(57)【要約】【課題】像担持体に逆転写トナーが付着することを防止し、像担持体から回収される回収トナーを再利用しても色味の変動がない高品質な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】複数色のトナー像を被転写体たる二次中間転写ベルト１２に重ね合わせて転写する際に発生する逆転写トナーは、色毎に設けられた一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに付着し、中間転写体クリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって回収される。そのため、感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで回収される感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上の残留トナーには、逆転写トナーが混入しない。【選択図】図１
2011150145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成部を有する画像形成装置において、
上記画像形成部は、潜像が形成される像担持体と、該像担持体上の潜像をトナーの付着によってトナー像に現像する現像手段と、該像担持体上に残留する残留トナーを回収する像担持体クリーニング手段と、該像担持体クリーニング手段で回収された回収トナーを該現像手段に供給する回収トナー供給手段とを色毎にそれぞれ備え、
該画像形成部で形成された該像担持体上のトナー像を色毎に設けられた中間転写体に転写する一次転写手段と、
色毎に設けられた該中間転写体上に残留する残留トナーを回収する中間転写体クリーニング手段と、
色毎に設けられた該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体に重ね合わせて転写する二次転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記中間転写体と上記二次転写手段とを接離させることが可能な第一接離機構を備え、
上記第一接離機構は、作像に使用しない色に対応する該中間転写体と該二次転写手段とを離間させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
作像に使用しない色に対応する、上記像担持体、上記現像手段、上記一次転写手段のうちの少なくとも１以上を駆動しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
上記像担持体と上記中間転写体とを接離させることが可能な第二接離機構を備え、
上記第二接離機構は、作像に使用しない色に対応する該像担持体と該中間転写体とを離間させ、
作像に使用しない色に対応する上記像担持体、上記現像装置のうちの少なくとも一以上を駆動しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、
上記トナーの円形度が０．９５以上、且つ０．９８以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記トナーの平均粒径は５．２μｍ以上、且つ８μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等における電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関するものであり、詳しくは像担持体クリーニング装置により回収されたトナーを再使用するカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置では、高速化に対応するために、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成部を設け、これらを中間転写体又は転写材の表面移動方向に直線的に並べて配置した所謂タンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。このタンデム方式のカラー画像形成装置は、画像形成部毎に、各像担持体に個別に形成したそれぞれ異なる色に対応した画像の潜像を現像装置により個別にトナー像化する。そして、像担持体毎に形成したそれぞれ異なる色のトナー像を中間転写体又は転写材上に順次重ね合わせながら転写してカラー画像を得るものである。
【０００３】
２種類以上の色のトナーを用いるカラー画像形成装置においては、モノクロ画像形成装置に比べて使用するトナーの種類が多く、またモノクロに比べて写真原稿の様な画像面積率が大きく色数が多い画像が出力されることが多い。そのため、各色のトナーの消費量が比較的多くなり、それに応じて転写後に像担持体上に残留するトナー量も多くなる。また、カラー画像出力時に作像に使用しない色がある場合でも、その色の現像装置は一般に駆動していて、空攪拌により剤が劣化する。そのため、使用頻度が少ない色は、像担持体上にトナーの吐き出しを行い、剤をリフレッシュする制御を行なっている。このように、像担持体上に残留するトナーは、転写残トナーだけでなく、吐きだしトナーも大量に含んでいる。
【０００４】
近年、カラー画像形成装置においても環境意識が高まり、省資源化、ランニングコスト低減等の観点から、像担持体上に残留する残留トナーを回収後に廃棄するのではなく再利用できるようにすることが強く求められている。
【０００５】
ところが、回収トナーを再利用できるようにするためにはいくつかの課題があった。タンデム方式のカラー画像形成装置では、色毎に設けられた画像形成部で回収された回収トナーを再び作像に使用することが考えられるが、作像下流側の色への上流側の色の混色が問題となる。
【０００６】
例えば、図５及び図６に示すように、４色に対応する４つの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを備えたカラー画像形成装置について考える。このカラー画像形成装置の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋでは、像担持体１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ上に露光装置からのレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫが走査露光されて各色の画像データに応じた潜像が形成される。像担持体１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ上の潜像は、現像装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋにより現像されてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナー像となる。像担持体１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ上のトナー像は、像担持体１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋと転写ローラ１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋとの間の一次転写部で中間転写ベルト１０７上に順次重ね合わせて一次転写される。中間転写ベルト１０７上に転写されたフルカラートナー像は、駆動ローラ１０８と二次転写ローラ１０９との間の二次転写部で転写材Ｓ上に一括転写される。
