JP3515861B2

JP3515861B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3515861B2
Application number: JP17955796A
Authority: JP
Inventors: 格松田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 2004-04-05
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH103222A

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
いた複写機、プリンター及びファクシミリ装置等の画像
形成装置に関し、特に転写材を担持し定方向に搬送する
転写ベルトを含む転写装置と転写ベルトをクリーニング
するクリーニング手段とを有する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】感光体を回転させて帯電装置により均一
に帯電を行なった後、露光手段により画像露光を行って
静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像
してトナー像とし、このトナー像を転写ベルトを備えた
転写手段により転写紙等のシートに転写して定着装置に
より定着する画像形成装置が知られている。上記転写手
段としては、転写ベルトにより構成された無端状転写手
段が用いられている。この転写ベルトは、ギア等を含む
駆動手段により回動されて、所定のバイアスが印加され
ることによって、転写紙を静電的に保持しつつ搬送し、
転写紙が感光体と転写ベルトとの間を通過する際に、感
光体上のトナー画像を転写紙に転写する。

【０００３】転写ベルトを用いた画像形成装置では、転
写ベルト上に余分なトナーが付着することはほとんどな
いが、シートが不定形サイズであることにより、感光体
上のトナー画像とシートとのサイズが一致しない場合
や、シートのジャムが発生した場合等に、感光体からト
ナーが転写ベルトに転写される。また、シート間では転
写ベルトと感光体とが直接当接し、感光体の表面に微量
のトナーが付着している（地汚れトナー）場合にも、転
写ベルトにトナーが転写される。このように、転写ベル
トにトナーが転写されると、シートの裏汚れが発生する
という問題が生じる。転写ベルト方式においても感光体
と同様に転写ベルト上に付着したトナーの除去を行う必
要がある。そこで、転写ベルトに対してカウンター方向
にクリーニングブレードを当接させて、転写ベルト上の
トナーを除去する技術が、特開平５−３３３７１７号公
報記載の「画像形成装置の転写装置」に紹介されてい
る。また転写ベルトのクリーニングをバイアスクリーナ
を用いて行う方式が特開平３−２２３７９９号公報に紹
介されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、転写ベルト
のクリーニング手段としは、ブレードクリーニング方式
における構成がシンプルで低コストのため一般によく採
用されている。ブレードクリーニング方式を採用した場
合、転写ベルトとして低摩擦係数で伸びの良いコーティ
ング材料を容易に選択できないという問題がある。また
低摩擦係数で堅い材料はベルト表面にクラックの発生を
招き、そこにトナーが入り込んでクリーニング不良が発
生する。また伸びの良い材料では摩擦係数が高く、クリ
ーニングブレードがめくれたり、トナーの離型性不良に
よりクリーニング不良になる。これらの点において、上
述のバイアスクリーニング方式にはこのような問題はな
い。

【０００５】ところが、特開平５−３３３７１７号公報
に紹介された上述の技術のように、転写高圧電源から出
力される電流値と転写ベルトに接する電極から帰還する
電流値との差を一定とする制御（以下、差分定電流制御
という）において、クリーニングブレードに代えてクリ
ーニングローラを用いたバイアスクリーニング方式を採
用し、転写高圧電源とは別の電源よりクリーニングロー
ラへバイアス電圧を印加した場合には、クリーニングロ
ーラへの出力電流が差分定電流制御の帰還電流に流れ込
んで干渉し、制御転写電流が実質的に低下して安定した
転写が維持できなくなる。

【０００６】よって、本発明の目的は、転写ベルトの製
造品質のバラツキや、温湿度変化による転写性能や分離
性能が変化することを防止し、転写ベルトのクリーニン
グ不良による転写紙の裏汚れを防止できる画像形成装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
像担持体と、この像担持体上に潜像を形成する潜像形成
手段と、潜像を可視像化する現像手段と、可視像が転写
される転写材を担持し定方向に搬送する転写ベルトと、
上記転写ベルトの内側に接触した転写バイアス印加手段
と、上記転写ベルトの回転方向における上記転写バイア
ス印加手段の下流側に配置され、上記転写ベルトの表面
をクリーニングする、バイアス印加されたクリーニング
手段とを有する転写手段とを具備する画像形成装置にお
いて、上記転写バイアス印加手段と上記クリーニング手
段とに電圧を供給する高圧電源と、上記転写ベルトと上
記像担持体とが接触する転写部位近傍に設けられた、主
に上記転写バイアス印加手段からの電流が流れ込む第１
の電極と、上記クリーニング手段近傍に設けられた、主
に上記クリーニング手段からの電流が流れ込む第２の電
極とを有し、上記高圧電源から上記転写バイアス印加手
段と上記クリーニング手段とに供給する電流をＩ_１と
し、第１及び第２の電極に流れ込む合算した電流をＩ_２
としたとき、Ｉ_１−Ｉ_２が所定の値になるように定電流
制御することを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、さらに上記転写バイアス印加手段
に印加する転写バイアス電圧よりも上記クリーニング手
段に印加するクリーニングバイアス電圧を小さくする抵
抗素子を、上記高圧電源と上記クリーニング手段との間
に設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、さらに上記転写バイアス電圧に対
して上記クリーニングバイアス電圧が所定の比率で低く
なるように、上記高圧電源が分圧して電圧を供給するこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１ないし請
求項３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置におい
て、さらに上記クリーニング手段が、上記転写ベルトに
対して相対速度差をもって回転自在に配設された導電性
ローラを有することを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置におい
て、さらに上記クリーニング手段が、上記転写ベルトに
対して相対速度差をもって回転自在に配設された導電性
ブラシを有することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項２または請
求項３記載の画像形成装置において、さらに上記クリー
ニング手段と上記クリーニング手段からの電流が流れ込
む電極との間に定電圧素子を設けたことを特徴とする。

