であり、前記中間転写体に担持された前記トナー画像は前記転写手段により前記転写材に二次転写され、前記転写手段に付着した前記残留トナーは前記逆バイアス極性の電圧印加により前記中間転写体に転移されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写手段は、前記感光体に形成された前記トナー画像を用紙に転写する転写ローラであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体は、前記中間転写体に形成されたカラー画像を用紙に転写する無端状の転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を併せ持つ電子写真方式を用いた画像形成装置に関わり、特に、トナー像担持体等の表面に担持されたトナー像を転写ローラにより転写材に転写する画像形成装置、または中間転写体上に形成した複数のカラートナー像を重ね合わせて転写材に転写するカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体等の表面に担持されたトナー像を加圧転写ローラにより転写材に圧力転写する画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１の中間転写方式のカラー画像形成装置およびトナー除去装置では、中間転写体上に形成されたカラー画像を用紙に転写する二次転写ローラに接して設置されたトナー保持ローラが、転写時には二次転写ローラ上に付着したトナーを受け取って一時的に保持し、クリーニング時にはその一時的に保持したトナーを中間転写体に戻して、中間転写体用のクリーニング装置で除去するものである。
【特許文献１】特開２０００−２５０３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置においてカラー画像形成化が進み、また重合トナー、小粒径トナーの採用により、転写プロセスにおいても高画質化への要求が大きくなってきている。また、画像形成装置の高速化も進んでいる。これらのことに対し、良好な画像を得るためには、中間転写体に圧接する転写材全面に均一な圧力をかけて、転写材上のトナー像を良好に転写させることが必要である。
【０００５】
従来のカラー画像形成装置において、二次転写ローラをブレードによってクリーニングしていた。しかしこの形態では、二次転写ローラの周辺にクリーニングしたトナーを搬送して貯留する回収手段が必要になるため、装置が大型化したり、回収手段を交換する操作を行わなければならないという問題がある。
【０００６】
特許文献１に記載の装置では、トナー保持ローラの１周時間と、先行の転写材の後端部と後続の転写材の先端部との間隔（紙間）が、転写ローラのニップ位置を通過する時間の規定がなく、画像形成ジョブの終了シーケンスにおいて、トナーの吐き出しを行っている。このような構成であると、長時間の画像形成ジョブの場合では、途中で転写材の裏面汚れが発生するおそれがあるから、一旦、画像形成ジョブを中断させて、トナーの吐き出しシーケンスを実施する必要があった。そのためプリント出力の生産性が低下するという課題があった。
【０００７】
本発明は、転写ローラに付着した残留トナーを一時的に回収するトナー保持手段を有する転写手段において、画像形成装置のプリント出力の生産性を低下させずに、トナー保持手段を清掃する転写手段を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、カラー画像形成時の二次転写において、中間転写体上に形成された多色トナー像を転写材上に良好に転写させる二次転写手段を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナー画像を形成する画像形成部と、前記像担持体に圧接して前記トナー画像を転写材に圧接して転写する転写手段と、前記転写手段に圧接して前記転写手段に付着した残留トナーを保持するトナー保持手段と、を有する画像形成装置において、前記トナー保持手段が保持している前記残留トナーを前記像担持体に戻す時間を、前記転写手段に搬送される複数の転写材間の間隔が前記転写手段と前記トナー保持手段との対向する位置を通過する時間より短く設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トナー保持ローラに蓄積された残留トナーを吐き出すタイミングを、残留トナーが転写材間で、感光体や中間転写体などの像担持体に戻される構成にする事により、コンパクトな構成で転写材の裏面汚れの発生がなく、且つ、プリント出力の生産性が低下する事のない画像形成装置を提供する事ができた。