【０００７】
ここで、一次転写後の像担持体１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ上に残留した残留トナーは、クリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋにより、色別に分けて回収される。このような場合、作像１色目のイエロートナー像が中間転写ベルト１０７に一次転写された後の像担持体１０１Ｙ上の残留トナーには、他の色のトナーが混色することがない。従って、この１色目の残留トナーに関しては、その回収トナーをリサイクルトナーとしてそのまま再利用することができる。しかし、２色目以降の各トナー像が中間転写ベルト１０７に順次一次転写された後の像担持体１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ上の残留トナーには、他の色のトナーが混色することがある。例えば、２色目のマゼンタトナー像が中間転写ベルト１０７に一次転写されるときに、中間転写ベルト１０７上に既に一次転写された１色目のトナーが２色目の像担持体１０２Ｍの表面に逆転写することがあるからである。そのために、像担持体１０２Ｍ上に残留した２色目のトナーからなる残留トナーに、逆転写した１色目のトナーが混色することがある。同様に、像担持体１０２Ｃ上の３色目のトナーからなる残留トナーには、像担持体１０２Ｃに逆転写した１色目及び２色目のトナーが混色する。像担持体１０２Ｋ上の４色目のトナーからなる残留トナーには、像担持体１０２Ｋに逆転写した１色目、２色目及び３色目のトナーが混色することがある。このため、上記２色目以降の各色の残留トナーに関しては、回収したトナーをリサイクルトナーとしてそのまま再利用するのには問題がある。
【０００８】
このような課題に対して、混色した回収トナーから、色の違うトナーを分離して再利用する技術が知られている。例えば特許文献１には、ブラックトナーに磁性トナーを使用し、カラートナーに非磁性トナーを使用して、磁性フィルターを設けることで、ブラックトナーとカラートナーを分離する画像形成装置が開示されている。
【０００９】
また、転写体から像担持体上へのトナーの逆転写自体を抑制し、混色を抑制する技術が知られている。例えば、特許文献２には、非静電付着力が１５［ｎＮ］以下で、且つ凝集度が６［％］以上になるトナーを使用することで、逆転写を抑制する画像形成装置が開示されている。
【００１０】
また、複数の画像形成部で回収したトナーを混合して、ブラックリサイクルトナーとして再利用する技術が知られている。例えば、特許文献３には、イエローの画像形成部を作像最上流に配置し、イエローの画像形成部の像担持体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路に補給し、マゼンタとシアンとブラックの各画像形成部の像担持体クリーニング部から排出されるトナーはブラックのトナー補給経路に補給する画像形成装置が開示されている。
【００１１】
また、カラー画像形成部で回収したトナーを混合してブラックリサイクルトナーとして再利用する際に色味がずれないように制御を行なう技術も知られている。例えば、特許文献４には、トナー回収手段により回収されるトナーに含まれる複数色のトナーの混合比率を判定する比率判定部と、この比率判定部にて判定される混合比率に基づいて混合比率が所定の比率になるように、トナー回収手段により回収されるトナーに対して不足している色のトナーを補充するトナー補充部とを備えた画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示される画像形成装置では、特定の色しか分離して再利用することができず、全色を色毎に完全に分離することが難しい。また、特許文献２に開示される画像形成装置では、逆転写をある程度抑制できるものの、経時劣化、環境変動により逆転写を抑制する効果が小さくなる。また、特許文献３に開示される画像形成装置では、カラートナーを混合したリサイクルブラックトナーは新しいブラックトナーに比べると色味がずれてしまい、画像品質の低下が避けられない。特許文献４に開示される画像形成装置では、色味がずれないように制御を行っているが、リサイクルブラックトナーの色味のずれは完全には解消せず、やはり画像品質の低下を避けることができないのが実情である。
【００１３】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的は、像担持体に逆転写トナーが付着することを防止し、像担持体から回収される回収トナーを再利用しても色味の変動がない高品質な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成部を有する画像形成装置において、上記画像形成部は、潜像が形成される像担持体と、該像担持体上の潜像をトナーの付着によってトナー像に現像する現像手段と、該像担持体上に残留する残留トナーを回収する像担持体クリーニング手段と、該像担持体クリーニング手段で回収された回収トナーを該現像手段に供給する回収トナー供給手段とを色毎にそれぞれ備え、該画像形成部で形成された該像担持体上のトナー像を色毎に設けられた中間転写体に転写する一次転写手段と、色毎に設けられた該中間転写体上に残留する残留トナーを回収する中間転写体クリーニング手段と、色毎に設けられた該中間転写体上に転写されたトナー像を被転写体に重ね合わせて転写する二次転写手段とを備えることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記中間転写体と上記二次転写手段とを接離させることが可能な第一接離機構を備え、上記第一接離機構は、作像に使用しない色に対応する該中間転写体と該二次転写手段とを離間させることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、作像に使用しない色に対応する、上記像担持体、上記現像手段、上記一次転写手段のうちの少なくとも１以上を駆動しないことを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記像担持体と上記中間転写体とを接離させることが可能な第二接離機構を備え、上記第二接離機構は、作像に使用しない色に対応する該像担持体と該中間転写体とを離間させ、作像に使用しない色に対応する上記像担持体、上記現像装置のうちの少なくとも一以上を駆動しないことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記トナーの円形度が０．９５以上、且つ０．９８以下であることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記トナーの平均粒径は５．２μｍ以上、且つ８μｍ以下であることを特徴とするものである。
