JP6375892B2 - 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、画像形成装置において、クリーニング装置によって、中間転写ベルトに付着したトナー除去することが知られている。

例えば、トナー強制排出時に、転写ローラーに印刷時とは逆極性の電圧を印加する画像形成装置が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の画像形成装置は、転写ローラーに印加する電圧を転写領域の放電開始電圧８００Ｖよりも２００Ｖ高い１ｋＶとしている。

特許文献１には、上記画像形成装置によれば、トナー強制排出時に、中間転写ベルトを上記クリーニング装置によって短時間で充分にクリーニングできると記載されている。

特開２００８−１９１５９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置のように、転写ローラーに高い電圧を印加すると、トナーの帯電が大きくなるため、上記クリーニング装置としてブレードを用いるときには、中間転写ベルトのクリーニング不良が発生し易い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、トナー強制排出時における中間転写ベルトのクリーニング不良の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、２個以上の所定個数の現像部、中間転写ベルト、及び、電圧印加部を備える。前記所定個数の現像部は、前記所定個数の感光体ドラムに、それぞれ、トナーを供給し、トナー像を形成する。前記中間転写ベルトは、前記所定個数の前記感光体ドラム及び前記所定個数の１次転写ローラーによって挟持されると共に、前記画像に対応する前記所定個数の単色のトナー像が重ね合わせられたトナー像が形成される。前記電圧印加部は、前記所定個数の前記感光体ドラムと、対応する前記所定個数の前記１次転写ローラーとの間である前記所定個数の電圧印加位置に、それぞれ、電圧を印加する。前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のうち、前記中間転写ベルトの移動方向の最も下流側に位置する最下流側電圧印加位置を除く前記電圧印加位置には互いに同一の極性の電圧を印加し、前記最下流側電圧印加位置には、前記最下流側電圧印加位置を除く前記電圧印加位置に印加される電圧とは極性の異なる電圧を印加する。

本発明の第２の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、２個以上の所定個数の現像部、中間転写ベルト、及び、電圧印加部を備える。前記所定個数の現像部は、前記所定個数の感光体ドラムに、それぞれ、トナーを供給し、トナー像を形成する。前記中間転写ベルトは、前記所定個数の前記感光体ドラム及び前記所定個数の１次転写ローラーによって挟持されると共に、前記画像に対応する前記所定個数の単色のトナー像が重ね合わせられたトナー像が形成される。前記電圧印加部は、前記所定個数の前記感光体ドラムと、対応する前記所定個数の前記１次転写ローラーとの間である前記所定個数の電圧印加位置に、それぞれ、電圧を印加する。前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のうち、前記中間転写ベルトの移動方向の最も下流側に位置する最下流側電圧印加位置を除く前記電圧印加位置には互いに同一の極性の電圧を印加し、前記最下流側電圧印加位置に印加する電圧を略零とする。

本発明の画像形成装置によれば、トナー強制排出時における中間転写ベルトのクリーニング不良の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す側面図である。 図１に示す画像形成ユニット及び転写部の構成を示す側面図である。 図２に示す１次転写ローラーに電圧を印加する電圧印加部の構成を示す側面図である。 図２に示す画像形成ユニットにおいて中間転写ベルトに画像を形成する場合のトナーの挙動を示す側面図である。 図３に示す電圧印加部６の第１実施形態における動作を示す側面図である。 図３に示す電圧印加部６の第２実施形態における動作を示す側面図である。 図３に示す電圧印加部６の第１比較形態における動作を示す側面図である。 図５〜図７に示す各場合において、それぞれ、ブレードによるクリーニング結果を評価した図表である。（ａ）は、第１比較形態のクリーニング結果を示す。（ｂ）は、第２実施形態のクリーニング結果を示す。（ｃ）〜（ｅ）は、第１実施形態のクリーニング結果を示す。

以下、本発明の実施形態について、図面（図１〜図８）を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。本実施形態において画像形成装置１は、カラー複写機である。

図１に示すように、画像形成装置１は、記録用紙Ｐ上に画像を形成する装置であって、筐体１０、給紙部２、搬送部Ｌ、トナー補給ユニット３、画像形成ユニット４、転写部５、定着部７、及び、排出部８を備える。

