| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】荻山 宏美
【氏名】川越 克哉
【氏名】茅原 伸
【氏名】本橋 俊昭
【氏名】小野 博司
【氏名】澤井 雄次
【氏名】高橋 充
【氏名】武市 隆太
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| 【要約】 |
【課題】記録画像を制御するためのパターン画像を確実にクリーニングし、該パターン画像に対応する部分に現れる残留電荷がクリーニング手段により一旦除去された除去トナーにより再び現像されないようにする。
【解決手段】感光体ドラム１０上にトナー像からなる記録画像及び該記録画像を制御するためのパターン画像を形成する。該記録画像及び記録画像を中間転写ベルト１２１上に一次転写した後、二次転写ローラ１３１により記録画像のみを記録媒体上に二次転写する。その後、記録媒体上に転写されずに中間転写ベルト１２１上に残留した記録画像の残留トナー及びパターン画像をクリーニングする。ここで、パターン画像がクリーニングされる前に、中間転写ベルト１２１上にパターン画像を静電吸着させている電荷を、分離チャージャ１６１により除去する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】電子写真方式により潜像但持体上にトナー像からなる記録画像及び該記録画像を制御するためのパターン画像を形成する作像手段と、該潜像担持体上に形成された記録画像及びパターン画像が一次転写される中間転写体と、該潜像担持体上に形成された該記録画像及びパターン画像を該中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、該中間転写体上に一次転写された記録画像のみを記録媒体上に二次転写する二次転写手段と、該二次転写手段により該記録媒体上に二次転写されずに該中間転写体上に残留した記録画像の残留トナー及び該パターン画像をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記記録画像及びパターン画像が上記中間転写体に一次転写された後、該パターン画像が上記クリーニング手段のクリーニング部位に到達するまでの間に、該中間転写体上に該パターン画像を静電吸着させている電荷を除去する除電手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記記録画像が転写された記録媒体を該記録画像の担持体に静電吸着させている電荷を除去して該記録媒体を該担持体から分離させるための分離手段を備え、且つ、該分離手段が上記除電手段を兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、上記除電手段が、上記二次転写前の記録画像には電荷を付与せず、上記パターン画像には電荷を付与するように、電荷付与タイミングが制御される電荷付与手段で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、詳しくは、電子写真方式により上記潜像担持体上に形成された記録画像及びパターン画像を中間転写体上に一次転写し、該中間転写体上に一次転写された記録画像のみを記録媒体上に二次転写した後、該記録媒体上に二次転写されずに該中間転写体上に残留した記録画像の残留トナー及び該パターン画像をクリーニング手段によりクリーニングするように構成された画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の画像形成装置として、帯電装置・露光装置・現像装置等からなる作像手段により潜像但持体上にトナー像からなる記録画像を形成し、該潜像担持体上に形成された記録画像を転写手段により転写紙やＯＨＰシートなどの記録媒体上に転写した後、該転写手段により該記録媒体上に転写されずに該潜像担持体上に残留した記録画像の残留トナーをクリーニング手段によってクリーニングするように構成された電子写真方式の画像形成装置が知られている（例えば、特開平２−１６３７７９号公報）。
【０００３】上記画像形成装置においては、上記帯電装置により所定の電位に一様に帯電させた上記潜像担持体の表面に、上記露光装置により上記記録画像の光像を露光して該潜像担持体上に該記録画像の静電潜像を形成した後、上記現像装置により該潜像担持体にトナーを供給して該静電潜像を顕像化することにより、該潜像担持体上にトナー像からなる記録画像が形成される。この潜像担持体上に形成される記録画像の標準的な画像濃度を一定に保たせる方法として、上記現像装置内に収容されている現像剤のトナー濃度が一定になるようにトナー濃度制御する方法が知られている。しかし、この方法では、上記現像装置から供給されるトナー濃度を一定にすることはできるが、現像以外の要因、例えば、上記帯電装置により帯電された該潜像担持体の表面電位の変化や、上記露光装置により露光される光像の光量の変化による上記画像濃度の変動を補正することはできない。
