JP3888862B2

JP3888862B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3888862B2
Application number: JP2001159403A
Authority: JP
Inventors: 伸茅原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: EP1262840A3; EP1262840B1; DE60233704D1; EP1262840A2; US6778794B2; JP2002351232A; US20030007806A1

Description

【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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光体等の像担持体上に形成した顕画像（トナー像）を中間転写体を介して記録材（転写紙等）上に転写する方式のものがある。この中間転写体を用いた画像形成装置は、用紙対応性の高さやレイアウト自由度の高さという利点が着目され、現在幅広く使用されている。このような画像形成装置としては、単数の像坦持体と中間転写体で構成されるもの、複数の像坦持体と中間転写体で構成されるもの（いわゆるタンデム方式）があり、後者は大量複写・印刷を目的とした画像形成装置に主として用いられる。
【０００３】
また、このような画像形成装置の中間転写体としては、単層または複層からなる無端ベルトがよく用いられる。中間転写体は、体積抵抗率が１０^７〜１０^１５［Ω・cm］の物が一般的で、中間転写体が電気的に帯電してしまう場合に備え、その残留電荷を除去する除電手段を設けるものも多い。また、中間転写体に残留した不要なトナーを除去するために、ブレード状もしくはブラシ状のクリーニング手段を設けることも一般的である。
【０００４】
従来技術における中間転写体の除電手段は、例えば特開２０００−５６５８８号公報や特開平６−１６１２９８号公報に見られるように、中間転写体の回転方向においてクリーニング手段の下流側に設けるのが通常である。
【０００５】
特開２０００−５６５８８号公報に記載のものは、中間転写体上の残留電荷を確実に均一に除去し、次の画像形成工程での画像ムラの発生を防止することを目的としている。また、特開平６−１６１２９８号公報に記載のものは、中間転写回転体上のフィルミング層に蓄積してしまう電荷を直接除去し、長期的に安定した良好な転写効率を得ることを目的としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術においては、残留トナーがクリーニング手段に突入するときの帯電状況が無管理であるために、クリーニング手段でいったん除去したはずの残留トナーが、中間転写体に再付着してしまうという問題があった。再度中間転写体に付着してしまったトナー像は、次の作像工程に混じり込み、画像が残留トナーで汚されてしまうため、非常に深刻な問題である。
【０００７】
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、２次転写後の残留トナーおよび中間転写体の帯電状況をコントロールし、クリーニング部材から中間転写体への残留トナーの再付着を防止して、残留トナーによる汚れのない高画質を得ることのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、像担持体と、中間転写体と、前記像担持体上に形成した顕画像を中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体に転写された顕画像を記録材に転写する２次転写手段と、前記中間転写体上に残留した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、前記中間転写体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体の除帯電を行う除帯電手段とを備える画像形成装置において、前記除帯電手段を、前記中間転写体の移動方向において前記２次転写手段の下流且つ前記潤滑剤塗布手段の上流位置に配置するとともに、前記除帯電手段により前記中間転写体を現像剤帯電極性と逆極性に帯電させ、前記潤滑剤塗布手段に付着した現像剤を前記中間転写体に捕獲させて潤滑剤塗布手段の清掃が可能なことにより解決される。
【０００９】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記除帯電手段に対向するよう、前記中間転写体の裏側にアース部材を設けることを提案する。
【００１０】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記除帯電手段に直流成分と交流成分を重畳した除電バイアスを印加することを提案する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、単数の感光体を持つ画像形成装置と、複数の感光体を持つタンデム方式の画像形成装置の２例について、それぞれ図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、単数の感光体を持つカラー複写機の主要部である画像形成部の概略構成図である。このカラー複写機は、図に示す画像形成部のほか、図示しないカラー画像読み取り部（以下、カラースキャナ部という）、給紙部及びこれらを駆動制御する制御部などによって構成されている。カラースキャナや給紙部等の構成は従来周知のものと同様であるので説明を省略し、本発明に関わる画像形成部を中心に説明する。
