JPH11212381A

JPH11212381A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11212381A
Application number: JP10013817A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Okuno; 辰男奥野; Masanori Kobayashi; 政憲小林
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】除去することの難しい、中間転写体上の残留
トナーを効果的に除去することのできる画像形成装置を
提供することを目的とする。【解決手段】表面にトナー像が形成される像担持体２
Ｂｋ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ、これら各像担持体上に画像情
報に基づくトナー像を形成するトナー像形成ユニット
５，６，７，８、これら各トナー像形成ユニットにより
形成されたトナー像の転写を受ける中間転写体３、トナ
ー像を中間転写体３上に転写するコロナ放電器９、トナ
ー像が転写された中間転写体３に、トナー像を間に挟む
ように記録媒体Ｐを密着させて、これら中間転写体３お
よび記録媒体Ｐに挟まれたトナー像を密着状態のまま加
熱するとともに加圧することによりトナー像を記録媒体
Ｐ上に転写する加熱転写ロール１１，４、中間転写体３
上のトナーを清掃するクリーナ１６、および中間転写体
３上の所定の清掃対象領域に清掃用トナー像が形成され
るように、各トナー像形成ユニットを制御する清掃用制
御手段１を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置として、特
公昭４９−２０９号公報、特開昭６２−２０６５６７号
公報などに開示されている中間転写方式の画像形成装置
が知られている。その代表的な構成例を図４に示す。図
４は、従来の中間転写方式の画像形成装置の概略構成図
である。

【０００３】図４に示した画像形成装置は、表面に感光
体層を有しその上に静電潜像が形成される、矢印Ａ方向
に回転する像担持体１００、像担持体１００の周囲に配
置され像担持体１００上に形成されたブラック（Ｂ
ｋ），イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン
（Ｃ）の各色に対応する静電潜像をそれぞれの色のトナ
ーで現像して像担持体１００上に上記各色のトナー像Ｔ
を形成する現像器１０３，１０４，１０５，１０６、一
次転写位置Ｔ１において像担持体１００からトナー像の
一次転写を受ける、矢印Ｂ方向に循環移動するベルト状
の中間転写体１０１、一次転写位置Ｔ１において像担持
体１００と対向して配置され像担持体１００上のトナー
像Ｔを中間転写体１０１に一次転写するコロナ放電器１
０７、二次転写位置Ｔ２に配置され、中間転写体１０１
上のトナー像を記録媒体１０２に一括転写するバイアス
ロール１０８を備えている。

【０００４】この画像形成装置では、像担持体１００の
最初の１回転目に像担持体１００上に第１色目のＢｋト
ナー像が形成され、Ｂｋトナー像が中間転写体１０１上
に一次転写され、次に、像担持体１００の２回転目に像
担持体１００上に第２色目のＹトナー像が形成され、そ
のＹトナー像が中間転写体１０１上のＢｋトナー像の上
に重ね合わされるように一次転写され、同様に、第３，
４色目のＭ，Ｃトナー像がＢｋ，Ｙトナー像の上に重ね
合わされるように一次転写されて中間転写体１０１上に
は４色のトナー像が合成された合成トナー像が形成され
る。

【０００５】このように、多重転写により中間転写体１
０１上に４色の合成トナー像が形成された後、その合成
トナー像は、記録媒体１０２に一括して二次転写される
ことにより記録媒体１０２上に所望のカラー画像が形成
される。上記のような中間転写方式のカラー画像形成装
置が開発される以前のカラー画像形成装置では、像担持
体上に形成された各色のトナー像を記録媒体に直接多重
転写する方式がとられていたので、記録媒体の厚さやそ
の表面特性、像担持体に対する記録媒体の搬送特性など
の多くの要因により、多重転写時における画像の乱れや
色ずれの発生などにより、記録媒体上に形成されるカラ
ー画像の画質が左右されていた。

【０００６】しかし、図４に示したように中間転写体１
０１を備えたカラー画像形成装置では、中間転写体１０
１上に一旦多重転写されて形成された合成トナー像を記
録媒体１０２に一括転写しているので、上記のような記
録媒体に起因する不安定要因を排除することができて、
多重転写時における画像の乱れや色ずれの発生を効果的
に防止することができる。

【０００７】しかし、この方式の画像形成装置には、次
のような問題がある。すなわち、この方式の画像形成装
置においては、像担持体１００から中間転写体１０１へ
のトナー像Ｔの一次転写および中間転写体１０１から記
録媒体１０２へのトナー像Ｔの二次転写はともに静電転
写法により行われる。そのため、一次転写位置Ｔ１には
コロナ放電器１０７が配設され、これにトナーの極性と
は逆極性の電圧が印加されて一次転写が行われる。ま
た、二次転写位置Ｔ２にはバイアスロール１０８が配設
され、これにトナーの極性とは逆極性の電圧が印加され
て二次転写が行われる。

