JPH10123792A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像形成部、中間転写部をユニット化して、か
つ転写ローラにトナーと同極性の電圧を印加して、転写
ローラの表面に付着するトナーを中間転写ベルトに静電
気的に戻すことにより、メンテナンス性、使い勝手が良
いカラー画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像形成ユニット１０群と、導電性の中間
転写ベルト１９を備えた中間転写ユニット２９と、中間
転写ベルト１９に接する像担持体１２を切り替える移動
手段と、中間転写ベルト１９に受像紙を押し付けて、前
記中間転写ベルト１９上のトナー像を受像紙に再転写す
る導電性の転写ローラ３０と、転写電源３２とを備え、
転写ローラ３０を中間転写ベルト１９に押し付けて、か
つ転写ローラ３０の表面に付着しているトナーと同極性
の電圧を転写電源３２によって転写ローラ３０に印加し
て、トナーを中間転写ベルト１９に静電気的に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、ファクシミ
リ、プリンター等のカラー画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスではパーソナルコンピュ
ターを中心とした機器の充実により、カラーディスプレ
イを用いた文書作成や編集が行われている。しかしなが
ら、作成した文章を用紙に印字する出力装置は、白黒機
が中心である。これは、現存するカラー出力装置では、
性能や価格上の問題が大きいためである。

【０００３】電子写真方式のカラー出力装置も、普通紙
印字が可能である。これらのカラー出力装置は、中間調
再現に優れ、印字スピードが速いなどの利点がある。し
かし、装置が複雑なためメンテナンスに費用がかかり、
白黒出力装置と比べると１０〜５０倍のコスト高にな
る。このため、現状では十分に普及していない。

【０００４】電子写真方式のカラー出力装置では、まず
原画像を光学的または電気的に色分解する。次に、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各色に応じた潜像形成の後、
各色に対応した帯電粉体粒子（トナー）で顕像化する。
前記工程は白黒機と同様である。だだし、白黒機とは、
これら各色を転写材上に重ねる工程が異なっている。

【０００５】図４に特開平６−１９３３１号公報、特開
平６−１９３３２号公報に提案されているカラー出力装
置の構成概略を示す。

【０００６】以下、動作を説明する。カラー原稿をイメ
ージスキャナ（図示せず）で読みとり、イエロー、マゼ
ンタ、シアンと黒の情報を得る。これらの情報は一時的
にメモリに保存される。カラー画像の形成は、図示した
装置に順次にカラー信号を送り行われる。

【０００７】まず、露光手段１５１によって感光ドラム
１５０にイエローの潜像が形成される。潜像形成は、通
常の白黒出力装置と同様である。現像装置１５２は、回
転してイエロー（Ｙ）現像器を感光ドラム１５０に押し
当て、潜像をイエロートナーで顕像化させる。転写ドラ
ム１５６上には、画像形成に同期させた給紙ローラ１６
４によって受像紙が供給される。受像紙は転写ドラム１
５６上に、静電力で吸着している。

【０００８】感光ドラム１５０上のイエロー像は、転写
帯電器１５７により受像紙上に転写される。転写後の感
光ドラム１５０はクリーニング装置１５８によって転写
残留トナーが除去され、コロナ放電器１５４によって帯
電され、次の潜像形成へ移る。

【０００９】イエロー信号の画像が全て受像紙上に転写
されると、次にマゼンタ（Ｍ）の画像形成がイエローと
同様に行われる。さらにマゼンタの画像形成に引き続
き、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の画像形成が順次行われ
る。転写ドラム１５６上の受像紙には、イエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の画像が順次重ねられる。黒の画像形
成が終了すると同時に受像紙は転写ドラム１５６から剥
がされ、転写ベルト１６０を通って、定着器１６２に至
る。この定着器１６２によって、画像は受像紙上に定着
される。

【００１０】前記のカラー画像形成方法とは異なり、受
像紙の通紙性を考慮した方法もある。例えば特開平２−
１８３２７６号公報には、像担持体上に形成したトナー
像を、いったん中間転写ベルトに４色共保持した後、受
像紙に一括して転写する方法が提案されている。この方
法には、周長の長いベルト状の像担持体を用いる。この
像担持体の周囲に現像装置を配置し、一色毎に像担持体
に現像器を押しつけトナー像を形成した後、中間転写ベ
ルト上に転写する。２色目以降は中間転写ベルト上にト
ナー像が重ねられる。このように複数色のトナー像を中
間転写ベルト上に、いったん形成してから受像紙に一括
して転写する。

