JP3419625B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動される像
担持体上に、潜像形成手段によって静電潜像を形成し、
その静電潜像を現像装置によってトナー像として可視像
化すると共に、像担持体上のトナー像を転写装置によっ
て記録媒体に転写し、トナー像転写後の像担持体上の転
写残トナーをクリーニング部材により静電的に回収して
当該像担持体の表面を清掃する画像形成装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は
その複合機などとして構成される画像形成装置において
は、像担持体が繰返し使用されるので、トナー像転写後
の像担持体表面に残留付着する転写残トナーを除去回収
し、像担持体表面を清掃する必要がある。このため、従
来より像担持体を清掃する各種のクリーニング装置が提
案され、かつ実用化されているが、従来のクリーニング
装置は、一般に像担持体から回収したトナーを廃トナー
タンクなどに収容し、これを廃棄するように構成されて
いる。 【０００３】ところで、近年、電子写真プロセスを採用
したこの種の画像形成装置においては、一段の低コスト
化と、環境問題対策の一環として、廃棄されるトナー量
の一層の低減化を図ることが要望されている。 【０００４】このような点に鑑み、像担持体から記録媒
体へのトナー像の転写率を１００％にして、トナー像転
写後の残留トナーを無くすようにすると、所謂、クリー
ナーレス方式を採用することができる。これにより、廃
棄するトナーをなくすことができるばかりでなく、クリ
ーニング装置を省略でき、画像形成システムの単純化
と、画像形成装置のコストの引き下げを達成できる。し
かしながら、現状では、トナー像の転写率を１００％に
することは難しく、また信頼性の上からも問題がある。 【０００５】そこで、次善の策として、トナー像転写後
に、像担持体表面に残留付着する転写残トナーをクリー
ニング部材に静電的に付着させて一時的に回収し、その
回収したトナーを、像担持体上の静電潜像形成に影響の
ない表面部分に静電的に再付着させ、更に、像担持体表
面に再付着させたトナーを現像装置で静電的に回収し、
これを再使用する画像形成装置が提案されている（例え
ば、特公昭６１−３０２７４号公報参照）。これによる
ものでは、回収したトナーを廃トナータンクや現像装置
などに移送する専用の手段が不要になるので、画像形成
装置のコストを下げることができ、しかもトナーをリサ
イクル使用できるので、廃棄トナーをなくすことができ
る。 【０００６】この種の画像形成装置においては、クリー
ニング部材として、像担持体の周面に当接しながら回転
するクリーニングローラを用いるのが普通である。とこ
ろが、このようなクリーニングローラを用いると、当該
クリーニングローラと像担持体との接触面積が小さくな
るため、像担持体上の転写残トナーをクリーニングロー
ラに回収する効率と、その回収トナーを像担持体の表面
に再付着させる効率が低下し、これによって像担持体表
面に除去しきれない転写残トナーが残留し、トナー像に
地汚れが発生するおそれがある。 【０００７】また、像担持体上の転写残トナーをクリー
ニング部材に静電的に効率良く回収するには、転写残ト
ナーの帯電極性を揃えておく必要があるが、転写残トナ
ーには、本来の帯電極性のトナーの他に、転写帯電時な
どにおいて、その極性と反対に帯電してしまったトナー
が混在する場合がある。そこで、クリーニング部材と像
担持体との間で、帯電極性が揃うように、転写残トナー
を摩擦帯電させ、このトナーをクリーニング部材に回収
すると、その回収効率を高めることができるが、従来の
ように、クリーニング部材としてクリーニングローラを
用いると、該ローラと像担持体との相互の接触面積が小
さいため、トナーを摩擦帯電させても、その帯電が不充
分となり、トナーの回収効率や再付着効率が低下し、ト
ナー像上の地汚れが発生するおそれがあった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、転写
残トナーをクリーニング部材に静電的に回収し、この回
収したトナーを像担持体に静電的に再付着させ、次い
で、再付着したトナーを現像装置に静電的に回収する形
式の画像形成装置における上述の問題点を解決し、クリ
ーニング部材に、像担持体との接触面積を大きくし得る
構成のものを用いることにより、トナー像上の地汚れの
発生を効果的に抑えることができる画像形成装置を提供
することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、回転駆動される像担持体と、該担持体上に
静電潜像を形成する潜像形成手段と、その静電潜像をト
ナー像として可視像化する現像装置と、像担持体上のト
ナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像転写
後の像担持体上の転写残トナーを静電的に一時的に回収
し、その回収したトナーを、像担持体上の静電潜像の形
成に影響のない表面部分に静電的に再付着させるクリー
ニング部材とを具備し、像担持体表面に再付着させたト
ナーを現像装置に静電的に回収する画像形成装置におい
て、前記クリーニング部材として、複数のプーリに巻き
掛けられて回転駆動されるクリーニングベルトを使用
し、２つのプーリ間のクリーニングベルト部分の表面
を、像担持体周面に沿って、該像担持体の表面に当接さ
せ、像担持体上の転写残トナーをクリーニングベルトに
回収するとき、クリーニングベルトと像担持体との間に
位置する転写残トナーの帯電極性が現像時のトナーの帯
電極性に揃うように、当該転写残トナーをクリーニング
