(57)【要約】【課題】トナー強制消費処理の直後の印刷実行において劣化トナー中の逆極性又は帯電不良のトナーによる印刷用紙の裏汚れが発生しない画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー強制消費処理のシーケンスにおいて、トナー強制消費用のトナー画像が二次転写部を通過する期間Ａ（ｔ１〜ｔ２）で二次転写ローラ２６に通常転写時の正規極性電圧５１の極性とは逆極性の電圧４９を印加する。逆極性の電圧印加処理工程の終了後、二次転写部にて記録部材に通常のトナー画像を転写する前に、二次転写ローラ２６を少なくとも１回転させる期間Ｃ（ｔ２〜ｔ２´）で二次転写ローラ２６に正規極性電圧５１の極性と同一で且つ弱い正規極性中間電圧５２を印加する。その後、通常のトナー画像の二次転写の期間Ｂ（ｔ２´〜ｔ３）では二次転写ローラに正規極性電圧５１を印加する。【選択図】図５
2012225996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に静電潜像を書き込む潜像書込ヘッドと、該潜像書込ヘッドにより書き込まれた前記静電潜像を現像してトナー画像とする現像器と、前記トナー画像を前記感光体から無端状の中間転写ベルトに転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー画像を二次転写部において記録部材に転写する二次転写ローラと、前記二次転写部における転写工程の後の前記中間転写ベルトの表面に付着している残留トナーを除去する除去装置と、を備える画像形成装置において、
所定のタイミングで前記中間転写ベルトの表面に所定のトナー強制消費用のトナー画像を形成するトナー強制消費用画像形成手段と、
前記トナー強制消費用のトナー画像が前記二次転写部を通過中に前記二次転写ローラに通常転写時の極性とは逆極性の電圧を印加する逆極性電圧印加手段と、
前記トナー強制消費用画像形成手段と前記逆極性電圧印加手段による処理工程の終了後に、前記二次転写部において前記記録部材に通常のトナー画像を転写するに際し、前記通常のトナー画像の先端が前記二次転写部に到達する前に、前記二次転写ローラに通常転写時の極性と同一極性で且つ通常転写時の電圧よりも弱い電圧を印加しつつ前記二次転写ローラを少なくとも１回転させ、前記通常のトナー画像の先端が前記二次転写部に到達する直前に、前記二次転写ローラに印加する電圧を前記通常転写時の電圧に復帰させるよう制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルトは、循環移動する両端部を駆動ローラと従動ローラに掛け渡され、循環移動する適宜の位置で付勢部材により内面側から外面側に付勢されて前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で張設され、
前記駆動ローラと前記従動ローラは、それぞれ両端部の直径が中央部に行くほど徐々に大きくなるクラウン形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１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、トナー強制消費処理の直後の印刷実行において劣化トナー中の逆極性又は帯電不良のトナーによる印刷用紙の裏汚れが発生しない画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーを用いて電子写真方式でトナー像を感光体上に形成し、この形成したトナー像を中間転写ベルトに転写し、この転写トナー像を二次転写部で用紙に転写し、この転写トナー像を定着装置で用紙に定着して画像を形成する画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置は、例えば、給紙ユニット、ベルトユニット、トナー供給ユニット、現像器、定着装置等の複数の内部装置を備えている。このような電子写真式の画像形成装置では、ある程度の期間使用していると、現像器中に劣化トナーが蓄積する。
【０００４】
劣化トナーは、外添剤が剥げ落ちて帯電性が不安定になっていたり、ドクターブレードとの摺接で変形したり砕けたりしている。そして、このような劣化トナーは、形成される画像の画質に悪影響を与える。
【０００５】
したがって、このような劣化トナーを現像器外に吐出すために、トナー強制消費用画像を中間転写ベルトに１次転写した後、用紙には転写しない状態で、中間転写ベルト上の１次転写されたトナー画像をベルトクリーニングユニットで除去する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
ところで、中間転写ベルトに１次転写されたトナー画像を、用紙には転写しないで、ベルトクリーニングユニットで除去する場合、中間転写ベルト上の強制消費トナーは、用紙を介さずに２次転写部を通過することになる。
【０００７】
