JP2003307905A

JP2003307905A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003307905A
Application number: JP2002116189A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamamoto; 毅山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】専用のクリーナを設けずに現像器により、従
来のプロセススピードを低下させずに像担持体上の転写
残りトナーを良好に除去でき、画像の濃度ムラ等のない
高品質のカラー画像を得ることを可能とした画像形成装
置である。【解決手段】回転式現像器４Ｍ〜４Ｋを搭載したロー
タリー４Ａの中心を原点したＸＹ座標において、その第
１、２、３、４象限に現像器位置Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｂを設定
し、感光ベルト１に対し、一方の現像器を変える態様で
２つの現像器を順繰りに位置させる現像ホームポジショ
ン（現像器位置Ｄ）と、トナー回収ホームポジション
（現像器位置Ｃ）を形成する。そしてポジションＤの現
像器を感光ベルトに近接した現像位置に移動してトナー
像を現像させ、ポジションＣの現像器を感光ベルトに近
接した回収位置に移動して、その現像器が前回ポジショ
ンＤで現像したトナー像の転写残りトナーを回収させ
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、プリンターや複写
機、ファクシミリなどに用いられる電子写真法を利用し
た画像形成装置に関し、特に複数の１成分現像装置を使
用して複数色の画像を形成する画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、低価格なフルカラー画像形成装置
においては、感光体に対向させた転写体（転写ドラム、
転写ベルト）の表面に転写材を静電気力やグリッパー等
の機械力で巻き付け、感光体に対する潜像形成、現像お
よび転写材に対する転写の各工程を４回実施することに
より、転写材にフルカラー画像を得る方法（転写ドラム
方式、転写ベルト方式）、あるいは感光体に対する潜像
形成、現像および中間転写体に対する転写の各工程を４
回実施することにより、感光体に対向させた中間転写体
（中間転写ベルト、中間転写ドラム）にフルカラー画像
を形成し、ついで中間転写体から一括転写して転写材に
フルカラー画像を得る方法（中間転写ベルト方式、中間
転写ドラム方式）等が一般的に利用されている。

【０００３】中間転写体方式による画像形成装置の例を
図１３を用いて説明する。

【０００４】本画像形成装置は、第１の像担持体として
ドラム型の電子写真感光体、すなわち感光ドラム２０を
備え、この感光ドラム２０は矢印の時計方向に所定の周
速度（プロセススピード）で回転駆動される。

【０００５】感光ドラム２０は、この回転過程で、１次
帯電器（コロナ放電器）２により所定の極性・電位に一
様に帯電処理され、ついで画像露光手段３（カラー原稿
画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気
デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービーム
を出力するレーザースキャナによる走査露光系等）で画
像露光を受け、感光ドラム２０の表面に目的のカラー画
像の第１の色成分像（たとえばマゼンタ成分像）に対応
した静電潜像が形成される。

【０００６】ついで、その静電潜像が回転現像装置とさ
れたマゼンタ現像器４Ｍにより現像され、感光ドラム２
０上にマゼンタトナー像が形成される。このとき、回転
現像装置の他のシアン、イエロー、ブラック（黒）の現
像器４Ｃ、４Ｙ、４Ｋは作動がオフされていて、感光ド
ラム２０に対して作用せず、感光ドラム２０上のマゼン
タトナー像は影響を受けない。本例では、現像器４Ｍ〜
４Ｋは１成分現像方式をとり、現像剤として１成分現像
剤のトナー（１成分トナー）を用いている。

【０００７】なお、潜像の現像には１成分現像方式の代
わりに、トナーとこれに帯電を与える磁性キャリアとを
混合した２成分現像剤による２成分現像方式を用いるこ
ともできる。

【０００８】第２の像担持体の中間転写体として中間転
写ドラム５が感光ドラム２０と接触して設置されてお
り、中間転写ドラム５は矢印の反時計方向に感光ドラム
２０と同じ周速度で回転駆動される。この中間転写ドラ
ム５は、パイプ状の芯金の外周面に弾性層を形成してな
っている。

【０００９】感光ドラム２０上に形成されたマゼンタト
ナー像は、感光ドラム２０と中間転写ドラム５とのニッ
プ部を通過する過程で、中間転写ドラム５に印加した１
次転写バイアスで形成される電界により、中間転写ドラ
ム５の外周面に転写される（１次転写）。中間転写ドラ
ム５に対するマゼンタトナー像の転写を終えた感光ドラ
ム２０は、ドラムクリーナ７により表面を清掃され、つ
ぎの色の画像形成に使用される。

【００１０】以下、同様にして、感光ドラム２０上に２
色目、３色目、４色目のシアン、イエロー、ブラックの
トナー像が順次形成され、ついで中間転写ドラム５上に
重ね合わせて転写され、中間転写ドラム５上に目的のカ
ラー画像に対応した４色のトナー像を重畳してなる合成
カラー画像が形成される。

