JP4886343B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、同一の像担持体から中間転写体に２回以上重ねてトナー像を一次転写する画像形成装置、詳しくは中間転写体からトナー像を二次転写された記録材の汚れを防止する制御に関する。

リボルバ型現像装置を備えた１個の感光体ドラムを用いてイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を順次形成する交換現像式画像形成装置が実用化されている（図１参照）。交換現像式画像形成装置は、各色のトナー像を感光体ドラムに形成するごとに中間転写ベルトに一次転写してトナー像を重ね合わせる。交換現像式画像形成装置は、４つの感光体ドラムを直列に配列するいわゆるタンデム型の画像形成装置に比較して、露光装置が簡素になる。感光体ドラム、帯電器、クリーニング装置等を各色で共用できるので、装置全体の小型化、低コスト化に有利である。

しかし、中間転写ベルトの１回の循環で４色のトナー画像が形成されるタンデム型とは異なり、トナー像を担持した中間転写ベルトが機体内で３〜４回空循環する。従って、中間転写ベルトから機体内に飛散するトナー量がタンデム型に比較して増える傾向がある。トナー像が二次転写された記録材を定着装置に搬送する搬送機構にトナーが飛散して付着すると、記録材の裏面にトナーが付着したまま定着されて記録材が汚れる。両面印刷の場合には、裏面画像の品質が低下する。

静電写真プロセスを用いた画像形成装置におけるトナーの飛散防止、再付着防止、記録材の汚れ防止に関しては、機械的・電気的な方式で対処する種々の技術が提案されている。

特許文献１に示される画像形成装置は、像担持体から落下するトナーを受け止める受け皿を像担持体下に配置している。受け皿には加振装置を設けて進行波を発生させ、受け皿に受け止めたトナーは、進行波によって受け皿の一隅に寄せ集められる。

特許文献２に示される画像形成装置は、感光体ドラムに摩擦接触する薄板部材を現像装置およびクリーニング装置に設けている。薄板部材の材料を摩擦帯電しにくい材料とすることで、画像形成中の薄板部材へのトナー付着と飛散を抑制している。

特許文献３に示される画像形成装置は、感光体ドラムの転写ニップに記録材を案内する案内面それ自体を電極として、トナーと同極性のバイアス電圧を印加している。案内面と感光体ドラムとの間に形成される電界によって感光体ドラムにトナーが押し付けられて飛散が抑制され、飛散したトナーが案内面に付着することも防止される。

特開平４−２７４２６３号公報 実開平４−１２６２６１号公報 特開平１１−２４４３１号公報

特許文献１に示される受け皿を中間転写ベルトと搬送経路との間に配置すると、機体内の構造が複雑になって視認性が損なわれ、組み立てやジャムシートの取り出しの妨げとなる。受け皿は大型の部材となって機体内の機器配置の自由度を損なわせる。受け皿を振動させると粒子の細かいトナーが舞い上がって不都合である。

特許文献２に示される薄板部材は、中間転写ベルト上のトナー像を損傷させてしまうので不都合である。

特許文献３に示される案内面電極は、中間転写ベルト上のトナー像中に一定割合で含まれる逆極性に帯電したトナーを集めて案内面に付着させてしまう。従って、案内面を通過する記録材を汚染する可能性がある。

本発明は、大きな追加部品を要したり、トナー像を損傷したりすることなく、通過する記録材の汚れを回避できる画像形成装置を提供することを目的としている。中間転写体に担持されるトナー像が二次転写位置を通過して一次転写位置に戻ることに起因する、二次転写後の搬送経路の汚染を防止して、通過する記録材の汚れを回避できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、電荷を有するトナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を一次転写位置で中間転写体へ一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上の前記トナー像を、移動する記録材へ、二次転写位置にて二次転写する二次転写手段と、前記トナー像を記録材へ定着する定着手段と、記録材を前記二次転写位置から前記定着手段に向けて案内するガイド手段と、記録材の移動方向における前記二次転写位置と前記ガイド手段との間に位置してトナー像が二次転写された記録材を除電する電極部材と、前記電極部材に電圧を印加する電源手段と、を備え、前記中間転写体上の第１トナー像が前記二次転写位置を通過して前記一次転写位置へ戻り、前記第１トナー像に重なるように前記像担持体上の第２トナー像を一次転写して画像形成する際に、前記中間転写体上の前記第１トナー像が前記二次転写位置を通過してから前記一次転写位置を通過するまでの間に、前記電源手段がトナーの電荷と同一極性の電圧を前記電極部材に印加する期間があるものである。そして、前記中間転写体から飛散したトナーを蓄積するトナー集塵部を、記録材の移動方向における前記電極部材と前記二次転写手段との間に有する。

