(57)【要約】【課題】用紙に２次転写されずに中間転写ベルト上に残留した残トナーを、中間転写ベルトから感光体に逆転写して中間転写ベルト上から除去する画像形成装置において、中間転写体から感光体へ残トナーが逆転写する割合を低下させないようにする。【解決手段】中間転写ベルト３３上の残トナーの存在範囲と、感光体２０から中間転写ベルト３３に転写されるトナー像の１次転写予定範囲とが重なる場合には、１次転写ローラ２４による、中間転写ベルト３３から感光体２０への残トナーの逆転写と、感光体２０から中間転写ベルト３３へのトナー像の１次転写とが同時に生じないように、感光体２０に静電潜像を形成する時期を遅らせる。【選択図】図２
2013222110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在の像担持体と、
回転自在の中間転写体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を色の異なるトナーで現像する複数の現像手段と、
前記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電圧を印加することによって前記中間転写体に１次転写させる１次転写手段と、
前記中間転写体上に１次転写されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することによって被転写部材に２次転写させる２次転写手段と、
２次転写手段よりも前記中間転写体の回転方向下流側に設けられた、２次転写されずに前記中間転写体上に残留した残トナーを、１次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させる帯電手段と、前記像担持体への静電潜像の形成を制御する制御手段とを備え、
前記中間転写体上に残留した残トナーを、前記帯電手段によって、１次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させ、１次転写手段によって前記中間転写体から前記像担持体に残トナーを逆転写して前記中間転写体上から除去する画像形成装置において、
前記中間転写体上の残トナーの存在範囲と、前記像担持体から前記中間転写体に転写されるトナー像の１次転写予定範囲とが重なる場合に、前記制御手段は、１次転写手段による、前記中間転写体から前記像担持体への残トナーの逆転写と、前記像担持体から前記中間転写体へのトナー像の１次転写とが同時に生じないように、前記像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の現像手段に対応して複数の像担持体と複数の１次転写手段とが設けられ、
前記中間転写体の回転方向最上流に位置する像担持体と１次転写手段とによって、前記中間転写体に残留した残トナーを前記中間転写体から除去する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体上の残トナーの存在範囲を、中間転写体に直近に１次転写されたトナー像の存在範囲とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー像の存在範囲を格子状に区分けし、それぞれの区分ごとに残トナーが存在するかどうか判断する請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体上の残トナー率を、環境条件、被転写部材の種類、中間転写体に１次転写されたトナー像の色の少なくとも１つに基づいて算出し、算出された残トナー率が所定値以上の場合に前記中間転写体上に残トナーが存在すると判断する請求項３又は４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、色の異なるトナー像を中間転写体上に１次転写して重ね合わせた後、被転写材に一括して２次転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるフルカラー画像形成装置として、像担持体としての感光体に色の異なるトナー像を形成し、これらのトナー像を中間転写体に１次転写して順次重ね合わせフルカラーのトナー像とした後、用紙などの被転写部材に２次転写する装置が知られている。
【０００３】
このようなフルカラー画像形成装置において、２次転写せずに中間転写体上の残留した残トナーを中間転写体上から除去する方法として、耐久性等の観点から電界クリーニング方式が用いられつつある。
【０００４】
そして、電界クリーニング方式の一つとして、１次転写手段に印加される電極と同極性の電圧をクリーニング部材に印加して残トナーを逆帯電させて、１次転写時に残トナーを中間転写体から感光体に逆転写し、感光体のクリーニング部材で回収する方式（以下、「逆帯電方式」と記すことがある）が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平9-44007号公報