【００１１】１色目〜４色目のトナー像を中間転写ドラ
ム５に転写する１次転写バイアスは、トナーの帯電極性
とは逆極性のプラス極性とされる。その１次転写バイア
スの電圧は、たとえば＋２ｋＶ〜＋５ｋＶの範囲とされ
る。

【００１２】中間転写ドラム５の感光ドラム２０とは反
対側の位置に、２次転写ローラ８が設置されている。こ
の転写ローラ８は中間転写ドラム５に対し並行に軸受け
させて、その下部面に接触配置してあり、転写ローラ８
は、１次転写時、中間転写ドラム５から離間可能になっ
ている。なお、中間転写ドラム５の転写ローラ８よりも
下流側に設置した中間転写体クリーナ６も、１次転写
時、中間転写ドラム５から離間可能である。

【００１３】中間転写ドラム５上のカラー画像は、中間
転写ドラム５に供給された転写材Ｐに転写される（２次
転写）。転写材Ｐは給紙カセット１０から中間転写ドラ
ム５に搬送され、転写ローラ８が中間転写ドラム５に当
接されるタイミングで、転写材Ｐがその当接ニップに供
給され、さらに２次転写バイアスが転写ローラ８に印加
される。この２次転写バイアスの印加により、中間転写
ドラム５から転写材Ｐへカラー画像が転写される。

【００１４】カラー画像の転写を受けた転写材Ｐは定着
器９に導入され、そこで加熱定着することにより、カラ
ーのプリント画像として画像形成装置の機外に排出され
る。転写材Ｐへの画像の転写終了後、中間転写ドラム５
上の転写残りトナーは、中間転写ドラム５にクリーナ６
が当接されてクリーニングされる。

【００１５】このような中間転写方式の画像形成装置に
よるカラー電子写真装置は、転写ドラム方式のカラー電
子写真装置、たとえば特開昭６３−３０９６０号公報に
述べられた転写方法よりも以下の点で優れている。

【００１６】まず第１に、中間転写体方式は、各色のト
ナー像の重ね合わせ時の色ズレが少ない。

【００１７】つぎに、転写材に何ら加工や制御（たとえ
ばグリッパーに把持する、吸着する、曲率を持たせる
等）を必要とせずに、中間転写体から転写材に転写する
ことができるので、多種多様な転写材を選択が可能であ
る。たとえば薄い紙（坪量４０ｇ／ｍ²）から厚い紙
（坪量１００ｇ／ｍ²）までの選択が可能であり、転写
材の幅の広狭あるいは長さの長短によらずに転写可能で
ある。また封筒、葉書、ラベル紙等にまでも対応可能で
ある。

【００１８】第３に、中間転写体の合成が優れているの
で、繰り返しの使用によってへこみ、ひずみ変形等の寸
法精度の狂いが生じにくいため、中間転写体の交換頻度
を少なくすることができる。

【００１９】このように中間転写体を用いることで大き
な利点があるので、中間転写方式の画像形成装置を利用
したカラー複写機、カラープリンタ等が、市場に投入さ
れ始め、利用されつつある。

【００２０】上記の現像器４Ｍ〜４Ｋとして用いる１成
分現像器を図１４により説明する。現像器４Ｍ〜４Ｋは
基本的に同一構成を有する。

【００２１】本現像器４（４Ｍ〜４Ｋ）は、非磁性トナ
ー（１成分トナー）を収容した現像容器２３の開口部内
に、現像剤担持体として矢印方向に回転駆動される現像
ローラ２１を備え、現像ローラ２１に対し、現像剤供給
回収部材としてのトナー供給回収ローラ２４および現像
剤規制部材としての規制ブレード２２が当接設置されて
いる。

【００２２】トナー供給回収ローラ２４は、ＳＵＳ等の
芯金２４ａの外周面にウレタンフォーム等の弾性部材２
４ｂを被覆してなっており、弾性部材２４ｂで現像ロー
ラ２１の表面に弾性当接して回転することにより、現像
容器２３内に蓄えられた非磁性トナーを現像ローラ２１
の表面に供給するとともに、現像で使用されずに現像ロ
ーラ２１の回転にともない現像容器２３に戻ってきた現
像残りのトナーを、現像ローラ２１の表面から掻き落と
す作用をなす。

【００２３】規制ブレード２２は、リン青銅等からなる
支持部材２２ａにウレタンゴム等の弾性部材２２ｂを接
着してなっており、弾性部材２２ｂにより現像ローラ２
１の表面に弾性当接して、現像ローラ２１上に担持され
たトナーを規制することにより、トナーの薄層に形成す
るとともにトナーに電荷を付与させる作用をなす。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上記のフルカラー画像
形成装置は、近年、さらなる小型化および低コスト化が
求められており、画像形成工程の短縮(工程の一部省略
を含む)が種々検討されている。

