JP2001265095A

JP2001265095A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001265095A
Application number: JP2000073096A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Tsuruya; 鶴谷　　貴明; Takehiko Suzuki; 健彦鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写体のクリーニング装置により、中間
転写体の摩耗を防止して二次転写残りトナーをクリーニ
ングでき、同時に中間転写体を除電できて、像担持体の
クリーニング装置を省略しても、混色の問題を生じるこ
となくリユース方式を実施可能にでき、中間転写体の除
電装置を新たに設ける必要がない画像形成装置を提供す
ることである。【解決手段】中間転写ベルト８の回転方向上、二次転
写部の下流側で一次転写部の上流側の位置にクリーニン
グ装置１３を設け、装置１３は、中間転写ベルト８に接
触した帯電ローラ１４と、その帯電ローラ１４に接触し
たブレード１５等を備えてなる。帯電ローラ１４に高圧
電源１７から、クリーニングバイアスとして非対称な交
番電圧を印加し、その交番電圧について、トナーの正規
の帯電極性と同極性のマイナスの電圧である時間Ｔ-
が、１周期Ｔに対して６０％を超えるように設定した。

Description

【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、詳しくは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、ついで中間転
写体から転写材に二次転写する画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図６に、従来のフルカラー画像形成装置
を示す概略断面図である。

【０００３】画像形成装置は、像担持体である感光ドラ
ム１を有し、この感光ドラム１の周囲に、回転方向に沿
って、接触式ローラ帯電器２、露光装置３、複数の現像
器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写装置１０およびドラム
クリーニング装置５を備える。

【０００４】感光ドラム１は、アルミシリンダーの外周
面に光導電体を塗布して構成されており、図示しない駆
動手段によって図の矢印方向に回転駆動される。現像器
４ａ〜４ｄは、回転可能な支持体４で支持され、支持体
４の回転により、現像用開口面が常に感光ドラム１の面
に対向するように駆動される。現像器４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーがそれぞれ収容さ
れている。

【０００５】転写装置１０は、中間転写ベルト８を３本
の支持ローラ９ａ、９ｂ、９ｃに掛け回して設置してい
る。支持ローラ９ａ〜９ｃのうち１つは駆動ローラ、残
りの２つは従動ローラとされ、中間転写ベルト８は、駆
動ローラによる駆動より矢印方向に回転される。中間転
写ベルト８としては、厚さ０．３〜２ｍｍ、体積抵抗率
１０⁴〜１０¹⁸Ωｃｍ程度に調整されたゴム基層上に、
厚さ２〜１００μｍ、体積抵抗率１０⁸〜１０¹⁸Ωｃｍ
程度に調整された樹脂を表層としてコートした無端ベル
トに構成されている。

【０００６】中間転写ベルト８の内側には、感光ドラム
１と対向するところに、一次転写ローラ６がベルト８を
介して当接設置され、一次転写部が形成されている。ま
た中間転写ベルト８の外側には、感光ドラム１とは遠い
側の支持ローラ９ｂに対向するところに、二次転写ロー
ラ７がベルト８を介して接離自在に設置され、二次転写
部が形成される。

【０００７】中間転写ベルト８の移動方向、二次転写部
よりも下流側で一次転写部よりも上流側の位置には、ベ
ルト８の外面（転写されたトナー像の担持側の表面）
に、ベルトクリーニング手段として接触型の帯電装置１
２が設置され、この帯電装置１２は複数層を有する弾性
ローラを使用している。

【０００８】画像形成するには、まず、感光ドラム１が
矢印方向に回転され、その回転過程で、ローラ帯電器２
に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することに
より、感光ドラム１の表面が所定の電位に均一に帯電さ
れる。本例では、感光ドラム１はＯＰＣ感光体からな
り、表面が負極性に帯電される。

【０００９】ついで、図示しないレーザードライバにイ
エローの画像模様にしたがった信号が入力されると、露
光装置３からレーザ光が光路Ｌを通って感光ドラム１に
照射され、感光ドラム１の表面にイエロー用の静電潜像
が形成される。この潜像は、感光ドラム１の回転にとも
ない、現像器４ａと感光ドラム１とが対向した現像位置
に移動し、現像器４ａによって現像されてイエロートナ
ー像として可視化される。現像器４ａは、回転体４の回
転により予め現像位置に移動して待機している。

