JP2006084645A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写体を用いる画像形成装置において、二次転写手段や中間転写体クリーニング手段に付着したトナーを除去し、二次転写手段の汚れにより生ずる画像汚れや裏面汚れを防止し、また、中間転写体のクリーニング性能の低下を防止する。
【解決手段】中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段で、中間転写体の帯電状態を整えた後に、二次転写手段上に付着したトナーを中間転写体に転移させることによって、二次転写手段のクリーニングを良好に行う。
【選択図】図１

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置であって、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、中間転写体を有する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成プロセスには、感光体等の像担持上に帯電、露光及び現像によりトナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体上のトナー像をさらに転写材に二次転写するものがある。このような画像形成プロセスは、カラー画像形成装置において多く用いられ、複数の感光体上に単色トナー像を形成し、中間転写体上に転写することにより、中間転写体上で単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、形成した多色トナー像を転写材に転写している。

中間転写体を用い、二次転写を行う画像形成プロセスにおいては、二次転写手段にトナーが付着し、二次転写手段が汚れるという問題がある。すなわち、転写材の先端、後端、側端等の非画像領域において、転写材を介さないで、二次転写手段と中間転写体とが直接接触する部分では、非画像領域において中間転写体にわずかに付着しているトナーが二次転写手段に転移し、二次転写手段が汚れる。このような二次転写手段の汚れにより、転写不良が起こって画質を低下させたり、二次転写手段に付着したトナーが転写材の裏面に付着して裏面汚れとなり、印刷物、複写物の品位を低下させる。

また、中間転写体クリーニング手段に回収トナーが蓄積し、クリーニング性能が低下するという問題がある。

これらの問題に対する解決手段が特許文献等で提案されている。

特許文献１では、転写材を支持する転写ローラにトナーの帯電と同極性の電圧を印加することにより、転写ローラに付着したトナーを感光体に戻すことが開示されている。

特許文献２では、像担持体を帯電して、転写ローラと接触させることにより、トナーを転写ローラから除去することが開示されている。

特許文献３では、転写部材にトナーと同極性電圧及び反対極性電圧を順次印加して、転写部材上のトナーを感光体に逆転写することが開示されている。
特開平６−５１６５５号公報 特開平７−１２８９９９号公報 特開平８−２７２２３５号公報

特許文献１、３で提案されている対策は、いずれも、静電気力によりトナーを転写手段から除去するものであるが、感光体等の除去トナーの転移先の物体の電位が一様でないために、トナーを転移させる電界の強さが場所により一様でなく、転写手段にトナーが残り、完全に除去されない。また、特許文献２に開示されている技術は、中間転写体を用いる画像形成装置における二次転写手段のクリーニングには用いることができない。