【００２５】従来、上記の画像形成工程のうち感光ドラ
ム２０のクリーナ７によるクリーニング工程を省いた、
クリーナレスの画像形成装置が提案されているが、単に
ドラムクリーナ７を省くと、下記に示す問題があった。

【００２６】感光ドラム２０の表面を清掃するクリーニ
ング部材がないと、感光ドラム上の転写残りトナーはつ
ぎの色の画像形成時、それに使用する現像器に混入する
ことがある。上記の画像形成装置では、感光ドラム２０
上の転写残りトナー、たとえば１色目のマゼンタトナー
は、ドラムクリーナ７がないと、そのままつぎの現像器
４Ｃのシアンの現像工程に曝され、シアントナーと混在
して、現像器４Ｃに混入することが起こり得、現像器４
Ｃで現像されたシアントナー像の色合いの変化を引き起
こす。このトナーの混入によるトナー像の色合いの変化
は、特にイエロートナー像で大きく、イエロー現像器４
Ｙに前色のシアントナー等（色を問わない）が少し混入
するだけで顕著に発生する。

【００２７】このため、従来のカラー画像形成装置で
は、感光ドラムのクリーニング不良による画像の濃度ム
ラや、これによるトナー混色に起因した画像の色合いの
変化を確実に防止するためには、感光ドラムに専用のク
リーナを設けることが必須の条件であった。

【００２８】そこで、転写残りトナーを現像器に回収す
る技術の開発が試みられているが、上記の混色を防止す
るためには、転写残りトナーと同色のトナーの現像器で
回収しなければならない。そのためには、１つの現像
器、たとえばマゼンタ現像器４Ｍの現像に対し感光ドラ
ム２０を２回転させて、マゼンタトナー像の現像および
そのマゼンタの転写残りトナーの回収を行わなければな
らない。したがって、たとえば４色の現像器を用いてフ
ルカラーの画像形成を行う場合、感光ドラム２０の回転
を８回要することになる。これでは、画像形成のプロセ
ススピードが格段に低下するのを免れない。

【００２９】従って、本発明の目的は、専用のクリーナ
を設けず、従来のプロセススピードを低下させずに、現
像器により像担持体上の転写残りトナーを良好に除去で
き、画像の濃度ムラや色合いの変化を確実に防止して、
高品質のカラー画像を得ることを可能とした、小型およ
び低コストを実現できる画像形成装置を提供することで
ある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
回動する像担持体に対し複数の現像器を配置し、前記像
担持体上に静電潜像を１つずつ複数色分形成し、前記像
担持体上に前記潜像が１つ形成されるたびにその潜像
を、前記複数の現像器を１つずつ使用して、現像バイア
スの印加下に現像し、得られたトナー像を転写材に中間
転写体を介してまたは介さずに転写する態様で、前記複
数色分の潜像の現像およびトナー像の転写により、前記
転写材に複数色のトナー像を重畳した多色画像を得る画
像形成装置において、前記複数の現像器を、配置順が相
隣る２つの現像器のうちの一方を代える態様で順繰りに
２つずつ前記像担持体に対向した位置に移動可能とし
て、前記像担持体との間に現像器が対向されたトナー回
収位置と現像位置とを、前記像担持体の回動方向にこの
順で形成し、前記回収位置に位置した現像器に回収バイ
アスを印加して、前記トナー回収位置に位置した現像器
のその前の移動時の前記現像位置での潜像の現像により
得られたトナー像を前記像担持体に転写したときの前記
像担持体に残留した転写残りトナーを回収させるととも
に、前記現像位置に位置した現像器に現像バイアスを印
加して潜像の現像を行わせることを特徴とする画像形成
装置である。

【００３１】本発明よれば、前記トナー回収位置および
現像位置に位置した現像器は、それらの現像器を前記像
担持体に対向した位置に移動後、前記像担持体方向に押
圧することにより、前記トナー回収位置および現像位置
にそれぞれ位置される。前記複数の現像器が回転体にそ
の周方向に間隔を開けて搭載され、前記回転体の回転に
より前記複数の現像器が回転されて、配置順が相隣る２
つの現像器のうちの一方を代える態様で順繰りに２つず
つ前記像担持体に対向した位置に移動される。前記各現
像器が現像剤として１成分現像剤の非磁性トナーが使用
される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００３３】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例
を示す概略構成図である。

【００３４】本画像形成装置は、図１に示すように、第
１の像担持体としてベルト状の電子写真感光体、すなわ
ち感光ベルト１を備え、この感光ベルト１は、図示しな
いローラに掛け回されて竪型の軌道をとるように配置さ
れ、矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピー
ド）で回転駆動される。

【００３５】本発明では、クリーナレス方式の画像形成
装置としており、感光ベルト１に対して専用のクリーニ
ング手段は設けておらず、感光ベルト１上の転写残りト
ナーを現像器により除去回収している。

【００３６】感光ベルト１の周囲には、１次帯電器（コ
ロナ放電器）２、画像露光手段３（カラー原稿画像の色
分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル
画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力す
るレーザースキャナによる走査露光系等）、回転式の現
像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋが配置されている。