【００１３】

【００１４】

【実施例】本発明の第１の実施例を示す図１において、
符号１１は像担持体としてのドラム状の感光体を、符号
１は転写手段をそれぞれ表す。感光体１１の回りには、
感光体１１に残留する電荷を消去し、その表面電位を基
準電位にする除電ランプ１３と、感光体１１の表面を均
一に帯電する帯電チャージャ１２と、感光体１１に静電
潜像を形成する光書込みユニット４０と、静電潜像にト
ナーを付着させて可視像化する現像手段１４と、可視像
が形成された感光体１１の表面の電荷を弱める転写前除
電ランプ（ＰＴＬ）１５と、現像手段１４によって形成
された可視像を転写紙Ｐに転写し、その転写紙Ｐを搬送
する転写手段１と、転写後の感光体１１に残存するトナ
ーを除去して感光体１１をクリーニングするクリーナー
１６とが配置されている。

【００１５】書込みユニット４０のラインドライバ回路
には、図示しない装置よりデジタル記録画像情報が送ら
れ、レーザドライバ回路で増幅される。このデジタル記
録画像情報は、１画素当たり８ビットの多値化信号であ
り、レーザドライバ回路がラインドライバ回路からのデ
ジタル記録画像情報に対応してレーザダイオードを発光
付勢する。

【００１６】レーザダイオードから照射されるレーザ光
は、ポリゴンミラーからなる光偏光器により偏光され、
ｆ−θレンズを通過し、第１ミラー、第２ミラー、及び
第３ミラー４１にて反射され、感光体１１に結像照射さ
れ、露光が行なわれる。ここで、感光体１１は、レーザ
光４２が照射された部分（画像部）の電位が所定の値と
なり、原稿画像に対応した静電潜像が形成される。ここ
に、帯電チャージャ１２と書込みユニット４０が潜像形
成手段を構成する。

【００１７】次に、感光体１１上の静電潜像は、現像手
段１４でトナーを付着されトナー像となる。現像手段１
４は、現像動作時に、現像ローラ７０、７１、撹拌ロー
ラ７２、撹拌パドル７３を駆動手段により駆動させ、現
像器７４内の現像剤を撹拌ローラ７２、撹拌パドル７３
で撹拌して搬送する。

【００１８】現像ローラ７０は撹拌パドル７３から搬送
されてきた現像剤を、その内部に配置された磁石により
吸着して搬送する。現像ローラ７０上の現像剤は、ブレ
ード７５によりその一部が掻き落とされ、所定量に調整
されて、感光体１１と現像ローラ７０、７１との間を通
過して現像器７４内に戻り、撹拌ローラ７２、撹拌パド
ル７３により再度撹拌されて搬送される。一方ブレード
７５で掻き落とされた現像剤は、セパレータ７６を通っ
て現像器７４内に落下し、撹拌ローラ７２、撹拌パドル
７３により再度撹拌されて搬送される。

【００１９】現像剤は、循環しつつ感光体１１と現像ロ
ーラ７０、７１との間を通過して、感光体１１上の静電
潜像を現像する。現像器７４内の現像剤にはトナー補給
部７７からトナーが補給される。現像ローラ７０、７１
にはバイアス電圧が印加され、感光体１１上の画像部に
は現像手段１４による現像でトナーが付着する。

【００２０】現像手段１４には、トナー濃度を制御する
ためのトナー濃度センサー３１（以下Ｔセンサという）
が配置されている。Ｔセンサ３１は、現像器７４内のト
ナー濃度が高くなると、その出力電圧が低くなる。よっ
て、Ｔセンサ３１の出力電圧を測定してトナー濃度を制
御している。