【００１１】
また、転写手段のクリーニング手段を設ける必要がなくなるので、装置の小型化と保守の容易性が達成され、高速化した画像形成装置を構成する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明を、実施の形態を用いて説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限られるものではない。
【００１３】
［実施例１］
図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す断面図であり、図１（ａ）は画像形成部１０の正面断面図、図１（ｂ）は像担持体（感光体）１と転写手段８の側断面図である。図２は画像形成装置の転写手段８近傍の斜視図である。
【００１４】
感光体１の周囲には、画像形成プロセス順に、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段８、クリーニング手段６が配設されている。
【００１５】
感光体１表面は帯電手段２によって帯電され、露光手段３により露光して潜像を形成する。感光体１上に形成された潜像は現像手段４によって現像されトナー像が形成される。感光体１上のトナー像は転写手段８により転写材Ｐに転写される。転写後に感光体表面に残留した残留トナーはクリーニング手段６により清掃、除去される。
【００１６】
転写手段８は、転写ローラ８Ａ、トナー保持手段（以下、トナー保持ローラと称す）８Ｂ、直流電源８Ｅ１，８Ｅ２，８Ｅ３，８Ｅ４及び切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２を有する。転写ローラ８Ａは、その背後側からトナー保持ローラ８Ｂにより押圧されて、感光体１に加圧接触されている。
【００１７】
導電性の転写ローラ８Ａは、ローラ本体８Ａ１と、ローラ本体８Ａ１の表面に形成された弾性層８Ａ２とにより形成されている。ローラ本体８Ａ１の両端は、軸受８Ａ３により回転可能に支持されている。ローラ本体８Ａ１の両端部には、図示しない加圧手段により所定の荷重がかけられ、転写ローラ８Ａを感光体１に圧接させている。
【００１８】
導電性のトナー保持ローラ８Ｂは、ローラ本体８Ｂ１と、ローラ本体８Ｂ１の表面に形成された弾性層８Ｂ２とにより形成されている。ローラ本体８Ｂ１の両端は、軸受８Ｂ３により回転可能に支持されている。ローラ本体８Ｂ１の両端部には、図示しない加圧手段により所定の荷重がかけられ、トナー保持ローラ８Ｂを転写ローラ８Ａに圧接させている。
【００１９】
トナー保持ローラ８Ｂの外周面は、転写ローラ８Ａの外周面に圧接して回転して、転写ローラ８Ａに付着した残留トナーＴを一時的に回収する。
【００２０】
この実施例では、トナーには負極帯電用のトナーを使用している。
【００２１】
感光体１の表面電位Ｖ１、転写ローラ８Ａへの印加電圧Ｖ２、トナー保持ローラ８Ｂにへの印加電圧Ｖ３に電位勾配を加える。転写時には、残留トナーＴが感光体１から転写ローラ８Ａへ移動するように、電気勾配が加えてある。非転写時には、残留トナーＴが転写ローラ８Ａからトナー保持ローラ８Ｂへ移動するように電位勾配がかけられている。即ち、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３となるように電位勾配がかけられている。なお、これらの電圧の大小関係は絶対値ではない。
【００２２】
したがって、トナー回収時に、例えば、Ｖ１＝−６００Ｖ（ボルト）、Ｖ２＝−１０００Ｖ（ボルト）、Ｖ３＝−１５００Ｖ（ボルト）とする事によって、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３となるように電位勾配をかける事ができる。
【００２３】
転写ローラ８Ａに接続する切換スイッチＳＷ１は、正の転写電圧（例えば＋２０００Ｖ）を印加する直流電源８Ｅ１と、負の転写電圧（例えば−１０００Ｖ）を印加する直流電源８Ｅ２と、正の転写電圧（例えば＋２０００Ｖ）を印加する直流電源８Ｅ３とを切り換える。
【００２４】
転写ローラ８Ａは転写時には切換スイッチＳＷ１によって直流電源８Ｅ１に接続され正の転写電圧（例えば＋２０００Ｖ）が印加され、非転写時には切換スイッチＳＷ１の切り換えによって直流電源８Ｅ２に接続され負の電圧（例えば−１０００Ｖ）が印加され、残留トナーＴの吐出時には正の電圧（例えば＋２０００Ｖ）が印加される。