この場合、そのままでは、強制消費トナーの一次転写画像が２次転写部の転写ローラを汚してしまい、印字用紙に裏汚れを発生させるという不具合を起こす。この不具合の発生を避けるためには、２次転写部において中間転写ベルトから転写ローラを離す機構を設ける。または、トナーと同極性（通常転写とは逆極性）の電圧を転写ローラに印加して、一次転写画像のトナーが静電的に転写ローラに付着しないようにする方法がある。
【０００８】
上記の特許文献１に記載の技術でも、「トナー強制消費用画像が２次転写ニップを通過するタイミングではトナーを２次転写部材から転写ベルト表面側に向けて静電移動させる逆電界を形成する制御を実施するように、上記制御手段を構成する。」としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０３３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、上記のような逆極性の電圧印加による２次転写部の転写ローラ汚れ防止方法を採用する場合、正規極性である強制消費トナーについては転写ローラへの付着を防止できるものの、逆極性や帯電不良となっているトナーは転写ローラに引き付けられて転写ローラに付着してしまう。
【００１１】
したがって、強制消費トナー画像の転写とクリーニングを行った直後に、通常の画像形成処理で用紙に通常のトナー画像の転写が行なわれた場合には、転写ローラに付着していたトナーが用紙の裏に転写され、用紙の裏汚れが発生するという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、トナー強制消費処理の直後の印刷実行において劣化トナー中の逆極性又は帯電不良のトナーによる印刷用紙の裏汚れが発生しない画像形成装置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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体に静電潜像を書き込む潜像書込ヘッドと、該潜像書込ヘッドにより書き込まれた上記静電潜像を現像してトナー画像とする現像器と、上記トナー画像を上記感光体から無端状の中間転写ベルトに転写する一次転写手段と、上記中間転写ベルトに転写された上記トナー画像を二次転写部において記録部材に転写する二次転写ローラと、上記二次転写部における転写工程の後の上記中間転写ベルトの表面に付着している残留トナーを除去する除去装置と、を備える画像形成装置において、所定のタイミングで上記中間転写ベルトの表面に所定のトナー強制消費用のトナー画像を形成するトナー強制消費用画像形成手段と、上記トナー強制消費用のトナー画像が上記二次転写部を通過中に上記二次転写ローラに通常転写時の極性とは逆極性の電圧を印加する逆極性電圧印加手段と、上記トナー強制消費用画像形成手段と上記逆極性電圧印加手段による処理工程の終了後に、上記二次転写部において上記記録部材に通常のトナー画像を転写するに際し、上記通常のトナー画像の先端が上記二次転写部に到達する前に、上記二次転写ローラに通常転写時の極性と同一極性で且つ通常転写時の電圧よりも弱い電圧を印加しつつ上記二次転写ローラを少なくとも１回転させ、上記通常のトナー画像の先端が上記二次転写部に到達する直前に、上記二次転写ローラに印加する電圧を上記通常転写時の電圧に復帰させるよう制御する制御手段と、を有するように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、トナー強制消費処理の直後の印刷実行において劣化トナー中の逆極性又は帯電不良のトナーによる印刷用紙の裏汚れが発生しないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１及び２に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係る二次転写部を備えたプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。
【図３】(a)は実施例１において印字処理の終了直前に印字されて転写ベルト上に残った強制印字パターンのトナー像を示す図であり、(b)は次の通常印字が開始されたとき通常印字パターンに先立って強制印字パターンのトナー像が２次転写部に到達した状態を示す図である。
【図４】実施例１に係るプリンタにおける先行例に習った二次転写シーケンスを示す図である。
【図５】実施例１に係るプリンタにおける通常のトナー強制消費処理のシーケンスに更に帯電不良トナー除去のシーケンスを加えた二次転写シーケンスを示す図である。
【図６】(a),(b)は実施例２に係るプリンタの中間転写ベルトユニットの改良前の不具合を示す図（その１）である。
【図７】(a),(b)は実施例２に係るプリンタの中間転写ベルトユニットの改良前の不具合を示す図（その２）である。
【図８】(a)は実施例２に係るプリンタの中間転写ベルトユニットの改良後の駆動ローラと従動ローラの形状を示す図、(b) は改良後の転写ベルトの態様を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び定着部５で構成されている。
