(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成担持される像担持体と、
前記像担持体に対向配置される中間転写体と、
前記中間転写体上に前記像担持体上のトナー像を転写する一次転写手段と、
記録媒体上に前記中間転写体上のトナー像を転写する二次転写手段と、
前記二次転写手段の下流側且つ前記一次転写手段の上流側で、前記中間転写体上のトナーに当該トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電手段とを備えた画像形成装置において、
前記二次転写手段の下流側に隣り合い且つ前記逆帯電手段の上流側に隣り合う位置で、前記中間転写体上のトナーを補助的に回収する補助回収手段を備え、
前記補助回収手段は、前記中間転写体に対し接離自在に配設され且つ二次転写後の前記中間転写体上に残留する残留トナーの量が予め規定された所定量を超える場合には前記中間転写体に接触するものであり、
前記逆帯電手段は、前記中間転写体のトナー担持面側に配設される帯電ロールと、前記中間転写体を挟んで前記帯電ロールに対向し、かつ、前記中間転写体を駆動させる駆動ロールとからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記補助回収手段は、前記記録媒体への二次転写が実行不能となった画像用トナーの通過時に作動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記補助回収手段は、画質調整用トナーの通過時に作動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記補助回収手段は、前記中間転写体に当接配置されるブレードからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記補助回収手段は、前記中間転写体に接触する磁気ブラシを備え回転可能に配設されるマグネットロールと、当該磁気ブラシに所定の回収バイアスを印加する回収バイアス印加手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記磁気ブラシを構成する磁性粉の抵抗は１３ｌｏｇΩ以下であり、
前記回収バイアス印加手段による回収バイアスは、交流成分のピークトゥピーク電圧値をＶＰＰ１、トナー本来の帯電極性とは逆極性の直流成分の電圧値をＶＤＣ１としたとき、
｜ＶＤＣ１｜＋ＶＰＰ１／２≧１ｋＶ
なる関係を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記マグネットロールの回転方向は、前記中間転写体との対向部において当該中間転写体の移動方向とは逆方向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記逆帯電手段は、前記中間転写体に回転可能に接触配置され且つその体積抵抗率ρＶが４≦ρＶ≦１０ｌｏｇΩｃｍに設定される帯電ロールと、当該帯電ロールに所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
前記帯電バイアス印加手段による帯電バイアスは、交流成分のピークトゥピーク電圧値をＶＰＰ２、トナー本来の帯電極性とは逆極性の直流成分の電圧値をＶＤＣ２としたとき、
｜ＶＤＣ２｜＋ＶＰＰ２／２≧１．５ｋＶ
なる関係を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置のうち、前記帯電バイアス印加手段による帯電バイアスが直流成分のみからなるものにおいて、
前記帯電ロールに対しトナー本来の帯電極性と同極性のバイアスを印加する戻しバイアス印加手段を具備させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体を介して用紙等の記録媒体に転写するタイプの画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中間転写型の画像形成装置として、トナー像が形成担持される像担持体と、前記像担持体に対向配置される中間転写体と、前記中間転写体上に前記像担持体上のトナー像を転写する一次転写手段と、記録媒体上に前記中間転写体上のトナー像を転写する二次転写手段と、前記二次転写手段の下流側且つ前記一次転写手段の上流側で、前記中間転写体上のトナーに当該トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電手段とを備えたものが知られている（例えば特開平９−４４００７号、特開平９−５０１９８号公報参照）。
【０００３】
この画像形成装置では、二次転写後に中間転写体上に残留した残トナーを、逆帯電手段によってトナー本来の帯電極性とは逆極性に帯電させることで、次の一次転写と同時に像担持体へと戻し、像担持体に設けられたクリーナでクリーニングするようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような手法は、確かに、二次転写後の残トナーのように除去すべきトナー量が少ない場合においては、逆帯電手段を一度通過させるだけですべての残トナーの帯電極性を本来の帯電極性とは逆極性に帯電することができ、一次転写と同時に残トナーすべてを像担持体へと戻すことが可能である。
