(57)【要約】【課題】  環境変化或は使用状況等により、転写位置の特性が変化した場合であっても、転写部材に付着されたトナーを、転写部材から像担持体側に確実に回収して、転写部材を良好にクリーニングする。【解決手段】  カラー複写機１の復帰操作時に、バックアップローラ２１に定電流出力を印加することにより、２次転写部から発生されるモニタ電圧をクリーニングバイアステーブルと照合し、２次転写部の合成抵抗値に応じたクリーニングバイアスを得る。プラス極性及びマイナス極性のクリーニングバイアスを、バックアップローラ２１に交互に印加して、２次転写ローラ２７上の付着トナーを中間転写ベルト１０側に回収する。【選択図】図４
2007241285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に接触して前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記像担持体及び前記転写部材の間に電界を発生する電界発生手段と、
前記電界発生手段による電圧及び／又は電流を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて、前記電界発生手段による、前記転写部材上のトナーを前記像担持体に移行させる電界を制御する制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知部は、前記電界発生手段が定電流制御の時に前記電界発生手段による電圧を検知することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電界発生手段が、前記転写部材上の前記トナーを前記像担持体に移行させる時の前記電界は、定電圧の電界であることを特徴とする請求項1又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電界発生手段は、２極性の電界を発生し、少なくとも一方の極性において、前記定電圧の電界で前記転写部材上の前記トナーを前記像担持体に移行させることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電界発生手段は、前記２極性の電界を少なくとも１回切り替えて、前記転写部材上の前記トナーを前記像担持体に移行させ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】
前記電界発生手段は、前記２極性の電界のいずれにおいても、前記転写部材が少なくとも1周以上する間は同極性の電界を連続することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検知部は、前記転写部材にトナーが付着した状態で前記電界発生手段による前記電圧及び／又は電流を検知することを特徴とする請求項1乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写部材に付着した前記トナーの状態を検知するトナー検知手段を更に有し、
前記制御手段は、前記トナー検知手段の検知結果に基づいて、前記転写部材上のトナーを前記像担持体に移行させる制御の有無及び／又は、前記電界発生手段による前記転写部材上のトナーを前記像担持体に移行させる電界の発生時間を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記トナー検知手段は、前記転写部材に付着した前記トナー量を検知するトナー量センサであることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記トナー検知手段は、
前記記録媒体を検知する媒体センサを有し、前記媒体センサによる検知結果から、前記転写部材に付着する前記トナー量を検知することを有することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体と転写部材を接触して、電界発生手段により前記像担持体及び前記転写部材の間に電界を発生させる工程と、
前記電界発生手段による電圧及び／又は、電流を検知する工程と、
前記検知工程による検知結果から、前記転写部材上のトナーを前記像担持体に移行させる電界を制御する工程と、
前記像担持体及び前記転写部材の間に、前記制御された電界を発生する工程とを具備することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
前記電圧及び／又は、電流を検知する工程は、前記電界発生手段が定電流制御の時に発生する電圧を検知することを特徴とする請求項１１記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記制御された、前記転写部材上の前記トナーを前記像担持体に移行させる前記電界は、定電圧の電界であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記転写部材上の前記トナーを前記像担持体に移行させる前記電界を制御する工程は、２極性の電界を少なくとも１回切り替えることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか記載の画像形成方法。
【請求項１５】
前記転写部材上の前記トナーを前記像担持体に移行させる前記電界を制御する工程は、前記２極性の電界のいずれにおいても、前記転写部材が少なくとも１周する間は、同極性の電界を連続することを特徴とする請求項１４記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の複写機やカラープリンタ等に用いられ、転写部材に付着したトナーを除去する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置において、近年、像担持体上に形成されたトナー像をシート紙に転写するために、像担持体に対向する位置にて、シート紙の裏面に接触する転写部材を備える装置がある。この装置は、像担持体及び転写部材間に電界を形成して、像担持体上のトナー像を、像担持体及び転写部材間を通過するシート紙上に転写する。
