JP3494627B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3494627B2
JP3494627B2 JP2001079278A JP2001079278A JP3494627B2 JP 3494627 B2 JP3494627 B2 JP 3494627B2 JP 2001079278 A JP2001079278 A JP 2001079278A JP 2001079278 A JP2001079278 A JP 2001079278A JP 3494627 B2 JP3494627 B2 JP 3494627B2
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JP
Japan
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image
transfer belt
transfer
toner
forming
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茂 藤原
雅司 高橋
晴彦 石田
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Toshiba Corp
Toshiba TEC Corp
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Toshiba Corp
Toshiba TEC Corp
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Publication date
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ファクシミリ等の画像形成装置、特に複数色の現像剤像
を多重転写してカラーの画像形成を行なうのに好適な画
像形成装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、フルカラー画像を用紙に形成する
方法としては、電子写真法による像担持体である感光体
上へのトナー像の形成と、このトナー像の用紙へ転写と
を所定の色順に従って順次行なう方法が実用化されてい
る。 【0003】この方法を用いる画像形成装置としては例
えば、特公昭63−34467号に開示されるものがあ
る。この装置ではプラスチック等の電荷保持可能な絶縁
シートからなる転写ドラムに用紙を保持させて感光体に
搬送し、転写ドラムの裏面を例えば、非接触型のコロナ
帯電器により高電圧を印加する。この電圧印加により転
写ドラムの裏面側が帯電されて静電界が形成され、所定
の極性に帯電した感光体上のトナー像を用紙に転写させ
る。この転写を所定の色に応じて転写ドラムを複数回回
転させることにより画像形成を終える。 【0004】また、上記方法を用いる画像形成装置とし
ては特開昭55−74037号に開示されるものがあ
る。この装置は、複数の感光体を備え、プラスチック等
の電荷保持可能な絶縁シートからなる転写ベルトに用紙
を保持させて前記複数の感光体に順次搬送する。この搬
送時に、各感光体に対向する転写ベルトの裏面側を例え
ば、非接触型のコロナ帯電器により高電圧を印加する。
この電圧印加により転写ベルトが帯電されて静電界が形
成され、所定の極性に帯電した複数の感光体上のトナー
像が1回の用紙搬送で順次用紙に転写されて多色画像が
形成される。 【0005】また、単色画像を形成する場合には、複数
の感光体のうちの一つの感光体のみにトナー像を形成
し、このトナー像を用紙に転写させる。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、転写ベルトに対し、複数の感光体の全てを常
に接触させていたため、単色画像形成時においても、多
色画像形成時と同様に、複数の感光体の全てを回転させ
なければ用紙を搬送することができないものとなってい
る。 【0007】このため、単色画像形成時には使用する必
要のない多色画像形成用の感光体までもが転写ベルトと
摺動することになり、その寿命が短くなるという不都合
があった。 【0008】また、単色画像形成時においても、複数の
感光体の全てを回転させるため、単色画像形成には用い
る必要のないトナーも回転する感光体と摺動することに
より、トナーの寿命も短くなるという不都合があった。 【0009】そこで、本発明は単色画像形成時には転写
材搬送手段を複数の像担持体のうちの一つの像担持体の
みに接触させて他の多色画像形成用の像担持体からは離
間させることにより、単色画像形成に不要な多色画像形
成用の像担持体の回転を停止させても転写材の搬送に支
障を来たすことのないようにして、像担持体及び現像剤
の寿命を延ばすことができるようにした画像形成装置を
提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載のものは、多色画像形成及び単色画像
形成を選択的に実行する画像形成装置において、所定間
隔を存して配設され像担持体に異なる色の現像剤像を形
成する複数の像形成手段と、これら複数の像形成手段に
より現像剤像が形成される前記複数の像担持体に対し順
次、転写材を担持して搬送する転写材搬送手段と、この
転写材搬送手段を介して前記像担持体に対向配置された
複数の給電部材と、これら給電部材にバイアス電圧を印
加することにより、前記像担持体上の現像剤像を前記転
写材に転写させるバイアス電圧印加手段と、前記転写材
搬送手段を前記多色画像形成時には付勢部材の付勢力に
よって前記複数の像担持体の全てに接触する第1の位置
移動させ、単色画像形成時には前記複数の像担持体の
うちの一つ像担持体のみに接触して他の多色画像形成用
の像担持体からは離間する第2の位置へ前記付勢部材の
付勢力に抗して移動させる駆動手段とを具備する。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、本発明を図1〜図7に示す
一実施例を参照して説明する。 【0012】図1は、本発明の画像形成装置を示す概略
的構成図である。 【0013】この画像形成装置は各色に対応した像形成
手段としての複数のプロセスユニット1a〜1dを有
し、これらプロセスユニット1a〜1d内の各感光体ド
ラム10a〜10d上に形成されたトナー像(現像剤
像)を1回の紙通しで、順次、転写材としての用紙Pに
多重転写する。したがって、遅いプロセス・スピードで
も高速でカラー画像形成ができるようになっている。 【0014】同図において、転写材搬送手段としての転
写ベルト17は一対の保持ローラ20、21間に掛け渡
されて図示矢印方向に回転駆動されるようになってい
る。 【0015】前記転写ベルト17の上部側の平坦部に
は、上記4個のプロセス・ユニット1a、1b、1c、
1dが転写ベルト17の走行方向に所定間隔を存して順