【００３７】現像器４Ｍ〜４Ｋはロータリー４Ａに搭載
され、ロータリー４Ａにより図中矢印の時計方向に回転
されて、感光ベルト１と対向した位置に順次移動され、
ついで所定の現像位置に位置決めされて、感光ベルト１
上に順に形成された各色用の静電潜像を順々に現像可能
なように構成されている。

【００３８】本発明の大きな特徴は、感光ベルト１に対
し、感光ベルト１側であってその移動方向下流に現像ホ
ームポジションを、その上流側にトナー回収ポジション
を設けて、感光ベルト１上の静電潜像を現像する現像器
以外に、感光ベルト１上の転写残りトナーを回収するた
めに、もう１台の現像器を感光ベルト１に近接できるよ
うにしたことである。

【００３９】本発明では、ロータリー４Ａの中心を原点
として感光ベルト１に垂直に右向きにＸ軸を、感光ベル
ト１の移動方向と平行に上向きにＹ軸をとったＸＹ座標
において、ロータリー４Ａの１／４回転時の現像器位置
を、その第１象限、第２象限、第３象限、第４象限の現
像器位置Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｂに設定することにより、感光ベ
ルト１に対し現像ホームポジション（すなわち第３象限
の現像器位置Ｄ）と、トナー回収ホームポジション（す
なわち第２象限の現像器位置Ｃ）を形成している。

【００４０】この現像ホームポジションＤおよび回収ホ
ームポジションＣは、そこに移動した現像器を感光ベル
ト１から多少離れて待機させる位置とされ、画像形成
時、現像を行う現像器は、移動手段、たとえば加圧手段
の押圧による移動で、現像ホームポジションＤから感光
ベルト１に近接した現像ポジションに位置し、またトナ
ー回収を行う現像器は、移動によりトナー回収ホームポ
ジションＣから感光ベルト１に近接したトナー回収ポジ
ションに位置されるようになっている。

【００４１】現像器４Ｍ〜４Ｋは一成分現像方式を採
り、先の図１４に示したように、現像ローラ２１等を備
えてなっており、内に一成分現像剤の非磁性トナー（１
成分トナー）を収容している。現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ
には、それぞれ有彩色トナーのマゼンタトナー、シアン
トナー、イエロートナーが収容され、現像器４Ｋには無
彩色トナーのブラックトナーが収容され、いずれも負極
性の非磁性１成分トナーとされている。

【００４２】現像器４Ｍ〜４Ｋによる現像方式は、感光
ベルト１上の静電潜像の露光部に負帯電トナーを付着さ
せる反転現像法を採る。また現像ローラ２１を感光ベル
ト１に接触させない非接触現像方式を採る。現像時およ
びトナー回収時、現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋの現像
ローラ２１には、これに接続されたそれぞれの電源（現
像・回収電源）１４、１５、１６、１７から所定の現像
バイアスおよびトナー回収バイアスが印加される。

【００４３】現像は、感光ベルト１が１回転する間に１
つの現像器を使用して１回行う態様で、感光ベルト１の
４回転の間に現像器４Ｍ〜４Ｋで４回の現像を行う。現
像の色順は現像器４Ｍ〜４Ｋの配置順である。現像で感
光ベルト１上に形成されたトナー像は、その都度、中間
転写ドラム５上に転写され、したがって中間転写ドラム
５上には、感光ベルト１の４回の回転で４色のトナー像
を重畳したカラー画像が形成されることになる。

【００４４】なお、本発明では、現像器４Ｍ〜４Ｋの配
置順、したがって現像順を上記に限るものではなく、ま
た現像法も反転現像方式に限るものではない。

【００４５】以下、本発明よる感光ベルト１のクリーニ
ングに現像器を適用した画像形成方法について説明す
る。

【００４６】感光ベルト１を矢印方向に回転し、この回
転過程で、感光ベルト１の表面を１次帯電器２により所
定の極性・電位に一様に帯電処理し、ついで露光手段３
からの目的のカラー画像の１色目の、本例ではマゼンタ
の画像情報に応じた画像露光を施して、感光ベルト１の
表面にマゼンタ用の静電潜像を形成する。本実施例で
は、感光ベルト１の１次帯電電位を約−７００Ｖとし、
これに露光部電位ＶＬを−１００Ｖ、未露光部電位ＶＤ
を−７００Ｖでマゼンタ用の静電潜像を形成した。

【００４７】つぎに、ロータリー４Ａを回転して、図２
に示すように、１色目のマゼンタ現像器４Ｍを現像ホー
ムポジションＤに移動し、１色目のマゼンタ用の静電潜
像が現像器４Ｍと対向した現像位置に来るタイミング
で、現像器４Ｍを現像ポジション（現像位置）に位置さ
せ、現像器４Ｍの現像ローラ２１に電源１４から所望の
現像バイアスを印加して静電潜像を現像し、潜像をマゼ
ンタトナー像として可視化する。

