JPH11219048A

JPH11219048A - 画像形成装置、カラー画像形成装置及びベルトユニット

Info

Publication number: JPH11219048A
Application number: JP10332980A
Authority: JP
Inventors: Kenji Asakura; 建治朝倉; Yasutaka Tamai; 靖高玉井; Keizo Takeuchi; 敬三武内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、スループットと位置合わせ精度を
低下させることなく、簡単な構成で中間転写ベルト上の
不要トナーを完全に除去するとともに、廃トナーを装置
外部へ排出する時トナーのこぼれを防止することを目的
とする。【解決手段】１次転写中に中間転写ベルト２に離接し
て中間転写ベルト２上のトナーを除去するクリーナロー
ラ２１と、回収手段と、クリーニングニップ部で中間転
写ベルト２に圧接する対向電極シート２７と、対向電極
をニップ部全面で中間転写ベルト２へ弾性接触させるバ
ックアップ部材２８を備えたカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ、
カラー複写機やカラーファクシミリ等に応用できるカラ
ー画像形成装置、特に多色のトナー像を重ね合わせるた
めの中間転写ベルトの上の残留トナーを除去するクリー
ナを備えたカラー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー画像形成装置としては特開
平８−２８６４５５号公報に記載されたものが知られて
いる。図９は前記の従来例のカラー電子写真装置のプリ
ンタの側断面図である。

【０００３】ベルトユニット２０１は、転写ベルト２０
２、第１転写ローラ２０３、第２転写ローラ２０４、バ
ックアップローラ２０５、ガイドローラ２０６などを有
し、ベルト２０２上でカラー像を重ね合わせる。図９に
おいて、プリンタの左側には、黒、シアン、マゼンタ、
イエローの４個のそれぞれ扇型をした像形成ユニット２
０７Ｂｋ、２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃが図のように
円環状に配置された像形成ユニット２０７が設けられて
いる。レーザ露光装置２１２がプリンタの右上部に設け
られている。

【０００４】像形成ユニット２０７をプリンタ内に装着
することにより、プリンタ側の機械的駆動系統及び電気
回路系統が図示を省略した相互カップリング部材を介し
て像形成ユニット２０７に結合されて両者は機械的・電
気的に一体化する。円環状に配置されている像形成ユニ
ット２０７Ｂｋ、２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃは、移
動モータにより駆動され、固定したミラー２１３の周り
を回転する。像形成時に各像形成ユニット２０７Ｂｋ〜
２０７Ｃは回転して、順次前記の中間転写ベルト２０２
を支持する第１転写ローラ２０３に対向する像形成位置
２１０に位置する。像形成位置２１０はレーザ光２１１
による露光位置でもある。

【０００５】レーザ光２１１は像形成ユニット２０７Ｂ
ｋと２０７Ｃとの間から入射してミラー２１３で反射さ
れる。反射されたレーザー光２１１は、像形成位置２１
０にある黒色の像形成ユニット２０７Ｂｋの感光体ドラ
ム２１８の左側面の露光部に入射し、図９の紙面に垂直
な感光ドラム２１８の母線方向に走査して、感光体２１
８を露光し、潜像を形成する。潜像は現像器２１９で現
像される。現像器２１９により顕像化して形成されたト
ナー像は転写ベルト２０２に転写される。次に、像形成
ユニット２０７は矢印方向に９０゜回転し、像形成ユニ
ット２０７Ｂｋに替ってイエローの像形成ユニット２０
７Ｙが像形成位置２１０に位置する。そして、先の黒色
の場合の工程と同じ動作を行い、中間転写ベルト２０２
上にすでに形成されている黒トナー像の上にイエロート
ナー像を重ねて形成する。同様の動作をさらにマゼン
タ、シアンの像形成ユニット２０７Ｍ、２０７Ｃを用い
て順次行い、中間転写ベルト２０２上にフルカラー像を
完成する。その後、給紙部（図示省略）から一枚ピック
アップされた記録用紙を、レジストローラ２１４でタイ
ミングを合わせて、中間転写ベルト２０２と２次転写ロ
ーラ２１５の接触部であるニップに搬送する。重なって
形成された４色のトナー像は一度に記録用紙上に転写さ
れ、さらに定着器２１６で定着される。定着後の記録紙
は図の右方に排出される。中間転写ベルト２０２の上に
残留したトナーはトナーの帯電の極性とは逆の極性のプ
ラス電圧が印加されたクリーナローラ２１７により除去
される。トナー像形成中はトナーの帯電の極性と同じマ
イナス電圧を印加したクリーナローラ２１７を常時中間
転写ベルト２０２に圧接し、トナーが除去されないよう
にしている。

【０００６】また、他の従来例の特開昭５７−１６９７
８１には、クリーナとして図１０に示すように、遊動可
能に保持された剛体のクリーナバックアップ部材２２０
とクリーナローラ２２５で、支持ローラ２２１、２２２
に懸架されて記録紙を搬送する転写ベルト２２３を挟む
構成が示されている。クリーナバックアップ部材２２０
は弾性部材２２４によりクリーナローラ２２５に対して
常時圧接するよう構成されている。図１１に、クリーナ
ローラ２２５と転写ベルト２２３の接触部の拡大図を示
す。

【０００７】更に他の従来例としては、図１２に示すよ
うに、トナーの帯電の極性と逆の極性の電圧を印加した
クリーナローラ２３０を、ＧＮＤ電位の支持ローラ２３
１、２３２間に懸架された半導電体の中間転写ベルト２
３３に離接する構成が知られている。

【０００８】また更に図１３に示す他の従来例の転写ベ
ルトのクリーナ２４４としては、ウレタン等のゴムブレ
ード２４０を転写ベルト２４１に圧接し、ゴムブレード
２４０でトナーをかき取るものがある。かき取られたト
ナーは転写ベルトとの間からトナーがこぼれないように
掬いシール２４２を備えたトナー受け２４３に集められ
る。この方式はクリーニングブレード方式として知られ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】カラー画像形成装置に
おいては、スループットの向上及び各色の位置を正確に
合わせる位置合わせ精度の向上とともに、中間転写ベル
ト上の不要トナーを完全に除去するクリーニングの能力
の向上が要求されている。

【００１０】図９の従来例では、クリーナローラ２１７
は常に中間転写ベルト２０２に圧接しており、電圧の極
性の切り替えによってトナーの除去／不除去を切り替え
ている。しかしながら、クリーナローラ２１７にトナー
の帯電の極性と同極性の電圧を印加して中間転写ベルト
２０２上のトナーが除去されないようしても、電気的な
力以外の力でトナーが除去されることがあるとともに、
摩擦によりトナー像に乱れをもたらす。

【００１１】上記の欠点を避けるために、クリーナを中
間転写ベルトに対して離接する構成が実用化されてい
る。この場合、中間転写ベルト上に４色のトナー像を重
ね合わせてカラー画像の形成を完了した後にクリーナを
接触させてクリーニングを行うと、第１転写位置からク
リーナ位置までのベルト長を画像範囲長さよりも長く設
定しなければならない。このため、ベルトの周長が長く
なり、ベルトユニット及び装置本体が大型になると同時
に、ベルトの１回転に要する時間が長くなるのでスルー
プットが低下する。

【００１２】カラー画像形成装置においては、４色の画
像の位置を中間転写ベルト上で合わせて重ね合わせる。
従って高い位置合わせ精度が要求されている。この各色
の画像間の位置のずれを「位置ズレ」と称する。中間転
写ベルト２０２を懸架する各ローラの精度は、この位置
合わせ精度に大きな影響を及ぼす。このため、図９の従
来例で中間転写ベルト２０２を懸架するバックプローラ
２０５にはかなりの剛性が要求される。

【００１３】このバックアップローラ２０５にクリーナ
ローラ２１７を離接すると、大きな負荷変動が生じる。
クリーナローラ２１７の離接により中間転写ベルト２０
２に働く負荷が変動すると、駆動軸と中間転写ベルト２
０２の間に定常的に発生している僅かなすべりが変化す
る。その結果クリーナローラ２１７の離間時と圧接時で
中間転写ベルト２０２の走行速度が変化するので、中間
転写ベルト２０２上で各色の画像間に位置ズレを生じ
る。この負荷変動が大きいほど、クリーナローラ２１７
の離接による速度変動が大きく位置ズレが顕著になる。
また、クリーナローラ２１７の離間による負荷変動は中
間転写ベルト２０２の駆動部材の変形を引き起こす。そ
のためクリーナローラ２１７の離間時に形成したトナー
像と圧接時に形成したトナー像の間に位置ズレが生じ
る。

