(57)【要約】【課題】装置を大きくすることのなく、感光体上、中間転写体上の転写残トナーを効率よく回収する。【解決手段】複数の画像形成手段を持つ画像形成装置において、中間転写体や転写搬送ベルト上の残留トナーをトナーの帯電極性とは逆極性に帯電させて、その後、感光ドラムに逆転写させて中間転写体や転写搬送ベルトをクリーニングする機構を有し、かつ各画像形成ユニットの感光ドラム上でクリーニング装置によって、クリーニングされた残トナーは、一箇所にまとめられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体を用いて転写材にトナー像を形成する画像形成装置において、複数の像坦持体と像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体に接触して無端移動する中間転写体と、各像担持体に形成されたトナー像を、中間転写体の第１の転写位置で、順次中間転写体上に１次転写するためのバイアス印加手段と、中間転写体に転写されたトナー像を、中間転写体の第２の転写位置で転写材に一括転写する２次転写手段と、像担持体上の残留物を清掃する像担持体クリーナーと、中間転写体上の残留物を帯電させる、残留物帯電手段とを有し、中間転写体上の残留物をこの残留物本来の帯電極性とは逆極性に上記残留物帯電手段で帯電し、中間転写体上の残留物を、１次転写位置で像担持体に逆転写することで中間転写体上の残留物を除去する画像形成装置において、
上記各画像形成ユニットの像坦持体クリーナーによって回収された像坦持体上の残留物を１箇所に回収することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記中間転写体は、転写ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記中間転写体は、中間転写ドラムであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体とを有し、前記像担持体上のトナー像を転写位置で前記転写材担持体に担持された転写材に転写する画像形成装置において、複数の像坦持体と像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体に形成されたトナー像を、転写位置で、前記転写材担持体に担持された転写材に順次転写するためのバイアス印加手段と像担持体上の残留物を清掃する像担持体クリーナーと、転写材担持体上の残留物を帯電させる、残留物帯電手段とを有し、転写材担持体上の残留物をこの残留物本来の帯電極性とは逆極性に上記残留物帯電手段で帯電し、転写材担持体上の残留物を、転写位置で像担持体に逆転写することで転写材担持体上の残留物を除去する画像形成装置において、
上記各像坦持体クリーナーによって回収された像坦持体上の残留物を１箇所に回収することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
上記画像形成装置において、各像坦持体と画像形成手段は、画像形成ユニット内に構成されてい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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真装置等の画像形成装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式のプリンタ、複写機が開発されている。
【０００３】
これらの中でも、複数の異なる色の画像形成手段を直列に配置し、順次トナー像を多重転写するインライン方式の画像形成装置は、高速でのカラー画像の形成が可能な事から、今後のカラープリンタの主力になると考えられている。これらインライン方式の画像形成装置には、図４のように感光ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ上の各色トナー像を中間転写ベルト２８に順次１次転写して、この中間転写ベルト２８上に転写された複数色のトナー像よりなるカラー画像を転写材８に一括して２次転写することによりカラー画像を得る方式や、図５のように転写材８を転写搬送ベルト５０で担持搬送しながら、感光ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ上の各色トナー像を転写材に順次多重転写することによりカラー画像を得るがある。
【０００４】
このような中間転写ベルト２８や転写搬送ベルト５０を有する画像形成装置では、ベルト表面に不用のトナーが残留、付着した場合、転写材８の裏汚れや画像汚れの原因となる。具体的には、紙詰まりや、非画像部へのかぶりトナーの付着、或いは、色ズレ制御、トナー像の濃度制御のために、感光ドラムから中間転写ベルト２８や転写搬送ベルト５０に色ずれ検出用トナー像や濃度検出用トナー像を転写してこれを検知するようなシーケンスにおいては、中間転写ベルト２８や転写搬送ベルト５０にトナーが付着する。
【０００５】
そして、中間転写ベルト２８上や転写搬送ベルト５０上に残留、付着したこれらのトナーは、クリーニング手段（クリーニングブレード）３２により除去される（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−５０１６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の中間転写ベルト２８上や転写搬送ベルト５０に残留、付着したトナーのクリーニング方法の場合、感光ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ上の残トナーをそれぞれクリーニングするクリーニング手段３２の廃トナー容器とは別途、クリーニング手段３２により除去された廃トナーを回収するための廃トナー容器が必要になり、クリーニング装置が大型化し、装置構成が複雑になってしまいコストアップにつながってしまった。
【０００８】
これに対し、中間転写ベルト２８上や転写搬送ベルト３２に残留、付着したトナーに対してのクリーニング手段としては、残留トナーを強制的に帯電して感光ドラムに回収させる手法が考案されており、一定の効果を上げている。
【０００９】
例えば、図６における２次転写残トナー回収手段としては、接触帯電部材である残トナー帯電ローラ３１を用い、転写ベルト２８に接触させて帯電バイアス電源１６から電流を流すことによって残トナーを帯電するものである。以下、感光ドラム２１に接触する帯電ローラ２２と区別するために二次転写残トナー帯電ローラ３１をＩＣＬローラ３１という。