【０００４】そこで、上記現像以外の要因による上記画像濃度の変動を補正する方法として、例えば、図６に示すように、上記潜像担持体としての感光体１の表面を上記帯電装置としての帯電ローラ２により所定の電位に一様に帯電させる。次いで、該感光体１の上記記録画像を形成する記録画像形成領域外の表面に、上記露光装置としての画像書き込み装置３により基準濃度パターンの画像光を露光して該基準濃度パターンの静電潜像を形成する。その後、上記現像装置の現像ローラ４により該感光体１に現像剤５を供給して、該感光体１上にトナー像からなるパターン画像６を形成する。そして、該パターン画像６の反射濃度を、発光素子７と受講素子８とからなる反射型のフォトセンサ（以下、「Ｐセンサ」という）９で検知して、該Ｐセンサ９の出力値に基づいて上記現像装置内の現像剤５のトナー濃度を制御する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したように、潜像担持体体上にパターン画像を形成し、このパターン画像により該潜像担持体上に形成された記録画像を制御するように構成された画像形成装置においては、以下に示すような不具合が生じる。すなわち、上記パターン画像は、上記記録画像を制御するために形成されたトナー像であるため、通常、前記転写手段により記録媒体に転写されることはなく、上記潜像担持体上に残留した記録画像の残留トナーと同様に、前記クリーニング手段によってクリーニングされることになる。
【０００６】ここで、上記記録画像の残留トナーは、該記録画像が記録媒体に転写される際に転写バイアスが印加されることによって、その潜像担持体に対して該残留トナーを付着させる静電吸着力がある程度弱められた状態となっている。これに対し、上記パターン画像は、上記記録媒体に転写されないので上記転写バイアスが印加されておらず、その上記潜像担持体に対する静電吸着力が上記記録画像の残留トナーの静電吸着力よりも大きい状態となっている。また、該パターン画像は、記録媒体に転写されない所謂未転写トナーからなる比較的トナー量の多いトナー像である。従って、この未転写トナーからなるパターン画像は、記録媒体に転写された後の潜像担持体上に残留した比較的トナー量が少なく且つ静電吸着力も弱い残留トナーとは異なり、上記クリーニング手段により確実にクリーニングすることが難しく、その一部のトナーが上記潜像担持体上に残留してしまうおそれがある。
【０００７】特に、上記潜像担持体上に形成された３色ないし４色の記録画像及びパターン画像を中間転写体上に順次重ね合わせて一次転写し、該中間転写体上に順次重ね合わされて一次転写されたカラー記録画像のみを記録媒体上に二次転写した後、該記録媒体上に二次転写されずに該中間転写体上に残留したカラー記録画像の残留トナー及び該パターン画像をクリーニング手段によりクリーニングするように構成されたカラー画像形成装置においては、次のような不具合が生じる。つまり、上記中間転写体上に一次転写されたパターン画像のトナー量が、白黒パターン画像の３〜４倍のトナー量になり、且つ、上記潜像担持体に対して該パターン画像を付着させる静電吸着力も白黒パターン画像の静電吸着力よりも大きい状態となっている。このため、該パターン画像が上記クリーニング手段により確実にクリーニングされずに上記中間転写体上にトナーが残留するというクリーニング不良が発生することがあった。
【０００８】このようなクリーニング不良を解消する方法として、上記クリーニング手段をこまめにメンテナンスしたり、例えば、上記クリーニング手段のクリーニングブレードの上記潜像担持体や中間転写体に対する当接圧力を高めて該クリーニング手段のクリーニング性能を高めたりすることが考えられる。しかし、この方法では、該クリーニング手段のメンテナンスサイクルが短くなったり、上記クリーニングブレード及び上記潜像担持体や中間転写体の消耗が加速されたりして、装置のランニングコストが高くなる不具合がある。
【０００９】また、一度クリーニングブレードで掻き落とされたトナーが再び中間転写体に戻ってきて、あたかもクリーニング不良と同様の画像となることがある。これは、中間転写体上にトナー像が形成されている間に、鏡像などにより、トナー像の持つ電荷とは逆の電荷が中間転写体上に生じ、中間転写体にトナーを静電吸着させる電荷となることが原因であると思われる。つまり、トナー像がクリーニングブレードで除去された後も、この中間転写体上の電荷が残留する。そして、この残留電荷がトナー像に対応しているので、あたかもトナー像の残像として、中間転写体上に電荷像（以下、これを「残留電荷像」と呼ぶ）が残る。ところで、該パターン部には４色のトナーが重ね合わせられているので、残留電荷像も強く残り、そのエッジ部分はエッジ効果によりさらに強い電界になっているものと思われる。また、中間転写体に４色トナー像が重ね合わせられている間にクリーニング作用が施されないように、この間は、中間転写体をクリーニングするクリーニング装置は、解除されている。