【００２１】Ｐセンサ７８は反射型のフォトダイオード
であり、感光体１１上の非画像部と感光体１１上に形成
されている画像パターンとに一定量の光を当てて、反射
されて受光素子に戻って来る反射光量を検出することに
より、感光体１１上の画像濃度を検出している。例え
ば、感光体１１上の画像濃度が薄かった場合には、Ｔセ
ンサ３１のトナー濃度値を高めに設定する。このよう
に、Ｔセンサ３１とＰセンサ７８とを組み合わせて、画
像濃度が常に一定となるようなトナー濃度の制御が行な
われている。

【００２２】感光体１１上のトナー像は、現像手段１４
を通過した後、転写ベルト６を有する転写手段１により
給紙装置からの転写紙Ｐへ転写される。

【００２３】ここで、転写手段１の構成及び動作につい
て説明する。図２において、転写手段１は、転写手段本
体１Ａに対して着脱自在なベルトユニット２を有してい
る。ベルトユニット２は、図３〜図５に示すように、感
光体１１上に形成されたトナー像を転写紙Ｐ上に転写す
るための一対のローラ４，５に巻き掛けられている転写
ベルト６と、この転写ベルト６を感光体１１に対して接
離させるＤＣソレノイド８及び接離レバー９と、転写ベ
ルト６に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段
としてのバイアスローラ２１とを備えている。

【００２４】一方、転写手段本体１Ａには、転写ベルト
６の表面に付着した残留トナーや転写紙Ｐの紙粉をクリ
ーニングするためのクリーニングバイアスローラ２２を
有するクリーニング手段２３、バイアスローラ２１とク
リーニングバイアスローラ２２とに電圧を印加する高圧
電源２４等が設けられている。

【００２５】ローラ５は、図示しない駆動モータと連結
する歯車５ｂを介して回転駆動される。転写ベルト６
は、このローラ５の回転に従動して、感光体１１との対
向位置で転写紙Ｐの搬送方向（図４の矢印Ａ方向）に、
感光体１１の周速と等しい速度で移動される。転写ベル
ト６は、図６に示すように２層構造とされており、ＪＩ
ＳＫ６９１１に準処した測定による電気抵抗が、ＤＣ
１００Ｖ印加時において、表面層６ｂのベルト表面の表
面抵抗率が１×１０⁹ Ω〜１×１０¹²Ω、内側層６ａの
表面抵抗率が１×１０⁷ Ω〜１×１０⁹ Ω、体積抵抗率
が５×１０⁸ Ω・ｃｍ〜５×１０¹⁰Ω・ｃｍに設定され
ている。

【００２６】また、ローラ４，５は、図２及び図４に示
すように、支持体７によってそれぞれ回転自在に支持さ
れている。支持体７は、感光体１１の転写位置の転写ベ
ルト移動方向の下流側に位置するローラ５の支持軸５ａ
を支点として、転写手段本体１Ａに対して揺動可能に配
設されており、制御板８Ａからの信号により駆動される
ＤＣソレノイド８のオン／オフによって、このＤＣソレ
ノイド８に連結された接離レバー９を介し、感光体１１
に対して転写ベルト６の転写位置側を接離させるように
揺動される。

【００２７】制御板８Ａは、感光体１１上に形成された
トナー像の先端位置と整合をとられてレジストローラ１
０により搬送される転写紙Ｐの先端が感光体１１に接近
した時点で、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動
する。ＤＣソレノイド８が駆動されると、これに連動す
る接離レバー９により、支持体７が感光体１１に対して
近接する方向に揺動され、感光体１１に対して転写ベル
ト６が当接される。これにより、図５に示すように、感
光体１１と転写ベルト６とが対向する転写位置に、転写
紙Ｐを感光体１１に接触させながら搬送することのでき
るニップ部Ｂが形成される。

【００２８】一方、一対のローラ４、５のうち、感光体
１１の転写位置側に位置するローラ４は、駆動側のロー
ラ５に対する従動ローラとして構成されており、このロ
ーラ４の表面形状は、図３に示すように、その軸方向の
両端４ａが、転写ベルト６の片寄りを防止するように先
細りのテーパ状に形成されている。また、このローラ４
は、金属等の導電性ローラで構成されていて、転写ベル
ト６の電荷を除電するように、後述する転写制御板２５
と接続されている。

【００２９】駆動側のローラ５は、それが駆動回転され
る際の転写ベルト６に対するグリップ力を高めるため
に、少なくともその表面層がＥＰＤＭゴム、クロロプレ
ーンゴム、あるいはシリコーンゴム等の摩擦係数の高い
材質で形成されていて、芯金が電気的にフロートされて
いる。

