JP4817722B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に繰り返し形成されるトナー像とトナー像の間の画像間領域に、検知トナー像を形成し、像担持体に接して、像担持体上のトナー像を記録材へ転写する転写部材が、像担持体の画像間領域に接する画像形成装置における、転写部材に付着するトナーの除去に関する。

近年、電子写真画像形成装置の画像品位の安定化の要求が高まっている。

そこで、像担持体上に、繰り返し、複数のトナー像が形成される時、像担持体上のトナー像とトナー像の間の画像間領域に検知トナー像を形成し、検知トナー像の検知結果に基づくトナー像形成条件の制御の頻度を高くすることにより、画像品位の安定化を図っている。

一方、像担持体上のトナー像を記録材へ転写する時に像担持体に接する転写部材は、記録材へ転写するトナー像の存在しない画像間領域にも接している。これにより、像担持体への転写部材の接離に伴う振動の発生を抑え、画像間領域を狭くすることが可能になり、画像形成装置が単位時間あたりに形成可能な画像数を増加させることができる。

ここで、画像間領域に転写部材が接することにより、画像間領域のかぶりトナーや検知トナー像が転写部材に付着する。この付着するトナーを除去するために、転写部材が画像間領域に接している間に、転写部材に付着するトナーが静電的に像担持体に移動するクリーニング電界が形成される（例えば特許文献１、２参照）。

しかしながら、検知トナー像の付着する転写部材からのトナー除去が充分に行われず、記録材の転写部材に接する面にトナーが付着する課題が発生した。

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、本発明の第一の態様によれば、
移動する像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写ニップ部を形成する転写部材と、
前記トナー像形成手段により前記像担持体上に形成した検知トナー像を検知する検知手段と、
前記検知手段の結果に基づき前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を可変に制御する制御手段と、
連続して複数の記録材に画像を形成する連続画像形成時に画像形成間で前記転写部材にトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを印加して前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、を有し、
連続画像形成時においては、画像形成間と転写工程時は前記転写部材は前記像担持体を圧し、前記トナー像形成手段は所定の画像形成間に検知トナー像を形成可能である画像形成装置において、
連続画像形成時に、形成された検知トナー像が前記転写ニップ部を通過した後に、前記クリーニング手段によりトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に前記転写部材に印加する繰り返し回数とクリーニング時間は、前記検知トナー像が形成されないときの繰り返し回数とクリーニング時間よりもそれぞれ大きくすることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の第二の態様によれば、
移動する像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写ニップ部を形成する転写部材と、
前記トナー像形成手段により前記像担持体上に形成した検知トナー像を検知する検知手段と、
前記検知手段の結果に基づき前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を可変に制御する制御手段と、
前記像担持体と接触して前記転写部材にトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを印加して前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、を有し、
前記トナー像形成手段は所定の画像形成間および後回転中に検知トナー像を形成可能である画像形成装置において、
前記転写部材と前記像担持体が接触した状態で、形成された検知トナー像が前記転写ニップ部を通過した後に、前記クリーニング手段によりトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に前記転写部材に印加する繰り返し回数とクリーニング時間に関して、後回転中に行われる場合の方が画像形成間に行われる場合に比べてそれぞれ小さくするとともに、
前記後回転終了後の次の画像形成ジョブの前回転中に、前記クリーニング手段によりトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスを交互に前記転写部材に印加して前記転写部材をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、２次転写ローラ２６（転写部材）に検知トナー像が付着し、記録材に付着するトナーが多くなった場合においても、充分なトナー除去を行うことが可能になり、記録材の２次転写ローラ２６（転写部材）に接する面にトナーが付着する問題を解消することができる。即ち、検知トナー像の単位面積あたりのトナー量は、かぶりトナーの単位面積あたりのトナー量よりも多い。そのため、かぶりトナーを除去するためにクリーニング電界を形成する時間よりも、検知トナー像のトナーを除去するためにクリーニング電界を形成する時間を長くすることにより、２次転写ローラ２６（転写部材）に付着する検知トナー像のトナーを充分に除去することができた。

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
本発明は、図１に示す電子写真方式のカラー画像形成装置に具現化することができる。従って、本発明の画像形成装置の一実施例である電子写真方式のカラー画像形成装置について図１を参照して詳しく説明する。

本実施例にて、画像形成装置は、像担持体としての中間転写体である、支持ローラ２９ａ、２９ｂ、２９ｃにより担持されて、本体内に矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写ベルト２８を備えている。この中間転写ベルト２８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデンなどのような誘電体樹脂のフィルムによって形成されている。不図示の給紙カセットから取り出された記録材８は、レジストローラ３２を経て、中間転写ベルト２８の２次転写部位に供給される。

中間転写ベルト２８の上方には、トナー像形成手段としての画像形成部Ｐが配置される。画像形成部Ｐは、４つの部分Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄから構成され、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列状に配置されている。画像形成部を構成するＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、ほぼ同様の構成をしており、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する点が異なる。