【００１８】
上記の画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ）を多段式に並設した構成からなる。
【００１９】
上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６ｙ、６ｍ、及び６ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００２０】
上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）７に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。
【００２１】
画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム８を備えている。この感光体ドラム８は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム８の周面近傍を取り巻いて、クリーナ９、帯電ローラ１１、光書込ヘッド１２、及び現像器１３の現像ローラ１４が配置されている。
【００２２】
現像器１３は、上部のトナー容器７に同図にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。
【００２３】
また、現像器１３の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１４を備え、内部には、図示していないトナー撹拌部材、番号を省略している現像ローラ１４にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１４上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００２４】
中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の中間転写ベルト（以下、単に転写ベルトという）１５と、この転写ベルト１５を掛け渡されて転写ベルト１５を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１６と従動ローラ１７とを備えている。
【００２５】
更に中間転写ベルトユニット３は、転写ベルト１５を駆動ローラ１６と従動ローラ１７間に張設するテンションローラ２０を備えている。上記の転写ベルト１５は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。
【００２６】
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１５のループ内に特には図示しないがベルト位置制御機構を備えている。ベルト位置制御機構は、転写ベルト１５を介して感光体ドラム８の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。
【００２７】
ベルト位置制御機構は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。
【００２８】
そして、ベルト位置制御機構は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８とは個別に回転移動させて転写ベルト１５を感光体ドラム８から離接させる。
【００２９】
すなわち、ベルト位置制御機構は、中間転写ベルトユニット３の転写ベルト１５の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１５に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１５に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１５から離れる）に切換える。
【００３０】
上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｙの更に上流側に、ベルトクリーナ１９が配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように図示を省略した平らで薄型の廃トナー回収容器が着脱自在に配置されている。
【００３１】
ベルトクリーナ１９は、転写ベルト１５の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去して、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器に送り込んでいる。
【００３２】
給紙部４は、１個の給紙カセット２１を備え、給紙カセット２１には多枚数の用紙Ｐが載置・収容されている。給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。
【００３３】
