JP2000131966A

JP2000131966A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000131966A
Application number: JP10306026A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Koide; 弘行小出; Kazuhisa Masuko; 和久増子; Kisho Kojima; 紀章小島; Shigehito Andou; 滋仁安東
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーナーレスシステムであるカラー画
像形成装置においても、現像器内での混色およびポジゴ
ーストが発生することの無い画像形成装置を提供するこ
と。【解決手段】回転移動する表面が帯電され、前記帯電
された表面に異なる色のトナー像に対応する静電潜像が
順次形成され、非接触の現像装置Ｄにより前記トナー像
に対応する静電潜像が、対応する色のトナー像に順次現
像され、前記トナー像が中間転写体Ｂに１次転写される
像担持体ＰＲであって、前記回転移動する表面に沿って
前記１次転写後の像担持体ＰＲ表面の残留トナーをクリ
ーニングするクリーナが設けられていない前記像担持体
ＰＲと、像担持体ＰＲ上のトナー像が中間転写体Ｂ表面
に１次転写され、次に記録シートに２次転写され、中間
転写体クリーナによりクリーニングされる中間転写体Ｂ
であって前記像担持体ＰＲ表面の周長と同一の周長を有
する前記中間転写体Ｂとを有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動される像
担持体上に、異なる色の現像剤により異なる色のトナー
像を形成し、その各色トナー像を転写媒体に順次転写す
ることでカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は前記中間転写体を備えた一般的
な画像形成装置の概略構成を示す図である。矢印Ｙa方
向に回転移動する像担持体（感光体ドラム）ＰＲの表面
は、帯電領域Ｑ0において帯電器ＣＳＣ（チャージスコ
ロトロン）により一様に帯電され、潜像書込位置Ｑ1に
おいてレーザビームＬにより静電潜像が形成される。フ
ルカラー画像の場合は、Ｋ（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ
（マゼンタ），Ｃ（シアン）の４色の画像に対応した静
電潜像が順次形成され、モノクロ画像の場合はＫ（黒）
画像に対応した静電潜像のみが形成される。フルカラー
画像の場合、像担持体ＰＲ表面に順次形成される各色の
前記静電潜像は、現像領域Ｑ2において、回転軸Ｄa周り
に回転するロータリ式の現像装置ＤのＫ（黒），Ｙ（イ
エロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の４色の各現
像器ＤK，ＤY，ＤM，ＤCに各色のトナー像ＴＮnに現像
される。

【０００３】前記像担持体ＰＲの下方に配置された左右
一対のスライドレールＳR，ＳRによりスライドフレーム
Ｆ1（２点鎖線で表示）が画像形成装置本体に対して出
入可能に支持されており、スライドフレームＦ1にはベ
ルトモジュールＢＭが上下に回動可能に支持されてい
る。前記ベルトモジュールＢＭは、バックアップロール
Ｔ2aを含む複数のベルト支持ロール（Ｒd，Ｒf，Ｒt，
Ｒw）により回転可能に支持された中間転写ベルトＢ
と、１次転写ロールＴ1と、前記バックアップロールＴ2
aに当接する電極ロールＴ2cと、それらを支持するベル
トフレームＦ2等を有している。

【０００４】前記１次転写ロールＴ1は、コントローラ
Ｃが制御する電源回路Ｅによりトナーの帯電極性と逆極
性の転写電圧が印加され、前記像担持体ＰＲ表面のトナ
ー像ＴＮnを、１次転写領域Ｑ3において中間転写ベルト
Ｂに１次転写する。フルカラー画像の場合、像担持体Ｐ
Ｒ表面に順次形成される各色のトナー像は、前記１次転
写領域Ｑ3において中間転写ベルトＢ表面に順次重ねて
１次転写される。単色のモノカラー画像を形成する場合
には１個の現像器のみが使用され、単色トナー像が中間
転写ベルトＢ上に１次転写される。１次転写後、像担持
体ＰＲ表面の転写残りトナーおよび再転写トナー（中間
転写ベルトＢから像担持体ＰＲに逆転写されたトナー）
が像担持体クリーナＣL1によりクリーニングされる。電
荷調節用帯電器ＪＳＣにより除電される。

【０００５】前記バックアップロールＴ2aの下方には、
左右一対のスライドレールＳR，ＳRにより前後（紙面に
垂直な方向）にスライド移動可能な２次転写スライドフ
レームＦsが、画像形成装置本体に対して着脱可能に支
持されている。前記２次転写スライドフレームＦsには
２次転写ユニットＵtの２次転写昇降フレームＦtがヒン
ジ軸Ｆta周りに上下に回動可能に支持されている。前記
２次転写ユニットＵtは、２次転写ロールＴ2bと、２次
転写ロールクリーナＣＬ3と、ロール支持レバーＬrと、
転写後シートガイドＳＧ2と、シート搬送ベルトＢHと、
それらを支持する前記２次転写昇降フレームＦtと、を
有している。

【０００６】前記ロール支持レバーＬrは、前記２次転
写ロールＴ2bおよび２次転写ロールクリーナＣＬ3を支
持するレバーである。前記２次転写ユニットＵtが前記
使用位置に移動した状態において、前記ロール支持レバ
ーＬrは、図示しないモータによりヒンジ軸Ｌa周りに回
動され、前記２次転写ロールＴ2bを、前記中間転写ベル
トＢに接触する２次転写位置および中間転写ベルトＢか
ら離れた待機位置の間で移動させる。前記２次転写ロー
ルＴ2bおよび前記中間転写ベルトＢの接触領域により２
次転写領域Ｑ4が形成され、前記２次転写ロールＴ2b、
前記バックアップロールＴ2aおよび電極ロールＴ2cによ
り２次転写器Ｔ2が構成されている。前記転写後シート
ガイドＳＧ2は、前記２次転写領域Ｑ4を通過した記録シ
ートを下流側のシート搬送ベルトＢHにガイドする。

【０００７】給紙トレイに収容された記録シートは、所
定のタイミングでレジロールＲrに搬送される。前記レ
ジロールＲrに搬送された記録シートは、前記中間転写
ベルトＢに１次転写された多重トナー像または単色トナ
ー像が２次転写領域Ｑ4に移動するのにタイミングを合
わせて、転写前シートガイドＳＧ1から２次転写領域Ｑ4
に搬送される。前記２次転写領域Ｑ4を記録シートが通
過する際、２次転写器Ｔ2の電極ロールＴ2cには、コン
トローラＣが制御する電源回路Ｅからトナーの帯電極性
と同極性の２次転写電圧が印加される。前記２次転写器
Ｔ2は、前記中間転写ベルトＢに１次転写されたモノク
ロまたはカラートナー像を記録シートに２次転写する。

【０００８】２次転写後の中間転写ベルトＢはベルトク
リーナＣL2により残留トナーが除去される。また、前記
２次転写ロールＴ2bは２次転写ロールクリーナＣL3によ
り表面付着トナーが回収される。なお、前記２次転写ロ
ールＴ2bおよびベルトクリーナＣL2は、中間転写ベルト
Ｂと離接自在（離隔および接触自在）に配設されてお
り、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着ト
ナー像が中間転写ベルトＢに１次転写されるまで、中間
転写ベルトＢから離隔している。なお、前記２次転写ロ
ールクリーナＣL3は、前記２次転写ロールＴ2bと一緒に
離接移動を行う。トナー像が２次転写された前記記録シ
ートは、定着領域Ｑ5を通過する際に定着装置Ｆにより
加熱定着される。トナー像が定着された記録シートは、
記録シート排出トレイ（図示せず）に排出される。

【０００９】ところで、近年、電子写真プロセスを採用
したこの種の画像形成装置においては、装置の小型化、
低コスト化、エコロジー等の観点から、廃棄されるトナ
ー量の一層の低減化を図ることが要望されている。この
ような点に鑑み、未転写トナーを、転写手段と帯電手段
の間に設けられ、未転写トナーを除去・回収する、ブレ
ードまたはブラシ等のクリーニング装置を省略した、所
謂クリーナーレスシステムの装置が提案されている。例
えば、特開平５−３４６７５１号公報においては、未転
写トナーを現像器により回収する構成とし、これにより
クリーニング装置やクリーニングされたトナー（廃トナ
ー）を収容する容器を不要とする方式が開示されている
（以降この講成を現像器回収方式と呼ぶ）。この現像器
回収方式によれば装置の小型化を図り得るばかりではな
く、現像後の未転写トナーも現像装置に回収され再使用
し得るという利点がある。そして特にクリーニング装置
のうちのクリーニングブレードを除去した場合は、クリ
ーニングブレードの像担持体への摺刷による、像担持体
の摩耗や傷の発生が無いため、像担持体の長寿命化が図
れるという効果が期待される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記の現像器回収方式
のクリーナーレスシステムを従来のカラー画像形成装置
に対し適用すると、異なる色の現像剤を用いているた
め、異なる色のトナーが現像器に入り込み、混色してし
まうという問題が生ずる。この問題点を図１２において
像担持体のクリーニング装置が無い場合を考えて説明す
る。像担持体上に現像された第１番目の色のトナー像
は、中間転写体へ転写手段にて転写され、転写残りトナ
ー像は帯電手段を通過後、第２番目の色の現像器にて回
収される。この結果第１番目の色のトナーが第２番目の
色の現像剤中に混色してしまう。この混色は画像形成毎
に進行してゆき、出力される画像の正確な色調再現が難
しくなって行く。

