JPH04134382A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の１ 本発明は電子写真方式或は静電記録方式などの複写機、
プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特に、
像担持体上に順次形成される複数のカラー現像像を転写
材上に順次重ねて転写する形式の転写装置を備えた画像
形成装置に適用して有用なものである。

【ｉ立ユＩ 例えば、電子写真方式の複写機やプリンタに使用される
この種の転写装置にはバイアスローラ転写方式或はコロ
ナ転写方式といわれる静電転写方式が一般的に採用され
ている。バイアスローラ転写方式は導電層を有する転写
ローラに像担持体としての感光体上の現像像（トナー像
）のトナーの有する電荷と反対極性の転写バイアス電圧
を印加して転写材上に感光体上のトナー像を転写するも
のであり、この変形例として、転写ローラに代えて導電
層を有するエンドレスベルトを使用する方式もある。

一方、コロナ転写方式は転写材担持体としてポリエステ
ルフィルムなどの誘電体フィルムを使用し、そしてこの
誘電体フィルムを、周面を大きく切り欠いたシリンダに
巻き付けたものを転写ドラムとして用い、この転写ドラ
ムの内側から誘電体フィルムにコロナ放電を与えて転写
材である誘電体フィルム上にトナー像を転写するもので
ある。

この変形例として、転写ドラムに代えて誘電体フィルム
からなるエンドレスベルトを使用する方式上記転写方式
を採用した転写装置を具備する画像形成装置においては
、転写材のジャムなどが発生して像担持体上のトナー像
が転写装置の転写材担持体上に転写、されたり、或は装
置内で飛散したトナーが転写材担持体上に付着したりし
て転写材担持体に汚れが発生することがある。この汚れ
は転写材裏面を汚したり、或は転写ムラを生じさせるの
で、これらを防止するために、通常、転写装置に転写材
担持体のクリーニング手段を設け、転写終了後の転写装
置の後回転時や転写前の転写装置の前回転時などにおい
て上記クリーニング手段を動作させ、転写材担持体のク
リーニングを行なっている。

が　゛しよ　とする 上記のクリーニング手段には、転写材担持体上のトナー
をファーブラシやブレードでかき落す機械的な方法によ
るものと、静電的に像担持体上へトナーを再転写させる
静電的方法によるものとがある。後者の方法は前者に比
べて装置コストが安い、クリーニング手段のメンテナン
ス（ファーブラシなどの交換、転写装置側のクリーニン
グ廃トナーの処理）が不要、小型化が可能という長所が
ある反面、必ずしもクリーニング効果が十分でないとい
う欠点がある。この欠点を改善するために静電的クリー
ニング方法としていくつかの提案がある。

その１つは、クリーニング時には転写装置の転写材担持
体に印加する直流バイアス電圧を転写時と反対極性（ト
ナーと同極性）にして転写材担持体上のトナーを反撥さ
せ、像担持体上へ再転写させ易くする方法である。

この方法においては、転写装置に転写材分離用のコロナ
放電器を設ける場合、即ち、転写材担持体から転写材を
分離する際、分離を容易にし、かつ転写材上のトナー画
像に乱れを生じさせないようにするために、分離用コロ
ナ放電器を設け、交流電圧などを印加して転写材及び転
写材担持体上を除電する場合、次のような問題があった
。

即ち、除電を行なった場合、クリーニングすべき転写材
担持体上のトナーの電荷も減少或は消失し、クリーニン
グ動作時、転写材担持体に前記のように転写時と反対極
性のバイアス電圧を印加してもトナーの反撥効果が減少
し、クリーニング効果が減少する。テの他の問題として
は、画像形成装置内のトナー飛散により転写材担持体上
に付着したトナーはトリボ電荷が小さいか、或は一部の
トナーの極性が反転していることが多く、このようなト
ナーに対するクリーニング効果は上記と同じ理由で悪い
。

他の静電的クリーニング方法として、特公昭６３−４５
１１０号公報に記載されたものがある。

この方法は、転写材担持体のクリーニングの際、転写材
担持体面へ転写バイアス電圧と同極性のコロナ放電を施
すことにより転写材担持体面に付着したトナーの極性を
反転させ、転写材担持体に印加されている転写バイアス
電圧により上記の極性を反転させたトナーを反撥させて
トナーを像担持体上へ再転写させるものである。しかし
ながら、この方法は反転現像を行なう画像形成装置に適
用した場合に問題が生じることがある。

