JP5077379B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式を適用し、カラー画像を形成可能としたカラー画像形成装置としてのレーザプリンタが知られている。例えば直接転写方式のレーザプリンタの場合には、各色に対応した感光体上に形成された静電潜像に、現像器の一部として設けられた現像ローラによって各色のトナーで現像されることでトナー像が形成される。

そして各トナー像は、無端縁状の搬送ベルトによって各感光体と対向して接触するように搬送される用紙上に転写されて、用紙上にはカラー画像が形成される。なお、搬送ベルトに付着したトナー等の異物は、各感光体が搬送ベルトに接触する位置と異なる位置で搬送ベルトの表面に対向して設けられた回収部材によって回収される。

特開２００１−５３６０号公報

上記のように構成される直接転写方式のレーザプリンタにおいては、用紙が搬送ベルト上に支持されて搬送されるので、用紙搬送時に、用紙の紙粉が搬送ベルト表面に付着する。搬送ベルトは、画像形成動作回数が多くなると、累積する紙粉によってフィルム状に覆われる、いわゆるフィルミングが発生する。紙粉によるフィルミングが発生することに伴い、搬送ベルト表面の電気的抵抗値などの特性が変化して感光体から用紙にトナー像を転写するときの転写性に影響を与え、結果として印字品質に悪影響をおよぼす恐れがあった。

以上の問題点に鑑み、本件は、紙粉によるフィルミングを除去することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、並列配置された複数の感光体と、各前記感光体に対応して設けられ、各前記感光体上に現像剤による画像を形成する画像形成部と、前記複数の感光体に対向配置され、周回しつつ記録シートを搬送して記録シート上に各前記画像を重畳転写してカラー画像を形成する無端状の搬送ベルトと、前記搬送ベルトに接触して配置され、前記搬送ベルト上の現像剤を回収する第一回収部材と、前記第一回収部材に回収された現像剤をさらにその第一回収部材から回収する第二回収部材と、周回する前記搬送ベルトを前記第一回収部材上の現像剤で摺擦するように、前記第一回収部材上の現像剤の前記第二回収部材への転移を抑制するように前記第一回収部材と前記第二回収部材の間のバイアスを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記制御手段が、前記第一回収部材および第二回収部材にバイアスを印加する第一印加手段と、前記感光体の少なくとも一つから前記搬送ベルトへ現像剤を転移させる転移動作を実行するためのバイアスを印加する第二印加手段とを有することを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、各前記感光体に対応してそれぞれ設けられ、各前記感光体に付着した現像剤を回収保持する保持部材をさらに備え、前記第二印加手段は、前記転移動作のために、前記保持部材に保持された現像剤を、前記感光体に転移させるように前記保持部材に対しバイアスを印加することを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、前記制御手段が、画像形成動作が終了してから次の画像形成動作が始動するまでの間に、前記転移動作を実行し、前記搬送ベルトから前記第一回収部材に回収された現像剤で前記搬送ベルトを摺擦するように前記第一印加手段を介して前記第一および第二回収部材間のバイアスを制御することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、前記第二印加手段は、前記転移動作のために、現像剤を前記画像形成部から前記感光体に転移させるように前記画像形成部に対しバイアスを印加することを特徴とする。

また、請求項６記載の発明は、前記制御手段は、記録シートが画像を形成された前記感光体との対向位置を通過する前に、前記転移動作を実行することを特徴とする。

また、請求項７記載の発明は、前記制御手段が、記録シートが前記感光体との対向位置を通過してから次の画像を形成される記録シートが前記対向位置を通過する前までの間に、前記転移動作を実行することを特徴とする。

また、請求項８記載の発明は、前記制御手段が、前記転移動作を実行する場合、前記搬送ベルトの移動方向において最下流側に配置された前記感光体から前記搬送ベルトに現像剤を供給することを特徴とする。

また、請求項９記載の発明は、前記第一及び第二の回収部材は回収ローラであって、前記制御手段は、前記搬送ベルトから前記第一回収ローラの表面に現像剤を回収させ、その回収した現像剤が保持されるように、両回収ローラに印加するバイアスを制御することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、第一の回収部材に回収された現像剤の第二の回収部材への転移が抑制されるようにバイアス制御し、第一回収部材上の現像剤で搬送ベルトを摺擦するので、搬送ベルト表面は現像剤によって研磨される。これによって、搬送ベルト表面に発生した紙粉によるフィルミングを良好に除去することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、現像剤を感光体から転移させるように制御することで、回収部材に対して搬送ベルト摺擦のための現像剤を供給することができる。