本発明の画像形成装置では、トナー像の帯電極性と同一極性のバイアス電圧を電極部材に印加して、電極部材と中間転写体の表面との間に、中間転写体の表面にトナー像を押し付ける方向の電界を形成する。従って、バイアス電圧を印加しない場合に比較して中間転写体からトナーが分離・飛散しにくい。

ここで、トナー像のトナーの一部は逆極性に帯電しているので、逆に電極部材に引き寄せられる可能性がある。しかし、電極部材は、二次転写手段からガイド手段に受け渡される記録材と被接触に配置してあるので、電極部材が集めた逆極性のトナーは記録材に接触付着しない。

以下、本発明の画像形成装置の一実施形態であるカラー複写機について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。同一の像担持体を用いて中間転写体にトナー像を重ねて一次転写する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。

なお、図５〜図８に示すタイムチャートは、横軸が時間であって、その時間に印加電圧の状態がどの状態にあるかを示しており、縦軸は印加電圧の高低とは対応していない。印加電圧の高低については、表１〜表３で示した。また、特許文献１〜３に示される画像形成装置の一般的な構造、材料、制御、運転方法等については一部図示を省略し、詳細な説明も省略した。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の概略構成の説明図、図２は除電電極を兼ねた電極の平面図、図３は二次転写部の構成の説明図、図４はトナーの飛散防止効果および集塵効果の説明図である。図５は電極にバイアス電圧を印加する制御のタイムチャート、図６は飛散防止電圧を離散的に印加する制御のタイムチャートである。

図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、感光体ドラム１に順次形成した４色の原色トナー像を、その形成ごとに中間転写ベルト５へ一次転写して重ね合わせる。中間転写ベルト５に形成されたフルカラーのトナー像は、その後、記録材７１へ一括して二次転写される。画像形成装置１００は、上部にデジタルカラー画像のリーダ部３０１、下部にデジタルカラー画像のプリンタ部３００を有する。

リーダ部３０１において、原稿３０４を原稿台ガラス上３０３に載せ、露光ランプ３０６により露光して読み取り部３０５が走査する。原稿３０４からの反射光像は、ミラー３０７等を経てレンズ３０８により、フルカラーＣＣＤセンサ３１０に集光し、処理部３０９にてカラー色分解画像信号が生成される。カラー色分解画像信号は、処理部３０９内の増幅回路を経て、処理部３０９内のビデオ処理ユニットにて画像処理を施され、画像メモリを介してプリンタ部３００に送出される。

プリンタ部３００には、リーダ部３０１からの信号のほか、コンピュータからの画像信号、ＦＡＸからの画像信号なども同様に入力される。ここでは、その代表としてリーダ部３０１からの信号に基づきプリンタ部３００の動作を説明する。

プリンタ部３００において、像担持体である感光体ドラム１は、図中矢印方向に回転してトナー像を形成する。感光体ドラム１の周りに、前露光ランプ１１、コロナ一次帯電器２、レーザ露光装置３、電位センサ１２、回転式現像器保持部４、一次転写部Ｔ１、およびクリーニング器６が配置される。回転式現像器保持部４には、分光特性の異なるトナー（イエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）を装填された４個の現像器４１、４２、４３、４４が配置される。一次転写部Ｔ１は、正極性の一次転写バイアス電圧を印加された一次転写ローラ５１を有する。

レーザ露光装置３において、リーダ部３０１からの画像信号は、レーザ露光装置３内のレーザ出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光がポリゴンミラーで走査される。走査されたレーザ光は、レンズ及び各反射ミラーを経て感光体ドラム１の外周面を照射する。