この解除中に、該クリーニングブレードにより除去されたトナーが、トナー同士の反発電界にやトナー飛散により、該クリーニングブレードのクリーニングポイントより下流側に回り込む。そして、該トナーが、該クリーニングブレードのクリーニングポイントより下流側の面に付着する。この状態で、クリーニングブレードを中間転写体に接触してクリーニング作用を行なうと、クリーニングブレードのクリーニングポイントより下流側の面に回り込んだトナーが、中間転写体の前述のパターン部の残留電荷像、中でも特に、エッジ部分の強い電界に引かれて中間転写体に再付着する。すると、クリーニングポイントより下流側なので、除去されることなく、２次転写され、転写媒体上に地汚れ（カブリ）画像となる。
【００１０】本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、記録画像を制御するためのパターン画像を確実にクリーニングすることができ、且つ、該パターン画像に対応する部分に現れる残留電荷がクリーニング手段により一旦除去された除去トナーにより再び現像されないようにすることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１の発明は、電子写真方式により潜像但持体上にトナー像からなる記録画像及び該記録画像を制御するためのパターン画像を形成する作像手段と、該潜像担持体上に形成された記録画像及びパターン画像が一次転写される中間転写体と、該潜像担持体上に形成された該記録画像及びパターン画像を該中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、該中間転写体上に一次転写された記録画像のみを記録媒体上に二次転写する二次転写手段と、該二次転写手段により該記録媒体上に二次転写されずに該中間転写体上に残留した記録画像の残留トナー及び該パターン画像をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、上記記録画像及びパターン画像が上記中間転写体に一次転写された後、該パターン画像が上記クリーニング手段のクリーニング部位に到達するまでの間に、該中間転写体上に該パターン画像を静電吸着させている電荷を除去する除電手段を有していることを特徴とするものである。
【００１２】この画像形成装置においては、上記中間転写体上に一次転写された上記パターン画像を静電吸着させている電荷が、上記クリーニング手段により該パターン画像がクリーニングされる前に除去され、該中間転写体に対する該パターン画像の付着力が低減される。これにより、上記クリーニング手段のクリーニング性能を高めるなどの処置を講じることなく、該パターン画像を容易且つ確実にクリーニングできるようになる。また、上記除電手段よって上記パターン画像を静電吸着させている電荷が該パターン画像のクリーニング前に除去されることによって、上記中間転写体上の該パターン画像に対応する残留電荷、中でも特に、該残留電化像のエッジ電界を低減できる。これにより、クリーニング手段により一旦除去された除去トナーにより該残留電荷が再び現像されることがなくなる。また、上記中間転写体は、通常、前記潜像担持体上に形成した複数のカラー記録画像を重ね合わせて一次転写するために設けられている。このため、該中間転写体上に形成される上記パターン画像のトナー量が単色画像形成を行う場合よりも数倍多くなって、上記クリーニング装置のクリーニング負荷や上記静電像の電荷量が高くなる。この画像形成装置においては、中間転写体を使用して多色画像を形成する場合のように、パターン画像のトナー量が単色画像形成を行う場合よりも数倍多くなって、上記クリーニング装置のクリーニング負荷や上記残留電荷の電位が高くなる場合でも、該パターン画像を容易且つ確実にクリーニングできるようになる。
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記記録画像が転写された記録媒体を該記録画像の担持体に静電吸着させている電荷を除去して該記録媒体を該担持体から分離させるための分離手段を備え、且つ、該分離手段が上記除電手段を兼ねていることを特徴とするものである。
【００１４】この画像形成装置においては、上記分離手段が上記除電手段を兼ねているので、上記パターン画像を静電吸着させている電荷を除去するために新たな除電装置を設ける必要がなく、安価で省スペースな画像形成装置を提供できるようになる。
