JP2012168476A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縁無し印字シーケンスにおいて、紙コバ近くの二次転写残トナーに起因する、画像不良を防止することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】第二の像担持体１０に、転写材Ｐより狭い領域でトナー像を形成する狭域印字モードと、第二の像担持体１０に、転写材Ｐに転写される領域より広い領域でトナー像を形成する広域印字モードとを有する画像形成装置において、広域印字モードの実施時には、所定の紙間距離を含む最初のページの先端から最後のページの後端までの距離が、第二の像担持体１０の周方向長さ以下となる画像数の画像について、連続して二次転写を行う場合、それ以後の画像形成に先立ち、第二の像担持体１０上に残ったトナー像を所定のバイアス電圧を印加した一次転写手段６により第一の像担持体１に逆転写する広域時逆転写工程を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。

図１は、従来の、中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の一例である。画像形成装置は、第一の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。感光ドラムは、アルミなどからなる芯金の外周面に有機感光体（ＯＰＣ）またはＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等から成る光導電体を塗布して構成されている。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、第二の像担持体としての中間転写ベルト（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｆｅｒ Ｂｅｌｔ。以下、「ＩＴＢ」という。）１０に沿って順次配置されている。そして、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、外周速度Ｖ（以下、「プロセス速度」という。）で矢印Ｃ１方向へ回転する。

感光ドラム１Ｙ〜１Ｋは、それぞれ、帯電ローラ２Ｙ〜２Ｋにより所定の本例ではマイナスの電位に均一に帯電される。次いで、露光装置３Ｙ〜３Ｋにより露光が開始され、表面を均一に帯電された感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに潜像が形成される。

感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の潜像は、それぞれ現像装置４Ｙ〜４Ｋによって現像が行われ、潜像はマイナスの極性のトナーによって可視化されトナー像とされる。現像された各色トナー像は、一次転写ローラ６Ｙ〜６Ｋにプラス極性のバイアスを印加することよりＩＴＢ上に順次一次転写される。感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の一次転写残トナーはブレードを当接させてかきとるクリーナ１４Ｙ〜１４Ｋによりクリーニングされる。

４色のトナー像がＩＴＢ１０上に一次転写されると、ＩＴＢ１０上の４色のトナー像は、二次転写ローラ８にプラス極性のバイアスを印加することにより一括して転写材Ｐ上に二次転写される。

二次転写後にＩＴＢ１０上に残ったトナーは、次の画像をＩＴＢ１０上に形成するためにクリーニングする必要がある。その方法として、例えば特許文献１で示された以下のようなものがある。

つまり、二次転写残トナーには、図１にて高圧電源９ａより帯電ブラシ９ｂにプラス極性バイアスの印加が行われることで、プラス即ちトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電荷が均一に付与される。続いて二次転写残トナーは１色目の一次転写部Ｔ１Ｙへ進み、次の画像の一次転写工程と同時に一次転写バイアスによって感光ドラム１Ｙへ静電的に逆転写され、ＩＴＢ１０より除去される。そして、感光ドラム１Ｙへ転写された二次転写残トナーは感光ドラムクリーナー１４Ｙに回収され、ＩＴＢ１０上の二次転写残トナーのクリーニングは完了する。感光ドラム１Ｙに回収されずにＩＴＢ１０上に残留した二次転写残トナーは、ＭＣＫ色において印加している一次転写バイアスによって感光ドラム１Ｍ、１Ｃ又は１Ｋへ逆転写される。

このように、二次転写残トナーの帯電量を適正に保つことにより、一次転写工程で印加する一次転写バイアスで、二次転写残トナーの感光ドラムへの逆転写を同時に行うことができる。

特開平１０−４９０１９号公報

ところで近年、インクジェット方式やバブルジェット（登録商標）方式のプリンタにおいては、記録媒体の周縁部に余白マージンがなく記録媒体全面に画像が形成されている、所謂、「縁なし印字」が普及している。

後述する本発明の画像形成装置では、縁無し印字を、ＩＴＢ上へのトナー画像形成を転写材に二次転写される領域より広い領域で行うことにより実現する(広域印字モード）。その時の二次転写の様子を図３に模式的に示す。

Ｇは、紙コバすぐ隣のエアギャップを示し、その他の記号は図１と同様である。二次転写部Ｔ２におけるＩＴＢ１０の表面、二次転写部材（二次転写ローラ）８表面の曲率は考慮せず、周方向の全トナー像が転写材Ｐの先端から後端においてどのように転写されるかを示した。

二次転写バイアスは、前述の二次転写バイアス制御手段によって、転写材領域で高転写効率が実現できる値を印加している。転写材領域の外側のトナーは、一部は二次転写部材８に付着し、ブレードを当接させて掻き取るクリーナ８Ｃによりクリーニングされる。また残りはＩＴＢ１０上に残る。特に紙コバのすぐ隣ではエアギャップＧによって二次転写バイアスが十分に作用しづらくなり、二次転写部材に転写されづらいため、ＩＴＢ１０上にトナーが残りやすく、マイナスの電荷も大きい。