【００１０】このようにして感光ドラム１上に形成され
たトナー像は、感光ドラム１の回転にともない一次転写
部に移動され、図示しない一次転写電源から一次転写ロ
ーラ６に印加された電圧により、中間転写ベルト８上に
転写される（一次転写）。以上の工程を他のマゼンタ、
シアン、ブラックの各色についても行って、中間転写ベ
ルト８上に４色のトナー像を重ね合わせて転写したカラ
ー画像が形成される。

【００１１】上記の一次転写時、中間転写ベルト８表面
上のトナーが存在しない非画像部では、感光ドラム１か
らマイナスの電荷が転移される。図７は、中間転写ベル
ト８上にイエローとマゼンタの２色のトナー像が転写さ
れたときの様子を表し、イエロートナーｔＹとマゼンタ
トナーｔＭによる２色のトナー像は、感光ドラム１から
中間転写ベルト８に転移したマイナスの電荷ｅ^-によ
り、点線で示すマイナスの電位障壁Ｓに囲まれた形とな
る。

【００１２】中間転写ベルト８は、前記したように、低
抵抗のゴム基層上に高抵抗な表層を有する構造となって
いるため、この中間転写ベルト上に形成された電位障壁
は、二次転写が行なわれるまである程度保持される。ト
ナー像の周りに電位障壁が形成されていると、支持ロー
ラ９ａ〜９ｃでの屈曲や、感光ドラム１と中間転写ベル
ト８との一次転写ニップ部で変形等の外乱が生じても、
中間転写ベルト８上の複数色のトナー像を重畳した二次
色画像に発生しやすい飛び散りをほぼ防止できる。

【００１３】このように、中間転写ベルト８上に飛び散
りを生じることなく形成された複数色のトナー像は、中
間転写ベルト８の回転により二次転写部に移動され、図
示しない二次転写電源から二次転写ローラ７に印加され
た電圧によって、二次転写部に搬送された図示しない転
写材に一括して転写される（二次転写）。トナー像が転
写された転写材は、定着器９により加熱および加圧する
ことにより、トナー像が溶融固着されて、フルカラーの
定着画像とされる。

【００１４】中間転写ベルト８への転写により感光ドラ
ム１上に残留した一次転写残りトナーは、各色の一次転
写が終了するたびに、ブレード等のドラムクリーニング
装置５によって清掃、回収される。

【００１５】転写材への転写により中間転写ベルト８上
に残留した二次転写残りトナーは、接触式の帯電装置１
２により感光ドラム１と逆極性に帯電され、ベルト８の
移動にともない一次転写部に至ったときに、感光ドラム
１に逆転移して中間転写ベルト８から除去される。感光
ドラム１に転移した二次転写残りトナーは、ドラムクリ
ーニング装置５により清掃、回収される。

【００１６】この二次転写残りトナーの逆帯電と同時
に、中間転写ベルト８自体は帯電装置１２により除電さ
れ、電位的に初期化される。

【００１７】連続プリント時においても、中間転写ベル
ト８上の逆帯電された二次転写残りトナーと、感光ドラ
ム１上の一次転写される正規の帯電極性のトナーのお互
いの電荷は、短時間の接触では相殺されないため、一次
転写ニップ部で、逆帯電された二次転写残りトナーは感
光ドラム１へ転移し、同時に感光ドラム１上のトナー像
を構成する正規帯電しているトナーは、中間転写ベルト
８へ転移することができる。したがって、つぎのプリン
ト時に、二次転写残りトナーが中間転写ベルト８を経て
転写材上に転写されることがなく、感光ドラム１からの
トナー像が中間転写ベルト８を経て転写材に転写され、
転写材に適正な画像が出力される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、感光
ドラム１上の一次転写残りトナーは、ドラムクリーニン
グ装置５によって回収され、この回収されたトナーは、
装置５の廃トナー容器に蓄えた後に廃却される。

【００１９】ところで、近年のトナーの改良や省スペー
ス化の要求により、一次転写残りトナーを現像に再利用
する「トナーリユース」と呼ばれる方式が採用されつつ
あり、廃トナー容器をなくすことが可能になってきた。

【００２０】このトナーリユース方式を採用することに
よるメリットは、特にイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの各色ごとの画像形成ユニットを一直線上に配置
して、各色の画像形成を並行して行うタンデム型の画像
形成装置の場合には、各色ごとに用意されていた廃トナ
ー容器が不要となるため大きい。