また、請求項３記載の発明によれば、保持部材に保持されているトナーを回収部材に転移させて、搬送ベルトを研磨する。感光体の表面から一時的に回収されたトナーを使用するので、研磨用に新たにトナーを供給する必要がない。

また、請求項４記載の発明によれば、画像形成動作が終了したら転移動作を実行するので、転移動作が画像形成動作を阻害することがない。さらに、紙粉フィルミングが除去された状態で次の画像形成動作を実行できる。

また、請求項５記載の発明によれば、研磨動作を実行するときに使用する現像剤の供給源を画像形成部としているので、紙粉フィルミング除去のためのトナーの供給源を特別に設置する必要が無い。したがって、装置全体の構成を複雑にすることなく、紙粉フィルミングを除去できる。

また、請求項６記載の発明によれば、記録シートが画像を形成された感光体との対向位置を通過する前に転移動作を実行するので、記録シートに画像形成が実行される間に研磨動作を実行することができる。

また、請求項７記載の発明によれば、紙間で転移動作を実行することによって、記録シートが搬送ベルトに搬送される間の時間を有効活用できるので、研磨動作による時間のロスを最小限にできる。

また、請求項８記載の発明によれば、搬送方向最下流側の感光体から現像剤を供給するように制御するので、感光体から搬送ベルトに転移された現像剤が、他の感光体に付着して他の感光体を汚すことが無い。

また、請求項９記載の発明によれば、回収ローラの表面に現像剤を保持し、回収ローラの回転によって搬送ベルトを摺擦することにより、搬送ベルトから現像剤を良好に回収しつつ、搬送ベルトの表面を効率的に研磨することが可能である。

カラーレーザプリンタの要部断面図である。 カラーレーザプリンタのプロセスユニットの要部と、その電気的構成を示した模式図である。 画像形成動作、および研磨動作を実行するときの用紙の位置、プロセスユニットによる現像および転写のタイミング、保持ローラ、第一回収ローラ、第二回収ローラに印加されるバイアス電圧の切り替えタイミングを示したタイミングチャートである。 シアンプロセスユニットから研磨動作のためのトナーが転移されることを示した模式図である。 研磨動作において第一回収ローラに保持されたトナーが搬送ベルトを研磨することを示した模式図である。 各保持ローラに保持されていたトナーが吐き出されてクリーニングユニットに回収されることを示した模式図である。 他の実施形態としての画像形成動作、および研磨動作を実行するときの用紙の位置、プロセスユニットによる現像および転写のタイミング、保持ローラ、第一回収ローラ、第二回収ローラに印加されるバイアス電圧の切り替えタイミングを示したタイミングチャートである。 各保持ローラから研磨動作のためのトナーが吐き出されて第一回収ローラに保持されることを示した模式図である。 用紙を通紙する前後における搬送ベルトの光沢度（グロス）の変化を示したグラフである。研磨動作を実行した場合と、実行しなかった場合を示す。

［全体構成と画像形成動作］
まず、図１，２を用いて、カラーレーザプリンタの構成を説明すると共に、図３を用いてカラーレーザプリンタが実行する画像形成動作について説明する。

図１に示すカラーレーザプリンタ１は、タンデム型のカラーレーザプリンタである。箱状の本体ケーシング２内には、記録シートの一例としての用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４と、画像が形成された用紙Ｐを排紙するための排紙部５とが配置されている。

図２に示すように、カラーレーザプリンタ１には、制御部１００を備えている。この制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを含むマイクロコンピュータで構成される。制御部１００は、記憶領域としてのＲＯＭまたはＲＡＭから読み込んだプログラムに従ってカラーレーザプリンタ１の各部を制御する。

また、制御部１００には、本発明の第一印加手段としての第一バイアス印加回路２００Ａ、第二印加手段の一例としての第二バイアス印加回路２００Ｂが接続されている。各バイアス印加回路２００は、制御部１００の命令に従ってレーザプリンタの各部にバイアスを印加する電気回路によって構成されている。

第一バイアス印加回路２００Ａは、後述する第一回収ローラ２２および第二回収ローラ２３にバイアス電圧を印加するための電気回路である。一方、第二バイアス印加回路２００Ｂは、画像形成部４の各種ローラや、保持ローラ１３に対してバイアスを印加する電気回路である。なお、制御部１００と各バイアス印加回路２００とが、本発明の制御手段に相当する。