【００１１】また、混色を引き起こすもう一つの原因と
して、中間転写体の転写像の、像担持体への再転写（リ
トランスファと呼ぶ）がある。これは例えば中間転写体
上に転写された第一色目のトナー像が再度転写部を通過
する際に該転写像の一部が像担持体に転移してしまう現
象である。本発明者等が鋭意研究した結果リトランスフ
ァは転写ニップの放電で該転写トナーの一部が逆極とな
り転写電界の作用で像担持体に転移して発生することが
分かった。通常の転写状態では転写部は転写電界が強勢
で放電状態であるためリトランスファは避け難い状態に
ある。リトランスファトナーが他色の現像器にて回収さ
れることで混色が発生する。

【００１２】このような問題を解決するため、特開平９
−２３６９６２号公報により提案されたのが、像担持体
上の４色の未転写トナーを、それぞれ４本のクリーニン
グローラにて静電的に一時回収し、次いでそれぞれの色
の回収トナーを像担持体に再付着させ、４色の現像器に
てそれぞれ回収するという方法である。前記構成では、
像担持体上に残留する未転写トナーが、像担持体上のあ
る領域について特定の１色しかない場合、すなわち、例
えば転写残り像のみ発生する場合は、混色を防止するの
に有効であるが、リトランスファがある場合の混色は防
止できないという欠点がある。すなわち通常、像担持体
上には転写残りトナーと再転写トナーは混在した形で存
在し、前記方法ではクリーニングローラにて回収するト
ナーを、トナーの色によって分別して回収することは出
来ず、混色の根本的な解決とはならない。

【００１３】また前述のいずれの方式においても、クリ
ーニングローラあるいは現像器の回収能力は完全ではな
いため回収残りトナーが発生する場合があり、該残りト
ナーは、転写部にて中間転写体上へと再び転写され、記
録媒体の画像上に、像担持体の周長分だけ後端方向に離
れた位置に、転写残りトナーによる画像が薄く現れる、
ポジゴーストと呼ばれる画像欠陥が発生する。

【００１４】本発明は前述の事情に鑑み、下記（Ｏ01）
の記載内容を課題とする。（Ｏ01）クリーナーレスシステムであるカラー画像形成
装置においても、現像器内での混色およびポジゴースト
が発生することの無い画像形成装置を提供すること。

【００１５】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。

【００１６】（本発明）前記課題を解決するために、本
発明の画像形成装置は、下記の要件（Ａ01）〜（Ａ05）
を備えたことを特徴とする、（Ａ01）回転移動する表面
が前記表面に非接触の帯電器（ＣＳＣ）により帯電され
る帯電領域（Ｑ0）、潜像形成装置（ＲＯＳ）により前
記帯電された表面に異なる色のトナー像に対応する静電
潜像が順次形成される潜像書込位置（Ｑ1）、前記表面
に非接触の現像装置（Ｄ）により前記異なる色のトナー
像に対応する静電潜像が対応する色のトナー像に順次現
像される現像領域（Ｑ2）、１次転写器（Ｔ1）により前
記トナー像が中間転写体（Ｂ）に１次転写される１次転
写領域（Ｑ3）を順次通過する像担持体（ＰＲ）であっ
て、前記回転移動する表面に沿って前記１次転写後の像
担持体（ＰＲ）表面の残留トナーをクリーニングするク
リーナが設けられていない前記像担持体（ＰＲ）、（Ａ
02）前記像担持体（ＰＲ）表面の静電潜像を非接触でト
ナー像に現像する色の異なる複数の非接触型現像器を有
する前記現像装置（Ｄ）、（Ａ03）回転移動する中間転
写体（Ｂ）表面が、前記１次転写領域（Ｑ3）、２次転
写器（Ｔ2）により１次転写トナー像が記録シート
（Ｓ）に２次転写される２次転写領域（Ｑ4）、中間転
写体クリーナ（ＣＬ2）によりクリーニングされる中間
転写体クリーニング領域を順次通過する中間転写体
（Ｂ）、（Ａ04）前記像担持体（ＰＲ）表面の周長と同
一の周長を有する前記中間転写体（Ｂ）、（Ａ05）給紙
トレイ（ＴＲ1）に収容された記録シート（Ｓ）を、前
記２次転写領域（Ｑ4）、前記記録シート（Ｓ）に２次
転写されたトナー像が定着装置（Ｆ）により定着される
定着領域（Ｑ5）に順次前記記録シート（Ｓ）を搬送す
る記録シート搬送装置（ＳＨ）。

【００１７】（本発明の作用）前記構成を備えた本発明
の画像形成装置では、像担持体（ＰＲ）の回転移動する
表面は帯電領域（Ｑ0）において前記表面に非接触の帯
電器（ＣＳＣ）により帯電される。前記帯電された表面
は、潜像書込位置（Ｑ1）において潜像形成装置（ＲＯ
Ｓ）によりに異なる色のトナー像に対応する静電潜像が
順次形成される。前記異なる色のトナー像に対応する静
電潜像は、現像領域（Ｑ2）において前記表面に非接触
の非接触型現像器により対応する色のトナー像に順次現
像される。前記像担持体（ＰＲ）表面に順次形成される
各色のトナー像は、１次転写領域（Ｑ3）を通過する
際、１次転写器（Ｔ1）により中間転写体（Ｂ）に順次
１次転写される。記録シート搬送装置（ＳＨ）は、給紙
トレイ（ＴＲ1）に収容された記録シート（Ｓ）を、２
次転写領域（Ｑ4）および定着領域（Ｑ5）に順次搬送す
る。前記１次転写器（Ｔ1）により中間転写体（Ｂ）に
１次転写された各色のトナー像は、２次転写領域（Ｑ
4）を通過する際、２次転写器（Ｔ2）により前記記録シ
ート（Ｓ）に一括して２次転写される。前記記録シート
（Ｓ）に２次転写されたトナー像は、前記定着領域（Ｑ
5）を通過する際、定着装置（Ｆ）により定着される。

【００１８】本発明では、前記１次転写後の像担持体
（ＰＲ）表面の残留トナーをクリーニングするクリーナ
が設けられていない。このため、前記１次転写時に前記
像担持体（ＰＲ）から前記中間転写体（Ｂ）に転写され
ずに像担持体（ＰＲ）表面に残った残りトナー、または
前記１次転写時に前記中間転写体（Ｂ）から逆転写され
た像担持体（ＰＲ）表面の逆転写トナーは、次に１次転
写領域（Ｑ3）を通過する際に、像担持体（ＰＲ）表面
から中間転写体（Ｂ）に転写される。このとき前記像担
持体（ＰＲ）表面の周長と前記中間転写体（Ｂ）の周長
が同一に設定されているので、像担持体（ＰＲ）表面か
ら中間転写体（Ｂ）に転写されるトナー像（残りトナー
または逆転写トナー）は、中間転写体（Ｂ）表面の本来
の転写位置（最初の転写時に転写されるべき位置）に重
ねて転写される。このため、ポジゴーストの発生の無い
優れた画像を形成することができる。また、非接触型現
像器を使用しているので、現像器（Ｄ）における混色を
防止することができる。２次転写領域（Ｑ4）を通過し
た中間転写体（Ｂ）は、中間転写体クリーニング領域を
通過する際、中間転写体クリーナ（ＣＬ2）によりクリ
ーニングされる。

【００１９】

【実施の形態】（実施の形態１）本発明の画像形成装置
の実施の形態１は、前記本発明において下記の要件（Ａ
06）を備えたことを特徴とする、（Ａ06）画像形成動作
の最後の２次転写終了後、像担持体（ＰＲ）および中間
転写体（Ｂ）を回転させながら中間転写体クリーナ（Ｃ
Ｌ2）による中間転写体（Ｂ）表面のクリーニングを所
定期間行う画像形成終了時ベルトクリーニング実行手
段。