【００１１】また、特開平４−２６３２７６号公報に
は、転写ローラを用いて像担持体上に形成されたトナー
像を受像紙に転写する画像形成装置が提案されている。
特開平４−２６３２７６号公報には、転写ローラ上に付
着したトナー像を専用のトナー回収ローラで、画像形成
時以外に転写ローラに接触させるトナー除去方法が提案
されている。さらに、特開昭５２−４５３４４号公報に
は、像担持体から受像紙にトナー像を転写した後、転写
ローラにトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加して転
写ローラ上に付着したトナーを静電的に戻す方法が提案
されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなカラー画像形成方法では、以下のような問題があ
った。 （１）受像紙を転写ドラムに巻き付けて、カラー３色と
黒の像を形成するので、受像紙の転写ドラムへの吸着、
剥離のプロセスを必要とする。このため、受像紙通路が
複雑となり紙詰まりの原因となる。特に静電力を利用す
る吸着と剥離は、使用環境や受像紙の物性状態に左右さ
れるため安定性を欠き信頼性を損なう。 （２）前記のような方法では、受像紙に感光ドラムから
直接転写を行うので、画像の劣化が最小限にできるとい
う利点を有する。しかし、前記したように受像紙の保持
が複雑であるため、メンテナンスサイクルが高く、コス
トアップとなる。このことが、カラー出力装置の普及を
妨げる一因となっている。したがって、受像紙の通路の
簡便化と高画質維持の両立が可能となれば、カラー出力
装置は飛躍的に普及すると考えられる。 （３）中間の媒体に像担持体からトナー像を一旦転写
し、さらに受像紙に転写する方法では、２回の像転写が
行われるため画像劣化が起こる。また、中間媒体上にト
ナーが残留し、放置すると画像上の汚れとなり、画質を
ことごとく劣化させる。さらに、受像紙が詰まった場合
に備え簡便かつ確実なトナー除去手段が必要となる。単
に、受像紙の通路を簡素化するだけではメンテナンス性
は改善できず、これら像形成プロセス上の課題とトナー
除去の課題を解決する必要がある。 （４）転写ローラに専用のトナー除去ローラを用いて、
表面のトナーを除去する方法では、除去したトナーを溜
め込み一定量溜まると交換が必要であり、メンテナンス
性が劣る。 （５）静電的にトナーを戻す方法は、メンテナンス性は
改善されるが、像形成のタイミングの合間をぬって実施
しなければならないなどシーケンス制御が複雑になる。

【００１３】本発明のカラー画像形成装置は、前記の問
題を解決するものであり、メンテンアス性の優れた低コ
スト、高画質のカラー画像形成装置を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成させるた
めに、本発明の第一番目のカラー画像形成装置は、回動
可能な像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段
と、それぞれ色の異なる現像剤を有し前記像担持体上に
それぞれ色の異なるトナー像を形成できる現像手段とを
備えた複数の像形成ユニットを円環状に並べた回転可能
な像形成ユニット群と、前記像形成ユニット群によって
形成された複数色のトナー像を搬送する導電性の中間転
写ベルトを備えた中間転写ユニットと、前記中間転写ベ
ルトに一色分のトナー像が転写される毎に前記像形成ユ
ニット群を回転させて、前記中間転写ベルトに接する前
記像担持体を次の異なる像担持体に切り替える移動手段
と、前記中間転写ベルトに受像紙を押し付けて、前記中
間転写ベルト上の前記トナー像を前記受像紙に再転写す
る導電性の転写ローラと、前記転写ローラに電圧の印加
ができる極性の切り替えが可能な転写電源とを備えたカ
ラー画像形成装置であって、前記転写ローラを前記中間
転写ベルトに押し付けて、かつ前記転写ローラの表面に
付着しているトナーと同極性の電圧を前記印加電源によ
って前記転写ローラに印加して、前記転写ローラの表面
に付着しているトナーを前記中間転写ベルトに静電気的
に戻す前記転写ローラの静電クリーニングを行うことを
特徴とする。

【００１５】前記のようなカラー画像形成装置によれ
ば、転写ローラの表面に付着するトナーを中間転写ベル
トに静電気的に戻すことにより、転写ローラのトナー汚
れを効率よく除去できる。このため、専用のクリーニン
グ部材を用いたり、複雑なシーケンスを用いて除去する
場合に比べ、メンテナンス性が格段に向上し、使い勝手
が良い。

【００１６】前記第一番目のカラー画像形成装置におい
ては、前記像形成ユニットまたは前記中間転写ユニット
を交換によって新たに装置本体に装着したときに、前記
転写ローラの静電クリーニングを行うことが好ましい。

【００１７】前記のようなタイミングで静電クリーニン
グを行えば、一定量のプリントを終了した後であるの
で、転写ローラの表面にトナーの蓄積が予想され有効で
ある。

【００１８】また、前記第一番目のカラー画像形成装置
においては、前記中間転写ベルトと前記転写ローラとの
間に供給する受像紙を積み重ねた給紙トレイを備え、前
記給紙トレイに新たに受像紙を補給したときに、前記転
写ローラの静電クリーニングを行うことが好ましい。

【００１９】前記のようなタイミングで静電クリーニン
グを行えば、カセットトレイ内部の受像紙３７を使い切
ったときであり、転写ローラの表面にトナーの蓄積が予
想され有効である。

【００２０】次に、本発明の第二番目のカラー画像形成
装置は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電さ
せる帯電手段と、それぞれ色の異なる現像剤を有し前記
像担持体上にそれぞれ色の異なるトナー像を形成できる
現像手段とを備えた複数の前記像形成ユニットを円環状
に並べた回転可能な像形成ユニット群と、前記像形成ユ
ニット群によって形成された複数色のトナー像を搬送す
る導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上に
付着した不要なトナーを除去し、前記中間転写ベルトと
接触、離隔が可能なクリーニングブレードとを備えた中
間転写ユニットと、前記中間転写ベルトに一色分のトナ
ー像が転写される毎に前記像形成ユニット群を回転させ
ることにより、前記中間転写ベルトに接する前記像担持
体を次の異なる像担持体に切り替える移動手段と、前記
中間転写ベルトに受像紙を押し付けて、前記中間転写ベ
ルト上の前記トナー像を前記受像紙に再転写する導電性
の転写ローラと、前記中間転写ベルトに電圧の印加がで
きる極性の切り替えが可能な中間転写電源とを備えたカ
ラー画像形成装置であって、前記中間転写ベルトに接触
して前記中間転写ベルト上の不要なトナーの除去中の前
記クリーニングブレードを前記中間転写ベルトから離
し、かつ前記中間転写電源によってトナーと同極性の電
圧を前記中間転写ベルトに印加し、前記中間転写ベルト
表面に付着するトナーを前記像担持体に静電気的に戻す
前記中間転写ベルトの静電クリーニングを行うことを特
徴とする。

