JP3717633B2 - 転写装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、像担持体に形成される画像を記録材に転写する転写装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光体等の像担持体に画像情報に対応する画像を形成する電子写真や複写機、Ｆａｘ、プリンター等の画像形成装置においては、記録材に画像を転写するための転写装置が備えている。転写装置は、回転駆動する像担持体の外周面に接触する導電性で所定の抵抗を持つ転写ベルトに代表される転写手段を有している。転写ベルトには、転写バイアスローラ等の電荷付与手段を用いて所謂転写バイアスが印加されており、この転写バイアスで記録材を転写ベルトに担持すると共に、現像装置によって現像された像担持体の外周面の静電潜像を、転写ベルトと像担持体とが接触する転写位置で静電的に吸着させて像担持体上の現像画像を記録材に転写している。
【０００３】
この種の転写装置では、転写ベルトに転写バイアスを印加するため、転写バイアスと逆極性のトナーが転写ベルト上に静電的に付着してしまい、裏汚れという問題が発生するという基本的課題がある。
【０００４】
そこで、特開平７−２４８６９３号に記載のものでは、転写ベルトと感光体との接触により形成される転写ニップ位置に記録材が存在しない状態で、転写ベルトと感光体を接触させ、転写バイアスを印加してベルトを回転駆動させ、かつ、クリーニング手段となるブレード部材を転写ベルトに接触させて転写ベルト上に残った帯電トナーのクリーニングを行っている。また、特開平８−７６６０８号に記載のものは、クリーニング部材としてクリーニングバイアスが印加されるローラ状のクリーニング手段を用いて転写ベルト上に残った帯電トナーのクリーニングを行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
転写ベルトのクリーニングとしては、特開平７−２４８６９３号に記載のように、ブレード部材で転写ベルトのクリーニングを行う構成がシンプルで低コストにできることから一般的に使用されるが、このブレード部材によるクリーニングの場合の転写ベルトに課題がある。すなわち、転写ベルトは一般に弾性体であり、その表面をコーティングするのであるが、このコーティング材料の選択により様々な不具合がある。例えば、転写ベルトの伸びを優先させたコーティング材料を選択して用いると、この材料は摩擦係数が高く、接触するブレード部材がめくれあがったり、残留トナーの離形性が良くなくクリーニング不良となる。これに対し、低摩擦係数のコーティング材料を選択して用いると、トナーの離形性やブレード部材のめくれ上がりは防止できるが、材質が堅いため転写ベルトの伸びが悪く、転写ベルトの表面、すなわちコーティング材料にクラックの発生を招き、そのクラック内にトナーが入り込んでクリーニング不良を起こしてしまう。
【０００６】
その点、特開平８−７６６０８号に記載のように、クリーニングバイアスをローラ状のクリーニング部材に印加して静電的に転写ベルトから残留トナーをクリーニングすると、転写ベルトのコーティング材料の選択に困らず、ブレード部材を用いてクリーニングをする場合の問題点は解決される。
【０００７】
しかし、このようなクリーニングバイアスを与えられたクリーニング部材で転写ベルトのクリーニングを行う場合、記録材に画像を転写する画像形成動作中にクリーニング部材に印加すると、この時のクリーニングバイアスが転写領域に流れ込んでしまい、転写不良を引き起こしてしまうという問題がある。特に、転写とクリーニングに用いられる転写バイアスが同極性の場合で、転写ベルトの固有抵抗が低い場合にはこのような現象が顕著で、転写バイアスにクリーニングバイアスが合算されたようなかたちとなり、実質的な転写バイアス過多によって転写領域直前の空間で放電が発生し転写効率が下がって適正な転写画像が得られないという新たな問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑み、転写ベルトの製造品質のバラツキがあってもバイアスローラ等の静電的クリーニングの長所を維持して転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生を防止し、同時に最適な転写性能を維持できる転写装置と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】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明では、像担持体の外周面に接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写ニップ位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御する制御手段とを備えを有している。
【００１０】
そして、請求項１の転写装置では、この制御手段が、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御するという構成を採っている。
【００１１】
請求項２記載の発明では、像担持体の外周面に接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、上記転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段と、上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御すると共に、上記抵抗検知手段で検知した上記転写手段の抵抗に応じて上記クリーニングバイアスの制御の実行可否を判断する制御手段とを備えている。
【００１２】
そして請求項２の転写装置では、この制御手段が、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する構成を採っている。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の転写装置において、上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段で構成されている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の転写装置において、上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段で構成されている。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項１または２記載の転写装置において、上記クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を定電圧制御する構成としている。
【００１６】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の転写装置において、上記転写手段を中抵抗の転写材担持体または中間転写体としている。
【００１７】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の転写装置において、上記クリーニング手段を上記転写材担持体と、上記転写ニップ位置よりも同転写材担持体の移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材としている。
【００１８】
請求項８記載の発明では、請求項７記載の転写装置において、上記転写材担持体を転写ローラとし、転写手段クリーニング部材をローラ部材としている。
【００１９】
請求項９記載の発明では、画像情報に対応する画像を記録材上に形成する画像形成装置において、像担持体の外周面と接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写ニップ位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御する制御手段とを備えている。
【００２０】
請求項１０記載の発明では、像担持体の外周面に接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、上記転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段と、上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御すると共に、上記抵抗検知手段で検知した上記転写手段の抵抗に応じて上記クリーニングバイアスの制御の実行可否を判断する制御手段とを備えている。
【００２１】
そして、請求項９、１０の発明では、上記制御手段が、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する構成を採っている。
【００２２】
請求項１１記載の発明では、請求項１０記載の画像形成装置において、上記抵抗検知手段を、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段で構成している。
【００２３】
請求項１２の発明では、請求項１０記載の画像形成装置において、上記抵抗検知手段を、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電流検知手段で構成している。
【００２４】
請求項１３記載の発明では、請求項９乃至１２の何れか１つに記載の画像形成装置において、上記クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を定電圧制御している。
【００２５】
請求項１４記載の発明では、請求項９乃至１３の何れか１つに記載の転写装置において、上記転写手段は中抵抗の転写材担持体または中間転写体からなり、上記クリーニング手段は上記中抵抗の転写材担持体と上記転写ニップ位置よりも同転写材担持体の移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材からなり、上記像担持体は感光体からなる構成を採っている。
【００２６】
請求項１５記載の発明では、請求項１４記載の画像形成装置において、上記転写材担持体は転写ローラであり、転写手段クリーニング部材は、ローラ部材からなる構成を採っている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる転写装置は、転写手段にかかる過度なバイアスを低減させるために、像担持体の外周面に接触する転写手段と、転写手段に像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、制御手段とを備えていて、この制御手段を用いて像担持体から記録材へのトナー像の転写位置に記録材が有るか否かという条件に基づいて電荷付与手段へのクリーニングバイアスを制御するものである。
【００２８】
転写位置は、担持体と転写手段とが接触する転写ニップ位置であって、制御手段は、転写ニップ位置に記録材が存在する状態の時と、転写ニップ位置に記録材が存在しない状態の時とで、クリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御している。
【００２９】
転写装置としては、駆動手段を用いて少なくとも転写手段を所定方向に移動させるが、この駆動手段で像担持体と同期させて駆動するようにしても良い。像担持体及び転写手段は、接離手段で接離自在として転写ニップ位置を選択的に形成するようにしても良い。
【００３０】
転写手段が所定方向に移動され、像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を記録材が通過する画像形成動作タイミングＡと、転写手段が移動していて転写ニップ位置に記録材が存在しない全ての動作タイミングＢとにおいて、クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値が動作タイミングＢよりも画像形成動作タイミングＡの時に小さくなるように、制御手段でクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力制御を行うと、記録材が転写ニップ位置に位置している時には、クリーニング手段へのクリーニングバイアスが低くなり、転写手段へ供給されるバイアスが低くなるので好ましい。