【００３０】バイアスローラ２１は、転写ベルト６の移
動方向のローラ４の下流側で、転写ベルト６の内側に接
触するように配設されている。このバイアスローラ２１
は、感光体１１上のトナーの帯電極性とは逆極性の電荷
を転写ベルト６に付与するための接触電極を構成してお
り、高圧電源２４に接続されている。

【００３１】従動側のローラ４は、後述するように、転
写部（ニップ部Ｂ）の上流側において転写紙Ｐへ電荷が
注入されるのを抑えている。また、ローラ４は、転写ベ
ルト６上に流れる電流を帰還電流として検出する機能を
有しており、この電流の検出によってバイアスローラ２
１からの供給電流が制御される。このため、ローラ４に
は、その検出電流に応じてバイアスローラ２１への供給
電流を設定するための転写制御板２５が接続されてお
り、この転写制御板２５は、高圧電源２４に接続されて
いる。

【００３２】クリーニング手段２３は、ローラ５に対向
し、転写ベルト６の表面に接触して配置されたクリーニ
ングバイアスローラ２２と、クリーニングバイアスロー
ラ２２に付着したトナー及び紙粉等を掻き採るブレード
２６と、ブレード２６で掻き採られたトナー及び紙粉等
を転写手段本体１Ａの外方に配設された図示しない廃ト
ナー回収容器内に搬送する回収スクリュー２７とを備え
ている。クリーニングバイアスローラ２２は、トナーの
回収性を維持するために、その表面の粗さをＲｚで２μ
ｍ以下とされ、高圧電源２４に抵抗素子２８を介して接
続されている。

【００３３】このように構成された転写手段１は、図５
に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｐが繰り
出されるのに合わせて、支持体７が転写ベルト６を感光
体１１に接近させる方向に揺動されることにより、感光
体１１と転写ベルト６との間に、転写紙Ｐの搬送方向に
沿った幅４ｍｍ〜８ｍｍ程度のニップ部Ｂが形成され
る。

【００３４】一方、感光体１１は、その表面が例えば−
８００Ｖに帯電され、図７に示すように、その表面にプ
ラス帯電されたトナーを静電的に吸着した状態でニップ
部Ｂに移動する。ここで、ニップ部Ｂの上流側の感光体
近傍に配置された転写前除電ランプ１５によって、トナ
ー像がニップ部Ｂに至る前に感光体１１の表面電位が低
下される。図７では、帯電電荷の高さを丸印の大きさに
よって表しており、転写前除電ランプ１５によって帯電
電荷が低下された状態の電荷を示す丸印の大きさが、除
電前の状態の電荷を示す丸印の大きさよりも小さく表示
されている。

【００３５】感光体１１上のトナー像は、図５に示すニ
ップ部Ｂにおいて、転写ベルト６側に位置するバイアス
ローラ２１からの転写バイアスによって転写紙Ｐ上に転
移される。このときの転写バイアス電圧は、絶対値で
１．５ｋＶ〜６ｋＶの範囲で高圧電源２４から印加され
るが、この転写バイアスは、以下のような定電流制御の
結果に基づいて可変設定される。すなわち、図４、図５
において、高圧電源２４から出力された電流をＩ₁ と
し、転写ベルト６を介してローラ４から接地側に流れる
帰還電流をＩ₂ とした場合、これら両者間で、Ｉ₁ −Ｉ
₂ ＝Ｉ_out （但し、Ｉ_out ：一定）の関係が得られるよ
うに、電流値Ｉ₁ の値が制御される。

【００３６】高圧電源２４から出力された電流Ｉ₁ は直
接バイアスローラ２１へ、また抵抗素子２８を介してク
リーニングバイアスローラ２２へと流れる。バイアスロ
ーラ２１からの電流とクリーニングバイアスローラ２２
からの電流とは、転写ベルト６を介してローラ４に流入
する。特にクリーニングバイアスローラ２２からのクリ
ーニング電流は、転写ベルト６を介してローラ４に流入
する分とローラ５側を回ってバイアスローラ２１側から
流れ込む分とがある。

【００３７】高圧電源２４とクリーニングバイアスロー
ラ２２との間に抵抗素子２８があるので、クリーニング
バイアス電圧はバイアスローラ２１に印加する転写バイ
アス電圧よりも小さくなる。さらにクリーニングバイア
ス電圧が転写バイアスと同極性のため、クリーニング電
流の内のローラ５側を回ってバイアスローラ２１側から
流れ込む分は無視できるほど小さくなる。よってクリー
ニング電流が感光体１１への転写電流として寄与するこ
とはなく、すべて帰還電流Ｉ₂ として戻されるので、Ｉ
₁ −Ｉ₂ の電流が実質的に感光体１１への転写電流とな
り、Ｉ₁ −Ｉ₂＝Ｉ_out （但し、Ｉ_out ：一定）となる
ように定電流制御できる。

