JP2003323062A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１、第２の帯電手段を用いて中間転写体上
の残留現像剤を像担持体に静電的に転写して中間転写体
をクリーニングする場合に、現像器内の現像剤の劣化に
拘わらず、第２の帯電手段から中間転写体へ転写された
現像剤がその後像担持体に転写されずに中間転写体上に
残ることにより、その後に形成される画像を乱すといっ
た不具合を防ぐことのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 交番電圧に直流電圧が重畳された電圧が
印加され、中間転写体９上に残留する残留現像剤を帯電
する第１の帯電手段２３と、所定の極性の直流電圧が印
加され、中間転写体９上に残留する現像剤を帯電する第
２の帯電手段２５と、を有する画像形成装置１００は、
第２の帯電手段２５に前記所定の極性と反対の極性の直
流電圧が印加されるとき、第１の帯電手段２３には、交
番電圧に直流電圧の重畳されたバイアスが印加される構
成とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いる、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特
に、中間転写体を用いる画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、多色画像の形成が可能な
カラーの画像形成装置としては、電子写真方式、熱転写
方式、インクジェット方式などの種々の方式が知られて
いる。これらのうち電子写真方式は、他の方式のものに
比べて画像形成速度、画質、静粛性などの点で優れてい
る。

【０００３】電子写真方式を採用する画像形成装置の中
でも更に種々の方式がある。例えば、像担持体である感
光体表面にカラー像（複数色のトナー像）を重ねた後に
記録材に一括転写して像形成を行う多重現像方式や、現
像−転写のサイクルを繰り返し行う多重転写方式、一旦
中間転写体上に各色のトナー像を順次一次転写した後、
このトナー像を記録材上に一括転写する中間転写方式な
どがある。これらのうち、特に中間転写方式のものは、
混色の虞がないこと、質や厚さの異なる様々な記録材の
使用が可能であることなどの利点を有する。

【０００４】図７に、中間転写方式の画像形成装置の一
例として、４色のフルカラーレーザービームプリンター
とされる画像形成装置２００の要部概略構成を示す。

【０００５】図７の画像形成装置２００においては、像
担持体であるドラム型の電子写真感光体（以下、「感光
ドラム」と呼ぶ。）１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１
方向）に沿って順に、帯電器２、レーザー光Ｌを感光ド
ラム１に照射する露光装置（露光手段）３、回転式現像
装置５０、中間転写体である中間転写ベルト９、及び感
光ドラムクリーナー１９が配置されている。

【０００６】本例では、感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１
方向に表面速度１１７ｍｍ／秒で回転駆動される、直径
４６．７ｍｍのドラム型とされ、その表面が帯電器２に
よって負極性に帯電される。

【０００７】帯電器２によって帯電された感光ドラム１
の表面の電位（以下、「帯電電位」という。）は、通
常、−４５０Ｖ〜−８００Ｖである。又、帯電器２に
は、感光ドラム１の帯電時に、帯電器電源１７により交
番電圧に直流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する。

【０００８】帯電された感光ドラム１の表面は、画像情
報に応じた露光手段３からのレーザ光Ｌにより露光さ
れ、静電潜像が形成される。ここで、露光手段３は、レ
ーザーなどの光源３ａ、ラスタスキャンを行うための６
面のポリゴンミラー３ｂ、結像のためのレンズ３ｃ、折
り返しミラー３ｄなどを備えている。

【０００９】回転式現像装置５０は、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色
のトナーを含む現像剤を収容し、各色の画像情報に従っ
て感光ドラム１に形成された静電潜像を現像するための
４つの現像器、イエロー現像器５Ｙ、マゼンタ現像器５
Ｍ、シアン現像器５Ｃ、ブラック現像器５Ｋを、回転可
能な現像器支持体であるロータリー２２内に有してい
る。そして、適時ロータリー２２を回転させることによ
り、所望の色用の現像器を感光ドラム１と対向する現像
位置に配置するようになっている。

【００１０】又、本例では、中間転写ベルト９は二本の
支持軸、つまり駆動ローラ１５及び二次転写対向ローラ
１２に支持されている。そして、駆動ローラ１５の図中
矢印Ｒ２方向の回転に伴い、中間転写ベルト９は図中矢
印Ｒ３方向に回転する。

【００１１】中間転写ベルト９としては、一例として、
厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の無端状の樹脂ベル
トを、カーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、その他の
導電性の充填材により体積抵抗率１０⁷〜１０¹¹Ω・ｃ
ｍ程度に抵抗調整したものを用いることができる。この
場合、樹脂ベルトの材質としては、例えば、ＰＶｄＦ
（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどを用い
ることができる。

【００１２】中間転写ベルト９を介して感光ドラム１と
対向する位置に、一次転写手段としての一次転写ローラ
１０が設けられており、この位置で、感光ドラム１と中
間転写ベルト９との当接部は一次転写ニップ部Ｎ１を形
成している。一次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９
の周回移動（回転）により従動回転する。本例では、一
次転写ローラ１０は、直径１２ｍｍとされる。一次転写
ローラ１０としては、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＣＲ、
ＮＢＲなどにカーボンなどの抵抗調整剤を加え、体積抵
抗率を調整した材料を用いることが一般的である。

【００１３】例えば、フルカラー画像を形成する場合に
ついて説明すると、先ず、第１色目として、色分解され
たイエロー色の画像情報に従って感光ドラム１に形成さ
れた静電潜像には、ロータリー２２に搭載されたイエロ
ー現像器５Ｙによって負極性に帯電されたイエローのト
ナーが付着され、イエロートナー像として現像される。

【００１４】そして、一次転写ローラ１０に、一次転写
電源２０から正極性の一次転写バイアスを印加すること
で、感光ドラム１上のイエロートナー像を一次転写ニッ
プ部Ｎ１を介して中間転写体９に一次転写させる。ここ
では、一例として、一次転写ローラ１０に印加する一次
転写バイアスは、＋５００Ｖの直流電圧を用いている。