【００２０】（実施の形態１の作用）前記構成を備えた
本発明の画像形成装置の実施の形態１では、（Ａ06）画
像形成動作の最後の２次転写終了後、像担持体（ＰＲ）
および中間転写体（Ｂ）を回転させながら中間転写体ク
リーナ（ＣＬ2）による中間転写体（Ｂ）表面のクリー
ニングを所定期間行う画像形成終了時ベルトクリーニン
グ実行手段。

【００２１】（実施の形態２）本発明の画像形成装置の
実施の形態２は、前記本発明または本発明の実施の形態
１において下記の要件（Ａ07）を備えたことを特徴とす
る、（Ａ07）前記１次転写時に前記像担持体（ＰＲ）か
ら前記中間転写体（Ｂ）に転写されずに像担持体（Ｐ
Ｒ）表面に残った残りトナート、または前記１次転写時
に前記中間転写体（Ｂ）から前記像担持体（ＰＲ）表面
に逆転写された逆転写トナーの帯電電荷を通常の帯電極
性に調整する電荷調節手段。

【００２２】（実施の形態２の作用）前記構成を備えた
本発明の画像形成装置の実施の形態２では、電荷調節手
段は、前記１次転写時に前記像担持体（ＰＲ）から前記
中間転写体（Ｂ）に転写されずに像担持体（ＰＲ）表面
に残った残りトナート、または前記１次転写時に前記中
間転写体（Ｂ）から前記像担持体（ＰＲ）表面に逆転写
された逆転写トナーの帯電電荷を通常の帯電極性に調整
する。前記通常の帯電極性に調整された前記像担持体
（ＰＲ）表面の残りトナーおよび逆転写トナーは、次に
１次転写領域（Ｑ3）を通過する際に中間転写体（Ｂ）
に容易に転写される。そして、中間転写体（Ｂ）に転写
されたトナーは記録シート（Ｓ）に２次転写される。記
録シート（Ｓ）に２次転写されずに中間転写体（Ｂ）に
残ったトナーは中間転写体クリーナ（ＣＬ2）によりク
リーニングされる。

【００２３】（実施の形態３）本発明の画像形成装置の
実施の形態３は、前記本発明または本発明実施の形態１
もしくは２において下記の要件（Ａ08）を備えたことを
特徴とする、（Ａ08）トナー最大径をＭLとし、トナー
投影面積をＡとしたときのトナーの形状係数である外径
形状係数ＫMを下記式（１）で表した場合に外径形状係
数ＫMが下記式（２）を満たし、トナー周長をＰMとし、
トナー投影面積をＡとしたときのトナーの形状係数であ
る周長形状係数ＫPを下記式（３）で表した場合に周長
形状係数ＫPが下記式（４）を満たす前記トナー、ＫM＝（ＭL²／Ａ）（１００π／４）…………………………………（１）１００≦ＫM≦１４０…………………………………………………………（２）ＫP＝（ＰM²／Ａ）（１００／４π）…………………………………（３）１００≦ＫP≦１２０…………………………………………………………（４）。

【００２４】（実施の形態３の作用）前記構成を備えた
本発明の画像形成装置の実施の形態３では、トナー最大
径をＭLとし、トナー投影面積をＡとしたときのトナー
の形状係数である外径形状係数ＫMを下記式（１）で表
した場合に外径形状係数ＫMが下記式（２）を満たす。
また、トナー周長をＰMとし、トナー投影面積をＡとし
たときのトナーの形状係数である周長形状係数ＫPを下
記式（３）で表した場合に周長形状係数ＫPが下記式
（４）を満たす。ＫM＝（ＭL²／Ａ）（１００π／４）…………………………………（１）１００≦ＫM≦１４０…………………………………………………………（２）ＫP＝（ＰM²／Ａ）（１００／４π）…………………………………（３）１００≦ＫP≦１２０…………………………………………………………（４）前記トナーは球形に近いため、転写残りトナーが少なく
なり、良好な画像を得ることができる。すなわち、前記
トナーは球形に近いため、転写効率が高くなり未転写ト
ナーの絶対量が減少する。それゆえ、回収する廃トナー
量が少なくてすむ。また、未転写トナーが少ないため、
電荷調節手段（ＪＳＣ）での印加電圧を低くすることが
可能となる。さらに、異形トナーと比較して、形成画像
の面内ムラ（モトル）が優れており、良好な画像を得る
ことができる。

【００２５】（実施の形態４）本発明の画像形成装置の
実施の形態４は、前記本発明または本発明実施の形態１
ないし３のいずれかにおいて下記の要件（Ａ09）を備え
たことを特徴とする、（Ａ09）前記１次転写領域（Ｑ
3）の下流側で且つ前記帯電領域（Ｑ0）の上流側の電荷
調整領域に配置されて電荷調節用帯電器（ＪＳＣ）を有
する前記電荷調節手段。

【００２６】（実施の形態４の作用）前記構成を備えた
本発明の画像形成装置の実施の形態４では、前記１次転
写領域（Ｑ3）の下流側で且つ前記帯電領域（Ｑ0）の上
流側の電荷調整領域に配置された電荷調節用帯電器（Ｊ
ＳＣ）により、前記残りトナーおよび逆転写トナーの帯
電電荷を通常の帯電極性に調整する。

【００２７】（実施の形態５）本発明の画像形成装置の
実施の形態５は、前記本発明または本発明実施の形態１
ないし３のいずれかにおいて下記の要件（Ａ010）を備
えたことを特徴とする、（Ａ010）前記帯電領域（Ｑ0）
に配置されたスコロトロンにより構成された前記帯電器
（ＣＳＣ）と、前記帯電器（ＣＳＣ）のグリッド電位を
調整する手段により構成された前記電荷調節手段。

【００２８】（実施の形態５の作用）前記構成を備えた
本発明の画像形成装置の実施の形態５では、前記帯電領
域（Ｑ0）に配置されたスコロトロンにより構成された
前記帯電器（ＣＳＣ）のグリッド電位を調整する手段に
より、前記残りトナーおよび逆転写トナーの帯電電荷を
通常の帯電極性に調整する。

【００２９】（実施例）次に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。（実施例１）図１は本発明の画像形成装置の実施例１の
全体説明図である。図１において、画像形成装置Ｕは本
体Ｕ1および本体Ｕ1の上面のプラテンガラスＰＧ上に置
かれた自動原稿搬送装置Ｕ2を有している。前記自動原
稿搬送装置Ｕ2は、複写しようとする複数の原稿Ｇが重
ねて載置される原稿給紙トレイＴG1を有している。前記
原稿給紙トレイＴG1に載置された複数の各原稿Ｇは順次
プラテンガラスＰＧ上の複写位置を通過して原稿排紙ト
レイＴG2に排出される。

【００３０】前記画像形成装置本体Ｕ1は、ユーザがコ
ピースタート等の作動指令信号を入力操作するＵＩ（ユ
ーザインタフェース）を有しており、前記ＵＩは表示
部、コピースタートキー等を有している。複写機本体Ｕ
1上面の透明なプラテンガラスＰＧの下方に配置された
原稿読取装置としてのＩＩＴは、プラテンレジ位置（Ｏ
ＰＴ位置）に配置された露光系レジセンサ（プラテンレ
ジセンサ）Ｓp、および露光光学系Ａを有している。前
記自動原稿搬送装置Ｕ2でプラテンガラスＰＧ搬送され
る原稿または手動でプラテンガラスＰＧ上に置かれた原
稿（図示せず）からの反射光は、前記露光光学系Ａを介
して、ＣＣＤ（固体撮像素子）でＲ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の電気信号に変換される。

【００３１】ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステ
ム）は、ＣＣＤから入力される前記ＲＧＢの電気信号を
Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）の画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像
データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データと
してレーザ駆動回路ＤLに出力する。レーザ駆動回路ＤL
は、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号をＲ
ＯＳ（潜像形成装置）に出力する。

【００３２】感光体ドラムにより構成される像担持体Ｐ
Ｒは矢印Ｙa方向に回転しており、その表面は、電荷調
節用帯電器ＪＳＣにより表面付着トナーの電荷（帯電電
位）が調節され、次に帯電領域Ｑ0において帯電器（チ
ャージスコロトロン）ＣＳＣにより一様に帯電される。
帯電器ＣＳＣは、転写残りトナーによる汚染が発生しな
いよう、像担持体（感光体ドラム）表面に対して離間し
て動作する帯電器でなくてはならず、ここでは、スコロ
トロン帯電器を用いた。コロトロンワイヤーに−５.５
ｋＶを、またグリットに−７００Ｖを印加することで、
像担持体表面を均一に−７００Ｖに帯電させた。非接
触であればピンスコロトロン帯電器など、他の帯電器を
使用しても良い。

