JP3452749B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた複写機、プリンタ、ファックスなどの画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術によるカラー画像形成装置
には様々な印字方式がある。例えば、感光体上で露光現
像を繰り返して感光体上にカラー画像を形成した後、用
紙に一括転写して画像を形成する方式、転写ドラム上に
用紙を巻き付け、感光体から用紙上に一色ずつトナー画
像を転写してカラー画像を形成し、最後に用紙を転写ド
ラムから剥離する方式、また、中間的な転写体を用い、
感光体から中間転写体に一色ずつトナー画像を転写する
ことで中間転写体上にカラー画像を形成し、最後にカラ
ー画像を用紙に一括転写する方式などがある。これらの
中で、中間転写体方式は比較的高画質の画像が形成でき
ると共に、多種多様な用紙に対して画像を形成できると
いう利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な利点を有する中間転写方式では、中間転写体上にトナ
ー画像を形成するため、用紙に転写した後、中間転写体
上に残った残留トナーをクリーニングするクリーニング
手段が必要となる。一般にトナーのクリーニングには、
ブレード方式、ファーブラシ方式が用いられる。ブレー
ド方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードをトナ
ー保持体に押しつけ、機械的にトナーをかき落とす方法
である。一方、ファーブラシ方式は、表面に毛ブラシを
貼り付けた円筒形基材を回転させながら相手に接触さ
せ、同時にブラシにトナーと逆極性のバイアス電圧を印
加して、機械的、電気的にトナーをクリーニングするも
のである。

【０００４】中間転写体方式の画像形成装置は、トナー
画像を中間転写体上で重ねている間はクリーニング手段
を退避させなくてはならないためにこのクリーニング手
段を中間転写体に対して接触・離脱させる機構を備えて
いるが、接触・離脱時に中間転写体に与える機械的負荷
が大きいと、各色のトナー画像の位置がずれて細線のダ
ブりや色相のずれが発生してしまう。このため、中間転
写体をクリーニングするクリーニング手段は、接触負荷
の少ないクリーニング方式が好適であり、上記２つの方
式を比較すると、ブレード方式より、ファーブラシ方式
が適している。しかし、ファーブラシ方式では、プロセ
ス速度が遅くなり、高速の画像形成装置には適用しにく
いという問題がある。

【０００５】このファーブラシ方式は、先に述べたよう
にトナーを静電的にブラシに吸着させてクリーニングす
る方式であるため、ブラシに加える電圧と極性が反対の
トナーがクリーニングされる。ところが、中間転写体上
のトナー画像を用紙に転写した後に残留するトナーの極
性は、転写時に加えられた電界のため逆になる場合があ
る。この逆極性の残留トナーは、ブラシに加えられてい
るバイアスと同極性のためファーブラシではクリーニン
グされず、引き続き印字される次のページの画像に重な
って出力され、画像欠陥の原因となる。この残留トナー
を除去する方法として、ファーブラシ上流部にファーブ
ラシのバイアス電圧と逆極性の電荷を放出する帯電器を
設け、トナーの極性を揃えてクリーニングさせる方式
や、ファーブラシを２つ設置し、それぞれにプラスとマ
イナスのバイアス加え、両方の極性のトナーをクリーニ
ングできるように構成する方式などがある。しかしなが
ら、これらの方法では、構成が複雑となるため、装置の
大型化やコスト上昇を招くという欠点がある。