【特許文献２】特開平9-50198号公報
【特許文献３】特開2005-250412号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記提案の逆帯電方式について本発明者等が種々検討を重ねたところ、図９（ａ）に示すように、１次転写領域において残トナーが逆転写される際に、感光体２０上にトナー像が形成されていない場合には、残トナーは中間転写体３３から感光体２０に円滑に逆転写される一方、図９（ｂ）に示すように、感光体２０上にトナー像が形成されている場合には、残トナーが感光体２０に逆転写される割合が極端に低くなり、感光体側に回収できなかった残トナーが、次のトナー像に入り込んだ。トナー像中に入り込んだ残トナー（黒色）の割合（黒化面積率（％））を測定したところ、図１０に示すように、感光体２０上にトナー像が形成されていなかった場合の黒化面積率は０．２％であったのに対し、感光体上にトナー像（ベタ画像）が形成されていた場合の黒化面積率は１．０％と格段に高い値であった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆帯電方式を用いた画像形成装置において、中間転写体から感光体に残トナーが逆転写する割合を低下させないことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、回転自在の像担持体と、回転自在の中間転写体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を色の異なるトナーで現像する複数の現像手段と、前記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電圧を印加することによって前記中間転写体に１次転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上に１次転写されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することによって被転写部材に２次転写させる２次転写手段と、２次転写手段よりも前記中間転写体の回転方向下流側に設けられた、２次転写されずに前記中間転写体上に残留した残トナーを、１次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させる帯電手段と、前記像担持体への静電潜像の形成を制御する制御手段とを備え、前記中間転写体上に残留した残トナーを、前記帯電手段によって、１次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させ、１次転写手段によって前記中間転写体から前記像担持体に残トナーを逆転写して前記中間転写体上から除去する画像形成装置において、前記中間転写体上の残トナーの存在範囲と、前記像担持体から前記中間転写体に転写されるトナー像の１次転写予定範囲とが重なる場合に、前記制御手段は、１次転写手段による、前記中間転写体から前記像担持体への残トナーの逆転写と、前記像担持体から前記中間転写体へのトナー像の１次転写とが同時に生じないように、前記像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記複数の現像手段に対応して複数の像担持体と複数の１次転写手段とを設けて、前記中間転写体の回転方向最上流に位置する像担持体と１次転写手段とによって、前記中間転写体に残留した残トナーを前記中間転写体から除去するようにしてもよい。
【００１０】
前記中間転写体上の残トナーの存在範囲は、中間転写体に直近に１次転写されたトナー像の存在範囲とするのが好ましい。
【００１１】
また、前記トナー像の存在範囲を格子状に区分けし、それぞれの区分ごとに残トナーが存在するかどうか判断するのが好ましい。
【００１２】
そしてまた、前記中間転写体上の残トナー率を、環境条件、被転写部材の種類、中間転写体に１次転写されたトナー像の色の少なくとも１つに基づいて算出し、算出された残トナー率が所定値以上の場合に前記中間転写体上に残トナーが存在すると判断するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置では、中間転写体上の残トナーの存在範囲と、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の１次転写予定範囲とが重なる場合には、像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせて、中間転写体から像担持体への残トナーの逆転写と、像担持体から中間転写体へのトナー像の１次転写とが同時に生じないようにするので、中間転写体から感光体に残トナーが逆転写する割合を低下させることがない。これにより、残トナーが多くなる特殊な条件下でもノイズのない高画質な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図である。