【００１５】一次転写の後、感光ドラム１は、弾性体ブ
レードを有する感光ドラムクリーナー１９によって表面
の一次転写残トナーが除去される。又、一次転写後の感
光ドラム１を前露光ランプなどの除電手段により除電し
てもよい。

【００１６】引き続き、以上の帯電、露光、現像、一次
転写、クリーニング、除電の一連の画像形成プロセス
を、２色目〜４色目の画像情報についても同様に行う。
例えば、２色目としてマゼンタ現像器５Ｍ、３色目とし
てシアン現像器５Ｃ、４色目としてブラック現像器５Ｋ
に収納された各色のトナーにより、感光ドラム１への各
色のトナー像の形成を繰り返して行い、周回移動する中
間転写ベルト９上に４色のトナー像を重ねて一次転写す
る。本例では、１色目〜４色目まで全ての色のトナー像
に対して、＋５００Ｖの一次転写バイアスを一次転写ロ
ーラ１０に印加した。

【００１７】そして、図中矢印Ｒ４方向に回転する二次
転写手段としての二次転写ローラ１１に、二次転写電源
２１から二次転写バイアスを印加することで、中間転写
ベルト９上のトナー像を二次転写対向ローラ１２上の二
次転写ニップ部Ｎ２を介して記録材Ｐの表面に一括して
二次転写させる。本例では、二次転写ローラ１１はφ２
０ｍｍとされる。又、ここでは、一例として二次転写バ
イアスは＋１．５ＫＶの直流電圧を用いた。

【００１８】こうして表面に４色の未定着トナー像を担
持した記録材Ｐは、従来公知の定着器（図示せず）に搬
送され、ここで表面のトナー像が定着されて画像形成が
完了する。画像が定着された記録材Ｐは、その後装置外
に排出される。

【００１９】一方、二次転写が終了した後、記録材Ｐに
転写されずに中間転写ベルト９上に残ったトナー（以
下、「二次転写残トナー」と呼ぶ。）を中間転写ベルト
９から除去することで、中間転写ベルト９を繰り返し画
像形成に供する。

【００２０】二次転写残トナーを中間転写ベルト９から
除去する方法として、特開平１１−１６１０４３号公報
に記載されるように、二次転写残トナーを正極性に帯電
させて、感光ドラム１上に戻し、これを感光ドラムクリ
ーナ１９によって回収する方法がある。

【００２１】つまり、図７に示すように、二次転写ニッ
プ部Ｎ２よりも中間転写ベルト９の回転方向下流側で、
一次転写ニップ部Ｎ１よりも上流側において、二次転写
残トナー帯電ローラ（以下、「トナー帯電ローラ」と呼
ぶ。）２３が中間転写ベルト９に離接可能に配置されて
いる。このトナー帯電ローラ２３に、二次転写残トナー
帯電ローラ電源（以下、「トナー帯電電源」と呼ぶ。）
１３より、交番電圧に正極性の直流電圧を重畳したバイ
アスを印加して、二次転写残トナーを正極性に帯電させ
る。トナー帯電ローラ２３により、交番電圧に直流電界
を重畳したバイアスを印加することで、高温高湿環境下
など、二次転写残トナーに電荷を付与し難い環境におい
ても、十分な電荷を二次転写残トナーに付与することが
できる。

【００２２】トナー帯電ローラ２３は、中間転写ベルト
９に対して当接・離間を行う機構（図示せず）を有し、
二次転写残トナーを帯電させるときのみ中間転写ベルト
９に当接する。又、トナー帯電ローラ２３と中間転写ベ
ルト９とが当接するトナー帯電ローラ当接部Ｎ３の裏面
には、帯電効率を上げるために接地の対向電極が設けら
れている。本例では、二次転写対向ローラ１２がこの接
地の対向電極を兼ねる。

【００２３】こうしてトナー帯電ローラ２３により正極
性に帯電させたトナーを、最後に、一次転写ニップ部Ｎ
１にて感光ドラム１へ静電的に転写させ、中間転写ベル
ト９上の二次転写残トナーを除去する。尚、トナー帯電
ローラ２３により正極性に帯電された二次転写残トナー
が感光ドラム１へ転写されるとき、同時に、次のプリン
ト画像の１色目のイエロー画像を感光ドラム１から中間
転写ベルト９へ転写することも可能である。

【００２４】トナー帯電電源１３からトナー帯電ローラ
２３に印加するバイアスとしては、一例として、周波数
１ＫＨｚ、振幅２．４ＫＶ、矩形波の交番電圧に、＋１
ＫＶの直流電圧を重畳したバイアスを用いることができ
る。

【００２５】又、トナー帯電ローラ２３に対して交番電
圧に直流電界を重畳したバイアスを印加するときに発生
するトナー飛散を抑えるために、次のような別の従来例
がある。

【００２６】つまり、図７に示すように、中間転写ベル
ト９に沿ってトナー帯電ローラ２３と二次転写ローラ１
１との間に、二次転写残トナー帯電補助ローラ（以下、
「トナー帯電補助ローラ」と呼ぶ。）２５を設けたもの
がある。そして、このトナー帯電補助ローラ２５に、二
次転写残トナー帯電補助ローラ電源（以下、「トナー帯
電補助電源」と呼ぶ。）２７から直流バイアスを印加
し、この直流電圧によりトナー帯電ローラ２３に先立ち
二次転写残トナーを帯電する。図８は、従来のトナー帯
電補助ローラ２５を備える画像形成装置における、二次
転写残トナーの除去、回収動作のフローを示す。

【００２７】トナー帯電補助ローラ２５に印加する直流
電圧としては、一例として、＋１ＫＶを用いることがで
きる。又、トナー帯電補助ローラ２５も、トナー帯電補
助ローラ当接部Ｎ４において、中間転写ベルト９に対し
て離接可能な構成とされる。