しかしながら、例えば紙詰まりによって記録媒体に二次転写を実行できなかった未転写トナーのように、除去すべきトナー量が多い場合においては、逆帯電手段を一度通過させるだけではすべての未転写トナーの帯電極性を本来の帯電極性と逆極性に帯電することができなくなってしまい、逆帯電手段を何度も通過させて徐々に極性反転を行わせ、像担持体へと戻すことが必要になる。
従って、その間は次の画像形成を開始することができず、画像形成効率の低下を招くこととなってしまう。
【０００５】
また、この種の画像形成装置では、中間転写体上の画像と画像の間の領域（インターイメージ部）等に、例えば画像濃度や画像の位置合わせ等の画質調整用トナー像を形成するものがあるが、これらは記録媒体に転写されずに中間転写体上に残り、しかも、二次転写後の残トナーよりもトナー量が多いことから、上述した未転写トナーと同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、除去すべきトナー量が多いような場合にも、中間転写体を複数回転させることなくトナーを除去することのできる画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１に示すように、トナー像Ｔが形成担持される像担持体１と、前記像担持体１に対向配置される中間転写体２と、前記中間転写体２上に前記像担持体１上のトナー像Ｔを転写する一次転写手段３と、記録媒体Ｋ上に前記中間転写体２上のトナー像Ｔを転写する二次転写手段４と、前記二次転写手段４の下流側且つ前記一次転写手段３の上流側で、前記中間転写体２上のトナーに当該トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電手段５とを備えた画像形成装置において、前記二次転写手段４の下流側に隣り合い且つ前記逆帯電手段５の上流側に隣り合う位置で、前記中間転写体２上のトナーを補助的に回収する補助回収手段６を備え、前記補助回収手段６は、前記中間転写体２に対し接離自在に配設され且つ二次転写後の前記中間転写体２上に残留する残留トナーの量が予め規定された所定量を超える場合には前記中間転写体２に接触するものであり、前記逆帯電手段５は、前記中間転写体２のトナー担持面側に配設される帯電ロールと、前記中間転写体２を挟んで前記帯電ロールに対向し、かつ、前記中間転写体２を駆動させる駆動ロールとからなることを特徴とする。
【０００８】
このような技術的手段において、本発明の対象となる画像形成装置は、例えば図１に示すように一つの像担持体１を具備した態様のものは勿論のこと、例えば、複数の像担持体１を具備した態様のもの（所謂タンデム型）や、これらを組み合わせた態様のもの等も含まれる。
【０００９】
また、像担持体１としては、トナー像Ｔが形成担持されるものであれば、感光体、誘電体等適宜選定して差し支えなく、その形状についてもドラム状、ベルト状を問わない。
更に、中間転写体２は、トナー像Ｔを担持搬送できるものであれば、その形状はロール状、ベルト状等適宜選定して差し支えないが、本発明ではベルト状のものを対象とする。
更にまた、一次転写手段３は、前記中間転写体２に前記像担持体１上のトナー像Ｔを静電転写するものであればよく、二次転写手段４も、記録媒体Ｋ上に前記中間転写体２上のトナー像Ｔを静電転写するものであればよい。
【００１０】
また、逆帯電手段５は、二次転写手段４の下流側且つ一次転写手段３の上流側で、中間転写体２上のトナーに当該トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する機能を有するものであり、中間転写体２に接触して帯電バイアスを印加する接触帯電タイプのものが用いられる。
ここで、逆帯電性能の確保という観点からすれば、前記逆帯電手段５として、トナーの内部層まで電荷を付与することのできる接触帯電方式が採用されている。そして、特に、中間転写体２に回転可能に接触配置され且つその体積抵抗率ρＶが４≦ρＶ≦１０ｌｏｇΩｃｍに設定される帯電ロールと、当該帯電ロールに所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段とを備えたもので構成することが好ましい。
【００１１】
このような態様において、前記帯電バイアス印加手段による帯電バイアスは、中間転写体２上のトナーを確実にトナー本来の帯電極性とは逆極性に帯電するという観点からすれば、交流成分のピークトゥピーク電圧値をＶPP2、トナー本来の帯電極性とは逆極性の直流成分の電圧値をＶDC2としたとき、
｜ＶDC2｜＋ＶPP2／２≧１．５ｋＶ
なる関係を有していることが好ましい。
但し、前記帯電バイアス印加手段による帯電バイアスが直流成分のみからなるものにおいては、前記帯電ロールにトナーが転移して付着するおそれがあるため、これを防止するという観点からすれば、前記帯電ロールに対しトナー本来の帯電極性と同極性のバイアスを印加する戻しバイアス印加手段を具備させることが好ましい。
【００１２】
更に、補助回収手段６は、二次転写手段４の下流側且つ前記逆帯電手段５の上流側で、前記中間転写体２上のトナーを補助的に回収する機能を有するものであれば適宜選定して差し支えなく、例えば、中間転写体２に当接配置されるブレードや、中間転写体２に接触する磁気ブラシを備え回転可能に配設されるマグネットロールと、当該磁気ブラシに所定の回収バイアスを印加する回収バイアス印加手段とを備えたもの等を用いることができる。
【００１３】