本発明においては、色毎に設けられた像担持体上に形成されたトナー像が一次転写手段によって色毎に設けられた中間転写体に転写される。中間転写体に転写された互いに異なる色のトナー像は、二次転写手段によって被転写体に重ね合わせて転写される。複数色のトナー像を被転写体に重ね合わせて転写する際に発生する逆転写トナーは、中間転写体に付着し、中間転写体クリーニング手段によって回収される。そのため、像担持体クリーニング手段で回収される像担持体上の残留トナーには、逆転写トナーが混入しない。よって、回収トナー供給手段は、像担持体クリーニング手段で回収された混色のない回収トナーを現像手段に供給することができる。その結果、現像手段は、回収トナーをリサイクルトナーとして再利用しても色味の変動のないトナー像を形成することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、像担持体に逆転写トナーが付着することを防止し、像担持体から回収される回収トナーを再利用しても色味の変動がない高品質な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るプリンタの要部構成を示す模式図。
【図２】別の実施形態に係るプリンタの要部構成を示し、一次中間転写装置に接離機構を備えた場合の模式図。
【図３】別の実施形態に係るプリンタの要部構成を示し、画像形成部に接離機構を備えた場合の模式図。
【図４】別の実施形態に係るプリンタの要部構成を示し、一次中間転写体が中間転写ローラである構成を示す模式図。
【図５】従来のプリンタの要部構成を示す模式図。
【図６】従来のプリンタの要部構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明をタンデム型中間転写方式のカラープリンタに適用した実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るプリンタの要部構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係るプリンタのタンデム画像形成部は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている（以下添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示す）。この画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、後述する被転写体たる二次中間転写ベルト１２の水平な張架面に対向して、その下方図中左側からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配設されている。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各色のトナー像を担持する像担持体であるドラム状の図中矢印方向（反時計回り方向）に回転する感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備えている。これら感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの周囲には、各感光体２表面を一様に帯電する帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、帯電後の感光体２に潜像を形成する露光装置（図示せず）、感光体２上の潜像にトナーを付着せしめてトナー像に現像する現像手段としての現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを備えている。また、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの周囲には、各感光体２上のトナー像を中間転写体たる中間転写ベルト７に転写する一次転写手段たる一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、各感光体２表面上の残留トナーを回収する像担持体クリーニング手段たる感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋを備えている。各色の画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは４組とも現像装置４で用いられるトナー色が異なる以外は同じ構成である。
【００１８】
上記感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、導電性円筒状支持体の表面に形成された下引き層上に、感光層として電荷発生層（下層）、電荷輸送層（上層）がこの順、又はこの逆の順に積層されて構成されている。電荷輸送層或いは電荷発生層の表面にさらに公知の表面保護層、例えば熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを主体とするオーバーコート層等が形成されていてもよい。本実施例では、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの導電性円筒状の支持体は接地されている。
【００１９】
上記帯電ローラ３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、それぞれ所定の電位に保持されたトナーと同極性の帯電によって感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに対して帯電（本実施例においてはマイナス帯電）を行い、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに一様な電位を与える。なお、帯電手段としては帯電ローラ３に限るものではなく、帯電ブラシ、帯電チャージャ等の種々の帯電手段を適宜使用することができる。
【００２０】
