JPH1138791A

JPH1138791A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH1138791A
Application number: JP9212629A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Asano; 和夫浅野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ジャム発生時もしくはジャム発生後の記録媒
体へ転写されなかった余剰トナーによるサブシステムの
トナー汚染を防止し、高画質な画像記録装置を提供す
る。【解決手段】複数の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、
１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５に一次
転写し、当該トナー像を記録媒体１１に二次転写する画
像記録装置において、中間転写ベルト５にトナーより平
均粒径の小さい微粒子を供給する微粒子付与手段１０を
設け、ジャム発生時に、必要に応じて搬送中の記録媒体
を取り除いた後、制御手段による制御の下に、記録媒体
の供給を行うことなく感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、
１Ｋ上に形成されたトナー像を微粒子が付与された中間
転写ベルト５に転写させ、トナーの帯電極性と逆極性の
電位を印加して当該トナー像を微粒子付与手段１０で回
収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像を利用し
てトナー像を形成する間接転写型の画像記録装置に関
し、特に、感光体上に形成されたトナー像を中間転写体
に転写して、当該中間転写体から記録媒体にトナー像を
転写する電子写真方式の画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体を用いた電子写真方式の画像
記録装置においては、潜像担持体の表面を均一に帯電す
る帯電工程、帯電された潜像担持体の表面を画像に応じ
て露光することで静電潜像を形成する露光工程、該静電
潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像工
程、該トナー像を中間転写体に転写する一次転写工程、
中間転写体から記録媒体へトナー像を転写する二次転写
工程、記録媒体上のトナー像を定着する定着工程、及
び、前記一次および二次転写工程で潜像担持体および中
間転写体に残留したトナーを除去するクリーニング工程
によって画像が形成される。なお、クリーニング工程の
後に、必要に応じて潜像担持体表面を電気的に初期化す
る除電工程が設けられている。

【０００３】図８には、特開平９−６１４６号公報等に
示される中間転写体を用いた従来のカラー画像形成装置
の概略構成を示してある。このカラー画像形成装置で
は、像担持体として感光体１０１を用い、この感光体１
０１はスコロトロン１０２によって所望の初期帯電電位
Ｖ_Hに帯電され、露光手段１０３から画像信号に応じた
露光光１０４を照射することにより、感光体１０１上に
画像部電位はＶ_L、非画像部電位は略Ｖ_Hの静電潜像が形
成される。そして、所望の色に対応した現像手段１０５
の現像装置１０５ａ〜１０５ｄにより画像部であるＶ_L
部分にトナー像が形成された後、最大記録長分の周長を
有する中間転写ベルト１０６の裏面にバイアスローラ１
０７によりトナー像とは逆極の電荷を付与し、中間転写
ベルト１０６上に前記感光体上のトナー像を一次転写す
る。

【０００４】この一次転写工程で転写されずに感光体１
０１上に残留したトナーは、クリーニング手段１０８に
より除去され、除電ランプ１０９により感光体１０１は
電気的に初期化され、次の記録色の記録サイクルへと続
く。このカラー画像形成装置では、イエロー、マゼン
タ、シアン、黒の順に前述の記録を繰り返し、中間転写
ベルト１０６への一次転写を繰り返すことにより中間転
写ベルト１０６上にカラートナー像が形成される。最後
に、中間転写ベルト１０６とバイアスローラ１１０に狭
持された領域に記録紙１１１を搬送し、記録紙１１１上
に中間転写ベルト上のカラートナー像が二次転写され
る。

【０００５】そして、記録紙１１１は定着器１１２を通
過させることによりトナー像が定着され、最終的なカラ
ー画像が形成される。そして、二次転写を終えた中間体
ベルト１０６はクリーニングブレード１１３によって清
掃される。ここで、クリーニングブレード１１３は清掃
時のみ中間転写ベルト１０６に当接されるものであり、
中間転写ベルト１０６に接近離隔するように駆動され
る。

【０００６】上記したカラー画像形成装置は、中間転写
ベルト１０６上で画像１面分の４色色重ねを行うため、
前記のように中間転写ベルト１０６の周長は記録画像の
大きさ以上必要となり、装置が小型化出来ないという問
題があった。更に、中間転写ベルト１０６に４色（４サ
イクル）記録する間は中間転写ベルト１０６からクリー
ニングブレード１１３を離間させておき、記録終了時の
清掃や紙詰まり等のジャム発生時に清掃する際には、ク
リーニングブレード１１３を中間転写ベルト１０６に当
接させるための機構を設ける必要があり、装置が複雑化
するという問題があった。

【０００７】ここで、紙詰まりジャム時の感光体や中間
転写体の清掃に関しては、従来より、特開平６−９５４
４７号公報に示される画像記録装置が提案されている。
その装置は、紙詰まりが発生した時、既に感光体上に形
成されたトナ−像を中間転写体に全て転写してから装置
を停止させ、再起動時に中間転写体クリーナを作動させ
たり、あるいは、通紙転写を行って中間転写体の清掃を
行うものである。しかしながら、このような画像記録装
置にあっては、中間転写体クリーナは通常記録時は中間
転写体から離間させておく必要があり、また、余剰トナ
ー除去用に通紙される紙は廃棄ごみとなってしまう。し
たがって、装置の複雑化やむだ紙の発生が問題であっ
た。