【０００８】この像担持体１００から中間転写体１０１
への一次転写の際に、ライントナー像が多重転写される
と、すでに転写されたライントナー像の上に重ねて転写
される次の色のライントナー像が激しく飛散することが
ある。これは、一般には次のような原因によるものと考
えられている。（１）転写プレニップ部における、像担持体と中間転写
体とが密着していない領域にも転写電界が作用するた
め。

【０００９】（２）転写ニップ部を通過した後、像担持
体と中間転写体とが互いに離れる際に、両者の間に放電
が発生するため。従来より、このトナー像飛散の問題を
改善する種々の工夫がなされているが、十分な改善効果
は得られていない。本発明者らの研究によれば、このト
ナー像飛散は、中間転写体として半導体材料を用いた場
合に顕著に現れることがわかっている。その原因の１つ
は、中間転写体が低抵抗体であると、転写電荷が中間転
写体を通って転写プレニップ部まで広がり、その結果、
上記（１）項に記したように像担持体と中間転写体とが
密着していない転写プレニップ領域においても転写電界
が作用するためと考えることができる。しかし、この原
因以外にも、次のような原因が考えられる。すなわち、
一次転写において、所定の電荷を持つトナー層が静電的
に中間転写体に転写された後、転写の原動力であるコロ
ナ放電器から供給された電荷が中間転写体から次第に減
衰していくため、中間転写体のトナー保持能力が減少
し、その結果、トナーどうしの持つ電荷の反発作用によ
りトナー飛散が起きるものと考えられる。従って、一次
転写時のトナー飛散を防ぐためには、中間転写体の電荷
減衰を防止すればよいことがわかる。

【００１０】しかし、電荷減衰がない中間転写体を使用
した場合は、中間転写体から記録媒体への二次転写の際
に、中間転写体上に多重転写された高密度なトナー像を
一括転写するために高転写電界を必要とするので、電荷
減衰がない中間転写体では中間転写体と記録媒体との間
で放電が発生し、画質欠陥を起こしやすい。このような
二次転写時の放電に起因する画質欠陥を防止するために
は、特公平３−６３７５８号公報に開示されているよう
に、中間転写体から記録媒体への二次転写の際に、加熱
および圧力手段により中間転写体上のトナー像を溶融さ
せて記録媒体に一括転写することにより、二次転写時の
中間転写体と記録媒体との間の放電を防止する方式を採
用することが有効であると考えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
二次転写の際に、加熱および圧力手段によりトナー像を
溶融させて転写する方式の画像形成装置にも、次のよう
な問題がある。一般に、中間転写体上に残留するトナー
その他の付着物をクリーニングするためには、トナー付
着力の強いクリーニング部材を中間転写体に接触させ
て、これにトナーその他の付着物を付着させるクリーニ
ング方法が広く行われている。このクリーニング方法と
して、例えば、特公平４−４５８２９号公報には、クリ
ーニング部材の表面材料には金属を使用し、中間転写体
の転写層にはシリコンゴムを使用して、金属とシリコン
ゴムとの熱溶融トナーに対する付着力の差を利用したク
リーニング方法が開示されており、また、特公平４−９
３０７号公報には、クリーニング部材の表面に、トナー
と相溶性のある樹脂を粘着層として塗布するクリーニン
グ方法が開示されている。

【００１２】しかしながら、前者の特公平４−４５８２
９号公報の方法では、図５に示すグラフから明らかなよ
うに、かぶりやハーフトーン画像に代表されるような、
中間転写体上のトナー被覆率の低い低濃度のトナー像を
クリーニングすることはできない。図５は、中間転写体
上のトナー被覆率とクリーニング効率との関係を示すグ
ラフである。

【００１３】このグラフは、表面温度が１００度に加熱
された、硬度６０度のシリコーンゴムで覆われたクリー
ニングロールを使用した時の、中間転写体表面のトナー
被覆率と、中間転写体表面のトナーがどれだけ除去され
るかを表すクリーニング効率との関係を示すものであ
る。図５に示すように、クリーニング効率はトナー被覆
率が約４０％以下に低下すると急激に低下することがわ
かる。この理由は、トナー被覆率の高い高濃度画像で
は、トナーを溶融した時に、隣接するトナー相互の凝集
力によってクリーニング部材表面とトナーの付着力が画
像全体に及ぶため全てのトナーをクリーニングすること
ができるが、かぶりやハーフトーン画像などのようにト
ナー被覆率が低い場合には、トナー粒子密度が低く、ト
ナーが溶融しても隣接するトナー粒子相互の凝集力が弱
いため、クリーニング部材へのトナーの付着が不均一と
なり、また、もともとクリーニング部材のトナー付着力
が弱いためにクリーニング不良が発生し易くなるものと
推定される。