【００１４】
図１に示すように、画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム１、帯電手段としての帯電チャージャ２、クリーニングブレード及びファーブラシからなる感光体クリーニング装置３、露光手段としての図示しない書き込み光学ユニット、現像手段としてのリボルバ現像ユニット４０、中間転写ユニット１０、２次転写ユニット３０、及び定着ローラ対５を用いた定着ユニットなどで構成されている。
【００１５】
感光体ドラム１は図中に矢印で示すように反時計方向に回転し、その周囲には、帯電チャージャ２，感光体クリーニング装置３，リボルバ現像ユニット４０の選択された現像機、中間転写ユニット１０の中間転写体としての中間転写ベルト１１などが配置されている。
【００１６】
また、図示しない書き込み光学ユニットは、カラースキャナからのカラー画像データを光信号に変換して、帯電チャージャ２によって一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、原稿の画像に対応したレーザ光Ｌを照射して光書き込みを行い、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００１７】
また、上記リボルバ現像ユニット４０は、黒（Ｂｋ）トナーを用いるＢｋ現像機４１，シアン（Ｃ）トナーを用いるＣ現像機４２、マゼンタ（Ｍ）トナーを用いるＭ現像機４３，イエロー（Ｙ）トナーを用いるＹ現像機４４、及びユニット全体を半時計回りに回転させる現像リボルバ駆動部（図示せず）などによって構成されている。
【００１８】
本実施形態では、各現像機４１〜４４内のトナーはフェライトキャリアとの攪拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリーブには図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源により負の直流電圧Ｖｄｃ（直流成分）に交流電圧Ｖａｃ（交流成分）が重畳された現像バイアス電圧が印可され、各現像スリーブが感光体ドラム１の金属基体層に対して所定電圧にバイアスされている。
【００１９】
図示しない操作パネル上に設けられたコピースタートキーが押されると、原稿画像データの読み取りを開始し、そのカラー画像データに基づいて、レーザ光Ｌによる光書き込みすなわち静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像を「Ｂｋ静電潜像」という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。
【００２０】
このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能にすべく、Ｂｋ現像位置に静電潜像の先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブの回転を開始してＢｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像の現像動作を続けるが、Ｂｋ静電潜像の後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像機が現像位置に来るまで、リボルバ現像ユニット４０が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【００２１】
中間転写ユニット１０は、後述する複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト１１などで構成されている。この中間転写ベルト１１の周りには、２次転写ユニット３０の転写材担持体である２次転写ベルト３１、２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ３５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード１４、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ１５などが対向するように配設されている。
【００２２】
また、中間転写体１１の回転方向において２次転写手段（バイアスローラ３５）の下流、且つクリーニングブレード１４の上流位置に中間転写体の除帯電手段である除帯電チャージャ１３が設けられている。
【００２３】
中間転写ベルト１１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ１７、ベルト駆動ローラ１８、ベルトテンションローラ１９、２次転写対向ローラ２０，クリーニング対向ローラ２１、及びアースローラ２２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ１７以外の各ローラは接地されている。また、除帯電チャージャ１３の対向電極として、ブラシ２３が中間転写ベルト１１に接するように設けられ、ブラシ２３は接地されている。
【００２４】