【０００８】一方、装置の小型化を目的として複数の感
光体に画像を作成し、中間転写体に順次一次転写を行
い、連続して記録媒体に二次転写する画像記録装置が知
られている。また、近年の環境対応技術として廃トナー
レスの要求から、クリーナレス方式と組み合わせた画像
記録装置も知られている。クリーナレス方式の画像記録
装置としては、特開平２−５１１６８号公報に、現像器
がクリーナ機能を兼ねる現像同時クリーニング方式のク
リーナレス現像記録装置が示されている。

【０００９】これらいずれの方法でも中間転写体との組
み合わせは可能であり、図９に中間転写体を用いたクリ
ーナレス方式の画像記録装置の概略を示してある。イエ
ロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した複数の感光体１
２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに各々静電潜像
を形成し、各色に対応した現像器１２１Ｙ、１２１Ｍ、
１２１Ｃ、１２１Ｋで現像する。現像されたトナー像
は、転写ローラ１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ、１２３
Ｋに印加された転写バイアス電圧により、中間転写体１
２４に転写される。この転写工程は各色が同時に行われ
ており、中間転写体１２４上に順次形成された色重ね画
像は一次転写と同時にその下流部において記録媒体１２
５に二次転写される。

【００１０】ここで、この装置はクリーナレス方式ゆ
え、ジャム発生時に一次転写が完全に行われていない
と、感光体に接触しているフィルム帯電器等の接触帯電
器１２６が中間転写体１２４へ転写しなかった感光体上
の余剰トナーにより汚染される。また、中間転写体１２
４と接触している二次転写ローラ１２６は、記録媒体１
２７に二次転写されなかった中間転写体１２４上の余剰
トナーにより汚染される。これらジャムに伴うサブシス
テムのトナー汚れ（汚染）は、ジャム後の画像記録にお
いて帯電不良による濃度むらや記録媒体の裏汚れといっ
た画質欠陥を招くという問題があった。

【００１１】このような事情から、前記特開平９−６１
４６号公報に記載されている方法を採用しようとして
も、ブレード方式のクリーナは小粒径トナーやクリーナ
レス適性に優れる球形トナーに対してクリーニング効率
が悪く、クリーニング不良を生じるという問題があっ
た。また、クリーナの接離を制御する場合、前記したよ
うに機構が複雑になり、また、このような機構を設けず
にブレードクニーナを常時圧接しておくと、中間転写体
表面の傷発生や磨耗を引起し、中間転写体の寿命が短く
なるという問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであり、複数の像担持体上に形成さ
れたトナー像を中間転写体に一次転写し、そのトナー像
を記録媒体に二次転写する画像記録装置において、ジャ
ム発生時もしくはジャム発生後の記録媒体へ転写されな
かった余剰トナーによるサブシステムのトナー汚染を防
止し、高画質な画像記録装置の提供を目的とする。ま
た、複数の像担持体上に形成されたトナー像を像担持体
より少ない数の一次中間転写体に一次転写し、その複数
の一次中間転写体上のトナー像を二次中間転写体に二次
転写し、そのトナー像を記録媒体に三次転写する画像記
録装置において、ジャム発生時もしくはジャム発生後の
記録媒体へ転写されなかった余剰トナーによるサブシス
テムのトナー汚染を防止し、高画質な画像記録装置の提
供を目的とする。更に、近年の環境対応要求に答えるク
リーナレス方式の画像記録装置において、廃トナーレス
化とジャム時のトナー汚染防止の両立による小型で高信
頼な画像記録装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的は、複数
の像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一次
転写し、当該トナー像を記録媒体に二次転写する画像記
録装置において、中間転写体にトナーより平均粒径の小
さい微粒子を供給する微粒子付与手段を設け、ジャム発
生時に、必要に応じて搬送中の記録媒体を取り除いた
後、制御手段による制御の下に、記録媒体の供給を行う
ことなく像担持体上に形成されたトナー像を微粒子が付
与された中間転写体に転写させ、トナーの帯電極性と逆
極性の電位を印加して当該トナー像を前記微粒子付与手
段で回収することにより達成される。

【００１４】また、上記第二の目的は、複数の像担持体
上に形成されたトナー像を当該像担持体より少ない数の
一次中間転写体に一次転写し、当該複数の一次中間転写
体上のトナー像を他の二次中間転写体に二次転写し、当
該トナー像を記録媒体に三次転写する画像記録装置にお
いて、二次中間転写体にトナーより平均粒径の小さい微
粒子を供給する微粒子付与手段を設け、ジャム発生時
に、必要に応じて搬送中の記録媒体を取り除いた後、制
御手段による制御の下に、記録媒体の供給を行うことな
く像担持体上もしくは一次中間転写体に形成されたトナ
ー像を微粒子が付与された二次中間転写体に転写させ、
トナーの帯電極性と逆極性の電位を印加して当該トナー
像を前記微粒子付与手段で回収することにより達成され
る。