次配置されている。上記プロセスユニット1aはイエロ
ー、プロセスユニット1bはマゼンダ、プロセスユニッ
ト1cはシアン、プロセスユニット1dは黒の各色のト
ナー像を形成するものである。 【0016】上記4個のプロセス・ユニット1a、1
b、1c、1dは最後段のプロセス・ユニット1dのク
リーナ14d(除去手段)以外、共通部品から構成され
ている。すなわち、表面に感光体層を有し図示する矢印
方向に回転する感光体ドラム10a、10b、10c、
10dを具備し、これら感光体ドラム10a、10b、
10c、10dの周囲部には、オゾンレスの帯電器であ
る帯電ローラ11a、11b、11c、11d、感光体
ドラム10a、10b、10c、10dにレーザ・ビー
ム12a、12b、12c、12dを照射するレーザ光
学系16a、16b、16c、16d、非磁性一成分型
の現像器13a、13b、13c、13d、ブレードを
用いたクリーナ(除去手段)14a、14b、14c、
14d、および除電ランプ15a、15b、15c、1
5dが配置されている。前記現像器13a、13b、1
3c、13dは各々ブラック、イエロー、マゼンダ、シ
アンの非磁性トナー(現像剤)が収容されている。最後
段のプロセス・ユニット1dのクリーナ14dは他のプ
ロセス・ユニット1a、1b、1cのクリーナ14a、
14b、14cよりも回収トナーの収容容積が大きくさ
れており、約4倍の収容容積になっている。 【0017】また、上記4個のプロセス・ユニット1
a、1b、1c、1dはそれぞれ感光体ドラム10a〜
10d、帯電ローラ11a〜11d、現像器13a〜1
3d、クリーナ14a〜14d、除電ランプ15a〜1
5dを一体的に組み込み、各々とも所定の印字枚数に達
するとユニット交換される。 【0018】一方、上記転写ベルト17の内側には、各
プロセス・ユニット1a、1b、1c、1dに対応して
転写手段を構成する4個の給電ローラ(給電部材)19
a、19b、19c、19dが配設されている。これら
4個の給電ローラ19a、19b、19c、19dは転
写ベルト17の裏面側に当接して転写ベルト17の表面
側を4個の感光体ドラム10a、10b、10c、10
dに接触させるとともに、転写ベルト17の走行に伴っ
て従動回転するようになっている。 【0019】上記各給電ローラ19a、19b、19
c、19dは接触部分である転写部において、転写ベル
ト17に転写バイアス電圧を印加するものである。 【0020】前記給電ローラ19a、19b、19c、
19dは、図2に示すように、芯金32と、この芯金3
2の外周に設けられ導電性発砲ウレタンからなる弾性層
33dとを有し、上記芯金32にはバイアス電圧印加手
段としてのバイアス電源34が接続されている。 【0021】また、上記転写ベルト17の上流側の保持
ローラ20の近傍には、転写ベルト17上に付着したト
ナーを所定の極性に揃えて帯電させる現像剤帯電手段と
してのトナー帯電ブラシ35が設けられている。このト
ナー帯電ブラシ35は上記転写ベルト17の表面に接触
されている。 【0022】また、上記転写ベルト17の上流方向側に
は、転写材としての用紙Pを収容する給紙カセット24
が設けられ、この給紙カセット24には用紙Pを1枚ず
つピックアップするピックアップローラ23が回転自在
に設けられている。このピックアップローラ23により
取り出された用紙Pの搬送方向で、転写ベルト17の用
紙搬入側には上ローラ22a及び下ローラ22bからな
るレジストローラ対22が回転自在に設けられている。
このレジストローラ対22は搬送される用紙Pを感光体
ドラム10a、10b、10c、10dに形成されたト
ナー像の先端が用紙Pの先端にくるようにタイミングを
とって転写ベルト17へ送り出す。 【0023】また、上記転写ベルト17の下流方向側に
はヒートローラ型の定着器25が設けられ、この定着器
25で用紙Pが加熱加圧されることにより、そのトナー
像が定着される。この定着後、用紙Pは排紙トレイ26
に排紙される。 【0024】上記転写ベルト17は厚さ140μmのカ
ーボンが均一に分散されたポリカーボネイトにより構成
され、その厚さ方向1cm2 当たりの電気抵抗値は109
Ωになっている。 【0025】ところで、上記転写ベルト17にバイアス
電圧を印加して転写電界を形成するこの装置において
は、転写ベルト17の電気抵抗値は転写特性に重要な影
響を及ぼす。転写ベルト17の厚さ方向1cm2 当たりの
電気抵抗値が106 Ω以下になると、転写ベルト17か
ら用紙Pに電荷が付与され、さらに、この電荷が感光体
上のトナー像に付与されてトナー像の帯電極性が逆極性
になってしまうため転写効率が低下するので好ましくな
い。 【0026】また、転写ベルト17の厚さ方向1cm2 当
たりの電気抵抗値が1012Ω以上になると、十分な転写
電界を得るために高い転写バイアス電圧がいるととも
に、転写後に感光体ドラム10a〜10dから用紙Pが
剥がれる時に剥離放電が生じてトナー像の帯電極性が逆
極性になって転写効率が低下するので好ましくない。 【0027】一方、本装置は、黒のみの単色画像形成を
行なう黒印字モードと、カラーの画像形成を行なうカラ
ー印字モードとを有し、黒印字モードもしくはウォーミ
ングアップ時、あるいは、印字終後において最後の黒の
プロセス・ユニット1dの感光体ドラム10d以外の感
光体ドラム10a、10b、10cと転写ベルト17と
は図7に示す様に、非接触に維持されるようになってい
る。 【0028】図7において、非接触時は転写ベルト17
の上流側の保持ローラ20を下方に移動させて転写ベル
ト17を傾斜させている。 【0029】また、カラー印字モードの時は、転写ベル
ト17は水平状態になるように移動され、4個の感光体
ドラム10a、10b、10c、10dとも転写ベルト
17に接触する。 【0030】 上記転写ベルト17は図12に示すよう
なベルトユニットフレ−ム61により保持されている。
このベルトユニットフレ−ム61の下面側にはそれぞれ
2つの付勢手段としての給紙側圧縮スプリング62,6
2と、排出側圧縮スプリング63,63が配設されてい
て常時上方に付勢されている。この付勢により、転写ベ
ルト17の中途部がカラ−画像に対応した色の画像形成
を行う画像形成手段100a,100b,100c,1
00dに接触する位置に付勢された状態になっている。 【0031】また、上記ベルトユニットフレ−ム61の
一端部側の下面側には切起片からなるア−ム64が設け
られており、このア−ム64には駆動手段としてのソレ
ノイド65が接続されている。 【0032】前記ソレノイド65の励磁により、給紙側
圧縮スプリング62,62の付勢力に抗してベルトユニ
ットフレ−ム61を下方に傾斜させ、転写ベルト17を
感光体ドラム10d以外の感光体ドラム10a、10
b、10cから離間する第2の位置に移動させるように
なっている。 【0033】また、前記ソレノイド65の消磁により、
給紙側圧縮スプリング62,62の付勢力によって上記