給紙部３は、用紙Ｐを積載状態で収容しておくための給紙トレイ６と、給紙トレイ６内の用紙Ｐを１枚ずつ送り出すための各種ローラを備えている。給紙トレイ６から送り出された用紙Ｐは各種ローラによって画像形成部４に向けて搬送される。

画像形成部４には、ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃが用紙Ｐの搬送方向において、この順に並べて配置されている。

なお、以下では、ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃをとくに区別する必要がなければ、これらを「プロセスユニット９」と称す。

各プロセスユニット９は、感光体の一例としての感光ドラム１０、帯電器１１、現像器１２および保持ローラ１３を備えている。

感光ドラム１０は、円筒形状をなしている。画像形成時において、感光ドラム１０は、所定方向（図中時計回り）に回転駆動される。

帯電器１１は、たとえば、正帯電型のスコロトロン型帯電器である。帯電器１１は、ワイヤおよびグリッドを備え、帯電バイアスの印加によりコロナ放電を発生させる。

現像器１２は、感光ドラム１０の回転方向において、帯電器１１の下流側に配置されている。現像器１２には、各色の現像剤としての非磁性１成分系正帯電トナーが収容され、そのトナーを感光ドラム１０の表面に供給するための、現像ローラ１４が備えられている。現像ローラ１４は、その周面が感光ドラム１０の表面に接触している。画像形成時において、現像ローラ１４には、第二バイアス印加回路２００Ｂによって現像バイアスが印加される。

保持ローラ１３は、感光ドラム１０の回転方向において、帯電器１１の上流側かつ後述する搬送ベルト１９の下流側に配置されている。保持ローラ１３は、その周面が感光ドラム１０の表面に接触している。

感光ドラム１０は、回転駆動に伴って、その表面を帯電器１１からのコロナ放電により一様に正帯電される。そして、その正帯電した部分が、露光器１５からのレーザビームの高速走査により露光されることにより、各感光ドラム１０の表面に、用紙Ｐに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ１４からトナーが供給されることにより、トナー像に現像（可視化）される。

なお、露光器１５は、ＬＥＤアレイで構成されて、各プロセスユニット９に備えられていてもよいし、光源およびポリゴンミラーを備えるスキャナユニットとして、画像形成部４の上方に配置されていてもよい。

プロセスユニット９の下方には、各感光ドラム１０の表面に担持されるトナー像を用紙Ｐに転写するための転写部１６が配置されている。転写部１６は、駆動ローラ１７と、駆動ローラ１７に対して用紙Ｐの搬送方向における上流側に対向配置された従動ローラ１８と、駆動ローラ１７と従動ローラ１８の間に懸架された、無端状の搬送ベルト１９と、搬送ベルト１９の裏側に当接する金属ローラ２６とを備えている。

駆動ローラ１７、従動ローラ１８および搬送ベルト１９は、搬送ベルト１９の上側部分の表面が各感光ドラム１０と接触するように配置されている。駆動ローラ１７は、モータ（図示せず）からの駆動力により、感光ドラム１０と逆方向（図中反時計回り）に回転される。駆動ローラ１７が回転されると、搬送ベルト１９が駆動ローラ１７と同方向に周回走行し、従動ローラ１８が従動して回転する。このとき、金属ローラ２６も搬送ベルト２６の動きに従動して回転する。

また、図２に示すように、転写部１６は、各感光ドラム１０と搬送ベルト１９を挟んで対向配置される転写ローラ２０と、搬送ベルト１９の下側部分に下方から対向配置される、クリーニングユニット２１とを備えている。転写ローラ２０は、第二バイアス印加回路２００Ｂによってバイアス電圧が印加される。

クリーニングユニット２１は、本発明の第一回収部材の一例としての第一回収ローラ２２、第二回収部材の一例としての第二回収ローラ２３、ウレタンブレード２４および貯留部２５を備えている。

第一回収ローラ２２は、搬送ベルト１９の移動方向と直交する水平方向（搬送ベルト１９の幅方向）に延びるように配置され、その周面が搬送ベルト１９の下側部分の表面（下面）に接触している。第一回収ローラ２２は、搬送ベルト１９の周回方向と同方向（図中反時計回り）に回転駆動される。この第一回転ローラ２２は、搬送ベルト１９の裏側に当接する金属ローラ２６に対し、搬送ベルト１９を挟んで対向するように配置される。すなわち、搬送ベルト１９は、第一回転ローラ２２と金属ローラ２６とによってニップされている。

