JP2001075331A

JP2001075331A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2001075331A
Application number: JP25165099A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】タンデム方式によって中間転写体上にトナー
像を重ね合わせるカラー画像形成装置で、クリーニング
ブレード等を用いないで中間転写体上の転写残トナーを
良好に除去・回収する。【解決手段】中間転写体（１４ａ）の移動方向の最上
流に黒（Ｋ）プロセスユニット（１００）と、更にその
上流に再帯電装置（２００）を配置し、中間転写体（１
４ａ）上の転写残トナーを再帯電装置（２００）によっ
て逆極性に再帯電し、前記黒（Ｋ）プロセスユニット
（１００）の中間転写体（１４ａ）との当接部で黒
（Ｋ）プロセスユニット（１００）の像形成体（１０）
上の黒トナー像を中間転写体（１４ａ）へ転写すると共
に、転写残トナーを黒（Ｋ）プロセスユニット（１０
０）の像形成体（１０）へ転移することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式のカラ
ー画像形成装置に係わり、特に複数の像形成体上に形成
したトナー像を中間転写体上に重ね合わせて形成した
後、転写材上に一括転写するようにしたカラー画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から多色のカラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置として、イェロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色について像形成
体の周縁部に帯電手段、像露光手段、現像手段を設けた
プロセスユニットを中間転写体に沿って配設し、各プロ
セスユニットの像形成体上に形成した単色のトナー像を
中間転写体（中間転写ベルト或いは中間転写ドラム）に
転写し、中間転写体上に転写したトナー像を重ね合わせ
てカラーのトナー像とするカラー画像形成装置が知られ
ている。中間転写体上のカラートナー像は転写材上に転
写され、定着手段によって加熱定着され、装置外に排出
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかるカラー画像形成
装置では、中間転写体上でトナー像の転写が行われるの
で、中間転写体上の転写残トナーを除去するためのクリ
ーニング手段を必要とする。クリーニング手段として多
く用いられるのは、中間転写体表面を摺擦するブレード
（クリーニングブレード）であるが、転写残トナーを回
収する場合、特に現像剤に小粒径トナーや球形トナーが
用いられる場合には、クリーニング手段であるブレード
の中間転写体への押圧力は強力であることが必要とな
り、ブレードの押圧力の変動はトナー像転写時の画像む
らの発生の原因となる。また小粒径トナーや球形トナー
の場合には転写残トナーが、ブレードの摺擦部を擦り抜
け易く、トナーフィルミング現象が生じ易い。

【０００４】本発明は、クリーニング時に負荷変動の大
きいブレード等のクリーニング手段を用いないで、中間
転写体上の転写残トナーが良好に除去され、除去された
廃トナーも別に設けた処理機構によらないで静電的に回
収されるようにしたカラー画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、イェロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）から
成る４組のプロセスユニットを回動する中間転写体に並
列配置し、前記の各プロセスユニットの像形成体上に形
成されたトナー像を前記中間転写体上に順次転写して重
ね合わせた後、転写材上へ一括転写するカラー画像形成
装置において、前記中間転写体の移動方向の最上流に黒
（Ｋ）プロセスユニットと更にその上流に再帯電装置を
配置し、前記中間転写体上の転写残トナーを前記再帯電
装置によって逆極性に再帯電し、前記黒（Ｋ）プロセス
ユニットの前記中間転写体との当接部で前記黒（Ｋ）プ
ロセスユニットの像形成体上の黒トナー像を中間転写体
へ転写すると共に、転写残トナーを前記黒（Ｋ）プロセ
スユニットの像形成体へ転移することを特徴とするカラ
ー画像形成装置によって達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のカラー画像形成装置につ
いて、一実施形態を示したのが、図１の断面構成図であ
る。中間転写体である転写ベルト１４ａの周縁部にはイ
ェロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）から成る４組のプロセスユニット１００が設けら
れていて、各プロセスユニット１００によって形成され
た単色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が転写ベルト１４ａ
上で重ね合わせて転写され、転写されたカラートナー像
は、転写材である記録紙上に一括転写され、定着されて
機外に排出される構成となっている。