【００２５】
トナー保持ローラ８Ｂに接続する切換スイッチＳＷ２は、転写時に正の転写電圧（例えば＋５００Ｖ）を印加する直流電源８Ｅ４と、トナー回収時に負の転写電圧（例えば−１５００Ｖ）を印加する直流電源８Ｅ５と、トナー吐出時に正の転写電圧（例えば＋２５００Ｖ）を印加する直流電源８Ｅ６とを切り換える。
【００２６】
次に、感光体１の表面電位、転写ローラ８Ａの印加電圧、トナー保持ローラ８Ｂの印加電圧が、それぞれどのような電位の関係の構成になっているかを以下に記す。
【００２７】
図３は、転写ローラ８Ａ及びトナー保持ローラ８Ｂへの電圧印加を制御する制御手段のブロック図である。図４は、転写ローラ８Ａ及びトナー保持ローラ８Ｂへの電圧印加の経過を示すタイミングチャートである。
【００２８】
【表１】
2007148229.tif 000003
【００２９】
表１は、転写手段８の転写、非転写、残留トナー回収、残留トナー吐出の各状態における感光体１、転写ローラ８Ａ、トナー保持ローラ８Ｂの電圧値を示す。
【００３０】
本発明のトナーは負極帯電性のトナーを用いている。感光体１の表面は帯電手段２によって、−６００Ｖに帯電される。露光手段３により露光され、現像手段４により現像されたトナーは直流電源８Ｅ１によって＋２０００Ｖ印加された転写ローラ８Ａによって転写材Ｐに転写される。
【００３１】
印刷開始の立ち上げシーケンス時、紙間（先行の転写材Ｐの後端部と後続の転写材Ｐの先端部との間隔）、印刷終了後の立ち下げシーケンス時には、潜像を現像した残留トナーＴは無いものの、帯電量が低いことによってかぶりとなった残留トナーＴが感光体１に存在するため、それらの残留トナーＴが転写ローラ８Ａに移行しないように感光体１よりも負極側である−１０００Ｖが転写ローラ８Ａに印加される。このようにすることによって、かぶりトナーの中で多い割合を占める負極の残留トナーＴは転写されなくなるが、若干の正極性に帯電した残留トナーＴが転写ローラ８Ａに転写されてくる。その残留トナーＴを転写ローラ８Ａに圧接するトナー保持ローラ８Ｂによって回収する。
【００３２】
なお、先行の用紙と後続の転写材Ｐとの紙間の通過タイミングは、図示しない転写材搬送手段に配置されたセンサによる転写材Ｐの先端部通過タイミングと、転写材Ｐのサイズ、及び転写材Ｐの搬送速度によって設定される。
【００３３】
転写手段８に付着した正極性の残留トナーＴを回収する必要があるため、本実施例では転写手段８の印加電圧Ｖ２である−１０００Ｖより低い印加電圧Ｖ３の−１５００Ｖをトナー保持ローラ８Ｂに印加する。
【００３４】
トナー保持ローラ８Ｂが保持している残留トナーＴを感光体１に戻す時間を、転写手段８に搬送される複数の転写材Ｐ間の間隔が転写手段８とトナー保持ローラ８Ｂとの対向する位置を通過する時間より短く設定する。また、トナー保持ローラ８Ｂが残留トナーＴを感光体１に戻すために１回転する時間は、転写手段８に搬送される複数の転写材Ｐの間隔を通過する時間より短い時間に設定する。
【００３５】
本実施例では連続処理中の紙間距離は７０ｍｍである。またトナー保持ローラ８Ｂの外径はφ２０ｍｍ、外周長さは６２．８ｍｍである。なお、本実施例では感光体１の線速度、転写ローラ８Ａの線速度、トナー保持ローラ８Ｂの線速度は全て同一である。トナー保持８Ｂから転写ローラ８Ａにトナーを吐き出すタイミングは、紙間に残留トナーＴを感光体１に戻すことの出来るようなタイミングをねらう。
【００３６】
本実施例のトナー保持ローラ８Ｂは、Ａ４判サイズの転写材Ｐが約１５０枚程度で、それ以上残留トナーＴを保持できなくなるため、例えば、Ａ４判サイズの転写材Ｐの１００枚と１０１枚毎の紙間で残留トナーＴを吐き出すシーケンスを構成する。
【００３７】
トナー保持８Ｂへトナーを吐き出す具体的な各バイアス電圧印加は、感光体１の表面電位Ｖ１を−６００Ｖのままで、転写ローラ８Ａに印加する電圧Ｖ２を＋２０００Ｖ、トナー保持ローラ８Ｂに印加する電圧Ｖ３はＶ２より高い＋２５００Ｖとした。
【００３８】
残留トナーＴの回収時の転写ローラ８Ａの印加電圧Ｖ２（−１０００Ｖ）は、感光体１の表面電位Ｖ１（−６００Ｖ）より低い極性に設定され、トナー保持ローラ８Ｂの印加電圧Ｖ３（−１５００Ｖ）より低い逆極性に設定されている。
【００３９】
そのような構成とすることで、トナー保持ローラ８Ｂに回収されている正極性の残留トナーＴはより負極の強い側に移行していくため、感光体１まで移行し、クリーニング手段６に回収される。