【００２１】なお、トナーリユース方式としては、感光
ドラム上の一次転写残りトナーをブレード等で回収し
て、現像器に搬送する方式や、感光ドラム上の一次転写
残りトナーを所定の電荷量に帯電し、現像部で再度その
まま現像に関与させる方式、もしくは現像器内へ一旦回
収させる方式等がある。

【００２２】しかし、図６に示したタイプの画像形成装
置では、中間転写ベルト８から感光ドラム１に戻された
二次転写残りトナーには、複数色のトナーが混じってい
るので、トナーリユース方式により感光ドラム１上の付
着トナーを回収して、再利用しようとすると、ある色の
現像器内のトナーに他の色のトナーが混じる、いわゆる
「混色」の問題が発生する。

【００２３】中間転写ベルト８上の二次転写残りトナー
をブレードやファーブラシ等で掻き取って、二次転写残
りトナー専用の廃トナー容器に回収する方法を採用すれ
ば、現像器での混色の問題を発生しないようにできる
が、中間転写ベルトがブレード等により摺擦されて摩耗
し、寿命が短くなる問題が生じる。その上、細線の再現
性や転写効率の向上等を目的として、小粒径トナーや球
形トナーの採用が増えている今日、中間転写ベルトのク
リーニング性を確保すること自体も技術的に難しくな
る。

【００２４】さらに、ブレードやファーブラシ等により
中間転写ベルトのクリーニングを実施する場合は、帯電
装置１２による中間転写ベルト８表面の除電と同様の除
電を行うために、除電装置を新たに設ける必要が生じ
る。

【００２５】本発明の目的は、中間転写体のクリーニン
グ装置により、中間転写体の摩耗を防止して二次転写残
りトナーをクリーニングすることができ、像担持体のク
リーニング装置を省略しても、混色の問題を生じること
なくリユース方式を実施可能にでき、また中間転写体の
クリーニング時に中間転写体を除電できて、中間転写体
の除電装置を新たに設ける必要がない画像形成装置を提
供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
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、ついで中間転写体から転写材に二次転写する画像
形成装置において、前記中間転写体の移動方向、二次転
写部の下流側であって一次転写部の上流側の位置で、前
記中間転写体のトナー像を担持する側の表面に接触配置
された帯電部材と、前記帯電部材のクリーニング部材
と、前記帯電部材に電圧を印加する電源とを備え、前記
電源から前記帯電部材にデューティー比の異なる非対称
の交番電圧を印加することにより、前記帯電部材と前記
中間転写体との間に非対称の交番電界を形成して、前記
中間転写体を所定の電位に除電しつつ、前記中間転写体
上の二次転写残りトナーを前記帯電部材に付着させ、前
記帯電部材に付着した二次転写残りトナーを前記クリー
ニング部材で除去することを特徴とする画像形成装置で
ある。

【００２７】本発明によれば、前記非対称の交番電圧
が、デューティー比の異なる矩形波、三角波のパルス
波、もしくは台形波のパルス波であり、もしくは周波数
の異なる２つの正弦波を組合せてなる。また、前記交番
電圧のデューティー比において、トナーの正規な帯電極
性と同極性側の占める割合が６０〜９０％であり、より
好ましくは７０〜８０％である。トナーの正規の帯電極
性が負極性である。前記交番電圧の周波数が５００Ｈｚ
以上、より好ましくは１０００〜３０００Ｈｚである。
前記交番電圧の振幅が１０００〜８０００Ｖである。さ
らに、前記中間転写体がベルト状に形成される。前記帯
電部材が前記中間転写体の前記トナー像担持側の表面に
接触する帯電ローラである。また、前記中間転写体に沿
って複数の像担持体が設置され、前記複数の像担持体上
に形成された複数色のトナー像を前記中間転写体上に重
ね合わせて一次転写し、前記中間転写体上の複数色のト
ナー像を前記転写材に一括して二次転写する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００２９】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例
を示す概略断面図である。本装置は、中間転写ベルトに
沿って複数の画像形成ユニットが並列するタンデム型の
カラー画像形成装置である。

【００３０】図１に示すように、画像形成装置は、中間
転写ベルト８の上側の軌道に沿って、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４つ
の画像形成ユニットＰＭ、ＰＣ、ＰＹ、ＰＫを備え、各
画像形成ユニットＰＭ、ＰＣ、ＰＹ、ＰＫには、それぞ
れ像担持体として感光ドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋが
矢印方向に回転自在に設置されている。

