JP2012203385A

JP2012203385A - 画像形成装置及びプログラム

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Publication number: JP2012203385A
Application number: JP2011071129A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishikawa; 浩西川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-22
Anticipated expiration: 2031-03-28
Also published as: JP5803202B2

Abstract

【課題】転写手段に付着した余分な現像剤を静電気により像保持体に付着させて清掃した際の像保持体の表面における電位のむらの発生を抑制する画像形成装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】外周面２０Ａに残存しているトナーを外周面１２Ａに転写する場合、感光体ドラム１２及び転写ロール２０を予め定められた速度で回転させた状態で、感光体ドラム１２の外周長を３以上の奇数で分割して得た長さ分を感光体ドラム１２が回転するのに要する時間間隔で外周面２０Ａに正極性の電位及び負極性の電位が交互に付与されるように転写ロール用電源２６を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

特許文献１には、感光体ドラムの表面電位が−３００Ｖとなるように制御を行ってから、転写ロールに−１８００Ｖのクリーニングバイアスを印加してクリーニングに必要な所定の電位差Δ１５００Ｖを確保し、転写搬送ベルト上の負極性のトナーを感光体ドラムに逆転写させる画像形成装置において、転写部を通過した後の−１０００Ｖまで上昇している感光体ドラムの表面電位を露光除電装置で光照射して表面電位を−１５０Ｖに低下させてから再び帯電電圧−８００を印加し表面電位を−３００Ｖにすることで一定の電位サイクルを繰り返す画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、バイアス電圧印加部が転写ロールに転写バイアス電圧及び転写バイアス電圧と逆極性のバイアス電圧を選択的に印加する画像形成装置において、バイアス電圧制御部が転写ロールをクリーニングする転写ロールクリーニング工程の際、バイアス電圧印加部を制御して、少なくとも感光体ドラムが一周する時間を単位として交互に転写バイアス電圧及び逆極性のバイアス電圧を転写ロールに印加することを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特開２００３−１４０４３６号公報特開２００５−１４０９４０号公報

本発明の課題は、転写手段に付着した余分な現像剤を静電気により像保持体に付着させて清掃した際の像保持体の表面における電位のむらの発生を抑制する、画像形成装置及びプログラムを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置を、外周面を有し、該外周面に形成された静電潜像に現像剤が付与されることによって形成された画像を保持する予め定められた方向に回転する像保持体と、前記像保持体の回転を阻止しない方向に回転すると共に前記外周面に対向する対向面を有し、該対向面と前記外周面とで挟まれる領域に画像形成時に被転写部材が送り込まれて該対向面と該外周面とで該被転写部材を挟み込むことによって前記画像を該被転写部材に転写させる転写手段と、前記対向面に付着している現像剤が前記外周面に付着されるように該対向面に正極性の電位及び負極性の電位を交互に付与する付与手段と、前記対向面に残存している現像剤を前記外周面に付着させる場合、前記外周面及び前記対向面を既定速度で周回させるように前記像保持体及び前記転写手段の各回転を制御すると共に、前記像保持体の外周長を３以上の奇数個に分割して得た分割部の長さ分を前記外周面が周回するのに要する時間間隔で前記対向面に正極性の電位及び負極性の電位が交互に付与されるように前記付与手段を制御する制御手段と、を含んで構成した。

請求項１に記載の画像形成装置を、請求項２に記載の発明のように、前記像保持体の外周長を、自然数に前記奇数個を乗じて得た値に相当する長さとし、前記転写手段の外周長を、前記像保持体の外周長よりも短くし、かつ前記自然数との最小公倍数を該自然数で除して得た値が奇数となるように定められた値に相当する長さとしたものとした。

請求項２に記載の画像形成装置を、請求項３に記載の発明のように、更に、前記像保持体の外周長及び前記転写手段の外周長の各々を、前記対向面に残存している現像剤を前記外周面に転写する場合に前記対向面の１周目の周回で前記外周面とすれ違う前記対向面の領域が前記対向面の２周目の周回で前記外周面とすれ違う間に１回転目とは異なる極性とされるように定められた長さとしたものとした。