【０００６】この発明は、このような背景に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、中間転写体にクリーニングの
ための接触負荷が小さく、高速で高画質化を図ることが
できるクリーニング方式を備えた画像形成装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、感光体と、この感光体上の潜像を顕像
化する現像手段と、顕像化されたトナー画像が高圧電源
によって発生したバイアス電位差によって転写される中
間転写体と、この中間転写体上のトナー画像を記録媒体
に転写して最終画像を出力する転写手段と、記録媒体に
転写されずに中間転写体上に残留したトナーを電気的に
クリーニングするクリーニング手段と、感光体表面のト
ナーを感光体から機械的に排除するトナー排除手段とを
備え、前記クリーニング手段によって除去できなかった
クリーニングバイアスと逆極性の残留トナーを感光体と
中間転写体の接触部で前記高圧電源のバイアス電圧によ
って中間転写体から感光体に移行させ、感光体に移行し
た残留トナーを前記トナー排除手段によって排除する画
像形成装置において、前記高圧電源の出力を制御する電
圧制御手段をさらに設け、この電圧制御手段によって、
印字プロセスの進行状況に基づいて中間転写体上の残留
トナーが感光体と中間転写体の接触部を通過する時に、
前記高圧電源の出力値を低下させるようにした。これに
より、残留トナーの感光体への移行を促進することがで
きる。 また、本発明は、同様の前提の画像形成装置にお
いて、感光体の表面電位を制御する電位制御手段をさら
に設け、この電位制御手段によって、印字プロセスの進
行状況に基づいて中間転写体上の残留トナーが感光体と
中間転写体の接触部を通過する時に、前記感光体の表面
電位を低下させることによっても残留トナーの移行を促
進することができる。なお、前記電位制御手段として
は、例えば、感光体の帯電器用電源の出力を制御する出
力制御回路によって構成することが可能であり、また、
感光体の表面を露光して表面電位を減衰させる露光器
と、この露光器の出力を制御する出力制御回路とから構
成することも可能である。

【０００８】この場合、前記現像手段は１個でも複数個
でもよく、複数個であれば、画像形成に用いる全ての色
トナーの中で最も濃い色の色トナーを中間転写体に最初
に転写させ、もしくは、画像形成に用いる全ての色トナ
ーの中で最も帯電量の低い色トナーを中間転写体に最初
に転写させると良好な画像を得ることができる。

【０００９】

【００１０】このように構成すると、例えば中間転写体
上のトナーを電気的にクリーニングするファーブラシク
リーナは、印加されたバイアスと反対の極性を持つトナ
ーのみを除去する。その際、クリーニングバイアスにプ
ラスを印加する場合は、ファーブラシでクリーニングさ
れないトナーの極性はプラスとなる。プラストナーは、
ファーブラシを通過した後、感光体と中間転写体との接
触部を通過する。ここで、感光体と中間転写体の接触部
に注目してみると、感光体と中間転写体との間には、感
光体上のマイナストナーを中間転写体上に転写するため
に、感光体側が中間転写体より高いマイナス電位になる
ように転写電圧が印加されている。従って、中間転写体
上にあるプラス極性の残留トナーは、この転写電界によ
って感光体側に強く引きつけられる。これにより、残留
トナーは感光体に写し取られ、複雑なクリーニング機構
を設けなくとも中間転写体を清掃することが可能とな
る。無論、感光体に移った残留トナーは、感光体にブレ
ードクリーナのような機械的にトナーを排除するクリー
ニング手段を設けてあるので、極性に関係なくクリーニ
ングされ、他に問題を引き起こすことはない。従って、
中間転写体上の逆極性のトナーが次のページの画像に現
れることはない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図を参照して説明する。

【００１２】図１は、この発明の一実施形態に係る電子
写真方式のカラー画像形成装置の概略断面図である。図
１において、装置本体の中央部縦方向に感光体ベルト１
が設けられ、この感光体ベルト１を挟んで現像器群４と
中間転写体としての中間ドラム５が設けられている。