【００１４】図１０に示した剛体のクリーナバックアッ
プ部材２２０を弾性的にクリーナローラ２２５に対して
圧接する従来の構成では、図１１に示すように、クリー
ナローラ２２５のニップ部２２５Ａの幅Ｓの一部分の範
囲の幅Ｂでのみバックアップ部材２２０が転写ベルト２
２３に接触する。このため、ニップ部２２５Ａの幅Ｓの
一部にしか対向電極としてのバックアップ部材２２０が
接触しないので、隣接するベルト支持軸の電位やクリー
ナローラ２２５からの電荷の移動により、ニップＳの接
触部で半導電体の転写ベルト２２３の電位が不安定にな
る。この結果、転写ベルト２２３からクリーナローラ２
２５へトナーを移行させる電界の力が弱まり、クリーニ
ング能力を低下させるという問題がある。

【００１５】さらに、図１０及び図１１０において、転
写ベルト２２３を懸架するローラ２２１、２２２の共通
接線Ｐに対するクリーナローラ２２５の食い込み領域は
Ｗで示される。バックアップ部材２２０は、食い込み領
域Ｗの全域で転写ベルト２２３をクリーナローラ２２５
に押圧せず、中央部付近のニップＳの範囲でのみ転写ベ
ルト２２３とクリーナローラ２２５が接触する。このた
めに、クリーナローラ２２５の表面のくぼみや変形によ
りクリーナローラ２２５と転写ベルト２２３との接触状
態が不安定になる。この結果、転写ベルト２２５上のト
ナーに働く摩擦力と電界による力が弱まり、クリーニン
グ能力が低下するという問題が生じる。

【００１６】また、図１２に示した従来の例では、トナ
ーの帯電の極性と逆の極性の電圧を印加したクリーナロ
ーラ２３０を、支持ローラ２３１と２３２との間に懸架
された半導電体の中間転写ベルト２３３に離接する。こ
の構成では、対向電極が存在しないために、クリーナロ
ーラ２３０やその他の高電位の構成部材からの電荷の移
動により、ニップ内部で半導電体の中間転写ベルト２３
３の電位が不安定になる。この結果、中間転写ベルト２
３３からクリーナローラ２３０へトナーを移行させる電
界力が弱まり、クリーニング能力が低下する。特に、隣
接するローラの電位がＧＮＤ電位でない場合には、クリ
ーニング位置の中間転写ベルト２３３の電位は、中間転
写ベルト２３３の電気抵抗や厚さに依存するため特に不
安定になる。

【００１７】また、図１３に示す従来のクリーニングブ
レード方式では、ブレード２４０が中間転写ベルト２４
１から離間した場合に、ブレード２４０の先端と掬いシ
ール２４２の間でトナー受け２４３の内部が外部と連通
するため、クリーニングによりトナー受け２４３の内部
にたまったトナーがこぼれ、装置内部を汚染する、と言
う問題が生じる。さらに、トナー受け２４３内がトナー
で満たされた時に、クリーナ２４４のみを装置外に取り
出すとき、装置の内部および外部にトナーがこぼれてし
まう。

【００１８】本発明は、スループットと位置合わせ精度
を低下させることなく、簡単な構成で中間転写ベルト上
の不要トナーを完全に除去することができるクリーナを
備えたカラー画像形成装置を提供することを目的とす
る。さらに、廃トナーを装置外部へ排出するときの、カ
ラー画像形成装置の内部及び外部へのトナーのこぼれを
防止できるカラー画像形成装置を提供することを目的と
する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカラー画像
形成装置は、トナーの像が転写される導電性の転写ベル
トと、トナーの帯電の極性と逆極性の電位に保持され、
前記転写ベルトに接触して前記転写ベルト上のトナーを
除去するクリーナローラとを備える。このカラー画像形
成装置はさらに、前記クリーナローラからトナーを除去
する回収手段と、前記クリーナローラの電位よりもトナ
ーの帯電極性に近い電位に保持され、前記転写ベルトに
接触して前記クリーナローラに対向する柔軟性を有する
部材からなる対向電極とを備える。このカラー画像形成
装置によれば、弾力性を有する柔軟な対向電極を転写ベ
ルトに押圧することにより、クリーニング位置で広いニ
ップを確実に得ることができる。また同時にニップ全域
でクリーニングのための電界を安定して形成できる。こ
の結果、転写ベルト上のトナーに適切な摩擦力と電界力
が働くので、十分なクリーニング効果が得られ、不要な
トナーを完全に除去することができる。また、クリーナ
ローラを押し当てたときの反力が低減して、クリーニン
グ部での摩擦力が小さくなる。この結果、転写ベルトの
走行を安定させることができる。本発明の他の観点のカ
ラー画像形成装置は、帯電した複数の色のトナーの像が
重なって転写される半導電性の中間転写ベルトと、中間
転写ベルトを回転可能に懸架する複数のベルト支持軸
と、トナーの帯電の極性と逆極性の電位に保持され、前
記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルト上のト
ナーを除去するクリーナローラとを備える。このカラー
画像形成装置はさらに、前記クリーナローラからトナー
を除去する回収手段と、前記クリーナローラを前記中間
転写ベルトに対して離接させる離接手段と、前記クリー
ナローラの電位よりもトナーの帯電極性に近い電位に保
持され、前記中間転写ベルトに接触して前記クリーナロ
ーラに対向する柔軟性を有する部材からなる対向電極と
を備えている。

【００２０】このカラー画像形成装置によれば、弾力性
を有する柔軟な対向電極を中間転写ベルトに押圧するこ
とにより、クリーニングのニップを広くかつ確実に設定
できる。また同時にニップ全域でクリーニングの電界を
安定して形成できる。この結果、中間転写ベルト上のト
ナーに適切な摩擦力と電界力が働き、十分なクリーニン
グ効果が得られ、不要なトナーを完全に除去することが
できる。また、クリーナローラの圧接の反力が低減して
クリーニング部での摩擦力を小さくできる。この結果、
中間転写ベルトに与える負荷変動が減少しトナー像の位
置ズレを防止することができる。本発明のカラー画像形
成装置において、クリーナローラの離接を中間転写ベル
トへのトナー像の転写中に行うことが望ましい。これに
より、一次転写とクリーニングを同時に行うことがで
き、画像のスループットを向上させることができる。前
記クリーナローラを中間転写ベルトへ離接したときの中
間転写ベルトの駆動軸の負荷トルクの変動が３００ｇ−
ｃｍ以下となるように、対向電極と中間転写ベルトとの
摩擦力を低くするのが望ましい。負荷トルクの変動を３
００ｇ−ｃｍ以下にすると、中間転写ベルトの走行にほ
とんど影響を与えず、４色のカラー画像の相互のずれは
実用上無視できる程度に減少する。

【００２１】好ましい構成では、対向電極に導電性ブラ
シを用いる。これにより、クリーナローラの中間転写ベ
ルトへの押圧力と摩擦力を確実に低減することができ
る。この結果、中間転写ベルトに与える負荷変動が減少
しトナー像の位置ズレを防止することができる。さら
に、好ましい構成では、対向電極がシート状部材であ
り、前記対向電極を前記中間転写ベルトへ弾性をもって
圧接させるバックアップ部材を備える。この構成によれ
ば、クリーナローラの中間転写ベルトへの押圧力と摩擦
力を確実に低減することができる。この結果、中間転写
ベルトに与える負荷変動が減少し位置ズレを防止するこ
とができる。好ましい例では、クリーナローラは、植毛
ブラシを有するローラである。この構成よって、クリー
ナローラの中間転写ベルトへの押圧力と摩擦力を確実に
低減することができる。この結果、中間転写ベルトに与
える負荷変動が減少し位置ズレを防止することができ
る。さらに、クリーナローラは、表面に高抵抗層を有す
る導電性基材からなるローラであることが望ましい。こ
れによって安価で簡単な構成で安定した効果を実現する
ことができる。クリーナローラは、表面にアルマイト層
を有するアルミローラであることが最も望ましい。これ
により、安価で簡単な構成で安定した効果を実現するこ
とができる。対向電極が接地電位であることが望まし
い。この構成により、対向電極用の電源が不要になり、
安価かつ簡単な構成で安定した効果を実現することがで
きる。

【００２２】好ましい例では、クリーナローラが中間転
写ベルトに圧接するクリーニング位置に隣接する２本の
ベルト支持軸の電位が異なる。また、クリーナローラで
除去したトナーを貯蔵する廃トナー溜を備え、中間転写
ベルトと支持軸と対向電極とバックアップ部材とクリー
ナローラと回収手段と廃トナー溜を一体のベルトユニッ
トとして形成するのが望ましい。このベルトユニットを
装置本体に対して着脱可能に構成する。