【００１４】一方、後者の特公平４−９３０７号公報の
方法では、粘着層表面に付着物が堆積することにより次
第に粘着力が低下し、また、付着物の凹凸によりクリー
ニング性が低下するので、これらを防止するためになん
らかの手段により付着物を除去する必要があるが、粘着
層と付着物とが一体化してしまうため付着物だけを除去
することが難しく、また、付着物を除去するに際して粘
着層自体を損傷しやすいという問題がある。

【００１５】本発明は、上記の事情に鑑み、除去するこ
との難しい、中間転写体上のトナー被覆率の低い残留ト
ナーを効果的に除去することのできる画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像
担持体、その像担持体上に、画像情報に基づくトナー像
を形成するトナー像形成手段、循環移動しながら、上記
トナー像形成手段により形成された上記像担持体上のト
ナー像の転写を受ける中間転写体、上記像担持体上のト
ナー像を上記中間転写体上に転写する一次転写手段、上
記一次転写手段によりトナー像が転写された後の中間転
写体上に、中間転写体上のトナー像を間に挟むように所
定の記録媒体を密着させて、これら中間転写体および記
録媒体に挟まれたトナー像を密着状態のまま加熱すると
ともに加圧することにより、上記トナー像を上記記録媒
体上に転写する加熱転写手段、中間転写体上のトナーを
清掃する清掃手段、および上記中間転写体上の所定の清
掃対象領域にその清掃対象領域を覆う清掃用トナー像が
形成されるように、上記トナー像形成手段を制御する清
掃用制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態
を示す概略構成図である。図１には、本発明の画像形成
装置を電子写真方式のカラー複写機に適用した場合の概
略構成が示されている。

【００１８】この画像形成装置には、表面にブラック
（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシア
ン（Ｃ）の各色に対応するトナー像が形成される、矢印
Ａ方向に回転する像担持体２Ｂｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ、
これらの各像担持体上に上記各色に対応する画像情報に
基づくトナー像を形成するトナー像形成ユニット５，
６，７，８、これらの各トナー像形成ユニットにより形
成された各像担持体上のトナー像の一次転写を受ける、
矢印Ｂ方向に循環移動するベルト上の中間転写体３、各
像担持体上のトナー像を、それぞれの一次転写位置Ｔ１
において中間転写体３上に一次転写する４つのコロナ放
電器９、二次転写位置Ｔ２において各コロナ放電器９に
より各色のトナー像が一次転写された後の中間転写体３
上に、トナー像を間に挟むように所定の記録媒体Ｐを密
着させてこれら中間転写体３および記録媒体Ｐに挟まれ
たトナー像を密着状態のまま加熱するとともに加圧する
ことにより中間転写体３上のトナー像を記録媒体Ｐ上に
二次転写する一対のロール、すなわち加熱転写ロール１
１および加圧ロール４、中間転写体３上のトナーを清掃
するクリーナ１６および加圧ロール４、および中間転写
体３上の所定の清掃対象領域にその清掃対象領域を覆う
清掃用トナー像が形成されるようにトナー像形成ユニッ
ト５，６，７，８を制御する清掃用制御装置１が備えら
れている。なお、清掃対象領域および清掃用トナー像の
形成については後述する。

【００１９】ここで、本実施形態におけるトナー像形成
ユニット５，６，７，８は、本発明にいうトナー像形成
手段に相当するものであり、通常の電子写真プロセスに
おける画像信号処理装置、一次帯電器、露光装置、現像
器、および像担持体クリーナなどが含まれる。また、本
実施形態におけるコロナ放電器９は、本発明にいう一次
転写手段に相当するものであり、本実施形態における加
熱転写ロール１１および加圧ロール４は本発明にいう加
熱転写手段に相当するものである。

【００２０】なお、本実施形態の画像形成装置には、中
間転写体３の加熱転写手段よりも上流側に、中間転写体
３上のトナー像を加熱する加熱板２８が備えられてお
り、本実施形態における、中間転写体３の加熱板２８よ
りも下流側に設けられたクリーナ１６、およびクリーナ
１６よりもさらに下流側に設けられた加圧ロール４が、
本発明にいう清掃手段に相当するものである。

【００２１】クリーナ１６は、中間転写体３表面に接し
て回転するクリーニングロール２１およびクリーニング
ロール２１に付着したトナーを除去するクリーニングブ
レード２２からなる。また、加圧ロール４は、中間転写
体３表面に接して回転する加熱転写手段としての加圧ロ
ール４にクリーニングロールとしての機能を持たせ、こ
の加圧ロール４に付着したトナーを除去するクリーニン
グブレード２９を備えている。従って、本実施形態にお
ける加圧ロール４は、本発明にいう加熱転写手段と清掃
手段とを兼ねている。

