JP2000338791A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】転写材を担持搬送する転写ベルト上に付着した
不要なトナーが、転写ベルトに転写材を吸着させるため
の吸着ローラに付着して、後続の転写材を汚すことを防
止する。 【解決手段】転写ベルト８上の転写材に、プロセスステ
ーションＳａ〜Ｓｄによって順次にトナー像を転写して
いく。転写ベルト８上の不要なトナーは、各プロセスス
テーション１ａ〜１ｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに回収
し、クリーニング装置６ａ〜６ｄで除去する。吸着バイ
アス電源１５によりプラスのバイアスが印加されて転写
材を転写ベルト８表面に吸着させる吸着ローラ７を、当
接位置７Ａと退避位置７Ｂとに移動可能に配設する。転
写ベルト８上のマイナスに帯電されている不要なトナー
の回収時には、吸着ローラ７を転写ベルト８表面から離
間させる。これにより、不要なトナーが吸着ローラ７に
付着することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において、
複数のプロセスステーション（画像形成部）を搬送ベル
トを兼ねた転写ベルトに沿って直列に配設し、各プロセ
スステーションで形成した色の異なるトナー像を、転写
ベルトに吸着されて搬送される転写材に順次に重ねて転
写していく、いわゆる転写ベルトを使用したインライン
方式のプリンタが知られている。

【０００３】さらに、近年、設置面積の低減を図る目的
で、複数のプロセスステーションを縦に並べた、縦パス
のインライン方式のプリンタが開発されている。この方
式においては、転写材を重力に逆らって上方に搬送する
必要があるため、転写ベルトに対する転写材の吸着不良
が転写材のジャムにつながる。このため、吸着性能が特
に重視される。

【０００４】図７に、縦パスのインライン方式のプリン
タの概略構成を示す。転写ベルト８の回転方向（矢印Ｒ
８方向）の上流側（同図の下方）から順に４個のプロセ
スステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄが直列に配設さ
れている。各プロセスステーションは、感光ドラム１、
一次帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写部材５、
クリーニング装置６等を備えている。

【０００５】このようなプリンタにおいて、転写材は、
一般的に、図７に示されるように、転写ベルト８の上流
側の転写入口ガイド１２近傍に対向して配置された２個
のローラ、すなわち吸着ローラ７とその対向ローラ９に
電圧を印加し、これらローラ間を通過させることで電荷
が付与されて転写ベルト８表面に静電的に吸着される。
吸着された転写材は、転写ベルト８の矢印Ｒ８方向の回
転に伴って順次に書くプロセスステーションに搬送され
る。

【０００６】吸着ローラ７は、一般的にすべてのプロセ
スステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの最上流部にお
いて転写ベルト８に常時、加圧当接されており、転写ベ
ルト８に対して従動回転する構成をとる。

【０００７】インライン方式のプリンタについては、そ
の構成上、画像形成装置本体が大型化しがちであること
や、交換パーツが多いことなどから、ユーザビリティに
劣るという問題点が指摘されている。

【０００８】特に交換パーツにおいては、４色分のカー
トリッジや、転写ベルト８の廃トナー容器を頻繁に交換
する必要があり、この他にも転写ベルト８、定着器１
１、給紙ローラ等本体寿命まで考えるとユーザーが交換
しなければならないパーツは多岐にわたり、ユーザーの
ランニングコストを上昇させる要因となり、さらに、交
換に要する手間、パーツの入手がユーザーの負荷となる
ため、できるだけ交換パーツを減らすことが要求されて
いる。

【０００９】交換パーツの一つである転写ベルト８の廃
トナー容器に関しては、ジャムや濃度検知、レジスト検
知のための転写ベルト８上への画像形成によって、転写
ベルト８上に残ったトナーが次画像プリントに悪影響を
及ぼさないように、クリーニングを行ったときに発生す
るトナーを回収するものである。

【００１０】一般的に転写ベルト８のクリーニングは、
転写ベルト８表面に加圧当接させたクリーニングブレー
ドや回転ファーブラシによって、トナーを掻き落とし廃
トナー容器に回収するようにしている。この廃トナー容
器は、画像形成のために本質的に必要なものではなく、
やむを得ず設けられているものであり、その交換はユー
ザにとってのメリットはなく、ユーザビリティを損なう
ものであった。

【００１１】また、交換可能な廃トナー容器を設けるた
めに、画像形成装置本体が大型化、複雑化するという問
題点もあった。

【００１２】これとは別の考え方として、これらユーザ
ビリティの不具合を改善するために廃トナー容器を大型
化して転写ベルトユニットや画像形成装置本体に据え付
けにする考え方もあるが、何らかの原因で廃トナー容器
が満タンになった場合には、これらユニットごと交換す
る必要があり、同様に画像形成装置本体の大型化や、リ
スク要因となっていた。

【００１３】これらの解決方法として、転写ベルト８に
クリーニング手段を設けず、感光ドラム１に静電的に回
収する方法が提案されている。この方法は、特にインラ
イン方式のプリンタでは、プロセスステーションが４個
あることから、転写ベルト８の１回転につき、転写ベル
ト８上の不要なトナーを回収するチャンスが４回あるた
め有利である。この場合には、通常の画像形成シーケン
スとは別に、転写部材６にバイアスを印加するクリーニ
ングシーケンスを設ける。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ユーザ
ビリティの向上を行うべく転写ベルトのクリーナレスを
行うためには、吸着ローラ７の存在が問題となる。

【００１５】前述したように、転写ベルト８上のトナー
をプロセスステーションの感光ドラム上に回収するため
には、図７に示すように、一旦、吸着ローラ７を通過さ
せる必要がある。