第二回収ローラ２３は、第一回収ローラ２２と平行に延びるように配置され、回転駆動時には搬送ベルト１９を摺擦するように、第一回収ローラ２２の周面に接触している。また、第二回収ローラ２３は、搬送ベルト１９の周回方向と逆方向（図中時計回り）に回転している。

第一回収ローラ２２と第二回収ローラ２３には、第一バイアス印加回路２００Ａによって回収バイアスが印加され、これにより、金属ローラ２６と第一回収ローラ２２との間、および第一回収ローラ２２と第二回収ローラ２３との間に、それぞれ電位差を生じさせる。金属ローラ２６と第一回収ローラ２２との間の電位差により、金属ローラ２６と第一回収ローラ２６との間には電流が流れる。搬送ベルト１９の表面上のトナーは、両ローラ間に流れる電流によって第一回収ローラ２２と金属ローラ２６とのニップ位置にて第一回収ローラ２２側へ転移する。

ここで、レーザプリンタが実行する画像形成動作について説明する。画像形成動作は、画像データを制御部１００が受け取ることで開始される。画像形成動作が開始されると、用紙Ｐは、給紙部３から画像形成部４に搬送される。図３に示すように、用紙Ｐは、その先端が搬送ベルト１９上に供給され、搬送ベルト１９の周回走行により、各感光ドラム１０と搬送ベルト１９との間を順次通過するように搬送される。

一方、用紙搬送方向の最上流側に配置されたブラックプロセスユニット９は、感光ドラム１０上にトナー像を現像する。具体的には、制御部１００は、各現像ローラ１４に対し４５０Ｖを印加する。各現像ローラ１４上のトナーは、感光ドラム１０と現像ローラ１４と間の電位差によって選択的に感光ドラム１０上へ移動する。そして、イエロー、マゼンタ、シアンの順に各プロセスユニットの感光ドラム１０にトナー像が形成される。

そして、搬送ベルト１９は、上側部分に用紙Ｐを載せて、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に、各プロセスユニット９の感光ドラム１０と搬送ベルト１９との間を通過するように移動する。搬送ベルト１９に搬送される用紙Ｐは、搬送中に、転写ローラ２０に印加される転写バイアスによって、各感光ドラム１０からトナー像を転写される。具体的には、第二バイアス印加回路２００Ｂは、プロセスユニット９（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対応する転写ローラ２０に対し、転写電流として、それぞれ１２，１０，１３，１３μＡを印加する。感光ドラム１０上のトナー像は、転写電流によって搬送ベルト１９側へ引き寄せられ、用紙上に転写される。

転写後に感光ドラム１０上に残留するトナーは、保持ローラ１３と対向したときに、静電気力によって、感光ドラム１０から保持ローラ１３に転移する。すなわち、画像形成動作時には、第二バイアス印加回路２００Ｂによって各保持ローラ１３に、感光ドラム１０上のトナーを転移可能な回収バイアスが印加され、保持ローラ１３に転移したトナーは、保持ローラ１３の周面に静電吸着により蓄積されていく。具体的には、回収バイアスとして−５００Ｖが印加され、感光ドラム１０上のトナーを回収保持する。

このようにして、各プロセスユニット９によってトナー像を転写された用紙Ｐは、搬送ベルト１９を離去し、さらに下流に備えられた定着部２７に搬送される。定着部２７は、用紙Ｐに転写されているトナー像を加熱および加圧により用紙Ｐに定着する。定着部２７から搬送されてくる用紙Ｐは、さらに下流側に搬送されて本体ケーシング２外に排紙され、画像形成動作が終了する。

画像形成動作が終了すると、保持ローラ１３に保持されたトナーをクリーニングユニットに回収させる回収動作を実行する。具体的には、第二バイアス印加回路２００Ｂは、各保持ローラ１３に対し、回収時とは逆極性の吐き出しバイアスを印加する。保持ローラ１３に保持されたトナーは、感光ドラム１０上に吐き出され、感光ドラム１０上に再び転移する。保持ローラ１３には、具体的には吐き出しバイアスとして＋５００Ｖが印加される。

感光ドラム１０上に転移されたトナーは、搬送ベルト１９と対向したときに搬送ベルト１９に転移する。このとき、転写ローラ２０には画像形成時と同じ値の電流が第二バイアス印加回路２００Ｂによって印加されている。

搬送ベルト１９に転移された残留トナーは、より電位の低い第一回収ローラ２２側に回収される。具体的には、第一回収ローラ２２に印加されるバイアスは、第一バイアス印加回路２００Ａによって、搬送ベルト１９の表面電位よりも低い−１０００Ｖ、第二回収ローラ２３に印加されるバイアスは−１４００Ｖに設定される。