【００２３】本発明の他の観点によるカラー画像形成装
置は、トナーの帯電の極性と逆の極性の電位に保持さ
れ、複数色のトナーの像が順次転写され重ねられさる半
導電性の中間転写ベルト上のトナーを除去する弾性を有
するクリーナローラと、クリーナローラに圧接し、電位
がクリーナローラよりも高く、クリーナローラからトナ
ーを除去する回収ローラとを備えている。カラー画像形
成装置はさらに、回収ローラに圧接しトナーを掻き取る
スクレーパと、回収ローラから除去したトナーを貯蔵す
る廃トナー溜と、回収ローラ及びスクレーパと廃トナー
溜の隙間からのトナーの漏れを防止するシール部材を備
えている。クリーナローラと回収ローラとスクレーパと
廃トナー溜とシール部材が一体のクリーナユニットを構
成し、クリーナローラの軸と垂直な方向から装置本体に
着脱可能であることを特徴とする。

【００２４】上記のカラー画像形成装置では、カラー画
像形成装置にクリーナユニットのみを着脱可能とするこ
とにより、廃トナーをこぼすことなく装置外部へ排出で
きる。クリーナローラを交換しないのでランニングコス
トを低減することができる。さらに、クリーナユニット
をクリーナローラ軸と垂直な方向の装置の前方から着脱
できるので、メンテナンス性に優れる。

【００２５】本発明のさらに他の観点によるカラー画像
形成装置は、トナーの帯電の極性と逆極性の電位に保持
され、複数色のトナーの像を順次重ねて転写する半導電
性の中間転写ベルト上のトナーを除去する弾性を有する
クリーナローラと、クリーナローラに圧接し、電位がク
リーナローラよりも高く、クリーナローラからトナーを
除去する回収ローラとを備えている。カラー画像形成装
置はさらに、回収ローラに圧接しトナーを掻き取るスク
レーパと、回収ローラから除去したトナーを貯蔵する廃
トナー溜と、回収ローラ及びスクレーパと廃トナー溜の
隙間からのトナーの漏れを防止するシール部材を備えて
いる。回収ローラとスクレーパと廃トナー溜とシール部
材が一体の廃トナーユニットを構成し、これがクリーナ
ローラの軸に垂直な方向から装置本体に着脱可能である
ことを特徴とする。

【００２６】上記のカラー画像形成装置では、クリーナ
ユニットのみを装置本体に着脱可能とすることにより、
廃トナーをこぼすことなく装置外部へ排出できる。クリ
ーナローラを交換しないのでランニングコストを低減す
ることができる。さらに、クリーナユニットをクリーナ
ローラ軸に垂直な装置の前方から着脱できるので、メン
テナンス性に優れる。

【００２７】本発明の他の観点によるカラー画像形成装
置は、半導電性の中間転写ベルト上のトナーを除去する
金属製のクリーナローラと、クリーナローラに圧接しト
ナーを掻き取るスクレーパと、クリーナローラから除去
したトナーを貯蔵する廃トナー溜と、クリーナローラ及
びスクレーパと廃トナー溜の隙間からのトナーの漏れを
防止するシール部材を備えている。クリーナローラとス
クレーパと廃トナー溜とシール部材が一体のクリーナユ
ニットを構成し、これがクリーナローラの軸に垂直な方
向から装置本体に着脱可能であることを特徴とする。

【００２８】上記のカラー画像形成装置では、クリーナ
ユニットのみをカラー画像形成装置から着脱可能とする
ことにより、廃トナーをこぼすことなく装置外部へ排出
できる。かつクリーナローラを交換しないのでランニン
グコストを低減することができる。さらに、クリーナユ
ニットをクリーナローラ軸と垂直な装置の前方から着脱
できるので、メンテナンス性に優れる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図１から図８を用いて説明する。

【００３０】《第１実施例》図１の（ａ）に示す、カラ
ー画像形成装置のベルトユニット１は、同図の（ｂ）に
詳細に示すように、導電性又は半導電性の中間転写ベル
ト２と、これを懸架する駆動ローラ３、テンションロー
ラ４、２次転写の対向ローラ５の３本の支持ローラ、及
びクリーナ６と廃トナーを収容する廃トナーケース７が
一体として構成されており、本体から分離できるように
構成されている。

【００３１】中間転写ベルト２は厚さ約１５０μｍのエ
ンドレスベルトであり、例えば表面電気抵抗が５×１０
^-9Ω・□の半導電性のポリカーボネート製のフィルムよ
りなる。中間転写ベルト２には、画像の書き始め位置を
中間転写ベルト２上で合致させるための位置検知マーク
が複数個設けられている。中間転写ベルト２の周長は、
Ａ４版の用紙の長手方向の長さ（２９７ｍｍ）に、露光
位置から１次転写位置までの距離より若干長い長さを足
した３７７ｍｍに設定している。中間転写ベルト２の幅
は約２５０ｍｍである。

【００３２】中間転写ベルト２を駆動する駆動ローラ３
は、本体側のギア１１と噛み合って駆動ローラ３に駆動
力を伝達する駆動ギア（図示せず）を備える。対向ロー
ラ５は中間転写ベルト２上のトナー像を記録用紙に転写
する２次転写ローラ２０に対向している。テンションロ
ーラ４は中間転写ベルト２にテンションを与える。この
テンションローラ４により中間転写ベルト２には２〜３
ｋｇｆの張力が付与されている。中間転写ベルト２はこ
れらの駆動ローラ３、テンションローラ４、対向ローラ
５に懸架され、駆動ローラ３の回転に従って図中の矢印
方向に回転駆動されるよう構成されてある。駆動ローラ
３、テンションローラ４及び対向ローラ５の３本の支持
ローラは直径３０ｍｍのアルミパイプで構成され、中間
転写ベルト２の１回転でこれら支持ローラは４回転する
様に構成している。

【００３３】半導電性のクリーナローラ２１は、中間転
写ベルト２に残留したトナーを清掃除去するためのもの
で、外径１６ｍｍのアルミ製の芯金に、半導電性のレー
ヨン製の６デニールの太さのブラシ繊維を６．４５ｃｍ
²に１０⁵本の密度で扶植したファーブラシを巻き付け
て外径を２６ｍｍに形成している。例えば長さ２５０ｍ
ｍのクリーナローラ２１をブラシ繊維が１ｍｍたわむ力
で金属板に接触させたときの芯金と金属板との間の抵抗
値は１０⁶〜１０¹⁰Ωである。クリーナローラ２１は駆
動ローラ３と対向ローラ５との間で中間転写ベルト２に
離接するよう位置決めされている。回収ローラ２２はク
リーナローラ２１により除去されたトナーを回収する外
径１６ｍｍのステンレス製のローラである。スクレーパ
２３は回収ローラ２２によって回収されたトナーを掻き
取るためのものでステンレスの４０μｍの薄板を回収ロ
ーラ２２に圧接している。トナー受２４は掻き取ったト
ナーを受ける容器である。図２の部分拡大図において、
掬いシール２５はトナー受２４に堆積したトナーが回収
ローラ２２とトナー受け２４の間からこぼれることを防
止する。トナー受２４の中にはスクリュー２６が設けら
れ、回収されたトナーをトナー受２４の外部へ搬送す
る。搬送されたトナーは更に図１の（ｂ）に示す他のス
クリュー２６Ａにより中間転写ベルト２のループ内に設
けた廃トナーケース７に搬送される。図２において、ク
リーナ６はスクリュー２６の軸２６Ｂを中心に一点鎖線
で示す位置に回動して中間転写ベルト２からクリーナロ
ーラ２１を引離す。図２に実線で示すように、中間転写
ベルト２を、クリーナローラ２１に押し当てた時には、
クリーナローラ２１が駆動ローラ３と対向ローラ５の共
通接線から１ｍｍだけ内側に食い込むように設計されて
いる。