【００１５】更に、好ましくは、微粒子付与手段と当該
微粒子付与手段が当接する中間転写体上の最も上流側の
転写位置との距離が、ジャム後に像担持体が再起動され
て中間転写体に最初にトナー像が転写されるまでの間に
当該中間転写体が移動する距離より短いことが望まし
い。これによって、微粒子の供給が短時間の内に行われ
て、高い稼働率を実現することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を参照して説明する。図１には、本発明
の第１実施形態として、いわゆるタンデム型の記録方式
のカラー画像記録装置の構成を示してある。このカラー
画像記録装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各
色毎に感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを具備し、
その周囲にそれぞれ専用のレーザビームスキャナ３Ｙ、
３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、現
像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが配置される。そして、中
間転写ベルト５は各色感光ドラムのトナー像転写位置に
おいて感光ドラムと当接し、一次転写が行われるように
転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋならびにバックアッ
プローラ１２、１３によって張架される。転写ローラ６
Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋには各々一次転写バイアス電源７
Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが接続されており、すべて同じ電
圧もしくは下流側の電圧を上流側の電圧より若干大きく
するように設定される。

【００１７】ここで、中間転写ベルト５としては、ポロ
イミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタ
レートやポリカーボネートにカーボンブラック等の抵抗
制御剤を混入して、体積抵抗率を１０⁷〜１０¹⁴Ωｃｍ
となるようにした。厚みは、機械的強度の要求から５０
μｍ以上ものを用いる。また、中間転写体ベルト５上に
形成されたトナー像は二次転写バイアス電源９が接続さ
れた二次転写ローラ８によって記録媒体１１上に二次転
写され、不図示の定着装置により定着が行われる。一
方、中間転写ベルト５の二次転写位置のプロセス方向Ｐ
の下流側には、中間転写ベルト５への微粒子付与手段１
０が設けられている。

【００１８】次に、このカラー画像記録装置によるジャ
ム発生時の動作についてタイミングチャートに基づき細
述する。図２には、ジャム発生時ならびにその後の駆動
再開時の各サブシステムの駆動状況を示すタイミングチ
ャートを示してある。なお、このタイミングチャート
は、当該カラー画像記録装置に備えられている中央演算
処理装置等の制御装置によって、各サブシステムを制御
する際の制御信号を現している。また、ジャムとしては
記録媒体の搬送不良（いわゆる紙詰まり）が最も多いた
め、画像記録途中において紙詰まりジャムが発生した場
合を例に説明する。

【００１９】画像記録の動作中の紙詰まりジャムは、記
録媒体の搬送経路に設けられた光電スイッチ等により検
知され、ジャム発生時と同時にジャム検知信号Ｓが出力
される。制御装置はこの検知信号Ｓをうけて記録装置を
ジャム発生モードＪ１とし、本実施形態では全駆動部を
一旦ＯＦＦする。次に、ジャムした記録紙の除去をオペ
レータに促すための紙詰まり発生箇所を知らせるメッセ
ージが出力され、この指示に従ってジャムした記録紙が
オペレータによって装置内部より除去され、例えは装置
本体のカバーが閉じられると、装置を再起動するための
ジャム解除信号Ｒが出力されて、ジャム復帰モードＪ２
に入る。

【００２０】このジャム復帰モードＪ２は、主に感光体
や中間転写体上に残されたトナー像を清掃する工程であ
り、具体的には、画像露光が行われない点と、二次転写
ローラ８へのトナー像転写を防止するために二次転写ロ
ーラ８に印加されるバイアス電圧を通常転写を行う時
（図１の電源９Ａ）と逆の極性（図１の電源９Ｂ）とす
る点を除けば、画像形成工程とほとんど同じである。し
たがって、清掃されるべきトナー像は中間転写ベルト５
に転移されるが、この時、図２のタイミングチャートに
従って中間転写ベルト５に当接している微粒子供給手段
１０で、微粒子の付与及びトナーとは逆極の電位の印加
を行うことによってトナー像を清掃回収する。

【００２１】微粒子供給手段１０によって中間転写ベル
ト５へ付与される微粒子は、具体的には、酸化チタン、
アルミナ、シリカ、チタン酸バリウム、チタン酸カルシ
ウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化マグネ
シウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化ク
ロム、ベンガラ等の無機微粉末や、ポリアクリレート、
ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リテトラフルオロエチレン等の有機微粉末が挙げられ
る。なお、環境安定性を考慮するとこれら微粒子は吸湿
性が少ないことが望ましく、特に、酸化チタン、アルミ
ナ、シリカ等の吸湿性を有する無機微粉末の場合は、疎
水化処理を施したものが用いられる。これら無機微粉末
の疎水化処理は、例えば、ジアルキルハロゲン化シラ
ン、トリアルキルハロゲン化シラン、アルキルトリハロ
ゲン化シラン等のシランカップリング剤やジメチルシリ
コンオイル等の疎水化処理剤と上記微粉末とを高温度下
で反応させて行うことが出来る。