【００４０】
また、図４に示すように、トナー保持ローラ８Ｂから残留トナーＴを吐出させて回収する時には、切換スイッチＳＷ１を切り換えて転写ローラ８Ａの印加電圧Ｖ２を＋２０００Ｖに設定するとともに、切換スイッチＳＷ２を切り換えてトナー保持ローラ８Ｂの印加電圧Ｖ３をＶ２より高い＋２５００Ｖに設定する事により回収した残留トナーＴを感光体１に移行させる。トナー保持ローラ８Ｂのトナー吐出は紙間で実行される。
【００４１】
［実施例２］
図５は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の要部を示す断面図である。図６はカラー画像形成装置の二次転写手段９近傍の斜視図である。
【００４２】
このカラー画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ベルト状の中間転写体（トナー像担持体）７、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、二次転写手段９を備えた中間転写ユニットと、定着装置１１を有する。
【００４３】
カラー画像形成装置の原稿台上に載置された原稿は画像読取装置の原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。
【００４４】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体（感光体）１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段６Ｙを有する。
【００４５】
マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体（感光体）１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段６Ｍを有する。
【００４６】
シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体（感光体）１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段６Ｃを有する。
【００４７】
黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体（感光体）１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段６Ｋを有する。
【００４８】
帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００４９】
像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとしては、ＯＰＣ感光体やａＳｉ感光体等の周知のものが用いられるが、ＯＰＣ感光体が好ましく、特に、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のＯＰＣが用いられる。
【００５０】
帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとしては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電手段が用いられるが、スコロトロン放電手段が好ましく用いられる。
【００５１】
露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋとしては、レーザビーム、ＬＥＤアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。
【００５２】
トナー像担持体である無端状の中間転写体（中間転写ベルト）７は、半導電性であり、複数のローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ等により巻回され、循環移動可能に支持される。本実施の形態では、中間転写体７は、ローラ７１ｃとローラ７１ｄとの間が平面状に支持されている。すなわち、ローラ７１ｃとローラ７１ｄとが支持部材として機能するものである。
【００５３】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体７上に一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。
