JPH09218623A

JPH09218623A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09218623A
Application number: JP8048023A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Takahashi; 充高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写方式とクイックリターン方式を採用
する画像形成装置で、除電針の近傍の案内面のトナー汚
れを防止し、転写紙を飛散トナーで汚すことがないよう
にする。【解決手段】中間転写ベルト１９のリターン回転時
に、リターン回転開始から数秒間程度、除電針４１の放
電を行わせ、除電装置４２の上流側案内部材４４上に飛
散して積もったトナーを、除電針４１の放電によるイオ
ン風で吹き飛ばす。除電針４１に印加する電圧出力は、
除電時より小さく設定するが、積もったトナーを完全に
吹き飛ばせ、放電による劣化の少ない値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフルカラー画像を形
成する複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フルカラー複写機等の画像形成装置にお
いては、中間転写方式がよく用いられている。図１は、
中間転写方式を用いたカラー複写機の概略構成図、また
図２は、図１の装置の感光体と中間転写ベルト周りの拡
大図である。

【０００３】このカラー複写機は主に、カラー画像を読
み取るカラースキャナー１と、カラー画像を記録するカ
ラープリンタ２とからなる。カラースキャナー１は、原
稿３の画像を照明ランプ４、ミラー群５、及びレンズ６
を介してカラーセンサー７に結像し、原稿のカラー画像
情報を、例えばＢｌｕｅ（以下Ｂ）、Ｇｒｅｅｎ（同
Ｇ）、Ｒｅｄ（同Ｒ）の色分解光毎に読み取り、電気的
な画像信号に変換する。カラーセンサー７は、この例で
はＢ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤの様な光電変換素子
で構成されており、３色同時読み取りを行う。そして、
このカラースキャナー１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像
信号強度レベルをもとにして、画像処理部（図示せず）
で色変換処理を行い、Ｂｌａｃｋ（以下ＢＫ）、Ｃｙａ
ｎ（同Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（同Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ
（同Ｙ）のカラー画像データを得るものである。これ
を、次に述べるカラープリンター２によって、ＢＫ、
Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行い、最終的なカラーコピーとす
る。

【０００４】なお、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像データを得
るためのカラースキャナー１の動作方式は、カラープリ
ンター２の動作とタイミングを取ったスキャナースター
ト信号を受けて、図１において、照明、ミラー光学系が
左矢印方向へ原稿走査し、１回の走査毎に１色の画像デ
ータを得る。この動作を合計４回繰り返すことによっ
て、順次の４色画像データを得る。この動作を合計４回
繰り返すことによって、順次の４色画像データを得る。
そして、その都度カラープリンター２で順次顕像化しつ
つ、これを重ね合わして４色フルカラー画像を形成す
る。

【０００５】カラープリンター２の書き込み光学ユニッ
ト８は、カラースキャナー１からのカラー画像データを
光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行
い、感光体ドラム９に静電潜像を形成する。この書き込
み光学ユニット８は、レーザー８−１とその発光駆動制
御部（図示せず）、ポリゴンミラー８−２とその回転用
モータ８−３、ｆ／θレンズ８−４や反射ミラー８−５
等で構成されている。

【０００６】感光体ドラム９は、矢印のように反時計方
向に回転するが、その周りには感光体クリーニングユニ
ット（クリーニング前除電器を含む）１０、除電ランプ
１１、帯電器１２、電位センサー１３、ＢＫ現像器１
４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現像
濃度パターン検知器１８、中間転写ベルト１９などが配
置されている。各現像器１４〜１７は、静電潜像を現像
するために現像剤の穂を感光体ドラム９の表面に接触さ
せて回転する現像スリーブ１４−１、１５−１、１６−
１、１７−１と、現像剤を汲み上げ、撹拌するために回
転する現像パドル１４−２、１５−２、１６−２、１７
−２、及び現像剤のトナー濃度検知センサー１４−３、
１５−３、１６−３、１７−３等で構成されている。

【０００７】このカラー複写機の動作を説明する。ま
ず、待機状態では４箇の現像器全てが、現像スリーブ上
の剤は穂切り（現像不作動）状態になっており、現像動
作の順序（カラー画像形成順序）が、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ
の順であるものとして以下説明する。ただし、画像形成
順序は、必ずしもこの順序ではない。