制御部４００は、演算機能を備えてプログラム制御される通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置１００の各部を総合的に制御して、記録材７１にフルカラー画像を形成する。プリンタ部３００の画像形成時、制御部４００は、感光体ドラム１を矢印方向に回転させる。前露光ランプ１１で除電した後の感光体ドラム１外周面は、一次帯電器２により一様に帯電される。制御部４００は、レーザ露光装置３を用いてそれぞれの分解色ごとの露光を行い、感光体ドラム１上に分解色ごとの静電潜像を形成する。

次に、制御部４００は、回転式現像器保持部４を回転させ、該当する分解色の現像器４１、４２、４３、４４を感光体ドラム１上の現像位置に移動させる。そして、現像器４１、４２、４３、４４を作動させて、感光体ドラム１上の静電潜像を現像して、感光体ドラム１に樹脂と顔料を基体とした分解色のトナー像を形成する。

また、現像器４１、４２、４３、４４内のトナーは、横に配置された各色毎のトナー収容部（ホッパー）から所望のタイミングにて随時補給される。これにより、現像器４１、４２、４３、４４内のトナー比率（あるいはトナー量）が一定に保たれる。感光体ドラム１上に形成された分解色ごとのトナー像は、一次転写ローラ５１において、順次中間転写ベルト５に一次転写されて、中間転写ベルト５上で順次重ねられる。

中間転写ベルト５は、駆動ローラ５３によって駆動されて矢印方向に循環する。中間転写ベルト５を挟んで駆動ローラ５３に対向する位置に、転写クリーニング装置５４が駆動ローラ５３に対して接離可能に配置される。転写クリーニング装置５４よりも上流側に、中間転写ベルト５上のトナー像を記録材７１に転写する二次転写部Ｔ２が配置される。

二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト５を挟んで対向する二次転写ローラ５２、バックアップローラ５９を有し、外側の二次転写ローラ５２には、二次転写時、正極性の二次転写バイアス電圧が印加される。二次転写ローラ５２、バックアップローラ５９は、不図示の当接／離間機構によって駆動されて、二次転写の際には中間転写ベルト５に圧接して二次転写ニップを形成する。中間転写ベルト５に分解色のトナー像を重ねる過程では、離間して二次転写ローラ５２がトナー像を摩擦しない。二次転写バイアス電圧も印加されない。

従動ローラ５５に対向して検知センサ５６が配置される。検知センサ５６は、感光体ドラム１から中間転写ベルト５に転写されたトナー像の位置ズレおよび濃度を検知する。制御部４００は、検知センサ５６の出力に基いて、随時、トナー像の形成に係る一次帯電電位、画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、画像書き込み開始位置等を補正する。

転写クリーニング装置５４は、中間転写ベルト５上に必要色だけトナー像を重ね終えた後に、駆動ローラ５３に向かって加圧される。転写クリーニング装置５４は、記録材７１にトナー像を二次転写した後の中間転写ベルト５上の二次転写残トナーをクリーニングする。二次転写後の中間転写ベルト５は、二次転写残トナーを転写クリーニング装置５４にてクリーニングされ、再びトナー像形成と一次転写との工程に供される。

記録材７１は、カセット収納部７０またはトレイ収納部７２に貯蔵され、各々の給紙ローラ８によって一枚ずつ搬送される。記録材７１は、レジストローラ８１にて斜行を補正されて待機し、トナー像に同期したタイミングで二次転写部Ｔ２に搬送される。

二次転写部Ｔ２にて、記録材７１上にトナー像が二次転写される。トナー像が二次転写された記録材７１は、搬送部８２に搬送されて熱ローラ定着器９に送り込まれ、熱ローラ定着器９でトナー像を定着され、その後、排紙トレイあるいは後処理装置へ排出される。

搬送部８２の下部に吸引ファン６１が設けてある。吸引ファン６１は、記録材７１を搬送部８２に吸着してしっかり担持させ、記録材７１を安定して搬送できるように工夫されている。熱ローラ定着器９の熱ローラの表層はゴムではなく、フッ素系樹脂チューブで覆っている。このような構成にする事で、長寿命化を図っている。