【００３１】
転写部材のクリーニング性能や転写性能は、転写部材の固有抵抗によってその性能に差が生じるので、転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段を設け、この抵抗検知手段で検知した転写手段の抵抗に応じて、記録材の有無によるクリーニングバイアス制御を実行させるか否かを制御手段でコントロールしても良い。
【００３２】
この場合であっても、転写ニップ位置に記録材が存在する状態と存在しない状態とでクリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御したり、画像形成動作タイミングＡと動作タイミングＢとによりクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値をＡ＜Ｂとなるように制御すれば、転写部材の状態と記録材の状態に応じたクリーニングバイアスの制御を行えるので好ましい。
【００３３】
抵抗検知手段としては、クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段やクリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段が挙げられる。これらは、クリーニング電荷印加手段に付与されるバイアスの極性や掛け方によってそれに対応して設定すれば良い。また、クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を、定電圧制御するようにしても良い。
【００３４】
画像情報に対応する画像を記録材上に形成する画像形成装置においも、上記転写装置と同様、転写手段にかかる過度なバイアスを低減させるためには、像担持体の外周面に接触する転写手段、転写手段に像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段、転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段及び制御手段を設け、この制御手段によって像担持体から記録材へのトナー像の転写位置に記録材が有るか否かという条件を基づき電荷付与手段にかかるクリーニングバイアスを制御すると良い。
【００３５】
転写位置は担持体と転写手段とが接触する転写ニップ位置であって、制御手段で、転写ニップ位置に記録材が存在する状態の時と、転写ニップ位置に記録材が存在しない状態の時とに応じてクリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御する。画像形成装置としては、駆動手段を用いて少なくとも転写手段を所定方向に移動させたり、像担持体と同期させて駆動するようにすると、転写手段と像担持体の画像との位置合わせが容易となるので都合が良い。像担持体及び転写手段を、接離手段で接離自在として転写ニップ位置を選択的に形成するようにすると、常時、転写手段と像担持体との接触がなくなり、転写手段や像担持体の初期起動時の負荷や摺接時間が短縮するので双方の耐久性がよくなる。また双方の接触時間や回数の低減は、転写手段と像担持体との間における不用意なバイアスの受渡しを防止する点で好ましい。
【００３６】
画像形成装置においても、上記転写装置同様に、画像形成動作タイミングＡと動作タイミングＢとにおいて、制御手段でクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値が動作タイミングＢよりも画像形成動作タイミングＡの時に小さくなるよう制御すると、記録材が転写ニップ位置に位置しているときには、クリーニング手段へのクリーニングバイアスが低くなり、転写手段へ供給されるバイアスが低くなるので好ましい。
【００３７】
また、転写部材のクリーニング性能や転写性能は、転写部材の固有抵抗によってその性能に差が生じるので、転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段を設け、この抵抗検知手段で検知した転写手段の抵抗に応じて記録材の有無によるクリーニングバイアス制御を実行させるか否かを制御手段でコントロールしても良い。
【００３８】
この場合であっても、転写ニップ位置に記録材が存在する状態の時と存在しない状態の時とでクリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御したり、画像形成動作タイミングＡと動作タイミングＢとによりクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値をＡ＜Ｂとなるように制御すれば、転写部材の状態と記録材の状態に応じたクリーニングバイアスの制御を行えるので好ましい。抵抗検知手段としては、クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段やクリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段が挙げられる。これらは、クリーニング電荷印加手段に付与されるバイアスの極性や掛け方によってそれに対応して設定すれば良い。また、クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を、定電圧制御するようにしても良い。
【００３９】
本発明における転写手段としては中抵抗の転写材担持体または中間転写体が挙げられ、これらにはそれぞれベルト、ローラ、ドラム等の形態があり、装置の使用により適宜選択して用いる。
【００４０】
クリーニング手段としては上記中抵抗の転写材担持体や中間転写体に対して、転写ニップ位置よりもその移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材や電荷付与手段クリーニング手段が挙げられる。転写手段クリーニング部材並びに電荷付与手段クリーニング手段としては、ブラシ、ローラ，ブレード状の形態がそれぞれ挙げられる転写手段に接触させる場合には、ブラシやローラ状が好ましいが、転写手段に要求される制動や条件をより少なくできる点では、ローラの形成がより好ましい。
【００４１】
像担持体としてはドラムやベルト状の感光体やドラム、ベルト、ローラなどの形態を有する中間転写体が挙げられる。転写印加転写手段やクリーニング電荷印加手段としては、大きくは電源であり、定電流か定電圧方式が挙げられる。また両者は、それぞれ個別な構成でも両者を一体として構成のどちらでも良い。記録材としては、所謂普通紙、光沢紙等を構成される転写紙やＯＨＰ等に用いられる樹脂シート材等が挙げられる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施例を図面を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、駆動手段としてのメインモータＭで矢印Ｃ方向に回転駆動される像担持体としてのドラム状の感光体１、記録材としての転写紙Ｐを担持する転写手段の１つをなす転写材担持体としての転写ベルト３、転写ベルト３に転写バイアスを付与する電源の１つである転写電荷印加手段と、転写ベルト３にクリーニングバイアスを付与する電源の１つであるクリーニング電圧印加手段となる転写／クリーニング複合型直流高圧電源６（以下「複合型直流高圧電源６」と記す）、バイアス端子７に支持された転写付与手段の１つをなす接触転写部材としての転写バイアスローラ８、及び制御手段１７を備えている。
【００４３】
転写バイアスは、感光体１上のトナー像を転写紙Ｐに転写するためのもので、クリーニングバイアスは、転写ベルト３上に付着した残留トナーを後述する金属ローラ１０Ａに付着させるためのものである。
【００４４】
感光体１の周囲には、感光体１の表面を除電する除電部材としての除電器１５、感光体１を帯電させる帯電手段としての図示しない周知のコロナ帯電器または帯電ローラ、静電潜像を形成する露光部、静電潜像を現像する現像部としての現像ローラ１４、及び感光体１上の残留トナーを清掃するクリーニング装置等の周知のプロセスユニットが配置されている。除電器１５としては、周知のクエンチングランプやコロナ放電器が挙げられる。本実施例において感光体１は直径１００ｍｍ、線速３３０ｍｍ／ｓｅｃに設定されていて、その表面は帯電手段により−８００Ｖに帯電される。なお、感光体１としては、ベルト状のものであっても良い。転写ニップＬの上流側（図１において右側）には、図示しないプロセスユニットによって感光体１上に形成される正極性に帯電される正規帯電トナーで形成される画像の先端位置に合わせて転写紙Ｐを送り出すレジストローラ対１２と、同ローラ対の上方に位置し、転写前の感光体１上の電荷を弱める転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１３とが、それぞれ感光体１に近接配置されている。転写紙Ｐは、図示しない用紙搬送手段によってレジストローラ対１２まで搬送され、同ローラ対１２に挟持されて待機状態に保持されるようになっている。
【００４５】
感光体１の下方には、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂとに支持張架されると共に所定の抵抗値を有する転写ベルト３、転写ベルト３を感光体１に対して接離させる転写材担持体接離手段としての接離レバー４、同レバーを駆動するアクチュエータとなるＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６と転写ニップ位置Ｌの転写ベルト移動方向下流側の転写ベルト３の内面に接触配置された転写バイアスローラ８、転写ベルト３を除電する除電手段の１つとなる接触転写部材としての接地された接地板９、転写ベルト３の表面を清掃するクリーニング手段の１つとなる転写手段クリーニング部材としての金属ローラ１０Ａと、クリーニング手段の１つとなる電荷付与手段クリーニング部材としてのブレード１０Ｂ、及びブレード１０の下方に配置されたトナー回収手段となるトナー回収ローラ１１を備える転写装置１００が、感光体１に近接配置されている。ブレード１０Ｂは、その先端を金属ローラ１０Ａに摺接させていて、同金属ローラ１０Ａの表面に付着するトナーを中心とした異物を清掃するものである。
【００４６】
この転写装置１００を構成する部材の内、ＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６、金属ローラ１０Ａとブレード１０Ｂ及びトナー回収ローラ１１は、転写装置１００の図示しないフレームに支持固定されていて、他の部材は、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂを支持する側板１０１に支持されている。側板１０１は、駆動ローラ２ａの駆動軸２Ａを回動中心としてフレームに揺動自在に支持されている。
【００４７】
バイアス端子７は、導電性材料で形成されていて、側板１０１にねじ１０２で固定されている。バイアス端子７の上端には、転写バイアスローラ８が回転自在に支持され、下端にはＤＣソレノイド５にリンク結合された接離レバー４が当接されている。バイアス端子７には、複合型直流高圧電源６の転写用電源６Ａが接続され、転写出力電流を一定とする定電流制御を行っている。この時の印加電圧は、転写ベルト３の負荷抵抗に応じて−１ｋＶから−７ｋＶまでの間で可変制御される。
【００４８】
転写ベルト３は、ＪＩＳＫ６９１１の測定法による体積抵抗率が５×１０6〜１０8Ωｃｍ、ベルト表側の表面抵抗率が１０9〜１０12Ω、ベルト内側の表面抵抗率が１０7〜１０9Ωを有する中抵抗体の導電性材料で形成されていて、ベルト周長を３３４ｍｍに設定されており、感光体１に対して接離自在に支持されている。すなわち、接離レバー４は、ＤＣソレノイド５のオン、オフに連動してバイアス端子７を上下動するように構成されており、このバイアス端子７の動作によって側板１０１が揺動して転写ベルト３を感光体１の表面に対して接離するようになっている。ＤＣソレノイド５は、後述する転写紙Ｐの先端が感光体１と転写ベルト３との接触によって形成される転写ニップ位置Ｌの近傍まで搬送されると作動するほか、図示しない帯電器が作動される前であって、感光体１が未帯電の時に作動する。また、転写ベルト３は、図示しない歯車輪列やベルトとプーリ等のからなる周知の駆動連結手段を介してメインモータＭによって感光体１と同期して回転駆動される駆動ローラ２ａによって、矢印Ｄで示す反時計方向に線速３３０ｍｍ／ｓｅｃで駆動されている。