ベルトと像担持体との間で摩擦帯電させ、該クリーニン
グベルトは、像担持体上の転写残トナーを回収すると
き、像担持体の回転方向に対してカウンタ方向に回転駆
動され、回収トナーを像担持体表面に再付着させるとき
は、像担持体の回転方向に対して順方向に回転駆動さ
れ、かつクリーニングベルトの1回転未満の回転で、像
担持体上の転写残トナーをクリーニングベルトに回収す
るように、該クリーニングベルトの回転を制御し、像担
持体上の転写残トナーをクリーニングベルトに回収する
とき、該クリーニングベルトを介して像担持体の表面に
対接する２つのプーリのうち、像担持体の回転方向に対
して上流側に位置するプーリにのみ、現像時のトナーの
帯電極性と逆極性の電圧を印加して転写残トナーをクリ
ーニングベルトの表面に回収し、その回収トナーを像担
持体表面に再付着させるとき、像担持体の回転方向に対
して下流側に位置するプーリにのみ、現像時のトナーの
帯電極性と同極性の電圧を印加することを特徴とする画
像形成装置を提案する。 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明し、併せて前述の従来の欠点を図面
に即してより具体的に明らかにする。 【００１４】図１は、本発明に係る画像形成装置の一例
を示す概略構成図である。同図において、像担持体の一
構成例であるドラム状の感光体１は、図示されない駆動
装置により図における時計方向に回転駆動され、この回
転時に、除電装置の一例である除電ランプ１３によって
除電作用を受けて初期化され、次いで帯電装置の一例で
ある帯電ローラ２の作用により、感光体１の表面が所定
の極性に均一に帯電される。本例では、帯電ローラ２は
電圧電源Ｅ₁₀に接続され、感光体１と接触回転する間
で、感光体１の表面を負（マイナス）極性に均一に帯電
する。帯電ローラ２の作用により、感光体１の表面が、
例えば−８５０Ｖに帯電されるのである。感光体１を均
一帯電させる帯電装置として、感光体から離間して配置
される帯電装置、例えばコロナ放電器などを用いること
もできる。 【００１５】次いで、露光部３において、図示していな
い露光走査装置によって、例えば光変調されたレーザ光
１１による光書き込み走査が行われることにより、感光
体１の表面には所定の静電潜像が形成される。感光体１
上のレーザ光１１の照射された部分Ａ、すなわち静電潜
像の表面電位は、例えば−１５０Ｖ程度となり、レーザ
光１１が照射されない部分Ｂ、すなわち静電潜像の地肌
部の表面電位はほぼ−８５０Ｖに維持される。このよう
に、本例では帯電ローラ２と、露光走査装置が、感光体
１より成る像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手
段を構成している。 【００１６】現像装置４は感光体１に対向配置された現
像剤担持搬送部材の一例である現像ローラ５と、一対の
撹拌パドル１０Ａ，１０Ｂとを具備し、これらは、現像
装置の現像ケーシング９内にそれぞれ設けられ、そのケ
ーシング９に回転自在に支持されている。このうちの現
像ローラ５には電圧電源Ｅ₁により、例えば−６００Ｖ
程度の電圧が印加される。現像ローラ５には、感光体１
の帯電極性と同極性の電圧が印加されるのである。 【００１７】ここに例示した現像装置４では、トナーと
キャリアを有する二成分系現像剤Ｄが使用され、この現
像剤Ｄは現像ケーシング９内に収容されている。そし
て、撹拌パドル１０Ａ，１０Ｂの回転により、そのトナ
ーはキャリアとの摩擦により所定の極性、本例では感光
体１の帯電極性と同極性、すなわち負極性に帯電され
る。このように、本例の画像形成装置においては、現像
時におけるトナーの帯電極性が負極性となっている。キ
ャリアを有さない一成分系現像剤を使用する現像装置を
採用してもよい。 【００１８】現像ローラ５は図示反時計方向に回転駆動
されるようになっていて、その周面上に担持された現像
剤は、現像ローラ５の回転方向に搬送され、該ローラ５
に対して所定のギャップをあけて対置された現像剤規制
部材１５によって掻き取り作用を受ける。現像剤規制部
材１５によって搬送量を規制された現像剤は、現像ロー
ラ５と感光体１とが互いに対向した現像部６に向けて運
ばれ、その現像部６において現像剤中のトナーが感光体
１上の静電潜像に静電的に引き寄せられ、その部分に付
着する。すなわち、感光体の帯電極性と同じ負極性に帯
電されたトナーがレーザ光の照射された感光体表面部分
Ａに付着し、その静電潜像がトナー像として可視像化さ
れるのである。このように、本例の画像形成装置におい
ては反転現像方式（ネガ・ポジ現像方式）が採用されて
いる。 【００１９】感光体１の下位には、転写装置の一例であ
る転写ローラ７が配設されている。転写ローラ７は、感
光体１の回転方向に対して順方向に回転し、この転写ロ
ーラ７と、これが対向する感光体１との間の転写部８に
向けて、転写紙１６より成る記録媒体が矢印方向Ｐに送
られるようになっていて、転写ローラ７が転写部８に送
られた転写紙１６を介して感光体１の表面に圧接し、こ
のとき転写ローラの機能により、感光体１上に形成され
ているトナー像が転写紙１６上に転写される。すなわ
ち、電源Ｅ₃により、転写ローラ７に対して、感光体１
上のトナーの帯電極性と反対の正（プラス）極性電圧、
例えば＋９５０Ｖの電圧が印加され、このとき、感光体
１上の負極性のトナーＴが、転写紙１６の側に静電的に
引き寄せられ、該転写紙に付着する。感光体１に対して
離間した転写装置、例えばコロナ放電器より成る転写装
置を用いることもできる。 【００２０】トナー像を転写された転写紙１６は、図示
していない分離装置によって感光体１から分離され、同
じく図示していない定着装置に送られ、ここで転写紙１
