JP4702040B2

JP4702040B2 - カラー画像形成装置

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Publication number: JP4702040B2
Application number: JP2005371677A
Authority: JP
Inventors: 丈信木村; 洋太郎佐藤
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-12-26
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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を併せ持つ電子写真方式を用いた画像形成装置に関わり、特に、中間転写体を有し、該中間転写体上に複数のカラートナー像を重ね合わて画像を形成するすカラー画像形成装置に関する。

中間転写体を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体である像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に転写し（一次転写）、該中間転写体上のトナー像を転写材上に転写する（二次転写）ものが知られている。かかるカラー画像形成装置では、像担持体上に順次形成された所定極性に帯電しているトナー像を静電気により中間転写体に重ね合わせて転写した後、その中間転写体上のトナー像を静電気により転写材上に一括して転写している。

中間転写体を用いたカラー画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に重ね合わせることができるので、カラー画像を転写材上に形成するカラー画像形成装置に広く応用されている。このカラー画像形成装置では、像担持体に形成した各色のトナー像を中間転写体に重ね合わせて転写した後、この重ね合わせトナー像を静電気により転写材に一括転写する。

トナー１粒子当たりの帯電量はほぼ均一であることから、中間転写体上のトナー層電位は所定面積内でのトナー付着量によって決まり、カラー画像形成装置では中間転写体上のトナー像のうち複数色のトナーが重ね合わされた部分の帯電電位は、１色のトナーのみが付着している部分の帯電電位よりも大きくなる。また例えば、中間転写体上のトナー像がベタ部及びハーフトーン部を有する場合、ベタ部の帯電電位はハーフトーン部よりも大きくなる。

また、像担持体から中間転写体へトナー像を転写する一次転写部を通過した後のトナー像内での帯電電位のばらつきは、環境によっても発生する場合がある。

このように中間転写体上のトナー像の電位のばらつきが大きいと、転写特性が互いに異なる部分が同一トナー像内に存在することになる。この転写特性の異なるすべての部分を同じ転写条件下で転写材に転写しようとすると、中間転写体から転写材への二次転写時に様々な画像不良が発生しやすい。

近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置においてカラー化が進み、また重合トナー、小粒径トナーの採用により、転写プロセスにおいても高画質化への要求が大きくなってきている。また、画像形成装置の高速化も進んでいる。これらのことに対し、良好な画像を得るためには、一次転写の回数や環境などによって変化する中間転写体上のトナー電位を略均一になるように補正し、二次転写性能を向上させる必要がある。

特許文献１は、転写材に二次転写する前の中間転写体上のトナー像を帯電する転写前帯電手段を設けたものである。

特許文献２は、二次転写前帯電手段の付加帯電後のトナー像の電位と、二次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つように、電位差制御手段が二次転写前帯電手段の直流電源及び二次転写手段の直流電源を制御するものである。

特許文献３は、中間転写体上に転写されたトナー像の電荷を除電する除電手段と、中間転写体上のトナー像を現像時と同一の帯電極性に帯電させ、二次転写の開始直前に帯電極性とは逆極性に帯電させる帯電手段とを設けた電子写真装置である。
特開平１０−２７４８９２号公報特開平１１−１４３２５５号公報特開平６−２３６１１６号公報

カラー画像形成装置により感光体上に担持された各色のトナー像を一次転写手段で中間転写体上に重ね合わせて担持させた後、該トナー像を中間転写体から転写材に二次転写するカラー画像形成装置において、トナー付着量が多くトナー層電位が高い場合に発生する転写電荷不足による濃度むらや、転写電荷を大きくしたときの放電発生などを防止するため、二次転写手段の上流側にスコロトロン電極を有する二次転写前帯電手段を配置して中間転写体上のトナー像の除電を行っている。

この場合、課題となるのが、中間転写体上のトナー像の電荷を除電すると、トナー像の上層部は逆帯電トナーとなり、浮遊するトナーが除電前のトナーと同極性のグリッド電極に付着し、除電制御性能を劣化させる。

特許文献１及び２に記載のカラー画像形成装置は、二次転写手段の上流側において、スコロトロン帯電手段によってトナー像を帯電または除電する技術であるが、スコロトロン帯電手段のグリッド電極に浮遊トナーが付着して除電制御性能を劣化させるおそれがある。