【０００３】
しかしながらこのような転写方式の場合、像担持体及び転写部材間にシート紙が無い状態では、像担持体に転写部材が直接接触して、転写部材にトナーが付着し、転写部材表面を汚してしまう。即ち、シート紙のジャムの際に像担持体上のトナーが転写部材に付着し、更に、像担持体上の地かぶりトナーあるいはレジストマーク等のテスト画像トナー等が転写部材に付着して、転写部材表面を汚す恐れがある。転写部材にトナーが付着すると、次のシート紙へのトナー像の転写の際に、次のシート紙の裏を汚し、あるいは両面印字等の際に、画像面を汚してしまっていた。
【０００４】
このため従来、ジャム処理時に、像担持体あるいは転写部材に流れる電流が、所定の電流値となるように高圧バイアス値を制御して、像担持体及び転写部材間に電界をかけて、転写部材に付着する不要なトナーを像担持体側に回収する装置がある。（例えば特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００４−４２８３号公報(［００５９］、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら（特許文献１）は、転写部材をクリーニングする必要を生じたときに、像担持体あるいは転写部材に所定の電圧を印加して、転写部材に一定の電流を生じるように定電流制御するものである。このため、転写部材に生じる電流を検知して、過電流で無い限りは、転写部材に付着するトナー量のいかんにかかわらず、電流調整を行うことなく、一定の電圧でクリーニングを行っている。このため、転写部材に付着したトナー量に応じた、より適正なクリーニング電圧によるクリーニング処理を行うことが出来ず、転写部材上に付着した不要トナーが多い場合には、クリーニング時間が長くなる等していた。
【０００６】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、像担持体及び転写部材間を通過する記録媒体の裏面に転写部材を接触して、像担持体及び転写部材間に電界を形成して、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する装置において、転写部材にトナーが付着してしまった場合に、転写部材の付着トナーを良好に回収して、転写部材を確実にクリーニングする。これにより、記録媒体の裏汚れ、あるいは記録媒体上の画像汚れを生じることが無く、良好なプリント画像を得る画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、前記像担持体及び前記転写部材の間に電界を発生する電界発生手段と、前記電界発生手段による電圧及び／又は電流を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて、前記電界発生手段による、前記転写部材上のトナーを前記像担持体に移行させる電界を制御する制御手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナーの付着量、環境、使用状況等の各種要因による転写部材の特性変化にかかわらず、転写部材に付与する電界を制御して、転写部材に付着したトナーを像担持体側に確実且つ的確に回収し、転写部材を良好にクリーニングできる。従って、転写部材上に付着したトナーによって、記録媒体の裏汚れを生じ、或は画像汚れを生じることが無く、高質のプリントを得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、記録媒体を介在しない状態で転写位置の合成抵抗負荷を検出して、検出結果に応じて、クリーニングバイアスを制御する。
【実施例】
【００１０】
以下この発明の第１の実施例について図１乃至図６を用いて詳細に説明する。図１はこの発明の第１の実施例における画像形成装置である４連タンデム方式のカラー複写機１を示す概略構成図である。カラー複写機１は上方にスキャナ部２及び胴内排紙部３を備える。カラー複写機１は、エンドレスの中間転写ベルト１０の下側に沿って並列配置されるイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４組の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋを備える。
【００１１】
各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋは、それぞれ直径３０ｍｍの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋを有している。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ周囲には、その矢印ｍ方向の回転方向に沿って帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋ、現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋ、及び感光体クリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋが配置されている。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ周囲の帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋから現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋに至る間には、レーザ露光装置１７による露光々が照射され、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１２】