待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト１５を介して従動ローラ１７に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
【００３４】
この二次転写部の下流（図では上方）側には定着装置５が配置されている。定着装置５は、ヒータ２７を内蔵した加熱ローラ２８と、この加熱ローラ２８に圧接する加圧ローラ２９を備えている。
【００３５】
また、定着装置５の更に下流側には、トナー画像を定着後の用紙Ｐを定着装置５から搬出し、更に装置上面に形成されている排紙トレイ３１に排紙する排紙ローラ対３２が配設されている。
【００３６】
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)３５を中心にして、このＣＰＵ３５に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）３６及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）３７が接続されている。このＰＲ＿ＣＯＮＴ３７にはプリンタ印字部３８が接続されている。
【００３７】
また、ＣＰＵ３５には、ＲＯＭ（read only memory）３９、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）４１、本体操作部の操作パネル４２、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部４３が接続されている。ＲＯＭ３９には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ３５は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
【００３８】
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ３６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ４４に展開する。フレームメモリ４４は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。
【００３９】
フレームメモリ４４に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ３７に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からプリンタ印字部３８に出力される。
【００４０】
プリンタ印字部３８は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からの制御の下で、図１に示した中間転写ベルトユニット３の上下移動や転写ベルト１４の回転駆動などを行うベルト駆動部４５への駆動出力を制御する。
【００４１】
更にプリンタ印字部３８は、用紙取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１、感光体ドラム８、定着装置５の加熱ローラ２８等の回転駆動される各部からなる搬送機構を駆動する搬送機構駆動部４６への駆動出力を制御する。
【００４２】
更にプリンタ印字部３８は、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、一次転写ローラ１８等の被駆動部を有する画像形成部のプロセス負荷、二次転写ローラ２６を含む回転駆動系等への電圧印加を行う印加電圧出力部４７の出力を制御する。
【００４３】
そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色のデータは、プリンタ印字部３８からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド２１に供給される。
【００４４】
尚、上記構成のプリンタ１において、トナーがマイナス極性であるため、用紙転写時に２次転写ロールへ印加される電圧はプラス極性である。本実施例では、２次転写のプラス電圧を「正規極性電圧」、マイナス電圧を「逆極性電圧」と呼称することにする。
【００４５】
また、本実施例でも、画像形成ユニット６の現像器１３内に劣化トナーが蓄積するのを防ぐために、トナー強制消費処理を行う。この場合、本例では、印字処理の終了直前に強制印字パターンを転写ベルト１５上に印字し、この強制印字パターンが転写ベルト１５上に残った状態で停止する。
【００４６】
図３(a)は、印字処理の終了直前に印字されて転写ベルト１５上に残った強制印字パターン４８（４８ｋ、４８ｃ、４８ｍ、４８ｙ）を示している。図３(b)は、次の通常印字が開始されたときに、通常印字パターンの作像開始と同時、あるいは通常印字データ信号受信後で作像開始前に、プリンタが作動し、転写ベルト１５上の強制印字パターン４８が移動して、ホスト機器より送信された通常印字パターンに先立って、２次転写部に到達した状態を示している。
【００４７】