上記露光装置（図示せず）は、帯電ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対して感光体回転方向下流側、且つ現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに対して感光体回転方向上流側に配置される。また、露光装置は、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの回転軸と平行に主走査方向にレーザ光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを露光走査するように配置されている。この露光装置は、例えば、半導体レーザからなる光源と、コリメートレンズやシリンドリカルレンズ等からなるカップリング光学系（或いはビーム整形光学系）と、回転多面鏡等からなる光偏向器と、光偏向器で偏向されたレーザ光を感光体２上に集光する結像光学系等からなる。そして、この露光装置は、別構成で設けた図示しない画像読み取り装置によって読み取られメモリに記録された各色の画像データ、或いはパーソナルコンピュータ等の外部機器から入力された各色の画像データに従って強度変調されたレーザ光ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＫによって感光体２の感光層を像露光し静電潜像を形成する。なお、露光装置としては、上述したレーザ露光装置の他に、発光ダイオードアレイ（ＬＥＤアレイ）とレンズアレイ等を組み合わせたＬＥＤ書込装置等も用いることができる。
【００２１】
上記現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、感光体２の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体２の回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレス或いはアルミニウム材で形成された現像スリーブを有し、内部には現像色に従いイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。本実施例においては、現像装置４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは内部にトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤（本実施例においてトナーはマイナス帯電）を収容しており、この場合は、上記現像スリーブ内には、複数の固定磁石或いは複数の磁極が着磁されたマグネットロールが配置される。さらに各色の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、必要に応じて装置内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサが設けられる。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの現像スリーブは図示しない突き当てコロ等により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのドラム面と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍの間隙を開けて非接触に保たれており、その現像スリーブに対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、接触又は非接触の反転現像を行い、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面上にトナー画像を形成する。
【００２２】
上記一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、各色の感光体毎２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに設置され、感光体２上のトナー像をそれぞれ中間転写体たる一次中間転写体ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに転写する。一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ、二次転写バックアップローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに張架され、図中矢印方向（時計周り方向）に回転する。一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、一次中間転写ベルト７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｋを挟んで各色感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに対向して設けられ、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋには、図示しない直流電源によりトナーと反対極性（本実施例においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、上記一次転写部に転写電界を形成することにより、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成される各色のトナー像が一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ上に転写される。また、一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、一次転写部の電界形成だけでなく、一次転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの駆動ローラを兼ねている。図示しないモーターにより、一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは時計周り方向に回転し、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを時計回り方向に駆動させる。さらに、一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、二次バックアップローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋよりも一次中間転写ベルト走行方向下流で且つ一次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋよりも一次中間転写ベルト走行方向上流側となる位置に、トナー像転写後の一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ表面を清掃する中間転写体クリーニング手段たる一次中間転写ベルトクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。
【００２３】
