JP3984691B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部機器から送出されてくる画像情報に応じて記録媒体に画像を形成するプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録媒体が多岐にわたるカラー画像形成装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に従来の画像形成装置のエンジン部分が示される。同図において、記録媒体である転写材１がカセット部２に積載されている。給紙カム３がカセット部２上に積載された転写材１の最上位の１枚のみを分離し、転写材１の先端部を給紙ローラ４、４’の位置まで搬送する。給紙カム３は給紙毎に間欠的に回転し、１回転に対応して１枚の転写材１を給紙する。
【０００３】
反射型フォトセンサ１８がカセット部２の底部に配置された穴部１９を通して、転写材１の反射光を検出することにより、転写材１の有無検知を行う。
【０００４】
転写材１が給紙ローラ４、４’まで搬送されてくると給紙ローラ４、４’は転写材１を軽く押圧しながら回転し、転写材１をさらに搬送する。転写材１の先端部がレジストシャッター５の位置に到達すると、転写材１はレジストシャッター５によって搬送が停止され、給紙ローラ４、４’は転写材１に対してスリップしながら搬送トルクを発生して回転を続ける。この場合、レジストソレノイド６を駆動してレジストシャッター５を上方向に解除することによって、転写材１を搬送ローラ７、７’まで送る。レジストシャッター５の駆動はレーザビーム２０が感光ドラム（感光体）１１上に結像することによって形成される画像の送出タイミングと同期がとられる。なお、レジストシャッター５の近傍にフォトセンサ２１が配置され、レジストシャッター５の位置における転写材１の有無を検出する。
【０００５】
図１４をも参照すると、回転多面鏡５２は、モータ５３によって駆動される。レーザドライバ５０は外部機器から送出される画像形成信号に応じて半導体レーザ５１を駆動する。
【０００６】
レーザドライバ５０によって駆動される半導体レーザ５１からのレーザビーム２０は、回転多面鏡５２によって主走査方向に走査され、回転多面鏡５２と反射ミラー５４の間に配置されたｆ−θレンズ５６を経て、感光ドラム１１上に導かれ、感光ドラム１１上に結像し、主走査方向に走査して主走査ライン５７上に潜像を形成する。
【０００７】
また、レーザビーム２０の走査開始位置に配置されたビームディテクタ５５が、レーザビーム２０を検出することにより、主走査方向の画像書き出しタイミングを決定するための水平同期信号を生成する。
【０００８】
その後、転写材１は給紙ローラ４、４’に代わり、搬送ローラ７、７’によって、トルクを得て感光ドラム１１部に搬送される。
【０００９】
再度図１３において、帯電器１３により帯電された感光ドラム１１の表面は、上記のごとくレーザビーム２０の露光によって潜像が形成される。レーザビーム２０が露光した部分の潜像は、現像器１４により現像剤（トナー）像として顕像化された後、転写帯電器１５により、感光ドラム１１上のトナー像を転写材１の対向面上に転写する。なお、転写材１に転写した後の残トナーのある感光ドラム１１の表面はクリーナ１２によりクリーニングする。
【００１０】
トナー像が転写された転写材１は、その後、定着ローラ８、８’によりトナー像が定着され、排紙ローラ９、９’によって排紙トレイ１０上に排紙される。
【００１１】
また転写材１の給紙は、カセット部２からだけでなく、給紙台１６からのメディアの異なる転写材も可能である。給紙台１６上のマルチ給紙ローラ１７により給紙された転写材は、マルチ給紙ローラ１７により軽く押圧されて、前述の給紙ローラ４、４’によると同様に、転写材先端がレジストシャッタ５に到達するまで搬送され、そこでマルチ給紙ローラ１７はスリップ回転を続ける。その後の搬送シーケンスは前述と同様である。
【００１２】
なお、定着ローラ８は定着ヒータ２４を収納しており、定着ローラ８のローラ表面からスリップ接触、もしくは非接触のサーミスタ２３による検出温度に基づいて、定着ローラ８、８’の表面温度を所望の温度にコントロールして転写材１上のトナー像を定着ローラの圧力と熱により定着させる。
【００１３】