【０００７】図２に示したのは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについ
て共通の構成としたプロセスユニット１００の断面構成
図である。なお、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のうちでＫが最も
使用頻度が高く、かつ本発明においては後に説明するよ
うにＫのプロセスユニット１００（Ｋ）は廃トナー回収
も行うので、Ｙ，Ｍ，Ｃのプロセスユニット１００と異
なった形状とすることもなされるが、基本的な構成は同
じである。

【０００８】図２に示すプロセスユニット１００で、１
０は各色毎の像形成体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
の画像書込手段である露光光学系、１３は各色毎の現像
器、１９０は各色毎の感光体ドラム１０のクリーニング
手段であるクリーニング装置である。

【０００９】各色毎の像形成体である感光体ドラム１０
は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基
体の外周に、表面にオーバーコート層（保護層）を設け
た有機感光体層（ＯＰＣ）を該金属基体の外周に形成し
たものであり、後述するように、当接状態とされる転写
ベルト１４ａの移動により転写ベルト１４ａからの駆動
力を受けて従動回転され、接地した状態で図１の矢印で
示す反時計方向に各色毎の感光体ドラム１０が回転され
る。

【００１０】有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）
を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（Ｃ
ＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有されている。

【００１１】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドとコロナ放電電極により使用されるトナー（現像時の
トナー）と同極性（本実施形態においてはマイナス極
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。スコロトロン帯電器１１のコロナ
放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用い
ることも可能である。

【００１２】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１
０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の周辺に配置される。露光光学系１２は、レーザ光
源（不図示）から発光されるレーザ光を回転多面鏡１２
１により回転走査し、ｆθレンズ１２２、反射ミラー１
２３等より成り、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に従って感
光体ドラム１０の感光体層を像露光し、各色毎の感光体
ドラム１０上に静電潜像を形成する。

【００１３】各色毎の現像手段である現像器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を有し、内部に各色毎の現像色に従いイェロー
（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。現
像器１３は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１
０と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍ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。

【００１４】現像手段である現像器１３には、従来平均
粒径が十数μｍの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百
μｍの磁性キャリアとから成る二成分現像剤或いは平均
粒径が十数μｍの非磁性トナーから成る一成分現像剤が
用いられている。しかし非接触現像として現像剤を用い
る場合は、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から、平均粒径が１〜２０μｍ、好
ましくは４〜１０μｍのトナーと平均粒径１０〜６０μ
ｍ、さらに好ましくは２０〜５０μｍのキャリアとから
成る二成分現像剤或いは平均粒径が１〜２０μｍ、好ま
しくは４〜１０μｍのトナーから成る一成分現像剤を用
いられる。

【００１５】スコロトロン帯電器１１によって一様帯電
した感光体ドラム１０上には、露光光学系１２によって
像露光が行われて静電潜像を形成し、現像器１３によっ
て現像がなされてトナー像が形成される。このトナー像
は転写位置において後に説明する転写ベルト１４ａ上に
転写がなされる。転写を終えてドラム上に残留した転写
残トナーは、静電的に回収を行うクリーニング装置１９
０によって清掃が行われる。

【００１６】即ち、像形成体のクリーニング手段である
クリーニング装置１９０は、転写残トナーを有する感光
体ドラム１０に対し、クリーニング位置において感光体
ドラム１０の回転方向上流側に配設され、感光体ドラム
１０に当接し従動回転される再帯電手段である再帯電ロ
ーラ１９２と、感光体ドラム１０の回転方向下流側に配
設され、感光体ドラム１０と１〜５ｍｍのニップを形成
して駆動回転されるクリーニング部材であるクリーニン
グローラ１９１と、クリーニングローラ１９１からトナ
ーを回収するアルミ或いはステンレス等の金属ローラか
ら成る回収ローラ１９５と、回収ローラ１９５からトナ
ーを掻落とす掻取板１９６と、クリーニングローラ１９
１によりクリーニングされて飛散するトナーが再帯電ロ
ーラ１９２に付着しないように弾性を有する薄板部材、
例えばマイラーフィルム等を用い、再帯電ローラ１９２
とクリーニングローラ１９１との間に設けられる仕切部
材である仕切板１９３とにより構成され、感光体ドラム
１０の周面上に残った転写残トナーをクリーニングす
る。クリーニング装置１９０内に掻落とされたトナー
は、スクリュウ１９４により不図示の廃トナー容器に回
収される。