【０００８】コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナ１で所定のタイミングからＢＫ画像データの読み取り
がスタートし、この画像データに基づきレーザー光によ
る光書き込み、潜像形成が始まる（以下ＢＫ画像データ
による静電潜像をＢＫ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについて
も同様とする）。このＢＫ潜像の先端部から現像可能と
すべく、Ｂｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達
する前に、現像スリーブ１４−１を回転開始して剤の穂
立てを行い、ＢＫ潜像をＢＫトナーで現像する。そして
以後、ＢＫ潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部
がＢＫ現像位置を通過した時点で、速やかにＢＫ現像ス
リーブ１４−１上の剤穂切りを行い、現像不作動状態に
する。これは少なくとも、次のＣ画像データによるＣ潜
像先端部が到達する前に完了させる。なお、穂切りは現
像スリーブ１４−１の回転方向を、現像動作中とは逆方
向に切り替えることで行う。

【０００９】感光体ドラム９に形成したＢＫトナー像
は、感光体ドラム９と等速駆動されている中間転写ベル
ト１９の表面に転写する（以下、感光体ドラム９から中
間転写ベルト１９へのトナー像転写をベルト転写と称す
る）。ベルト転写は、感光体ドラム９と中間転写ベルト
１９が接触状態において、ベルト転写バイアスローラ２
０に所定のバイアス電圧を印加することで行う。なお、
中間転写ベルト１９には、感光体ドラム９に順次形成す
るＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合
わせして、４色重ねのベルト転写画像を形成し、その
後、転写紙に一括転写を行う。

【００１０】ところで、感光体ドラム９側ではＢＫ工程
の次にＣ工程に進むが、所定のタイミングからカラース
キャナー１によるＣ画像データ読み取りが始まり、その
画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成を
行う。Ｃ現像器１５はその現像位置に対して、先のＢＫ
潜像後端部が通過した後で、且つＣ潜像の先端が到達す
る前に現像スリーブ１５−１を回転開始して剤の穂立て
を行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像領
域の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、先
のＢＫ現像器の場合と同様にＣ現像スリーブ１５−１の
剤穂切りを行う。これもやはり次のＭ潜像先端部が到達
する前に完了させる。なお、ＭおよびＹの工程について
は、それぞれの画像データ読み取り、潜像形成、現像の
動作が上述のＢＫ、Ｃの工程と同様であるので説明は省
略する。

【００１１】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２１、ベル
ト転写バイアスローラ２０及び従動ローラ群に張架され
ており、図示せぬ駆動モータにより駆動制御される。ベ
ルトクリーニングユニット２２は、ブラシローラ２２−
１、ゴムブレード２２−２及びベルトからの接離機構２
２−３などで構成されており、１色目のＢＫ画像をベル
ト転写した後の２、３、４色目をベルト転写している間
は、接離機構２２−３によって中間転写ベルト１９のベ
ルト面から離間させておく。

【００１２】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラー２３−１、ローラークリーニングブレード２３−
２及び中間転写ベルト１９からの接離機構２３−３等で
構成されている。バイアスローラー２３−１は、通常は
中間転写ベルト１９のベルト面から離間しているが、中
間転写ベルト１９のベルト面に形成された４色の重ね画
像を、転写紙に一括転写する時にタイミングを取って接
離機構２３−３で押圧され、紙転写バイアスローラー２
３−１に所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を行
う。なお、転写紙２４は、給紙ローラー２５、レジスト
ローラー２６によって、中間転写ベルト面の４色重ね画
像の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに合わ
せて給紙される。

【００１３】中間転写ベルト１９の動き方は、１色目の
ＢＫトナー像のベルト転写が後端部まで終了した後の動
作方式として、一定速往動方式、スキップ往動方式、往
復動（クイックリターン）方式という３通りがあるが、
往復動（クイックリターン）方式は、ＢＫ像のベルト転
写が終了したら、感光体ドラム９の表面から中間転写ベ
ルト１９を離間させ、往動を停止させると同時に逆方向
に数倍速で同量だけリターンさせる。リターンは、中間
転写ベルト１９のベルト面上のＢＫ画像先端位置が、ベ
ルト転写相当位置を逆方向に通過し、さらに予め設定さ
れた距離分を移動した後に停止させて、待機状態にす
る。次に、感光体ドラム９側のＣトナー後の先端部がベ
ルト転写位置より手前の所定位置に到達した時点に、中
間転写ベルト１９を再び往動方向にスタートさせ、中間
転写ベルト１９を感光体ドラム９に再び接触させる。こ
の場合も、Ｃ画像が中間転写ベルト１９のベルト面上で
ＢＫ画像に正確に重なるような条件に制御されてベルト
転写される。その後も同様動作によって、Ｍ、Ｙ画像工
程に進み、４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目の
Ｙトナー像のベルト転写工程に引き続き、リターンせず
にそのままの速度で往動して、ベルト１９面上の４色重
ねトナー像を転写紙２４に一括転写する。