これまで述べてきた画像形成装置はコントローラとインタフェース手段で接続され、コントローラからのプリント指令および画像信号を受けて、プリントシーケンスを行うものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の画像形成装置において、感光ドラム１１上のトナー像を転写材１の対向面上に転写させる際には、転写帯電器１５から一定の電圧を印加して感光ドラム１１との電位差により、トナー像を転写材１に転写させていた。前述の一定電圧の制御は、転写材１が転写帯電器１５に搬送されていないとき、すなわち印字前に環境変動に備えるため予め電圧を印加し、その一部を画像形成装置のＣＰＵにフィードバックすることにより、印加する電圧を決定していた。
【００１８】
しかしながら、この手法にも、転写材の抵抗値が非常に下がる多湿環境下においては、次のような問題があった。
【００１９】
上記の高温高湿環境下では、転写材もしくは転写帯電器１５の抵抗値が非常に下がった場合、感光ドラム１１上のトナー像が十分に転写できない場合があった。
【００２０】
また、前述の方式を応用したカラー画像形成装置のように、現像剤を多重に重ねて転写材へ転写を行うには、前述の諸問題をうまく解決して良好な転写効率が得られたとしても、多重に重なった現像剤の全てを転写材に転写することは、現在の技術では不可能である。そのため、転写を終えた感光ドラム上の残トナー画像は、何らかの手段を用いて除去しなければならない。
【００２１】
従来のこれに対する対策としては、感光ドラムにブレードなどを用いて強制的に残トナーをこすり落とす手法や、ブラシ状のものを用いて、ブラシに吸着させて取り除く方法があるが、現在トナーの小径化に伴うトナーの球形化や、転写効率の向上による残トナーの高帯電化などで、機械的に取り除くのが難しくなっている。
【００２２】
従って、本発明の主な目的は、いかなる環境あるいは記録媒体を用いた場合に対しても残現像剤を良好にクリーニングすることが可能な画像形成装置を提供することである。
【００２４】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。
【００２５】
本発明によれば、感光体上に形成されたトナー像の転写を受けてトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナー像を転写させた後に前記像担持体上に残る残トナーを回収するトナー回収手段と、前記トナー回収手段にバイアスを印加するためのバイアス印加手段と、を有する画像形成装置において、
前記バイアス印加手段は、バイアスを発生させる第１の発生部と、前記第１の発生部と同極のバイアスを発生させる第２の発生部と、電圧を検出する第１の検出部と、電流量を検出する第２の検出部と、を備え、前記第１の発生部は前記第１の検出部が検出する電圧が目標値に達するようにバイアスを出力し、前記第２の発生部は前記第２の検出部で検出する電流量が目標値に達するようにバイアスを出力し、前記第１の発生部と前記第２の発生部とは電気的に接続されており、前記第１の発生部の出力は、前記第２の発生部を介して前記転写手段へ印加され、前記第２の検出部は前記転写手段へ印加される総電流量を検知する画像形成装置において、前記第１の検出部は前記第１の発生部と前記第２の発生部とが接続している箇所の電圧を検出することを特徴とする画像形成装置が提供される。一実施態様によれば、前記バイアス印加手段は、前記第１の発生部及び前記第２の発生部が発生するバイアスとは逆極性のバイアスを発生させる第３の発生部と、電圧を検出する第３の検出部と、を備え、前記第３の発生部は前記第３の検出部が検出する電圧が目標値に達するようにバイアスを出力し、前記第３の発生部は前記第１の発生部と電気的に接続されており、前記第３の発生部と前記第１の発生部とが接続されている箇所の電圧を検出する。又、他の実施態様によれば、前記トナー回収手段は、前記第３の発生部がバイアスを発生することにより、前記トナー回収手段が回収したトナーを前記像担持体上へ転写する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２９】
実施例１
まず、図２に本発明を適用した画像形成装置の一実施例を示す。本実施例では画像形成装置をカラーＬＢＰ（レーザービームプリンタ）とした。
【００３０】
図２において、光学ユニット１０７で各色毎に送出される画像情報により感光ドラム（感光体）１００上に形成された潜像は、各色の現像器Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｂ、Ｄｍによりトナー像として現像されて、ついで像担持体１０３に複数回転写されて、像担持体１０３上に多色画像が形成される。その後、記録媒体である転写材Ｐを像担持体１０３と転写搬送ベルト１５０の間に搬送させ、転写材Ｐに像担持体１０３上の多色画像を転写させる。
【００３１】
転写材Ｐ上に転写された多色画像は、定着ユニット１０４により転写材Ｐに熱定着させる。その後、転写材Ｐは排紙部１０５から上部トレイ部１０６または下部排紙トレイ部１１５に排出される。