そして、第一回収ローラ２２に保持されていた残留トナーは、第一回収ローラ２２よりも電位の低い第二回収ローラ２３側へ転移される。第二回収ローラ２３に回収されたトナーは、ウレタンブレード２４によって掻きとられて廃トナーとして貯留部２５に貯留される。

［フィルミング研磨動作］
次に、現像器１２から供給されるトナーで搬送ベルト１９を研磨する研磨動作について説明する。なお、本実施例では複数の用紙に対し連続的に画像形成動作が実行され、研磨動作はその過程における１枚の用紙に対する画像形成動作中に実行されているものとする。

まず、研磨動作について説明する。研磨動作が開始されると、まず、図４に示すように、トナーが搬送ベルト１９の搬送方向最下流側に配置されたシアンプロセスユニット９Ｃの現像器１２から感光ドラム１０に供給される。具体的には、第二バイアス印加回路２００Ｂは、シアンプロセスユニット９Ｋの現像ローラ１４に対し４５０Ｖを印加する。現像ローラ１４上のトナーは、感光ドラム１０と現像ローラ１４と間の電位差によって選択的に感光ドラム１０上へ移動する。

感光ドラム１０上に現像されたトナーは、感光ドラム１０の軸方向における画像形成領域全域に亘って形成されており、搬送ベルト１９と接触することで搬送ベルト１９に転移される。この、感光ドラム１０から搬送ベルト１９へトナーを転移させる動作を転移動作と呼称する。

一方、第一回収ローラ２２には−１０００Ｖが印加され、第二回収ローラ２３には−６００Ｖが印加される。すなわち、第一バイアス印加回路２００Ａは、研磨動作が開始されると、第一回収ローラ２２と第二回収ローラの電位差の関係をトナー回収動作時とは逆になるように第二回収ローラ２３にバイアス電圧を印加する。これによって、第一回収ローラ２２上に回収されたトナーは、第二回収ローラ２３への転移が抑制されるように制御される。

図５に示すように搬送ベルト１９から第一回収ローラ２２に回収されたトナーは、各回収ローラに上記のバイアス電圧が印加されることによって第二回収ローラ２３に回収されることなく第一回収ローラ２２に保持される。第一回収ローラ２２は、搬送ベルト１９と接触する位置において搬送ベルト１９と逆方向に移動しており、金属ローラ２６とともに搬送ベルト１９をニップしながら第一回収ローラ２２に保持されたトナーで搬送ベルト１９の表面を摺擦する。

トナーを保持した第一回収ローラ２２がニップ位置にて搬送ベルト１９の表面を摺擦することで、搬送ベルト１９の表面は研磨され、搬送ベルト１９の表面に生じた紙粉フィルミングが除去される。

上記のように動作される研磨動作を実行するにあたり、制御部１００は、図３に示すように、紙間のタイミングで第二回収ローラ２３のバイアスを研磨動作のためのバイアスを印加するように第一バイアス印加回路２００Ａを制御する。紙間とは、ここでは１枚目の用紙に対する画像形成動作が完了し、１枚目の用紙Ｐの後端が搬送方向最下流側に配置されて画像を形成されたシアンプロセスユニット９Ｃの感光ドラム１０と搬送ベルト１９との対向位置を通過してから、当該対向位置に２枚目の用紙の前端が到達する前までの間のタイミングをさす。なお、用紙Ｐの搬送タイミングは、搬送ベルト１９の端部付近の用紙搬送経路上に用紙検知センサを設けたり、用紙Ｐの搬送速度から算出したりするなど、公知の方法を用いて検知される。

次に、研磨動作の開始および終了タイミングについて説明する。図３に示すように、連続して画像形成動作が実行される場合において、１枚目の用紙に対する画像形成動作が終了し、１枚目の用紙の後端が搬送ベルト１９を離去したら、第一バイアス印加回路２００Ａは、研磨動作用のバイアス電圧として、第一回収ローラ２２に印加するバイアスを−１０００Ｖに、第二回収ローラ２３に印加するバイアス電圧を−６００Ｖにする。

現像器１２は、第一回収ローラ２２および第二回収ローラ２３に対して研磨動作用のバイアス電圧が印加されたら、転移動作として、紙間のタイミングにて研磨用のトナーをシアンプロセスユニット９Ｃの感光ドラム１０に現像する。感光ドラム１０に現像されるトナーは、感光ドラム１０上の幅方向全体に現像されることが望ましい。感光ドラム１０に現像されたトナーは、搬送ベルト１９との対向位置にて転写ローラ２０に印加された転写バイアスによってさらに搬送ベルト１９側に転移される。なお、シアンプロセスユニット９Ｃの感光ドラム１０の表面には、研磨用のトナーが現像された後、用紙Ｐに転写するためのトナー画像が現像される。