本発明は、このような従来技術における問題、すなわち、二次転写手段の汚れによって生ずる画質の低下や転写材の裏面汚れの問題及びクリーニング不良の問題を解決することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
（請求項１）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、
前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び、
制御手段を有する画像形成装置であって、
該制御手段は、前記電荷付与手段を制御することにより、前記中間転写体上の非画像領域において、前記中間転写体をトナーの帯電と反対極性に帯電し、前記二次転写手段上に付着しているトナーを前記中間転写体に転移させることを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記二次転写手段は、転写ローラ及び該転写ローラに転写電圧を印加する電源からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
前記電荷付与手段は、前記一次転写手段と前記二次転写手段と間に配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項４）
前記電荷付与手段は帯電電極及びグリッドを有するスコロトロン帯電器からなり、前記中間転写体上の画像領域において、前記帯電電極にトナーの帯電と反対極性の電圧を印加するとともに、前記グリッドをトナーの帯電と同極性の電位に設定した前記電荷付与手段により前記中間転写体を帯電して、トナー像を前記中間転写体から転写材に転写し、前記中間転写体上の非画像領域で、前記帯電電極にトナーの帯電と反対極性の電圧を印加するとともに、前記グリッドをトナーの帯電と反対極性の電位に設定した前記電荷付与手段により前記中間転写体を帯電して、前記二次転写手段上のトナーを前記中間転写体に転移させるように、前記制御手段は、前記電荷付与手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項５）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、
前記中間転写体を除電する電荷付与手段及び、
制御手段を有する画像形成装置であって、
前記中間転写体上の非画像領域において、前記中間転写体を前記電荷付与手段により除電するとともに、前記二次転写手段から除電された前記中間転写体にトナーを転移させる逆転写を行うように、前記制御手段が前記二次転写手段及び前記電荷付与手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
（請求項６）
前記二次転写手段は、転写ローラ及び該転写ローラに電圧を印加する電源からなり、前記制御手段は、前記電源を制御することにより、トナー像の転写材への転写及びトナーの前記中間転写体への前記逆転写を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
（請求項７）
前記電荷付与手段は、前記一次転写手段と前記二次転写手段との間に配置されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置。
（請求項８）
前記電荷付与手段は、前記中間転写体の画像領域において、前記中間転写体を帯電し、前記制御手段は、前記画像領域と前記非画像領域とで、前記電荷付与手段の作動条件を変更することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項９）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、
前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び、
制御手段を有する画像形成装置であって、
前記二次転写手段は、前記中間転写体に接触・離間可能な転写ローラを有するとともに、
該制御手段は、画像領域の前端部に隣接し、前記転写ローラが前記中間転写体に接触する領域を包含する前端領域及び前記画像領域の後端部に隣接し、前記転写ローラが前記中間転写体に接触する領域を包含する後端領域に対して、前記電荷付与手段が前記中間転写体をトナーの帯電と反対極性に帯電するように、前記電荷付与手段をタイミング制御することを特徴とする画像形成装置。
（請求項１０）
前記電荷付与手段は帯電電極及びグリッドを有するスコロトロン帯電器からなり、前記制御手段は、前記帯電電極にトナーの帯電と反対極性の電圧を印加するとともに、前記グリッドをトナーの帯電と反対極性の電位に設定することにより、前記前端領域及び前記後端領域において前記中間転写体を帯電することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
（請求項１１）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
転写ローラを有し、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段及び、
前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置であって、
前記中間転写体のクリーニング幅をＨ３、前記電荷付与手段の帯電幅をＨ２、前記転写ローラの長さをＨ１、とするとき、
Ｈ１≦Ｈ２≦Ｈ３であることを特徴とする画像形成装置。
（請求項１２）
前記電荷付与手段は、前記中間転写体上のトナー像の電位の絶対値を下げるように、前記中間転写体を帯電することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
（請求項１３）
前記中間転写体クリーニング手段は、クリーニングローラを有することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
（請求項１４）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段及び、
転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段を有する画像形成装置であって、
前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、非画像領域において、前記電荷付与手段が前記中間転写体をトナーの帯電と反対極性に帯電することにより、前記中間転写体クリーニング手段に付着しているトナーを前記中間転写体に移動させるように、前記電荷付与手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
（請求項１５）
前記中間転写体クリーニング手段は、接地されたか又は電圧が印加されたクリーニングローラを有することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
（請求項１６）
前記制御手段は、画像領域と前記非画像領域とで、前記電荷付与手段の作動条件を変更することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の画像形成装置。
（請求項１７）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段及び、
転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段を有する画像形成装置であって、
前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び制御手段を有するとともに、前記中間転写体クリーニング手段がクリーニング部材及び該クリーニング部材に電圧を印加する電源を有し、
前記制御手段は、前記電荷付与手段が前記中間転写体を除電するように前記電荷付与手段を制御するとともに、除電された前記中間転写体上に前記クリーニング部材からトナーを転移させるように、前記電源を制御することを特徴とする画像形成装置。
（請求項１８）
前記制御手段は、画像領域と非画像領域とで、前記電荷付与手段の作動条件を変更することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
（請求項１９）
前記非画像領域は、画像形成工程の実行中に、画像領域間に設けられることを特徴とする請求項１〜８、１４〜１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項２０）
前記非画像領域に対する処理は、画像形成装置の待機期間中に実行されることを特徴とする請求項１〜８、１４〜１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

なお、本明細書において、トナーの帯電極性とは、特に説明されている場合以外は基本的には、トナー像を形成しているトナーの帯電極性を言う。

また、画像領域とは、転写材の輪郭により設定される領域であり、中間転写体の画像領域とは、中間転写体が二次転写において転写材に重なる領域である。そして、非画像領域とは、画像領域以外の領域である。従って、非画像領域は、画像形成工程においては、前後する画像領域間の画像間隙及び画像領域の側端領域であり、後に説明する転写ローラクリーニング工程やクリーナ清掃工程等の画像形成を行わない工程における中間転写体上の全領域である。

さらに、電荷付与手段とは、中間転写体に対して電荷を付与する手段であり、たとえば、トナー像を担持する中間転写体のように、電荷を有する中間転写体に対して電荷付与手段により電荷を付与する場合に、中間転写体上の電荷と同極性の電荷を付与するか又は反対極性の電荷を付与するかによって、中間転写体上の電位は増加又は減少する。従って、電荷付与手段による帯電によって、中間転写体の表面電位が反転する場合もある。

請求項１〜１３、１９及び２０の発明のいずれかにより、中間転写体の表面の帯電状態を均一にして、二次転写手段から中間転写体にトナーを転移させる逆転写を行うので、中間転写体上の場所により逆転写の電界が不均一になることがなく、均一な逆転写が行われ、二次転写手段のクリーニングが良好に行われる。

