JP2001042655A

JP2001042655A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001042655A
Application number: JP11221264A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】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、中間転写体上の残留トナーのクリーニン
グを良好に行うようにする。【解決手段】交流電圧と直流電圧とを重畳して印加す
る中間転写体１４ａに当接する再帯電ローラ１４１を設
け、その下流にトナーと逆極性に印加したバイアスロー
ラ１４２を設けてトナーの回収を行う。

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】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ブレードを用いたクリーニング
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負荷変動に
基づく駆動ムラが生じ、これが原因となって画像ムラと
なる。

【０００７】特に現像剤として小粒径トナーや球形トナ
ーが用いられた場合には、中間転写体には付着した残留
トナーのクリーニングは困難でクリーニング不良が生じ
やすく、ブレードを強い当接圧をもって中間転写体に摺
接するよう構成するときは、ブレードの接離に伴って生
じる画像ムラは更に顕著となる。

【０００８】本発明は、現像剤として小粒径トナーや球
形トナーを用いたときも中間転写体上の残留トナーが良
好にクリーニングがなされ、クリーニング手段の接離の
際も画像ムラが生じないような中間転写体のクリーニン
グ手段を設けた画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、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、前記中
間転写体のクリーニングを行うクリーニング手段が、残
留トナーの再帯電を行う再帯電ローラと、クリーニング
を行うバイアス電圧を印加したバイアスローラとから構
成されることを特徴とする画像形成装置によって達成さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の説明に先だって本発明の
画像形成装置の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。

【００１１】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の両面
画像形成装置の断面構成図であり、図２は図１の像形成
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。

【００１２】図１において、１０は像形成手段である感
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。

【００１３】像形成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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】なおここで用いられる現像剤としては、振
動電界によってトナーの移行制御を効果的に行うことが
できることから、体積平均粒径が１〜２０μｍ、好まし
くは４〜１０μｍの球形トナーと、体積平均粒径が１０
〜６０μｍ、好ましくは２０〜５０μｍのキャリアとか
らなる二成分現像剤が好ましく用いられる。トナーの体
積平均粒径が１０μｍ以下の微粒子化したトナーを用い
ると解像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に再現した
鮮明な高画質画像が得られるようになり、体積平均粒径
が２０μｍ以上では画質の低下を生じる。またトナーの
体積平均粒径が４μｍ以下となると凝集力が大きく、摩
擦帯電不良となり易く、体積平均粒径が１μｍ以下にな
ると更にトナーの飛散が起こり易くなり好ましくない。

【００２０】中間転写体１４ａは体積抵抗率１０⁸〜１
０¹²Ω・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１４
ｅ、１４ｊとテンションローラ１４ｋ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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】次に画像形成プロセスを説明する。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】転写後の中間転写体１４ａの周面上に残っ
たトナーは、後に詳しく説明する再帯電ローラとバイア
スローラとから構成される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。

【００４６】本発明は中間転写体１４ａに付着した残留
トナーのクリーニングを行う中間転写体クリーニング装
置１４０に、残留トナーの再帯電を行う再帯電ローラ１
４１と、再帯電がなされて一様の帯電状態となった残留
トナーのクリーニングを行うバイアス電圧を印加したバ
イアスローラ１４２とを用い、中間転写体１４ａに当接
させてクリーニングを行うことに特徴を有しているの
で、図４に示す断面図を用いて詳しく説明する。

【００４７】中間転写体１４ａに付着した残留トナーに
注目すると、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１４
ａ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。

【００４８】このようなマイナス帯電とプラス帯電とが
混在した残留トナーを静電的手段を用いて良好なクリー
ニングを行うことは困難である。そこで本実施形態にお
いては、接地された従動ローラ１４ｊ上を回動する中間
転写体１４ａに当接して従動回転する再帯電ローラ１４
１に交流電圧と直流電圧とを重畳して印加することによ
り、当接したベルトと残留トナーとは除電と帯電が行わ
れ、均一の電位と電荷が形成され、均一の電位と電荷と
を有した中間転写体１４ａ上の残留トナーに対してその
下流位置で直流電圧を印加したバイアスローラ１４２を
当接回転することによって高い回収率のクリーニングを
行うものである。