【図２】図１の画像形成装置の中間転写ベルト３３及びその周辺の概説図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す要部概説図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す要部概説図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す要部概説図である。
【図６】温度と湿度によって残トナーの発生しやすい領域を示す図である。
【図７】トナー像の存在範囲を格子状に区分けする際の区分の大きさを例示した図である。
【図８】実施例及び比較例において実施した制御のフローチャートである。
【図９】中間転写体から感光体へ残トナーが逆転写されるときの状態図である。
【図１０】残トナーが逆転写される際に感光体にトナー像があるかどうかによって、黒化面積率が違うことを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図を示す。図１の画像形成装置は所謂タンデム方式のカラープリンターＤである。もちろん、プリンターのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式であっても構わない。
【００１７】
画像形成装置Ｄは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト（中間転写体）３３を有する。中間転写ベルト３３は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ３１，３２に掛架されている。ローラ３２は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３２は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３３とこれに接するローラ３１は従動回転する。ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、２次転写ローラ（２次転写手段）３４が不図示の付勢手段によって常時圧接している。２次転写ローラ３４には電圧印加装置３５が接続されている。この２次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部（２次転写領域）において中間転写ベルト３３上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙（被転写部材）Ｐに転写される。
【００１８】
ローラ３１とローラ３２とに掛架された中間転写ベルト３３の下側には、中間転写ベルト３３の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「作像ユニット２」と総称することがある）が、装置本体に対して着脱自在に配置されている。これらの作像ユニット２では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像が作成される。
【００１９】
作像ユニット２は、静電潜像担持体として回転自在の円筒状の感光体２０を有する。そして、感光体２０の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、感光体帯電装置２１、現像装置（現像手段）２３、１次転写ローラ（１次転写手段）２４、および感光体クリーニング装置６が配置されている。感光体クリーニング装置６はクリーニングブレードを備え、その一端側を感光体２０の外周面に当接させて、感光体２０の表面に残留するトナーを除去・回収している。１次転写ローラ２４は中間転写ベルト３３を挟んで感光体２０に圧接し、ニップ部（１次転写領域）を形成している。また、作像ユニット２の下方には露光装置２２が配置されている。
【００２０】
この図に示す実施形態では、１次転写手段および２次転写手段としてローラ方式のものを用いているが、転写手段の種類は特に限定されるものでなく、ベルト方式のものを用いてももちろん構わない。
【００２１】
中間転写ベルト３３の上方には、各色の現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ（以下、「ホッパー４」と総称することがある）がそれぞれ配置されている。また、露光装置２２の下部には、給紙装置として給紙カセット５０が着脱可能に配置されている。給紙カセット５０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙カセット５０の近傍に配置された給紙ローラ５１の回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット５０から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５２に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域に送り出される。