請求項３又は７の発明により、二次転写手段の直前で中間転写体の帯電が行われるので、逆転写によるトナーの中間転写体への転移が確実であり、二次転写手段のクリーニング効果が向上する。

請求項９〜１３のいずれかの発明により、二次転写において転写材が介在せず、中間転写体と二次転写手段とが直接接触する非画像領域において、中間転写体に付着しているトナーが二次転写手段に転移することが防止され、前記非画像領域において、二次転写手段に付着したトナーによる画像汚れ、裏面汚れ等の現象が防止される。

請求項１４〜１８のいずれかの発明により、中間転写体クリーニング手段にトナーが蓄積し、クリーニング性能が低下するという現象が防止され、高いクリーニング性能が長期間にわたって維持される。

表面の帯電状態が整えられた中間転写体と中間転写体クリーニング手段とに対して、トナーを中間転写体クリーニング手段から中間転写体に転移させる処理が行われるので、場所による転移ムラがなくなり、中間転写体クリーニング手段からほぼ完全にトナーを除去することが出来る。

＜第１実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。

このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、中間転写ユニットと、給紙搬送装置及び定着装置２４を有する。

イエロー色の画像を形成する画像形成部２０Ｙは、像担持体としての感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写手段５Ｙ及びクリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部２０Ｍは、像担持体としての感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写手段５Ｍ及びクリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部２０Ｃは、像担持体としての感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写手段５Ｃ及びクリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部２０Ｋは、像担持定としての感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写手段５Ｋ及びクリーニング手段６Ｋを有する。

感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとしては、ＯＰＣ感光体やａＳｉ感光体等の周知のものが用いられるが、ＯＰＣ感光体が好ましく、特に、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のＯＰＣ感光体が用いられる。

帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとしては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電装置が用いられるが、スコロトロン放電装置が好ましく用いられる。

露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとしては、レーザ、ＬＥＤアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。

現像装置４Ｙ、３Ｍ、４Ｃ、４Ｋとしては、キャリアとトナーとを主成分とする二成分現像剤を用いる現像装置又はキャリアの含まず、トナーを主成分とする一成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、小粒径トナーを用いた二成分現像装置が好ましい。また、正規現像で現像を行うもの又は反転現像を行うものを現像装置に用いることができるが、現像スリーブに感光体の帯電と同極性の現像バイアスを印加し、感光体の帯電と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像が好ましく、本実施の形態では、負帯電トナーを用いた反転現像により現像が行われる。

小粒径トナーとしては、体積平均粒径が３〜６μｍのものが好ましい。

体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。

このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が６μｍより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。

体積平均粒径が３μｍよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。

また、本発明においては、球形トナーが望ましく、その球形化度が０．９４以上、０．９８以下であることが望ましい。

球形化度＝（粒子投影像と同一面積の円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
前記球形化度は、５００個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により５００倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子株式会社製）により測定することができる。

球形化度が０．９４より小の場合は、現像装置内で強いストレスを受ける結果、粉砕され、カブリやトナー飛散が発生し易くなる。また、球形化度が０．９８よりも大の場合には、クリーニング性能を高く維持することが困難になる場合がある。

前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。

重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。

具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。

一次転写手段５Ｙは導電性のゴムローラからなる転写ローラ５ＹＲ及び電源５ＹＥからなり、一次転写手段５Ｍは導電性のゴムローラからなる転写ローラ５ＭＲ及び電源５ＭＥからなり、一次転写手段５Ｃは導電性のゴムローラからなる転写ローラ５ＣＲ及び電源５ＣＹＥからなり、一次転写手段５Ｋは導電性のゴムローラからなる転写ローラ５ＫＲ及び電源５ＫＥからなる。

半導電性であり、ベルト状の中間転写体７は、複数のローラにより巻回され、循環移動可能に支持される。

帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ及び現像装置４Ｙからなる像形成手段により、帯電、露光及び現像が感光体１Ｙに対して行われ、感光体１Ｙ上にイエロートナー像が形成される。同様に、帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ及び現像装置４Ｍからなる像形成手段により、マゼンタトナー像が感光体１Ｍ上に形成され、帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ及び現像装置４Ｃからなる像形成手段により、シアントナー像が感光体１Ｃ上に形成され、帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ及び現像装置４Ｋからなる像形成手段により、黒トナー像が感光体１Ｋ上に形成される。これらの単色トナー像は転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより中間転写体７に転写され、重ね合わされて多色トナー像が形成される。