請求項４に記載のプログラムを、外周面を有し、該外周面に形成された静電潜像に現像剤が付与されることによって形成された画像を保持する予め定められた方向に回転する像保持体の回転を阻止しない方向に回転すると共に前記外周面に対向する対向面を有し、該対向面と前記外周面とで挟まれる領域に画像形成時に被転写部材が送り込まれて該対向面と該外周面とで該被転写部材を挟み込むことによって前記画像を該被転写部材に転写させる転写手段の前記対向面に残存している現像剤を前記外周面に付着させる場合、前記外周面及び前記対向面を既定速度で周回させるように前記像保持体及び前記転写手段の各回転を制御する手段、及び前記像保持体の外周長を３以上の奇数個に分割して得た分割部の長さ分を前記外周面が周回するのに要する時間間隔で前記対向面に正極性の電位及び負極性の電位が交互に付与されるように、前記対向面に付着している現像剤が前記外周面に付着されるように該対向面に正極性の電位及び負極性の電位を交互に付与する付与手段を制御する手段としてコンピュータを機能させるためのものとした。

請求項１及び請求項４に係る発明によれば、外周面及び対向面を既定速度で周回させた状態で、像保持体の外周長を３以上の奇数個に分割して得た分割部の長さ分を外周面が周回するのに要する時間間隔で転写手段の対向面に正極性の電位及び負極性の電位を交互に付与する構成を有しない場合に比べ、転写手段に付着した余分な現像剤を静電気により像保持体に付着させて清掃した際の像保持体の表面における電位のむらの発生が抑制される、という効果が得られる。

請求項２に係る発明によれば、像保持体の外周長を、自然数に奇数個を乗じて得た値に相当する長さとし、転写手段の外周長を、像保持体の外周長よりも短くし、かつ自然数との最小公倍数を該自然数で除して得た値が奇数となるように定められた値に相当する長さとする構成を有しない場合に比べ、転写手段に付着した余分な現像剤を静電気により像保持体に付着させて清掃した際の像保持体の表面における電位のむらの発生が効率的に抑制される、という効果が得られる。

請求項３に係る発明によれば、像保持体の外周長及び転写手段の外周長の各々を、対向面に残存している現像剤を外周面に転写する場合に対向面の１周目の周回で外周面とすれ違う対向面の領域が対向面の２周目の周回で外周面とすれ違う間に１回転目とは異なる極性とされるように定められた長さとする構成を有しない場合に比べ、転写手段に付着した余分な現像剤が短時間で清掃される、という効果が得られる。

実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。実施形態に係る画像形成装置の電気系の構成の一例を示すブロック図である。従来の画像形成装置における転写ロール及び感光体ドラムの各々に印加される電圧の極性の切り替えの遷移態様の一例を示す模式図である。実施形態に係る転写ロール清掃処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態に係る画像形成装置における転写ロール及び感光体ドラムの各々に印加される電圧の極性の切り替えの遷移態様の一例を示す模式図である。クリーニング判定結果が“×”の場合の転写ロールに付与された電位の極性の分布の一例を示す模式図である。クリーニング判定結果が“○”の場合の転写ロールに付与された電位の極性の分布の一例を示す模式図である。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、画像形成装置１０は、外周面１２Ａを有する円柱状の感光体ドラム１２を備えており、感光体ドラム１２は、外周面１２Ａが図１の正面視時計周りに周回するように矢印Ａ方向に回転する。感光体ドラム１２の外周には、感光体ドラム１２の回転方向に沿って、帯電ロール１４、光走査装置１６、現像装置１８、転写ロール２０及びクリーニング装置２２が順に配置されている。