【００５４】
図示しない給紙装置の給紙カセット内に収容された転写材Ｐは、第１給紙部により給紙され、第２給紙部等を経て、二次転写手段９に搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。
【００５５】
カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着装置により熱と圧力とを加えられ、転写材Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて転写材Ｐ上に固定される。
【００５６】
一方、二次転写手段９により転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した中間転写体７は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーＴが除去される。
【００５７】
［一次転写手段］
イエロー色の画像を転写する一次転写手段５Ｙは、一次転写ローラ５ＹＡと、一次転写ローラ５ＹＡに電圧を印加する直流電源５ＹＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＹＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｙに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＹＥは接地されている。
【００５８】
マゼンタ色の画像を転写する一次転写手段５Ｍは、一次転写ローラ５ＭＡと、一次転写ローラ５ＭＡに電圧を印加する直流電源５ＭＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＭＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｍに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＭＥは接地されている。
【００５９】
シアン色の画像を転写する一次転写手段５Ｃは、一次転写ローラ５ＣＡと、一次転写ローラ５ＣＡに電圧を印加する直流電源５ＣＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＣＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｃに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＣＥは接地されている。
【００６０】
黒色画像を転写する一次転写手段５Ｋは、一次転写ローラ５ＫＡと、一次転写ローラ５ＫＡに電圧を印加する直流電源５ＫＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＫＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｋに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＫＥは接地されている。
【００６１】
一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各直流電源５ＹＥ，５ＭＥ，５ＣＥ，５ＫＥには、電流値４０μＡ、電圧値＋１５００Ｖが印加される。
【００６２】
また、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、一次転写時以外の場合には、図示しない駆動手段により移動され、中間転写体７の内面から離間して退避する。
【００６３】
［二次転写手段］
二次転写手段９は、バックアップローラ９Ａ、二次転写ローラ９Ｂ、トナー保持手段（以下、トナー保持ローラと称す）９Ｃ及び直流電源９Ｅ１，９Ｅ２，９Ｅ３，９Ｅ４，９Ｅ５、及び切換スイッチＳＷ３，ＳＷ４を有する。導電性材料から成るバックアップローラ９Ａは、中間転写体７を介して二次転写ローラ９Ｂに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。バックアップローラ９Ａは接地されている。
【００６４】
二次転写ローラ９Ｂには切換スイッチＳＷ３を介して直流電源９Ｅ１，９Ｅ２，９Ｅ３によって直流電圧が印加される。
【００６５】