【００２８】ここで、二次転写残トナーの飛散のメカニ
ズム、及びトナー帯電補助ローラ２５の作用について説
明する。

【００２９】二次転写残トナーは、トナー帯電ローラ２
３の近傍において、トナー帯電ローラ２３に印加された
バイアスの作る電界から静電力を受け、トナー帯電ロー
ラ２３と中間転写体ベル９との間隙で飛翔を繰り返す。
この飛翔の過程で、二次転写残トナーは正極性に帯電さ
れる。

【００３０】しかしながら、二次転写残トナーの中で特
に電荷量の低いトナー粒子は、飛翔を繰り返す中で、中
間転写ベルト９からトナー帯電ローラ２３に到達せず、
又中間転写ベルト９に戻ることもできない。従って、電
荷量の低いトナー粒子は、重力や中間転写ベルト９の回
転による空気の流れによって、浮遊、落下し、トナー飛
散が発生する。

【００３１】そこで、直流電圧の印加されるトナー帯電
補助ローラ２５を用いる。つまり、トナー帯電補助ロー
ラ２５により、トナー帯電ローラ２３による帯電に先立
って二次転写残トナーを正極性に帯電させる。これによ
り、トナー帯電ローラ当接部Ｎ３の近傍で飛散していた
電荷量の低いトナーに対して、飛散を発生しないための
十分な電荷量を付与することができる。そのため、トナ
ー飛散の発生を防ぐことが可能になる。

【００３２】ところで、二次転写残トナーの正極性への
帯電が完了した後、トナー帯電ローラ２３は中間転写ベ
ルト９より離間する。

【００３３】一方、二次転写残トナーの帯電終了後に、
トナー帯電補助ローラ２５には二次転写残トナーに含ま
れる負極性のトナーが静電的に付着する。この付着した
トナーを除去するために、トナー帯電補助ローラ２５を
中間転写ベルト９から離間させる前に、トナー帯電補助
ローラ２５には負極性の直流電圧のバイアスが印加され
る。トナー帯電補助ローラ２５に印加する負極性の直流
電圧としては、一例として、−１ＫＶを用いることがで
きる。

【００３４】こうしてトナー帯電補助ローラ２５から除
去されたトナーは、中間転写ベルト９上に転写される。
この中間転写ベルト９上に転写されたトナーが一次転写
ニップ部Ｎ１に達すると、一次転写ローラ１０には一次
転写電源２０から−１ＫＶの直流電圧が印加される。こ
れにより、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベル
ト９上に転写された負極性に帯電したトナーは、感光ド
ラム１へと転写される。そして、このトナーは引き続い
て感光ドラムクリーナー１９によって回収される。

【００３５】このように、従来、トナー帯電補助電源２
７及び一次転写電源２０は、それぞれトナー帯電補助ロ
ーラ２５、一次転写ローラ１０に正負両極性の直流電圧
を印加する電源と、それぞれの極性の直流電圧を切り替
えて印加するための切替手段を備えている。

【００３６】従来、上述のようにして中間転写ベルト９
に残った二次転写残トナーを除去し、感光ドラムクリー
ナー１９に回収する方法がある。斯かる方法によると、
廃トナーを一括して感光ドラムクリーナー１９に回収で
きる利点がある。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二次転写残トナーの除去、回収方法には次のような
問題点があった。

【００３８】つまり、本発明者らは、直流電圧の印加さ
れるトナー帯電補助ローラ２５を有する画像形成装置を
用いて鋭意実験研究を試みたところ、連続プリントによ
る現像器内トナーの劣化に伴い、トナー帯電補助ローラ
２５から除去されたトナーの一部が感光ドラム１へ転写
されずに中間転写ベルト９上に残留し、その後にプリン
トされる画像を乱す不具合が生じることがあることが分
かった。本発明は、上記のような問題点を解決するため
になされたものである。

【００３９】従って、本発明の目的は、交番電圧に直流
電圧が重畳されたバイアスが印加され、中間転写体上の
残留現像剤を帯電する第１の帯電手段と、直流電圧が印
加される第２の帯電手段と、を有し、第２の帯電手段に
付着した現像剤を中間転写体に転写する工程を含み、中
間転写体上の残留現像剤を除去、回収する画像形成装置
において、現像器内の現像剤の劣化に拘わらず、第２の
帯電手段から中間転写体へ転写された現像剤がその後像
担持体に転写されずに中間転写体上に残ることにより、
その後に形成される画像を乱すといった不具合を防ぐこ
とのできる画像形成装置を提供することである。

【００４０】

【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、
現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の現像
剤像像が第１の転写位置で静電的に転写される中間転写
体と、前記中間転写体上の現像剤像が記録材に第２の転
写位置で静電的に転写された後、交番電圧に直流電圧が
重畳された電圧が印加され、前記中間転写体上に残留す
る残留現像剤を帯電する第１の帯電手段と、前記第２の
転写位置と前記第１の帯電手段との間に位置し、所定の
極性の直流電圧が印加され、前記中間転写体上に残留す
る現像剤を帯電する第２の帯電手段と、を有し、前記残
留現像剤は前記第１の転写位置で前記中間転写体から前
記像担持体へ静電的に転写される画像形成装置におい
て、前記第２の帯電手段に前記所定の極性と反対の極性
の直流電圧が印加されるとき、前記第１の帯電手段に
は、交番電圧に直流電圧の重畳されたバイアスが印加さ
れることを特徴とする画像形成装置である。

【００４１】本発明の一実施態様によると、前記第２の
帯電手段に前記所定の極性と反対の極性の直流電圧が印
加されるとき、前記第１の帯電手段に印加されるバイア
スの直流電圧の極性は、前記第２の帯電手段に印加され
る直流電圧と同極性である。