ベルトユニットフレ−ム61を水平状態になるように上
昇させ、転写ベルト17を4個の感光体ドラム10a、
10b、10c、10dすべてに接触する第1の位置に
移動させるようになっている。 【0034】次に、最後段のプロセス・ユニットを例に
して黒印字モードにおける画像形成のプロセスについて
説明する。 【0035】この黒印字モード時には、最後段の黒のプ
ロセス・ユニット1dの感光体ドラム10d以外の感光
体ドラム10a、10b、10cが転写ベルト17に対
し、非接触の状態になっている。 【0036】図2に示す様に、基体30d上に有機光導
電層31dを有する感光体ドラム10dの表面は、帯電
ローラ11dによって例えば−500Vに一様に帯電さ
れる。そして、レーザ光学系16dから画像変調されて
照射されるレーザ・ビーム12dによって感光体ドラム
10d上の帯電電荷は部分的に消去され静電潜像が形成
される。この静電潜像は現像器13dによりマイナス極
性に帯電した黒トナーによって反転現象、すなわち、レ
ーザ・ビーム12dが照射されて帯電電荷が消去された
部分に黒トナーが付着して感光体ドラム10d上にトナ
ー像Tが形成される。感光体ドラム10d上に形成され
たトナー像Tは転写部において、転写ベルト17に担持
された用紙Pと同じ速度で移動しつつ接触する。また、
このとき、給電ローラ19dにバイアス電源34からバ
イアス電圧が印加され、転写ベルト17は給電ローラ1
9dから、トナー像Tと逆極性のバイアス電圧、例えば
+1100Vの電圧が印加されてトナー像Tは用紙Pに
転写される。トナー像Tが形成された用紙Pは転写ベル
ト17から定着器25へ送られて加熱加圧され、この結
果、トナー像Tは用紙P上に定着される。他方、転写後
において、感光体ドラム10d上に残存したトナーはク
リーナ14dで除去回収され、感光体ドラム10dは除
電ランプ15dで除電されて次の画像形成に使用され
る。 【0037】一方、カラー印字モード時は4個の感光体
ドラム10a、10b、10c、10dがすべて転写ベ
ルト17に接触した状態になっていて、感光体ドラム1
0a〜10dの表面は、帯電ローラ11a〜11dによ
って例えば−500Vに一様に帯電される。そして、レ
ーザ光学系16a〜16dから画像変調されて照射され
るレーザ・ビーム12a〜12dによって感光体ドラム
10a〜10d上の帯電電荷は部分的に消去されそれぞ
れ静電潜像が形成される。これら静電潜像は現像器13
a〜13dによりマイナス極性に帯電した各色のトナー
によって反転現象すなわち、レーザ・ビーム12a〜1
2dが照射されて帯電電荷が消去された部分に各色のト
ナーが付着して感光体ドラム10a〜10d上に各色の
トナー像Tが形成される。これらのトナー像は転写ベル
ト17に担持されて搬送される用紙Pに感光体ドラム1
0a、10b、10c、10dの順で順次、多重転写が
行なわれる。このように多重転写された用紙Pは転写ベ
ルト17から定着器25へ送られて加熱加圧され、この
結果、トナー像Tは用紙P上に定着される。他方、転写
後において、感光体ドラム10a〜10d上に残存した
トナーはクリーナ14a〜14dで除去回収され、感光
体ドラム10a〜10dは除電ランプ15a〜15dで
除電されて次の画像形成に使用される。 【0038】次に、上記転写ベルト17のクリーニング
・プロセスについて説明する。 【0039】転写ベルト17のクリーニングは、最後段
の黒のプロセス・ユニット1dの感光体ドラム10d以
外の感光体ドラム10a、10b、10cに対し転写ベ
ルト17が非接触の状態になっているとき、あるいは、
装置のウォーミングアップ時、または、印字終了時、さ
らには、黒連続印字において用紙Pと用紙Pの間が転写
部を通過する等の用紙Pがない非印字時に行なわれる。 【0040】転写ベルト17に付着するトナーT′は図
4に示すように、プラス極性とマイナス極性に帯電した
ものが混在するが、金属からなり接地された転写ベルト
17の保持ローラ20に対向して転写ベルト17に接触
するトナー帯電ブラシ35によって、転写バイアス電圧
と同極性、すなわち本実施例ではプラス極性に帯電され
る。 【0041】上記トナー帯電ブラシ35は、金属ホルダ
ー37に固定され、カーボンが分散されたレーヨン繊維
からなる導電繊維36であり、上記金属ホルダー37に
は電源38から例えばプラス400Vの電圧が印加され
る。 【0042】上記トナ−帯電ブラシ35により、プラス
極性に帯電されたトナーT′は、転写ベルト17の移動
に伴って後段の黒のプロセス・ユニット1dの感光体ド
ラム10d上の転写部に運ばれる。図3に示す様に転写
部において、感光体ドラム10dは非画像部の状態にな
っていて、感光体ドラム10dは前面がほぼ−500V
に帯電されている。また、用紙Pを担持しない転写ベル
ト17には給電ローラ19dにより転写バイアス電圧と
同極性の+200Vの電圧が印加されている。 【0043】これにより、図6に示す様に、転写ベルト
17のクリーニング電界が形成されて、転写ベルト17
上のトナーT′は感光体ドラム10dに転移される。そ
して、この転移されたトナーT′は黒のプロセス・ユニ
ット1dのクリーナ14dにより除去されて回収され
る。 【0044】なお、クリーニング時のバイアス電圧は、
感光体の非画像部電位とバイアス電圧との電位差が転写
時より低くなる方向にバイアス電圧値を変更した方が良
好なクリーニングが行なえる。 【0045】図5,図6は反転現象プロセスにおける転
写時とクリーニング時の電位関係を模式的に示す図であ
るが、同図において、転写時は用紙Pを介して電界が加
えられるため、良好な転写特性を得るには比較的高いバ
イアス電圧を印加する必要がある。 【0046】これに対して、クリーニング時は用紙がな
いため、転写時と同じバイアス電圧では、感光体ドラム
10dと転写ベルト17との間で気中放電が生じ易い。
そのため、バイアス電圧を感光体の非画像部電位とバイ
アス電圧との電位差が転写時より低くなる方向に変更し
た方が良く、転写ベルト17の電気抵抗の値によって
は、バイアス電圧が0Vでも良い。 【0047】なお、図8、図9は、正規現像プロセスに
おける転写時とクリーニング時の電位関係を模式的に示
す図であるが、同図から分かるように、転写ベルト17
上に付着したトナーT′を転写バイアス電圧と同極性に
揃えて帯電させてやることによって、反転プロセスと同
様にクリーニングできる。クリーニング時のバイアス電
圧は、転写時より、感光体の非画像部電位とバイアス電
圧との電位差が転写時より低くなる方向にバイアス電圧
値を変更したほうが良好なクリーニングが行なえる。 【0048】また、上記転写ベルト17上に付着したト
ナーT′を所定の極性に揃えて帯電させるトナー帯電手
段としては、前記の導電ブラシ35を用いる他に、図1
0に示すように、ホルダー42と、このホルダー42に
固定された導電ブレード41とからなる帯電ブレード4
0、あるいは、図11に示すように、シールド電極51