【００１６】一般に、吸着ローラ７は、転写材に電荷を
付与してこれを転写ベルト８に吸着させるものであり、
このため、吸着ローラ７に印加する電圧は、マイナスの
トナーを使用して反転現像を行い、かつ、転写時に転写
部材５によって転写材にプラスの転写バイアスを印加す
る系においては、転写前に転写材を一旦、逆極性に帯電
する目的でプラスを印加する。

【００１７】すなわち、転写ベルト８上の転写材が転写
部において感光ドラムからの放電よってマイナスに帯電
されるため、あらかじめ吸着ローラ７で転写材をプラス
に帯電させて転写材の過帯電を防止するものである。仮
に、吸着ローラ７にマイナスを印加した場合には、吸着
ローラ７で与えられる電荷に加えて各プロセスステーシ
ョンで転写を受けるに従って転写材の電荷はどんどんマ
イナスの蓄積を受けるため、後続のプロセスステーショ
ンにおいて画像不良を引き起こすという問題がある。

【００１８】これに対し、転写ベルト８の汚れとなるト
ナーは、ジャム時のトナー像のトナーや、レジスト検
知、濃度検知用のパッチを形成するトナーであり、その
ほとんどが現像装置４内のトナー極性と同じマイナスト
ナーであるため、これらがプラスの電圧が印加されてい
る吸着ローラ７を汚してしまい、吸着ローラ７を通過す
る後続の転写材を汚して画像不良を発生させてしまう。

【００１９】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、吸着ローラが転写材搬送部材（上述では転写ベ
ルト）上の不要なトナーによって汚されることに起因す
る後続の転写材の画像不良を防止するようにした画像形
成装置を提供することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１のに係る本発明は、表面にトナー像が形成
される像担持体と、該像担持体上のトナー像を該像担持
体との間に印加される転写バイアスによって転写材上に
転写する転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを
除去する像担持体クリーニング手段とを有する複数の画
像形成部を備え、これら複数の画像形成部を転写材搬送
手段の移動方向に沿って上流側から下流側に順に配設
し、前記複数の像担持体上にそれぞれ形成された色の異
なるトナー像を前記転写材搬送手段が担持搬送する転写
材上に順次に転写して画像を形成する画像形成装置にお
いて、前記転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着させ
るための吸着部材と、該吸着部材にバイアスを印加する
吸着バイアス電源と、前記転写手段にクリーニングバイ
アスを印加することで、前記転写材搬送手段表面の不要
なトナーを前記像担持体に回収する手段と、を備え、前
記吸着部材は、前記複数の画像形成部のうちの最上流側
に配設された画像形成部よりも上流側において前記転写
材搬送手段表面に接離可能に配設された、ことを特徴と
する。

【００２１】請求項２に係る本発明は、請求項１の画像
形成装置において、前記吸着部材は、画像形成時は前記
転写材搬送手段表面に当接する当接位置に配置され、前
記転写材搬送手段表面の不要なトナーの回収時には前記
転写材搬送手段表面から離間された退避位置に配置され
る、ことを特徴とする。

【００２２】請求項３に係る本発明は、表面にトナー像
が形成される像担持体と、該像担持体上のトナー像を該
像担持体との間に印加される転写バイアスによって転写
材上に転写する転写手段と、前記像担持体上の不要なト
ナーを除去する像担持体クリーニング手段とを有する複
数の画像形成部を備え、これら複数の画像形成部を転写
材搬送手段の移動方向に沿って上流側から下流側に順に
配設し、前記複数の像担持体上にそれぞれ形成された色
の異なるトナー像を前記転写材搬送手段が担持搬送する
転写材上に順次に転写して画像を形成する画像形成装置
において、前記転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着
させるための吸着部材と、該吸着部材にバイアスを印加
する吸着バイアス電源と、前記転写手段にクリーニング
バイアスを印加することで、前記転写材搬送手段表面の
不要なトナーを前記像担持体に回収する手段と、を備
え、前記吸着部材は、前記複数の画像形成部のうちの最
上流側に配設された画像形成部よりも上流側において前
記転写材搬送手段表面に当接配置され、前記吸着バイア
ス電源は、前記吸着部材に２種以上のバイアスを印加可
能である、ことを特徴とする。

【００２３】請求項４に係る本発明は、前記吸着バイア
ス電源は、前記吸着部材に印加するバイアスが画像形成
時と前記転写材搬送手段表面の不要なトナーの回収時と
で異なる、ことを特徴とする。

【００２４】請求項５に係る本発明は、表面にトナー像
が形成される像担持体と、該像担持体上のトナー像を該
像担持体との間に印加される転写バイアスによって転写
材上に転写する転写手段と、前記像担持体上の不要なト
ナーを除去する像担持体クリーニング手段とを有する複
数の画像形成部を備え、これら複数の画像形成部を転写
材搬送手段の移動方向に沿って上流側から下流側に順に
配設し、前記複数の像担持体上にそれぞれ形成された色
の異なるトナー像を前記転写材搬送手段が担持搬送する
転写材上に順次に転写して画像を形成する画像形成装置
において、前記転写手段にクリーニングバイアスを印加
することで、前記転写材搬送手段表面の不要なトナーを
前記像担持体に回収する手段と、前記複数の画像形成部
のうちの最上流側に配設された画像形成部における転写
部近傍に転写材を導く転写入口ガイドと、を備える、こ
とを特徴とする。