帯電チャージャ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋは、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ表面を、例えば−６００Ｖ程度に一様に帯電する。現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋは、それぞれイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を有し、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上の静電潜像にマイナス極性のトナーを供給する反転現像を行う。
【００１３】
レーザ露光装置１７は、半導体レーザ素子から出射されたレーザビームを感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの軸線方向に走査し、結像レンズ系を経て各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上に結像する。
【００１４】
中間転写ベルト１０は、駆動を行うバックアップローラ２１、従動ローラ２０及び第1〜第３のテンションローラ２２〜２４により張架される。中間転写ベルト１０は、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋに対向し接触する。中間転写ベルト１０の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋに対向する１次転写位置には、１次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｋが設けられる。１次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｋは、順次＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖ程度の１次転写電圧を印加して、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０に１次転写する。
【００１５】
中間転写ベルト１０のバックアップローラ２１により支持される２次転写部には、転写部材である２次転写ローラ２７が配置される。中間転写ベルト１０及びバックアップローラ２１は像担持体を構成する。２次転写ローラ２７は電気的に接地されていて、中間転写ベルト１０に対し接離可能となっている。２次転写部にあっては、バックアップローラ２１により所定の２次転写バイアスが印加される。これにより２次転写部では中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２７との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２７間を通過する記録媒体であるシート紙Ｐ上に中間転写ベルト１０上のトナー像が２次転写される。
【００１６】
中間転写ベルト１０の２次転写ローラ２７より下流には、ベルトクリーナ１０ａが設けられる。中間転写ベルト１０は、例えばカーボンが均一に分散された厚さ１００μｍのポリイミドにより形成されている。中間転写ベルト１０は、電気抵抗１０９Ωｃｍで、半導電性を有する。
【００１７】
中間転写ベルト１０の材料は、体積抵抗値が１０８〜１０１１Ωｃｍの半導電性を示す材料であれば良い。例えばカーボンを分散したポリイミドの他に、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等にカーボン等の導電粒子を分散させたものでも良い。又導電粒子を用いずに、組成調整によって電気抵抗値を調整した高分子フィルムを用いても良い。更にこのような高分子フィルムにイオン導電性物質を混入したもの、あるいは比較的電気抵抗値が低いシリコン、ウレタンゴム等のゴム材でも良い。
【００１８】
２次転写ローラ２７は、例えば外径２８ｍｍ、エピクロゴム製のスポンジ表面にエピクロゴムチューブを被覆してなっている。２次転写ローラ２７は、ゴム硬度２５〜３０度(アスカーＣ)、体積抵抗１０７Ωである。バックアップローラ２１は、例えばアルミ製のローラである。図２に示すように、バックアップローラ２１にはバイアス印加部材である電源３６が接続される。電源３６は、マイナスのクリーニングバイアスを印加する第１の印加部３６ａと、プラスのクリーニングバイアスを印加する第２の印加部３６ｂを有する。電源３６は後述する２次転写トランス１３６により、電圧を昇圧される。
【００１９】
２次転写時、電源３６はバックアップローラ２１に所定の転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２７間に、中間転写ベルト１０上のトナー像をシート紙Ｐ上に２次転写する電界を生じる。他方クリーニング時、電源３６はバックアップローラ２１にプラス極性及びマイナス極性を交互に切換えた所定のクリーニングバイアスを印加する。これによりプラス極性あるいはマイナス極性に帯電された２次転写ローラ２７上の付着トナーは、中間転写ベルト１０側に回収される。
【００２０】
レーザ露光装置１７の下方には２次転写ローラ２７方向にシート紙Ｐを供給する給紙部４が設けられる。カラー複写機１は本体の右側に、手差しによりシート紙Ｐを給紙する手差し機構３１を備える。給紙部４から２次転写ローラ２７に至る間には、ピックアップローラ４ａ、分離ローラ２８ａ、搬送ローラ２８ｂ及びレジストローラ２８ｃが設けられる。給紙部４から２次転写ローラ２７方向にシート紙Ｐを搬送する縦パス４０の方向に沿って、２次転写ローラ２７の下流には定着装置３０更には排紙ローラ４１が設けられる。
【００２１】
