JP3548140B2 - カラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置およびカラー画像記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機やカラーファクシミリ等に応用できるカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置およびカラー画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、発明者らが特願平５−１７８９９８号に出願したカラー電子写真装置を用いてその構成を説明する。図５はその従来例のカラー電子写真装置の全体構成図である。
【０００３】
中央に黒、シアン、マゼンタ、イエロの各色用の４組の扇型をした像形成ユニット１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙが像形成ユニット群を構成し、円環状に配置されている。１０２は感光体、１０３は帯電器、１０４は現像剤ホッパ、１０５はクリーナ、１０６は電極ローラである。円環状に配置されている像形成ユニット１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは支持体（図示せず）に支持されており、全体として移動手段である移動モータ１０７に駆動され、円筒状の固定されて回転しない軸１０８の周りに回転移動可能になっている。各像形成ユニットは、順次、中間転写ベルト１０９を支持する転写ローラ１１０に対向した像形成位置１１１に位置することができる。像形成位置１１１は信号光１１２による露光位置でもある。１１３はレーザ露光装置で、プリンタ部に入力された信号で変調されたレーザビームによる信号光１１２を発生するが、これは図５の像形成ユニット１０１Ｍと１０１Ｙの間に構成された光路を通って、軸１０８の一部に開けられた窓１１４ａ、１１４ｂを通して軸１０８内部に固定されたミラー１１５に入射し、反射されて像形成位置１１１にある像形成ユニットの感光体１０２に照射され潜像を形成する。図５の状態では黒用の像形成ユニット１０１Ｂｋに作用する。
【０００４】
次に、この装置のカラー像形成時の動作を説明する。まず最初は、像形成ユニットは図５に示すような位置にあり、かつ黒用の像形成ユニット１０１Ｂｋが図に示されているように像形成位置１１１にある。レーザ露光装置１１３により黒の信号光が像形成ユニット１０１Ｂｋに入力され、黒トナーによる像形成が行われる。像形成されるとともに同時に転写ローラ１１０の作用で、黒トナー像が中間転写ベルトに転写される。黒のトナー像がすべて転写し終わった直後に、像形成ユニット群１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは全体が移動モータ１０７に駆動されて一体的に回転移動し、ちょうど９０度回転して像形成ユニット１０１Ｃが像形成位置近傍１１１に達した位置で止まる。像形成ユニット１０１Ｃが像形成位置１１１に到着後、前と同様に今度はシアンの信号でレーザ露光装置が像形成ユニット１０１Ｃに信号光を入力しシアンのトナー像の形成と転写が行われる。このとき中間転写ベルト１０９が一回転してきて、前に転写された黒のトナー像に次のシアンのトナー像が位置的に合致するようにシアンの信号光の書き込みのタイミングが制御される。以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロについても行い中間転写ベルト上には４色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成される。最後のイエロトナー像の転写後、４色のトナー像はタイミングを合わせて用紙１１６に、第２転写ローラ１１７の作用で一括転写される。用紙に転写されたトナー像は定着器１１８により定着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成で、２００枚ほどカラープリントを続けると、しだいに各像形成ユニット１０１の感光体１０２の表面が傷つきはじめ、画像に筋が現れた。
【０００６】