【００４２】本発明の他の実施態様によると、前記第２
の帯電手段に前記所定の極性と反対の極性の直流電圧が
印加されるとき、前記第１の帯電手段に印加されるバイ
アスの直流電圧の極性は、前記第２の帯電手段に印加さ
れる直流電圧と反対の極性である。

【００４３】本発明の他の実施態様によると、前記第１
の転写位置にて、前記像担持体から前記中間転写体へ現
像剤像を静電的に転写すると同時に、前記中間転写体か
ら前記像担持体へ前記残留現像剤を静電的に転写する場
合、前記第２の帯電手段に前記所定の極性と反対の極性
の直流電圧が印加されるとき、前記第２の帯電手段は前
記中間転写体の非画像領域に接している。一実施態様で
は、前記中間転写体に残留する現像剤を帯電するときに
第１の帯電手段に印加される電圧と、前記第２の帯電手
段に前記所定の極性と反対の極性の直流電圧が印加され
るときに前記第１の帯電手段に印加される電圧とが異な
る。又、一実施態様では、前記第２の帯電手段に前記所
定の極性と反対の極性の直流電圧が印加されるときに前
記第１の帯電手段に印加されるバイアスの直流電圧を、
前記中間転写体に残留する現像剤を帯電するときに第１
の帯電手段に印加されるバイアスの直流電圧よりも高く
する。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００４５】実施例１ 本実施例において、本発明は、図７を参照して説明した
基本構成を有する電子写真方式のフルカラー画像形成装
置に適用される。本実施例では、特に、中間転写ベルト
９上の二次転写残トナーの除去、回収機構に特徴を有し
ている。従って、ここでは、図７の画像形成装置２００
と同一の構成、作用を有する要素には同一の符号を付
し、詳しい説明は省略する。

【００４６】図１は、本実施例の画像形成装置１００の
要部概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、現像
剤担持体としての感光ドラム１と、感光ドラム１上に形
成されたトナー像が第１の転写位置（一次転写ニップ
部）Ｎ１で静電的に転写される中間転写体としての中間
転写ベルト９と、中間転写ベルト９上のトナー像が記録
材Ｐに第２の転写位置（二次転写ニップ部）Ｎ２で静電
的に転写された後、交番電圧に直流電圧が重畳された電
圧が印加され、中間転写ベルト９上に残留する二次転写
残トナーを帯電させる第１の帯電手段としてのトナー帯
電ローラ２３と、第２の転写位置Ｎ２とトナー帯電ロー
ラ２３との間に位置し、所定の極性（本実施例では正極
性）の直流電圧が印加され、中間転写ベルト９上に残留
する二次転写残トナーを帯電させる第２の帯電手段とし
てのトナー帯電補助ローラ２５と、を有している。二次
転写残トナーは、第１の転写位置Ｎ１で中間転写ベルト
９から感光ドラム１へ静電的に転写される。

【００４７】そして、本実施例では、トナー帯電補助ロ
ーラ２５に上記所定の極性と反対の極性（本実施例では
負極性）の直流電圧が印加されるときに、トナー帯電ロ
ーラ２３には交番電圧に直流電圧が重畳された電圧が印
加されたバイアスが印加される。又、本実施例では、ト
ナー帯電補助ローラ２５に上記所定の極性と反対の極性
の直流電圧が印加されるときに、トナー帯電ローラ２３
に印加されるバイアスの直流電圧の極性は、トナー帯電
補助ローラ２５に印加される直流電圧と同極性である。

【００４８】これにより、トナー帯電補助ローラ２５か
ら中間転写ベルト９へ転写させたトナーに対して、交番
電圧に直流電圧を重畳したバイアスを印加したトナー帯
電ローラ２３で電荷を付与する。

【００４９】以下、本実施例における二次転写残トナー
の除去、回収方法をより詳しく説明する。図２は、本実
施例における二次転写残トナーの除去、回収動作のフロ
ーを示す。

【００５０】本実施例では、トナー帯電ローラ２３とし
ては、体積抵抗率１０⁹Ω・ｃｍのゴム部材を、φ６ｍ
ｍの芯金に対し厚さ６ｍｍにてローラ形状に成型した部
材を用いた。

【００５１】そして、二次転写ニップ部Ｎ２とトナー帯
電ローラ２３との間、中間転写ベルト９の回転方向にお
いてトナー帯電ローラ２３の手前に、トナー帯電補助ロ
ーラ２５を設ける。トナー帯電補助ローラ２５には、ト
ナー帯電補助電源２７により所定の直流電圧が印加され
る。

【００５２】又、中間転写ベルト９の裏面には帯電効率
を上げるために、接地の対向電極が設けられる。本実施
例では、二次転写対向ローラ１２が、この接地の対向電
極を兼ねる。

【００５３】図２に示すように、二次転写の終了した中
間転写ベルト９上に残留する二次転写残トナーには、＋
１ＫＶの直流電圧の印加されたトナー帯電補助ローラ２
５によって、正極性の電荷が付与される。続いて、二次
転写残トナーは、交番電圧に正極性の直流電圧を重畳し
たバイアスの印加されたトナー帯電ローラ２３によっ
て、更に正極性の電荷が付与される。本実施例では、二
次転写残トナーの帯電時には、周波数２ＫＨｚ、振幅
２．４ＫＶの正弦波に＋１ＫＶの直流電圧を重畳したバ
イアスを、トナー帯電電源１３よりトナー帯電ローラ２
３に印加する。

