JP2002365943A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブラシロールが感光体ドラム等を摺擦すること
によってトナークラウドが発生しても、接触タイプのシ
ール部材やトナークラウド吸引のためのファン等を設け
ることなく、かかるトナークラウドが複写機やプリンタ
等の画像形成装置内に拡散するのを防止することがで
き、製造コストの低下を図りつつ、機内の清浄化をも図
ることが可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】トナー像が転写される中間転写体５３と、
この中間転写体５３から記録シートへトナー像を転写す
る転写ロール６０と、上記中間転写体５３上の残留トナ
ーを清掃するブラシロール２３０と、上記転写ロール６
０の表面に付着したトナーを回収する回収手段８０１と
を備え、上記中間転写体５３の軸方向長さはブラシロー
ル２３０のそれよりも長く、且つ、上記転写ロール６０
及び回収手段８０１の軸方向長さは中間転写体５３の軸
方向長さ以上に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザビームプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、
感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を中
間転写体に一時的に転写し、中間転写体から記録シート
に最終転写するように構成した画像形成装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真複写機やレーザビーム
プリンタ等の画像形成装置においては、画像データに応
じて感光体ドラムの表面にトナー像を形成した後、かか
るトナー像を記録シートに転写し、転写されたトナー像
を記録シートに加熱定着することで記録画像を得てい
る。また、近年のフルカラー複写機、フルカラレーザビ
ームプリンタにおいては、感光体ドラム上に形成したト
ナー像を中間転写体に一次転写し、かかる中間転写体上
でイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの４色のト
ナー像を重ね合わせ、これら合成トナー像を記録シート
に一括して二次転写することでフルカラー記録画像を形
成するものも知られている。

【０００３】トナー像の転写効率は感光体ドラムや中間
転写体の表面状態、温度・湿度の変化に伴う記録シート
や中間転写体の抵抗値の変動に影響を受けるので、これ
を常に１００％に保つことは困難であり、トナー像の転
写元である感光体ドラムや中間転写体の表面にはトナー
像の転写後にもトナーが残留付着している。このため、
従来より、感光体ドラム、中間転写体（以下、「感光体
ドラム等」という）に対しては、トナー像の転写部位の
下流側にクリーニング装置が設けられ、次のトナー像の
形成に先立って感光体ドラム等の残留トナーの除去が行
われている。

【０００４】かかるクリーニング装置としては、弾性ゴ
ムブレードを感光体ドラム等の表面に押し当て、残留ト
ナーを機械的な力で除去するものが広く使用されてい
る。このブレード方式のクリーニング装置は駆動部を必
要としないので、機構的に単純であり、安価であるとい
った利点があるが、ゴムブレードがトナーのみを除去す
るのではなく、被清掃体である感光体ドラム等の表面を
も僅かずつ削り取っているので、感光体ドラムの感光層
等に対するダメージが大きく、感光体ドラム等の寿命が
短くなってしまうといった欠点がある。特に、近年では
小型化の観点から感光体ドラム等の小径化が著しく、同
一のプリント枚数に対する感光体ドラム等の回転数も増
える傾向にあるので、このブレード方式では感光体ドラ
ム等の寿命が益々短命化してしまう。

【０００５】一方、ブレード方式以外のクリーニング装
置としては、無数の摺擦毛を植えたブラシローラを感光
体ドラム等に接触させ、このブラシロールを高速回転さ
せることで残留トナーを機械的に除去する所謂ファーブ
ラシ方式が知られている。かかるブラシロールはモータ
によって回転駆動されており、被清掃体である感光体ド
ラム等との線速度比を大きく設定することによりトナー
の捕獲効率を高めることができるようになっている。こ
のファーブラシ方式のクリーニング装置は前述のブレー
ド方式と比較して感光体ドラム等のダメージが少なく、
その分だけ感光体ドラム等の長寿命化を期待することが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このファーブ
ラシ方式はブラシロールが感光体ドラム等の表面を摺擦
していることから、トナーが雰囲気中に漂う所謂トナー
クラウドが発生し易く、特にブラシロールの両端部から
多くのトナークラウドが発生してしまう。このトナーク
ラウドに対して何らの対策も施さない場合には画像形成
装置内の機器にトナーが付着してしまい、かかる画像形
成装置内を搬送される記録シートがトナーによって汚れ
てしまうという問題点があった。また、トナークラウド
が画像形成装置外へ排出されることになり、室内の汚染
や人体への影響も懸念される。