帯電ロール１４は、感光体ドラム１２の回転に従動回転するように設けられており、帯電ロール用電源２４に電気的に接続されている。帯電ロール用電源２４は交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧（重畳電圧）を帯電ロール１４に印加する。従って、感光体ドラム１２の外周面１２Ａは、帯電ロール１４によって、予め定められた極性の予め定められた大きさの電位に帯電される。なお、本実施形態では、帯電ロール１４に印加する重畳電圧を負極性としているため、感光体ドラム１２の外周面１２Ａは帯電ロール１４によって負極性に帯電される。

光走査装置１６は、光源から射出されるレーザビームを、形成すべき画像を示す画像情報に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、帯電された感光体ドラム１２の外周面１２Ａ上を感光体ドラム１２の軸線と略平行に走査させる。これによって、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに静電潜像が形成される。

現像装置１８は、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに形成された静電潜像を含む既定領域にトナーを付与することによって静電潜像を現像して感光体ドラム１２の外周面１２Ａにトナー像を形成する。なお、本実施形態では、上記トナーとして、負極性であるトナー粒子（着色粒子）及び正極性であるキャリア（磁性粒子）の二成分を含む現像剤が適用されている。また、本実施形態に係る現像装置１８は、現像ロール１８Ａを含んで構成されている。現像ロール１８Ａは、感光体ドラム１２の外周面１２Ａと相違しない極性（本実施形態では、一例として負極性）の重畳電圧が印加され、現像装置１８内に供給された正極性のキャリアと共にトナー粒子が現像ロール１８Ａの外周面に搬送される。また、現像ロール１８Ａは、感光体ドラム１２の矢印Ｃ方向に回転駆動され、現像ロール１８Ａに付着されたトナーが感光体ドラム１２の外周面１２Ａに供給される。

転写ロール２０は、外周面１２Ａに対向する対向面としての外周面２０Ａを有すると共に外径が感光体ドラム１２よりも小さな円柱状に形成されており、外周面２０Ａが記録用紙Ｐの搬送路を挟んで感光体ドラム１２の外周面１２Ａに対向して配置されている。転写ロール２０は、外周面２０Ａが感光体ドラム１２の回転を阻止しない方向に周回するように矢印Ｂ方向に回転し、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写する場合（画像形成時）に外周面１２Ａ，２０Ａ間に送り込まれた被転写部材としての記録用紙Ｐを外周面１２Ａ，２０Ａで挟み込むことによって、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写する。また、転写ロール２０は、転写ロール用電源２６に電気的に接続されている。転写ロール用電源２６は画像形成時及び転写ロール２０の外周面２０Ａに付着した残留トナーを感光体ドラム１２に静電気により付着させる場合（転写ロール清掃時）に重畳電圧を転写ロール２０に印加する。つまり、転写ロール２０は、画像形成時に正極性のバイアス電圧が印加されることによって、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写させ、転写ロール清掃時に外周面２０Ａに付着した正極性及び負極性の残留トナーを感光体ドラム１２の外周面１２Ａに逆転写させるように正極性及び負極性のバイアス電圧が予め定められた時間間隔で交互に印加される。

クリーニング装置２２は、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに残存しているトナーを、ブレード２２Ａを用いて外周面１２Ａから擦り取ることによって外周面１２Ａを清掃する。

転写ロール２０の用紙搬送方向上流側には、支持ロール２８，３０に張り架けられた搬送ベルト３２が設けられており、搬送ベルト２８によって感光体ドラム１２の外周面１２Ａと転写ロール２０の外周面２０Ａとの間に送り込まれる。