【００４８】本例では、現像バイアスは、図１１に示す
ように、Ｖｄｃ＝−３５０Ｖ、ｆ＝２ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝
１．８ｋＶのＤＣ＋ＡＣバイアス（図にはＡＣ分を省
略）とした。現像ローラ２１上の負極性のマゼンタトナ
ーＴｍは、現像バイアスと感光ベルト上のマゼンタ用潜
像電位Ｖｍとで形成される電界により感光ベルト１に転
移し、潜像の露光部（電位ＶＬ）に付着して現像する。

【００４９】この１色目の現像の際、４色目の現像器、
本例ではブラック現像器４Ｋは回収ホームポジションＣ
に位置しており、感光ベルト１には一切作用しない。

【００５０】マゼンタ現像器４Ｍによる現像が終了する
と、マゼンタ現像器４Ｍを現像ホームポジションＤに戻
し、ついでロータリー４Ａを回転して、図３に示すよう
に、現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋを現像器位置Ｃ（回
収ホームポジション）、Ｄ（現像ホームポジション）、
Ｂ、Ａに位置させる。

【００５１】第２の像担持体としての中間転写ドラム５
は、感光ベルト１と接触して設置されており、中間転写
ドラム５は矢印の反時計方向に感光ベルト１と同じ周速
度で回転駆動される。この中間転写ドラム５は、パイプ
状の芯金の外周面に弾性層を形成してなっている。中間
転写ドラム５の芯金には１次転写電源１３が接続されて
いる。

【００５２】感光ベルト１上に形成されたマゼンタトナ
ー像は、感光ベルト１と中間転写ドラム５とのニップ部
を通過する過程で、電源１３から中間転写ドラム５に印
加した１次転写バイアスで形成される電界により、中間
転写ドラム５の外周面に転写される（１次転写）。

【００５３】さて、１色目のマゼンタトナー像の転写を
終えた感光ベルト１の表面には、図３に示すように、中
間転写ドラム５に転写されずに残った転写残りのマゼン
タトナーＴｍが発生する。本発明では、感光ベルト１に
対し従来のクリーニング機構を持たないので、感光ベル
ト１はこのマゼンタトナーＴｍを表面に担持したまま回
転して、帯電器２による帯電、露光手段３からの２色目
のシアン画像情報に応じた画像露光を受け、感光ベルト
１の表面にシアン用の静電潜像が形成される。

【００５４】このシアン用の静電潜像を現像するため
に、図４に示すように、現像ホームポジションＤにある
シアン現像器４Ｃを現像ポジションに移動するが、この
とき、感光ベルト１上の転写残りのマゼンタトナーＴｍ
が、トナー回収ホームポジションＣに位置したマゼンタ
現像器４Ｍとの対向部に戻ってくるタイミングで、現像
器４Ｍをトナー回収ポジション（トナー回収位置）に移
動し、現像器４Ｃを現像ポジションに移動させる。これ
と同時に、マゼンタ現像器４Ｍの現像ローラ２１に電源
１４から所望のトナー回収バイアス、たとえば図１２に
示すように、現像ローラ２１にＶｐｐ＝１．８ｋＶ、ｆ
＝２ｋＨｚ、Ｖｄｃ＝＋２００Ｖ（図ではＡＣ分を省
略）のバイアスを印加し、一方、シアン現像器４Ｃの現
像ローラ２１に、マゼンタ現像時と同様な図１１の現像
バイアス（Ｖｄｃ＝−３５０Ｖ、ｆ＝２ｋＨｚ、Ｖｐｐ
＝１．８ｋＶのＤＣ＋ＡＣバイアス）を印加する。

【００５５】これにより、感光ベルト１上のマゼンタの
転写残りトナーＴｍは、感光ベルト１上に形成されたシ
アン用の潜像電位Ｖｃと、マゼンタ現像器４Ｍの現像ロ
ーラ２１に印加された回収バイアスとで形成される電界
により現像ローラ２１に転移して、マゼンタの転写残り
トナーＴｍがマゼンタ現像器４Ｍに回収される。これに
引き続きシアン用の静電潜像がシアン現像器４Ｃとの対
向部に至ると、現像器４Ｃが潜像をシアントナーＴｃで
現像し、シアントナー像として可視化する。

【００５６】なお、本発明では、現像ローラ２１に印加
する現像バイアスは図１１に示したものに限定されな
い。また現像ローラ２１に印加するトナー回収バイアス
も図１２に示したものに限定されない。本発明では、電
源１４〜１７の出力を変更可能として、所望の現像バイ
アスおよび回収バイアスを任意に印加可能としている。
また非接触現像方式を採用しているため、現像バイアス
および回収バイアスはＡＣ＋ＤＣを印加しているが、た
とえば現像ローラ２１に弾性部材を用い、現像ローラ２
１を感光ベルト１に接触させる接触現像方式を採る場合
には、ＤＣバイアスのみを所望の大きさで印加するよう
にしてもよい。