【００３２】
なお、各色の現像器Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｂ、Ｄｍはその両端に回転軸を有し、各々が軸を中心に回転可能に現像器選択機構部１０８に保持され、各現像器は図２に示すように、姿勢を一定に維持した状態で現像器選択のための回転がなされる。選択された現像器が現像位置に移動後、現像器選択機構部１０８はソレノイド１０９ａにより現像器と一体で、支点１０９ｂを中心に選択機構保持フレーム１０９を感光ドラム１００方向に移動し、その位置を決定される。
【００３３】
次に、カラーＬＢＰの動作についてさらに具体的に説明する。
【００３４】
まず、帯電器１１１によって感光ドラム１００が所定の極性に均一に帯電（例えば−６００Ｖ）され、レーザビーム光Ｌによる露光により潜像が形成され、例えばＭ（マゼンタ）色現像器Ｄｍにより感光ドラム１００上の潜像が現像され、感光ドラム１００上に例えばＭ（マゼンタ）色の第１の現像剤（トナー）像が形成される。
【００３５】
一方、所定のタイミングで現像剤と反対極性（例えばプラス極性）の１次転写高圧（例えば＋２００Ｖ）が像担持体１０３に印加され、感光ドラム上の第１の現像剤像が像担持体１０３に転写される。
【００３６】
その後、感光ドラム１００上に残留した第１の現像剤はクリーナ１１２によって除去され、次の潜像形成および現像工程に備える。
【００３７】
第１の現像色が終了した後、感光ドラム１００上にレーザビーム光Ｌにより、第２色（例えばシアン）の潜像が形成され、第２の現像器Ｄｃにより現像剤像が形成される。そして、この第２の現像剤像は、先に像担持体１０３に転写された第１の現像剤の位置に合わせて像担持体１０３に前述と同様に転写を行う。
【００３８】
同様にして第３、第４の潜像が感光ドラム１００上に順次形成され、それぞれが第３、第４の現像器Ｄｙ、Ｄｂによって順次現像され、像担持体１０３に先に転写された現像剤像と位置を合わせて、第３、第４の各現像剤像が順次転写され、かくして、像担持体１０３上に４色の現像剤像が重なった状態で形成されることになる。
【００３９】
この後、４色の現像剤像が重畳転写された像担持体１０３の画像先端部が転写材転写位置に近づくと、再転写手段である転写搬送ベルト１５０に高圧（例えば＋２ＫＶ）を印加し、転写搬送ベルト１５０を像担持体１０３に接触させる。その後、像担持体１０３と転写搬送ベルト１５０間に転写材保持体６０、２０１、２０２、２０３または２０４のいずれかからピックアップした転写材を搬送させ転写を行う。
【００４０】
さらに転写搬送ベルト１５０後部に配置した除電針１５１に、転写搬送ベルト１５０に印加したバイアスの逆極性（例えば−１ＫＶ）を印加するか、もしくは接地させ、転写材Ｐの後端が像担持体１０３を離れるまで作動し、転写材上の蓄積電荷（現像剤と逆極性）を除去する。
【００４１】
なお、転写材の後端が転写終了位置（像担持体１０３と転写搬送ベルト１５０が形成するニップ部の出口）に達したとき、像担持体１０３に印加する１次転写高圧をオフ（接地電位）にする。
【００４２】
さらに、転写材の後端が転写搬送ベルト１５０、除電針１５１に印加していた高圧をオフにする。また、転写搬送ベルト１５０は像担持体１０３より離間させる。
【００４３】
次に、転写搬送ベルト１５０から分離した転写材は定着ユニット１０４に搬送され、ここで転写材上の現像剤像が熱定着され、下部排紙トレイ１１５もしくは上部排紙トレイ１０５上に排出される。
【００４４】
なお、像担持体１０３から転写材１０２への転写が始まり、転写後の転写部の先端がローラ形状部材であるクリーニングローラ１３０に近づくと、該クリーニングローラを像担持体１０３に接触させる。このクリーニングローラ１３０には転写搬送ベルト１５０と同極性のバイアスを印加させ、像担持体１０３上の転写残現像剤をクリーニングローラ１３０に引き寄せてクリーニングを行い、像担持体１０３の次の印字シーケンスに備える。
【００４５】
転写材に両面印字を行う際は、マルチ給紙トレイ６０に前述の印字シーケンスを終えた転写材を定着した面を裏面にして載せて前述の印字シーケンスを再び行うか、もしくは、前述の印字シーケンスの転写材上の現像剤像を定着後、両面ユニット側へ転写材を搬送し、両面ユニットのスイッチバックローラ７０を紙送り方向に回転させることにより、転写材を保持し、転写材の後端がスイッチバックローラ７０に差し掛かる前にスイッチバックローラ７０を前述の逆方向に回転させ、定着ユニット１０４の下部の両面用の転写材搬送経路８０へ転写材を搬送する。
【００４６】