【００２１】次に、前記第一番目のカラー画像形成装置
においては、前記中間転写ベルト上に付着した不要なト
ナーを除去し、前記中間転写ベルトと接触、離隔が可能
なクリーニングブレードと、前記中間転写ベルトに電圧
の印加ができる極性の切り替えが可能な中間転写電源と
を備え、前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベ
ルト上の不要なトナーを除去している前記クリーニング
ブレードを前記中間転写ベルトから離し、かつ前記中間
転写電源によってトナーと同極性の電圧を前記中間転写
ベルトに印加し前記中間転写ベルト表面に付着するトナ
ーを前記像担持体に静電気的に戻す前記中間転写ベルト
の静電クリーニングを行うことが好ましい。

【００２２】また、前記中間転写ベルトの静電クリーニ
ングを行う前記第一番目のカラー画像形成装置と前記第
二番目のカラー画像形成装置においては、前記中間転写
ユニットに除去されたトナーを溜める廃トナーボックス
と、前記廃トナーボックスがトナーで満杯になったこと
を検知するトナーセンサーとを備え、前記トナーセンサ
ーが満杯を検知したときに、前記中間転写ベルトの静電
クリーニングを行うことが好ましい。

【００２３】前記のように、中間転写ベルト表面に付着
するトナーを像担持体に静電気的に戻すカラー画像形成
装置によれば、廃トナーが溢れることを防止できるの
で、装置異常を引き起こすことなく、プリント動作を行
うことができる。

【００２４】また、前記中間転写ベルトの静電クリーニ
ングを行う前記第一番目のカラー画像形成装置と前記第
二番目のカラー画像形成装置においては、前記像形成ユ
ニットの内、黒色の現像材を有する像形成ユニットの前
記像担持体を前記中間転写ベルトに接触させて、前記中
間転写ベルト上に付着するトナーを前記像担持体に静電
的に戻すことが好ましい。

【００２５】前記のようなカラー画像形成装置によれ
ば、像形成ユニットの像担持体における混色を防止する
ことができる。

【００２６】また、前記像担持体を前記中間転写ベルト
に接触させ、かつ前記転写ローラを前記中間転写ベルト
に接触させて、前記中間転写ベルトに前記転写ローラに
印加する電圧より低い電圧を印加して、前記中間転写ベ
ルトに付着するトナーを前記像担持体に静電的に戻す前
記中間転写ベルトの静電クリーニングと、前記転写ロー
ラに付着するトナーを前記中間転写ベルトを経由させ
て、前記像担持体に静電的に戻す前記転写ローラのに静
電クリーニングとを同時に行うことが好ましい。

【００２７】また、前記中間転写ベルトと転写ローラと
の静電クリーニングを同時に行う場合においては、前記
中間転写ベルトに印加する電圧と前記転写ローラに印加
する電圧とを、それぞれ別の電源により印加することが
好ましい。

【００２８】前記のように、同時クリーニングを行うカ
ラー画像形成装置によれば、中間転写ベルトと転写ロー
ラとの静電クリーニングを同時に行うことができるの
で、トナー汚れを効率良く除去できる。

【００２９】また、前記第一番目、第二番目のカラー画
像形成装置においては、前記像担持体の駆動を前記中間
転写ベルトの駆動源から取り、前記現像手段は、前記中
間転写ベルトにトナー像を転写した後、前記像担持体上
に残留したトナーを除去する手段と兼用であることが好
ましい。

【００３０】前記のようなカラー画像形成装置によれ
ば、駆動トルクを軽減できるので、像担持体上に形成さ
れたトナー像を中間転写ベルトに１：１の面速度比で転
写が可能となり、記録時の像担持体の面速度が一定とな
り良好な画像が得られる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカラー画像形成装
置の一実施形態について、図面を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施形態１における
カラー画像形成装置の構成概略図である。以下、（ａ）
〜（ｉ）の項目に分けて説明する。

【００３２】（ａ）像形成ユニット 図１において、１０は像形成ユニットで、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒の４色分のユニットによって、ユニ
ット群を形成する。それぞれの像形成ユニット１０は、
像担持体１２（φ３０ｍｍ）と現像器１６を組み合わせ
た現像部と、帯電ローラ１４とクリーニングブレード１
７を組み合わせたトナー回収部の二つのブロックからな
る。ユニット群は、ユニット回転装置１８によって、ユ
ニット群の中心部を中心として、反時計方向に回転が可
能である。後記する中間転写ベルト１９と接触する作像
位置では、現像部が帯電ローラ１４の下部に位置し、ト
ナー回収部は上部に位置する。

【００３３】２０は露光手段で、像形成ユニット１０の
現像部とトナー回収部間に設けた、ほぼ平行なスリット
を通し、ユニット群の中心の近傍にある反射ミラー２１
を介して一つの像形成ユニット１０に露光できるように
配置されている。反射ミラー２１は、像形成ユニット１
０の回転には連動せず、固定されたままである。像形成
ユニット１０は、装置本体の上部に取り付けられた開閉
扉１００を開けば、装置外部への取り出しが可能であ
る。

【００３４】（ｂ）中間転写ベルト １９は中間転写ベルトで、Ａ４版の一枚分の画像が保持
できるように周長は３７７ｍｍである。この中間転写ベ
ルト１９は、絶縁性樹脂中に導電性のフィラーを混錬し
た材料を、押し出し機にてフィルム化したものである。
本実施形態１のものは、前記絶縁性樹脂としてポリカー
ボネート樹脂を用い、これに導電性カーボンを加えフィ
ルム化したものを用いた。フィルムの厚みは約１５０μ
ｍであった。なお、樹脂中に酸化防止剤、分散助剤、離
型部材等を混合してもよい。