【００３８】抵抗素子２８は、転写ベルト６の固有抵抗
（内側層６ａの表面抵抗率）より１〜３オーダー低いも
のが好ましい。転写バイアス電圧は、上述したように絶
対値で１．５ｋＶ〜６ｋＶであるが、クリーニングバイ
アス電圧はこれ程高い必要はなく、また０．２ｋＶ以下
でもクリーニング性能を維持できなくなるので、０．２
ｋＶ〜１ｋＶが適正である。なお、抵抗素子２８を固定
素子としたが可変抵抗素子を用いて調整可能にしても構
わない。

【００３９】これにより、温度や湿度等の環境条件が変
化したり、転写ベルト６の品質にバラツキがあっても、
転写紙Ｐ上での表面電位Ｖｐを安定させることができ、
転写効率の変化をなくすことができる。つまり、このよ
うに、転写ベルト６及び転写紙Ｐを通して感光体１１側
へ流れる電流をＩ_out として見立てることによって、転
写紙Ｐ上での表面抵抗Ｖｐの低抵抗化あるいは高抵抗化
による転写ベルト６への電流の流れ易さの変化が、転写
紙Ｐの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止で
きる。本実施例の場合のＩ_out は、転写ベルト６の転写
紙搬送速度を３３０ｍｍ／ｓｅｃ、有効バイアスローラ
長を３１０ｍｍとした場合に、Ｉ_out ＝３５μＡ±５μ
Ａに設定した場合に、良好な転写が得られた。

【００４０】ところで、感光体１１からの画像転写が行
われると、これと同時に転写紙Ｐも帯電する。従って、
転写ベルト６の真電荷と転写紙Ｐ側に発生する分極電荷
との関係により、転写ベルト６上に転写紙Ｐを静電的に
吸着して、感光体１１からの転写紙Ｐの分離を行うこと
ができる。そして、この転写紙Ｐの分離動作は、感光体
１１の曲率に逆らって直進しようとする転写紙自らの腰
の強さによる剥離作用によって助長される。

【００４１】しかしながら、このような転写紙Ｐの静電
吸着分離は、環境条件が高湿度に変化した場合には、転
写紙Ｐに電流が流れ易くなるため良好に行えなくなる。
このため、本実施例では、図６に示した転写ベルト６の
表面層６ｂでの抵抗値を若干高めに設定してニップ部Ｂ
での転写紙Ｐへの真電荷の移行を遅らせ、さらには、バ
イアスローラ２１をニップ部Ｂの位置よりも下流側に位
置させて転写ベルト６から転写紙Ｐへの真電荷の移行を
遅らせることにより、転写紙Ｐと感光体１１との間での
静電的な吸着を回避するように構成されている。ここ
で、真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Ｐが感光体１
１側のニップ部Ｂに至るまでの上流側で、転写紙Ｐへの
電荷注入を発生させないことを意味している。このよう
に、転写紙Ｐへの真電荷の移行を遅らせることにより、
感光体１１への転写紙Ｐの巻き付きや感光体１１からの
転写紙Ｐの分離不良が防止される。

【００４２】一方、上述のような環境変化による抵抗変
化は転写ベルト６側でも少ない方がよく、転写ベルト６
の抵抗を制御する導電材料としてはカーボンや酸化亜鉛
等を適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用い
た場合には、クロロプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリ
コーンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の、吸湿性が少
なく、抵抗値が安定した材質を選択することが望まれ
る。

【００４３】なお、上述の感光体１１側へ流れる電流Ｉ
_out の値は一義的な値ではなく、転写紙Ｐの搬送速度が
遅い場合には減らすことができ、反対に、転写紙Ｐの搬
送速度が速い場合や転写前除電ランプ１５が用いられな
い場合には増やすことができる。

【００４４】上述のようにしてニップ部Ｂを通過した転
写紙Ｐは、転写ベルト６の移動に合わせて静電吸着搬送
され、駆動側のローラ５により曲率分離される。このロ
ーラ５による転写紙Ｐの曲率分離を円滑に行えるように
するためには、ローラ５の直径を１６ｍｍ以下に設定す
ることが好ましい。このようなローラ５を用いた場合に
は、上質４５Ｋ紙（剛度：横２１ｃｍ³ ／１００）の曲
率分離が可能であるという実験結果が得られている。