上記感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに対して感光体移動方向下流側、且つ一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対して感光体移動方向上流側に配置される。この感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、感光体回転方向に対してカウンタ方向に当接するクリーニングブレードを有し、一次転写装置５による転写後に感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に残る残留トナーを回収・清掃する。ここで、回収されたトナーは回収トナー供給手段たるリサイクルトナー搬送装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより各色の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに戻され、補給トナーとして再利用される。本実施例では、リサイクルトナー搬送装置１１として、スクリュを使用している。
【００２４】
また、上記一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの上方には、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ上のトナー像を被転写体たる二次中間転写ベルト１２に転写する二次転写手段たる二次転写装置１３が配置される。この二次転写装置１３の二次中間転写ベルト１２は、ベルト駆動ローラ（三次転写バックアップローラを兼ねる）１４、ベルト支持ローラ１５、ベルトテンションローラ１６ａ、１６ｂに張架され、図中矢印方向（反時計方向）に回転している。二次中間転写ベルト１２の駆動は図示しない駆動モーターによるベルト駆動ローラ１４の回転によって行われる。ベルト駆動ローラ１４は、例えばステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させた導電性又は半導電性材料を被覆したものが用いられる。
【００２５】
上記二次転写装置１３には、各色の一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対向する位置に二次中間転写ベルト１２を挟んでの二次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋが設けられる。この二次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋは、一次転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと二次中間転写ベルト１２との間に二次転写部を形成する。二次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋには、図示しない直流電源によりトナーと反対極性（本実施例においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、上記二次転写部に転写電界を形成する。これにより、一次転写ベルト７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｋに形成される各色のトナー像が二次中間転写ベルト１２上に順次転写され、色の重ね合わせを行なう。
【００２６】
また、上記二次転写装置１３には、ベルト駆動ローラ（三次転写バックアップローラ）１４に対向する位置に二次中間転写ベルト１２を挟んで接地された三次転写ローラ１８が設けられる。この三次転写ローラ１８は、ベルト駆動ローラ（三次転写バックアップローラ）１４との間に三次転写部を形成する。三次転写ローラ１８には、トナーと反対極性（本実施例においてはプラス）の直流電圧が直流電源によって印加され、上記三次転写部に転写電界を形成する。これにより、二次中間転写ベルト１２上に担持される重ね合わせのトナー画像は、最終被転写体たる転写材Ｓの表面に転写される。
【００２７】
また、上記二次転写装置１３には、ベルト支持ローラ１５に対向する位置に二次中間転写ベルト１２を挟んで、二次中間転写ベルトクリーニング装置１９が設けられる。この二次中間転写ベルトクリーニング装置１９は、二次中間転写ベルト１２に対してクリーニングブレードをカウンタ方向に当接するようにして設けられ、三次転写部でトナー像転写後に二次中間転写ベルト１２に残留する残留トナーを回収する。
【００２８】
上記一次中間転写ベルト７及び二次中間転写ベルト１２は、体積抵抗率が１０６〜１０１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いることができる。一次・二次中間転写ベルト７・１２の厚みは、樹脂材料の場合には５０〜２００μｍ程度に設定し、ゴム材料の場合には３００〜７００μｍ程度の設定にすることが好ましい。なお、樹脂ベルト上にゴム層を設けたり、さらに表層にコーティング層を設けたりすることも可能である。また、一次・二次中間転写ベルト７・１２表面にトナーが固着することを防止するためやクリーニング性の向上のために、ベルト表面にフッ素系樹脂等の離型剤又は潤滑剤を塗布する手段を設けることも可能である。
【００２９】
また、転写を行なう一次転写、二次転写、三次転写の転写ローラ８、１７、１８は、ステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性導電材料を含有させたりして、体積抵抗率が１０５〜１０９Ω・ｃｍ程度のソリッド状態又は発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ：アスカー社のＣ型硬度）の半導電性弾性ゴム（図示しない）を被覆して形成される。ただし、三次転ローラ１８は、トナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。
【００３０】
感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、一次中間転写ベルトクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、及び二次中間転写ベルトクリーニング装置１９に使用するクリーニングブレードには、板金ホルダー上に厚み１〜３ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度が６０〜８０°の板状のウレタンゴムを接着したものを用いる。このクリーニングブレードは、自由長が５〜１２ｍｍ程度になるようにし、荷重５〜５０ｇｆ程度で、感光体２、一次中間転写ベルト７、二次中間転写ベルト１２に当接する。また、ブレードが捲れあがらないようにブレード先端部にフッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用したりしてもよい。
【００３１】
以上のように構成されるタンデム画像形成部において、次のように画像形成が行われる。例えばイエロー用の画像形成部１Ｙでは、帯電ローラ３Ｙにより一様に帯電された感光体２Ｙの表面に、露光装置で変調及び偏向されたレーザ光ＬＹが走査露光されて静電潜像が形成される。そして、感光体２Ｙ上の静電潜像は、現像装置４Ｙにより現像されてイエロー色のトナー画像となる。感光体２Ｙ上のトナー画像は、一次転写ローラ８に対向する一次転写部で一次中間転写ベルト７に転写される。