とコロナ・ワイヤー52とからなるコロナ帯電器50を
用いてもよい。 【0049】また、本実施例における適度の電気抵抗値
に調整された転写ベルト17としては、前述にポリカー
ボネイトにカーボンを分散させたもののほかに、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリイミド、ポリテトラフルオ
ロエチレン(テフロン(登録商標))等の高抵抗の誘電
体シートにカーボンなどの導電性粒子を分散させたもの
でも良い。 【0050】また、導電性粒子を用いず、組成調整によ
って電気抵抗値を調整した高分子フィルム、さらに、高
分子フィルムにイオン導電性物質を混入したもの、ある
いは、比較的電気抵抗値が低いシリコンゴム、ウレタン
ゴム等のゴム材でも良い。 【0051】さらに、本発明は上記実施例に限定される
ことなく、種々の変形が可能である。 【0052】前記実施例では、最後段の黒のプロセス・
ユニット1dの感光体ドラム10d以外の感光体ドラム
10a、10b、10cと転写ベルト17を非接触に維
持するために、転写ベルト17を傾斜させたが、これに
限られることなく、転写ベルト17を固定して黒のプロ
セス・ユニット1d以外のプロセス・ユニット1a、1
b、1cを転写ベルト17から離間させても良い。 【0053】上記したように、単色画像形成時には転写
ベルト17を複数の感光体ドラム10a〜10dのうち
の一つの感光体ドラム10dのみに接触させて他の多色
画像形成用の感光体ドラム10a〜10cからは離間さ
せるから、単色画像形成に不必要な多色画像形成用の複
数の感光体ドラム10a〜10cの回転を停止しても用
紙Pの搬送に支障を来たすことはない。従って、単色画
像形成時において、多色画像形成用の複数の感光体ドラ
ム10a〜10cが転写ベルト17と摺動することがな
いとともに、多色画像形成用のトナーと摺動することも
なく、感光体ドラム10a〜10c及びトナーの寿命を
延ばすことができる。 【0054】 【発明の効果】本発明は以上説明したように、単色画像
形成時には転写材搬送手段を複数の像担持体のうちの一
つのみに接触させて他の多色画像形成用の像担持体から
は離間させるから、単色画像形成に不必要な多色画像形
成用の複数の像担持体の回転を停止しても転写材の搬送
に支障を来たすことはない。従って、単色画像形成時に
おいて、多色画像形成用の複数の像担持体が転写材搬送
手段と摺動することがないとともに、多色画像形成用の
現像剤と摺動することもなく、像担持体及び現像剤の寿
命を延ばすことができるという効果を奏する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copying machine, a printer,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile, and more particularly, to an image forming apparatus suitable for forming a color image by transferring a plurality of developer images in multiple colors. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of forming a full-color image on a sheet, a method of forming a toner image on a photoreceptor, which is an image carrier by an electrophotographic method, and transferring the toner image to a sheet is known. A method of sequentially performing the operations in accordance with a predetermined color order has been put to practical use. An image forming apparatus using this method is disclosed, for example, in JP-B-63-34467. In this apparatus, a sheet is held on a transfer drum made of an insulating sheet capable of holding electric charge such as plastic and conveyed to a photoconductor, and a high voltage is applied to the back surface of the transfer drum by, for example, a non-contact type corona charger. By this voltage application, the back side of the transfer drum is charged to form an electrostatic field, and the toner image on the photoconductor charged to a predetermined polarity is transferred to the paper. The image formation is completed by rotating the transfer drum a plurality of times in accordance with the predetermined color. An image forming apparatus using the above method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-74037. This apparatus includes a plurality of photoconductors, and transports the paper sequentially to the plurality of photoconductors while holding a sheet on a transfer belt made of an insulating sheet capable of holding a charge such as plastic. During this conveyance, a high voltage is applied to the back side of the transfer belt facing each photoconductor by, for example, a non-contact type corona charger.