６上のトナー像が定着される。このようにして、転写紙
１６はコピー紙として画像形成装置本体外に排出され
る。 【００２１】上述のように、本例の画像形成装置は、回
転駆動される感光体１より成る像担持体と、この像担持
体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、その静電潜
像をトナー像として可視像化する現像装置４と、像担持
体上のトナー像を転写紙１６より成る記録媒体に転写す
る転写ローラ７より成る転写装置とを有していると共
に、前述の除電ランプ１３より成る除電装置、次に説明
するクリーニングベルト１２より成るクリーニング部材
を具備している。帯電装置、潜像形成手段による像担持
体への露光部３、現像装置４、転写装置、クリーニング
ベルト１２及び除電装置が、この順に像担持体の回転方
向に沿って配置されている。 【００２２】感光体１上のトナー像は転写部８で転写紙
１６に転写されるが、そのトナー像転写後に、感光体１
の表面には、転写紙１６に転写されずに感光体１上に残
留したトナーが付着している。かかる転写残トナーＴ₁
がクリーニングベルト１２に至ると、クリーニングベル
ト１２の表面に一時的に回収される。 【００２３】クリーニングベルト１２はクリーニングケ
ース１９内に設けられていて、無端の可撓性ベルトより
成り、複数のプーリ、図示した例では感光体１の周方向
に互いに間を置いて配設された２つのプーリ１７，１８
に巻き掛けられ、図示していない駆動装置によって回転
駆動される。クリーニングベルト１２は導体又は中抵抗
のものより成り、感光体１に対向した面が、感光体１の
周面に沿って該感光体に当接するように配置されてい
る。 【００２４】一方のプーリ１８のプーリ軸１８ａは、ク
リーニングケース１９の前後の側壁（不図示）に回転自
在に支持され、また、他方のプーリ１７のプーリ軸１７
ａは、その側壁に、回転自在に且つ、図における上下方
向に可動となるように支持されている。クリーニングベ
ルト１２には、プーリ軸１７ａを押さえ付けている圧縮
バネ２０の力によって、所定のテンションが付与されて
いる。各プーリ１７，１８及びこの中心に位置したプー
リ軸１７ａ，１８ａは導体で構成されている。 【００２５】上述のように、本例の画像形成装置におい
ては、クリーニング部材として、複数のプーリに巻き掛
けられて回転駆動されるクリーニングベルト１２が使用
され、２つのプーリ１７，１８間のクリーニングベルト
部分の表面が、感光体１より成る像担持体の周面に沿っ
て、その像担持体の表面に当接している。 【００２６】ここで、図１において、現像部６から転写
部８に向かうトナー像のトナーＴは、そのほとんどのも
のが、現像時の帯電極性、本例では負極性のトナーとな
っている。これに対し、転写ローラ７にはトナー像の転
写時に、現像時のトナー帯電極性と反対極性、本例では
正極性の電圧が印加されるため、そのトナー像転写後に
おいて感光体１上に残留付着するトナー、すなわち転写
残トナーＴ₁は、正極性のものに負極性のものが混在し
たトナーとなる。転写残トナーは、プラスとマイナスの
両方の極性のトナーが混在した状態で、クリーニングベ
ルト１２が感光体１に当接するクリーニング部１４に移
送されるのである。 【００２７】クリーニングベルト１２は、感光体１上の
転写残トナーＴ₁を回収するとき、適宜な方向に回転
し、図示した例では図１における時計方向（矢印ａ方
向）、すなわち感光体１の回転方向に対してカウンタ方
向に回転駆動されるようになっていて、感光体１の表面
に摺擦しながら回転する。このとき、図２に模式的に示
すように、クリーニングベルト１２と感光体１との間に
位置する転写残トナーＴ₁の帯電極性が、現像時のトナ
ーの帯電極性（本例では負極性）に揃うように、その転
写残トナーがクリーニングベルト１２と感光体１との間
で摩擦帯電される。転写残トナーがクリーニングベルト
１２と像担持体との間で受ける摩擦力によって摩擦帯電
されるのである。 【００２８】図１に戻って、転写紙１６より成る記録媒
体へのトナー像転写後の感光体１上の転写残トナーＴ₁
は、感光体１に対して摺擦しながら回転するクリーニン
グベルト１２に回収されるが、その回収時に、導体より
成る両プーリ１７，１８には、そのプーリ軸１７ａ，１
８ａを介して、当該クリーニングベルト１２によって摩
擦帯電されたトナーの帯電極性と反対の極性、本例では
正極性の電圧、例えば＋２００Ｖの電圧が電圧電源Ｅ₄
により印加される。従って、転写部８を通過したトナー
像転写後の残留トナー、すなわちクリーニングベルト１
２と感光体１との間で摩擦帯電された転写残トナーＴ₁
は、正極性の電圧が印加されたクリーニングベルト１２
の表面に静電的に引き寄せられて、該ベルト１２の表面
に付着し、このベルトに一時的に回収される。これによ
り、感光体１の表面はクリーニング状態にされる。この
ように、感光体１に対して接触回転するクリーニングベ
ルト１２を巻き掛けたプーリ１７，１８には、感光体１
との間で、感光体上の転写残トナーＴ₁が、クリーニン
グベルト１２の表面に静電的に吸引され得る電界が形成
されるように、現像時のトナーの帯電極性と逆極性（本
例では正極性）の電圧が印加され、転写残トナーがクリ
ーニングベルト１２の表面に静電的に回収される。 【００２９】上述のようにしてクリーニングベルト１２
の表面に回収されたトナーに関して、図では符号Ｔ₂を
付して示してある。図３乃至図１１は、感光体１上の転
写残トナーＴ₁をクリーニングベルト１２に回収し、次
いで後述するようにその回収トナーＴ₂を感光体１の表
面に再付着させる動作の一例を示す説明図である。これ
らの図のうち図３は、感光体１上のトナー像が、矢印Ｐ
方向に搬送される転写紙１６に転写され、その転写残ト