【００３５】中間転写ベルト１９の固有抵抗値は１０５
〜１０１１Ω・ｃｍの範囲が好ましい。１０５Ω・ｃｍ
を下回ると像担持体１２や、後記する受像紙への像転写
を行う導電性ローラへの放電が起こる。一方、１０１１
Ω・ｃｍを越えると、中間転写ベルト１９を構成する導
電部の樹脂比率が高まることになり印加電圧が高くな
り、環境変動が大きい等の不都合が生じる。本実施形態
１のものの固有抵抗値は、約１０７〜１０８Ω・ｃｍで
あった。また、表面粗さは、１０点平均粗さで約８〜１
０μｍであった。表面粗さは、用いるトナーの粒径の近
似の値以下に抑えることが好ましい。これは、中間転写
ベルト１９からトナーをクリーニングして除去するため
である。

【００３６】中間転写ベルト１９の構成は前記のものに
限らない。例えば、絶縁性の基材上に導電層を塗布した
ものでも良い。この場合は絶縁性の基板として、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリア
ミド、ポリウレタン等が好ましい。導電層は、前記した
ように絶縁性樹脂中に導電性フィラーを分散させたもの
を、スプレーや浸漬塗布によって形成する。

【００３７】（ｃ）中間転写ユニット 中間転写ベルト１９は、直径１５ｍｍの架張ローラ２
２、２３と直径３０ｍｍの架張ローラ２４と駆動ローラ
２５によって架張されている。それぞれのローラは厚み
１ｍｍのアルミニウムの中空パイプから成り、架張ロー
ラ２２、駆動ローラ２５は接地する。架張ローラ２３
は、中間転写電源３１に接続されている。この中間転写
電源３１は中間転写ベルト１９に印加するためのもので
ある。トナーの帯電極性と同じ極性の電圧の印加と、逆
の極性の電圧の印加の両方が可能である。中間転写ベル
ト１９への給電位置は、像担持体１２と中間転写ベルト
１９の接触位置から、中間転写ベルト１９が回転移動す
る下流側にする。これは中間転写ベルト１９は前記のよ
うに抵抗体から構成しているので、下流側から転写する
と転写ニップの上流側の電圧は低くなり前飛び現象（転
写部位以前にトナーが飛翔し、像を乱す現象）を回避す
るためである。

【００３８】２６は中間転写ベルト１９上に付着した不
要なトナーを除去するクリーニングブレードである。こ
のクリーニングブレード２６は、厚さ２ｍｍのウレタン
ゴムから成り、厚さ１．５ｍｍの鉄板上に固定され、こ
の鉄板から約１０ｍｍ突き出し（自由端の長さ１０ｍ
ｍ）ており、中間転写ベルト１９に約１ｍｍ圧接させた
接触が可能である。さらに、中間転写ベルト１９と離し
て保持することができる。このように、接触と離隔の切
り替えが可能であるため、必要時のみ中間転写ベルト１
９のクリーニングができる。２７は、クリーニングブレ
ード２６によって集められた不要トナーを溜め込む廃ト
ナーボックスである。２８は廃トナーボックス２７の満
杯を検知する廃トナー満杯センサーである。廃トナー満
杯センサー２８は、重さを検知することにより、廃トナ
ーボックス２７が満杯になると、マイクロスイッチを押
す構成をしている。

【００３９】前記の中間転写ベルト１９、架張ローラ２
２、２３、２４、駆動ローラ２５、ベルトクリーニング
部材２６、廃トナーボックス２７、廃トナー満杯センサ
ー２８は、中間転写ユニット２９として一体に構成され
ている。中間転写ユニット２９は、装置本体の中間転写
ユニット取り出し扉１０１から装置外部に取り出しが可
能で、容易に交換が可能である。

【００４０】（ｄ）転写ローラ ３０は転写ローラで、受像紙３７を中間転写ベルト１９
に押し付けることにより中間転写ベルト１９のトナー像
を受像紙３７に再転写する。転写ローラ３０は、外径が
１９ｍｍであり、直径１０ｍｍの金属シャフト上に、ポ
リウレタンゴムにリチウム塩やカーボン等の導電性フィ
ラーを含ませた導電性の発泡した弾性ゴムから成る。抵
抗値は１０７〜１０９Ωである。抵抗値の測定は、転写
ローラ３０を接地した金属板に押し当て、金属シャフト
に５００Ｖの電圧を印加して測定する。転写ローラ３０
は、トナー像を像担持体１２から中間転写ベルト１９上
に転写を行っている間は、中間転写ベルト１９から離し
ている。受像紙３７にトナー像を転写するときは、受像
紙３７を中間転写ベルト１９に押し付けるまで移動し、
トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。３２は転
写ローラ３０に電圧を印加するための転写電源で、正負
の両極性の印加が自在にできる。

【００４１】（ｅ）給紙ローラ、その他各ローラ ３８は給紙ローラで、受像紙３７をカセットトレイ４０
から受像紙を一枚ずつ搬送する。カセットトレイ４０に
は、枚葉の受像紙３７を２５０枚まとめてセットでき
る。４２はタイミングローラで、金属ローラ４３と対向
接触しており給紙された受像紙３７を画像信号の画像先
端に合わせて転写部位に送り出すローラである。金属ロ
ーラ４３には紙粉取りスクレーパを付けてもよい。