縦パス４０にてレジストローラ２８ｃに達する手前には、トナー検知手段を構成し、シート紙Ｐを検知する媒体センサである第１の検知スイッチ４２が設けられる。又、定着装置３０の下流には、トナー検知手段を構成し、シート紙Ｐを検知する媒体センサである第２の検知スイッチ４３が設けられる。第１の検知スイッチ４２又は第２の検知スイッチ４３の検知結果が、例えばカラー複写機１全体を制御する制御手段である制御装置３７に入力されると、制御装置３７は、シート紙の搬送状況を識別し、更に２次転写ローラ２７に付着するトナー量を検知する。制御装置３７は、ＣＰＵ３７ａ、ＲＯＭ３７ｂ、ＲＡＭ３７ｃ等を有する。
【００２２】
例えば画像形成プロセス中に、第１の検知スイッチ４２が所定時間内にスイッチングされない場合には、制御装置３７は、２次転写ローラ２７位置にシート紙Ｐが到達していないことを識別する。この結果制御装置３７は、シート紙Ｐが無い状態で、中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像が２次転写ローラ２７側に転写され、多量のトナーが２次転写ローラ２７に付着した旨を検知する。
【００２３】
又例えば画像形成プロセス中に、シート紙Ｐの後端が第１の検知スイッチ４２を通過する一方、第２の検知スイッチ４３がスイッチングされない場合には、制御装置は、中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像がシート紙Ｐに転写された後に、シート紙Ｐが、ジャムを生じたことを識別する。この結果、制御装置は、シート紙Ｐからこぼれた分のトナーが２次転写ローラ２７に付着した旨を推定し検知する。
【００２４】
この時制御装置は、第１の検知スイッチ４２又は第２の検知スイッチ４３と共にトナー検知手段を構成する。
【００２５】
定着装置３０下流には、ゲート３３が設けられ、シート紙Ｐを胴内排紙部３あるいは、再搬送ユニット３２方向に振り分ける。再搬送ユニット３２は、定着装置３０を通過したシート紙Ｐを再度２次転写ローラ２７方向に導く。
【００２６】
画像形成ユニット１１Ｙはプロセスユニットとして、感光体ドラム１２Ｙとプロセス手段を一体的に有し、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられている。プロセス手段とは、帯電器１３Ｙと現像装置１４Ｙと感光体クリーニング装置１６Ｙの少なくとも１つを言う。他の画像形成ユニット１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋもイエロ（Ｙ）の画像形成ユニット１１Ｙと同様の構成を有し、プロセスユニットとして画像形成装置に対して各々着脱自在に設けられている。
【００２７】
次に作用について述べる。画像形成プロセスが開始されると、スキャナ部２やパソコン端末等から画像情報が入力される。これにより各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋが回転され、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋにて順次画像形成工程が実施される。
【００２８】
イエロ（Ｙ）の画像形成ユニット１１Ｙでは感光体ドラム１２Ｙ表面が帯電チャージャ１３Ｙにより一様に帯電される。次いで感光体ドラム１２Ｙは、露光位置１７Ｙにてイエロ（Ｙ）の画像情報に対応するレーザビームを照射されて静電潜像を形成される。更に感光体ドラム１２Ｙは、現像装置１４Ｙにより現像されて、トナー像を形成される。更に感光体ドラム１２Ｙは、矢印ｓ方向に回転される中間転写ベルト１０と接触して１次転写ローラ１８Ｙによりトナー像を中間転写ベルト１０上に１次転写する。
【００２９】
このイエロ（Ｙ）のトナー像形成プロセスと同様にして、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１１Ｍ、１１Ｃ及び１１Ｋにてトナー像形成プロセスを行う。各感光体ドラム１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１０上のイエロ（Ｙ）のトナー像が形成された位置に順次重ねて転写される。この後、中間転写ベルト１０上にイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーを多重転写されてなるフルカラートナー像は２次転写ローラ２７が対向配置される２次転写部に達する。
【００３０】
この時中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像と同期して、中間転写ベルト１０および２次転写ローラ２７間にはシート紙Ｐが搬送されている。これにより中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像は、バックアップローラ２１に印加される転写バイアスにより、シート紙Ｐ上に一括２次転写される。次いでシート紙Ｐは定着装置３０にて加熱加圧定着されトナー像を完成される。定着後シート紙Ｐは、ゲート３３を経て、片面画像であればそのまま胴内排紙部３に排紙される。両面画像あるいは多重プリントを行う場合は、再搬送ユニット３２を経て２次転写ローラ２７位置に再搬送される。
【００３１】
一方中間転写ベルト１０は、２次転写終了後、ベルトクリーナ１０ａにより残留トナーをクリーニングされる。又感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋは、トナー像を中間転写ベルト１０に１次転写した後、感光体クリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋにより残留トナーを除去され、次ぎの画像形成プロセスを実施可能となる。
【００３２】