ここで、後者の態様すなわち補助回収手段６として、中間転写体２に接触する磁気ブラシを備え回転可能に配設されるマグネットロールと、当該磁気ブラシに所定の回収バイアスを印加する回収バイアス印加手段とを備えたものを用いる態様にあっては、回収性能の確保という観点からすれば、前記磁気ブラシを構成する磁性粉の抵抗は３ｌｏｇΩ以下とし、回収バイアス印加手段による回収バイアスは、交流成分のピークトゥピーク電圧値をＶPP1、トナー本来の帯電極性とは逆極性の直流成分の電圧値をＶDC1としたとき、
｜ＶDC1｜＋ＶPP1／２≧１ｋＶ
なる関係を有していることが好ましい。
【００１４】
そして、同様に回収性能の確保という観点からすれば、前記マグネットロールの回転方向については、前記中間転写体との対向部において当該中間転写体の移動方向とは逆方向とすることが好ましい。
【００１５】
また、補助回収手段６は、常時作動させるようにしても差し支えないが、中間転写体２にかかる負担等を考慮すれば、除去すべきトナー量が多い条件下でのみ作動させることが好ましい。
ここで、本発明者の調査によれば、逆帯電手段５を一度通過させることで本来の帯電極性と逆極性に帯電することのできるトナー量は０．５ｇ／ｍ2以下、好ましくは０．４ｇ／ｍ2以下であるので、補助回収手段６通過後の前記中間転写体２上の残トナー量を０．５ｇ／ｍ2以下（あるいは０．４ｇ／ｍ2以下）とすること、すなわち、補助回収手段６通過前のトナー量がこれより大きい場合には補助回収手段６を作動させることが好ましい。
そして、記録媒体Ｋへの二次転写が実行不能となった画像用トナーや、画質調整用トナーは、除去すべきトナー量が多くなるので、これらの通過時には補助回収手段６を作動させることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に関連する参考発明として、トナー像が形成担持される像担持体と、前記像担持体に対向配置される中間転写体と、前記中間転写体上に前記像担持体上のトナー像を転写する一次転写手段と、記録媒体上に前記中間転写体上のトナー像を転写する二次転写手段と、前記二次転写手段の下流側且つ前記一次転写手段の上流側で、前記中間転写体上のトナーに当該トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電手段とを備えた画像形成装置において、前記二次転写手段の下流側且つ前記逆帯電手段の上流側で、前記中間転写体上のトナーを均すトナー均し手段を備えることを特徴とするものが挙げられる。
【００１７】
この態様において、像担持体、中間転写体、一次転写手段、二次転写手段、及び逆帯電手段については、上述したものと同様のものから適宜選定して差し支えない。
【００１８】
そして、トナー均し手段については、前記二次転写手段の下流側且つ前記逆帯電手段の上流側で、前記中間転写体上のトナーを均す機能を有するものであれば適宜選定して差し支えない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明の第一の態様が適用された画像形成装置の実施の形態１の概略構成を示したものである。
同図において、符号１１は像担持体としての感光体ドラムであり、矢線Ａ方向への回転に伴い、その表面には帯電装置１２及び露光装置１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）などの周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。
また、この感光体ドラム１１の周囲にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の各色に対応した現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを搭載したロータリー現像装置１４が配設されており、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋのいずれかで現像することでトナー像Ｔを形成するようになっている。
尚、符号１６は感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナであり、１７は感光体ドラム１１上の残留電荷を除去する除電ランプである。
【００２０】
本実施の形態において、感光体ドラム１１は、アルミニウムからなる素管の表面に負帯電系の有機光半導体層を設けたもので構成される。
また、現像は反転現像方式にて行われるため、使用されるトナーは全て負極性に帯電するものである。
そして、本実施の形態においては、各色成分トナーとして、スチレンアクリル樹脂微粒子と各々イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの顔料微粒子を凝集・合一して体積平均粒径約３〜７μｍに調製してなる、乳化凝集合一法（ＥＡ法）で製造したトナーを用いた。粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。平均粒径はコールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径の値である。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整し、平均粒径、粒度分布が略同じ４種類（４色）のトナーを作成した。
トナーの形状は、形状係数ＭＬ2／Ａで表し、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って以下の数式１により算出した値である。
【００２１】
【数１】