【００３１】この感光ドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋの
周囲には、それぞれ感光ドラムと所定の間隔を開けて帯
電器２ｍ、２ｃ、２ｙ、２ｋが配置され、その帯電器の
感光ドラム回転方向下流側の上方位置には、感光ドラム
１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋを露光する露光装置３ｍ、３
ｃ、３ｙ、３ｋが配置され、さらにその下流側には、現
像器４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋが感光ドラムと隣接して配
置されている。感光ドラム１ｍ〜１ｋにはドラムクリー
ニング装置が設けられてない。

【００３２】感光ドラム１ｍ〜１ｋは、アルミニウムシ
リンダーの外周面に光半導電層、電荷移動層、電荷注入
層等を設けた構成となっており、帯電器２ｍ〜２ｋとし
ては、特開平６−３９２１号に開示されるような注入帯
電方式を採用し、そのデバイスとしては、接触導電部材
として磁気ブラシを用いた磁気ブラシ帯電器を使用し
た。

【００３３】中間転写ベルト８は、３本の支持ローラ９
ａ、９ｂ、９ｃに掛け回して設置され、一次転写ローラ
６ｍ〜６ｋや二次転写ローラ７とともに転写装置１０を
構成している。中間転写ベルト８を支持した支持ローラ
９ａ〜９ｃのうち、１つは駆動ローラ、残りの２つは従
動ローラとされ、中間転写ベルト８は、駆動ローラによ
る駆動より矢印方向に回転される。中間転写ベルト８と
しては、厚さ０．３〜２ｍｍ、体積抵抗率１０⁴〜１０
¹⁸Ωｃｍ程度に調整されたゴム基層上に、厚さ２〜１０
０μｍ、体積抵抗率１０⁸〜１０¹⁸Ωｃｍ程度に調整さ
れたゴムまたは樹脂を表層としてコートした無端ベルト
に構成されている。

【００３４】ゴム基層には、アクリロニトリルブタジエ
ンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエ
ンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、
クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、
アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等が使用さ
れ、表層の樹脂には、ＰＶｄＦ、ＰＥＴ、ポリカーボネ
ート、ポリエチレン、シリコーン等が使用される。

【００３５】中間転写ベルト８の内側には、各感光ドラ
ム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋと対向するところに、上述の
一次転写ローラ６ｍ、６ｃ、６ｙ、６ｋがベルト８を介
して当接設置され、一次転写部が形成されている。また
中間転写ベルト８の外側には、感光ドラム１ｍ〜１ｋと
は遠い側の支持ローラ９ｂに対向するところに、二次転
写ローラ７がベルト８を介して接離自在に設置され、二
次転写部が形成される。

【００３６】また、中間転写ベルト８の移動方向、二次
転写部よりも下流側で一次転写部よりも上流側の位置に
は、ベルト８の外面側に接触型のクリーニング装置１３
が設置されている。このクリーニング装置１３は、複数
層を有する弾性ローラからなる接触型のクリーニング用
帯電ローラ１４と、帯電ローラ１４の表面に付着したト
ナーを掻き取るブレード１５と、ブレード１５により除
去されたトナーを回収する廃トナー容器１６と、帯電ロ
ーラ１４にクリーニングバイアスを印加する電源１７と
を備えてなっている。

【００３７】以上のように構成された画像形成装置によ
る作像動作について、１色目の画像形成ユニットＰＭを
例にとって説明する。２色目〜４色目の画像形成ユニッ
トＰＣ〜ＰＫにおいても同様である。

【００３８】画像形成ユニットＰＭにおいて、感光ドラ
ム１ｍが矢印方向に回転され、その回転過程で、帯電器
２ｍにより感光ドラムの表面が所定の電位に均一に帯電
され、ついで露光装置３ｍにより露光が行われて、感光
ドラム１ｍの表面に原稿に対応した静電潜像が形成され
る。

【００３９】現像器４ｍは２成分接触現像方式を採用し
ており、内に現像剤本体であるトナー粒子と磁性体から
なるキャリア粒子とを混合した２成分現像剤を収容して
いる。この現像剤は、現像器４ｍのＳＵＳ製の現像スリ
ーブ上に、現像スリーブ内のマグネットによる磁力で担
持され、規制ブレードによる規制で、トナーが負極性に
帯電された状態で所定層厚の現像剤層にコートされる。
マゼンタトナーの帯電量は約−３０μＣ／ｇであり、他
の色の現像剤のシアントナー、イエロートナー、ブラッ
クトナーの帯電量も、同様に約−３０μＣ／ｇである。