給紙部２は、筐体１０の下部に配置され、記録用紙Ｐを搬送部Ｌへ供給する。給紙部２は、複数枚の記録用紙Ｐを収容可能であって、最上部の記録用紙Ｐを１枚ずつ搬送部Ｌへ供給する。以下、記録用紙Ｐを、便宜上、用紙Ｐと記載する。

搬送部Ｌは、給紙部２によって供給された用紙Ｐを、転写部５及び定着部７を経由して排出部８まで搬送する。

トナー補給ユニット３は、画像形成ユニット４にトナーを供給する容器であって、４つのトナーカートリッジ３ｃ、３ｍ、３ｙ、及び、３ｋを備える。トナーカートリッジ３ｃには、シアン色のトナーが収容される。トナーカートリッジ３ｍには、マゼンタ色のトナーが収容される。トナーカートリッジ３ｙには、イエロー色のトナーが収容される。トナーカートリッジ３ｋには、ブラック色のトナーが収容される。

以下、トナーカートリッジ３ｃ、３ｍ、３ｙをカラートナーカートリッジ３１と記載し、トナーカートリッジ３ｋをブラックトナーカートリッジ３２と記載する場合がある。

転写部５は、中間転写ベルト５４を備える。転写部５は、画像形成ユニット４によって、中間転写ベルト５４上に形成されたトナー像を、用紙Ｐ上に転写する。転写部５の構成については、図２を参照して後述する。

画像形成ユニット４は、中間転写ベルト５４上にトナー像を形成する。画像形成ユニット４には、各カラートナーカートリッジ３１とブラックトナーカートリッジ３２とから、それぞれ、各カラートナーとブラックトナーとが供給される。詳しくは、画像形成ユニット４は、４つの画像形成部４ｃ、４ｍ、４ｙ、４ｋを含む。画像形成部４ｃには、トナーカートリッジ３ｃからシアントナーが供給される。画像形成部４ｍには、トナーカートリッジ３ｍからマゼンタトナーが供給される。画像形成部４ｙには、トナーカートリッジ３ｙからイエロートナーが供給される。画像形成部４ｋには、トナーカートリッジ３ｋからブラックトナーが供給される。画像形成ユニット４の構成については、図２を参照して後述する。

定着部７は、転写部５によって用紙Ｐに形成されたトナー像を定着するローラー対であって、加熱ローラー７１及び加圧ローラー７２を備える。用紙Ｐは、加熱ローラー７１及び加圧ローラー７２によって加熱及び加圧される。その結果、定着部７によって、転写部５において用紙Ｐに転写された未定着のトナー像が定着される。

排出部８は、トナー像が定着された用紙Ｐを装置の外部へ排出する。

次に、図２を参照して画像形成ユニット４及び転写部５の構成について説明する。図２は、画像形成ユニット４及び転写部５の構成を示す側面図である。図２に示すように、画像形成ユニット４は、４つの画像形成部４ｃ、４ｍ、４ｙ、４ｋを備える。

画像形成部４ｃ、４ｍ、４ｙ、４ｋは、それぞれ、露光装置４１、感光体ドラム４２、現像部４３、帯電ローラー４４、及び、クリーニングブレード４５を備える。４つの画像形成部４ｃ、４ｍ、４ｙ、４ｋの構成は、供給されるトナーの色が異なるのみでその他の構成は略同一である。したがって、ここでは、シアントナーが供給される画像形成部４ｃの構成について説明し、画像形成部４ｃ以外の画像形成部４ｍ、４ｙ、４ｋの構成についての説明は省略する。

画像形成部４ｃは、露光部４１ｃ（４１）、感光体ドラム４２ｃ（４２）、現像部４３ｃ（４３）、帯電ローラー４４ｃ（４４）、及び、クリーニングブレード４５ｃ（４５）を有する。

帯電ローラー４４ｃは、感光体ドラム４２ｃを所定の電位に帯電させる。露光部４１ｃは、感光体ドラム４２ｃにレーザー光を照射して露光し、感光体ドラム４２ｃ上に静電潜像を形成する。現像部４３ｃは、現像ローラー４３１ｃを有する。現像ローラー４３１ｃは、感光体ドラム４２ｃにシアントナーを供給して上記静電潜像を現像してトナー像を形成する。このようにして、感光体ドラム４２ｃの周面にシアン色のトナー像が形成される。