【００５４】二次転写残トナーがトナー帯電ローラ当接
部Ｎ３を通過した後、トナー帯電ローラ２３には、周波
数２ＫＨｚ、振幅２．４ＫＶの正弦波の交番電圧に、−
１ＫＶの直流電圧を重畳したバイアスを、トナー帯電電
源１３より印加する。又、同時に、トナー帯電補助ロー
ラ２５には−１ＫＶの直流電圧を、トナー帯電補助電源
２７から印加する。このとき、トナー帯電補助ローラ２
５に付着していたトナーは、トナー帯電補助ローラ２５
より負極性の電荷が与えられると共に、中間転写ベルト
９へ転写される。そして、トナー帯電補助ローラ当接部
Ｎ４にてトナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト
９に転写されたトナーは、トナー帯電ローラ当接部Ｎ３
を通過する際に、更に負極性の電荷が付与される。

【００５５】このように、本実施例では、トナー帯電補
助電源２７は、トナー帯電補助ローラ２５に正負両極性
の直流電圧を印加しうる電源と、それぞれの極性の直流
電圧を切り替えて印加するための切替手段を備えてい
る。更に、本実施例では、トナー帯電電源１３も、トナ
ー帯電ローラ２３に印加する交番電圧に重畳させる直流
電圧として、正負両極性の直流電圧を印加しうる電源
と、それぞれの極性の直流電圧を切り替えて印加するた
めの切替手段を備えている。

【００５６】続いて、上述のように、トナー帯電補助ロ
ーラ２５及びトナー帯電ローラ２３によって正極性に帯
電された二次転写残トナーは、トナー帯電ローラ当接部
Ｎ３を通過した後に一次転写ニップ部Ｎ１へ達する。二
次転写残トナーは、一次転写ニップ部Ｎ１において感光
ドラム１へ静電的に転写され、中間転写ベルト９より除
去される。このとき、感光ドラム９の表面は−５５０Ｖ
に均一に帯電されている。又、このとき、一次転写ロー
ラ１０には、一次転写電源２０より＋５００Ｖの直流電
圧が印加される。そして、感光ドラム１へ転写された二
次転写残トナーは、感光ドラムクリーナー１９に回収さ
れ、中間転写ベルト９上の二次転写残トナーの除去は完
了する。

【００５７】そして、引き続き、トナー帯電補助ローラ
２５から中間転写ベルト９へ転写され、トナー帯電ロー
ラ２３により負極性の電荷が付与されたトナーが、一次
転写ニップ部Ｎ１に達する。トナー帯電補助ローラ２５
から中間転写ベルト９に転写されたトナーは、一次転写
ニップ部Ｎ１において感光ドラム１へ静電的に転写さ
れ、中間転写ベルト９より除去される。このとき、感光
ドラム９の表面は−５５０Ｖに均一に帯電されている。
又、このとき、一次転写ローラ１０には、一次転写電源
２０より−５００Ｖの直流電圧が印加される。そして、
感光ドラム１へ転写された、トナー帯電補助ローラ２５
から中間転写ベルト９に転写されたトナーは、感光ドラ
ムクリーナー１９に回収され、中間転写ベルト９上の二
次転写残トナーの除去は完了する。

【００５８】このように、本実施例では、一次転写電源
２０は、一次転写ローラ１０に正負両極性の直流電圧を
印加する電源と、それぞれの極性の直流電圧を切り替え
て印加するための切替手段を備えている。

【００５９】本実施例では、トナー帯電補助ローラ２５
から中間転写ベルト９へ転写されたトナーを、交番電圧
に直流電圧が重畳されたバイアスの印加されるトナー帯
電ローラ２３により帯電することにより、現像器内のト
ナーの劣化に拘わらず、トナー帯電補助ローラ２５から
中間転写ベルト９へ転写されたトナーの全てを感光ドラ
ム１へ転写することが可能になり、その後にプリントさ
れるトナー像を乱す不具合の発生防止することができ
る。

【００６０】つまり、本発明者らの検討によれば、トナ
ー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト９へ転写され
たトナーの一部が中間転写ベルト９上に残留する原因、
及びトナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト９へ
転写されたトナーに対してトナー帯電ローラ２３から電
荷を付与する場合のトナー帯電ローラ２３の作用は、次
のように考えられる。

【００６１】二次転写残トナーの一部が付着したトナー
帯電補助ローラ２５に対して負極性の直流電圧を印加す
ると、付着しているトナーは中間転写ベルト９へ転移す
ると共に負電荷を付与される。しかしながら、本発明者
らの検討によれば、劣化によりトナーは帯電され難くな
る。このため、トナー帯電補助ローラ２５では、トナー
帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト９へと転写する
トナーに対して、一次転写ニップ部Ｎ１にて感光ドラム
１へ転写させるために十分な電荷を付与できなくなる。
故に、このトナーの一部は中間転写ベルト９上に残留し
てしまう。

【００６２】これに対して、本実施例のように、直流電
圧よりも帯電能力の勝る交番電圧に直流電圧を重畳した
バイアスの印加されたトナー帯電ローラ２３により、改
めて電荷を付与することによって、トナー帯電補助ロー
ラ２５から中間転写ベルト９へ転写されたトナーには、
一次転写ニップ部Ｎ１にて感光ドラム１へ転写させるた
めに十分な電荷が与えられる。従って、中間転写ベルト
９上に残留するトナーを無くすことができる。

【００６３】上述のトナー帯電ローラ２３、トナー帯電
補助ローラ２５の離接制御、及び各印加バイアスの極性
の切り替え、各印加バイアスの印加タイミングの制御
は、本実施例では、画像形成装置の動作を統括制御する
制御手段としての制御回路が行う。

【００６４】以上、本実施例によれば、トナー帯電補助
ローラ２５から中間転写ベルト９へ転写されたトナーに
対し、交番電圧に直流電圧の重畳されたバイアスの印加
されたトナー帯電ローラ２３によって電荷を付与するこ
とにより、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベル
ト９へ転写されたトナーの全てを感光ドラム１へ転写す
ることができた。従って、現像器内のトナーの劣化に拘
わらず、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト
９に転写されたトナーが感光ドラム１に転写されずに中
間転写ベルト９上に残ることにより、その後に形成され
る画像を乱すといった不具合を防ぐことができる。