二次転写ローラ９Ｂに接続する切換スイッチＳＷ３は、正の転写電圧（例えば＋２０００Ｖ（ボルト））を印加する直流電源９Ｅ１と、負の残留トナー回収電圧（例えば−１０００Ｖ（ボルト））を印加する直流電源９Ｅ２と、正の残留トナー吐出電圧（例えば＋２０００Ｖ（ボルト））を印加する直流電源９Ｅ３とを切り換える。
【００６６】
転写時には、二次転写ローラ９Ｂは切換スイッチＳＷ３によって直流電源９Ｅ１に接続され、正の転写電圧が印加され、非転写時の残留トナー回収時には、切換スイッチＳＷ３の切り換えによって直流電源９Ｅ２に接続され、負の転写電圧が印加され、トナー保持ローラ９Ｃへの残留トナー吐出時には正の転写電圧が印加される。
【００６７】
トナー保持ローラ９Ｂの外周面は、二次転写ローラ９Ｂの外周面に圧接して回転して、二次転写ローラ８Ａに付着した残留トナーＴを一時的に回収した後、吐出する。
【００６８】
トナー保持ローラ９Ｃに接続する切換スイッチＳＷ４は、正の二次転写電圧（例えば＋１０００Ｖ）を印加する直流電源９Ｅ４と、負の残留トナー回収電圧（例えば−１５００Ｖ）を印加する直流電源９Ｅ５と、正の残留トナー吐出電圧（例えば＋２５００Ｖ）を印加する直流電源９Ｅ６とを切り換える。
【００６９】
次に、バックアップローラ９Ａの表面電位、二次転写ローラ９Ｂの印加電圧、トナー保持ローラ９Ｃの印加電圧が、それぞれどのような電位の関係の構成になっているかを以下に記す。
【００７０】
【表２】
2007148229.tif 000004
【００７１】
表２は、二次転写手段９の転写、非転写、残留トナー回収、残留トナー吐出の各状態におけるバックアップローラ９Ａ、二次転写ローラ９Ｂ、トナー保持ローラ９Ｃの電圧値を示す。
【００７２】
本発明のトナーは負極帯電性のトナーを用いている。通常の転写時には、バックアップローラ９Ａの電位Ｖ１１はＧＮＤ（接地）、二次転写ローラ９Ｂは＋２０００Ｖが印加されて転写材Ｐにトナー像を転写する。
【００７３】
立ち上げシーケンス時、紙間、立ち下げシーケンス時には、潜像を現像したトナーは無いものの、帯電量が低いことによってかぶりとなった残留トナーＴが感光体１に存在するため、それらの残留トナーＴが二次転写ローラ９Ｂに移行しないようにバックアップローラ９Ａよりも負極側である−１０００Ｖが二次転写ローラ９Ｂに印加する。
【００７４】
このようにすることによって、かぶりトナーの中で多い割合を占める負極の残留トナーＴは転写されなくなるが、若干の正極性に帯電した残留トナーＴが二次転写ローラ９Ｂに転写されてくる。その残留トナーＴをトナー保持ローラ９Ｃにて回収する。
【００７５】
二次転写ローラ９Ｂに付着した正極性の残留トナーＴを回収する必要があるため、本実施例では二次転写ローラ９Ｂの印加電圧である−１０００Ｖより低い−１５００Ｖを印加する。
【００７６】
トナー保持手段９Ｃが保持している残留トナーＴを中間転写体７に戻す時間を、二次転写手段９に搬送される複数の転写材Ｐ間の間隔が二次転写手段９とトナー保持ローラ９Ｃとの対向する位置を通過する時間より短く設定する。また、トナー保持ローラ９Ｃが残留トナーＴを中間転写体７に戻すために１回転する時間は、二次転写手段９に搬送される複数の転写材Ｐの間隔を通過する時間より短い時間に設定する。
【００７７】
本実施例では連続処理中の紙間距離は７０ｍｍである。また、トナー保持ローラ９Ｃの外径はφ２０ｍｍ、外周長さは６２．８ｍｍである。なお、本実施例ではバックアップローラ９Ａの線速度、二次転写ローラ９Ｂの線速度、トナー保持ローラ９Ｃの線速度は全て同一である。トナー保持ローラ９Ｃから二次転写ローラ９Ｂにトナーを吐き出すタイミングは、紙間にトナーをバックアップローラ９Ａに戻すことの出来るようなタイミングをねらう。
【００７８】
本実施例ではトナー保持ローラ９ＣはＡ４判サイズ約１５０枚程度でそれ以上残留トナーＴを保持できなくなるため、Ａ４判サイズ１００枚と１０１枚毎の紙間で残留トナーＴを吐き出すシーケンスを構成した。
【００７９】
トナー保持ローラ９Ｃへトナーを吐き出す具体的な各バイアス電圧印加は、バックアップローラ９Ａの表面電位Ｖ１はＧＮＤのままで、二次転写ローラ９Ｂに印加する電圧Ｖ２を＋２０００Ｖ、トナー保持ローラ９Ｃに印加する電圧Ｖ３はＶ２より高い＋２５００Ｖとした。
【００８０】
そのような構成とすることで、トナー保持ローラ９Ｃに回収されている正極性の残留トナーＴはより負極の強い側に移行していくため、中間転写体７まで移行し、クリーニング手段６に回収される。
【００８１】
図７は、バックアップローラ９Ａ、二次転写ローラ９Ｂ及びトナー保持ローラ９Ｃへの電圧印加の経過を示すタイミングチャートである。