画像形成装置１００でイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、中間転写ベルト５上にトナー像を重ねる場合、まず、感光体ドラム１上にイエロのトナー画像が現像される。感光体ドラム１に接する一次転写部Ｔ１では、一次転写ローラ５１に印加された正極性の一次転写バイアス電圧に吸引されて、中間転写ベルト５上にイエロのトナー像が一次転写される。中間転写ベルト５は、表面にイエロのトナー像を担持した状態で、次のマゼンタのトナー像の一次転写に備えて、一周循環する。

このとき、二次転写部Ｔ２の近傍、特に搬送ガイド６３の近傍を、イエロのトナー像を担持した中間転写ベルト５の表面が通過する。そして、イエロのトナーの一部が中間転写ベルト５の表面から剥離、飛散して、搬送ガイド６３を汚染する可能性がある。

続いて、感光体ドラム１上にマゼンタのトナー像が現像され、一次転写部Ｔ１では、中間転写ベルト５のイエロのトナー像に重ねてマゼンタのトナー像が一次転写される。この場合も、次のシアンのトナー像の一次転写に備えて中間転写ベルト５が、イエロとマゼンタのトナー像を担持した状態で、搬送ガイド６３の近傍を通過する。そして、上述同様に中間転写ベルト５の表面のトナーの一部が剥離、飛散して搬送ガイド６３を汚染する可能性がある。

続いてシアン、さらにブラックのトナー像形成と一次転写が同様の操作を繰り返して行われる。中間転写ベルト５に形成された４色のトナー像は、カセット収納部７０から給送された記録材７１に二次転写されて搬送ガイド６３を通過する。ここまでで搬送ガイド６３がトナーで汚染されていると、二次転写された記録材７１の裏面がトナーで汚染される可能性がある。

特に、記録材７１を搬送部８２に吸着するための吸引ファン６１を設置している場合、吸引ファン６１が形成する気流が機体内に舞い上がったトナーを搬送部８２に運搬して集めるので、トナーによる搬送部８２の汚染が深刻になる可能性がある。

＜トナーの飛散防止構造＞
画像形成装置１００の特徴は、二次転写部（二次転写位置）Ｔ２と搬送ガイド６３との間に起立状態の電極５７を設けたことである。中間転写ベルト５に分解色のトナー像を重ねる過程で、トナー像の帯電と同極性のバイアス電圧を電極５７に印加することである。

第１実施形態では、二次転写された記録材７１の除電を行う除電電極を兼ねて、図２に示したような鋸歯形状の電極５７を用いた。感光体ドラム１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５上に一次転写して重ねる工程では、中間転写ベルト５上にトナー像（イエロ、マゼンタ、シアン）を載せた状態で、二次転写部Ｔ２を３回通過する。４回目は記録材７１二次転写されているのでトナー像が無い。最初の３回の通過時に、制御部４００は、電極５７に、飛散防止電圧としての高いバイアス電圧を印加する。残りの１回の通過時には、除電電圧としての低いバイアス電圧を印加する。

電極５７は、より具体的には、谷と谷との間隔ｄが１ｍｍ、山の高さｈが３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ）である。電極５７の形状、材質については、あくまで代表的な例であり、他の構成でもかまわない。第１実施形態では、二次転写後の記録材７１の分離除電用に使用される除電針とその構成および機能を兼ねているが、別途用意してもかまわない。電極５７の本体内での具体的構成は、図３、図４に示す。

図３に示すように、電極５７は、二次転写部Ｔ２（二次転写ローラ５２、バックアップローラ５９）の記録材７１搬送方向下流に位置し、搬送部８２の上流に位置する。電極５７は、バックアップローラ５９と中間転写ベルト５の剥離部近傍に向いている。また、中間転写ベルト５の表面から電極５７までの距離Ｌは、５〜１５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは８ｍｍ〜１２ｍｍ程度がよい。さらに、記録材７１の搬送パスＰよりも電極５７先端は下に位置し、通過する記録材７１とは、接触しないように配設されている。

