JP2003005480A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モノクロ画像の形成の際に、記録シートへの最
終転写で極性反転したブラックトナーが二次中間転写体
から一次中間転写体、感光体ドラムと逆に転写され、最
終的に他色の現像器に入り込んで混色を発生するのを防
止し、長期にわたって高品位なカラー画像を形成するこ
とが可能なカラー画像形成装置を提供する。 【解決手段】カラー画像を形成する場合は、一次中間転
写体５１，５２を清掃する第１クリーナ２２０，２２
１、及び二次中間転写体５３を清掃する第２クリーナ２
３０のいずれもが初期帯電極性に帯電したままの転写残
留トナーを清掃する一方、モノクロ画像を形成する場合
は、第１クリーナ２２０，２２１及び第２クリーナ２３
０のうち、いずれか一方のクリーナが初期帯電極性から
極性反転した転写残留トナーを清掃するように構成し
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、カラー複写機やカ
ラーレーザビームプリンタ等のカラー画像形成装置に係
り、特に、一次中間転写体及び二次中間転写体を介して
記録シートにトナー像を転写するタイプのカラー画像形
成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画情報に応じて感光体ドラム
上に形成されたトナー像を直接記録シートに転写するの
ではなく、一次中間転写体及び二次中間転写体を介して
記録シートに間接的に転写するように構成したカラー画
像形成装置が提案されている（特開２００１−０７５４
４８号公報等）。このカラー画像形成装置は画情報に応
じたトナー像が形成される複数色の画像形成ユニットを
備えており、各画像形成ユニットで感光体ドラム上に形
成されたトナー像は、先ず一次中間転写体上に一次転写
される。一次中間転写体は２本設けられており、各一次
中間転写体に対しては２色の画像形成ユニットが配置さ
れている。従って、各一次中間転写体上には２色のトナ
ー像が転写位置を合わせて多重転写される。このように
して各一次中間転写体上に転写されたトナー像は、次に
二次中間転写体上に二次転写される。つまり二次中間転
写体上には２色のトナー像が各一次中間転写体から夫々
転写され、計４色のトナー像が転写位置を合わせて重な
り合うことになる。そして、このようにして形成された
４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）のト
ナー像を記録シートに一括して最終転写することによ
り、かかる記録シート上にフルカラー画像を得ることが
できるように構成されている。

【０００３】このように構成された従来のカラー画像形
成装置において、一次中間転写体から二次中間転写体へ
のトナー像の転写、二次中間転写体から記録シートへの
トナー像の転写では、転写すべきトナーの量が多いこと
から、一次中間転写体及び二次中間転写体上に転写しき
れなかった残留トナーが発生し易く、これら残留トナー
が発生した状態で次のトナー像の転写を行うと、記録シ
ートに転写された画像中に前のトナー像のゴースト像が
発生してしまう。特に、ＯＨＰ用シートや両面プリント
時の２面目の普通紙等、高抵抗の記録シートに対してト
ナー像を転写する場合は、二次中間転写体から記録シー
トへトナー像を最終転写する際の転写バイアスを高めに
設定しなければならず、それによってトナーの帯電極性
が弱まる傾向にあることから、二次中間転写体上に転写
残留トナーが多く発生する傾向にある。

【０００４】このため、特開２００１−０７５４４８号
公報記載のカラー画像形成装置では、一次中間転写体及
び二次中間転写体の夫々に対して、その表面から残留ト
ナーを除去するブラシロールを設け、次のトナー像の転
写に先立ってこれら中間転写体の表面の清掃を行ってい
た。かかるブラシロールには中間転写体との間にクリー
ニングバイアスが印加されており、残留トナーをその帯
電極性に応じて電気的にブラシロールに付着させ、中間
転写体の表面から取り除くように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、４色のトナ
ー像が重なり合ったフルカラートナー像を記録シートに
転写する場合と、ブラック１色のみのモノクロトナー像
を記録シートに転写する場合とでは、前者の場合の方が
転写すべきトナ−の総量が多くなることらか、より大き
な転写バイアスを印加する必要がある。従って、仮にモ
ノクロトナー像の場合にもフルカラー画像と同じ大きさ
の転写バイアスを印加すると、モノクロトナー像には転
写バイアスが大き過ぎ、記録シートへの最終転写の際に
トナー像を形成する一部のトナーの帯電極性が反転して
しまう。そして、このように極性反転したトナーが発生
すると、かかるトナーは記録シートへは転写されず、二
次中間転写体上に残留トナーとして残る。また、帯電極
性の関係上、前述のブラシロールには捕獲されず、転写
バイアスによって二次中間転写体から一次中間転写体
へ、一次中間転写体から感光体ドラムへと逆に転移して
いき、最終的には感光体ドラム上の静電潜像を現像して
いる現像器の内部に侵入することになる。つまり、黒色
トナーが他色の現像器へ混色してしまうのである。