【００１７】クリーニング装置１９０のローラ状の再帯
電手段である再帯電ローラ１９２は、図４に示すよう
に、不図示の摺動電極を介して、後述するように好まし
くは直流電圧を重畳した高電圧の交流電圧が印加される
導電性の芯金１９２ａと、芯金１９２ａの上に機能的に
設けられる、導電カーボン粉体を分散したセル径１５０
μｍ程度のスポンジ状のＥＤＭＤ、ウレタンゴム等から
なり、再帯電ローラ１９２の感光体ドラム１０への接触
を確実にする、体積抵抗率が１０⁵〜１０⁶Ω・ｃｍ程度
で、硬度が２５〜３５度（アスカーＣ）の導電性弾性層
１９２ｂと、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および感光体
絶縁破壊を防止する機能をもつ、体積抵抗率が約１０⁸
Ω・ｃｍ程度の半導電特性の中抵抗層１９２ｃと、内部
ゴム材料に含まれる添加物による感光体汚染、ならびに
現像剤・紙粉の付着による再帯電ローラ１９２の表面汚
れの蓄積を防止する、例えばナイロン等の樹脂を用いる
保護層１９２ｄとの３層構成の弾性を有するローラ部材
とされる。なお、クリーニング装置１９０のクリーニン
グローラ１９１も再帯電ローラ１９２と同一の構造であ
り、芯金１９１ａの上に、導電性弾性層１９１ｂと中抵
抗層１９１ｃと保護層１９１ｄとの３層構成の弾性を有
するローラ部材とされる。

【００１８】再帯電ローラ１９２及びクリーニングロー
ラ１９１は外径が５〜２０ｍｍであり、外側より計った
硬度は３５〜５５度（アスカーＣ）である。また導電性
弾性層１９２ｂ，１９１ｂの層表面より計った硬度は２
０〜４０度（アスカーＣ）であり、導電性弾性層１９２
ｂ，１９１ｂの層表面と芯金１９２ａ，１９１ａとの間
で計った電気抵抗値は１０⁴〜１０⁶Ωである。また中抵
抗層１９２ｃ，１９１ｃの層表面と芯金１９２ａ，１９
１ａとの間で計った電気抵抗値は１０⁶〜１０⁹Ωであ
り、外側の保護層１９２ｄ，１９１ｄの層厚は５０〜１
００μｍである。

【００１９】トナー像が形成される領域である画像領域
において、再帯電ローラ１９２に再帯電バイアスとして
トナーと逆極性（本実施形態においてはプラス極性）の
直流電圧が重畳される交流電圧が印加され、転写後の感
光体ドラム１０の周面上の転写残トナー領域に残った転
写残トナーが再帯電されるが、直流電圧としてはプラス
極性で＋１００〜＋４００Ｖで、交流電圧としては周波
数１〜２ｋＨｚ、電圧Ｖ_P-P１．０〜２．５ｋＶのｓｉ
ｎ波や矩形波のものが用いられ、再帯電バイアスの印加
により、転写残トナーの平均帯電量（Ｑ／Ｍ）は現像時
のトナー（使用するトナー）の平均帯電量（本実施形態
においてはマイナス極性の帯電量）−１０〜−３０μＣ
／ｇに対して、絶対値でこれよりも高い＋１５〜＋３５
μＣ／ｇに均一に帯電される（帯電量を高めとして均一
とされる）と共に、感光体ドラム１０の表面電位の凹凸
（不均一）な電位が再帯電により平坦とされ、転写残ト
ナーの感光体ドラム１０との付着力が均一に低くされた
ものとされて、感光体ドラム１０上から飛散されること
なく下流側のクリーニングローラ１９１のクリーニング
領域へと搬送される。