【００８２】
なお、図４と異なる点を説明する。
【００８３】
二次転写ローラ９Ｂに付着した正極性の残留トナーＴを回収する必要があるため、本実施例では転写手段印加電圧である−１０００Ｖより多い、−１５００Ｖを印加した。
【００８４】
本実施例ではトナー保持ローラ９ＣはＡ４判サイズ約１０００枚程度でそれ以上残留トナーＴを保持できなくなるため、Ａ４判サイズ９００枚を超えたプリント出力の立ち下げシーケンス時に残留トナーＴを吐き出すシーケンスを構成した。具体的な残留トナー吐出時の各バイアス出力は、バックアップローラ９ＡはＧＮＤのままで、二次転写ローラ９Ｂに印加する電圧を＋２０００Ｖ、トナー保持ローラ９Ｃの電圧は＋２５００Ｖとした。
【００８５】
残留トナー回収時の二次転写ローラ９Ｂの印加電圧Ｖ１２（−１０００Ｖ）は、バックアップローラ９Ａの電位はＧＮＤより低い極性に設定され、トナー保持ローラ９Ｃの印加電圧Ｖ１３（−１５００Ｖ）より高い逆極性に設定されている。
【００８６】
そのような構成とすることで、トナー保持ローラ９Ｃに回収されている正極性残留トナーＴはより負極の強い側に移行していくため、中間転写体７まで移行し、クリーニング手段６Ａに回収される。
【００８７】
また、図７に示すように、トナー保持ローラ９Ｃから残留トナーＴを回収する時には、切換スイッチＳＷ３を切り換えて二次転写ローラ９Ｂの印加電圧Ｖ１２を＋２０００Ｖに設定し、切換スイッチＳＷ４を切り換えてトナー保持ローラ９Ｃを＋２５００Ｖに設定し、回収した残留トナーＴを中間転写体７に移行させる。トナー保持ローラ９Ｃのトナー吐出は紙間で実行される。
【００８８】
そのような構成とすることで、トナー保持ローラ９Ｃに回収されている正極性残留トナーＴはより負極の強い側に移行していくため、中間転写体７まで移行し、クリーニング手段６Ａによって回収される。
【００８９】
なお、本実施の形態では、中間転写体７として中間転写ベルトを用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の中間転写体、例えば中間転写ドラム等を用いるものにも適用する事が出来る。また、中間転写体７の電気特性、厚さ、層構成、材料等は、作像条件などにより選択して採用する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す正面断面図、及び側断面図。
【図２】画像形成装置の転写手段近傍の斜視図。
【図３】転写ローラ及びトナー保持ローラへの電圧印加を制御する制御手段のブロック図。
【図４】転写ローラ及びトナー保持ローラへの電圧印加の経過を示すタイミングチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の要部を示す断面図。
【図６】カラー画像形成装置の二次転写手段近傍の斜視図。
【図７】バックアップローラ、二次転写ローラ及びトナー保持ローラへの電圧印加の経過を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００９１】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  像担持体（感光体）
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  一次転写手段
５ＹＡ，５ＭＡ，５ＣＡ，５ＫＡ  一次転写ローラ
５ＹＥ，５ＭＥ，５ＣＥ，５ＫＥ  直流電源
６，６Ａ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ  クリーニング手段
７  中間転写体（トナー像担持体）
８  転写手段
８Ａ  転写ローラ
８Ｂ  トナー保持手段（トナー保持ローラ）
８Ｅ１，８Ｅ２，８Ｅ３，８Ｅ４，８Ｅ５，８Ｅ６  直流電源
９  二次転写手段
９Ａ  バックアップローラ
９Ｂ  二次転写ローラ
９Ｃ  トナー保持手段（トナー保持ローラ、中間転写ベルト）
９Ｅ１，９Ｅ２，９Ｅ３，９Ｅ４，９Ｅ５，９Ｅ６  直流電源
Ｐ  転写材
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４  切換スイッチ
Ｔ  残留トナー
【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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