図４に示すように、電極５７の上流には、記録材７１に接触しない面を有するトナー集塵部５８があり、剥離、飛散したトナーを集塵する。トナー集塵部５８は、電極５７の近傍に設けられ、バイアス電圧が印加されない樹脂ブロックであって、機体内を埃のように舞って電極５７に引き寄せられた浮遊トナーをブロックの面で捕集する。引き寄せられた浮遊トナーは、重力でブロックの面に落下し、結果的にブロックに捕集される。

電極５７には、中間転写ベルト５上にトナー像を担持しながら、二次転写部Ｔ２近傍を通過する際に、中間転写ベルト５上のトナーの主な帯電極性と同極性のマイナスのバイアス電圧を印加する。これにより、二次転写部Ｔ２のバックアップローラ５９と電極５７との間に電界が形成される。電界は、中間転写ベルト５上に形成されているトナー像の主な帯電極性であるマイナスに帯電されているトナーが飛散するのを抑止する働きがある。

また、中間転写ベルト５上でポジ側に反転しているトナーは、電極５７および電極５７周辺のトナー集塵部５８に局所的に集めることができる。従って、剥離、飛散トナーを抑止し、さらに微少量ではあるが、飛散したポジ化したトナーは、局所的な記録材７１が接触しない部分に集塵する。これにより、搬送ガイド６３や搬送部８２がトナーによって汚染されるのを防止することができる。

なお、トナー集塵部５８のトナー捕集面は、粘着面、オイル塗布面、凹凸構造等として捕集したトナーを拘束できるようにしてもよい。導電性を付与して電極面とし、接地電位に接続したり適当なバイアス電圧を印加したりしてもよい。

具体的なシーケンスを図５に示す。図３を参照して図５に示すように、作像が開始されると、制御部４００は、直流電源６４を制御して、電極５７に飛散防止電圧としての高いバイアス電圧（マイナス）を出力させる。４色目のトナー像が形成されて二次転写工程に入ると略同時に、今度は、二次転写後の記録材７１を中間転写ベルト５から分離する除電電圧としての低いバイアス電圧（マイナス）を出力させる。

図５に示すシーケンスでは、電極５７に飛散防止電圧（マイナス）を印加し続けているが、図６に示すように断続的に印加してもよい。少なくとも中間転写ベルト５上のトナー像が二次転写部Ｔ２の剥離部を通過時に印加すればよい。従って、一次転写部Ｔ１から二次転写部Ｔ２までのトナー像の移動時間Ｔ１が経過した時点から、二次転写部Ｔ２を画像後端が通過するまでの時間Ｔ３の間は電極５７に飛散防止電圧を印加する。

また、飛散防止電圧としてのバイアス電圧は、温湿度環境によってトナー帯電量が変化するので、制御部４００は、機体内に配置した温湿度センサ６６の出力に応じて飛散防止電圧を設定する。温湿度環境によりその設定値を変えることにより、飛散防止はより効果的になる。

例えば、低湿環境では、トナーの帯電量が増加する傾向がある。このとき、トナーが積層されると、中間転写ベルト５上の下層にいるトナーの斥力を受ける上層のトナーが飛散し易くなる。従って、飛散防止電圧を上げて対応する。具体的には、表１のように設定した。

ただし、低湿環境で、大きな除電電圧を印加すると、余剰なイオンが発生して中間転写ベルト５やバックアップローラ５９等の抵抗が下がり、放電ムラが発生することがある。そこで、記録材７１に二次転写する際に電極５７に印加される除電電圧（表１中の、二次転写時電圧）は、飛散防止電圧よりも低く設定している。

環境による制御は、機体内に設けられた温湿度センサ６６の出力を制御部４００が検出して、空気１ｋｇ中に含まれる水分量（絶対水分量）を演算する。そして、水分量に応じて電極５７に印加されるバイアス電圧が決定される。印加されるバイアス電圧は、厳密には電極５７の位置構成等によって異なるが、−１０００Ｖ〜−５０００Ｖ程度で設定され、より好ましくは、−２０００Ｖ〜−４０００Ｖ程度である。