【００２５】請求項６に係る本発明は、表面にトナー像
が形成される像担持体と、該像担持体上のトナー像を該
像担持体との間に印加される転写バイアスによって転写
材上に転写する転写手段と、前記像担持体上の不要なト
ナーを除去する像担持体クリーニング手段とを有する複
数の画像形成部を備え、これら複数の画像形成部を転写
材搬送手段の移動方向に沿って上流側から下流側に順に
配設し、前記複数の像担持体上にそれぞれ形成された色
の異なるトナー像を前記転写材搬送手段が担持搬送する
転写材上に順次に転写して画像を形成するとともに、画
像形成装置において、前記転写材搬送手段に転写材を静
電的に吸着させるための吸着部材と、該吸着部材にバイ
アスを印加する吸着バイアス電源と、前記転写手段にク
リーニングバイアスを印加することで、前記転写材搬送
手段表面の不要なトナーを前記像担持体に回収する手段
と、を備え、前記吸着部材は、前記複数の画像形成部の
うちの最上流側に配設された画像形成部よりも上流側に
おいて前記転写材搬送手段の背面に当接配置された、こ
とを特徴とする。

【００２６】請求項７に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、５、又は６に記載の画像形成装置において、前
記複数の画像形成部を縦方向に並べて配設した、ことを
特徴とする。

【００２７】請求項８に係る本発明は、請求項１、２、
３、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、前
記像担持体と前記像担持体クリーニング手段とをカート
リッジ容器に一体的に組み込んで、画像形成装置本体に
対して着脱自在なプロセスカートリッジを構成する、こ
とを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２９】〈実施の形態１〉図１に、本発明は係る画
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラ
ック（Ｂｋ）のそれぞれ独立の４個の第１、第２、第
３、第４のプロセスステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓ
ｄを、転写ベルト（転写材搬送手段）８の移動方向（回
転方向。矢印Ｒ８方向。）の上流側から下流側にかけて
（同図では下方から上方にかけて）縦１列に配設し、転
写ベルト８の表面に吸着させた転写材に各プロセスステ
ーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄで形成した異なる色の
トナー像を順次に転写して４色フルカラーの画像を形成
する、いわゆるインライン方式の画像形成装置である。
そして、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。

【００３０】第１〜第４のプロセスステーションＳａ、
Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、それぞれ画像担持体として、繰り
返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下
「感光ドラム」という。）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備
えている。感光ドラム１ａ〜１ｄは、本実施の形態にお
いては、直径３０mmの負帯電特性のＯＰＣ（有機光半導
体）感光体が使用されており、それぞれ矢印Ｒ１方向に
１００mm／sec の周速度（プロセススピード）をもって
回転駆動される。

【００３１】各感光ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、その
回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電器２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写部材５ａ、５ｂ、５ｃ、
５ｄ、クリーニング装置（像担持体クリーニング手段）
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが配設されている。

【００３２】感光ドラム１ａ〜１ｄは回転過程で、一次
帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより所定の極性・
電位に一様に帯電処理され、次いで露光装置３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄ（例えば、レーザダイオード、ポリゴン
スキャナ、レンズ群等によって構成される）による画像
露光を受けることによりそれぞれ目的のカラー画像の第
１〜第４の色成分像（イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラック成分像）に対応した静電潜像が形成される。一次
帯電器２ａ〜２ｄは、−１．２ｋＶのＤＣ電圧が印加さ
れた実抵抗１×１０⁶ Ωのローラであり、感光ドラム１
ａ〜１ｄに総圧９．８Ｎ（ニュートン）で当接させてい
て感光ドラム１ａ〜１ｄの回転に伴って従動回転する。
この電圧の印加により、感光ドラム１ａ〜１ｄ表面は、
−６００Ｖに帯電される。また、本実施の形態で用いた
露光装置３ａ〜３ｄは、レーザダイオードを用いたポリ
ゴンスキャナであり、画像信号により変調されたレーザ
ビームを感光ドラム１ａ〜１ｄ上に結像し、静電薄像を
形成する。

【００３３】レーザ露光の書き出しは、主走査方向（転
写材の進行方向と直角な方向）では各走査ラインごとに
ＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号から、副
走査方向（転写材の進行方向）は転写材搬送路内のスイ
ッチ（不図示）を起点とするＴＯＰ信号から、所定の時
間だけ遅延させて行うことによって、第１〜第４のプロ
セスステーションＳａ〜Ｓｄでは常に感光ドラム１ａ〜
１ｄ上の同じ位置に露光を行える構成となっている。

【００３４】次いで、静電潜像は、第１〜第４のプロセ
スステーションＳａ〜Ｓｄの現像装置４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄにより現像される。現像装置４ａ〜４ｄは、感
光ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された弾性ローラである
現像スリーブを有し、この現像スリーブを介して感光ド
ラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像にそれぞれの色のトナーを
付着させてトナー像として現像する。各現像装置４ａ〜
４ｄ内のトナーは、磁性体を含まないいわゆるノンマグ
トナーであり、静電潜像の現像は、接触一成分接触現像
方式によって行われる。このとき、各現像スリーブは、
感光ドラム１ａ〜１ｄに対して順方向に１７０％の周速
で回転し、コントローラの信号によって変更可能な現像
バイアスが印加され、これにより現像を行う。

【００３５】転写ベルト８は、駆動ローラ１０と従動ロ
ーラ９に掛け渡されており、駆動ローラ１０の矢印方向
（反時計回り）の回転により、矢印Ｒ８方向に感光ドラ
ム１ａ〜１ｄと同じ周速度をもって回転駆動されてい
る。転写ベルトは１×１０¹⁰Ω・cmに抵抗調整された厚
み１００μｍのＰＶＤＦの単層樹脂ベルトを無端状に構
成したものであり、背面側の量端部には、ベルトの蛇行
や偏りを防止するためのリブが設けられている。