このように画像形成プロセスを行う間に第１の検知スイッチ４２又は第２の検知スイッチ４３が、所定時間内にスイッチングされず、或はスイッチングされたままであると、制御装置は、シート紙がジャムを生じた旨を識別する。第１の検知スイッチ４２が所定時間内にスイッチングされないでジャムの発生を識別された場合には、シート紙Ｐが無い状態で、中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像が２次転写ローラ２７に転写され、多量のトナーが２次転写ローラ２７に転写されてしまう。他方、シート紙Ｐの後端が第１の検知スイッチ４２を通過した後、第２の検知スイッチ４３がスイッチングされないでジャムの発生を識別された場合には、２次転写ローラ２７の上方でジャムを生じたシート紙Ｐからこぼれた分のトナーが２次転写ローラ２７に付着する。尚この実施例においては、２次転写ローラ２７の付着トナーの多くはマイナス極性のトナーである。この２次転写ローラ２７に付着したトナーは、次の転写時にシート紙Ｐの裏汚れを生じ、あるいは両面プリント時には画像汚れを生じて、画質を劣化することとなる。
【００３３】
そこでオペレータがジャムをしたシート紙を除去した、フロントカバー（図示せず）を閉じると、カラー複写機１は、２次転写ローラ２７をクリーニングするための復帰操作を行う。復帰操作は、２次転写ローラ２７に付着したトナーを中間転写ベルト１０側に回収するクリーニング操作である。次にこの２次転写部におけるクリーニング操作について詳述する。２次転写部におけるクリーニング操作は、電源３６により２次転写部に、２次転写ローラ２７上の付着トナーを中間転写ベルト１０に移行させる電界を付与して行う。電源３６は、２次転写ローラ２７上の付着トナーを中間転写ベルト１０に移行させる電界の定電圧を所定のクリーニングバイアス値としてバックアップローラ２１に印加する。電源３６は、プラス極性及びマイナス極性の２極性を交互に切換えたクリーニングバイアスを、バックアップローラ２１に印加する。これにより２次転写ローラ２７上のプラス極性あるいはマイナス極性に帯電された付着トナーは、中間転写ベルト１０側に回収される。
【００３４】
但し、カラー複写機１の使用状況、環境変動或は２次転写ローラ２７の付着トナー量により、２次転写部における合成抵抗値（バックアップローラ２１の抵抗値＋中間転写ベルト１０の抵抗値＋２次転写ローラ２７の抵抗値）は変動する。使用状況による合成抵抗値の変動は、例えば連続転写を行う間に各部分が温度上昇されることによる変動、各部分の特性変化による変動等各種要因がある。従ってクリーニング操作時には、２次転写部の合成抵抗値の変動に応じて、クリーニングバイアスを制御する必要がある。
【００３５】
次にバックアップローラ２１に印加する電界のクリーニングバイアスの制御について述べる。図３はバックアップローラ２１に印加するクリーニングバイアスを制御する制御ブロックを示す。制御装置３７と共に制御手段を構成して、電源３６の電圧を昇圧する２次転写トランス１３６には、３つの入力と２つの出力がある。入力は、２次転写トランス１３６のＯＮ／ＯＦＦ信号、２次転写トランス１３６の出力レベルを制御する制御電圧信号及び、定電流／定電圧制御を切り替える制御切り替え信号である。出力は、バックアップローラ２１に印加するクリーニングバイアスを検知する検知部である、２次転写トランス１３６のモニタから得られた、検知結果である、クリーニングバイアスのモニタ電圧出力である。
【００３６】
次に図４の制御のフローチャート及び図５のタイムチャートを参照して２次転写部の合成抵抗値の変動による電圧変動を検知する検知制御を示す。先ず、クリーニングバイアスを算出する時に参照するクリーニングバイアステーブルを作成する。クリーニングバイアステーブルの作成は、２次転写部の合成抵抗値を変動して行う。所定の合成抵抗値において、中間転写ベルト１０が駆動され、２次転写ローラ２７が中間転写ベルト１０に当接していることが確認されると、２次転写トランス１３６をＯＮして検知制御を開始する（Ｔ１００）。制御切り替え信号により２次転写トランス１３６を定電流出力に切り替える。これにより所定の電流を得られるように制御電圧を設定して、２次転写トランス１３６により検知のための所定の定電流出力（例えば＋３０μＡ）をバックアップローラ２１に印加する（Ｔ１０１）。このとき発生する電圧を２次転写トランス１３６からモニタ電圧として出力する。モニタ電圧は、２次転写部の合成抵抗値により特定される。
【００３７】
２次転写トランス１３６からバックアップローラ２１に印加される定電流出力が安定したら、モニタ電圧を検知する。定電流出力印加後にモニタ電圧を検知する迄の時間は５０ｍｓｅｃ程度である。モニタ電圧の検知区間は、２次転写ローラ２７が１回転以上する区間が望ましい。但しこれに限定されない。例えば、２次転写ローラ２７の直径が２８ｍｍ、プロセス速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃ、サンプリング周期を２４ｍｓｅｃとすると、２次転写ローラ２７が１回転する検知区間でのサンプリング回数は約２４回となる。
【００３８】
このサンプリングされたモニタ電圧を平均して測定電圧とする（Ｔ１０２）。Ｔ１０１及びＴ１０２を所定の６点の合成抵抗値について行う。Ｔ１０２で得られた６点の測定電圧と、Ｔ１０１で所定の電流を得られるように設定した制御電圧の電圧値であるクリーニングバイアスとの関係をクリーニングバイアステーブルとして作成する。例えばクリーニングバイアステーブルは、図６に示す値となる。図６より、２次転写部の合成抵抗値に応じて、モニタ電圧から得た測定電圧が３００Ｖであればクリーニングバイアスは４００Ｖ、測定電圧が７００Ｖであればクリーニングバイアスは９３３Ｖ、測定電圧が１０００Ｖであればクリーニングバイアスは１３３３Ｖ、測定電圧が２０００Ｖであればクリーニングバイアスは２６６７Ｖ、測定電圧が３０００Ｖであればクリーニングバイアスは４０００Ｖ、測定電圧が４０００Ｖであればクリーニングバイアスは５３３３Ｖとなる。クリーニングバイアステーブルは予め制御装置３７のＲＯＭ３７ｂ内に保存されている。
【００３９】