図１に示すトナー像を担持した中間転写ベルト５が二次転写部Ｔ２近傍を通過する画像形成装置、特に二次転写後の搬送部８２に雰囲気を吸引する吸引ファン６１を有する画像形成装置に好適である。二次転写部Ｔ２の下流で搬送部８２の上流に電極５７を設けることにより、二次転写後の搬送部８２の汚れを抑止し、記録材７１の汚れを防止できる。記録材７１に非接触の位置に設けた電極５７に、少なくともトナー像を担持した中間転写ベルト５が二次記転写部Ｔ２を通過するときに、中間転写ベルト５上のトナー像の帯電極性と同極性のバイアス電圧を印加する。これにより、記録材７１が接触する搬送部８２の汚染を抑制できる。

＜第２実施形態＞
図７は第２実施形態の制御のシーケンスを示すタイムチャートである。第２実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置１００と同一に構成され、電極５７に印加されるバイアス電圧の制御が異なる。従って、画像形成装置の構成に関する説明は割愛する。

第２実施形態の制御の特徴とするところは、記録材７１の種類によって、定着性能が異なるために、定着速度を切り替える工程を有することである。図１に示す制御部４００は、この定着速度の切り替えに応じて、中間転写ベルト５の移動速度も変化させる。

第２実施形態では、記録材７１の坪量や表面性に応じて、通常のプロセススピードより遅いプロセススピードに低下させる場合について説明する。まず、４色の画像を感光体ドラム１から中間転写ベルト５に多重転写する工程までは、第１実施形態とまったく同じである。

次に、記録材７１とするメディアの種類に応じて、中間転写ベルト５の循環速度を、定着の速度まで低下させる回転制御が発生する。この場合、中間転写ベルト５上に４色のトナー像を重ねて形成した状態で、もう１回転、遅い速度で中間転写ベルト５は回転することになる。従って、二次転写部Ｔ２および搬送部８２の近傍を中間転写ベルト５がゆっくり通過するため、剥離、飛散トナーによる汚れはより悪化する傾向にあった。

第２実施形態では、坪量１０５ｇ／ｍ^２を超えた場合と、コート紙に画像形成する場合に、この低速モード（３分の１の速度に低下させる）を採用した。第２実施形態では、２水準のプロセススピードについて記載してあるが、３水準以上のプロセススピードを持つ場合に、その水準数に応じて、電極５７に印加するバイアス電圧の水準を有してもかまわない。

図７に示すように、４色のトナー像を中間転写ベルト５上に形成する工程は、図５に示す第１実施形態の場合と同じである。次に、定着速度にあわせるための、速度切り替え信号Ｓ１と同時に、電極５７に印加するバイアス電圧を飛散防止出力から１／３速時出力に切り替える。１／３側時のバイアス電圧は、表２に示すように、飛散防止のバイアス電圧よりも絶対値を高くして、中間転写ベルト５からのトナーの飛散防止効果を高めている。１／３速時出力は、その後、二次転写の作像時出力で示される二次転写工程に入るまで印加される。そして、二次転写工程の開始と同時に、電極５７に印加するバイアス電圧を転写時の分離除電出力に切り替える。第２実施形態における具体的な設定値は、第１実施形態と同様に環境条件に応じて調整されており、表２に示したとおりである。

以上、中間転写ベルト５の循環速度が切り替わる画像形成装置の場合にも、二次転写部Ｔ２下流でかつ搬送部８２上流に電極５７を設けることにより、二次転写後の搬送部８２の汚れを抑止できる。これにより、記録材７１の汚れを防止できる。

＜第３実施形態＞
図８は第３実施形態の制御のシーケンスを示すタイムチャートである。第３実施形態の画像形成装置もまた、第１実施形態の画像形成装置１００と同一に構成され、電極５７に印加されるバイアス電圧の制御が異なる。従って、画像形成装置の構成に関する説明は割愛する。

第３実施形態の制御の特徴とするところは、図１に示す感光体ドラム１から中間転写ベルト５に一次転写部Ｔ１にて多重転写する回数とともに、飛散防止電圧を高めることである。同一の帯電極性のトナー像が重ね合わせられると、中間転写ベルト５からトナーが分離・飛散し易くなる。