【０００７】また、従来のクリーニング装置では、トナ
ーが付着したブラシロールの摺擦毛をフリッカーバに叩
きつけ、かかるトナーをブラシロールから強制的に叩き
落として回収するように構成されており、ブラシロール
が多くのトナーを保持したままの状態で回動を続けると
いうことはなかった。しかし、最近ではクリーニング装
置の小型化に鑑み、トナーの回収機構を具備しないクリ
ーニング装置も提案されている（特開２００１−０７５
４４８号公報）。この新たなクリーニング装置では、ト
ナー像の形成及び転写の邪魔にならないよう、画像形成
ジョブ中はブラシロールが残留トナーを一時的に保持す
るように働く一方、画像形成ジョブの合間にはブラシロ
ールが保持していたトナーを感光体ドラム等へ吐き出
し、これをトナー像の転写と同様に下流側のロールへと
転移させていき、最終段のロールに対して設けられたク
リーニング装置で回収するように構成されている。この
ため、ブラシロールは既に感光体ドラム等から除去した
残留トナーを保持した状態で回動を続けており、従来の
クリーニング装置に比べ、感光体ドラム等を摺擦した際
により多くのトナークラウドが発生し易い。

【０００８】従来、クリーニング装置で発生したトナー
クラウドが画像形成装置内に充満するのを防止する方法
としては、プラシロールの周囲をケーシングで取り囲む
と共に、かかるケーシングの縁部には感光体ドラム等に
接触するシール部材を設け、ブラシロールの摺擦によっ
て発生したトナークラウドが上記ケース外に漏れ出るの
を防止する方法や、ファンによってクリーニング装置の
周辺雰囲気を吸引し、フィルタによってトナーを除去す
る方法が多用されている。

【０００９】しかし、前者の場合にはシール部材を接触
させることでトナークラウドが漏れ出す隙間を塞ぐた
め、感光体ドラム等の摩耗が問題となる他、シール部材
そのものの劣化も問題となる。また、後者の場合にはフ
ァンや吸引ダクトが必要となり、製造コストが嵩む他、
画像形成装置の小型化の妨げになるといった問題点があ
った。

【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、ブラシロールが
感光体ドラム及び／又は中間転写体を摺擦することによ
ってトナークラウドが発生しても、接触タイプのシール
部材やトナークラウド吸引のためのファン等を設けるこ
となく、かかるトナークラウドが複写機やプリンタ等の
画像形成装置内に拡散するのを防止することができ、製
造コストの低下を図りつつ、機内の清浄化をも図ること
が可能な画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は、表面に感光層を有すると
共に画情報に応じたトナー像が該感光層上に形成される
像担持体と、この像担持体からトナー像が転写される中
間転写体と、この中間転写体から記録シートへトナー像
を転写する転写ロールと、上記中間転写体上の残留トナ
ーを清掃するブラシロールと、上記転写ロールの表面に
付着したトナーを回収する回収手段とを備え、上記中間
転写体の軸方向長さはブラシロールのそれよりも長く、
且つ、上記転写ロール及び回収手段の軸方向長さは中間
転写体の軸方向長さ以上であることを特徴とするもので
ある。

【００１２】このような技術的手段によれば、ブラシロ
ールによって残留トナーが清掃される中間転写体は、そ
の軸方向長さがブラシロールの軸方向長さよりも長く設
定されているので、ブラシロールの回転に伴ってその両
端から発生したトナークラウドはブラシロールから突出
した中間転写体の両端部に付着することになり、かかる
トナークラウドが機内に拡散するのを可及的に防止する
ことができる。また、上記中間転写体から記録シートへ
トナー像を転写させる転写ロールは、その軸方向長さが
中間転写体の軸方向長さ以上に設定されているので、ブ
ラシロールの回転に伴って中間転写体の両端部に付着し
たトナーを該中間転写体から転写ロールへと無理なく転
写させることができ、最終的には転写ロールに対して設
けられた回収手段によって回収することができる。これ
により、ブラシロールの両端から発生したトナークラウ
ドが画像形成装置の機内に拡散するのを可及的に防止す
ることが可能となる。

【００１３】ここで、ブラシロールの軸方向長さとは、
回転軸を含めた軸方向長さをいうのではなく、回転軸上
で摺擦毛の設けられた領域の軸方向長さをいう。摺擦毛
の設けられた領域がブラシロールとしての機能を発揮す
る領域だからである。

【００１４】また、上記像担持体と記録シートとの間で
トナー像の受け渡しを行う中間転写体は必ずしも一段で
ある必要はなく、像担持体からトナー像が一次転写され
る一次中間転写体と、この一次中間転写体からトナー像
が二次転写される二次中間転写体とに分けて構成するこ
とができる。この場合、一次中間転写体及び二次中間転
写体の夫々に対して残留トナーを清掃するための第１ブ
ラシロール及び第２ブラシロールを設けることになる
が、これら第１及び第２ブラシロールの両端で生じたト
ナークラウドが機内に拡散するのを抑えるという観点か
らすれば、上記一次中間転写体の軸方向長さは第１ブラ
シロールのそれよりも長く、且つ、二次中間転写体の軸
方向長さは第２ブラシロールのそれよりも長いことが必
要である。また、一次中間転写体の両端に付着したトナ
ーが二次中間転写体に転移した際に、かかるトナーが二
次中間転写体上で確実に清掃されるためには、上記第２
ブラシロールの軸方向長さが一次中間転写体の軸方向長
さ以上であることが必要である。