従って、二次転写直後にエアギャップ部Ｇに残った二次転写残トナーは、転写材領域の二次転写残トナーと異なり、多量のマイナス電荷を持ち、かつ量も多いので、帯電ブラシで十分にプラスに帯電することができず、一次転写ニップＴ１に進入する際に一回では感光ドラム１に完全には逆転写されない。そして、逆転写されないトナーは、逆転写と同時に一次転写している画像とＩＴＢ上で重なって、画像不良を引き起こしていた。

すなわち、広域印字モードの縁無し印字シーケンスにおいて、紙コバ近くの多量な二次転写残トナーを確実にクリーニングし、画像不良を防止することが課題であった。

そこで、本発明の目的は、広域印字モードの縁無し印字シーケンスにおいて、紙コバ近くの二次転写残トナーに起因する、画像不良を防止することのできる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、更に、ダウンタイムの抑制をも実現することのできる画像形成装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、二次転写部材に清掃部材がなくとも上記目的を達成することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の画像形成ステーションを有する画像形成装置であって、
前記各画像形成ステーションにて第一の像担持体に形成したトナー像を一次転写部にて一次転写手段により第二の像担持体に転写するための一次転写工程と、
第二の像担持体のトナー像を二次転写部で二次転写手段により転写材に二次転写するための二次転写工程と、
前記第二の像担持体の前記二次転写部より下流かつ前記一次転写部より上流において前記第二の像担持体に当接するトナー帯電部材により前記第二の像担持体のトナーを帯電するトナー帯電工程と、を備え、
前記第二の像担持体に、転写材より狭い領域でトナー像を形成する狭域印字モードと、前記第二の像担持体に、転写材に転写される領域より広い領域でトナー像を形成する広域印字モードとを有する画像形成装置において、
前記広域印字モードの実施時には、所定の紙間距離を含む最初のページの先端から最後のページの後端までの距離が、前記第二の像担持体の周方向長さ以下となる画像数の画像について、連続して二次転写を行う場合、それ以後の画像形成に先立ち、前記第二の像担持体に残ったトナー像を所定のバイアス電圧を印加した前記一次転写手段により前記第一の像担持体に逆転写する広域時逆転写工程を行うことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、広域印字モードにおける縁無し印字シーケンスにおいて、紙コバ近くの二次転写残トナーに起因する、画像不良を防止することができる。

本発明の画像形成装置の一実施例であり、二次転写残トナーを帯電する手段を有するカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 縁無しフルカラー印字時における二次転写残トナーの除去工程での各バイアスの印加タイミングを説明する図である。 二次転写部における二次転写ローラの周方向の全トナー像が転写材の先端から後端においてどのように転写されるかを示した模式図である。 本発明の画像形成装置の実施例１の縁無しフルカラー印字時における二次転写残トナーの除去工程での各バイアスの印加タイミングを説明する図である。 本発明の画像形成装置の実施例１の交流電源を用いた場合の回収残トナーの除去工程を示した模式図である。 本発明の画像形成装置の実施例１の帯電部材を二つ用いた場合の回収残トナーの除去工程を示した模式図である。 本発明の画像形成装置の実施例２の縁無しフルカラー印字時における二次転写残トナーの除去工程での各バイアスの印加タイミングを説明する図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
本発明に係る画像形成装置の一実施例として、先に従来例として「背景技術」の項にて説明した図１に示す画像形成装置を用いて説明する。

図１は、複数の、本実施例では、４つの画像形成ステーションＳ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ）を備えた中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の一例である。画像形成装置の各画像形成ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、第一の像担持体（静電潜像担持体）としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を備えている。感光ドラムは、アルミなどからなる芯金の外周面に有機感光体（ＯＰＣ）またはＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等から成る光導電体を塗布して構成されている。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、第二の像担持体としての中間転写ベルト（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｆｅｒ Ｂｅｌｔ。以下、「ＩＴＢ」という。）１０に沿って順次配置されている。そして、各感光ドラムは、外周速度Ｖ（以下、「プロセス速度」という。）で矢印Ｃ１方向へ回転する。ＩＴＢ１０は、電気抵抗値（体積抵抗率）は１０¹¹Ω・ｃｍ、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴムなどのゴム、またはＰＩ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＰＣ／ＰＥＴ、ＥＴＦＥ／ＰＣなどの樹脂にて形成されている。ＩＴＢ１０は、駆動ローラ１１ａ、二次転写対向ローラ１１ｂ、張架ローラ１１ｃの３本のローラ上に張架され、駆動ローラ１１ａが不図示のモーターにより回転することにより、矢印Ｃ３方向にプロセス速度で駆動される。

一次転写手段である一次転写部材としての、軸上に導電性スポンジ層を設けた一次転写ローラ６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）は、それぞれ、ＩＴＢ１０を介して感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）に接している。

