JP2000250330A - 中間転写方式のカラー画像形成装置およびトナー除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 中間転写体１２上に形成されたカラー画像
を用紙２８に転写する２次転写装置３０に接してトナー
保持ローラ３４が設置される。トナー保持ローラ３４
は、転写時には２次転写装置３０上に付着したトナーを
受け取って一時的に保持し、クリーニング時にはその一
時的に保持したトナーを中間転写体に戻して中間転写体
用のクリーニング装置で除去する。 【効果】 用紙の裏汚れの発生を防止し、かつマシン
サイズを大きくすることなく高速化した中間転写方式の
カラー画像形成装置を構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカラー画像形成装置に
関し、特にたとえば中間転写方式によってカラー画像を
形成するカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー画像を形成する複写機、プ
リンタなどが実用化されてきており、これらは通常イエ
ロー、マゼンダ、シアンの３色またはこれにブラックを
加えた４色の画像を重ねてカラー画像を形成する。この
ようなカラートナー画像を転写材上に転写する方法とし
ては、転写ドラム方式、タンデム方式、中間転写方式、
あるいは多重現像方式など様々な方式がある。

【０００３】この中で中間転写方式は、各色の画像をそ
れぞれ感光体上で現像してカラー画像を形成し、この各
色画像を中間転写体上で重ね合わせて用紙に転写してカ
ラー画像を作成する方法である。この中間転写方式は、
他の転写方式と比べて、用紙（転写材）への転写および
給紙／排紙方法が通常のモノクロプリンタと同様の構造
であるため、様々な種類の用紙に画像を形成することが
できるという利点をもつ。

【０００４】しかし、中間転写方式は、中間転写体上に
１度画像を形成させた後に用紙に転写するため、高速化
には不利である。中間転写方式で高速出力する場合、中
間転写体付近に現像器を４つ並べた構成にし、中間転写
体上に順次画像を形成する方法がある。また、給紙間隔
を短くすることで用紙間隔を短くする方法もある。

【０００５】しかしながら、このように高速化対応を施
すと、中間転写体上に形成された画像と用紙サイズが異
なった場合は、中間転写体上のトナーが直接転写装置上
に付着してしまう。そのため、次に給紙される用紙の裏
面にトナーが付着し裏汚れが発生してしまうという問題
があった。また、中間転写体上への非作像時にも若干の
トナーがかぶりとなって発生することもあり、これが転
写装置に付着し用紙の裏汚れの原因になった。

【０００６】これを防止するために、転写装置にトナー
クリーニング用のブレードを設けている製品があるが、
この場合、掻き取られたトナーを保存しておくスペース
が必要となるため、マシンサイズが大きくなってしま
う。

【０００７】また、電気的にトナ−を中間転写体上に戻
すことも考えられるが、これは転写時と非転写時で電極
の切替えが必要であり、電極切り換え時間が必要とな
る。連続出力時などで用紙間隔が短い場合は、２次転写
ローラ上のトナーをクリーニングするのに十分な切り換
え時間が取れないため、このような方法では対応できな
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】中間転写体方式で高速
出力する場合、転写装置上に付着したトナーを掻き取っ
て保存しておくスペースが必要となるため、マシンサイ
ズが大きくなってしまうという問題があった。

【０００９】それゆえに、この発明の主たる目的は、用
紙の裏汚れの発生を防止しかつマシンサイズを大きくす
ることなく高速化することのできる、カラー画像形成装
置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、静電潜像が
形成される感光体、静電潜像からトナー画像を現像する
現像手段、感光体からトナー画像が転写される中間転写
体、中間転写体上に転写されたトナー画像を転写材に転
写する転写手段、および中間転写体に付着したトナーを
除去するクリーニング手段を備える画像形成装置におい
て、転写手段に関連して設けられ、転写手段上に付着し
たトナーを受け取って一時的に保持するトナー保持体を
設け、トナー保持体に一時的に保持されたトナーを中間
転写体に戻してクリーニング手段によって除去するよう
にしたことを特徴とする、カラー画像形成装置である。

【００１１】

【作用】転写時には、中間転写体、転写手段およびトナ
ー保持体の間に第１の電位勾配をかけて、転写手段上に
付着したトナーをトナー保持体へ移動させ一時的に保持
させる。そして、クリーニング時には、中間転写体、転
写手段およびトナー保持体の間に第２の電位勾配をかけ
て、トナー保持体に保持されたトナーを中間転写体に移
動させ、中間転写体用のクリーニング装置で除去する。

【００１２】

【発明の効果】この発明によれば、転写時には転写手段
上に付着したトナーはトナー保持体へ移動し転写手段上
はトナーが付着していない状態となり、用紙の裏汚れは
発生することはない。また、転写手段用のクリーニング
装置を設ける必要がなくなるのでマシンサイズを大きく
することなく高速化した中間転写方式のカラー画像形成
装置を構成することができる。