１次転写バイアスローラ１７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源２４により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又は電圧に制御された転写バイアスが印可されている。また、中間転写ベルト１１は、図示しない駆動モータによって図中時計回りに回転駆動されるベルト駆動ローラ１８により、矢印方向（図中時計回り）に駆動される。
【００２５】
また、除帯電チャージャ１３には、直流成分を交流成分に重畳したバイアスを印加できる除電電源２５により、中間転写ベルト１１の除帯電に必要な電界が付与される。
【００２６】
また、この中間転写ベルト１１は、半導体、または絶縁体で、単層または多層構造となっている。
【００２７】
感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト１１に転写する転写部（以下「１次転写部」という）では、１次転写バイアスローラ１７及びアースローラ２２で中間転写ベルト１１を感光体ドラム１側に押し当てるように張架することにより、感光体ドラム１と中間転写ベルト１１との間に所定幅のニップ部を形成している。
【００２８】
潤滑剤塗布ブラシ１５は、板状に形成された潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛１６を研磨し、この研磨された微粒子を中間転写ベルト１１に塗布するものである。この潤滑剤塗布ブラシ１５は、図示しない機構により中間転写ベルト１１に対して接離可能に構成され、所定のタイミングで中間転写ベルト１１に接触するように制御される。
【００２９】
２次転写ユニット３０は、３つの支持ローラ３２，３３，３４に張架された２次転写ベルト３１などで構成されている。２次転写ベルト３１の支持ローラ３２と３３間の張架部が、中間転写ユニットの２次転写対向ローラ２０に対して圧接可能になっている。３つの支持ローラ３２，３３，３４の一つは、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、その駆動ローラにより２次転写ベルト３１が図中反時計回りの方向に駆動される。
【００３０】
２次転写バイアスローラ３５は２次転写手段であり、中間転写ユニットの２次転写対向ローラ２０との間に中間転写ベルト１１と２次転写ベルト３１を挟持するように配設され、定電流制御される２次転写電源３６によって所定電流の転写バイアスが印加されている。また、上記２次転写ベルト３１及び２次転写バイアスローラ３５が、２次転写対向ローラ２０に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ローラ３２及び２次転写バイアスローラ３５を上下方向に移動させる図示しない離接機構が設けられている。その離間位置にある２次転写ベルト３１及び支持ローラ３２を、図１に２点鎖線で示している。
【００３１】
図１において支持ローラ３２の右方にあるローラ対２６はレジストローラ対であり、２次転写バイアスローラ３５と２次転写対向ローラ２０とに挟持された中間転写ベルト１１と２次転写ベルト３１の間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。
【００３２】
２次転写ベルト３１の定着ローラ対５側の支持ローラ３３に張架されている部分には、転写材除電手段である転写紙除電チャージャ３７と、転写材担持体除電手段であるベルト除電チャージャ３８とが対向している。また、２次転写ベルト３１の図中下側の支持ローラ３４に張架されている部分には、転写材担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード３９が当接している。
【００３３】
転写紙除電チャージャ３７は、転写紙に保持されている電荷を除電することにより、転写紙自体の腰の強さで転写紙を２次転写ベルト３１から良好に分離できるようにするものである。ベルト除電チャージャ３８は、２次転写ベルト３１上に残留する電荷を除電するものである。また、上記クリーニングブレード３９は、２次転写ベルト３１の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
【００３４】
上記のように構成されたカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム１は図示しない駆動モータによって矢印で示す反時計方向に回転され、中間転写ベルト１１はベルト駆動ローラ１８によって矢印で示す時計回りに回転される。その中間転写ベルト１１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、形成された各色画像はその都度１次転写バイアスローラ１７に印可される電圧による転写バイアスにより中間転写ベルト１１上に１次転写され、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト１１上に重ねてトナー像が形成される。
【００３５】
上記ベルト転写（１次転写）後の感光体ドラム１の表面に残留している若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム１の再使用に備えて、感光体クリーニング装置３で清掃される。
【００３６】