なお、本実施例の画像形成装置では、感光体の帯電電位とトナーの正規の帯電極性は共にマイナス極性であり、マイナス極性に帯電された感光体にイメージを露光してから、露光部をネガトナー（負極性トナー）で現像する反転現像方式を採用している。

以下、図１を参照してフルカラーの画像形成工程について説明する。

感光ドラム１Ｙ〜１Ｋは、それぞれ不図示の駆動手段によって矢印Ｃ１方向に駆動され、帯電ローラ２Ｙ〜２Ｋにより所定のマイナス電位に均一に帯電される。ＩＴＢ１０上の画像を転写させたい位置（以下、「ＩＴＢ上画像部」という。）に画像が転写されるように、ＩＴＢ上画像部の先端が各ステーションの転写部に進入するタイミングと同期をとって、露光装置３Ｙ〜３Ｋにより露光が開始される。各色の画像模様に従った信号による光が、表面を均一にマイナス電位に帯電された感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに走査され、潜像が形成される。なお潜像形成タイミングとＩＴＢ上画像部の先端が各ステーションの一次転写部に進入するタイミングとの同期は、（不図示の）ＴＯＰセンサがＩＴＢ上に設けた（不図示の）ＴＯＰシールを検知するタイミングを監視することによって行う。

潜像形成開始後、さらに感光ドラム１Ｙ〜１Ｋが矢印Ｃ１方向に回転すると、それぞれ現像装置４Ｙ〜４Ｋによって現像が行われる。現像装置は感光ドラムとの対向部に所定の回転速度で回転する現像ローラを有し、現像装置内部で常に供給されつづけることにより現像ローラ表面に担持されたマイナス極性のトナーによって潜像は可視化される。

現像された各色トナー像は、さらに感光ドラム１Ｙ〜１Ｋが矢印Ｃ１方向に回転し、一次転写部Ｔ１（Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋ）に進む。一次転写部Ｔ１では、一次転写手段としての一次転写部材、即ち、一次転写ローラ６Ｙ〜６Ｋに、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの芯金を対向電極として、高圧電源７Ｙ〜７Ｋからプラス極性のバイアス電圧（以下、単に「バイアス」ということもある。）が印加される。これによって、前述の方法で同期をとって一次転写部に進入するＩＴＢ上画像部に、順次一次転写される（一次転写工程）。このとき、４色の画像は全てＩＴＢ上画像部に転写されるので、４色のトナー像の位置は一致している。感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の一次転写残トナーはブレードを当接させて掻き取るクリーナ１４Ｙ〜１４Ｋによりクリーニングされる。

なお、一次転写工程が、トナー像が感光ドラムからＩＴＢ１０に高効率で転写される高転写効率で行われることが重要である。また、一次転写工程は、ＩＴＢ上に一次転写されたトナー像が下流の感光ドラムの一次転写部に進入する際に感光ドラムにほとんど転写されない低再転写率などの条件を満たし、良好に行われることが必要である。そのために、高圧電源７Ｙ〜７Ｋから印加するプラス極性のバイアスを、温度や湿度などの環境や本体内各パーツの抵抗特性などを考慮した最適な値に常に制御する必要がある。不図示の制御手段でこれを行っている。

４色のトナー像がＩＴＢ１０上に一次転写されると、ＩＴＢ１０の回転と同期を取って、レジストローラ１２から転写材Ｐが、二次転写部Ｔ２へと搬送される。二次転写部Ｔ２では、一次転写ローラ６Ｙと同様な構成から成る二次転写手段としての二次転写部材である二次転写ローラ８が転写材Ｐを介してＩＴＢ１０に当接している。そして、２次転写ローラ８には、二次転写対向ローラ１１ｂを対向電極として、不図示の高圧電源からプラス極性のバイアスが印加され、ＩＴＢ１０上の４色のトナー像は、一括して転写材Ｐ上に二次転写される（二次転写工程）。なおこの時二次転写ローラ８に印加するバイアスの値も、二次転写が高転写効率などの条件を満たし良好に行われるために、一次転写工程と同様の不図示の二次転写バイアス制御手段で制御している。

４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置１３によって溶融固着されカラー画像が得られる。

二次転写後にＩＴＢ１０上に残ったトナーは、次の画像をＩＴＢ１０上に形成するためにクリーニングする必要がある。その方法として、上述したように、例えば上記特許文献１で示された以下の方法を採用する。

二次転写残トナーには、二次転写部Ｔ２の下流で、一次転写部Ｔ１Ｙより上流のトナー帯電部材である帯電ブラシ９ｂに高圧電源９ａよりプラス極性バイアスの印加が行われることで、プラス即ちトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電荷が均一に付与される。該帯電された二次転写残トナーは、後続する画像の一次転写工程と少なくとも一部と重なるタイミングで、感光ドラムに逆転写される（逆転写工程）。