【００４９】
導電性材料からなる接触板９は、側板１０１に固定されて接地されており、転写ニップ位置Ｌの下方の転写ベルト３の内周面に接触している。接触板９は、転写ニップ位置Ｌからローラ２ａ間に位置する転写ベルト３の内側に配置しても良く、また、除電手段としては接触板９ではなく、ローラ２ａ，２ｂの何れか一方若しくは両方のローラ２ｂ，２ｂを除電手段として用いても構わない。すなわち、転写ベルト３からの除電位置は、１か所に限定されるものではなく、複数箇所で合っても良く、搬送ベルト３の搬送面となる表面や非搬送面となる内周面からであっても良い。
【００５０】
金属ローラ１０Ａは、アルミニウムやステンレス等の材質からなり、それに接するブレード１０Ｂは、ゴムや合成樹脂等の弾性体から構成されている。金属ローラ１０Ａは、転写ベルト３の表面に当接しており、複合型直流高圧電源６のクリーニング用電源６Ｂと接続されており、印加電圧を一定とする定電圧制御が行なわれている。この時の印加電圧は、−０．２ｋＶから−４ｋＶまでの間で任意に決められた値が出力される。
【００５１】
メインモータＭ、ＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６は、図２に示すように、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２５を介して制御手段１７に接続している。この制御手段１７には、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２１を介してプリント開始指令を発するキースイッチ等を有する操作部２０が接続されている。制御手段１７は、周知のマイクロコンピュータからその要部を構成されていて、その内部に、ＣＰＵ２４と接続するＲＯＭ２２とＲＡＭ２３を有している。ＲＯＭ２２には、図４に示したタイミングチャートに対応するタイミングでメインモータＭ、ＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６を制御するプログラムが記憶されている。このプログラムは、操作部２０から指令信号が発すると、各接続された部材をオン／オフ制御するものである。
【００５２】
制御手段１７は、複合型直流高圧電源６による転写バイアスとクリーニングバイアスの出力を制御するようになっている。具体的には、メインモータＭやＤＣソレノイド５の駆動と同期させて複合型直流高圧電源６を駆動して感光体１と転写ベルト３が回転駆動し、転写ベルト３が感光体１と接触状態にある期間は一定の転写バイアスを転写バイアスローラ８に印加するとともに、クリーニングバスアスを画像形成領域とそれ以外の領域とで別の出力値となるように可変制御している。すなわち、転写紙Ｐが感光体１と転写ベルト３とが接する転写ニップ位置Ｌを通過して転写紙Ｐにトナー画像が転写される画像形成領域タイミングをＡとし、転写紙９が少なくとも転写ニップ位置Ｌに存在しない状態で転写ベルト３が回転駆動される画像形成後や給紙間のタイミングをＢとした時に、これらＡ，Ｂとでクリーニングバイアス値を切替える。この実施例では、タイミングＡにおいて−１ｋＶ、タイミングＢにおいて−３ｋＶを出力するように制御している。
【００５３】
図３は、転写ベルト３に対するクリーニングバイアスの変化に応じた転写ベルト３のクリーニングランクと、クリーニングバイアスが転写に干渉することによって発生する転写紙Ｐに対する転写不良ランクとを示したものである。線ａは、クリーニングバイアスを一定出力し、その出力を段階的に変化させたときのクリーニングランク特性を示し、線ｂは、クリーニングバイアスを一定出力し、その出力を段階的に変化させたときの転写不良ランク特性を示しものである。図３から明らかなように、クリーニングバイアスを増やすとクリーニングランクは良くなるが、転写不良ランクは低下し、両者を一定のクリーニングバイアスの出力下で両立させることが難しいことが理解できる。
【００５４】
このような構成の転写装置１００を有する画像形成装置の動作について図４に示すタイムチャートに沿って説明する。
【００５５】
図２に示す操作部２０のキースイッチが押されると、メインモータＭと除電ランプ１５が作動し、感光体１と転写ベルト３が回転駆動されると共に、感光体１表面が除電（イレース）される。キースイッチが押されると、ＤＣソレノイド５が駆動して転写ベルト３が感光体１に圧接され転写ニップＬが形成されると共に、複合型直流高圧電源６が駆動され転写ベルト３が転写バイアスローラ８によって−１Ｋｖ〜−７Ｋｖの転写バイアスによってチャージされると共に、金属ローラ１０Ａが−３ｋＶのクリーニングバイアスでチャージされる。このクリーニングバイアスによって転写ベルト３上に残留しているトナーが金属ローラ１０Ａに付着して転写ベルト３のクリーニングが行われる。金属ローラ１０Ａに付着したトナーはブレード１０Ｂで掻き落とされてトナー回収ローラ１１で現像装置等の所定の場所に回収される。
【００５６】
このように、転写ニップ位置Ｌに転写紙Ｐやトナー像が存在しない（到達しない）状態であるコピー動作開始前の時期等に対応するタイニングＢにおいては、クリーニングバイアスが−３ｋＶであるので、転写バイアスローラ８にクリーニングに十分なバイアスが与えられてクリーニング性能を良好に維持できる。
【００５７】
この−３ｋＶのクリーニングバイアスを転写バイアスローラ８に印加させた状態を、少なくとも転写ベルト３の周長分回動させることにより、転写ベルト３に対して前クリーニングを良好に行うことができる。また、−３ｋＶのクリーニングバイアスを転写ベルト３に印加させた状態を転写紙Ｐが転写ベルト３に接触したり、あるいは、ニップ位置に到達するまで保持すれば、より長くクリーニング期間を設けられ、さらに良好なクリーニングを行える。
【００５８】
前クリーニングが行われると図示しない露光部によるスキャンがスタートして現像ローラ１４を含むプロセスユニットによって画像情報に対応するトナー像が感光体１に形成され、レジストローラ対１２まで給送されて待機していた転写紙Ｐが、同ローラ対１２によってトナー像の先端位置とタイミングを取られて送り出される。そして、図１に示す、転写ニップ位置Ｌに進入すると、すなわち、画像形成領域タイミングＡとなると金属ローラ１０Ａに印加されるクリーニングバイアスが−３ｋＶから−１ｋＶに切替えられ、転写に有利なバイアス状態に転写ベルト３がなる。転写紙Ｐが転写ニップ位置Ｌに進入すると、既に転写バイアスが印加されている転写ベルト３によって転写紙Ｐが帯電されて、トナー像の転写が行われる。この時、金属ローラ１０Ａによるクリーニング性能は、図３に示すように若干低下する。
【００５９】
転写紙Ｐへの画像の転写が終了すると、つまり転写紙Ｐが転写ニップ位置Ｌを通過して画像形成領域タイミングＡが終了すると、金属ローラ１０Ａに印加されるクリーニングバイアスが−１ｋＶから−３ｋＶに切替えられ、クリーニングに有利な転写バイアスローラ８のバイアス状態になる。このように、画像形成領域タイミングＡが終了すると直ちにクリーニングバイアスがクリーニングに有利な高いバイアスに切替えられるので、画像形成領域タイミングＡ時のクリーニング性能が一時的に低下しても、次の画像形成領域タイミングＡまでに十分に金属ローラ１０Ａによりクリーニングされるので、クリーニング不良を回避できる。
【００６０】
転写を終えた転写紙Ｐは、転写ベルト３に静電的に吸着されつつ矢印Ｂ方向に搬送される。駆動ローラ２ａによって反時計方向に回転している転写ベルト３や同ベルトに吸着された転写紙Ｐに印加された転写バイアスは、転写ベルト３が回転方向下流側への移動するに伴い接触板９により除電され、一枚目の転写紙Ｐの画像形成動作が終了する。
【００６１】
このように、転写紙Ｐが転写ニップ位置Ｌを通過している画像形成領域タイミングＡにおいては、制御手段１７でクリーニングバイアスが−３ｋＶから−１ｋＶに切替えられるので、転写ベルト３に伝わるバイアスが小さくなり、図１に示す転写領域直前の空隙となる転写ニップ位置Ｌよりも右方で感光体１近傍に位置する空隙Ｚでの放電がなくなり、転写効率の低下を抑えられる。このため、転写ベルト３を転写に最適な状態におけるので、転写装置１００や画像形成装置における転写性能を維持できる。また、画像形成領域タイミングＡ以外のタイミングＢでは、転写紙Ｐがニップ部Ｌに存在しないので、即ち画像転写に関与しないタイミングでなるので、クリーニングバイアスを−１ｋＶから−３ｋＶに切替えても転写には影響しない。このため金属ローラ１０Ａをクリーニングに最適なバイアス状態におけるので、転写装置１００や画像形成装置におけるクリーニング機能を維持でき、クリーニング不良による転写紙Ｐの裏汚れの発生を防止することができる。
【００６２】
従って、転写ニップ位置Ｌにおける転写紙Ｐの有無によりクリーニングバイアスの出力値を制御することで、転写装置１００や画像形成装置において、転写不良を抑えながらクリーニング特性を維持することができる。
【００６３】
この例では、転写ベルト３に接触する金属ローラ１０Ａにクリーニングバイアスを印加しているので、転写ベルト３に付着したトナーは転写ベルト３に吸着される。このため、転写手段クリーニング部材として金属製のブレード部材を用いる場合に比べて、転写ベルト３のコーティング材料や転写ベルト３の製造精度に対する許容幅を広くでき、低コスト化を図れる。
【００６４】
本実施例では、クリーニングバイアスを定電圧制御して金属ローラ１０Ａに印加しているが、出力電流を一定とする定電流制御を行って金属ローラ１０Ａにクリーニングバイアスを供給し、転写ニップ位置Ｌにおける転写紙Ｐの有無によってこの定電流制御により印加されるクリーニングバイアスを切替えても第１の実施例と同様の効果を得られる。あるいは、転写バイアスやクリーニングバイアスの両方を定電圧制御し、クリーニングバイアスを転写ニップ位置Ｌにおける転写紙Ｐの有無によって切替えるようにしても同様の効果を得られる。
【００６５】
図３に示したクリーニングバイアスに対するクリーニングランクと転写不良ランクを、転写ベルト３の抵抗別に示したものが図５である。ここでの転写ベルト３の抵抗とは、ベルト内側の表面抵抗率である。図５において、線ｃは各ベルトのクリーニングランクを示し、線ｄは１×１０9Ωのベルトにおける転写不良ランク、線ｅは１×１０8Ωのベルトにおける転写不良ランク、線ｆは１×１０7Ωのベルトにおける転写不良ランクをそれぞれ示す。図５から明らかなように、ベルト抵抗が低くなるほど転写不良ランクとクリーニングランクとの差が開き、両者の両立が難しくなる。逆にベルト抵抗が高い場合（１×１０9Ω）では、クリーニングバイアスを高めに設定することで、転写不良ランクとクリーニングランクとを共に良い方で両立させられることがわかる。このことから、ベルトの抵抗が高い場合は、上述したクリーニングバイアスの切替制御は不要であることがわかる。
【００６６】
そこで、第２の実施例は、上述したクリーニングバイアスの切替制御に転写ベルト３の抵抗をパラメータとして加え、所定の抵抗値の場合には、クリーニングバイアスの切替制御を行わずに、クリーニングバイアスを一定にしておくというものである。
【００６７】
この実施例では図６に示すブロック図と、図７に示す転写制御プログラム以外の構成を第１の実施例と同一構成としているので、同一作用をする部材には、第１実施例で用いた符合と同一符合をふし、その説明は省略する。
【００６８】