画像形成部を構成するＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、回転可能に配置された感光ドラム２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）を備えている。本実施例では、感光ドラム２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）の周囲には、帯電手段である接触帯電装置２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）、帯電された感光ドラム２１を露光し、静電像を形成する露光手段である露光装置８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）、現像手段を構成する現像装置２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）、クリーニング手段を構成するクリーニング装置２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）等のプロセス機器が配置されている。画像形成部を構成するＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの現像装置２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）には、それぞれ、マイナス極性に帯電されたマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。

感光ドラム２１ａは、接触帯電装置２２ａにより、マイナス極性に一様に帯電される。

マイナス極性に帯電された感光ドラム２１ａには、原稿のマゼンタ成分色の画像信号によるレーザー光がポリゴンミラー（不図示）等を介して投射され、感光ドラム２１ａ上に静電潜像が形成され、これに現像装置２３ａから、マイナス極性に帯電されたマゼンタトナーを供給して現像し、静電潜像がマゼンタトナー像として可視化される。このトナー像が感光ドラム２１ａの回転にともなって、感光ドラム２１ａと中間転写ベルト２８とが当接する１次転写部位に到来すると、１次転写手段としての１次転写ローラ２４ａに印加したプラス極性の１次転写バイアスによって、感光ドラム２１ａ上のマゼンタトナー像が中間転写ベルト２８に転写される（１次転写）。

中間転写ベルト２８のマゼンタトナー像を担持した部位が画像形成部のＰｂに移動すると、このときまでに画像形成部のＰｂにおいて上記と同様な方法で感光ドラム２１ｂ上にシアントナー像が形成され、このシアントナー像がマゼンタトナー像上から中間転写ベルト２８に転写される。ここで、画像形成部のＰｂにおいても、上述のＰａと同様の帯電・バイアス印加が行われて、シアントナー像が形成され、中間転写ベルト２８に転写される。また、後述の画像形成部のＰｃ、Ｐｄにおいても、上述のＰａと同様の帯電・バイアス印加が行われて、イエロートナー像・ブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト２８に転写される。

中間転写ベルト２８に転写されたマゼンタトナー像・シアントナー像と同様に、中間転写ベルト２８が移動するにつれて、画像形成部のＰｃ、Ｐｄのそれぞれの１次転写部位においてイエロートナー像、ブラックトナー像が、前記のマゼンタトナー像、シアントナー像上に重ね合わせて転写され、このときまでに給紙カセットからの記録材８がレジストローラ３２を経て２次転写部位に達し、２次転写手段としての導電性のスポンジ状のゴムローラである２次転写ローラ２６に印加したプラス極性の２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２８上の４色のトナー像が記録材８上に一括して転写される（２次転写）。
ここで、２次転写ローラ２６には、電源７０から２次転写バイアスが印加される。

また、中間転写ベルト２８を介して、２次転写ローラ２６に対向して設けられた支持ローラ２９ｂは電気的に接地されている。

２次転写後の２次転写残トナーや、２次転写ローラ２６のクリーニング動作で排出されたトナーは、中間転写ベルト２８上に取り付けられたクリーニング装置１１でクリーニングされて、次の画像形成に備える。本実施例でのクリーニング装置１１は、ウレタンゴムを所定の当接圧でばね加圧したブレードクリーニング方式を採用している。

最後に、４色のトナー像が転写された記録材８は、中間転写ベルト２８から分離された後、搬送ベルト２７により定着装置９に搬送される。定着装置９では、１対のローラ９ａ、９ｂにより記録材８に熱と圧力を加えて、トナー像を記録材８に定着する。

本実施例の画像形成装置は、現像装置２３にトナーとキャリアとを混合した二成分現像剤を用いている。本実施例のように二成分現像剤を用いる現像装置２３では、現像剤のトナー（Ｔ）とキャリア（Ｃ）の混合比Ｔ／Ｄ比（Ｄ＝Ｔ＋Ｃ）（現像剤のトナー濃度である。以下、Ｔ／Ｄ比という。）を一定に保つことが重要であり、Ｔ／Ｄ比を一定に保つためのトナー補給制御（ＡＴＲ）が実行される。本実施例におけるトナー補給制御について、次に、図２をも参照して説明する。

図２に示すように、本実施例にて、被複写原稿１０１は、リーダー部５１よって、投影され、原稿像を多数の画素部に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を出力する。リーダー部５１からの出力は画像信号処理回路５２に伝達され、そしてこの画像信号処理回路５２は、画素毎にその画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像信号を形成する。

現像装置２３に補給するトナー量をビデオカウント方式で制御するために、前記画像信号処理回路５２の出力信号のレベルが画素毎にカウントされ、ビデオカウンタ５３で積算される。そして、この画素毎の出力信号が積算された積算値Ｃ１が、前記原稿１０１の画像（トナー像）を１枚形成するために現像装置２３で消費されるトナー量に対応している。