【００６５】実施例２ 次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
において、本発明は、実施例１と同様に、図７を参照し
て説明した基本構成を有する画像形成装置に適用され
る。

【００６６】図３は、本実施例の画像形成装置１１０の
要部概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、実施
例１と同様、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベ
ルト９へ転写させたトナーに対し、交番電圧に直流電圧
を重畳したバイアスを印加したトナー帯電ローラ２３に
て電荷を付与する構成とされる。

【００６７】そして、本実施例においては、中間転写ベ
ルト９上の二次転写残トナーを帯電させる際の所定の極
性と反対の極性（本実施例では負極性）の直流電圧がト
ナー帯電補助ローラ２５に印加されるときに、トナー帯
電ローラ２３に印加されるバイアスの直流電圧の極性
は、トナー帯電補助ローラ２５に印加される直流電圧と
反対の極性（本実施例では正極性）とされる。

【００６８】以下、本実施例における二次転写トナーの
除去、回収方法をより詳しく説明する。図４は、本実施
例における二次転写トナーの除去、回収動作のフローを
示す。

【００６９】図４に示すように、本実施例では、実施例
１と同様に二次転写残トナー帯電補助ローラに−１ＫＶ
の直流電圧を印加して、トナー帯電補助ローラ２５に付
着したトナーを中間転写ベルト９へ転写する。そして、
中間転写ベルト９上に転写されたトナーは、交番電圧
（周波数１ＫＨｚ、振幅２．４ＫＶ、矩形波）に正極性
の直流電圧（＋１ＫＶ）を重畳したバイアスの印加され
たトナー帯電ローラ２３によって、正極性に帯電され
る。そして、この中間転写ベルト９上のトナーが一次転
写ニップ部Ｎ１に達したとき、一次転写ローラ１０に
は、一次転写電源２０より正極性の直流電圧（＋５００
Ｖ）を印加する。続いて、中間転写ベルト９上のトナー
は感光ドラム１へ転写され、感光ドラムクリーナー１９
に回収される。

【００７０】本実施例のように、トナー帯電補助ローラ
２５から中間転写ベルト９へ転写されたトナーをトナー
帯電ローラ２３により正極性に帯電した場合において
も、トナー帯電ローラ２３に交番電圧に直流電圧の重畳
されたバイアスを印加して、十分な電荷量を付与するこ
とで、現像器内のトナーの劣化に拘わらず、中間転写ベ
ルト９上の全てのトナーを感光ドラム１へ転写すること
が可能になり、その後にプリントされる画像を乱す不具
合を防止することができる。

【００７１】又、本実施例では、トナー帯電補助ローラ
２５から中間転写ベルト９へ転写されたトナーを感光ド
ラム１へ更に転写する際、一次転写ローラ１０には正極
性の直流電圧が印加されるため、負極性の直流電圧を印
加する電源が不要になり、一次転写電源２０の構成の簡
素化が可能になる。

【００７２】ところで、この場合、トナー帯電補助ロー
ラ２５から中間転写ベルト９へ転写されたトナーは負極
性であるため、トナー帯電ローラ２３にトナーが静電的
に付着することが懸念されるが、トナー帯電ローラ２３
に印加される交番電圧の作用により、トナーはトナー帯
電ローラ２３と中間転写ベルト９との間隙を往復運動す
るため、トナーがトナー帯電ローラ２３に付着すること
はない。

【００７３】以上、本実施例によれば、現像器内のトナ
ーの劣化に拘わらず、トナー帯電補助ローラ２５から中
間転写ベルト９に転写されたトナーが感光ドラム１に転
写されずに中間転写ベルト９上に残ることにより、その
後に形成される画像を乱すといった不具合を防ぐことが
できる。

【００７４】実施例３ 次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実
施例において、本発明は、実施例１、２と同様に、図７
参照して説明した基本構成を有する画像形成装置に適用
される。

【００７５】図５は、本実施例の画像形成装置１２０の
要部概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、実施
例１及び２と同様、トナー帯電補助ローラ２５から中間
転写ベルト９へ転写させたトナーに対し、交番電圧に直
流電圧を重畳したバイアスを印加したトナー帯電ローラ
２３により電荷を付与する構成とされる。

【００７６】本実施例では、感光ドラム１から中間転写
ベルト９へのトナー像の一次転写と、中間転写ベルト９
上の二次転写残トナーのクリーニングとを同時に行う。
そして、この場合、中間転写ベルト９上の二次転写残ト
ナーを帯電させる際の所定の極性と反対の極性（本実施
例では負極性）の直流電圧がトナー帯電補助ローラ２５
に印加されるときに、トナー帯電補助ローラ２５は中間
転写ベルト９の非画像領域に接しているようにする。

【００７７】以下、本実施例における二次転写残トナー
の除去、回収方法をより詳しく説明する。図６は、本実
施例における二次転写トナーの除去、回収動作のフロー
を示す。

【００７８】本実施例では、交番電圧に正極性の直流電
圧が重畳されたバイアスが印加されたトナー帯電ローラ
２３、及び正極性の直流電圧の印加されたトナー帯電補
助ローラ２５によって正極性に帯電された二次転写残ト
ナーを、中間転写ベルト９から感光ドラム１へ転写する
とき、同時に、次のプリント画像の１色目イエロー画像
を感光ドラム１から中間転写ベルト９へ転写する（以
下、この工程を「転写同時クリーニング」と呼ぶ。）。

【００７９】このとき、図６に示すように、本実施例で
はトナー帯電ローラ２３には、周波数１ＫＨｚ、振幅
２．４ＫＶの矩形波に＋８００Ｖの直流電圧を重畳した
バイアスを印加し、トナー帯電補助ローラ２５には＋１
ＫＶの直流電圧を印加する。