0004099621.tif 000002
【００２２】
形状係数ＭＬ2／Ａは、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数１００〜１２５の略球形なトナーを用いた。
また、離型性を高めるため、該トナーに、平均粒径１０〜１５０ｎｍのシリカ及び酸化チタン（チタニア）の無機微粒子を外添剤として適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合し現像剤とした。
尚、トナーとしては、本製造法により作成したトナー以外にも、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成された球形トナーを使用してもよく、また、上述したようなトナーとキャリアとを混在させた二成分系現像剤でも、トナーのみの一成分系現像剤でも構わないことは勿論である。
【００２３】
また、符号２０は感光体ドラム１１の表面に当接するように配置された中間転写体としての中間転写ベルトであり、複数（本実施の形態では四つ）のロール２１〜２４に張架されて矢線Ｂ方向へ回動するようになっている。ここで、符号２１は中間転写ベルト２０の駆動ロール、２２は従動ロール、２３は中間転写ベルト２０の張力を一定に制御するようにしたテンションロール、２４は二次転写用の対向ロール（バックアップロール）である。
この中間転写ベルト２０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものを用い、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。
【００２４】
更に、中間転写ベルト２０の感光体ドラム１１に対向する部位（一次転写位置）において、中間転写ベルト２０の裏面側には一次転写装置（本実施の形態では一次転写ロール）１５が配設されており、この一次転写ロール１５に図示しない電源によりトナーの帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の一次転写バイアスを印加することで、感光体ドラム１１上のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に静電吸引されるようになっている。
【００２５】
また、用紙Ｐの搬送経路に面した中間転写ベルト２０の二次転写位置には、二次転写装置３０が配設されており、本実施の形態では、中間転写ベルト２０のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール２５と、中間転写ベルト２０の裏面側に配設されて二次転写ロール２５の対向電極をなす対向ロール（バックアップロール）２４とを備えており、このバックアップロール２４には転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。この給電ロール２６には、図示しない電源によりトナーの帯電極性と同極性（本実施の形態では負極性）の二次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト２０上のトナー像Ｔが用紙Ｐ上に静電吸引される。
尚、符号２７は二次転写ロール２５表面に当接配置されるポリウレタン製のクリーニングブレード２７ａを具備したロールクリーナである。
【００２６】
ここで、バックアップロール２４は、絶縁性ロールに半導電性の薄層フィルムを被覆して形成されている。この薄層フィルムは厚さ１０〜２００μｍであり、その表面抵抗率が１０7〜１０11Ω／□（□：単位面積）となるように調整されている。
【００２７】
また、二次転写ロール２５は、接地された導電性ロールであり、その表面電位を常に接地電位と同電位に保つため、その体積抵抗率は１０7Ωｃｍ以下の低抵抗であることが好ましい。
【００２８】
そして、二次転写装置３０の下流側には、補助回収装置４０が配設され、更に補助回収装置４０の下流側には、逆帯電装置６０が配設されている。
【００２９】
本実施の形態において、補助回収装置４０は、図３に示すように、中間転写ベルト２０のトナー担持面側に回転可能に配設されるブラシロール４１と、中間転写ベルト２０を挟んでこのブラシロール４１に対向配置される対向ロール４２とを備えている。
ここで、ブラシロール４１は、マグネットを内蔵したロール本体４１ａと、このロール本体４１ａ表面に付着せしめられた磁性粉からなる磁気ブラシ４１ｂとを有しており、中間転写ベルト２０との対向部において中間転写ベルト２０の移動方向と逆方向に回転するようになっている。この磁性粉の抵抗は、１０13Ω以下に設定される。尚、磁性粉の抵抗が高すぎるとトナーの掻き取り能力がなくなってしまう。そして、このブラシロール４１には、交流電源４３及び正の電圧を印加する直流電源４４が接続されている。
一方、対向ロール４２は、例えばステンレス、アルミニウム等の導電性の金属シャフトで構成され、接地されるようになっている。
また、前記ブラシロール４１の磁気ブラシ４１ｂには、クリーニングロール４５が回転可能に当接配置されており、このクリーニングロール４５には、正の電圧を印加する直流電源４６が接続されている。尚、符号４５ａはクリーニングロール４５上に転移したトナーを掻き取るブレードである。
【００３０】
更に、逆帯電装置６０は、中間転写ベルト２０の担持面側に配設される帯電ロール６１と、中間転写ベルト２０を挟んでこの帯電ロール６１に対向配置される対向ロール２１（本実施の形態では中間転写ベルト２０の駆動ロールと兼用）とを備えている。