このように、中間転写ベルト１１上には、感光体ドラム１上に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像が、同一面に順次位置合わせされて転写される。それにより、中間転写ベルト１１上には最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００３７】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐは図示しない転写紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジストローラ対２６のニップで待機している。２次転写対向ローラ２０及び２次転写バイアスローラ３５によりニップが形成された２次転写部に中間転写ベルト１１上のトナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対２６が駆動され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。
【００３８】
そして、転写紙Ｐが中間転写ベルト１１上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。このとき、２次転写電源３６によって２次転写バイアスローラ３５に印可される電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト１１上の４色重ねトナー像が転写紙上に一括転写される。以下、中間転写ベルト１１から転写紙Ｐへのトナー像の一括転写を「２次転写」という。
【００３９】
２次転写開始とほぼ同時期に、除電電源２５が出力を開始し、除帯電チャージャ１３により、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト１１の除帯電および中間転写ベルト１１上の残留トナーの除電が行われる。このとき、除電電源２５の出力は交流成分のみの出力に制御されるため、中間転写体１１と中間転写体上の残留トナーは、ゼロ帯電に近い状態にコントロールされる。
【００４０】
そして、除帯電が終わった中間転写ベルト１１の表面に残留したトナーは、図示しない離接機構によって中間転写ベルト１１に押圧されるベルトクリーニングブレード１４によってクリーニングが行われるが、中間転写ベルト１１上の残留トナーは、すでに除帯電チャージャ１３により充分な除電を受けているため、中間転写ベルト１１との静電的な吸着力は少なく、良好なクリーニング性を示す。また中間転写ベルト１１自体も充分な除電が行われているために、クリーニングブレード１４上の残留トナーを中間転写体１１へ静電的に引き戻そうとする力は少なく、再付着が生じることがなくなる。
【００４１】
上記中間転写ベルト１１の除電工程について、従来技術との相違を、模式的に図２を用いて説明する。図２において、上段は従来技術を、下段は本発明実施形態における作用を、それぞれ示している。
【００４２】
図２(ａ)は、２次転写後の中間転写ベルト１１の表面状態のモデルである。２次転写後は、中間転写ベルト１１は、部分的な正帯電部分を除き、ほぼ負帯電が支配的な状態となっている。また、残留トナーも正負両極の帯電トナーが混在していると考えられるが、全体的には２次転写部で電荷注入を受けた正帯電トナーが支配的な状態となっている。
【００４３】
従来技術の場合、この（ａ）の状態のまま、（ｂ）のクリーニング工程に突入する。（ｂ）では一旦機械的に残留トナーを掻き取ることはできるが、いざクリーニングブレードを離間するときには、一部のトナーが中間転写ベルト上に取り残されてしまう（ｃ）。これは、残留トナーおよび中間転写ベルトが電荷を帯びているための静電引力がブレードとの吸着力を上回ることで起こる。また、クリーニングブレードを離間した瞬間はブレードに付着していたトナーも、離間途中で中間転写ベルトとブレードのギャップが近い時に中間転写ベルトの負帯電部分が通過すると、静電的引力により再び中間転写ベルトに残留トナーが飛び移ってしまう場合がある（ｄ）。その後、（ｅ）の除電工程、さらには次回作像工程へと進むが、残留トナーは中間転写ベルト上に残ってしまっている。
【００４４】
一方、本発明によれば、（ａ）の状態の後、まず除帯電チャージャ１３により中間転写ベルト１１と残留トナーの除電が行われる（ｂ）。その後、クリーニング工程へと進むが（ｃ）、中間転写ベルト１１と残留トナーが除電されているために、互いの吸着力が弱く、クリーニングブレード１４で容易に掻き取ることができ、またその後も、静電的要因によるトナーの再付着現象は起こらない（ｄ），（ｅ）。このように、本実施形態においては、中間転写ベルト１１上に残留したトナーがクリーニング手段１４に突入する前の段階で２次転写手段後の残留トナー及び中間転写ベルト１１の帯電状況をコントロールすることができ、クリーニング手段１４でいったん除去したはずの残留トナーが中間転写ベルト１１に再付着することを防いで、中間転写ベルト１１への残留トナー再付着による画像劣化が無く、高品質な画像を得ることができる。
【００４５】
再び図１を参照して、本実施形態における、２次転写後の動作について説明する。
【００４６】
転写紙Ｐは、２次転写ベルト３１の移動方向における２次転写部の下流側に配置した転写紙除電チャージャ３７との対向部を通過するときに除電され、２次転写ベルト３１から剥離されて定着ローラ対５に向けて送られる。この定着ローラ対５のニップ部でトナー像が溶融定着され、図示しない排出ローラ対で装置本体外に送り出され、図示しない排紙トレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００４７】