積算信号Ｃ１は、ＣＰＵ５４に印加されると共にＲＡＭ５５に記憶される。このＣＰＵ５４は、積算信号Ｃ１に基づき、現像装置２３で消費されるトナー量に見合う量のトナーをホッパー１２から現像装置２３に供給するのに要する搬送スクリュー６１の回転駆動時間を算出し、モータ６２の駆動回路６３を制御して、上記時間だけモータ６２を駆動し、トナーの補給を行う。

しかし、ビデオカウント方式のＡＴＲのみでＴ／Ｄ比の制御を行うと、湿度や放置状態により、トナーの流動性や、かさ密度等のトナー状態の変化により、トナーの補給を行うトナーホッパーの補給精度のばらつきが生じるため、予想消費量に対するトナー補給がうまく行えず、徐々にＴ／Ｄ比が変動してきてしまう。そのため、定期的に中間転写ベルト２８上に検知トナー像としてのパッチ画像（トナーパターン像）を形成して、現像装置２３内の現像剤の実際のトナー濃度を求め、Ｔ／Ｄ比変動を補正するパッチ検知方式のＡＴＲを行っている。

本実施例によると、図２に示すように、リーダー部５１とビデオカウンタ５３等とを組合せてビデオカウント方式のＡＴＲが形成されている。また、ＬＥＤ等の光源により基準画像となるトナーパッチ画像を照射し、フォトダーオード等の受光素子によりその反射光を検知することにより濃度を検知する検知センサー（検知手段）４１を含んで、パッチ検知方式のＡＴＲが形成されている。検知センサー４１は、本実施例では、図１をも参照すると分かるように、中間転写ベルト２８上の２次転写ローラ２６の上流側にある中間転写ベルト支持ローラ２９ａの位置に配設されている。

本実施例では、上記構成にて、パッチ画像の濃度を濃度センサー４１により検知し、出力信号が表すＴ／Ｄ比が、あらかじめイニシャライズで設定されＲＡＭ５５に記憶されたＴ／Ｄ比の適正値に対して高いのか低いのかを制御手段としてのＣＰＵ５４で判断し、トナー補給に対して補正を行う。

つまり、濃度センサー４１のパッチ画像の検知結果に基づき、ＣＰＵ５４はＴ／Ｄ比（画像形成条件）を可変に制御する。通常、パッチ検知方式ＡＴＲによる補正は、一定回数の画像形成動作を過ぎた画像形成動作終了後の後回転時か、若しくは、一定回数であるＮ枚目とＮ＋１枚目の画像形成間（即ち、紙間）に１度の頻度で行う。

パッチ画像は、図３に示す様に中間転写ベルト２８上に形成され、検知センサー４１に検知される。

パッチ画像は、本実施例の画像形成装置で用いるマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーを用い、それぞれ１つづつ形成され、合計４個形成される。

４つのパッチ画像は、中間転写ベルトの進行方向（図中、矢印Ｘ）において、重なるように配置される。

つまり、中間転写ベルト２８上の、Ｎ枚目の画像と（Ｎ＋１）枚目の画像（トナー像）の間の画像間領域にパッチ画像が形成される。

また、画像間領域にパッチ画像が形成されると、このパッチ画像が２次転写ローラ２６を通過した後、この画像領域間に２次転写ローラ２６が接している間に、２次転写ローラ２６にはクリーニングバイアスが印加され、２次転写ローラ２６に付着したパッチ画像のトナーが除去される。このクリーニングバイアスについては、後に詳しく述べる。

本実施例では、Ｎ＝１００とし、１００枚の紙にプリントを行うごとに、パッチ検方式ＡＴＲ補正を行う。

また、本実施例では、２次転写ローラ２６は、転写材８へ転写される画像（トナー像）の存在しない中間転写ベルト２８の画像間領域に対しても接している。

中間転写ベルト２８の画像間領域には、かぶりトナーが付着している。そのため、画像間領域にパッチ画像が形成されない場合においても、２次転写ローラ２６が画像間領域に接することにより、２次転写ローラ２６にはトナーが付着する。

かぶりトナーは、パッチ画像よりも単位面積あたりのトナー量は少ないが、繰り返し多くの画像形成が行われると、２次転写ローラ２６に付着するトナーは、紙の裏面（トナー像の転写される面の裏面）へのトナー付着の原因となる。

そこで、一定数の画像形成の度に、２次転写ローラ２６にクリーニングバイアスが印加されて、２次転写ローラ２６に付着した、かぶりトナーの除去が行われる。

ここで、一定数をＭ枚とすると、中間転写ベルト２８上のＭ枚目の画像と（Ｍ＋１）枚目の画像の間の画像間領域に２次転写ローラ２６が接している間に、２次転写ローラ２６にはクリーニングバイアスが印加され、２次転写ローラ２６に付着するかぶりトナーが除去される。このクリーニングバイアスについては、後に詳しく述べる。