【００１４】中間転写ベルト１９のベルト面から４色重
ねトナー像を一括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニ
ット２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコントロ
ールされた定着ローラ２８−１と加圧ローラー２８−２
で、トナー像を溶融定着してコピートレイ２９に搬出さ
れ、フルカラーコピーが得られる。

【００１５】なおベルト転写後の感光体ドラム９は、感
光体クリーニングユニット１０（クリーニング前除電器
１０−１、ブラシローラ１０−２、ゴムブレード１０−
３）で表面をクリーニングされ、また、除電ランプ１１
で均一に除電される。また、転写紙２４にトナー像を転
写した後の中間転写ベルト１９は、クリーニングユニッ
ト２２を再び接離機構２２−３で押圧して表面をクリー
ニングされる。

【００１６】リピートコピー時は、カラースキャナ１の
動作及び感光体ドラム９への画像形成は、１枚目のＹ
（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２
枚目のＢＫ（１色目）画像工程に進む。また、中間転写
ベルト１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙への
一括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニツト
２２でクリーニングされた領域に、２枚目のＢＫトナー
像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と
同様動作になる。

【００１７】なお、転写紙カセット３０、３１、３２、
３３は、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル（図示せず）で指定されたサイズ紙の収納カセット
から、タイミングを取ってレジストローラ２６方向に給
紙、搬送される。図中３４は、ＯＨＰ用紙や厚紙などの
手差し給紙トレイである。また以上は、４色フルカラー
を得るコピーモードの例であるが、３色コピーモード、
２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分に
ついて、上記同様の動作を行うことになる。単色コピー
モードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色
の現像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中間
転写ベルト１９は感光体ドラム９の表面に接触したまま
往動方向に一低速駆動し、さらにベルトクリーナー２２
もベルト１９に接触したままの状態で、コピー動作を行
う。

【００１８】図３は、上述のクイックリターン方式にお
ける紙転写ユニット２３の紙転写バイアスローラー２３
−１をクリーニングするための装置構成及びその近傍を
拡大して示す断面図である。中間転写ベルト１９上のト
ナーは、ゴムブレード２２−２によって掻き落とされる
（図４（Ａ）参照。同図（Ｂ）はゴムブレード２２−２
と中間転写ベルト１９の接触解除状態を示す。）ので、
ゴムブレード２２−２の下流で紙転写バイアスローラー
２３−１の上流には、掻き落としたトナーが紙転写バイ
アスローラー２３−１側へ飛散しないようにするための
シール部材４０を設けてある。また、シール部材４０と
紙転写バイアスローラー２３−１の間には、除電針４１
のホルダーと転写紙の案内部材を兼ねる除電装置４２を
設けてある。通常、転写紙２４の除電のために、除電針
４１にはＡＣ４Ｋ〜５ＫＶ程度（ピーク８〜１０ＫＶ）
の電圧を印加している。この除電装置４２は、図５に詳
細に示すように、下流側案内部材４３と上流側案内部材
４４との間に除電針４１を挟んでなるもので、転写紙２
４は上流側案内部材４４の先端面から下流側案内部材４
３の上面によって形成される案内面上をジャムがないよ
うに搬送ガイドされる

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、中間転写ベ
ルト１９の傷付き防止や中間転写ベルト１９のベルト面
上の画像との接触を避ける等の理由から、シール部材４
０と中間転写ベルト１９のベルト面の間には隙間を設け
てある。このため、上述のクリーニング終了後、中間転
写ベルト１９が高速リターンでクリーニング領域の移動
を行う時、ゴムブレード２２−２で掻き落とされたトナ
ーａは、中間転写ベルト１９の移動によって生じる気流
に乗ってシール部材４１と中間転写ベルト１９の隙間か
ら大量に流出して飛散し（ｂは飛散したトナーを示
す）、ちょうど除電部４２上に降り注ぐ。また図６に示
すように、除電装置４２だけでなく紙転写バイアスロー
ラー２３−１上にも降る。

【００２０】ただし、通常は転写紙１枚のコピーの間に
除電部４２や紙転写バイアスローラー２３−１上に降り
注いで積もるトナー量は少なく、いわゆるセルフクリー
ニングによって転写紙２４が除電部４２の案内面や紙転
写バイアスローラー２３−１上からトナーを持っていっ
ても、汚れとして検出されることはほとんどない。