【００２２】
画像形成装置Ｄは、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。
【００２３】
カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像ユニット２において、所定の周速度で回転駆動される感光体２０の外周面が、感光体帯電装置２１により帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給される帯電したトナーにより顕在化される。そして、感光体２０の表面に形成された各色のトナー像が、感光体２０の回転によって１次転写領域に達すると、１次転写ローラ２４にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、トナー像は、感光体２０から中間転写ベルト３３上に１次転写される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体２０から中間転写ベルト３３上へトナー像が１次転写されて重ねられカラートナー像となる。
【００２４】
一方、中間転写ベルト３３に転写されることなく感光体２０上に残った残留トナーは、感光体クリーニング装置６で掻き取られ、感光体２０の外周面から除去される。
【００２５】
重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３３によって２次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対５２から２次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、２次転写ローラ３４に電圧印加装置３５から、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、４色のトナー像が、２次転写領域において中間転写ベルト３３から用紙Ｐに転写（２次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５３によって排紙トレイ５４に排出される。
【００２６】
一方、用紙Ｐに転写することなく中間転写ベルト３３上に残留した残トナーは、２次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部よりも、中間転写ベルト３３の回転方向下流側に設けられた帯電装置９ａによって、１次転写ローラ２４に印加される電圧と同極性に帯電される。そして、作像ユニット２Ｙの１次転写領域において中間転写ベルト３３から感光体２０に逆転写され、感光体クリーニング装置６によって回収される。なお、露光装置２２の制御を含む画像形成動作の制御および転写動作の制御は、制御装置（制御手段）１０によって行われる。
【００２７】
図２に、中間転写ベルト３３及びその周辺の概説図を示す。帯電装置９ａは、反時計回りに回転し、中間転写ベルト３３に接触する帯電ブラシ９１と、反時計回りに回転し、帯電ブラシ９１と接触する回収ローラ９２と、回収ローラ９２に圧接するクリーニングブレード９３と、帯電ブラシ９１と中間転写ベルト３３を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ９４とを有する。帯電ブラシ９１には、回収ローラ９２を介してプラス極性の電圧が印加され、対向ローラ９４は接地されている。なお、対向ローラ９４は、ローラ形状の他、例えば板状などであっても構わない。
【００２８】
帯電ブラシ９１は、芯金と、芯金の外周に設けられたブラシ繊維とを有する。例えば、全体が導電性の基布又は裏面に導電剤をコーティング等した導電性の基布に、導電性のブラシ繊維が織り込まれ、かかる基布が芯金に巻き付けられ導電性接着剤等で接着されたものが挙げられる。ブラシ繊維としては、ナイロン系、ポリエステル系、アクリル系、レーヨン系などが使用でき、カーボンブラックなどの導電材を繊維中に添加することにより抵抗を調整できる。ブラシ繊維の抵抗としては、１０５Ω・ｃｍ〜１０１３の範囲が好ましい。繊維の太さは１デニール〜１０デニールの範囲が好ましく、植毛密度は５０ｋｆ／ｉｎｃｈ２〜３００ｋｆ／ｉｎｃｈ２の範囲が好ましい。繊維の太さが１デニールより小さい場合や植毛密度が５０ｋｆ／ｉｎｃｈ２よりも少ない場合には、十分な掻き取り力が得られないおそれがある。反対に、繊維の太さが１０デニールより大きい場合や植毛密度が３００ｋｆ／ｉｎｃｈ２よりも多い場合には、中間転写ベルト３３への負荷が大きくなり、中間転写ベルト３３を損傷させるおそれがある。加えて、植毛密度が高くなると、掻き取り力は強くなるものの、掻き取った残トナーの吐き出し性が悪くなり、長期にわたって性能を維持することが図れない。