【００１０】
ＩＣＬローラ３１によるトナー層の帯電は放電によって行われる。これは本実施の形態で用いているトナーが絶縁性トナーであるためであり、中抵抗の中間転写ベルト２８やＩＣＬローラ３１から電荷の注入をほとんど受けず、専らＩＣＬローラ３１の表面からの放電によってのみしか帯電を受けない。
【００１１】
ＩＣＬローラは、通常ＤＣ電流や、ＤＣ電流にＡＣ電流を重畳させることで、放電させている。
【００１２】
ＩＣＬローラ３１を通過した２次転写残トナーは、通常の帯電極性とは逆極性に帯電されており、１次転写部位にて次の画像形成を行うための１次転写電流によって、次の１次転写感光ドラム２１側へ逆転写される。こうして、感光ドラム２１ａ〜ｄに回収された２次転写残トナーは、感光ドラムクリーニング装置２５によってクリーニングされる。
【００１３】
このクリーニング方式の場合、逆極性に帯電された残トナーは、常にＰａのステーションを始めに通過し、Ｐａから順次１次転写電流によってクリーニングされていく。このため、Ｐａにたまる残トナー量は他のステーションに比べて、非常に多くなってしまい、このためＰａの廃トナー容器を他のステーションよりも大きくする必要があった。これは、装置全体を大きくすることにもつながり、またカートリッジの共通化を困難にしてしまう。
【００１４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、中間転写ベルト２８上や転写搬送ベルト５０の残留トナーを効率的に回収できるクリーニング装置を提供し、さらには最上流にある画像形成ユニットの廃トナーボックスを大きくする必要性をなくすことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、中間転写体や転写搬送ベルト上の残留トナーをトナーの帯電極性とは逆極性に帯電させて、その後、感光ドラムに逆転写させて中間転写体や転写搬送ベルトをクリーニングする機構を有し、かつ各画像形成ユニットの感光ドラム上でクリーニング装置によって、クリーニングされた残トナーは、一箇所にまとめられるようにした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第一実施例）
図１に、本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の概略を示す。図１のように、同一の転写材に複数色のトナー像を重畳して形成する画像形成装置がある。
【００１８】
この画像形成装置本体内には、矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写ベルト２８が配設されている。この中間転写ベルト２８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデンなどのような誘電体樹脂のフィルムによって形成されている。不図示の給紙カセットから取り出された転写材８は、レジストローラ３２を経て、中間転写ベルト２８の２次転写部位に供給される。
【００１９】
中間転写ベルト２８の上方には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列上に配置されている。これらの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、ほぼ同様の構成をしており、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する点が異なる。画像形成ステーションの一部の構成（少なくとも感光ドラム、クリーニング装置を備える）がプロセスカートッリジとして装置本体に対して着脱可能になっている。
【００２０】
画像形成部Ｐａを例にとって構成を説明する。画像形成部Ｐａは、回転可能に配置された感光ドラム２１ａを備えている。感光ドラム２１ａの周囲には、帯電装置２２ａ、現像装置２３ａ、クリーニング装置２５ａ等のプロセス機器が配置されている。同様な構成なので、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、感光ドラム２１ｂ、２１ｃ、２１ｄのみを示した。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの現像装置には、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。
【００２１】
感光ドラム２１ａには、原稿のマゼンタ成分色の画像信号によるレーザー光がポリゴンミラー（不図示）等を介して投射され、感光ドラム２１ａ上に静電潜像が形成され、これに現像装置２３ａからマゼンタトナーを供給して現像し、静電潜像がマゼンタトナー像として可視化される。このトナー像が感光ドラム２１ａの回転にともなって、感光ドラム２１ａと中間転写ベルト２８とが当接する１次転写部位に到来すると、転写帯電部材２４ａに印加した１次転写バイアスによって、感光ドラム２１ａ上のマゼンタトナー像が中間転写ベルト２８に転写される（１次転写）。
【００２２】
中間転写ベルト２８のマゼンタトナー像を担持した部位が画像形成部Ｐｂに移動すると、このときまでに画像形成部Ｐｂにおいて上記と同様な方法で感光ドラム１ｂ上にシアントナー像が形成され、このシアントナー像がマゼンタトナー像上から中間転写ベルト２８に転写される。
【００２３】
同様に、中間転写ベルト２８が移動するにつれて、画像形成部Ｐｃ、Ｐｄのそれぞれの１次転写部位においてイエロートナー像、ブラックトナー像が、前記のマゼンタトナー像、シアントナー像上に重ね合わせて転写され、このときまでに給紙カセットからの転写材８がレジストローラ３２を経て２次転写部位に達し、２次転写部材２６に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２８上の４色のトナー像が転写材８上に一括して転写される（２次転写）。
【００２４】
４色のトナー像が転写された転写材８は、中間転写ベルト２８から分離された後、搬送ベルト２７により定着装置２９に搬送される。定着装置２９では、１対のローラにより転写材８に熱と圧力を加えて、トナー像を転写材８に定着する。
【００２５】