上記ベルト転写（１次転写）後の感光体ドラム１の表面は、感光体クリーニング装置３でクリーニングされ、図示しない除電ランプで均一に除電される。
【００４８】
次に、中間転写ユニット１０における、クリーニングブレード１４、潤滑剤塗布ブラシ１５の清掃モードについて図３を参照して説明する。図３において、上段は従来技術を、下段は本発明実施形態における作用を、それぞれ示している。
【００４９】
通常の通紙状態であれば、クリーニングブレードや潤滑剤塗布ブラシが残留トナーによって極端に汚れることはない。しかし、転写材ジャム時などの機械ストップ時には、大量のトナーが中間転写ベルト上に残留し（ａ）、これをクリーニングブレードにて掻き取る時には、ブレード上に大量のトナーが付着し汚れてしまう（ｂ）。また、クリーニングブレードに突入した大量のトナーが、中間転写ベルトの回転による気流に乗って潤滑剤塗布ブラシまで達し、ブラシ部材をトナーで汚してしまう場合がある。そのため、ジャムリカバリー時などの特定の場面、および電源投入時などリフレッシュさせたい時には、清掃シーケンスに動作を移行させ、クリーニングブレードおよび潤滑剤塗布ブラシを掃除するように制御している。
【００５０】
従来技術では、（ｂ）の状態のまま次回の作像工程へと進むため、次回作像時に中間転写ベルトへブレード上のトナーが転移し、画像を汚しやすい。
【００５１】
一方、本発明による清掃シーケンスでは、（ａ），（ｂ）の後、中間転写ベルト１１，感光体ドラム１，２次転写ベルト３１を回転動作させながら、除帯電チャージャ１３により中間転写ベルト１１をトナーとは逆極性に帯電させる（ｃ）。これにより、クリーニングブレード１４および潤滑剤塗布ブラシ１５に付着していた残留トナーは中間転写ベルト１１に静電的に引きつけられ、清掃される。その後、中間転写ベルト１１に再付着させられた残留トナーは、１次転写部および２次転写部にて感光体ドラム１あるいは２次転写ベルト３１へと転写され、それぞれのクリーニング手段により分担されてクリーニングが行われる。このジョブを実施することにより、クリーニングブレード１４および潤滑剤塗布ブラシ１５に付着していた残留トナーが一掃され、清掃シーケンスは完了する。なお、清掃シーケンスの終了間際には、中間転写ベルト１１の帯電電位がゼロ近くになるよう、通常作像シーケンス時の除電制御が行われ、電位が整えられて次回作像工程に備える（ｄ）。
【００５２】
次に、本実施形態における装置各部のより具体的な構成について説明する。
上記感光体ドラム１としては有機感光体（ＯＰＣ）を用い、帯電チャージャ２によって−２００〜−２０００Ｖに一様に帯電させ、これに原稿画像に対応したレーザ光Ｌを照射して光書き込みを行い、静電潜像を形成する。トナーは負帯電性のものを用いてネガ−ポジ現像を行い、感光体ドラム１上にトナー像を形成する。上記中間転写ベルト１１として、厚さ０．１５ｍｍ、幅３６８ｍｍ、内周長５６５．５ｍｍの中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルト１１の移動速度を２４５ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００５３】
また、上記中間転写ベルト１１の表層は厚さ１μｍ程度の絶縁層で形成し、中間層はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる厚さ７５μｍ程度の絶縁層（体積抵抗率：約１０^１３Ω・ｃｍ）で形成し、ベース層はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）及び酸化チタンからなる厚さ７５μｍ程度の中抵抗層（体積抵抗率：１０^８〜１０^１１Ωｃｍ）で形成した。
【００５４】
このような材質で形成した中間転写ベルト１１全体の体積抵抗率を測定したところ、１０^９〜１０^１４Ω・ｃｍであった。上記各体積抵抗率は、ＪＩＳＫ６９１１に記載されている測定方法を用い、電圧１００Ｖを１０秒間印加して測定したものである。また、上記中間転写ベルト１１の表層側の表面における表面抵抗率を、三菱油化製の抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」で測定したところ、１０^９〜１０^１４Ω／ｃｍ^２であった。この表面抵抗率は、上記抵抗測定器を用いるほか、ＪＩＳＫ６９１１に記載されている表面抵抗測定法で測定する事もできる。
【００５５】
また、中間転写ユニット１０において、１次転写バイアスローラ１７としてはニッケルメッキの金属ローラを用い、ベルト除電ローラ２２としては金属ローラを用い、その他のローラとしては金属ローラまたは導電性樹脂ローラを用いた。また、１次転写バイアスローラ１７には、例えば第１色目のトナー像に対して２２μＡ、第２色目のトナー像に対して２５μＡ、第３色目のトナー像に対して２７μＡ、第４色目のトナーに対して２９μＡというように、適切な大きさの定電流制御された電界を印加した。
【００５６】
１次転写バイアスの印加により中間転写ベルト１１は帯電するが、本実施形態では、２次転写直前の中間転写ベルト地肌部の帯電量は−３００〜−１５００Ｖ程度であった。また、２次転写後の中間転写ベルト１１電位は、約−１００〜−３００Ｖ程度であった。