【００２９】
帯電ブラシ９１の周速は、中間転写ベルト３３の周速に対応して適宜決定すればよい。具体的には、帯電ブラシ９１の周速は、中間転写ベルト３３の周速に対して０．３倍〜２倍の範囲が好ましい。帯電ブラシ９１の周速が中間転写ベルト３３の周速の０．３倍よりも遅いと、中間転写ベルト３３上の残トナーの掻き取り力を十分には確保できないことがある。一方、中間転写ベルト３３の周速の２倍より速いと、帯電ブラシ９１や中間転写ベルト３３に過剰な負荷がかかる。
【００３０】
帯電ブラシ９１の、中間転写ベルト３３への食い込み量については特に限定はないが、一般に、ブラシのパイル長の厚みの１０％〜４０％の範囲が好ましい。帯電ブラシ９１の食い込み量がブラシのパイル長の厚みの１０％未満であると、中間転写ベルト３３上の残トナーの掻き取り力を十分には確保できないことがある。一方、帯電ブラシ９１の食い込み量がブラシのパイル長の厚みの４０％未満であと、帯電ブラシ９１や中間転写ベルト３３に過剰な負荷がかかる。
【００３１】
回収ローラ９２としては、例えば、金属ローラや、金属ローラの表面を樹脂で被覆したものなどが好適に使用される。また、クリーニングブレード９３としては、例えば、金属ブレードやゴムブレードなどが好適に使用される。対向ローラ９４としては、例えば、金属ローラや発泡ローラなどが好適に使用される。
【００３２】
用紙Ｐに転写せずに中間転写ベルト３３上に残留した残トナーの多くは、２次転写ローラ３４の印加電圧と同極性（ここではプラス極性）であるが、一部マイナス極性の残トナーも存在する。マイナス極性の残トナーは帯電ブラシ９１に付着する。帯電ブラシ９１に付着した残トナーは、帯電ブラシ９１と回収ローラ９２と接触部において回収ローラ９２に移動し、回収ローラ９２に圧接するクリーニングブレード９３によって回収される。一方、プラス極性の残トナーは、帯電ブラシ９１によって帯電調整されて、中間転写ベルト３３の回転によって作像ユニット２Ｙの１次転写領域に搬送される。
【００３３】
作像ユニット２Ｙの１次転写領域において、１次転写ローラ２４にプラス極性の電圧が印加されることによって、中間転写ベルト３３から感光体２０に残トナーは逆転写される。逆転写された残トナーは、感光体２０の回転によって感光体クリーニング装置６へ搬送され回収される。
【００３４】
ここで重要なことは、残トナーが中間転写ベルト３３から感光体２０へ逆転写される際に、感光体２０の１次転写領域にトナー像が形成されていないことである。すなわち、中間転写ベルト３３上の残トナーの存在範囲と、感光体２０から中間転写ベルト３３に転写されるトナー像の、中間転写ベルト３３上の１次転写予定範囲とが重なる場合には、感光体２０に静電潜像を形成する時期を遅らせて、中間転写ベルト３３から感光体２０への残トナーの逆転写と、感光体２０から中間転写ベルト３３へのトナー像の１次転写が同時に起こらないようにすることである。これにより、残トナーが中間転写ベルト３３から感光体２０へ円滑に逆転写される。
【００３５】
感光体２０から中間転写ベルト３３に転写されるトナー像の、中間転写ベルト３３上の１次転写予定範囲は、プリンターＤに送信されたデジタル画像データから特定できる。
【００３６】
一方、中間転写ベルト３３の残トナーの存在範囲は、中間転写ベルト３３上に直近に一次転写されたトナー像の存在範囲とすればよい。なお、中間転写ベルト３３上に直近に一次転写されたトナー像の存在範囲は、プリンターＤに送信されたデジタル画像データから特定することができる。より好ましくは、特定されたトナー像の存在範囲を格子状に区分けし、それぞれの区分ごとに残トナーが存在するかどうかを判断するのがよい（図７を参照）。
【００３７】
中間転写ベルト３３上に残トナーが存在するかどうかは、環境条件や被転写部材の種類などによって判断することができる。中間転写ベルト３３上の残トナーの有無の判断例について以下説明する。
【００３８】
まず環境条件について、図６に示すように、温度と湿度とによって「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の３つの領域に分ける。また、用紙の種類を、転写性の悪いものから順に紙種ア、紙種イ、紙種ウ、紙種エに分類する。そして、環境条件と使用する用紙の種類とから、中間転写ベルト３３上の残トナー率を算出する。具体的には、環境条件と用紙の種類とから、中間転写ベルト３３上のトナー像の印字率に掛ける係数を定め、印字率に当該係数を掛けた結果を残トナー率とする。トナー像の存在範囲を格子状に区分けした場合、各区分ごとの印字率は、プリンターＤに送信されたデジタル画像データから特定できる。そして、算出した残トナー率が所定値以上(例えば０．８以上)ある場合には、当該区分に残トナーが存在すると判断する。一般に、環境条件が高温・高湿であるほど中間転写ベルト３３上の残トナー率は多くなる。また、トナー像がカラー像である場合であるよりも黒色像である場合の方が残トナー率は多くなる。表１及び表２に、印字率に掛ける係数の一例を示す。表１はトナー像が黒色の場合であり、表２はトナー像がその他の色の場合である。