【００４９】図５は、再帯電ローラ１４１とバイアスロ
ーラ１４２とのローラ断面形状を示したもので、機能的
に３層から構成されている。高圧電源と摺動電極を介し
て接続される導電性芯金１４１ａ（１４２ａ）上には導
電性弾性層１４１ｂ（１４２ｂ）が設けられている。導
電性弾性層１４１ｂ（１４２ｂ）には導電カーボン粉体
を分散したＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が用いられ、弾性
をもってローラの中間転写体１４ａへの接触を確実にす
る。導電性弾性層１４１ｂ（１４２ｂ）の上層には中抵
抗層１４１ｃ（１４２ｃ）が設けられている。中抵抗層
１４１ｃ（１４２ｃ）は体積抵抗率が約１０⁸Ω・ｃｍ
を有していて、過剰電流に対して層内電圧降下によって
電流を抑制し、電源電圧降下による帯電不良と中間転写
体１４ａの絶縁破壊を防止する機能をもっている。更に
その上層には保護層１４１ｄ（１４２ｄ）が設けられて
いる。保護層１４１ｄ（１４２ｄ）はローラ内部のゴム
材料に含まれる添加剤による汚染や、現像剤、紙粉等の
付着によるローラ表面の汚れの蓄積を防止するもので、
ナイロン等の樹脂材料が用いられる。

【００５０】再帯電ローラ１４１には残留トナーが５〜
２０μＣ／ｇの帯電量となるべく、交流電圧として周波
数０．５〜５．０ｋＨｚ、電圧Ｖ_p-p０．５〜２．５ｋ
Ｖのｓｉｎ波や矩形波に直流電圧として１００〜３００
Ｖを重畳して印加し、中間転写体１４ａに付着した残留
トナーを均一の電位と電荷の状態に再帯電を行う。ここ
で再帯電ローラ１４１に印加する直流成分は本実施形態
においてはプラスの電圧としているが、再帯電がなされ
る関係からマイナス帯電であっても差し支えないが、マ
イナス帯電がなされたときは中間転写体クリーニング装
置１４０でクリーニングし損じた残留トナーはマイナス
の電位を有していることとなり、感光体ドラム１０から
中間転写体１４ａ上に転写される裏面画像のトナーと同
じ電位となって、記録紙上の裏面画像のカブリとなって
画質を低下させるので好ましくない。

【００５１】背後に接地された従動ローラ１４ｊ上を回
動する中間転写体１４ａに接触回転がなされる再帯電ロ
ーラ１４１の下流位置には、直流電圧が印加されて接触
回転を行うバイアスローラ１４２が設けられている。本
実施形態においては、バイアスローラ１４２には−２０
０〜−７００Ｖのマイナスの電圧が印加されていて、、
プラスの均一の電位と電荷の状態となってベルト上に付
着した残留トナーは、マイナスの電圧が印加されたバイ
アスローラ１４２によって、極めて高い回収率をもって
ローラ表面へと移動・回収が行われる。

【００５２】バイアスローラ１４２の周面には付着した
残留トナーは、バイアスローラ１４２に当接回転しバイ
アスローラ１４２と２００〜７００Ｖの電位差をもった
直流電圧を印加した金属ローラから成るクリーニングロ
ーラ１４３によってバイアスローラ１４２からクリーニ
ングローラ１４３へと移動し、残留トナーの回収がなさ
れる。クリーニングローラ１４３に回収された残留トナ
ーは、クリーニングローラ１４３に摺接するウレタンゴ
ム等を用いたクリーニングブレード１４４によって掻き
取られてクリーニングケース１４６内を落下し、落下し
た残留トナーは搬送スクリュ１４５によって図示しない
廃トナーボックスへと搬送される。