【００１３】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１４】

【実施例】図１に示すこの実施例のカラー画像形成装置
１０はベルト状の中間転写体１２を含み、中間転写体１
２には４つの感光体ユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃお
よび１４ｄが接触して並んでいる。

【００１５】詳しく説明すると、各々の感光体ユニット
１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄは、それぞれ感光
体１６ａ〜１６ｄ、帯電器１８ａ〜１８ｄ、露光装置２
０ａ〜２０ｄ、現像器２２ａ〜２２ｄおよびクリーニン
グ装置２４ａ〜２４ｄを備え、各感光体ユニット１４ａ
〜１４ｄの正面には、中間転写体１２を挟んで、１次転
写装置２６ａ〜２６ｄが設置される。

【００１６】また、中間転写体１２には、用紙２８を挟
んで、２次転写装置３０が設置され、２次転写装置３０
の一方は中間転写体１２の内側に２次転写装置３０と対
向して設置される２次転写装置対向部材３２によって押
圧される。２次転写装置３０の他方にはさらにトナー保
持ローラ３４が接して設置され、２次転写装置３０、２
次転写装置対向部材３２およびトナー保持ローラ３４に
は、図２および図３に示すように、電気勾配が加えられ
る。

【００１７】以上のように構成されたカラー画像形成装
置１０によってカラー画像を形成するのには、中間転写
体１２上にカラー画像を作成した後、それを２次転写装
置３０によって用紙２８上に転写すればよい。

【００１８】中間転写体１２上にカラー画像を形成する
ためには、各感光体ユニット１４ａ〜１４ｄで各色のト
ナー画像を形成し、それぞれのトナー画像を色ずれのな
いように中間転写体１２上に転写する。

【００１９】詳しく説明すると、まず１色目（イエロ
ー）のトナー画像を形成するために、感光体ユニット１
４ａ中の感光体１６ａ上に帯電器１８ａおよび露光器２
０ａで静電潜像を形成し、その静電潜像を現像器２２ａ
で現像して１色目のトナー画像を形成する。そして、こ
の感光体１６ａ上に形成された１色目のトナー画像は、
１次転写装置２６ａによって電気的に中間転写体１２上
に転写される（１次転写）。

【００２０】なお、感光体１６ａ上の未転写トナーはク
リーニング装置２４ａにおいて掻き取られる。そして、
クリーニングされた感光体ユニット１４ａは次のトナー
画像の形成の準備に入る。

【００２１】次に、１色目と同様な手順で、２色目（マ
ゼンダ）のトナー画像、３色目（シアン）のトナー画像
および４色目（ブラック）のトナー画像を各々の感光体
ユニット１４ｂ〜１４ｄで形成し、各々の１次転写装置
２６ｂ〜２６ｄによって中間転写体１２上に転写して重
ね合わせれば、中間転写体１２上にカラー画像を形成す
ることができる。

【００２２】そして、中間転写体１２上に形成されたカ
ラー画像は、２次転写装置３０によって電気的に用紙２
８に転写される（２次転写）。なお、このときに発生す
る中間転写体１２上の残留トナーは、中間転写体１２に
接して設置されるクリーニング装置３６によって掻き取
られる。

【００２３】図２は２次転写時におけるトナー３８の動
きを示している。２次転写装置対向部材３２、２次転写
装置３０およびトナー保持ローラ３４には、高圧電源４
０、４２および４４がそれぞれ接続され、高圧電源４
０、４２および４４は各部材間に電位勾配を加える。な
お、この実施例では、トナー３８にはマイナストナーを
使用している。

【００２４】通常、２次転写時には、トナー３８が中間
転写体１２から２次転写装置３０へ移動するように電気
勾配が加えてあるが、この実施例では、さらに、トナー
３８が２次転写装置３０からトナー保持ローラ３４へ移
動するように電気勾配がかけられている。

【００２５】つまり、高圧電源４０の電圧をＶ１、高圧
電源４２の電圧をＶ２、高圧電源４４の電圧をＶ３とす
ると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３となるように電位勾配がかけら
れる。

【００２６】ただし、トナー３８にプラストナーを用い
る場合は、電位勾配は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３となる。

【００２７】なお、これらの電圧の大小関係は絶対値で
はない。

【００２８】したがって、例えば、Ｖ１＝−２０００
ｖ、Ｖ２＝−１０００ｖおよびＶ３＝０ｖとすることに
よって、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３となるように電位勾配をかけ
ることができる。また、Ｖ１＝−１０００ｖ、Ｖ２＝０
ｖおよびＶ３＝＋１０００ｖとすることによって、Ｖ１
＜Ｖ２＜Ｖ３となるように電位勾配をかけることもでき
る。