【００２２】また、微粒子付与手段１０としては、磁性
キャリア粒子に上記微粒子を混合して形成した磁気ブラ
シ法がある。なお、微粒子付与の要件としては、微粒子
の二次粒子をほぐし、中間転写ベルト５へ均一に付着さ
せる方法であれば、磁気ブラシ法に限定されるのもので
はない。また、使用される微粒子の体積抵抗率によって
中間転写ベルト５への付与力は変わるが、基本的には、
平均粒子径が数十ｎｍ程度であることから、中間転写体
５への付着はファンデル・ワールス力が支配的となっ
て、接触によって付着させることが出来る。

【００２３】そして、微粒子付与手段１０によって中間
転写ベルト５上の余剰トナーを清掃する時には、制御装
置による制御によって、磁気ブラシを形成しているスリ
ーブ電極にトナーの帯電極性とは逆極の電位を印加す
る。これにより、余剰トナーは微粒子付与手段１０側に
磁着されて回収され、中間転写ベルト５が清掃される。
なお、微粒子付与手段１０に回収された余剰トナーは、
キャリアとの摩擦帯電により清掃時バイアス電位の極性
と逆極に帯電されるようにしてあり、通常も清掃と同極
性の電位を印加することで、中間転写ベルト５への再転
写を防止する。

【００２４】図１に示した第１実施形態に係るカラー画
像記録装置の主な諸元を以下に示す。

【００２５】（露光ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３
Ｋ）：６００ｄｐｉＬＤＲＯＳ、発光波長７８０ｎ
ｍ。

【００２６】（露光量（階調）制御方式）：入力８ｂｉ
ｔ、露光量パルス幅変調による２００線と４００線万線
を併用したアナログスクリーン方式、１００％露光時電
位Ｖ_L＝−１００Ｖ。

【００２７】（感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）：図４
に示すような導電性支持体４１に必要に応じて引き下げ
層４２が形成され、荷電発生層４３、荷電輸送層４４を
順次積層させた機能分離型感光体４０。導電性支持体４
１は、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の金属製ドラ
ム及びシート、プラスチックフィルム、及び紙等にアル
ミニウム等の金属箔をラミネートしたもの、または、ア
ルミニウムや金属を蒸着したもの、さらに、金属あるい
は、樹脂製ドラム上に導電性粒子を分散させた樹脂層を
塗布したもの等があげられる。また、必要に応じて、導
電性支持体４１の表面には、干渉縞防止用の粗面化処理
が施されてもよい。なお、本例では、外径１５ｍｍ、厚
み１ｍｍのステンレス鋼パイプを用いた。

【００２８】下引き層４２は、導電性支持体４１と荷電
発生層４３との接着性向上や、荷電発生層４３の塗布欠
陥防止のために必要に応じて設けられる。下引き層４２
を形成するための材料としては、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニル
メチルエーテル、ポリアミド、熱可塑性ポリエステル、
フェノキシ樹脂、カゼインゼラチン、ニトロセルロース
等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリエチレンイミン、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウ
レタン樹脂等の熱硬化性樹脂、チタンカップリング剤、
ジルコニウムカップリング剤、シランカップリング剤等
の有機金属化合物等か知られている。これらの材料は、
単独もしくは２種類以上を混合して用いることができ
る。下引き層４２の形成は、上記の材料を必要に応じて
溶媒で溶解、混合した後、希釈して、スプレー塗布、浸
漬塗布等により、導電性支持体４１上に塗布し、その
後、１００〜２００℃の温度範囲で乾燥することにより
行われる。下引き層４１の膜厚は、０．１〜１０μｍの
範囲で任意に設定されるが、製造の容易さから特に０．
５〜２μｍの範囲が好ましい。

【００２９】荷電発生層４３は、結着樹脂を溶剤に溶解
し、この中に電荷発生材料を分散し、スプレー塗布法、
浸漬塗布法等により塗布した後、乾燥させたものや、電
荷発生材料を真空蒸着法などにより直接成膜させたもの
等が用いられる。電荷発生材料としては、例えばクロロ
ダイアンブルー等のアゾ染料、アントアントロン、ピレ
ンキノン等のキシン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン
顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、無
金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタ
ロシアニン、チタニルフタロシアニン、ガリウムフタロ
シアニン等のフタロシアニン顔料、アズレニウム塩、ス
クアリリウム顔料、キナクリドン顔料を用いることがで
きる。結着樹脂としては、ポリビニルブチラール、ポリ
アリレート（ビスフェノールＡとフタル酸の重合体）、
ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ
樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニ
ル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミド樹
脂、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、ウレタン
樹脂、エポキシ樹脂カゼイン、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン等の絶縁性樹脂があげられる。荷
電発生層４３の膜厚は、０．０１〜５μｍの範囲で任意
に設定されるが、製造の容易さから好ましくは、０．１
〜０．５μｍの範囲である。

【００３０】また、電荷輸送層４４は、結着樹脂を溶剤
に塗布し、これに電荷輸送剤を加えた溶液を、スプレー
塗布法、浸漬塗布法等により塗布した後、乾燥させるこ
とにより形成される。電荷輸送剤は、アントラセン、ピ
レン、フェナントレン等の多環芳香族化合物、または、
インドール、カルバゾール、イミダゾール等の含窒素複
素環を有する化合物、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化
合物、トリフェニルメタン化合物、トリアリールアミン
化合物、エナミン化合物、スチルベン化合物等を用いる
ことができる。電荷輸送層４４に用いられる結着樹脂と
しては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メ
タクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニル
アセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化
ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マ
レイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッ
ド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン
−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リシランなどの公知の樹脂を用いることができるがこれ
らに限定されるものではない。電荷輸送層４４の層厚
は、１〜４０μｍの範囲で任意に設定されるが、塗りむ
らや作成時のピンポール発生と光放電特性、すなわち電
荷移動速度の観点から、５〜３０μｍが好ましい。