即ち、転写材担持体へ転写バイアス電圧を印加したまま
上記のクリーニングを行なった場合、転写材担持体面が
像担持体に直接接触することにより像担持体に１次帯電
の極性と異なる極性の帯電が行なわれることになり、画
像形成上、メモリやゴースト像となって現われる問題が
ある。

従って、本発明の目的は、ジャム或は通常の運転動作中
等に生じた転写材担持体上のトナー汚れを、機械的クリ
ーニング手段を設けることな（、効率よく像担持体上へ
再転写させてクリーニングし、転写材の裏面の汚れや転
写ムラを防止する効果的なりリーニング手段を有する転
写装置を具備する画像形成装置を提供することである。

を　　するための 上記目的は本発明に係る画像形成装置によって達成され
る。要約すれば、本発明は、像担持体上に形成された現
像像を転写材上に転写する転写装置を具備する画像形成
装置において、無端移動可能に支持され、転写材を担持
する担持面を有する転写材担持体と、該転写材担持体の
転写材担持面の背面側から所定の極性の転写バイアス電
圧を印加して前記像担持体上の現像像を前記転写材上に
転写する転写手段と、転写工程を除く前記転写材担持体
の無端移動時に、前記転写材担持体の転写材担持面へ前
記転写バイアス電圧とは反対極性のコロナ放電を施すコ
ロナ放電手段とを有する転写装置を具備し、前記コロナ
放電手段の放電により前記転写材担持体の前記転写材担
持面に付着した現像剤の電荷を増大させると共に、前記
転写材担持面に印加する前記転写バイアス電圧をオフに
するか、或は前記転写材担持面に前記転写バイアス電圧
とは反対極性のバイアス電圧を印加して前記転写材担持
面に付着した現像剤を前記転写材担持面から前記像担持
体へ移動させることを特徴とする画像形成装置である。

本発明の一実施態様によれば、前記転写材を前記転写材
担持体から分離する際に、前記転写材の除電を行なう分
離用コロナ放電手段が設けられ、該分離用コロナ放電手
段に印加する、交流電圧成分に直流電圧成分を重畳した
或は直流電圧成分のみのバイアス電圧の該直流電圧成分
の極性を切換えることによって、前記転写材担持体の転
写材担持面へ前記転写バイアス電圧とは反対極性のコロ
ナ放電が施こされる。

及ｌｌ 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は本発明を電子写真方式のカラーレーザビームプ
リンタに適用した一実施例を示す概略構成図であり、像
担持体として本実施例では円筒状の感光体ドラムｌを使
用し、この感光体ドラム１は図示矢印方向に回転走行す
る転写材担持体、本実施例では転写ローラ又はドラム、
２と同期して図示矢印方向に走行する。転写ローラ２は
、転写領域において、給紙された転写材（本実施例では
転写紙）Ｓを静電吸着保持すると共に、感光体ドラムｌ
と当接して感光体ドラム１と共に回転し、この転写領域
において転写高圧制御手段１０から転写ローラ２に印加
される転写バイアス電圧ＶＲにより感光体ドラム１上に
形成されるトナー像が転写紙Ｓ上に転写される。転写高
圧制御手段１０はスイッチ手段１１により第１の転写バ
イアス電圧ＶＲと、この第１の転写バイアス電圧とは反
対極性の第２のバイアス電圧ＶＲ’　と・、接地電位と
を切換えて転写ローラ２に印加するように構成されてい
る。また、転写紙Ｓを転写ローラ２から分離する際に転
写紙Ｓと転写ローラ２に蓄積された電荷の除電を行ない
、かつ転写ローラ２のクリーニングの際に転写ローラ表
面に帯電を行なう分離用放電器３が分離領域の近傍に設
けられており、゛除電用及び帯電用の所要の電圧は分離
高圧制御手段３０からオン／オフスイッチ手段３１がオ
ンのときに分離用放電器３に印加される。