【００２９】よって、例えば、２次転写時に中間転写体
１２上のトナー画像と用紙２８のサイズが異なってトナ
ー３８が２次転写装置３０上に付着してしまっても、ト
ナー３８は電気勾配によって２次転写装置３０上からト
ナー保持ローラ３４上へ移動させられ、２次転写装置３
０上には残らない。したがって、次に給紙される用紙２
８の裏面にトナー３８が付着することはなく、用紙２８
の裏汚れが発生することはなくなる。

【００３０】図３はトナー保持ローラ３４上のトナー３
８をクリーニングする際の、トナー３８の動きを示して
いる。

【００３１】常に、図２に示すような電気勾配をかけて
いると、トナー保持ローラ３４上に多量のトナー３８が
集まってしまい、これがこぼれるとマシン内部を汚す原
因となるため、定期的にトナー保持ローラ３４上のトナ
ー３８をクリーニングする必要がある。

【００３２】そこで、例えば、連続出力などの用紙２８
への出力がすべて終了した待機時に、トナー保持ローラ
３４上のトナー３８をクリーニングするために、先とは
反対に、トナー３８をトナー保持ローラ３４から２次転
写装置３０へ移動させ、さらに、中間転写体１２に移動
させるように電位勾配がかけられる。

【００３３】つまり、高圧電源４０の電圧をＶ１、高圧
電源４２の電圧をＶ２、高圧電源４４の電圧をＶ３とす
ると、先の転写時とは反対に、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３となる
ように電位勾配がかけられる。

【００３４】逆に、トナー３８にプラストナーを用いる
場合は、電位勾配は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３となる。

【００３５】したがって、例えば、Ｖ１＝＋２０００
ｖ、Ｖ２＝＋１０００ｖおよびＶ３＝０ｖとすることに
よって、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３となるように電位勾配をかけ
ることができる。また、Ｖ１＝＋１０００ｖ、Ｖ２＝０
ｖおよびＶ３＝−１０００ｖとすることによって、Ｖ１
＞Ｖ２＞Ｖ３となるように電位勾配をかけることもでき
る。

【００３６】なお、図２および図３に示す各部材３０、
３２および３４のいずれか１つをアース電極に設定する
ことがコスト面からみて有利であるが、上で述べた所定
の電位勾配を形成することができれば、各部材のプラ
ス、マイナスあるいはアースは任意に設定して良い。

【００３７】よって、クリーニング時には、トナー保持
ローラ３４上に付着していたトナー３８は２次転写装置
３０を介して中間転写体１２上に移動させられ、中間転
写体１２によってクリーニング装置３６に運ばれ掻き取
られる。したがって、２次転写装置３０にクリーニング
装置を設ける必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】２次転写時における電位勾配を示したものであ
る。

【図３】クリーニング時における電位勾配を示したもの
である。

【符号の説明】

１０ …カラー画像形成装置 １２ …中間転写体 ２８ …用紙 ３０ …２次転写装置 ３２ …２次転写装置対向部材 ３４ …トナー保持ローラ ３６ …クリーニング装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像が形成される感光体、前記静電潜
   像からトナー画像を現像する現像手段、前記感光体から
   前記トナー画像が転写される中間転写体、前記中間転写
   体上に転写されたトナー画像を転写材に転写する転写手
   段、および前記中間転写体に付着したトナーを除去する
   クリーニング手段を備える画像形成装置において、 前記転写手段に関連して設けられ、前記転写手段上に付
   着したトナーを受け取って一時的に保持するトナー保持
   体を設け、前記トナー保持体に一時的に保持されたトナ
   ーを前記中間転写体に戻して前記クリーニング手段によ
   って除去するようにしたことを特徴とする、カラー画像
   形成装置。
2. 【請求項２】前記転写手段から前記トナー保持体へトナ
   ーを移動させる第１移動手段、および前記トナー保持体
   から前記中間転写体にトナーを移動させる第２移動手段
   を備える、請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】前記第１移動手段は前記中間転写体、前記
   転写手段および前記トナー保持体の間に第１の電位勾配
   を形成する第１電位勾配形成手段を含む、請求項２に記
   載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】前記第２移動手段は前記中間転写体、前記
   転写手段および前記トナー保持体の間に第２の電位勾配
   を形成する第２電位勾配形成手段を含む、請求項２また
   は３に記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】感光体上に形成されたトナー画像を中間転
   写体を介して転写手段によって転写材上に転写するカラ
   ー画像形成装置におけるトナー除去方法であって、
   （ａ）前記転写手段に付着したトナーを別の場所で一時
   的に保持し、（ｂ）前記別の場所から前記中間転写体上
   にトナーを戻し、そして（ｃ）前記中間転写体に戻され
   たトナーを中間転写体用のクリーニング装置で除去す
   る、トナー除去方法。