【００３２】
他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについても、上述したように、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋへのトナー像形成が二次中間転写ベルト１２の移動に同期させて実行される。感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像は、それぞれ一次中間転写ベルト７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに一次転写される。そして、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ上に形成されたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像は、一次中間転写ベルト７の回転に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の二次転写部に進入すると、この二次転写電界やニップ圧の作用によって二次中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて二次転写される。これにより、二次中間転写ベルト１２には、４色重ね合わせトナー像が形成される。そして、二次中間転写ベルト１２に形成された４色重ね合わせトナー像は、二次中間転写ベルト１２の移動に伴い三次転写部に進入する。
【００３３】
一方、転写紙等の転写材Ｓは図示しない給紙部（給紙カセット、給紙トレイ等）から給紙装置により一枚ずつタンデム画像形成部に向けて送出される。そして、タンデム画像形成部内に送出された転写材Ｓは、給紙ローラ（又はレジストローラ）２０を経て二次転写ローラ１８とベルト駆動ローラ１４との間の三次転写部に挟まれた二次中間転写ベルト１２に重ねられるように搬送される。そして、三次転写部で二次中間転写ベルト１２からトナー像の転写を受けた転写材Ｓは、定着装置２１に送られ、定着装置２１の定着ローラ２１ａと加圧ローラ２１ｂによる熱溶着による定着がなされて図示しない排紙部に排紙される。
【００３４】
ここで、トナー像が転写された後の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面は、感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋのクリーニングブレードでクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。上記構成のタンデム画像形成部においては、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋから、各色の重ね合わせを行なう被転写体たる二次中間転写ベルト１２に直接転写を行なわないので、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに逆転写トナーが付着することを防ぐことが可能となる。例えば、図１に示すように、マゼンタベタ画像を出力する場合、二次転写ベルト１２に転写されたマゼンタベタ画像ＴＭが、画像形成部１Ｍ下流側の画像形成部１Ｃを通過する。このとき、マゼンタベタ画像ＴＭの一部が一次中間転写ベルト７Ｃに逆転写してしまう。しかし、一次中間転写ベルト７Ｃに逆転写したマゼンタトナーＴＭ’は一次転写ベルトクリーニング装置１０Ｃに回収されるので、感光体２Ｃには到達せず、感光体クリーニング装置６Ｃで回収されるトナーに混色は発生しない。よって、感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで回収されたリサイクルトナーは、リサイクルトナー搬送装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのスクリュにより現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに戻され再利用される。感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上で回収されるトナーは、転写残トナーだけでなく、剤劣化を防止するための吐き出しトナーも含まれる。感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上で回収されるトナー量は多く、このトナーを再利用することは、省資源化に大きく貢献する。
【００３５】
これに対し、図５に示す従来の構成のタンデム画像形成部では、クリーニング装置１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋで回収される回収トナーをカラーリサイクルトナーとしてはそのまま利用することができなかった。例えば、図５に示すように、中間転写ベルト１０７上のマゼンタベタ画像ＴＭが画像形成部１０１Ｃを通過するとき、マゼンタトナー画像ＴＭの一部が感光体１０２Ｃに逆転写してしまうことがある。クリーニング装置１０６Ｃで回収する回収トナーには、マゼンタトナーＴＭ’が混色される。
【００３６】
なお、本実施形態に係るタンデム画像形成部においては、トナー画像が転写された後の一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの表面は、一次中間転写ベルトクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのクリーニングブレードでクリーニングされ、次のトナー画像の転写に備える。また、トナー像転写後の二次中間転写ベルト１２は、ベルトクリーニング装置１９のクリーニングブレードにより残留トナーが除去され、次のトナー画像の転写に備える。感光体クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより回収されたトナーは、混色がないため現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに戻すが、一次中間転写ベルトリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び二次中間転写ベルトクリーニング装置１９で回収したトナーは、上述したように混色が発生する。そのため、一次中間転写ベルトリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び二次中間転写ベルトクリーニング装置１９で回収したトナーは、カラーリサイクルトナーとしては使用できず、本実施例では、図示しない廃トナータンクにスクリュで搬送している。
【００３７】