【００３１】（帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）：ＢＣ
Ｒ、ブラシ、磁気ブラシ、フィルム帯電装置等の感光体
との微小空隙における放電を利用したものが用いられ
る。本例で用いた帯電装置を図５に示す。円環ベルト状
の帯電電極５２の形状を保持しつつ帯電電極５２に給電
するための電極支持部材５１と、帯電電極５２を電極支
持部材５１へ押し当て、給電と形状保持を助ける押圧部
材５３からなり、帯電電極５２を感光体ドラム１に接触
させることにより、感光体ドラム１を帯電させる。

【００３２】帯電電極５２としては、半導電性を有する
ものであればどのようなものでもよく、例えばポリエス
テル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、
ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリイミド、ＰＥＮ、ＰＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、Ｐ
ＦＡ、ＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ等の樹脂、もしく
はシリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴ
ム、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム等の合
成ゴムにカーボンブラックや金属粉末等の導電性の粉末
を混入したものを使用することができる。また、エピク
ロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム等
の有極性ゴムや、アモルファスシリコン等の半導電性の
無機材料を絶縁体の基体上に薄膜もしくは厚膜蒸着して
形成してもよい。ただし、有極性ゴムなどは付着力が高
いため、低付着材料等で表面をコーティングするといっ
た工夫が必要である。また、薄膜もしくは厚膜蒸着した
場合は、硬度が大きいため、電荷受容体に対して非接触
に配置することが好ましい。このとき、好ましい体積抵
抗率となるように導電性粒子の混入量を調整する必要が
あり、１０²Ω・ｃｍ以下では火花放電が発生しやす
く、１０¹¹Ω・ｃｍ以上ではドット状の帯電不良を起こ
しやすいため１０³Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲で
使用するのが望ましい。特に、１０³Ω・ｃｍ〜１０⁶Ω
・ｃｍでは、帯電器に印加する帯電電圧を比較的低く設
定することが可能であることから、プロセススピードが
１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速機で使用する場合には、
電位変動を小さく抑えることが可能となるため、最も好
ましい。

【００３３】帯電電極５２に印加する帯電電圧は、不図
示の直流電圧、あるいは直流電圧に帯電開始電圧の２倍
以上の交流電圧を重畳した電圧のいずれを用いることも
できるが、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧では、電
荷受容体及び帯電装置表面の表面エネルギーを上昇さ
せ、さらには電荷受容体に対して悪影響を及ぼすことか
ら、直流電圧を用いることが望ましい。フィルムチュー
ブ５２の外形はφ１０ｍｍ、フィルム印加電圧＝１ｋＶ
（帯電電圧Ｖ_H＝−４５０Ｖ）とした。

【００３４】（現像剤）：乾式２成分現像剤（球形キャ
リアと溶解懸濁法による平均粒径７μｍの球形トナー。

【００３５】（現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）：本出
願人が特願平８−４０３８０号にて既に提案した図６に
示す現像装置。また、この現像装置に用いられる現像剤
担持体の概略構成を図７に示す。図６に示す現像装置
は、現像剤が収容される現像ハウジング６２の感光体ド
ラム１との対向部位に現像用の開口部を設けて、この開
口部に現像ロール６１を配設するとともに、その後方に
二つのスクリューオーガー６４、６５を設けたものであ
る。また、現像ロール６１上に付着した現像剤を剥離す
るスクレーパ６３が現像ロール６１と接触するように設
けられている。上記スクリューオーガー６４、６５は現
像ハウジング６２内の仕切り壁６６で仕切られた二つの
現像剤攪拌搬送室内に設けられ、それぞれ逆方向に現像
剤を搬送するように回転駆動されるものである。上記二
つの現像剤攪拌搬送室は両端部で連通しており、上記ス
クリューオーガー６４、６５によって搬送される現像剤
は攪拌されながら二つの現像剤攪拌搬送室内を循環移動
するようになっている。

【００３６】上記現像ロール６１は、図７に示すように
軸線回りに回転が可能となるように支持された円筒状の
導電性基体６１ａと、その周面上に形成された磁気記録
層６１ｂとで主要部が構成されている。この現像ロール
６１は感光体ドラム１と一定の間隙を有しており、現像
剤層が感光体ドラム１に対して非接触状態になるよう保
持されている。

【００３７】また、磁気記録層６１ｂは、結着樹脂中に
強磁性材料を分散させて構成されている。磁性材料とし
ては、磁石材料や磁気記録材料として公知である任意の
ものが使用可能であり、例えばγ−Ｆｅ₂Ｏ₃やＣｒＯ₂
等が使用できる。また、結着材料としては、テープやデ
ィスクやカード等の磁気記録材料を構成する樹脂として
公知である任意のものが使用可能であり、例えばポリカ
ーボネート、ポリエステル、ポリウレタン等が使用でき
る。さらに、磁気記録層６１ｂには、必要に応じて導電
性微粒子等を添加することが可能である。