【００１５】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記除電手段が、上記二次転写前の記録画像には電荷を付与せず、上記パターン画像には電荷を付与するように、電荷付与タイミングが制御される電荷付与手段で構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】上記二次転写前の記録画像を形成するトナー像が上記除電手段によって除電されてしまうと、前記記録媒体への該記録画像の静電転写（二次転写）がうまく行われなくなり、該記録媒体への該記録画像の転写率が極端に低下して、記録媒体上の画像が不良画像となる。本発明の画像形成装置においては、上記二次転写前の記録画像を形成するトナー像が上記除電手段によって除電されてしまうことがなくなり、上記記録媒体への該記録画像の転写率の極端な低下が防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、中間転写体を使用して画像形成を行うフルカラー電子写真複写機（以下、単に「複写機」という）に適用した実施形態について説明する。図１は、上記複写機のプリンタ部の概略構成図である。図１において、潜像担持体としての感光体ドラム１０の周囲には、光学ユニットからなる画像書き込み装置１３、感光体ドラム１０のクリーニング手段としての感光体クリーニング装置１１１、帯電手段としての帯電チャージャ１２、現像手段としての回転型現像装置からなるリボルバ現像ユニット１１０、中間転写手段としての中間転写ユニット１２０などが配設されている。また、このフルカラー電子写真複写機のプリンタ部には、二次転写手段としての二次転写ユニット１３０、定着手段としての定着ユニット１４５、記録媒体としての転写材を給紙する給紙手段としての給紙装置、上記各装置や各ユニットの動作を制御する制御手段としての制御装置なども配設されている。
【００１８】上記感光体クリーニング装置１１１は、ファーブラシ１１１ａと感光体クリーニングブレード１１１ｂとを備えており、感光体ドラム１０上に形成された記録画像及びパターン画像が上記中間転写ユニット１２０の中間転写ベルト１２１に一次転写された後、感光体ドラム１０の表面に残留した該記録画像の残留トナー及び該パターン画像を除去する。上記ファーブラシ１１１ａには、ステアリン酸亜鉛などからなる潤滑剤としての固形潤滑剤１１１ｃがブラシ先端に接触するように配設されている。また、上記定着ユニット１４５は、加熱ローラ１４５ａ、加圧ローラ１４５ｂ、一対の排紙ローラ１４５ｃなどで構成されている。
【００１９】上記リボルバ現像ユニット１１０は、ブラックトナーを供給するＢｋ現像器１１５と、シアントナーを供給するＣ現像器１１６と、マゼンタトナーを供給するＭ現像器１１７と、イエロートナーを供給するＹ現像器１１８とを備えており、各現像器は、該リボルバ現像ユニット１１０が回転することで、上記感光体ドラム１０と対向する現像位置に順次選択的に位置決めされて、各色のトナーを感光体ドラム１０に順次供給する。
【００２０】上記中間転写ユニット１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１が、電荷付与手段としての一次転写バイアスローラ１２２と、一次転写前除電手段としてのアースローラ１２３と、テンションローラ１２４と、二次転写対向ローラ１２６と、ベルト駆動手段としての駆動ローラ１２７とによって張架されて構成されている。ここで、各ローラは導電性材料で構成されており、上記一次転写バイアスローラ１２２以外の各ローラは接地されている。また、上記一次転写バイアスローラ１２２には、図示しない一次転写電源から定電流または定電流制御された所定の一次転写バイアスが供給される。上記中間転写ベルト１２１は、例えば、体積抵抗率が１０１２〜１０１４Ωｃｍ、好ましくは１０１３Ωｃｍとなるように形成されている。また、この中間転写ベルト１２１の表面抵抗率は、１０７〜１０１４Ωｃｍとなるように構成されている。
【００２１】上記中間転写ベルト１２１の周囲には、該中間転写ベルト１２１上に一次転写された記録画像を転写材に二次転写するための二次転写手段としての二次転写ユニット１３０と、該記録画像が転写材に二次転写された後の中間転写ベルト１２１上に残留した該記録画像の残留トナー及び前記パターン画像を該中間転写ベルト１２１上から除去するクリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニング装置１２９とが配設されている。上記中間転写ベルトクリーニング装置１２９は、潤滑剤塗布ローラ１２９ａと、中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂと、該潤滑剤塗布ローラ１２９ａに接触してステアリン酸亜鉛などからなる潤滑剤を塗布する固形潤滑剤１２９ｃとを備えている。また、上記中間転写ベルト１２１上に上記記録画像が一次転写されている間は、該ファーブラシ１２９ａ及び中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂを、該中間転写ベルト１２１の表面から離間させ、該記録画像が転写材に二次転写された後に、該ファーブラシ１２９ａ及び中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂを、該中間転写ベルト１２１の表面に接触させるように、図示しない接離機構によって接離自在に構成されている。