【００１５】一方、本発明では、像担持体に対して中間
転写体と同様なブラシロール（以下、「リフレッシャー
ブラシ」という）を設け、かかる像担持体に付着したト
ナーをこのリフレッシャーブラシによって清掃させるよ
うに構成することができる。この場合、リフレッシャー
ブラシの両端で生じたトナークラウドが機内に拡散する
のを抑えるという観点からすれば、上記像担持体の表面
に形成された感光層の軸方向長さはリフレッシャーブラ
シのそれよりも長く、且つ、中間転写体の軸方向長さは
感光層の軸方向長さ以上であることが必要である。ここ
で、感光層の軸方向長さを問題としているは、かかる感
光層であれば中間転写体との間に電位勾配を形成するこ
とができ、トナークラウドとなって像担持体の両端部に
付着したトナーの中間転写体へのトナーの転移をある程
度コントロールすることができるからである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の画像形成装置を詳細に説明する。図１は本発明を適用
したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す
ものである。尚、図１中の矢印は、各回転部材の回転方
向を示している。

【００１７】このフルカラープリンタは、図１に示すよ
うに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１１，１
２，１３，１４と、これら感光体ドラム１１〜１４ に
接触する一次帯電用の帯電ロール２１，２２，２３，２
４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，
３３，３４を照射する図示しないレーザ光学ユニット
と、現像器４１，４２，４３，４４と、上記４つの感光
体ドラム１１〜１４のうちの２つの感光体ドラム１１，
１２に接触する第１の一次中間転写ドラム５１及び他の
２つの感光体ドラム１３，１４に接触する第２の一次中
間転写ドラム５２と、上記第１、第２の一次中間転写ド
ラム５１，５２に接触する二次中間転写ドラム５３と、
この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール
６０とで、その主要部が構成されている。

【００１８】これらの構成のうち、各感光体ドラム１１
〜１４、帯電ロール２１〜２４、現像器４１〜４４、第
１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中
間転写ドラム５３は単一の画像形成ユニット１として一
体化されており、例えば感光体ドラムの劣化等によって
画像品質が低下する場合等には、この画像形成ユニット
１をそのまま交換するようになっている。

【００１９】感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、
共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置
されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び
第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体
ドラム１１〜１４軸に対し平行かつ所定の対象面を境界
とした面対象の関係にあるように配置されている。さら
に、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１〜
１４と回転軸が平行であるように配置されている。

【００２０】フルカラー画像を形成する場合、各色毎の
画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニット
によりラスタライジングされて図示しないレーザ光学ユ
ニットに入力される。このレーザ光学ユニットでは、イ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（Ｋ）の各色のレーザ光３１〜３４が変調され、対応
する色の感光体ドラム１１〜１４に照射される。

【００２１】上記各感光体ドラム１１〜１４の周囲で
は、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセ
スが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１〜１４と
してはＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、
これらの感光体ドラム１１〜１４の表面は約−８００Ｖ
のＤＣ電圧を印加した帯電ロール１２，２２，３２，４
２によって、例えば約−３００Ｖ程度に一様に帯電され
る。尚、この実施例では上記帯電ロールに対してＤＣ成
分のみを印加しているが、ＡＣ成分をＤＣ成分に重畳す
るように構成することもできる。

【００２２】このようにして一様な表面電位を具備した
感光体ドラム１１〜１４の表面には、各色毎の入力画像
情報に応じて変調されたレーザ光３１〜３４が上記レー
ザ光学ユニットから照射され、各所色の画像情報に対応
した静電潜像が所定のタイミングで形成される。レーザ
光学ユニットで静電潜像が書き込まれることにより、感
光体ドラム１１〜１４上の画像露光部の表面電位は−６
０Ｖ以下程度にまで除電される。

【００２３】また、上記感光体ドラム１１〜１４の表面
に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、
対応する色の現像器４１〜４４によって現像され、感光
体ドラム１１〜１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー
像として可視化される。各現像器４１〜４４には、それ
ぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー及びキャリアか
らなる現像剤が充填されている。これらの現像器４１〜
４４は、不図示のトナー補給装置からトナーが補給され
ると、この補給されたトナーは、オーガー４０４で充分
にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４
０１の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマ
グネットロール（不図示）が固定した状態で配置されて
いる。この現像ロール４０１に現像剤を搬送するパドル
４０３によって、当該現像ロール４０１の表面近傍に搬
送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２によって現
像部に搬送される量が規制される。

【００２４】上記現像ロール４０１上に供給されたトナ
ーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとト
ナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気
ブラシが感光体ドラム１１〜１４と接触している。この
現像ロール４０１にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印
加して、現像ロール４０１上のトナーを感光体ドラム１
１〜１４上に形成された静電潜像に現像することによ
り、トナー像が形成される。この実施例では、この現像
バイアス電圧はＡＣが４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐで、Ｄ
Ｃが−２３０Ｖ程度である。