【００２０】クリーニングローラ１９１位置において
は、トナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）で、−３００〜−１５００Ｖの直流電圧が印加され
るクリーニングバイアスにより、再帯電ローラ１９２に
より帯電量を高くして均一とされた感光体ドラム１０上
の転写残トナーが、クリーニングローラ１９１上にクリ
ーニングされる。

【００２１】クリーニングローラ１９１上のトナーは、
クリーニングローラ１９１に当接して従動回転される回
収ローラ１９５の、トナーと同極性（本実施形態におい
てはプラス極性）で、−３００〜−１５００Ｖの直流電
圧が印加される回収バイアスにより、クリーニングロー
ラ１９１上から回収ローラ１９５上に回収される。

【００２２】回収ローラ１９５上に回収されたトナーは
掻取板１９６によりクリーニング装置１９０内に掻落と
され、スクリュウ１９４により不図示の廃トナー容器に
回収される。

【００２３】ここで再帯電ローラ１９２に印加する再帯
電バイアスは、後に説明する転写ベルト１４ａから転移
した回収トナーがプラス極性の関係からプラス極性に再
帯電を行っているが、再帯電バイアスをマイナス極性と
し、回収トナーの極性をマイナスに反転させて回収する
ことも可能である。

【００２４】かかる構成のクリーニング装置１９０は、
クリーニングブレードを用いたクリーニング手段と較べ
て、小粒径トナーに対してのクリーニングも良好に行わ
れ、感光体ドラム１０に対する押圧力が遥かに低く、当
接及び当接解除時のショックも小さい。本実施形態のプ
ロセスユニット１００においては、現像器１３は非接触
現像を行い、またクリーニング装置１９０として上記の
静電的なクリーニング手段を用いることによって、感光
体ドラム１０の回転に対する抵抗力は極めて小さくなっ
ている。従って、かかるプロセスユニット１００は駆動
力を設けないでも、転写部において当接関係にある転写
ベルト１４ａの移動に伴ってズレが生じることなく従動
回転され、感光体ドラム１０上のトナー像はベルト上に
ズレなく転写されることとなる。

【００２５】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のプロセスユニット１
００が並列して対向する転写ベルト１４ａは体積抵抗率
１０¹²〜１０¹⁵Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変
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５〜５０μｍ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。転写ベルト１
４ａの基体としては、この他に、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０．５〜２．０
ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。転
写ベルト１４ａは、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４
ｅ、テンションローラ１４ｋ及びバックアップローラ１
４ｊに外接して張架され、画像形成装置時には、不図示
の駆動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回
転され、各色毎の転写位置の上流側に配設される押圧弾
性板１４ｂにより感光体ドラム１０に転写ベルト１４ａ
が押圧され、転写ベルト１４ａが図１の矢印で示す時計
方向に回転される。この際、転写ベルト１４ａの移動に
従動して転写ベルト１４ａの駆動力を受けて感光体ドラ
ム１０が従動回転される。

【００２６】各色毎の転写手段である１次転写器１４ｃ
は、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベル
ト１４ａを挟んで各色毎の感光体ドラム１０に対向して
設けられ、転写ベルト１４ａと各色毎の感光体ドラム１
０との間に各色毎の転写域（符号なし）を形成する。各
色毎の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）の直流電圧を印加し、転写
域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ド
ラム１０上のトナー像を転写ベルト１４ａ上に転写す
る。

【００２７】各色毎の除電手段である除電器１４ｍは、
好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写器１
４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電する。

【００２８】転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板１
４ｂは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各
色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写
ベルト１４ａを感光体ドラム１０に押圧し、転写ベルト
１４ａの移動に従動して感光体ドラム１０を回転させ
る。

【００２９】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黒（Ｋ）のプロセスユニット１
００の感光体ドラム１０が図１の矢印で示す反時計方向
へ回転され、同時にＫのスコロトロン帯電器１１の帯電
作用によりＫの感光体ドラム１０に電位の付与が開始さ
れる。

【００３０】Ｋの感光体ドラム１０は電位を付与された
あと、Ｋの露光光学系１２によって第１の色信号すなわ
ちＫの画像データに対応する電気信号による画像書込が
開始され、Ｋの感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＫ
の画像に対応する静電潜像が形成される。