【００３３】前記像担持体ＰＲ表面は、前記−７００Ｖ
に一様に帯電された後、潜像書込位置Ｑ1において前記
ＲＯＳ（潜像形成装置）のレーザビームＬにより露光走
査され、前記−７００Ｖの背景電位に対して−３００Ｖ
の静電潜像が形成される。フルカラー画像を形成する場
合は、Ｋ（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ
（シアン）の４色の画像に対応した静電潜像が順次形成
され、モノクロ画像の場合はＫ（黒）画像に対応した静
電潜像のみが形成される。前記像担持体ＰＲへのレーザ
ビームＬによる潜像書込は、中間転写ベルトＢの非画像
部に設けられた基準マークＢmをベルト位置センサＳＮb
が検知してから所定の時間経時後に開始される。フルカ
ラー画像の場合は、各色を重ね合わせるので、前記ベル
ト位置センサＳＮbが基準マークＢmを検知してからレー
ザビームＬによる潜像書込開始までの時間は各色同一で
ある。

【００３４】前記静電潜像が形成された像担持体ＰＲ表
面は回転移動して現像領域Ｑ2、１次転写領域Ｑ3を順次
通過する。ロータリ式の現像装置Ｄは、回転軸Ｄaの回
転に伴って前記現像領域Ｑ2に順次回転移動するＫ
（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン）の４色の現像器ＤK，ＤY，ＤM，ＤCを有している。
前記各色の現像器ＤK，ＤY，ＤM，ＤCは、現像領域Ｑ2
を通過する像担持体ＰＲ上の静電潜像をトナー像ＴＮn
に現像する。前記現像器ＤK，ＤY，ＤM，ＤCについては
後で詳述する。

【００３５】前記像担持体ＰＲの下方には左右一対のス
ライドレールＳR，ＳRによりスライドフレームＦ1（２
点鎖線で表示）が前後（紙面に垂直な方向）にスライド
移動可能に支持されている。スライドフレームＦ1には
ベルトモジュールＢＭのベルトフレームＦ2がヒンジ軸
Ｆ2a周りに回動可能に支持されている。前記ベルトモジ
ュールＢＭは、前記中間転写ベルトＢと、ベルト駆動ロ
ールＲd、テンションロールＲt、アイドラロール（フリ
ーロール）ＲfおよびバックアップロールＴ2aを含む複
数のベルト支持ロール（Ｒd，Ｒt，Ｒf，Ｔ2a）と、１
次転写ロールＴ1と、それらを支持する前記ベルトフレ
ームＦ2とを有している。そして、前記中間転写ベルト
Ｂは前記ベルト支持ロール（Ｒd，Ｒt，Ｒf，Ｔ2a）に
より回転移動可能に支持されている。

【００３６】前記ベルトモジュールＢＭは前記ヒンジ軸
Ｆ2a周りに回動して、中間転写ベルトＢが像担持体ＰＲ
に接触する使用位置（図１に示す位置であり、画像形成
動作を実行する位置）、およびメンテナンス位置（中間
転写ベルトＢが像担持体ＰＲから離れた位置であり、画
像形成装置本体Ｕ1に対する出入等のメンテナンス作業
を行う位置、図示せず））の間で上下移動可能である。
前記ベルトモジュールＢＭが前記メンテナンス位置に回
動した状態では、前記スライドフレームＦ1およびこれ
に支持されたベルトモジュールＦ2を、前記像担持体Ｐ
Ｒと摩擦接触させることなく、画像形成装置本体Ｕ1に
対して出入させることができるように構成されている。
このような、スライドフレームＦ1を前後移動させる構
成およびベルトモジュールＦ2を上下移動させる構成
は、従来公知（例えば、特開平８−１７１２４８号公報
参照）であり、従来公知の種々の構成を採用することが
可能である。

【００３７】フルカラー画像を形成する場合、潜像書込
位置Ｑ1において第１色目の静電潜像が形成され、現像
領域Ｑ2において１色目のトナー像ＴＮnが形成される。
このトナー像ＴＮnは、１次転写領域Ｑ3を通過する際
に、１次転写ロールＴ1によって中間転写ベルトＢ上に
静電的に１次転写される。その後同様にして、第１色目
のトナー像ＴＮnを担持した中間転写ベルトＢ上に、第
２色目、第３色目、第４色目のトナー像ＴＮnが順次重
ねて１次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像
が中間転写ベルトＢ上に形成される。単色のモノカラー
画像を形成する場合には１個の現像器のみを使用し、単
色トナー像が中間転写ベルトＢ上に１次転写される。な
お、前記１次転写ロールＴ1（後で詳述）には、現像装
置Ｄでのトナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が電
源回路Ｅから供給され、前記電源回路Ｅはコントローラ
Ｃにより制御される。１次転写後、像担持体ＰＲ表面
は、残留トナーの帯電電荷が電荷調節用帯電器ＪＳＣに
より調整され、使用されているトナーの本来の帯電極性
に調整される。

【００３８】前記バックアップロールＴ2aの下方には、
左右一対のスライドレールＳR，ＳRにより前後（紙面に
垂直な方向）にスライド移動可能な２次転写スライドフ
レームＦsが、画像形成装置本体Ｕ1に対して着脱可能に
支持されている。前記２次転写スライドフレームＦsに
は２次転写ユニットＵtの２次転写昇降フレームＦtがヒ
ンジ軸Ｆta周りに上下に回動可能に支持されている。前
記２次転写ユニットＵtは、２次転写ロールＴ2bと、２
次転写ロールクリーナＣＬ3と、ロール支持レバーＬr
と、転写後シートガイドＳＧ2と、シート搬送ベルトＢH
と、それらを支持する前記２次転写昇降フレームＦt
と、を有している。

【００３９】前記ロール支持レバーＬrは、前記２次転
写ロールＴ2bおよび２次転写ロールクリーナＣＬ3を支
持する回動可能なレバーである。前記２次転写ユニット
Ｕtが前記使用位置に移動した状態において、前記ロー
ル支持レバーＬrは、図示しないモータにより回動さ
れ、前記２次転写ロールＴ2bを、前記中間転写ベルトＢ
に接触する２次転写位置および中間転写ベルトから離れ
た待機位置の間で移動させる。前記転写後シートガイド
ＳＧ2は、前記２次転写ロールＴ2bおよび前記中間転写
ベルトＢの接触領域である２次転写領域Ｑ4を通過した
記録シートを下流側のシート搬送ベルトＢHにガイドす
る。

【００４０】前記バックアップロールＴ2aには電極ロー
ルＴ2cが当接しており、前記ロールＴ2a〜Ｔ2cにより２
次転写器Ｔ2が構成されている。なお、前記コンタクト
ロールＴ2には、現像装置Ｄでのトナーの帯電極性と同
極性の２次転写電圧が電源回路Ｅから供給され、前記電
源回路ＥはコントローラＣにより制御される。

【００４１】給紙トレイＴＲ1に収容された記録シート
Ｓは、所定のタイミングでピックアップロールＲpによ
り取り出され、さばきロールＲsで１枚づつ分離され
て、レジロールＲrに搬送される。前記レジロールＲrに
搬送された記録シートＳは、前記１次転写された多重ト
ナー像または単色トナー像が２次転写領域Ｑ4に移動す
るのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドＳＧ
1から２次転写領域Ｑ4に搬送される。前記２次転写領域
Ｑ4において前記２次転写器Ｔ2は、中間転写ベルトＢ上
のトナー像を記録シートＳに静電的に２次転写する。２
次転写後の中間転写ベルトＢはベルトクリーナＣＬ2に
より残留トナーが除去される。また、前記２次転写ロー
ルＴ2bは２次転写ロールクリーナＣＬ3により表面付着
トナーが回収される。

【００４２】なお、前記２次転写ロールＴ2bおよびベル
トクリーナＣＬ2は、中間転写ベルトＢと離接（離隔お
よび接触）自在に配設されており、カラー画像が形成さ
れる場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベルト
Ｂに１次転写されるまで、中間転写ベルトＢから離隔し
ている。なお、前記２次転写ロールクリーナＣＬ3は、
前記２次転写ロールＴ2bと一緒に離接移動を行う。トナ
ー像が２次転写された前記記録シートＳは、転写後シー
トガイドＳＧ2、シート搬送ベルトＢHにより定着領域Ｑ
5に搬送され、定着領域Ｑ5を通過する際に加熱ロールＦ
hおよび加圧ロールＦpにより構成される一対の定着ロー
ルを有する定着装置Ｆにより加熱定着される。トナー像
が定着された記録シートＳは、記録シート排出トレイＴ
Ｒ2に排出される。前記符号Ｒp，Ｒs，Ｒr，ＳＧ1，Ｓ
Ｇ2，ＢHで示された要素により記録シート搬送装置ＳＨ
が構成されている。