図６に示す複合型直流高圧電源６０は、バイアス端子７を介して転写バイアスローラ８に転写バイアスを印加する転写用電源６０Ａと、金属ローラ１０Ａにクリーニングバイアスを印加するクリーニング用電源６０Ｂと、転写用電源６０Ａと接続された抵抗検知手段としての出力電流検知手段６１とからなり、それぞれ制御手段１７に接続している。転写用電源６０Ａは、転写出力電流を一定とする定電流制御を行なわれた印加電圧を転写ベルト３の負荷抵抗に応じて−１ｋＶから−７ｋＶまでの間で可変制御されてバイアス端子７を介して転写バイアスローラ８に転写バイアスを印加している。クリーニング用電源６０Ｂは、印加電圧を一定とする定出圧制御を行なわれた印加電圧を金属ローラ１０Ａに印加している。この印加電圧は、−０．２ｋＶから−４ｋＶまでの間で任意に決められた値が出力される。これら転写バイアスとクリーニングバイアスは、制御手段１７により制御されて出力される。
【００６９】
出力電流検知手段６１は、転写ベルト３の抵抗を検知して、その検知されたベルト抵抗を制御手段１７に入力している。制御手段１７には、図７に示すクリーニングバイアスの切替制御を実行の可否を判断するプログラムが記憶されており、図７に示すフローチャートに沿ってこの制御動作を行う。
【００７０】
本実施例における制御手段１７は、図示しない装置のメインスイッチがオンして画像形成装置に設けられる周知の定着手段となる定着ヒータの加熱時などの所謂装置の待機中に、転写用電源６０Ａからベルト抵抗検知に用いられる一定の検知電圧を出力させる機能と、出力電流検知手段６１からの判断信号により、クリーニングバイアスの出力調整を行う機能を備えている。この例では検知電圧を−２ｋＶとしている。
【００７１】
以下、図７に示すフローチャートに沿って第２実施例を説明する。ステップＳ１において、制御手段１７からの指令に基づき−２ｋＶの検知電圧が転写用電源６０Ａから印加されると、ステップＳ２でこの時の出力電流ＩTを出力電流検知手段６１で検知する。すなわち、ステップＳ２においては、検知電圧と出力電流ＩTとの比から実質的な転写ベルト３の抵抗近似値が求まるので、この出力電流ＩTを転写ベルト３の抵抗値と見做す。ステップＳ３では、予め１０μＡに設定された比較電流値と検知電流ＩTとを比較し、検知電流ＩTが比較電流値と一緒かそれ以上であると、転写ベルト３の抵抗値が低い状態、あるいは低いものであるとしてステップＳ４に進みクリーニングバイアス切替制御を行うべく制御手段１７に判断信号を出力してリターンする。制御手段１７では、この判断信号に基づき第１実施例と同様に、転写紙Ｐが転写ニップ位置ＬにあるコピーモードＡであると、クリーニングバイアスが−３ｋＶから−１ｋＶとなるように出力切替制御を行い、画像形成領域タイミングＡ以外のタイミングＢ状態であると、クリーニングバイアスを−１ｋＶから−３ｋＶとなるように出力切替制御を行う。
【００７２】
一方、ステップＳ３において、検知電流ＩTが比較電流値よりも低い場合には、転写ベルト３の抵抗値が高い状態と見做してステップＳ５に進み、制御手段１７にクリーニングバイアス出力切替制御を行わない判断信号を出力してリターンする。制御手段１７では、この信号が入力されると、画像形成領域タイミングＡであってもクリーニングバイアスを−１ｋＶから−３ｋＶとなるような出力切替制御は行わず、クリーニングバイアスとして−３ｋＶが金属ローラ１０Ａに印加されるようにクリーニング用電源６０Ｂを制御する。
【００７３】
このように、出力電流検知手段６１を設けて、転写ベルト３の抵抗値を求め、その抵抗値が高い場合は、クリーニングバイアスを−３ｋＶから−１ｋＶとなるように制御せず、常時高めのクリーニングバイアス（−３ｋＶ）を金属ローラ１０Ａに印加するので、同ローラ１０Ａに対してより安定したクリーニン性能を確保でき、転写紙Ｐへの裏汚れを防止しながら最適な転写性能を維持することができる。
【００７４】
本実施例では、出力電流検知手段６１を転写用電源６０Ａと接続し、この転写用電源６０Ａからの一定電圧印加時の出力電流から転写ベルト３の抵抗値を求めているが、クリーニング用電源６０Ｂからの一定電圧印加時の出力電流から転写ベルト３の抵抗値を求めても良い。あるいは、定電流制御を行っている場合には、出力電流検知手段６１ではなく、図８に示すように、出力電圧検知手段６２を設け、転写用電源６０Ａかクリーニング用電源６０Ｂの少なくとも一方からの定電流出力時の電圧を検知して、この検知電圧から転写ベルト３の抵抗値を求め、この抵抗値に応じてクリーニングバイアスの出力切替制御を行っても金属ロー等１０Ａに対してより安定したクリーニン性能を確保でき、転写紙Ｐへの裏汚れを防止しながら最適な転写性能を維持することができる。図８は、転写用電源６０Ａに出力電圧検知手段６２を設けた例である。
【００７５】
上述して各実施例では像担持体をドラム状やベルト状の感光体１として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、カラー画像形成の際に感光体１から複数の色トナーを一旦、順次重ねて転写、担持体し、その後、各色トナーで形成されたカラートナー像を転写する無端状の中間転写体であっても良い。中間転写体としては、ベルトあるいはドラム形状のものが挙げられる。
【００７６】
各実施例における作像プロセスとしては、感光体１の帯電極性とトナーの帯電極性が逆特性となる所謂ポジ−ポジであっても良いし、感光体１の帯電極性とトナーの帯電極性とが同極性のネガ−ポジの作像プロセスであっても良い。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、電荷付与手段を介して転写手段供給されるクリーニングバイアスが制御手段で像担持体から記録材へのトナー像の転写位置における記録材の有無により制御されるので、記録材と転写手段の状態に応じてクリーニングバイアスを調整でき、転写ベルトの製造品質のバラツキを吸収できる。
【００７８】
また、像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を記録材が通過する画像形成動作タイミングＡと、転写手段が移動していて転写ニップ位置に記録材が存在しない全ての動作タイミングＢとにおいて、クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値を動作タイミングＢよりも画像形成動作タイミングＡの時に小さくなるように、クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力制御が行われるので、記録材が転写ニップ位置に位置しているときには、クリーニング手段へのクリーニングバイアスが低くなり、転写手段へ供給されるバイアスが低くなるのでより最適な転写性能を維持できる、また、動作タイミングＢの時はクリーニング手段へ供給されるバイアスが高くなるので、転写ベルトの製造品質のバラツキがあっても静電的クリーニングの長所を維持して転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生をより確実に防止できる。
【００７９】
本発明によれば、転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段を設で検知した転写手段の抵抗に応じて、記録材の有無によるクリーニングバイアス制御を実行させるか否かを制御するので、転写ベルトの製造品質のバラツキがあってもそれに合わせたクリーニングバイアスの出力制御が行わえるので、転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生を防止し、同時に最適な転写性能を維持できる。
【００８０】
本発明によれば、転写材担持体を転写ローラとし、転写手段クリーニング部材をローラ部材としているので、製造品質のバラツキがあってもバイアスローラ等の静電的クリーニングの長所を維持して転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生をより確実防止でき、同時により最適な転写性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す転写装置と画像形成装置の概略構成図である。
【図２】 本発明の制御手段の一例を示すブロック図である。
【図３】 クリーニングバイアスとクリーニング性能及び転写性能を示す特性図である。
【図４】 転写動作とその前後区間の各ユニットの駆動を示すタイムチャートである。
【図５】 転写手段の抵抗値の違いによるクリーニング性能と転写性能を示す特性図である。
【図６】 本発明の制御手段の別な例を示すブロック図である。
【図７】 転写手段の抵抗値に応じた制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の制御手段の更に別な例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 像担持体
３ 転写手段
５ 接離手段
６Ａ 転写電荷印加手段
６Ｂ クリーニング電荷印加手段
８ 電荷付与手段
１０Ａ クリーニング手段
１７，６０ 制御手段
６１，６２ 抵抗検知手段
１００ 転写装置
Ｄ 所定方向
Ｌ 転写位置（転写ニップ位置）
Ｐ 記録材
【産業上の利用分野】
本発明は、像担持体に形成される画像を記録材に転写する転写装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光体等の像担持体に画像情報に対応する画像を形成する電子写真や複写機、Ｆａｘ、プリンター等の画像形成装置においては、記録材に画像を転写するための転写装置が備えている。転写装置は、回転駆動する像担持体の外周面に接触する導電性で所定の抵抗を持つ転写ベルトに代表される転写手段を有している。転写ベルトには、転写バイアスローラ等の電荷付与手段を用いて所謂転写バイアスが印加されており、この転写バイアスで記録材を転写ベルトに担持すると共に、現像装置によって現像された像担持体の外周面の静電潜像を、転写ベルトと像担持体とが接触する転写位置で静電的に吸着させて像担持体上の現像画像を記録材に転写している。
【０００３】
この種の転写装置では、転写ベルトに転写バイアスを印加するため、転写バイアスと逆極性のトナーが転写ベルト上に静電的に付着してしまい、裏汚れという問題が発生するという基本的課題がある。
【０００４】
そこで、特開平７−２４８６９３号に記載のものでは、転写ベルトと感光体との接触により形成される転写ニップ位置に記録材が存在しない状態で、転写ベルトと感光体を接触させ、転写バイアスを印加してベルトを回転駆動させ、かつ、クリーニング手段となるブレード部材を転写ベルトに接触させて転写ベルト上に残った帯電トナーのクリーニングを行っている。また、特開平８−７６６０８号に記載のものは、クリーニング部材としてクリーニングバイアスが印加されるローラ状のクリーニング手段を用いて転写ベルト上に残った帯電トナーのクリーニングを行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
転写ベルトのクリーニングとしては、特開平７−２４８６９３号に記載のように、ブレード部材で転写ベルトのクリーニングを行う構成がシンプルで低コストにできることから一般的に使用されるが、このブレード部材によるクリーニングの場合の転写ベルトに課題がある。すなわち、転写ベルトは一般に弾性体であり、その表面をコーティングするのであるが、このコーティング材料の選択により様々な不具合がある。例えば、転写ベルトの伸びを優先させたコーティング材料を選択して用いると、この材料は摩擦係数が高く、接触するブレード部材がめくれあがったり、残留トナーの離形性が良くなくクリーニング不良となる。これに対し、低摩擦係数のコーティング材料を選択して用いると、トナーの離形性やブレード部材のめくれ上がりは防止できるが、材質が堅いため転写ベルトの伸びが悪く、転写ベルトの表面、すなわちコーティング材料にクラックの発生を招き、そのクラック内にトナーが入り込んでクリーニング不良を起こしてしまう。
【０００６】
その点、特開平８−７６６０８号に記載のように、クリーニングバイアスをローラ状のクリーニング部材に印加して静電的に転写ベルトから残留トナーをクリーニングすると、転写ベルトのコーティング材料の選択に困らず、ブレード部材を用いてクリーニングをする場合の問題点は解決される。
【０００７】