【００４２】４６は受像紙上のトナーを固着させるため
のヒートローラで、表面にフッ素コートを施し、内部に
は加熱用のハロゲンランプを有している。４８は、定着
に必要な圧力を加えるためのバックアップローラで、硬
度の低いシリコーンゴムからできている。５０は微小な
シリコンオイルをしみこませたウェッブで、ヒートロー
ラ４６の表面に接触している。この定着工程を経て受像
紙３７は装置外に排出される。

【００４３】像形成ユニット１０の像担持体１２は３３
ｍｍ／ｓの面速度で回転している。像担持体１２と中間
転写ベルト１９との速度差は約０〜５％が適当である。
転写ローラ２８と中間転写ベルト１９もほぼ同等の速度
差で回転している。

【００４４】（ｆ）カラー画像の中間転写ベルトへの転
写プロセス 以下、図１を用いてカラー画像を転写するプロセスを、
順に説明する。カラー画像を転写する場合は、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の
順で作像される。まず、イエローの画像信号が送られて
くると、像形成ユニット群が回転装置１８によって回転
する。そして、イエローの像形成ユニット１０が中間転
写ベルト１９との接触位置で停止する。

【００４５】露光手段２０からは、イエローの画像信号
に応じたレーザー光が発せられ、通常の白黒プリンター
と同様に、帯電、潜像形成、現像工程を経て、トナー像
が像担持体１２上に形成される。

【００４６】本実施形態１では、像担持体１２は負帯電
タイプの有機感光体、トナーも負帯電の反転現像方式を
用いた。このイエローのトナー画像は、中間転写電源３
１によって架張ローラ２３を介して電圧を印加された中
間転写ベルト１９上に転写される。このときの印加電圧
は約＋７００Ｖで、クリーニングブレード２６は、中間
転写ベルト１９から離れている。中間転写ベルト１９に
転写できずに像担持体１２上に残留したトナーは、クリ
ーニングブレード１７によって除去され、再度顕像化プ
ロセスに供せられる。

【００４７】イエローの一画面の画像形成が終了する
と、中間転写ベルト１９は、トナー像を保持していない
部分が像担持体１２と接触する位置でいったん停止す
る。中間転写べルト１９上の停止させる位置は、Ａ４版
画像を縦に送ると最先端部と最後端部間は約８０ｍｍで
あり、像形成ユニット１０の帯電位置から転写位置まで
の距離を考え合わせて設定する。

【００４８】中間転写ベルト１９が停止すると、再び回
転装置１８によって像形成ユニット１０群は回転し、次
のマゼンタ像形成ユニット１０が中間転写ベルト１９と
接触できる位置で回転が停止する。イエローの画像形成
と同様のプロセスを経て、マゼンタのトナー像が像担持
体１２上に形成される。中間転写ベルト１９の前記イエ
ロー画像の先端位置を合わせて、中間転写ベルト１９は
再び回転を始める。中間転写電源３１によって、イエロ
ーの場合と同様に約＋７００Ｖの電圧が印加されて、中
間転写ベルト１９上のイエロートナー像の上にマゼンタ
トナー像が重ねて転写される。同様なプロセスを経て、
シアン像が中間転写ベルト１９上に重ね合わされる。

【００４９】（ｇ）カラー画像の受像紙への転写プロセ
ス さらに、ブラック像を中間転写ベルト１９上に重ね合わ
せはじめると、これまで中間転写ベルト１９上に重ね合
わせた３色のトナー像の後端部が、受像紙３７への再転
写部位を通過する。このタイミングをみて、転写ローラ
３０が、中間転写ベルト１９に接触すべく移動する。移
動と同時に転写電源３２によって転写ローラ３０にトナ
ーの帯電極性と反対の極性である正の電圧が印加され
る。受像紙３７はカセットトレイ４０から給紙ローラ３
８で１枚給紙される。画像の先端のタイミングと合わせ
て受像紙３７をタイミングローラ４２で中間転写ベルト
１９と転写ローラ３０の接触部に送り込む。したがっ
て、４色目のブラック像を中間転写ベルト１９上に転写
中には同時に受像紙３７へ中間転写ベルト１９上で重ね
合わせれた４色トナー像の再転写も行われていることに
なる。

【００５０】中間転写ベルト１９上に重ね合わされた４
色のトナー像の受像紙３７への再転写が始まると、中間
転写ベルト１９上の非画像領域に合わせて、クリーニン
グブレード２６は中間転写ベルト１９に接触する。受像
紙３７への再転写後、中間転写ベルト１９上に残留した
トナーの除去を開始する。クリーニングブレード２６で
集められたトナーは、スクリューバネ（図示せず）で廃
トナーボックス２７に搬送される。受像紙３７に中間転
写ベルト１９上の全ての画像の再転写が終了すると、転
写ローラ３０は中間転写ベルト１９から離れる。また、
クリーニングブレード２６も、中間転写ベルト１９上の
残留するトナーの除去が終了すると中間転写ベルト１９
から離れる。一方、受像紙３７上に重ね合わされたトナ
ー像は、ヒートローラ４６とバックアップローラ４８の
間を通り、定着されて装置外部に搬送される。