【００３１】前記の潜像はＫの現像器１３により非接触
の状態で反転現像されＫの感光体ドラム１０の回転に応
じ黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

【００３２】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるＫの感光体ドラム１０上に形成されたＫのトナー
像が、Ｋの転写域（符号なし）において、第１の転写手
段であるＫの１次転写器１４ｃによって、転写ベルト１
４ａ上に転写される。

【００３３】次いで転写ベルト１４ａは、Ｃのトナー像
と同期が取られ、シアン（Ｃ）のプロセスユニット１０
０によりＣ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、Ｃの露光光学系１２によって第２の色
信号すなわちＣの画像データに対応する電気信号による
画像書込が行われ、Ｃの現像器１３による非接触の反転
現像によってＣの感光体ドラム１０上にＣのトナー像
が、Ｃの転写域（符号なし）において、第１の転写手段
であるＣの１次転写器１４ｃによって、前記のＫのトナ
ー像の上からＣのトナー像が重ね合わせて形成される。

【００３４】同様のプロセスにより、Ｋ、Ｃの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）のプロセス
ユニット１００によりＭの感光体ドラム１０上に形成さ
れた、第３の色信号によるＭの画像データに対応するＭ
のトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）において、第１
の転写手段であるＭの１次転写器１４ｃによって、前記
のＫ、Ｃのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせ
て形成され、更にＫ、Ｃ、Ｍの重ね合わせトナー像と同
期が取られ、イェロー（Ｙ）のプロセスユニット１００
によりＹの感光体ドラム１０上に形成された、第４の色
信号によるＹの画像データに対応するＹのトナー像が、
Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であ
るＹの１次転写器１４ｃによって、前記のＫ、Ｃ、Ｍの
トナー像の上からＹのトナー像が重ね合わせて形成さ
れ、転写ベルト１４ａ上にＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの重ね合わ
せカラートナー像が形成される。

【００３５】転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置１９０によりクリー
ニングされる。

【００３６】転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト（不図示）から、転写材給送手段としてのタイミング
ローラ（不図示）を経て記録紙Ｐが第２の転写手段であ
る２次転写器１４ｇの転写域（符号なし）へと搬送さ
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る２次転写器１４ｇにより、
転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラートナー像が記録
紙Ｐ上に一括して転写される。

【００３７】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極１６ｂに
より除電され、定着装置１７へと搬送され、定着ローラ
１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイ（不図示）へ排出される。

【００３８】転写後の転写ベルト１４ａの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト１４ａを挟んで従動ロー
ラ１４ｅに対向して設けられる転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置１９０ａによりクリーニ
ングされる。

【００３９】本発明のカラー画像形成装置は、中間転写
体である回動する転写ベルト１４ａに対向して並列配置
するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４組のプロセスユニット１００につ
いて、転写ベルト１４ａの移動方向の最上流にＫのプロ
セスユニット１００（Ｋ）を設け、更にその上流に再帯
電手段として再帯電ローラ２００を配置する。そして転
写ベルト１４ａ上の転写残トナーを再帯電ローラ２００
によって現像トナーとは逆極性（本実施形態においては
プラス極性）に再帯電し、Ｋのプロセスユニット１００
（Ｋ）の転写ベルト１４ａとの当接位置で感光体ドラム
１０（Ｋ）上の黒トナー像（本実施形態においてはマイ
ナス極性）を転写ベルト１４ａへ転写すると共に、転写
ベルト１４ａの再帯電された残留トナー（本実施形態に
おいてはプラス極性）を感光体ドラム１０（Ｋ）へ転移
するよう構成するもので、感光体ドラム１０（Ｋ）上に
転移した残留トナーは前記のクリーニング装置１９０
（Ｋ）により除去・回収される。