【００２５】次に、上記各感光体ドラム１１〜１４上に
形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一
次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５
２上に、静電的に一次転写される。感光体ドラム１１，
１２上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）
色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、
感光体ドラム１３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）及
びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写
ドラム５２上に、それぞれ転写される。感光体ドラム１
１，１２，１３，１４に対する静電潜像の書き込み開始
タイミングを各色毎にずらすことにより、第１の一次中
間転写ドラム５１上では一次転写されたイエロー（Ｙ）
とマゼンタ（Ｍ）のトナー像が適切に重ね合わされた二
重色像が形成され、また、第２の一次中間転写ドラム５
２上にもシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）のトナー像が適
切に重ね合わされた二重色像が形成される。

【００２６】上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５
１，５２上に感光体ドラム１１〜１４からトナー像を静
電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５
００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態
や雰囲気温度、湿度によって変動するが、トナーの帯電
量が−２０〜−３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常
湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写
ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ま
しい。また、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５
２はその抵抗値が１０⁸ Ω程度に設定されており、Ｆｅ
やＡｌ等からなる金属パイプを導電性シリコーンゴム等
の低抵抗弾性層（Ｒ＝１０² 〜１０³ Ω）で被覆して形
成されている。更に、この低抵抗弾性層の表面には高離
型層として厚さ３〜１００μｍのフッ素ゴム層が設けら
れておりシランカップリング剤系の接着剤（プライマ）
で接着されている。尚、高離型層の抵抗値はＲ＝１０⁵
〜１０⁹ Ω程度である。

【００２７】この後、第１、第２の一次中間転写ドラム
５１，５２上に形成された二重色のトナー像は、二次中
間転写ドラム５３上に静電的に二次転写される。従っ
て、二次中間転写ドラム５３上には、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色
が重なった最終的なトナー像が形成されることになる。

【００２８】この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び
第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静
電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１
２００Ｖ程度である。最適な表面電位は一次転写の時と
同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変
動する。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次
中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３と
の間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写
ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定すること
が必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０
〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であ
って、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の
表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ド
ラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及
び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写
ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定す
ることが望ましい。

【００２９】この実施例で用いる二次中間転写ドラム５
３は第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同
じ外径に形成され、抵抗値は１０¹¹Ω程度に設定され
る。また、上記二次中間転写ドラム５３も一次中間転写
ドラムと同様に、ＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを厚
さ０．１〜１０ｍｍ程度の導電性シリコーンゴム等の低
抵抗弾性層（Ｒ＝１０² 〜１０³ Ω）で被覆して形成さ
れており、低抵抗弾性層の表面は厚さ３〜１００μｍの
フッ素ゴムからなる高離型層に被覆されている。ここ
で、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２
の一次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必
要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第
１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電して
しまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２
の表面電位の制御が難しくなる。

【００３０】最後に、上記二次中間転写ドラム５３上に
形成された四重色のトナー像は、最終転写ロール６０に
よって、用紙搬送路Ｐを通る用紙に三次転写される。こ
の用紙は、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９
０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール
６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の
後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着器７
０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了す
る。

【００３１】このように構成された本実施例のレーザビ
ームプリンタでは、各感光体ドラム１１〜１４及び一次
中間転写ドラム５１，５２に対してクリーニング装置が
配置されている。

【００３２】先ず、感光体ドラム１１に対して配置され
たクリーニング装置は、金属製回転軸の周囲に導電性の
摺擦毛が起立したリフレッシャブラシ２１５を備えてお
り、帯電ロール２１に対するトナーの付着を防止するた
め、感光体ドラム１１の回転方向に関して帯電ロール２
１の上流側に位置している。また、このリフレッシャブ
ラシ２１５にはクリーニングバイアスが印加されりてお
り、各転写部位において極性反転したトナーを感光体ド
ラム１１の表面から一時的に回収し、後述するクリーニ
ングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持す
るようになっている。すなわち、トナーは現像器４１内
において（−）極性に帯電しており、各転写行程におい
ては、トナー像がより電位の高い方向へ向けて転写され
ていくことになる。しかし、かかるトナー像が各転写工
程の転写部位を繰り返し通過する際、パッシェン放電や
電荷注入により、（−）帯電しているトナーの一部が逆
極性、すなわち（＋）極性に反転して帯電してしまうこ
とがあり、このように極性反転したトナーは次工程へ転
写されず、上流側へ逆流していくことになる。そして、
最終的には感光体ドラム１１へ転移し、ひいては帯電ロ
ール２１に付着することになる。上記リフレッシャブラ
シ２１５はこのような極性反転したトナーを帯電ロール
２１の手前で捕え、帯電ロール２１に対する付着を防止
するために設けられている。従って、トナー像の作像時
においては、感光体ドラム１１の表面電位−３００Ｖよ
りも低い電位である−４００Ｖが上記リフレッシャブラ
シ２１５に印加されている。また、このリフレッシャブ
ラシ２１５には何ら駆動手段が設けられておらず、かか
るリフレッシャブラシ２１５は摺擦毛と感光体ドラム１
１との間に作用する摩擦力によって感光体ドラム１１の
回転に連れ回っている。