【００１３】感光体ベルト１は、本体中央部で縦方向に
並んだ３つの回転可能な感光ベルト搬送ローラ１ａ，１
ｂ，１ｃ間に張架されている。この感光体ベルト１は、
表面の感光層（例えばＯＰＣ）と、その下層の導電層
（例えばアルミ）の２層構造になっている。感光体ベル
ト１は、Ｘ方向に走行するようになっている。感光体ベ
ルト１近傍には、Ｘ方向に沿って順番に帯電器２、露光
器３、４色のトナー用の４個の現像器４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ、中間転写ドラム５、イレーズランプ６、およ
び感光体クリーナ７が配置されている。中間転写ドラム
５の上方には、ドラムクリーナ８が、下方にはドラム帯
電器１４がそれぞれ設けられている。用紙の搬送経路上
には用紙搬送方向に沿って、用紙カセット９、ピックア
ップローラ１０、転写ローラ１１、剥離装置１２、およ
び定着器１３がこの順で配置されている。

【００１４】帯電器２は、スコロトロン帯電器であり、
ワイヤの放電によって感光体ベルト１の表面をマイナス
の規定電位に帯電する。露光器３はレーザーダイオード
とレンズ系で構成され、感光体ベルト１上を露光し、静
電潜像を形成する。第１ないし第４の４台の現像器４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それぞれ異なる色のトナー、
例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収納されており、感
光体ベルト１上に形成された静電潜像をそれぞれの色の
トナーで現像する。この実施形態に係る画像形成装置で
は、負帯電の反転現像方式を用いているのでトナーの極
性はマイナスとなる。中間転写ドラム５は、直径８０〜
１６０ｍｍの円筒で、導電性の円筒基体（例えばアルミ
のドラム）とそれを覆う表面層から構成されている。こ
の中間転写ドラム５は、感光体ベルト１とニップ幅５〜
２０ｍｍで接触し、感光体ベルト１上に形成されたトナ
ーは、感光体ベルト１の導電層に印加した高圧電源１６
からのバイアス電圧により中間転写ドラム５上に転写さ
れる。イレーズランプ６は、感光体ベルト１上の残留電
位を光照射により除去する。感光体クリーナ７は、感光
体ベルト１上に残っている残留トナー１００を除去する
もので、ブレードクリーナが用いられる。ブレードクリ
ーナ７は、先に述べたように、トナーを機械的に排除す
るものであるから、トナーの極性に関係なくクリーニン
グが実行される。

【００１５】ドラムクリーナ８は、用紙転写後、中間転
写ドラム５上に残留しているトナーを除去するものであ
り、中間転写ドラム５上にトナー画像が存在している間
は上方に待避するようになっている。前述のように、こ
のような形式の画像形成装置ではクリーニング手段の中
間転写ドラム５表面への接触、および中間転写ドラム５
表面からの退避が不可欠なため、接触圧力の小さいファ
ーブラシクリーナを用いている。感光体ベルト１下方に
は、用紙カセット９があり、用紙はここからピックアッ
プローラ１０によって引き出され後、転写部に送られ
る。転写ローラ１１は、中間転写ドラム５上に形成され
たトナー画像を用紙上に転写するためのもので、金属軸
と適当な抵抗値の（１ｋ〜１０ＧΩ）の弾性層より構成
されている。金属軸には、トナーと逆極性、この実施形
態ではプラスの直流電圧が印加され、この電圧によって
生じる電界により、トナーを静電的に用紙に転写する。
転写ローラ１１は、中間転写ドラム５上にトナー画像が
形成されている間は、退避して中間転写ドラム５上には
接触しないようになっている。剥離装置１２は、用紙裏
面の転写電荷を除電し、用紙を剥離するために設けられ
ている。定着器１３は、用紙上のトナーを加熱溶融し、
定着する。なお、図示は省略しているが、本体奥側に
は、プリンタを制御するコントローラが設けられ、この
コントローラ内には、画像信号処理部とプリント指令制
御部が内蔵されている。