即ち、帯電ブラシ９ｂにより帯電された二次転写残トナーは、続いて、１色目の一次転写部Ｔ１Ｙへ進み、次の画像の一次転写工程と同時に一次転写バイアス（第一のバイアス電圧）によって感光ドラム１Ｙへ静電的に逆転写される。これにより、二次転写残トナーは、ＩＴＢ１０より除去される。そして、感光ドラム１Ｙへ転写された二次転写残トナーは感光ドラムクリーナー１４Ｙに回収され、ＩＴＢ１０上の二次転写残トナーのクリーニングは完了する。また、感光ドラム１Ｙに回収されずにＩＴＢ１０上に残留した二次転写残トナーは、後続するＭＣＫ色の画像形成ステーションにおいて印加している一次転写バイアスによって感光ドラム１Ｍ、１Ｃ又は１Ｋへ逆転写される。

このように、二次転写残トナーのプラス帯電量を適正に保つことにより、一次転写工程で印加する一次転写バイアスで、二次転写残トナーの感光ドラムへの逆転写を同時に行うことができる。

なお、画像を形成するための一連の動作、すなわち印字シーケンスは、次の工程よりなる。つまり、
（１）前述の一次転写バイアスの制御などを行う前回転工程と、
（２）画像形成工程、二次転写残トナー除去工程の繰り返しによって画像形成工程を繰り返して行う連続画像形成工程と、
（３）該連続画像形成工程の後に、第二の像担持体のクリーニングなどを行う後回転工程と、
からなる。

転写材Ｐより狭い領域でトナー像を作る「狭域印字モード」における連続印字時の二次転写残トナーのクリーニングシーケンスを図２に示す。

網点部分は各部材へのバイアス印加を示し、バイアス値は各部材で一定である。各色の一次転写部材（一次転写ローラ６）には高転写効率などの良好な一次転写を実現するためのプラスバイアス、二次転写部材（二次転写ローラ８）には高転写効率などの良好な二次転写を実現するためのプラスバイアス、帯電ブラシ９ｂには二次転写残トナーをプラスに帯電するためのプラスバイアスがそれぞれ印加されている。

各記号が示す時間帯は、Ｔｒ１は各色における一次転写、Ｔｒ２は二次転写、Ｃｈは二次転写残トナーの帯電、ＲＥＴは二次転写残トナーの一次転写部における逆転写である。Ｔｒ１とＲＥＴが重複する時間帯ＯＬは、一次転写と同時に逆転写が行われている時間帯である。なお図中のこれらの印加時間帯のずれは、各部材の距離に起因するものである。例えばＩＴＢ１０上の帯電ブラシ９ｂから１色目一次転写部Ｔ１Ｙまでの回転時間はＴＣ１で示される。またＩＴＢＣＹＣはＩＴＢ周期を示す。

具体的には、画像の一次転写時に各ステーションに印加するバイアスは＋４００Ｖとし、二次転写時に二次転写ローラに印加するバイアスは＋１０００Ｖとし、二次転写残トナーの帯電時は、帯電ブラシに＋８００Ｖ印加する。帯電された二次転写残トナーの感光ドラムへの回収動作は、前記の一次転写バイアス＋４００Ｖで行われる。

また、図４は、本発明における、第二の像担持体に、転写材に転写される領域よりも広い領域でトナー像を形成する「広域印字モード」における縁無し印字シーケンスの二次転写残トナークリーニングシーケンスの一例を示す。

網点部分と横線帯部分は、各部材へのバイアス印加を示し、各部材においてそれら二つは印加するバイアス値がそれぞれ異なる。

網点部分が示すのは全てプラス極性のバイアスで、各色の一次転写部材（一次転写ローラ６）では高転写効率などの良好な一次転写を実現するためのバイアスである。また、二次転写部材（二次転写ローラ８）では高転写効率などの良好な二次転写を実現するためのバイアスである。更に、帯電部材（帯電ブラシ９ｂ）では二次転写残トナーをプラスに帯電するためのバイアス（第一のバイアス電圧）である。

横線帯部分が示すのは全てマイナス極性のバイアスで、各色の一次転写部材６ではマイナス極性の二次転写残トナーの一次転写部における高効率な逆転写を実現するためのバイアスである。また、帯電ブラシでは二次転写残トナーを通過させるためのバイアス（第二のバイアス電圧）である。

斜線帯部分が示すのはプラス極性のバイアスで、二次転写部材８では前記逆転写工程で感光ドラムに転写されずにＩＴＢ上に残ったトナーを高効率で二次転写部材８に回収するためのバイアスである。

各記号が示す時間帯は、次の通りである。Ｃｈ１Ｎは二次転写工程直後の二次転写残トナーが、トナーと同極性のバイアス（第二のバイアス電圧）を印加した帯電ブラシ当接部を通過する時間帯を示す。また、ＲＥＴ１Ｎは帯電ブラシ当接部を通過した二次転写残トナーが各感光ドラムに１回目に進入する際の逆転写を示す。更に、Ｔｒ２ＲＥＴＮ、Ｃｈ２Ｎ、ＲＥＴ２Ｎは、それぞれ、ＲＥＴ１Ｎで回収しきれなかったトナーの二次転写部材への回収と、そこでも回収できなかったトナーの帯電と、さらにその感光ドラムへの逆転写を示す。