ナーＴ₁がクリーニングベルト１２の表面に回収されて
いるときの様子を示す概略図である。クリーニングベル
ト１２によってクリーニングされた感光体１の表面部分
は、除電ランプ１３によって除電作用を受け、その表面
電位が基準値まで下げられる。除電ランプ１３は画像形
成動作中、点灯し続けている。除電作用を受けた感光体
表面は、図３から判るように引き続き帯電ローラ２によ
って帯電され、前述した画像形成動作が続けられる。 【００３０】このようにして、感光体１が例えば、数回
転する間に１枚分のトナー像が感光体１上に形成され、
これが転写紙１６に連続的に転写されるのであるが、か
かるトナー像が形成される感光体１上の周方向領域が画
像形成領域である。図３には、この画像形成領域に符号
Ｘを付し、またその感光体回転方向先端に符号Ｙを付し
てある。同様に、図４には、この画像形成領域Ｘの感光
体回転方向後端に符号Ｚを付してある。 【００３１】画像形成領域Ｘの先端Ｙがクリーニングベ
ルト１２に達したときに、クリーニングベルト１２への
転写残トナーＴ₁の回収動作が開始される。また図示し
た例では、画像形成領域Ｘの後端Ｚがクリーニングベル
ト１２を通過するまで、転写残トナーの回収動作が続け
られる。クリーニングベルト１２を通過した画像形成領
域Ｘの部分は、既にクリーニングベルトによってクリー
ニングされた状態となっている。 【００３２】図４に示すように、画像形成領域Ｘの感光
体回転方向後端Ｚが帯電ローラ２を通過すると、このと
き、その帯電ローラ２は感光体１の表面から離れるよう
になっている（図５参照）。同時に、図１に示したスイ
ッチＳ₁₀が切り換わって、帯電ローラ２への電圧の印加
がオフされる。 【００３３】画像形成領域後端Ｚが図５に示すように現
像装置４の現像ローラ５を通過すると、図１に示したス
イッチＳ₁が切り換えられ、現像ローラ５は電圧電源Ｅ₂
の方に接続され、その現像ローラ５には、トナーが感光
体１に付着しないように、トナーの帯電極性と反対の正
極性の電圧、例えば＋５００Ｖの電圧が印加される。引
き続き、図６に示すように画像形成領域後端Ｚが転写部
８を通過すると、このとき転写ローラ７への電圧印加が
停止される。このとき、本例では転写ローラ７が感光体
１から離間する（図７参照）。 【００３４】クリーニングベルト１２は、前述の如くト
ナー像転写後の感光体１上の転写残トナーＴ₁を摩擦帯
電し、かつこれを静電的に一時的に回収して感光体１の
表面を清掃するが、次いでその回収したトナーＴ₂を、
感光体１上の、次の静電潜像の形成に影響のない表面部
分に再付着させる。例えば、トナー像が転写紙１６に転
写された後の画像形成領域後端Ｚが図７に示したように
クリーニングベルト１２を通過した時、図１に示したス
イッチＳ₂が切り換えられ、クリーニングベルト１２は
電圧電源Ｅ₅に接続され、プーリ１７，１８には、その
プーリ軸１７ａ，１８ａを介して現像時のトナーの帯電
極性と同じ負極性の、例えば−３０００Ｖの電圧が印加
される。このようにしてクリーニングベルト１２と、画
像形成領域後端Ｚよりも感光体１の回転方向後方側の感
光体表面の非画像形成領域Ｗ（図７）との間に、クリー
ニングベルト１２上のトナーＴ₂が感光体１の方に放出
される方向の電界が形成されるのである。 【００３５】かかる電界によって、図８に示すように、
クリーニングベルト１２上に一時的に回収されたトナー
Ｔ_２は、感光体１上の非画像形成領域Ｗに再付着して戻
される。回収トナーＴ_２を感光体表面に再付着させると
き、プーリ１７，１８に、現像時のトナーの帯電極性と
同極性の電圧を印加するのである。このとき、本例のク
リーニングベルト１２は、感光体１の回転方向に対して
順方向（図１における反時計方向）に回転駆動される。
感光体１上に再付着したトナーＴ_３は、図９に示すよう
に、引き続く感光体１の回転によって、除電ランプ１３
及び感光体１から離れた帯電ローラ２の下を通過し、図
１０に示した如く現像装置４に至る。このとき、その現
像ローラ５には、前述のように、現像時のトナーの帯電
極性と反対の正極性の電圧が印加されているので、感光
体１上に再付着した負極性のトナーＴ_３は、その現像ロ
ーラ５の側に静電的に移行し、現像装置内の現像剤中に
回収される。 【００３６】上述のように、クリーニングベルト１２
は、その表面に、トナー像転写後の感光体１より成る像
担持体上の転写残トナーＴ₁を静電的に一時的に回収
し、次いでその回収したトナーＴ₂を、像担持体上の静
電潜像の形成に影響のない表面部分に静電的に再付着さ
せ、更に、像担持体表面に再付着されたトナーＴ₃は、
現像装置４に静電的に回収される。現像装置４に回収さ
れたトナーは、その現像装置４において再利用される。
このようにして、廃棄トナーをなくすことができ、しか
もクリーニングベルト１２で回収したトナーを現像装置
４へ戻すトナー搬送パイプなどを設ける必要もない。 【００３７】図９に示したように、クリーニングベルト
１２上の回収トナーが感光体１上に再付着され終えたと
き、そのプーリに対して、再び現像時のトナーの帯電極
性と逆の正極性の電圧を印加し、かつクリーニングベル
ト１２を、例えば感光体１の回転方向に対してカウンタ
方向に回転駆動して、感光体１上に本来付着しているべ
きではないトナーが極く少量でも付着していたとき、そ
のトナーを回収するように当該クリーニングベルト１２
を制御することが好ましい。 【００３８】画像形成動作が引き続き行われるときは、
図９及び図１０に示した次の画像形成領域Ｘ１が連続し
て除電ランプ１３による除電作用を受け、その感光体回
転方向先端Ｙ１が帯電ローラ２のところに移動したと
き、帯電ローラ２が感光体１の表面に当接し、次の画像
形成領域Ｘ１を負極性に帯電し、次いで前述したところ