【００１６】このように構成された画像形成装置では、
コンピュータのプリント指令がコントローラに入力され
ると、帯電器２によって帯電された感光体ベルト１表面
を入力画像データに応じて露光器３が露光し、入力され
た画像データに対応した潜像が形成される。この潜像
は、最初に第１の現像器４ａ、例えばイエロートナーで
現像される。感光体ベルト１表面に現像されたトナー画
像は、感光体ベルト１と中間転写ドラム５のニップを通
過する際に中間転写ドラム５上に転写される。次に再び
感光体ベルト１を帯電、露光し、今度は第２の現像器４
ｂにより例えばマゼンタトナーで現像する。そして現像
されたトナー画像は中間転写ドラム５上に先のトナー画
像（イエロートナー画像）に重ねて転写される。この工
程を以後第３および第４の現像器４ｃ、４ｄ（例えば、
シアントナーおよびブラックトナー）と繰り返して行
い、中間転写ドラム５上に複数色のトナー画像を形成す
る。

【００１７】中間転写ドラム５上に形成された複数色の
トナー画像は、ドラム帯電器１４によって再帯電された
後、転写ローラ１１により用紙に一度に転写される。そ
の後剥離装置１２により用紙が剥離され、用紙に転写さ
れたカラー画像は定着器１３で定着された後、機外に排
出される。このとき、感光体ベルト１と中間転写ドラム
５上の転写後に残っている残留トナーのうち、感光体ベ
ルト１上の残留トナー１０１は感光体クリーナ（ブレー
ドクリーナ）７で機械的に掻き落とされ、中間転写ドラ
ム５上の残留トナー１００は、ドラムクリーナ８により
電気的に清掃される。

【００１８】このときのクリンーニングの詳細を図２を
参照して説明する。図２は、感光体ベルト１と中間転写
ドラム５周りの構成を詳細に示した図である。感光体ベ
ルト１上に形成されたトナー画像を中間転写ドラム５上
に転写するためには、感光体ベルト１側の電位を中間転
写ドラム５よりマイナスに深くしなくてはならない。こ
の実施形態では、感光体ベルト１にマイナスの電圧を印
加し、中間転写ドラム５の基体を零電位にすることでこ
れを実現している。この感光体ベルト１に加えられてい
る電圧は、この実施形態では、４００Ｖが最適である。
無論この最適な電圧値は、トナーの帯電量、プロセスの
速度、感光体ベルト１と中間転写ドラム５の間のニップ
幅、感光体の厚さ、中間転写ドラム表面層の材質・厚さ
等が異なれば２００〜２０００Ｖの範囲内で変わる。ド
ラムクリーナ８には中間転写ドラム５上のトナーを電気
的にクリーニングするために、プラスの電圧が加わって
いる。この電圧値は、この実施形態では３００Ｖとし
た。無論、この電圧値も、中間転写ドラム５の表面層の
厚さや材質、ドラムクリーナ８の毛ブラシの長さや密
度、あるいは抵抗値が異なれば２００〜１５００Ｖの範
囲内で異なる値となる。

【００１９】ドラムクリーナ８は、ファーブラシクリー
ナであるから、ブラシに加えられているバイアスと同極
性のトナーはクリーニングできない。この場合は、転写
ローラ１１でトナーが用紙に転写される際に発生したプ
ラス極性のトナー１００が中間転写ドラム５上に残留
し、さらにドラムクリーナ８をすり抜けることになる。
続いてこの残留トナー１００は、感光体ベルト１と中間
転写ドラム５の接触部１５に達するが、ここで感光体１
と中間転写ドラム５の間には、感光体ベルト１上に形成
されたマイナス極性トナーを中間転写ドラム５上に転写
する方向の電界が作られている。これは、先ほど述べた
感光体ベルト１上のマイナストナーを中間転写ドラム５
上に転写するための転写電圧によるものと、反転現像方
式を用いていることにより、感光体ベルト１表面のトナ
ー画像のない領域にはマイナス電荷２００が存在してい
ることによるものである。従って、プラス極性の残留ト
ナー１００は、この電界によって感光体ベルト１に引き
つけられ、感光体ベルト１の表面に写し取られる。そし
て、感光体ベルト１表面に写し取られた残留トナー１０
１は、感光体クリーナ７で掻き落とされ、クリーニング
される。感光体クリーナ７は、ブレードクリーナである
からトナーの極性に関係なくクリーニングが行われる。
その際、感光体もドラムではなくベルト構成となってい
るので、両者共に弾性を有し、両者間の摺動抵抗も少な
くなり、長期にわたって安定したクリーニングが確保で
きる。このような装置構成をとることで、複雑なクリー
ニング機構や帯電部材を設けることなく、確実にトナー
のクリーニングが実行される。