その後、両面ユニットより転写材をピックアップして、前述の印字シーケンスを行った後、両面に現像剤画像を定着させた転写材は、下部排紙トレイ１１５もしくは上部排紙トレイ１０５上に排出される。
【００４７】
以上が本実施例のカラーＬＢＰにおける印字工程の概要である。このカラーＬＢＰを用いることにより、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。
【００４８】
次に、本実施例の画像形成装置におけるクリーニングローラ１３０への電源供給部の供給構造を図１、図３〜図６により説明する。
【００４９】
まず、本発明の特徴部分であるクリーニングローラ１３０への電圧供給について、その基本構成を示す図１を参照して以下に説明する。
【００５０】
図１において、すでに図２により説明した感光ドラム１００、像担持体１０３、クリーニングローラ１３０、および転写搬送ベルト１５０が概略的に示されている。
【００５１】
クリーニングローラ１３０には、ＡＣ高圧発生回路３０３、第２正電圧発生回路３００、第１正電圧発生回路３０１、負電圧発生回路３０２が直列に接続されている。
【００５２】
第１正電圧発生回路３０１は、Ｄｅｔｅｃｔ１で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｒｏｌ２にフィードバックし、これを基に、第１正電圧発生回路３０１で出力させる電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ１３０に印加する。
【００５３】
第２正電圧発生回路３００はＧｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、ｄｅｔｅｃｔ３で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をＣｏｎｔｒｏｌ１にフィードバックする。これを基に、第２正電圧発生回路３００で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１正電圧発生回路３０１で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ１３０に印加する。
【００５４】
また、負電圧発生回路３０２は、Ｇｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ２で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｒｏｌ３にフィードバックする。これを基に、負電圧発生回路３０２で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１、および第２正電圧発生回路３０１、３００を通過させることにより、クリーニングローラ１３０に印加する。
【００５５】
図３に、図１中の第１、第２電圧発生回路３０１、３００、および負電圧発生回路３０２を詳しく示す。図３中の破線に囲まれた部分がそれぞれ、第１正電圧発生回路３０１、第２正電圧発生回路３００、負電圧発生回路３０２の一例である。
【００５６】
図３において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれの電圧発生部の電圧を通過させるための抵抗であり、例えば通常は１０Ｍ〜２０ＭΩ程度を用いる。
【００５７】
Ｔ１は、負電圧発生回路３０２の電圧を生成するトランスであり、負極性はダイオードＤ５、Ｄ６で決定する。
【００５８】
Ｃは、負電圧発生回路３０２のトランスＴ１を駆動（スイッチング）するために特定の周波数を入力する部分で、例えば、２０Ｋ〜１００ＫＨｚを入力する。
【００５９】
Ｆは、負電圧発生回路３０２の電圧をオン／オフするための入力信号で、本実施例では、Ｌｏｗレベルの時、負電圧発生回路３０２は電圧を出力し、Ｈｉｇｈレベルの時は、電圧の発生を中止する。
【００６０】
同様に、図３において、Ｔ２は第１の正電圧発生回路３０１の電圧を生成するトランスであり、正極性はダイオードＤ３、Ｄ４で決定する。
【００６１】
Ｂは、第１正電圧発生回路３０１のトランスＴ２を駆動（スイッチング）するために特定の周波数を入力する部分で、例えば、２０Ｋ〜１００ＫＨｚを入力する。
【００６２】
Ｅは、第１正電圧発生回路３０１の電圧をオン／オフするための入力信号で、Ｌｏｗレベルのとき、第１正電圧発生回路３０１は電圧を出力し、Ｈｉｇｈレベルの時は、電圧の発生を中止する。
【００６３】
さらに、図３において、Ｔ３は、第２正電圧発生回路３００の電圧を生成するトランスであり、正極性はダイオードＤ１、Ｄ２で決定する。
【００６４】