【００４３】（現像装置Ｄ）図２は本発明の画像形成装
置の実施例１の現像装置の説明図である。この現像装置
Ｄはの各現像器ＤK〜ＤCはパージ型の現像器であり、像
担持体ＰＲとは非接触で現像を行う。前記現像器ＤK，
ＤY，ＤM，ＤCは、現像剤ハウジング１を有している。
現像剤ハウジング１内には、図２に示すように、像担持
体ＰＲ側からドナー部材としての現像ロール２、スリー
ブ回転型マグロール３、トリマ４、が順次配置されてい
る。本実施例１のパージ型現像器は従来公知であり、現
像領域Ｑ2において像担持体ＰＲに対向する位置に停止
していても、現像ロール２表面からトナーをパージ（退
避）させて像担持体ＰＲ上にトナーが移動しないように
することができる。前記現像剤ハウジング１の後部にお
いてはトナー供給部からトナーが供給されこのトナー
は、オーガ６，７によってキャリアと混合されて磁性２
成分の現像剤となって循環している。なお、現像剤ハウ
ジング１内の余剰現像剤は回転軸Ｄa内部を通って排出
されるようになっている。前記現像剤ハウジング１内の
現像剤の一部は、マグロール３の位置まで搬送され、こ
のマグロール３の表面に磁気力及び静電気力によって付
着する。

【００４４】マグロール３は、回転可能に配置されたス
リーブ３aと、このスリーブ３a内部に固定状態に配置さ
れたマグネット３bとから構成されている。また、マグ
ネット３bには、少なくともトリマ４と対向する位置に
配置された磁極と、現像ロール２と対向する位置に配置
された磁極とを備えている。このマグロール３には、直
流電源Ｅ1によりたとえば−４００Ｖにバイアスされて
おり、同時に交流電源Ｅ2によって例えば周波数１００
０Ｈｚ〜６００００Ｈｚ、１００〜５００Ｖppの交流電
圧が重畳されている。そして、マグロール３に付着した
現像剤、トリマ４によって最適な現像剤量に制御された
後、マグロール３のスリーブ３aの回転に伴って矢印方
向Ｙbに搬送される。

【００４５】一方、前記マグロール３の近傍には、現像
ロール２が例えば１.５ｍｍの間隔をおいて互いに対向
するように配置されている。この現像ロール２には、た
とえば直流電源Ｅ3によってマグロール３よりも低い−
２００Ｖ〜−４００Ｖにバイアスされており、同時に交
流電源Ｅ4によって交流電圧が重畳されている。そし
て、前記マグロール３の回転に伴って現像ロール２と対
向する位置まで搬送された現像剤は、マグネット３bの
磁極３b′によって磁気ブラシとなり、現像ロール２の
表面に接触する。しかも、マグロール３と現像ロール２
にそれぞれ印加されたバイアス重圧によって、マグロー
ル３から現像ロール２に向かう電界が形成されているの
で、マグロール３上に付着した現像剤中のトナーは、現
像ロール２側に移動して現像ロール２の表面に付着し、
一定の層厚のトナー層を形成する。

【００４６】前記現像ロール２の表面に付着したトナー
は、現像ロール２の回転に伴って像担持体ＰＲと対向す
る現像位置へと搬送される。この現像位置において、現
像ロール２には、交流電源Ｅ4によって例えば周波数１
０００Ｈｚ〜９０００Ｈｚ、５００Ｖ〜２０００Ｖppの
交流成分に直流電源Ｅ3からの−２００Ｖ〜−４００Ｖ
の直流成分が重畳されたバイアス電圧が印加されてい
る。現像ロール２と像担持体ＰＲは０.２ｍｍのギャッ
プを設けて対向しており現像ロール２の表面に付着した
トナーは、現像ロール２と像担持体ＰＲとの間に形成さ
れる振動電界によって像担持体ＰＲ側へと移動し、像担
持体ＰＲの表面に形成された静電潜像を現像する。な
お、現像器としては、非接触で動作するものなら良く、
前記非接触型現像装置Ｄの他に、非磁性一成分型現像器
等を使うこともできる。

【００４７】（バックアップロールＴ2a）前記バックア
ップロールＴ2aは、絶縁性ロールに半導電性の薄層フィ
ルムを被覆して形成されている。この薄層フィルムは厚
さ１０μｍ〜２００μｍに形成され、その表面抵抗率が
１０⁷〜１０¹¹Ωに調整されている。更に、バックアッ
プロールＴ2aには中間転写体Ｂとの当接位置から円周方
向へ２０〜４０ｍｍの距離をおいて電極ロールＴ2cが接
触している。

【００４８】（２次転写ロールＴ2b）一方、前記２次転
写ロールＴ2bは接地された導電性ロールであり、その表
面電位を常に接地位置と等電位に保つため、その抵抗値
は１０⁷Ω・ｃｍ以下の低抵抗であることが望ましい。
また、この２次転写ロールＴ2bの周面にはポリウレタン
ゴム製のクリーニングブレード（図示せず）が常時当接
しており、前記２次転写ロールＴ2bに付着したトナーを
除去している。

【００４９】（中間転写ベルトＢ）中間転写ベルトＢは
カーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させた、
ポリイミドからなる厚さ０.１ｍｍ、周長が２６３.９ｍ
ｍである無端状の単層ベルトである。中間転写体ベルト
としては本実施例以外にも、ポリカーボネイト、ポリエ
ステル、ウレタン、ナイロン、アクリル、塩化ビニル等
の樹脂又は各種ゴムが使用可能である。本発明では像担
持体ＰＲと中間転写体Ｂを同じ周長に設定するため、像
担持体ＰＲの径φ８４.０ｍｍに対応させ、中間転写ベ
ルト周長を２６３.９ｍｍとした。転写残トナーおよび
再転写トナーを再び中間転写体Ｂ上の、元のトナー像位
置に正確に転写するため、像担持体ＰＲと中間転写ベル
トの周長にずれが生じてはならない。そのため、前記中
間転写ベルト材料の中でも、最も熱膨張率の小さいポリ
イミドが好ましい。

【００５０】（トナー）本実施例１のトナーは、スチレ
ンアクリル樹脂微粒子と各々イエロー、マゼンタ、シア
ン、およびブラックの顔料微粒子を凝集・合一して平均
粒径約６μｍに調製してなる、乳化凝集合一法（ＥＡ
法）で製造したトナーを用いた。粒度分布指標（ＧＳ
Ｄ）は１.２３であった。平均粒径はコールターカウン
ター（コールター社製）で測定した体積平均粒径の値で
ある。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整
し、平均粒径、粒度分布がほぼ同じで形状の異なる４種
類のトナーを作成した（表１）。

【表１】

【００５１】前記表１の外径形状係数ＫMは、トナー最
大径をＭLとし、トナー投影面積をＡとしたときのトナ
ーの形状係数であり、下記式（１）で表わせる。ＫM＝（ＭL²／Ａ）（１００π／４）…………………………………（１）前記表１の周長形状係数ＫPは、トナー周長をＰMとし、
トナー投影面積をＡとしたときのトナーの形状係数であ
り、下記式（３）で表わせる。ＫP＝（ＰM²／Ａ）（１００／４π）…………………………………（３）前記ＫM，ＫPの値は、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸ
Ａ;ニコン社製）で得た前記トナーの拡大写真を、イメ
ージアナライザーＬuzex３（ＮＩＲＥＣＯ社製）によ
り、下記のような画像解析を行って算出した値である。

【００５２】前記式（１）の（ＭL²／Ａ）（π／４）
は、トナーの投影面積（Ａ）と、それに外接する円の面
積（ＭL²π／４）の比を表わしており、前記式（３）の
ＰM²／Ａは、トナーの投影面積（Ａ）と、これと同じ周
長ＰMを持つ円の面積（ＰM²／４π）との比を表わして
いる。真球の場合、前記式（１）および（３）ともに１
００となり、形状が崩れるにつれ増加する。前記形状係
数ＫM，ＫPは、トナー粒子複数個に対して計算され、そ
の平均値を代表値とした。前記トナーに、平均粒径１０
乃至１００ｎｍの、シリカおよびチタニアの無機微粒子
を適宜量外添し、平均粒径５０μｍのフェライトビーズ
からなるキャリアと混合したものを現像剤として用い
た。