本実施例では、Ｍ＝５０とし、５０枚の紙にプリントを行うごとに、２次転写ローラ２６のかぶりトナーの除去を行う。

これらの制御を含む本実施例における、２次転写バイアスのシーケンス図を、図４〜図７を用いて説明する。

図４は、連続画像形成中にＡＴＲ補正が入り、画像間領域にパッチ画像が形成され、更に、パッチ画像の形成された画像間領域に２次転写ローラ２６が接している間に、クリーニングバイアスが印加される場合のシーケンス図である。

図５は、連続画像形成中にＡＴＲ補正が入らず、更に、パッチ画像の形成されていない画像間領域に２次転写ローラ２６が接している間に、クリーニングバイアスが印加される場合のシーケンス図である。

図６は、画像形成動作終了後の後回転時にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入り、一方、パッチ画像の形成されていない画像間領域には２次転写ローラ２６が接している間に、クリーニングバイアスが印加されない場合のシーケンス図である。

図７は、パッチ検方式のＡＴＲ補正が入らず、さらに、パッチ画像の形成されていない画像間領域に２次転写ローラ２６が接している間に、クリーニングバイアスが印加されない場合のシーケンス図である。

本実施例では、通常画像形成時は、図７に示すように、画像形成動作が開始されると、感光ドラムの前回転に伴い、２次転写ローラ２６のクリーニングとして、２次転写ローラ１周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−５００Ｖを印加後、同様に１周分転写バイアスと同極性のバイアス、＋５００Ｖを印加する。その後、画像形成動作に同期し、記録材が２次転写ローラに到達するタイミングで、転写バイアスとして約＋２ＫＶを印加する。連続画像形成時は、紙間で一旦転写バイアスをＯＦＦし、次の記録材が来るタイミングで再び転写バイアスの印加を開始する動作を繰り返す。最後の記録材が２次転写ローラを通過後は、後回転クリーニングシーケンスを開始する。本実施例では、後回転時に−５００Ｖ、＋５００Ｖを各２次転写ローラ１周分の時間だけ印加した後に、２次転写バイアスをＯＦＦして後回転動作を終了する。

続いて、次のプリントジョブの画像形成が開始されと、感光ドラムの前回転に伴い、２次転写ローラ２６のクリーニングバイアスとして、２次転写ローラ２６の１周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−５００Ｖを印加後、同様に１周分転写バイアスと同極性のバイアス、＋５００Ｖを印加する。その後、画像形成動作に同期し、転写材が２次転写ローラに到達するタイミングで、転写バイアスとして約＋２ＫＶを印加する。

尚、転写バイアス、クリーニングバイアスは、上記に示す値の一通りではなく、記録材、環境、耐久状況等により適宜変化する。

また、図５に示す様に、連続画像形成中の紙間において、２次転写ローラ２６に付着するかぶりトナーのクリーニングを行うシーケンスでは、連続画像形成中の画像間領域に２次転写ローラ２６が接している間に、−５００Ｖと＋５００Ｖのクリーニングバイアスを各１周づつ印加した後に、次の転写材が２次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、再び通常の画像形成動作を繰り返し、後回転時にパッチ動作が入らない場合では、図６に示すシーケンスと同様に、−５００Ｖ、＋５００Ｖを、それぞれ、２次転写ローラ２６の１周分の時間だけ印加した後に、２次転写バイアスをＯＦＦして後回転動作を終了する。

更に、図４に示すように、連続画像形成中の紙間にパッチ検知方式のＡＴＲ補正を行うシーケンスでは、パッチ画像が２次転写ローラニップ部、即ち、２次転写ローラ２６との接触部を通過中は、２次転写ローラ２６に転写バイアスと逆極性の、−１００Ｖのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による２次転写ローラの汚染を極力防ぐ。パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過後には、−５００Ｖと＋５００Ｖのクリーニングバイアスを各１周づつ交互に２次転写ローラ各２周分の時間印加した後に、次の記録材が２次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、再び通常の画像形成動作を繰り返し、後回転時にパッチ動作が入らない場合では、図７と全く同様に、−５００Ｖ、＋５００Ｖを各２次転写ローラ１周分の時間だけ印加した後に、２次転写バイアスをＯＦＦして後回転動作を終了する。

次に、後回転にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入る場合の２次転写バイアスのシーケンスを、図６を用いて説明をする。

図６に示すように、画像形成終了時の後回転のタイミングにパッチ検方式のＡＴＲ補正が入ると、パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過中は、図４の紙間でのシーケンスと同様に、２次転写ローラ２６に転写バイアスと逆極性の、−１００Ｖのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による２次転写ローラの汚染を極力防ぐ。パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過後は、−５００Ｖと＋５００Ｖのクリーニングバイアスを２次転写ローラ２６の各２周分の時間印加する。その後、中間転写ベルト２８上の付着トナーによる機内汚染防止のため、２次転写ローラ２６から中間転写ベルト２８に再転写された付着トナーは、中間転写ベルト２８上に取り付けられたクリーニング装置１１でクリーニングされて、後回転動作を終了する。