クリーニングブレード４５ｃは、その先端（図２では上端）が、感光体ドラム４２ｃの周面と摺接する。感光体ドラム４２ｃの周面とクリーニングブレード４５ｃの先端とが摺接することで、感光体ドラム４２ｃの周面に残留するシアントナーが除去される。

転写部５は、用紙Ｐ（図１参照）にトナー像を転写する。転写部５は、４つの１次転写ローラー５１（５１ｃ、５１ｍ、５１ｙ、５１ｋ）、２次転写ローラー５２、駆動ローラー５３、中間転写ベルト５４、及び、従動ローラー５５を備える。

転写部５は、各画像形成部４ｃ、４ｍ、４ｙ、４ｋの感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）に形成された各トナー像を重ねて中間転写ベルト５４に転写した後、重ねられたトナー像を中間転写ベルト５４から用紙Ｐ（図１参照）に転写する。

１次転写ローラー５１ｃは、中間転写ベルト５４を介して感光体ドラム４２ｃに対向して配置される。１次転写ローラー５１ｃは、不図示の駆動機構によって中間転写ベルト５４を介して感光体ドラム４２ｃに圧接したり、感光体ドラム４２ｃから離れたりすることができる。１次転写ローラー５１ｃは、通常、中間転写ベルト５４を介して感光体ドラム４２ｃに圧接されている。他の１次転写ローラー５１ｍ、５１ｙ、５１ｋも１次転写ローラー５１ｃと同様に、それぞれ対応する感光体ドラム４２（４２ｍ、４２ｙ、又は４２ｋ）に中間転写ベルト５４を介して圧接されている。

駆動ローラー５３は、２次転写ローラー５２に対向して配置され、中間転写ベルト５４を駆動する。

中間転写ベルト５４は、４つの１次転写ローラー５１、駆動ローラー５３、及び、従動ローラー５５に張架された無端ベルトである。中間転写ベルト５４は、駆動ローラー５３によって、図２では矢印Ｆ１、Ｆ２に示す通り、反時計回りに回転駆動される。また、中間転写ベルト５４は、その表面側が各感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）の周面に、それぞれ、当接している。中間転写ベルト５４の表面には、１次転写ローラー５１（５１ｃ、５１ｍ、５１ｙ、５１ｋ）によって、感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）からトナー像が転写される。

中間転写ベルト５４は、具体的には、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、及び、ポリフッ化ビニリデンのような樹脂製のシームレスベルトである。

従動ローラー５５は、中間転写ベルト５４の回転に伴って回転駆動される。従動ローラー５５に、中間転写ベルト５４を介して対向する位置には、ブレード５６が配置されている。ブレード５６は、中間転写ベルト５４の表面に残留しているトナーを除去する。

２次転写ローラー５２は、駆動ローラー５３に押圧されている。これにより、２次転写ローラー５２と駆動ローラー５３との間にニップ部Ｎが形成される。２次転写ローラー５２及び駆動ローラー５３は、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、中間転写ベルト５４上のトナー像を用紙Ｐ（図１参照）に転写する。

次に、「トナーの強制排出」について説明する。現像部４３（４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ）におけるトナーの帯電状態を調整するために（又は、トナーの劣化を防止するために）、所定のタイミングで、現像部４３（４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ）内のトナーを感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）に強制的に排出して、トナー像を形成する。

現像部４３（４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ）から強制的に排出されたトナー量に相当する未使用トナーを、トナー補給ユニット３（トナーカートリッジ３ｃ、３ｍ、３ｙ、３ｋ）から補充することによって、現像部４３（４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ）におけるトナーの帯電状態が調整される。このような動作を、「トナーの強制排出」という。上記所定のタイミングは、例えば、所定枚数（例えば、１０枚）印刷する度、又は、所定時間（例えば、１分間）経過する度である。

また、「トナーの強制排出」を行うときにも、印刷時と同様に、各画像形成部４ｃ、４ｍ、４ｙ、４ｋの感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）に形成されたパッチの各トナー像を重ねて中間転写ベルト５４に転写する。

このように、現像部４３（４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ）内のトナーが、各トナー像を重ねて中間転写ベルト５４に転写するタイミングで排出されるため、「トナーの強制排出」に要する時間を短縮することができる。

