JP2000321886A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体を用い、転写材の片面又は両面に
トナー画像を形成する際、何れにおいても画像ムラを生
じないで処理速度を高める。 【解決手段】 片面画像形成を連続して行うときは中間
転写体１４ａにクリーニングブレード１４１の当接を維
持し、両面画像形成を行うときは先の表面トナー像が感
光体ドラム１０上に形成されて搬送される記録紙Ｐへ転
写終了後クリーニングブレード１４１が中間転写体１４
ａに当接するよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像形成手段
により像担持手段上に形成したトナー像を転写材に転
写、定着して画像を得る、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等
の電子写真方式の画像形成装置に関し、更に詳しくは、
中間転写体を介して転写材の両面又は片面にトナー像を
形成し定着してカラーの両面又は片面画像を得る画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の両面画像形成装置においては、像
担持手段上に形成した一方の面の画像を転写材上に転
写、定着し、転写材を一旦両面反転給送装置に収納し、
つぎに像担持手段上に形成する他方の面の画像とタイミ
ングを合わせて転写材を両面反転給送装置より給送し、
転写材の他方の面に画像を転写、定着する方法がとられ
ている。

【０００３】この両面画像形成装置では、転写材を一旦
両面反転給送装置に収納した後再度給送するという転写
材の搬送が行われることから、転写材の搬送距離が長く
なり、両面画像形成に多くの処理時間がかかるという問
題があった。また１度定着手段を通過してカールしやす
くなった転写材を再び給送するため、転写材搬送の信頼
性が低く、転写材のジャムやシワ等を引き起こす原因と
なっていた。

【０００４】これに対し、特公昭４９−３７５３８号公
報、特公昭５４−２８７４０号公報、特開平１−４４４
５７号公報や特開平４−２１４５７６号公報等により、
像担持体によって形成したトナー像を中間転写体を用い
て転写材の両面にトナー像を転写し、１回の定着で両面
画像を得る画像形成装置や画像形成方法が提案されてい
る。

【０００５】特に、特開平１−４４４５７号公報や特開
平４−２１４５７６号公報等には像担持体、帯電手段、
像露光手段、現像手段、クリーニング手段等よりなる像
形成手段をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の順に複数組中間転写体上に並列
に配置し、カラー画像の両面コピーを形成する方法が提
案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】（１） 像形成体上で
形成されたトナー像を中間転写体を介して転写材の両面
にトナー像を形成するようにした画像形成装置では一般
に像形成体上の残留トナーを除去するためのクリーニン
グ手段を設けると共に中間転写体にも付着トナーを除去
するための中間転写体に接離するクリーニング手段が設
けられている。中間転写体に接離を行うクリーニング手
段が当接又は離間を行うときにはその作動によって中間
転写体及び像形成体の動作において駆動ムラが生じ、こ
れが原因となって画像ムラとなる。

【０００７】本発明は、かかる画像形成装置で、転写材
の片面又は両面に画像形成を行う際、何れにおいても画
像ムラが生じることがなく、中間転写体は清掃された状
態で継続して画像形成を行うことを可能とした画像形成
装置を提供することを第１の目的とする。

【０００８】（２） 像形成体上で形成されたトナー像
を中間転写体を介して転写材の両面にトナー像を形成す
るようにした画像形成装置では一般に像形成体上の残留
トナーを除去するためのクリーニング手段を設けると共
に中間転写体にも付着トナーを除去するための中間転写
体に接離するクリーニング手段が設けられている。中間
転写体に接離を行うクリーニング手段が当接又は離間を
行うときにはその作動によって中間転写体及び像形成体
の動作において駆動ムラが生じ、これが原因となって画
像ムラとなる。

【０００９】本発明は、かかる画像形成装置で、中間転
写体上に付着したトナーを除去するのにクリーニング手
段によるだけでなく、中間転写体上の付着トナーを像形
成体上に回収するようにして、転写材の片面又は両面に
画像形成を行う際、何れにおいても画像ムラが生じるこ
とがなく、中間転写体は清掃された状態で継続して画像
形成を行うことを可能とした画像形成装置を提供するこ
とを第２の目的とする。

【００１０】（３） 像形成体上で形成されたトナー像
を転写ベルト或いは中間転写体に挟まれた転写材に転写
するようにした画像形成装置では、転写ベルト或いは中
間転写体上に残留トナーが付着し、次第に画像品質を低
下させることとなる。転写ベルト或いは中間転写体には
一般にブレードによるクリーニング手段を設けて当接を
行い、転写ベルト或いは中間転写体に付着したトナーの
除去を行っている。ブレードによるクリーニング手段を
用いると、転写ベルト或いは中間転写体の駆動トルクが
変動し、また亀裂が生じたりして材質を損傷し、クリー
ニング時にはトナーが飛散したりすることとなる。