次に制御装置３７は、ジャム処理後の復帰操作を制御する。先ず図４のＴ１０１によりバックアップローラ２１に定電流出力を印加する。このとき発生する電圧を、２次転写トランス１３６からモニタ電圧として検出する。モニタ電圧のサンプリングは、クリーニングバイアステーブル作成時と同様にして行う。モニタ電圧をサンプリングして得られた検出結果を、図６のクリーニングバイアステーブルの測定電圧と照合する。ＲＯＭ３７ｂに保存される図６のクリーニングバイアステーブルから、検出結果に対応するクリーニングバイアスを、各２点間の線形補完により算出する（Ｔ１０３）。図６は、プロセス速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃのときのクリーニングバイアステーブルであるが、プロセス速度が異なれば別のクリーニングバイアステーブルを使用する等可能である。
【００４０】
このとき、クリーニングバイアスを算出するためにバックアップローラ２１に印加する定電流出力の極性はプラス極性あるいはマイナス極性のいずれであっても良い。但し、クリーニングバイアス算出時の定電流出力の極性を、２次転写ローラ２７に、より多く付着している極性のトナーを回収するような極性とすれば、クリーニングバイアスを算出しながら、２次転写ローラ２７の付着トナーを中間転写ベルト１０側に回収出来、２次転写ローラ２７のクリーニングをより効率的に行うことが出来る。本実施例にあっては、クリーニングバイアス算出時にバックアップローラ２１に例えば＋３０μＡの定電流を印加している。従って２次転写ローラ２７に、より多く付着されているマイナス極性のトナーを、クリーニングバイアス算出時においても、中間転写ベルト１０側に効果的に回収可能となっている。
【００４１】
Ｔ１０３で、２次転写ローラ２７に印加するクリーニングバイアスを算出したら、算出したクリーニングバイアスを、２次転写部の合成抵抗値に応じて制御されたクリーニングバイアスとして決定する（Ｔ１０４）。Ｔ１０４で決定されたクリーニングバイアスを、プラス極性及びマイナス極性に交互に切り替えて、電源３６によりバックアップローラ２１に印加する。
【００４２】
クリーニングバイアスの２極性の切り替えは、例えば、図７に示すように、２次転写ローラ２７の１周毎とする。第１の印加部３６ａからバックアップローラ２１にマイナス極性のクリーニングバイアスを印加することにより、２次転写ローラ２７に付着したプラス極性トナーは、中間転写ベルト１０に回収される。第２の印加部３６ｂからバックアップローラ２１にプラス極性のクリーニングバイアスを印加することにより、２次転写ローラ２７に付着したマイナス極性トナーは、中間転写ベルト１０に回収される。尚、バックアップローラ２１に交互に印加される電界が所定のクリーニングバイアス値の電界であることから、図７に実線で示すように、電界切り換えがシャープになり、所定のクリーニングバイアス値を保持する時間が長くなり、良好なクリーニング効率を得られる。これに対して、例えば、バックアップローラ２１に交互に印加される電界が定電流の電界であると、図７に点線で示すように、電界切り換え時の立ち上がりが鈍り、所定の電流値を保持する時間が短く、定電圧制御時に比べて、クリーニング効率が低下される。
【００４３】
カラー複写機１の復帰操作は、２次転写ローラを２０周して、プラス極性及びマイナス極性のクリーニングバイアスを交互に切り替えて、それぞれ１０回ずつ（１０セット）バックアップローラ２１に印加する。これにより２次転写ローラ２７に付着するプラス極性及びマイナス極性のいずれのトナーも中間転写ベルト１０側に回収される。バックアップローラ２１に２極性のクリーニングバイアスを交互に１０セット印加したら、復帰操作であるクリーニング操作を終了する。これによりカラー複写機１は画像形成プロセス可能状態に復帰する。
【００４４】
尚本実施例にあっては、上記２次転写ローラ２７のクリーニング操作を、ジャム処理後の復帰操作時に限らず、通常の画像形成プロセスシーケンス時にも行う。クリーニング操作を行うタイミングは、例えば通常の画像形成プロセス終了時、或いは手差し機構３１から給紙される不定形用紙への画像形成プロセス終了時更には、テストパターン形成（画質を安定化させるためにパッチやライン画像をシート紙Ｐが無い状態で形成する。）終了時である。
【００４５】
これにより、飛散トナー、地かぶりトナーあるいは、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２７とが近接しているために付着するトナー等の、２次転写ローラ２７上の付着トナーを、中間転写ベルト１０側に回収出来る。尚、これらのクリーニング操作にあっては、シート紙Ｐのジャム時に比べて２次転写ローラ２７の付着トナーが少ないことから、バックアップローラ２１に交互に印加する２極性のクリーニングバイアスを例えば５セット程度に低減しても良い。
【００４６】
この実施例によれば、先ず２次転写部の６点の合成抵抗値に応じてクリーニングバイアステーブルをＲＯＭ３７ｂ内に保存しておく。カラー複写機１の復帰操作時に、電源３７を調整する２次転写トランス１３６から定電流出力をバックアップローラ２１に印加し、このとき発生する電圧をモニタする。モニタ電圧をサンプリングして得られた検出結果を、クリーニングバイアステーブルと照合して、２次転写部の合成抵抗値に応じたクリーニングバイアスを算出する。電源３６により、算出したプラス極性及びマイナス極性のクリーニングバイアスを、バックアップローラ２１に交互に印加して、２次転写ローラ２７上の付着トナーを中間転写ベルト１０側に回収している。
【００４７】
これにより、カラー複写機１の環境のみならず、使用状況、２次転写ローラ２７上のトナー付着量等、各種要因により変動された２次転写部の合成抵抗値に応じた電界を、バックアップローラ２１に印加するよう、クリーニングバイアスを補正制御している。従って各種要因に応じてより適正に補正されたクリーニングバイアスにより、２次転写ローラ２７上の付着トナーを中間転写ベルト１０側に確実に回収することが出来る。この結果、２次転写ローラ２７の汚れを原因とするシート紙Ｐの裏汚れ、あるいは画像汚れを防止して、きれいなコピーあるいはプリントを得られる。
【００４８】
又クリーニングバイアスを算出するための測定電圧検知時に＋３０μＡの定電流を印加して、２次転写ローラ２７により多く付着しているマイナス極性のトナーを、中間転写ベルト１０に効果的に回収している。従って、測定電圧検知時においても２次転写ローラ２７を実質クリーニングすることが出来る。