【００５７】マゼンタ現像器４Ｍは、マゼンタの転写残
りトナーの回収が終了すると、電源１４の回収バイアス
をオフにし、感光ベルト１への加圧も解かれて回収ホー
ムポジションに戻り、シアン現像器４Ｃによるシアント
ナー像の現像が終了するまで、その回収ホームポジショ
ン位置で待機する。そしてシアン現像器４Ｃによる現像
が終了し、シアン現像器４Ｃが現像ホームポジションに
戻ると同時にロータリー４Ａを回転して、図５に示すよ
うに、現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋをそれぞれ現像器
位置Ａ、Ｃ（回収ホームポジション）、Ｄ（現像ホーム
ポジション）、Ｂに位置させる。

【００５８】上記の感光ベルト１上に形成されたシアン
トナー像は、感光ベルト１と中間転写ドラム５とのニッ
プ部を通過する過程で、電源１３から中間転写ドラム５
に印加した１次転写バイアスで形成される電界により、
中間転写ドラム５の外周面にマゼンタトナー像上から重
ね合わせて転写される。

【００５９】シアントナー像の転写を終えた感光ベルト
１の表面には、マゼンタのときと同様、中間転写ドラム
５に転写されずに残った転写残りのシアントナーＴｃが
発生し、感光ベルト１はこのシアントナーを表面に担持
したまま回転して、帯電器２による帯電、露光手段３か
らの３色目のイエロー画像情報に応じた画像露光を受
け、感光ベルト１の表面にイエロー用の静電潜像が形成
される。

【００６０】そして、図６に示すように、感光ベルト１
上のシアンの転写残りトナーＴｃが、回収ホームポジシ
ョンＣに位置したシアン現像器４Ｃとの対向部に戻って
くるタイミングで、シアン現像器４Ｃを回収ポジション
に移動させ、イエロー現像器４Ｙを現像ポジションに移
動する。これと同時に、シアン現像器４Ｃの現像ローラ
２１に電源１５から、マゼンタ現像器４Ｍにマゼンタ転
写残りトナーＴｍを回収したときと同様な回収バイアス
（Ｖｐｐ＝１．８ｋＶ、ｆ＝２ｋＨｚ、Ｖｄｃ＝＋２０
０Ｖ）を印加し、一方、イエロー現像器４Ｙの現像ロー
ラ２１に電源１６から、マゼンタ現像時と同様な現像バ
イアス（Ｖｄｃ＝−３５０Ｖ、ｆ＝２ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝
１．８ｋＶ）を印加する。

【００６１】これにより、感光ベルト１上のシアンの転
写残りトナーＴｃは、感光ベルト１上に形成されたイエ
ロー用の潜像電位Ｖｙと、シアン現像器４Ｃの現像ロー
ラ２１に印加された回収バイアスとで形成される電界に
より現像ローラ２１に転移して、シアンの転写残りトナ
ーＴｃが現像器４Ｃに回収される。これに引き続きイエ
ロー用の静電潜像がイエロー現像器４Ｙとの対向部に至
ると、現像器４Ｙが潜像をイエロートナーＴｙで現像
し、イエロートナー像として可視化する。

【００６２】シアン現像器４Ｃは、シアンの転写残りト
ナーの回収が終了すると、電源１５の回収バイアスをオ
フにし、感光ベルト１への加圧も解かれて回収ホームポ
ジションに戻り、イエロー現像器４Ｙによるイエロート
ナー像の現像が終了するまで、その回収ホームポジショ
ン位置で待機する。そしてイエロー現像器４Ｙによる現
像が終了し、イエロー現像器４Ｙが現像ホームポジショ
ンに戻ると同時にロータリー４Ａを回転して、図７に示
すように、現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋをそれぞれ現
像器位置Ｂ、Ａ、Ｃ（回収ホームポジション）、Ｄ（現
像ホームポジション）に位置させる。

【００６３】上記の感光ベルト１上に形成されたイエロ
ートナー像は、感光ベルト１と中間転写ドラム５とのニ
ップ部を通過する過程で、電源１３から中間転写ドラム
５に印加した１次転写バイアスで形成される電界によ
り、中間転写ドラム５の外周面にマゼンタ、シアンのト
ナー像上から重ね合わせて転写される。

【００６４】イエロートナー像の転写を終えた感光ベル
ト１の表面には、マゼンタのときと同様、中間転写ドラ
ム５に転写されずに残った転写残りのイエロートナーＴ
ｙが発生し、感光ベルト１はこのイエロートナーを表面
に担持したまま回転して、帯電器２による帯電、露光手
段３からの４色目のブラック画像情報に応じた画像露光
を受け、感光ベルト１の表面にブラック用の静電潜像が
形成される。