【００１１】このように転写ベルト或いは中間転写体に
当接するクリーニング手段を設けるときはかかる弊害を
伴うことから、本発明はクリーニング手段を設けること
なく、転写ベルト又は中間転写体に付着したトナーを像
形成体へと移動させて回収するようにして清掃された状
態で継続して画像形成を行うことを可能とした画像形成
装置を提供することを第３の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、像形
成体上で形成されたトナー像を中間転写体を介して転写
材の両面にトナー像を形成する画像形成装置において、
両面のトナー像形成を連続して行うとき、先の表面トナ
ー像が形成されて搬送される転写材へ像形成体から転写
終了後、クリーニング手段が中間転写体に当接すること
を特徴とする画像形成装置（請求項１の発明）及び像形
成体上で形成されたトナー像を中間転写体を介して転写
材の両面にトナー像を形成する画像形成装置において、
両面のトナー像形成後片面のトナー像形成を連続して行
うとき、中間転写体に当接したクリーニング手段を維持
したまま片面画像形成を行うことを特徴とする画像形成
装置（請求項５の発明）及び像形成体上で形成されたト
ナー像を中間転写体を介して転写材の両面にトナー像を
形成する画像形成装置において、片面のトナー像形成後
両面のトナー像形成を連続して行うとき、像形成体から
のトナー像の転写終了後中間転写体にクリーニング手段
が当接することを特徴とする画像形成装置（請求項６の
発明）により達成される。

【００１３】上記第２の目的は、像形成体上で形成され
たトナー像を中間転写体を介して転写材の両面にトナー
像を形成する画像形成装置において、片面画像形成時は
中間転写体にクリーニング手段を当接し、両面画像形成
時は中間転写体に帯電を行い、中間転写体上のトナーを
像形成体へ再転写することを特徴とする画像形成装置
（請求項７の発明）により達成される。

【００１４】上記第３の目的は、像形成体上で形成され
たトナー像を転写ベルトに挟まれた転写材に転写する画
像形成装置において、転写ベルト上のトナーを帯電させ
る帯電手段を配設し、転写ベルト上の非画像形成部に対
応する領域のトナーを帯電させて、転写バイアスにより
像形成体へ回収することを特徴とする画像形成装置（請
求項９の発明）及び像形成体上で形成されたトナー像を
転写ベルトに挟まれた転写材に転写する画像形成装置に
おいて、転写ベルト上のトナーを帯電させる帯電手段を
配設し、転写ベルト上の画像形成部に対応する領域のト
ナーを同極性に帯電させて、転写バイアスにより像形成
体からトナーの移動を行う一方、転写ベルトからトナー
の移行を防止することを特徴とする画像形成装置（請求
項１１の発明）により達成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の説明に先だって各発明が
適用される画像形成装置に共通する一実施の形態につい
て説明する。なお、本発明は以下に述べる実施の形態に
限定されるものではない。また本欄の記載は請求項の技
術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、
以下の実施形態の説明において、カラートナー像の転写
材への転写の際に、転写域において像担持手段に対向す
る側の転写材の面を表面、転写材の他方の側の面すなわ
ち中間転写体に対向する側の面を裏面といい、転写材の
表面に転写する画像を表面画像、転写材の裏面に転写す
る画像を裏面画像という。

【００１６】本発明の画像形成装置の実施形態の画像形
成プロセス及び各機構について、図１〜図３を用いて説
明する。図１は本発明の一実施形態を示すカラー画像形
成装置の断面構成図であり、図２は図１の像担持手段の
側断面図であり、図３は実施形態に係わるトナー像形成
状態と転写材の供給を示す図である。

【００１７】図１において、１０は像担持手段である感
光体ドラム、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロ
ン帯電器、１２は各色毎の像露光手段である露光ユニッ
ト、１３は各色毎の現像手段である現像器、１４ａは中
間転写体、１４ｃは第１の転写手段である１次転写器、
１４ｇは第２の転写手段である２次転写器、１５ｃは転
写材供給手段であるタイミングローラ、３０は定着手段
である定着装置である。

【００１８】像担持手段である感光体ドラム１０は、例
えば、光学ガラスや透明アクリル樹脂の透明部材によっ
て形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ
−Ｓｉ層或いは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を形成
したものであり、図１の矢印で示す時計方向に回転され
る。

【００１９】感光体ドラム１０は、図２に示す如く、そ
れを係合固定する両面端のフランジ部材１０ａ及び１０
ｂが、装置本体に架設固定されるドラム軸１１０に対し
両端のフランジ部材１０ａ及び１０ｂに嵌込まれたベア
リング１１０ａ，１１０ｂにより軸受けされて回転自在
に支持され、フランジ部材１０ｂの一体とする歯車Ｇが
装置本体側の駆動歯車と噛合して駆動されることにより
所定の方向に定速で回転される。

【００２０】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１、各色毎の像露光手段である露光ユニット１２及
び各色毎の現像手段である現像器１３は、これらを１組
として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセス用と
して４組設けられ、図１の矢印にて示す感光体ドラム１
０の回転方向に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に配置され
る。