Ａは、第２正電圧発生回路３００のトランスＴ３を駆動（スイッチング）するために特定の周波数を入力する部分で、例えば、２０Ｋ〜１００ＫＨｚを入力する。
【００６５】
Ｄは、第２正電圧発生回路３００の電圧をオン／オフするための入力信号で、Ｌｏｗレベルの時、第２正電圧発生回路３００は電圧を出力し、Ｈｉｇｈレベルの時は、電圧の発生を中止する。
【００６６】
図３中のＳＥＬは、図１中のＧｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒ部で接地を切り替える信号であり、本実施例ではトランジスタを用いてＧｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒ部を簡易に示している。
【００６７】
ここで、図４のタイミングチャートにより、図３中の第２正電圧発生回路３００の入力信号Ｄ、第１正電圧発生回路３０１の入力信号Ｅ、負電圧発生回路３０２の入力信号Ｆ、Ｇｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒ接地切替信号ＳＥＬの転写時におけるオン／オフのタイミングの一例について説明する。なお、図４において、横軸が時間軸、縦軸が、オン／オフのレベルである。
【００６８】
図４中のＴＮ（のハッチング部）は、像担持体上の転写残トナーが存在する部分（以下「転写残トナー部分」という）を示している。
【００６９】
まず、転写残トナー部分がクリーニングローラとの当接位置に到達する前に、信号ＦをＬｏｗレベルにして負電圧発生回路３０２をオンにし、転写残トナー部分が当接位置にくる前の一定時間負電圧を発生させ、クリーニングローラ１３０のクリーニングを行う。そして転写残トナー部分が上記当接位置に到達する前に再びＨｉｇｈレベルに戻し、負電圧の発生を止める。
【００７０】
次に転写残トナー部分が当接位置に到達する前にＳＥＬ信号をＬｏｗレベルにすることにより、接地をＤｅｔｅｃｔ３の方に切り替える。
【００７１】
その後、転写残トナー部分が当接位置に達する前に、正電圧の立ち上がりを考慮して、信号Ｄ、Ｅを共にＬｏｗレベルにして、第１および第２正電圧発生部回路３０１、３００を共にオンにし、正電圧を発生させ、クリーニングを行う。
【００７２】
そして、転写残トナー部分が終了すると、信号Ｄ、ＥをＨｉｇｈレベルに戻し、正電圧の発生を止める。さらに転写残トナー部分が当接位置を通過した後、再び信号ＦをＬｏｗレベルにして負電圧発生回路３０２をオンにし、クリーニングローラ１３０のクリーニングを行う。その後、負電圧発生回路３０２の電圧をオフにし、クリーニングローラ１３０を像担持体から離間させる。
【００７３】
これが、図３、４に示す転写時の各電圧発生回路の一連の動作の一例である。
【００７４】
前述のように、クリーニングローラ１３０は像担持体１０３と接離可能であるが、ここでの動作を説明すると、図４において信号Ｄ、Ｅ、ＦがＬｏｗレベルになっているときは、クリーニングローラ１３０は像担持体１０３に接触させ、それ以外のときは離間させている。
【００７５】
図５に、本実施例のクリーニングローラ１３０に印加される電圧の模式図を示す。図５中のＴｒは図４で説明したのと同様の像担持体に転写残トナーの存在する部分である。図５にて、縦軸がクリーニングローラ１３０に印加される電圧（Ｖ）、横軸が時間（Ｔ）である。
【００７６】
本実施例では、負電圧は−１０００Ｖ、第１正電圧発生回路は＋１０００Ｖに設定した。また、第２正電圧発生回路は第１正電圧発生回路の電圧と重畳させているので、本実施例では、第１および第２の正電圧発生回路の総出力電圧のリミットを＋３０００Ｖとした。本実施例では、上記の設定で行ったが、この設定値以外で行ってもむろんよい。また図５中の１−１’は像担持体における転写残トナーの存在する部分をクリーニングする範囲である。
【００７８】
図６では縦軸がクリーニングローラ１３０に印加される電圧（Ｖ）、横軸が像担持体１０３とクリーニングローラ１３０の総抵抗値（ＭΩ、以下負荷と記す）を示している。
【００７９】
本実施例では、第２正電圧発生回路３００のＤｅｔｅｃｔ３を２０μＡに設定した。従って、図６に示すように、＋３０００Ｖにおけるリミットと、＋１０００Ｖにおける第１正電圧での下限リミットが存在する。また、負荷が５０Ｍ〜１５０ＭΩの範囲では、第１正電圧とそれに重畳された第２正電圧が負荷に応じて変化する。
【００８０】
以上説明したように、本実施例においては、負荷変動に応じて自動的に印加電圧を変動させることができるため、いかなる環境に対しても、像担持体の残トナー像を良好にクリーニングすることが可能になった。
【００８１】