【００２０】ところで、この実施形態で説明したよう
に、中間転写ドラム５上の残留トナーが電気的に感光体
ベルト１に移るはずであるにも関わらず、ある条件では
感光体ベルト１に移らずに中間転写ドラム５上に残留す
る場合があった。検討の結果、この原因は、感光体ベル
ト１と中間転写ドラム５上の接触部上流の空隙で発生す
る放電によって、残留トナーの極性が変わるためである
ことがわかった。図３にこの現象の詳細について示して
ある。空隙の放電は、感光体ベルト１に加えられる転写
電圧、および感光体の表面電位が高い場合に発生し、発
生した正負の放電電荷は、プラスの放電電荷が感光体ベ
ルト１側に、マイナスの放電電荷３００が中間転写ドラ
ム５上、すなわち残留トナー１００に降り注ぐ。このた
め、プラス極性だった残留トナー１００の極性が再びマ
イナス（マイナストナーを４００で示す）になり、感光
体ベルト１と中間転写ドラム５の接触部１５を通過して
も感光体ベルト１側に移ることなく残留する。この空隙
での放電を抑えることができれば、中間転写ドラム５上
の残留トナーは、確実に感光体ベルト１に写し取られる
ことになる。

【００２１】この放電の抑制は、以下の様な構成を取る
ことで実現される。１つは、感光体ベルト１と中間転写
ドラム５間のバイアス電圧差を少なくする方法である。
図４は、このバイアス電圧差を少なくさせる一実施形態
を示す図である。この図４に示す実施形態では、感光体
ベルト１に接続され、出力の可変可能な高圧電源１６
と、印字シーケンスに応じて該記高圧電源１６の出力を
制御する電圧制御部１７により構成され、中間転写ドラ
ム５上の残留トナー１００が感光体ベルト１と中間転写
ドラム５の接触部１５を通過するときは、高圧電源の出
力を低下させるように制御するものである。

【００２２】この実施形態では、通常の電圧に対して１
５０Ｖ低下させるように設定した。無論、装置構成が異
なれば、この電圧値も異なる。本制御を行うことで、感
光体ベルト１と中間転写ドラム５の間の電圧差が小さく
なり、放電は抑制され、残留トナー１００の中間転写ド
ラム５から感光体ベルト１への転写が確実に行われるよ
うになる。このとき、残留トナー１００が感光体ベルト
１に写し取られると同じタイミングで、感光体ベルト１
上に現像された次の画像の１色目のトナー画像が接触部
に入ってきた場合、感光体ベルト１と中間転写ドラム５
の間の電圧差を小さくすると、感光体ベルト１上のトナ
ー画像を中間転写ドラム５に転写する時の転写効率が低
下すると考えられるが、この時転写するトナーの帯電量
を規定することで、転写効率の低下を防ぐことができ
る。一般に、トナーの帯電量が高いと、転写効率が低下
する傾向にあり、転写を確実に行うためには高い電圧が
必要となる。我々の検討では、トナーの帯電量が２０μ
Ｃ／ｇ以下であれば、高い転写効率かつ空隙部の放電が
発生しないという条件を見いだすことができた。従っ
て、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋいずれかのトナーの帯電量を２０μ
Ｃ／ｇにして、最も帯電量の低いトナーで１色目の画像
形成を行えば、転写効率の低下なしに、残留トナー１０
０を感光体ベルト１側へ移行させることができる。