【００３３】尚、以上の説明では感光体ドラム１１に対
して設けられたリフレッシャブラシ２１５について説明
したが、他の感光体ドラム１２〜１４に対しても同じ構
造のリフレッシャブラシ２１６，２１７，２１８が設け
られている。

【００３４】一方、一次中間転写ドラム５１，５２に対
しては、やはり金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が
起立した第１ブラシロール２２０，２２１が夫々配置さ
れている。これらの第１ブラシロール２２０は二次転写
の終了後に一次中間転写ドラム５１の表面に残留したト
ナーを感光体ドラム１２の手前側でブロックする位置
に、第１ブラシロール２２１は二次転写の終了後に一次
中間転写ドラム５２の表面に残留したトナーを感光体ド
ラム１４の手前側でブロックする値に夫々配置されてい
る。

【００３５】また、これら第１ブラシロール２２０，２
２１にはクリーニングバイアスが印加されているが、そ
の極性はリフレッシャブラシ２１５に印加されていたも
のと逆極性である。一次転写では各感光体ドラムが１色
のトナー像のみを一次中間転写ドラム５１，５２に転写
していることから、転写効率をある程度高めに設定する
ことができ、残留トナーを敢えて回収するクリーニング
装置を設けずとも、作像上は大きな支承は生じず、ま
た、各現像器４１〜４４において混色が発生することも
ない。しかし、二次転写では互いに重なり合った２色分
のトナー像を二次中間転写ドラム５３へ転写するので、
転写されずに一次中間転写ドラム５１，５２に残留する
トナーも多く、かかる残留トナーをクリーニング装置で
回収しない場合には、次に転写されるトナー像にゴース
トが発生してまうからである。このため、（−）極性に
帯電している残留トナーが一次中間転写ドラム５１，５
２から第１ブラシロール２２０，２２１へ静電的に転移
してくるよう、かかる第１ブラシロール２２０，２２１
には一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位よりも高
いクリーニングバイアス（例えば、＋６００Ｖ）が印加
されている。もちろん、温度及び湿度といった雰囲気環
境が変動し、一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位
が変動すれば、第１ブラシロール２０，２２１と一次中
間転写ドラム５１，５２との間の電位差を確保するた
め、クリーニングバイアスも変動させる必要が生じる。
また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にも何ら
駆動手段が設けられておらず、リフレッシャブラシ２１
５と同様、摺擦毛と一次中間転写ドラム５１，５２との
間に作用する摩擦力によって一次中間転写ドラム５１，
５２の回転に連れ回っている。

【００３６】また、二次中間転写ドラム５３に対しても
三次転写で残留したトナーを除去するための第２ブラシ
ロール２３０が配置されている。上記第１ブラシロール
２２０，２２１やリフレッシャブラシ２１５〜２１８と
異なり、この第２ブラシロール２３０は図示外のモータ
によって二次中間転写ドラム５３の回転方向と対向する
方向へ回転駆動されている。これは、４色のトナー像を
記録シートＰに一括転写する三次転写では二次中間転写
ドラム５３に残留するトナーが多く、譬えクリーニング
バイアスを印加しても、ブラシロール２３０を従動回転
させただけでは残留トナーを捕獲しきれないからであ
る。特に、ＯＨＰ用シート等の高抵抗の記録シートに対
してトナー像の三次転写を行う場合には、二次中間転写
ドラム５３と転写ロール６０との間に所定の大きさの転
写電流を得るため、かかる転写ロール６０に対してより
大きな転写バイアスを印加する必要があり、トナーは極
性反転はしないまでもその帯電量が弱まってしまい、記
録シートに転写されずに二次中間転写ドラム５３上の残
留トナーとなってしまう量も多い。

【００３７】この第２ブラシロール２３０にもクリーニ
ングバイアスが印加されているが、三次転写で発生した
残留トナーを二次中間転写ドラム５３の表面から除去す
るという目的上、その極性は第１ブラシロール２２０，
２２１に印加されていたものと同じである。すなわち、
（−）極性に帯電している残留トナーが二次中間転写ド
ラム５３から第２ブラシロール２３０へ静電的に転移し
てくるよう、かかる第２ブラシロール２３０には二次中
間転写ドラム５３の表面電位よりも高いクリーニングバ
イアス（例えば、＋１０８０Ｖ）が印加されている。

【００３８】上記リフレッシャブラシ２１５〜２１８、
第１ブラシロール２２０，２２１、及び第２ブラシロー
ル２３０は夫々対向する感光体ドラム１１〜１４、一次
中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３か
らトナーを捕獲するものの、捕獲したトナーを排出する
ための機械的構成を何ら具備していない。従って、トナ
ー像が繰り返し形成されると、捕獲したトナーが各ブラ
シロールの摺擦毛の間から溢れ出てしまうことになる。
そこで、本実施例のプリンタでは、各ブラシロールによ
って捕獲されたトナーを回収するため、印字動作前、印
字動作後、連続印字時の所定枚数毎など、ある所定のタ
イミングで以下のようなクリーニング動作を行ない、各
ブラシロールによって一時的に捕獲されていたトナーを
転写ロール６０に対して設けた一括回収装置８０で回収
するようにしている。