【００３４】図２のクリーナローラ２１を含むクリーニ
ング部の拡大図において、クリーナローラ２１が中間転
写ベルト２の表面に押し当てられている状態を示す。中
間転写ベルト２の裏面に配置された対向電極シート２７
は、ＧＮＤ電位に保持された厚さ約３０μｍのテフロン
など表面の摩擦係数が低い樹脂にカーボンを分散した導
電性の樹脂シートで図示を省略したフレーム等に固定さ
れ、ＧＮＤ電位に保持されている。中間転写ベルト２は
対向電極シート２７の面上を滑らかに移動する。バック
アップ部材２８は柔軟性を備えたスポンジ状プラスチッ
クの部材でクリーナローラ２１が中間転写ベルト２の表
面に圧接する位置において、中間転写ベルト２の裏側に
対向電極シート２７に接して設けられている。対向電極
シート２７はバックアップ部材２８により付勢されて、
クリーニング時には中間転写ベルト２をクリーナローラ
２１に押しつける。この時、クリーナローラ２１の食い
込み量とクリーナローラ２１の変形量の差に応じてバッ
クアップ部材２８は変形する。クリーナローラ２１が一
点鎖線で示すように中間転写ベルト２から離れている状
態では、バックアップ部材２８は中間転写ベルト２から
離れ中間転写ベルト２の走行にほとんど影響を与えな
い。本実施例では、回収ローラ２２からクリーナローラ
２１と中間転写ベルト２を通って対向電極シート２７へ
電流が流れ、回収ローラ２２による電圧降下分だけ低い
電圧がクリーナローラ２１に印加される。

【００３５】図１において、像形成ユニット２９はイエ
ロー、マゼンタ、シアン、黒の各色毎に感光体３０Ｙ、
３０Ｍ、３０Ｃ、３０ＢＫを含む各要素を配設して一体
化したものであり、それぞれ以下の部品で構成される。

【００３６】コロナ帯電器３１は各感光体３０Ｙ、・・
・、３０ＢＫの表面に近接して配置され、各感光体３０
Ｙ、・・・、３０ＢＫをマイナスに一様に帯電する。各現
像器３４は現像ローラ３３を有し、各現像器３４内に
は、ポリエステル樹脂に顔料を分散したマイナス帯電性
のトナーが入っている。このトナーが現像ローラ３３の
表面に担持され感光体３０Ｙ・・・３０ＢＫ上の潜像を
現像する。クリーナ３６は転写後の感光体３０表面に残
ったトナーを清掃するためのゴム製のクリーニングブレ
ード３５を備える。感光体３０の直径は３０ｍｍ、現像
ローラ３３の直径約１８ｍｍで、それぞれ像形成ユニッ
ト２９の側壁に回転可能に支持されている。

【００３７】図１において、右側面がこのカラー画像形
成装置の前面であり、前面に前アリゲータ４２が設けら
れている。装置の上面には上面扉４３が設けられてい
る。装置本体の後部にキャッリッジ４１が設けられてい
る。キャリッジ４１内には４色の像を形成するためのそ
れぞれの像形成ユニット２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９
ＢＫが収容されている。キャリッジ４１は矢印Ｒで示す
方向に回転し、各像形成ユニット２９Ｙ、・・・、２９Ｂ
Ｋを順次待避位置から像形成位置４４に移動させる。上
面扉４３を開くことによって、像形成ユニット２９Ｙ、
・・・、２９ＢＫを装置本体４０の上面から、キャリッ
ジ４１への着脱が可能となっている。各像形成ユニット
２９Ｙ、・・・、２９ＢＫは、転写ベルトユニット１に接
触する像形成位置４４にあるときのみ動作し、その他の
位置にあるときには動作しない。

【００３８】除電針４５は記録紙の電荷を逃がすための
針状部材である。給紙ユニット４６は装置の前方（図の
右方）へ引き出して記録紙を補給できる。給紙ユニット
４６の記録紙は、ピックアップローラ４７、レジストロ
ーラ４８、、紙ガイド５０ａ、５０ｂ及び排紙ローラ４
９等のよく知られた紙送り部材により送られ、定着器５
１を経て排紙トレー５２に排出される。これらの部材に
より記録紙は紙の経路５３に沿って搬送される。

【００３９】前アリゲータ４２は装置本体４０にヒンジ
５４で取りつけられており前面へ倒して開くことが可能
である。この前アリゲータ４２には２次転写ローラ２
０、除電針４５、紙ガイド５０ａ、５０ｂ、５０ｃが取
り付けており、前アリゲータ４２を前方に倒すとこれら
の構成物も同時に倒れてくる。その結果、装置本体４０
の前面が解放され、この部分から転写ベルトユニット１
の着脱が可能となる。紙詰まり時には前アリゲータ４２
を倒すことにより用紙の除去が容易にできる。

【００４０】転写ベルトユニット１が装置本体４０に装
着されると、図示を省略した結合手段により転写ベルト
ユニット１は本体側と電気的に結合されると同時に、駆
動ローラ３の駆動ギア（図示省略）が本体側ギア１１と
係合し中間転写ベルト２は回転可能となる。第１実施例
では転写ベルトユニット１の中間転写ベルト２は、感光
体３０に接する１次転写像の像形成位置４４からクリー
ナローラ２１の位置までのベルト長が画像の記録長さよ
りも短くなされている。クリーナローラ２１を含むクリ
ーナ６は紙パス５３より後方（図の左方）に設けられて
いるので、記録紙の走行を妨げない。また、クリーナ６
が離接する中間転写ベルト２の面は上向きであり、面の
法線は鉛直から９０゜以内の範囲にある。

【００４１】露光装置６５は画像信号に応じてレーザ光
６６を出射する。図１においては、レーザ光６６は像形
成ユニット２９Ｙのクリーナ３６とマゼンタの像形成ユ
ニット２９Ｍの現像器３４との間のすきまを通って、キ
ャリッジ４１の中心部に固定されたミラー６７で反射さ
れて像形成位置４４にある感光体３０の左側面の露光部
に入射し、紙面に垂直な方向の母線方向に走査して露光
する。

【００４２】次にカラー画像形成工程を説明する。ま
ず、図１の（ａ）に示すように、イエローの感光体３０
Ｙを像形成位置４４に位置決めする。次に、感光体３０
Ｙ、駆動ローラ３、中間転写ベルト２、及び像形成位置
の現像ローラ３３等を回転させる。このとき感光体３０
の周速度と中間転写ベルト２の走行速度がほぼ等しくな
るように設定してある。２次転写ローラ２０とクリーナ
ローラ２１は中間転写ベルト２から離間している。

【００４３】感光体３０の回転が開始されると、まず中
間転写ベルト２のスタート位置を検出する。スタート位
置が検出されると、感光体３０上にレーザ光６６により
静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器３４で順
次顕像化されてトナー像が形成される。感光体３０の回
転によって、感光体３０の上に形成されたトナー像は中
間転写ベルト２に接触する１次転写部４４Ａに移動し、
ここで中間転写ベルト２に順次写し取られる。

【００４４】トナー像の形成に先立って、帯電器３１が
感光体３０を−４５０Ｖに帯電する。感光体３０の露光
後の電位は−５０Ｖである。現像ローラ３３が感光体３
０の未帯電域に面している時には、現像ローラ３３に＋
１００Ｖの直流電圧を印加し、静電潜像が書き込まれた
感光体３０の表面に面している時には−２００Ｖの直流
電圧を印加している。中間転写ベルト２を駆動する駆動
ローラ３とテンションローラ４には、１次転写電圧とし
て＋１．０ｋＶの直流電圧を印加し、対向ローラ５はＧ
ＮＤ電位としている。２次転写ローラ２０には、２次転
写電圧として＋１．０ｋＶの直流電圧を加え、この２次
転写電圧は記録紙の電気抵抗を変化させる温度あるいは
湿度に応じて±３００Ｖの範囲で変化させる。

【００４５】イエローの像形成動作は画像の後端が中間
転写ベルト２に転写された後に終了し、感光体３０と中
間転写ベルト２は初期位置にもどると停止する。上記の
過程で中間転写ベルト２は１回転、感光体３０と３本の
支持ローラは４回転して初期位置にもどる。

【００４６】イエローの画像の記録が完了すると、感光
体３０、中間転写ベルト２、現像器３４等の全ての動作
が停止する。次に、マゼンタのトナー像を形成するため
に、キャリッジ４１を図１の矢印Ｒ方向に９０度回転さ
せ、マゼンタの像形成ユニット２９Ｍを像形成位置４４
に移動させる。マゼンタのトナー像を形成する工程は前
記のイエローのトナー像を形成する工程と同じであるの
で重複する説明を省略する。この工程によって中間転写
ベルト２上にはイエローとマゼンタのトナー像が重なっ
て形成される。上記の工程を順次シアン及び黒について
も繰り返すことによって中間転写ベルト２上に４色のト
ナー像が重なって形成される。