ここで、帯電ロール６１は、導電性ウレタンスポンジからなる内部層と、導電性ゴムチューブからなる被覆層とで構成され、その体積抵抗率は例えば１０6Ωｃｍに設定され、この帯電ロール６１には、交流電源６３及び正の電圧を印加する直流電源６４が接続されている。尚、帯電ロール６１の体積抵抗率が１０4Ωｃｍより小さい場合には、抵抗が小さすぎるためにトナーのない部位に電流が流れてしまい、トナーを逆極性に帯電できなくなり、１０10Ωｃｍより大きい場合には、抵抗が大きすぎるためにトナーを逆極性に帯電する能力が著しく低下してしまうことになる。
一方、対向ロール２１は接地される。
【００３１】
また、本実施の形態に係る画像形成装置では、二次転写ロール２５、ブラシロール４１及び帯電ロール６１が、夫々図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト２０と接離自在に配設されており、複数色の画像すなわち重ね画像が形成される場合には、最終色（本実施の形態ではＢＫ）のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に一次転写されるまで、これら両者は中間転写ベルト２０から離間するようになっている。
尚、図２において、符号２８は中間転写ベルト２０の端部且つ非画像部に設けられた基準位置検知用の反射マーク２０ａを検知するベルト位置検知センサである。
【００３２】
更に、用紙搬送系は、図２に示すように、用紙トレイ５０からの用紙Ｐをフィードロール５１で送出し、搬送ロール５２を介してレジストレーションロール（レジストロール）５３で一旦位置決め停止させた後に所定のタイミングで二次転写位置へと用紙Ｐを送り込むようになっており、二次転写後の用紙Ｐを図示外の用紙搬送ガイドを介して定着器５４へと搬送し、その後搬送ロール５２で排出するようになっている。
【００３３】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。
今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。
まず、感光体ドラム１１の表面が帯電装置１２によって帯電された後、露光装置１３からの露光ビームＢｍによって潜像が書き込まれる。このとき、感光体ドラム１１に書き込まれた静電潜像がイエローの画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエローのトナーが収容されるイエロー現像器１４Ｙで現像され、感光体ドラム１１上にはイエローのトナー像Ｔが形成される。
そして、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像Ｔは、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルトに転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーはドラムクリーナ１６によって除去され、感光体ドラム１１の残留電荷は除電ランプ１７によって除去される。
【００３４】
このとき、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像Ｔを直ちに用紙Ｐに二次転写するのであるが、複数色のトナー像Ｔを重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１１上でのトナー像Ｔの形成並びにこのトナー像Ｔの一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。
例えば、４色のトナー像Ｔを重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１１上にはその一回転毎にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの順でトナー像Ｔが形成され、これらトナー像Ｔは順次中間転写ベルト２０に一次転写される。一方、中間転写ベルト２０は、最初に一次転写されたイエローのトナー像Ｔを保持したまま感光体ドラム１１と同一周期で回動し、中間転写ベルト２０上には、所定の位置にその一回転毎にマゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔが重ねられていく。
【００３５】
このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。
一方、用紙Ｐはフィードロール５１により用紙トレイ５０から取り出され、搬送ロール５２によって送り出されてレジストロール５３の位置まで搬出される。その後用紙Ｐは所定のタイミングで二次転写位置へと供給され、バックアップロール２４に対して、二次転写ロール２５が用紙Ｐをニップする。
すると、二次転写位置では、二次転写ロール２５とバックアップロール２４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０に担持されたトナー像Ｔが用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。
その後、トナー像Ｔが二次転写された用紙Ｐは、定着器５４へと搬送され、用紙Ｐ上のトナー像Ｔが定着される。
【００３６】