【００５３】かかる構成の本発明の中間転写体クリーニ
ング装置１４０は、クリーニングを必要とするときにの
み中間転写体１４ａの外周面に当接しバイアス電圧が印
加されてクリーニングを行うが、それ以外においては離
間してクリーニングは行わない。次の接離を行う機構の
一例について説明する。中間転写体クリーニング装置１
４０のクリーニングケース１４６はその両側面において
若干の揺動を可能とした状態で、クリーニング装置取付
部１４８ｃによって揺動レバー１４８ａの中間位置に取
り付けられている。クリーニングケース１４６の両側面
に設けられた揺動レバー１４８ａはその一端に設けた揺
動軸１４８ｂを揺動中心としていて、他端に設けた引張
りバネ１４８ｄによって図４において揺動レバー１４８
ａを上方に引っ張るよう作用し、従動ローラ１４ｊ上を
回転する中間転写体１４ａに対して再帯電ローラ１４１
とバイアスローラ１４２とがほぼ等しい圧着力をもって
一体的に当接し、良好な条件で再帯電とクリーニングが
なされる構成となっている。かかる構成に対して、モー
タ又はソレノイドによって回動するカム１４９が設けら
れていて、モータ又はソレノイドに対して電源ＯＮする
ことによって偏芯したカム形状のカム１４９は揺動レバ
ー１４８ａから離間し、引張りバネ１４８ｄの引張り力
によって再帯電ローラ１４１とバイアスローラ１４２と
はベルト面に当接し、クリーニングが行われる。またモ
ータ又はソレノイドに対する電源をＯＦＦすることによ
って、カム１４９は揺動レバー１４８ａを押し下げて再
帯電ローラ１４１とバイアスローラ１４２とはベルト面
から離間する。このモータ又はソレノイドに対するＯＮ
／ＯＦＦ制御は、図示しない画像形成装置の制御部によ
って、画像形成プログラムの一環として行われる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によるときは、従来クリーニング
が困難とされた中間転写体上の小粒径、球形トナーから
なる残留トナーは高い回収率をもって回収され、クリー
ニング装置の中間転写体に対する当接及び当接解除は殆
ど衝撃を伴わずに行われる。従来のクリーニングブレー
ドを中間転写体に強い当接圧をもって当接及び当接解除
するとき負荷変動によって生じる画像ムラは本発明にお
いては生じることがない。従って本発明によるクリーニ
ング装置は、クリーニングを必要とするときのみ再帯電
ローラとバイアスローラを中間転写体に当接させて高い
回収率で残留トナーの回収がなされることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の本実施形態を示す両面画像形成装置の
断面構成図。

【図２】図１の像形成体の側断面図。

【図３】トナー像形成状態と転写材の供給を示す図。

【図４】中間転写体クリーニング装置の断面図。

【図５】再帯電ローラ（バイアスローラ）の断面図。

【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１４ｃ１次転写器１４ｇ２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再帯電ローラ１４２バイアスローラ１４３クリーニングローラ１４４クリーニングブレード１４６クリーニングケース１４８ａ揺動レバー１４８ｂ揺動軸１４８ｃクリーニング装置取付部１４８ｄ引張りバネ１４９カム

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記中間転写体のクリーニングを行
うクリーニング手段が、残留トナーの再帯電を行う再帯
電ローラと、クリーニングを行うバイアス電圧を印加し
たバイアスローラとから構成されることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記再帯電ローラには交流電圧と直流電
圧とを重畳して印加することを特徴とする請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記再帯電ローラと前記バイアスローラ
とを一体的に、前記中間転写体に対し当接及び当接解除
を行う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。
【請求項４】前記再帯電ローラによる帯電極性は前記
トナー像のトナー極性と反対であ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。