【００２３】空隙での放電を抑える２つ目の方法は、感
光体ベルト１の表面電位を低下させる方法である。図５
および図６は、感光体ベルト１の表面電位を少なくする
場合についての実施例を示し、図５は出力を可変可能な
感光体帯電器用電源１８と、印字シーケンスに応じてそ
の感光体帯電器用電源１８の出力を制御する出力制御部
１９で構成され、中間転写ドラム５上の残留トナー１０
０が感光体ベルト１と接触する部分の感光体表面電位を
あらかじめ低下させるように制御する。また、図６は、
感光体ベルト１の表面を露光して表面電荷を減衰させる
露光器２０と、印字シーケンスに応じてこの露光器２０
の出力を制御する出力制御部２１で構成され、中間転写
ドラム５上の残留トナー１００が感光体ベルト１と接触
する部分の感光体表面を露光して表面電位を低下させる
ものである。この実施形態では、残留トナー１００と感
光体ベルト１の接触する部分の電位は通常−４５０Ｖで
あるが、本制御機構により、電位を１００Ｖ低く−３５
０Ｖにするようにしてある。このような手段を用いて感
光体ベルト１の表面電位を下げることで空隙部１５の放
電が抑制され、残留トナー１００の中間転写ドラム５か
ら感光体ベルト１への転写が確実に行われるようにな
る。

【００２４】ところで、本画像形成装置は、カラー画像
を出力するものであるから、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色を感
光体ベルト１上に現像して画像を形成する。今まで説明
した手法を用いることで、中間転写ドラム５上のトナー
１００は概ね除去できるが、残留トナー１００が中間転
写ドラム５上にあり、これが感光体ベルト１に写し取ら
れるときに、ちょうど次のページの第１色目のトナー画
像が感光体ベルト１上に存在する場合、若干の不都合が
生じる場合も考えられる。図５に詳細を示すが、この不
都合は、中間転写ドラム５上の残留トナー１００が、感
光体ベルト１のトナー画像５００が存在する部分と重な
ると、感光体ベルト１上に移れないことにより生じる。
この問題は、最初に中間転写ドラム５に転写する色トナ
ーをその画像で必要な色トナーのなかで最も濃い色を使
うことで解決する。例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のト
ナーで印字される画像では、一番最初に感光体ベルト１
上に現像し、中間転写ドラム５上に転写する画像に最も
濃い色であるＫのトナー画像５００をもってくるという
ものである。この画像を印字すると、当然残留トナーに
はＫのトナーが含まれる。連続印字を行った場合、仮に
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋという順序で画像形成を行うと、中間転
写ドラム５上の残留トナー１００とＹのトナー画像５０
０が接触する部分は残留トナー１００が中間転写ドラム
５上に残ったままとなり、加えてＹは画像形成の中で最
も淡い色であり、残留トナー１００がＫやＣであると、
その残留トナー１００の画像が汚れとして目で見えてし
まう。しかし、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃという順序で画像形成を
行うと、残留トナー１００が残っていても黒色であるの
で目には見えない。