図３(b)に示す時点では、用紙Ｐは二次転写部に給紙されないため、転写ベルト１５上の強制印字パターン（以下、強制印字トナーともいう）４８は、直接二次転写ローラ２６と接触することになる。
【００４８】
このとき、強制印字トナー４８が二次転写ローラ２６に付着するのを防止するために、本例では、先ず、先行例に習って、通常印字の正規極性電圧に代わって逆極性電圧を印加するように二次転写シーケンスを構成した。
【００４９】
図４は、先行例に習った二次転写シーケンスを示す図である。同図は縦に電圧を示し横に時間を示している。同図において、時間ｔ１で強制印字トナー４８の二次転写部通過が開始され、時間ｔ２で通過が終了する。
【００５０】
この時間ｔ１〜ｔ２は、強制印字トナー４８の付着防止期間Ａであり、この付着防止期間Ａを通して二次転写ローラ２６には逆極性電圧４９が印加される。これにより、強制印字トナー４８の二次転写ローラ２６への付着は防止できる。
【００５１】
上記のように強制印字トナー４８が二次転写部を通過して、次に、通常印字パターンを印字する用紙の給紙タイミングに合わせて、時間ｔ２で、二次転写ローラ２６に正規極性電圧５１が印加されるよう切り変える。
【００５２】
そして、通常印字パターンが二次転写部を通過完了する時間ｔ３までの間、すなわち時間ｔ２〜ｔ３の転写期間Ｂの間、二次転写ローラ２６に正規極性電圧５１の印加が継続される。そして、定着と排紙トレイへの排紙をもって時間ｔ４で印字が終了する。
【００５３】
ところで、このシーケンスによれば、強制印字トナー４８は本来は正規極性のトナーであるので、二次転写ローラ２６には付着せずに転写ベルト１５に転写され、ベルトクリーナ１９で除去される。したがって、その後の通常印字パターンの用紙に対する強制印字トナー４８による用紙裏汚れは発生しないはずであった。
【００５４】
ところが、トナー強制消費処理は、劣化トナーを除去するための処理であるから、強制印字トナー４８には劣化トナーが含まれている。劣化トナーには逆極性や帯電不良となっているトナーが含まれている。したがって、強制印字トナー４８は、全てが転写ベルト１５に転写されるわけではなく、劣化トナーの中の逆極性や帯電不良となっているトナーは転写ローラ２６に引き付けられて転写ローラ２６に付着する。
【００５５】
このため、図３(b)に示したトナー強制消費処理の終了直後に行った通常印字パターンの印字処理では、二次転写ローラ２６に付着した逆極性や帯電不良となっていた極性不良トナーによる用紙裏汚れが発生してしまった。
【００５６】
そこで、本例では、上記の極性不良トナーを二次転写ローラ２６から除去するために、少なくとも二次転写ローラ２６を１回転ささせる帯電不良トナー除去期間を設けて、この期間、二次転写ローラ２６に正規極性の電圧を印加し、転写ベルト１５に帯電不良トナーを転写し、ベルトクリーナ１９で除去するようにする。
【００５７】
図５は、トナー強制消費処理のシーケンスに、更に帯電不良トナー除去のシーケンスを加えた二次転写シーケンスを示す図である。図５に示すように、時間ｔ１〜ｔ２の強制印字トナー４８の付着防止期間Ａの後に、時間ｔ２〜ｔ２´の帯電不良トナー除去期間Ｃを設ける。
【００５８】
この帯電不良トナー除去期間Ｃは、少なくとも二次転写ローラ２６が１回転に要する期間であり、この期間内に二次転写ローラ２６に正規極性電圧５１と同等かそれ以下の正規極性中間電圧５２を印加する。これにより帯電不良トナーが二次転写ローラ２６から転写ベルト１５側に除去され、直後の通常印字でも用紙裏汚れの発生が解消された。
【００５９】
正規極性中間電圧５２は、用紙Ｐを介さず直接転写ベルト１５に印加されるため、正規極性電圧５１より低い電圧でも、帯電不良トナーを転写ベルト１５に転写するには十分な電圧となるので、図５に示すように、正規極性中間電圧５２は正規極性電圧５１よりも低いほうが好ましい。
【００６０】
その理由は、用紙Ｐを介さず直接転写ベルト１５に強い電圧を印加すると、転写ベルト１５への負担が大きく、場合によっては転写ベルト１５に局部的な抵抗変化をきたすことがあるからである。
【００６１】
このように、本実施例によれば、強制印字トナー４８の付着防止期間Ａと通常の印字パターンの転写期間Ｂとの間に、付着防止期間Ａで二次転写ローラに付着した劣化トナーの中の帯電不良トナーを除去する帯電不良トナー除去期間Ｃを設ける。
【００６２】
これにより、現像特性安定化のためにトナー強制消費処理を行った場合に発生する強制消費トナーによる二次転写ローラ汚れに起因する用紙の裏汚れを防止するだけでなく、劣化トナーの中の帯電不良トナーによる裏汚れも防止することができるようになる。
【実施例２】
【００６３】
ところで、中間転写ベルトユニットの転写ベルトは、前述したように画像を構成するトナー粒子をベルト面に吸着し、それを一括して被転写材である紙などに転写する。トナーは電荷を帯びた帯電粒子でもあるので、トナー画像を転写ベルトから用紙に移動させるには紙の裏側から電圧を印加する。
【００６４】
このように最終的にトナー画像が二次転写部の用紙に到達するまでに、４色のトナー画像が転写ベルト上に多重に転写されるため、どうしても転写ベルトの表面の状態から敏感に影響を受け、場合により画像劣化を招きやすい。