【００５１】（ｈ）転写ローラ上に付着したトナー除去
のタイミング 次に、転写ローラ３０上に付着したトナーの除去のタイ
ミングと方法について説明する。前記のように、カラー
複写を行った後、転写ローラ３０は中間転写ベルト１９
から離れる。このため、プリントの直後には転写ローラ
上に付着したトナーを静電的に中間転写ベルト１９へ戻
すことができない。したがって、本実施形態１では、ト
ナー除去のタイミングとしては電源を投入したとき、受
像紙３７が装置内部に詰まったとき、これを除去した後
に装置が復帰したとき、像形成ユニット１０をトナー切
れや何らかの異常時に装置本体より取り出し新しい像形
成ユニット１０と交換したとき、中間転写ユニット２９
の廃トナーボックス２７の満杯を廃トナーセンサー２８
が通知して中間転写ユニット２９を交換したとき、中間
転写ユニット２９に異常があり交換したとき、カセット
トレイ４０中に受像紙３７が無くなり新たに受像紙３７
を補給する為にカセットトレイ４０を装置本体から引き
出し再装着したときが考えられる。

【００５２】この中で、特に像形成ユニット１０を交換
したときでは、一定量のプリントを終了した後であるの
で、転写ローラ３０の表面にトナーの蓄積が予想される
ため有効である。さらに、新しい像形成ユニット１０を
初期的にエージングするため、装置をイニシャル運転す
る時間を利用できるため有効である。また、カセットト
レイ４０に新たに受像紙３７を補給するときでも、カセ
ットトレイ４０内部の受像紙３７を使い切った時点であ
り、やはり、転写ローラ３０の表面にトナーの蓄積が予
想され有効である。

【００５３】（ｉ）転写ローラ上に付着したトナー除去
の方法 転写ローラ上に付着したトナー除去は、具体的には転写
ローラ３０を中間転写ベルト１９に押し付け、転写電源
３２からトナーの帯電極性と同極性の電圧を転写ローラ
３０に印加して行う。このとき同時に、クリーニングブ
レード２６を中間転写ベルト１９に接触させる。本実施
形態１では−１０００Ｖを転写ローラ３０が３周回転す
る間、転写ローラ３０に印加しクリーニングを実施し
た。中間転写ベルト１９に戻されたトナーは、クリーニ
ングブレード２６によって回収され、廃トナーボックス
２７に送られる。クリーニングブレード２６は、中間転
写ベルト１９がちょうど１周（最低でも、転写ローラ３
０の３周に相当する分以上）する間接触し、その後、中
間転写ベルト１９から離れるため、中間転写ベルト１９
は停止する。

【００５４】以上のようなタイミングと方法で転写ロー
ラ３０のクリーニングを実施し、受像紙３７の裏汚れも
無く良好な画像が得られた。 （実施の形態２）本実施形態２は、トナー満杯時の異常
回避手段に特徴があるものであり、図２を用いて説明す
る。図２は、本発明のカラー画像形成装置の実施形態２
の構成概略図である。以下、図１と異なる部分について
説明する。

【００５５】図２は、廃トナーボックス２７が、廃トナ
ーで満杯の状態を示している。通常、廃トナーボックス
２７が満杯になると、廃トナーセンサー２８が動作し
て、ユーザーに対して中間転写ユニット２９の交換を知
らせる。しかしながら、これが連続プリント中であった
り、交換用の中間転写ユニット２９そのものが無い場合
も想定される。このような状況下では、通常のシーケン
ス通りクリーニングを続けると、廃トナーが廃トナーボ
ックス２７から溢れて装置の内部を汚染するだけでな
く、動作不良が発生して故障の原因にもなる。

【００５６】本実施形態２の動作を、以下順に説明す
る。まず、廃トナー満杯センサー２８が廃トナーボック
ス２７の満杯を検知する。次に、クリーニング制御装置
１０５が動作して中間転写ユニット２９の交換を通知す
る。この通知とともに、クリーニングブレード２６を、
中間転写ベルト１９から離す。同時に、中間転写電源３
１からトナーの帯電極性と同極性の電圧（本実施形態２
では約−１０００Ｖ）を印加するシーケンスに切り替え
る。この印加により、中間転写ベルト１９上の不要なト
ナーを、像形成ユニット１０の像担持体１２に静電的に
戻す。

【００５７】像担持体１２に戻されたトナーは、クリー
ニングブレード１７によって回収される。このような回
避シーケンスによれば、廃トナーが廃トナーボックス２
７から溢れることを防止できるので、装置異常を引き起
こすことなく、プリント動作を行うことができる。 （実施の形態３）本実施形態３は、像形成ユニット１０
の帯電装置が実施形態１と異なるものである。図３は、
本発明のカラー画像形成装置の実施形態３における像形
成ユニットの拡大図である。実施形態１では、帯電装置
に帯電ローラを用いたが、本実施形態３では、非接触の
スコロトロン１０８を用いた。さらに、実施形態１には
設けられているクリーニングブレードを取り外し、現像
器１６で兼用している。

【００５８】次に、図１、図３を用いて動作を説明す
る。受像紙にプリントするプロセスは、実施形態１と全
く同一である。実施形態１の場合と異なるのは、像担持
体１２の駆動を中間転写ユニット２９から取っているこ
とである。このことにより、像担持体１２上に形成され
たトナー像を中間転写ベルト１９に１：１の面速度比で
転写が可能となり、記録時の像担持体１２の面速度が一
定となり良好な画像が得られる。

【００５９】通常のクリーニングブレード方式では、像
形成ユニット１０を駆動させるトルクが大きくなるた
め、前記のような駆動方法は現実的では無い。本実施形
態３では、現像器１６で転写時に残留したトナーを回収
する構成とすることにより、クリニングブレードを取り
外し、駆動トルクを軽減したため、前記のようなり駆動
方法が、可能となった。 （実施の形態４）実施形態３で説明した像形成ユニット
１０を用いて、中間転写ベルト１９上のトナーを像担持
体１２に静電的に戻す場合を説明する。また、実施形態
２では、廃トナーボックス２７が満杯になった場合を説
明したが、静電クリーニングを実施するタイミングはこ
の場合に限定されたものでは無い。例えば、装置の電源
を入れたとき、像形成を行う前、像形成が終了したと
き、受像紙３７が装置内部に詰まったとき、各ユニット
を交換するとき、受像紙３７をカセットトレイ４０に補
給するとき、または一定時間、装置が画像形成を行わな
いときなど画像形成に寄与しないときが挙げられる。

