(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成される現像剤像を中間転写体に一次転写し、前記一次転写像を転写材に二次転写して画像を得る画像形成装置において、
前記中間転写体に残留した現像剤を除電する除電手段と、
前記中間転写体のクリーニングをするために、前記中間転写体に接触して前記中間転写体に残留した現像剤を帯電する帯電ローラを有する帯電手段と、
を有し、
前記帯電手段による中間転写体クリーニング工程後に前記中間転写体に前記帯電手段で帯電した極性と同極性のバイアスを印加するとともに前記帯電手段のバイアスをオフしてから、前記中間転写体に残留した現像剤を前記除電手段で除電した後、前記帯電手段により再度帯電して前記中間転写体をクリーニングする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記除電手段は画像転写工程においては交流電界と直流電界によって前記中間転写体上に転写された転写画像に電荷を付与し、前記中間転写体クリーニング工程においては交流電界のみによって前記中間転写体に残留した現像剤を除電す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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、更に詳しくは像担持体に形成した現像剤（以下「トナー」という）像を、中間転写体に一次転写し、これを転写材に二次転写して画像を得る複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラー画像を得る画像形成装置にあっては、中間転写体を用いたものがあるが、これは像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写する工程を複数色のトナーに対して繰り返し、転写前帯電手段によって中間転写体上の未転写画像に対して電荷を付与しつつ電荷を均一にする。次に二次転写工程において中間転写体上のトナー画像を紙などの転写材に一括転写することでフルカラー画像を得るものである。
【０００３】
尚、前記二次転写行程終了後に中間転写体表面には転写しきれなかったトナーが数パーセント付着している。この転写残トナーをそのままにしておくと、次の画像形成時に転写材等に二次転写されて、画像不良を引き起こしたり、装置内部に飛散して転写材を汚してしまうことがある。このため、中間転写体を用いた画像形成装置においては中間転写体上に残留したトナーをいかにして除去するかが課題になっている。
【０００４】
上記課題を解決するために、例えば中間転写体クリーニング手段として中間転写体にクリーニングブレードを当接させ、中間転写体に付着したトナーを除去、回収する方法がある。しかし、この方法は中間転写体の表面が摩耗してしまい、本来の転写性能が満たされなくなって中間転写体の寿命を縮めてしまう問題がある。
【０００５】
そこで、中間転写体上のトナーに電荷を付与するバイアス印加ローラを用いる方法がある。これは、例えば負帯電性のトナーを用いた場合、転写残トナーの付着した中間転写体に対してバイアス印加ローラを当接し、正バイアスを印加することによって転写残トナーを正極性に帯電する。そして像担持体と中間転写体との一次転写ニップ部では像担持体上の負に帯電したトナーを中間転写体に転写するために中間転写体に正バイアスが印加されており、正極性に帯電された転写残トナーは、この電位差によって一次転写ニップ部で中間転写体から像担持体に対して吸着、回収されることにより、中間転写体をクリーニングするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バイアス印加ローラを用いる構成においては、装置の置かれている環境やトナーの状態等によって転写残トナーのもつ電荷の極性は一定とはならないため、バイアス印加ローラによる帯電工程で転写残トナーがバイアス印加ローラに付着することがある。例えば、転写残トナーの負極性が強いと、バイアス印加ローラで正バイアスを印加した場合に、転写残トナーを正極性に電荷付与することができず、転写残トナーはバイアス印加ローラに付着してしまうことがある。そして、ローラに付着したトナーの量が多い場合はバイアス印加ローラに上に蓄積してしまい、いずれは負極性のトナーはバイアス印加ローラに付着せずにバイアス印加ローラを通過して一次転写ニップ部においても像担持体に回収されることなく、クリーニング不良となる可能性が出てくる。
【０００７】
また清掃等のメンテナンスをしなければバイアス印加ローラに大量のトナーが付着した場合に、ローラに付着したトナーが中間転写体クリーニング工程において再び中間転写体に付着してしまい、画像不良を引き起こすという問題もある。
【０００８】
また、バイアス印加ローラに付着したトナーが装置本体内に飛散してしまい、プリント出力物を汚してしまうなどの問題もある。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、周囲の環境やトナー量の影響を受けることなく中間転写体に残留したトナーを確実に除去可能な画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、像担持体上に形成される現像剤像を中間転写体に一次転写し、前記一次転写像を転写材に二次転写して画像を得る画像形成装置において、前記中間転写体に残留した現像剤を除電する除電手段と、前記中間転写体のクリーニングをするために、前記中間転写体に接触して前記中間転写体に残留した現像剤を帯電する帯電ローラを有する帯電手段と、を設け、前記帯電手段による中間転写体クリーニング工程後に前記中間転写体に前記帯電手段で帯電した極性と同極性のバイアスを印加するとともに前記帯電手段のバイアスをオフしてから、前記中間転写体に残留した現像剤を前記除電手段で除電した後、前記帯電手段により再度帯電して前記中間転写体をクリーニングすることを特徴とする。