【００５３】（実施例１の作用）図３は２色目のトナー
像を１次転写する前の状態を示す図である。図４は２色
目のトナー像を１次転写した後の状態を示す図である。
図５は中間転写ベルトＢと像担持体ＰＲの周長を等しく
した場合、中間転写体Ｂに転写されずに像担持体上に残
った転写残りトナー像および中間転写体Ｂから逆転写さ
れた像担持体上の逆転写トナー像が次に１次転写領域Ｑ
3を通過する際に中間転写体Ｂ上の同一画像の本来のト
ナー像と位置ずれせずに重なることを説明する図であ
る。次に、図３〜図５により、像担持体ＰＲ上の転写残
りトナーおよび再転写トナーを中間転写体Ｂ上へ再び転
写する動作について、順を追って説明する。図３におい
て、中間転写ベルトＢ上に転写された、例えば１色目の
トナー像ＴＮ1aに対して、像担持体ＰＲ上に現像された
２色目のトナー像ＴＮ2aを転写する前の状態が示されて
いる。図３において、像担持体ＰＲ上には、１色目のト
ナー像ＴＮ1aの転写残トナーＴＮRs1aが存在している。

【００５４】図４において、前記図３から動作が進行
し、１色目のトナー像ＴＮ1aが像担持体ＰＲと中間転写
ベルトＢの接触領域である１次転写領域Ｑ3を再通過す
ると、前述した転写領域Ｑ3での放電現象のため像担持
体ＰＲ上にＴＮ1aの再転写トナー像ＴＮRt1aが発生す
る。さらに、２色目のトナー像ＴＮ2aが１次転写位置を
通過することでＴＮ2aは像担持体ＰＲから中間転写ベル
トＢ上に転写され、像担持体ＰＲ上に転写残りトナー像
ＴＮRs2aが発生する。図６は転写部に流れる転写電流と
トナーの転写効率の一般的な関係を示す図である。図６
において、転写効率は、転写電流Ｉpにて最大転写効率
となり（点Ｐ）、そこを頂とする山型の曲線となる。Ｐ
より左側の領域では、転写電界が不足しており、トナー
を像担持体ＰＲから中間転写ベルトＢへと転写させる静
電力が十分発生していないため、低い転写効率となって
いる。一方、Ｐより右側の領域では、トナー像を転写さ
せるのに十分な静電力を発生しているが、電界が大きい
ため、１次転写位置前後での、像担持体ＰＲと中間転写
ベルトＢの間で形成される微小なギャップにて放電が起
こり、一部のトナーの電荷が本来持っている極性とは反
転しプラスに帯電（逆帯電）してしまう。

【００５５】前記逆帯電トナーは、転写電界により中間
転写ベルトから像担持体側へと移動する方向に静電気力
が発生し、像担持体へ未転写トナーとして残る。中間転
写ベルトＢ上のトナー像が像担持体ＰＲへ再転写する現
象も、前記の理由による。従って、転写電流を図６での
Ｉp付近か、それより大きい値に設定すると、図４にお
ける１色目の再転写トナー像ＴＮRt1aおよび２色目の転
写残りトナー像ＴＮRs2は、その多くが逆帯電トナー
（プラス帯電）となっている。前記逆帯電トナーは、そ
のままの帯電極性で次に１次転写領域Ｑ3を再通過して
も、そのほとんどは中間転写ベルトＢに転写されない。
前記逆帯電したトナー像ＴＮRt1aおよびＴＮRs2aは、電
荷調節用帯電器ＪＳＣを用いて電荷を付与することによ
りし、正規の極性（マイナス帯電）へ戻すことができ
る。

【００５６】転写残りトナー像ないし再転写トナー像の
極性を正規の極性（マイナス）に調整する電荷調節用帯
電器ＪＳＣとして、本実施例ではスコロトロン型帯電器
を使用した。前記電荷調節用帯電器ＪＳＣは、図１に示
されるように像担持体ＰＲ上の、１次転写位置の下流側
かつ帯電器ＣＳＣの上流に、像担持体ＰＲに対して２ｍ
ｍ乃至４ｍｍ離間させた位置で固定されている。転写残
りトナーや再転写トナーの極性を戻すのに必要な、帯電
器の印加バイアス条件を調べた結果、本実施例にて使用
したトナーにおいてはグリッド印加電圧は−５００Ｖ乃
至−８００Ｖが最適な条件であることが見出せた。この
範囲で印加電圧を設定すると、トナーチャージスペクト
ログラフ法での電荷測定値（ピーク値）が、転写残りト
ナーおよび再転写トナーの＋６ｍｍから、−３〜−６ｍ
ｍとなり、正規極性に反転することができた。なお、ワ
イヤーには−４００μＡの電流値を設定した。

【００５７】前記電荷調節用帯電器ＪＳＣは帯電器ＣＳ
Ｃの上流にあるが、本実施例では前述のとおり、帯電器
ＣＳＣとしてスコロトロン帯電器を使用し、ワイヤーに
−７００Ｖを印加することで像担持体ＰＲを−７００Ｖ
に帯電させている。従って、電荷調節用帯電器ＪＳＣに
−７００Ｖより低いグリッド電圧を印加する場合（例え
ば−６００Ｖ）、帯電器ＣＳＣにおいてトナーへの電荷
調節用帯電器ＪＳＣが兼ねることが可能となる。一方、
トナーの電気抵抗がそれほど高くない等の理由で、電荷
調節用帯電器ＪＳＣに−７００Ｖより高いグリッド電圧
を印加しなければならない場合（例えば−８００Ｖ）、
電荷調節用帯電器ＪＳＣにより像担持体ＰＲは、所望の
表面電位より大きくなってしまう。この場合、電荷調節
用帯電器ＪＳＣと帯電器ＣＳＣの間に除電ランプ等を別
途設ける必要がある。

【００５８】図４において、電荷調節用帯電器ＪＳＣに
より極性が整えられたトナー像ＴＮRt1aおよびＴＮRs2a
は、帯電器ＣＳＣで帯電され、潜像書込位置Ｑ1におい
てレーザビームＬにより前記トナー像ＴＮRt1aおよびＴ
ＮRs2aの上から静電潜像が形成される。続いて前記トナ
ー像ＴＮRt1aおよびＴＮRs2aの上に形成された静電潜像
は、現像領域Ｑ2において、現像装置Ｄにより現像器ＤK
〜ＤCにより新たなトナー像（３色目のトナー像）に現
像される。（但し、図４では省略されている）。

【００５９】前記現像領域Ｑ2の現像器ＤK〜ＤCに印加
されている現像バイアスによっては、非接触現像方式な
がらも転写残りトナー像および再転写トナー像は現像器
に回収されてしまうことが分かった。本発明者等の詳細
な調査の結果、回収の発生・未発生は像担持体ＰＲの背
景部電位と現像器ＤK〜ＤCの現像ロール２に印加される
直流電位との差からなる電圧（以後ＶCLNと呼ぶ）と、
転写残りトナーの量に依存することが見出された。な
お、本実施例１の画像形成装置では、実験の結果前記Ｖ
CLNを２００Ｖ以上とすることで、回収が起こらなくな
った。

【００６０】現像領域Ｑ2を通過したトナー像ＴＮRt1a
およびＴＮRs2aは、像担持体ＰＲと中間転写ベルトＢの
周長が等しいため１次転写領域Ｑ3にて、同一画像の本
来のトナー像ＴＮ1aおよびＴＮ2aの上に、それぞれ位置
ずれすることなく転写される（図５参照）。本実施例で
は中間転写ベルトＢと像担持体ＰＲの周長を等しくして
いるのでＴＮRt1aおよびＴＮRs2aは、トナー像ＴＮ1aお
よびＴＮ2aと位置がずれることなく転写され、再転写ト
ナー像および転写残りトナー像が残留していてもポジゴ
ースト状の画像欠陥は発生しない。また、ＴＮ1aおよび
ＴＮ2aの１次転写位置再通過により、新たに像担持体Ｐ
Ｒ上に再転写トナー像が発生するが、そのトナー量は、
ＴＮ1aの場合２回目の再転写トナー像は、前記１回目の
再転写トナー像ＴＮRt1aの量にほぼ等しく、この２回目
の再転写像は前記プロセスを経て、次の１次転写位置通
過時に中間転写ベルトＢ上のトナー像ＴN1aまたはＴN2a
の位置へと転写されるため、中間転写ベルトＢ上にはポ
ジゴースト状の画像欠陥は発生しない。