【００３８】一方その改良として、トナーと磁性キャリ
アとを含む二成分現像剤を周面上にほぼ均等に吸着する
複数の磁極が設けられた現像剤担持体を離間配置し、前
記複数の磁極を含む現像剤担持体の回転により二成分現
像剤を搬送し、現像バイアス電圧を該現像剤担持体に印
加して像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像装
置において、前記複数の磁極は、ほぼ一定のパターンで
配置されており、前記ほぼ一定のパターンは、隣接する
一対のＮ極及びＳ極と、これら一対の磁極の外側に設け
られた低磁力領域または非着磁領域とからなるパターン
であり、前記現像剤担持体の周面上における上記隣接す
る一対のＮ極及びＳ極との間隔が、２５μｍ以上２５０
μｍ以下であり、上記低磁力領域又は非着磁領域を挟ん
で隣接する磁極間の間隔が、３００μｍ以下である。な
お、例えば、上記低磁力領域又は非着磁領域を挟んで隣
接する磁極が、極性の異なる磁極となるように設定され
る。また、例えば、上記低磁力領域又は非着磁領域を挟
んで隣接する磁極が、極性の同じ磁極となるように設定
される。

【００３９】この現像装置は、現像剤担持体が前述の微
小間隔着磁と低磁力効果により薄層で一定量の現像剤を
保持することと、磁力を持った現像剤担持体そのものが
回転し現像剤を搬送するものであり、従来のように磁気
ロールと現像スリーブからなる現像剤搬送に見られる磁
気タンブリングを用いていないことから、現像されるト
ナー量は飽和することになる。これにより、現像のガン
マ（現像電位と現像重畳の関係を表す曲線の傾き）が従
来の現像装置に比べて立つ傾向を示し、現像コントラス
ト電位の比較的低い領域で現像重畳が飽和する現像特性
となる。本例では、磁気ロール径はφ８ｍｍのものを用
いた。

【００４０】（転写）：ベルト中間転写体方式。一次転
写電圧０．４〜０．８ｋＶ（定電圧）。一次転写ニップ
荷重３００〜６００ｇ。二次転写電圧１〜１．５ｋＶ。
二次転写ニップ荷重０．５〜２ｋｇ。

【００４１】（中間転写体５）：ポリイミド、ポリフッ
化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートやポリカー
ボネートにカーボンブラック等の抵抗制御剤を混入し
て、体積抵抗率を１０⁷〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように
した。ここで体積抵抗率が低すぎると、転写時に電源を
流れる電流が大きくなり電源容量の大きい転写電源が必
要となる。また、体積抵抗率が高すぎると、ベルトの自
己除電ができなくなり、別途中間転写体の除電器が必要
となる。そこで体積抵抗率は好ましくは１０⁸〜１０¹²
Ω・ｃｍであり、本例ではポリイミドフィルムにカーボ
ン粒子を分散させて体積抵抗率を１０¹²Ω・ｃｍとした
中間転写ベルトを用いた。ベルトの厚みは、機械的強度
の要求から５０μｍ以上のものを用いた。

【００４２】（微粒子付与装置１０）：外形１０ｍｍの
現像スリーブ（８磁極ロールを内蔵）。トリマーギャッ
プ０．３〜１ｍｍで平均粒径３０〜５０μｍの磁性キャ
リアにより磁性ブラシを形成する。基本構成は従来の二
成分現像器と同様の構成でよい。磁性キャリアと混合す
る微粒子としては、平均粒径１０〜３０ｎｍの酸化チタ
ン粒子を用いた。また、クリーナとして用いる場合や余
剰トナーがキャリアに混合されてきたときは、必要に応
じて現像スリーブにバイアス電圧を印加する。具体的に
は、ジャム時の余剰トナーが負極性の時は、＋０〜１ｋ
Ｖの範囲で電圧を印加する。

【００４３】（定着器）：ローラ定着器、定着温度１５
５℃。

【００４４】（その他）：プロセス速度Ｐ＝１００ｍｍ
／ｓ。

【００４５】以上の条件において画像印字を行ったとこ
ろ、良好な転写率と高画質画像を得ることができた。ま
た、ジャム発生時においても図２で説明したシーケンス
に基づき感光体ドラム上ならびに中間転写ベルト上の余
剰トナーは最終的に中間転写ベルト外周に設けられた微
粒子付与手段１０によって回収され、ジャム復帰後も汚
れのない画像形成を行うことができた。

【００４６】また、微粒子付与手段１０の設置位置を微
粒子付与手段１０が当設する中間転写ベルト上の最も上
流側の転写位置（図１では感光体ドラム１Ｙの位置）と
の距離が、感光体ドラムが駆動されて中間転写ベルトに
最初にトナー像が転写されるまでの時間に中間転写ベル
トが移動する距離より短くしたことで、感光体ドラムか
ら中間転写ベルトにトナー像が転写される前に当該中間
転写ベルトの転写領域に微粒子を付着させることができ
る。したがって、ジャム発生時などにおいて特別な動作
時間を設けずとも、中間転写ベルト上に微粒子層を介在
させた状態でトナー像を転写させることができ、余剰ト
ナーの回収清掃を迅速かつ確実に行うことができる。