転移動作によって搬送ベルト１９上に転移されたトナーが第一回収ローラ２２に転移されると、第一回収ローラ２２による研磨動作が実行される。なお、研磨動作は、画像形成動作と並列的に実行される。すなわち、第一回収ローラ２２と搬送ベルト１９が互いに摺擦される間、２枚目の用紙に対し画像形成動作が実行される。この研磨動作は、少なくとも搬送ベルト１９の周面全域がトナーによって研磨されるまで、すなわち少なくとも搬送ベルト一周分がトナーによって研磨されるまで実行することが望ましい。もちろん、画像形成動作の間中研磨動作を実行していても良い。

研磨動作の終了タイミングは、画像形成動作が終了した時点である。より詳しくは、２枚連続して画像形成動作を実行する場合において、用紙Ｐに各色のトナー（Ｋ〜Ｃ）が転写され、最後の用紙Ｐの後端が搬送ベルト１９を離去したのち、第二回収ローラ２３に印加されているバイアス電圧が回収動作のためのバイアス電圧（−１４００Ｖ）に切り替えられる。

つまり、研磨動作が終了すると同時に、保持ローラ１３に印加されたバイアス電圧が＋５００Ｖに切り替えられ、回収動作が開始される。回収動作が開始されると、研磨動作時に第一回収ローラ２２に保持されていたトナーは、図６に示すように、第二回収ローラ２３に転移し、その後貯留部２５に貯留される。なお、回収動作が終了すると、レーザプリンタ１は、次の画像形成命令が制御部１００に入力されるまでは、待機モードに入る。制御部１００は、この待機モードの間に、上記研磨動作を実行するようにしてもよい。また、研磨動作について、１枚目の用紙Ｐに対し画像形成動作が実行される前のタイミングで転移動作を開始することで研磨動作を実行するようにしても良い。

上記のように、第一回収ローラ２２に回収されたトナーを第二回収ローラ２３への転移が抑制されるようにバイアス制御し、第一回収ローラ２２上のトナーで搬送ベルト１９を摺擦するので、搬送ベルト１９の表面はトナーによって研磨される。これによって、搬送ベルト１９表面に発生した紙粉によるフィルミングを良好に除去することができる。

また、トナーを感光ドラム１０から搬送ベルト１９へ転移させるように制御することで、第一回収ローラ２２に対して搬送ベルト１９を摺擦するためのトナーを供給することができる。特に、本実施形態においては画像形成部４のうち現像器１２から第一回収ローラ２２へトナーを供給するようにするので、紙粉フィルミング除去のためのトナーの供給源を特別に設置する必要が無い。したがって、装置全体の構成を複雑にすることなく、紙粉フィルミングを除去できる。

また、用紙が画像を形成された感光ドラム１０との対向位置を通過する前に転移動作を実行するので、用紙に画像形成が実行される間に研磨動作を実行することができる。特に、いわゆる紙間で転移動作を実行することによって用紙が搬送される間の時間を有効活用できるので、画像形成動作時間における研磨動作による時間のロスを最小限に抑制できる。しかも、画像形成動作と平行して研磨動作を実行することによって、画像形成動作時間以外に無駄な時間を費やすことがない。

また、搬送ベルト１９の搬送方向最下流側に配置された感光ドラム１０からトナーを供給するように制御するので、感光ドラム１０から搬送ベルト１９に転移されたトナーが、他の感光ドラム１０に付着して他色の感光ドラム１０を汚すことが無い。

また、本実施形態では紙間で研磨動作のためのトナーを搬送ベルト１９に転移させるようにしたが、研磨動作の実行タイミングは、画像形成動作を実行していないタイミング（たとえばレーザプリンタ１が待機モードであるとき）にして、搬送ベルト１９の表面の紙粉フィルミングを除去するようにしてもよい。その場合、下流側の現像器１２のみならず、上流側に配置された現像器１２からトナーを供給するようにしてもよいし、全色の現像器１２からトナーを供給するようにしてもよい。

［他の実施形態］
次に、研磨動作についての他の実施形態について説明する。なお、ここでは先に説明した実施形態と異なる部分についてのみ説明し、重複部分については同じ符号を付し、説明を割愛する。