さらに、この構成では、中間転写体と感光体とを接触させたままメンテナンスする構成であるため、中間転写ベルト１０９の交換時に転写ベルト表面が感光体表面をこすりつけ傷つけたり、外部からの光が感光体に直接当たって感光体を劣化させるという問題点が発生した。
また、クリーニング装置のメンテナンス性が良好ではなかった。
本発明の目的は上記問題点に鑑み、クリーニング装置の構成が簡易でメンテナンス性が良いカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置およびカラー画像記録装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置は、
表面にフッ素樹脂層を有する中抵抗ベルトにより構成される中間転写ベルト上にカラートナー像を形成して、記録紙に一括転写するカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置であって、
前記中間転写ベルトと常時接触している表面平滑な剛体ローラであり、像形成工程中はトナーと同極性の電圧が印加され、前記中間転写ベルト表面の残留トナーを静電的に回収するときはトナーと逆極性の電圧が印加されるクリーニング部材と、
前記中間転写ベルトを介して前記クリーニング部材と対向配置される弾性のバックアップローラと、
前記クリーニング部材により回収された前記残留トナーを掻き取り廃トナー溜めに回収させるスクレーパと、を有し、前記中間転写ベルトをクリーニングする構成である。
本発明のカラー画像記録装置は、
中間転写ベルト上にカラートナー像を形成して、記録紙に一括転写するカラー画像記録装置であって、
表面にフッ素樹脂層を有する中抵抗ベルトからなる前記中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトと常時接触している表面平滑な剛体ローラであり、像形成工程中はトナーと同極性の電圧が印加され、前記中間転写ベルト表面の残留トナーを静電的に回収するときはトナーと逆極性の電圧が印加されるクリーニング部材と、
前記中間転写ベルトを介して前記クリーニング部材と対向配置される弾性のバックアップローラと、
前記中間転写ベルトと常時接触している表面平滑な剛体ローラであり、像形成工程中はトナーと同極性の電圧が印加され、前記中間転写ベルト表面のトナーを用紙に転写するときはトナーと逆極性の電圧が印加される転写ローラと、
前記中間転写ベルトを介して前記転写ローラと対向配置される弾性の他の転写ローラと、
前記クリーニング部材により回収された前記残留トナーを掻き取り廃トナー溜めに回収させるスクレーパと、
を具備する構成である。
また、上記構成において、前記転写ローラは、前記転写ローラ表面の付着トナーを前記中間転写ベルトに移すときはトナーと同極性の電圧が印加されるように構成されてもよい。
【０００８】
この構成により、クリーニング部材と中間転写ベルトとは像形成工程中常時接触しているにも関わらず、クリーニング部材が表面平滑であり、静電的にクリーニングを行う構成であるため、中間転写ベルト上の像を乱すことなく、しかも、クリーニング装置の構成が簡易でメンテナンス性が良いカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、カラー画像を記録する装置の一例である、中間転写体として中間転写ベルトを用いるカラー電子写真装置の構成と作用について図１を用いて説明する。１はカラー電子写真装置の外装筐であり、図面右端面側が前面である。１Ａはプリンタ前面板であり、該前面板はプリンタ外装筐１に対して下辺側のヒンジ軸１Ｂを中心に倒し開き操作、起こし閉じ操作自由である。前面板１Ａを倒し開いた状態を１点鎖線で示す。プリンタ内に対する中間転写体ユニット２の着脱操作や紙詰まり時などのプリンタ内部メンテナンス等は、前面板１Ａを倒し開いてプリンタ内部を大きく解放することにより行われる。この中間転写体ユニット２の着脱動作は、感光体の回転軸母線方向に対し垂直方向になるように設計されている。中間転写体ユニット２は、中間転写ベルト３、第１転写ローラ４、第２転写ローラ５、クリーニングローラ６、スクレーパ７、廃トナー溜め８、廃トナー満杯検出器９、バックアップローラ１０、位置検出器１１、テンションローラ１２、よりなる。詳細は、後述する。
【００１０】