【００２１】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、感光体ドラム１０の移動方向に対して直交す
る方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、感
光体ドラム１０の前述した感光層に対し所定の電位に保
持された制御グリッドと、例えば鋸歯状電極からなる放
電電極１１ａとを有し、トナーと同極性のコロナ放電と
によって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯
電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与え
る。放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極を用い
ることも可能である。

【００２２】各色毎の像露光手段である露光ユニット１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、各色毎のス
コロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転
方向下流側に位置するようにして感光体ドラム１０の内
部に配置される。露光ユニット１２は、感光体ドラム１
０の軸と平行に主走査方向に配列された発光素子として
のＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた
線状の発光素子１２ａと、等倍結像素子としてのセルフ
ォックレンズ１２ｂとが取り付けられる不図示のホルダ
とから構成される。保持部材２０に、各色毎の露光ユニ
ット１２の他に、一様露光器１２ｃ及び転写同時露光器
１２ｄが取付けられ、一体となって感光体ドラム１０の
基体内部に収容される。別体の画像読み取り装置によっ
て読み取られ、メモリに記憶された各色の画像データが
メモリより順次読み出されて各色毎の露光ユニット１２
にそれぞれ電気信号として入力される。発光素子として
は、その他ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミ
ネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素
子をアレイ状に並べたものが用いられる。この実施形態
で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，Ｍ，Ｃの
トナーに対して透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範囲
のものが良好であるが、感光体ドラム１０の内側（裏
面）から像露光を行うことからカラートナーに透明性を
十分に有しないこれより短い波長でもよい。

【００２３】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、感光
体ドラム１０の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性
のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリー
ブ１３１と、現像ケーシング１３８を有し、内部にイエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。そ
れぞれの現像器１３は不図示の突き当てコロにより感光
体ドラム１０と所定の間隙、例えば１００〜１０００μ
ｍをあけて非接触に保たれており、現像スリーブ１３１
に対してトナーと同極性（本実施形態においてはマイナ
ス極性）の直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス
を印加することにより、非接触の反転現像を行い、感光
体ドラム１０上にトナー像を形成する。

【００２４】中間転写体１４ａは体積抵抗率１０⁸〜１
０¹⁵Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばシリコンゴム
或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５
〜２．０ｍｍの反導電性ゴムベルト基体の外側に、好ま
しくはトナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μ
ｍのフッ素コーティングを行った、２層構成のシームレ
スベルトである。ベルトの基体としては、この他に、変
性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフル
オロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロ
ンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料
を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィル
ムを使用することもできる。トナー像受像体である中間
転写体１４ａは、駆動ローラ１４ｄと従動ローラ１４ｅ
とに内接して張架され、図１の矢印で示す反時計方向に
回転される。

【００２５】第１の転写手段である１次転写器１４ｃ
は、中間転写体１４ａを挟んで感光体ドラム１０に対向
して設けられ、中間転写体１４ａと感光体ドラム１０と
の間に転写域１４ｂを形成する。１次転写器１４ｃには
トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）
の直流電圧が印加され、転写域１４ｂに転写電界を形成
することにより、感光体ドラム１０上のトナー像を中間
転写体１４ａ上または転写材である記録紙Ｐの表面に転
写する。

【００２６】第２の転写手段である２次転写器１４ｇ
は、中間転写体１４ａを挟んで接地された導電性の駆動
ローラ１４ｄに対向して設けられ、トナーと反対極性
（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧が印加
され、中間転写体１４ａ上のトナー像を記録紙Ｐの裏面
に転写する。

【００２７】転写材供給手段であるタイミングローラ１
５ｃは、感光体ドラム１０上の表面画像のカラートナー
像または中間転写体１４ａ上の裏面画像のカラートナー
像と同期して、転写材である記録紙Ｐを転写域１４ｂへ
給送する。

【００２８】定着手段である定着装置３０は、内部にヒ
ータを有する第１定着ローラ３１０と第２定着ローラ３
２０との２本のローラ状の定着部材を有し、第１定着ロ
ーラ３１０と第２定着ローラ３２０との間で熱と圧力と
を加えることにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着する。

【００２９】次に画像形成プロセスを説明する。

【００３０】本装置とは別体の画像読み取り装置におい
て、撮像素子により読み取られた原稿画像の画像デー
タ、或いはコンピュータで編集された画像の画像データ
は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）及
びＫ（黒色）の各色別の画像信号として一旦メモリに記
憶・格納される。

【００３１】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により不図示の駆動用の歯車を通して
感光体ドラム１０の奥側フランジ１０ｂに設けられた歯
車Ｇが回動され、感光体ドラム１０を図１の矢印で示す
時計方向へ回転し、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロ
ン帯電器１１の帯電作用により感光体ドラム１０に電位
の付与が開始される。

【００３２】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光ユニット１２において第１の色信号即ちＹ
の画像データに対応する電気信号による露光が開始され
感光体ドラム１０の回転走査によってその表面の感光層
に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。

【００３３】前記の潜像はＹの現像器１３により非接触
の状態で反転現像され感光体ドラム１０の回転に応じイ
エロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００３４】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上から、マゼンタ（Ｍ）のスコロト
ロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの
露光ユニット１２の第２の色信号即ちＭの画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、Ｍの現像器１３
による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わ
せて形成される。