ただし、「トナーの強制排出」を行うときには、２次転写ローラー５２及び駆動ローラー５３は、中間転写ベルト５４上のトナー像を用紙Ｐに転写しない。具体的には、「トナーの強制排出」を行うときには、２次転写ローラー５２及び駆動ローラー５３の位置に用紙Ｐを搬送することはなく、且つ、２次転写ローラー５２及び駆動ローラー５３において、中間転写ベルト５４上のトナーが加熱されることはない。したがって、「トナーの強制排出」を行うときには、感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）から中間転写ベルト５４上に付着したトナーは、ブレード５６の位置まで搬送され、ブレード５６によって除去される。

次に、図３を参照して、１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に電圧を印加する電圧印加部６について説明する。図３は、図２に示す１次転写ローラー５１に電圧を印加する電圧印加部６の構成を示す側面図である。電圧印加部６は、第１電圧印加部６１及び第２電圧印加部６２を備えている。

第１電圧印加部６１は、上流側に配置された３個の１次転写ローラー５１（５１ｃ、５１ｍ、５１ｙ）と、それぞれ、対向する感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ）との間に印加する電圧を制御する。具体的には、第１電圧印加部６１は、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間、及び、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に印加する電圧を印加する。なお、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間、及び、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間は、「電圧印加位置」の一部に相当する。

第２電圧印加部６２は、最も下流側に配置された１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間に印加する電圧を制御する。なお、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間は、「電圧印加位置」の一部に相当し、「最下流側電圧印加位置」に相当する。

本実施形態では、電圧印加部６が、第１電圧印加部６１及び第２電圧印加部６２を備える場合について説明しているが、電圧印加部６が第２電圧印加部６２を備える形態であればよい。換言すれば、最も下流側に配置された１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間に印加する電圧を、他の１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に印加する電圧とは、独立に制御できる形態であればよい。例えば、電圧印加部６が、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に印加する電圧、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間に印加する電圧、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に印加する電圧、及び、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間に印加する電圧を、それぞれ、独立に制御する形態でもよい。

次に、用紙Ｐに画像を形成する場合に、第１電圧印加部６１及び第２電圧印加部６２が印加する電圧について説明する。図４は、図２に示す画像形成ユニット４及び転写部５において用紙Ｐに画像を形成する場合のトナーの挙動を示す側面図である。本実施形態においては、正に帯電したトナーを用いて用紙Ｐに画像を形成する場合について説明する。

次に、図４を参照して、トナーの挙動について説明する。なお、図４〜図７では、正に帯電したトナーを「ＴＰ１〜ＴＰ５」と表記し、負に帯電したトナーを「ＴＭ１〜ＴＭ５」と表記している。また、トナーＴＰ１〜ＴＰ５の、それぞれの、帯電量ＱＰ１〜ＱＰ５は、次の（１）式の関係がある。ここで、「帯電量」とは、帯電している電荷の絶対値を意味している。
ＱＰ１＜ＱＰ２＜ＱＰ３＜ＱＰ４＜ＱＰ５ （１）
同様に、トナーＴＭ１〜ＴＭ５の、それぞれの、帯電量ＱＭ１〜ＱＭ５は、次の（２）式の関係がある。
ＱＭ１＜ＱＭ２＜ＱＭ３＜ＱＭ４＜ＱＭ５ （２）

図４に示すように、感光体ドラム４２ｃに形成されたトナー像に含まれるトナーＴＰ１を中間転写ベルト５４に付着させるためには、感光体ドラム４２ｃの電位を、１次転写ローラー５１ｃの電位よりも高くする必要がある。換言すれば、第１電圧印加部６１は、感光体ドラム４２ｃが１次転写ローラー５１ｃに対して電位が高くなるように、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に電圧を印加する。

このように、感光体ドラム４２が１次転写ローラー５１に対して電位が高い状態とするために、１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に印加する電圧を「正極性の電圧」という。逆に、感光体ドラム４２が１次転写ローラー５１に対して電位が低い状態とするために、１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に印加する電圧を「逆極性の電圧」という。

図４〜図７では、感光体ドラム４２に＋（プラス）マークを記載し、１次転写ローラー５１に−（マイナス）マークを記載することで、「正極性の電圧」であることを表記している。また、感光体ドラム４２に−（マイナス）マークを記載し、１次転写ローラー５１に＋（プラス）マークを記載することで、「逆極性の電圧」であることを表記している。