【００２２】また、本実施形態における清掃用制御装置
１は、本発明にいう清掃用制御手段に相当するものであ
る。中間転写体３は、耐熱性に優れた、ポリイミド樹
脂、アラミド樹脂などの表面に、トナー離型性の良いフ
ッ素樹脂、シリコンゴム、フッ素ゴムなどを積層して構
成したもの、または、フッ素樹脂、シリコンゴム、フッ
素ゴムなどの耐熱性、トナー離型性の良い材料が用いら
れる。中間転写体３の電気抵抗値は、一次転写後の電荷
減衰と転写プレニップ部への電荷拡散を防ぎ、トナー像
の飛散を防止するために体積抵抗率１０¹³Ω・ｃｍ以
上、表面、裏面抵抗率１０¹²Ω／□〜１０ ¹⁵Ω／□に調
整されている。これは、体積抵抗率が１０¹³Ω・ｃｍ以
上になると電荷減衰の時定数が１０秒以上となり、中間
転写体が１回転した後でも電荷を十分に保持するように
なるからである。なお、裏面抵抗率が１０¹⁶Ω／□以上
になると像担持体と中間転写体とが剥離する際に放電が
発生してトナー像の飛散が盛んになるので、表面、裏面
抵抗率は１０¹⁵Ω／□以下とすることが望ましい。

【００２３】なお、ここで、中間転写体３の電気抵抗率
は、高抵抗抵抗率計（ハイレスタＩＰ、三菱油化製）
に、ＨＲ１００プローブ（内側電極直径５０ｍｍ、リン
グ電極内径５３ｍｍ、三菱油化製）を接続し、電極間に
５００Ｖの電圧を印加してから１分経過後に測定したも
のである。また、同プローブを使用して、上記と同一条
件にて測定した定電圧電源、微小電流計から演算して求
めるようにしてもよい。

【００２４】加熱転写ロール１１は、硬度５０度から９
０度の表面材料で覆われ、内部にセラミックヒータまた
はハロゲンランプなどの熱源が内蔵されており、この熱
源により１００度から１５０度に加熱されている。二次
転写位置Ｔ２において加熱転写ロール１１の対をなす加
圧ロール４は、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどからな
る硬度５０度から９０度のゴムロールが用いられる。さ
らに、その表面にフッ素樹脂をコーティングしたものを
用いてもよい。また、加熱転写ロール１１と同様、熱源
を内蔵させてもよく、さらに、加熱転写ロール１１と加
圧ロール４の間に電圧を印加するようにしてもよい。

【００２５】加圧ロール４の加熱転写ロール１１に対向
する側とは反対側に、加圧ロール４表面に付着したトナ
ー汚れを掻き落とすための金属製のクリーニングブレー
ド２９が、加圧ロール４に当接して配備されている。次
に、このように構成された画像形成装置の動作について
説明する。トナー像形成ユニット５，６，７，８は、通
常の電子写真プロセスにより像担持体２Ｂｋ，２Ｙ，２
Ｍ，２Ｃ上に画像情報に応じたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色
に対応する静電潜像を形成し、それらの静電潜像をそれ
ぞれの色のトナーで現像して像担持体２Ｂｋ，２Ｙ，２
Ｍ，２Ｃ上に上記各色に対応するトナー像を形成する。
これらのトナー像は像担持体２Ｂｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ
の矢印Ａ方向への回転に伴われてそれぞれの一次転写位
置Ｔ１に搬送される。各像担持体はそれぞれの一次転写
位置Ｔ１において、複数のロールに張架されて矢印Ｂ方
向に循環移動するベルト状の中間転写体３に当接するよ
う配置されている。

【００２６】像担持体２Ｂｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上に形
成された各色のトナー像は、それぞれの一次転写位置Ｔ
１において、中間転写体３表面に重ね合わされるように
順次一次転写される。各一次転写位置Ｔ１の中間転写体
３の裏面側には、転写プレニップ部への帯電を防止する
ための転写バッフル１０を有するコロナ放電器９が配設
されており、このコロナ放電器９にトナーの帯電極性と
は逆極性の電圧を印加することにより、各像担持体上の
トナー像は中間転写体３に静電吸引される。

【００２７】なお、一次転写手段はコロナ放電器に限ら
れるものではなく、静電力を利用したものであれば、電
圧が印加された導電性ロールや導電性ブラシなどを用い
てもよい。一次転写に静電力を利用する理由は、熱や圧
力によるトナーの粘着力を利用した一次転写を採用する
と像担持体を損傷させやすいからである。このようにし
て、中間転写体３に一次転写されたトナー像は、中間転
写体３の矢印Ｂ方向への循環移動に伴い加熱板２８の部
位まで搬送され、１５０度から２００度に加熱された加
熱板２８により中間転写体３の裏面側から加熱されて溶
融する。

【００２８】次いで、トナー像は加熱転写ロール１１と
加圧ロール４が互いに圧接し合う二次転写位置Ｔ２へと
搬送される。一方、トナー像が二次転写位置Ｔ２に到達
するタイミングに合わせて、フィードローラ１２により
トレイ１３から搬出された記録媒体Ｐが二次転写位置Ｔ
２に供給され、加圧ロール４と中間転写体３との間に挟
み込まれる。