プリンタ中央には黒、シアン、マゼンタ、イエロの各色用の４組の扇型をした像形成ユニット１３Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃが像形成ユニット群１４を構成し、図のように円環状に配置されている。各像形成ユニットは、図１のプリンタ左面板１Ｃをヒンジ軸１Ｄを中心に開いて像形成ユニット群１４の所定の位置に着脱自在である。像形成ユニット１３はプリンタ内に正規に装着されることにより、像形成ユニット側とプリンタ側の両者側の機械的駆動系統・電気回路系統が相互カップリング部材（図示せず）を介して結合して機械的・電気的に一体化する。
【００１１】
円環状に配置されている像形成ユニット１３Ｂｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙは支持体（図示せず）に支持されており、像形成ユニット群全体として移動手段である移動モータ１５に駆動され、固定されて回転しない円筒状の軸１６の周りに回転移動可能に構成されている。像形成時には、各像形成ユニットは回転移動によって順次前述の中間転写ベルト３を支持する第１転写ローラ４に対向した像形成位置１７に位置することができる。像形成位置１７はレーザ信号光１８による露光位置でもある。
【００１２】
図２に黒用像形成ユニット１３Ｂｋを詳細に示す。各像形成ユニットは、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化するため黒用の像形成ユニット１３Ｂｋについて説明し、他色については省略する。なお、各色用について同じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつける必要がある場合は符号に各色を示す文字を付す。この説明では、発明者らが特願平４−５０２７４号に開示した現像法を用いているが、通常の電子写真法に用いる現像法であればいかなるものでもよいことは言うまでもない。例えば、磁気ブラシ現像法、弾性ゴムローラ現像法、ジャンピング現像法、インプレッション現像法などである。図２において、１９はフタロシアニンを感光材料に用いポリカーボネート系バインダ樹脂を主体に構成した有機感光体、２０は感光体１９と同軸で固定された回転しない磁石、２１は感光体をマイナスに帯電する導電性ゴムを用いた帯電ローラ、１８はレーザ信号光、２２はレーザビームが像形成ユニットに進入する像形成ユニットの開口部である露光窓、２３は現像剤ホッパである。現像剤ホッパ２３内には、表面をシリコーン樹脂でコートした粒径５０μｍのフェライトキャリヤ２４Ｂｋとポリエステル樹脂に黒顔料を分散したマイナス帯電性の黒トナー２５Ｂｋを１０％混合した２成分現像剤２６Ｂｋをいれ、磁石２０の磁力により感光体１９表面に直接付着させる。２７は回転可能なアルミニウム製の回収電極ローラ、２８はその内部に同軸で固定された回転しない磁石、２９は回収電極ローラ上に回収されたトナーをかきおとす燐青銅製のスクレーパ、３０は回収電極ローラに電圧を印加する交流高圧電源である。３１は転写後の感光体１９表面に残ったトナーを清掃するクリーナである。感光体１９の直径は３０ｍｍで、周速６０ｍｍ／ｓで矢印方向に回転させ、回収電極ローラ２７は直径１６ｍｍで、同じく周速６０ｍｍ／ｓで矢印方向に回転させた。
【００１３】
次に図３を用い中間転写体ユニット２の構成を説明する。中間転写体ユニット２はユニットハウジング２ａに、中間転写ベルト３、アルミローラよりなる第１転写ローラ４、導電性弾性ゴムローラよりなる第２転写ローラ５、中間転写ベルト３上に残ったトナー像をクリーニングするアルミニウム製のクリーニングローラ６、回収したトナーを掻き取るスクレーパ７、掻き取ったトナーを溜おく廃トナー溜め８、廃トナー溜め８内のトナー量が満杯になったことを検出する廃トナー満杯検出器９、クリーニングローラ６に対向する導電性ゴム製のバックアップローラ１０、中間転写ベルト３の転写開始位置を検出する位置検出器１１、中間転写ベルト３の張力を調整し蛇行を防止するテンションローラ１２、を内包している。この中間転写体ユニット２は、図１においてプリンタ前面板１Ａを倒し開いてプリンタ外装筐１内の所定の収納部に対して着脱自在である。