さらに本実施例では、上述のように、クリーニングローラ１３０へ電圧を印加する部分に図１中のＡＣ高圧電源３０３からのＡＣ高圧をも重畳させている。これにより、残トナー像を像担持体においてクリーニングを行う際に、残トナー像をＡＣによって拡散させることにより、クリーニングを容易に行うことができるようにし、さらに、連続印字においても転写と同時にクリーニングした部分を目立ちにくくすることができる。
【００８２】
実施例２
次に、本発明の実施例２について、図７および図８により説明する。本実施例におけるクリーニングローラ１３０への電源供給部の構成は、実施例１と概略同様であり、従って、同一部分の説明は簡単に説明し、異なる部分のみ詳しく説明する。
【００８３】
図７において、第１正電圧発生回路３０１は、Ｄｅｔｅｃｔ１で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｏｒｏｌ２に返す。これを基に、第１正電圧発生回路３０１で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ１３０に印加する。
【００８４】
本実施例においては、第２正電圧発生回路３００は、Ｇｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ３で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をＣｏｎｔｒｏｌ１にフィードバックする。またＣｏｎｔｒｏｌ１にはＣＰＵから所望電圧の設定を行う。この設定電圧と上記検知結果とを基に、第２正電圧発生回路３００で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１正電圧発生回路３０１で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ１３０に印加する。
【００８５】
負電圧発生回路３０２は、Ｇｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ２で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｒｏｌ３に返す。これを基に、負電圧発生回路３０２で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１、および第２正電圧発生回路３０１、３００を通過させることにより、クリーニングローラ１３０に印加する。
【００８６】
図７に示した構成において、図８に示すような電圧がクリーニングローラ１３０に印加される。本実施例では、第２正電圧発生回路３００のＤｅｔｅｃｔ３をＣＰＵ制御により可変であり、図８に示すように、第１正電圧の下限リミットである設定値の＋１０００Ｖから＋３０００Ｖのリミットにいたる５０Ｍ〜１５０ＭΩの範囲で電圧の傾きをＳ、Ｓ’のように制御することができる。この５０Ｍ〜１５０ＭΩの範囲では、第１正電圧とそれに重畳された第２正電圧が負荷に応じて変化する。
【００８７】
以上説明したように、本実施例では、微妙な環境変動においても環境に応じてＣＰＵが第２正電圧の電圧の設定値を決定することにより、環境変動による負荷範囲、負荷変動に応じて、自動的に印加電圧を変動させることができるため、いかなる環境に対しても、像担持体の残トナー像を良好にクリーニングすることが可能になった。
【００８８】
実施例３
次に、本発明の実施例３について、図９および図１０により説明する。本実施例におけるクリーニングローラ１３０への電源供給部の構成は、実施例１と概略同様であり、従って、同一部分の説明は簡単に説明し、異なる部分のみ詳しく説明する。
【００８９】
図９において、第１正電圧発生回路３０１は、図１中のＤｅｔｅｃｔ１で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果を図９中のＣｏｎｔｏｒｏｌ２に返す。これを基に、第１正電圧発生回路３０１で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ１３０に印加する。
【００９０】
本実施例においては、第２正電圧発生回路３００はＧｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ３で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をＣｏｎｔｒｏｌ１にフィードバックし、Ｃｏｎｔｒｏｌ１で設定した電流値になるように電圧の制御を行う。同時に最終端で重畳しているＡＣ高圧発生回路３０３のＣｏｎｔｒｏｌ４へＣｏｎｔｒｏｌ１の情報を介し、ＡＣ高圧発生回路３０３のピーク電圧もしくは周波数成分のデューティ制御を行う。そしてこれらを基に、第２正電圧発生回路３００で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１正電圧発生回路３０１で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ１３０に印加する。