【００４０】図３は再帯電ローラ２００部分の断面図で
ある。再帯電ローラ２００は背後の接地されたバックア
ップローラ１４ｊ上を移動する転写ベルト１４ａに押圧
力３００〜２０００ｇｆをもって当接し、転写ベルト１
４ａの移動に伴って従動回転する。再帯電ローラ２００
は、不図示の摺動電極を介して、直流電圧を重畳した高
電圧の交流電圧が印加される導電性の芯金２００ａと、
芯金２００ａの上に機能的に設けられる、導電カーボン
粉体を分散したセル径１５０μｍ程度のスポンジ状のＥ
ＤＭＤ、ウレタンゴム等からなり、再帯電ローラ２００
の転写ベルト１４ａへの接触を確実にする、体積抵抗率
が１０⁵〜１０⁶Ω・ｃｍ程度で、硬度が２５〜３５度
（アスカーＣ）の導電性弾性層２００ｂと、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
下による帯電不良および感光体絶縁破壊を防止する機能
をもつ、体積抵抗率が約１０⁸Ω・ｃｍ程度の半導電特
性の中抵抗層２００ｃと、内部ゴム材料に含まれる添加
物による汚染、ならびに現像剤・紙粉の付着による再帯
電ローラ２００表面汚れの蓄積を防止する、例えばナイ
ロン等の樹脂を用いる保護層２００ｄとの３層構成の弾
性を有するローラ部材とされる。

【００４１】再帯電ローラ２００は外径が８〜３０ｍｍ
であり、外側より計った硬度は３５〜５５度（アスカー
Ｃ）である。また導電性弾性層２００ｂの層表面より計
った硬度は２０〜４０度（アスカーＣ）であり、導電性
弾性層２００ｂの層表面と芯金２００ａとの間で計った
電気抵抗値は１０⁴〜１０⁶Ωである。また中抵抗層２０
０ｃの層表面と芯金２００ａとの間で計った電気抵抗値
は１０⁶〜１０⁹Ωであり、外側の保護層２００ｄの層厚
は５０〜１００μｍである。

【００４２】再帯電ローラ２００に再帯電バイアスとし
てトナーと逆極性（本実施形態においてはプラス極性）
の直流電圧が重畳される交流電圧が印加され、転写ベル
ト１４ａの周面上の転写残トナーが再帯電されるが、直
流電圧としてはプラス極性で＋３００〜＋７００Ｖで、
交流電圧としては周波数０．５〜３ｋＨｚ、電圧Ｖ_P- _P
０．５〜２．５ｋＶのｓｉｎ波や矩形波のものが用いら
れ、再帯電バイアスの印加により、転写残トナーの平均
帯電量（Ｑ／Ｍ）は現像時のトナー（使用するトナー）
の平均帯電量（本実施形態においてはマイナス極性の帯
電量）−１０〜−３０μＣ／ｇに対して、絶対値でこれ
よりも高い＋１５〜＋３５μＣ／ｇに均一に帯電される
（帯電量を高めとして均一とされる）と共に、転写ベル
ト１４ａの表面電位の凹凸（不均一）な電位が再帯電に
より平坦とされ、転写残トナーの転写ベルト１４ａとの
付着力が均一に低くされて、転写ベルト１４ａから飛散
されることなく下流側のＫのプロセスユニット１００
（Ｋ）へと搬送される。

【００４３】Ｋの感光体ドラム１０（Ｋ）の転写ベルト
１４ａに当接した転写域においては、コロナ放電を行う
１次転写器１４ｃによってベルト背面からプラス極性の
コロナ放電が行われ、感光体ドラム１０（Ｋ）上のマイ
ナス極性をしたＫのトナー像は転写ベルト１４ａ上に転
写されると同時に、転写ベルト１４ａ上のプラス極性に
再帯電された残留トナーは感光体ドラム１０（Ｋ）上へ
転移が行われる。