中間転写ベルト３は、厚さ１００μｍのエンドレスベルト状の半導電性（中抵抗）のウレタンを基材とし、表面層はＰＦＡ・ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を用い１００〜２００μｍの厚さとしたフィルムよりなり、第１転写ローラ４、第２転写ローラ５、バックアップローラ１０およびテンションローラ１２に巻回し、矢印Ｙ方向に移動可能に構成される。この第２転写ローラ５とバックアップローラ１０の中抵抗の弾性体層は、シリコンゴム・テフロン（Ｒ）ゴム・クロロプレンゴム・ウレタンゴム・ＥＰＤＭ等の弾性材料にカーボンや金属酸化物を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０^５〜１０^１７Ωｃｍの中抵抗を有するように処理をしたソリッド或いは発泡肉質の層よりなる。ここで、中間転写ベルト３の周長は、最大用紙サイズであるＡ４用紙の長手方向の長さ（２９８ｍｍ）に、後述する感光体ドラム（直径３０ｍｍ）の周長の半分より若干長い長さ（６２ｍｍ）を足した３６０ｍｍに設定している。このとき、第２転写ローラ５と第３転写ローラ３４の当接部からクリーニングローラ６とバックアップローラ１０の当接部までの中間転写ベルト３の周長は、この６２ｍｍの距離より短く、５５ｍｍになるように設定されている。中間転写ベルト３の移動速度は、トナー像の中抜け転写を防ぐために像形成ユニット１３の像形成の速度（感光体の周速に等しい６０ｍｍ／ｓ）より１．５％速くなるように設定されている。
【００１４】
第１転写ローラ４は転写位置４ａと退避位置４ｂとの間を移動可能となっており、電気信号により制御される駆動源（図示せず）により、転写位置４ａに位置すると中間転写ベルト３は感光体１９に接触し形成されたトナー像を転写することができ、また退避位置４ｂに位置すると中間転写ベルト３は感光体１９から非接触の位置に離れる。感光体１９上のトナー像を転写する際には、第１転写ローラ４とテンションローラ１２とには高圧電源３２により約＋２．５ｋＶ（１００μＡ）の電圧が印加されている。第１転写ローラ４を直接感光体１９に接触させトナー像を中間転写ベルト３に転写しようとすると、中間転写ベルト３が感光体１９に接触する前にいわゆる「前飛び」現象を起こし像が乱れたり、また第１転写ローラ４と感光体１９との接触圧力を均一に調整することが困難になる。しかし、本発明のように第１転写ローラ４を移動させ、２本のローラ間に架張された中間転写ベルト３を感光体ドラム１９に接触させると、これら問題は発生しない。
【００１５】
中間転写体ユニット２がプリンタ本体に装着されたときには、第１転写ローラ４は、中間転写ベルト３が感光体１９と接触しない図３の退避位置４ｂにある。中間転写体ユニット２がプリンタ本体に装着され、像形成動作が開始すると、第１転写ローラ４は、転写位置４ａに移動し、中間転写ベルト３は約１．０ｋｇの力で感光体１９に圧接される。
【００１６】
第２転写ローラ５とバックアップローラはともに導電性ゴムで構成されており、カラートナー像の転写時の飛び散りを防ぐために２０ＭΩの抵抗３３を介して接地されている。
【００１７】
アルミニウム製の第３転写ローラ３４は、中間転写ベルト３を介して第２転写ローラ５と圧接されている。中間転写ベルト３上にカラー像を形成途中では、ベルト上のトナー像を乱さないようにするために、高圧電源３５ａにより−１ｋＶの電圧が印加される。またカラートナー像を受像紙３６に転写する際には高圧電源３５ｂにより＋３ｋＶの電圧が印加される。３７は紙３６が中間転写ベルト３から分離するときにトナー像が乱れないようにするための除電針である。この第３転写ローラ３４は、トナー像を転写する際の中抜け現象を防ぐために中間転写ベルト３より１．５％遅く回転可能に構成している。
【００１８】
クリーニングローラ６は、中間転写ベルト３を清掃する。このクリーニングローラ６には中間転写ベルト３上にカラー像を形成中は、中間転写ベルト３からトナーが移らないようにするため、高圧電源３８ａよりトナーと同極性の電圧、ここではマイナスの電圧が印加されている。中間転写ベルト３に残留したトナーをクリーニングする際には、高圧電源３８ｂによりトナーを静電的に吸い寄せるプラスの電圧が印加される。
【００１９】