また、感光体ドラム４２ｍに形成されたトナー像に含まれるトナーＴＰ１を中間転写ベルト５４に付着させるために、第１電圧印加部６１は、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間に正極性の電圧を印加する。同様に、感光体ドラム４２ｙに形成されたトナー像に含まれるトナーＴＰ１を中間転写ベルト５４に付着させるために、第１電圧印加部６１は、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に正極性の電圧を印加する。また、感光体ドラム４２ｋに形成されたトナー像に含まれるトナーＴＰ１を中間転写ベルト５４に付着させるために、第２電圧印加部６２は、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間に正極性の電圧を印加する。

次に、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１の挙動について説明する。図４に示すように、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に正極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１は、中間転写ベルト５４に付着する。また、トナーＴＰ１は、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間を通過するときに、正極性の電圧によって少し強く帯電したトナーＴＰ２となる。

次に、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間に正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＰ２は、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間を通過するときに、正極性の電圧によって強く帯電したトナーＴＰ３となる。同様に、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＰ３は、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間を通過するときに、正極性の電圧によって更に強く帯電したトナーＴＰ４となる。同様に、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間に正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＰ４は、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間を通過するときに、正極性の電圧によって非常に強く帯電したトナーＴＰ５となる。

なお、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１が中間転写ベルト５４に付着するのと同様に、他の感光体ドラム４２ｍ、４２ｙ、４２ｋの表面に付着しているトナーＴＰ１が中間転写ベルト５４に付着する。このように、感光体ドラム４２（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）においてトナーＴＰ１によって形成された各色のトナー像が重ねて、順次、中間転写ベルト５４に転写された後、重ねられたトナー像が、２次転写ローラー５２によって中間転写ベルト５４から用紙Ｐ（図１参照）に転写される。

上述のように、トナーの強制排出時に、印刷時と同様に、１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に正極性の電圧を印加する場合には、中間転写ベルト５４には、非常に強く帯電したトナーＴＰ５が付着する。よって、トナーＴＰ５と中間転写ベルト５４との間の付着力が大きいため、中間転写ベルト５４に付着したトナーＴＰ５をブレード５６で除去できない恐れがある。

＜第１実施形態＞
次に、図５を参照して、電圧印加部６の第１実施形態における動作について説明する。図５は、図３に示す電圧印加部６の第１実施形態における動作を示す側面図である。図５に示すように、第１実施形態では、第１電圧印加部６１が逆極性の電圧を印加し、第２電圧印加部６２が正極性の電圧を印加する。具体的には、第１電圧印加部６１が、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、第２電圧印加部６２が最下流側の１次転写ローラー５１ｋに正極性の電圧を印加する。

次に、第１実施形態におけるトナーの挙動について説明する。図５に示すように、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に逆極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１は、中間転写ベルト５４に付着しない。上述のように、本実施形態においては、正に帯電したトナーを用いて用紙Ｐに画像を形成するが、一部のトナーは負に帯電している。このように、負に帯電したトナーＴＭ１は、感光体ドラム４２ｃの表面から中間転写ベルト５４に付着する。また、トナーＴＭ１は、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間を通過するときに、正極性の電圧によって少し強く帯電したトナーＴＭ２となる。

次に、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間に逆極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＭ２は、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって強く帯電したトナーＴＭ３となる。同様に、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に逆極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＭ３は、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって更に強く帯電したトナーＴＭ４となる。

なお、図５では表記していないが、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＭ１が中間転写ベルト５４に付着するのと同様に、感光体ドラム４２ｍ、４２ｙの表面に付着しているトナーＴＭ１も中間転写ベルト５４に付着する。

次に、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間には、正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＭ４は、感光体ドラム４２ｋに付着する。また、感光体ドラム４２ｋに付着している正に帯電したトナーＴＰ１は、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間には、正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着する。更に、中間転写ベルト５４に付着したトナーＴＰ１は、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間を通過するときに、正極性の電圧によって少し強く帯電したトナーＴＰ２となる。

このようにして、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに正極性の電圧を印加すると、中間転写ベルト５４には、少し強く帯電したトナーＴＰ２が付着する。よって、トナーＴＰ２が強く帯電してはいないため、トナーＴＰ２と中間転写ベルト５４との間に作用する付着力（クーロン力）は大きくない。したがって、中間転写ベルト５４に付着したトナーＴＰ２をブレード５６で容易に除去することができるため、トナー強制排出時における中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図６を参照して、電圧印加部６の第２実施形態における動作について説明する。電圧印加部６の第２実施形態は、第１電圧印加部６１及び第２電圧印加部６２が印加する電圧の極性が逆である点で第１実施形態と相違している。