特許文献３に記載の電子写真装置は、ＡＣ電圧によりトナー像の電荷を一度ゼロにしてから再帯電するものであり、スコロトロン帯電手段のグリッド電極の汚れ防止に関するものではない。なお、この帯電手段はグリッド電極を有しないコロトロン帯電手段である。

本発明は、二次転写前除電手段における浮遊トナーによるグリッド電極のトナー汚れを防止し、良好な除電性能を達成し、高品位の二次転写画像を得るカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成により達成される。
１．複数の像担持体にそれぞれ単色のトナー像を形成し、一次転写手段により中間転写体に逐次転写して重ね合わせた後、前記中間転写体に担持された重ね合わせトナー像を二次転写手段により一括して転写材に転写するカラー画像形成装置において、前記中間転写体に担持された重ね合わせる前のトナー像の電荷を除電する除電手段を、前記中間転写体の移動方向に隣接する２つの前記像担持体の間に配置したことを特徴とするカラー画像形成装置。
２．複数の像担持体、複数の前記像担持体にそれぞれ担持されるトナー像を中間転写体に転写する複数の一次転写手段、前記中間転写体の移動方向に隣接する２つの前記像担持体の間に配置され前記中間転写体に担持された重ね合わせる前のトナー像の電荷を除電する除電手段、前記中間転写体に転写して重ね合わせた複数色のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。

本発明のカラー画像形成装置によれば、中間転写体用の二次転写前除電手段のグリッド電極の汚れ防止対策として、重ね合わせる前の中間転写体上のトナー像を除電して、重ね合わせたときの下層のトナー像を除電する事により、重ね合わせトナー像の総電荷量を抑えながら、最上層のトナー像の逆極帯電を防止する事が可能となり、良好な二次転写性を得るとともに、グリッド電極への浮遊トナーの付着を低減する事が出来る。

以下に本発明を、実施の形態を用いて説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限られるものではない。

［カラー画像形成装置］
図１は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置Ａの全体構成を示す断面図である。

このカラー画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ベルト状の中間転写体７、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、二次転写手段８から成る中間転写ユニットと、定着装置１１、及び給紙装置２０を有する。

カラー画像形成装置Ａの上部の原稿台上に載置された原稿は、画像読取装置Ｂの原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段６Ｙを有する。

マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段６Ｍを有する。

シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段６Ｃを有する。

黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段６Ｋを有する。

帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。

像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとしては、ＯＰＣ感光体やａＳｉ感光体等の周知のものが用いられるが、ＯＰＣ感光体が好ましく、特に、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のＯＰＣが用いられる。

帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとしては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電手段が用いられるが、スコロトロン放電手段が好ましく用いられる。

露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋとしては、レーザ、ＬＥＤアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。

ベルト状の中間転写体７は、半導電性であり、複数の支持ローラ７１，７２，７３，７４、及びバックアップローラ７５により巻回され、循環移動可能に支持される。本実施の形態では、中間転写体７は、支持ローラ７３，７４の間が平面状に支持されている。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体７上に一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。

給紙装置２０の給紙カセット２１内に収容された転写材Ｐは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写手段８に搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。

カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着装置１１により熱と圧力とを加えられ、転写材Ｐ上のカラートナー画像（或いは単色トナー画像）が定着されて転写材Ｐ上に固定され、排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ２８上に載置される。

一方、二次転写手段８により転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した中間転写体７は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。

［一次転写手段］
図２は該カラー画像形成装置Ａの要部を示す断面図である。

イエロー色の画像を転写する一次転写手段５Ｙは、一次転写ローラ５ＹＡと、一次転写ローラ５ＹＡに電圧を印加する直流電源５ＹＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＹＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｙに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＹＥは接地されている。

マゼンタ色の画像を転写する一次転写手段５Ｍは、一次転写ローラ５ＭＡと、一次転写ローラ５ＭＡに電圧を印加する直流電源５ＭＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＭＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｍに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＭＥは接地されている。