図４は中間転写体ユニット２の内部に設けられたフォトインタラプタによる位置検出器１１の構成を示す斜視図である。中間転写ベルト３の端部には検出孔３９があり、位置検出器１１はその検出孔３９の通過を光学的に検出することによってトナー像の先端位置を決定し、中間転写ベルト３上でのカラー像の位置合わせをおこなう構成である。
【００２０】
再び図１に戻り説明する。４０はプリンタ外装筐１内の上側に配設したレーザ露光装置であり、半導体レーザ、スキャナモータ４０ａ、ポリゴンミラー４０ｂ、レンズ系４０ｃ等から構成されている。該レーザ露光装置４０からの画像情報の時系列電気画素信号に対応した画素レーザ信号光１８は図１の像形成ユニット１３Ｂｋと１３Ｃとの間に構成された光路窓口４１を通って、軸１６の一部に開けられた窓４２を通して軸１６内に固定されたミラー４３に入射し、反射されて像形成位置１７にある像形成ユニット１３Ｂｋの露光窓２２から像形成ユニット１３Ｂｋ内に進入し、像形成ユニット内に上下に配設されている現像剤ホッパ２３とクリーナ３１との間の通路を通って感光体ドラム１９の左側面の露光部に入射し母線方向に走査露光される。
【００２１】
ここで光路窓口４１からミラー４３までの光路は両隣の像形成ユニット１３Ｂｋと１３Ｃとのユニット間の隙間を利用しているため、像形成ユニット群１４には無駄になる空間がほとんど無い。また、ミラー４３は像形成ユニット群１４の中央部に設けられているため、固定された単一のミラーで構成することができ、シンプルでかつ位置合わせ等が容易な構成である。
【００２２】
３４はプリンタ前面板１Ａの内側で給送ローラ４４の上方に配設した第３転写ローラであり、中間転写ベルト３と第３転写ローラ３４との圧接されたニップ部には、プリンタ前面板１Ａの下部に設けた紙給送ローラ４４により用紙が送られてくるように用紙搬送路が形成されている。第３転写ローラ３４の構成は、第２転写ローラ５のような導電性の弾性ローラであっても良いが、表面が平滑な金属ローラを用いた方が中間転写ベルト３上でカラー画像を合成する際にトナー像表面を乱すことがないためより望ましい。
【００２３】
４５ａ、４５ｂはプリンタの内側上部に設けた定着ローラで、定着ローラ４５ａの内部にはハロゲンランプ４６が設けられている。定着ローラ４５ａと定着ローラ４５ｂとの間にはポリイミドフィルム４７が張架されている。このフィルム４７はカラープリントの光沢を出す目的に用いられる。４８は定着ローラ４５ａに対向し設けられたバックアップローラ、４９は紙出口側に配設した排紙ローラ対である。以上が本発明のカラー画像記録装置の主要構成の説明である。
【００２４】
次に、像形成ユニット１３および中間転写体ユニット２の交換時の構成と作用を説明する。図１の状態は像形成を行っている状態である。これは、感光体１９上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３に転写するために第１転写ローラ４が図３の４ａの位置に移動した状態である。像形成ユニット群１４が回転移動するとき、あるいはプリンタ装置の停止状態では第１転写ローラ４は４ｂの位置に退避する。この状態では、感光体１９は中間転写ベルト３と接触しない。この退避状態において、プリンタはプリント動作を停止し、プリンタ前面板１Ａを開くことによって中間転写体ユニット２の交換が取り出し可能となる。この状態で中間転写体ユニット２の出し入れ動作を行っても、動作中に感光体１９と中間転写ベルト３とが強く押し当たって双方に傷をつけることはない。また同時に、プリンタ左面板１Ｃを開くことによって各像形成ユニット１３の交換が取り出し可能となる。他の像形成ユニット１３を交換するときは、像形成ユニット群１４はこの状態から９０゜づつ回転移動した状態で停止する。
【００２５】
中間転写ベルト３は、長期の使用にともない次第に表面がトナーの固着などにより劣化する。このベルトの劣化が著しくなると画像が部分的に欠けたり画像に白筋や黒筋が発生する。このためこの中間転写ベルト３は、劣化し画像に影響が出る前に交換することが望ましい。ところが、この中間転写ベルト３の劣化現象をプリンタ装置内で自動的に検出することは極めて困難である。本願発明では、図３に示すように、中間転写ベルト３を廃トナー溜め８とともに一体化してユニット化し、中間転写ベルト３の交換時に廃トナーを同時に捨て去る構成である。このような構成では、中間転写ベルト３が寿命になる前に廃トナー溜めが廃トナーで満杯になるようにその大きさを小さい目の容量に設計しておくとよい。こうすると、中間転写ベルト３が劣化して画像欠陥が発生する前に廃トナー溜め内部に設置した廃トナー満杯検出器９がトナーの満杯を検出し、ユーザに中間転写体ユニット２の交換を指示することができる。このような構成は、直接トナー像を上に形成する中間転写ベルトだけに有効なものではなく、受像紙を周囲に巻き付ける構成の中間転写体であっても同様に有効である。