図６は、図３に示す電圧印加部６の第２実施形態における動作を示す側面図である。図６に示すように、第２実施形態では、第１電圧印加部６１が正極性の電圧を印加し、第２電圧印加部６２が逆極性の電圧を印加する。具体的には、第１電圧印加部６１が、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに正極性の電圧を印加し、第２電圧印加部６２が最下流側の１次転写ローラー５１ｋに逆極性の電圧を印加する。

次に、第２実施形態におけるトナーの挙動について説明する。図６に示すように、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に正極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１は、中間転写ベルト５４に付着する。また、トナーＴＰ１は、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間を通過するときに、正極性の電圧によって少し強く帯電したトナーＴＰ２となる。

次に、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間に正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＰ２は、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間を通過するときに、正極性の電圧によって強く帯電したトナーＴＰ３となる。同様に、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に正極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＰ３は、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間を通過するときに、正極性の電圧によって更に強く帯電したトナーＴＰ４となる。

なお、図６では表記していないが、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１が中間転写ベルト５４に付着するのと同様に、感光体ドラム４２ｍ、４２ｙの表面に付着しているトナーＴＰ１も中間転写ベルト５４に付着する。

次に、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間には、逆極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＰ４は、感光体ドラム４２ｋに付着する。また、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間には、逆極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム４２ｋに付着しているトナーＴＭ１は、中間転写ベルト５４に付着する。更に、中間転写ベルト５４に付着したトナーＴＭ１は、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって少し強く帯電したトナーＴＭ２となる。

このようにして、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに正極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに逆極性の電圧を印加すると、中間転写ベルト５４には、少し強く帯電したトナーＴＭ２が付着する。よって、トナーＴＭ２が強く帯電してはいないため、トナーＴＭ２と中間転写ベルト５４との間に作用する付着力（クーロン力）は大きくない。したがって、中間転写ベルト５４に付着したトナーＴＭ２をブレード５６で容易に除去することができるため、トナー強制排出時における中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生を抑制することができる。

＜第１比較形態＞
次に、図７を参照して、電圧印加部６の第１比較形態における動作について説明する。図７は、図３に示す電圧印加部６の第１比較形態における動作を示す側面図である。図７に示すように、第１比較形態では、第１電圧印加部６１及び第２電圧印加部６２が逆極性の電圧を印加する。具体的には、第１電圧印加部６１が、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、第２電圧印加部６２が最下流側の１次転写ローラー５１ｋに逆極性の電圧を印加する。

図７に示すように、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に逆極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム４２ｃの表面に付着しているトナーＴＰ１は、中間転写ベルト５４に付着しない。上述のように、本実施形態においては、正に帯電したトナーを用いて用紙Ｐに画像を形成するが、一部のトナーは負に帯電している。このように、負に帯電したトナーＴＭ１は、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間に逆極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム４２ｃの表面から中間転写ベルト５４に付着する。また、トナーＴＭ１は、１次転写ローラー５１ｃと感光体ドラム４２ｃとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって少し強く帯電したトナーＴＭ２となる。

次に、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間に負極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＭ２は、１次転写ローラー５１ｍと感光体ドラム４２ｍとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって強く帯電したトナーＴＭ３となる。同様に、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間に逆極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＭ３は、１次転写ローラー５１ｙと感光体ドラム４２ｙとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって更に強く帯電したトナーＴＭ４となる。同様に、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間に逆極性の電圧が印加されているため、中間転写ベルト５４に付着しているトナーＴＭ４は、１次転写ローラー５１ｋと感光体ドラム４２ｋとの間を通過するときに、逆極性の電圧によって非常に強く帯電したトナーＴＭ５となる。

このようにして、１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に逆極性の電圧を印加すると、中間転写ベルト５４には、非常に強く帯電したトナーＴＭ５が付着する。よって、トナーが強制排出されるときに、１次転写ローラー５１と感光体ドラム４２との間に逆極性の電圧を印加する場合には、中間転写ベルト５４に付着したトナーＴＭ５をブレード５６で除去できない恐れがある。