と全く同様にして、次の画像形成領域Ｘ１に静電潜像が
形成され、これが図１１に示すように現像装置４におい
てトナー像として可視像化される。このとき、当然、現
像ローラ５には負極性の電圧が印加されている。そし
て、その画像形成領域先端Ｙ１が転写部８に至ったと
き、転写ローラ７は感光体１に対して圧接し、次の転写
紙１６の先端が転写部８に達し、次の画像形成領域Ｘ１
に形成されたトナー像がその転写紙１６に転写される。
このときの転写残トナーは、先に説明した通り、クリー
ニングベルト１２に静電的に一時的に回収され、前述し
た動作が繰返される。このようにして、画像形成動作が
所定回数繰返されるのである。 【００３９】帯電装置として、感光体１から離間した、
例えばコロナ放電器を用いた場合には、画像形成領域Ｘ
の後端Ｚが、そのコロナ放電器を通過した後も、当該放
電器によって感光体１の表面をトナーの帯電極性と同極
性（本例では負極性）に帯電させ続けることもでき、こ
のようにすれば、図９に示した再付着トナーＴ₃を担持
した感光体１の表面部分を、コロナ放電器によってトナ
ーの帯電極性と同極性の例えば−８５０Ｖに帯電させる
ことができるので、その再付着トナーＴ₃が現像装置４
の現像ローラ５に対向したとき、現像ローラ５に現像時
と同じく、例えば−６００Ｖの、トナーの帯電極性と同
極性の電圧を印加したままにしても、その再付着トナー
Ｔ₃を現像ローラ５の方に静電的に回収することができ
る。すなわち、現像ローラ５に対して印加する電圧を、
現像動作時と、現像ローラ５への再付着トナーの回収時
とで切換えなくとも、再付着トナーを現像装置４に静電
的に回収することができるのである。 【００４０】なお、図９に示した状態では、次の画像形
成領域Ｘ１には未だ静電潜像もトナー像も形成されてお
らず、正確には、図９に示した領域Ｘ１は、次の画像形
成領域となるべき領域と言うことができる。また、図１
乃至図１１においては、感光体１上ないしはクリーニン
グベルト１２上のトナーＴ，Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄につい
て、これらを模式的に拡大して示してある。 【００４１】前述のようにクリーニングベルト１２に回
収されたトナーＴ₂は、感光体１上の非画像形成領域Ｗ
に再付着するので、その再付着トナーＴ₃によって、上
述した画像形成動作時の静電潜像にも影響が与えられる
ことはない。画像形成領域Ｘ内の後部に、クリーニング
ベルト１２からのトナーを再付着させるように構成する
ことも可能である。 【００４２】要は、図４に示した画像形成領域Ｘの後端
Ｚとなるべき部分が、図４に示した状態よりも前の時点
で、クリーニングベルト１２を通過しさえすれば、クリ
ーニングベルト１２への転写残トナーＴ₁の回収を終了
し、そのクリーニングベルト１２上の回収トナーＴ₂を
感光体１の表面に戻す再付着動作を開始することができ
る。この場合、画像形成領域Ｘの後端Ｚが図７に示した
ようにクリーニングベルト１２の部位に至るよりずっと
以前に、感光体１へのトナーの再付着動作を終了し、引
き続き、クリーニングベルト１２によって画像形成領域
Ｘ上の転写残トナーを回収して、その感光体１の表面部
分を清掃し、その清掃面に次の静電潜像を形成するよう
に構成してもよく、このようにすれば、図３乃至図１１
に示した例よりも、画像形成領域の間の非画像形成領域
の長さを短かくでき、画像形成動作に要する時間を短縮
することができる。 【００４３】このように、クリーニングベルト１２への
転写残トナーの回収と、その回収トナーの感光体１への
再付着は、各種の態様で実行できるが、いずれの場合
も、感光体１上の潜像形成に影響のない表面部分に回収
したトナーを再付着させる必要がある。 【００４４】ここで、従来の画像形成装置においては、
そのクリーニング部材として、一般的に、図１４に示す
如きクリーニングローラ２２が用いられていた。このク
リーニングローラ２２は導電性又は中抵抗の弾性体より
成り、自身の表面部分が、感光体１によって弾性変形さ
せられるように、感光体１と圧接する。ところが、この
ようなクリーニングローラ２２を用いると、そのクリー
ニングローラ２２と感光体１とが線状に接触するだけで
あるため、その接触面積が極く小さくなり、感光体１上
の転写残トナーをクリーニングローラ２２に回収すると
きの回収効率と、クリーニングローラ２２上の回収トナ
ーを感光体１に戻すときの再付着効率が低下し、感光体
１上に形成されるトナー像に地汚れが発生するおそれが
ある。 【００４５】また、図１４に示した画像形成装置におい
ても、クリーニングローラ２２と感光体１との圧接部に
おいて、帯電極性が揃うように、転写残トナーを摩擦帯
電させているが、クリーニングローラ２２と感光体１と
の相互の接触面積が小さいため、転写残トナーの摩擦帯
電が不充分となる。転写残トナーの摩擦帯電が不充分で
あると、トナーの回収効率と再付着効率が低下し、トナ
ー像上の地汚れが発生するおそれがある。 【００４６】これに対し、本例の画像形成装置において
は、クリーニング部材として、２つのプーリ１７，１８
の間のクリーニングベルト部分の表面が感光体１の周面
に沿って感光体表面に当接しながら回転するクリーニン
グベルト１２を用いたので、そのクリーニングベルト１
２と感光体１との接触面積を、感光体１の周方向に大き
くとることができる。このため、感光体１上の転写残ト
ナーを効率よくクリーニングベルト１２上に回収し、か
つこれを感光体１の表面に効率よく再付着させることが
できる。 【００４７】特に、本例のように転写残トナーＴ₂をク
リーニングベルト１２と感光体１との間で、その帯電極
性が揃うように摩擦帯電させる場合、クリーニングベル