転写ロール２０の用紙搬送方向下流側には、定着装置３４が配置されている。定着装置３４は、用紙Ｐ上のトナー像を加熱する加熱ロール３４Ａと、加熱ロール３４Ａに押し当てられたロール３４Ｂとを備えており、記録用紙Ｐは、加熱ロール３４Ａとロール３４Ｂとのニップ部を通過することによりトナー像が溶融、凝固して記録用紙Ｐに定着され、定着装置３０の用紙搬送方向下流側に配置された排紙ロール（図示省略）によって画像形成装置１０の外へ排出される。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）６０と、各種処理プログラムや各種パラメータなどが予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）６２と、ＣＰＵ６０による各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）６４と、各種情報を記憶するために用いられる二次記憶部（ここでは、一例としてハードディスク装置）６６と、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより各種情報や指示を受け付けるＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル６８と、通信手段（例えばＬＡＮ（Local Area Network））を介してパーソナル・コンピュータ等の外部装置７０に接続され、外部装置７０から記録用紙Ｐに形成すべき画像を示す画像情報等の各種情報を受信すると共に外部装置７０に各種情報を送信するために外部装置７０との通信を司る外部インタフェース７２と、を含んで構成されている。

ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＮＶＭ６６、ＵＩパネル６８、及び通信インタフェース７２は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＮＶＭ６６へのアクセスと、ＵＩパネル６８への各種情報の表示と、ＵＩパネル６８に対するユーザの操作指示内容の把握と、外部装置７０からの外部インタフェース７２を介した各種情報の受信と、外部装置７０への外部インタフェース７２を介した各種情報の送信と、を各々行う。

また、画像形成装置１０は、ゼログラフィ方式にて記録用紙Ｐに対して画像形成を行う画像形成エンジン部７４を含んで構成されている。画像形成エンジン部７４は、前述した感光体ドラム１２、帯電ロール１４、光走査装置１６、現像装置１８、転写ロール２０、クリーニング装置２２、帯電ロール用電源２４、転写ロール用電源２６、定着装置３４、及び各ロールなどの搬送系を駆動するモータ（図示省略）を含んで構成されている。画像形成エンジン部７４

もまた、システムバスＢＵＳに接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、画像形成エンジン部７４の作動の制御と、画像形成エンジン部７４の状態の把握と、を各々行う。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。

上記のように構成された画像形成装置１０では、感光体ドラム１２が図１の矢印Ａ方向に回転すると、まず帯電ロール１４によって感光体ドラム１２の外周面１２Ａが負極性の予め定められた大きさの電位に帯電される。更に感光体ドラム１２が回転すると、感光体ドラム１２の表面が光走査装置１６によって露光され、感光体ドラム１２の露光された部分の電位がその他の部位に比べて低下して静電潜像が形成される。感光体ドラム１２の静電潜像は、現像装置１８によってトナーが付与されることによって現像される。

その後、感光体ドラム１２が更に回転すると、そのタイミングに合わせて転写ロール２０と感光体ドラム１２との間に記録用紙Ｐが搬送され、転写ロール２０にトナーと逆極性の転写電圧が印加される。これによって、転写ロール２０にトナーが電気的に引き寄せられ、感光体ドラム１２上のトナー像が記録用紙Ｐへ転写される。記録用紙Ｐに転写されたトナー像は、定着装置３０で加熱及び加圧されて定着される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム１２の外周面１２Ａは、クリーニング装置２２によって清掃されて外周面１２Ａに残存しているトナーが除去される。