Ｔｒ１とＲＥＴ２Ｎが重複する時間帯ＯＬ１は、一次転写と同時に二次転写残トナーの２回目の逆転写が行われている時間帯である。その他は、図２と同様である。

本発明における広域印字モードにおける縁無し印字シーケンスは、基本的に従来と同様の画像形成工程を有し、二次転写残トナーのクリーニング工程と次画像の画像形成開始タイミングが本発明特有である。

なお、縁無し印字（広域印字モード）では、二次転写後に二次転写残トナーが始めて一次転写部に進入して逆転写される時（広域時逆転写時）には、それ以後の画像形成のための一次転写を同時に行うことができない。従って、ＩＴＢ上の全ての面において、連続する周回で画像形成することはできない。すなわち、所定の紙間距離で一度に連続して印字できるページ数は、それらの最初のページの先端から最後のページの後端までの距離が、ＩＴＢの周方向長さ（周長）より短くなるページ数までである。例えば画像間隔を６０ｍｍとしてＡ４画像を印字する場合、画像域は連続２ページで２９７ｍｍ×２と６０ｍｍで６５４ｍｍ、連続３ページで２９７ｍｍ×３と６０ｍｍ×２で１０１１ｍｍになるため、ＩＴＢ周長が６５４ｍｍ以上１０１１ｍｍ以下の場合、一度に連続して印字できるページ数は２ページまでである。この一度の連続印字工程を行う毎に二次転写残トナーのクリーニング工程を行う必要がある。

以下に、図４に沿って二次転写残トナーのクリーニング工程と次画像の画像形成工程開始タイミングについて説明をする。

前述のように、二次転写時に紙コバのすぐ隣にできるエアギャップＧにおいては、二次転写バイアスが転写材領域に比べて十分に作用しなくなる。従って、縁無し印字では、エアギャップ部Ｇにおける転写効率は転写材領域より低くなり、エアギャップ部Ｇにおける二次転写残トナーの量が多くなる。またそれらのトナーの電荷は、二次転写前からあまり変化しないためマイナスに帯電したままである。

そこで、二次転写残トナーが帯電ブラシ９ｂの当接部に進入する時間帯Ｃｈ１Ｎにおいては、帯電ブラシ９ｂにマイナス極性のバイアスを印加することで該トナーを静電的に反発させ、通過させる。通過したトナーは、以後の画像形成に先立ち、時間帯ＲＥＴ１Ｎでマイナス極性バイアスの印加によって感光ドラムに逆転写する（広域時逆転写工程）。

なお、図４には、帯電ブラシ９ｂを通過したトナーが少しでも多く回収されるよう、全ステーションでＲＥＴ１Ｎを印加し、複数回逆転写する例を示してあるが、逆転写される量は逆極性のバイアスを印加する一つ目のステーションにおいて一番多いため、必ずしも全てのステーションで印加しなくても、最終的には十分となる場合もある。

また、紙コバ隣の二次転写残トナーは、量が多く、かつ電荷が均一ではないため、ＲＥＴ１Ｎでは十分には逆転写されないことがある。従って、ＲＥＴ１Ｎによる逆転写と同時に次の画像の一次転写を行うと、画像不良を引き起こすことが懸念されるため、印字画像の一次転写はＲＥＴ１Ｎによる逆転写と同時には行わない。

４つのステーションにおけるＲＥＴ１Ｎで回収されずにＩＴＢ１０上に残ったトナー（以下、「回収残トナー」という。）は、再び二次転写部Ｔ２に進入し、バイアスＴｒ２ＲＥＴＮで２次転写ローラ８に転写され、２次転写ローラクリーニング部材８Ｃへ回収される。この時印加するバイアス値は、例えば次の帯電プロセスでプラス極性に帯電を行うため、マイナス極性のトナーを回収するためのプラス極性がよい。またこの時、通紙を行う２次転写時と同じバイアス値を印加すると、逆帯電が懸念されるため、２次転写時より小さいバイアス値が良い。

回収残トナーは、さらに帯電ブラシ９ｂによるバイアス（第一のバイアス電圧）印加Ｃｈ２Ｎでプラス極性に再度帯電される。そして、一次転写バイアスの印加ＲＥＴ２Ｎで感光ドラムへの逆転写を行うことで、ＩＴＢ１０上の二次転写残トナーのクリーニング（回収動作）は完了する。バイアスＣｈ２Ｎの値は、縁有り印字におけるＣｈと同じ値でよい。もし二度のクリーニングでも逆転写しきれない場合には、さらに周回を重ねればよい。