次に、別の実施形態に係るタンデム画像形成部の構成について説明する。図１に示すタンデム画像形成部では、４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで作像を行う場合について説明したが、作像に使用しない色の画像形成部１がある場合においては、作像に使用しない色の一次中間転写ベルト７と二次転写装置１３（二次転写ベルト１２）とを離間させることが好ましい。図２は、別の実施形態に係るプリンタの要部構成を示し、一次中間転写装置に接離機構を備えた場合の模式図である。なお、図２中、図１と同一構成部材には同一符号を付し、説明を省略する。図２に示すタンデム画像形成部では、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと二次中間転写ベルト１２とを接離可能な第一接離機構を備えている。例えば、マゼンタベタ画像出力時には、イエローと、シアン、ブラックの画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｋでは作像を行わないので、第一接離機構は、イエロー、シアン、ブラックの二次転写バックアップローラ９Ｙ、９Ｃ、９Ｋを下へ移動させ、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｃ、７Ｋのテンションを緩め、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｃ、７Ｋを二次中間転写ベルト１２から離間させる。これにより、マゼンタベタ画像ＴＭが画像形成部１Ｃ、１Ｋを通過時しても、逆転写自体が発生しない。そのため、二次中間転写ベルト１２上のマゼンタベタ画像ＴＭが、逆転写によりその付着量が減ってしまうことを抑制できる。
【００３８】
さらに好ましくは、作像に使用しない画像形成部１においては、一次中間転写ベルト７と二次中間転写ベルト１２との離間だけでなく、感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、一次転写装置５等の駆動を止めることが望ましい。感光体２を駆動させないことで、感光体２、感光体２に当接する帯電ローラ３、クリーニングブレード等の構成部品の擦れ（走行距離）を抑制し、感光体２や感光体２と当接する構成部品の長寿命化を図ることができる。また、現像装置４を駆動させないことで、現像剤の劣化も抑制できる。一次転写装置５を駆動しないことで、一次転写ベルトクリーニング装置１０のクリーニングブレードの劣化も抑制できる。
【００３９】
これに対し、従来の構成のタンデム画像形成部では、カラー画像出力時に作像に使用しない画像形成部があっても全色の感光体が駆動していた。例えば、図６に示すように、マゼンタベタ画像ＴＭを出力する際でも、全色の感光体１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが駆動していた。作像を行わない色の感光体１０２Ｃの駆動を止めてしまうと、中間転写ベルト１０７上のトナー像が駆動を止めている感光体１０２Ｃと接触して、トナー像を乱してしまうからである。そのため、作像にしない色でも感光体１０２が駆動していているが、感光体１０２、感光体１０２上に当接するブレード、帯電ローラ等の構成部品の寿命を縮める要因となっていた。
【００４０】
さらに、別の実施形態に係るタンデム画像形成部の構成について説明する。図２に示すタンデム画像形成部は、感光体２の駆動を停止するために、中間転写ベルト７と二次転写装置１３（二次中間転写ベルト１２）とを離間させたが、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋとを離間させてもよい。図３は、別の実施形態に係るプリンタの要部構成を示し、画像形成部に接離機構を備えた場合の模式図である。なお、図３中、図１で示す部材と同一構成部材には同一符号を付し、説明を省略する。図３に示すタンデム画像形成部は、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋとを接離させることが可能な第二接離機構を備えている。例えば、図３に示すように、マゼンタベタ画像の出力時には、イエロー、シアン、ブラックの画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｋでは作像を行わないので、第二接離機構は各画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｋを下に移動させて一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｃ、７Ｋから離間させている。一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは二次中間転写ベルト１２と接しているので、一次転写装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは駆動するが、感光体２Ｙ、２Ｃ、２Ｋの駆動を停止することができる。感光体２の駆動を停止することができるので、上述したように、感光体２と、感光体２に当接する構成部品の擦れを抑制することができる。また、現像装置４を駆動させないことで、現像剤の劣化も抑制できる。
【００４１】
また、図１、２、３に示すタンデム画像形成部では、一次中間転写体として一次中間転写ベルト７を用いた実施例を図示したが、一次中間転写体がローラ形状であっても何ら問題ない。図４は、別の実施形態に係るプリンタの要部構成を示し、一次中間転写体が中間転写ローラである構成を示す模式図である。なお、図４中、図１で示す部材と同一構成部材には同一符号を付し、説明を省略する。図４に示すように、各色の一次転写装置３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｋには、中間転写体たる一次中間転写ローラ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが設置され、かつ一次中間転写ローラ３１の表面を清掃するクリーニング装置３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが設置される。
【００４２】
また、図１乃至図３に示すタンデム画像形成部では、各色の一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋのトナー像を、二次転写部において二次中間転写体ベルト１２に順次重ね合わせて転写し、三次転写部で最終被転写体となる転写材Ｓに転写した場合を示した。しかし、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋのトナー像を、最終転写体となる記録媒体上に順次重ね合わせて転写しても何ら問題ない。
【００４３】