【００８０】又、トナー帯電補助ローラ２５に付着した
トナーは、実施例２と同様、トナー帯電補助ローラ２５
に直流電圧（−１ＫＶ）を印加することで、中間転写ベ
ルト９上に転写させる。ここで、トナー帯電補助ローラ
２５に付着したトナーは、中間転写ベルト９上にて、次
の画像のプリントに用いられない場所である、所謂、非
画像領域に転写させる。

【００８１】続いて、トナー帯電補助ローラ２５から中
間転写ベルト９へ転写されたトナーは、交番電圧（周波
数１ＫＨｚ、振幅２．４ＫＶの矩形波）に正極性の直流
電圧（＋１ＫＶ）を重畳したバイアスが印加されたトナ
ー帯電ローラ２３によって正極性に帯電される。そし
て、この正極性に帯電されたトナーを、一次転写ニップ
部Ｎ１にて感光ドラム１へ転写させた後、感光ドラムク
リーナー１９に回収する。

【００８２】本実施例では、トナー帯電補助ローラ２５
から中間転写ベルト９へ転写されたトナーをトナー帯電
ローラ２３にて正極性に帯電させる際にトナー帯電ロー
ラ２３に印加するバイアスの直流電圧Ｖ２（＋１ＫＶ）
は、二次転写残トナーを正極性に帯電させる際に印加す
るバイアスの直流電圧Ｖ１（＋８００Ｖ）に比べて高く
なっている。

【００８３】上述の構成とすることにより、転写同時ク
リーニングを行う場合、中間転写ベルト９上の二次転写
残トナー、及びトナー帯電補助ローラ２５から中間転写
ベルト９へ転写されたトナーを感光ドラム１へ適切に転
写させることができる。つまり、転写同時クリーニング
を行う場合、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベ
ルト９へ転写されたトナーを帯電させる際に、トナー帯
電ローラ２３に印加するバイアスの直流電圧Ｖ２を、中
間転写ベルト９上の二次転写残トナーを正極性に帯電す
る際に印加するバイアスの直流電圧Ｖ１に比べて高くす
ると共に、トナー帯電補助ローラ２５に付着したトナー
を、中間転写ベルト９上の非画像領域に転写させる必要
がある。以下に、理由を述べる。

【００８４】トナー帯電ローラ２３に印加するバイアス
の直流電圧を高く設定し、より多くの電荷をトナーへ付
与すると、中間転写ベルト９上のトナーは感光ドラム１
へ転写し易くなる。しかしながら、転写同時クリーニン
グを行う場合、二次転写残トナーに過剰の電荷を与える
と、感光ドラム１上に担持されているトナー像の一部が
中間転写ベルト９へ転写されず、画像が欠落してしま
う。

【００８５】一方、低温低湿環境下などにおいて記録材
Ｐの抵抗が上昇し、二次転写ローラ１１から記録材Ｐに
対して十分な電流が流れなくなると、二次転写残トナー
に含まれる負極性のトナー量が増加し、正極性の直流電
圧を印加する際に二次転写残トナー帯電補助ローラ２５
に付着するトナー量は増加する。

【００８６】このとき、トナー帯電補助ローラ２５から
中間転写ベルト９へ転写される負極性のトナーの中間転
写ベルト９上における単位面積当たりの量は、正極性の
二次転写残トナーの中間転写ベルト９上における単位面
積当たりのトナー量を大きく上回る場合がある。そし
て、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト９へ
転写された負極性のトナーを全て感光ドラム１へ転写さ
せるためには、このトナーを帯電させるときにトナー帯
電ローラ２３に印加するバイアスの直流電圧は、はじめ
に中間転写ベルト９上の二次転写残トナーを正極性に帯
電する際にトナー帯電ローラ２３に印加するバイアスの
正極性の直流電圧に比べて、高い電圧が必要になる。

【００８７】以上のような条件の下、はじめに中間転写
ベルト９上の二次転写残トナーを正極性に帯電する際
に、トナー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト９へ
転写されたトナーを帯電する際のバイアス、即ち、直流
電圧が高いバイアスをトナー帯電ローラ２３に印加する
と、画像の欠落が生じてしまう。

【００８８】故に、トナー帯電ローラ２３により、トナ
ー帯電補助ローラ２５から中間転写ベルト９に転写され
たトナーを正極性に帯電させる際にトナー帯電ローラ２
３に印加するバイアスの直流電圧Ｖ２を、二次転写残ト
ナーを正極性に帯電する際に印加するバイアスの直流電
圧Ｖ１に比べて高くする必要がある。

【００８９】又、トナー帯電補助ローラ２５から中間転
写ベルト９へ転写されたトナーには、トナー帯電ローラ
２３から交番電圧に高い直流電圧が重畳されたバイアス
が印加されるため、一部のトナーは過剰に帯電されてい
る。従って、次のプリントに用いられる中間転写ベルト
９の部分にトナー帯電補助ローラ２５に付着したトナー
を転写し、転写同時クリーニングを行うと、次の画像が
欠落してしまう。故に、トナー帯電補助ローラ２５に付
着したトナーは、中間転写ベルト９上の非画像領域に転
写する必要がある。

【００９０】以上、本実施例によれば、転写同時クリー
ニングを行う画像形成装置においても、トナー帯電補助
ローラ２５から中間転写ベルト９に転写されたトナーに
対して、交番電圧に直流電圧を重畳したバイアスの印加
されたトナー帯電ローラ２３にて正極性の電荷を付与す
ることにより、全てのトナーを感光ドラムへ１へ転写す
ることが可能になり、その後にプリントされる画像を乱
す不具合を防ぐことができた。又、本実施例では、トナ
ー帯電補助ローラ２５に付着したトナーを、中間転写ベ
ルト９上の非画像領域に転写することにより、次の画像
の欠落を防ぐこともできる。