シアン色の画像を転写する一次転写手段５Ｃは、一次転写ローラ５ＣＡと、一次転写ローラ５ＣＡに電圧を印加する直流電源５ＣＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＣＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｃに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＣＥは接地されている。

黒色画像を転写する一次転写手段５Ｋは、一次転写ローラ５ＫＡと、一次転写ローラ５ＫＡに電圧を印加する直流電源５ＫＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＫＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｋに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＫＥは接地されている。

一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各直流電源５ＹＥ，５ＭＥ，５ＣＥ，５ＫＥには、電流値４０μＡ、電圧値＋１．５ｋＶが印加される。

また、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、一次転写時以外の場合には、図示しない駆動手段により移動され、中間転写体７の内面から離間して退避する。

［二次転写手段］
二次転写手段８は、バックアップローラ７５、二次転写ローラ８Ａ、直流電源８Ｅ等から構成されている。導電性材料から成るバックアップローラ７５は、中間転写体７を介して二次転写ローラ８Ａに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。

バックアップローラ７５は直流電圧を印加する直流電源８Ｅに接続されている。二次転写手段８の直流電源８Ｅには、電流値５０μＡ、電圧値＋３ｋＶが印加される。直流電源８Ｅは中間転写体７に当接する二次転写ローラ８Ａに付着した残留トナーを逆バイアス印加により中間転写体７に転移させてクリーニングする。

二次転写ローラ８Ａのバックアップローラ７５は、一次転写ローラ５ＹＡ，５ＭＡ，５ＣＡ，５ＫＡとほぼ同じ構成をなし、中間転写体７の内面側に圧接する。導電性のバックアップローラ７５は、ローラ本体と、ローラ本体の表面に形成された弾性層とにより形成されている。

中間転写体７は、ポリアミドあるいはポリイミド等を材料とする単層又は多層ベルトで、体積抵抗率１０⁷〜１０¹²Ωｃｍのものが用いられている。

中間転写体７は、二次転写手段８により転写材Ｐに二次転写した後、クリーニング手段６Ａを通過してクリーニングされる。

二次転写ローラ８Ａは、二次転写時以外の場合には、図示しない駆動手段により移動され、中間転写体７の表面から離間して退避する。

［二次転写前除電手段］
図２に示すように、中間転写体７に沿った一次転写手段５Ｋと支持ローラ７４との間で、中間転写体７が平面状に支持される位置に、二次転写前除電手段９が配設されている。

二次転写前除電手段９は、中間転写体７の画像担持側に配置された除電器９Ａと、無端ベルト状の中間転写体７の内面側に配置された対向電極９Ｂと、から構成されている。

中間転写方式のカラー画像形成装置において、一次色では一次転写性能が良好である場合であっても、二次色では二次転写不良になって、高画質の画像が得られないという問題がある。これは中間転写体７上に形成されるトナー像が１層から最大で４層までの広範囲の付着量を有しており、それぞれの付着量に応じて二次転写条件の適正化がくずれてしまう事による。

この問題に対して二次転写前除電手段９を設け、中間転写体７上のトナー像を除電して帯電量を揃える事により広範囲のトナー付着量に対して二次転写性能を満足させる。

しかし、カラー画像形成装置のプロセススピードが向上するにしたがって、除電効果を確保するためには、二次転写前除電手段９の除電器９Ａの長さを副走査方向（中間転写体７の進行方向）に、より長く広げなければならない。必然的に対向電極９Ｂの長さも広げる必要が生じる。

対向電極９Ｂの多くはこれまでローラが採用されてきた。カラー画像形成装置のプロセススピード向上に対応するためには、中間転写体７との接触長さを広げるとともに、中間転写体７と二次転写前除電手段９との距離を適性距離に設定する事が必要である。

この二つの問題を解決するためには、支持ローラ７４の外径を大径化し、ベルト状の中間転写体７の巻き付き角度を大きくとる事が必要であるが、装置の大型化や製造コストアップなどの問題がある。