【００２９】こうして、中間転写体３および記録媒体Ｐ
に挟まれたトナー像は、中間転写体３と記録媒体Ｐとが
密着した状態のまま、加熱転写ロール１１と加圧ロール
４との圧接力により加圧されるとともに加熱される。こ
うして、二次転写位置Ｔ２において加圧され加熱されて
溶融したトナー像は記録媒体Ｐに二次転写される。本実
施形態ではこのように加熱および加圧手段によりトナー
像を溶融して転写しているので、電荷減衰がない中間転
写体を使用しても、中間転写体３と記録媒体Ｐとの間で
放電を発生して画質欠陥を惹き起こすようなことがな
い。

【００３０】加熱転写ロール１１と加圧ロール４により
加熱されて高温になった中間転写体３は、中間転写体３
に接触して回転する冷却ローラ１７，１８によって冷却
される。冷却ローラ１７，１８はアルミニウムなどの熱
伝導の良い金属材料からなり、冷却ローラ１７，１８内
部を空気循環させることにより冷却ローラ１７，１８の
温度は機内温度近くに保持されている。

【００３１】二次転写位置Ｔ２において中間転写体３か
らトナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは、冷却ローラ１
７の直後に配置された剥離爪１４によって中間転写体３
から剥離され、搬送ベルト１５によって図示しない定着
器に送られてトナー像の定着処理が行われる。この画像
形成装置における定着処理を、二次転写位置Ｔ２におけ
る加熱転写手段に兼ねさせる構成としてもよいが、十分
なカラー定着性を得るためには、上記のように独立した
定着器により定着を行わせる方がよい。

【００３２】なお、剥離爪１４およびクリーナ１６は、
中間転写体３に対して接離自在に構成されており、二次
転写が行われる時以外は、これらの部材は中間転写体３
から離間した待機位置に引き込まれている。本実施形態
の画像形成装置には、前述のように、清掃手段として、
加圧ロール４およびクリーナ１６が備えられている。清
掃用制御装置１は、中間転写体３上の所定の清掃対象領
域に、この清掃対象領域を覆う清掃用トナー像が形成さ
れるように、トナー像形成手段を制御し、上記の清掃手
段が、中間転写体３上に形成された清掃用トナー像を清
掃する。

【００３３】ところで、中間転写体上の残留トナーのク
リーニングの問題を考えるに当たっては、中間転写体上
のトナー被覆率とクリーニング効率との関係に留意する
必要がある。前述の従来技術に関する記述のなかで参照
した図５に示されているように、かぶりやハーフトーン
画像に代表されるようなトナー被覆率が４０％以下の低
濃度画像はクリーニングすることができない。この理由
は、すでに考察したように、トナー被覆率が高い高濃度
画像では、トナーを溶融した時に、隣接するトナー相互
の凝集力によってクリーニング部材表面とトナーの付着
力が画像全体に及ぶため全てのトナーをクリーニングす
ることができるが、かぶりやハーフトーン画像などのよ
うにトナー被覆率が低い場合には、トナー粒子密度が低
く、トナーが溶融しても隣接するトナー粒子相互の凝集
力が弱いため、クリーニング部材へのトナーの付着が不
均一となり、また、もともとクリーニング部材のトナー
付着力が弱いためにクリーニング不良が発生し易くなる
ものと推定される。

【００３４】以上のことから、本発明の画像形成装置に
おいては、清掃用制御手段が、トナー像形成手段に、中
間転写体上の清掃対象領域に、トナー被覆率が４０％以
上となるトナー被覆率の清掃用トナー像形成を行わせる
よう制御するものであることが好ましい。このように構
成することにより、かぶりやハーフトーン画像に代表さ
れるようなトナー被覆率の低い低濃度の残留トナー像を
有効にクリーニングすることができる。

【００３５】本実施形態においては、二次転写終了後の
中間転写体３上の非通紙部に形成されたかぶりトナー、
あるいは紙詰まりなどによって発生したトナーを清掃対
象として有効に除去することができる。二次転写位置Ｔ
２において、中間転写体３から記録媒体Ｐへトナー像が
転写される中間転写体３上の通紙部は転写効率が１００
％であり、中間転写体３上にはトナーは残留しないので
クリーニングを必要としないが、非通紙部に形成された
かぶりトナーや紙詰まりなどによって発生したトナーは
中間転写体３上に残留する。本実施形態の画像形成装置
では、二次転写終了後の中間転写体３上に残留したトナ
ーを加熱板２８の部位において加熱溶融した後、クリー
ナ１６の粘着力によって除去することができる。この場
合、少なくとも２つ以上の像担持体上に形成された清掃
用トナー像を重ねあわせて、トナー被覆率を４０％以上
に高めた後に、クリーナ１６によりクリーニングするこ
とにより効果的に除去することができる。