【００２２】上記二次転写ユニット１３０は、二次転写部材としての二次転写ローラ１３１、該二次転写ローラ１３１に付着したトナーを除去するための二次転写ローラクリーニングブレード１３２などで構成されており、図示しない接離機構により該二次転写ローラ１３１が上記中間転写ベルト１２１に対して接離するように構成されている。なお、上記二次転写部材としては、例えば、ＰＶＤＦから体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ以上の高抵抗の転写ベルトで構成するようにしてもよい。
【００２３】次に、上記複写機の画像形成動作について説明する。図１において、上記感光体ドラム１０は、反時計回り方向に回転駆動され、その表面が上記帯電チャージャ１２により所定電位に一様に帯電される。また、上記中間転写体ベルト１２１は、感光体ドラム１０とほぼ等速で時計回り方向に駆動される。次いで、上記画像書き込み装置１３により、図示しないスキャナ部で読み取られた原稿のカラー画像情報の記録画像光、及び前記パターン画像の画像光が感光体ドラム１０の表面に露光される。これにより、感光体ドラム１０上に、色分解された４色の記録画像、及び各色の記録画像に対応した各色ごとのパターン画像の静電潜像が所定のタイミングをおいて順番に形成される。そして、上記各色の記録画像及びパターン画像の静電潜像は、リボルバ現像ユニット１１０の各現像器１１５，１１６，１１７，１１８から供給される各色のトナーによって該トナー色と対応した色別に順番に現像される。
【００２４】このようにして感光体ドラム１０上に現像された各色の記録画像及びパターン画像は、上記一次転写バイアスローラ１２２によって所定の表面電位に帯電された上記中間転写ベルト１２１の表面に、所定のタイミングをとって順次重ね合わされながら一次転写される。一方、この間に、前記給紙装置から上記転写材が給紙される。この転写材は、一対の搬送ローラ１５１により上記中間転写ベルト１２１と上記二次転写ローラ１３１との二次転写ニップ部に向けて搬送され、一対のレジストローラ１５２にその先端が狭持された状態で一旦停止される。
【００２５】そして、上記転写材の画像形成領域の先端と上記中間転写ベルト１２１の表面に重ね合わされて一次転写されたカラー記録画像の先端とが一致するタイミングで、上記レジストローラ１５２により該転写材が再び給紙される。これにより、該転写材が、上記中間転写ベルト１２１に対して上記二次転写ローラ１３１が接触して形成された上記二次転写ニップ部により狭持搬送される。この二次転写ニップ部により上記転写材が狭持搬送され間に、該二次転写ローラ１３１に対して図示しない二次転写バイアス電源から所定の二次転写バイアスが印加されることによって、該転写材上に上記カラー記録画像のみが一括して二次転写される。また、上述のようにしてカラー記録画像のみが一括二次転写された転写材の先端が上記二次転写ニップ部を抜けると、上記二次転写ローラ１３１の転写材搬送方向下流側に配設されている分離手段としての分離帯電チャージャ１６１によって、上記カラー記録画像が転写された転写材に分離用の電荷が付与され、該転写材を上記中間転写ベルト１２１に静電吸着させている電荷が除去されて、該転写材が中間転写ベルト１２１から分離される。
【００２６】このようにして中間転写ベルト１２１から分離された転写材は、上記分離チャージャ１６１と前記定着ユニット１４５との間に配設されている転写材搬送ベルト１７１によって、該定着ユニット１４５に向けて搬送される。該転写材搬送ベルト１７１は、駆動ローラ１７２と従動ローラ１７３とに張架されており、図１において反時計方向に移動回転されている。また、該転写材搬送ベルト１７１の周囲には、該転写材搬送ベルト１７１の表面に該転写材を吸着させるための電荷を付与する電荷付与手段としての帯電ブラシ１７４、該転写材搬送ベルト１７１により搬送された転写材の先端部が上記定着ユニット１４５の手前に到達した状態で、該転写材搬送ベルト１７１の電荷を弱めて該転写材を該転写材搬送ベルト１７１の表面から分離させる分離-チャージャ１７５、該転写材搬送ベルト１７１の表面に付与された電荷を除去する除電チャージャ１７６が配設されている。そして、上記転写材搬送ベルト１７１の表面から分離された転写材は、上記定着ユニット１４５により、その画像形成面（図１では上面）に一括二次転写されたカラー記録画像が定着された後、前記排紙ローラ１４５ｃによって複写機外に設けられている図示しない排紙トレイ上に排出される。