５Ａは二次転写手段であり、導電性のゴムローラからなる転写ローラ５ＡＲ及び電源５ＡＥからなる。

６Ａは中間転写体７をクリーニングする中間転写体クリーニング手段である。中間転写体クリーニング手段６Ａは、クリーニングローラ６１及びゴムブレードからなるクリーニングブレード６２をクリーニング部材として有する。

８は転写材Ｐにトナー像を定着する定着装置である。

９はスコロトロン帯電器からなる電荷付与手段であり、帯電電極９１及びグリッド９２を有し、帯電電極９１には電源９１Ｅから帯電電圧が印加され、グリッド９２には電源９２Ｅから電圧が印加される。

図１に示す画像形成装置の全体を制御する制御手段ＣＲは、転写材Ｐ上に画像を形成する画像形成工程と、転写ローラ５ＡＲをクリーニングする転写ローラクリーニング工程とを実行する。

画像形成工程においては、例えば、帯電装置２Ｙによる帯電、露光装置３Ｙによる像露光、現像装置４Ｙによる現像及び一次転写手段５Ｙによる一次転写のように、帯電、像露光、現像及び転写が画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ及び２０Ｋのそれぞれにおいて行われ、中間転写体７上に、各画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにおいて形成されたトナー像が一次転写され、重ね合わされて多色トナー像が中間転写体７上に形成される。

画像形成工程においては、電源５ＹＥ、５ＭＥ、５ＣＥ、５ＫＥ、５ＡＥにより、トナーの帯電と反対極性の転写電圧、すなわち、正の転写電圧が転写ローラ５ＹＲ、５ＭＲ、５ＣＲ、５ＫＲにそれぞれ印加されるとともに、電荷付与手段９は、中間転写体７上のトナー像の帯電量を低い値に揃えるような帯電を行う。具体的には、負帯電トナーを用いる本実施の形態においては、中間転写体７に対して弱い正帯電を行うことにより、トナー像の負電位の絶対値を下げる。

電荷付与手段９により帯電が整えられた多色トナー像は転写ローラ５ＡＲにより転写材Ｐに二次転写され、二次転写された多色トナー像は定着装置８により定着される。

二次転写後の中間転写体７は中間転写体クリーニング手段６Ａによりクリーニングされる。

転写ローラクリーニング工程においては、制御手段ＣＲは、電荷付与手段９を制御して、中間転写体７をトナーの帯電と反対極性に帯電する。

現像において、負帯電トナーを用いる本実施の形態においては、転写ローラクリーニング工程において、電荷付与手段９により中間転写体７を正に帯電する。このために、電源９１Ｅが帯電電極９１に正の電圧を印加するとともに、電源９２Ｅによりグリッド９１の電位を正電位に設定する。これにより、中間転写体７が正に帯電される。なお、転写ローラ５ＡＲは電源５ＡＥにより画像形成工程におけると同様に、転写電圧が印加されても良いが、接地されても良い。なお、転写ローラ５ＡＲに正の電圧を印加して、転写ローラクリーニング工程を実行する場合には、中間転写体７の電位が転写ローラ５ＡＲよりも高い電位となるように帯電される。

このように中間転写体７をトナーの帯電と反対極性に帯電することにより、転写ローラ５ＡＲに付着しているトナーが静電気力で吸引されて中間転写体７に転移し、転写ローラ５ＡＲがクリーニングされる。中間転写体７に転移したトナーは中間転写体クリーニング手段６Ａにより掻き取られ、中間転写体７がクリーニングされる。
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、図１に示す構造の画像形成装置であるが、制御手段ＣＲは前記実施の形態１において説明したと同様に画像形成工程を実行するとともに、次に説明する転写ローラクリーニング工程を実行する。

転写ローラクリーニング工程においては、制御手段ＣＲは電源５ＡＥにより、転写ローラ５ＡＲにトナーの帯電と同極性の電圧を印加する。現像において負帯電トナーを用いる本実施の形態においては、転写ローラクリーニング工程において、転写ローラ５ＡＲに負電圧が印加される。このような転写ローラ５ＡＲへの電圧印加とともに、制御手段ＣＲは電荷付与手段９を制御して、中間転写体７を除電する。

すなわち、制御手段ＣＲは、帯電電極９１に電源９１ＥからＡＣ電圧を印加するとともに、グリッド９２をフローティングに設定する。

このように、中間転写体７を除電して中間転写体７の表面電位を均一化した後に、転写ローラ５ＡＲに接触させ、電源５ＡＥから像転写の場合と逆の電圧を転写ローラ５ＡＲに印加する。現像において負帯電トナーを用いる本実施の形態においては、転写ローラ５ＡＲに負の電圧を印加する。これにより、転写ローラ５ＡＲに付着しているトナーが中間転写体７に転移し、転写ローラ５ＡＲがクリーニングされる。