【０００６】このような不具合を避けるためには、フル
カラー画像の形成のときだけ転写バイアスを強化し、モ
ノクロ画像の形成の際にはフルカラー画像よりも転写バ
イアスを弱めに設定することも考慮される。しかし、近
年の画像形成装置では小型化のために、感光体ドラムに
対して専用の除電器を設けず、一次中間転写体に印加さ
れる転写バイアスで感光体ドラムを除電するものもあ
り、そのような場合に一次転写バイアスを弱めると、感
光体ドラムの除電不足となり、次のトナー像の形成の際
にゴースト像が発生したり、トナー像の現像抜けが発生
したりといった不具合がある。特に、低温、低湿度の環
境下では、同じ強さの転写バイアスを印加しても一次中
間転写ドラムの表面電位が低下し易いので、このような
不都合が発生し易くなる。従って、モノクロ画像の高画
質化という観点からすると、このような対策は採り難
い。

【０００７】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、モノクロ画像の
形成の際に、記録シートへの最終転写で極性反転したブ
ラックトナーが二次中間転写体から一次中間転写体、感
光体ドラムと逆に転写され、最終的に他色の現像器に入
り込んで混色を発生するのを防止し、長期にわたって高
品位なカラー画像を形成することが可能なカラー画像形
成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー画像形成装置は、画情報に応じたト
ナー像が形成されるブラック色を含む複数色の画像形成
ユニットと、これら画像形成ユニットからトナー像が一
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、この二
次中間転写体上のトナー像を記録シートに三次転写させ
る最終転写手段と、上記一次中間転写体を清掃する第１
クリーナと、上記二次中間転写体を清掃する第２クリー
ナとを備え、カラー画像を形成する場合は、上記第１ク
リーナ及び第２クリーナのいずれもが初期帯電極性に帯
電したままの転写残留トナーを清掃する一方、モノクロ
画像を形成する場合は、上記第１クリーナ及び第２クリ
ーナのうち、いずれか一方のクリーナが初期帯電極性か
ら極性反転した転写残留トナーを清掃することを特徴と
するものである。

【０００９】カラー画像を形成する場合は転写すべきト
ナー量が多いことから、一次中間転写体及び二次中間転
写体上に多くの残留トナーが発生する傾向にあり、これ
ら残留トナーをクリーナによって清掃しないと、次のト
ナー像の転写の際にゴースト像が発生してしまう。この
とき、殆どの残留トナーの帯電極性はトナーの初期帯電
極性、すなわち画像形成ユニットで与えられた帯電極性
そのままであることから、一次中間転写体に対して設け
られた第１クリーナ、二次中間転写体に対して設けられ
た第２クリーナは、いずれも初期帯電極性に帯電した転
写残留トナー（以下、「正極トナー」という）を清掃す
るように、そのクリーニングバイアスが設定される。こ
れにより、カラー画像の形成の際にゴースト像が発生す
るを防止することができる。

【００１０】一方、モノクロ画像を形成する場合は、カ
ラー画像を形成する場合よりも二次転写及び最終転写の
転写効率は高くなるので、一次中間転写体及び二次中間
転写体に残留してしまう正極トナーは極力少なくするこ
とが可能である。その反面、過剰な転写バイアスによっ
て初期の帯電極性から極性反転してしまうトナー（以
下、「逆極トナー」という）が増加する。この点、上記
技術的手段によれば、第１クリーナ及び第２クリーナの
うち、いずれか一方のクリーナがブラック色である逆極
トナーを清掃するように設定されるので、かかる逆極ト
ナーをクリーナで捕獲することができ、極性反転したこ
れらブラックトナーが感光体ドラムへ逆上って転移して
多色の現像器へ侵入するのを防止することができる。