【００４７】図３には、本発明の第２の実施形態に係る
カラー画像記録装置の構成を示してある。なお、前述し
た第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複
する説明は省略する。このカラー画像記録装置は、中間
転写ベルト５に代えて、２つの一次中間転写ドラム３５
ａ、３５ｂと、１つの二次中間転写ドラム３６とを備え
ている。そして、一次中間転写ドラム３５ａには感光体
ドラム１Ｙ、１Ｋからトナー像が転写され、一次中間転
写ドラム３５ｂには感光体ドラム１Ｃ、１Ｍからトナー
像が転写され、これら一次中間転写ドラム３５ａ、３５
ｂのトナー像が二次中間転写ドラム３６に転写されて、
最終的に、二次中間転写ドラム３６上に形成されたトナ
ー像が転写ローラ３７によって記録媒体１１上に三次転
写される。

【００４８】本実施形態のカラー画像記録装置において
も、微粒子付与手段１０から供給された微粒子が、二次
中間転写ドラム３６、さらには、一次中間転写ドラム３
５ａ、３５ｂに付着し、ジャム発生時などにおいて、こ
れら中間転写ドラムに形成された余剰トナーが微粒子付
与手段１０によって迅速かつ確実に回収清掃される。

【００４９】図３に示した第２実施形態に係るカラー画
像記録装置の主な諸元を以下に示す。なお、以下の諸元
以外の構成については、第１実施形態と同様の条件とし
た。

【００５０】（転写）：中間転写ドラム方式。一次転写
電圧０．５〜１ｋＶ。一次転写ニップ荷重２００〜５０
０ｇ。二次転写電圧１〜２ｋＶ。二次転写ニップ荷重５
００〜１０００ｇ。

【００５１】（中間転写体）：一次中間転写ドラム３５
ａ、３５ｂはφ４２ｍｍ、二次中間転写ドラム３６はφ
４２ｍｍ。表面材料並びに厚みは第１実施形態と同様。
その下層に１０⁵Ω・ｃｍ以下の導電性スポンジ層を設
けた。ここで、一次及び二次の中間転写ドラムの組合せ
として、その硬度が、感光体ドラム＞一次中間転写ドラ
ム＜二次中間転写ドラム＞記録媒体（紙）、となる組合
せとするとより高い転写効率が得られる。

【００５２】（微粒子付与手段１０）：基本構造は第１
実施形態と同様。ここで、微粒子付与手段は二次中間転
写ドラム３６に設置したが、微粒子はある程度二次中間
転写ドラム３６に供給されると、その一部は一次中間転
写ドラム３５ａ、３５ｂへと転写され、一次中間転写ド
ラム３５ａ、３５ｂへの微粒子付与を兼ねることが可能
である。

【００５３】（感光体への微粒子付与）：像担持体であ
る感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上へ微粒子を付
着させる方法としては、機械的に付着させる方法、電気
的に付着させる方法、両者を併用した方法等、像担持体
上へ微粒子を付着させることができればいずれの方法で
も良い。機械的に付着させる方法としては摺擦によるも
のが挙げられ、そのようなものとしては、例えばロール
状、ブラシ状、フェルト状、ウェブ状、刷毛状のもので
摺擦する方法が挙げられる。ロール状のものとしては、
金属あるいは硬質プラスティックのような剛体で形成さ
れた剛体ロールと、ゴムのような弾性を有する材料を用
いた弾性ロールが挙げられるが、摺擦ニップでの圧力、
ニップ幅の調整のしやすさからは弾性ロールの方が使い
やすい。ブラシ状のものとしては具体的には、磁気を利
用した磁気ブラシや、ファーブラシがある。このような
機械的に付着させる方法に加えて電解をかけることで微
粒子の付着状態をより安定化させることができる。

【００５４】また、これら微粒子が、使用されるうちに
像担持体上にフィルム状となって付着してしまうよう
な、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシ
ウム等のフィルミングを起こしやすい材料は、当然トナ
ーに対してもフィルミングを起こしやすくトナーに対す
る付着力も強くなる。したがって、このようなフィルミ
ングを起こしやすい材料の微粉末を像担持体上に付着さ
せた場合には、長期に渡り安定してトナーの転写効率を
上げる効果は得られない。像担持体上における微粒子の
付着状態であるが、一種類の微粒子が存在していても、
複数種類の微粒子が同時に存在していてもよい。トナー
と像担持体の間に微粒子が介在することでトナーと像担
持体との間の付着力を下げることができればよい。