これらの問題を解決するために、導電性ブラシや導電性発泡部材等の対向電極９Ｂを中間転写体７に面接触させて接地を行う事によって従来以上の除電効率の向上が達成された。

〈除電器９Ａ〉
除電器９Ａは、放電電極、グリッド電極、ケーシングから成るスコロトロン除電極である。

放電電極は直流電源Ｅ１に接続されている。グリッド電極は中間転写体７のベルト面と間隔をもって対向配置され、直流電源Ｅ２に接続されている。ケーシングは図示しない回路によりグリッド電極と同電位に接続されている。

放電電極は、直径が２０〜１５０μｍのタングステン、ステンレス鋼、金などの線材を用いることができるが、特に表面が金で形成されていることが好ましい。線材そのものを金で作製するか、あるいは、ステンレス鋼やタングステン等の基材の表面を金で被覆しても良い。金被膜の厚さは、オゾン等の放電生成物の除去効率や製造コスト、放電効率の観点から、平均膜厚で１μｍ〜５μｍが好ましい。

グリッド電極は、ワイヤ状のグリッドや、板金にエッチング等によってパターン形成された板状グリッドや、金メッキが施された板状グリッド等が採用される。

放電電極にはトナーと逆極性の放電がなされる直流のバイアス電圧０〜＋５ｋＶの直流電圧が、グリッド電極には０〜−３００Ｖの電圧が印加できる構成となっている。１例として、放電電極に＋５ｋＶの電圧を、グリッド電極に−１００Ｖの電圧を印加する。

本実施の形態においては、放電電極にはトナーと逆極性の放電がなされる直流のバイアス電圧０〜＋５ｋＶの直流電圧が、グリッド電極には０〜−３００Ｖの電圧が印加できる構成となっている。

本実施例では、二次転写前除電手段９の放電電極に＋４ｋＶの電圧を、グリッド電極に−５０Ｖの電圧を印加している。

〈対向電極９Ｂ〉
二次転写前除電手段９に対向する中間転写体７の内面側には、導電性ブラシ及び導電性ブラシを圧着解除する圧着解除機構で構成される対向電極９Ｂが配設され、導電性ブラシは、中間転写体７の内面側に摺接し、接地されている。

導電性ブラシは、素材はアクリル、ナイロン、ポリエステル等の導電性樹脂素材で構成され、線径はＩＳＯにより提唱された番手法による計量単位で０．１１１テックス乃至０．７７８テックス、ブラシ密度は１２０００本／ｃｍ²乃至７７０００本／ｃｍ²、原糸抵抗値は１０⁰乃至１０⁵Ωｃｍで構成されることが好ましい。

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施例では、図２に示した一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、及び二次転写手段８を配設したカラー画像形成装置Ａで画像を形成した。

［画像形成条件］
画像形成装置：タンデム型フルカラー複写機（コニカミノルタ８０５０（登録商標）改造機）、連続複写速度はフルカラーモードでＡ４判用紙を毎分５１枚出力する。

像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：外径φ６０ｍｍ
転写材Ｐの搬送ライン速度：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：キャリアの平均粒径２０〜６０μｍ、重合トナーの平均粒径３〜７μｍ
帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：帯電電圧Ｖ０は−７００Ｖ（可変：左記は標準値）
露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ：半導体レーザ（波長７８０ｎｍ）、露光時の像形成体表面電位Ｖｉは−５０Ｖ
現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ：現像スリーブの電位Ｖｄｃは−５００Ｖ（可変：左記は標準値）、現像バイアス電圧交流成分Ｖａｃは１ｋＶｐ−ｐの矩形波（周波数５ｋＨｚ）
一次転写ローラ５ＹＡ，５ＭＡ，５ＣＡ，５ＫＡ：導電性ローラ使用、ローラ押圧１０Ｎ（ニュートン）、転写電流４０μＡ、転写電圧＋１．５ｋＶを印加
本実施例では、図１及び図２に示した二次転写手段８を配設したカラー画像形成装置Ａで画像を形成した。

二次転写手段８：中間転写体７をバックアップローラ７５と二次転写ローラ８Ａとで挟み込んだ構成。電気抵抗値はともに１×１０⁷Ω、温湿度とカウンターとでマトリックスを組んだ電流値テーブルから所定の電流値を選択して印加する。