【００４０】現像時、現像スリーブには所定のタイミン
グで、図示しない現像電源からＤＣ電圧とＡＣ電圧が重
畳印加され、この電圧によって、現像スリーブ上の現像
剤中からトナーが感光ドラム１ｍ上の潜像に飛翔して付
着し、潜像を現像してトナー像として可視化する。

【００４１】感光ドラム１ｍ上に形成されたトナー像
は、図示しない一次転写電源によって一次転写ローラ６
ｍに所定のタイミングで正極性のバイアスを印加するこ
とにより、中間転写ベルト８の表面に転写される（一次
転写）。

【００４２】他方、一次転写後の感光ドラム１ｍ上に残
留した一次転写残りトナーは、特開平９−９６９９７号
に示す方法により、磁気ブラシ帯電器２ｍで電荷を付与
して再帯電させ、一次転写残りトナーを現像部で回収
し、再利用する。すなわちリユース方式を採る。

【００４３】以上の工程を他のマゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色についても行って、中間転写ベルト８上に４
色のトナー像を重ね合わせて転写したカラー画像が形成
される。一次転写される際、トナーが存在しない非画像
部では感光ドラムからマイナス電荷が中間転写ベルトに
転移され、中間転写ベルト上での二次色画像の飛び散り
はほぼ防止される。

【００４４】中間転写ベルト８上に飛び散りなく形成さ
れたカラー画像は、図示しない二次転写電源から二次転
写ローラ７に印加された電圧によって、二次転写部に搬
送された図示しない転写材に転写され、トナー像が転写
された転写材は、定着器１１により加熱および加圧する
ことにより、トナー像が溶融固着されて、フルカラーの
定着画像とされる。

【００４５】二次転写終了後、中間転写ベルト８上の二
次転写残りトナーは、クリーニング装置１３によりクリ
ーニング除去される。

【００４６】本発明の特徴は、電源１７から帯電ローラ
１４に印加するクリーニングバイアスとして非対称の交
番電圧を用い、帯電ローラ１４と中間転写ベルト８との
間に非対称の交番電界を発生させて、中間転写ベルト８
の表面をほぼ０Ｖに除電しつつ、中間転写ベルト上の二
次転写残りトナーを帯電ローラ１４に付着させて、中間
転写ベルトから除去し、そして帯電ローラ１４に付着し
たトナーをブレード１５で掻き落とすことにある。

【００４７】本発明において、非対称な交番電界とは、
図２に示すように、矩形波のデューティー比を変えた波
形、図３に示すように、電圧のプラス側とマイナス側と
で周波数が異なる２つの正弦波を組合せた波形、図４に
示すよう三角波のパルス波形、図５に示すような台形波
のパルス波形等の非対称な交番電圧を印加したときに発
生する電界をいう。

【００４８】これらの図中、Ｖmaxは電圧の最大値、Ｖm
inは電圧の最小値、Ｖcenterは最大値ＶmaxとＶminの平
均値である。また図２〜図５のいずれの波形において
も、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧である時
間、本例では負極性のトナーを使用しているので、電圧
がマイナスである時間Ｔ-が、１周期Ｔに対して５０％
を超えるように設定されている。

【００４９】本実施例において、クリーニングバイアス
として矩形波を使用し、矩形波のデューティー比を変化
させて、中間転写ベルト８に対するクリーニング性、お
よび帯電ローラ１４を通過後の中間転写ベルト８表面の
電位を調べた。矩形波は、ＶmaxとＶminの差（振幅、す
なわちピーク間電圧。以下、Ｖppと略す）を２．５ｋ
Ｖ、周波数を２ｋＨｚ、Ｖcenterを０Ｖに設定した。こ
こで、デューティー比は、マイナス電圧の時間Ｔ-が１
周期に占める割合が大きいほど数値は大きくなるものと
する。

【００５０】結果を表１に示す。表１中、○はクリーニ
ング性が良好、×は不良であることを示し、帯電ローラ
１４を通過後の二次転写残りトナーの有無によって判定
した。