【００３９】このクリーニング動作においては、先ず、
帯電ロール２１〜２４、リフレッシャブラシ２１５〜２
１８、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５
１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６
０に対し、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高
くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加し、
これによって印字動作中にリフレッシャブラシ２１５〜
２１８に回収保持された逆極性の（＋）帯電トナーを、
最終転写ロール６０まで順々に転移させ、最終転写ロー
ル６０に接触して設けた一括回収装置８０によって回収
するように構成されている。この一括回収装置８０では
シリコンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード
８０１が転写ロール６０の周面に接しており、転写ロー
ル６０に転移したトナーを該クリーニングブレード８０
１によって削ぎ落とし、装置内に回収するようになって
いる。従って、このようなクリーニング動作が開始され
ると、リフレッシャブラシ２１５〜２１８に一時的に保
持されていた （＋）帯電トナーは感光体ドラム１１〜
１４上に吐き出され、リフレッシャブラシ２１５〜２１
８は清浄な状態に復帰することになる。

【００４０】また、このようにして（＋）帯電トナーの
クリーニングが終了すると、トナー像の作像時と同じ電
位が帯電ロール２１〜２４、感光体ドラム１１〜１４、
一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５
３、最終転写ロール６０に与えられる一方、第１ブラシ
ロール及び第２ブラシロールには作像時と逆極性の電位
が与えられ、今度は第２ブラシーロール２２０，２２１
及び第２ブラシロール２３０に付着している（−）帯電
トナーのクリーニングが行われる。すなわち、第１ブラ
シロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に
対して作像時と逆極性の電位を与えることにより、これ
らブラシロールに保持されていた（−）帯電トナーは一
次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５
３上に吐き出され、通常のトナー像の転写と同様に二次
中間転写ドラム５３を経由して最終転写ロール６０へ到
達し、一括回収装置８０によって回収される。

【００４１】このようなクリーニング動作を定期的に実
行することにより、第１、第２及び第２ブラシロールに
捕獲されていたトナーはいずれの極性のものも一括回収
装置８０によって回収され、これらブラシロールの清浄
化が図られることになる。

【００４２】以上の説明から明らかなように、この実施
例のレーザビームプリンタでは、トナー像の作像中はリ
フレッシャロール２１５〜２１８、第１及び第２ブラシ
ロール２２０，２２１，２３０が感光体ドラム１１〜１
４や中間転写体５１〜５３から除去したトナーを保持し
た状態で回転を続け、また、前述のクリーニングモード
ではこれらブラシロールが一旦捕獲したトナーを感光体
ドラム１１〜１４や中間転写体５１〜５３へはき出しな
がら回転を続けるので、これらブラシロールの周囲には
トナークラウドが発生し易い。特に、ブラシロールの軸
方向の両端、すなわち摺擦毛の設けられた領域の直ぐ外
側では、かかるブラシロールの軸方向の中央に比べてよ
り多くのトナークラウドが発生する傾向にある。このた
め、各ブラシロールの回転により発生するトナークラウ
ド、特にブラシロールの軸方向の両端において発生する
トナークラウドを如何にして拡散させずに封じ込めるか
がトナーによる機内汚染を防止する上で重要となる。

【００４３】そこで、本実施例のプリンタでは、図２に
示すように、ブラシロール１００によって摺擦される被
清掃体１０１の軸方向長さｂをブラシロール１００の軸
方向長さａよりも長く設定し、これによって被清掃体１
０１の両軸端にブラシロール１００によっては摺擦され
ない非清掃域ｍを設けた。ブラシロール１００の回転に
より発生するトナークラウドの殆どは摺擦毛が被清掃体
１０１との接触によって弾かれた際に生じており、摺擦
毛が連続している清掃域ではそれほどでもないが、摺擦
毛による清掃域の両端部では多くのトナークラウドが発
生する。このため、図２の如く、被清掃体１０１の両軸
端にブラシロール１００によっては摺擦されない非清掃
域ｍを設けると、ブラシロール１００の摺擦毛の外側で
発生した浮遊トナーが被清掃体１０１の非清掃域ｍに付
着することになり、トナークラウドの発生を抑えること
ができた。

【００４４】また、被清掃体１０１の両軸端に付着した
トナーを最終的には転写ロール６０に対して設けた一括
回収装置８０によって回収することができるよう、被清
掃体１０１からトナー像が転写される下流側のロール１
０２の軸方向長さｃを、被清掃体１０１の軸方向長さｂ
以上に設定した。この場合、下流側のロール１０２の軸
方向長さｃは非清掃体１０１の軸方向長さｂと同一であ
っても差し支えないが、被清掃体１０１の非清掃域ｍに
付着したトナーを無理なく転写ロール６０へ導くという
観点からすれば、非清掃体１０１の軸方向長さｂよりも
長いことが好ましい。