【００６１】次に、作成する画像に必要な各色のトナー
を全て中間転写ベルトＢに重ねて１次転写した後、前記
１次転写トナー像を２次転写領域Ｑ4において記録シー
トＳに一括転写することになるが、この時の動作を図７
〜図９を用いて順に説明する。図７は中間転写ベルトＢ
に重ねて転写したフルカラートナー像が２次転写された
直後において、中間転写ベルトＢ上に２次転写時の転写
残りトナーが残っており、また、１次転写領域Ｑ3では
４色目のトナー像ＴＮ4の１次転写実行中であり且つ既
に１次転写された４色目の転写残りトナー像ＴＮRs4a
（４色目のトナー像の始めの部分の転写残りトナー）が
まだトナー像担持体上に残っている状態を示す図であ
る。図７において、２次転写ロールＴ2bが中間転写ベル
トＢへ当接し、バイアスが印加されて、フルカラートナ
ー像ＴＮAaは記録シートＳへ２次転写されている。前記
中間転写ベルトＢ上には前記２次転写における未転写ト
ナーＴＮRsAaが存在し、また像担持体ＰＲ上には１次転
写中の４色目のトナー像ＴＮ4b（４色目のトナー像の終
わりの部分）がまだ残っており、また先に転写された４
色目のトナー像ＴＮ4a（４色目のトナー像の始めの部
分）の転写残りトナーＴＮRs4aまたは３色目の再転写ト
ナーＴＮ3a等が、それぞれ存在している。

【００６２】図８は前記図７の２次転写の続行中で且つ
４色目のトナー像ＴＮ4の最後の部分ＴＮ4bの１次転写
が終了した直後の状態を示す図である。図９は２次転写
が終了した状態を示すである。図８において２次転写が
終了するまでは、２次転写ロールＴ2bは中間転写ベルト
Ｂを介してバックアップロールＴ2aに押圧される２次転
写位置に移動している。また、ベルトクリーナＣＬ2
は、中間転写ベルトＢの２次転写終了部分がベルトクリ
ーニング領域に移動して来るまでは中間転写ベルトＢか
ら離れた離隔位置に移動しているが、前記２次転写終了
部分がベルトクリーニング領域に到達したとき、中間転
写ベルトＢに接触してクリーニング動作を開始する。

【００６３】図９において、２次転写が終了すると２次
転写ロールＴ2bは、中間転写ベルトＢ上のトナー像ＴＮ
RsAa，ＴＮRsAb等が付着するのを防ぐため、中間転写ベ
ルトＢから離れた待機位置に移動する。このとき、ベル
トクリーナＣＬ2のベルトクリーニング動作は、中間転
写ベルトＢ上の次の１次転写トナー像がベルトクリーニ
ング領域に到達する直前まで間続行される。画像形成動
作の最後の２次転写終了後、像担持体ＰＲおよび中間転
写ベルトＢを回転させながらベルトクリーナＣＬ2によ
る中間転写ベルトＢのクリーニングが所定期間行われ
る。この画像形成終了時ベルトクリーニング動作は、画
像形成装置の制御装置のプログラム（画像形成終了時ベ
ルトクリーニング動作実行機能を有するプログラム）に
より実行される。このとき、中間転写ベルトＢ上の未転
写トナーＴＮRsAa，ＴＮRsAbは、前記画像形成終了時ベ
ルトクリーニング動作により中間転写ベルトＢに当接し
たベルトクリーナＣＬ2で除去される。また、像担持体
ＰＲ上の４色目の１次転写残りトナー像ＴＮRs4bまたは
再転写トナー像（図示せず）は図９に示されている様に
全転写サイクル終了後、中間転写ベルトＢへ転写され、
ベルトクリーナＣＬ2で除去、回収される。

【００６４】前記表１に示す４種類のトナー（すなわ
ち、前記式（１），（３）を満たすトナー）で、得られ
た画像を比較したところ、全てポジゴーストの発生はな
く良好な画像が得られた。一方、前記表１の４種類のト
ナーについて、それぞれ数１００枚プリントを連続して
プリントさせてみたところ、形状係数の大きいものほど
現像器内混色によると思われる色調の変化が観察され
た。各トナーの１次転写効率を調べてみたところ形状係
数の小さいトナーほど、１次転写効率は大きいことが明
らかになった。本発明者等の研究の結果、トナーが球形
になるほど像担持体とトナーの付着力が減少しており、
これは球形トナーほど像担持体とトナーの接触面積が少
なくなりトナーの像担持体からの転移が容易になり、転
写性が向上していることを示している。この結果より、
形状が球から離れて崩れてゆくほど転写効率が悪くな
り、転写残りトナー量が多くなるために、現像器による
回収が発生したものと思われる。

【００６５】前記ＶCLN（像担持体ＰＲの背景部電位と
現像器ＤK〜ＤCの現像ロール２に印加される直流電圧の
差）を大きくすることで、形状係数の大きいトナーにお
いても現像器による転写残りトナーの回収を防止するこ
とができる。ただ、表１におけるトナーＣ（ＫM：１３
２、ＫP：１１１）およびトナーＤ（ＫM：１３９、Ｋ
P：１１２）においては、現像器回収が起こらないＶCLN
に設定した場合、その副作用として所望のトナー現像量
が得られなかった。前記現像器回収が発生し難いトナー
は、前記外径形状係数ＫMおよび周長形状係数ＫPが下記
式（２）および（４）を満たすトナーであった。１００≦ＫM≦１４０…………………………………………………………（２）１００≦ＫP≦１２０…………………………………………………………（４）。ただし、特に今回使用した乳化凝集合一法により作成さ
れたトナーでは、現像器回収防止と所定以上の現像量の
確保という観点から、形状係数ＫMは１３０以下、ＫPは
１１０以下であることが望ましかった。

【００６６】ところで、球形トナーは摩擦が少なくクリ
ーングブレードをすり抜けるため、クリーニングが困難
である。このため球形トナーを採用する場合はクリーナ
レスシステムの実現が必須である。ところが従来の現像
器回収方式のクリーナレスシステムではリトランスファ
による現像器の混色、ポジゴースト等の課題のため画質
の安定した画像形成装置を実現が困難であった。本発明
の構成では画像にはポジゴーストが発生することが無
く、転写残りトナー像がややずれて転写されることによ
る画像のぼやけも無い、良好な画像が得られた。また混
色による色調の変化もなく優れた球形トナー適性がある
事が確認できた。なお、トナーとしては、乳化凝集合一
法以外にも懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練
粉砕法により形成された球形トナーを使用しても良いの
は勿論である。

【００６７】（実施例２）図１０は本発明の画像形成装
置の実施例２の説明図である。なお、この実施例２の説
明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要
素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略す
る。この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違し
ているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されて
いる。この実施例２は、Ｙ（イエロー）およびＣ（シア
ン）のトナー像を形成するＹＣ用像担持体ＰＲ1と、Ｍ
（マゼンタ）およびＫ（黒）のトナー像を形成するＭＫ
用像担持体ＰＲ2を使用している。前記ＹＣ用像担持体
ＰＲ1およびＭＫ用像担持体ＰＲ2は前記実施例１の像担
持体ＰＲと同一構成である。ＹＣ用像担持体ＰＲ1には
ＹＣ用像担持体ＰＲ1に対して離接可能（離隔位置また
は接触位置の間で移動可能）なリトラクタ式のＹ用現像
器ＤYおよびＣ用現像器ＤCにより、それぞれＹ（イエロ
ー）およびＣ（シアン）のトナー像が現像され、ＭＫ用
像担持体ＰＲ2にはリトラクタ式のＭ用現像器ＤMおよび
Ｋ用現像器ＤKにより、それぞれＭ（マゼンタ）および
Ｋ（黒）のトナー像が現像される。

【００６８】中間転写ベルトＢの１回目の回転時には、
前記各像担持体ＰＲ1およびＰＲ2上には現像器ＤYおよ
びＤMにより１色目のＹトナー像およびＭトナー像が現
像されるが、その際、現像器ＤCおよびＤKは像担持体Ｐ
Ｒ1およびＰＲ2から離隔した位置に移動している。ま
た、中間転写ベルトＢの２回目の回転時には、前記各像
担持体ＰＲ1およびＰＲ2上には現像器ＤCおよびＤKによ
り２色目のＣトナー像およびＫトナー像が現像される
が、その際、前記１色目の現像器ＤyおよびＤmは像担持
体ＰＲ1，ＰＲ2から離隔した位置に移動している。中間
転写ベルトＢの１回目の回転時に、前記各像担持体ＰＲ
1およびＰＲ2上にそれぞれ形成された１色目のトナー像
（Ｙトナー像およびＭトナー像）は１次転写器Ｔ1，Ｔ1
により中間転写ベルトＢ上に１次転写され、２回目の回
転時に、２色目のトナー像（Ｃトナー像およびＫトナー
像）は１次転写器Ｔ1，Ｔ1により中間転写ベルトＢの前
記１色目のトナー像の上に重ねて１次転写される。すな
わち、本実施例２では中間転写ベルトＢが２回転する間
にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナー像が中間転写ベルトＢ
上に転写される。