【００５１】

【表１】表１に示されるように、デューティー比が対称バイアス
である５０％を境に、デューティー比が６０％より大き
くなって、マイナスである電圧の時間Ｔ-が長くなる
と、中間転写ベルトからの二次転写残りトナーの帯電ロ
ーラ１４への付着により、中間転写ベルトに対するクリ
ーニング性は良好であった。

【００５２】これに対し、電圧がマイナスである時間Ｔ
-の割合が４０％以下の場合は、二次転写残りトナーは
帯電ローラ１４に付着せず、クリーニング性は不良であ
った。また時間Ｔ-の割合が５０％の場合は、帯電ロー
ラ１４を通過後の中間転写ベルト上には二次転写残りト
ナーはあまり存在しなかったが、雰囲気中に二次転写残
りトナーを撒き散らす結果となった。このためクリーニ
ング性を不良とした。

【００５３】クリーニングバイアスのデューティー比の
違いにより、このような結果が得られた理由は以下のよ
うに考えられる。

【００５４】二次転写残りトナーの帯電量を測定したと
ころ、＋５μＣ／ｇ程度であった。これは、負極性であ
ったトナーが二次転写バイアスにより正極性へ反転した
ためと思われる。したがって、帯電ローラ１４に印加す
るクリーニングバイアスとして、マイナス値を取るＶmi
nの印加時間が長いものにすると、この正極性に反転し
た二次転写残りトナーが帯電ローラに付着して、中間転
写ベルト８から二次転写残りトナーが除去される。

【００５５】また、帯電ローラ１４通過後の中間転写ベ
ルト８表面の電位は、デューティー比の値が大きい場合
と小さい場合で０Ｖからややずれた値を示したが、ほぼ
０Ｖ近辺であった。０Ｖからのずれは波形の若干の鈍り
によると思われる。

【００５６】このように、本発明によれば、中間転写ベ
ルト８がＶcenter値付近に除電される。これは、中間転
写ベルト８表面は、クリーニングバイアスの極性が変化
する際に速やかに除電されるのであり、ＶmaxおよびＶm
inが印加されている時間全体にわたって帯電されるので
はないために、デューティー比が変化しても帯電電位は
あまり変化せずに、Ｖcenter値になるものと考えられ
る。

【００５７】以上述べたように、クリーニングバイアス
として使用する非対称交番電圧の、マイナスの電圧であ
る時間Ｔ-が占める割合が６０〜９０％であれば、中間
転写ベルトのクリーニングおよび除電が可能である。よ
り好ましくは、高圧電源の特性上、デューティー比の安
定性や周波数特性を考慮して、デューティー比を７０〜
８０％とするのがよく、コストのかからない高圧電源を
用いることが可能になる。

【００５８】つぎに、非対称交番電圧のＶppを変化させ
て、クリーニング性および除電性能を確認してみたとこ
ろ、Ｖppが１０００Ｖ以上で上述の効果が認められた
が、Ｖppが高すぎると、中間転写ベルト８、帯電ローラ
１４の表層の耐圧を超えてリークしてしまうため、用い
る中間転写ベルト８、帯電ローラ１４にもよるが、８ｋ
Ｖpp以内で使用するのが好ましい。

【００５９】つぎに非対称交番電圧の周波数を変化させ
たところ、５００Ｈｚ以下では、帯電サイクル模様が画
像上に発生してしまった。したがって、周波数は５００
Ｈｚ以上が好ましい。また高圧電源の周波数公差および
周波数特性の点から、１０００〜３０００Ｈｚが、コス
トのかからない高圧電源が使用できて有利である。

【００６０】本実施例において、図３、４、５に示す他
の非対称交番電圧をクリーニングバイアスとして用い
て、中間転写ベルトのクリーニング性および除電性につ
いて調べた結果、図２のバイアスの場合と同様、良好な
クリーニング性および除電性を得ることができた。

【００６１】以上の実施例では、負極性のトナーを用い
る場合について述べたが、本発明は正極性のトナーを用
いる場合にも適用することができ、正極性のトナーに対
しては、Ｖmaxの印加時間をＶminの印加時間より長く設
定すればよい。

【００６２】また中間転写体としてベルト状の中間転写
ベルトを用いる場合を述べたが、ドラム状の中間転写ド
ラムを用いてもよいのはもちろんである。さらにクリー
ニング用帯電ローラ上に付着した二次転写残りトナーを
ブレード掻き落とす場合を述べたが、ブラシ等を用いて
除去するようにしてもかまわない。