【００４７】黒のトナー像の中間転写ベルト２への転写
が開始された後、トナー像の先端が２次転写位置２０Ａ
に到達するまでに２次転写ローラ２０を中間転写ベルト
２に接触させる。そして、給紙ユニット４６から取り出
された記録用紙を、レジストローラ４８でタイミングを
合わせて２次転写ローラ２０と中間転写ベルト２の間の
ニップに搬送して、４色のトナー像を記録用紙に転写す
る。このとき２次転写ローラ２０には２次転写電圧とし
て＋１ｋＶの電圧を印加している。トナー像が転写され
た記録用紙は定着器５１を通過するとき定着され排紙ロ
ーラ４９から排紙トレー５２に排出される。

【００４８】２次転写後に中間転写ベルト２上に残留し
たトナーは、画像の先端がクリーナローラ２１のあるク
リーニング位置に来ると、中間転写ベルト２に接触する
クリーナローラ２１により除去される。１次転写部４４
Ａからクリーニング位置までのベルトの周長は記録画像
の長さよりも短いため、黒画像の１次転写の終了前にク
リーナローラ２１は転写ベルト２に圧接するようになさ
れている。

【００４９】クリーナローラ２１、回収ローラ２２は図
示のそれぞれの矢印方向に回転し、相互の接触部で表面
は逆向きに摺動する。回収ローラ２２には＋７５０Ｖの
電圧が印加されている。これにより回収ローラ２２から
クリーナローラ２１と中間転写ベルト２を経てＧＮＤ電
位の対向電極シート２７（図２）へ電流が流れる。回収
ローラ２２による電圧降下により、クリーナローラ２１
の電位は約＋４００Ｖとなる。この電位差３５０Ｖによ
り、マイナス帯電したトナーは中間転写ベルト２からク
リーナローラ２１へ移行し、さらに回収ローラ２２へと
移行する。そしてスクレーパ２３で掻き取られてトナー
受け２４に堆積する。堆積したトナーはスクリュー２６
により廃トナーケース７へと搬送される。長期間の使用
により廃トナーケース７が廃トナーで一杯になったとき
には、中間転写ベルト２と３本の支持ローラと廃トナー
ケース７を含むベルトユニット１を図１の（ｂ）に示す
ように図１の（ａ）の右方へ引出し、空の廃トナーケー
ス７を有するベルトユニット１と交換する。

【００５０】１枚の画像形成が終了すると、中間転写ベ
ルト２等の回転を継続したまま、先の画像の最終の色の
像形成ユニットを用いて次の画像のその色の画像を１色
目のトナー像として中間転写ベルト２上に形成する。こ
の時、最初の画像位置の後端が２次転写位置２０Ａ及び
クリーニング位置であるクリーナローラ２１を通過した
後に、次の画像の１色目の画像の先端が２次転写位置２
０Ａ及びクリーニング位置に達する前に２次転写ローラ
２０及びクリーナローラ２１を中間転写ベルト２から離
間する。このとき、１色目の画像の１次転写中に、クリ
ーナローラ２１を中間転写ベルト２から離間することと
なる。

【００５１】クリーナローラ２１が中間転写ベルト２か
ら離間している時には、バックアップ部材２８は中間転
写ベルト２にほとんど接触しておらず、中間転写ベルト
２の走行経路とはほとんど干渉しない。このようにし
て、１色目の黒の画像が中間転写ベルト２上に転写され
た後、キャリッジ４１が９０度回転して、次のイエロー
の像形成ユニット２９Ｙが像形成位置１０に位置決めさ
れ次の色のトナー像を形成する。その後は同様に工程を
繰り返し、４色のトナー像を重ねてカラー画像を得る。
このように複数枚を連続して出力する場合には、次の画
像と先の画像とで一色ずつ色を重ねる順番がずれながら
カラー画像を形成する。

【００５２】第１実施例の効果を列挙すると以下のよう
になる。柔軟なシート状の対向電極シート２７を柔軟な
バックアップ部材２８で弾性的に中間転写ベルト２に押
圧することにより、中間転写ベルト２は、駆動ローラ３
と対向ローラ５との共通接線に対してほとんどたわむこ
とはなく、バックアップ部材２８はクリーナローラ２１
の食い込み領域の全域で中間転写ベルト２をクリーナロ
ーラ２１に押圧するすることができる。このために、ク
リーナローラ２１の表面にくぼみや変形があっても図２
に示すように、クリーナローラ２１と中間転写ベルト２
の接触部であるニップ２１Ａを安定した幅Ｓ１に保つこ
とができる。この結果、中間転写ベルト２上のトナーに
働く摩擦力と電界力を十分大きな値で確保できるので、
十分なクリーニング能力が発揮され、安定して不要なト
ナーを完全に除去することができる。

【００５３】さらに、柔軟なシート状の対向電極シート
２７を弾性的に中間転写ベルト２に押圧することによ
り、クリーナローラ２１と中間転写ベルト２のニップ２
１Ａの全域に渡って、対向電極シート２７を中間転写ベ
ルト２に圧接させることができる。これによりニップ２
１Ａの全域で中間転写ベルト２からクリーナローラ２１
へトナーを移行させるための電界を安定して形成させる
ことができる。この結果、中間転写ベルト２上のトナー
のクリーニング性能が高まり、安定して不要なトナーを
完全に除去することができる。

【００５４】また、このバックアップ部材２８は固定式
で回転しないので、軸受けを設けたりローラ形状に成型
する必要が無く安価で簡単な構成で実現できる。さら
に、バックアップ部材２８の厚さを薄くすることもでき
るので、その占有容積は小さくなりスペースのあいた分
中間転写ベルト２の内側に設けられる廃トナーケース７
の容積を大きく設定することができる。

【００５５】特に、駆動ローラ３に１次転写電圧が印加
され、それに隣接する対向ローラ５には環境により変化
する２次転写電圧が印加された２次転写ローラ２０が離
接するため、クリーニング位置での中間転写ベルト２の
電位は不安定になりやすい。しかしＧＮＤ電位に保持し
た対向電極シート２７が中間転写ベルト２に圧接してい
るので、中間転写ベルト２の電位は安定し、常に安定し
たクリーニング性能が得られる。

【００５６】また、摩擦係数が小さく柔軟性に富む対向
電極シート２７を柔軟なバックアップ部材２８によって
クリーナローラ２１と中間転写ベルト２に離接すること
により、クリーナローラ２１の圧接時のバックアップ部
材２８に対する反力が低減され、摩擦力を小さくでき
る。これにより、中間転写ベルト２に与える負荷変動を
抑制できる。この結果、負荷変動がもたらす駆動ローラ
３と中間転写ベルト２の間のすべりや駆動系の撓みなど
による位置ズレを防止することができる。また、バック
アップ部材２８を中間転写ベルト２の走行経路にほとん
ど影響しないように巻き付け角を小さく設定しているの
でバックアップ部材２８が柔軟なものでも中間転写ベル
トの走行の安定性を損なうことがない。また、クリーニ
ング位置をトナー像が通過する時には、クリーナローラ
２１を離間するので、クリーナローラ２１が中間転写ベ
ルト２上のトナー像を乱すことはない。

【００５７】バックアップ部材２８が柔軟性に富むの
で、クリーナローラ２１表面のファーブラシを中間転写
ベルト２に長時間圧接しても、ファーブラシの繊維が変
形していわゆる毛倒れ、を生じることはない。従って、
クリーニングを長期間に渡って安定して行うことができ
る。

【００５８】また、１次転写位置からクリーナローラ２
１の位置までの長さが画像記録長さよりも短いので、中
間転写ベルト２上へのトナー像の転写の終了前にクリー
ナローラ２１を中間転写ベルト２に圧接させることによ
り、中間転写ベルト２上のトナー像を有しない部分の長
さをクリーナローラ２１と１次転写位置の間隔より短く
できる。その結果、中間転写ベルト２の周長を小さくで
き、ベルトユニット１及び装置本体が小型化できる。同
時に中間転写ベルト２の１回転に要する時間が短くなる
ので４回転必要なカラー画像形成の時間が短縮され、カ
ラー画像のスループットを向上させることができる。

【００５９】さらに、連続して画像を出力する場合に、
前の画像の４色目の画像の後端がクリーニング位置を通
過した後、次の画像の１色目のトナー像の先端がクリー
ニング位置に達する前にクリーナ６を中間転写ベルト２
から離間する。これにより、中間転写ベルト２の空転時
間と色切り替え時間を節約でき、画像のスループットを
向上させることができる。