【００２６】
上記の構成によって、像形成ユニット群が回転移動動作中には、像形成ユニットの感光体１９と中間転写ベルト３とは接触しないため感光体１９が傷つくことがない。また、中間転写体ユニット２の交換時に中間転写ベルト３が感光体１９と直接接触することがないのでメンテナンス時に感光体１９を傷つけることもない。さらに、この方法は、中間転写ベルト３の位置を固定して像形成時に像形成ユニット１３を転写位置へと移動させ中間転写ベルト３と接触させる構成に比べて、感光体１９上での露光位置が安定し、カラー画像合成時の色位置合わせ精度もよくなるという効果がある。
【００２７】
以下本発明の一実施の形態のカラー電子写真装置の動作について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１のプリンタは、像形成状態にある。像形成ユニット１３Ｂｋの動作を図２を用いて説明する。感光体１９を帯電ローラ２１で、−４５０Ｖに帯電させた。この感光体１９にレーザ信号光１８を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体１９の露光電位は−５０Ｖであった。この感光体１９表面上に、２成分現像剤２６Ｂｋを現像剤ホッパ２３内で磁力により付着させた。次に感光体１９表面を回収電極ローラ２７の前を通過させた。感光体１９の未帯電域の通過時には、電極ローラ２７には交流高圧電源３０により、＋１００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ０−ｐ（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数２ｋＨｚの矩型波）を印加した。その後、−４５０Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体１９表面の通過時には、電極ローラ２７には交流高圧電源３０により、−２５０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ０−ｐ（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数２ｋＨｚの矩型波）を印加した。すると、感光体１９上の現像剤と非画像部分に付着したトナーは電極ローラ２７に回収され、感光体１９上には画像部にのみネガポジ反転したトナー像が残った。矢印方向に回転する電極ローラ２７に付着した現像剤とトナーは、スクレーパ２９によってかきとり、再び現像剤ホッパ２３内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体１９上には黒色のトナー像が得られた。黒色以外の他の像形成ユニット１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙについても同様の動作を行う。
【００２９】
次に再び図１に戻り、装置のカラー像形成時の動作を説明する。像形成ユニット群１４は図１に示す位置にあり、黒の像形成ユニット１３Ｂｋが図示のように像形成位置１７にある。このとき感光体１９は中間転写ベルト３に接触している。先に説明した像形成ユニットの像形成工程により、レーザ露光装置４０により黒の信号光が像形成ユニット１３Ｂｋに入力され、黒トナーによる像形成が行われる。この時と中間転写ベルト３の移動速度は、トナー像の中抜け転写を防ぐために感光体１９の速度に比べ１．５％速くなるように設定されており、像形成と同時に第１転写ローラ４とテンションローラ１２に印加された電圧の作用で、黒トナー像が中間転写ベルト３上に転写される。このとき第１転写ローラ４とテンションローラ１２には前述のように＋２．５ｋＶの直流電圧を印加した。
【００３０】