ト１２と感光体１との相互の接触面積が大きくなるた
め、転写残トナーを充分に摩擦帯電させることができ
る。転写残トナーの摩擦帯電効率を高めることができ、
トナーの回収効率及び回収トナーの再付着効率を高くす
ることができるのである。 【００４８】ところで、上述の例では、転写残トナー回
収時と、回収トナーの再付着時において、クリーニング
ベルト１２を介して感光体１の表面に対接する２つのプ
ーリ１７，１８の双方に、それぞれのプーリ軸１７ａ，
１８ａを通して電圧を印加している。 【００４９】このように構成すると、感光体１に当接す
るクリーニングベルト１２の部分の全域に亘って、安定
状態でバイアス電圧を印加することが可能となり、感光
体１からクリーニングベルト１２へのトナーの回収と、
クリーニングヘルト１２から感光体１へのトナーの再付
着を一層効率よく行うことができる。その際、転写残ト
ナーの回収時に、各プーリ１７，１８に対して、現像時
のトナーの帯電極性と逆極性の電圧であって、互いに異
なった大きさの電圧をそれぞれ印加するようにしてもよ
い。 【００５０】これに対し、転写残トナー回収時と、回収
トナーの再付着時に、クリーニングベルト１２を介して
感光体１の表面に当接する２つのプーリ１７，１８のい
ずれか一方にのみ、前述の各電圧を印加するようにして
もよい。このように構成すると、プーリへの給電部品点
数を減らし、画像形成装置のコストを低減することが可
能となる。 【００５１】また、トナー回収時と、トナー再付着時と
で、電圧を印加するプーリを選択することもできる。例
えば、クリーニングベルト１２が、トナー回収時に図１
２におけるａ方向（カウンタ方向）に、トナー再付着時
に図におけるｂ方向（順方向）にそれぞれ回転駆動され
るものである場合、トナー回収時に、両プーリ１７，１
８のうち、感光体１の回転方向に対して、上流側に位置
するプーリ１７にのみトナー回収のための電圧を印加す
る。クリーニングベルト１２が感光体１の表面から離れ
る側に位置したプーリ１７に、かかる電圧を印加するの
である。このように、クリーニングベルト１２が感光体
１から離れる側のプーリ１７の方に、転写残トナー回収
のための電圧を印加することによって、感光体１の表面
に当接するクリーニングベルト１２の部分のうち、感光
体１から離れる直前のクリーニングベルト１２の部分
が、最後に、効果的に感光体１上の転写残トナーを回収
するので、感光体１の転写残トナーを効率よく、適確
に、クリーニングベルト１２の方に回収することができ
る。 【００５２】トナー回収時にプーリ１８の方にのみ、バ
イアス電圧を印加してもよいが、このようにすると、こ
のバイアス電圧の作用で一旦クリーニングベルト１２の
表面に移行したトナーを担持したクリーニングベルト部
分が、プーリ１７へ移動する間に、再び感光体１の表面
に移行してしまうおそれがある。プーリ１７の方に電圧
を印加することにより、クリーニングベルトに感光体１
から離れるとき、最終的に、感光体１上の転写残トナー
を全て回収することが可能となるのである。 【００５３】また、トナーの再付着時に、両プーリ１
７，１８のうち、感光体１の回転方向に対して、下流側
に位置するプーリ１８にのみトナー再付着のための電圧
を印加する。このようにすれば、感光体１がクリーニン
グベルト１２から離れる直前に、クリーニングベルト１
２の側から、最終的に効率よくトナーを感光体１に再付
着させることができる。感光体１の回転方向における上
流側のプーリ１７にのみバイアス電圧を印加してもよい
が、このようにすると、その電圧の作用でクリーニング
ベルト１２から感光体１に再付着されたトナーを担持す
るクリーニングベルト部分が下流側のプーリ１８へ移動
する間に、再度、感光体１上のトナーがクリーニングベ
ルト１２に付着するおそれがある。下流側のプーリ１８
にバイアス電圧を印加すれば、このような不具合の発生
を阻止することができるのである。 【００５４】図１２は、上述したような一連の電圧印加
を可能にする電圧印加方式の一例を示し、トナー回収時
には、プーリ１７に対してのみスイッチＳ₁₂，Ｓ₁₃を介
して、電源Ｅ₄によって現像時におけるトナーの帯電極
性と反対の極性の電圧を印加する。これに対し、トナー
再付着時には、スイッチＳ₁₁を閉成すると共に、スイッ
チＳ₁₃を開き、スイッチＳ₁₂を電源Ｅ₅の方に切り換え
て、プーリ１８を電源Ｅ₅に接続し、該プーリ１８に対
して現像時におけるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧
を印加する。 【００５５】なお、クリーニングベルト１２が感光体１
上の転写残トナーを回収するとき、又はその回収トナー
を感光体上に戻して再付着させるとき、クリーニングベ
ルト１２がいずれの方向に回転するように、これを制御
してもよいが、トナー回収時に、図１、図３乃至図１１
に示した例のように、クリーニングベルト１２を感光体
１に対してカウンタ方向に回転駆動することが特に好ま
しい。その理由は以下の通りである。 【００５６】先に説明した通常の画像形成動作時に、図
１に示した転写部８を通過した感光体１上の転写残トナ
ーＴ₁には、現像時におけるトナーの帯電極性と逆極性
に帯電したトナー（異常極性トナーという）が混在して
おり、本例では、かかる異常極性トナーを、クリーニン
グベルト１２と感光体１との間で摩擦帯電させることに
よって、現像時のトナーの帯電極性と同極性に揃えるよ
うにしている。 【００５７】しかしながら、図２に示したクリーニング
ベルト１２と感光体１との間の接触領域に存在する転写
残トナーの帯電極性を完全に揃えることは難しく、一
部、現像時におけるトナーの帯電極性と反対の帯電極性
のままになっているトナー、すなわち、異常極性トナー