押圧力Ｆ：５０Ｎ（ニュートン）、転写材搬送方向ニップ幅：３ｍｍ
二次転写ローラ８Ａの弾性層：半導電性ＮＢＲソリッドゴム（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、体積抵抗値４×１０⁷Ω、外径φ４０ｍｍ、
二次転写ローラ８Ａの弾性層の軸方向長さ：ＬＡ＝１５０ｍｍ、ＬＢ＝２５０ｍｍ、ＬＣ＝３３０ｍｍ、
中間転写体７：ポリイミド樹脂、シームレス半導電性ベルト（体積抵抗率１０⁹Ωｃｍ）、張架テンション５０Ｎ、線速２２０ｍｍ／ｓｅｃ、
像担持体１Ｋ通過後、二次転写手段８に至るまでの中間転写体７上のトナーの付着量：１０ｇ／Ｍ²
像担持体１Ｋ通過後、二次転写手段８に至るまでの中間転写体７上のトナーの高さ：３０μｍ
二次転写ローラ８Ａに対する逆バイアス印加クリーニング制御：連続プリント時、転写材Ｐの後端部からトナー画像が二次転写ローラ８Ａに転写された場合、転写材Ｐの転写時間中に１秒間（転写材Ｐの通常の搬送ライン速度Ｖ１を２２０ｍｍ／ｓｅｃとした場合（Ｖ１＝Ｖ２）、外径４０ｍｍの二次転写ローラ８Ａが２回転する時間）、＋極性の電荷を印加する事で二次転写ローラ８Ａのクリーニングを行う。

［除電手段］
除電手段９０は、中間転写体７の画像担持側に配置された除電器と、無端ベルト状の中間転写体７の内面側に配置された対向電極と、から構成されている。

〈除電器〉
除電器は、放電電極９１、グリッド電極９２、サイドプレート９３から成るスコロトロン除電器である。

放電電極９１は直流電源Ｅ３に接続されている。グリッド電極９２は中間転写体７のベルト面と間隔をもって対向配置され、直流電源Ｅ４に接続されている。サイドプレート９３は図示しない回路によりグリッド電極９２と同電位に接続されている。

放電電極９１は、直径が２０〜１５０μｍのタングステン、ステンレス鋼、金などの線材を用いることができるが、特に表面が金で形成されていることが好ましい。線材そのものを金で作製するか、あるいは、ステンレス鋼やタングステン等の基材の表面を金で被覆しても良い。金被膜の厚さは、オゾン等の放電生成物の除去効率や製造コスト、放電効率の観点から、平均膜厚で１μｍ〜５μｍが好ましい。

グリッド電極９２は、ワイヤ状のグリッドや、板金にエッチング等によってパターン形成された板状グリッドや、金メッキが施された板状グリッド等が採用される。

放電電極９１にはトナーと逆極性の放電がなされる直流のバイアス電圧０〜＋５ｋＶの直流電圧が、グリッド電極９２には０〜−３００Ｖの電圧が印加できる構成となっている。１例として、放電電極９１に＋５ｋＶの電圧を、グリッド電極９２に−１００Ｖの電圧を印加する。

本実施の形態においては、放電電極９１にはトナーと逆極性の放電がなされる直流のバイアス電圧０〜＋５ｋＶの直流電圧が、グリッド電極９２には０〜−３００Ｖの電圧が印加できる構成となっている。

本実施例では、除電手段９０の放電電極９１に＋４ｋＶの電圧を、グリッド電極９２に−５０Ｖの電圧を印加している。

サイドプレート９３はグリッド電極９２と同電位とした。グリッド電極９２と中間転写体７との距離は１ｍｍで平行するように設置した。

放電電極９１の幅（中間転写体７の進行方向の長さ）は３０ｍｍ、長手方向の長さ（中間転写体７の進行方向と直交する長さ）は３２０ｍｍとした。

〈対向電極９Ｂ〉
除電手段９０に対向する中間転写体７の内面側には、導電性ブラシ９４及び導電性ブラシ９４を圧着解除する圧着解除機構で構成される対向電極９Ｂが配設され、導電性ブラシ９４は、中間転写体７の内面側に摺接し、接地されている。