【００６３】さらに、画像形成装置は、感光ドラムを複
数備え、中間転写体を経て転写材上に複数色のトナー像
を重畳したカラー画像を形成する場合を示したが、本発
明は、１つの像担持体を備え、中間転写体を経て転写材
上に単色の画像を形成する画像形成装置にも適用するこ
とができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーニング装置の中間転写体に接触配置した帯電ロー
ラ等の帯電部材に、クリーニングバイアスとして非対称
な交番電圧を印加し、その交番電圧について、トナーの
正規の帯電極性と同極性の電圧である時間が、１周期Ｔ
に対して６０％を超えるように設定したので、中間転写
体上の二次転写残りトナーを帯電部材に付着して、中間
転写体をクリーニングでき、また中間転写体を除電する
ことができ、中間転写体の摩耗も防止できる。したがっ
て、像担持体のクリーニング装置を省略しても、混色の
問題を生じることなくリユース方式を実施可能にでき
る。また中間転写体の除電装置を新たに設ける必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略断
面図である。

【図２】本発明で使用するクリーニングバイアスを示す
波形図である。

【図３】本発明で使用するクリーニングバイアスの他の
例を示す波形図である。

【図４】本発明で使用するクリーニングバイアスのさら
に他の例を示す波形図である。

【図５】本発明で使用するクリーニングバイアスのさら
に他の例を示す波形図である。

【図６】従来の画像形成装置を示す概略断面図である。

【図７】中間転写ベルト上のトナー周辺の電位の様子を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ｍ〜１ｋ感光ドラム４ａ〜４ｄ現像器６ｍ〜６ｋ一次転写ローラ７二次転写ローラ８中間転写ベルト１０転写装置１３クリーニング装置１４帯電ローラ１５ブレード１６廃トナー容器１７高圧電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、ついで中間転写体から転写材に二
次転写する画像形成装置において、前記中間転写体の移動方向、二次転写部の下流側であっ
て一次転写部の上流側の位置で、前記中間転写体のトナ
ー像を担持する側の表面に接触配置された帯電部材と、
前記帯電部材のクリーニング部材と、前記帯電部材に電
圧を印加する電源とを備え、前記電源から前記帯電部材にデューティー比の異なる非
対称の交番電圧を印加することにより、前記帯電部材と
前記中間転写体との間に非対称の交番電界を形成して、
前記中間転写体を所定の電位に除電しつつ、前記中間転
写体上の二次転写残りトナーを前記帯電部材に付着さ
せ、前記帯電部材に付着した二次転写残りトナーを前記
クリーニング部材で除去することを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】前記非対称の交番電圧がデューティー比
の異なる矩形波である請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記非対称の交番電圧が周波数の異なる
２つの正弦波を組合せてなる請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記非対称の交番電圧が三角波のパルス
波である請求項１の画像形成装置。
【請求項５】前記非対称の交番電圧が台形波のパルス
波である請求項１の画像形成装置。
【請求項６】前記交番電圧のデューティー比におい
て、トナーの正規な帯電極性と同極性側の占める割合が
６０〜９０％である請求項１〜５のいずれかの項に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記交番電圧のデューティー比におい
て、トナーの正規な帯電極性と同極性側の占める割合が
７０〜８０％である請求項１〜５のいずれかの項に記載
の画像形成装置。
【請求項８】前記トナーの正規の帯電極性が負極性で
ある請求項６または７の画像形成装置。
【請求項９】前記交番電圧の周波数が５００Ｈｚ以上
である請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記交番電圧の周波数が１０００〜３
０００Ｈｚである請求項１〜８のいずれかの項に記載の
画像形成装置。
【請求項１１】前記交番電圧の振幅が１０００〜８０
００Ｖである請求項１〜１０のいずれかの項に記載の画
像形成装置。
【請求項１２】前記中間転写体がベルト状に形成され
た請求項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項１３】前記帯電部材が、前記中間転写体の前
記トナー像担持側の表面に接触する帯電ローラである請
求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記中間転写体に沿って複数の像担持
体が設置され、前記複数の像担持体上に形成された複数
色のトナー像を前記中間転写体上に重ね合わせて一次転
写し、前記中間転写体上の複数色のトナー像を前記転写
材に一括して二次転写する請求項１〜１３の画像形成装
置。