【００４４】残留トナーの感光体ドラム１０（Ｋ）上へ
の転移は、黒（Ｋ）のトナー像の転写プロセスで行われ
るので、黒（Ｋ）のトナー像と混色しても目立つことが
ない。また残留トナーの転移と黒（Ｋ）のトナー像の転
写が画像部分で干渉するようなときは、黒（Ｋ）のトナ
ー像の転写が優先して行われるので、残留トナー上に黒
（Ｋ）のトナー像がカバーした形となって干渉による画
質の低下は認められない。本発明者は残留トナーの転移
が行われるプロセスユニット１００としてＫ以外にも
Ｙ，Ｍ，Ｃのプロセスユニット１００を用いることにつ
いて比較テストを行っているが、残留トナーの転移とト
ナー像の転写とが、干渉する画像部分についてはＫのプ
ロセスユニット１００を用いたときと較べて画質の低下
が認められる。転写ベルト１４ａ上の残留トナーは、４
組のプロセスユニット１００のうち最上流に位置したＫ
のプロセスユニット１００（Ｋ）によって殆んどの転移
が行われるが、最上流位置に続くプロセスユニット１０
０によっても僅かの転移が行われる。本発明者の検討に
よれば並列配置する４組のプロセスユニット１００のう
ち、最上流位置にＫのプロセスユニット１００（Ｋ）と
し、最下流位置にＹのプロセスユニット１００（Ｙ）を
配置することが適当である。プロセスユニット１００の
配置する順序としては、上流側から黒色（Ｋ）に近い色
順に配置することが適当で、上流側からＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ
の順序にプロセスユニット１００を配置することが望ま
しい。

【００４５】残留トナーの感光体ドラム１０への転移を
行うプロセスユニット１００として黒（Ｋ）のプロセス
ユニット１００（Ｋ）を用いるのは上記理由に基づく
が、黒（Ｋ）のトナーはモノクロ画像を含めて使用量が
他のトナーに較べて遥かに多く、黒（Ｋ）のプロセスユ
ニット１００（Ｋ）は使用頻度が高いことから大型と
し、感光体ドラム１０（Ｋ）での転写残トナーと共に転
移した残留トナーを回収するに充分の容量をクリーニン
グ装置１９０（Ｋ）にもたすことが行われる。

【００４６】

【発明の効果】本発明のプロセスユニットを並列配置し
て中間転写体上にトナー像を重ね合わせて形成するカラ
ー画像形成装置では、プロセスユニットの感光体ドラム
は中間転写体の回動に伴ってズレのない状態で従動回転
するので、ズレのないトナー像が重ね合わせて形成され
る。また中間転写体上の転写残トナーも抵抗の殆んど伴
わない再帯電ローラによって再帯電が行われて回収がな
され、中間転写体は円滑な駆動回転が行われて、常に良
好なカラー画像が得られることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図。

【図２】プロセスユニットの断面構成図。

【図３】再帯電ローラ部分の断面図。

【図４】再帯電ローラの断面図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器１４ａ転写ベルト１４ｃ１次転写器１００プロセスユニット１９０クリーニング装置１９１クリーニングローラ１９２，２００再帯電ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イェロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）、黒（Ｋ）から成る４組のプロセスユニットを
回動する中間転写体に並列配置し、前記の各プロセスユ
ニットの像形成体上に形成されたトナー像を前記中間転
写体上に順次転写して重ね合わせた後、転写材上へ一括
転写するカラー画像形成装置において、前記中間転写体の移動方向の最上流に黒（Ｋ）プロセス
ユニットと更にその上流に再帯電装置を配置し、前記中間転写体上の転写残トナーを前記再帯電装置によ
って逆極性に再帯電し、前記黒（Ｋ）プロセスユニット
の前記中間転写体との当接部で前記黒（Ｋ）プロセスユ
ニットの像形成体上の黒トナー像を中間転写体へ転写す
ると共に、転写残トナーを前記黒（Ｋ）プロセスユニッ
トの像形成体へ転移することを特徴とするカラー画像形
成装置。
【請求項２】前記再帯電装置によって逆帯電したトナ
ーは現像トナーより大きな帯電量を有することを特徴と
する請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】前記並列配置された４組のプロセスユニ
ットの最下流にイェロー（Ｙ）プロセスユニットを配置
したことを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画
像形成装置。
【請求項４】前記プロセスユニットの像形成体上の転
写残トナーのクリーニングは電圧印加したバイアスロー
ラにより行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１
項に記載されたカラー画像形成装置。
【請求項５】前記プロセスユニットの像形成体の回転
は、前記中間転写体の回動に伴って行われることを特徴
とする請求項１〜４の何れか１項に記載のカラー画像形
成装置。