続いて、次のプリントジョブの画像形成が開始されると、感光ドラム２１の前回転に伴い、２次転写ローラ２６のクリーニングとして、２次転写ローラ２６の１周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−５００Ｖを印加後、同様に２次転写ローラ２６の１周分転写バイアスと同極性のバイアス、＋５００Ｖを印加する。その後、画像形成動作に同期し、記録材８が２次転写ローラ２６に到達するタイミングで、転写バイアスとして約＋２ＫＶを印加する。

この様に、パッチ画像が形成された画像間領域に接する２次転写ローラ２６にクリーニングバイアスを印加する時間を、パッチ画像が形成されない画像間領域に接する２次転写ローラ２６にクリーニングバイアスを印加する時間よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

また、パッチ画像がプリントジョブの終了時の後回転のタイミングに、中間転写ベルト２８にパッチ画像が形成された場合に、クリーニングバイアスが２次転写ローラに印加される時間を、中間転写ベルト２８にパッチ画像が形成されなかった場合に、クリーニングバイアスが２次転写ローラ２６に印加される時間よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

つまり、中間転写ベルト２８上、先のプリントジョブの最後の画像と、次のプリントジョブの最初の画像の間の画像間領域に、トナーパッチ画像が形成された際に、この画像間領域に接する２次転写ローラ２６に印加されるクリーニングバイアスの印加時間（即ち、トナーパッチ画像が転写ニップ部を通過した後の、トナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に２次転写ローラに印加する繰り返し回数とクリーニング時間）を、この画像領域にトナーパッチ画像が形成されなかった際に、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に印加されるクリーニングバイアスの印加時間（即ち、トナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に２次転写ローラに印加する繰り返し回数とクリーニング時間）よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

実施例２
図８は、実施例１で説明した画像形成装置において、画像形成終了時の後回転のタイミングにパッチ検方式のＡＴＲ補正が入った後の、２次転写ローラ２６のクリーニング時間と、次の前回転時における２次転写ローラ２６のクリーニング時間とを変更したときに、最初に来る記録材８の裏汚れを起こさない範囲を調べた結果を示す。

上記検討方法は、以下の通りである。

まず、実施例１で図４を参照して説明したように、パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過中は、２次転写ローラに転写バイアスと逆極性の、−１００Ｖのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による２次転写ローラ２６の汚染を極力防ぐ。次に、パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過後に、後回転での２次転写ローラ２６のクリーニング時間をそれぞれ変更し、後回転動作を終了した。

そして、次の画像形成開始時の前回転での２次転写ローラ２６においても、それぞれ２次転写ローラ２６のクリーニング時間を変更した後に、最初の記録材８が裏汚れするかどうかで判定を行った。

尚、図８の横軸は、パッチ画像が通過後の後回転クリーニング時間を示し、縦軸は、前回転時のクリーニング時間を示す。また単位は２次転写ローラ１周の時間とした。

検討の結果、図８に示すように、後回転時に行うパッチ画像が通過後の２次転写ローラ２６のクリーニング時間Ｔ２と前回転時に行う２次転写ローラ２６のクリーニング時間Ｔ３との合計時間Ｔ２＋Ｔ３が、パッチ画像による２次転写ローラ２６の汚れを充分にクリーニングできる時間Ｔ１以上、つまり、Ｔ１≦Ｔ２＋Ｔ３とすることで、次にくる記録材８の裏汚れを防ぐことができることがわかった。

これに従い、図９に示すように、画像形成終了時の後回転のタイミングにパッチ検方式のＡＴＲ補正が入ると、パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過中は、図４の紙間でのシーケンスと同様に、２次転写ローラ２６に転写バイアスと逆極性の、−１００Ｖのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による２次転写ローラの汚染を極力防ぐ。パッチ画像が２次転写ローラニップ部を通過後は、−５００Ｖと＋５００Ｖのクリーニングバイアスを２次転写ローラ２６の各１周分の時間印加する。すなわち、トナーパッチ画像が転写ニップ部を通過した後の、トナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に２次転写ローラに印加する繰り返し回数とクリーニング時間に関して、後回転中に行われる場合の方が画像形成間に行われる場合に比べてそれぞれ小さくされる。その後、中間転写ベルト２８上の付着トナーによる機内汚染防止のため、２次転写ローラ２６から中間転写ベルト２８に再転写された付着トナーを、転写クリーニングブレード１１でクリーニングするまで中間転写ベルト２８を回転させてから後回転動作を終了する。
つまり、図９に示す実施例では、画像形成間に行われる、トナーパッチ画像が転写ニップ部を通過した後の、トナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に２次転写ローラ２６に印加する繰り返し回数、クリーニング時間をそれぞれＮ１、Ｔ１とし、後回転中に行われる前記繰り返し回数、クリーニング時間をそれぞれＮ２、Ｔ２とし、後回転終了後の次の画像形成ジョブの前回転中に行われる前記繰り返し回数、クリーニング時間をそれぞれＮ３、Ｔ３とした場合に、
Ｎ１＝Ｎ２+Ｎ３、
Ｔ１＝Ｔ２+Ｔ３
とされる。
尚、後回転での２次転写ローラクリーニング時間を短縮しても、次の前回転では、常に、２次転写ローラ２６の各１周分の２次転写クリーニング動作が入るので、十分に２次転写ローラ２６のクリーニングを行うことができ、２次転写ローラ２６の付着トナーによる裏汚れを軽減することができる。