【００３６】すなわち、本発明の画像形成装置におい
て、中間転写体上の残留トナーが、中間転写体上の、記
録媒体が中間転写体表面と重なり合う領域以外の非通紙
領域に付着したかぶりトナーである場合に、清掃用制御
手段が、トナー像形成手段に、その非通紙領域を清掃対
象領域としてその清掃対象領域を覆う清掃用トナー像の
形成を行わせるよう制御するものであることが好まし
く、また、中間転写体上の残留トナーが、紙詰まりなど
により発生した未転写像に基づくものである場合に、清
掃用制御手段が、トナー像形成手段に、中間転写体上に
所望の清掃対象領域を設定してその清掃対象領域を覆う
清掃用トナー像の形成を行わせるよう制御するものであ
ることも好ましい。

【００３７】中間転写体上の非通紙部のかぶりトナーに
対しては、記録媒体の大きさを変更する前に、像担持体
２Ｂｋから像担持体２Ｃまでの像担持体のうちの少なく
とも２つ以上の像担持体に現像されたトナー像を中間転
写体上の非通紙部を含む領域に転写し、トナー被覆率を
４０％以上に高めた後に、クリーナ１６によりクリーニ
ングすることにより効果的に除去することができる。画
像の重ね合わせによりトナー被覆率を向上させるタイミ
ングは、記録媒体の大きさを変更する前でさえあれば、
複写動作終了後でも複写動作開始前のいずれでもよい。

【００３８】また、本発明の画像形成装置において、清
掃用制御手段が、トナー像形成手段に、中間転写体上の
清掃対象領域のうちトナー被覆率が４０％未満の清掃対
象領域に選択的に清掃用トナー像の形成を行わせるよう
制御するものであることも好ましい。また、本発明の画
像形成装置において、清掃用制御手段が、記録媒体の大
きさが変更された時点で、トナー像形成手段に、中間転
写体上の、変更前の記録媒体が重ね合わされていた領域
以外の領域を清掃対象領域としてその清掃対象領域に清
掃用トナー像の形成を行わせるよう制御するものである
ことも好ましい態様の一つである。

【００３９】一般に、この種の画像形成装置では、一定
のプリント枚数毎に、あるいは電源投入時に画像のトー
ンカーブ制御用の複数階調のパッチトナー像を像担持体
上に形成し、その現像濃度をセンサで検出して、その検
出結果に基づき画像形成条件を最適化することが行われ
ている。これは、基準濃度のパッチ信号により像担持体
上にパッチトナー像を形成し、像担持体上のパッチトナ
ー像の現像濃度を検出して、トナー濃度、現像バイアス
などの現像条件、あるいは露光量などの露光条件、画像
面積率などの画像処理条件などを調節することにより画
像のトーンカーブを最適に制御するものである。このパ
ッチトナー像は、中間転写体３に移転されてしまうた
め、中間転写体３からクリーニングする必要がある。

【００４０】そこで、本発明の画像形成装置において、
中間転写体上の残留トナーが、像担持体上に形成された
画像濃度検出用のパッチトナー像に基づくものである場
合に、清掃用制御手段が、トナー像形成手段に、そのパ
ッチトナー像の形成された領域を清掃対象領域としてそ
の清掃対象領域を覆う清掃用トナー像の形成を行わせる
よう制御するものであることが好ましい。

【００４１】本実施形態の画像形成装置では、各トナー
像形成ユニット５，６，７，８に、トーンカーブ制御用
の、トナー被覆率２０％および６０％の２種類のパッチ
トナー像がそれぞれ形成される。これらの各像担持体上
に形成された２種類のパッチトナー像の濃度は各像担持
体に備えられた濃度検出センサにより検出され、その検
出結果に基づきトーンカーブを予測し、現像トナー濃
度、画像処理条件が調整される。各像担持体上に形成さ
れるパッチトナー像の形成位置は、そのパッチトナー像
が中間転写体に転写された時に、少なくとも２色以上が
重ね合わされてトナー被覆率が４０％以上になるように
調整されているので、パッチトナー像はクリーナ１６に
より効果的にクリーニングされる。すなわち、例えば、
各色毎に、トナー被覆率２０％および６０％のパッチト
ナー像が各像担持体の軸方向に並べて形成され、これら
のパッチトナー像が中間転写体に転写された時に、各色
のパッチトナー像が中間転写体の移動方向と直角な方向
に並ぶように形成される。さらに、Ｂｋのトナー被覆率
６０％のパッチトナー像とＹのトナー被覆率２０％のパ
ッチトナー像、Ｂｋのトナー被覆率２０％のパッチトナ
ー像とＹのトナー被覆率６０％のパッチトナー像、Ｍの
トナー被覆率６０％のパッチトナー像とＣのトナー被覆
率２０％のパッチトナー像、Ｍのトナー被覆率２０％の
パッチトナー像とＣのトナー被覆率６０％のパッチトナ
ー像がそれぞれ重ね合わされるように、像担持体軸方向
のパッチトナー像形成位置が調整される。