【００１１】
上記構成にあっては、中間転写体に残留したトナーを除電した後に再度帯電することにより転写残トナーを確実に回収するための帯電極性に帯電させることができ、周囲の環境やトナー量の影響を受けることなく確実に回収することが可能となる。
【００１２】
また、中間転写体上の転写画像に対して電荷を付与する転写前帯電手段と、中間転写体上の現像剤に対して電荷を付与する現像剤帯電手段とにより、残留トナーの除電と回収するための帯電を行うようにすることにより、別途除電手段を設けることなく中間転写体に残留したトナーを回収することができ、装置本体のコストを抑え、装置の省スペース化も可能となるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図１乃至図３を参照して説明する。尚、図１は電子写真方式のカラー画像形成装置全体の模式説明図であり、図２は転写残トナーの帯電回収工程の概念説明図、図３はクリーニング不良トナーの除電工程の概念説明図である。
【００１４】
（全体構成）
まず、装置の全体構成について概略説明すると、これは図１に示すように、装置は像担持体としての感光体ドラム１と、該ドラム１の表面を一様に帯電する一次帯電手段としての帯電ローラ２と、表面が一様に帯電された感光体ドラム１に画像情報に応じた露光を行うレーザー露光装置３と、前記露光によって形成された潜像をブラック（Ｂｋ）トナーで現像するブラック現像器４及びイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーで現像する回転式の色現像器５と、現像されたトナー像を一次転写するための中間転写体６、中間転写体６にトナー像転写後に感光体ドラム１に残留したトナーを除去するクリーニング器７、中間転写体６に転写された像を転写材Ｐに転写するための二次転写ベルト８、転写材Ｐに転写されたトナー像を定着するための定着器９、転写材Ｐにトナー像を転写した後に中間転写体６上に残留したトナーに電荷を付与するトナー帯電手段としてのクリーニングバイアス印加ローラ10、転写前帯電手段としての転写前帯電器11で構成される。
【００１５】
上記画像形成装置の動作は、例えば感光体ドラム１の表面は帯電ローラ２によって−550 Ｖに均一に帯電され、次いでレーザー露光装置３によって画像パターンが露光されて静電潜像が形成される。露光後の感光体ドラム１の表面は未露光部分電位が−550 Ｖ、電光部分電位は−180 Ｖとなる。現像器４，５の現像スリーブには−350 Ｖの現像バイアスが印加され、表面は負帯電性のネガトナーで現像され、静電潜像が顕像化する。
【００１６】
感光体ドラム１と中間転写体６は略等速で回転し、中間転写体６には＋200 Ｖの一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム１上のトナー像は一次転写ニップ部（感光体ドラムと中間転写体との圧接部）において感光体ドラム１と中間転写体６との電位差と圧力によって中間転写体６に転写される。上記行程をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーについて繰り返すことで中間転写体６上に４色の版が重なった画像が形成される。
【００１７】
転写前帯電器11は開口幅約15mmのシールドの中央に直径約６μm   のタングステン線に金メッキを施したものを張って構成されている。シールドは接地され、転写前帯電器11の帯電線に10ｋＶpp、500 Ｈｚの交流成分に−1200Ｖの直流成分を重量させたバイアスを印加し、中間転写体６上の未転写画像に対してコロナ放電によって電荷を付与する。
【００１８】
次の二次転写工程では中間転写体６に二次転写ベルト８が加圧され、二次転写バイアスとして＋２ｋＶの電圧が印加されると共に、転写材Ｐとして紙等を通過させる。中間転写体６上の各色のトナーは転写前帯電器11によって均一な電荷に揃っているため、トナー像は安定して転写材Ｐに転写される。そして、転写材Ｐが定着器９を通過すると、トナー像は混色と同時に転写材Ｐに定着され、フルカラー画像が得られる。
【００１９】
（残留トナー除去構成）
上記カラー画像の転写形成に際し、中間転写体６に一次転写されたトナーが転写材Ｐに二次転写しきれずに、僅かなトナーが残留することがある。次に前記残留トナーを回収するための構成について説明する。
【００２０】
図２のトナー回収工程の概念図において、クリーニングバイアス印加ローラ10は中間転写体６と平行に支持されていて、クリーニングバイアス印加ローラ10を中間転写体６に圧接させると中間転写体６の回転と共に従動する。中間転写体６には二次転写残トナーＴ1 が付着している。
【００２１】