【００９１】尚、上記各実施例では、中間転写体として
ベルト形状の部材を例に挙げ説明を行ったが、中間転写
体の形状はベルトに限定されることなく、ドラム形状の
部材であっても、同様の作用効果を得ることができる。

【００９２】又、上記各実施例では、現像剤は主に負帯
電性のトナーを備えているとして説明したが、本発明は
これに限定されるものではない、トナーが主に正帯電性
のトナーを備えている場合、実質的に、上記各実施例に
おいてトナー帯電ローラ２３、トナー帯電補助ローラ２
５、一次帯電ローラ１０に各段階で印加した直流電圧の
極性を逆極性にすればよい。当業者は、上記各実施例の
説明から、いずれの帯電性を有するトナーを用いる場合
にも、本発明を容易に適合させることができる。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤像を担持する像担持体と、像担持体上の現像剤像
が第１の転写位置で静電的に転写される中間転写体と、
中間転写体上の現像剤像が記録材に第２の転写位置で静
電的に転写された後、交番電圧に直流電圧が重畳された
電圧が印加され、中間転写体上に残留する残留現像剤を
帯電する第１の帯電手段と、第２の転写位置と第１の帯
電手段との間に位置し、所定の極性の直流電圧が印加さ
れ、中間転写体上に残留する現像剤を帯電する第２の帯
電手段と、を有し、残留現像剤は第１の転写位置で中間
転写体から像担持体へ静電的に転写される画像形成装置
において、第２の帯電手段に所定の極性と反対の極性の
直流電圧が印加されるとき、第１の帯電手段には、交番
電圧に直流電圧の重畳されたバイアスが印加される構成
とされるので、現像器内の現像剤の劣化に拘わらず、第
２の帯電手段から中間転写体へ転写された現像剤がその
後像担持体に転写されずに中間転写体上に残ることによ
り、その後に形成される画像を乱すといった不具合を防
ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の要部概
略構成を示す模式図である。

【図２】図１の画像形成装置による二次転写残トナーの
除去、回収動作のフロー図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の要部
概略構成を示す模式図である。

【図４】図３の画像形成装置による二次転写残トナーの
除去、回収動作のフロー図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置の更に多の実施例の
要部概略構成を示す模式図である。

【図６】図５の画像形成装置による二次転写残トナーの
除去、回収動作のフロー図である。

【図７】従来の画像形成装置の一例の要部概略構成を示
す模式図である。

【図８】図７に示す従来の画像形成装置における二次転
写残トナーの除去、回収動作のフロー図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体、電子写真感光体） ９ 中間転写ベルト（中間転写体） １０ 一次転写ローラ（一次転写手段） １１ 二次転写ローラ（二次転写手段） ２３ 二次転写残トナー帯電ローラ（第１の帯電手
段） ２５ 二次転写残トナー帯電補助ローラ（第２の帯電
手段） １３ 二次転写残トナー帯電ローラ電源 ２７ 二次転写残トナー帯電補助ローラ電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DC04 DE07 EA09 EB06 EC20 ED15 ED24 EE07 EF09 2H200 FA08 FA18 GA23 GA34 GA47 GB12 GB25 GB32 HA03 HB12 HB22 HB45 HB46 HB48 JA02 JA25 JA28 JC04 LA24 LB03 LB08 LB15 LB18 LB33 LB35 LB36 LB38 LB39 MA03 MA14 MA20 MB04 NA02 NA06 NA09 PA03 PA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤像を担持する像担持体と、前記像
   担持体上の現像剤像が第１の転写位置で静電的に転写さ
   れる中間転写体と、前記中間転写体上の現像剤像が記録
   材に第２の転写位置で静電的に転写された後、交番電圧
   に直流電圧が重畳された電圧が印加され、前記中間転写
   体上に残留する残留現像剤を帯電する第１の帯電手段
   と、前記第２の転写位置と前記第１の帯電手段との間に
   位置し、所定の極性の直流電圧が印加され、前記中間転
   写体上に残留する現像剤を帯電する第２の帯電手段と、
   を有し、前記残留現像剤は前記第１の転写位置で前記中
   間転写体から前記像担持体へ静電的に転写される画像形
   成装置において、前記第２の帯電手段に前記所定の極性
   と反対の極性の直流電圧が印加されるとき、前記第１の
   帯電手段には、交番電圧に直流電圧の重畳されたバイア
   スが印加されることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第２の帯電手段に前記所定の極性と
   反対の極性の直流電圧が印加されるとき、前記第１の帯
   電手段に印加されるバイアスの直流電圧の極性は、前記
   第２の帯電手段に印加される直流電圧と同極性であるこ
   とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第２の帯電手段に前記所定の極性と
   反対の極性の直流電圧が印加されるとき、前記第１の帯
   電手段に印加されるバイアスの直流電圧の極性は、前記
   第２の帯電手段に印加される直流電圧と反対の極性であ
   ることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記第１の転写位置にて、前記像担持体
   から前記中間転写体へ現像剤像を静電的に転写すると同
   時に、前記中間転写体から前記像担持体へ前記残留現像
   剤を静電的に転写する場合、前記第２の帯電手段に前記
   所定の極性と反対の極性の直流電圧が印加されるとき、
   前記第２の帯電手段は前記中間転写体の非画像領域に接
   していることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 前記中間転写体に残留する現像剤を帯電
   するときに第１の帯電手段に印加される電圧と、前記第
   ２の帯電手段に前記所定の極性と反対の極性の直流電圧
   が印加されるときに前記第１の帯電手段に印加される電
   圧とが異なることを特徴とする請求項４の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記第２の帯電手段に前記所定の極性と
   反対の極性の直流電圧が印加されるときに前記第１の帯
   電手段に印加されるバイアスの直流電圧は、前記中間転
   写体に残留する現像剤を帯電するときに第１の帯電手段
   に印加されるバイアスの直流電圧よりも高いことを特徴
   とする請求項５の画像形成装置。