次に、図８を参照して、第１電圧印加部６１及び第２電圧印加部６２が印加する電圧の極性と、中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生との関係について説明する。図８は、図５〜図７の各場合において、それぞれ、ブレード５６によるクリーニング結果を評価した図表である。図８（ａ）は、第１比較形態のクリーニング結果を示す。図８（ｂ）は、第２実施形態のクリーニング結果を示す。図８（ｃ）〜図８（ｅ）は、図５に示す第１実施形態のクリーニング結果を示す。

図８に示す各図表において、左側の欄では、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに印加する電圧の極性、及び、１次転写ローラー５１に流れる電流の電流値（μＡ）を示す。中央の欄では、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに印加する電圧の極性、及び、１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値（μＡ）を示す。なお、１次転写ローラー５１に流れる電流は、１次転写ローラー５１から感光体ドラム４２ｃに向けて流れる場合を正としている。右側の欄では、ブレード５６による中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生状況を示す。バツ印「×」は、クリーニング不良が発生したことを示し、丸印「○」は、クリーニング不良が発生なかったことを示している。

まず、図８（ａ）を用いて、第１比較形態のクリーニング結果について説明する。第１比較形態とは、全ての１次転写ローラー５１に逆極性の電圧を印加する場合である。この場合には、図８（ａ）に示すように、１次転写ローラー５１に流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲において、中間転写ベルト５４のクリーニング不良が発生した。

次に、図８（ｂ）を用いて、第２実施形態のクリーニング結果について説明する。第２実施形態とは、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに正極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに逆極性の電圧を印加する場合である。この場合には、図８（ｂ）に示すように、１次転写ローラー５１に流れる電流の電流値の絶対値が１μＡ〜５μＡの範囲において、中間転写ベルト５４のクリーニング不良が発生しなかった。

したがって、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに正極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに逆極性の電圧を印加することによって、トナー強制排出時における中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生を抑制することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値の絶対値が１μＡ〜５μＡの範囲となるように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに正極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡとなるように、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに逆極性の電圧を印加することが好ましい。

次に、図８（ｃ）を用いて、第１実施形態のうち、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに電圧を印加しない場合のクリーニング結果について説明する。第１実施形態とは、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに電圧を印加しない（又は、正極性の電圧を印加する）場合である。この場合には、図８（ｃ）に示すように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲において、中間転写ベルト５４のクリーニング不良が発生しなかった。

このように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに電圧を印加しないことによって、トナー強制排出時における中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生を抑制することができる。

また、図８（ｃ）に示すように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲となるように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに電圧を印加しないことが好ましい。

次に、図８（ｄ）及び図８（ｅ）を用いて、第１実施形態のうち、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに正極性の電圧を印加する場合のクリーニング結果について説明する。第１実施形態の場合とは、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに正極性の電圧を印加する（又は、電圧を印加しない）場合である。この場合には、図８（ｄ）に示すように、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値が「−３μＡ」であって、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲において、中間転写ベルト５４のクリーニング不良が発生しなかった。また、図８（ｅ）に示すように、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値が「−５μＡ」であって、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲において、中間転写ベルト５４のクリーニング不良が発生しなかった。

したがって、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに正極性の電圧を印加することによって、トナー強制排出時における中間転写ベルト５４のクリーニング不良の発生を抑制することができる。

また、図８（ｄ）、図８（ｅ）に示すように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲となるように、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに逆極性の電圧を印加し、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値の絶対値が５μＡ以下となるように、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに正極性の電圧を印加することが好ましい。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）〜（５））。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）第１実施形態及び第２実施形態では、画像形成装置１が４個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙ、５１ｋ及び４個の感光体ドラム４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋを備える場合について説明したが、画像形成装置１が２個以上の所定個数の１次転写ローラー及び感光体ドラムを備える形態であればよい。例えば、上記所定個数が、２個、又は、３個である形態でもよいし、５個以上である形態でもよい。

（２）第１実施形態では、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡの範囲であり、且つ、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値の絶対値が５μＡ以下である場合について説明したが、上記電流の範囲を超える形態でもよい。例えば、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値が６μＡであって、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値の絶対値が６μＡである形態でもよい。