【００５５】電気的に付着させる方法としては、微粒子
をクラウド状に分散させて電界の力で像担持体へ微粒子
を付着させる方法が挙げられる。微粒子をクラウド状に
分散させて付着させる方法としては、例えば、機械的振
動、エアー、超音波、交番電界を用いる方法や、例え
ば、ロール状、ブラシ状、ウェブ状、刷毛状のものに微
粒子を付着させておいて、それらを回転、振動、移動さ
せる方法が挙げられる。さらに、像担持体上に粘着層を
設け、その上に上述のような手段でクラウド状に分散さ
せた微粒子を振りかけるような方法で付着させてもよ
い。そのような粘着層としては経時的に安定した粘着性
を示す物質が望ましく、例えば、揮発性の低い化学的に
安定した性質を示すシリコンオイルが適している。そし
て、一度付着した微粒子は、非画像部においては感光体
上に止まっており、画像部つまりトナー像が形成された
部分は転写と同時に一部が剥離されるが、現像剤中に同
種の微粒子を混入させておくことにより、画像部での微
粒子の減少を抑制することができる。

【００５６】この第２実施形態のカラー画像記録装置で
も、ジャム時においては、第１実施形態と同様に、ジャ
ム発生時に形成されてしまっているトナー画像を二次中
間転写ドラム３６へ最終的に転写し、二次中間転写ドラ
ム３６に設けられた微粒子付与手段１０により回収する
ことで、ジャム解除後の汚れは発生せず、良好な画像を
形成することができた。なお、本例は中間転写体を含む
全ての駆動部がドラム或いはロールになっていることか
ら、各色の色合わせ精度を高くすることができ、画質が
さらに向上する。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微粒子付与手段によって中間転写体に微粒子を供給し
て、ジャム発生時に、必要に応じて搬送中の記録媒体を
取り除いた後、記録媒体の供給を行うことなく像担時体
上に形成されたトナー像を全て中間転写体に転写し、不
要トナー像を微粒子付与手段で清掃するようにしたた
め、ジャム発生に対する処理を迅速かつ確実に実施する
ことができ、高画質な画像記録を実現することができ
る。

【００５８】また、近年の環境対応要求に答えるクレー
ナレス方式の画像記録装置において、ジャム発生時の余
剰トナーを効率的にクリーニングする微粒子付与手段を
設けたことにより、長寿命かつ小型で高画質な画像記録
装置を提供することができる。さらに、微粒子付与手段
と微粒子付与手段が当設する中間転写体上の最も上流側
の転写位置との距離が、ジャム後に像担持体が再起動さ
れて中間転写体に最初にトナー像が転写されるまでの間
に中間転写体が移動した距離より短くしたことにより、
ジャムによってクリーニングされた中間転写体表面への
微粒子供給が、特別の時間を必要とすることなく行え、
常に高い生産性と転写効率を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る画像記録装置の
構成図である。

【図２】本発明に係るジャム発生直後の復帰シーケン
スを示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の第２実施形態に係る画像記録装置の
構成図である。

【図４】感光体ドラムの一例を示す断面図である。

【図５】帯電器の一例を示す断面図である。

【図６】現像器の一例を示す断面図である。

【図７】現像器の現像ロールの一例を示す断面図であ
る。

【図８】従来のカラー画像記録装置の一例を示す構成
図である。

【図９】従来のカラー画像記録装置の他の一例を示す
構成図である。

【符号の説明】

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ・・・感光体ドラム、２Ｙ、２
Ｍ、２Ｃ、２Ｋ・・・帯電器、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ
・・・現像器、５・・・中間転写ベルト、１０・・・
微粒子付与手段、３５ａ、３５ｂ・・・一次中間転写ド
ラム、３６・・・二次中間転写ドラム、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の像担持体上に形成されたトナー像
を中間転写体に一次転写し、当該トナー像を記録媒体に
二次転写する画像記録装置において、中間転写体にトナーより平均粒径の小さい微粒子を供給
する微粒子付与手段を設け、ジャム発生時に、必要に応じて搬送中の記録媒体を取り
除いた後、制御手段による制御の下に、記録媒体の供給
を行うことなく像担持体上に形成されたトナー像を微粒
子が付与された中間転写体に転写させ、トナーの帯電極
性と逆極性の電位を印加して当該トナー像を前記微粒子
付与手段で回収することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】複数の像担持体上に形成されたトナー像
を当該像担持体より少ない数の一次中間転写体に一次転
写し、当該複数の一次中間転写体上のトナー像を他の二
次中間転写体に二次転写し、当該トナー像を記録媒体に
三次転写する画像記録装置において、二次中間転写体にトナーより平均粒径の小さい微粒子を
供給する微粒子付与手段を設け、ジャム発生時に、必要に応じて搬送中の記録媒体を取り
除いた後、制御手段による制御の下に、記録媒体の供給
を行うことなく像担持体上もしくは一次中間転写体に形
成されたトナー像を微粒子が付与された二次中間転写体
に転写させ、トナーの帯電極性と逆極性の電位を印加し
て当該トナー像を前記微粒子付与手段で回収することを
特徴とする画像記録装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の画像記録
装置において、現像剤として略球形のトナーを使用し、像担持体の表面
にもトナーより平均粒径の小さい微粒子を付与したこと
を特徴とする記載の画像記録装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載の画像記録装置において、微粒子付与手段と当該微粒子付与手段が当接する中間転
写体上の最も上流側の転写位置との距離が、ジャム後に
像担持体が再起動されて中間転写体に最初にトナー像が
転写されるまでの間に当該中間転写体が移動する距離よ
り短いことを特徴とする画像記録装置。