【００３６】転写部材５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄとして
は、体積抵抗率１×１０⁵ Ω・cmに調整された高圧印加
可能なウレタン樹脂製の転写ブレードを用いており、転
写ベルト８をその背面から押圧して感光ドラム１ａ〜１
ｄ表面に押し付けるようにしている。これら転写部材５
ａ〜５ｄに転写バイアス電源（不図示）によってプラス
の転写バイアスを印加することで、各感光ドラム１ａ〜
１ｄ上のトナー像を転写材表面に順次に転写していくも
のである。

【００３７】クリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
は、転写材に転写されないで感光ドラム１ａ〜１ｄ表面
に残ったトナー（転写残トナー）を除去する。さらにク
リーニング装置６ａ〜６ｄは、ジャムによって感光ドラ
ム１ａ〜１ｄに付着したトナーや、転写ベルト８上に形
成されたレジスト検知、濃度検知用のトナーや、ジャム
時に転写ベルト８上に付着したトナーであって感光ドラ
ム１ａ〜１ｄに逆転写されたトナー等を除去するもので
ある。なお、これらをすべて含めて、「不要なトナー」
というものとする。

【００３８】本実施の形態においては、上述の各感光ド
ラム１ａ〜１ｄ、各一次帯電器２ａ〜２ｄ、各露光装置
３ａ〜３ｄ、各現像装置４ａ〜４ｄ、各クリーニング装
置６ａ〜６ｄを、カートリッジ容器ａ、ｂ、ｃ、ｄに一
体的に組み込んで、画像形成装置本体（不図示）に対し
て着脱自在なプロセスカートリッジＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、
Ｐｄを構成している。

【００３９】本実施の形態では、画像形成装置は、設置
面積を最小化するために第１〜第４のプロセスステーシ
ョンＳａ〜Ｓｄを縦に一列に配設し、かつ、カートリッ
ジ交換やジャム処理のために、前扉のみの開閉で所望の
目的が達成できるようにカートリッジを縦に配置して、
転写ベルトとカートリッジの間で本体を分割する構成と
なっている。

【００４０】上述構成の画像形成装置において、転写材
は、給紙カセット（不図示）から給紙されて、レジスト
ローラ（不図示）を通過した後、転写入口ガイド（不図
示）を通過して転写ベルト８と接触するようになってい
る。

【００４１】上述構成の画像形成装置においては、転写
材は、重力に逆らって上方に搬送されるため、転写材が
転写ベルト８に十分に吸着されていることが必要であ
る。

【００４２】転写材は、転写入口ガイドを通過して転写
ベルト８に接触することになるが、このとき接触点近傍
には、吸着部材としての吸着ローラ７が配設されてい
る。この吸着ローラ７は、転写ベルト８が掛け渡される
ローラのうちの１個である従動ローラ９との間に転写ベ
ルト８を挟持するようにして配設されており、画像形成
動作中には＋１ｋＶの電圧が印加されていて、転写材に
電荷を与えることにより吸着力を発生させている。この
吸着力により、転写材は、転写ベルト８表面に吸着され
る。

【００４３】従来、転写ベルトを使用したインライン方
式の画像形成装置では、転写ベルトのクリーニングのた
めにクリーニング手段（クリーナブレードやファーブラ
シ）が設けられていたため、吸着ローラは常時、転写ベ
ルトに加圧当接させたままでも不都合は生じなかった。

【００４４】しかし、転写ベルトを清掃するためのクリ
ーニング手段を有しないいわゆるクリーナレスの画像形
成装置においては、前述のように、常時、吸着ローラを
転写ベルトに当接させておくと、吸着ローラ汚れの問題
が発生する。

【００４５】そこで、本実施の形態においては、クリー
ニングシーケンス時の吸着ローラ７の汚れを防止するた
めに、吸着ローラ７を転写ベルト８に対して離接可能な
構成としている。吸着ローラ７は、電磁クラッチ、カ
ム、加圧ばね（いずれも不図示）によって、画像形成装
置本体のコントローラ（不図示）からの信号により、転
写ベルト８に当接する当接位置７Ａ（図１の点線）と、
転写ベルト８から離間された退避位置７Ｂ（図１の実
線）とに配置されるように構成されている。

【００４６】本実施の形態では、吸着ローラ７は、これ
に転写材先端が達する１sec 前に転写ベルトに当接する
当接位置７Ａに配置され、転写材後端が抜けた１sec 後
に離間されて退避位置７Ｂに配置されるようにした。

【００４７】吸着ローラ７は、直径６mmの芯金上に、抵
抗調整のためにカーボンブラックを分散させたＥＰＤＭ
ゴムを積層した直径１２mmのソリッドゴムローラであ
り、抵抗値は幅１cmの金属箔をローラ外周に巻き付けて
芯金との間に５００Ｖの電圧を印加したときの抵抗値を
１×１０⁵ Ωに調整してある。吸着ローラ７は、芯金に
対して吸着バイアス電源１５により吸着用の高圧バイア
スを印加できるようになっている。