The transfer belt is charged by this voltage application to form an electrostatic field, and the toner images on the plurality of photoconductors charged to a predetermined polarity are sequentially transferred to the sheet by one sheet conveyance to form a multicolor image. . When a single-color image is formed, a toner image is formed on only one of the plurality of photoconductors, and the toner image is transferred to a sheet. However, in the prior art, since all of the plurality of photoconductors are always in contact with the transfer belt, even when forming a single-color image, the same as when forming a multicolor image. In addition, the paper cannot be conveyed unless all of the plurality of photoconductors are rotated. For this reason, even a photosensitive member for forming a multi-color image that does not need to be used at the time of forming a single-color image slides on the transfer belt, and the life of the photosensitive member is shortened. Further, even when a single-color image is formed, since all of the plurality of photoconductors are rotated, the toner that is not necessary for forming a single-color image also slides with the rotating photoconductor, thereby shortening the life of the toner. There was an inconvenience. Therefore, according to the present invention, at the time of forming a monochromatic image, the transfer material conveying means is brought into contact with only one of the plurality of image carriers and is separated from the other image carriers for forming a multicolor image. Thus, even if the rotation of the image carrier for forming a multi-color image, which is unnecessary for forming a single-color image, is stopped, the conveyance of the transfer material is not hindered, and the life of the image carrier and the developer is extended. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing such operations. [0010] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for selectively performing multi-color image formation and single-color image formation, wherein developer images of different colors are formed at predetermined intervals on an image carrier. A plurality of image forming means, a transfer material conveying means for sequentially carrying and conveying a transfer material to the plurality of image carriers on which a developer image is formed by the plurality of image forming means, and a transfer material conveying means. A plurality of power supply members arranged opposite to the image carrier via a means, and a bias voltage application for transferring a developer image on the image carrier to the transfer material by applying a bias voltage to the power supply members. Means for transferring the transfer material conveying means to the urging force of the urging member during the multicolor image formation.
Therefore, the first position in contact with all of the plurality of image carriers
Is moved, at the time of monochromatic image formation wherein the biasing to a second position spaced from the contacts to only one image bearing member other image carrier for multi-color image formation of the plurality of image bearing members Material
Drive means for moving against the urging force . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus of the present invention. This image forming apparatus has a plurality of process units 1a to 1d as image forming means corresponding to each color, and a toner image formed on each of the photosensitive drums 10a to 10d in the process units 1a to 1d. The (developer image) is sequentially multiplex-transferred onto a sheet P as a transfer material by a single threading. Therefore, a color image can be formed at a high speed even at a low process speed. In FIG. 1, a transfer belt 17 serving as a transfer material conveying means is stretched between a pair of holding rollers 20 and 21 and is driven to rotate in a direction indicated by an arrow. On the flat part on the upper side of the transfer belt 17, the four process units 1a, 1b, 1c,
1d are sequentially arranged at predetermined intervals in the traveling direction of the transfer belt 17. The process unit 1a forms a yellow, the process unit 1b forms a magenta, the process unit 1c forms a cyan image, and the process unit 1d forms a black toner image. The above four process units 1a, 1
b, 1c and 1d are constituted by common parts other than the cleaner 14d (removal means) of the last process unit 1d. That is, the photosensitive drums 10a, 10b, 10c having a photosensitive layer on the surface and rotating in the direction of the arrow shown in the figure.
10d, and these photosensitive drums 10a, 10b,
A laser that irradiates laser beams 12a, 12b, 12c, and 12d on charging rollers 11a, 11b, 11c, and 11d, which are ozone-less chargers, and photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d, around the peripheral portions 10c and 10d. Optical systems 16a, 16b, 16c, 16d, non-magnetic one-component developing units 13a, 13b, 13c, 13d, cleaners (removing means) 14a, 14b, 14c using blades,
14d and static elimination lamps 15a, 15b, 15c, 1
5d are arranged. The developing units 13a, 13b, 1
3c and 13d contain black, yellow, magenta and cyan non-magnetic toners (developers), respectively. The cleaner 14d of the last process unit 1d is the cleaner 14a of the other process units 1a, 1b, 1c,
The storage capacity of the collected toner is larger than that of 14b and 14c, and is about four times as large. The above four process units 1
a, 1b, 1c, and 1d are the photosensitive drums 10a to 10a, respectively.
10d, charging rollers 11a to 11d, developing units 13a to 1
3d, cleaners 14a to 14d, static elimination lamps 15a to 1
5d are integrated, and when each reaches a predetermined number of prints, the unit is replaced. On the other hand, inside the transfer belt 17, four power supply rollers (power supply members) 19 constituting transfer means corresponding to the respective process units 1a, 1b, 1c and 1d.
a, 19b, 19c, and 19d are provided. These four power supply rollers 19a, 19b, 19c, and 19d abut on the back side of the transfer belt 17 and move the front side of the transfer belt 17 to the four photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d.
d, and is driven to rotate as the transfer belt 17 travels. Each of the power supply rollers 19a, 19b, 19
Reference numerals c and 19d denote transfer bias voltages applied to the transfer belt 17 in a transfer portion which is a contact portion. The power supply rollers 19a, 19b, 19c,
19d, as shown in FIG. 2, the core 32 and the core 3
An elastic layer 33d made of conductive urethane is provided on the outer periphery of the core 2 and a bias power supply 34 as bias voltage applying means is connected to the core 32. In the vicinity of the holding roller 20 on the upstream side of the transfer belt 17, a toner charging brush 35 as a developer charging means for charging the toner adhered on the transfer belt 17 to a predetermined polarity is provided. Have been. The toner charging brush 35 is in contact with the surface of the transfer belt 17. Further, on the upstream side of the transfer belt 17, a paper feed cassette 24 for storing paper P as a transfer material is provided.