【００６５】
また、転写ベルトを架張しながら回転させるため、ベルト搬送機構には多数のローラを使用し、転写ベルトを屈曲させながら所望の方向へ移動させるため、軸方向では蛇行問題、周方向では皺や筋の発生などの問題を起すことがあった。
【００６６】
図６(a)は実施例２に係るプリンタ１の中間転写ベルトユニット３のみを取り出して簡略に示す側面図であり、図６(b)は同図(a)を矢印ｂ方向に見た平面である。尚、図６(a),(b)には、図１に示した構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。
【００６７】
図６(a)に示すように、転写ベルト１５には、内側面に圧接し、内側面から外側面に向けて転写ベルト１５を駆動ローラ１６と従動ローラ１７間に張設するテンションローラ２０が配置されている。
【００６８】
転写ベルト１５は、テンションローラ２０からのより強い張設力で張設されているほうが、転写トナー像を二次転写部まで正しく搬送できるが、あまり強く張設すると、図６(b)に示すように、複数個所に点在するテンションラインと呼ばれるベルトの搬送方向に沿った皺５３が発生したりする。
【００６９】
テンションラインの発生は、転写ベルトの成型上どうしても避けられない微小な周長変動が原因となっている。転写ベルトを効率よく回転させようとすると、転写ベルトにテンションを掛けざるを得ないのでテンションラインが発生しやすい。
【００７０】
一次転写ローラ１８と感光体ドラム８の密着力がテンションラインに勝る場合は初期的には画像障害は発生しない。しかし、このテンションラインが発生したまま転写ベルトを周回させ続けると、ベルト自体に永久的に筋状の窪みが用紙搬送方向に発生してしまう。
【００７１】
図７(a)は図６(b)同様に、中間転写ベルトユニット３の平面図であり、図７(b)は同図(a)のＤ−Ｄ´矢視断面図である。図７(a),(b)は、転写ベルト１５の用紙搬送方向に沿って発生した永久的な筋状の窪み５４を示している。この筋状の窪み５４は、一次転写において白筋や黒筋の発生原因となる。
【００７２】
ところで、昨今の画像特性の向上に伴い、画像を形成するトナー粒子の径が小さいほど階調表現に幅が増すことや高解像度性が得られることから、２０１０年現在ではトナー粒径は６μｍ以下を採用することが主流となってきている。このことから、転写ベルト面の微小な変化は、形成される画像の画質に敏感な影響を与えるようになっている。
【００７３】
そこで、本発明者は、種々検討と試験の結果、転写ベルト１５を保持する駆動ローラ１６と従動ローラ１７をクラウン形状に形成すると、転写ベルト１５を強く張設しても皺５３や筋状の窪み５４が発生しないことを発見した。
【００７４】
図８(a)は実施例２に係るプリンタの中間転写ベルトユニットの改良後の駆動ローラ１６と従動ローラ１７のクラウン形状を示す図であり、図８(b) は改良後の転写ベルトの筋の発生態様を示すグラフである。
【００７５】
図８(a)は、駆動ローラ１６と従動ローラ１７の改良前の形状を破線５５で示し、改良後のクラウン形状、すなわちローラの直径が両端部５６ａから中央部５６ｂに行くほど徐々に大きくなる形状を実線５６（５６ａ、５６ｂ）で示している。
【００７６】
なお、本実施例では、転写ベルト１５は誘電体樹脂によって構成され、体積抵抗率１Ｅ１０Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間１０ｓｅｃ、２３℃６０％ＲＨ）、厚みｔ＝１５０μｍのＥＴＦＥ樹脂を採用している。
【００７７】
また、図６(b)、図７(a)に示した１次転写ローラ１８は、φ８ｍｍの芯金と、厚さ２ｍｍの導電性ＮＢＲスポンジ層からなり、抵抗値が約１Ｅ６Ω（２３℃６０％ＲＨ）のものを用いた。
【００７８】
この抵抗値は、１次転写ローラ１８を、接地された対向ローラに５００ｇ重の荷重で加圧して、１０８ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させながら、芯金に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。
【００７９】
本例では、クラウン形状の駆動ローラ１６と従動ローラ１７に掛け渡された転写ベルト１５に、テンションローラ２０によって２５０ｇｆ〜１０００ｇｆまで、張設力を変化させて、テンションラインの発生具合を目視した。
【００８０】
結果は図８(b)に実線で示すベルトテンションと発生する筋の数との関係を示すグラフ５７のように、テンションローラ２０による張設力が約５００ｇｆまでは筋の発生数にほとんど増加は見られなかった。
【００８１】
尚、図８(b)には、比較のため改良前の駆動ローラ１６と従動ローラ１７に掛け渡した転写ベルト１５に、テンションローラ２０によって２５０ｇｆ〜１０００ｇｆまで張設力を変化させた場合のテンションラインの発生数を破線のグラフ５８で示している。
【００８２】