【００１１】このような本発明においては、上記一次中
間転写体を複数設け、例えば、各一次中間転写体上に多
重転写された２色のトナー像を二次中間転写体に対して
夫々二次転写し、二次中間転写体上で計４色の多重トナ
ー像とすることも可能である。この場合、フルカラー画
像の作成時に一次中間転写体上に残留する正極トナーを
清掃しなければならないので、第１クリーナは各一次中
間転写体に対して設ける必要がある。

【００１２】また、このように複数の一次中間転写体を
設ける場合、三次転写によって発生したブラック色の逆
極トナーが二次中間転写体から一次中間転写体へ逆に転
移していくのを防止するという観点からすれば、二次中
間転写体に対して設けられた第２クリーナを用いて逆極
トナーの清掃を行うのが好ましい。このように、第２ク
リーナを用いて逆極トナーの清掃を行えば、かかる逆極
トナーが一次中間転写体の接触位置に到達する前に二次
中間転写体上から清掃することができ、一次中間転写体
への転移を完全に防止することができる。但し、正極ト
ナーが転写されずに二次中間転写体上に残留している場
合には、これを第２クリーナで清掃することができなく
なるので、雰囲気環境の変化によって転写効率が低下し
た場合等には、ゴースト像が発生することが懸念され
る。

【００１３】一方、第２クリーナが逆極トナーではなく
正極トナーを清掃するように設定すると、逆極トナーは
二次中間転写体の回転方向の最上流側に位置している一
次中間転写体に転移してくことになる。このため、かか
る一次中間転写体に対して設けられた第１クリーナを用
いて逆極トナーの清掃を行うように構成しても良い。こ
の場合、第２クリーナは正極トナーを清掃しているの
で、譬え転写効率が低下したとしても、次のトナー像の
転写時にゴースト像が発生してしまう懸念もない。ま
た、逆極トナーについても、これを一次中間転写体に設
けられた第１クリーナで清掃することができ、各画像形
成ユニットを逆極トナーの転移から完全にブロックする
ことが可能となる。

【００１４】このとき、ブラック色に対応した画像形成
ユニットは、二次中間転写体の回転方向の最上流側から
２番目以降の一次中間転写体に対して設けられているこ
とが好ましい。このように構成すれば、モノクロトナー
像の転写経路となる一次中間転写体及び二次中間転写体
は常に第１クリーナ及び第２クリーナによって正極トナ
ーの清掃が行われ、逆極トナーの捕獲は転写経路から外
れた一次中間転写体上で行われるので、モノクロトナー
像の転写経路を常に清浄な状態に維持することが可能と
なる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のカラー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。

【００１６】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を有する画像形成ユニット１，２，３，
４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２１，２２，２３，２４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４１，４
２，４３，４４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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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−１０〜−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。

【００２４】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。

【００２５】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−１０
〜−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。

【００２６】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。

【００２７】次に、トナー像転写後の感光体ドラム１１
〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写
ドラム５３の表面の清掃について説明する。本実施例の
レーザビームプリンタでは、各感光体ドラム１１〜１
４、一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ド
ラムに対してクリーナが配置されており、これらの回転
体の表面の清掃を行っている。但し、フルカラー画像の
形成時と、モノクロ画像の形成時とでは若干動作が異な
る。

【００２８】◎フルカラー画像の形成時 先ず、感光体ドラム１１に対して配置されたクリーナ
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であり、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２１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
性反転した逆極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
な逆極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１
１の表面電位−３００Ｖよりも低い電位である−４００
Ｖ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１１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。

【００２９】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。

【００３０】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
起立したトナー仮保持部材としての第１ブラシロール２
２０，２２１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。

【００３１】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、フ
ルカラー画像の形成の際、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正極トナーが
一次中間転写ドラム５１，５２から第１ブラシロール２
２０，２２１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５
１，５２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２１５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。