ところで、転写ロール２０の外周面２０Ａは、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに直接対向しているため、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに残存しているトナーが付着して汚れることがある。そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、転写ロール清掃時に、転写ロール２０の外周面２０Ａに付着したトナーを感光体ドラム１２の外周面１２Ａに静電気により付着させ（逆転写し）、感光体ドラム１２に転写ロール２０から逆転写されたトナーをクリーニング装置２２によって清掃している。転写ロール２０の外周面２０Ａには正極性のトナー及び負極性のトナーが混在して付着していることが通常であるため、転写ロール２０に正極性の電圧及び負極性の電圧を交互に印加することによって各極性のトナーを感光体ドラム１２に逆転写している。一般的には、例えば、図３に示すように、転写ロール２０が１回転する毎に転写ロール２０に印加する電圧の極性を切り替えることによって正極性及び負極性の各トナーの逆転写を実現している。しかし、転写ロール２０の１回転周期に合わせて電圧の極性を切り替えると、図３に示すように、感光体ドラム１２の外周面１２Ａにおいて、帯電電位が一方の極性に偏ってしまう領域が発生してしまう場合がある。図３に示す例では、感光体ドラム１２の外周面１２Ａの外周長の５／９の長さが転写ロール２０の外周面２０Ａの外周長に相当しており、転写ロール２０に対して転写ロール２０の１周目の回転から１回転周期毎に負極性の電圧と正極性の電圧とが交互に印加されるため、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに負極性の電位が集中的に付与される領域（図３に示す１点鎖線の矩形枠で囲まれた領域）が発生し、この結果、感光体ドラム１２の外周面１２Ａの電位と現像ロール１８Ａの外周面の電位（現像電位）とのギャップが局所的に大きくなってしまう。これは、キャリアが吐き出される不具合や所謂かぶり汚れを引き起こす原因になる。そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、転写ロール清掃時に感光体ドラム１２の外周面１２Ａの一部の領域の帯電極性が他の領域の帯電極性と相違する現象の発生を抑制するための転写ロール清掃処理を実行している。

本実施形態に係る画像形成装置１０では、転写ロール清掃処理をソフトウェア構成によって実現される。その一例としては、コンピュータを利用してプログラムを実行する形態が挙げられる。しかし、このようなソフトウェア構成による実現に限られるものではなく、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現しても良いことは言うまでもない。

以下では、本実施形態に係る画像形成装置１０が上記プログラムを実行することにより転写ロール清掃処理を実現する場合について説明する。この場合、上記プログラムをＲＯＭ６２に予め記憶させておく形態や、記憶内容がコンピュータによって読み取られる記録媒体に記憶された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等を適用しても良い。

図４は、転写ロール清掃処理の実行を開始する条件として予め定められた条件（例えば、予め定められた枚数の記録用紙Ｐに画像が形成された、との条件）を満足した際に画像形成装置１０のＣＰＵ６０によって実行される転写ロール清掃処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

同図のステップ１００では、感光体ドラム１２及び転写ロール２０の各回転を開始させた後、ステップ１０２へ移行し、感光体ドラム１２及び転写ロール２０の各回転速度が予め定められた回転速度になって安定するまで待機する。ステップ１０２において感光体ドラム１２及び転写ロール２０が予め定められた回転速度に達してその速度が安定するとステップ１０２は肯定判定となってステップ１０４に移行し、予め定められた極性（ここでは、一例として負極性）の予め定められた大きさ（一例として、７００Ｖ）の重畳電圧（一例として−７００Ｖの重畳電圧）を帯電ロール１４に印加すると共に、重畳電圧値を維持するように帯電ロール用電源２４を制御することによって感光体ドラム１２の外周面１２Ａに対して予め定められた極性の電位の付与を開始する。

次のステップ１０６では、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに付与された電位が予め定められた大きさになってその大きさが安定し、その電位が外周面１２Ａの全域に付与されるまで待機する。なお、本ステップ１０６では、感光体ドラム１２の外周面に付与された電位が予め定められた大きさになってその大きさが安定し、その電位が外周面１２Ａの全域に付与されるまでの条件として予め定められた条件（例えば、上記ステップ１０４の処理を実行してから感光体ドラム１２の外周面１２Ａの帯電電位の大きさが安定し、その電位が外周面１２Ａの全域に付与されるまでの時間として予め定められた時間が経過した、との条件）を満足するまで待機する処理を行っている。

次のステップ１０８では、転写ロール２０の外周面２０Ａに対して一方の極性（ここでは、一例として負極性の電位）の予め定められた大きさ（ここでは、一例として２５００Ｖ）の電位（一例として−２５００Ｖの電位）の付与が開始されるように転写ロール用電源２６を制御する。