しかし、このようなクリーニングバイアスを与えられたクリーニング部材で転写ベルトのクリーニングを行う場合、記録材に画像を転写する画像形成動作中にクリーニング部材に印加すると、この時のクリーニングバイアスが転写領域に流れ込んでしまい、転写不良を引き起こしてしまうという問題がある。特に、転写とクリーニングに用いられる転写バイアスが同極性の場合で、転写ベルトの固有抵抗が低い場合にはこのような現象が顕著で、転写バイアスにクリーニングバイアスが合算されたようなかたちとなり、実質的な転写バイアス過多によって転写領域直前の空間で放電が発生し転写効率が下がって適正な転写画像が得られないという新たな問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑み、転写ベルトの製造品質のバラツキがあってもバイアスローラ等の静電的クリーニングの長所を維持して転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生を防止し、同時に最適な転写性能を維持できる転写装置と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】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明では、像担持体の外周面に接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写ニップ位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御する制御手段とを備えを有している。
【００１０】
そして、請求項１の転写装置では、この制御手段が、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御するという構成を採っている。
【００１１】
請求項２記載の発明では、像担持体の外周面に接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、上記転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段と、上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御すると共に、上記抵抗検知手段で検知した上記転写手段の抵抗に応じて上記クリーニングバイアスの制御の実行可否を判断する制御手段とを備えている。
【００１２】
そして請求項２の転写装置では、この制御手段が、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する構成を採っている。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の転写装置において、上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段で構成されている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の転写装置において、上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段で構成されている。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項１または２記載の転写装置において、上記クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を定電圧制御する構成としている。
【００１６】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の転写装置において、上記転写手段を中抵抗の転写材担持体または中間転写体としている。
【００１７】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の転写装置において、上記クリーニング手段を上記転写材担持体と、上記転写ニップ位置よりも同転写材担持体の移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材としている。
【００１８】
請求項８記載の発明では、請求項７記載の転写装置において、上記転写材担持体を転写ローラとし、転写手段クリーニング部材をローラ部材としている。
【００１９】
請求項９記載の発明では、画像情報に対応する画像を記録材上に形成する画像形成装置において、像担持体の外周面と接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写ニップ位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御する制御手段とを備えている。
【００２０】
請求項１０記載の発明では、像担持体の外周面に接触する転写手段と、上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、上記転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段と、上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、転写位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御すると共に、上記抵抗検知手段で検知した上記転写手段の抵抗に応じて上記クリーニングバイアスの制御の実行可否を判断する制御手段とを備えている。
【００２１】
そして、請求項９、１０の発明では、上記制御手段が、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する構成を採っている。
【００２２】
請求項１１記載の発明では、請求項１０記載の画像形成装置において、上記抵抗検知手段を、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段で構成している。
【００２３】
請求項１２の発明では、請求項１０記載の画像形成装置において、上記抵抗検知手段を、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電流検知手段で構成している。
【００２４】
請求項１３記載の発明では、請求項９乃至１２の何れか１つに記載の画像形成装置において、上記クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を定電圧制御している。
【００２５】
請求項１４記載の発明では、請求項９乃至１３の何れか１つに記載の転写装置において、上記転写手段は中抵抗の転写材担持体または中間転写体からなり、上記クリーニング手段は上記中抵抗の転写材担持体と上記転写ニップ位置よりも同転写材担持体の移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材からなり、上記像担持体は感光体からなる構成を採っている。
【００２６】
請求項１５記載の発明では、請求項１４記載の画像形成装置において、上記転写材担持体は転写ローラであり、転写手段クリーニング部材は、ローラ部材からなる構成を採っている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる転写装置は、転写手段にかかる過度なバイアスを低減させるために、像担持体の外周面に接触する転写手段と、転写手段に像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、制御手段とを備えていて、この制御手段を用いて像担持体から記録材へのトナー像の転写位置に記録材が有るか否かという条件に基づいて電荷付与手段へのクリーニングバイアスを制御するものである。
【００２８】
転写位置は、担持体と転写手段とが接触する転写ニップ位置であって、制御手段は、転写ニップ位置に記録材が存在する状態の時と、転写ニップ位置に記録材が存在しない状態の時とで、クリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御している。
【００２９】
転写装置としては、駆動手段を用いて少なくとも転写手段を所定方向に移動させるが、この駆動手段で像担持体と同期させて駆動するようにしても良い。像担持体及び転写手段は、接離手段で接離自在として転写ニップ位置を選択的に形成するようにしても良い。
【００３０】
転写手段が所定方向に移動され、像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を記録材が通過する画像形成動作タイミングＡと、転写手段が移動していて転写ニップ位置に記録材が存在しない全ての動作タイミングＢとにおいて、クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値が動作タイミングＢよりも画像形成動作タイミングＡの時に小さくなるように、制御手段でクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力制御を行うと、記録材が転写ニップ位置に位置している時には、クリーニング手段へのクリーニングバイアスが低くなり、転写手段へ供給されるバイアスが低くなるので好ましい。
【００３１】
転写部材のクリーニング性能や転写性能は、転写部材の固有抵抗によってその性能に差が生じるので、転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段を設け、この抵抗検知手段で検知した転写手段の抵抗に応じて、記録材の有無によるクリーニングバイアス制御を実行させるか否かを制御手段でコントロールしても良い。
【００３２】
この場合であっても、転写ニップ位置に記録材が存在する状態と存在しない状態とでクリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御したり、画像形成動作タイミングＡと動作タイミングＢとによりクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値をＡ＜Ｂとなるように制御すれば、転写部材の状態と記録材の状態に応じたクリーニングバイアスの制御を行えるので好ましい。
【００３３】
抵抗検知手段としては、クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段やクリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段が挙げられる。これらは、クリーニング電荷印加手段に付与されるバイアスの極性や掛け方によってそれに対応して設定すれば良い。また、クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を、定電圧制御するようにしても良い。
【００３４】
画像情報に対応する画像を記録材上に形成する画像形成装置においも、上記転写装置と同様、転写手段にかかる過度なバイアスを低減させるためには、像担持体の外周面に接触する転写手段、転写手段に像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段、転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段及び制御手段を設け、この制御手段によって像担持体から記録材へのトナー像の転写位置に記録材が有るか否かという条件を基づき電荷付与手段にかかるクリーニングバイアスを制御すると良い。
【００３５】
転写位置は担持体と転写手段とが接触する転写ニップ位置であって、制御手段で、転写ニップ位置に記録材が存在する状態の時と、転写ニップ位置に記録材が存在しない状態の時とに応じてクリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御する。画像形成装置としては、駆動手段を用いて少なくとも転写手段を所定方向に移動させたり、像担持体と同期させて駆動するようにすると、転写手段と像担持体の画像との位置合わせが容易となるので都合が良い。像担持体及び転写手段を、接離手段で接離自在として転写ニップ位置を選択的に形成するようにすると、常時、転写手段と像担持体との接触がなくなり、転写手段や像担持体の初期起動時の負荷や摺接時間が短縮するので双方の耐久性がよくなる。また双方の接触時間や回数の低減は、転写手段と像担持体との間における不用意なバイアスの受渡しを防止する点で好ましい。