そこで、図８に示すように、２回重ね合わせたトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際の飛散防止電圧（出力）２は、１回目の飛散防止電圧（出力）３よりも高くする。３回重ね合わせたトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際の飛散防止電圧（出力）１は２回目の飛散防止電圧（出力）２よりも高くする。このように、重ね合わせ回数が増すごとにバイアス電圧を高くすることによって、搬送ガイド６３、搬送部８２のトナー汚れと、この汚れに起因する画像不良とをより効率的に改善できる。第３実施形態における各設定値を以下の表３に示す。

第３実施形態は、中間転写ベルト５の循環速度の切り替えとともに飛散防止電圧を切り替える第２実施形態の制御と組み合わせてもよい。４回重ね合わせたトナー像が二次転写部Ｔ２を通過する際の飛散防止電圧は、３回目の飛散防止電圧（出力）１よりも高くすることが望ましい。

＜発明との対応＞
画像形成装置１００は、電荷を有するトナー像を担持する感光体ドラム１と、トナー像を一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト５へ一次転写する一次転写ローラ５１と、中間転写ベルト５上のトナー像を、移動する記録材７１へ、二次転写部Ｔ２にて二次転写する二次転写ローラ５２と、トナー像を記録材７１へ定着する熱ローラ定着器９と、記録材７１を二次転写部Ｔ２から熱ローラ定着器９に向けて案内する搬送部８２と、記録材７１の移動方向における二次転写部Ｔ２と搬送部８２との間に位置する電極５７と、電極５７に電圧を印加する直流電源６４とを備える。中間転写ベルト５上の第１トナー像が二次転写部Ｔ２を通過して一次転写部Ｔ１へ戻り、第１トナー像に重なるように感光体ドラム１上の第２トナー像が一次転写される。中間転写ベルト５に担持されるトナー像が二次転写部Ｔ２を通過してから一次転写部Ｔ１を通過するまでの間に、直流電源６４がトナーの電荷と同一極性の電圧を電極５７に印加する期間がある。

画像形成装置１００では、トナー像の帯電極性と同一極性のバイアス電圧を電極５７に印加して、電極５７と中間転写ベルト５の表面との間に、中間転写ベルト５の表面にトナー像を押し付ける方向の電界を形成する。従って、バイアス電圧を印加しない場合に比較して中間転写ベルト５からトナーが分離・飛散しにくい。

ここで、トナー像のトナーの一部は逆極性に帯電しているので、電極５７に引き寄せられる可能性がある。しかし、電極５７は、二次転写部Ｔ２から搬送部８２に受け渡される記録材７１と被接触に配置してあるので、電極５７が集めた逆極性のトナーは記録材７１に接触付着しない。

画像形成装置１００における電極５７は、トナー像が二次転写された記録材７１を除電する。

画像形成装置１００は、中間転写ベルト５から飛散したトナーを蓄積するトナー集塵部５８を、記録材７１の移動方向における電極５７と二次転写ローラ５２との間に有する。

第２実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト５上のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過してから一次転写部Ｔ１を通過するまでの間に、直流電源６４が電極５７に印加する前記電圧を、中間転写ベルト５の移動速度に応じて制御する。

第３実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト５上のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過してから一次転写部Ｔ１を通過するまでの間に、直流電源６４が電極５７に印加する前記電圧を、中間転写ベルト５に重ねられたトナー像の数に応じて制御する。

画像形成装置１００は、温度と湿度との少なくとも一方を検知する温湿度センサ６６と、中間転写ベルト５上のトナー像が二次転写部Ｔ２を通過してから一次転写部Ｔ１を通過するまでの間に、直流電源６４が電極５７に印加する前記電圧を、温湿度センサ６６の検知結果に応じて制御する制御部４００を有する。

画像形成装置１００におけるガイド手段は、トナー像が二次転写された記録材７１を搬送する搬送部８２と、記録材７１の下面に負圧を形成して搬送部８２に記録材７１を吸着させる吸引ファン６１とを有する。従って、大きな追加部品を要したり、トナー像を損傷したりすることなく、吸引ファン６１を設けた搬送部８２の飛散トナーによる汚染を防止して、通過する記録材７１の汚れを回避できる