【００６０】また、クリーナローラ２１をファーブラシ
で構成したことにより、上向きの面で中間転写ベルト２
に離間してもクリーニング位置でトナーが落下しない。
従って、装置の内部をトナーで汚染することを防止でき
る。また、クリーナローラ２１をベルトユニット１と一
体に構成しているので、ベルトユニット１を交換すると
き、トナーをこぼすことなく廃トナーを装置外部へ排出
することができる。また、一体に構成しているので、中
間転写ベルト２やバックアップ部材２８とクリーナ６と
の位置精度を簡単に所定値に維持することができる。

【００６１】バックアップ部材２８のスポンジ部材は硬
さが、ＪＩＳＫ６４０１で１Ｋｇｆ以上、２０Ｋｇｆ
以下で、望ましくは１０Ｋｇｆ以下とするのがよい。バ
ックアップ部材２８は中間転写ベルト２の走行路にちょ
うど接する構成としたが、クリーナローラ２１の中間転
写ベルト２への食い込み量よりも少ない量だけ中間転写
ベルトから離れていても実現可能である。逆に、中間転
写ベルトの走行経路よりも僅かに突出しても、中間転写
ベルトのバックアップ２８の前後での走行方向の変化が
５度以下であれば、中間転写ベルト２の走行にほとんど
影響しないので、同様に実施可能である。

【００６２】なお、１枚の画像の４色目の黒画像の２次
転写とクリーニングが終了した後に、中間転写ベルト２
と像形成ユニット２９等の全ての動作を停止し、キャリ
ッジ４１を９０度回転して再びイエローの像形成ユニッ
ト２９Ｙを像形成位置４４に戻して、次のカラー画像形
成動作を行う構成も実現可能である。さらに、１組の感
光体と感光体帯電器と感光体クリーナを固定して用い、
４色の現像器のみを切り替えて感光体上に形成したトナ
ー像を中間転写ベルト２上に順次転写して、カラー画像
を形成する構成も同様に実現可能である。

【００６３】さらに、回収ローラ２２に電圧を印加し、
クリーナローラ２１と中間転写ベルト２を通ってＧＮＤ
電位へ電流が流れる電圧降下によりクリーニング位置で
電位差を設けているが、他の方法としてクリーナローラ
２１に電極を設けて、その電極に直接電圧を印加する構
成も実現可能である。

【００６４】《第２実施例》図３は第２実施例における
カラー画像形成装置の中間転写ベルト付近の構成を示
し、図４はクリーナローラ２１の中間転写ベルト２への
押圧部の拡大図を示す。

【００６５】図３の（ａ）において、第２実施例の中間
転写ベルト２の内側には第１実施例のベルトユニット１
に設けられている廃トナーケース７が無い。中間転写ベ
ルト２とその関連の構成部材及びクリーナローラ２１は
装置本体に固定されている。すなわち図３の（ｂ）に示
すクリーナローラ２１、回収ローラ２２、スクレーパ２
３、及び廃トナー受け７０をクリーナユニット７１とし
て装置本体の前方へ取り出せるように着脱自在に構成し
ている。このクリーナユニット７１は回収ローラ２２の
両端の円周面と廃トナー受け７０の隙間からのトナーの
漏れを防止するフェルト製のサイドシール（図示せず）
及び回収ローラ２２の全幅にわたって軽荷重で接触する
厚さ５０μｍのＰＥＴシートの掬いシール７３を備えて
いる。クリーナユニット７１は回収ローラ２２に設けら
れた図示を省略したギアが本体側のギア７４と噛み合う
ことにより駆動される。クリーナローラ２１はクリーナ
ユニット７１全体が回収ローラ２２の回転軸２２Ａを中
心に回転して、図において装置の右下方向に傾斜した中
間転写ベルト２の面に対して離接する。

【００６６】また、クリーナローラ２１の圧接するニッ
プの中央部に対向する部分に凹部７２Ａを設けた形状の
バックアップ部材７２を用いている。その他の構成、動
作は第１実施例と同様である。

【００６７】第２実施例の効果を列挙すると以下のよう
になる。中間転写ベルト２とその関連の構成部材を装置
本体に固定する。そしてクリーナローラ２１、回収ロー
ラ２２、スクレーパ２３、廃トナー受け７０、サイドシ
ール及び掬いシール７３を備えるクリーナユニット７１
のみを着脱自在に構成した。これにより、クリーナユニ
ット７１を交換することで廃トナーを、こぼすことなく
装置外部へ排出することができる。中間転写ベルト２と
その関連の構成部材は交換する必要がないので、ランニ
ングコストを低減することができる。また、回収ローラ
２２とクリーナローラ２１が一体に形成されているの
で、両者の位置精度を維持しやすい。

【００６８】クリーニング位置を中間転写ベルト２の水
平よりも装置の前方に傾斜した面とし、クリーナユニッ
ト７１を装置の前方から着脱する。従ってメンテナンス
作業の全てを装置の前方から行えるという取扱い易さを
損なわない。バックアップ部材７２のクリーナローラ２
１への圧接ニップの中央に当接する部分に間隙としての
凹部７２Ａを設けることにより、クリーナローラ２１と
中間転写ベルト２との接触部の押圧力と摩擦力をさらに
低減することができる。その結果、中間転写ベルト２に
与えるクリーナ６の負荷変動がさらに低減され、負荷変
動がもたらす駆動ローラ３と中間転写ベルト２の間のす
べりや駆動系の撓みなどによる位置ズレを防止すること
ができる。

【００６９】《第３実施例》図５は第３実施例における
カラー画像形成装置の中間転写ベルト２関連の構成を示
す。図５の（ａ）において第２実施例と異なるのは、ク
リーナローラ２１が装置本体に固定されている点であ
る。図５の（ｂ）に示す回収ローラ２２、スクレーパ２
３、廃トナー受け７０と掬いシール７３とをクリーナユ
ニット７５として装置本体の前方へ着脱自在に構成して
いる。クリーナローラ２１は、クリーナローラ２１を、
本体のギア７６の回転軸７６Ａを中心にして回転移動さ
せることにより中間転写ベルト２から離間する。

【００７０】以上の構成により、クリーナユニット７５
は小型になり、またクリーナローラ２１の離接機構が簡
単な構成となる。さらに、クリーナローラ２１を交換す
る必要がないので、ランニングコストをさらに低減する
ことができる。さらに、クリーナユニット７５を装置の
前方から着脱するので、メンテナンス作業の全てを装置
の前方から行える取扱い易さを損なわない。

【００７１】なお、以上の説明ではクリーナローラ２１
は半導電のファーブラシを用いたが、半導電性のスポン
ジローラでもよく、回収ローラに接触して接触電気抵抗
が１ＭΩから１００ＧΩ、望ましくは１０ＭΩから１Ｇ
Ωであれば同様に構成することができる。

【００７２】《第４実施例》図６は第４実施例における
カラー画像形成装置の中間転写ベルト２関連の構成を示
し、図７は第４実施例における、クリーナローラ８２の
中間転写ベルト２への押圧部の拡大図である。図６の
（ａ）において金属製のバックアップ部材８０、８１が
対向電極シート２７に当接している。クリーナローラ８
２は表面にアルマイト処理を施したアルミニューム製で
ある、スクレーパ８３はクリーナローラ８２に圧接して
いる。第２実施例の構成と異なるのは、バックアップ部
材の構成と、クリーナローラの材質と、クリーナローラ
８２にスクレーパ８３を押圧し、クリーニング時にクリ
ーナローラ８２に直接＋５００Ｖの電圧を印加する点で
ある。さらに、図６の（ｂ）に示すように、クリーナロ
ーラ８２、スクレーパ８３、及び廃トナー受け７０を含
むクリーナユニット８４を装置本体の前方から着脱でき
るように構成している。このクリーナユニット８４は、
クリーナローラ８２の両端の円周面と廃トナー受け７０
の隙間からのトナーの漏れを防止するフェルト製のサイ
ドシール（図示せず）及びクリーナローラ８２の全幅に
軽荷重で接触する厚さ５０μｍのＰＥＴシートの掬いシ
ール８５を備えている。クリーナユニット８４はクリー
ナローラ８２に設けたギアが本体側のギア８６と噛み合
うことにより駆動される。クリーナローラ８２は、クリ
ーナユニット８４全体が図の左方に移動して、中間転写
ベルト２の前方に傾斜した面に対して離間する。

【００７３】本実施例では、図７に示すように円柱状の
金属製バックアップ部材８１をクリーナローラ８２の圧
接ニップの上流側に、同じく円柱状の金属製バックアッ
プ部材８０を下流側に設ける。バックアップ部材８０、
８１は回転しない円柱または角柱などを用いる。対向電
極シート２７をバックアップ部材８０、８１の間のニッ
プ下部に掛け渡し、バックアップ部材８１に固定してい
る。