が存在することがある。画像形成動作時に感光体１上の
トナーがクリーニングベルト１２に回収されるとき、ク
リーニングベルト１２には前述したように現像時におけ
るトナーの帯電極性と反対極性の電圧が印加され、現像
時における帯電極性になっているトナーがクリーニング
ベルト１２に静電的に転移して、該ベルト１２に回収さ
れるのであるが、このとき、現像時における帯電極性と
反対の極性になっているトナー（異常極性トナー）も、
クリーニングベルト１２から受ける機械的掻き取り力に
より、クリーニングベルト１２の表面に付着してしま
う。かかる異常極性トナーが、感光体１からのトナー回
収動作中に感光体１に転移してしまうと、画像上の地汚
れや帯電ローラ２の汚れなどが生じ易くなる。 【００５８】そこで、図２に示すように、画像形成動作
時に、転写残トナーＴ₁を感光体１からクリーニングベ
ルト１２へ回収するとき、感光体１とクリーニングベル
ト１２との接触領域において、両者が互いに反対方向
（カウンタ方向）に移動するように、そのクリーニング
ベルト１２の回転方向を制御し、且つそのクリーニング
ベルト１２の１回転未満の回転で、感光体１上の転写残
トナーＴ₁をクリーニングベルト１２に回収するよう
に、クリーニングベルト１２の回転を制御すると、クリ
ーニングベルト１２に回収されたトナーＴ₂は、そのト
ナー回収動作中に、再び感光体１に接触することはな
い。しかも、クリーニングベルト１２上に回収された異
常極性トナーが、そのトナー回収動作中に、クリーニン
グ後の感光体１の表面に静電的に移行することを防止で
きる。 【００５９】転写残トナーＴ₁をクリーニングベルト１
２に回収するとき、クリーニングベルト１２を、図２に
鎖線矢印ｂで示すように、クリーニングベルト１２と感
光体１との接触領域において、両者が同じ方向（順方
向）に移動する向きに回転させると、感光体１の回転方
向下流側のクリーニングベルト１２上に回収トナーＴ₄
が存在することになり、このトナーＴ₄が正極性に帯電
したままの異常極性トナーであったとすると、クリーニ
ングベルト１２は、トナー回収時に、それと同じ正極性
の電圧が印加されているので、そのプラス極性のトナー
Ｔ₄が感光体１の方に静電的に引かれ、感光体表面に付
着するおそれがある。このようになると、感光体１のク
リーニング不良が発生し、また帯電ローラ２にそのトナ
ーが付着して、引き続き形成されるトナー像に地汚れが
発生する。このような理由で、感光体上の転写残トナー
の回収時に、クリーニングベルト１２が感光体１の回転
方向に対してカウンタ方向、すなわち図２における実線
矢印ａの方向に回転するように、両者の回転方向を設定
することが望ましいのである。 【００６０】また、クリーニングベルト１２を１回転以
上回転させて、感光体１からの転写残トナーの回収を行
うと、クリーニングベルト１２に回収されたトナー中に
正極性に帯電した異常極性トナーが存在したとき、これ
が再び感光体１に近づき、又はこれに接したとき、当該
トナーが感光体１上に付着して感光体１のクリーニング
不良が発生する。トナー回収時のクリーニングベルト１
２の回転方向を上述のように定め、かつクリーニングベ
ルト１２を１回転未満で回転駆動する間で、感光体１か
らクリーニングベルト１２へのトナー回収動作を終了さ
せると、このような不具合も除去できるのである。 【００６１】また、以上説明した実施形態例では、図７
に示したように、１つの画像形成領域Ｘごとに転写残ト
ナーをクリーニングベルト１２に回収し、これを図８に
示したように、その都度、感光体１上に再付着させてい
るが、図１３に示すように、複数の画像形成領域の転写
残トナーを、１回の画像形成の度毎にクリーニングベル
ト１２に、それぞれ回収し、各回収したトナーを一括し
て感光体１に再付着させても良い。すなわち、クリーニ
ングベルト１２を、例えばａ方向に回転させて、転写残
トナーを１回の画像形成の度毎に回収し、複数回の回収
をし終えたのち、クリーニングベルト１２を、例えば矢
印ｂ方向に連続して回転させ、１回の画像形成の度毎に
回収したトナーを一括して感光体１に再付着させても良
いのである。 【００６２】本発明は、クリーニングベルトとして、こ
れが３つ以上のプーリに巻き掛けられるものを使用する
画像形成装置にも適用できる。クリーニングベルトとし
ては少なくとも２つのプーリに巻き掛けられるものであ
れば良いのである。 【００６３】また、本発明は、像担持体としてドラム状
のものの他に、無端ベルト状のものを用いる画像形成装
置にも適用でき、また、記録媒体として中間転写体を用
い、像担持体から、この中間転写体にトナー像を転写
し、次いでこれを転写材に転写する形式の画像形成装置
にも適用できる。さらに本発明は、帯電装置によって像
担持体を帯電した後、その表面への像露光時に光の照射
されない部分によって静電潜像を形成し、その潜像電位
の極性と反対の極性に帯電されたトナーを当該静電潜像
に付着させて現像を行う所謂、ポジ・ポジ現像方式の画
像形成装置にも適用できるものである。 【００６４】 【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、像担持体上の転写残トナーをクリーニング部材に静
電的に回収し、この回収したトナーを像担持体に静電的
に再付着させ、次いで、再付着したトナーを現像装置に
静電的に回収する画像形成装置において、クリーニング
部材として、像担持体に対して大きな面積で接触するク
リーニングベルトを用いたので、転写残トナーの回収効
率と回収トナーの像担持体への再付着効率を高めること
ができ、トナー像の地汚れの発生を効果的に抑えること
ができる。また、転写残トナーを、クリーニングベルト