【００６０】しかしながら、中間転写ベルト１９上のト
ナーを、実施形態３で示した現像とクリーニングとを兼
用の像形成ユニットに色の種類を選ばずに戻すと混色を
してしまう。そこで、静電クリーニングを実施する前
に、像形成ユニット１０を、回転装置１８によって移動
し、黒色の像形成ユニット１０を中間転写ベルト１９に
接触させる。この状態を経てから、実施の形態２で示し
た静電クリーニングを実施する。最も効率よく静電クリ
ーニングが実施できるのは、実施形態１で示した印字プ
ロセスの終了直後である。この場合は、中間転写ベルト
１９上に最後に重ね合わされるトナー像はブラックであ
るので、黒色の像形成ユニット１０と中間転写ベルト１
９が接触しているからである。 （実施の形態５）図１において、中間転写ベルト１９と
転写ローラ３０を同時に静電クリーニング場合を説明す
る。静電クリーニングするタイミングと条件は実施形態
２、４で説明したので省略する。ここでは、中間転写ベ
ルト１９と転写ベルト３０に印加する電圧条件について
説明する。クリーニングされるトナーの流れは、転写ロ
ーラ３０から中間転写ベルト１９、そして像担持体１２
の順である。したがって、トナーが順に送られるため
に、転写電源３２、中間転写電源３１から、それぞれ、
転写ローラ３０、中間転写ベルト１９に印加する電圧も
順次低く設定する。本実施形態５では、転写ローラ３０
に印加する電圧を−１０００Ｖ、また、中間転写ベルト
１９に印加する電圧を−５００Ｖとした。

【００６１】電圧の印加は、本実施形態４のように中間
転写電源３１、転写電源３２の専用電源を用いてもよ
い。また、一つの電源で転写ローラ３０と中間転写ベル
ト１９の両方に印加する場合は、低い電圧を印加する部
材（この場合は、中間転写ベルト１９）と電源との間に
抵抗を挿入してもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明のカラー画像形成
装置は、以下のような効果がある。 （１）像形成部、中間転写部をユニット化して、かつ転
写ローラにトナーと同極性の電圧を印加して、転写ロー
ラの表面に付着するトナーを中間転写ベルトに静電気的
に戻すことにより、転写ローラのトナー汚れを効率よく
除去できる。このため、専用のクリーニング部材を用い
たり、複雑なシーケンスを用いて除去する場合に比べ、
メンテナンス性が格段に向上し、使い勝手が良くなる。 （２）像形成ユニットまたは前記中間転写ユニットを交
換によって新たに装置本体に装着したときに、前記転写
ローラの静電クリーニングを行うことにより、一定量の
プリントを終了した後の蓄積されたトナーを除去するこ
とができる。 （３）給紙トレイに新たに受像紙を補給したときに、前
記転写ローラの静電クリーニングを行うことにより、カ
セットトレイ内部の受像紙３７を使い切った後の蓄積さ
れたトナーを除去することができる。 （４）中間転写ベルト表面に付着するトナーを像担持体
に静電気的に戻すことにより、廃トナーが溢れることを
防止できるので、装置異常を引き起こすことなく、プリ
ント動作を行うことができる。 （５）黒色の現像材を有する像形成ユニットの像担持体
を中間転写ベルトに接触させて、前記中間転写ベルト上
に付着するトナーを前記像担持体に静電的に戻すことに
より、像形成ユニットの像担持体における混色を防止す
ることができる。 （６）中間転写ベルトと転写ローラとの静電クリーニン
グを同時に行うことにより、トナー汚れを効率良く除去
できる。 （７）像担持体の駆動を前記中間転写ベルトの駆動源か
ら取り、現像手段とトナー除去手段とを兼用することに
より、駆動トルクを軽減でき、かつ記録時の像担持体の
面速度が一定となり良好な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１におけるカラー画像形成装
置の構成概略図