先に説明した実施形態と異なる点は、研磨動作を実行するに際して使用するトナーを、各プロセスユニット９に設けられた各保持ローラ１３から供給する点である。また、本実施例では、研磨動作は、全ての用紙に対して画像形成動作が実行された後に行われる。

即ち、図７に示すように、画像形成動作中においては、各保持ローラ１３には、各感光ドラム１０上の転写残トナーをその表面に保持するように回収バイアスとして−５００Ｖが印加される。一方、第一回収ローラ２２、第二回収ローラ２３にはそれぞれ−１０００Ｖ、−１４００Ｖが印加され、搬送ベルト１９上に付着したトナーは、第一回収ローラ２２、第二回収ローラ２３を経て貯留部２５に貯留される。

用紙Ｐの後端が搬送ベルト１９から離去して画像形成動作が完了したと判断されると、第二バイアス印加回路２００Ｂは、転移動作として、各プロセスユニット９の各保持ローラ１３に対し、トナーを感光ドラム１０側へ転移させるためのバイアスとして＋５００Ｖを印加する。保持ローラ１３上のトナーは、各感光ドラム１０上に転移し、さらに搬送ベルト１９へ転移される。

一方、上記のように転移動作のために保持ローラ１３に印加されるバイアス電圧が変更されるのと同時に、第二回収ローラ２３に印加されるバイアス電圧は、−６００Ｖに制御される。これによって、第一回収ローラ２２（−１０００Ｖ）よりも第二回収ローラ２３（−６００Ｖ）の方が電位が高くなるので、図８に示すように、搬送ベルト１９から第一回収ローラ２２側へ転移したトナーは、第二回収ローラ２３側への転移が抑制され、第一回収ローラ２２側に保持される。トナーを保持した第一回収ローラ２２は、搬送ベルト１９と摺擦することによって紙粉フィルミングを研磨する。研磨動作は、次の画像形成動作が開始されるまで実行されるが、研磨動作は、搬送ベルト１９が一周した時点で終了するようにしても良い。

搬送ベルト１９の周面１周分が研磨されたら、制御部１００は、研磨動作を終了するように第一バイアス印加回路２００Ａを制御する。具体的には、第一バイアス印加回路２００Ａは、第二回収ローラ２３に印加されるバイアス電圧を−１４００Ｖに設定し、第一回収ローラ２２上のトナーが第二回収ローラ２３側へ転移されるように制御する。第二回収ローラ２３に転移したトナーは、ウレタンブレード２４によって掻きとられて廃トナーとして貯留部２５に貯留される。一方、保持ローラ１３に印加されるバイアス電圧は、−５００Ｖに設定され、感光ドラム１０上の残留トナーを保持ローラ１３に転移させ、保持するように第二バイアス印加回路２００Ｂによって制御される。

このように、本実施形態におけるレーザプリンタは、保持ローラ１３に保持されているトナーを、搬送ベルト１９を経て第一回収ローラ２２に転移させて、搬送ベルト１９の表面を研磨するように制御される。したがって、紙粉フィルミングが除去された状態で次の画像形成動作をすることが可能である。このとき、感光ドラム１０の表面から一時的に回収されたトナーを使用するので、研磨用に新たにトナーを供給する必要がなく、経済的である。

しかも、画像形成動作が終了したら転移動作を実行するので、転移動作が画像形成動作を阻害することがない。さらに、保持ローラ１３から感光ドラム１０上に吐き出されたトナーによって研磨動作を実行するので、転移動作を回収動作が実行される時間の一部に組み込むことができる。

なお、本実施形態では全ての保持ローラ１３からトナーを吐き出すように制御したが、先に説明したように、研磨動作時にトナーを搬送ベルト１９の最下流側に配置されたプロセスユニット９に設けられた保持ローラ１３のみからトナーを供給するようにしてもよい。また、制御部１００は、各回収ローラに印加されるバイアス電圧を制御するように第一バイアス印加回路２００Ａを制御してもよい。また、転移動作として、保持ローラ１３および現像器１２の両方からトナーを供給するようにしてもよい。

［実験例］
以下に、前記した実施形態についての実験例を説明する。詳しくは、搬送ベルトに付着した紙粉によりフィルミングが生じた状態と、搬送ベルトをトナーで研磨した状態におけるベルト表面の光沢（グロス）の変化を評価する。