The paper feed cassette 24 is provided with a pick-up roller 23 for picking up the sheets P one by one. A registration roller pair 22 composed of an upper roller 22a and a lower roller 22b is rotatably provided on the paper carrying side of the transfer belt 17 in the transport direction of the paper P taken out by the pickup roller 23.
The registration roller pair 22 feeds the conveyed sheet P to the transfer belt 17 at a timing such that the leading end of the toner image formed on the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d comes to the leading end of the sheet P. Further, a heat roller type fixing device 25 is provided on the downstream side of the transfer belt 17, and the toner image is fixed by heating and pressing the sheet P by the fixing device 25. After the fixing, the sheet P is transferred to the discharge tray 26.
Is discharged to The transfer belt 17 is made of polycarbonate in which carbon having a thickness of 140 μm is uniformly dispersed, and its electrical resistance per cm 2 in the thickness direction is 10 9.
Ω. In this apparatus for applying a bias voltage to the transfer belt 17 to form a transfer electric field, the electric resistance of the transfer belt 17 has an important influence on transfer characteristics. When the electric resistance per 1 cm @ 2 in the thickness direction of the transfer belt 17 becomes 10 @ 6 .OMEGA. Or less, an electric charge is applied from the transfer belt 17 to the paper P, and this electric charge is applied to the toner image on the photoreceptor to form a toner image. Since the charging polarity is reversed, the transfer efficiency is reduced, which is not preferable. When the electric resistance per 1 cm 2 in the thickness direction of the transfer belt 17 becomes 10 12 Ω or more, a high transfer bias voltage is required to obtain a sufficient transfer electric field, and the paper is transferred from the photosensitive drums 10 a to 10 d after the transfer. When P is peeled off, a peeling discharge occurs, and the charge polarity of the toner image becomes the reverse polarity, which lowers the transfer efficiency, which is not preferable. On the other hand, the present apparatus has a black print mode for forming a monochrome image of only black and a color print mode for forming a color image. As shown in FIG. 7, the photosensitive drums 10a, 10b, and 10c other than the photosensitive drum 10d of the black process unit 1d and the transfer belt 17 are kept out of contact with each other. In FIG. 7, the transfer belt 17 is in the non-contact state.
The transfer belt 17 is tilted by moving the holding roller 20 on the upstream side of the lower side downward. In the color printing mode, the transfer belt 17 is moved so as to be horizontal, and the four photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d are in contact with the transfer belt 17. The transfer belt 17 is held by a belt unit frame 61 as shown in FIG.
On the lower surface side of the belt unit frame 61, two feed-side compression springs 62, 6 as urging means are provided.
2, and a discharge-side compression spring 63, 63 are always urged upward. By this biasing, the image forming means 100a, 100b, 100c, 1 forms an image of a color corresponding to the color image in the middle of the transfer belt 17.
It is in a state where it is urged to the position where it contacts 00d. On the lower surface of one end of the belt unit frame 61, there is provided an arm 64 composed of a cut and raised piece, and a solenoid 65 as a driving means is provided on the arm 64. It is connected. When the solenoid 65 is excited, the belt unit frame 61 is tilted downward against the urging force of the paper-side compression springs 62, 62, and the transfer belt 17 is moved to a photosensitive drum other than the photosensitive drum 10d. 10a, 10
b and 10c are moved to a second position apart from them. Also, by demagnetizing the solenoid 65,
The belt unit frame 61 is raised so as to be in a horizontal state by the urging force of the paper supply side compression springs 62, 62, and the transfer belt 17 is moved to the four photosensitive drums 10a.
It is adapted to be moved to a first position in contact with all of 10b, 10c and 10d. Next, an image forming process in the black printing mode will be described by taking the last process unit as an example. In the black printing mode, the photosensitive drums 10a, 10b and 10c other than the photosensitive drum 10d of the last black process unit 1d are not in contact with the transfer belt 17. As shown in FIG. 2, the surface of the photosensitive drum 10d having the organic photoconductive layer 31d on the base 30d is uniformly charged to, for example, -500V by the charging roller 11d. The charged charges on the photosensitive drum 10d are partially erased by the laser beam 12d irradiated with the image modulated from the laser optical system 16d, and an electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is inverted by black toner charged to a negative polarity by the developing unit 13d, that is, the black toner adheres to the portion where the charged charge is erased by irradiating the laser beam 12d and the black toner adheres to the photosensitive drum 10d. A toner image T is formed on the substrate. The toner image T formed on the photoreceptor drum 10d comes into contact with the transfer unit at the same speed as the paper P carried on the transfer belt 17 at the transfer unit. Also,
At this time, a bias voltage is applied from the bias power supply 34 to the power supply roller 19d, and the transfer belt 17 is
From 9 d, a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner image T, for example, a voltage of +1100 V is applied, and the toner image T is transferred to the paper P. The sheet P on which the toner image T is formed is sent from the transfer belt 17 to the fixing device 25 and is heated and pressed. As a result, the toner image T is fixed on the sheet P. On the other hand, after the transfer, the toner remaining on the photoconductor drum 10d is removed and collected by the cleaner 14d, and the photoconductor drum 10d is discharged by the discharge lamp 15d and used for the next image formation. On the other hand, in the color printing mode, all four photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d are in contact with the transfer belt 17, and the photosensitive drum 1
The surfaces of 0a to 10d are uniformly charged to, for example, -500V by the charging rollers 11a to 11d. Then, the charged charges on the photosensitive drums 10a to 10d are partially erased by the laser beams 12a to 12d which are image-modulated and irradiated from the laser optical systems 16a to 16d, and the respective electrostatic latent images are formed. These electrostatic latent images are stored in the developing device 13
a to 13d, the reversal phenomenon, that is, the laser beams 12a to 1
The toner of each color adheres to the portion where the charge has been erased by the irradiation of 2d, and a toner image T of each color is formed on the photosensitive drums 10a to 10d. These toner images are transferred onto a sheet P conveyed while being carried on a transfer belt 17 by the photosensitive drum 1.