中間転写体７に転移したトナーは実施の形態１と同様に、中間転写体クリーニング手段６Ａにより中間転写体７から除去される。
＜実施の形態３＞
本実施の形態は、図１に示す構造の画像形成装置であるが、要部が図２に示す構造を有するとともに、制御手段ＣＲが図３に示し、次に説明するように、電荷付与手段９及びソレノイドＳＬを制御する。

ソレノイドＳＬは転写ローラ５ＡＲを中間転写体７に対して、実線と点線で示すように接触・離間させる。

図３において、Ｔ１は中間転写体７の画像領域、すなわち、二次転写において中間転写体７が転写材Ｐと接触する領域が所定の位置、たとえば、二次転写部を通過する時間であり、Ｔ２は、転写ローラ５ＡＲが図２の実線で示す位置にあって、中間転写体７に転写材Ｐを介して又は直接に接触している時間であり、Ｔ３は電荷付与手段９が中間転写体７上の電位を転写適正値に整える時間であり、前端領域に対応する時間Ｔ４ａ及び後端領域に対応する時間Ｔ４ｂでは、電荷付与手段９が中間転写体７を帯電してその電位ををトナーの帯電と反対極性にする。（Ｔ３＋Ｔ４ａ＋Ｔ４ｂ）⊇Ｔ２⊇Ｔ１となるように、制御が行われる。なお、Ｔ１はＴ３にほぼ等しくＴ１≒Ｔ３となるような制御が行われる。

このような制御により、画像領域Ｔ１においては、中間転写体７上の電位が適正値に維持されて、適正なトナー像の転写が行われるとともに、転写材Ｐの前端、後端において、中間転写体７が転写ローラ５ＡＲに直接接触する領域においては、中間転写体７がトナーを引きつける電位に帯電されて、中間転写体７上に付着しているトナーが転写ローラ５ＡＲに移動することが阻止され、転写ローラ５ＡＲの汚れが防止される。
＜実施の形態４＞
本実施の形態は、図１に示す構造の画像形成装置であるが、要部が図４に示す構造を有するとともに、制御手段ＣＲは次に説明する制御を行う。

図４において、Ｈ１は、転写ローラ５ＡＲの長さ、言い換えると、転写ローラ５ＡＲが中間転写体７に接触する幅であり、Ｈ２は電荷付与手段９の帯電電極９１の長さ、すなわち、帯電幅であり、Ｈ３は中間転写体クリーニング手段６Ａのクリーニング幅、Ｈ４は中間転写体７の幅である。

Ｈ１〜Ｈ４が次の式を満足するように、転写ローラ５ＡＲ、電荷付与手段９、中間転写体クリーニング手段６Ａ及び中間転写体７は構成される。

Ｈ１≦Ｈ２≦Ｈ３≦Ｈ４
制御手段ＣＲは、電荷付与手段９が中間転写体７上のトナー像の電位を下げるように電荷付与手段９を制御する。

電荷付与手段９による中間転写体７の帯電は図４（ｂ）に示すように行われる。図４（ｂ）では、電荷付与手段９は中間転写体７を低い正電位に帯電する。この帯電により負帯電トナーにより形成されているトナー像の電位はＶ１からＶ２に低下する。そして、非画像領域等において中間転写体７に付着している少量のトナーはＵ１と言う低い負レベルから０ないしは正レベルの電位Ｕ２になる。そして、二次転写において、トナー像を形成している負帯電トナーは正の転写電圧により転写剤Ｐに転移するが、０ないしは正に帯電されたトナーは転移することなく、中間転写体７に保持される。

このようにして、画像領域において良好な転写が行われるとともに、非画像領域においてトナーが転写ローラ５ＡＲに転移することが防止される。

前記の装置構成及び制御によって、トナー像の中間転写体への転写が適正に行われるとともに、中間転写体７が転写ローラ５ＡＲに直接に接触する非画像領域において、中間転写体７上のトナーが転写ローラ５ＡＲに転移することが阻止されて、転写ローラ５ＡＲの汚れが防止される。また、トナーの帯電と同極性に帯電された中間転写体７に付着した逆帯電トナーや紙粉は、中間転写体クリーニング手段６Ａにより除去され、中間転写体７の全面が良好にクリーニングされる。
＜実施の形態５＞
図５は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す。

図５に示す画像形成装置は、中間転写体クリーニング手段６Ａに電圧が印加されたクリーニングローラ６１を用いている。クリーニングローラ６１は導電性繊維からなるブラシローラである。画像形成工程においては、クリーニングブレード６２によるクリーニングとともに、電源６ＡＥによりクリーニングローラ６１に正の電圧が印加されて負帯電トナーがクリーニングローラ６１に吸引され、中間転写体７からトナーが除去されて、中間転写体７がクリーニングされる。