【００５７】
また、２次転写ユニット３０において、２次転写バイアスローラ３５としては、導電性スポンジ又は導電性ゴムからなる表面層と、金属又は導電性樹脂からなるコア層とを有するローラを用い、このローラに５〜８０μＡに定電流制御された転写バイアスを印加した。また、２次転写ベルト３１としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で形成された厚さが１００μｍ、体積抵抗率が１０^１３Ω・ｃｍのベルト材を用いた。
【００５８】
また、通常作像シーケンス時、清掃モード時の１次転写手段、２次転写手段、除帯電手段の出力の関係は、次の表１のような出力制御を行うことで良好な結果を得ることができた。
【００５９】
【表１】

【００６０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態では、単数の像坦持体を用いた装置について説明したが、本発明は複数の像坦持体を有するものにも適用することができる。例えば、４つの像坦持体を用いたタンデム方式の画像形成装置にも適用することができる。
【００６１】
第１実施形態との装置構成上の違いは、中間転写ベルトへのトナー転写が単数の感光体ドラムから複数の感光体ドラムになったことが主で、本発明適用部分の構成及び基本動作に限定して考えれば、図２、図３を用いて説明したものと同じである。そのため、重複する説明は省略する。
【００６２】
図４は、本発明の第２の実施形態であるタンデム方式のカラー複写機の作像部を示した概略構成図である。図中央部に配置されているのは、無端ベルト状の中間転写体１１である。中間転写体１１は、３つの支持ローラ５１，５２，５３に掛け渡されて図中時計回りに回転される。３つの支持ローラのうちの一つが駆動ローラである。図において一番左にある支持ローラ５１の部分に、画像転写後に中間転写体１１上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１４および中間転写体１１への潤滑剤塗布装置１５が設けられている。また、２次転写対向ローラである支持ローラ５３よりも中間転写体１１の回転方向において下流側、且つ中間転写体クリーニング装置１４の上流側に中間転写体の除帯電を行うことができる除帯電チャージャ１３が設置されている。除帯電チャージャ１３の中間転写体１１を挟んだ向かい側には、アースブラシ２３が設置される。除帯電チャージャ１３には、図示しない電源により直流成分を交流成分に重畳した除電バイアスを印加することができる。
【００６３】
また、支持ローラ５１と支持ローラ５２間に張り渡した中間転写体１１の上辺部には、その搬送方向に沿って、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの４つの作像ユニット５０を横に並べて配置してタンデム方式の画像形成部を構成する。各作像ユニット５０においては、感光体ドラム１の周囲に各色現像器４や帯電ローラ５７の他、電子写真プロセスに必要な図示しない機器が配置されている。そのタンデム画像形成部の上方には、図示しないスキャナユニットが配置される。
【００６４】
一方、中間転写体１１の下方には、２次転写ユニット３０が設けられている。２次転写ユニット３０は、図示例では、２つのローラ５４，５５間に、無端ベルトである２次転写ベルト３１を掛け渡して構成している。２次転写ベルト３１は、中間転写ユニット１０の支持ローラ５３に押し当てて配置され、中間転写体１１上の画像を転写材に２次転写する。支持ローラ５４部にはクリーニング手段３９が配置されている。また、もう一方のローラ５５は、２次転写バイアスローラとして構成されており、図示しない電源より２次転写バイアスが印加される。
【００６５】
２次転写ユニット３０の左方には、転写材上の転写画像を定着するための定着装置が設けられている。定着装置は、定着ローラ対５を備えている。
【００６６】
上述した２次転写ユニット３０は、画像転写後の転写材をこの定着装置５へと搬送する機能も備えている。もちろん、２次転写ユニット３０としては、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、転写材の搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００６７】
さて、本実施形態のカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、図示しないスキャナユニットのコンタクトガラス上に原稿をセットする。そして、図示しない操作パネル上に設けられたスタートスイッチを押すと、スキャナを駆動し、光源からの反射光をミラーで反射することにより図示しない結像レンズを通して図示しない読取りセンサに入れ、原稿情報を読み取る。
【００６８】
また、同じく操作パネル上に設けられたスタートスイッチを押すと、図示しない駆動モータで支持ローラ５１，５２，５３の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転させ、中間転写体１１を回転搬送する。同時に、個々の作像ユニット５０において感光体１を回転させ、各感光体１上にそれぞれ、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１の回動とともに、それらの単色画像を１次転写ローラ５６に電界を印加することにより中間転写体１１上に順次転写して合成カラー画像を形成する。