【００４８】給紙カセット（不図示）から給紙され、転
写入口ガイド（不図示）、吸着ローラ７を通過して転写
ベルト８との間の吸着力を付与された転写材は、第１の
プロセスステーションＳａにはいる。この転写材は、転
写部においては、転写ベルト８背面に設けた転写部材
（転写ブレード）５ａによって第１色目のイエローのト
ナー像が感光ドラム１ａから転写される。本実施の形態
で用いた転写部材５ａは、厚み１００μｍ、長さ（自由
長）５mmの、カーボンブラックで抵抗値を１×１０⁵ Ω
・cmに調整されたＰＶＤＦのシートであり、転写ベルト
８に対しては４５°の角度で侵入量２mmで当接してい
る。この条件下で、転写ベルト８の回転方向（矢印Ｒ８
方向）に沿っての転写部材５ａと転写ベルト８との当接
ニップ幅は１．５mmとなっている。転写部材５ａには、
＋２ｋＶのＤＣバイアスが高圧電源から印加されてい
る。

【００４９】以下、転写ベルト８の矢印Ｒ８方向の回転
に伴って各プロセスステーションＳｂ、Ｓｃ、Ｓｄを通
過するごとに、感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄから異なる
色のトナー像が転写されて、転写ベルト８上で４色のト
ナー像が重ねられる。

【００５０】本実施の形態では、第１〜第４のプロセス
ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおいて転写ベル
ト８上の転写材に与えられた転写電荷が、転写コントラ
ストに及ぼす影響を吸収するために、転写バイアスを下
流側のプロセスステーションにいくに従って３００Ｖず
つアップさせ、第４のプロセスステーションＳｄでは、
２．９ｋＶとなるように設定し、これにより転写不良を
防止するようにしている。

【００５１】転写材に対する４色のトナー像の転写が終
了し、転写ベルト８の最下流側（後端）から曲率によっ
て分離された転写材は、その後、定着器１１によって表
面の４色のトナー像が加熱、加圧されて定着される。こ
れにより、４色フルカラー画像の形成が終了し、転写材
は、画像形成装置本体外部に排出される。

【００５２】次に、転写ベルト８のクリーニングシーケ
ンスについて述べる。

【００５３】転写ベルト８を使用したインライン方式の
画像形成装置においては、画像形成時は、トナー像は常
に転写材上に転写されるため、転写ベルト８がトナーで
汚されることはない。ただし、例えば、給紙ジャムによ
って、転写材が搬送されていないのに画像形成を行って
しまった場合や、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された
トナー像が指定された転写材よりも大きかったりした場
合には、転写ベルト８上にトナーが付着してしまう。

【００５４】また、画像形成装置本体が濃度補正や、カ
ラーレジスト補正を行うためには、一般的に転写ベルト
８上にレジスト検知、濃度検知用のトナー像であるパッ
チを形成し、転写ベルト８に対向配置した光学センサで
これらパッチを読み取ってフィードバック制御を行う
が、これらパッチのクリーニングを行わないと次の画像
形成時に後続の転写材の裏汚れを引き起こしてしまう。

【００５５】本実施の形態では、転写ベルト８のクリー
ニングを、転写ベルト８上のトナー像を感光ドラム１ａ
〜１ｄに静電的に回収することによって行う。

【００５６】転写ベルト８上のトナーを回収する際に
は、別途設けるクリーニングシーケンスを実行する。ク
リーニングシーケンスは、ジャム発生後、濃度検知後、
レジスト検知後等に行うことが特に効果的ではあるが、
各画像形成（プリント）ごとに行った場合も相応の効果
をあげることができる。

【００５７】クリーニングシーケンスでは、吸着ローラ
７を転写ベルト８から離間させて退避位置７Ｂに配置
し、第１、第３のプロセスステーションＳａ、Ｓｃの転
写部材５ａ、５ｃにプラス、これに対し、第２、第４の
プロセスステーションＳｂ、Ｓｄの転写部材５ｂ、５ｄ
にマイナスのバイアスを印加して、転写ベルト８を１回
転させることで、プラス、マイナス両極性のトナーを回
収する。

【００５８】本実施の形態では、クリーニングシーケン
ス中には、感光ドラム１ａ〜１ｄは０Ｖに除電し、プラ
ス側は＋１．５ｋＶ、マイナス側は−１．５ｋＶのバイ
アスを印加してトナー回収を行った。

【００５９】図２に、そのタイミングチャートを示す。

【００６０】同図において、ｔ１は１sec （前述の、転
写材が吸着ローラ７に入る前のマージン）、ｔ２は吸着
ローラ７と第１のプロセスステーションＳａとの間の距
離を転写ベルト８が移動するのに要する時間、ｔ３は各
プロセスステーション間の距離を転写ベルト８が移動す
るのに要する時間、ｔ４は転写ベルト８が１回転するの
に要する時間である。なお、各プロセスステーション間
の距離は等しいものとする。

【００６１】同図中の、吸着ローラ７を転写ベルト８に
当接させる時間は、前述したように、吸着ベルト８に転
写材先端が達する１sec 前から、転写材後端が給紙ロー
ラ７を抜けた１sec 後までである。吸着ローラ７は、こ
の時間の範囲内で転写ベルト８に当接する当接位置７Ａ
に配置され、この時間の範囲外は、転写ベルト８から離
間された退避位置７Ｂに配置される。

【００６２】以上説明した本実施の形態によると、転写
ベルト８のクリーニング手段を特に設けずに、転写ベル
ト８に対して吸着ローラ７を接離させることで、転写ベ
ルト８上の不要なトナーを各感光ドラム１ａ〜１ｄに回
収させることで、信頼性が高く、ユーザビリティに優れ
た、小型の画像形成装置を構成することができるように
なった。さらに、これに加えて、転写ベルト８上の不要
なトナーが吸着ローラ７に付着して、この付着したトナ
ーが後続の転写材を汚すことによる画像不良を防止する
ことができる。