クリーニングローラ６１に付着したトナーを除去し、クリーニング性能を回復するクリーナ清掃工程において、制御手段ＣＲは電荷付与手段９により中間転写体７をトナーの帯電と反対極性に帯電する。現像において負帯電トナーを用いる本実施の形態においては、中間転写体７を正に帯電する。また、クリーニングローラ６１は接地される。これによって、クリーニングローラ６１に付着しているトナーが中間転写体７に吸引されて、クリーニングローラ６１がクリーニングされる。中間転写体７に転移したトナーはクリーニングブレード６２により掻き取られ、中間転写体７から除去される。なお、中間転写体７に転移したトナーは他の手段によっても、中間転写体７から除去することが出来る。例えば、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、中間転写体７上のトナーを感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに転移させる方法を採ることも出来る。中間転写体７上のトナーを感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに転移させるクリーニング工程では、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋがフローティングに設定される。この設定により、負帯電トナーは正帯電された中間転写体７から接地された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに転移する。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに転移したトナーはクリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより除去される。
＜実施の形態６＞
本実施の形態に係る画像形成装置は図１及び図５に示す構造を有する。

本実施の形態においては、画像形成工程は実施の形態５と同様に実行される。

クリーニングローラ６１に付着したトナーを除去し、クリーニングローラ６１の性能を回復するクリーナ清掃工程において、電荷付与手段９により中間転写体７を除電し、除電した中間転写体７を中間転写体クリーニング手段６Ａを通過させることにより、クリーニングローラ６１から中間転写体７にトナーを転移させる。電源６ＡＥによりクリーニングローラ６１にトナーと同極性の電圧、即ち、負の電圧を印加することにより、クリーニングローラ６１に付着しているトナーは中間転写体７に転移する。中間転写体７に放出されたトナーは実施の形態５と同様な方法で中間転写体７から除去される。

＜実施例１（実施の形態１の実施例）＞
図１に示す画像形成装置を用い、様々なサイズの紙（転写材）に画像を形成する画像形成工程を実行して１万枚の画像を形成した。この画像形成工程においては、電荷付与手段９の作動条件として、帯電電極９１に＋５ｋＶのＤＣ電圧を印加し、グリッド９２の電位を−５０Ｖとした。

１万枚の画像形成工程において、１万に近い工程後半部において、転写ローラ５ＡＲへのトナー付着が発生し、裏面汚れ、転写不良による画像の濃度ムラが発生した。

１万枚の画像形成後に、帯電電極９１にＤＣ＋５ｋＶを印加し、グリッド９２の電位を＋２００Ｖに設定して中間転写体７を正帯電し、中間転写体７を駆動して、転写ローラ５ＡＲ上のトナーを中間転写体７上に回収した。

転写ローラ５ＡＲをクリーニングした後に、画像形成を行ったところ、裏面汚れや画像ムラが解消し、良好な画像が形成された。
＜実施例２（実施の形態２の実施例）＞
図１に示す画像形成装置を用い、様々なサイズの紙（転写材）に画像を形成する画像形成工程を実行して１万枚の画像を形成した。この画像形成工程においては、電荷付与手段９の作動条件として、帯電電極９１に＋５ｋＶのＤＣ電圧を印加し、グリッド９２の電位を−５０Ｖとした。

１万枚の画像形成工程において、１万に近い工程後半部において、転写ローラ５ＡＲへのトナー付着が発生し、裏面汚れ、転写不良による画像の濃度ムラが発生した。

１万枚の画像形成後に、帯電電極９１にＡＣ４ｋＶ（ｐ−ｐ電圧）、グリッド９２をフローティングとして、中間転写体７を駆動し、除電した。

また、電源５ＡＥにより転写ローラ５ＡＲに−３ｋＶを印加して、転写ローラ５ＡＲ上のトナーを中間転写体７に転移させ、中間転写体７上のトナーを中間転写体クリーニング手段６でクリーニングする転写ローラクリーニング工程を実行した。

転写ローラ５ＡＲのクリーニング後に、画像形成工程を実行した結果、裏面汚れや画像の濃度ムラの発生が無く良好な画像が形成された。

比較例として、１万枚画像形成を行った後に、電荷付与手段９による除電を行うことなく、すなわち、電荷付与手段９をオフ状態にして、転写ローラ５ＡＲに−３ｋＶを印加して転写ローラクリーニング工程を実行した。