次のページの画像形成は、以上のようにＩＴＢ周上に収まる所定ページ数の画像を印字し、二次転写残トナーを複数回のクリーニング工程で逆転写した後、または複数回目の逆転写で一次転写が同時にできるようになった時に開始する。例えば図４のように、逆転写ＲＥＴ２Ｎと同時に、Ｔｒ１で示す次のページの一次転写を行う。

具体的には、ＩＴＢ周長が７００ｍｍの画像形成装置におけるフルカラー普通紙印字モード実施時において、画像間隔を６０ｍｍとし、Ａ４画像を２ページ印字する毎に二次転写残トナーのクリーニングを行う。回収残トナーの逆転写ＲＥＴ２Ｎと同時に、次の画像の一次転写が開始されるよう潜像形成を開始する。印加バイアスの値は、Ｔｒ１を＋４００Ｖ、Ｔｒ２を＋１０００Ｖ、Ｃｈ１Ｎを−１０００Ｖ、ＲＥＴ１Ｎを−６００Ｖ、Ｔｒ２ＲＥＴＮを＋５００Ｖ、Ｃｈ２を＋８００Ｖとする。

以上に示したように、縁無し印字シーケンスにおいて、ＩＴＢ長に収まる画像数を印字する毎に二次転写残トナーのクリーニング工程を行い、次のページの印字は、クリーニング工程が終わってから行う。即ち、次のページの一次転写工程は、二次転写残トナーの回収動作と同時、或いは、それ以降に開始する。これにより、画像不良を発生させることなく、縁無し画像を提供することができる。

また上記のクリーニング工程において、トナー帯電部材（帯電ブラシ９ｂ）にマイナス極性のバイアスを印加することで、二次転写残トナーを通過させ、一次転写部の少なくとも一つの画像形成ステーションでマイナス極性バイアスによって回収することで、ダウンタイムの抑制も実現することができる。

なお、以上の方法は、本実施例のようにＩＴＢ１周で全色の画像を形成する１パスの画像形成装置に限らず、全色の画像を形成するのにＩＴＢを複数回周回させる２パス以上のカラー画像形成装置においても適用可能である。その際は、ＩＴＢ上のトナーがＩＴＢ１周あたりに通過する一次転写ステーションの数が１パスの場合に比べて少ないため、二次転写残トナーの回収量、回収残トナーの回収量も少なくなるので、クリーニングが完了するまでの周回数が増す可能性がある。しかし、Ｔｒ２ＲＥＴＮ、Ｃｈ２Ｎ、ＲＥＴ２Ｎと同様の動作を繰り返すとよい。また、回収残トナーをＴｒ２ＲＥＴＮで２次転写ローラ８に転写する際に、転写されるトナー量が少なく、その後のＲＥＴ２Ｎによるドラムへの逆転写が十分に行われる条件下では、Ｔｒ２ＲＥＴＮの時間帯に２次転写ローラ８を離間しても良い。この構成とすることにより、清掃部材８Ｃをなくすることもできる。

帯電ブラシ９ｂに印加するバイアスは、直流成分のみの場合の値を示したが、交流成分を含んでいても良い。その場合、例えばＣｈ２では、帯電後のトナーの電荷が同じであれば良いので、一例として＋８００Ｖの直流成分のみのバイアスの代わりに、＋４００Ｖの直流成分と１ｋＶｐｐの交流成分からなるバイアスでも良い。

トナー帯電部材として帯電ローラ９ｃを用いた装置での、回収残トナーの帯電Ｃｈ２Ｎと、その感光ドラムへの逆転写ＲＥＴ２Ｎの様子を図５に示した。

またトナー帯電部材について、本実施例では一つの帯電ブラシ９ｂを用いる場合を示したが、トナー帯電部材は複数用いても良い。その場合例えばＣｈ２では、二つの部材に一例として＋７００Ｖの直流成分のみのバイアスを印加する。トナー帯電部材として帯電ブラシ９ｄと帯電ローラ９ｅを用いた装置での、回収残トナーの帯電Ｃｈ２Ｎと、その感光ドラムへの逆転写ＲＥＴ２Ｎの様子を図６に示した。

実施例２
本実施例においても、図１で示す画像形成装置を用いて説明を行う。また図７は、本発明の広域印字モードにおける縁無し印字時の二次転写残トナークリーニングシーケンスの一例を示す。網点部分と斜線部分は各部材へのバイアス印加を示し、各部材においてそれら二つは印加するバイアス値がそれぞれ異なる。

網点部分が示すのは全てプラス極性のバイアスで、各色の一次転写部材６では高転写効率などの良好な一次転写を実現するためのバイアス、二次転写部材８では高転写効率などの良好な二次転写を実現するためのバイアスである。また、帯電ブラシ９ｂでは二次転写残トナーの回収残トナーをプラス極性に帯電するためのバイアスである。

斜線部分が示すのも全てプラス極性のバイアスで、各色の一次転写部材６ではプラス極性の二次転写残トナーの一次転写部における高効率な逆転写を実現するためのバイアスである。また、二次転写部材８では前記逆転写工程で感光ドラムに転写されずにＩＴＢ上に残ったトナーを高効率で二次転写部材８に回収するためのバイアス、帯電ブラシ９ｂでは二次転写残トナーをプラス極性に帯電させるためのバイアスである。