Multiple transfer is sequentially performed in the order of 0a, 10b, 10c, and 10d. The paper P thus multiply transferred is sent from the transfer belt 17 to the fixing device 25 and heated and pressurized. As a result, the toner image T is fixed on the paper P. On the other hand, after the transfer, the toner remaining on the photosensitive drums 10a to 10d is removed and collected by the cleaners 14a to 14d, and the photosensitive drums 10a to 10d are neutralized by the neutralization lamps 15a to 15d and used for the next image formation. You. Next, the process of cleaning the transfer belt 17 will be described. The transfer belt 17 is cleaned when the transfer belt 17 is not in contact with the photosensitive drums 10a, 10b, and 10c other than the photosensitive drum 10d of the last black process unit 1d. Or
This is performed at the time of warm-up of the apparatus, at the end of printing, and at the time of non-printing when there is no paper P, such as when the space between papers P passes through the transfer section in black continuous printing. As shown in FIG. 4, toner T 'adhering to the transfer belt 17 has a mixture of positively and negatively charged toner, but is opposed to the holding roller 20 of the transfer belt 17 which is made of metal and is grounded. The transfer belt 17 is charged by the toner charging brush 35 with the same polarity as the transfer bias voltage, that is, in the present embodiment, to the plus polarity. The toner charging brush 35 is a conductive fiber 36 fixed to a metal holder 37 and made of rayon fiber in which carbon is dispersed. A voltage of, for example, 400 V is applied to the metal holder 37 from a power supply 38. . The toner T 'charged to the positive polarity by the toner charging brush 35 is carried to the transfer portion on the photosensitive drum 10d of the subsequent black process unit 1d with the movement of the transfer belt 17. . As shown in FIG. 3, in the transfer portion, the photosensitive drum 10d is in a non-image portion state, and the front surface of the photosensitive drum 10d is substantially -500V.
Is charged. A voltage of +200 V having the same polarity as the transfer bias voltage is applied to the transfer belt 17 not carrying the sheet P by the power supply roller 19d. Thus, as shown in FIG. 6, an electric field for cleaning the transfer belt 17 is formed,
The upper toner T 'is transferred to the photosensitive drum 10d. Then, the transferred toner T 'is removed and collected by the cleaner 14d of the black process unit 1d. The bias voltage at the time of cleaning is
If the bias voltage value is changed so that the potential difference between the non-image portion potential of the photoreceptor and the bias voltage becomes lower than during transfer, better cleaning can be performed. FIGS. 5 and 6 are diagrams schematically showing the potential relationship between the transfer and the cleaning in the inversion phenomenon process. In FIG. 5, the electric field is applied via the paper P at the time of the transfer. It is necessary to apply a relatively high bias voltage to obtain excellent transfer characteristics. On the other hand, since there is no paper at the time of cleaning, air discharge easily occurs between the photosensitive drum 10d and the transfer belt 17 at the same bias voltage as at the time of transfer.
Therefore, it is better to change the bias voltage so that the potential difference between the non-image portion potential of the photoconductor and the bias voltage becomes lower than that at the time of transfer, and the bias voltage may be 0 V depending on the value of the electric resistance of the transfer belt 17. FIGS. 8 and 9 are diagrams schematically showing the potential relationship between transfer and cleaning in the normal development process. As can be seen from FIG.
By charging the toner T 'adhered thereon with the same polarity as that of the transfer bias voltage, cleaning can be performed in the same manner as in the reversal process. As for the bias voltage at the time of cleaning, better cleaning can be performed by changing the bias voltage value so that the potential difference between the non-image portion potential of the photoconductor and the bias voltage becomes lower than at the time of transfer. As the toner charging means for charging the toner T 'adhered on the transfer belt 17 so as to have a predetermined polarity, the conductive brush 35 shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the charging blade 4 includes a holder 42 and a conductive blade 41 fixed to the holder 42.
0, or as shown in FIG.