【００９１】
負電圧発生回路３０２は、Ｇｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ２で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｒｏｌ３に返す。これを基に、負電圧発生回路３０２で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１、および第２正電圧発生回路３００を通過させることにより、クリーニングローラ１３０に印加する。
【００９２】
図９に示した構成により、図１０に示すような電圧がクリーニングローラ１３０に印加される。図１０において、縦軸にＡＣピーク電圧（Ｖｐｐ）、横軸にデューティ比（％）が示される。第１正電圧の下限リミットの設定値である＋１０００Ｖと、＋５０００Ｖのリミットが設けられ、デューティ５０％〜８０％の間でＶｐｐが変動する。
【００９４】
さらに本実施例では、クリーニングローラ１３０へ電圧を印加する部分をＡＣ高圧発生回路３０３のＡＣ高圧も重畳させている。このＡＣ高圧のピーク制御、もしくは周波数成分のデューティ制御を行うことにより、トナー量の過多や、転写電圧が高い場合のトナーの高帯電においても、よりクリーニングを容易に行うことができ、さらに、連続印字においても、現像と同時にクリーニングした部分を目立ちにくくすることができる。
【００９５】
実施例４
次に、本発明の実施例４について、図１１および図１２により説明する。本実施例におけるクリーニングローラ１３０への電源供給部の構成は、実施例１、２および３を合成した構成を備えている。
【００９６】
つまり、図１１において、第１正電圧発生回路３０１は、Ｄｅｔｅｃｔ１で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｏｒｏｌ２に返す。これを基に、第１正電圧発生回路３０１で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ１３０に印加する。
【００９７】
本実施例においては、第２正電圧発生回路３００はＧｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ３で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をＣｏｎｔｒｏｌ１にフィードバックする。またＣｏｎｔｒｏｌ１にはＣＰＵから所望電圧の設定を行う。また同時に最終端で重畳しているＡＣ高圧発生回路３０３のＣｏｎｔｒｏｌ４へＣｏｎｔｒｏｌ１の情報を介し、ＡＣ高圧発生回路３０３のピーク電圧もしくは周波数成分のデューティ制御を行う。これらを基に、第２正電圧発生回路３００で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１正電圧発生回路３０１で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ１３０に印加する。
【００９８】
負電圧発生回路３０２は、Ｇｎｄ−Ｓｅｌｅｃｔｅｒで接地を切り替え、Ｄｅｔｅｃｔ２で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をＣｏｎｔｒｏｌ３に返す。これを基に、負電圧発生回路３０２で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第１、および第２正電圧発生回路３０１、３００を通過させることにより、クリーニングローラ１３０に印加する。
【００９９】
図１１に示した構成により、図１２のような電圧がクリーニングローラ１３０に印加される。図１２では、縦軸にクリーニングローラ１３０に印加される電圧、および、像担持体１０３とクリーニングローラ１３０の総抵抗値、いわゆる負荷を示している。また、横軸にＡＣ電圧のデューティ比（％）を示している。また前述のように、設定値を設けているため、＋１０００Ｖで第１正電圧の設定値で下限リミットが存在し、＋５０００Ｖでは前述のリミットが存在する。負荷が５０Ｍ〜１５０ＭΩの範囲では、第１正電圧とそれに重畳された第２正電圧が負荷に応じて変化する。
【０１０１】