【００２７】以下、本発明の特徴部について説明する。図２乃至図４に、画像書込信号、二次転写オン信号、二次転写接離信号、分離オン信号、クリーニング接離信号のオン・オフタイミングのタイムチャートを示す。ここで、上記画像書込信号は、上記感光体ドラム１０に対して上記４色の記録画像及びパターン画像Ｐを書き込む信号である。また、上記二次転写オン信号は、上記カラー記録画像を転写材上に二次転写する信号である。更に、上記二次転写接離信号は、上記二次転写ローラ１３１を上記中間転写ベルト１２１に対して接離させる信号である。また、上記分離オン信号は、上記分離帯電チャージャ１６１に対して分離電流をオン・オフする信号である。更に、上記クリーニング接離信号は、上記二次転写ローラクリーニングブレード１３２を上記中間転写ベルト１２１に対して接離させる信号である。なお、図２乃至図４に示すタイミングチャートは、説明を判り易くするために、上記中間転写ベルト１２１に形成されたカラー記録画像を基準としたタイミングを示しており、横軸が時間軸ではない。横軸を時間とした場合には、関係する各部材のレイアウト位置及び動作タイミングに応じた分ズレる。
【００２８】図２は、従来の複写機における上記各信号のオン・オフタイミングを示すタイミングチャートである。図２において、上記画像書込信号により上記感光体ドラム１０上に各色の記録画像及びパターン画像の静電潜像が形成される。この記録画像及びパターン画像の静電潜像は、上記感光体ドラム１０と上記中間転写ベルト１２１の接触部である一次転写ニップ部でタイミングをとって該中間転写ベルト１２１上に順次一次転写される。これにより、中間転写体ベルト１２１上に各色の記録画像及びパターン画像のトナー像が重ね合わされて形成される。この間は、上記二次転写オン信号、二次転写接離信号、分離オン信号、クリーニング接離信号がオフしており、上記二次転写ローラ１３１には二次転写バイアスが印加されない。また、二次転写ローラ１３１、中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂ、潤滑剤塗布ローラ１２９ａは、中間転写ベルト１２１から離間している。
【００２９】そして、最終色（画像４色目）の記録画像が一次転写されて、中間転写ベルト１２１上にカラー記録画像が形成された後、該カラー記録画像の先端が前記二次転写ニップ部にさしかかる直前に、上記二次転写オン信号及び二次転写接離信号がオンされる。これにより、まず、二次転写ローラ１３１が中間転写ベルト１２１に接触し、次いで、二次転写ローラ１３１に二次転写バイアスが印加される。この結果、上記カラー記録画像と一致するタイミングで搬送されてきた転写材上に、該カラー記録画像が一括二次転写される。
【００３０】次いで、上記転写材が二次転写ニップ部を通過し終えた直後に、上記二次転写バイアスがオフされ、二次転写ローラ１３１が中間転写ベルト１２１から離間される。該カラー記録画像の後端から少し離れた位置には、各色の記録画像に対応する全色分のパターン画像は、重ね合わされて形成されている。ここで、上記カラー記録画像には上記二次転写ローラ１３１を介して二次転写バイアスが印加されるが、パターン画像には二次転写ローラ１３１が離間して二次転写バイアスが印加されない。従って、上記カラー記録画像とパターン画像との離間距離は、上記二次転写バイアスを印加するバイアス電源のオフ信号の立ち下がりと、上記接離機構の接離用のクラッチなどのメカニックな離間動作に必要な時間を確保するために設けられている。
【００３１】次いで、上記二次転写バイアスのオンと同時、あるいは、カラー記録画像の先端が分離帯電チャージャ１６１にさしかかる直前に、該分離帯電チャージャ１６１に分離電流がオンされ、該カラー記録画像の後端が分離帯電チャージャ１６１を抜けた直後に、該分離電流がオフされる。そして、上記カラー記録画像が転写材上に二次転写された後、該カラー記録画像の残留トナーの先端が上記中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂにさしかかる直前に、該中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂ及び潤滑剤塗布ローラ１２９ｃが中間転写ベルト１２１に接触する。これにより、該カラー記録画像の残留トナー及び上記パターン画像を形成しているトナーが上記中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂによって除去（クリーニング）される。ここで、該パターン画像のクリーニングは必須であり、また、該中間転写ベルト１２１はその一周分をクリーニングすることが望ましい。そこで、従来の複写機では、該パターン画像の後端が上記中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂのクリーニングポイントを抜けた直後、あるいは、該中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂで該中間転写ベルト１２１の一周分のクリーニングを行なった後に、該中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂ及び潤滑剤塗布ローラ１２９ｃを中間転写ベルト１２１から離間するようにしている。なお、図２は、上記パターン画像をクリーニングした直後に、該中間転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂ及び潤滑剤塗布ローラ１２９ｃを中間転写ベルト１２１から離間する場合を示している。