【００３５】同様のプロセスによりシアン（Ｃ）のスコ
ロトロン帯電器１１、Ｃの露光ユニット１２及びＣの現
像器１３によって更に第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、さらにその
上に、黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光
ユニット１２及びＫの現像器１３によって第４の色信号
に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形
成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上に
カラーのトナー像が形成される。

【００３６】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光ユニット１
２による感光体ドラム１０の感光層に対する露光は感光
体ドラム１０の内部より前述した透明の基体を通して行
われる。従って第２，第３及び第４の色信号に対応する
画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全
く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像
と同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００３７】上記の画像形成プロセスによって像担持手
段である感光体ドラム１０上に裏面画像となる重ね合わ
せカラートナー像が形成され、この感光体ドラム１０上
の裏面画像の重ね合わせカラートナー像が転写域１４ｂ
において、トナーと反対極性（本実施形態においてはプ
ラス極性）の直流電圧が印加される１次転写器１４ｃに
より、中間転写体１４ａ上に一括して転写される。この
際、良好な転写がなされるように、例えば発光ダイオー
ドを用いた転写同時露光器１２ｄによる一様露光が行わ
れる。

【００３８】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは感光体ドラムＡＣ除電器１６により除電を受
けた後、クリーニング装置１９に至り、感光体ドラム１
０に当接したゴム材から成るクリーニングブレード１９
ａによってクリーニングされ、更に、前プリントまでの
感光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオードを
用いた帯電前の一様露光器１２ｃによる露光によって感
光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去
されて引き続き次のカラー画像形成が行われる。

【００３９】以上のようにして中間転写体１４ａ上に裏
面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成された
後、引き続き中間転写体１４ａ上の裏面画像と転写域１
４ｂにおける同期がとられて、上記のカラー画像形成プ
ロセスと同様にして、表面画像となる重ね合わせカラー
トナー像が感光体ドラム１０上に形成される。なおこの
時に形成される表面画像は、感光体ドラム１０上では裏
面画像とは、互いに鏡像になる様に画像データを変更す
る必要がある。

【００４０】また転写材である記録紙Ｐが転写材収納手
段である給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａ
により送り出され、給送ローラ１５ｂにより給送されて
タイミングローラ１５ｃへ搬送される。

【００４１】記録紙Ｐは、転写材供給手段であるタイミ
ングローラ１５ｃの駆動によって、感光体ドラム１０上
に形成される表面画像のカラートナー像と、中間転写体
１４ａに担持されている裏面画像のカラートナー像との
同期がとられて転写域１４ｂへ給送される。このとき中
間転写体１４ａに担持されている裏面画像及び感光体ド
ラム１０上に形成される表面画像のトナー像形成状態と
これらと同期して供給される記録紙Ｐを図３に示す。

【００４２】記録紙Ｐが転写域１４ｂへ給送される際、
記録紙Ｐは、中間転写体１４ａに当接及び当接解除可能
な転写材帯電手段としての紙帯電器１４ｆによりトナー
と同極性に紙帯電され、中間転写体１４ａに吸着されて
転写域１４ｂへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を
行うことにより、中間転写体１４ａ上のトナー像や感光
体ドラム１０上のトナー像と引き合うことを防止して、
トナー像の乱れを防止している。また、転写材帯電手段
としては、中間転写体１４ａに当接及び当接解除可能な
導通ローラや中間転写体１４ａに非接触のコロナ放電器
等を用いることも可能である。

【００４３】転写域１４ｂではトナーと反対極性（本実
施形態においてはプラス極性）の電圧が印加される第１
の転写手段としての１次転写器１４ｃにより感光体ドラ
ム１０の周面上の表面画像が一括して記録紙Ｐの表面
（上面）に転写される。この際、中間転写体１４ａの周
面上の裏面画像は記録紙Ｐに転写されないで中間転写体
１４ａに存在する。

【００４４】表面にカラートナー像が転写された記録紙
Ｐは次に、トナーと反対極性（本実施形態においてはプ
ラス極性）の電圧を印加した第２の転写手段としての２
次転写器１４ｇへと搬送され、２次転写器１４ｇにより
中間転写体１４ａの周面上の裏面画像を一括して記録紙
Ｐの裏面（下面）に転写する。

【００４５】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。このことから、中間転写体１４ａ上に形成
したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を行っ
たり、感光体ドラム１０上に形成したカラートナー像を
コロナ帯電により極性反転を行う両面画像形成では、下
層のトナーが同極性に十分帯電されないことから、転写
が不良となるので好ましくない。

【００４６】感光体ドラム１０上で反転現像を繰り返
し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極
性を変えずに中間転写体１４ａに一括転写し、次に、極
性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏面画像
形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表面画像
形成に対しても、感光体ドラム１０上に反転現像を繰り
返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を
極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、表面画
像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。