さらにクリーニングローラ１３０へ電圧を印加する部分をＡＣ高圧回路３０３のＡＣ高圧も制御している。このＡＣ高圧のピーク制御、もしくは周波数成分のデューティ制御をＣＰＵでより細かく制御することにより、トナー量の過多や、転写電圧が高い場合のトナーの高帯電においても、クリーニングを容易に行うことができるようにし、さらに、連続印字においても転写と同時にクリーニングした部分を目立ちにくくすることができる。
【０１０２】
なお、上記実施例においては、本発明を４色のカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、単色もしくは複数色の画像形成装置に用いても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【０１０３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、再転写手段により再転写を行った際に、像担持体に残った残現像剤を回収する手段を有することにより、いかなる環境あるいは記録媒体を用いた場合に対しても残現像剤を良好にクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図３】実施例１の回路構成を示す図である。
【図４】実施例１における第１、第２正電圧発生回路、および負電圧発生回路の作動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】実施例１の印加電圧を示す図である。
【図６】実施例１の印加電圧の推移を示す図である。
【図７】実施例２の基本構成を示す図である。
【図８】実施例２の印加電圧の推移を示す図である。
【図９】実施例３の基本構成を示す図である。
【図１０】実施例３の印加電圧を示す図である。
【図１１】実施例４の基本構成を示す図である。
【図１２】実施例４の印加電圧を示す図である。
【図１３】従来の画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図１４】図１２の像露光装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１００ 感光ドラム（感光体）
１０３ 像担持体
１３０ クリーニングローラ（ローラ状部材）
１５０ 転写搬送ベルト（再転写手段）
３００ 第２正電圧発生回路
３０１ 第１正電圧発生回路
３０２ 負電圧発生回路

Claims (3)

1. 感光体上に形成されたトナー像の転写を受けてトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナー像を転写させた後に前記像担持体上に残る残トナーを回収するトナー回収手段と、前記トナー回収手段にバイアスを印加するためのバイアス印加手段と、を有する画像形成装置において、
   前記バイアス印加手段は、バイアスを発生させる第１の発生部と、前記第１の発生部と同極のバイアスを発生させる第２の発生部と、電圧を検出する第１の検出部と、電流量を検出する第２の検出部と、を備え、前記第１の発生部は前記第１の検出部が検出する電圧が目標値に達するようにバイアスを出力し、前記第２の発生部は前記第２の検出部で検出する電流量が目標値に達するようにバイアスを出力し、前記第１の発生部と前記第２の発生部とは電気的に接続されており、前記第１の発生部の出力は、前記第２の発生部を介して前記転写手段へ印加され、前記第２の検出部は前記転写手段へ印加される総電流量を検知する画像形成装置において、前記第１の検出部は前記第１の発生部と前記第２の発生部とが接続している箇所の電圧を検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記バイアス印加手段は、前記第１の発生部及び前記第２の発生部が発生するバイアスとは逆極性のバイアスを発生させる第３の発生部と、電圧を検出する第３の検出部と、を備え、前記第３の発生部は前記第３の検出部が検出する電圧が目標値に達するようにバイアスを出力し、前記第３の発生部は前記第１の発生部と電気的に接続されており、前記第３の発生部と前記第１の発生部とが接続されている箇所の電圧を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー回収手段は、前記第３の発生部がバイアスを発生することにより、前記トナー回収手段が回収したトナーを前記像担持体上へ転写することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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