【００４５】次いで、ローラ５により転写ベルト６から
分離された転写紙Ｐは、ガイド板に案内されて定着装置
５０の加熱ローラ５１とパッドローラ（加圧ローラ）５
２との間に搬送される。この定着装置５０では、転写紙
Ｐ上に転写されたトナー像が加熱溶融及び加圧されて転
写紙Ｐ上に定着される。

【００４６】一方、転写紙Ｐへの画像転写及び転写紙Ｐ
の分離が完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８の
励磁が解除されるのに応じて、支持体７に対する接離レ
バー９の当接が解除されて感光体１１から離隔されると
ともに、その表面（外周面）がクリーニング手段２３に
より清掃される。クリーニングバイアスローラ２２に
０．２ｋＶ〜１ｋＶのクリーニングバイアス電圧が高圧
電源２４から印加されることにより、感光体１１の表面
から転移したトナーや画像転写後の残留トナー及び転写
紙Ｐの紙粉等が、転写ベルト６上からクリーニングバイ
アスローラ２２の表面に静電的に吸着する。

【００４７】なお、転写ベルト６の表面には、トナー及
び紙粉等の離型性を良くするために、例えばポリフッ化
ビニリデン、四フッ化エチレン等の摩擦抵抗の低いフッ
素系の樹脂材料が被覆されている。また、転写ベルト６
の表面からクリーニングバイアスローラ２２に静電的に
吸着したトナー及び紙粉等はブレード２６により掻き落
とされ、回収スクリュー２７によって転写手段本体１Ａ
の外方に配設された図示しない廃トナー回収容器内に収
容される。一方、感光体１１上に残ったトナーはクリー
ナー１６のブレード１７、ブラシ８７により除去され、
再び次の作像工程に移る。

【００４８】図８は、本発明の第２の実施例を採用した
画像形成装置を示している。この第２の実施例は、第１
の実施例と比較すると、光書込みユニット４０に代えて
走査光学系６０を用いた点と、転写手段１に代えてロー
ラ９５を有する転写手段９１を用いた点においてのみ相
違し、他の構成は同一である。

【００４９】走査光学系６０は、原稿載置台６１、蛍光
灯６２、可動ミラー６３，６４，６５、結像レンズ６
６、固定ミラー６７，６８，６９等から主に構成されて
おり、原稿載置台６１上に載置された原稿の画像を各可
動ミラー６３，６４，６５で走査して結像レンズ６６に
結像させ、各固定ミラー６７，６８，６９で反射させて
感光体１１上に潜像を形成する周知のものである。ま
た、感光体１１の近傍には、非画像部へのトナーの付着
を防止するイレーサ１８が配設されている。帯電チャー
ジャ１２と走査光学系６０とによって潜像形成手段が構
成されている。

【００５０】転写ベルト６を介してクリーニングバイア
スローラ２２と対向配置されたローラ９５は、少なくと
もその表面層が１０⁸ Ωｃｍ以下の導電性ゴム（ＥＰＤ
Ｍゴム、クロロプレーンゴム、あるいはシリコーンゴ
ム）から構成されており、その芯金９５ａは電気的にロ
ーラ４と接続されている。ローラ９５は金属ローラであ
ってもよい。ローラ９５は、ローラ４と同様に、転写ベ
ルト６上に流れる電流を帰還電流として検出する機能を
有しており、転写制御板２５に接続されている。この電
流の検出によってバイアスローラ２１からの供給電流が
制御される。

【００５１】高圧電源２４から出力された電流をＩ₁ と
し、転写ベルト６を介してローラ４及びローラ９５から
接地側に流れる帰還電流をＩ₂ とした場合、これら両者
間で、Ｉ₁ −Ｉ₂ ＝Ｉ_out （但し、Ｉ_out ：一定）の関
係が得られるように電流値Ｉ ₁ の値が制御される。

【００５２】このとき、高圧電源２４から出力された電
流Ｉ₁ は直接バイアスローラ２１へ、また、抵抗素子２
８を介してクリーニングバイアスローラ２２へと流れ
る。バイアスローラ２１からの電流は、転写ベルト６を
介して主にローラ４に流入する。クリーニングバイアス
ローラ２２からのクリーニング電流は、転写ベルト６を
介して対向するローラ９５に、そのほとんどが流入す
る。

【００５３】上述のように、クリーニング電流は、その
ほとんどがローラ９５に流入するため、クリーニング電
流が感光体１１の転写電流として寄与することはなく、
すべて帰還電流Ｉ₂ として戻されるので、Ｉ₁ −Ｉ₂ の
電流値が実質的に感光体１１への転写電流となり、Ｉ₁
−Ｉ₂ ＝Ｉ_out （但し、Ｉ_out ：一定）となるように定
電流制御できる。