Ｃｈ１Ｓは二次転写残トナーの帯電、ＲＥＴ１Ｓは帯電された二次転写残トナーが各感光ドラムに１回目に進入する際の逆転写を示す。Ｔｒ２ＲＥＴＳ、Ｃｈ２Ｓ、ＲＥＴ２Ｓはそれぞれ、ＲＥＴ１Ｓで回収しきれなかったトナーの二次転写部材８への回収と、そこでも回収できなかったトナーの帯電と、さらにその感光ドラムへの逆転写を示す。Ｔｒ１とＲＥＴ２Ｓが重複する時間帯ＯＬ２は、一次転写と同時に二次転写残トナーの２回目の逆転写が行われている時間帯である。その他は図４と同様である。

本実施例における縁無し印字シーケンス（広域印字モード）は、基本的に実施例１と同様の工程を有し、二次転写残トナーのクリーニング工程と次画像の画像形成開始タイミングが本実施例特有である。また実施例１と同様に、一度に連続して印字できるページ数は、それらの最初のページの先端から最後のページの後端までの距離が、ＩＴＢ周長より短くなるページ数であり、この一度の連続印字工程を行う毎に二次転写残トナーのクリーニング工程を行う必要がある。

以下に、図７に沿って二次転写残トナーのクリーニング工程と次画像の画像形成工程開始タイミングについて説明をする。

前述のように、縁なし印字（広域印字モード）では、紙コバのすぐ隣で、二次転写残トナーの量が転写材Ｐの領域に比べて多くなる。そこで、二次転写残トナーが帯電ブラシ９ｂの当接部に進入する時間帯Ｃｈ１Ｓにおいては、次のようにする。

つまり、帯電ブラシ９ｂには、通常の縁有り画像形成時の５００Ｖ〜８００Ｖといったレベルのプラス極性バイアス（第一のバイアス電圧）より強い、即ち、絶対値の大きい、１．５ｋＶ前後のプラス極性バイアス（第三のバイアス電圧）を印加する。これにより、該トナーに確実にプラス電荷を付与する。この時、転写材領域の二次転写残トナーには必要以上に高いバイアスが印加され、通常の縁有り画像形成時に比べ帯電電荷が大きくなる。従って、これらを一次転写部で逆転写する際は、プラス極性の電荷の移動が多くなるため、次の画像の一次転写を同時に行うことはできない。

また、転写材領域外の多量のトナーを高効率で逆転写するためには、縁有り（即ち、狭域印字モードによる）画像形成時の逆転写時の一次転写バイアスより高いバイアスを用いた方が良い。このためＲＥＴ１Ｓは通常の縁有り画像形成時の４００Ｖくらいのプラス極性バイアスより強い、６００Ｖくらいのプラス極性バイアスとした。

なお、図７には、強くプラスに帯電されたトナーが少しでも多く逆転写されるよう、全ステーションでＲＥＴ１Ｓを印加し、複数回逆転写する例を示してある。しかし、逆転写される量は高いプラス極性バイアスを印加する一つ目のステーションにおいて一番多いため、必ずしも全てのステーションで印加しなくても、最終的には十分となる場合もある。

また、上述のように、ＲＥＴ１Ｓによる逆転写と同時に次の画像の一次転写を行うと、画像不良を引き起こすことが懸念されるため、印字画像の一次転写はＲＥＴ１Ｓによる逆転写と同時には行わない。

回収残トナーのクリーニングは、二次転写バイアスの印加Ｔｒ２ＲＥＴＳ、帯電ブラシ９ｂへのバイアス印加Ｃｈ２Ｓ、一次転写バイアスの印加ＲＥＴ２Ｓによって、実施例１と同様のプロセスで完了する。

また次のページの画像形成は、実施例１と同様の理由で、ＩＴＢ周上に収まる所定ページ数の画像を印字し、二次転写残トナーを複数回のクリーニング工程で逆転写した後、または複数回目の逆転写で一次転写が同時にできるようになった時に開始する。例えば図７のように、逆転写ＲＥＴ２Ｓと同時に、Ｔｒ１で示す次のページの一次転写を行う。

具体的には、ＩＴＢ周長が７００ｍｍの画像形成装置におけるフルカラー普通紙印字モードにおいて、画像間隔を６０ｍｍとし、Ａ４画像を２ページ印字する毎に二次転写残トナーのクリーニングを行う。回収残トナーの回収ＲＥＴ２Ｓと同時に、次の画像の一次転写が開始されるよう潜像形成を開始する。印加バイアスの値は、Ｔｒ１を＋４００Ｖ、Ｔｒ２を＋１０００Ｖ、Ｃｈ１Ｓを＋１５００Ｖ、ＲＥＴ１Ｓを＋６００Ｖ、Ｔｒ２ＲＥＴＳを＋５００Ｖ、Ｃｈ２Ｓを＋８００Ｖとする。