図１０に、本実施例における、画像形成終了後の後回転のタイミングにパッチ検方式のＡＴＲ補正が入らない場合のシーケンスを示す。

本実施例では、画像形成終了後の後回転のタイミングにパッチ検方式のＡＴＲ補正が入らない場合には、後回転時に２次転写ローラ２６にクリーニングバイアスは印加されない。

本実施例においても、パッチ画像がプリントジョブの終了時の後回転のタイミングに、中間転写ベルト２８にトナーパッチ画像が形成された場合に、クリーニングバイアスが２次転写ローラに印加される時間を、中間転写ベルト２８にパッチ画像が形成されなかった場合に、クリーニングバイアスが２次転写ローラに印加される時間よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

つまり、中間転写ベルト２８上、先のプリントジョブの最後の画像と、次のプリントジョブの最初の画像の間の画像間領域に、パッチ画像が形成された際に、この画像間領域に接する２次転写ローラ２６に印加されるクリーニングバイアスの印加時間を、この画像領域にパッチ画像が形成されなかった際に、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に印加されるクリーニングバイアスの印加時間よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

実際に、本実施例と、比較として行った従来例１、２及び比較例１の検討結果を、表１に示す。

先にも述べたように、従来例１のように、紙間のパッチ画像が２次転写ローラの通過後のクリーニングバイアスを２次転写ローラ１周分の時間印加するだけでは、２次転写ローラ２６のクリーニングは不十分であり、次にくる記録材に対して裏汚れをしてしまう。クリーニングバイアスとして、正、逆バイアスを２次転写ローラ２６の各２周分の時間以上印加し、裏汚れを軽減することができる。

また、比較例１のように、２次転写ローラ２６に印加するバイアス値を大きくしても、その効果は大きく変化せず、一定値以上の転写電流を流すために必要なバイアス値があればよいことが分かった。

尚、後回転でのクリーニング時間は、必ずしも１周単位である必要性はなく、また、前回転時間が短い場合は、最初の記録材が２次転写部に到達するまでの時間を前回転クリーニング時間とし、Ｔ１−Ｔ３とした時間を後回転の２次転写ローラクリーニング時間Ｔ２と設定することで、ファーストコピー時間になんら影響を与えることがなく、後回転でパッチ画像形成が行われる場合の後回転時間を最小限にすることが可能になる。

実施例３
図１１に、本発明の第三の実施例に係る２次転写バイアスのシーケンスを示す。本実施例においても、実施例１にて説明した画像形成装置にて具現化することができ、画像形成装置の全体構成についての説明は実施例１の説明を援用する。

図８のグラフに従い、本実施例では、画像形成終了時の後回転時に、パターン像による画像制御の有無によらず、後回転時間を最小限にするために、２次転写ローラ２６をクリーニングすることなく後回転動作を終了した。通常の後回転時も同様とする。そして、次の画像形成開始時の前回転時に、−５００Ｖと＋５００Ｖのクリーニングバイアスを２次転写ローラ２６の各２周分の時間、交互に印加した後に、連続して記録材８が２次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、通常の画像形成動作を繰り返すシーケンスとした。その他のシーケンスは、実施例１や実施例２と同様である。

本実施例における、画像形成終了後の後回転のタイミングにパッチ検方式のＡＴＲ補正が入らない場合のシーケンスは、上述の図１０に示したシーケンスにより行われる。

本実施例のように、後回転での２次転写ローラ２６のクリーニング動作をなくしても、次の前回転で、正、逆バイアスを各２周分以上の回転時間、クリーニング動作を行うことで、記録材８への裏汚れを防ぐことが出来る。

本実施例においても、中間転写ベルト２８上、先のプリントジョブの最後の画像と、次のプリントジョブの最初の画像の間の画像間領域に、パッチ画像が形成された際に、この画像間領域に接する２次転写ローラ２６に印加されるクリーニングバイアスの印加時間を、この画像領域にパッチ画像が形成されなかった際に、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に印加されるクリーニングバイアスの印加時間よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

実施例４
図１２に、本発明の第四の実施例に係る２次転写バイアスのシーケンスを示す。本実施例においても、実施例１にて説明した画像形成装置にて具現化することができ、画像形成装置の全体構成についての説明は実施例１の説明を援用する。

本実施例は、例えば、ユーザーがドアカバーを開けた時点で、すでに画像情報を出力可能になっている場合の前回転で行うシーケンスである。このとき、ユーザーがドアを閉めた後に、まず、色ずれ防止用のパターン画像を中間転写ベルト上に形成し、これをセンサー４１で検出し、色ずれ制御を行い、その後、続けて画像形成動作に入るシーケンスとされることがある。