【００５４】図９は、本発明の第３の実施例に用いられ
る転写手段１０１を示している。この転写手段１０１
は、第１の実施例で示した転写手段１と比較すると、高
圧電源２４に代えて高圧電源１０４を有する点と、抵抗
素子２８を具備しない点においてのみ相違し、他の構成
は同一である。

【００５５】図１０は、高圧電源１０４のトランス部
（変圧部）の概念図を示している。高圧電源１０４は、
ＤＣ２４Ｖ（１次側）をトランス部で電圧変換して高圧
出力を得ているが、出力側（２次側）は巻線比で所定の
比に分配して出力１と出力２とが得られるように構成さ
れており、出力１はバイアスローラ２１へ、出力２はク
リーニングバイアスローラ２２へそれぞれ接続されてい
る。また、出力１と出力２との比（出力２／出力１）は
１／２〜１／８の間で任意に設定され、これによりクリ
ーニングバイアスローラ２２と高圧電源１０４との間に
抵抗素子２８を直列接続することなく、適正なクリーニ
ング電圧を得ることができる。

【００５６】なお、この高圧電源１０４は、上述した転
写手段９１の高圧電源２４に代えて用いることもでき
る。

【００５７】図１１は、本発明の第４の実施例に用いら
れるクリーニング手段１０３を示している。クリーニン
グ手段１０３は、クリーニング手段２３と比較すると、
クリーニングバイアスローラ２２に代えてブラシローラ
１０２及び金属ローラ１１２を用いる点においてのみ相
違し、他の構成は同一である。

【００５８】ブラシローラ１０２は、アクリルカーボン
等、１０⁵ Ωｃｍ以下の導電性繊維からなるブラシ１０
２ａを植毛したブラシ状のローラで構成されており、金
属ローラ１１２には、転写バイアスと同極性のクリーニ
ングバイアスが印加される。

【００５９】上述の構成により、ブラシローラ１０２の
電圧は、ブラシ１０２ａの電気抵抗で電圧分配されて金
属ローラ１１２にかかるバイアスよりも電圧（絶対値）
の低い中間的な電圧となり、転写ベルト６上のトナーと
紙粉は静電的な力でブラシ１０２ａに回収され、さらに
金属ローラ１１２に回収された後、ブレード２６によっ
て金属ローラ１１２の周面上より掻き落とされる。

【００６０】このような構成とすることにより、金属ロ
ーラを直接転写ベルト６に接した場合に比較して、ブラ
シ１０２ａが転写ベルト６に食い込むことによって転写
ベルト６との密着面積が大きくなり、トナーと紙粉のク
リーニング能力が向上する。さらに、ブラシローラ１０
２を転写ベルト６の移動速度に対して相対速度差をもた
せることで、転写ベルト６の表面を掻き取る能力が向上
し、よりクリーニング性能を安定させることができる。
ブラシローラ１０２の回転方向は、転写ベルト６の移動
方向に対して同方向、逆方向の何れでもよい。

【００６１】図１２は、本発明の第５の実施例に用いら
れる転写手段１２１を示している。この転写手段１２１
は、第２の実施例で示した転写手段９１と比較すると、
クリーニングバイアスローラ２２と抵抗素子２８との間
と、ローラ９５の芯金９５ａとの間に定電圧素子１２２
を設けた点においてのみ相違し、他の構成は同一であ
る。

【００６２】定電圧素子１２２としてはバリスタあるい
はツェナーダイオード等が用いられ、その定電圧値は
０．２〜１ｋＶの間で任意に設定される。この定電圧素
子１２２を用いることにより、高圧電源２４が定電流制
御されてもクリーニングバイアスローラ２２の電圧値が
安定するため、クリーニング性能の変動を極めて少なく
抑えることができる。また、定電圧素子１２２の一方を
芯金９５ａに繋ぐことで、定電圧素子１２２に流れ込む
電流もＩ₂ として合算されて転写の差分定電流制御が行
われるため、転写に影響を与えることがない。この定電
圧素子１２２は、図９に示した転写手段１０１に接続す
ることも可能である。

【００６３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、転写バイ
アス印加手段とクリーニング手段とに電圧を供給する高
圧電源を用い、転写バイアス印加手段とクリーニング手
段とに供給する電流をＩ_１、電極に流れ込む電流をＩ_２
としたとき、Ｉ_１−Ｉ_２が所定の値になるように定電流
制御することでクリーニング電流が転写電流に影響しな
くなり、差分電流制御の長所と静電的クリーニングの長
所を両立でき、転写ベルトの製造品質のバラツキや、温
湿度変化による転写性能や分離性能が変化することを防
止でき、転写ベルトのクリーニング不良による転写紙の
裏汚れを防止できる。