【００４５】図３は本実施例のレーザビームプリンタに
具備された各種回転体の軸方向長さを比較したものであ
る。図２を用いて一般的に説明したのと同様、このレー
ザビームプリンタでは第２ブラシロール２３０の軸方向
長さが二次中間転写ドラム５３の軸方向長さよりも短く
なっており、二次中間転写ドラム５３の軸方向の両端部
には第２ブラシロール２３０によって摺擦されない非清
掃域（図中のハッチング領域）が設けられている。ま
た、二次中間転写ドラム５３上のトナー像を記録シート
へ三次転写するための転写ロール６０は、その軸方向長
さが二次中間転写ドラム５３の軸方向長さよりも長く設
定されている。このため、第２ブラシロール２３０の両
軸端付近で発生した浮遊トナー（トナークラウド）は、
二次中間転写ドラム５３の両軸端に設けられた非清掃域
に付着し、記録シートに対するトナー像の三次転写と同
時に転写ロール６０の表面に転移していく。そして、最
終的には転写ロール６０の表面に接するクリーニングブ
レード８０１で該転写ロール６０の表面から削ぎ落とさ
れ、最終回収装置８０内に回収される。

【００４６】一方、第１ブラシロール２２０の軸方向長
さも一次中間転写ドラム５１の軸方向長さよりも短くな
っており、一次中間転写ドラム５１の軸方向の両端部に
は第１ブラシロール２２０によって摺擦されない非清掃
域（図中のハッチング領域）が設けられている。また、
一次中間転写ドラム５１上のトナー像が二次転写される
二次中間転写ドラム５３は、その軸方向長さが一次中間
転写ドラム５１の軸方向長さよりも長く設定されてい
る。このため、第１ブラシロール２２０の両軸端付近で
発生した浮遊トナー（トナークラウド）は、一次中間転
写ドラム５１の両軸端に設けられた非清掃域に付着し、
トナー像の二次転写と同時に二次中間転写ドラム５３の
表面に転移していく。加えて、第２ブラシロール２３０
の軸方向長さは一次中間転写ドラム５１の軸方向長さよ
りも長く設定されており、一次中間転写ドラム５１の非
清掃域から二次中間転写ドラム５３に転移したトナー
は、必ず第２ブラシロール２３０によって二次中間転写
ドラム５３の表面から清掃されるようになっている。

【００４７】更に、リフレッシャブラシ２１５の軸方向
長さは感光体ドラム１１の表面に形成された感光層ｐの
軸方向長さよりも短くなっており、感光体ドラム１１の
感光層ｐ（図中のハッチング領域）の軸方向の両端部に
はリフレッシャブラシ２１５によって摺擦されない非清
掃域が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形
成されたトナー像が一次転写される一次中間転写ドラム
５１は、その軸方向長さが感光体ドラム１１の感光層ｐ
の軸方向長さよりも長く設定されている。このため、リ
フレッシャブラシ２１５の両軸端付近で発生した浮遊ト
ナー（トナークラウド）は、上記感光層ｐの両軸端に設
けられた非清掃域に付着する。リフレッシャブラシ２１
５は帯電極性が反転したトナー、すなわち（＋）極性に
帯電したトナーを一時的に保持していることから、感光
層ｐの非清掃域に付着するトナーは（＋）極性トナーで
ある。従って、これらの付着トナーは作像時には感光体
ドラムに付着したままであり、前述したクリーニングモ
ードが実行されると、リフレッシャブラシ２１５が感光
体ドラム１１上に（＋）極性トナーを吐き出すタイミン
グに合わせて、吐き出された（＋）極性トナーと共に一
次中間転写ドラム５１の表面に転移していく。そして、
かかるクリーニングモードの実行によって一次中間転写
ドラム５１の表面から二次中間転写ドラム５３の表面へ
と転移し、最終的には転写ロール６０に付着し、クリー
ニングブレード８０１によって転写ロール６０から削ぎ
落とされて、最終回収装置８０内に回収される。

【００４８】上記リフレッシャブラシ２１５は極性反転
した（＋）極性トナーが帯電ロール２１に付着するのを
防止していることから、かかる帯電ロール２１の軸方向
長さはリフレッシャブラシ２１５の軸方向長さよりも短
く設定されている。また、この帯電ロール２１が感光体
ドラム１１の感光層ｐを所定の背景部電位に帯電させ、
現像器４１に印加される現像バイアスとの関係上、少な
くとも背景部電位に帯電している領域にはトナーが付着
しないので、余分な領域をトナーで汚すことがないよ
う、現像器４１の現像ロール４０１の軸方向長さは帯電
ロール２１の軸方向長さよりも短く設定されている。