比較例では再開した画像形成工程において、転写ローラ５ＡＲにトナーが残ったことにより、裏面汚れや画像の濃度ムラが発生した。
＜実施例３（実施の形態３の実施例）＞
図１に示す画像形成装置を用い、
画像領域において、帯電電極９１：ＤＣ＋５ｋＶを印加、グリッド電位：−５０Ｖ
非画像領域において、帯電電極９１：ＤＣ＋５ｋＶを印加、グリッド電位：＋５０Ｖ
という電荷付与手段９の設定とし、
画像転写時間（画像領域）Ｔ１と、転写ローラ接触時間Ｔ２と、電荷付与手段９の作動を図３に示すように設定して、１万枚の画像形成を行った。

その結果、裏面汚れや画像の濃度ムラの発生がなく、高画質の画像が形成された。
＜実施例４（実施の形態４の実施例）＞
転写ローラ５ＡＲ、電荷付与手段９、中間転写体クリーニング手段６Ａ及び中間転写体７を図４（ａ）に示すとおりの構成とするとともに、
帯電電極９１：ＤＣ＋５ｋＶを印加
グリッド９２の電位：接地電位
という電荷付与手段９の設定として１万枚の画像形成を行った。

その結果、裏面汚れや画像の濃度ムラの発生がなく、高画質の画像が形成された。
＜実施例５（実施の形態４の実施例）＞
図１に示す画像形成装置を用い、様々なサイズの転写材（紙）に画像を形成する画像形成工程を実行して１万枚の画像を形成した。この画像形成工程においては、電荷付与手段９の作動条件として、帯電電極９１に＋５ｋＶのＤＣ電圧を印加し、グリッド９２の電位を−５０Ｖとした。

１万枚の画像形成工程において、１万に近い工程後半部において、クリーニング不良が発生した。

１万枚の画像形成後に、帯電電極９１にＤＣ＋５ｋＶを印加し、グリッド９２の電位を＋２００Ｖに設定し、中間転写体７を駆動して、クリーニングローラ６１に付着しているトナーを中間転写体７上に転移させ、クリーニングブレード６２により回収するクリーナ清掃工程を実施した。なお、電源６ＡＥにより、画像形成工程及びクリーナ清掃工程において、クリーニングローラ６ＡＲに３００Ｖを印加した。

クリーナ清掃工程の後に、画像を形成した結果、クリーニング不良がなくなり、良好な画像が形成された。
＜実施例６（実施の形態５の実施例）＞
図１に示す画像形成装置を用い、様々なサイズの転写材（紙）に画像を形成する画像形成工程を実行して１万枚の画像を形成した。この画像形成工程においては、電荷付与手段９の作動条件として、帯電電極９１に＋５ｋＶのＤＣ電圧を印加し、グリッド９２の電位を−５０Ｖとした。

１万枚の画像形成工程において、１万に近い工程後半部において、クリーニング不良が発生した。

１万枚の画像形成後に、帯電電極９１にＡＣ４ｋＶ（ｐ−ｐ電圧）を印加し、グリッド９２をフローティングに設定するとともに、電源６ＡＥによりクリーニングローラ６１に−３００Ｖを印加した。中間転写体７を駆動して、クリーニングローラ６１に付着しているトナーを中間転写体７上に転移させ、クリーニングブレード６２により回収するクリーナ清掃工程を実施した。

クリーナ清掃工程の後に、画像を形成した結果、クリーニング不良がなくなり、良好な画像が形成された。

比較例として、電荷付与手段９による中間転写体７の除電を行うことなく、すなわち、電荷付与手段９をオフにして、クリーニングローラ６１に−３００Ｖを印加して中間転写体を駆動するクリーナ清掃工程を実施した。

その結果、比較例では、クリーニング不良が発生した。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の要部を示す図である。 本発明の実施の形態３における制御のタイムチャートを示す図である。 本発明の実施の形態４に係る画像形成装置の要部を示す図である。 本発明の実施の形態５、６に係る画像形成装置の要部を示す図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
５Ａ 二次転写手段
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 一次転写手段
６Ａ 中間転写体クリーニング手段
９ 電荷付与手段
９１ 帯電電極
９２ グリッド
ＣＲ 制御手段

Claims (20)