次に、本実施形態に係る画像形成装置で使用するトナーについて説明する。本実施形態に係る画像形成装置で使用するトナーは、円形度が０．９５以上であることが好ましい。本実施形態に係る画像形成装置では、転写残トナーや吐き出しトナー等、感光体２上の大量の残留トナーがリサイクルされる。しかし、一次転写装置５、３０の残留トナーは逆転写トナーが混入していてリサイクルできないため廃棄される。一次転転写装置５、３０の廃棄トナーを少なくするために転写率はできるだけ高くしたい。トナーの円形度を０．９５以上にすることで転写率が上昇し、一次転写装置５、３０の廃棄トナーを少なくすることができる。また、円形度は、クリーニング性の観点から０．９８以下が好ましい。円形度が０．９８より大きい場合には、クリーニング不良が発生しやすい。
【００４４】
また、本実施形態に係る画像形成装置で使用するトナーは、体積平均粒径が５．２μｍ以上であることが好ましい。トナーを小径にすると逆転写トナーが増加し、転写率が悪化する傾向があるため、トナーを過度に小径化しない方がよい。また、体積平均粒径は８μｍ以下が好ましい。体積平均粒径が８μｍより大きい場合には、高精細な画像が得られにくい。なお、トナーの体積平均粒径及び円形度はＳｙｓｍｅｘ製ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定した。
【００４５】
上述した球形状のトナーは、例えば、少なくともバインダー用の樹脂材料又は／及びそのプレポリマー、着色剤、離型剤を有機溶媒中に含むトナー材料の有機溶媒液を水系媒体中に微細液滴状に分散させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより得られたのもの、又は／及び該分散している間若しくはその後に該液滴中のプレポリマーを架橋及び／又は伸長反応させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより製造することができる。好ましくは、少なくとも有機溶媒中に、活性水素を有する化合物及びこれと反応可能な部位を有する重合体、又は、分子内に活性水素及びこれと反応可能な部位を有すると同時に、自己重合性材料、着色剤、離型剤を、より好ましくはこれらを含有した組成物の形で、溶解若しくは分散させ、該活性水素と反応可能な部位を反応させた後、若しくは反応させながら、該有機溶媒及び水系媒体を除去し、洗浄、乾燥することにより製造する。前記反応時に攪拌強さを調整したり、乾燥後に強強攪拌したりすることでトナーの円形度を調整しても良い。樹脂材料又は／及びそのプレポリマーとしては、各種の材料を用いることができ、特にポリエステル樹脂又は／及びポリエステルプレポリマーを好ましく用いることができる。これらは単なる１例であって、球形状トナーは、このような製法以外の方法で製造しても無論、かまわない。
【００４６】
以上、本実施形態に係るプリンタによれば、複数色のトナー像を被転写体たる二次中間転写ベルト１２に重ね合わせて転写する際に発生する逆転写トナーは、色毎に設けられた一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに付着し、色毎に設けられた中間転写体クリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって回収される。その結果、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、回収トナーをリサイクルトナーとして再利用しても色味の変動のないトナー像を形成することができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと二次転写装置１３の二次中間転写ベルト１２とを接離可能な第一接離機構を備えている。そのため、二次中間転写ベルト１２上のトナー画像は、逆転写によりその付着量が減ってしまうことを抑制できる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、第一接離機構を備えたタンデム画像形成部は、作像に使用しない色に対応する感光体２、現像装置４、一次転写装置５（一次中間転写ベルト７）のうちの少なくとも１以上を駆動しない。作像に使用しない色に対応する感光体２の駆動を止めても、二次流感転写ベルト１２と離間しているので、二次中間転写ベルト１２上のトナー像を乱したり擦れたりすることがない。また、感光体２や、これと当接する感光体クリーニング装置６のクリーニングブレード等の構成部品の擦れや、現像装置４の現像剤の劣化、一次転写ベルトクリーニング装置１０のクリーニングブレードの劣化を抑制でき、装置の高寿命化を図ることができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと一次中間転写ベルト７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋとを接離させることが可能な第二接離機構を備えている。第二接離機構は、作像に使用しない色に対応する感光体２と一次中間転写ベルト７とを離間させる。そして、作像に使用しない色に対応する感光体２や現像装置４を駆動しないので、感光体２や感光体２と当接する構成部品の擦れや、現像装置４の現像剤の劣化を抑制でき、装置の高長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、トナーの円形度を０．９５以上、且つ０．９８以下とする。これにより、転写率を向上させ、一次中間転写ベルトクリーニング装置１０や二次中間転写ベルトクリーニング装置１９で回収され廃棄されるトナー量を削減することが可能である。
また、本実施形態に係るプリンタによれば、トナーの平均粒径を５．２μｍ以上、且つ８μｍ以下とする。これにより、転写率を向上させ、一次中間転写ベルトクリーニング装置１０や二次中間転写ベルトクリーニング装置１９で回収され廃棄されるトナー量を削減することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  画像形成部
２  感光体
３  帯電ローラ
４  現像装置
５  一次転写装置
６  感光体クリーニング装置
７  一次中間転写ベルト
８  一次転写ローラ
９  二次バックアップローラ
１０  一次中間転写ベルトクリーニング装置
１１  リサイクルトナー搬送装置
１２  二次中間転写ベルト
１３  二次転写装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２００３‐１７７５８５号公報
【特許文献２】特開２００２−３２３７８６号公報
【特許文献３】特開２００７‐３３４０７５号公報
【特許文献４】特開２００８−１５５０８号公報
【図１】
2011150145.tif 000003
【図２】
2011150145.tif 000004
【図３】
2011150145.tif 000005
【図４】
2011150145.tif 000006
【図５】
2011150145.tif 000007
【図６】
2011150145.tif 000008