黒のトナー像がすべて転写し終わった直後に、第１転写ローラ４は図３に示す４ａの位置から４ｂの位置へと移動し、中間転写ベルト３は像形成ユニット１３Ｂｋに接触しない位置に戻る。次に、像形成ユニット群１４として全体が移動モータ１５に駆動されて図１の矢印Ｑ方向に回転移動し、ちょうど９０゜回転して像形成ユニット１３Ｃが像形成位置１７に達した位置で止まる。像形成ユニットの感光体１９以外のトナーホッパ２３やクリーナ３１の部分は、感光体１９先端の点線で示す回転円弧より内側に位置している。また、第１転写ローラ４の退避位置４ｂはこの点線円弧の外側に位置する。そのため、像形成ユニット群の回転移動中に中間転写ベルト３が像形成ユニットに接触することはない。
【００３１】
像形成ユニット群１４の回転が終了し像形成ユニット１３Ｃが像形成位置１７に到達すると、前と同様に今度はシアンの信号でレーザ露光装置４０が像形成ユニット１３Ｃに信号光を入力し、シアンのトナー像の形成と転写が行われる。このときまでに中間転写ベルト３は１回転し、前に転写された黒のトナー像に次のシアンのトナー像が位置的に合致するように、図４に示す位置検出器１１からの信号に基づいてシアンの信号光の書き込みタイミングが制御される。この間、第３転写ローラ３４は中間転写ベルト３と接触しているが、前述のように第３転写ローラの表面は平滑であり、かつトナーの付着を防止するような−１ｋＶの電圧が印加されているため、中間転写ベルト３上のトナー像を乱さない。また、クリーニングローラ６も中間転写ベルト３と接触しているが、クリーニングローラ６の表面も平滑であり、かつトナーの付着を防止するような−１ｋＶの電圧が印加されているため、中間転写ベルト３上のトナー像を乱さない。
【００３２】
以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロについても行い、中間転写ベルト３上には４色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成された。最後のイエロトナー像の転写後、４色のトナー像はタイミングを合わせて給紙カセットから送られる用紙（図示せず）に、第３転写ローラ３４に＋３ｋＶの電圧を印加して一括転写した。用紙に転写されたトナー像は定着ローラ４５ａ、４５ｂにより定着され、その後排出された。
【００３３】
その後、第３転写ローラ３４に再び−１ｋＶの電圧を印加して第３転写ローラ表面に直接付着していたトナーを中間転写ベルト３に移したあと、中間転写ベルト３上に残った転写残りのトナーとあわせて、クリーニングローラ６に＋３ｋＶの電圧を印加することによって清掃し中間転写体ユニット２内の廃トナー溜め８内に蓄えた。
【００３４】
このようなプリント動作を約３万枚繰り返したところ、廃トナー溜め８ｂが満杯となり、光センサで構成された廃トナー満杯検出器９が、満杯であるという信号を出力した。このとき、中間転写ベルト３は、さらに１万枚程度のプリントに使用し得る状態であったが、この廃トナー満杯検出器９の信号に基づき中間転写体ユニット２の交換をユーザに促した。
【００３５】
廃トナーで廃トナー溜め８ｂが満杯になった状態の中間転写体ユニット２は次のように交換される。像形成ユニット群１４は図１に示す状態にあるが、第１転写ローラ４は図３に示す４ｂの位置に退避している。従って、像形成ユニット１３Ｂｋの感光体１９は、中間転写体ユニット２の中間転写ベルト３と接触しない退避位置に移動して装置は停止している。ユーザが装置本体前面部に位置する前面板１Ａをあけて、そこから中間転写体ユニット２を取り出す。次に、あらかじめ用意した位置検出器や廃トナー満杯検出器等が調整済みの新しい中間転写体ユニットを装着する。したがってユニット装着後はなんら調整する事なく像形成が開始できる。この新しい中間転写体ユニットを本体に装着する際に、像形成ユニット１３Ｂｋの感光体１９は、中間転写ベルト３や第１転写ローラ４と衝突して傷つくことはない。
【００３６】
以上が本実施の形態の構成と動作の説明である。なお以上の説明では、像形成ユニットの構造として特定のものを用いたが、他に従来法の現像法や帯電方法を用いた構造の像形成ユニットの場合でも、本発明の本質と作用効果は変わることがない。またこのような構成は、直接トナー像を上に形成する中間転写ベルトだけに有効なものではなく、受像紙を周囲に巻き付ける構成の中間転写体であっても同様に有効であることはいうまでもない。