【００３２】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トナー仮保
持部材としての第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
帯電している正極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、１１００Ｖ）が印加されている。

【００３３】図２は、フルカラー画像の形成ジョブ中、
すなわち感光体ドラムで形成されたトナー像が記録シー
トに転写されている最中におけるトナーの流れを簡略的
に示したものである。画像形成ジョブ中、（−）極性に
帯電しいる正極トナーは感光体ドラムから一次中間転写
ドラム５１、二次中間転写ドラム５３を経て、最終的に
は記録シート１００へ転写される。但し、一次中間転写
ドラム５１から二次中間転写ドラム５３へ転写されなか
った二次転写の残留トナーは、感光体ドラム１１へ戻る
途中で第１ブラシロール２２０に捕獲される。また、二
次中間転写ドラム５３から記録シート１００へ転写され
なかった三次転写の残留トナーは、一次中間転写ドラム
５３へ戻る途中で第２ブラシロール２３０に捕獲され
る。一方、転写部位において逆極性の電荷が注入され、
帯電極性が（＋）に反転してしまった逆極トナーは、正
極トナーと逆に二次中間転写ドラムから一次中間転写ド
ラムを経て感光体ドラムへ逆上って転写され、最終的に
は感光体ドラムに対して設けられたリフレッシャブラシ
２１５に捕獲される。

【００３４】このように、上記リフレッシャブラシ２１
５〜２１８、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、画像形成ジョブ中に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回収ジョブ
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。

【００３５】この回収ジョブにおいては、先ず、帯電ロ
ール２１〜２４、リフレッシャブラシ２１５〜２１８、
感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５
２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０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トナーを、図３に示すように、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ではウ
レタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード８
０１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８０１
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
されていた逆極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２１５〜２１８は清浄な
状態に復帰することになる。

【００３６】また、このようにして逆極帯電トナーの回
収が終了すると、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５３、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（−）帯電の正極ト
ナーの回収が行われる。すなわち、第１ブラシロール２
２０，２２１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、図４に示すよう
に、これらブラシロールに保持されていた正極トナーは
一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム
５３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。

【００３７】このような回収ジョブを定期的に実行する
ことにより、リフレッシャブラシ、第１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。

【００３８】◎モノクロ画像の形成時／第１実施例 この実施例のプリンタでは画像形成ユニット４がブラッ
ク色に対応しており、感光体ドラム１４上にブラックト
ナー像が形成される。従って、モノクロ画像の形成の際
は、感光体ドラム１４からのみトナー像が第２の一次中
間転写ドラム５２に一次転写され、このトナー像が二次
中間転写ドラム５３を経て最終的に記録シートに三次転
写される。このとき、他の感光体ドラム１１〜１３に対
してはレーザビームによる静電潜像の書き込みが行われ
ないため、トナー像は形成されないが、感光体ドラム１
１〜１４は同じように背景部電位に帯電されており、ま
た、第１の一次中間転写ドラム５１に対しても第２の一
次中間転写ドラム５２と同様に転写バイアスが印加され
ている。

【００３９】モノクロ画像では転写すべきトナーの総量
がカラー画像に比べて少ないので、一次中間転写ドラム
５１，５２、二次中間転写ドラム５３及び最終転写ロー
ル６０に印加される転写バイアスはフルカラー画像の形
成時ほど強力である必要はなく、逆に余り過剰な転写バ
イアスを印加すると、トナーの帯電極性が反転して逆極
トナーが発生し、転写画像抜けが発生し易くなる。この
ため、モノクロ画像の形成時の転写バイアスの強度はフ
ルカラー画像の形成時に比べて１割程減じている。

【００４０】しかし、低温及び低湿度の環境下では、常
温及び常湿度に比べて一次中間転写ドラム５１，５２及
び二次中間転写ドラム５３の表面電位が低下する傾向に
あり、トナー像の転写効率が低下し易い他、一次中間転
写ドラム５１，５２による感光体ドラム１１〜１４の除
電機能も低下し易いことから、転写バイアスをフルカラ
ー画像の形成時と同程度にまで強化しなくてはならない
場合もある。このため、モノクロ画像の形成時にはトナ
ー像を記録シートへ転写する三次転写位置において極性
反転した逆極トナーが発生し易い。