【００６９】
一方、スタートスイッチが押されると、図示しない給紙テーブルから転写材を繰り出し、レジストローラ２６に突き当てて一時停止させる。
【００７０】
そして、中間転写体１１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２６を回転し、中間転写体１１と２次転写ユニット３０との間に転写材を送り込み、この２次転写ユニット３０で画像を転写して転写材上にカラー画像を記録する。
【００７１】
一方、画像転写後の中間転写体１１は、除帯電チャージャ１３にて中間転写体１１および中間転写体１１上の残留トナーの除電を行い、その後中間転写体クリーニング装置１４で残留トナーを除去し、タンデム方式の画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００７２】
清掃シーケンスでは、中間転写体１１，各色感光体１，２次転写ベルト３１を回転動作させながら、除帯電チャージャ１３により、中間転写体１１をトナーとは逆極性に帯電させる。これにより、クリーニング装置１４に付着していた残留トナーは中間転写体１１に静電的に引きつけられて清掃される。その後、中間転写体１１に再付着させられた残留トナーは、１次転写部および２次転写部にて感光体１、２次転写ベルト３１へと転写され、それぞれのクリーニング手段によりクリーニングが行われる。このジョブを実施することにより、クリーニング装置１４および潤滑剤塗布装置１５に付着していた残留トナーが一掃され、清掃シーケンスは完了する。なお、清掃シーケンスの終了間際には、中間転写体１１の帯電電位がゼロ近くになるよう、通常作像シーケンス時の除電制御が行われる。
【００７３】
次に、本実施形態における装置各部のより具体的な構成について説明する。
上記感光体１としては、直径５０ｍｍの有機感光体（ＯＰＣ）を用い、帯電ローラ５７によって−２００〜−２０００Ｖに一様に帯電させ、これに原稿画像に対応したレーザ光を照射して光書き込みを行い静電潜像を形成する。トナーは負帯電性のものを用いてネガ−ポジ現像を行い、感光体１上にトナー像を形成する。上記中間転写体１１として、ＰＶＤＦを基材とする１５０μｍの樹脂層、ウレタンポリマーを基材とする１５０μｍの弾性層および５μｍの表層の３層構成からなる弾性転写ベルトを採用した。また、この中間転写体１１の移動速度を２００ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００７４】
このような材質で形成した中間転写ベルト全体の体積抵抗率を測定したところ、１０^９〜１０^１４Ω・ｃｍであった。上記各体積抵抗率は、ＪＩＳＫ６９１１に記載されている測定方法を用い、電圧１００Ｖを１０秒間印加して測定したものである。また、上記中間転写体１１の表層側の表面における表面抵抗率を、三菱油化製の抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」で測定したところ、１０^９〜１０^１４Ω／ｃｍ^２であった。この表面抵抗率は、上記抵抗測定器を用いるほか、ＪＩＳＫ６９１１に記載されている表面抵抗測定法で測定する事もできる。
【００７５】
また、中間転写体１１を張架するローラ５１，５２，５３としては金属ローラまたは導電性樹脂ローラを用いた。また、１次転写バイアスローラ５６には、例えば第１色目のトナー像に対して３０μＡ、第２色目のトナー像に対して３２μＡ、第３色目のトナー像に対して３４μＡ、第４色目のトナーに対して３６μＡというように、適切な大きさの定電流制御された電界を印加した。
【００７６】
また、上記２次転写バイアスローラ５５としては、導電性ゴムからなる表面層と、金属又は導電性樹脂からなるコア層とを有するローラを用い、このローラに５〜８０μＡに定電流制御された転写バイアスを印加した。また、上記２次転写ベルト３１としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で形成された厚さが１００μｍ、体積抵抗率が１０^１３Ω・ｃｍのベルト材を用いた。
【００７７】
また、通常作像シーケンス時、清掃モード時の１次転写手段（５６）、２次転写手段（５５）、除帯電手段（１３）の出力の関係は、次の表２のような出力制御を行うことで良好な結果を得ることができた。
【００７８】
【表２】

【００７９】
以上、本発明を図示の各実施形態により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜の変更が可能である。
【００８０】
すなわち、上記２つの実施形態では、中間転写ベルト１１の除帯電装置１３としてチャージャを用いた例について説明したが、本発明は、他の構成の除帯電システムを用いるものにも適用することができる。例えば、中間転写ベルト１１の除帯電装置を接触タイプのブラシやローラ状とすることも出来る。
【００８１】
また、上記２つの実施形態では、像担持体として感光体ドラムを用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の像担持体を用いる者にも適用することができる。例えば、像担持体として無端状感光体ベルトを用いることもできる。
【００８２】