【００４２】また、本発明の画像形成装置において、像
担持体、トナー像形成手段、および一次転写手段が、複
数の色それぞれに対応して配備され、各トナー像形成手
段により各像担持体上に形成された各色トナーによるト
ナー像が中間転写体上に順次重ね合わされるように各一
次転写手段が作用するものであって、各トナー像形成手
段に、各像担持体上に画像濃度検出用のパッチトナー像
を形成させるとともに、そのパッチトナー像の濃度を検
出するセンサを備えてなる画像濃度検出手段を備え、清
掃用制御手段が、各像担持体上に形成された各パッチト
ナー像が中間転写体上の清掃対象領域に重ね合わされて
トナー被覆率が４０％以上の清掃用トナー像が形成され
るようにトナー像形成手段を制御するようにしてもよ
い。

【００４３】以上の説明では、複数の像担持体を有する
画像形成装置の構成について説明したが、この例に限ら
ず、例えば、１つの像担持体と複数の現像器とを有し、
１サイクル毎に１色のトナー像を中間転写体へ一次転写
する動作を複数サイクル繰り返すことによりカラー画像
を形成する画像形成装置に対しても本発明を適用するこ
とができる。

【００４４】すなわち、トナー像形成手段が、像担持体
上に画像濃度検出用の各色のパッチトナー像を形成する
ものであるとともに、パッチトナー像の濃度を検出する
センサを備えてなる画像濃度検出手段を備え、清掃用制
御手段が、像担持体上に形成された複数色のパッチトナ
ー像が中間転写体上の清掃対象領域に重ね合わされてト
ナー被覆率が４０％以上の清掃用トナー像が形成される
ようにトナー像形成手段を制御するように構成すること
も好ましい態様の一つである。

【００４５】次に、本実施形態の画像形成装置に用いら
れるクリーナについて説明する。図２は、図１に示した
画像形成装置に用いられるクリーナの構成例を示す図で
ある。このクリーナ１６は、図１に示した画像形成装置
における中間転写体３の清掃手段であるクリーナ１６に
相当するものであり、アルミニウム、ステンレス、ニッ
ケルなどの金属材料、シリコーンゴム、フッ素ゴムなど
のゴム材料、あるいはポリイミド、ナイロン、フッ素な
どの樹脂表面材料からなるクリーニングロール２１、ク
リーニングロール２１に付着したトナーを除去するクリ
ーニングブレード２２、クリーニングロール２１に内蔵
されたセラミックヒータやハロゲンランプなどの熱源２
３、およびリトラクト機構２０からなる。

【００４６】このように、クリーニングロール２１に熱
源を内蔵させることにより、ベタ像のように熱容量の大
きい画像に対しても、ロールとの接触により熱溶融した
トナーが放熱して固化し粘着力が低下するのを防止する
ことができる。また、このクリーナ１６は、リトラクト
機構２０により、通常の画像形成サイクル時には、クリ
ーニングロール２１が中間転写体３に接触しない待機位
置に引き込まれ、クリーニングサイクル時には、クリー
ニングロール２１が中間転写体３に接触する作動位置に
繰り出されて、中間転写体３上の残留トナーをクリーニ
ングする。クリーニングロール２１に付着したトナーは
クリーニングロール２１に当接する金属製のクリーニン
グブレード２２により掻き取られる。

【００４７】なお、本実施形態におけるもう一つの清掃
手段である加圧ロール４も上記のクリーナ１６とほぼ同
様の構成を有しており、加圧ロール４に付着したトナー
は加圧ロール４に当接する金属製のクリーニングブレー
ド２９により掻き取られる。図３は、本実施形態の画像
形成装置に用いられるクリーナの他の構成例を示す図で
ある。

【００４８】このクリーナ１６’は、図２に示したクリ
ーナ１６と同様のクリーニングロール２１、熱源２３、
およびリトラクト機構２０を有しているほかに、デイト
ーニングロール２４、デイトーニングロール２４に内蔵
されたセラミックヒータやハロゲンランプなどの熱源２
５、およびクリーニングブレード２６を有する。このク
リーナ１６’は、クリーニングサイクル時に、クリーニ
ングロール２１が中間転写体３に接触する作動位置に繰
り出される。そして、中間転写体３上の残留トナーをク
リーニングロール２１に一旦付着させ、クリーニングロ
ール２１に付着したトナーを、クリーニングロール２１
に当接して回転する、熱源２５を内蔵したデイトーニン
グロール２４に付着させる。デイトーニングロール２４
に付着したトナーはデイトーニングロール２４に当接す
る金属製のクリーニングブレード２６により掻き取られ
る。このように、クリーナを、クリーニングロール２１
とデイトーニングロール２４の２段階で構成し、第１段
目のクリーニングロール２１をゴムロールなどの比較的
軟らかい材質で形成することにより中間転写体３との十
分なニップを確保するとともに、第２段目のデイトーニ
ングロール２４を金属ロールなどの比較的硬い材質で形
成することにより金属製のクリーニングブレードでのト
ナー掻き取りを容易にすることができる。