【００３６】
画像形成装置においても、上記転写装置同様に、画像形成動作タイミングＡと動作タイミングＢとにおいて、制御手段でクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値が動作タイミングＢよりも画像形成動作タイミングＡの時に小さくなるよう制御すると、記録材が転写ニップ位置に位置しているときには、クリーニング手段へのクリーニングバイアスが低くなり、転写手段へ供給されるバイアスが低くなるので好ましい。
【００３７】
また、転写部材のクリーニング性能や転写性能は、転写部材の固有抵抗によってその性能に差が生じるので、転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段を設け、この抵抗検知手段で検知した転写手段の抵抗に応じて記録材の有無によるクリーニングバイアス制御を実行させるか否かを制御手段でコントロールしても良い。
【００３８】
この場合であっても、転写ニップ位置に記録材が存在する状態の時と存在しない状態の時とでクリーニング電荷印加手段を制御してクリーニングバイアスの出力値を制御したり、画像形成動作タイミングＡと動作タイミングＢとによりクリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値をＡ＜Ｂとなるように制御すれば、転写部材の状態と記録材の状態に応じたクリーニングバイアスの制御を行えるので好ましい。抵抗検知手段としては、クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段やクリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段が挙げられる。これらは、クリーニング電荷印加手段に付与されるバイアスの極性や掛け方によってそれに対応して設定すれば良い。また、クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力を、定電圧制御するようにしても良い。
【００３９】
本発明における転写手段としては中抵抗の転写材担持体または中間転写体が挙げられ、これらにはそれぞれベルト、ローラ、ドラム等の形態があり、装置の使用により適宜選択して用いる。
【００４０】
クリーニング手段としては上記中抵抗の転写材担持体や中間転写体に対して、転写ニップ位置よりもその移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材や電荷付与手段クリーニング手段が挙げられる。転写手段クリーニング部材並びに電荷付与手段クリーニング手段としては、ブラシ、ローラ，ブレード状の形態がそれぞれ挙げられる転写手段に接触させる場合には、ブラシやローラ状が好ましいが、転写手段に要求される制動や条件をより少なくできる点では、ローラの形成がより好ましい。
【００４１】
像担持体としてはドラムやベルト状の感光体やドラム、ベルト、ローラなどの形態を有する中間転写体が挙げられる。転写印加転写手段やクリーニング電荷印加手段としては、大きくは電源であり、定電流か定電圧方式が挙げられる。また両者は、それぞれ個別な構成でも両者を一体として構成のどちらでも良い。記録材としては、所謂普通紙、光沢紙等を構成される転写紙やＯＨＰ等に用いられる樹脂シート材等が挙げられる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施例を図面を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、駆動手段としてのメインモータＭで矢印Ｃ方向に回転駆動される像担持体としてのドラム状の感光体１、記録材としての転写紙Ｐを担持する転写手段の１つをなす転写材担持体としての転写ベルト３、転写ベルト３に転写バイアスを付与する電源の１つである転写電荷印加手段と、転写ベルト３にクリーニングバイアスを付与する電源の１つであるクリーニング電圧印加手段となる転写／クリーニング複合型直流高圧電源６（以下「複合型直流高圧電源６」と記す）、バイアス端子７に支持された転写付与手段の１つをなす接触転写部材としての転写バイアスローラ８、及び制御手段１７を備えている。
【００４３】
転写バイアスは、感光体１上のトナー像を転写紙Ｐに転写するためのもので、クリーニングバイアスは、転写ベルト３上に付着した残留トナーを後述する金属ローラ１０Ａに付着させるためのものである。
【００４４】
感光体１の周囲には、感光体１の表面を除電する除電部材としての除電器１５、感光体１を帯電させる帯電手段としての図示しない周知のコロナ帯電器または帯電ローラ、静電潜像を形成する露光部、静電潜像を現像する現像部としての現像ローラ１４、及び感光体１上の残留トナーを清掃するクリーニング装置等の周知のプロセスユニットが配置されている。除電器１５としては、周知のクエンチングランプやコロナ放電器が挙げられる。本実施例において感光体１は直径１００ｍｍ、線速３３０ｍｍ／ｓｅｃに設定されていて、その表面は帯電手段により−８００Ｖに帯電される。なお、感光体１としては、ベルト状のものであっても良い。転写ニップＬの上流側（図１において右側）には、図示しないプロセスユニットによって感光体１上に形成される正極性に帯電される正規帯電トナーで形成される画像の先端位置に合わせて転写紙Ｐを送り出すレジストローラ対１２と、同ローラ対の上方に位置し、転写前の感光体１上の電荷を弱める転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１３とが、それぞれ感光体１に近接配置されている。転写紙Ｐは、図示しない用紙搬送手段によってレジストローラ対１２まで搬送され、同ローラ対１２に挟持されて待機状態に保持されるようになっている。
【００４５】
感光体１の下方には、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂとに支持張架されると共に所定の抵抗値を有する転写ベルト３、転写ベルト３を感光体１に対して接離させる転写材担持体接離手段としての接離レバー４、同レバーを駆動するアクチュエータとなるＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６と転写ニップ位置Ｌの転写ベルト移動方向下流側の転写ベルト３の内面に接触配置された転写バイアスローラ８、転写ベルト３を除電する除電手段の１つとなる接触転写部材としての接地された接地板９、転写ベルト３の表面を清掃するクリーニング手段の１つとなる転写手段クリーニング部材としての金属ローラ１０Ａと、クリーニング手段の１つとなる電荷付与手段クリーニング部材としてのブレード１０Ｂ、及びブレード１０の下方に配置されたトナー回収手段となるトナー回収ローラ１１を備える転写装置１００が、感光体１に近接配置されている。ブレード１０Ｂは、その先端を金属ローラ１０Ａに摺接させていて、同金属ローラ１０Ａの表面に付着するトナーを中心とした異物を清掃するものである。
【００４６】
この転写装置１００を構成する部材の内、ＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６、金属ローラ１０Ａとブレード１０Ｂ及びトナー回収ローラ１１は、転写装置１００の図示しないフレームに支持固定されていて、他の部材は、駆動ローラ２ａと従動ローラ２ｂを支持する側板１０１に支持されている。側板１０１は、駆動ローラ２ａの駆動軸２Ａを回動中心としてフレームに揺動自在に支持されている。
【００４７】
バイアス端子７は、導電性材料で形成されていて、側板１０１にねじ１０２で固定されている。バイアス端子７の上端には、転写バイアスローラ８が回転自在に支持され、下端にはＤＣソレノイド５にリンク結合された接離レバー４が当接されている。バイアス端子７には、複合型直流高圧電源６の転写用電源６Ａが接続され、転写出力電流を一定とする定電流制御を行っている。この時の印加電圧は、転写ベルト３の負荷抵抗に応じて−１ｋＶから−７ｋＶまでの間で可変制御される。
【００４８】
転写ベルト３は、ＪＩＳＫ６９１１の測定法による体積抵抗率が５×１０6〜１０8Ωｃｍ、ベルト表側の表面抵抗率が１０9〜１０12Ω、ベルト内側の表面抵抗率が１０7〜１０9Ωを有する中抵抗体の導電性材料で形成されていて、ベルト周長を３３４ｍｍに設定されており、感光体１に対して接離自在に支持されている。すなわち、接離レバー４は、ＤＣソレノイド５のオン、オフに連動してバイアス端子７を上下動するように構成されており、このバイアス端子７の動作によって側板１０１が揺動して転写ベルト３を感光体１の表面に対して接離するようになっている。ＤＣソレノイド５は、後述する転写紙Ｐの先端が感光体１と転写ベルト３との接触によって形成される転写ニップ位置Ｌの近傍まで搬送されると作動するほか、図示しない帯電器が作動される前であって、感光体１が未帯電の時に作動する。また、転写ベルト３は、図示しない歯車輪列やベルトとプーリ等のからなる周知の駆動連結手段を介してメインモータＭによって感光体１と同期して回転駆動される駆動ローラ２ａによって、矢印Ｄで示す反時計方向に線速３３０ｍｍ／ｓｅｃで駆動されている。
【００４９】
導電性材料からなる接触板９は、側板１０１に固定されて接地されており、転写ニップ位置Ｌの下方の転写ベルト３の内周面に接触している。接触板９は、転写ニップ位置Ｌからローラ２ａ間に位置する転写ベルト３の内側に配置しても良く、また、除電手段としては接触板９ではなく、ローラ２ａ，２ｂの何れか一方若しくは両方のローラ２ｂ，２ｂを除電手段として用いても構わない。すなわち、転写ベルト３からの除電位置は、１か所に限定されるものではなく、複数箇所で合っても良く、搬送ベルト３の搬送面となる表面や非搬送面となる内周面からであっても良い。
【００５０】
金属ローラ１０Ａは、アルミニウムやステンレス等の材質からなり、それに接するブレード１０Ｂは、ゴムや合成樹脂等の弾性体から構成されている。金属ローラ１０Ａは、転写ベルト３の表面に当接しており、複合型直流高圧電源６のクリーニング用電源６Ｂと接続されており、印加電圧を一定とする定電圧制御が行なわれている。この時の印加電圧は、−０．２ｋＶから−４ｋＶまでの間で任意に決められた値が出力される。
【００５１】
メインモータＭ、ＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６は、図２に示すように、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２５を介して制御手段１７に接続している。この制御手段１７には、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２１を介してプリント開始指令を発するキースイッチ等を有する操作部２０が接続されている。制御手段１７は、周知のマイクロコンピュータからその要部を構成されていて、その内部に、ＣＰＵ２４と接続するＲＯＭ２２とＲＡＭ２３を有している。ＲＯＭ２２には、図４に示したタイミングチャートに対応するタイミングでメインモータＭ、ＤＣソレノイド５、複合型直流高圧電源６を制御するプログラムが記憶されている。このプログラムは、操作部２０から指令信号が発すると、各接続された部材をオン／オフ制御するものである。
【００５２】
制御手段１７は、複合型直流高圧電源６による転写バイアスとクリーニングバイアスの出力を制御するようになっている。具体的には、メインモータＭやＤＣソレノイド５の駆動と同期させて複合型直流高圧電源６を駆動して感光体１と転写ベルト３が回転駆動し、転写ベルト３が感光体１と接触状態にある期間は一定の転写バイアスを転写バイアスローラ８に印加するとともに、クリーニングバスアスを画像形成領域とそれ以外の領域とで別の出力値となるように可変制御している。すなわち、転写紙Ｐが感光体１と転写ベルト３とが接する転写ニップ位置Ｌを通過して転写紙Ｐにトナー画像が転写される画像形成領域タイミングをＡとし、転写紙９が少なくとも転写ニップ位置Ｌに存在しない状態で転写ベルト３が回転駆動される画像形成後や給紙間のタイミングをＢとした時に、これらＡ，Ｂとでクリーニングバイアス値を切替える。この実施例では、タイミングＡにおいて−１ｋＶ、タイミングＢにおいて−３ｋＶを出力するように制御している。