以上に示したように、縁無し印字シーケンスにおいて、ＩＴＢ長に収まる画像数を印字する毎に二次転写残トナーのクリーニング工程を行い、次のページの印字は、クリーニング工程が終わってから行う。即ち、次のページの一次転写工程は、二次転写残トナーの回収動作と同時、或いは、それ以降に開始する。これにより、画像不良を発生させることなく、縁無し画像を提供することができる。

また上記のクリーニング工程において、二次転写残トナーの帯電を通常の縁有り印字時におけるバイアスより強いプラス極性バイアスで行い、一次転写部の少なくとも一つのステーションでプラス極性バイアスによって回収することで、ダウンタイムの抑制も実現することができる。

１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ） 感光ドラム（第一の像担持体）
６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ） 一次転写ローラ、一次転写部材（一次転写手段）
８ 二次転写ローラ、二次転写部材（二次転写手段）
１０ 中間転写ベルト（第二の像担持体）
９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ トナー帯電部材
Ｐ 転写材
ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ 画像形成ステーション
Ｔ１（Ｔ１Ｙ〜Ｔ１Ｋ) 一次転写部
Ｔ２ 二次転写部

Claims (7)

1. 複数の画像形成ステーションを有する画像形成装置であって、
   前記各画像形成ステーションにて第一の像担持体に形成したトナー像を一次転写部にて一次転写手段により第二の像担持体に転写するための一次転写工程と、
   第二の像担持体のトナー像を二次転写部で二次転写手段により転写材に二次転写するための二次転写工程と、
   前記第二の像担持体の前記二次転写部より下流かつ前記一次転写部より上流において前記第二の像担持体に当接するトナー帯電部材により前記第二の像担持体のトナーを帯電するトナー帯電工程と、を備え、
   前記第二の像担持体に、転写材より狭い領域でトナー像を形成する狭域印字モードと、前記第二の像担持体に、転写材に転写される領域より広い領域でトナー像を形成する広域印字モードとを有する画像形成装置において、
   前記広域印字モードの実施時には、所定の紙間距離を含む最初のページの先端から最後のページの後端までの距離が、前記第二の像担持体の周方向長さ以下となる画像数の画像について、連続して二次転写を行う場合、それ以後の画像形成に先立ち、前記第二の像担持体に残ったトナー像を所定のバイアス電圧を印加した前記一次転写手段により前記第一の像担持体に逆転写する広域時逆転写工程を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記狭域印字モードにおいて、前記トナー帯電部材によってトナーの正規な帯電極性とは逆極性の直流成分を含む第一のバイアス電圧を印加し、二次転写残トナーをトナーの正規な帯電極性とは逆極性に帯電し、後続する画像の前記一次転写工程の少なくとも一部と重なるタイミングで該帯電された二次転写残トナーを、前記第一の像担持体に逆転写する逆転写工程を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記広域印字モードにおいて、前記広域時逆転写工程の後に前記第二の像担持体に残留した回収残トナーを、前記トナー帯電部材によってトナーの正規な帯電極性とは逆極性の直流成分を含む第一のバイアス電圧を印加することで帯電し、さらに該トナーを前記一次転写部で静電的に前記第一の像担持体に回収し、該回収動作と同時、或いは、該回収動作よりも以降に、次のページの前記一次転写工程を開始する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記広域印字モードにおいて、前記二次転写工程の直後に前記第二の像担持体の二次転写残トナーが前記トナー帯電部材との当接部に進入する時の前記トナー帯電部材へ印加するバイアス電圧を、トナーの正規な帯電極性と同極性の直流成分を含む第二のバイアス電圧とし、さらに前記一次転写部において、少なくとも一つの前記画像形成ステーションで前記一次転写手段に前記一次転写工程とは逆極性のバイアス電圧を印加することによって、該二次転写残トナーを前記第一の像担持体に逆転写する広域時逆転写工程を有する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
5. 前記広域印字モードにおいて、前記二次転写工程の直後に前記第二の像担持体の二次転写残トナーが前記トナー帯電部材との当接部に進入する時の前記トナー帯電部材へ印加するバイアス電圧を、トナーの正規な帯電極性とは逆極性の直流成分を含み、かつ前記第一のバイアス電圧より絶対値の大きな第三のバイアス電圧とし、さらに前記一次転写部において、少なくとも一つの画像形成ステーションで前記一次転写手段に前記一次転写工程と同極性のバイアス電圧を印加することによって、該二次転写残トナーを前記第一の像担持体に逆転写する広域時逆転写工程を有する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
6. 前記二次転写工程を行うための前記二次転写手段に清掃部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. 二次転写残トナーの前記広域時逆転写工程の後に前記第二の像担持体に残留した回収残トナーが前記二次転写部材の前記第二の像担持体への当接部を通過する際に、前記二次転写手段を離間することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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