【図２】本発明の実施形態２におけるカラー画像形成装
置の構成概略図

【図３】本発明の実施形態３におけるカラー画像形成装
置の像形成ユニットの拡大図

【図４】従来のカラー出力装置の一例の構成概略図

【符号の説明】

１０ 像形成ユニット １２ 像担持体 １４ 帯電ローラ １６ 現像器 １７，２６ クリーニングブレード １９ 中間転写ベルト ２０ 露光手段 ２２，２３，２４ 架張ローラ ２５ 駆動ローラ ２７ 廃トナーボックス ２８ 廃トナー満杯センサー ２９ 中間転写ユニット ３０ 転写ローラ ３１ 中間転写電源 ３２ 転写電源 ３７ 受像紙 ３８ 給紙ローラ ４０ カセットトレイ ４２ タイミングローラ ４６ ヒートローラ １０５ クリーニング制御装置 １０８ スコロトロン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動可能な像担持体と、前記像担持体を
   帯電させる帯電手段と、それぞれ色の異なる現像剤を有
   し前記像担持体上にそれぞれ色の異なるトナー像を形成
   できる現像手段とを備えた複数の像形成ユニットを円環
   状に並べた回転可能な像形成ユニット群と、前記像形成
   ユニット群によって形成された複数色のトナー像を搬送
   する導電性の中間転写ベルトを備えた中間転写ユニット
   と、前記中間転写ベルトに一色分のトナー像が転写され
   る毎に前記像形成ユニット群を回転させて、前記中間転
   写ベルトに接する前記像担持体を次の異なる像担持体に
   切り替える移動手段と、前記中間転写ベルトに受像紙を
   押し付けて、前記中間転写ベルト上の前記トナー像を前
   記受像紙に再転写する導電性の転写ローラと、前記転写
   ローラに電圧の印加ができる極性の切り替えが可能な転
   写電源とを備えたカラー画像形成装置であって、前記転
   写ローラを前記中間転写ベルトに押し付けて、かつ前記
   転写ローラの表面に付着しているトナーと同極性の電圧
   を前記印加電源によって前記転写ローラに印加して、前
   記転写ローラの表面に付着しているトナーを前記中間転
   写ベルトに静電気的に戻す前記転写ローラの静電クリー
   ニングを行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記像形成ユニットまたは前記中間転写
   ユニットを交換によって新たに装置本体に装着したとき
   に、前記転写ローラの静電クリーニングを行う請求項１
   記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記中間転写ベルトと前記転写ローラと
   の間に供給する受像紙を積み重ねた給紙トレイを備え、
   前記給紙トレイに新たに受像紙を補給したときに、前記
   転写ローラの静電クリーニングを行う請求項１記載のカ
   ラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 回転可能な像担持体と、前記像担持体を
   帯電させる帯電手段と、それぞれ色の異なる現像剤を有
   し前記像担持体上にそれぞれ色の異なるトナー像を形成
   できる現像手段とを備えた複数の前記像形成ユニットを
   円環状に並べた回転可能な像形成ユニット群と、前記像
   形成ユニット群によって形成された複数色のトナー像を
   搬送する導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベル
   ト上に付着した不要なトナーを除去し、前記中間転写ベ
   ルトと接触、離隔が可能なクリーニングブレードとを備
   えた中間転写ユニットと、前記中間転写ベルトに一色分
   のトナー像が転写される毎に前記像形成ユニット群を回
   転させることにより、前記中間転写ベルトに接する前記
   像担持体を次の異なる像担持体に切り替える移動手段
   と、前記中間転写ベルトに受像紙を押し付けて、前記中
   間転写ベルト上の前記トナー像を前記受像紙に再転写す
   る導電性の転写ローラと、前記中間転写ベルトに電圧の
   印加ができる極性の切り替えが可能な中間転写電源とを
   備えたカラー画像形成装置であって、前記中間転写ベル
   トに接触して前記中間転写ベルト上の不要なトナーの除
   去中の前記クリーニングブレードを前記中間転写ベルト
   から離し、かつ前記中間転写電源によってトナーと同極
   性の電圧を前記中間転写ベルトに印加し、前記中間転写
   ベルト表面に付着するトナーを前記像担持体に静電気的
   に戻す前記中間転写ベルトの静電クリーニングを行うこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記中間転写ユニットに設けた前記中間
   転写ベルト上に付着した不要なトナーを除去し、前記中
   間転写ベルトと接触、離隔が可能なクリーニングブレー
   ドと、前記中間転写ベルトに電圧の印加ができる極性の
   切り替えが可能な中間転写電源とを備え、前記中間転写
   ベルトに接触して前記中間転写ベルト上の不要なトナー
   の除去中の前記クリーニングブレードを前記中間転写ベ
   ルトから離し、かつ前記中間転写電源によってトナーと
   同極性の電圧を前記中間転写ベルトに印加し、前記中間
   転写ベルト表面に付着するトナーを前記像担持体に静電
   気的に戻す前記中間転写ベルトの静電クリーニングを行
   う請求項１、２または３記載のカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記中間転写ユニットに前記中間転写ベ
   ルトから除去されたトナーを溜める廃トナーボックス
   と、前記廃トナーボックスがトナーで満杯になったこと
   を検知するトナーセンサーとを備え、前記トナーセンサ
   ーが満杯を検知したときに、前記中間転写ベルトの静電
   クリーニングを行う請求項４または５記載のカラー画像
   形成装置。
7. 【請求項７】 前記像形成ユニットの内、黒色の現像材
   を有する像形成ユニットの前記像担持体を前記中間転写
   ベルトに接触させて、前記中間転写ベルト上に付着する
   トナーを前記像担持体に静電的に戻す前記中間転写ベル
   トの静電クリーニングを行う請求項４、５または６記載
   のカラー画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記像担持体を前記中間転写ベルトに接
   触させ、かつ前記転写ローラを前記中間転写ベルトに接
   触させて、前記中間転写ベルトに前記転写ローラに印加
   する電圧より低い電圧を印加して、前記中間転写ベルト
   に付着するトナーを前記像担持体に静電的に戻す前記中
   間転写ベルトの静電クリーニングと、前記転写ローラに
   付着するトナーを前記中間転写ベルトを経由させて、前
   記像担持体に静電的に戻す前記転写ローラの静電クリー
   ニングとを同時に行う請求項４、５、６または７記載の
   カラー画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記中間転写ベルトに印加する電圧と前
   記転写ローラに印加する電圧とを、それぞれ別の電源に
   より印加する請求項８記載のカラー画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記像担持体の駆動を前記中間転写ベ
    ルトの駆動源から取り、前記現像手段は前記中間転写ベ
    ルトにトナー像を転写した後に前記像担持体上に残留し
    たトナーを除去する手段と兼用である請求項１〜９のい
    ずれか１項に記載のカラー画像形成装置。