【００４９】従って、この実施例のレーザプリンタで
は、図３に示したように、現像ロール４０１の軸方向長
さが一番短く、感光体ドラム１１、一次中間転写ドラム
５１、二次中間転写ドラム５３、転写ロール６０の順番
に軸方向長さが長くなっている。ここで、トナー像が形
成される最大画像形成領域の幅は少なくとも現像ロール
４０１の軸方向長さよりも狭い筈であるから、前述のよ
うに一次中間転写ドラム５１、二次中間転写ドラム５３
及び転写ロール６０の軸方向長さを決定し、第１ブラシ
ロール２２０や第２ブラシロール２３０で発生した浮遊
トナーを一次中間転写ドラム５１又は二次中間転写ドラ
ム５３の両軸端で補集するように構成すれば、一次中間
転写ドラム５１又は二次中間転写ドラム５３に付着した
浮遊トナーがトナー像の画質に悪影響を及ぼすこともな
い。

【００５０】また、転写ロール上では、浮遊トナーが二
次転写ドラムから転移してくる領域と記録シートが通過
する領域とが距離を隔てたものとなるので、転写ロール
に付着したトナーによって記録シートの裏面が汚れてし
まのを防止することもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の画像
形成装置によれば、ブラシロールによって残留トナーが
清掃される中間転写体は、その軸方向長さがブラシロー
ルの軸方向長さよりも長く設定されており、しかも中間
転写体から記録シートへトナー像を転写させる転写ロー
ルは、その軸方向長さが中間転写体の軸方向長さ以上に
設定されているので、ブラシロールの両端から発生した
浮遊トナーを中間転写体の両軸端に付着させた後、かか
る浮遊トナーを転写ロールに転移させて回収手段で回収
することができ、ブラシロールが感光体ドラム及び／又
は中間転写体を摺擦することによってトナークラウドが
発生しても、接触タイプのシール部材やトナークラウド
吸引のためのファン等を設けることなく、かかるトナー
クラウドが複写機やプリンタ等の画像形成装置内に拡散
するのを防止することができ、製造コストの低下を図り
つつ、機内の清浄化をも図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したフルカラーレーザビームプ
リンタの実施例の構成を示す概略図である。

【図２】 本発明の構成を簡略的に示した図である。

【図３】 実施例に係るプリンタに具備された各ロール
の軸方向長さを比較した図である。

【符号の説明】

１１〜１４…感光体ドラム（像担持体）、５１，５２…
一次中間転写ドラム、５３…二次中間転写ドラム、６０
…転写ロール、８０…最終回収手段、２１５〜２１８…
リフレッシャブラシ、２２０，２２１…第１ブラシロー
ル、２３０…第２ブラシロール

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H035 CB03 2H134 GA05 GA06 GB02 HB03 HB16 HB18 HD19 JB01 KB04 KD02 KD07 KG04 KG09 KH07 KH15 2H200 FA19 GA23 GA34 GA44 GA47 GA51 GA52 GA57 GB13 GB25 HA03 HB12 HB22 HB48 JA02 JB10 JB40 JC02 JC10 JC15 JC16 LB02 LB03 LB08 LB09 LB12 LB13 LB35 MA03 MB05 NA02 NA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に感光層を有すると共に画情報に応
   じたトナー像が該感光層上に形成される像担持体と、こ
   の像担持体からトナー像が転写される中間転写体と、こ
   の中間転写体から記録シートへトナー像を転写する転写
   ロールと、上記中間転写体上の残留トナーを清掃するブ
   ラシロールと、上記転写ロールの表面に付着したトナー
   を回収する回収手段とを備えた画像形成装置において、 上記中間転写体の軸方向長さはブラシロールのそれより
   も長く、且つ、上記転写ロール及び回収手段の軸方向長
   さは中間転写体の軸方向長さ以上であることを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記ブラシロールが保持する残留トナー
   を中間転写体を経由して転写ロールの表面に集め、上記
   回収手段で一括して回収するように構成したことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記ブラシロールと中間転写体との間に
   は電位勾配が形成され、かかる電位勾配に基づいてトナ
   ーが中間転写体とブラシロールとの間で転移することを
   特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記中間転写体は、像担持体からトナー
   像が一次転写される一次中間転写体と、この一次中間転
   写体からトナー像が二次転写される二次中間転写体とか
   ら構成される一方、 上記ブラシロールは、一次中間転写体上の残留トナーを
   清掃する第１ブラシロールと、二次中間転写体上の残留
   トナーを清掃する第２ブラシロールとから構成され、 上記一次中間転写体の軸方向長さは第１ブラシロールの
   それよりも長く、上記第２ブラシロールの軸方向長さは
   一次中間転写体の軸方向長さ以上であり、上記二次中間
   転写体の軸方向長さは第２ブラシロールのそれよりも長
   く、且つ、上記転写ロール及び回収手段の軸方向長さは
   二次中間転写体のそれよりも長いことを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記像担持体の表面に付着したトナーを
   清掃するリフレッシュブラシを備え、 上記像担持体の表面に形成された感光層の軸方向長さは
   リフレッシュブラシのそれよりも長く、且つ、上記中間
   転写体の軸方向長さは感光層の軸方向長さ以上であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像
   形成装置。