次のステップ１１０では、上記ステップ１０８の処理の実行が終了してから予め定められた時間が経過するまで待機する。本ステップ１１０の処理で用いられる「予め定められた時間」とは、感光体ドラム１２の外周長を“３”で分割して得た分割部の長さ分、外周面１２Ａが周回するのに要する時間を意味しているが、これに限らず、感光体ドラム１２の外周長を３以上の奇数（例えば、“５”又は“７”）個に分割して得た分割部の長さ分、外周面１２Ａが周回するのに要する時間としても良い。

次のステップ１１２では、転写ロール２０の外周面２０Ａに対して一方の極性の電位の付与が停止されるように転写ロール用電源２６を制御し、次にステップ１１４にて、本転写ロール清掃処理プログラムを開始してから現時点までに、転写ロール２０の外周面２０Ａに付与した電位の極性の切り替えを行った回数が予め定められた回数に達していないか否かを判定し、否定判定となった場合にはステップ１２４に移行する一方、肯定判定となった場合にはステップ１１６に移行する。本ステップ１１４の処理で用いられる「予め定められた回数」とは、ここでは、感光体ドラム１２の外周面１２Ａにおいて電位のむらを解消するのに要する極性の切り替え回数であって、かつ転写ロール２０に残存している正極性及び負極性のトナーの量を予め定められた量以下とするのに要する極性の切り替え回数としているが、少なくとも感光体ドラム１２の外周面１２Ａにおいて電位のむらを解消するのに要する極性の切り替え回数であれば良い。

ステップ１１６では、転写ロール２０の外周面２０Ａに対して他方の極性（ここでは、一例として正極性の電位）の予め定められた大きさ（ここでは、一例として８００Ｖ）の電位（一例として＋８００Ｖ）の付与が開始されるように転写ロール用電源２６を制御し、次のステップ１１８にて、上記ステップ１０８の処理の実行が終了してから前述の予め定められた時間が経過するまで待機した後、ステップ１２０に移行し、転写ロール２０の外周面２０Ａに対して他方の極性の電位の付与が停止されるように転写ロール用電源２６を制御する。

次のステップ１２２では、本転写ロール清掃処理プログラムを開始してから現時点までに、転写ロール２０の外周面２０Ａに付与した電位の極性の切り替えを行った回数が前述の予め定められた回数に達したか否かを判定し、否定判定となった場合にはステップ１０８に戻る一方、肯定判定となった場合にはステップ１２４に移行する。ステップ１２４では、帯電ロール１４への電圧の印加を停止するように帯電ロール用電源２４を制御することによって感光体ドラム１２の外周面１２Ａに対する電位の付与を停止した後、ステップ１２６に移行し、感光体ドラム１２及び転写ロール２０の各回転を停止させた後、本転写ロール清掃処理プログラムを終了する。

図５には、画像形成装置１０において上記転写ロール清掃処理が実行されることによって感光体ドラム１２の外周面１２Ａに付与される電位の極性の切り替えの遷移態様及び転写ロール２０の外周面２０Ａに付与される電位の極性の切り替えの遷移態様が示されている。図５に示すように、感光体ドラム１２の外周長を“３”で分割して得た長さ分、外周面１２Ａが周回するのに要する時間間隔で転写ロール２０に付与する電位の極性が切り替わるので、感光体ドラム１２の外周面１２Ａにおいて、１回目の周回で負極性の電位が付与された領域には２回目の周回で正極性の電位が付与され、１回目の周回で正極性の電位が付与された領域には２回目の周回で負極性の電位が付与される。転写ロール２０に付与する電位の極性の切り替えは、感光体ドラム１２の外周面１２Ａに付与された電位のむらが解消されるまで行われる。