次に、二次転写後に中間転写ベルト２０上に残った残留トナーの処理を、図３及び図４に示す模式図に基づいて説明する。尚、図４において、符号Ｓは中間転写ベルト２０一周分の周長を示し、本実施の形態では周長Ｓが例えば５００ｍｍに設定される。また、この説明では、例えばＪＩＳＡ３サイズ（４２０ｍｍ×２９７ｍｍ）のフルカラー画像を連続して複数枚作像するものとする。従って、中間転写ベルト２０の周長Ｓ（５００ｍｍ）との関係から、中間転写ベルト２０上が４周して１枚の画像が形成されることになる。
【００３７】
上述した通常の画像形成プロセスにおいては、二次転写後の残留トナーの量が少なく、逆帯電装置６０を一回通過させるだけで残留トナーを逆極性に帯電させることが可能である。
この場合には、残留トナー（図中の１枚目４色目に対応する部位に存在）が到達するタイミングに合わせ、中間転写ベルト２０が一周する間にわたって帯電ロール６１を接触させながら逆転写バイアスを印加する一方で、ブラシロール４１は中間転写ベルト２０から離間させたままとする。
【００３８】
すると、二次転写後の残留トナーは、逆帯電装置６０によって、そのすべてがトナー本来の帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）に帯電せしめられ、その後、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、２枚目の一次転写を行うために一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアス（本実施の形態では正極性）によって感光体ドラム１１へと転移し、最終的にドラムクリーナ１６によって除去されることとなる。
【００３９】
また、本実施の形態では、一連の画像形成プロセスの最中に、高品質な画像を保持するために、例えば５０枚プリントを行う毎に画質調整を行っている。この画質調整は、図５に示すように、前記中間転写ベルト２０上であって用紙Ｐにトナー像Ｔを転写しない領域に画質調整用画像を作成し、これをモニターして各画像形成デバイス（本実施の形態では、例えば帯電装置１２、露光装置１３及びロータリー現像装置１４等）のパラメータを設定し直す、いわゆるフィードバック制御によって行われる。
【００４０】
この画質調整用画像の作像は、トナー像Ｔの形成と同時に行われるのであるが、画質調整用画像はトナー像Ｔと違って用紙Ｐに転写されることがない。従って、このような特殊な画像形成プロセスにおいては、上述した通常の画像形成プロセスにおける残留トナーの他に、画質調整用画像のトナーが多量に残留することになり、逆帯電装置６０を一回通過させるだけでは、すべてのトナーを逆極性に帯電させることができなくなる。
この場合には、画質調整用画像が通過するタイミングに合わせ、ブラシロール４１を接触させながら回収バイアスを印加し、画質調整用画像を構成するトナーを、回収バイアスによってブラシロール４１の磁気ブラシ４１ｂ側に転移させ、中間転写ベルト２０上には、少量のトナーのみを残すようにする。尚、ブラシロール４１に転移したトナーは、その後、更にクリーニングロール４５側へと移動した後、ブレード４５ａによって掻き取られる。
そして、残留トナー（図中の１枚目４色目に対応する部位に存在）が到達するタイミングに合わせ、中間転写ベルト２０が一周する間にわたって帯電ロール６１を接触させながら逆転写バイアスを印加する。
【００４１】
すると、残留トナー（ここでは、二次転写後の残留トナー及び画質調整用画像の残留トナーの両方を指す）は、逆帯電装置６０によって、そのすべてがトナー本来の帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）に帯電せしめられ、その後、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、２枚目の一次転写を行うために一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアス（本実施の形態では正極性）によって感光体ドラム１１へと転移し、最終的にドラムクリーナ１６によって除去されることとなる。
【００４２】
更に、本実施の形態に係る画像形成装置において、用紙搬送中に用紙ジャムが生じたような場合には、マシンを一度停止させ、ジャムとなった用紙Ｐを取り除いた後に、画像形成が再開されるようになっている。その際、作像中であったトナー像Ｔについては、一度完全に中間転写ベルト２０上から取り除く必要がある。
【００４３】
このトナー像Ｔ（以下、必要に応じて未転写トナー像という）は、図６に示すように、４色のトナーを重ね合わせた状態でそのまま残っているので、トナーが多量に残留することになり、上述した画質調整用画像と同様に逆帯電装置６０を一回通過させるだけでは、すべてのトナーを逆極性に帯電させることができなくなる。
この場合には、未転写トナー像が通過するタイミングに合わせ、ブラシロール４１を接触させながら回収バイアスを印加し、未転写トナー像を構成するトナーを、回収バイアスによってブラシロール４１の磁気ブラシ４１ｂ側に転移させ、中間転写ベルト２０上には、少量のトナーのみを残すようにする。尚、ブラシロール４１に転移したトナーは、その後、更にクリーニングロール４５側へと移動した後、ブレード４５ａによって掻き取られる。
そして、残留トナー（図中の１枚目４色目に対応する部位に存在）が到達するタイミングに合わせ、中間転写ベルト２０が一周する間にわたって帯電ロール６１を接触させながら逆転写バイアスを印加する。
【００４４】