【００２５】このような実施形態のカラー画像形成装置
では、現実的にＫを含まない画像は殆どないので、どの
様な色の組み合わせであれ、Ｋから感光体ベルト１上に
書き始めることで、上記の問題は解決される。仮に、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色のカラー画像からＹ、Ｍ、Ｃ３色の
カラー画像に切り替わった場合は、３色画像に直前に印
字した４色画像のＫの残留トナー画像が見られる場合が
あるが、この場合はドラム１周分間隔をおいて中間転写
ドラム５上の残留トナー１００を全て感光体ベルト１に
写し取ってから次の３色画像を書き始めるなど印字シー
ケンス制御をおこなうことで問題は解決される。以上の
ように、本実施形態によれば、感光体表面のトナーを感
光体から機械的に排除するトナー排除手段を設け、クリ
ーニング手段によって除去できなかった中間転写体上の
クリーニングバイアスと逆極性の残留トナーを感光体と
中間転写体の接触部で中間転写のための高圧電源のバイ
アス電圧によって逆に感光体側に転写させ、感光体に転
写された残留トナーを前記トナー排除手段によって排除
するので、複雑なクリーニング機構を設けることなく中
間転写体上のトナーをクリーニングすることが可能とな
り、装置の小型化、低コスト化、高画質化を図ることが
できる。また、カラー画像を形成するときに画像形成に
用いる全ての色トナーの中で最も濃い色の色トナーを中
間転写体に最初に転写させることによって、中間転写体
に残留したトナーが濃い色のトナー中に隠れてしまい、
画像中で認識することができなくなるので、良好な画像
を得ることが可能になる。また、画像形成に用いる全て
の色トナーの中で最も帯電量の低い色トナーを中間転写
体に最初に転写させることによって、転写効率の低下な
しに残留トナーを感光体側に移行させることができる。
また、高圧電源（転写バイアス）の出力を制御する電圧
制御手段によって、中間転写体上の残留トナーが感光体
と中間転写体の接触部を通過する時に、前記高圧電源の
出力値を低下させるので、感光体と中間転写体間の電圧
差が小さくなって両者間の空隙部の放電が抑制され、中
間転写体側から感光体側への残留トナーの移行が確実に
行われる。 また、感光体の表面電位を制御する電位制御
手段によって中間転写体上の残留トナーが感光体と中間
転写体の接触部を通過する時に、前記感光体の表面電位
を低下させるので、両者間の空隙部の放電が抑制され、
中間転写体側から感光体側への残留トナーの移行が確実
に行われる。また、電位制御手段を感光体の帯電器用電
源の出力を制御する出力制御回路から構成したので、簡
単な構成で中間転写体側から感光体側への残留トナーの
移行を確実に行わせることができる。さらに、電位制御
手段を感光体の表面を露光して表面電位を減衰させる露
光器と、この露光器の出力を制御する出力制御回路とか
ら構成したので、簡単な構成で中間転写体側から感光体
側への残留トナーの移行を確実に行わせることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、中間転
写体にクリーニングのための接触負荷が小さく、高速で
高画質化を図ることが可能なクリーニング方式を備えた
画像形成装置を提供することができる。

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る複数の現像器を備え
た画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】感光体と中間転写体の接触部分のトナーの挙動
を示した説明図である。