【００３２】このようにして、上記中間転写ベルト１２１上のカラー記録画像が上記転写材に一括二次転写された後、該転写材上に二次転されずに該中間転写ベルト１２１上に残留した該カラー記録画像の残留トナー及び上記パターン画像が、上記中間転写ベルトクリーニング装置１２９の二次転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂによって該中間転写ベルト１２１上から除去される。ところが、上記中間転写ベルト１２１上に一次転写されたパターン画像のトナー量は、前述したように、白黒パターン画像の３〜４倍のトナー量になり、且つ、上記感光体ドラム１０に対して該パターン画像を付着させる静電吸着力も当初のままの状態となっているため、該パターン画像が二次転写ローラクリーニングブレード１３２によって完全にクリーニングされずに該中間転写ベルト１２１上にトナーが残留するというクリーニング不良が発生することがあった。
【００３３】そこで、上記二次転写ベルトクリーニングブレード１２９ｂによって上記中間転写ベルト１２１上のパターン画像がクリーニングされる前に、該中間転写ベルト１２１上に該パターン画像を静電吸着させている電荷を除去する除電手段を設ける。この除電手段としては、該中間転写ベルト１２１上に該パターン画像を静電吸着させている電荷を除去できる極性及び電位の電荷を付与できるものであればどのようなものであってもよく、例えば、周知の帯電ローラや帯電チャージャを用いることができる。また、該除電手段の配設個所としては、上記二次転写ローラクリーニングブレード１３２によって上記中間転写ベルト１２１上に形成されたパターン画像をクリーニングする前に、該中間転写ベルト１２１上に該パターン画像を静電吸着させている電荷を除去できる個所であればどこであってもよい。このような点を考え合わせると、上記カラー記録画像のみが一括二次転写された転写材の先端を上記中間転写ベルト１２１から分離させるために配設されている上記分離手段としての分離帯電チャージャ１６１を、上記除電手段として兼用させることが可能となる。そして、上記除電手段と上記分離帯電チャージャ１６１とを兼用させることによって、上記パターン画像を静電吸着させている電荷を除去するために新たな除電装置を設ける必要がなく、安価で省スペースな画像形成装置を提供できるようになる。
【００３４】図３及び図４は、上記分離帯電チャージャ１６１を使用して、上記パターン画像を静電吸着させている電荷を除去する場合の実施形態にかかる複写機の主要な信号のオン・オフタイミングを示すタイムチャートである。本実施形態の複写機においては、図２に示した分離帯電チャージャ１６１の分離電流をオン／オフする分離オン信号のオン・オフタイミングだけを変更することで、上記中間転写ベルト１２１上に上記パターン画像を静電吸着させている電荷を除去することが可能となる。
【００３５】すなわち、図３に示す実施形態の複写機においては、転写材を分離するためのタイミングは図２の場合と全く同じくする。そして、各色毎の記録画像が上記分離帯電チャージャ１６１との対向部（以下、「分離部」という）を抜けた後で、上記パターン画像の先端が該分離部にさしかかるまでの間に上記分離オン信号をオンする。これにより、該分離オン信号のオン・オフタイミングに合わせて、上記分離帯電チャージャ１６１の分離電流がオンして、上記パターン画像を静電吸着させている電荷が除電され、各色毎のパターン画像が該分離部を抜けた後で、次色の記録画像の先端が該分離部にさしかかるまでの間に分離帯電チャージャ１６１の分離電流がオフされる。
【００３６】ところで、図３に示すように、上記分離帯電チャージャ１６１の分離電流のオン・オフタイミングを制御した場合には、転写材の後端を分離するためのタイミングと、最終色のパターン画像の先端を除電するタイミングが近くなる。この結果、該転写材を分離するための分離電流がオフされるタイミングと、最終色のパターン画像を除電する分離電流がオンするタイミングとが非常に近くなる。また、場合によっては、最終色のパターン画像を除電する分離電流がオンするタイミングが、転写材を分離するための分離電流がオフするタイミングよりも先になってしまって、転写材の後端を分離するためのタイミングで分離電流がオフされたままになり、最終色のパターン画像を除電する分離電流がオンされなくなるという状況が生じるおそれがある。
【００３７】図４に示すタイムチャートは、上述のような状況の発生を防止するようにしたものである。すなわち、図４においては、最終色の記録画像の先端部が上記分離部にさしかかる手前で、図３の場合と同様に、分離電流をオンする。そして、最終色の記録画像の後端部が上記分離部を抜けた後には、該分離電流のオフ信号を出力しないで、最終色のパターン画像が上記分離部を抜けた後で該分離電流のオフ信号を出す。ここで、最終色の一つ前の３色目の記録画像に対応するパターン画像を除電するタイミングと、転写材を分離するためのタイミングとも近い。そこで、最終色の一つ前の３色目の記録画像に対応するパターン画像が上記分離部にさしかかる手前で上記分離電流をオンしたまま、例えば、上記中間転写ベルト１２１が一周以上して、最終色のパターン画像が上記分離部を抜けた後に、上記分離電流をオフするようにしてもよい。