色ずれ制御は、検知センサー４１の色ずれ防止用のパターン画像の検知結果に基づき、露光装置８０の感光ドラム２１への露光条件としての画像形成条件である、露光タイミング、露光位置を可変に制御し、色ずれを補正する。

この場合でも、図１２に示すように、色ずれ防止用のパターン画像（検知トナー像）が２次転写ローラニップ部を通過中は、２次転写ローラ２６に転写バイアスと逆極性の、−１００Ｖのバイアスを印加しつづけ、パターン画像による２次転写ローラ２６の汚染を極力防ぐ。パターン画像が２次転写ローラニップ部を通過後には、−５００Ｖと＋５００Ｖのクリーニングバイアスを２次転写ローラ２６の各２周分の時間、交互に印加した後に、連続して記録材８が２次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、通常の画像形成動作を繰り返す。その後のシーケンスは、実施例１と同様となる。

図１３に、本実施例における、前回転時に色ずれ防止用のパターン画像が形成されない場合のシーケンスを示す。

画像形成動作（プリントジョブ）が開始されると、感光ドラムの前回転に伴い、２次転写ローラ２６のクリーニングとして、２次転写ローラ１周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−５００Ｖを印加後、同様に１周分転写バイアスと同極性のバイアス、＋５００Ｖを印加する。その後、画像形成動作に同期し、記録材が２次転写ローラに到達するタイミングで、転写バイアスとして約＋２ＫＶを印加する。

本実施例の様に、プリントジョブの前回転時に、中間転写ベルト２８に色ずれ防止用のパターン画像が形成された場合に、クリーニングバイアスが２次転写ローラ２６に印加される時間を、中間転写ベルト２８に色ずれ防止用のパターン画像が形成されなかった場合に、クリーニングバイアスが２次転写ローラ２６に印加される時間よりも長くすることにより、２次転写ローラ２６に付着するトナーを充分に除去することができた。

実施例５
上記実施例では、本発明の画像形成装置は、中間転写体として中間転写ベルト２８を有した構成とされたが、本発明は、斯かる構成の画像形成装置に限定されるものではない。

図１４に、本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成を示す。この実施例では、画像形成装置は、電子写真方式の単色の複写機或いはプリンターなどとされる画像形成装置とされ、回転可能に配置された像担持体としての感光ドラム２１を備えている。感光ドラム２１の周囲には、帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２５等のプロセス機器が配置されている。現像装置２３には、現像剤が収納されている。

感光ドラム２１には、原稿の画像信号によるレーザー光Ｌがポリゴンミラー（不図示）等を介して投射され、感光ドラム２１上に静電潜像が形成され、これに現像装置２３からトナーを供給して現像し、静電潜像がトナー像として可視化される。

なお、感光ドラムは、金属のローラ２１２表面に感光層２１１が設けられた構成であるが、金属ローラは電気的に接地されている。

感光ドラム２１上に可視化されたトナー像は、転写部に到達すると、転写バイアスを印加した転写手段としての転写ローラ２４に電源７０からバイアスが印加されることによって、タイミングを同期させて送られてきた記録材８上に転写される。最後に、感光ドラムから分離した記録材８は、定着装置９によって定着される。

感光ドラム２１上にそのまま残留した付着トナーは、クリーニング装置２５でクリーニングされる。

このような画像形成装置では、感光ドラム２１に接触回転する転写部材としての転写ローラ２４には、画像制御のために感光ドラム２１に形成された濃度検出用パターン像３０が転写ニップ部で直接ローラ２４表面に付着する。

本実施例の画像形成装置では、現像装置２３と転写ローラ２４の間に配設された検知センサー４１で、感光ドラム２１上で画像パターンを濃度検知することで、トナー補給制御等の画像制御を行っている。

このような構成の本実施例においても、転写ローラ２４に対して、上記実施例１〜４における２次転写ローラ２６のクリーニングと全く同様なシーケンスを持つことにより、即ち、図４〜図７、図９〜図１２に示すシーケンスを実施することにより、上記実施例と同様の効果を得ることができ、転写ローラ２４の裏汚れを軽減することができ、また後回転時の時間を短縮することも可能である。

上記の実施例１〜５では、画像間領域にパッチ画像が形成された際には、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に、＋５００Ｖ及び−５００Ｖのバイアスを、それぞれ、２次転写ローラ２６の２回転の時間印加し、画像間領域にパッチ画像が形成されなかった際には、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に、＋５００Ｖ及び−５００Ｖのバイアスを、それぞれ、２次転写ローラ２６の１回転の時間印加した。

しかしながら、画像間領域にパッチ画像が形成された際には、一例として図１５に示す様に、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に、−５００Ｖのバイアスを、２次転写ローラ２６の２回転の時間印加し、画像間領域にパッチ画像が形成されなかった際には、一例として図１６に示す様に、この画像領域に接する２次転写ローラ２６に−５００Ｖのバイアスを、２次転写ローラ２６の１回転の時間印加することも可能である。