ところで、転写ロール清掃時に転写ロール２０の回転が開始されてから次の回転の開始に亘って極性の切り替え回数が正極性の電圧の印加回数で割り切れ、かつ負極性の電圧の印加回数でも割り切れてしまう場合、感光体ドラム１２の外周面１２Ａとすれ違う外周面２０Ａの領域が感光体ドラム１２とすれ違う間に正極性及び負極性のうちの一方の極性（例えば負極性）とされるため、他方の極性（例えば正極性）のトナーが除去されないという事態が生じる。例えば、図６に示すように、転写ロール２０の外周長を４等分して得た長さ分の外周面２０Ａの周回時間毎に転写ロール２０に正極性の電圧（図６に示す例では「正バイアス」と表記）と負極性の電圧（図６に示す例では「負バイアス」と表記）とが交互に印加される場合、外周面２０Ａにおいて正極性となる領域及び負極性となる領域が固定されるので、外周面２０Ａに感光体ドラム１２の外周面１２Ａに逆転写されないトナーが残存してしまうことがある。

これに対し、一例として図７に示すように、転写ロール２０の外周長を３等分して得た長さ分の転写ロール２０の回転時間毎に転写ロール２０に正極性の電圧（図７に示す例では「正バイアス」と表記）と負極性の電圧（図７に示す例では「負バイアス」と表記）とが交互に印加される場合、前回の周回で正極性とされた領域が今回の周回で負極性とされ、前回の周回で負極性とされた領域が今回の周回で正極性とされて周回毎に極性が入れ替われるので、外周面２０Ａに感光体ドラム１２の外周面１２Ａに逆転写されないトナーが残存するという事態の発生が抑制される。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、感光体ドラム１２の外周長を、予め定められた自然数Ａ（一例として“６”）に対して３以上の奇数Ｂ（ここでは、一例として上記ステップ１１０の処理で用いる「予め定められた時間」を規定するために用いられた感光体ドラム１２の外周長の分割数である“３”）を乗じて得た値に相当する長さ（一例として“１８ｍｍ”）とし、転写ロール２０の外周長を、自然数Ａとの最小公倍数Ｌを自然数Ａで除して得た値Ｃ（＝Ｌ／Ａ）が奇数となるように定められた値に相当する長さとしている。以下の表１〜６には、自然数２〜７について、ＢＴＲ外径（単位；ｍｍ）、最小公倍数Ｌ、値Ｃ、ＢＴＲ必要回転数（ＢＴＲ必要周）及びクリーニング判定結果の対応関係が示されている。表１〜６に示されている“ＢＴＲ”とは、転写ロール２０のことを示し、“ＢＴＲ外径”とは、転写ロール２０の外周長と対応している転写ロール２０の外径を示している。また、“ＢＴＲ必要周”とは、転写ロール２０の外周面２０Ａに付着されたトナーを除去するために必要な回転数を示し、“クリーニング判定結果”とは、転写ロール清掃時に転写ロール２０が“ＢＴＲ必要周”として定められた回転数回転した場合に転写ロール２０の外周面２０Ａに予め定められた量以上残存しているか否かの判定結果を表すものであって、本発明者らが実機による試験及びコンピュータを利用したシミュレーションを通じて知見したものである。クリーニング判定結果の“○”は、トナーが所定量以上残存していないことを示し、“×”はトナーが予め定められた量以上残存していることを示している。なお、本実施形態では、転写ロール２０の外周長として、表５に示すＡ＝６のケースのＣ＝３に対応付けられているＢＴＲ外径の“１８ｍｍ”を適用しているが、これに限らず、クリーニング判定が“○”とされているＢＴＲ外径の値を適用すれば良い。また、感光体ドラム１２の外周長及び転写ロール２０の外周長の各々を、転写ロール清掃時に転写ロール２０の１回転目に外周面１２Ａとすれ違う外周面２０Ａの領域が２周目の周回で外周面２０Ａとすれ違う間に１周目とは異なる極性とされるように定められた長さとすることが好ましい。以下の表１〜６に示す例では、転写ロール２０の外周長として、“ＢＴＲ必要周”の“２”との値に対応付けられているＢＴＲ外径の値を適用することが好ましい。この場合、他のＢＴＲ外径の値を用いる場合に比べ、転写ロール２０に残存しているトナーの除去に要する時間が短くなる。