【００３８】ところで、前述したように、この種の従来の複写機においては、一度クリーニングブレード１２９ｂで掻き落とされたトナーが再び中間転写ベルト１２１に戻ってきて、あたかもクリーニング不良と同様の画像となることがある。これは、中間転写体ベルト１２１にトナー像が形成されている間に、鏡像などにより、トナー像の持つ電荷とは逆の電荷が中間転写体上に生じ、中間転写ベルト１２１にトナーを静電吸着させる電荷となることが原因であると思われる。つまり、図５（ａ）に示すように、トナー像がクリーニングブレード１２９ｂで除去された後も、この中間転写ベルト１２１上の電荷が残留する。そして、この残留電荷がトナー像に対応しているので、あたかもトナー像の残像として、中間転写ベルト１２１上に残留電荷像が残る。上述のように、前記パターン画像部には４色のトナーが重ね合わせられているので、残留電荷像も強く残り、そのエッジ部分はエッジ効果によりさらに強い電界になっているものと思われる。また、中間転写ベルト１２１に４色トナー像が重ね合わせられている間にクリーニング作用が施されないように、この間は、中間転写ベルト１２１をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１２９は、解除されている。この解除中に、図５（ａ）に示すクリーニング時に、該クリーニングブレード１２９ｂにより除去されたトナーが、トナー同士の反発電界にやトナー飛散により、図５（ｂ）に示すように、該クリーニングブレード１２９ｂのクリーニングポイントより下流側に回り込む。この状態で、図５（ｃ）に示すように、クリーニングブレード１２９ｂを中間転写ベルト１２１に接触してクリーニング作用を行なうと、クリーニングブレード１２９ｂのクリーニングポイントより下流側に回り込んだトナーが、中間転写体１２１の前述のパターン画像部の残留電荷像、中でも特に、エッジ部分の強い電界に引かれて中間転写ベルト１２９に再付着する。すると、クリーニングポイントより下流側なので、除去されることなく、２次転写され、転写媒体上に地汚れ（カブリ）画像となる。
【００３９】これに対し、本発明の実施形態に係る複写機においては、図５（ｄ）に示すように、前記除電手段としての分離帯電チャージャ１６１により、中間転写ベルト１２１上のパターン画像部の残留電荷像が予め除電されているので、この残留電荷に、上述のようにクリーニングブレード１２９ｂのクリーニングポイントより下流側に回り込んだトナーが再付着することがなくなる。
【００４０】
【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、クリーニング手段のクリーニング性能を高めるなどの処置を講じることなく、該パターン画像を容易且つ確実にクリーニングできるようになる。また、潜像担持体上のパターン画像に対応する部分に現れる残留電荷が消去あるいは定電位になり、クリーニング手段により一旦除去された除去トナーにより該残留電荷が再び現像されることがなくなるという優れた効果がある。ここで、中間転写体を使用して多色画像を形成する場合のように、パターン画像のトナー量が単色画像形成を行う場合よりも数倍多くなって、上記クリーニング装置のクリーニング負荷や上記残留電荷の電位が高くなる場合でも、該パターン画像を容易且つ確実にクリーニングできるようになるという優れた効果がある。
【００４１】特に、請求項２の発明によれば、分離手段が除電手段を兼ねているので、上記パターン画像を静電吸着させている電荷を除去するために新たな除電装置を設ける必要がなく、安価で省スペースな画像形成装置を提供できるようになるという優れた効果がある。
【００４２】また、請求項３の発明によれば、二次転写前の記録画像を形成するトナー像が上記除電手段によって除電されてしまうことがなくなり、記録媒体への該記録画像の転写率の極端な低下を防止できるという優れた効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２５日（２０００．４．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９８６２６
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５８７３（Ｐ２００１−３０５８７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２４１１４（Ｐ２０００−１２４１１４） |
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