導電性ブラシ９４は、原糸の抵抗値が１０²Ω、線径が３デニール（１デニールは、長さ４５６０ｍで質量５０ｍｇのときの繊度）、密度が２００ｋＦ／インチ²（Ｆはフィラメント数、１インチは２５．４ｍｍ）、毛長が４ｍｍである。導電性ブラシ９４は、アースに接続した。

対向電極９Ｂの導電性ブラシ９４の幅（中間転写体７の進行方向の長さ）は３０ｍｍ、長手方向の長さ（中間転写体７の進行方向と直交する長さ）は３２０ｍｍとした。

〈実験条件〉
発明の効果を確認する方法として、マゼンタトナー像とシアントナー像とを重ね合わせたベタ画像を出力した。除電性能不足の場合には、低温低湿の環境下において、マゼンタ色とシアン色との重ね合わせベタの両面画像を出力すると、裏面の転写ムラが発生する。

また、グリッド電極９２の汚れ対策の効果確認として、マゼンタトナー像とシアントナー像とを重ね合わせ文字画像（６ポイント文字）を連続１０００枚プリント出力し、プリント出力終了後のグリッド電極９２への浮遊トナーの付着状態を顕微鏡で観察した。

［実施例１］
図３は実施例１のカラー画像形成装置の要部を示す模式図である。

実施例１のカラー画像形成装置は、図２における上から２段目の画像形成部１０Ｍを取り外して、その位置に除電手段９０を設置したものである。また、１段目の画像形成部１０Ｙにマゼンタ色の現像剤を投入し、３段目の画像形成部１０Ｃにシアン色の現像剤を投入した。

除電手段９０の放電電極９１に＋２００μＡを通電し、グリッド電極９２に−５０Ｖを印加した。

上記の構成のカラー画像形成装置により、転写画像の評価を表１に示す。なお、グリッド電極９２へのトナー付着率は、放電電極９１の下流側直下位置での観察である。

表１の実施例１では、マゼンタ色＋シアン色の転写ムラは発生せず、グリッド電極９２へのトナー付着面積率（トナー付着による被覆率）は約３０％、マゼンタ色ハーフトーン画像の画像荒れも発生せず、良好な結果が得られた。

［実施例２］
図４は実施例２のカラー画像形成装置の要部を示す模式図である。

実施例２のカラー画像形成装置は、図２における上から３段目の画像形成部１０Ｃを取り外して、その位置に除電手段９０を設置したものである。また、１段目の画像形成部１０Ｙにマゼンタ色の現像剤を投入し、４段目の画像形成部１０Ｋにシアン色の現像剤を投入した。

表１の実施例２では、マゼンタ色＋シアン色の転写ムラは発生せず、グリッド電極９２へのトナー付着率は約３０％、マゼンタ色ハーフトーン画像の画像荒れも発生せず、良好な結果が得られた。

［実施例３］
図５は実施例３のカラー画像形成装置の要部を示す模式図である。

実施例３のカラー画像形成装置は、図２における上から２段目の画像形成部１０Ｍを取り外して、その位置に第１の除電手段９０Ａを設置し、４段目の画像形成部１０Ｋを取り外して、その位置に第２の除電手段９０Ｂを設置したものである。なお、第１の除電手段９０と第２の除電手段９０とは同じ構成をなすものであるから、構成部材も同一符号を付す。

１段目の画像形成部１０Ｙにマゼンタ色の現像剤を投入し、３段目の画像形成部１０Ｃにシアン色の現像剤を投入した。

第１の除電手段９０Ａの放電電極９１に＋２００μＡを通電し、グリッド電極９２に−５０Ｖを印加した。第２の除電手段９０Ｂの放電電極９１に＋１５０μＡを通電し、グリッド電極９２に−５０Ｖを印加した。

上記の構成のカラー画像形成装置により、転写画像の評価を表１に示す。

表１の実施例２では、マゼンタ色＋シアン色の転写ムラは発生せず、グリッド電極９２へのトナー付着率は約１５％、マゼンタ色ハーフトーン画像の画像荒れも発生せず、良好な結果が得られた。