【００５３】
図３は、転写ベルト３に対するクリーニングバイアスの変化に応じた転写ベルト３のクリーニングランクと、クリーニングバイアスが転写に干渉することによって発生する転写紙Ｐに対する転写不良ランクとを示したものである。線ａは、クリーニングバイアスを一定出力し、その出力を段階的に変化させたときのクリーニングランク特性を示し、線ｂは、クリーニングバイアスを一定出力し、その出力を段階的に変化させたときの転写不良ランク特性を示しものである。図３から明らかなように、クリーニングバイアスを増やすとクリーニングランクは良くなるが、転写不良ランクは低下し、両者を一定のクリーニングバイアスの出力下で両立させることが難しいことが理解できる。
【００５４】
このような構成の転写装置１００を有する画像形成装置の動作について図４に示すタイムチャートに沿って説明する。
【００５５】
図２に示す操作部２０のキースイッチが押されると、メインモータＭと除電ランプ１５が作動し、感光体１と転写ベルト３が回転駆動されると共に、感光体１表面が除電（イレース）される。キースイッチが押されると、ＤＣソレノイド５が駆動して転写ベルト３が感光体１に圧接され転写ニップＬが形成されると共に、複合型直流高圧電源６が駆動され転写ベルト３が転写バイアスローラ８によって−１Ｋｖ〜−７Ｋｖの転写バイアスによってチャージされると共に、金属ローラ１０Ａが−３ｋＶのクリーニングバイアスでチャージされる。このクリーニングバイアスによって転写ベルト３上に残留しているトナーが金属ローラ１０Ａに付着して転写ベルト３のクリーニングが行われる。金属ローラ１０Ａに付着したトナーはブレード１０Ｂで掻き落とされてトナー回収ローラ１１で現像装置等の所定の場所に回収される。
【００５６】
このように、転写ニップ位置Ｌに転写紙Ｐやトナー像が存在しない（到達しない）状態であるコピー動作開始前の時期等に対応するタイニングＢにおいては、クリーニングバイアスが−３ｋＶであるので、転写バイアスローラ８にクリーニングに十分なバイアスが与えられてクリーニング性能を良好に維持できる。
【００５７】
この−３ｋＶのクリーニングバイアスを転写バイアスローラ８に印加させた状態を、少なくとも転写ベルト３の周長分回動させることにより、転写ベルト３に対して前クリーニングを良好に行うことができる。また、−３ｋＶのクリーニングバイアスを転写ベルト３に印加させた状態を転写紙Ｐが転写ベルト３に接触したり、あるいは、ニップ位置に到達するまで保持すれば、より長くクリーニング期間を設けられ、さらに良好なクリーニングを行える。
【００５８】
前クリーニングが行われると図示しない露光部によるスキャンがスタートして現像ローラ１４を含むプロセスユニットによって画像情報に対応するトナー像が感光体１に形成され、レジストローラ対１２まで給送されて待機していた転写紙Ｐが、同ローラ対１２によってトナー像の先端位置とタイミングを取られて送り出される。そして、図１に示す、転写ニップ位置Ｌに進入すると、すなわち、画像形成領域タイミングＡとなると金属ローラ１０Ａに印加されるクリーニングバイアスが−３ｋＶから−１ｋＶに切替えられ、転写に有利なバイアス状態に転写ベルト３がなる。転写紙Ｐが転写ニップ位置Ｌに進入すると、既に転写バイアスが印加されている転写ベルト３によって転写紙Ｐが帯電されて、トナー像の転写が行われる。この時、金属ローラ１０Ａによるクリーニング性能は、図３に示すように若干低下する。
【００５９】
転写紙Ｐへの画像の転写が終了すると、つまり転写紙Ｐが転写ニップ位置Ｌを通過して画像形成領域タイミングＡが終了すると、金属ローラ１０Ａに印加されるクリーニングバイアスが−１ｋＶから−３ｋＶに切替えられ、クリーニングに有利な転写バイアスローラ８のバイアス状態になる。このように、画像形成領域タイミングＡが終了すると直ちにクリーニングバイアスがクリーニングに有利な高いバイアスに切替えられるので、画像形成領域タイミングＡ時のクリーニング性能が一時的に低下しても、次の画像形成領域タイミングＡまでに十分に金属ローラ１０Ａによりクリーニングされるので、クリーニング不良を回避できる。
【００６０】
転写を終えた転写紙Ｐは、転写ベルト３に静電的に吸着されつつ矢印Ｂ方向に搬送される。駆動ローラ２ａによって反時計方向に回転している転写ベルト３や同ベルトに吸着された転写紙Ｐに印加された転写バイアスは、転写ベルト３が回転方向下流側への移動するに伴い接触板９により除電され、一枚目の転写紙Ｐの画像形成動作が終了する。
【００６１】
このように、転写紙Ｐが転写ニップ位置Ｌを通過している画像形成領域タイミングＡにおいては、制御手段１７でクリーニングバイアスが−３ｋＶから−１ｋＶに切替えられるので、転写ベルト３に伝わるバイアスが小さくなり、図１に示す転写領域直前の空隙となる転写ニップ位置Ｌよりも右方で感光体１近傍に位置する空隙Ｚでの放電がなくなり、転写効率の低下を抑えられる。このため、転写ベルト３を転写に最適な状態におけるので、転写装置１００や画像形成装置における転写性能を維持できる。また、画像形成領域タイミングＡ以外のタイミングＢでは、転写紙Ｐがニップ部Ｌに存在しないので、即ち画像転写に関与しないタイミングでなるので、クリーニングバイアスを−１ｋＶから−３ｋＶに切替えても転写には影響しない。このため金属ローラ１０Ａをクリーニングに最適なバイアス状態におけるので、転写装置１００や画像形成装置におけるクリーニング機能を維持でき、クリーニング不良による転写紙Ｐの裏汚れの発生を防止することができる。
【００６２】
従って、転写ニップ位置Ｌにおける転写紙Ｐの有無によりクリーニングバイアスの出力値を制御することで、転写装置１００や画像形成装置において、転写不良を抑えながらクリーニング特性を維持することができる。
【００６３】
この例では、転写ベルト３に接触する金属ローラ１０Ａにクリーニングバイアスを印加しているので、転写ベルト３に付着したトナーは転写ベルト３に吸着される。このため、転写手段クリーニング部材として金属製のブレード部材を用いる場合に比べて、転写ベルト３のコーティング材料や転写ベルト３の製造精度に対する許容幅を広くでき、低コスト化を図れる。
【００６４】
本実施例では、クリーニングバイアスを定電圧制御して金属ローラ１０Ａに印加しているが、出力電流を一定とする定電流制御を行って金属ローラ１０Ａにクリーニングバイアスを供給し、転写ニップ位置Ｌにおける転写紙Ｐの有無によってこの定電流制御により印加されるクリーニングバイアスを切替えても第１の実施例と同様の効果を得られる。あるいは、転写バイアスやクリーニングバイアスの両方を定電圧制御し、クリーニングバイアスを転写ニップ位置Ｌにおける転写紙Ｐの有無によって切替えるようにしても同様の効果を得られる。
【００６５】
図３に示したクリーニングバイアスに対するクリーニングランクと転写不良ランクを、転写ベルト３の抵抗別に示したものが図５である。ここでの転写ベルト３の抵抗とは、ベルト内側の表面抵抗率である。図５において、線ｃは各ベルトのクリーニングランクを示し、線ｄは１×１０9Ωのベルトにおける転写不良ランク、線ｅは１×１０8Ωのベルトにおける転写不良ランク、線ｆは１×１０7Ωのベルトにおける転写不良ランクをそれぞれ示す。図５から明らかなように、ベルト抵抗が低くなるほど転写不良ランクとクリーニングランクとの差が開き、両者の両立が難しくなる。逆にベルト抵抗が高い場合（１×１０9Ω）では、クリーニングバイアスを高めに設定することで、転写不良ランクとクリーニングランクとを共に良い方で両立させられることがわかる。このことから、ベルトの抵抗が高い場合は、上述したクリーニングバイアスの切替制御は不要であることがわかる。
【００６６】
そこで、第２の実施例は、上述したクリーニングバイアスの切替制御に転写ベルト３の抵抗をパラメータとして加え、所定の抵抗値の場合には、クリーニングバイアスの切替制御を行わずに、クリーニングバイアスを一定にしておくというものである。
【００６７】
この実施例では図６に示すブロック図と、図７に示す転写制御プログラム以外の構成を第１の実施例と同一構成としているので、同一作用をする部材には、第１実施例で用いた符合と同一符合をふし、その説明は省略する。
【００６８】
図６に示す複合型直流高圧電源６０は、バイアス端子７を介して転写バイアスローラ８に転写バイアスを印加する転写用電源６０Ａと、金属ローラ１０Ａにクリーニングバイアスを印加するクリーニング用電源６０Ｂと、転写用電源６０Ａと接続された抵抗検知手段としての出力電流検知手段６１とからなり、それぞれ制御手段１７に接続している。転写用電源６０Ａは、転写出力電流を一定とする定電流制御を行なわれた印加電圧を転写ベルト３の負荷抵抗に応じて−１ｋＶから−７ｋＶまでの間で可変制御されてバイアス端子７を介して転写バイアスローラ８に転写バイアスを印加している。クリーニング用電源６０Ｂは、印加電圧を一定とする定出圧制御を行なわれた印加電圧を金属ローラ１０Ａに印加している。この印加電圧は、−０．２ｋＶから−４ｋＶまでの間で任意に決められた値が出力される。これら転写バイアスとクリーニングバイアスは、制御手段１７により制御されて出力される。
【００６９】
出力電流検知手段６１は、転写ベルト３の抵抗を検知して、その検知されたベルト抵抗を制御手段１７に入力している。制御手段１７には、図７に示すクリーニングバイアスの切替制御を実行の可否を判断するプログラムが記憶されており、図７に示すフローチャートに沿ってこの制御動作を行う。
【００７０】
本実施例における制御手段１７は、図示しない装置のメインスイッチがオンして画像形成装置に設けられる周知の定着手段となる定着ヒータの加熱時などの所謂装置の待機中に、転写用電源６０Ａからベルト抵抗検知に用いられる一定の検知電圧を出力させる機能と、出力電流検知手段６１からの判断信号により、クリーニングバイアスの出力調整を行う機能を備えている。この例では検知電圧を−２ｋＶとしている。
【００７１】
以下、図７に示すフローチャートに沿って第２実施例を説明する。ステップＳ１において、制御手段１７からの指令に基づき−２ｋＶの検知電圧が転写用電源６０Ａから印加されると、ステップＳ２でこの時の出力電流ＩTを出力電流検知手段６１で検知する。すなわち、ステップＳ２においては、検知電圧と出力電流ＩTとの比から実質的な転写ベルト３の抵抗近似値が求まるので、この出力電流ＩTを転写ベルト３の抵抗値と見做す。ステップＳ３では、予め１０μＡに設定された比較電流値と検知電流ＩTとを比較し、検知電流ＩTが比較電流値と一緒かそれ以上であると、転写ベルト３の抵抗値が低い状態、あるいは低いものであるとしてステップＳ４に進みクリーニングバイアス切替制御を行うべく制御手段１７に判断信号を出力してリターンする。制御手段１７では、この判断信号に基づき第１実施例と同様に、転写紙Ｐが転写ニップ位置ＬにあるコピーモードＡであると、クリーニングバイアスが−３ｋＶから−１ｋＶとなるように出力切替制御を行い、画像形成領域タイミングＡ以外のタイミングＢ状態であると、クリーニングバイアスを−１ｋＶから−３ｋＶとなるように出力切替制御を行う。
【００７２】
一方、ステップＳ３において、検知電流ＩTが比較電流値よりも低い場合には、転写ベルト３の抵抗値が高い状態と見做してステップＳ５に進み、制御手段１７にクリーニングバイアス出力切替制御を行わない判断信号を出力してリターンする。制御手段１７では、この信号が入力されると、画像形成領域タイミングＡであってもクリーニングバイアスを−１ｋＶから−３ｋＶとなるような出力切替制御は行わず、クリーニングバイアスとして−３ｋＶが金属ローラ１０Ａに印加されるようにクリーニング用電源６０Ｂを制御する。
【００７３】
このように、出力電流検知手段６１を設けて、転写ベルト３の抵抗値を求め、その抵抗値が高い場合は、クリーニングバイアスを−３ｋＶから−１ｋＶとなるように制御せず、常時高めのクリーニングバイアス（−３ｋＶ）を金属ローラ１０Ａに印加するので、同ローラ１０Ａに対してより安定したクリーニン性能を確保でき、転写紙Ｐへの裏汚れを防止しながら最適な転写性能を維持することができる。
【００７４】