【００６９】前記中間転写ベルトＢ上に１次転写された
４色のトナー像は２次転写領域Ｑ4において記録シート
上に一括して２次転写される。前記講成において、ＹＣ
用像担持体ＰＲ1およびＭＫ用像担持体ＰＲ2は、その外
径がφ８４.０ｍｍと等しく、さらにその周長と等しく
なるよう中間転写ベルトＢの周長が２６３.８ｍｍ（＝
π×８４.０ｍｍ）に設定されている。前記実施例１で
設けた電荷調節用帯電器ＪＳＣは、取り付けスペースの
関係でここでは省略し、帯電器（チャージスコロトロ
ン）ＣＳＣのグリッド印加電圧を−７００Ｖに設定する
ことで、逆極性（プラス）トナーの電荷調整を帯電器に
て兼ねることで行った。現像条件および転写条件は、実
施例１と同じ条件に設定した。

【００７０】トナーには、外径形状係数ＫM（前記式
（１）参照）が１１９、周長形状係数ＫPが１０７の、
実施例１に記載の球形トナーを用いた。このような実施
例２の構成の装置でも、前記実施例１と同様に転写残り
トナーや再転写トナーによるポジゴーストが無い、優れ
た画像が得られた。また、現像器は像担持体に対して非
接触であり、ＶCLNを実施例１の条件に設定すること
で、現像器による転写残りトナー回収が起こらず、それ
ゆえ現像器内トナー混色も発生しなかった。

【００７１】（比較例）図１１は前記実施例１と比較す
るための画像形成装置の比較例の説明図である。図１１
において、中間転写ベルトＢの周長は２６３.９ｍｍ
で、図１の実施例１と同一であるが、像担持体ＰＲ径が
φ４２.０ｍｍと、図１の実施例１よりその外径および
外周が半分（１３２ｍｍ）である。この図１１の比較例
のその他の構成は前記図１の実施例１と同様である。こ
の比較例の画像形成装置にて画像を形成したところ、得
られた画像は用紙の進行方向と反対側のおよそ１３２ｍ
ｍ離れたところに、ポジゴーストが発生した。

【００７２】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。（Ｈ01）本発明では、前記実
施例１，２に示す中間転写ベルトＢの代わりに中間転写
ドラムを使用可能である。（Ｈ01）本発明では、転写ロールの代わりに転写コロト
ロンを使用可能である。

【００７３】

【発明の効果】前述の本発明の画像形成装置は、下記の
効果を奏することができる。（Ｅ01）像担持体に残留した未転写トナー像や、中間転
写体からの再転写トナー像を、中間転写体上の元のトナ
ー像の上に再び転写することができ、クリーニング手段
を具備しなくても現像器内混色、ポジゴーストの発生し
ない良好な画像を得ることができる。したがって、像担
持体クリーニング手段、廃トナー搬送機講、トナー蓄積
容器を省略できるため、小型、低コストのフルカラー画
像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の画像形成装置の実施例１の全
体説明図である。

【図２】図２は本発明の画像形成装置の実施例１の現
像装置の説明図である。

【図３】図３は２色目のトナー像を１次転写する前の
状態を示す図である。

【図４】図４は２色目のトナー像を１次転写した後の
状態を示す図である。

【図５】図５は中間転写ベルトＢと像担持体ＰＲの周
長を等しくした場合、中間転写体Ｂに転写されずに像担
持体上に残った転写残りトナー像および中間転写体Ｂか
ら逆転写された像担持体上の逆転写トナー像が次に１次
転写領域Ｑ3を通過する際に中間転写体Ｂ上の同一画像
の本来のトナー像と位置ずれせずに重なることを説明す
る図である。

【図６】図６は転写部に流れる転写電流とトナーの転
写効率の一般的な関係を示す図である。

【図７】図７は中間転写ベルトＢに重ねて転写したフ
ルカラートナー像が２次転写された直後において、中間
転写ベルトＢ上に２次転写時の転写残りトナーが残って
おり、また、１次転写領域Ｑ3では４色目のトナー像Ｔ
Ｎ4の１次転写実行中であり且つ既に１次転写された４
色目の転写残りトナー像ＴＮRs4aがまだトナー像担持体
上に残っている状態を示す図である。

【図８】図８は前記図７の２次転写の続行中で且つ４
色目のトナー像ＴＮ4の最後の部分の１次転写が終了し
た直後の状態を示す図である。

【図９】図９は２次転写が終了した状態を示すであ
る。

【図１０】図１０は本発明の画像形成装置の実施例２
の説明図である。

【図１１】図１１は前記実施例１と比較するための画
像形成装置の比較例の説明図である。

【図１２】図１２は前記中間転写体を備えた一般的な
画像形成装置の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

Ｂ…中間転写体（中間転写ベルト）、ＣＬ2…中間転写
体クリーナ（ベルトクリーナ）、ＣＳＣ…帯電器、Ｄ…
現像装置、Ｆ…定着装置、ＪＳＣ…電荷調節用帯電器、
ＰＲ…像担持体、Ｑ0…帯電領域、Ｑ1…潜像書込位置、
Ｑ2…現像領域、Ｑ3…１次転写領域、Ｑ4…２次転写領
域、Ｑ5…定着領域、ＲＯＳ…潜像形成装置、Ｓ…記録
シート、ＳＨ…記録シート搬送装置、Ｔ1…１次転写
器、Ｔ2…２次転写器、ＴＲ1…給紙トレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島紀章神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者安東滋仁神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H030 AA04 AD01 AD03 AD04 AD05 BB02 BB24 BB42 BB44 BB46 BB54 2H032 AA05 AA15 BA02 BA05 BA09 BA18 BA21 BA23 BA26 BA30 CA13 DA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の要件（Ａ01）〜（Ａ05）を備えた
ことを特徴とする画像形成装置、（Ａ01）回転移動する
表面が前記表面に非接触の帯電器により帯電される帯電
領域、潜像形成装置により前記帯電された表面に異なる
色のトナー像に対応する静電潜像が順次形成される潜像
書込位置、前記表面に非接触の現像装置により前記異な
る色のトナー像に対応する静電潜像が対応する色のトナ
ー像に順次現像される現像領域、１次転写器により前記
トナー像が中間転写体に１次転写される１次転写領域を
順次通過する像担持体であって、前記回転移動する表面
に沿って前記１次転写後の像担持体表面の残留トナーを
クリーニングするクリーナが設けられていない前記像担
持体、（Ａ02）前記像担持体表面の静電潜像を非接触で
トナー像に現像する色の異なる複数の非接触型現像器を
有する前記現像装置、（Ａ03）回転移動する中間転写体
表面が、前記１次転写領域、２次転写器により１次転写
トナー像が記録シートに２次転写される２次転写領域、
中間転写体クリーナによりクリーニングされる中間転写
体クリーニング領域を順次通過する中間転写体、（Ａ0
4）前記像担持体表面の周長と同一の周長を有する前記
中間転写体、（Ａ05）給紙トレイに収容された記録シー
トを、前記２次転写領域、前記記録シートに２次転写さ
れたトナー像が定着装置により定着される定着領域に順
次前記記録シートを搬送する記録シート搬送装置。
【請求項２】下記の要件（Ａ06）を備えたことを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置、（Ａ06）画像形成
動作の最後の２次転写終了後、像担持体および中間転写
体を回転させながら中間転写体クリーナによる中間転写
体表面のクリーニングを所定期間行う画像形成終了時ベ
ルトクリーニング実行手段。
【請求項３】下記の要件（Ａ07）を備えたことを特徴
とする請求項１または２記載の画像形成装置、（Ａ07）
前記１次転写時に前記像担持体から前記中間転写体に転
写されずに像担持体表面に残った残りトナーと、または
前記１次転写時に前記中間転写体から前記像担持体表面
に逆転写された逆転写トナーの帯電電荷を通常の帯電極
性に調整する電荷調節手段。
【請求項４】下記の要件（Ａ08）を備えたことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれか記載の画像形成装
置、（Ａ08）トナー最大径をＭLとし、トナー投影面積
をＡとしたときのトナーの形状係数である外径形状係数
ＫMを下記式（１）で表した場合に外径形状係数ＫMが下
記式（２）を満たし、トナー周長をＰMとし、トナー投
影面積をＡとしたときのトナーの形状係数である周長形
状係数ＫPを下記式（３）で表した場合に周長形状係数
ＫPが下記式（４）を満たす前記トナー、ＫM＝（ＭL²／Ａ）（１００π／４）…………………………………（１）１００≦ＫM≦１４０…………………………………………………………（２）ＫP＝（ＰM²／Ａ）（１００／４π）…………………………………（３）１００≦ＫP≦１２０…………………………………………………………（４）。