【００４７】以上のことからカラー画像形成において
は、第１の転写手段と第２の転写手段を別々に設け、第
１の転写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー
像を形成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材
の裏面にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好
ましく採用される。

【００４８】両面にカラートナー像が形成された転写材
である記録紙Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除
電器１４ｈにより除電され、中間転写体１４ａから分離
され、上下両方のローラの内部に加熱手段（ヒータ）を
有する２本の定着ローラで構成される定着手段としての
定着装置３０へと搬送される。記録紙Ｐは上側の第１定
着ローラ３１０と、下側の第２定着ローラ３２０との間
で熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上の表裏
の付着トナーが定着され、両面画像記録がなされた記録
紙Ｐは排紙ローラ１８により送られて、装置外部のトレ
イへ排出される。

【００４９】転写後の中間転写体１４ａの周面上に残っ
たトナーは、次に説明する各実施の形態によって異なる
形態によってクリーニングがなされるが、一般には中間
転写体のクリーニング手段である中間転写体クリーニン
グ装置１４０に設けられ中間転写体１４ａに当接及び当
接解除可能なブレード１４１によりクリーニングされ
る。また、転写後の感光体ドラム１０の周面上に残った
トナーは像形成体ＡＣ除電器１６により除電を受けた
後、クリーニング装置１９に至り、感光体ドラム１０に
当接したゴム材から成るクリーニングブレード１９ａに
よってクリーニング装置１９内に掻き落とされ、スクリ
ュウ１９ｂによって不図示の排トナー容器に回収され
る。クリーニング装置１９により残留トナーを除去され
た感光体ドラム１０は一様露光器１２ｃによる露光によ
って感光体周面の除電がなされた後、Ｙのスコロトロン
帯電器１１によって一様帯電を受け、次の画像形成サイ
クルにはいる。

【００５０】（実施の形態１ 請求項１〜６の発明）本
実施形態の画像形成装置は、転写材の片面又は両面に画
像形成を行う際、何れにおいても画像ムラが生じること
がなく、可能な限り処理速度を高めて継続して画像形成
を行うことを可能とする中間転写体クリーニング装置１
４０のクリーニングブレード１４１の中間転写体１４ａ
への接離動作を行う。

【００５１】（１・１）両面画像形成に引き続いて両面
画像形成を行うとき 図４は両面画像形成時の画像形成の状態を示す説明図で
ある。両面画像形成開始時には中間転写体クリーニング
装置１４０のクリーニングブレード１４１は中間転写体
１４ａから離間し、両面画像形成時の駆動ムラが生じな
いようにする。クリーニングブレード１４１は、裏面画
像形成がなされ引き続いて表面画像形成がなされて表面
画像の転写材への転写が終了した時点で中間転写体１４
ａへの当接がなされる。このクリーニングブレード１４
１の当接時にはショックが生じ、中間転写体１４ａを通
して感光体ドラム１０にも伝わるが、次の画像の像露光
を始めていない条件下において当接を行うことにより、
画像への駆動ムラの影響はあらわれない。

【００５２】クリーニングブレード１４１の中間転写体
１４ａへの当接は、中間転写体１４ａの１回転が終わる
まで継続し、クリーニングブレード１４１が離間したの
ち次の頁の像露光を開始する。

【００５３】なお、上記のクリーニングブレード１４１
の中間転写体１４ａへの当接がなされた時点において
は、転写材は中間転写体１４ａ上にあり、２次転写器１
４ｇによる２次転写が終了していなくとも、転写材は中
間転写体１４ａに密着しているので画像ズレは生じな
い。なお、中間転写体１４ａ上での転写位置からクリー
ニング位置までの距離を使用される転写材の画像幅より
も長く設定しておくことにより、中間転写体１４ａ上の
転写残の画像先端部分がクリーニング位置に到達するま
でにクリーニングブレード１４１が当接関係にはいり当
該箇所がクリーニングされるので都合が良い。

【００５４】（１・２）両面画像形成に引き続いて片面
画像形成を行うとき 両面画像形成に当たっては、裏面画像形成がなされ引き
続いて表面画像形成がなされて表面画像の転写材への転
写が終了した時点でクリーニングブレード１４１の中間
転写体１４ａへの当接がなされるが、引き続いて片面画
像が形成されるときは、クリーニングブレード１４１の
中間転写体１４ａへの当接は継続した状態で片面画像形
成が行われる。なおこの場合には（１・１）の両面画像
形成の場合と異なり、転写材の紙間間隔を短縮して画像
形成を行うことも可能となる。

【００５５】（１・３）片面画像形成に引き続いて両面
画像形成を行うとき 片面画像形成中はクリーニングブレード１４１の中間転
写体１４ａへの当接は維持されるが、片面画像の転写材
への転写が終了した時点でクリーニングブレード１４１
は離間した状態となる。なおクリーニングブレード１４
１が当接状態から離間した時点では中間転写体１４ａの
回転に駆動ムラが生じ感光体ドラム１０にも伝わるが、
クリーニングブレード１４１の離間動作がなされたのち
感光体ドラム１０上への両面画像形成を開始（裏面画像
の像露光を開始）することにより、画像の乱れは生じる
ことがない。