本実施例では、出力電流検知手段６１を転写用電源６０Ａと接続し、この転写用電源６０Ａからの一定電圧印加時の出力電流から転写ベルト３の抵抗値を求めているが、クリーニング用電源６０Ｂからの一定電圧印加時の出力電流から転写ベルト３の抵抗値を求めても良い。あるいは、定電流制御を行っている場合には、出力電流検知手段６１ではなく、図８に示すように、出力電圧検知手段６２を設け、転写用電源６０Ａかクリーニング用電源６０Ｂの少なくとも一方からの定電流出力時の電圧を検知して、この検知電圧から転写ベルト３の抵抗値を求め、この抵抗値に応じてクリーニングバイアスの出力切替制御を行っても金属ロー等１０Ａに対してより安定したクリーニン性能を確保でき、転写紙Ｐへの裏汚れを防止しながら最適な転写性能を維持することができる。図８は、転写用電源６０Ａに出力電圧検知手段６２を設けた例である。
【００７５】
上述して各実施例では像担持体をドラム状やベルト状の感光体１として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、カラー画像形成の際に感光体１から複数の色トナーを一旦、順次重ねて転写、担持体し、その後、各色トナーで形成されたカラートナー像を転写する無端状の中間転写体であっても良い。中間転写体としては、ベルトあるいはドラム形状のものが挙げられる。
【００７６】
各実施例における作像プロセスとしては、感光体１の帯電極性とトナーの帯電極性が逆特性となる所謂ポジ−ポジであっても良いし、感光体１の帯電極性とトナーの帯電極性とが同極性のネガ−ポジの作像プロセスであっても良い。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、電荷付与手段を介して転写手段供給されるクリーニングバイアスが制御手段で像担持体から記録材へのトナー像の転写位置における記録材の有無により制御されるので、記録材と転写手段の状態に応じてクリーニングバイアスを調整でき、転写ベルトの製造品質のバラツキを吸収できる。
【００７８】
また、像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を記録材が通過する画像形成動作タイミングＡと、転写手段が移動していて転写ニップ位置に記録材が存在しない全ての動作タイミングＢとにおいて、クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値を動作タイミングＢよりも画像形成動作タイミングＡの時に小さくなるように、クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力制御が行われるので、記録材が転写ニップ位置に位置しているときには、クリーニング手段へのクリーニングバイアスが低くなり、転写手段へ供給されるバイアスが低くなるのでより最適な転写性能を維持できる、また、動作タイミングＢの時はクリーニング手段へ供給されるバイアスが高くなるので、転写ベルトの製造品質のバラツキがあっても静電的クリーニングの長所を維持して転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生をより確実に防止できる。
【００７９】
本発明によれば、転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段を設で検知した転写手段の抵抗に応じて、記録材の有無によるクリーニングバイアス制御を実行させるか否かを制御するので、転写ベルトの製造品質のバラツキがあってもそれに合わせたクリーニングバイアスの出力制御が行わえるので、転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生を防止し、同時に最適な転写性能を維持できる。
【００８０】
本発明によれば、転写材担持体を転写ローラとし、転写手段クリーニング部材をローラ部材としているので、製造品質のバラツキがあってもバイアスローラ等の静電的クリーニングの長所を維持して転写手段のクリーニング不良による記録材の裏汚れの発生をより確実防止でき、同時により最適な転写性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す転写装置と画像形成装置の概略構成図である。
【図２】 本発明の制御手段の一例を示すブロック図である。
【図３】 クリーニングバイアスとクリーニング性能及び転写性能を示す特性図である。
【図４】 転写動作とその前後区間の各ユニットの駆動を示すタイムチャートである。
【図５】 転写手段の抵抗値の違いによるクリーニング性能と転写性能を示す特性図である。
【図６】 本発明の制御手段の別な例を示すブロック図である。
【図７】 転写手段の抵抗値に応じた制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の制御手段の更に別な例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 像担持体
３ 転写手段
５ 接離手段
６Ａ 転写電荷印加手段
６Ｂ クリーニング電荷印加手段
８ 電荷付与手段
１０Ａ クリーニング手段
１７，６０ 制御手段
６１，６２ 抵抗検知手段
１００ 転写装置
Ｄ 所定方向
Ｌ 転写位置（転写ニップ位置）
Ｐ 記録材
Claims (15)
- 像担持体の外周面に接触する転写手段と、
上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを、電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、
上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、
少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、
上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、
上記転写ニップ位置における記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する転写装置。 - 像担持体の外周面に接触する転写手段と、
上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを、電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、
上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、
上記転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段と、
少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、
上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、
上記転写ニップ位置における上記記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御すると共に、上記抵抗検知手段で検知した上記転写手段の抵抗に応じて上記クリーニングバイアスの制御の実行可否を判断する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する転写装置。 - 請求項２記載の転写装置において、
上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段である転写装置。 - 請求項２記載の転写装置において、
上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電流検知手段である転写装置。 - 請求項１または２記載の転写装置において、
上記クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力は、定電圧制御される転写装置。 - 請求項５記載の転写装置において、
上記転写手段は、中抵抗の転写材担持体または中間転写体である転写装置。 - 請求項６記載の転写装置において、
上記クリーニング手段は、上記中抵抗の転写材担持体と上記転写ニップ位置よりも同転写材担持体の移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材である転写装置。 - 請求項７記載の転写装置において、
上記転写材担持体は転写ローラであり、転写手段クリーニング部材は、ローラ部材からなる転写装置。 - 画像情報に対応する画像を記録材上に形成する画像形成装置において、
像担持体の外周面と接触する転写手段と、
上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを、電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、
上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、
少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、
上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、
上記転写ニップ位置における記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御する制御手段とを有し、
上記制御手段は、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する画像形成装置。 - 画像情報に対応する画像を記録材上に形成する画像形成装置において、
像担持体の外周面に接触する転写手段と、
上記転写手段に上記像担持体上のトナー像を記録材に転写させるための転写バイアスを、電荷付与手段を介して供給する転写電荷印加手段と、
上記転写手段にクリーニング手段を介してクリーニングバイアスを供給するクリーニング電荷印加手段と、
上記転写手段の抵抗を検知する抵抗検知手段と、
少なくとも上記転写手段を所定方向に移動させる駆動手段と、
上記像担持体及び上記転写手段とを接離自在とし、上記像担持体から上記記録材へのトナー像の転写ニップ位置を選択的に形成する接離手段と、
上記転写ニップ位置における記録材の有無により上記クリーニングバイアスを制御すると共に、上記抵抗検知手段で検知した上記転写手段の抵抗に応じて上記クリーニングバイアスの制御の実行可否を判断する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記駆動手段と上記接離手段との動作により上記転写手段が所定方向に移動し、かつ、上記像担持体と接触して形成された転写ニップ位置上を上記記録材が通過する画像形成動作タイミングをＡとし、上記転写ニップ位置に上記記録材が存在しない上記転写手段が移動している全ての動作タイミングをＢとしたとき、ＡとＢとで上記クリーニング手段に対するクリーニングバイアスの出力の絶対値がＡ＜Ｂとなるように制御する画像形成装置。 - 請求項１０記載の画像形成装置において、
上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電圧を検知する出力電圧検知手段である画像形成装置。 - 請求項１０記載の画像形成装置において、
上記抵抗検知手段は、少なくとも上記クリーニング電荷印加手段からの出力電流を検知する出力電流検知手段である画像形成装置。 - 請求項９乃至１２の何れか１つに記載の画像形成装置において、
上記クリーニング電荷印加手段からのクリーニングバイアス出力は、定電圧制御される画像形成装置。 - 請求項９乃至１３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
上記転写手段は中抵抗の転写材担持体または中間転写体であり、上記クリーニング手段は上記中抵抗の転写材担持体と上記転写ニップ位置よりも同転写材担持体の移動方向下流側で接触する転写手段クリーニング部材であり、上記像担持体は感光体である転写装置。 - 請求項１４記載の画像形成装置において、
上記転写材担持体は転写ローラであり、転写手段クリーニング部材は、ローラ部材からなる画像形成装置。
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