【００６４】請求項２記載の発明によれば、高圧電源と
クリーニング手段との間に抵抗素子を設けることにより
静電的クリーニングの条件を最適化でき、請求項１の効
果を高精度に達成することができる。

【００６５】請求項３記載の発明によれば、高圧電源を
分圧して値の異なる２つの出力を得ることにより転写の
みならず静電的クリーニングの条件を最適化でき、請求
項１の効果を高精度に達成することができる。

【００６６】請求項４記載の発明によれば、導電性ロー
ラを転写ベルトに対して相対速度差をもって回転駆動さ
せることにより、トナーのクリーニング及び紙紛のクリ
ーニングの両方を安定して行うことができる。

【００６７】請求項５記載の発明によれば、導電性ブラ
シを転写ベルトに対して相対速度差をもって回転駆動さ
せることにより、トナーのクリーニング及び紙紛のクリ
ーニングの両方を安定して行うことができる。

【００６８】請求項６記載の発明によれば、クリーニン
グ手段とクリーニング手段からの電流が流れ込む電極と
の間に定電圧素子を設けることによりクリーニングバイ
アス電圧が一定化し、請求項１の効果をさらに高精度に
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を採用した画像形成装置
の概略正面図である。

【図２】本発明の第１の実施例に用いられる転写手段の
分解斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例に用いられるベルトユニ
ットの概略平面図である。

【図４】本発明の第１の実施例に用いられる転写手段要
部の概略正面図である。

【図５】本発明の第１の実施例における転写手段の動作
を説明するための概略正面図である。

【図６】本発明の第１ないし第５の実施例に用いられる
転写ベルトの構成を示す部分断面図である。

【図７】本発明の第１の実施例におけるトナー像の転写
工程を説明するための要部正面図である。

【図８】本発明の第１の実施例を採用した画像形成装置
の概略正面図である。

【図９】本発明の第３の実施例に用いられる転写手段要
部の概略正面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例に用いられる高圧電源
のトランス部を説明する概念図である。

【図１１】本発明の第４の実施例に用いられるクリーニ
ング手段要部の部分正面図である。

【図１２】本発明の第５の実施例に用いられる転写手段
要部の概略正面図である。

【符号の説明】

１，９１，１０１，１２１転写手段２ベルトユニット４，５，９５ローラ６転写ベルト７支持体８ＤＣソレノイド９接離レバー１０レジストローラ１１感光体１２帯電チャージャー１３除電ランプ１４現像手段１６クリーナー２１バイアスローラ２２クリーニングバイアスローラ２３，１０３クリーニング手段２４，１０４高圧電源２５転写制御板２６ブレード２７回収スクリュー２８抵抗素子１０２ブラシローラ１１２金属ローラ１２２定電圧素子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、この像担持体上に潜像を形成
する潜像形成手段と、潜像を可視像化する現像手段と、
可視像が転写される転写材を担持し定方向に搬送する転
写ベルトと、上記転写ベルトの内側に接触した転写バイ
アス印加手段と、上記転写ベルトの回転方向における上
記転写バイアス印加手段の下流側に配置され、上記転写
ベルトの表面をクリーニングする、バイアス印加された
クリーニング手段とを有する転写手段とを具備する画像
形成装置において、上記転写バイアス印加手段と上記クリーニング手段とに
電圧を供給する高圧電源と、上記転写ベルトと上記像担持体とが接触する転写部位近
傍に設けられた、主に上記転写バイアス印加手段からの
電流が流れ込む第１の電極と、上記クリーニング手段近傍に設けられた、主に上記クリ
ーニング手段からの電流が流れ込む第２の電極とを有
し、上記高圧電源から上記転写バイアス印加手段と上記クリ
ーニング手段とに供給する電流をＩ_１とし、第１及び第
２の電極に流れ込む合算した電流をＩ_２としたとき、Ｉ
_１−Ｉ_２が所定の値になるように定電流制御することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記転写バイアス印加手段に印加する転写
バイアス電圧よりも上記クリーニング手段に印加するク
リーニングバイアス電圧を小さくする抵抗素子を、上記
高圧電源と上記クリーニング手段との間に設けたことを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記転写バイアス電圧に対して上記クリー
ニングバイアス電圧が所定の比率で低くなるように、上
記高圧電源が分圧して電圧を供給することを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】上記クリーニング手段が、上記転写ベルト
に対して相対速度差をもって回転自在に配設された導電
性ローラを有することを特徴とする請求項１ないし請求
項３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】上記クリーニング手段が、上記転写ベルト
に対して相対速度差をもって回転自在に配設された導電
性ブラシを有することを特徴とする請求項１ないし請求
項３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】上記クリーニング手段と上記クリーニング
手段からの電流が流れ込む電極との間に定電圧素子を設
けたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の画
像形成装置。