なお、上記実施形態では、転写ロール２０を例に挙げて説明したが、これに限らず、記録用紙Ｐに直接転写を行う転写ベルトであっても良い。この場合、転写ロール２０の外周長に代えて転写ベルトの外周長が適用される。

また、上記実施形態では、クリーニング装置２２を感光体ドラム１２の外周に設けたが、これに限らず、転写ロール２０の外周に外周面２０Ａに付着したトナーを機械的に掻き取るブレードを設け、このブレードで外周面２０Ａのトナーを直接的に除去してクリーニング装置２２で転写ロール２０のトナーを間接的に除去する構成としても良い。

１０画像形成装置
１２感光体ドラム
１８現像装置
２０転写ロール
２２クリーニング装置
２６転写ロール用電源
６０ＣＰＵ

Claims

外周面を有し、該外周面に形成された静電潜像に現像剤が付与されることによって形成された画像を保持する予め定められた方向に回転する像保持体と、
前記像保持体の回転を阻止しない方向に回転すると共に前記外周面に対向する対向面を有し、該対向面と前記外周面とで挟まれる領域に画像形成時に被転写部材が送り込まれて該対向面と該外周面とで該被転写部材を挟み込むことによって前記画像を該被転写部材に転写させる転写手段と、
前記対向面に付着している現像剤が前記外周面に付着されるように該対向面に正極性の電位及び負極性の電位を交互に付与する付与手段と、
前記対向面に残存している現像剤を前記外周面に付着させる場合、前記外周面及び前記対向面を既定速度で周回させるように前記像保持体及び前記転写手段の各回転を制御すると共に、前記像保持体の外周長を３以上の奇数個に分割して得た分割部の長さ分を前記外周面が周回するのに要する時間間隔で前記対向面に正極性の電位及び負極性の電位が交互に付与されるように前記付与手段を制御する制御手段と、
を含む画像形成装置。
前記像保持体の外周長を、自然数に前記奇数個を乗じて得た値に相当する長さとし、
前記転写手段の外周長を、前記像保持体の外周長よりも短くし、かつ前記自然数との最小公倍数を該自然数で除して得た値が奇数となるように定められた値に相当する長さとした請求項１に記載の画像形成装置。
更に、前記像保持体の外周長及び前記転写手段の外周長の各々を、前記対向面に残存している現像剤を前記外周面に転写する場合に前記対向面の１周目の周回で前記外周面とすれ違う前記対向面の領域が前記対向面の２周目の周回で前記外周面とすれ違う間に１回転目とは異なる極性とされるように定められた長さとした請求項２に記載の画像形成装置。
コンピュータを、
外周面を有し、該外周面に形成された静電潜像に現像剤が付与されることによって形成された画像を保持する予め定められた方向に回転する像保持体の回転を阻止しない方向に回転すると共に前記外周面に対向する対向面を有し、該対向面と前記外周面とで挟まれる領域に画像形成時に被転写部材が送り込まれて該対向面と該外周面とで該被転写部材を挟み込むことによって前記画像を該被転写部材に転写させる転写手段の前記対向面に残存している現像剤を前記外周面に付着させる場合、前記外周面及び前記対向面を既定速度で周回させるように前記像保持体及び前記転写手段の各回転を制御する手段、及び
前記像保持体の外周長を３以上の奇数個に分割して得た分割部の長さ分を前記外周面が周回するのに要する時間間隔で前記対向面に正極性の電位及び負極性の電位が交互に付与されるように、前記対向面に付着している現像剤が前記外周面に付着されるように該対向面に正極性の電位及び負極性の電位を交互に付与する付与手段を制御する手段として機能させるためのプログラム。