また、上記２つの実施形態では、中間転写体１１として中間転写ベルトを用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の中間転写体を用いるものにも適用することができる。例えば、中間転写体としてドラム状のものを用いることもできる。
【００８３】
また、各実施形態における上記中間転写ベルト１１の電気的特性（体積抵抗率、表面抵抗率など）、厚さ、構造（単層、２層、…）、材料、材質などは、作像条件などにより適切な物を種々選択して採用することができる。
【００８４】
また、上記２つの実施形態では、１次転写の電荷付与手段として接触型のもの（バイアスローラ）を用いた例で説明したが、１次転写の電荷付与手段としては他の形状のものを採用することもできる。例えば、転写ブラシ等の接触型のものや、転写チャージャ等の非接触型のものを用いることもできる。
【００８５】
また、各実施形態におおける１次転写バイアスローラ１７や２次転写バイアスローラ３５、除帯電チャージャ１３等の電荷付与手段に加えられる電圧、電流などの値は、上記例に限定されるものではなく、種々の作像条件に応じて好適な値に設定することができる。
【００８６】
また、上記２つの実施形態では、２次転写電荷付与手段としてバイアスローラ（３５，５５）を用いた例について説明したが、２次転写電荷付与手段としては、ブレード、ブラシなどの他の形状の部材を用いたものを採用することができる。
【００８７】
また、上記２つの実施形態では、２次転写部において転写材を担持する転写材担持体として転写ベルトを用いているが、本発明は、このベルトに代えてドラムなどの他の形状の部材を用いたものにも適用することができる。
【００８８】
また、上記２つの実施形態では、感光体ドラム１の帯電電位が負極性であり、２成分系現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像器を備えた場合について説明したが、本発明は、感光体ドラムの帯電電位が負極性であるものに限定されることはなく、また、１成分系現像剤を用いたものや正規現像方式を採用したものにも適用できるものである。
【００８９】
もちろん、画像形成装置としては複写機以外のプリンタやファクシミリであっても良いことは言うまでもない。
【００９０】
【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、除帯電手段を中間転写体の移動方向において２次転写手段の下流且つ潤滑剤塗布手段の上流位置に配置するとともに、除帯電手段により前記中間転写体を現像剤帯電極性と逆極性に帯電させ、前記潤滑剤塗布手段に付着した現像剤を前記中間転写体に捕獲させて潤滑剤塗布手段の清掃が可能なので、その後の作像工程における潤滑剤塗布手段から中間転写体への現像剤再付着を防ぎ、画像劣化のない高品質な画像を得ることができる。
【００９１】
また、除帯電手段に直流成分と交流成分を重畳した除電バイアスを印加することにより、残留トナー及び中間転写体の除電をより効果的に行うことができ、残留トナーの中間転写体への再付着をより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるカラー複写機の画像形成部の概略構成図である。
【図２】中間転写ベルトの除電工程を、従来技術と比較しながら説明する模式図である。
【図３】本実施形態の清掃モードにおける、クリーニング手段清掃の作用を説明するための模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態であるタンデム方式のカラー複写機の作像部を示した概略構成図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム（像担持体）
１０中間転写ユニット
１１中間転写ベルト（中間転写体）
１３除帯電チャージャ（除帯電手段）
１４クリーニングブレード（中間転写体クリーニング手段）
１５潤滑剤塗布ブラシ
１７１次転写バイアスローラ
２３アースブラシ
２５除帯電電源
３０２次転写ユニット
３５２次転写バイアスローラ
４０リボルバ現像ユニット
５０作像ユニット

Claims

像担持体と、中間転写体と、前記像担持体上に形成した顕画像を中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体に転写された顕画像を記録材に転写する２次転写手段と、前記中間転写体上に残留した現像剤を除去するためのクリーニング手段と、前記中間転写体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記中間転写体の除帯電を行う除帯電手段とを備える画像形成装置において、
前記除帯電手段を、前記中間転写体の移動方向において前記２次転写手段の下流且つ前記潤滑剤塗布手段の上流位置に配置するとともに、
前記除帯電手段により前記中間転写体を現像剤帯電極性と逆極性に帯電させ、前記潤滑剤塗布手段に付着した現像剤を前記中間転写体に捕獲させて潤滑剤塗布手段の清掃が可能なことを特徴とする画像形成装置。
前記除帯電手段に対向するよう、前記中間転写体の裏側にアース部材を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
前記除帯電手段に直流成分と交流成分を重畳した除電バイアスを印加することを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。