【００６３】〈実施の形態２〉本実施の形態の特徴は、
図３に示すように、上述の実施の形態１では吸着ローラ
７を転写ベルト８に接離可能に構成したのとは異なり、
吸着ローラ７を転写ベルト８に常時当接させ、さらに、
この吸着ローラ７に印加するバイアスの極性を切り換え
られるようにしたことにある。具体的には、吸着バイア
ス電源１６によって吸着ローラ７に印加するバイアスの
極性を、転写ベルト８のクリーニングシーケンス時に
は、画像形成時と異なるようにした。

【００６４】前述の実施の形態１で述べたように、画像
形成中に吸着ローラ７に印加されるバイアスは、一般的
にトナーの極性と逆であるため、転写ベルト８上に付着
しているジャム時のトナーや、レジスト検知、濃度検知
用のパッチを形成するトナーが付着してしまう。

【００６５】従来の構成のように、吸着ローラ７が転写
ベルト８に対して常時当接している状態では、クリーニ
ングシーケンス中に画像形成時と同じバイアスを印加し
ていると、吸着ローラ７が汚れ、後続の転写材を汚すお
それがある。

【００６６】また、トナーが吸着ローラ７に付着し蓄積
してしまうと、転写ベルト８に対する転写材のｑ着磁
に、絶縁性のトナーが転写材への吸着電荷の付与を阻害
し、吸着不良や搬送ジャムを引き起こしてしまうという
問題がある。

【００６７】これを防止するために本実施の形態では、
少なくとも転写ベルト８のクリーニングシーケンス時に
は吸着ローラ７に画像形成時と異なるバイアスを印加す
る。具体的には、図３に示すように、吸着バイアス電源
１６を、正逆バイアス印加可能とし、クリーニングシー
ケンス時にはトナーの付着を抑制するために逆バイアス
を印加する。

【００６８】本実施の形態では、図７に示す画像形成装
置において、画像形成時は＋１ｋＶ、クリーニングシー
ケンス時には−１ｋＶのバイアスを印加して吸着ローラ
汚れを防止した。

【００６９】また、これとは異なる方法として、吸着バ
イアス電源１６に逆バイアスを持つことにより、クリー
ニングシーケンス時には、まず吸着ローラ７にプラスバ
イアスを印加して吸着ローラ７上で一旦トナーを回収
し、転写ベルト８上のトナーがすべて感光ドラム１ａ〜
１ｄに回収された後に、吸着ローラ７にマイナスバイア
スを印加して吸着ローラ７上のトナーを転写ベルト８に
吐き出し、これを感光ドラム１ａ〜１ｄで回収する等
の、いわゆる吐き出しシーケンスをクリーニングシーケ
ンスの一環として設けることも可能である。

【００７０】さらに異なる方法としては、吸着ローラ７
に画像形成時と同極性で、かつ異なる値のバイアスを印
加することによって転写ベルト８上のトナーを積極的に
帯電することも可能である。

【００７１】前述の実施の形態１及び本実施の形態２で
は、４個のプロセスステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓ
ｄのうち、転写ベルト８上の不要なトナーを感光ドラム
で回収させるために転写部材に印加するバイアスが異な
るものを設けることにより、転写ベルト８上のすべての
極性（マイナス及びプラス）のトナーを感光ドラムで回
収するようにすることができる。また、転写ベルト８上
のトナーを感光ドラムによって帯電し、下流側のプロセ
スステーションで回収を行うこともできる。このような
場合、吸着ローラ７にトナー帯電バイアスを印加するこ
とで、回収効率をより高めることが可能となる。

【００７２】具体的には、図３に示すように、吸着ロー
ラ７にプラス（例として＋２ｋＶ）を印加して転写ベル
ト８上の汚れトナーを吸着ローラ７でプラスに帯電さ
せ、第１のプロセスステーションＳａの転写部材５ａに
プラス（例として＋２ｋＶ）を印加することでトナーを
感光ドラム１ａに回収することが可能である。

【００７３】さらに、吸着ローラ７にマイナス（例とし
て−２ｋＶ）を印加して転写ベルト８上の汚れトナーを
吸着ローラ７でマイナスに帯電させ、第１のプロセスス
テーションＳａの転写部材５ａにマイナス（例として一
２ｋＶ）を印加することでトナーを感光ドラム１ａに回
収することも可能である。

【００７４】また、更なる別の手段としては、吸着ロー
ラ７に、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアスを印加
することで、転写ベルト８上のトナーを攪乱し、トナー
トリボ分布を揃えることでで更なる回収効率の向上を図
ることもできる。このような場合には、ＡＣ電圧として
所望の極性にＤｕｔｙをかけたバイアスを印加すること
がより効果的である。

【００７５】具体的な例として、吸着ローラ７に、−１
ｋＶのＤＣ電圧にマイナス方向にＤｕｔｙ８０％をかけ
た周波数２ｋHz、ピーク間電圧Ｖ_PPが２ｋＶの正弦波を
印加し、第１のプロセスステーションＳａの転写部材５
ａに−２ｋＶの電圧を印加することで、強力な回収性能
を得ることができるようになった。

【００７６】上記例では、トナーの回収は第１のプロセ
スステーションＳａで行う例を示しているが、回収を下
流側のプロセスステーションＳｂ〜Ｓｄで行うことも可
能であり、また、前述のように、転写ベルト８上の不要
なトナーを感光ドラムに回収する際に転写部材に印加す
るバイアスの極性を、プロセスステーション間で異なら
せることで、複数のステーションに回収することも可能
である。