【００６５】そして、図８に示すように、感光ベルト１
上のイエローの転写残りトナーＴｙが、回収ホームポジ
ションＣに位置したイエロー現像器４Ｙとの対向部に戻
ってくるタイミングで、イエロー現像器４Ｙを回収ポジ
ションに移動し、ブラック現像器４Ｋを現像ポジション
に移動する。これと同時に、イエロー現像器４Ｙの現像
ローラ２１に電源１６から、マゼンタ転写残りトナーを
回収したときと同様な回収バイアス（Ｖｐｐ＝１．８ｋ
Ｖ、ｆ＝２ｋＨｚ、Ｖｄｃ＝＋２００Ｖ）を印加し、一
方、ブラック現像器４Ｋの現像ローラ２１に電源１７か
ら、マゼンタ現像時と同様な現像バイアス（Ｖｄｃ＝−
３５０Ｖ、ｆ＝２ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝１．８ｋＶ）を印加
する。

【００６６】これにより、感光ベルト１上のイエロー転
写残りトナーＴｙは、感光ベルト１上に形成されたブラ
ック用の潜像電位Ｖｋと、イエロー現像器４Ｋの現像ロ
ーラ２１に印加された回収バイアスとで形成される電界
により現像ローラ２１に転移して、イエローの転写残り
トナーＴｙが現像器４Ｙに回収される。これに引き続き
ブラック用の静電潜像がブラック現像器４Ｋとの対向部
に至ると、現像器４Ｋが潜像をブラックトナーＴｋで現
像し、ブラックトナー像として可視化する。

【００６７】イエロー現像器４Ｙは、転写残りトナーの
回収が終わると、電源１６の回収バイアスがオフとな
り、感光ベルト１との加圧も解かれて、回収ホームポジ
ションに戻り、ブラック現像器４Ｋによる現像が終了す
るまで、回収ホームポジション位置で待機する。そして
ブラック現像器４Ｋの現像が終了し、ブラック現像器４
Ｋが現像ホームポジションに戻ると、これと同時にロー
タリー４Ａを回転して、各現像器４Ｍ〜４Ｋは図９に示
すホームポジション、すなわち初期の位置へと戻され
る。

【００６８】感光ドラム１上に形成されたブラックトナ
ー像は、中間転写ドラム５の外周面に、マゼンタ、シア
ンおよびイエローのトナー像上から重ね合わせて転写さ
れる。

【００６９】以上のようにして、中間転写ベルト５上に
４色のトナー像を重畳転写して形成されたカラー画像
は、給紙部１０から中間転写ドラム５に供給された転写
材Ｐ上に２次転写ローラ８の作用により転写され（２次
転写）、ついで定着器９に送られてそこで加熱定着する
ことにより、カラーのプリント画像として画像形成装置
の機外に排出される。

【００７０】感光ベルト１上に残留したブラックの転写
残りトナーＴｋは、図１０に示すように、感光ベルト１
が回転してブラックの転写残りトナーＴｋがブラック現
像器４Ｋの対向部に至るタイミングで、現像器４Ｋを回
収ポジションに移動して、現像器４Ｋの現像ローラ２１
に回収バイアスを印加して現像器４Ｋに回収する。

【００７１】このとき、画像形成するべきカラー画像の
枚数が１枚であるならば、ブラックトナー像に引き続く
新たなトナー像の形成がなく、ブラックの転写残りトナ
ーの回収で画像形成の全行程が終了することになる。し
たがって、転写残りトナーＴｋを担持した感光ベルト１
に対し帯電器２による帯電（ＶD＝−７００Ｖ）のみを
行い、感光ベルト１に対する露光はない。同様に、現像
器４Ｋの現像ローラ２１にマゼンタトナーの回収時と同
じような回収バイアス（Ｖｐｐ＝１．８ｋＶ、ｆ＝２ｋ
Ｈｚ、Ｖｄｃ＝＋２００Ｖ）を印加し、前記帯電電圧Ｖ
Dと現像ローラ２１に印加した回収バイアスとで形成さ
れる電界により、ブラックの転写残りトナーＴｋが現像
ローラ２１に転移して、ブラック現像器４Ｋに回収され
る。