本発明の画像形成装置の一実施例の概略全体構成図である。 本発明の画像形成装置のトナー補給制御の一実施例を説明する概略構成図である。 本発明の中間転写体上の画像間領域に形成されるパッチ画像の概略構成図である。 本発明の画像形成装置において、連続画像形成中にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入る場合の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、連続画像形成中にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入らずに、２次転写ローラのクリーニングバイアスが印加される場合のシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、後回転時にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入る場合の一実施例の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、パッチ検方式のＡＴＲ補正が入らない場合の２次転写バイアスのシーケンス図である。 ２次転写ローラのクリーニング時間の検討結果を示すグラフである。 本発明の画像形成装置において、後回転時にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入る場合の他の実施例の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、後回転時にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入らない場合の他の実施例の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、後回転時にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入る場合の他の実施例の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、前回転時に色ずれ制御が入る場合の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、前回転時に色ずれ制御が入らない場合の２次転写バイアスのシーケンス図である。 本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成図である。 本発明の画像形成装置において、連続画像形成中にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入る場合の２次転写バイアスの別のシーケンス図である。 本発明の画像形成装置において、連続画像形成中にパッチ検方式のＡＴＲ補正が入らずに、２次転写ローラのクリーニングバイアスが印加される場合の別のシーケンス図である。

符号の説明

８ 記録材
１１ 中間転写ベルトクリーニング装置
２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ） 感光ドラム（像担持体）
２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ） 帯電装置（帯電手段）
２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ） 現像装置（現像手段）
２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ） １次転写ローラ（１次転写手段）
２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ） クリーニング装置（クリーニング手段）
２６ ２次転写ローラ（２次転写手段）
２８ 中間転写ベルト（中間転写体、像担持体）
３０ 濃度検出用パターン像
４１ 検知センサー（検知手段）
７０ 電源
８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ） 露光装置（露光手段）

Claims (6)

1. 移動する像担持体と、
   前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写ニップ部を形成する転写部材と、
   前記トナー像形成手段により前記像担持体上に形成した検知トナー像を検知する検知手段と、
   前記検知手段の結果に基づき前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を可変に制御する制御手段と、
   連続して複数の記録材に画像を形成する連続画像形成時に画像形成間で前記転写部材にトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを印加して前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、を有し、
   連続画像形成時においては、画像形成間と転写工程時は前記転写部材は前記像担持体を圧し、前記トナー像形成手段は所定の画像形成間に検知トナー像を形成可能である画像形成装置において、
   連続画像形成時に、形成された検知トナー像が前記転写ニップ部を通過した後に、前記クリーニング手段によりトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に前記転写部材に印加する繰り返し回数とクリーニング時間は、前記検知トナー像が形成されないときの繰り返し回数とクリーニング時間よりもそれぞれ大きくすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写部材は前記像担持体に接して回転するローラであり、前記転写部材は、前記検知トナー像が形成された後のクリーニング時間の間に少なくとも２回転し、前記検知トナー像が形成されないときのクリーニング時間の間に少なくとも１回転することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記トナー像形成手段は複数色のトナーを用いてトナー像を形成し、前記検知トナー像形成手段は前記複数色のトナーを用い、複数の検知トナー像を形成することを特徴とする請求項２の画像形成装置。
4. 前記複数の検知トナー像は、互いに、前記像担持体の移動方向において重なることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 移動する像担持体と、
   前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写ニップ部を形成する転写部材と、
   前記トナー像形成手段により前記像担持体上に形成した検知トナー像を検知する検知手段と、
   前記検知手段の結果に基づき前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を可変に制御する制御手段と、
   前記像担持体と接触して前記転写部材にトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを印加して前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、を有し、
   前記トナー像形成手段は所定の画像形成間および後回転中に検知トナー像を形成可能である画像形成装置において、
   前記転写部材と前記像担持体が接触した状態で、形成された検知トナー像が前記転写ニップ部を通過した後に、前記クリーニング手段によりトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に前記転写部材に印加する繰り返し回数とクリーニング時間に関して、後回転中に行われる場合の方が画像形成間に行われる場合に比べてそれぞれ小さくするとともに、
   前記後回転終了後の次の画像形成ジョブの前回転中に、前記クリーニング手段によりトナーの正規の極性と同極性のバイアスと逆極性のバイアスを交互に前記転写部材に印加して前記転写部材をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
6. 画像形成間に行われる前記繰り返し回数、クリーニング時間をそれぞれＮ１、Ｔ１、
   後回転中に行われる前記繰り返し回数、クリーニング時間をそれぞれＮ２、Ｔ２、
   前記後回転終了後の次の画像形成ジョブの前回転中に行われる前記繰り返し回数、クリーニング時間をそれぞれＮ３、Ｔ３とした場合に、
   Ｎ１＝Ｎ２+Ｎ３、
   Ｔ１＝Ｔ２+Ｔ３
   とすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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