【００７７】以上述べたように、本実施の形態では吸着
ローラ７に画像形成時と異なるバイアスを印加すること
によって、転写ベルト８のクリーニング手段を設けない
画像形成装置においても、吸着ローラ７汚れによる画像
不良や吸着不良を引き起こすことなく良好な画像を得る
ことができるようになった。

【００７８】〈実施の形態３〉本実施の形態では、転写
ベルト８にクリーニングブレードやファーブラシ等の専
用のクリーニング部材を設けないで、転写ベルト８上の
不要なトナーをプロセスステーションの感光ドラムで回
収する構成の装置において、転写材の吸着ローラ７を設
けないことを特徴とする。

【００７９】これまで説明したように、従来の画像形成
装置では転写ベルト８のクリーニング手段を持ち、吸着
ローラ７を設ける構成が一般的であった。

【００８０】しかし、廃トナー処理の簡易化、画像形成
装置本体の小型化という観点から転写ベルト８上のトナ
ーをプロセスステーションに回収する構成をとる場合に
は、吸着ローラ７汚れが発生する可能性があることか
ら、吸着ローラ７の離間機構、逆バイアス等の新たな手
段を設ける必要があった。

【００８１】本実施の形態３では、図４に示すように、
転写入口ガイド１２を、第１のプロセスステーションＳ
ａの近傍に配置することによって吸着ローラ７を廃止
し、これによる画像弊害を回避することを目的とする。
また、吸着ローラ７を廃止することによってコストダウ
ンや画像形成装置本体の小型化を実現することも可能で
ある。

【００８２】なお、吸着ローラレスの構成を取った場
合、転写材と転写ベルト８が最初に接触して第１のプロ
セスステーションＳａまでの吸着搬送は問題となるが、
第１色目の第１のプロセスステーションＳａで転写材に
転写電荷が与えられると、吸着ローラ７で与えたのと同
様の電荷が転写材に付与されるため、これ以降の吸着は
問題なくなる。このことから、第１のプロセスステーシ
ョンＳａの転写部までの転写材の搬送を安定させるとい
う観点から、転写入口ガイド１２の位置の最適化が必要
となる。

【００８３】転写入口ガイド１２によって第１のプロセ
スステーションＳａまでの転写材の搬送を安定させるた
めには、図４に示すように、転写入口ガイド１２を第１
のプロセスステーションＳａの転写部近傍に配置する。
この方法は、一般的な、転写ベルト８のクリーニング手
段を用いない画像形成装置で用いられる方法である。

【００８４】このように、吸着ローラ７を設けずに転写
部に直接、転写材を導入することによって、転写ベルト
８のクリーニング手段を設けることなく、吸着ローラ７
が汚れることによって引き起こされる画像不良や吸着不
良を防止することができるようになった。

【００８５】〈実施の形態４〉本実施の形態は、吸着部
材として吸着ローラ７を用いない、上述の実施の形態３
とは別の構成として、転写ベルト８背面に吸着部材とし
ての吸着ブレード１３を設ける実施の形態を示す。

【００８６】転写ベルト８背面に吸着部材を設ける方法
は、吸着部材に印加したバイアスによって転写ベルト８
表面に電界を発生させて転写材を静電分極させ、この分
極電荷と転写ベルト８との間で鏡映力をもたせることに
より吸着させるものである。

【００８７】図５に、本実施の形態で用いた吸着部材と
しての吸着ブレード１３を示す。この吸着ブレード１３
は、バイアス印加可能なシート状のブレードである。

【００８８】吸着ブレード１３は、厚み１００μｍ、長
さ（自由長）５mmの、カーボンブラックで抵抗値を１×
１０⁵ Ω・cmに調整されたＰＶＤＦのシートであり、転
写ベルト８に対しては４５°の角度で侵入量２mmで当接
している。この条件下で、転写ベルト８の回転方向（矢
印Ｒ８方向）についての吸着ブレード１３と転写ベルト
８背面との当接ニップ幅は１．５mmとなっている。

【００８９】吸着ブレード１３には、＋２ｋＶのＤＣバ
イアスが吸着バイアス電源１４から印加されている。こ
の電圧と、接地された従動ローラ９（図６参照）との間
に発生する強い電界によって転写材は分極されて吸着力
が発生する。これにより、転写材は、転写ベルト８に吸
着され、良好に搬送される。

【００９０】図６に、上述の吸着ブレード１３を備えた
画像形成装置の概略構成を示す。同図に示すように、吸
着ブレード１３は、従動ローラ９の下流側で、かつ第１
のプロセスステーションＳａの転写部材５ａの上流側に
おいて、転写ベルト８背面に当接されている。この吸着
ブレード１３は、転写ベルト８背面に当接するように配
置されているので、転写ベルト８から転写材に付与され
る吸着搬送力は十分に確保しつつ、従来の吸着ローラ７
で問題になっていた吸着ローラ汚れを防止することがで
きる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
転写材搬送手段が搬送する転写材に、複数の画像形成部
によって順次にトナー像を転写していくとともに、転写
材搬送手段上の不要なトナーを各画像形成部の像担持体
に回収する画像形成装置において、 転写材を転写材搬送手段に吸着させるための吸着部材
を、不要なトナーの回収時には転写材搬送手段表面から
離間させる、又は、 吸着部材に印加するバイアスを画像形成時と、不要な
トナーの回収時とで異ならせる、又は、 最上流側に配設された画像形成部の転写部近傍に転写
材を導く転写入口ガイドを有する、又は、 吸着部材を転写材搬送手段の背面に当接させる、こと
により、転写材搬送手段上の不要なトナーが吸着部材に
付着して、後続の転写材を汚すことを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図２】実施の形態１のタイミングチャート。