【００３９】
【表１】
2013222110.tif 000003
【００４０】
【表２】
2013222110.tif 000004
【００４１】
例えば、環境条件が「Ａ」、紙種が「ア」であった場合、表１および表２から係数はいずれも０．１となるから、トナー像の印字率に係数（０．１）を掛けた残トナー率が、残トナーの有無の判断基準（０．８）を超えることはなく、中間転写ベルト３３上に残トナーはないと判断される。一方、環境条件が「Ｃ」、紙種が「イ」であった場合、表１および表２から黒色トナー像の係数は１．０、黒色以外のトナー像の係数は０．２となるから、黒色トナー像の印字率が０．６、マゼンタ色トナー像の印字率が０．８、シアン色トナー像の印字率が０．６である区分では、
残トナー率＝（０．６×１．０＋０．８×０．２＋０．６×０．２）
＝０．８８
となって、残トナーの有無の判断基準（０．８）を超え、当該区分には残トナーがあると判断される。
【００４２】
図３に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す要部概説図を示す。図３に示す画像形成装置が、図２で示した画像形成装置と異なる点は、帯電装置９ａの上流側に、クリーニング装置７を設けた点である。クリーニング装置７は、帯電装置９ａと同様の構成を有し、反時計回りに回転し、中間転写ベルト３３に接触するクリーニングブラシ７１と、反時計回りに回転し、クリーニングブラシ７１と接触する回収ローラ７２と、回収ローラ７２に圧接するクリーニングブレード７３と、クリーニングブラシ７１と中間転写ベルト３３を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ７４とを有する。クリーニングブラシ７１には、回収ローラ７２を介してマイナス極性の電圧が印加され、対向ローラ７４は接地されている。
【００４３】
前述のように、用紙Ｐに転写することなく中間転写ベルト３３上に残留した残トナーの多くは、２次転写ローラ３４の印加電圧と同極性（プラス極性）であるので、クリーニング装置７を設けることによって残トナーの多くをここで回収できるようになる。加えて、マイナス極性に帯電している残トナーは、帯電装置９ａで回収されるので、クリーニング装置７および帯電装置９ａを通過して、作像ユニット２Ｙの１次転写領域に搬送される残トナーは格段に少なくなる。
【００４４】
図４に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す要部概説図を示す。図４に示す画像形成装置が、図２で示した画像形成装置と異なる点は、帯電装置としてソリッドローラ方式のものを用いた点にある。帯電装置９ｂは、時計回りに回転自在の帯電ローラ９５と、帯電ローラ９５に圧接するクリーニングブレード９３と、帯電ローラ９５と中間転写ベルト３３を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ９４とを有する。帯電ローラ９５には、プラス極性の電圧が印加され、対向ローラ９４は接地されている。帯電ローラ９５は金属材料などからなるソリッドローラであって、中間転写ベルト３３の回転によって従動回転する。
【００４５】
用紙Ｐに転写することなく中間転写ベルト３３上に残留した残トナーのうちマイナス極性の残トナーは、プラス電圧が印加された帯電ローラ９５に付着しクリーニングブレード９３によって回収される。また、プラス極性の残トナーは、帯電ローラ９５によって帯電量が調整され、中間転写ベルト３３の回転によって１次転写領域へと搬送される。
【００４６】
帯電ローラ９５としては、例えば、円筒状の金属製芯金の表面に樹脂層を形成したものが好適に使用される。樹脂層の抵抗率は１０５Ω・ｃｍ〜１０１４Ω・ｃｍの範囲が好ましく、樹脂層の厚みは２０μｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００４７】