【００４９】
又この実施例では、バックアップローラ２１に所定のクリーニングバイアスを印加している。これにより、２極性の電界の切り換えがシャープになり、定電流制御に比べて、良好なクリーニング効率を得られる。
【００５０】
次にこの発明の第２の実施例を図８及び図９を用いて説明する。この実施例は、第１の実施例において、シート紙Ｐのジャムを検知して２次転写ローラをクリーニングするのに変えて、２次転写ローラ２７に付着したトナーの状態に応じて、２次転写ローラのクリーニングを制御するものである。第１の実施例と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。この実施例では図８に示すように２次転写ローラ２７の周辺に、２次転写ローラ２７上に付着したトナーのトナー量を検知するトナー検知手段であり、トナー量センサである、反射型のフォトセンサ２７ａが設けられる。フォトセンサ２７ａは、例えば黒色の２次転写ローラ２７に付着する、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー量が増加すると、２次転写ローラ２７から反射されて、フォトセンサ２７ａに入力される受光量が増加する。制御装置３７は、フォトセンサ２７ａの検知結果から、２次転写ローラ２７のトナー付着量が閾値α１を超えているか、更には閾値α２を超えているかに応じて、夫々に、２次転写ローラ２７のクリーニング制御を行う。
【００５１】
第１の実施例と同様にして、画像形成プロセスを実施して、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋで形成し、中間転写ベルト１０に多重転写したトナー像を、中間転写ベルト１０及び２次転写ローラ２７の間を搬送されるシート紙Ｐに２次転写する。この間フォトセンサ２７ａは、２次転写ローラ２７からの反射光を受光し、受光量に応じて、２次転写ローラ２７のトナー付着量の検知結果を制御装置３７に入力する。
【００５２】
次にフォトセンサ２７ａの検知結果に応じた、制御装置３７によるクリーニング制御を図９のフローチャートを参照して説明する。画像形成プロセス中フォトセンサ２７ａからの検知結果が、閾値α１に達しているか否かを比較する（Ｓ２００）画像形成プロセスが正常に実行され、２次転写ローラ２７のトナー付着量が少なく、閾値α１未満であればＳ２０１に進み画像形成プロセスを続行する。
【００５３】
Ｓ２００では、画像形成プロセスを行う間に、飛散トナー等による径時変化により、２次転写ローラ２７のトナー付着量が増加して、閾値α１以上である場合、或は、シート紙Ｐに対する印字位置のズレから中間転写ベルト１０上のシート紙Ｐの外側にトナー像が印字されたため、更に、シート紙Ｐが、２次転写部に到達する前にジャムを生じて、中間転写ベルト１０に多重転写されたトナー像が、２次転写ローラ２７側に転写されて、多量のトナーが２次転写ローラ２７に付着したために、閾値α２を超えてしまっている場合には、Ｓ２０２に進む。
【００５４】
Ｓ２０２では、フォトセンサ２７ａの検知結果に応じて、定電圧制御による所定のクリーニングバイアス値を設定すると共に、クリーニング時間（２極性のクリーニングバイアスを交互に繰り返すセット数）を設定する。フォトセンサ２７ａの検知結果が閾値α２以下であれば、制御装置３７は、２次転写ローラ２７上の付着トナーが経時変化によるものと判断して、定電圧制御による所定のクリーニングバイアス値を設定すると共に、２極性の所定のクリーニングバイアス値を交互に５セット繰り返すことを決定する。フォトセンサ２７ａの検知結果が閾値α２を超えていれば、制御装置３７は、２次転写ローラ２７上の付着トナーが大量であると判断して、定電圧制御による所定のクリーニングバイアス値を設定すると共に、２極性の所定のクリーニングバイアスを交互に１０セット繰り返すことを決定する。
【００５５】
この時の定電圧制御によるクリーニングバイアス値は、第１の実施例と同様にして求める。２次転写部に所定電流（＋３０μＡ）を印加する。２次転写部の合成抵抗値（バックアップローラ２１の抵抗値＋中間転写ベルト１０の抵抗値＋２次転写ローラ２７の抵抗値）に応じてモニタ電圧が変動する。モニタ電圧をサンプリングして、得られたモニタ電圧を、図６のクリーニングバイアステーブルの測定電圧と照合して、更に、２点間の線形補完によりモニタ電圧に対応する所定のクリーニングバイアス値を求める。
【００５６】
Ｓ２０２で、クリーニングバイアス値及びクリーニング時間を決定したら、Ｓ２０３に進む。Ｓ２０３では、画像形成プロセスモードを中断して、２次転写ローラ２７をクリーニングする割り込みモードを実行する。Ｓ２０２で決定された２極性のクリーニングバイアス値を交互に所定セット数バックアップローラ１０に印加して、クリーニング操作を終了したら、Ｓ２００に戻る。
【００５７】
Ｓ２００で、フォトセンサ２７ａの検知結果が、閾値α１未満であればＳ２０１に進み中断していた画像形成プロセスをリスタートする。フォトセンサ２７ａの検知結果が、閾値α１以上であれば再度Ｓ２０２に進み、必要なクリーニング操作を繰り返し実行する。
【００５８】
尚本実施例では、クリーニングバイアス値、及びクリーニング時間の設定を、フォトセンサ２７ａの検知結果に応じて行っているが、これに限らない。例えば、第１の検知スイッチ４２或は第２の検知スイッチ４３等により、シート紙Ｐのジャムを検知した時に、制御装置３７は、ジャムの発生状況、及び、そのときの画像形成プロセスモードを認識して、クリーニング時間を設定しても良い。
【００５９】
即ち、クリーニングバイアス値は、第１の実施例と同様にして、２次転写部に所定電流を印加して得られたモニタ電圧を図６のクリーニングバイアステーブルの測定電圧と照合して求める。更に、クリーニング時間は、シート紙Ｐが、第１の検知スイッチ４２到達前にジャムを生じている場合は、２次転写ローラ２７ａの付着トナーが大量であると認識し、例えば、２極性のクリーニングバイアスの繰り返しを１０セット以上に設定しても良い。同様に、画像形成プロセスモードのコピー条件が、写真画像や、高濃度の画像であり、２次転写ローラ２７ａの付着トナーが大量であると認識して、クリーニング時間を長く設定しても良い。