［比較例］
図６は比較例のカラー画像形成装置の要部を示す模式図である。

比較例のカラー画像形成装置は、図２における上から４段目の画像形成部１０Ｋを取り外して、その位置に除電手段９０を設置したものである。

２段目の画像形成部１０Ｍにマゼンタ色の現像剤を投入し、３段目の画像形成部１０Ｃにシアン色の現像剤を投入した。

表１の実施例２では、マゼンタ色＋シアン色の転写ムラは発生しなかったが、グリッド電極９２へのトナー付着率は約６０％と大きく、マゼンタ色ハーフトーン画像の画像荒れが発生した。

［実験結果］
最下流以外の一次転写の直後に除電を行う事により、重ね合わせ画像の下層のトナー像を除電する事が出来、最上層のトナー像が＋極性に逆帯電する事による除電手段９０のグリッド電極９２の汚れを防止しつつ、トナー層の総荷電量を抑える事が出来、二次転写性能を向上する事が可能となった。

従って、図１に示すカラー画像形成装置Ａの像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの何れかの下流側の少なくとも１箇所（実施例１，２，３に示すような位置）に除電手段９０を配置する事により、良好な二次転写性能が達成され、高品位のカラー画像が得れる。

［除電手段９０の配置例］
図７は、除電手段９０の各種配置例を示す模式図である。

図７（ａ）〜（ｃ）は、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの何れかの下流側の１箇所に除電手段９０を配置したものである。

図７（ｄ）〜（ｉ）は、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの何れかの下流側の２箇所に除電手段９０Ａ，９０Ｂを配置したものである。

図７（ｊ）〜（ｍ）は、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの何れかの下流側の３箇所に除電手段９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを配置したものである。

図７（ｎ）は、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下流側のすべての４箇所に除電手段９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄを配置したものである。

なお、本実施の形態では、中間転写体７として中間転写ベルトを用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の中間転写体を用いるもの（例えば、中間転写ドラム）にも適用する事が出来る。

カラー画像形成装置の全体構成を示す断面図。カラー画像形成装置の要部を示す断面図。実施例１のカラー画像形成装置の要部を示す模式図。実施例２のカラー画像形成装置の要部を示す模式図。実施例３のカラー画像形成装置の要部を示す模式図。比較例のカラー画像形成装置の要部を示す模式図。除電手段の各種配置例を示す模式図。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ像担持体
７中間転写体
８二次転写手段
８Ｅ直流電源
９，９０，９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄ除電手段
９Ａ除電器
９Ｂ対向電極
９１放電電極
９２グリッド電極
９３サイドプレート
９４導電性ブラシ
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ画像形成部
Ａカラー画像形成装置
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４直流電源
Ｐ転写材

Claims

複数の像担持体にそれぞれ単色のトナー像を形成し、一次転写手段により中間転写体に逐次転写して重ね合わせた後、前記中間転写体に担持された重ね合わせトナー像を二次転写手段により一括して転写材に転写するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体に担持された重ね合わせる前のトナー像の電荷を除電する除電手段を、前記中間転写体の移動方向に隣接する２つの前記像担持体の間に配置したことを特徴とするカラー画像形成装置。
複数の像担持体、
複数の前記像担持体にそれぞれ担持されるトナー像を中間転写体に転写する複数の一次転写手段、
前記中間転写体の移動方向に隣接する２つの前記像担持体の間に配置され前記中間転写体に担持された重ね合わせる前のトナー像の電荷を除電する除電手段、
前記中間転写体に転写して重ね合わせた複数色のトナー像を転写材に転写する二次転写手段、とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
前記カラー画像形成装置はｎ色のトナー像を前記中間転写体に転写するｎ個の前記一次転写手段を有し、前記除電手段は、１，２，・・・ｎ−１色目の一次転写処理後の何れかの位置において、前記中間転写体に担持されたトナー像の電荷を除電することを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
前記除電手段は、全色のトナー像を重ね合わせた複数層のトナー像のうち下層に相当するトナー像の電荷を除電することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
前記除電手段がスコロトロン電極であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
前記スコロトロン電極が、前記中間転写体に担持されたトナー像の電荷と逆極性の電圧が印加される放電電極と、トナー像の電荷と同極性の電圧が印加されるグリッド電極とを有することを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。