上記した構成によって、像形成ユニット群の回転時に、中間転写体と像形成ユニットとが衝突することがないため、感光体を傷つけない。さらに中間転写体ユニット交換時に、中間転写体と感光体とが衝突して感光体を傷つけることがない、構成が小型シンプルでメンテナンス性の良いカラー画像記録装置が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クリーニング部材と中間転写ベルトとは像形成工程中常時接触しているにも関わらず、クリーニング部材が表面平滑であり、静電的にクリーニングを行う構成であるため、中間転写ベルト上の像を乱すことなく、しかも、クリーニング装置の構成が簡易でメンテナンス性が良いカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置およびカラー画像記録装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のカラー電子写真装置の像形成時の位置関係を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態のカラー電子写真装置に用いられる像形成ユニットの構成を示
す構成図
【図３】本発明の中間転写体ユニットの構成図
【図４】本発明の中間転写体ユニットの位置検出器の構成を示す構成図
【図５】従来のカラー電子写真装置の構成図
【符号の説明】
２ 中間転写体ユニット
３ 中間転写ベルト
４ 第１転写ローラ
５ 第２転写ローラ
６ クリーニングローラ
１０ バックアップローラ
１２ テンションローラ
１３ 像形成ユニット
１４ 像形成ユニット群
１７ 像形成位置
１８ レーザ信号光
１９ 感光体
３４ 第３転写ローラ
４０ レーザ露光装置
４３ ミラー

Claims (3)

1. 表面にフッ素樹脂層を有する中抵抗ベルトにより構成される中間転写ベルト上にカラートナー像を形成して、記録紙に一括転写するカラー画像記録装置に用いる中間転写ベルトのクリーニング装置であって、
   前記中間転写ベルトと常時接触している表面平滑な剛体ローラであり、像形成工程中はトナーと同極性の電圧が印加され、前記中間転写ベルト表面の残留トナーを静電的に回収するときはトナーと逆極性の電圧が印加されるクリーニング部材と、
   前記中間転写ベルトを介して前記クリーニング部材と対向配置される弾性のバックアップローラと、
   前記クリーニング部材により回収された前記残留トナーを掻き取り廃トナー溜めに回収させるスクレーパと、
   を具備したことを特徴とする中間転写ベルトのクリーニング装置。
2. 中間転写ベルト上にカラートナー像を形成して、記録紙に一括転写するカラー画像記録装置であって、
   表面にフッ素樹脂層を有する中抵抗ベルトからなる前記中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトと常時接触している表面平滑な剛体ローラであり、像形成工程中はトナーと同極性の電圧が印加され、前記中間転写ベルト表面の残留トナーを静電的に回収するときはトナーと逆極性の電圧が印加されるクリーニング部材と、
   前記中間転写ベルトを介して前記クリーニング部材と対向配置される弾性のバックアップローラと、
   前記中間転写ベルトと常時接触している表面平滑な剛体ローラであり、像形成工程中はトナーと同極性の電圧が印加され、前記中間転写ベルト表面のトナーを用紙に転写するときはトナーと逆極性の電圧が印加される転写ローラと、
   前記中間転写ベルトを介して前記転写ローラと対向配置される弾性の他の転写ローラと、
   前記クリーニング部材により回収された前記残留トナーを掻き取り廃トナー溜めに回収させるスクレーパと、
   を具備したことを特徴とするカラー画像記録装置。
3. 前記転写ローラは、前記転写ローラ表面の付着トナーを前記中間転写ベルトに移すときはトナーと同極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項２記載のカラー画像記録装置。

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