Alternatively, a corona charger 50 including a corona wire 52 and a corona wire 52 may be used. As the transfer belt 17 adjusted to an appropriate electric resistance value in this embodiment, in addition to the above-described one in which carbon is dispersed in polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyimide, polytetrafluoroethylene (registered trademark, Teflon (registered trademark)) is used. Alternatively, conductive particles such as carbon may be dispersed in a high-resistance dielectric sheet such as trademark)). Further, a polymer film whose electric resistance is adjusted by adjusting the composition without using conductive particles, a polymer film mixed with an ionic conductive substance, or a silicon film having a relatively low electric resistance. Rubber materials such as rubber and urethane rubber may be used. Further, the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. In the above embodiment, the last black process
The transfer belt 17 is inclined to maintain the transfer belt 17 in non-contact with the photosensitive drums 10a, 10b, and 10c other than the photosensitive drum 10d of the unit 1d. However, the transfer belt 17 is not limited thereto. Process units 1a, 1 other than the fixed black process unit 1d
b and 1c may be separated from the transfer belt 17. As described above, at the time of forming a single-color image, the transfer belt 17 is brought into contact with only one of the plurality of photosensitive drums 10a to 10d, and the other photosensitive drum 10a for forming a multicolor image is contacted. Therefore, even if the rotation of the plurality of photosensitive drums 10a to 10c for forming a multi-color image unnecessary for forming a single-color image is stopped, the conveyance of the paper P is not hindered. Therefore, during the formation of a single-color image, the plurality of photoconductor drums 10a to 10c for forming a multicolor image do not slide with the transfer belt 17, and do not slide with the toner for forming a multicolor image. The life of the photosensitive drums 10a to 10c and the toner can be extended. As described above, according to the present invention, when a single-color image is formed, the transfer material conveying means is brought into contact with only one of the plurality of image carriers to form another multi-color image forming image. Since the image carrier is separated from the carrier, even if the rotation of a plurality of image carriers for forming a multicolor image unnecessary for monochromatic image formation is stopped, the transfer of the transfer material is not hindered. Therefore, during the formation of a single-color image, the plurality of image carriers for forming a multicolor image do not slide with the transfer material conveying means, and do not slide with the developer for forming the multicolor image. This has the effect of extending the life of the carrier and the developer.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例である画像形成装置を示す概
略的構成図。 【図2】図1の画像形成装置の画像転写状態を示す説明
図。 【図3】図1の画像形成装置の転写ベルトのクリーニン
グ状態を示す説明図。 【図4】図1の画像形成装置の転写ベルト上のトナ−を
帯電させる状態を示す説明図。 【図5】図1の画像形成装置の反転現像プロセスにおけ
る画像転写時の電位関係を模式的に示す図。 【図6】図1の画像形成装置の反転現像プロセスにおけ
る転写ベルトのクリ−ニング時の電位関係を模式的に示
す図。 【図7】図1の画像形成装置の転写ベルトが感光体ドラ
ムから離間する方向へ傾斜された状態を示す構成図。 【図8】現像プロセスの他の実施例である正規現像プロ
セスにおける画像転写時の電位関係を模式的に示す図。 【図9】現像プロセスの他の実施例である正規現像プロ
セスにおける転写ベルトのクリ−ニング時の電位関係を
模式的に示す図。 【図10】現像剤帯電手段の他の実施例を示す構成図。 【図11】現像剤帯電手段の他の実施例を示す構成図。 【図12】図1の画像形成装置の転写ベルトを保持する
ユニットフレ−ムを示す斜視図。 【符号の説明】 1a〜1d…プロセスユニット(像形成手段)、10a
〜10d…感光体ドラム(像担持体)、P…用紙(転写
材)、17…転写ベルト(転写材搬送手段)、19a〜
19d…給電ロ−ラ(給電部材)、34…バイアス電源
(バイアス電圧印加手段)、35…トナ−帯電ブラシ
(現像剤帯電手段)、65…ソレノイド(駆動手段)。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an image transfer state of the image forming apparatus in FIG. 1; FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a cleaning state of a transfer belt of the image forming apparatus of FIG. 1; FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which toner on a transfer belt of the image forming apparatus of FIG. 1 is charged. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a potential relationship at the time of image transfer in a reversal development process of the image forming apparatus of FIG. 1; FIG. 6 is a diagram schematically showing a potential relationship during cleaning of a transfer belt in a reversal development process of the image forming apparatus of FIG. 1; FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a state in which a transfer belt of the image forming apparatus in FIG. 1 is inclined in a direction away from a photosensitive drum. FIG. 8 is a diagram schematically showing a potential relationship at the time of image transfer in a normal development process as another embodiment of the development process. FIG. 9 is a diagram schematically showing a potential relationship at the time of cleaning of a transfer belt in a regular developing process as another embodiment of the developing process. FIG. 10 is a configuration diagram showing another embodiment of a developer charging unit. FIG. 11 is a configuration diagram showing another embodiment of a developer charging unit. FIG. 12 is a perspective view showing a unit frame for holding a transfer belt of the image forming apparatus of FIG. 1; [Description of Signs] 1a to 1d: Process Unit (Image Forming Means), 10a
10 to 10d: photosensitive drum (image carrier), P: paper (transfer material), 17: transfer belt (transfer material conveying means), 19a to
19d: power supply roller (power supply member), 34: bias power supply (bias voltage application means), 35: toner charging brush (developer charging means), 65: solenoid (drive means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 晴彦 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (56)参考文献 特開 平3−288173(JP,A) 特開 昭62−257181(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16 G03G 15/01 114 G03G 21/00 384 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Haruhiko Ishida 70, Yanagicho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. -257181 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/16 G03G 15/01 114 G03G 21/00 384

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 多色画像形成及び単色画像形成を選択的
に実行する画像形成装置において、 所定間隔を存して配設され像担持体に異なる色の現像剤
像を形成する複数の像形成手段と、 これら複数の像形成手段により現像剤像が形成される前
記複数の像担持体に対し順次、転写材を担持して搬送す
る転写材搬送手段と、 この転写材搬送手段を介して前記像担持体に対向配置さ
れた複数の給電部材と、 これら給電部材にバイアス電圧を印加することにより、
前記像担持体上の現像剤像を前記転写材に転写させるバ
イアス電圧印加手段と、 前記転写材搬送手段を前記多色画像形成時には付勢部材
の付勢力によって前記複数の像担持体の全てに接触する
第1の位置移動させ、単色画像形成時には前記複数の
像担持体のうちの一つ像担持体のみに接触して他の多色
画像形成用の像担持体からは離間する第2の位置へ前記
付勢部材の付勢力に抗して移動させる駆動手段とを具備
することを特徴とする画像形成装置。
(57) [Claim 1] In an image forming apparatus for selectively performing multi-color image formation and single-color image formation, different colors are developed on an image bearing member arranged at a predetermined interval. A plurality of image forming means for forming a developer image; a transfer material transporting means for sequentially carrying and transporting a transfer material to the plurality of image carriers on which a developer image is formed by the plurality of image forming means; By applying a bias voltage to a plurality of power supply members arranged opposite to the image carrier via the transfer material conveying means,
Bias voltage applying means for transferring the developer image on the image carrier to the transfer material; and urging member for transferring the transfer material conveying means at the time of forming the multicolor image.
The first is moved to the position, other multicolor contacts to only one image bearing member of the plurality of image bearing members at the time of monochromatic image formation by the biasing force into contact with all of the plurality of image bearing member wherein the second position spaced from the image bearing member for image forming
A driving unit for moving the urging member against the urging force of the urging member .
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