【図３】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図４】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図５】実施の形態４の吸着部材の構成を示す図。

【図６】実施の形態４の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図７】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ像担持体（感光ドラム） ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ転写手段（転写部材） ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ像担持体クリーニング手段（ク
リーニング装置） ７ 吸着部材（吸着ローラ） ７Ａ 当接位置 ７Ｂ 退避位置 ８ 転写材搬送手段（転写ベルト） １２ 転写材入口ガイド １３ 吸着部材（吸着ブレード） １４、１５、１６吸着バイアス電源 Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄプロセスカートリッジ Ｓａ 画像形成部（第１のプロセスステーショ
ン） Ｓｂ 画像形成部（第２のプロセスステーショ
ン） Ｓｃ 画像形成部（第３のプロセスステーショ
ン） Ｓｄ 画像形成部（第４のプロセスステーショ
ン） ａ、ｂ、ｃ、ｄカートリッジ容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 正武 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AB02 AD03 AD05 BB02 BB23 BB46 2H032 AA05 AA15 BA05 BA18 BA23 BA28 CA04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加
   される転写バイアスによって転写材上に転写する転写手
   段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持
   体クリーニング手段とを有する複数の画像形成部を備
   え、これら複数の画像形成部を転写材搬送手段の移動方
   向に沿って上流側から下流側に順に配設し、前記複数の
   像担持体上にそれぞれ形成された色の異なるトナー像を
   前記転写材搬送手段が担持搬送する転写材上に順次に転
   写して画像を形成する画像形成装置において、 前記転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着させるため
   の吸着部材と、 該吸着部材にバイアスを印加する吸着バイアス電源と、 前記転写手段にクリーニングバイアスを印加すること
   で、前記転写材搬送手段表面の不要なトナーを前記像担
   持体に回収する手段と、を備え、 前記吸着部材は、前記複数の画像形成部のうちの最上流
   側に配設された画像形成部よりも上流側において前記転
   写材搬送手段表面に接離可能に配設された、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記吸着部材は、画像形成時は前記転写
   材搬送手段表面に当接する当接位置に配置され、前記転
   写材搬送手段表面の不要なトナーの回収時には前記転写
   材搬送手段表面から離間された退避位置に配置される、 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】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加
   される転写バイアスによって転写材上に転写する転写手
   段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持
   体クリーニング手段とを有する複数の画像形成部を備
   え、これら複数の画像形成部を転写材搬送手段の移動方
   向に沿って上流側から下流側に順に配設し、前記複数の
   像担持体上にそれぞれ形成された色の異なるトナー像を
   前記転写材搬送手段が担持搬送する転写材上に順次に転
   写して画像を形成する画像形成装置において、 前記転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着させるため
   の吸着部材と、 該吸着部材にバイアスを印加する吸着バイアス電源と、 前記転写手段にクリーニングバイアスを印加すること
   で、前記転写材搬送手段表面の不要なトナーを前記像担
   持体に回収する手段と、を備え、 前記吸着部材は、前記複数の画像形成部のうちの最上流
   側に配設された画像形成部よりも上流側において前記転
   写材搬送手段表面に当接配置され、 前記吸着バイアス電源は、前記吸着部材に２種以上のバ
   イアスを印加可能である、 ことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記吸着バイアス電源は、前記吸着部材
   に印加するバイアスが画像形成時と前記転写材搬送手段
   表面の不要なトナーの回収時とで異なる、 ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加
   される転写バイアスによって転写材上に転写する転写手
   段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持
   体クリーニング手段とを有する複数の画像形成部を備
   え、これら複数の画像形成部を転写材搬送手段の移動方
   向に沿って上流側から下流側に順に配設し、前記複数の
   像担持体上にそれぞれ形成された色の異なるトナー像を
   前記転写材搬送手段が担持搬送する転写材上に順次に転
   写して画像を形成する画像形成装置において、 前記転写手段にクリーニングバイアスを印加すること
   で、前記転写材搬送手段表面の不要なトナーを前記像担
   持体に回収する手段と、 前記複数の画像形成部のうちの最上流側に配設された画
   像形成部における転写部近傍に転写材を導く転写入口ガ
   イドと、を備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加
   される転写バイアスによって転写材上に転写する転写手
   段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持
   体クリーニング手段とを有する複数の画像形成部を備
   え、これら複数の画像形成部を転写材搬送手段の移動方
   向に沿って上流側から下流側に順に配設し、前記複数の
   像担持体上にそれぞれ形成された色の異なるトナー像を
   前記転写材搬送手段が担持搬送する転写材上に順次に転
   写して画像を形成するとともに、画像形成装置におい
   て、 前記転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着させるため
   の吸着部材と、 該吸着部材にバイアスを印加する吸着バイアス電源と、 前記転写手段にクリーニングバイアスを印加すること
   で、前記転写材搬送手段表面の不要なトナーを前記像担
   持体に回収する手段と、を備え、 前記吸着部材は、前記複数の画像形成部のうちの最上流
   側に配設された画像形成部よりも上流側において前記転
   写材搬送手段の背面に当接配置された、ことを特徴とす
   る画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記複数の画像形成部を縦方向に並べて
   配設した、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６に
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記像担持体と前記像担持体クリーニン
   グ手段とをカートリッジ容器に一体的に組み込んで、画
   像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッ
   ジを構成する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、又は
   ７に記載の画像形成装置。