【００６０】
他方、シート紙Ｐ後端が第１の検知スイッチ４２を通過後にジャムを生じている場合は、シート紙からこぼれた分のトナーが２次転写ローラ２７ａに付着したと認識し、ジャム時であっても、例えば、２極性のクリーニングバイアスの繰り返しを７セットに低減して設定しても良い。但し、画像形成プロセスモードのコピー条件が、写真画像や、高濃度の画像であれば、２次転写部通過後のジャム発生であっても、クリーニング時間を長く設定しても良い。逆に画像形成プロセスモードのコピー条件が、濃度が薄かったり、或は単色コピー画像等であれば、クリーニング時間を短縮制御することも可能である。
【００６１】
この実施例によれば、前述の第１の実施例と同様に、２次転写部に所定電流出力を印加し、得られたモニタ電圧をクリーニングバイアステーブルと照合して、２次転写部の合成抵抗値に適したクリーニングバイアスを算出している。従って、カラー複写機１の環境のみならず、使用状況、２次転写ローラ２７上のトナー付着量等の各種要因により変動された２次転写部の合成抵抗値に応じて、より適正に補正されたクリーニングバイアスにより、２次転写ローラ２７上の付着トナーを中間転写ベルト１０側に確実に回収することが出来る。この結果、２次転写ローラ２７の汚れを原因とするシート紙Ｐの裏汚れ、あるいは画像汚れを防止して、きれいなコピーあるいはプリントを得られる。
【００６２】
更に、この実施例によれば、２次転写ローラ２７に付着したトナー量、或は、画像プロセスモード、更にはシート紙Ｐのジャム発生位置等の各種条件を考慮して、必要とするクリーニング時間を設定している。この結果、必要以上のクリーニング操作により、コピーの中断時間が長くなるのを防止でき、又２次転写ローラ２７が磨耗するのを防止でき、その長寿命化を得られる。
【００６３】
尚この発明は上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能であり、例えば転写部材をクリーニングするタイミングはジャム発生時や、経時変化により転写部材が汚れたときに限定されず、画像形成プロセス終了時或は定期的に行う等任意である。又、クリーニングバイアステーブル作成時或は、クリーニングバイアス値を算出するためのモニタ電圧をサンプリングする時に、２次転写部に印加する電流値も任意である。
【００６４】
更に２極性を切り替えて転写部材に印加するクリーニングバイアスの一方の極性の印加時間或は２極性を交互に切り替えるセット数も、転写部材上の付着トナー量に応じて任意である。又、クリーニングバイアスは像担持体あるいは転写部材のいずれに印加しても良い。またクリーニングバイアステーブルとして採用する合成抵抗値は６点に限られない。更に任意の合成抵抗値に応じたクリーニングバイアスを求める時に、クリーニングバイアステーブルを使用せずに、制御手段に換算式等を備えて、これを用いる等しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施例のカラー複写機を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例の２次転写部及びその制御系を示す概略説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例のクリーニングバイアスの制御系を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例のクリーニングバイアス制御を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第１の実施例の補正制御を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施例のクリーニングバイアステーブルを示す表である。
【図７】本発明の第１の実施例のバックアップローラに印加するクリーニングバイアスの説明図である。
【図８】本発明の第２の実施例のカラー複写機を示す概略構成図である。
【図９】本発明の第２の実施例のクリーニング制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１…カラー複写機
２…スキャナ部
３…胴内排紙部
４…給紙部
７…画像形成部
１０…中間転写ベルト
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…画像形成ユニット
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…感光体ドラム
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ…帯電チャージャ
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ…現像装置
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ…クリーニング装置
１７…レーザ露光装置
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ…１次転写ローラ
２１…バックアップローラ
２７…２次転写ローラ
３６…電源
３７…制御部
１３６…２次転写トランス
【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】
2007241285.tif 000009
【図８】
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【図９】
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