【００７４】この対向電極シート２７は下流側のバック
アップ部材８０と中間転写ベルト２の摩擦力により、上
流側のバックアップ８１と下流側のバックアップ８０の
間に張られ、クリーナローラ８２に押圧されて変形する
中間転写ベルト２に接している。その他の構成、動作は
第２実施例と同様である。

【００７５】第４実施例の効果を列挙すると以下のよう
になる。バックアップ部材８０、８１をクリーナローラ
８２の圧接ニップの上流側と下流側に設け、対向電極シ
ート２７のみをニップ下部に設けることにより、クリー
ナローラ８２の中間転写ベルト２とのニップ部の押圧力
と摩擦力をさらに低減することができる。この結果、中
間転写ベルト２に与えるクリーナ６の負荷変動が低減さ
れ、負荷変動がもたらす駆動ローラ３と中間転写ベルト
２の間のすべりや駆動系の撓みなどによる位置ズレを防
止することができる。

【００７６】金属製のクリーナローラ８２を用いること
により、回収手段がスクレーパ８３のみで構成でき、フ
ァーブラシやスポンジローラを用いる構成に比べて、ク
リーナローラが安価な上に、構成が簡単になる。

【００７７】金属製のクリーナローラ８２では、表面の
電気抵抗が小さいと、ニップ内部でトナーにクリーナロ
ーラから電荷が与えられて、通常とは逆の極性にトナー
を帯電させてしまう。この逆極性のトナーはクリーナロ
ーラに印加した電圧と同極性なので、クリーニングする
ことができない。その結果、中間転写ベルト２上にトナ
ーが残留することがある。

【００７８】本実施例では、金属クリーナローラ８２の
表面をアルマイト処理することにより表面の電気抵抗を
高くしている。このため、ニップ内でのトナーへの電荷
の授与を抑制して通常の逆極性に帯電されたトナーの発
生を防止できる。この結果、中間転写ベルト２上のトナ
ーを完全に除去することができる。

【００７９】なお、以上の説明では、金属ローラの表面
にアルマイト処理を施したが、半導電性の樹脂チューブ
で被覆したり、半導電性の樹脂を薄く塗布しても、同様
に実現可能である。クリーナローラ８２と中間転写ベル
トの接触抵抗を１ＭΩから１００ＧΩの範囲、望ましく
は１０ＭΩから１ＧΩに設定すれば、良好なクリーニン
グ性能が得られる。抵抗値が高すぎると、クリーナロー
ラ８２表面に電荷が保持されて、表面が印加した電圧と
異なる電位となり、クリーニング性能が低下する。

【００８０】クリーナローラが金属のように硬度が高い
場合には、硬いバックアップ部材に押圧した場合の反力
が高くなる。このため、中間転写ベルト２とクリーナロ
ーラ及びバックアップとの摩擦力が大きくなって負荷変
動が過大になりやすい。このため、クリーナローラ８２
が金属ローラの場合には、対向電極として対向電極シー
ト２７を用いる本発明の構成は特に大きな効果が得られ
るものである。

【００８１】なお、以上の例では対向電極シート２７は
導電性の樹脂シートを用いたが、薄い金属シートや弾性
シートに導電材料を塗布しても同様に実現可能である。
この対向電極シート２７はクリーナローラが中間転写ベ
ルトを圧接したときに、バックアップ部材の弾性押圧力
で中間転写ベルト２の内面に沿って変形する柔軟性と１
ＭΩ以下の電気抵抗を備えていれば、特に材質を限定す
るものではない。ベルト内面で摺動するので、潤滑性と
対磨耗性を備えた材料が望ましい。《第５実施例》図８は第５実施例において、対向電極と
して働く対向ブラシ９２と、転写ベルト２の要部を示す
断面図である。クリーナローラ９１が中間転写ベルト２
の転写面に圧接する位置の中間転写ベルト２の裏面に、
対向電極部材である対向ブラシ９２を設けている。この
対向ブラシ９２は、導電性の基板９３に、カーボンを分
散した半導電性のレーヨンの６デニールの太さのブラシ
繊維９４を６．４５ｃｍ²に１０⁵本の密度で扶植したも
のである。対向ブラシ９２のブラシ繊維９４の高さは約
５ｍｍ、幅は約５ｍｍであり、紙面に垂直な方向の長さ
は約２２０ｍｍである。この対向ブラシ９２を、高さが
１ｍｍ減少する圧力で金属板に接触させたときの、前記
基板と金属板の間の抵抗値は１０³〜１０¹⁰Ωである。
前記ブラシ繊維は、０．５ないし１０デニールの太さの
ものが使用できる。あまり太いブラシ繊維を用いると、
クリーナローラ９１を圧接時の負荷トルクの変動が大き
くなる。またあまり細いブラシ繊維を用いると対向ブラ
シ９２の寿命が短くなる。ブラシ繊維の扶植密度は６．
４５ｃｍ²に１０³ないし１０⁶本の範囲で選択できる
が、ブラシ繊維が太くなるほど扶植密度を減らすのが望
ましい。

【００８２】図８に示すように、対向ブラシ９２は、Ｇ
ＮＤ電位に保持されている。クリーニング時にクリーナ
ローラ９１は矢印方向に移動して中間転写ベルト２に押
しつけられる。クリーナローラ９１が中間転写ベルト２
に押しつけられると、中間転写ベルト２は下方に撓み、
その裏面が対向ブラシ９２に押し当てられる。クリーナ
ローラ９１が中間転写ベルト２から離間しているときに
は、対向ブラシ９２は中間転写ベルト２の裏面に軽く接
触している。実測によると、クリーナローラ９１の接離
により中間転写ベルト２の駆動軸に与えるトルク変動は
３００ｇ−ｃｍ以下であった。上記の程度のトルク変動
は中間転写ベルト２の走行にほとんど影響を与えず、実
用上４色のカラー画像のずれは無視できる。なお、本実
施例では、クリーナローラ９１の電位は３００Ｖに設定
した。その他の構成及び動作は実施例１と同様である。

【００８３】第５実施例では、クリーナローラ９１の対
向電極として対向ブラシ９２を用いることにより、第４
実施例に示すシート状の部材を用いる場合に比較して、
中間転写ベルトへの接触面積が少なくなる。これによ
り、良好なクリーニング性を確保したながら、クリーナ
ローラ９１の離接時の負荷変動を大幅に抑制することが
できる。対向ブラシ９２はレーヨンにカーボンを分散し
た繊維を用いたが、中間転写ベルト２の裏面に接触して
一定の電位となるような導電性材料であれば他の材料で
もよい。その例としては、ナイロンやポリエステル等の
繊維に導電性材料を分散したものや、金属の細い繊維や
炭素繊維がある。対向ブラシ９２の幅、長さ、密度も前
記の例に限るものではなく、クリーナローラ９１が中間
転写ベルト２に圧接する領域において対向ブラシ９２の
電位が一定に保持できるものであれば他のものでもよ
い。またブラシではなく、スポンジの様な発泡材を用い
ても実施可能である。なお、上記の実施例ではクリーナ
ローラとして、単一の回転ローラを用いた例について説
明したが、これに限らず例えば、一対のローラ間にベル
トを回転可能に配置した回転ベルトを用いてもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スループ
ットと位置合わせ精度を低下させることなく、簡単な構
成で中間転写ベルト上の不要トナーを完全に除去するこ
とができる。さらに、装置の内部及び外部へのトナーこ
ぼれによる汚染を防止しながら廃トナーを装置外部へ排
出することができ、メンテナンス性に優れたカラー画像
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】（ａ）は本発明の第１実施例によるカラー画像
形成装置の側断面図。（ｂ）はクリーナユニットの側面
図。