そこで、クリーニングバイアス印加ローラ10に２ｋＨｚ、３ｋＶppの交流電圧に＋1000Ｖの直流電圧を重量させて印加する。すると、中間転写体６とクリーニングバイアス印加ローラ10とのニップを通過するトナーは逆極性の正極性に帯電される。このとき負極性に帯電した転写残トナーＴ1 はクリーニングバイアス印加ローラ10に付着してしまう。正極性の転写残トナーＴ1 はクリーニングバイアスによってさらに正極性に帯電されながら中間転写体６とクリーニングバイアス印加ローラ10のニップを通過する。そして、正極性に帯電した帯電トナーＴ2 は、その後一次転写ニップ部において＋200 Ｖの一次転写バイアスと−180 〜−550 Ｖの感光体ドラム１との電位差によって感光体ドラム１に吸着し、クリーニング器７によって回収される。
【００２２】
このとき、クリーニングバイアス印加ローラ10による帯電が不十分で正極性の弱いトナーは一次転写ニップ部において感光体ドラム１に回収されずに中間転写体６上に残る。そこで、図３に示すように、転写前帯電器11に交流バイアスのみを印加すると、一次転写ニップ部において十分に感光体ドラム１に回収されなかったトナーはここで除電されてほとんど電荷を持たない状態となる。その結果、除電されたトナーが再びクリーニングバイアス印加ローラ10を通過する際に、通常のクリーニング工程と同様に正極性に帯電されて一次転写ニップ部において感光体ドラム１に回収されることになる。
【００２３】
尚、二次転写の転写残トナーの極性が強い負極性であった場合は、中間転写体クリーニング工程でプラスバイアスを印加したクリーニングバイアス印加ローラ10に転写残トナーが付着してしまう。そこで、中間転写体クリーニング工程後に中間転写体６にプラスバイアスを印加したままクリーニングバイアス印加ローラ10のバイアスをＯＦＦにすると、クリーニングバイアス印加ローラ10に付着した負極性のトナーは中間転写体６の表面に移動する。これらのトナーは感光体ドラム１に回収されることなく、中間転写体６に付着したまま転写前帯電器11の位置を通過するので、転写前帯電器11に交流バイアスのみを印加してこれらのトナーを除電する。除電されたトナーは前記と同様に再びクリーニングバイアス印加ローラ10を通過する際に正極性に帯電されて一次転写ニップにおいて感光体ドラム１に回収される。
【００２４】
前述のように、中間転写体６のクリーニング工程において、中間転写体６に残留したトナーを除電してから再度帯電することにより、装置環境や記録されるトナー量の影響を受けることなく、また大量の連続記録時においても中間転写体６に残留したトナーを確実に除去し、クリーニングバイアス印加ローラ10に付着したトナーも除去することができる。
【００２５】
（他の実施形態）
前述した実施形態ではクリーニングバイアス印加ローラ10を中間転写体６に対して従動する例を示したが、前記ローラ10は駆動をもって回転させるようにしてもよい。
【００２６】
また、前述した実施形態では中間転写体６としてドラム形状のものを用いた例を示したが、中間転写体はこれに限らず、例えばベルト状の中間転写体でも効果は同じである。
【００２７】
また、中間転写体６に一次転写したトナー像を転写材Ｐに二次転写する部材として、前述した実施形態では二次転写ベルト８を用いた例を示したが、これはベルト転写方式に限らず、従来のコロナ転写、転写ローラ方式等を用いてもよい。
【００２８】
また、前述した実施形態における転写バイアス、クリーニングバイアス等の値はそれぞれの系に最適な値にするものであって、前述した実施形態の値に限定されるものでないことは当然である。
【００２９】
更に、前述した実施形態では反転現像プロセスを例示したが、これは正転現像プロセスであっても適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は前述のように構成したために、中間転写体に残留したトナーを除電した後に再度帯電することにより残留トナーを確実に回収するための帯電極性に帯電させることができ、周囲の環境やトナー量の影響を受けることなく確実に回収することが可能となる。そして、中間転写体クリーニング工程後に中間転写体を残留現像剤極性と同極性のバイアス印加して再度クリーニングすることで帯電手段に付着した現像剤も確実に回収することができる。
【００３１】
また、中間転写体上の転写画像に対して電荷を付与する転写前帯電手段と、中間転写体上の現像剤に対して電荷を付与する現像剤帯電手段とにより、残留トナーの除電と回収するための帯電を行うようにすることにより、別途除電手段を設けることなく中間転写体に残留したトナーを回収することができ、装置本体のコストを抑え、装置の省スペース化も可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真方式のカラー画像形成装置全体の模式説明図である。
【図２】転写残トナーの帯電回収工程の概念説明図である。
【図３】クリーニング不良トナーの除電工程の概念説明図である。
【符号の説明】
Ｐ    …転写材
Ｔ1   …転写残トナー
Ｔ2   …帯電トナー
１    …感光体ドラム
２    …帯電ローラ
３    …露光装置
４    …色現像器
５    …ブラック現像器
６    …中間転写体
７    …クリーニング器
８    …二次転写ベルト
９    …定着器
10    …クリーニングバイアス印加ローラ
11    …転写前帯電器
【図１】
0003862426.tif 000002
【図２】
0003862426.tif 000003
【図３】
0003862426.tif 000004