図５に、本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す要部概説図を示す。図５に示す画像形成装置が、図２で示した画像形成装置と異なる点は、帯電装置として弾性ローラ方式のものを用いた点にある。帯電装置９ｃは、反時計回りに回転し、中間転写ベルト３３に接触する弾性ローラ９６と、反時計回りに回転し、弾性ローラ９６と接触する回収ローラ９２と、回収ローラ９２に圧接するクリーニングブレード９３と、弾性ローラ９６と中間転写ベルト３３を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ９４とを有する。弾性ローラ９６には、回収ローラ９２を介してプラス極性の電圧が印加され、対向ローラ９４は接地されている。
【００４８】
用紙Ｐに転写することなく中間転写ベルト３３上に残留した残トナーのうちマイナス極性の残トナーは、プラス電圧が印加された弾性ローラ９６に付着した後、回収ローラ９２へ移動しクリーニングブレード９３によって回収される。また、プラス極性の残トナーは、弾性ローラ９６によって帯電量が調整され、中間転写ベルト３３の回転によって１次転写領域へと搬送される。
【００４９】
弾性ローラ９６としては、例えば、芯金の外周にポリウレタンフォーム層が形成されたものが好適に使用される。ポリウレタンフォーム層は、多数のセル（気泡）を有し、１つのセルは隣り合うセルと開口を介して連なっている。セルの壁面全体の面積Ｓに対する開口面積Ｓ１の比率を開口率としたとき、ポリウレタンフォーム層のセル開口率は３％〜５０％の範囲であるのが好ましい。ポリウレタンフォーム層のセル開口率をこのような範囲とすることによって、ポリウレタンフォーム層が変形しやすくなり、中間転写ベルト３３により密着して残トナーの掻き取り性が向上する。また同時に、回収した残トナーがポリウレタンフォーム層に詰まることがなく長期にわたって性能が維持できる。ポリウレタンフォーム層のセル径に特に限定はないが、通常、５０μｍ〜１０００μｍの範囲が好ましい。
【００５０】
中間転写ベルト３３と弾性ローラ９６との間に所定の電界を形成させるために、ポリウレタンフォーム層は導電性とされる。ポリウレタンフォーム層の体積抵抗に特に限定はないが、通常、１０３Ω・ｃｍ〜１０７Ω・ｃｍの範囲が好ましい。ポリウレタンフォーム層の体積抵抗が１０３Ω・ｃｍよりも低いと、中間転写ベルト３３とポリウレタンフォーム層との接触ギャップが小さくなった部分で電界が強くなってリークが発生し、ポリウレタンフォーム層や中間転写ベルト３３が損傷するおそれがある。一方、ポリウレタンフォーム層の体積抵抗が１０７Ω・ｃｍよりも高いと、電源電圧を高くしなければならず電源装置の大型化・重量化する。
【００５１】
弾性ローラ９６の、中間転写ベルト３３に対する圧接力については特に限定はないが、一般に、圧接力が小さいと中間転写ベルト３３上の残トナーのクリーニング性が確保できないおそれがあり、圧接力が大きいとポリウレタンフォーム層に過剰な負荷がかかり、耐久性に低下するおそれがある。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。
【００５３】
実施例１〜６
画像形成装置として、コニカミノルタ社製「bizhub Pro C6000L」の中間転写ベルトのクリーニング部を、図２，図３，図４の各構造に改造したものを用い、以下に説明する制御パターンで制御を行って残トナーのクリーニング性および画像形成効率を評価した。評価結果を表３にまとめて示す。
【００５４】
（制御パターン）
図８に制御のフローチャートを示す。環境条件と使用する紙種とから、例えば表１と表２を用いて、印字率に掛ける係数を決定する（ステップＳ１０１）。そして、各区分ごとに残トナー率を算出する（ステップＳ１０２）。次いで、算出した残トナー率が０．８以上の区分があるかどうかが判断される（ステップＳ１０３）。残トナー率が０．８以上の区分がなければ、中間転写ベルト上に残トナーはないと判断され制御は終了される。一方、残トナー率が０．８以上の区分があれば、当該区分には残トナーが存在すると判断され、残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重なるかどうかが次に判断される（ステップＳ１０４）。残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重ならなければ制御は終了する。一方、残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重なる場合には、残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重ならないように、感光体への静電潜像の形成時期が遅らされる（ステップＳ１０５）。
【００５５】
（図２に示す装置で使用する帯電装置の構成）
（帯電ブラシ）
導電性ナイロン
繊維密度：２４０ＫＦ／ｉｎｃｈ２
原糸抵抗：１０１０Ω・ｃｍ
外径：１６ｍｍ
中間転写ベルトに対する食い込み量：１．２ｍｍ
中間転写ベルトに対する周速比：１．０
（回収ローラ）
ＳＵＳ製金属ローラ
外径：１６ｍｍ
帯電ブラシに対する食い込み量：１．２ｍ
帯電ブラシに対する周速比：１．０