【００５６】なお、上記説明におけるクリーニングブレ
ード１４１の接離の動作は、図示しない画像形成装置の
制御部が、入力された片面又は両面の画像形成モードに
基づいて接離動作の制御が行われる。

【００５７】（実施の形態２ 請求項７，８の発明）本
実施形態の画像形成装置は、転写材の片面又は両面に画
像形成を行う際、何れにおいても画像ムラが生じること
なく、可能な限り処理速度を高めて継続して画像形成を
行うことを可能とするために、中間転写体１４ａのクリ
ーニングは中間転写体クリーニング装置１４０のクリー
ニングブレード１４１の接離動作のみでなく、中間転写
体１４ａに機械的な衝撃を与えない接離を可能とする帯
電ローラ１４５を接地されたローラに対向して設け、中
間転写体１４ａに付着した転写残トナーを帯電して感光
体ドラム１０に移動させ、クリーニング装置１９により
クリーニングを行う。

【００５８】本発明においては、片面画像形成時にはク
リーニングブレード１４１は常時中間転写体１４ａに当
接状態とし駆動ムラは生じることはないが、両面画像形
成時には駆動ムラの生じるクリーニングブレード１４１
は離間した状態を維持し、帯電ローラ１４５を用いて残
留トナーを電気的に感光体ドラム１０に回収することに
よって、画像ムラやトナー飛散を防止するようにしたも
のである。

【００５９】（２・１）片面（表面）画像形成を行うと
き 図５は片面画像形成時の画像形成の状態を示す説明図で
ある。片面画像形成時には帯電ローラ１４５を中間転写
体１４ａから離間した状態を維持し、中間転写体クリー
ニング装置１４０のクリーニングブレード１４１は中間
転写体１４ａに当接したクリーニング状態を維持する。
このようにして片面画像形成が行われるので、駆動ムラ
に基づく画像ムラが生じることはない。

【００６０】（２・２）両面画像形成を行うとき 図６（ａ）は両面画像形成時の画像形成の状態を示す説
明図である、両面画像形成の開始以前にはクリーニング
ブレード１４１を中間転写体１４ａから離間し、導電性
をもって従動回転する帯電ローラ１４５については中間
転写体１４ａ上の転写残トナーのある領域が通過時には
中間転写体１４ａに当接し従動回転するようにすると共
に、ＡＣ，ＤＣの重畳バイアスを印加して付着トナーを
プラスに帯電する。本実施形態においては感光体ドラム
１０上に形成されるトナー画像（トナー粒子）はマイナ
スに帯電しているが、２次転写器１４ｇによる２次転写
はプラスのコロナ帯電によって行われるので、中間転写
体１４ａに付着した残留トナーはマイナス帯電の状態に
ある残留トナーと２次帯電によってプラス帯電の状態と
なった残留トナーとが混在した状態にある。このような
プラスとマイナスとの混在した帯電状態にある残留トナ
ーはプラスの直流電圧が印加されて当接状態にある帯電
ローラ１４５を通過することによって一様にプラス帯電
の残留トナーとなる。

【００６１】この一様にプラス帯電した残留トナーは、
次の頁の裏面画像形成時に感光体ドラム１０に移動す
る。即ち、プラスの直流電圧が印加された１次転写器１
４ｃによって感光体ドラム１０上に形成されたマイナス
の裏面画像のトナーは中間転写体１４ａに移動すると同
時にプラスに帯電した残留トナーは感光体ドラム１０へ
と移動する。このようにして中間転写体１４ａに付着し
た残留トナーのクリーニングが行われる。

【００６２】上記の中間転写体１４ａ上の残留トナーへ
のプラス帯電がなされた後は、帯電ローラ１４５の極性
を反転しローラのクリーニングを行った後、中間転写体
１４ａ上の裏面画像の通過又は片面画像形成モードへの
切り替えに対応して帯電ローラ１４５の離間がなされ
る。なお、帯電ローラ１４５の帯電によって、中間転写
体１４ａにはプラス電荷が蓄積しているので、次の頁の
裏面画像形成を続けて行う時は、画像幅に応じた帯電ロ
ーラ１４５による帯電を行う。これによって帯電ローラ
１４５によってなされる帯電の有無に基づく１次転写器
１４ｃの１次転写条件の変化を防止することができる。

【００６３】なお上記説明では、中間転写体１４ａに接
離を行う帯電ローラ１４５を設けて残留トナーの帯電を
行うが、帯電ローラ１４５に代えて図６（ｂ）に示すよ
うな中間転写体１４ａとは離間してコロナ放電を行うコ
ロナ帯電器１４６を用いることもできる。

【００６４】上記説明におけるクリーニングブレード１
４１の接離の動作と、帯電ローラ１４５の接離の動作と
帯電は、図示しない画像形成装置の制御部が入力された
片面又は両面の画像形成モードに基づいて制御がなされ
る。