【００２１】ところが、除電装置４２を転写紙２４のジ
ャムがないように案内部材４３、４４を配置すれば、案
内部材４３、４４の案内面のうち必ず転写紙２４と接触
しない部分が生じ、一方、転写紙２４にも両面コピー紙
のようなカールしているものがあって、そのような場合
には上述のようなセルフクリーニングで飛散トナーを持
っていかない、換言すれば汚れの拾いかたが異なること
がある。また転写紙の剛性によっても同様のことがあり
得る。このような状態が続けば、除電装置４２の案内部
材４３、４４の案内面上に積もっている飛散トナーの量
が増える。そのため、例えば転写紙の剛性やカールによ
ってそれまでの転写紙とは異なる位置を通過するものが
現れた場合、数枚〜数１０枚は転写紙の裏面にはっきり
とした汚れが生じてしまうことがある。そこで本発明
は、このような従来の問題点を解決し、除電針の近傍に
位置する案内面のトナー汚れを防止することができ、転
写紙を飛散トナーによって汚すことのない画像形成装置
を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
うち請求項１に係るものは、中間転写体上のトナー像
を、上記中間転写体及び該中間転写体と近接ないし当接
配置された２次転写手段とで形成される転写部位を通過
する転写材に転写した後、除電針のホルダーの一部に案
内部材を有する除電装置によって上記トナー像を転写さ
れた転写材の除電を行い、上記中間転写体上の複数色の
トナー像を重ね合わせて上記転写材に複数次の転写を行
い、上記中間転写体に対して接離可能なクリーニング装
置により、上記中間転写体上に残る転写残トナーをクリ
ーニングしてから上記クリーニング装置を上記中間転写
体から離間させて解除し、上記中間転写体をリターン回
転させて上記クリーニング済の領域の先端を１次の転写
直前位置に合わせる画像形成装置において、上記除電装
置が、少なくとも上記リターン回転時には上記除電針の
出力を行うことを特徴とする。

【００２３】同請求項２に係る画像形成装置は、上記除
電針の出力を上記転写材通過時出力よりも下げたことを
特徴とする。

【００２４】同請求項３に係る画像形成装置は、上記転
写材が上記除電針より上流側の案内部材に常に当接する
ことを特徴とする。

【００２５】同請求項４に係る画像形成装置は、上記２
次転写手段がクリーニング手段を有する転写ローラであ
り、上記除電針の出力時に、トナーに逆極性の電圧を印
加することを特徴とする。

【００２６】同請求項５に係る画像形成装置は、上記転
写ローラを上記逆極性の電圧印加時に回転させることを
特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を図面を参照して説明する。なお以下では
従来と共通する部分には共通する符号を付して説明す
る。

【００２８】本発明の実施形態では、上述した中間転写
ベルト１９のリターン回転時に、リターン回転開始から
例えば２〜３秒間程度、除電装置４２の上流側案内部材
４４上に飛散して積もったトナーを、除電針４１の放電
によるイオン風で吹き飛ばすものである。この際、積も
ったトナーを完全に吹き飛ばせるように、かつ放電によ
る劣化が少ないように、除電針４１に印加する電圧出力
を小さく設定する。

【００２９】例えば、既に述べたように除電針４１には
ＡＣ４Ｋ〜５ＫＶ程度（ピーク８〜１０ＫＶ）の電圧を
印加するが、このトナーの吹き飛ばしの際には４Ｋ弱程
度の出力とする。

【００３０】もちろんホルダーである案内部材４３、４
４の形状によっては、上流側案内部材４４、下流側案内
部材４３ともにトナーを吹き飛ばすことができるが、除
電を行うには、駆動ローラ２１と紙転写バイアスローラ
ー２３−１のニップ付近の転写紙の剥離が行われる部分
が異常画像の防止に最もよく、そのようにすると下流側
案内部材４３の清浄が困難になる。したがって、転写紙
の厚さ、カールの有無を考慮した上で、常に下流側案内
部材４３には転写紙が摺接し、トナーを持っていける状
態を維持し、かつ除電出力により上流側案内部材４４上
のトナーを完全に除去できるように設定することが好ま
しい。