【００４１】モノクロ画像の形成時であっても、第１の
一次中間転写ドラム５１と二次中間転写ドラム５３との
間には転写バイアスが作用していることから、二次中間
転写ドラム５３上で発生した逆極トナーは第２の一次中
間転写ドラム５２ではなく、これよりも二次中間転写ド
ラム５３の回転方向の上流側に位置する第１の一次中間
転写ドラム５１に転移していくことになる。このことか
ら、モノクロ画像の形成時にはブラックの逆極トナーが
マゼンタの感光体ドラム１２及びイエローの感光体ドラ
ム１１に付着し易く、特にマゼンタの感光体ドラム１２
に付着する量が多いことから、マゼンタの現像器４２で
の混色の発生が問題となる。

【００４２】このため、モノクロ画像の形成の際は、二
次中間転写ドラム５３に対して設けられた第２ブラシロ
ール２３０に印加するクリーニングバイアスをフルカラ
ー画像形成時と切り換え、かかる第２ブラシロール２３
０に対して二次中間転写ドラム５３の表面電位よりも低
い電位（例えば、＋７００Ｖ）を与え、この第２ブラシ
ロール２３０で二次中間転写ドラム５３に付着した
（＋）極性の逆極トナーを捕獲するように構成してい
る。これにより、三次転写の際に二次中間転写ドラム５
３上に発生した逆極トナーは、図５に示すように、第１
の一次中間転写ドラム５１との接触位置に到達する以前
に第２ブラシロール２３０によって捕獲されてしまうの
で、第１の一次中間転写ドラム５１にブラックの逆極ト
ナーが付着することはない。つまり、第２ブラシロール
２３０が逆極トナーを一次中間転写ドラム５１，５２に
対してブロックしているのである。その結果、逆極トナ
ーがマゼンタやイエローの感光体ドラム１１，１２を介
して他色の現像器４１，４２へ侵入して、混色を発生す
るのを防止することができるものである。

【００４３】この場合、二次中間転写ドラム５３上に転
写されずに残った正極トナーを第２ブラシロール２３０
で清掃することはできないが、モノクロ画像の転写では
転写効率を高く設定することができ、正極の転写残留ト
ナーが殆ど発生しないことから、二次中間転写ドラム５
３上の正極トナーを清掃することなく次のトナー像を形
成したとしても、ゴースト像の発生といった画質劣化が
発生することもない。

【００４４】◎モノクロ画像の形成時／第２実施例 一方、低温及び低湿度の雰囲気環境下でトナー像の転写
効率が低下した場合であっても、次のトナー像の形成時
にゴースト像を発生させないという観点からすれば、第
２ブラシロールは正極のまま二次中間転写ドラム上に残
留したトナーを清掃するのが好ましい。従って、モノク
ロ画像の形成時に正極トナー及び逆極トナーの夫々を清
掃するためには、第１の一次中間転写ドラムに対して設
けられた第１ブラシロール２２０で逆極トナーを清掃す
ることが必要となる。

【００４５】つまり、図６に示すように、モノクロトナ
ー像の転写経路を構成している第２の一次中間転写ドラ
ム５２及び二次中間転写ドラム５３上では、第１ブラシ
ロール２２１及び第２ブラシロールを用いて正極トナー
の清掃を行う一方、かかる転写経路から外れた第１の一
次中間転写ドラム上で第１ブラシロール２２０を用いて
逆極トナーの清掃を行うのである。このとき、正極トナ
ーの捕獲を行う第１ブラシロール２２１及び第２ブラシ
ロール２３０に印加するクリーニングバイアスはフルカ
ラー画像の形成時と同じであるが、逆極トナーの捕獲を
行う第１ブラシロール２２０に対しては二次中間転写ド
ラム５３の表面電位よりも低い電位（例えば、＋２００
Ｖ）が与えられている。