（印加電圧）
回収ローラに定電流で＋４０μＡ印加した。
【００５６】
（図３に示す装置で使用する帯電装置の構成）
（帯電ブラシ，クリーニングブラシ）
導電性ナイロン
繊維密度：２４０ＫＦ／ｉｎｃｈ２
原糸抵抗：１０１０Ω・ｃｍ
外径：１６ｍｍ
中間転写ベルトに対する食い込み量：１．２ｍｍ
中間転写ベルトに対する周速比：１．０
（回収ローラ）
ＳＵＳ製金属ローラ
外径：１６ｍｍ
帯電ブラシに対する食い込み量：１．２ｍ
帯電ブラシに対する周速比：１．０
（印加電圧）
それぞれの回収ローラに定電流で＋４０μＡ、−４０μＡをそれぞれ印加した。
【００５７】
（図４に示す装置で使用する帯電装置の構成）
帯電ローラ：金属ローラ表面を樹脂被覆したもの
抵抗：１０５Ω
外径：１６ｍｍ（金属ローラ１４ｍｍ，樹脂厚み１ｍｍ）
中間転写ベルトに対する押し込み量：０．４ｍｍ
回転：従動回転
【００５８】
（区分の大きさ）
トナー像の存在範囲を格子状に区分けする際の区分の大きさを、図７に示すように、２種類として各区分における残トナーの有無を判断した。
区分け「大」：２ｃｍ×２ｃｍ
区分け「小」：０．５ｃｍ×０．５ｃｍ
【００５９】
（クリーニング性評価）
クリーニング性を下記基準で評価した。
「◎」：すべての環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込んでいなかった。
「○」：一部の環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込んでいたが品質上問題
はなかった。
「×」：一部の環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込み、品質上問題があっ
た。
「××」：一部の環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込み、品質上非常に問          題があった。
【００６０】
（画像形成効率評価）
画像形成効率を下記基準で評価した。
「◎」：画像形成効率がまったく落ちなかった。
「○」：一部の環境、紙種において、画像形成効率は落ちたが影響は小さかった。
【００６１】
（総合評価）
総合評価を下記基準で行った。
「○」：クリーニング性及び画像形成効率の両評価において品質上問題がなかった。
「×」：クリーニング性及び画像形成効率の少なくとも一方の評価において品質上の問題
があった。
【００６２】
比較例１〜３
残トナーの存在範囲と次のトナー像の一次転写予定範囲とが重ならないように感光体への静電潜像の形成時期が遅らされる制御を行わなかった以外は、実施例１〜３と同様にして画像形成を行い、残トナーのクリーニング性および画像形成効率を評価した。評価結果を表３にまとめて示す。
【００６３】
【表３】
2013222110.tif 000005
【００６４】
表３から明らかなように、実施例１〜６の画像形成装置では、クリーニング性及び画像形成効率は良好で総合評価も優れていた。これに対し、比較例１〜３の画像家性装置では、クリーニング性が悪いため総合評価も悪かった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の画像形成装置では、中間転写体上の残トナーの存在範囲と、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の１次転写予定範囲とが重なる場合には、像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせて、中間転写体から像担持体への残トナーの逆転写と、像担持体から中間転写体へのトナー像の１次転写とが同時に生じないようにするので、中間転写体から感光体へ残トナーが逆転写される割合を低下させることがない。これにより、残トナーが多くなる特殊な条件下でもノイズのない高画質な画像が得られ有用である。
【符号の説明】
【００６６】
９ａ，９ｂ，９ｃ    帯電装置（帯電手段）
Ｐ    用紙（被転写部材）
１０    制御手段
２０    感光体（像担持体）
２３    現像装置（現像手段）
２４    １次転写ローラ（１次転写手段）
３３    中間転写ベルト（中間転写体）
３４    ２次転写ローラ（２次転写手段）
【図１】
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【図２】
2013222110.tif 000007
【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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【図１０】
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