（３）第２実施形態では、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値の絶対値が１μＡ〜５μＡの範囲であり、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値が１μＡ〜５μＡである場合について説明したが、上記電流の範囲を超える形態でもよい。例えば、上流側の３個の１次転写ローラー５１ｃ、５１ｍ、５１ｙに流れる電流の電流値の絶対値が６μＡであって、最下流側の１次転写ローラー５１ｋに流れる電流の電流値が０．５μＡである形態でもよい。

（４）第１実施形態及び第２実施形態では、現像部４３（４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ）内のトナーが、各トナー像を重ねて中間転写ベルト５４に転写するタイミングで排出される場合について説明したが、各トナー像が互いにズレる形態でもよい。この場合には、各トナー像を重ねるための制御が不要となる。

（５）第１実施形態及び第２実施形態では、正に帯電したトナーを用いて用紙Ｐに画像を形成する場合について説明したが、負に帯電したトナーを用いて用紙Ｐに画像を形成する形態でもよい。

本発明は、画像形成装置に利用可能である。

１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ トナー補給ユニット
４ 画像形成ユニット
５ 転写部
５１ １次転写ローラー
５２ ２次転写ローラー
５３ 駆動ローラー
５４ 中間転写ベルト
５５ 従動ローラー
５６ ブレード
６ 電圧印加部
６１ 第１電圧印加部
６２ 第２電圧印加部
７ 定着部
８ 排出部
Ｌ 搬送部

Claims (5)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   ２個以上の所定個数の感光体ドラムに、それぞれ、トナーを供給し、トナー像を形成する前記所定個数の現像部と、
   前記所定個数の前記感光体ドラム及び前記所定個数の１次転写ローラーによって挟持されると共に、前記画像に対応する前記所定個数の単色のトナー像が重ね合わせられたトナー像が形成される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトの残留トナーを除去するブレードと、
   前記所定個数の前記感光体ドラムと、対応する前記所定個数の前記１次転写ローラーとの間である前記所定個数の電圧印加位置に、それぞれ、電圧を印加する電圧印加部と
   を備え、
   前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーを供給して前記記録媒体に画像を形成するときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のそれぞれに第１極性の電圧を印加し、
   前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のうち、
   前記中間転写ベルトの移動方向の最も下流側に位置する最下流側電圧印加位置を除く前記電圧印加位置には前記第１極性の電圧を印加し、
   前記最下流側電圧印加位置には、前記最下流側電圧印加位置を除く前記電圧印加位置に印加される電圧とは極性の異なる第２極性の電圧を印加し、
   前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記中間転写ベルトに、前記所定個数の単色のパッチのトナー像を重ね合わせた前記所定個数の色のトナー像を形成する、画像形成装置。
2. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   ２個以上の所定個数の感光体ドラムに、それぞれ、トナーを供給し、トナー像を形成する前記所定個数の現像部と、
   前記所定個数の前記感光体ドラム及び前記所定個数の１次転写ローラーによって挟持されると共に、前記画像に対応する前記所定個数の単色のトナー像が重ね合わせられたトナー像が形成される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトの残留トナーを除去するブレードと、
   前記所定個数の前記感光体ドラムと、対応する前記所定個数の前記１次転写ローラーとの間である前記所定個数の電圧印加位置に、それぞれ、電圧を印加する電圧印加部と
   を備え、
   前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーを供給して前記記録媒体に画像を形成するときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のそれぞれに第１極性の電圧を印加し、
   前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のうち、
   前記中間転写ベルトの移動方向の最も下流側に位置する最下流側電圧印加位置を除く前記電圧印加位置には前記第１極性の電圧を印加し、
   前記最下流側電圧印加位置に印加する電圧を略零とし、
   前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記中間転写ベルトに、前記所定個数の単色のパッチのトナー像を重ね合わせた前記所定個数の色のトナー像を形成する、画像形成装置。
3. 前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーを供給して前記記録媒体に画像を形成するときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のそれぞれに、前記感光体ドラムの電位が前記１次転写ローラーの電位よりも高くなるように電圧を印加する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記電圧印加部は、前記所定個数の前記現像部からトナーが強制排出されるときに、前記所定個数の前記電圧印加位置のうち、前記最下流側電圧印加位置には前記１次転写ローラーの電位が前記感光体ドラムの電位よりも高くなるように電圧を印加する、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記トナーは正に帯電したトナー粒子を含む、請求項３または４に記載の画像形成装置。

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