【図３】図２における感光体と中間転写体の接触部分の
状態を拡大して示す説明図である。

【図４】転写バイアスを制御して中間転写体から感光体
への移行を確実にさせる構成を示す説明図である。

【図５】帯電電位を制御して中間転写体から感光体への
移行を確実にさせる構成の一例を示す説明図である。

【図６】帯電電位を制御して中間転写体から感光体への
移行を確実にさせる構成の他の例を示す説明図である。

【図７】中間転写体上の残留トナーが感光体ベルトに写
し取られない状態について示す説明図である。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ２ 帯電器 ３ 露光器 ４ａ〜４ｄ 現像器 ５ 中間転写ドラム ６ イレーズランプ ７ 感光体クリーナ（ブレードクリーナ） ８ ドラムクリーナ（ファーブラシクリーナ） ９ 用紙カセット １０ ピックアップローラ １１ 転写ローラ １２ 剥離装置 １３ 定着器 １４ ドラム帯電器 １５ 空隙部 １６ 高圧電源 １７ 電圧制御部 １８ 感光体帯電器用電源 １９ 出力制御部 ２０ 露光器 ２１ 出力制御部 １００，１０１ 残留トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沢 信明 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 多賀本部内 (56)参考文献 特開 平４−81785（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−22201（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−146698（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 - 15/16 103 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、この感光体上の潜像を顕像化
   する複数の現像手段と、顕像化されたトナー画像が高圧
   電源によって発生したバイアス電位差によって転写され
   る中間転写体と、この中間転写体上のトナー画像を記録
   媒体に転写して最終画像を出力する転写手段と、記録媒
   体に転写されずに中間転写体上に残留したトナーを電気
   的にクリーニングするクリーニング手段と、前記感光体
   表面のトナーを感光体表面から機械的に排除するトナー
   排除手段とを備え、前記クリーニング手段によって除去
   できなかったクリーニングバイアスと逆極性の残留トナ
   ーを前記感光体と前記中間転写体の接触部で前記高圧電
   源のバイアス電圧によって前記中間転写体から前記感光
   体に移行させ、この感光体に移行した残留トナーを前記
   トナー排除手段によって排除する画像形成装置におい
   て、前記転写手段は、画像形成に用いる全ての色トナーの中
   で最も帯電量の低い色トナーを中間転写体に最初に転写
   させる ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体と、この感光体上の潜像を顕像化
   する現像手段と、顕像化されたトナー画像が高圧電源に
   よって発生したバイアス電位差によって転写される中間
   転写体と、この中間転写体上のトナー画像を記録媒体に
   転写して最終画像を出力する転写手段と、記録媒体に転
   写されずに中間転写体上に残留したトナーを電気的にク
   リーニングするクリーニング手段と、前記感光体表面の
   トナーを感光体表面から機械的に排除するトナー排除手
   段とを備え、前記クリーニング手段によって除去できな
   かったクリーニングバイアスと逆極性の残留トナーを前
   記感光体と前記中間転写体の接触部で前記高圧電源のバ
   イアス電圧によって前記中間転写体から前記感光体に移
   行させ、この感光体に移行した残留トナーを前記トナー
   排除手段によって排除する画像形成装置において、前記高圧電源の出力を制御する電圧制御手段をさらに備
   え、この電圧制御手段は、印字プロセスの進行状況に基
   づいて中間転写体上の残留トナーが感光体と中間転写体
   の接触部を通過する時に、前記高圧電源の出力値を低下
   させることを特徴とする 画像形成装置。
3. 【請求項３】 感光体と、この感光体上の潜像を顕像化
   する現像手段と、顕像化されたトナー画像が高圧電源に
   よって発生したバイアス電位差によって転写される中間
   転写体と、この中間転写体上のトナー画像を記録媒体に
   転写して最終画像を出力する転写手段と、記録媒体に転
   写されずに中間転写体上に残留したトナーを電気的にク
   リーニングするクリーニング手段と、前記感光体表面の
   トナーを感光体表面から機械的に排除するトナー排除手
   段とを備え、前記クリーニング手段によって除去できな
   かったクリーニングバイアスと逆極性の残留トナーを前
   記感光体と前記中間転写体の接触部で前記高圧電源のバ
   イアス電圧によって前記中間転写体から前記感光体に移
   行させ、この感光体に移行した残留トナーを前記トナー
   排除手段によって排除する画像形成装置において、前記感光体の表面電位を制御する電位制御手段をさらに
   備え、この電位制御手段は、印字プロセスの進行状況に
   基づいて中間転写体上の残留トナーが感光体と中間転写
   体の接触部を通過する時に、前記感光体の表面電位を低
   下させることを特徴とする 画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記電位制御手段が、感光体の帯電器用
   電源の出力を制御する出力制御回路からなることを特徴
   とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記電位制御手段が、感光体の表面を露
   光して表面電位を減衰させる露光器と、この露光器の出
   力を制御する出力制御回路とからなることを特徴とする
   請求項３記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像手段が複数個設けられているこ
   とを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 画像形成に用いる全ての色トナーの中で
   最も濃い色の色トナーを中間転写体に最初に転写させる
   ことを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 画像形成に用いる全ての色トナーの中で
   最も帯電量の低い色トナーを中間転写体に最初に転写さ
   せることを特徴とする請求項２または３記載の画像形成
   装置。