すると、残留トナー（ここでは、未転写トナー像の残留トナーを指す）は、逆帯電装置６０によって、そのすべてがトナー本来の帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）に帯電せしめられ、その後、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、２枚目の一次転写を行うために一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアス（本実施の形態では正極性）によって感光体ドラム１１へと転移し、最終的にドラムクリーナ１６によって除去されることとなる。
【００４５】
このように、本実施の形態では、画質調整用画像や未転写トナー像など、除去すべきトナーが多い場合には、補助回収装置４０でトナーを補助的に回収することで、中間転写ベルト２０上の残留量を少なくするようにしたので、残留トナーを一度で逆極性に帯電することができ、除去のために中間転写ベルト２０を複数回回転させることなく、感光体ドラム１１側へと戻すことができる。
また、通常の画像形成プロセスのように、残留トナーが少ない場合には、補助回収装置４０を使用しないようにしたので、中間転写ベルト２０に係るストレスを低減することができる。
【００４６】
本発明者は、逆帯電装置６０を通過する中間転写ベルト２０上の残留トナー量（残トナー密度）と、次のプリントに現れる残像との関係について調査を行った。評価は目視で行い、次のプリント上でわからないものを○、ややわかるものを△、わかるものを×とした。
尚、この調査において、帯電ロール６１には、直流＋１．０ｋＶに交流１．０ｋＶ（ピークトゥピーク値）を重畳した逆帯電バイアスを印加した。
結果を図７に示す。これによれば、中間転写ベルト２０上の残留トナー量が０．４ｇ／ｍ2以下（実際は２ｃｍ×５ｃｍの面積中に存在するトナー量をみているので０．４ｍｇ／１０ｃｍ2以下）では、次のプリントに残留トナーによる残像が現れないことがわかる。
従って、通常の画像形成プロセスでは、残留トナー量が上述した値以下となるため、補助回収を行わなくても問題は発生しないことが理解される。
一方、画質調整用画像や未転写トナー像などの場合は、補助回収を行って残留トナー量を上述した値以下にすることで、残像の発生を防止できることが理解される。
【００４７】
次に、本発明者は、逆帯電装置６０の帯電ロール６１に印加する逆帯電バイアスと、次のプリントに現れる残像との関係について調査を行った。評価は目視で行い、次のプリント上でわからないものを○、わかるものを×とした。
尚、この調査において、中間転写ベルト２０上には０．４ｇ／ｍ2の密度で残留トナーを形成した。また、交流電圧の周波数は２ｋＨｚで、ｄｕｔｙ＝５０％の矩形波とした。
結果を図８に示す。これによれば、直流電圧ＶDC2及び交流電圧ＶAC2が、
｜ＶDC2｜＋ＶPP2／２≧１．５ｋＶ
なる関係を有している場合には、次のプリントに残留トナーによる残像が現れないことが理解される。
【００４８】
更に、本発明者は、補助回収装置４０のブラシロール４１に印加する回収バイアスと次のプリントに現れる残像との関係について調査を行った。評価は目視で行い、次のプリント上でわからないものを○、わかるものを×とした。
尚、この調査において、帯電ロール６１には、直流＋１．０ｋＶに交流１．０ｋＶ（ピークトゥピーク値）を重畳した逆帯電バイアスを印加した。この交流電圧の周波数は２ｋＨｚで、ｄｕｔｙ＝５０％の矩形波である。また、中間転写ベルト２０上には、最も条件の厳しい濃度３００％の未転写像（トナーの密度＝１１．０ｇ／ｍ2）を形成した。更に、ブラシロール４１の表面は、中間転写ベルト２０の１．５倍の速度で回転させた。
結果を図９に示す。これによれば、直流電圧ＶDC1及び交流電圧ＶAC1が、
｜ＶDC1｜＋ＶPP1／２≧１．０ｋＶ
なる関係を有している場合には、次のプリントに残留トナーによる残像が現れないこと、すなわち、補助回収装置４０通過後の中間転写ベルト２０上の残留トナー量が、０．４ｇ／ｍ2以下にまで減少することが理解される。
【００４９】
尚、帯電ロール６１に直流バイアスのみを印加する場合、すなわち、
｜ＶDC2｜≧１．５ｋＶ
に設定を行う場合には、逆極性に帯電できなかったトナーが電界によって帯電ロール６１に付着してしまうことになる。
従って、このような態様にあっては、図１０に示すように、直流電源６４とは逆極性の電圧を印加する直流電源６５を配設すると共に、スイッチ６６によって切り替えを行うようにする。具体的には、非画像形成時に直流電源６５によって逆帯電バイアスの逆極性のバイアスを印加し、帯電ロール６１に付着したトナーを中間転写ベルト２０に戻すようにすればよい。
【００５０】
◎実施の形態２
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、図１１に示すように、補助回収装置４０としてドクターブレード４７を用いるようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る画像形成装置と同様のものについては、実施の形態１と同様の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態において、ドクターブレード４７は、例えばポリウレタン等から構成されるものであって、その自由端が中間転写ベルト２０の移動方向に対向する所謂ドクター方向に接触するように配設される。