と像担持体との間で充分に摩擦帯電でき、転写残トナー
の回収効率と回収トナーの像担持体への再付着効率を高
めることができ、トナー像の地汚れをより効果的に抑え
ることができる。さらに、トナー回収時とトナー再付着
時に、２つのプーリのいずれか一方にのみ電圧を印加す
るので、構成を簡素化でき、画像形成装置のコストを低
減することが可能となる。 【００６５】 【００６６】 【００６７】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明一実施形態例の画像形成装置の部分断面
説明図であって、感光体とクリーニングベルト上のトナ
ーを模式化して大きく示した図である。 【図２】感光体とクリーニングベルトとの間でトナーの
帯電極性を揃えることを説明するための、両者の摩擦接
触部とトナーを拡大して模式的に示した説明図である。 【図３】帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ及びクリ
ーニングベルトと、感光体との相対位置関係を示し、感
光体上の転写残トナーをクリーニングベルトに回収して
いるときの様子を説明する説明図である。 【図４】画像形成領域後端が帯電ローラに対向する部位
に至ったときの様子を示す、図３と同様な説明図であ
る。 【図５】画像形成領域後端が現像ローラに対向する部位
に至ったときの様子を示す、図３と同様な説明図であ
る。 【図６】画像形成領域後端が転写ローラに対向する部位
に至ったときの様子を示す、図３と同様な説明図であ
る。 【図７】画像形成領域後端がクリーニングベルトに対向
する部位に至ったときの様子を示す、図３と同様な説明
図である。 【図８】クリーニングベルト上の回収トナーを感光体上
に再付着させる様子を示す、図３と同様な説明図であ
る。 【図９】感光体上の再付着トナーが現像装置へ向けて搬
送される様子を示す、図３と同様な説明図である。 【図１０】感光体上の再付着トナーが現像装置に回収さ
れる様子を示す、図３と同様な説明図である。 【図１１】次の画像形成領域先端が転写ローラに対向す
る部位に至ったときの様子を示す、図３と同様な説明図
である。 【図１２】クリーニングベルトへの電圧印加方式の一例
を示す図である。 【図１３】クリーニングベルトに転写残トナーを複数回
にわたって回収することを説明するための図である。 【図１４】従来の画像形成装置の構成を説明する図であ
る。 【符号の説明】 ４ 現像装置 １２ クリーニングベルト １７ プーリ １８ プーリ Ｔ₁ トナー Ｔ₂ トナー Ｔ₃ トナー Ｔ₄ トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 雅子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭54−61538（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−126976（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−156272（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75510（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転駆動される像担持体と、該担持体上
   に静電潜像を形成する潜像形成手段と、その静電潜像を
   トナー像として可視像化する現像装置と、像担持体上の
   トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像転
   写後の像担持体上の転写残トナーを静電的に一時的に回
   収し、その回収したトナーを、像担持体上の静電潜像の
   形成に影響のない表面部分に静電的に再付着させるクリ
   ーニング部材とを具備し、像担持体表面に再付着させた
   トナーを現像装置に静電的に回収する画像形成装置にお
   いて、 前記クリーニング部材として、複数のプーリに巻き掛け
   られて回転駆動されるクリーニングベルトを使用し、２
   つのプーリ間のクリーニングベルト部分の表面を、像担
   持体周面に沿って、該像担持体の表面に当接させ、像担
   持体上の転写残トナーをクリーニングベルトに回収する
   とき、クリーニングベルトと像担持体との間に位置する
   転写残トナーの帯電極性が現像時のトナーの帯電極性に
   揃うように、当該転写残トナーをクリーニングベルトと
   像担持体との間で摩擦帯電させ、該クリーニングベルト
   は、像担持体上の転写残トナーを回収するとき、像担持
   体の回転方向に対してカウンタ方向に回転駆動され、回
   収トナーを像担持体表面に再付着させるときは、像担持
   体の回転方向に対して順方向に回転駆動され、かつクリ
   ーニングベルトの1回転未満の回転で、像担持体上の転
   写残トナーをクリーニングベルトに回収するように、該
   クリーニングベルトの回転を制御し、像担持体上の転写
   残トナーをクリーニングベルトに回収するとき、該クリ
   ーニングベルトを介して像担持体の表面に対接する２つ
   のプーリのうち、像担持体の回転方向に対して上流側に
   位置するプーリにのみ、現像時のトナーの帯電極性と逆
   極性の電圧を印加して転写残トナーをクリーニングベル
   トの表面に回収し、その回収トナーを像担持体表面に再
   付着させるとき、像担持体の回転方向に対して下流側に
   位置するプーリにのみ、現像時のトナーの帯電極性と同
   極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。