画像形成装置１００は、一様に帯電させた感光体ドラム１の表面を露光して静電像を形成する露光装置３と、それぞれトナー色の異なる複数の現像器４１、４２、４３、４４を交換して感光体ドラム１に適用させることにより、静電像をトナー像に現像する回転式現像器保持部４と、中間転写ベルト５を挟んで感光体ドラム１に対向配置され、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト５に転写させる一次転写ローラ５１とを備える。

第１実施形態の画像形成装置の概略構成の説明図である。 除電電極を兼ねた電極の平面図である。 二次転写部の構成の説明図である。 トナーの飛散防止効果および集塵効果の説明図である。 電極にバイアス電圧を印加する制御のタイムチャートである。 飛散防止電圧を離散的に印加する制御のタイムチャートである。 第２実施形態の制御のシーケンスを示すタイムチャートである。 第３実施形態の制御のシーケンスを示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 像担持体（感光体ドラム）
３ 露光装置
４ 現像装置（回転式現像器保持部）
５ 中間転写体（中間転写ベルト）
９ 定着手段（熱ローラ定着器）
４１、４２、４３、４４ 現像器
５１ 一次転写手段（一次転写ローラ）
５２ 二次転写手段（二次転写ローラ）
５３ 駆動ローラ
５９ バックアップローラ
５７ 電極部材（電極）
５８ トナー集塵部
７１ 記録材
６１ 雰囲気吸引部材（吸引ファン）
６３、８２ ガイド手段、搬送手段（搬送ガイド、搬送部）
６４、６７ 電源手段（直流電源）
６５ 二次転写バイアス電源
６６ 環境検知手段（温湿度センサ）
４００ 制御手段（制御部）
Ｔ１ 一次転写部
Ｔ２ 二次転写部

Claims (6)

1. 電荷を有するトナー像を担持する像担持体と、
   前記トナー像を一次転写位置で中間転写体へ一次転写する一次転写手段と、
   前記中間転写体上の前記トナー像を、移動する記録材へ、二次転写位置にて二次転写する二次転写手段と、
   前記トナー像を記録材へ定着する定着手段と、
   記録材を前記二次転写位置から前記定着手段に向けて案内するガイド手段と、
   記録材の移動方向における前記二次転写位置と前記ガイド手段との間に位置してトナー像が二次転写された記録材を除電する電極部材と、
   前記電極部材に電圧を印加する電源手段と、を備え、
   前記中間転写体上の第１トナー像が前記二次転写位置を通過して前記一次転写位置へ戻り、前記第１トナー像に重なるように前記像担持体上の第２トナー像を一次転写して画像形成する際に、
   前記中間転写体上の前記第１トナー像が前記二次転写位置を通過してから前記一次転写位置を通過するまでの間に、前記電源手段がトナーの電荷と同一極性の電圧を前記電極部材に印加する期間がある画像形成装置において、
   前記中間転写体から飛散したトナーを蓄積するトナー集塵部を、記録材の移動方向における前記電極部材と前記二次転写手段との間に有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体上の前記第１トナー像が前記二次転写位置を通過してから前記一次転写位置を通過するまでの間に、前記電源手段が前記電極部材に印加する前記電圧を、前記中間転写体の移動速度に応じて制御する制御手段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. 前記中間転写体上の前記第１トナー像が前記二次転写位置を通過してから前記一次転写位置を通過するまでの間に、前記電源手段が前記電極部材に印加する前記電圧を、前記中間転写体に重ねられたトナー像の数に応じて制御する制御手段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。
4. 温度と湿度との少なくとも一方を検知する環境検知手段と、
   前記中間転写体上の前記第１トナー像が前記二次転写位置を通過してから前記一次転写位置を通過するまでの間に、前記電源手段が前記電極部材に印加する電圧を、前記環境検知手段の検知結果に応じて制御する制御手段と、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。
5. 前記ガイド手段は、トナー像が二次転写された記録材を搬送する搬送手段と、
   記録材の下面に負圧を形成して前記搬送手段に記録材を吸着させる雰囲気吸引部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 一様に帯電させた前記像担持体の表面を露光して静電像を形成する露光装置と、
   それぞれトナー色の異なる複数の現像手段を交換して前記像担持体に適用させることにより、静電像をトナー像に現像する現像装置と、
   前記中間転写体を挟んで前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる一次転写手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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