【００４９】このような構成としたことにより、本実施
形態の画像形成装置では、トナー付着力の低い材料でも
クリーニング部材の表面材料として使用することが可能
となるので、トナーに対して高い離型性能が必要とされ
る二次転写の加圧ロール４を中間転写体のクリーニング
手段と兼用させて、専用クリーナを不要とすることがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、中間転写体上の所定の清掃対象領域にそ
の清掃対象領域を覆う清掃用トナー像が形成されるよう
に、トナー像形成手段を制御する清掃用制御手段を備え
たことにより、除去することの難しい、かぶりやハーフ
トーン画像に代表されるような中間転写体上のトナー被
覆率の低い残留トナーを効果的に除去することのできる
画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略
構成図である。

【図２】図１に示した画像形成装置に用いられるクリー
ナの構成例を示す図である。

【図３】本実施形態の画像形成装置に用いられるクリー
ナの他の構成例を示す図である。

【図４】従来の中間転写方式の画像形成装置の概略構成
図である。

【図５】中間転写体上のトナー被覆率とクリーニング効
率との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１清掃用制御装置２Ｂｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ像担持体３中間転写体４加圧ロール５，６，７，８トナー像形成ユニット１０転写バッフル１１加熱転写ロール１２フィードローラ１３トレイ１４剥離爪１５搬送ベルト１６，１６’ クリーナ１７，１８冷却ローラ２０リトラクト機構２１クリーニングロール２２，２６，２９クリーニングブレード２３，２５熱源２４デイトーニングロール２８加熱板１００像担持体１０１中間転写体１０２記録媒体１０３，１０４，１０５，１０６現像器１０７コロナ放電器１０８バイアスロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成される像担持体、
該像担持体上に、画像情報に基づくトナー像を形成する
トナー像形成手段、循環移動しながら、該トナー像形成
手段により形成された前記像担持体上のトナー像の転写
を受ける中間転写体、前記像担持体上のトナー像を前記
中間転写体上に転写する一次転写手段、前記一次転写手
段によりトナー像が転写された後の中間転写体上に、該
中間転写体上のトナー像を間に挟むように所定の記録媒
体を密着させて、これら中間転写体および記録媒体に挟
まれたトナー像を密着状態のまま加熱するとともに加圧
することにより、前記トナー像を該記録媒体上に転写す
る加熱転写手段、中間転写体上のトナーを清掃する清掃
手段、および前記中間転写体上の所定の清掃対象領域に
該清掃対象領域を覆う清掃用トナー像が形成されるよう
に、前記トナー像形成手段を制御する清掃用制御手段を
備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記画像形成装置が、前記中間転写体
の、前記加熱転写手段よりも上流側に該中間転写体上の
トナー像を加熱する加熱手段を有するものであり、かつ
前記清掃手段が、前記中間転写体の、前記加熱手段より
も下流側に設けられ、前記中間転写体表面に接して回転
するクリーニングロールと、該クリーニングロールに付
着したトナーを除去するトナー除去部材とを備えたもの
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記加熱転写手段が、一対のロールから
なり、該一対のロールのうちの前記中間転写体に接する
側のロールが、加熱手段を備えた加熱ロールであるとと
もに、該一対のロールのうちの記録媒体に接する側のロ
ールが前記加熱ロールに対し加圧力を作用させる加圧ロ
ールからなるものであり、かつ、該加圧ロールが前記清
掃手段を兼ねたものであることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記清掃用制御手段が、前記トナー像形
成手段に、前記中間転写体上の清掃対象領域に清掃用ト
ナー像が形成された後の該清掃対象領域のトナー被覆率
が４０％以上となるトナー被覆率の清掃用トナー像の形
成を行わせるものであることを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項５】前記清掃用制御手段が、前記トナー像形
成手段に、前記中間転写体上の清掃対象領域のうちトナ
ー被覆率が４０％未満の清掃対象領域に選択的に清掃用
トナー像の形成を行わせるものであることを特徴とする
請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記清掃用制御手段が、記録媒体の大き
さが変更された時点で、前記トナー像形成手段に、前記
中間転写体上の、変更前の記録媒体が重ね合わされてい
た領域以外の領域を清掃対象領域として該清掃対象領域
に清掃用トナー像の形成を行わせるものであることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記トナー像形成手段が、前記像担持体
上に画像濃度検出用の各色のパッチトナー像を形成する
ものであるとともに、該パッチトナー像の濃度を検出す
るセンサを備えてなる画像濃度検出手段を備え、前記清掃用制御手段が、前記像担持体上に形成された複
数色のパッチトナー像が前記中間転写体上の清掃対象領
域に重ね合わされてトナー被覆率が４０％以上の清掃用
トナー像が形成されるように前記トナー像形成手段を制
御するものであることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。