【００４６】このように構成すれば、モノクロトナー像
の転写経路である第２の一次中間転写ドラム５２、二次
中間転写ドラム５３上に（−）極性の正極トナーが転写
されずに残ったとしても、これらを第１ブラシロール２
２１及び第２ブラシロール２３０で清掃することがてき
るので、これら中間転写ドラムを常に清浄な状態に維持
することができ、ゴースト像の発生のない良好なモノク
ロ画像を形成することができるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のカラ
ー画像形成装置によれば、モノクロ画像の形成の際に
は、第１クリーナ及び第２クリーナのうち、いずれか一
方のクリーナが記録シートへの最終転写で極性反転した
ブラックトナーを清掃するように設定されるので、この
ように極性反転したブラックトナーが二次中間転写体か
ら一次中間転写体、感光体ドラムと逆に転写され、最終
的に他色の現像器に入り込んで混色を発生するのを防止
し、長期にわたって高品位なカラー画像を形成すること
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
リンタの構成を示す概略図である。

【図２】 フルカラー画像の形成時におけるトナーの流
れを示した模式図である。

【図３】 回収ジョブ中における（−）極性トナーの回
収の流れを示した模式図である。

【図４】 回収ジョブ中における（＋）極性トナーの回
収の流れを示した模式図である。

【図５】 モノクロ画像の形成時におけるトナーの流れ
の第１実施例を示す模式図である。

【図６】 モノクロ画像の形成時におけるトナーの流れ
の第２実施例を示す模式図である。

【符号の説明】

１〜４…画像形成ユニット、５１，５２…一次中間転写
ドラム、５３…二次中間転写ドラム、６０…最終転写ロ
ール（最終転写手段）、２２０，２２１…第１ブラシロ
ール（第１クリーナ）、２３０…第２ブラシロール（第
２クリーナ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ 21/00 ３８４ 21/00 ３８４ 21/10 ３１０ 21/14 ３２６ ３７２ (72)発明者 歸山 忠士 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 北河 裕介 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 Ｆターム(参考） 2H027 ED02 ED24 ED27 ED28 EE02 EF13 FA28 FA30 2H030 AB02 AD03 AD08 AD17 BB23 BB42 BB46 BB63 2H134 GA01 GA05 GA06 GB02 HB01 HB08 HB16 HB18 JB01 JB07 KA17 KA20 KA24 KA28 KA33 KB03 KB04 KB11 KB14 KB20 KC03 KH01 KJ02 2H200 FA16 GA12 GA14 GA23 GA28 GA29 GA30 GA34 GA44 GA47 GB13 HA03 JA01 JA28 JA29 JC02 JC12 JC18 JC19 JC20 LB02 LB03 LB13 LB17 LB38 LB39 LB40 NA02 NA09 PA03 PA10 PA26 PB32 PB35

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画情報に応じたトナー像が形成されるブ
   ラック色を含む複数色の画像形成ユニットと、これら画
   像形成ユニット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、この二次中間転写体上のトナ
   ー像を記録シートに三次転写させる最終転写手段と、上
   記一次中間転写体を清掃する第１クリーナと、上記二次
   中間転写体を清掃する第２クリーナとを備えたカラー画
   像形成装置において、 カラー画像を形成する場合は、上記第１クリーナ及び第
   ２クリーナのいずれもが初期帯電極性に帯電したままの
   転写残留トナーを清掃する一方、 モノクロ画像を形成する場合は、上記第１クリーナ及び
   第２クリーナのうち、いずれか一方のクリーナが初期帯
   電極性から極性反転した転写残留トナーを清掃すること
   を特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 一次中間転写体が複数設けられると共
   に、各一次中間転写体に対して第１クリーナが設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 モノクロ画像を形成する場合は、第２ク
   リーナが極性反転した転写残留トナーを清掃することを
   特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 モノクロ画像を形成する場合は、二次中
   間転写体の回転方向の最上流側に位置している一次中間
   転写体に対して設けられた第１クリーナのみが、初期帯
   電極性から極性反転した転写残留トナーを清掃すること
   を特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 ブラック色に対応した画像形成ユニット
   は、二次中間転写体の回転方向の最上流側から２番目以
   降の一次中間転写体に対して設けられていることを特徴
   とする請求項４記載のカラー画像形成装置。