【図２】本発明の第１実施例によるクリーニング部の拡
大側面図。

【図３】（ａ）は本発明の第２実施例によるクリーナの
構成を示す側断面図。（ｂ）はクリーナユニットの側面
図。

【図４】本発明の第２実施例によるクリーニング部の拡
大側面図。

【図５】（ａ）は本発明の第３実施例によるクリーナの
側断面図。（ｂ）はクリーナユニットの側面図。

【図６】（ａ）は本発明の第４実施例によるクリーナの
側断面図。（ｂ）はクリーナユニットの側面図。

【図７】本発明の第４実施例によるクリーニング部の拡
大側断面図。

【図８】本発明の第５実施例によるクリーニング部の拡
大側断面図。

【図９】従来のカラー画像形成装置の側断面図。

【図１０】他の従来例のベルトクリーナの側断面図。

【図１１】従来例のベルトクリーナのクリーニング部を
示す拡大側面図。

【図１２】さらに他の従来例のベルトクリーナの側断面
図。

【図１３】さらに他の従来例のベルトクリーナの側断面
図。

【符号の説明】

１ベルトユニット２中間転写ベルト３駆動ローラ４テンションローラ５対向ローラ６クリーナ１１本体側ギア２０２次転写ローラ２１クリーナローラ２７対向電極２８、７２バックアップ部材２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｂｋ像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂｋ感光体９１クリーナローラ９２対向ブラシ９３基板９４ブラシ繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電したトナーの像が転写される導電性
の転写ベルトと、トナーの帯電の極性と逆極性の電位に保持され、前記転
写ベルトの表面に接触して前記転写ベルト上のトナーを
除去するクリーナローラと、前記クリーナローラからトナーを除去する回収手段と、前記クリーナローラの電位よりもトナーの帯電極性に近
い電位に保持され、前記転写ベルトの裏面に接触して前
記クリーナローラに対向し、柔軟性を有する部材からな
る対向電極とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】帯電した複数の色のトナーの像が重なっ
て転写される導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを回転可能に懸架する複数のベルト
支持軸と、トナーの帯電の極性と逆極性の電位に保持され、前記中
間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルト上のトナー
を除去するクリーナローラと、前記クリーナローラからトナーを除去する回収手段と、前記クリーナローラを前記中間転写ベルトに対して離接
させる離接手段と、前記クリーナローラの電位よりもトナーの帯電極性に近
い電位に保持され、前記中間転写ベルトに接触して前記
クリーナローラに対向している柔軟性を有する部材から
なる対向電極とを備えたことを特徴とするカラー画像形
成装置。
【請求項３】前記対向電極は、導電性の基板に扶植し
た導電性ブラシ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】前記導電性ブラシは、長さが５ｍｍ、扶
植面積が１１００ｍｍ²のブラシ繊維を有し、ブラシ繊
維が１ｍｍたわむ力で、導電性ブラシを金属板に接触さ
せたとき、前記基板と前記金属板との間の抵抗値が１０
³〜１０¹⁰オームであることを特徴とする請求項３記載
の画像形成装置。
【請求項５】前記導電性ブラシのブラシ繊維は、太さ
が１ないし１０デニールであることを特徴とする請求項
３記載の画像形成装置。
【請求項６】前記導電性ブラシのブラシ繊維の扶植密
度は６．４５ｃｍ²に１０³ないし１０⁶本であることを
特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】前記クリーナローラは、表面に高抵抗層
を有する導電性基材のローラ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８】前記対向電極は接地電位に保持されてい
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９】前記中間転写ベルトの表面の電気抵抗は
５×１０^-8〜５×１０^-10Ω・□であることを特徴とす
る請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】前記クリーナローラの中間転写ベルト
への離接を中間転写ベルトへのトナー像の転写中に行う
ことを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】前記クリーナローラを中間転写ベルト
へ離接したとき、中間転写ベルトの駆動軸の負荷トルク
の変動が３００ｇ−ｃｍ以下であることを特徴とする請
求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】前記対向電極は、導電性の基板に扶植
した導電性ブラシであることを特徴とする請求項２記載
のカラー画像形成装置。
【請求項１３】前記導電性ブラシは、長さが５ｍｍ、
扶植面積が１１００ｍｍ²のブラシ繊維を有し、ブラシ
繊維が１ｍｍたわむ力で、導電性ブラシを金属板に接触
させたとき、前記基板と前記金属板との間の抵抗値が１
０³〜１０¹⁰オームであることを特徴とする請求項１２
記載のカラー画像形成装置。
【請求項１４】前記導電性ブラシのブラシ繊維は、太
さが１ないし１０デニールであることを特徴とする請求
項１２記載のカラー画像形成装置。
【請求項１５】前記導電性ブラシのブラシ繊維の扶植
密度は、６．４５ｃm²に１０³ないし１０⁶本であること
を特徴とする請求項１２記載のカラー画像形成装置。
【請求項１６】前記対向電極がシート状部材であり、
前記対向電極を前記中間転写ベルトへ弾性をもって圧接
させるバックアップ部材を更に備えたことを特徴とする
請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項１７】前記バックアップ部材は、前記クリー
ナローラと中間転写ベルトとの圧接部の中央部に対向す
る位置に凹部を有することを特徴とする請求項１６記載
のカラー画像形成装置。
【請求項１８】前記クリーナローラは、植毛ブラシを
有するローラであることを特徴とする請求項２に記載の
カラー画像形成装置。
【請求項１９】前記クリーナローラは、表面に高抵抗
層を有する導電性基材のローラであることを特徴とする
請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項２０】前記クリーナローラは、表面にアルマ
イト層を有するアルミニウム製のローラであることを特
徴とする請求項１９記載のカラー画像形成装置。
【請求項２１】前記対向電極は接地電位に保持されて
いることを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装
置。
【請求項２２】前記クリーナローラが中間転写ベルト
に圧接するクリーニング位置に対して隣接する２本のベ
ルト支持軸の電位は互いに異なることを特徴とする請求
項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項２３】前記クリーナローラで除去したトナー
を貯蔵する廃トナー溜を更に備え、中間転写ベルトと支
持軸と対向電極とクリーナローラと回収手段と廃トナー
溜とを、一体のベルトユニットとして形成し、前記ベル
トユニットをカラー画像形成装置の装置本体に対して着
脱可能に構成したことを特徴とする請求項２記載のカラ
ー画像形成装置。
【請求項２４】帯電した複数の色のトナーの像が重な
って転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを回転可能に懸架する複数のベルト
支持軸と、トナーの帯電の極性と逆極性の電位に保持され、前記中
間転写ベルトに接触することにより前記中間転写ベルト
上のトナーを除去するクリーナローラと、前記クリーナローラからトナーを除去する回収手段と、前記クリーナローラを前記中間転写ベルトに対して離接
させる離接手段と、前記クリーナローラの電位よりもトナーの帯電極性に近
い電位に保持され、前記中間転写ベルトに接触して前記
クリーナローラに対向している柔軟性を有する対向電極
とを一体に構成したことを特徴とするベルトユニット。
【請求項２５】帯電した複数色のトナーの像が重なっ
て転写される中間転写ベルト上のトナーを除去するため
にトナーの帯電の極性と逆極性の所定の電位に保持され
たクリーナローラと、前記クリーナローラからトナーを除去する回収ローラ
と、前記回収ローラからトナーを掻き取るスクレーパと、前記回収ローラから除去したトナーを貯蔵する廃トナー
溜と、前記回収ローラ及びスクレーパと、前記廃トナー溜の隙
間からのトナーの漏れを防止するシール部材とを備え、前記クリーナローラと前記回収ローラと前記スクレーパ
と前記廃トナー溜と前記シール部材とを一体のクリーナ
ユニットとして、前記クリーナローラの軸に垂直な方向
にカラー画像形成装置の本体に着脱可能に構成したこと
を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２６】帯電した複数色のトナーの像が重なっ
て転写される中間転写ベルト上のトナーを除去するため
にトナーの帯電の極性と逆極性の所定の電位に保持され
たクリーナローラと、前記クリーナローラからトナーを除去するための回収ロ
ーラと、前記回収ローラからトナーを掻き取るスクレーパと、前記回収ローラから除去したトナーを貯蔵する廃トナー
溜と、前記回収ローラ及び前記スクレーパと、前記廃トナー溜の隙間からのトナーの漏れを防止するシ
ール部材とを備え、前記回収ローラと前記スクレーパと前記廃トナー溜と前
記シール部材とを一体のクリーナユニットとして、クリ
ーナローラの軸に垂直な方向にカラー画像形成装置の本
体に着脱可能に構成したことを特徴とするカラー画像形
成装置。
【請求項２７】帯電した複数色のトナーの像が重なっ
て転写される中間転写ベルト上のトナーを除去するクリ
ーナローラと、前記クリーナローラに圧接しトナーを掻き取るスクレー
パと、前記クリーナローラから除去したトナーを貯蔵する廃ト
ナー溜と、前記クリーナローラ及び前記スクレーパと、前記廃トナ
ー溜の隙間からのトナーの漏れを防止するシール部材と
を備え、前記クリーナローラと前記スクレーパと前記廃トナー溜
と前記とシール部材とを一体のクリーナユニットとし
て、前記クリーナローラの軸に垂直な方向にカラー画像
形成装置の本体に着脱可能に構成したことを特徴とする
カラー画像形成装置。