従来例と同様に本実施例では、２次転写残トナー回収手段としては、接触帯電部材であるＩＣＬローラ３１を用いている。ＩＣＬローラ３１を通過した２次転写残トナーは、通常の帯電極性とは逆極性に帯電されており、１次転写部位にて次の画像形成を行うための１次転写電流によって、次の１次転写感光ドラム２１側へ逆転写される。こうして、感光ドラム２１ａ〜ｄに回収された２次転写残トナーは、感光ドラムクリーニング装置２５によってクリーニングされる。
【００２６】
図２に示すように、クリーニング装置２５によってクリーニングされた残留トナーは、廃トナースクリュー４０によって、装置後方の廃トナーボックス４１に落とされる。本実施例では、このようにすべての廃トナーは、装置後方の１つの廃トナーボックスに集められる。本実施例では、装置後方に廃トナーボックスを設置したが、装置前方に配置しても問題ない。さらに、本実施例では、中間転写ベルトを用いた画像形成装置について述べているが、これを中間転写ドラムとしても、同様の構成をとり得ることが可能である。
【００２７】
このように、ＩＣＬローラを有し、かつ中間転写体を用いた画像形成装置において、廃トナーボックスを１つにすることで、一番先頭にある画像形成ユニットを先に交換するような、無駄をはぶき、かつ装置の簡略化が図ることができた。
【００２８】
（第二実施例）
図３に、本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の概略を示す。
【００２９】
実施例同様、不図示の給紙カセットから取り出された転写材８は、レジストローラ３２を経て、転写材担持体としての転写搬送ベルトに供給される。
【００３０】
転写搬送ベルトの上方には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列上に配置されている。これらの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、ほぼ同様の構成をしており、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する点が異なる。画像形成ステーションの一部の構成（少なくとも感光ドラム、クリーニング装置を備える）がプロセスカートッリジとして装置本体に対して着脱可能になっている。
【００３１】
転写搬送ベルト５０は、駆動ローラ５１、従動ローラ５２に掛け渡されている。転写搬送ベルト５０は、不図示の駆動モータ（例えば、ステッピングモータ）により駆動ローラ５が回転駆動され、この回転駆動力が駆動ローラ５１から転写搬送ベルト５０に伝達される。各転写位置における感光ドラム２１ａ〜ｄと転写搬送ベルト５０の移動方向は実質的に同じ方向となっている。
【００３２】
画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおける、転写部以外の画像形成プロセスは図１と同様であるので、説明を割愛する。
【００３３】
転写部での説明をする。感光ドラム上に形成されたトナー像とタイミングが合わされて転写材が給送され、転写搬送ベルト５０に担持された転写材８に転写手段としての転写ローラ５３により転写される。このとき、転写ローラ５３には、転写電源より所定の電圧が転写ローラ５３に印加される。
【００３４】
このような画像形成〜転写工程は、他の画像形成ステーションＰｂ〜ｄにおいても同様に繰り返され、感光ドラム２１ｂ〜ｄ上に形成されたシアントナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像は転写搬送ベルト５０に担持搬送された転写材８に順次重ねて転写される。その後、転写材８は転写搬送ベルト５０から分離され、定着器２９によりトナー像は転写材８上に加熱加圧して定着され、定着された転写材８は機外に排出され、一連の画像形成工程は終了する。
【００３５】
また、感光ドラム２１から転写搬送ベルト５０に担持搬送された転写材８にトナー像を転写した後、感光ドラム上に残留する残トナーはクリーニング装置２５により感光ドラムから除去され、廃トナースクリューによって、装置後方にある廃トナー容器４１に回収される。
【００３６】
次に、転写搬送ベルト８に付着したかぶりトナーや上記濃度検出用のトナー像、色ズレ制御用のトナー像のクリーニング方法について説明する。
【００３７】
本実施例では、接触帯電部材であるＩＣＬローラ３１を用いている。ＩＣＬローラ３１を通過した残留トナーは、通常の帯電極性とは逆極性に帯電されており、転写部位にて転写電流によって、感光ドラム２１側へ逆転写される。こうして、感光ドラム２１ａ〜ｄに回収された転写残トナーは、感光ドラムクリーニング装置２５によってクリーニングされる。
【００３８】
本実施例においても、実施例１と同様、廃トナーボックスを１つにすることで、一番先頭にある画像形成ユニットを先に交換するような、無駄をはぶき、かつ装置の簡略化が図ることができた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、複数の画像形成手段を持つ画像形成装置において、中間転写体や転写搬送ベルト上の残留トナーをトナーの帯電極性とは逆極性に帯電させた後、感光ドラムに逆転写させて中間転写体や転写搬送ベルトをクリーニングし、かつ各画像形成ユニットの感光ドラム上でクリーニング装置によって、クリーニングされた残トナーを一箇所にまとめることで、装置を大きくすることのなく、感光体上、中間転写体上の転写残トナーを効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第一及び第二の実施形態に係る廃トナーボックスを示す概略構成図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の従来の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の従来の他の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の従来のさらに他の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２１  感光ドラム
２２  帯電装置
２３  現像装置
２４  転写帯電部材
２５  クリーニング装置
２６  ２次転写部材
２７  搬送ベルト
２８  中間転写ベルト
２９  定着装置
３０  除電器
３１  ＩＣＬローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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