【００６５】（実施の形態３ 請求項９〜１３の発明）
本実施形態の画像形成装置は、これまでに説明したよう
に中間転写ベルトを用いて転写材の両面にトナー像を形
成する画像形成装置と、先の説明での片面画像形成のみ
を行う画像形成装置に適用され、片面画像形成のみを行
うときはベルト上にトナー像を担持しないので、中間転
写ベルトとは呼ばず転写ベルトと称するが、説明の便宜
上中間転写体に統一して行う。

【００６６】本実施形態の画像形成装置は、中間転写体
１４ａ上の残留トナーをクリーニングするのに、ブレー
ド等を用いるクリーニング手段を設けないで、残留トナ
ーを感光体ドラム１０へ移動させて回収するようにす
る。中間転写ベルトに接離を行うクリーニングブレード
を設けるときは、接離に伴う駆動トルクの変動は形成さ
れる画像品質の低下を招き、クリーニングブレードの摺
接は転写ベルトの亀裂を招き、またトナー飛散がなされ
る。このようなところから本実施形態においては中間転
写体１４ａにはクリーニング手段を設けない。そして中
間転写体１４ａ上のトナーを帯電させる帯電手段として
実施の形態２で説明した帯電ローラ１４５又はコロナ帯
電器１４６を設け、転写材の非通過時に帯電手段によっ
て帯電された残留トナーを感光体ドラム１０上に移動さ
せる。

【００６７】（３・１）残留トナーを現像トナーと同極
性に帯電 図７は中間転写体１４ａ上の残留トナーを帯電ローラ１
４５によって現像トナーと同極性のマイナスに帯電する
説明図である。中間転写体１４ａ上に付着した残留トナ
ーは図７（ａ）に示すように、マイナスに帯電したトナ
ーが多いがプラスのトナーも混在している。このような
混在トナーの付着した中間転写体１４ａは、転写材の通
過部分に対応した部分も、非通過部分に対応した部分も
共にマイナス印加された帯電ローラ１４５の当接位置を
通過することにより、残留トナーは一様にマイナス帯電
し、転写域１４ｂへと移動する。

【００６８】転写域１４ｂにおいて、転写材の非通過時
には図７（ｂ）に示すように１次転写器１４ｃがマイナ
スのコロナ放電を行うことにより中間転写体１４ａ上の
残留トナーは総て感光体ドラム１０側へと移動する。ま
た転写材である記録紙Ｐの通過時には図７（ｃ）に示す
ように一時転写器１４ｃをプラスのコロナ放電に切り替
えられて、感光体ドラム１０上のマイナスの画像トナー
は記録紙Ｐ上に転写する。また中間転写体１４ａ上のマ
イナスに帯電した残留トナーは中間転写体１４ａ上に付
着したまま画像トナーを保持した記録紙Ｐの中間転写体
１４ａからの分離がなされる。

【００６９】（３・２）残留トナーを現像トナーと反対
極性に帯電 図８は中間転写体１４ａ上の残留トナーを帯電ローラ１
４５によって現像トナーと反対極性のプラスに帯電する
説明図である。図８（ａ）に示すように中間転写体１４
ａ上で転写材の非通過部分に対応した部分に対してはプ
ラスに印加された帯電ローラ１４５の当接位置を通過す
るようにし、残留トナーのプラス帯電を行う。また中間
転写体１４ａ上で転写材の通過部分に対応した部分に対
しては帯電を行わない。

【００７０】転写域１４ｂにおいて、転写材の非通過時
には図８（ｂ）に示すように１次転写器１４ｃがプラス
のコロナ放電を行うことにより中間転写体１４ａ上のプ
ラス帯電の残留トナーは総て感光体ドラム１０側へ移動
する。また記録紙Ｐの通過時には図８（ｃ）に示すよう
に１次転写器１４ｃはプラスのコロナ放電を続けて行う
ことにより感光体ドラム１０上のマイナスの画像トナー
は記録紙Ｐ上に転写がなされる。

【００７１】（３・１）（３・２）で説明したように、
中間転写体１４ａ上の残留トナーは転写材の非通過範
囲、即ち片面画像形成の場合は非画像形成対応部におい
て感光体ドラム１０への移動が行われる。従って、非画
像形成対応部の長さ（転写紙間の間隔）を相当量とって
おかないと、プリントを続けて行っていると中間転写体
１４ａ上には付着トナーが増えて行く傾向となり、付着
トナーは固着して所謂コンタミの現象を呈して来る。本
発明者らの検討によれば中間転写体１４ａのベルト長全
長に対する非画像形成対応部の長さが１／５以上である
ことがコンタミを防止する上で必要であることを見出し
た。更にベルト上での非画像形成対応部の位置がプリン
ト頁毎にずれて行くことが必要で、数プリントでベルト
１周の付着トナーがクリーニングされるよう制御される
ことが望ましい。

【００７２】また上記の説明は総て転写材の片面に画像
形成を行う場合について行っているが、（３・２）で説
明した残留トナーを帯電ローラ１４５によって逆極性に
帯電するようなプロセスを採用するときは、（２・２）
で説明したところによって両面画像形成に対しても画像
ムラのない良質の両面画像が継続して得られることとな
る。