また、ドクターブレード４７は、実施の形態１で説明したブラシロール４１と同様に、図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト２０と接離自在に配設されており、複数色の画像すなわち重ね画像が形成される場合には、最終色（本実施の形態ではＢＫ）のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に一次転写されるまで、中間転写ベルト２０から離間するようになっている。
【００５２】
本実施の形態においても、画質調整用画像や未転写トナー像など、除去すべきトナーが多い場合には、補助回収装置４０でトナーを補助的に回収することで、中間転写ベルト２０上の残留量を少なくするようにすれば、残留トナーを一度で逆極性に帯電することができ、除去のために中間転写ベルト２０を複数回回転させることなく、感光体ドラム１１側へと戻すことができる。
また、通常の画像形成プロセスのように、残留トナーが少ない場合には、補助回収装置４０を使用しないようにすれば、中間転写ベルト２０に係るストレスを低減することができる。
【００５３】
◎実施の形態３
本実施の形態は、本発明に関連する参考発明の実施の形態であり、実施の形態２と略同様であるが、図１２に示すように、補助回収装置４０の代わりにトナー均し装置７０を配設するようにしたものである。
ここで、トナー均し装置７０は、その自由端が中間転写ベルト２０の移動方向に沿う所謂ワイパー方向に接触するように配設されるワイパーブレード７１と、中間転写ベルト２０を挟んでワイパーブレード７１に対向配置される対向ロール７２とを備えている。
また、ワイパーブレード７１は、実施の形態１で説明したブラシロール４１と同様に、図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト２０と接離自在に配設されており、複数色の画像すなわち重ね画像が形成される場合には、最終色（本実施の形態ではＢＫ）のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に一次転写されるまで、中間転写ベルト２０から離間するようになっている。
【００５４】
本実施の形態では、画質調整用画像や未転写トナー像など、除去すべきトナーが多い場合には、トナー均し装置７０でトナーを均すことで、中間転写ベルト２０上の残留量を薄く均一化できるので、残留トナーを一度で逆極性に帯電することができ、除去のために中間転写ベルト２０を複数回回転させることなく、感光体ドラム１１側へと戻すことができる。
また、通常の画像形成プロセスのように、残留トナーが少ない場合には、トナー均し装置７０を使用しないようにすることで、中間転写ベルト２０に係るストレスを低減することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中間転写体上のトナーを逆帯電する前に、二次転写後の中間転写体上に残留する残留トナーの量が予め規定された所定量を超える場合にトナーを補助的に回収するようにしたので、除去すべきトナー量が多いような場合にも、中間転写体を複数回転させることなくトナーを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】  本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の概略構成図である。
【図３】  実施の形態１に係る補助回収装置及び逆帯電装置の説明図である。
【図４】  通常の画像形成プロセスにおけるブラシロール及び逆帯電ロールの作動を示す説明図である。
【図５】  画質調整用画像が作成される特殊な画像形成プロセスにおけるブラシロール及び逆帯電ロールの作動を示す説明図である。
【図６】  用紙ジャムが発生した場合のブラシロール及び逆帯電ロールの作動を示す説明図である。
【図７】  逆帯電装置を通過する残留トナー量と残像の発生との関係を示す図表である。
【図８】  逆帯電装置に印加する逆帯電バイアスと残像の発生との関係を示す図表である。
【図９】  補助回収装置に印加する回収バイアスと残像の発生との関係を示す図表である。
【図１０】  実施の形態１の変形例に係る補助回収装置及び逆帯電装置の説明図である。
【図１１】  実施の形態２に係る補助回収装置及び逆帯電装置の説明図である。
【図１２】  実施の形態３に係る補助回収装置及び逆帯電装置の説明図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…中間転写体，３…一次転写手段，４…二次転写手段，５…逆帯電手段，６…補助回収手段，Ｋ…記録媒体，Ｔ…トナー像
【図１】
0004099621.tif 000003
【図２】
0004099621.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004099621.tif 000007
【図６】
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【図７】
0004099621.tif 000009
【図８】
0004099621.tif 000010
【図９】
0004099621.tif 000011
【図１０】
0004099621.tif 000012
【図１１】
0004099621.tif 000013
【図１２】
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