1. 像担持体、
   該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
   中間転写体、
   前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
   前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
   転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、
   前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び、
   制御手段を有する画像形成装置であって、
   該制御手段は、前記電荷付与手段を制御することにより、前記中間転写体上の非画像領域において、前記中間転写体をトナーの帯電と反対極性に帯電し、前記二次転写手段上に付着しているトナーを前記中間転写体に転移させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記二次転写手段は、転写ローラ及び該転写ローラに転写電圧を印加する電源からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電荷付与手段は、前記一次転写手段と前記二次転写手段と間に配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記電荷付与手段は帯電電極及びグリッドを有するスコロトロン帯電器からなり、前記中間転写体上の画像領域において、前記帯電電極にトナーの帯電と反対極性の電圧を印加するとともに、前記グリッドをトナーの帯電と同極性の電位に設定した前記電荷付与手段により前記中間転写体を帯電して、トナー像を前記中間転写体から転写材に転写し、前記中間転写体上の非画像領域で、前記帯電電極にトナーの帯電と反対極性の電圧を印加するとともに、前記グリッドをトナーの帯電と反対極性の電位に設定した前記電荷付与手段により前記中間転写体を帯電して、前記二次転写手段上のトナーを前記中間転写体に転移させるように、前記制御手段は、前記電荷付与手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 像担持体、
   該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
   中間転写体、
   前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
   前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
   転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、
   前記中間転写体を除電する電荷付与手段及び、
   制御手段を有する画像形成装置であって、
   前記中間転写体上の非画像領域において、前記中間転写体を前記電荷付与手段により除電するとともに、前記二次転写手段から除電された前記中間転写体にトナーを転移させる逆転写を行うように、前記制御手段が前記二次転写手段及び前記電荷付与手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記二次転写手段は、転写ローラ及び該転写ローラに電圧を印加する電源からなり、前記制御手段は、前記電源を制御することにより、トナー像の転写材への転写及びトナーの前記中間転写体への前記逆転写を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記電荷付与手段は、前記一次転写手段と前記二次転写手段との間に配置されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記電荷付与手段は、前記中間転写体の画像領域において、前記中間転写体を帯電し、前記制御手段は、前記画像領域と前記非画像領域とで、前記電荷付与手段の作動条件を変更することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 像担持体、
   該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
   中間転写体、
   前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
   前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
   転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、
   前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び、
   制御手段を有する画像形成装置であって、
   前記二次転写手段は、前記中間転写体に接触・離間可能な転写ローラを有するとともに、
   該制御手段は、画像領域の前端部に隣接し、前記転写ローラが前記中間転写体に接触する領域を包含する前端領域及び前記画像領域の後端部に隣接し、前記転写ローラが前記中間転写体に接触する領域を包含する後端領域に対して、前記電荷付与手段が前記中間転写体をトナーの帯電と反対極性に帯電するように、前記電荷付与手段をタイミング制御することを特徴とする画像形成装置。
10. 前記電荷付与手段は帯電電極及びグリッドを有するスコロトロン帯電器からなり、前記制御手段は、前記帯電電極にトナーの帯電と反対極性の電圧を印加するとともに、前記グリッドをトナーの帯電と反対極性の電位に設定することにより、前記前端領域及び前記後端領域において前記中間転写体を帯電することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 像担持体、
    該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
    中間転写体、
    前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
    転写ローラを有し、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
    転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段及び、
    前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置であって、
    前記中間転写体のクリーニング幅をＨ３、前記電荷付与手段の帯電幅をＨ２、前記転写ローラの長さをＨ１、とするとき、
    Ｈ１≦Ｈ２≦Ｈ３であることを特徴とする画像形成装置。
12. 前記電荷付与手段は、前記中間転写体上のトナー像の電位の絶対値を下げるように、前記中間転写体を帯電することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記中間転写体クリーニング手段は、クリーニングローラを有することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 像担持体、
    該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
    中間転写体、
    前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
    前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段及び、
    転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段を有する画像形成装置であって、
    前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び制御手段を有し、
    該制御手段は、非画像領域において、前記電荷付与手段が前記中間転写体をトナーの帯電と反対極性に帯電することにより、前記中間転写体クリーニング手段に付着しているトナーを前記中間転写体に移動させるように、前記電荷付与手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
15. 前記中間転写体クリーニング手段は、接地されたか又は電圧が印加されたクリーニングローラを有することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記制御手段は、画像領域と前記非画像領域とで、前記電荷付与手段の作動条件を変更することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 像担持体、
    該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
    中間転写体、
    前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
    前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写手段及び、
    転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段を有する画像形成装置であって、
    前記中間転写体に電荷を付与する電荷付与手段及び制御手段を有するとともに、前記中間転写体クリーニング手段がクリーニング部材及び該クリーニング部材に電圧を印加する電源を有し、
    前記制御手段は、前記電荷付与手段が前記中間転写体を除電するように前記電荷付与手段を制御するとともに、除電された前記中間転写体上に前記クリーニング部材からトナーを転移させるように、前記電源を制御することを特徴とする画像形成装置。
18. 前記制御手段は、画像領域と非画像領域とで、前記電荷付与手段の作動条件を変更することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記非画像領域は、画像形成工程の実行中に、画像領域間に設けられることを特徴とする請求項１〜８、１４〜１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
20. 前記非画像領域に対する処理は、画像形成装置の待機期間中に実行されることを特徴とする請求項１〜８、１４〜１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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