【００７３】

【発明の効果】請求項１〜６の発明によるときは、片面
又は両面に画像形成を行う際、何れにおいても画像ムラ
が生じることがなく、継続して可能な限り処理速度を高
めて画像形成を行うことを可能とした画像形成装置が提
供されることとなった。

【００７４】請求項７，８の発明によるときは、中間転
写体上に付着したトナーを除去するのにクリーニング手
段によるだけでなく、中間転写体上の付着トナーを像形
成体に移動・回収するようにして、画像ムラを生じるこ
とがなく、継続して可能な限り処理速度を高めて画像形
成を行うことを可能とした画像形成装置が提供されるこ
ととなった。

【００７５】請求項９〜１３の発明によるときは、転写
ベルト又は中間転写体に当接するクリーニング手段を設
けることなく、転写ベルト又は中間転写体に付着したト
ナーを像形成体へと移動させて回収するようにしたの
で、ベルトの材質を損傷したり、トナーがクリーニング
によって飛散したりすることのない画像形成装置が提供
されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すカラー画像形成装置の
断面構成図。

【図２】図１の像担持体の側断面図。

【図３】トナー像形成状態と転写材の供給を示す図。

【図４】実施の形態１での両面画像の画像形成の状態を
示す説明図。

【図５】実施の形態２での片面画像の画像形成の状態を
示す説明図。

【図６】実施の形態２での両面画像の画像形成の状態を
示す説明図。

【図７】実施の形態３での帯電ローラによって中間転写
体の帯電を行う説明図（その１）。

【図８】実施の形態３での帯電ローラによって中間転写
体の帯電を行う説明図（その２）。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光ユニット １３ 現像器 １４ａ 中間転写体 １４ｃ １次転写器 １４ｇ ２次転写器 １９ クリーニング装置 １４０ 中間転写体クリーニング装置 １４１ クリーニングブレード １４５ 帯電ローラ １４６ コロナ帯電器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永瀬 久喜 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H028 BA06 BB04 2H032 BA07 BA23 CA13

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体上で形成されたトナー像を中間
   転写体を介して転写材の両面にトナー像を形成する画像
   形成装置において、両面のトナー像形成を連続して行う
   とき、先の表面トナー像が形成されて搬送される転写材
   へ像形成体から転写終了後、クリーニング手段が中間転
   写体に当接することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング手段の中間転写体への
   当接は、中間転写体上に転写材が存在する間に行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記クリーニング手段の中間転写体への
   当接の解除後、次の裏面トナー像の像露光が開始するこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 転写位置からクリーニング位置までの中
   間転写体周面上の距離を画像幅より大とすることを特徴
   とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 像形成体上で形成されたトナー像を中間
   転写体を介して転写材の両面にトナー像を形成する画像
   形成装置において、両面のトナー像形成後片面のトナー
   像形成を連続して行うとき、中間転写体に当接したクリ
   ーニング手段を維持したまま片面画像形成を行うことを
   特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 像形成体上で形成されたトナー像を中間
   転写体を介して転写材の両面にトナー像を形成する画像
   形成装置において、片面のトナー像形成後両面のトナー
   像形成を連続して行うとき、像形成体からのトナー像の
   転写終了後中間転写体にクリーニング手段が当接するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 像形成体上で形成されたトナー像を中間
   転写体を介して転写材の両面にトナー像を形成する画像
   形成装置において、片面画像形成時は中間転写体にクリ
   ーニング手段を当接し、両面画像形成時は中間転写体に
   帯電を行い、中間転写体上のトナーを像形成体へ再転写
   することを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 両面画像形成時での中間転写体への帯電
   は次の画像形成領域を含んで行うことを特徴とする請求
   項７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 像形成体上で形成されたトナー像を転写
   ベルトに挟まれた転写材に転写する画像形成装置におい
   て、転写ベルト上のトナーを帯電させる帯電手段を配設
   し、転写ベルト上の非画像形成部に対応する領域のトナ
   ーを帯電させて、転写バイアスにより像形成体へ回収す
   ることを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 上記転写材は転写材の両面にトナー像
    の転写が行われることを特徴とする請求項９に記載の画
    像形成装置。
11. 【請求項１１】 像形成体上で形成されたトナー像を転
    写ベルトに挟まれた転写材に転写する画像形成装置にお
    いて、転写ベルト上のトナーを帯電させる帯電手段を配
    設し、転写ベルト上の画像形成部に対応する領域のトナ
    ーを同極性に帯電させて、転写バイアスにより像形成体
    からトナーの移動を行う一方、転写ベルトからトナーの
    移行を防止することを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 転写ベルト周長における非画像形成部
    の長さは１／５以上とすることを特徴とする請求項９〜
    １１の何れか１項に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 転写ベルト周長における非画像形成対
    応部をプリント毎にずらして行くことを特徴とする請求
    項９〜１２の何れか１項に記載の画像形成装置。