【００７２】一方、カラー画像を同一画像で複数枚もし
くは異なる画像で複数枚、連続形成する場合は、ブラッ
クの転写残りトナーＴｋを感光ベルト１上に担持したま
ま再帯電し、さらに所望のマゼンタ画像情報に応じた露
光を行って、回収ホームポジションＣにあるブラック現
像器４Ｋと、現像ホームポジションＤにあるマゼンタ現
像器４Ｍとを、それぞれ回収ポジションおよび現像ポジ
ションに位置させて同時に作用させ、ブラックの転写残
りトナーＴｋをブラック現像器４Ｋで回収しつつ、マゼ
ンタ現像器４Ｍでマゼンタ用の静電潜像を現像する。以
下、上記した一連の画像形成を繰り返すことにより、同
一カラー画像を複数枚あるいは異なるカラー画像を複数
枚、現像器による転写残りトナーの除去回収を続けなが
ら、問題なく連続画像形成することができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体に対して配置した複数の現像器を、配置順が相
隣る２つの現像器のうちの一方を代える態様で順繰りに
２つずつ像担持体に対向した位置に移動可能として、像
担持体との間に現像器が対向されたトナー回収位置と現
像位置とを、像担持体の回動方向にこの順で形成し、回
収位置に位置した現像器に、その現像器が前の移動時に
現像位置にあって現像したトナー像を像担持体に転写し
たときの像担持体に残留した転写残りトナーを回収させ
つつ、現像位置に位置した現像器に潜像の現像を行わせ
るので、専用のクリーナを設けずにクリーナレス方式で
像担持体上の転写残りトナーを良好に除去して、画像の
濃度ムラや色合いの変化を確実に防止し、高品質のカラ
ー画像を得ることができ、また画像形成装置の小型化、
低コスト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置の感光ベルトのクリーニン
グに現像器を適用した本発明よる画像形成方法を示す説
明図である。

【図３】図２の続きを示す説明図である。

【図４】図３の続きを示す説明図である。

【図５】図４の続きを示す説明図である。

【図６】図５の続きを示す説明図である。

【図７】図６の続きを示す説明図である。

【図８】図７の続きを示す説明図である。

【図９】図８の続きを示す説明図である。

【図１０】図９の続きを示す説明図である。

【図１１】本発明の方法における現像時に現像器に印加
する現像バイアスの一例を示す波形図である。

【図１２】本発明の方法におけるトナー回収時に現像器
に印加するトナー回収バイアスの一例を示す波形図であ
る。

【図１３】従来の画像形成装置を示す概略図である。

【図１４】図１３の画像形成装置に設置された現像器を
示す断面図である。

【符号の説明】

１感光ベルト２１次帯電器３露光手段４Ｍ〜４Ｋ現像器５中間転写ドラム８転写ローラ１３１次転写電源１４〜１７現像・回収バイアス電源２１現像ローラ

フロントページの続きＦターム(参考） 2H077 AA37 AC16 AD02 AD06 AD31 AD36 BA01 BA03 BA07 DB12 DB14 DB15 EA14 EA16 GA01 GA13 GA17 2H134 GA01 GA05 GB02 HD01 HF13 KG01 KG03 KG04 KG07 KG08 KH01 KH15 KJ02 2H200 FA02 FA17 GA14 GA24 GA29 GA34 GA46 GA47 GA57 GA59 GB37 HA03 HA04 HA12 HA28 HB03 HB12 HB22 HB48 JA02 JC02 JC13 JC18 NA02 NA09 PA11 2H300 EB02 EB13 EB23 EC02 EC04 EF03 EF05 EF08 EG03 EG04 EH16 EH21 EJ09 EJ15 EJ27 EJ31 EJ34 EJ35 EJ36 EJ45 EL03 FF05 GG37 GG46 GG47 GG48 PP02 PP03 PP06 PP07 PP10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動する像担持体に対し複数の現像器を
配置し、前記像担持体上に静電潜像を１つずつ複数色分
形成し、前記像担持体上に前記潜像が１つ形成されるた
びにその潜像を、前記複数の現像器を１つずつ使用し
て、現像バイアスの印加下に現像し、得られたトナー像
を転写材に中間転写体を介してまたは介さずに転写する
態様で、前記複数色分の潜像の現像およびトナー像の転
写により、前記転写材に複数色のトナー像を重畳した多
色画像を得る画像形成装置において、前記複数の現像器を、配置順が相隣る２つの現像器のう
ちの一方を代える態様で順繰りに２つずつ前記像担持体
に対向した位置に移動可能として、前記像担持体との間
に現像器が対向されたトナー回収位置と現像位置とを、
前記像担持体の回動方向にこの順で形成し、前記回収位
置に位置した現像器に回収バイアスを印加して、前記ト
ナー回収位置に位置した現像器のその前の移動時の前記
現像位置での潜像の現像により得られたトナー像を前記
像担持体に転写したときの前記像担持体に残留した転写
残りトナーを回収させるとともに、前記現像位置に位置
した現像器に現像バイアスを印加して潜像の現像を行わ
せることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記トナー回収位置および現像位置に位
置した現像器は、それらの現像器を前記像担持体に対向
した位置に移動後、前記像担持体方向に押圧することに
より、前記トナー回収位置および現像位置にそれぞれ位
置される請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記複数の現像器が回転体にその周方向
に間隔を開けて搭載され、前記回転体の回転により前記
複数の現像器が回転されて、配置順が相隣る２つの現像
器のうちの一方を代える態様で順繰りに２つずつ前記像
担持体に対向した位置に移動される請求項１の画像形成
装置。
【請求項４】前記各現像器が現像剤として１成分現像
剤の非磁性トナーを使用する請求項１〜３のいずれかの
項に記載の画像形成装置。