【００３１】図７は除電針４１の放電方向、即ちトナー
の飛ばし方向が図中の角度範囲θになることを示す。吹
き飛ばしたトナーは、駆動ローラ２１と紙転写バイアス
ローラー２３−１により形成される転写部の隙間を抜け
て反対側にいくものが多く、かつ広く飛び散る。このた
め、転写紙一枚ごとのセルフクリーニングにより、再飛
散に伴う汚れを生じさせることはほとんどない。また除
電針４１へ積もったトナーを吹き飛ばすための電圧を印
加するときに、紙転写バイアスローラー２３−１には飛
散するトナーと逆極性のバイアスを印加することで、ト
ナーを吸着させることができる。その時、紙転写バイア
スローラー２３−１を回転させていれば、更に吸着面を
増やすことができ、より好ましい。紙転写バイアスロー
ラー２３−１に吸着されたトナーは、その回転によりロ
ーラークリーニングブレード２３−２で掻き落とされる
ので、汚れ等の問題を生じさせることはない。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置においては、以
上説明してきたように、トナー飛散の発生するタイミン
グで除電針の出力を行うようにでき、そのため除電針近
傍の案内部材のトナー汚れを防止することができ、汚れ
のないコピーを得られるという効果がある。

【００３３】請求項２の画像形成装置においては、除電
針の出力を転写材通過時の出力より下げることで、上記
共通の効果に加え、トナーを飛ばすのに必要かつ十分な
条件で除電針の劣化を防止することができるという効果
がある。

【００３４】請求項３の画像形成装置においては、転写
材が常に除電針上流側案内部材を接触通過することで、
上記共通の効果に加え、下流側は常に転写材によりセル
フクリーニングされることになり、除電針の出力により
ふき飛ばし易い上流側のみの清浄を行えばよくなり、確
実にトナー汚れを防止できるという効果がある。

【００３５】請求項４の画像形成装置においては、２次
転写手段を転写ローラとし、かつ除電針出力中にトナー
とは逆バイアスを印加することで、上記共通の効果に加
え、吹き飛ばしたトナーをかなり回収することができる
という効果がある。

【００３６】請求項５の画像形成装置においては、転写
ローラを回転させることで、上記共通の効果に加え、よ
りトナー回収能力を高めることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間転写方式を用いたカラー複写機の概略構成
図である。

【図２】図１の装置の感光体と中間転写ベルト周りの拡
大図である。

【図３】図１、２の紙転写ユニットの紙転写バイアスロ
ーラーをクリーニングするための装置構成及びその近傍
を拡大して示す断面図である。

【図４】中間転写ベルトのクリーニングとリターン回転
状態を示す概念図である。

【図５】図３中の除電装置を示す分解斜視図である。

【図６】中間転写ベルトから掻き取られたトナーが除電
装置と紙転写バイアスローラーへ降り注ぐ状態を示す概
念図である。

【図７】本発明の実施形態に係る除電針の放電によるト
ナーの吹き飛ばし状態を示す概念図である。

【符号の説明】

１カラースキャナー２カラープリンタ３原稿７カラーセンサー８書き込み光学ユニット９感光体ドラム１４ＢＫ現像器１５Ｃ現像器１６Ｍ現像器１７Ｙ現像器１９中間転写ベルト２０転写バイアスローラ２３紙転写ユニット２２ベルトクリーニングユニット２２−２ゴムブレード２３−１紙転写バイアスローラー２４転写紙２６レジストローラ２７紙搬送ユニット２８定着器２９コピートレイ３０、３１、３２、３３転写紙カセット４０シール部材４１除電針４２除電装置４３下流側案内部材４４上流側案内部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中間転写体上のトナー像を、上記中間転
写体及び該中間転写体と近接ないし当接配置された２次
転写手段とで形成される転写部位を通過する転写材に転
写した後、除電針のホルダーの一部に案内部材を有する
除電装置によって上記トナー像を転写された転写材の除
電を行い、上記中間転写体上の複数色のトナー像を重ね
合わせて上記転写材に複数次の転写を行い、上記中間転
写体に対して接離可能なクリーニング装置により、上記
中間転写体上に残る転写残トナーをクリーニングしてか
ら上記クリーニング装置を上記中間転写体から離間させ
て解除し、上記中間転写体をリターン回転させて上記ク
リーニング済の領域の先端を１次の転写直前位置に合わ
せる画像形成装置において、上記除電装置が、少なくと
も上記リターン回転時には上記除電針の出力を行うこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記除電針の出力を上記転写材通過時出
力よりも下げたことを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】上記転写材が上記除電針より上流側の案
内部材に常に当接することを特徴とする請求項１の画像
形成装置。
【請求項４】上記２次転写手段がクリーニング手段を
有する転写ローラであり、上記除電針の出力時に、トナ
ーに逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかの画像形成装置。
【請求項５】上記転写ローラを上記逆極性の電圧印加
時に回転させることを特徴とする請求項４の画像形成装
置。