この場合は、テンションローラ２０の張設力が２５０ｇｆを超えると、張設力の増加に比例してテンションラインの発生数が増加することが判明する。以上のことから、実施例２における駆動ローラ１６と従動ローラ１７のクラウン化は、転写ベルトの筋の発生数を抑えることに有効であることが実証された。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００８４】
感光体に静電潜像を書き込む潜像書込ヘッドと、該潜像書込ヘッドにより書き込まれた前記静電潜像を現像してトナー画像とする現像器と、前記トナー画像を前記感光体から無端状の中間転写ベルトに転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー画像を二次転写部において記録部材に転写する二次転写ローラと、前記二次転写部における転写工程の後の前記中間転写ベルトの表面に付着している残留トナーを除去する除去装置と、を備える画像形成装置において、
所定のタイミングで前記中間転写ベルトの表面に所定のトナー強制消費用のトナー画像を形成するトナー強制消費用画像形成手段と、
前記トナー強制消費用のトナー画像が前記二次転写部を通過中に前記二次転写ローラに通常転写時の極性とは逆極性の電圧を印加する逆極性電圧印加手段と、
前記トナー強制消費用画像形成手段と前記逆極性電圧印加手段による処理工程の終了後に、前記二次転写部において前記記録部材に通常のトナー画像を転写するに際し、前記通常のトナー画像の先端が前記二次転写部に到達する前に、前記二次転写ローラに通常転写時の極性と同一極性で且つ通常転写時の電圧よりも弱い電圧を印加しつつ前記二次転写ローラを少なくとも１回転させ、前記通常のトナー画像の先端が前記二次転写部に到達する直前に、前記二次転写ローラに印加する電圧を前記通常転写時の電圧に復帰させるよう制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【００８５】
前記中間転写ベルトは、循環移動する両端部を駆動ローラと従動ローラに掛け渡され、循環移動する適宜の位置で付勢部材により内面側から外面側に付勢されて前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で張設され、
前記駆動ローラと前記従動ローラは、直径が両端部から中央部に行くほど徐々に大きくなるクラウン形状に形成されている、
ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、トナー強制消費処理の直後の印刷実行において劣化トナーの中の逆極性又は帯電不良のトナーによる印刷用紙の裏汚れが発生しない画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１  プリンタ
２  画像形成部
３  中間転写ベルトユニット
４  給紙部
５  定着装置
６（６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ）  画像形成ユニット
７  トナー容器（トナーカートリッジ）
８  感光体ドラム
９  クリーナ
１１  帯電ローラ
１２  光書込ヘッド
１３  現像器
１４  現像ローラ
１５  中間転写ベルト（転写ベルト）
１６  駆動ローラ
１７  従動ローラ
１８  一次転写ローラ
１９  ベルトクリーナ
２０  テンションローラ
Ｐ  用紙
２１  給紙カセット
２２  用紙取出ローラ
２３  給送ローラ
２４  捌きローラ
２５  待機搬送ローラ対
２６  二次転写ローラ
２７  ヒータ
２８  加熱ローラ
２９  加圧ローラ
３１  排紙トレー
３２  排紙ローラ対
３５  ＣＰＵ（central processing unit)
３６  インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
３７  プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
３８  プリンタ印字部
３９  ＲＯＭ（read only memory）
４１  ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
４２  操作パネル
４３  センサ部
４４  フレームメモリ
４５  ベルト駆動部
４６  搬送機構駆動部
４７  印加電圧出力部
４８（４８ｋ、４８ｃ、４８ｍ、４８ｙ）  強制印字パターン（強制印字トナー）
４９  逆極性電圧
５１  正規極性電圧
５２  正規極性中間電圧
５３  皺
５４  筋状の窪み
５５  改良前の形状
５６（５６ａ、５６ｂ）  改良後の形状
５７  ベルトテンションと発生する筋の数との関係を示すグラフ（改良後）
５８  比較のためベルトテンションと発生する筋の数との関係を示すグラフ（改良前）
【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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