ここで、光沢度の評価実験の条件を説明する。レーザプリンタとして、ブラザー工業（株）製のＨＬ−４０５０を用いた。搬送ベルトは、ナイロン系の樹脂ベルトである。用いられるトナーは、主にスチレン−アクリル系の非磁性１成分系トナーである。また、実験は温度１０℃相対湿度（ＲＨ）２０％環境で行った。

ベルト表面のグロスの変化の評価として、以下のように測定する。まず、用紙をベルトで搬送する前のベルトの表面のグロスを測定する。その後、用紙を１００００枚通紙し、通紙後のグロスを測定する。用紙が通紙されると、ベルトの表面が紙粉で覆われて光沢度が低下する。すなわち、用紙の通紙前後でベルト表面の光沢度の変化が大きいほど、ベルトフィルミングが大きいと評価できるのである。

用紙通紙後の光沢度の評価は、用紙１００００枚通紙直後と、上述したベルトの研磨動作を用紙１００００枚通紙しながら実行した直後に評価する。なお、ベルトの光沢度の評価機器として、ＨＯＲＩＢＡ製、ＧＬＯＳＳ ＣＨＥＣＫＥＲ ＩＧ−３２０を用いて各条件において２回づつ測定した。光沢度の値は、グロスチェッカーにてベルト周方向で４箇所測定したときの平均値である。

図９に、実験結果を示す。用紙を通紙する前と、１００００枚通紙した後では、ベルトの光沢度は低下していることがわかる。これは、紙粉がベルトを被覆したことによるものである。一方、研磨動作したベルトと研磨動作していないベルトとでは、研磨動作を実行したベルトの方が光沢度の低下が抑制されている。すなわち、トナーによるベルト研磨の結果、ベルト上の紙粉フィルミングが除去され、光沢度を取り戻しているといえる。

１ レーザプリンタ
４ 画像形成部
９ プロセスユニット
１０ 感光ドラム
１２ 現像器
１３ 保持ローラ
１９ 搬送ベルト
２２ 第一回収ローラ
２３ 第二回収ローラ
１００ 制御部
２００Ａ 第一バイアス印加回路
２００Ｂ 第二バイアス印加回路

Claims (9)

1. 並列配置された複数の感光体と、
   各前記感光体に対応して設けられ、各前記感光体上に現像剤による画像を形成する画像形成部と、
   前記複数の感光体に対向配置され、周回しつつ記録シートを搬送して記録シート上に各前記画像を重畳転写してカラー画像を形成する無端状の搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトに接触して配置され、前記搬送ベルト上の現像剤を回収する第一回収部材と、
   前記第一回収部材に回収された現像剤をさらにその第一回収部材から回収する第二回収部材と、
   周回する前記搬送ベルトを前記第一回収部材上の現像剤で摺擦するように、前記第一回収部材上の現像剤の前記第二回収部材への転移を抑制するように前記第一回収部材と前記第二回収部材の間のバイアスを制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第一回収部材および第二回収部材にバイアスを印加する第一印加手段と、前記感光体の少なくとも一つから前記搬送ベルトへ現像剤を転移させる転移動作を実行するためのバイアスを印加する第二印加手段と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. 各前記感光体に対応してそれぞれ設けられ、各前記感光体に付着した現像剤を回収保持する保持部材をさらに備え、
   前記第二印加手段は、前記転移動作のために、前記保持部材に保持された現像剤を、前記感光体に転移させるように前記保持部材に対しバイアスを印加することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、画像形成動作が終了してから次の画像形成動作が始動するまでの間に、前記転移動作を実行し、前記搬送ベルトから前記第一回収部材に回収された現像剤で前記搬送ベルトを摺擦するように前記第一印加手段を介して前記第一および第二回収部材間のバイアスを制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記第二印加手段は、前記転移動作のために、現像剤を前記画像形成部から前記感光体に転移させるように前記画像形成部に対しバイアスを印加することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、記録シートが画像を形成された前記感光体との対向位置を通過する前に、前記転移動作を実行することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、記録シートが前記感光体との対向位置を通過してから次の画像を形成される記録シートが前記対向位置を通過する前までの間に、前記転移動作を実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記転移動作を実行する場合、前記搬送ベルトの移動方向において最下流側に配置された前記感光体から前記搬送ベルトに現像剤を供給することを特徴とする請求項２から７いずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記第一及び第二の回収部材は回収ローラであって、
   前記制御手段は、前記搬送ベルトから前記第一回収ローラの表面に現像剤を回収させ、その回収した現像剤が保持されるように、両回収ローラに印加するバイアスを制御することを特徴とする請求項１から８いずれかに記載の画像形成装置。