この分離高圧制御手段３０はスイッチ手段３２によって
選択された第１の直流バイアス電圧ＶＢ、或はこの第１
の直流バイアス電圧とは反対極性の第２の直流バイアス
電圧ＶＢ’　、或は接地電位を交流電圧ＶＡＣに重畳さ
せてオン／オフスイッチ３１を介して分離用放電器３に
供給する。なお、分離用放電器３は転写紙Ｓの分離に障
害とならない範囲で、転写ローラ２に近接して設けられ
ており、その後段に転写紙Ｓを転写ローラ２から分離す
る分離爪６が設けられている。また、感光体ドラム１の
周囲には、感光体ドラム１を所定の極性（例えば、マイ
ナス極性）に帯電させる１次コロナ放電器４、感光体ド
ラムｌ上に形成された静電潜像（以下、単に潜像と称す
）を顕像に現像する、例えば、イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックのトナーをそれぞれ有する現像器５ａ、
５ｂ、５Ｃ１５ｄ、感光体ドラム１上の残留トナーをか
き落とすクリーナ８、及び感光体ドラム１上の除電を行
なう前露光ランプ９がそれぞれ配設されている。

ここで、上記転写ローラ２は、第２図にその７部分の断
面を示すように、円筒状のシリンダ２１に弾性体層２２
、導電層２３及び抵抗層（体積抵抗率がＩ　Ｘ　１０’
Ω・ｃｍ以上）２４が周面にわたって積層された構成を
有する。

次に、上記構成の本発明の一実施例のカラーレーザビー
ムプリンタの動作について説明する。

まず、前露光ランプ９により感光体ドラム１上の除電が
行なわれた後、１次コロナ放電器４によって感光体ドラ
ム１がマイナス極性に均一に帯電される。次に、レーザ
ビームＩによる露光によって感光体ドラム１上に、例え
ば、イエローの潜像が形成される。次いで、この場合に
はイエローの現像器５ａにのみ所要のマイナス極性の現
像バイアス電圧が印加されてイエローの潜像が現像され
、感光体ドラム１上にイエローの現像像（トナー像）が
形成される。

一方、所定のタイミングで転写紙Ｓが給紙され、その先
端が転写開始位置（感光体ドラム１と転写ローラ２とに
よって形成されるニップ部の人口）に達する直前に、転
写高圧制御手段１０のスイッチ手段１１によりプラス極
性の転写バイアス電圧ＶＲが選択されて転写ローラ２の
導電層２３に印加され、上記感光体ドラム１上のイエロ
ートナー像が転写紙Ｓに転写されると共に、転写紙Ｓが
転写ローラ２の表面に静電吸着される。その後、感光体
ドラムｌはクリーナ８によって残留するイエロートナー
が除去され、次の色の潜像形成及び現像工程に備える。

次に、前記感光体ドラム１上に同様の工程によってマゼ
ンタの潜像が形成され、次いでマゼンタの現像器５ｂに
より感光体ドラム１上にマゼンタのトナー像が形成され
る。そして、このマゼンタのトナー像は、先に転写紙Ｓ
に転写されたイエローのトナー像と位置合せされて転写
紙Ｓに転写される。同様にして、シアン、ブラックの各
潜像が感光体ドラム１上に順次形成され、それぞれが現
像器５ｃ、５ｄによって現像され、転写紙Ｓに先に転写
されたトナー像と位置合せされてシアン、ブラックの各
トナー像が順次転写され、かくして、転写紙Ｓ上に４色
のトナー像が重なった状態で形成されることになる。

この４色のトナー像が転写された転写紙Ｓの先端部が分
離位置に近ずくと、分離爪６が接近してこの分離爪６の
先端が転写ローラ２の表面に接触し、転写紙Ｓを転写ロ
ーラ２から分離させる。分離爪６の先端は、転写紙Ｓの
後端が転写ローラ２を離れるまで、転写ローラ２の表面
と接触状態を保ち、その後難れて元の位置に戻る。コロ
ナ放電器３は、転写紙Ｓの先端が最終色の転写開始位置
（その直前及び牽後を含む）に達したときから転写紙Ｓ
の後端が転写ローラ２を離れるまで、作動するが、この
作動期間は当然に分離高圧制御手段３０のオン／オフス
イッチ３１がオンとなっている期間であり、この作動期
間中、コロナ放電器３には交流電圧ＶＡＣに、転写バイ
アス電圧ＶＲと同極性のかつほぼ同電圧のプラス極性の
バイアス電圧ＶＢが重畳された電圧が印加される。この
コロナ放電器３による除電作用によって、転写紙Ｓ上の
マイナス極性の静電吸着電荷を除電し、分離爪６による
転写紙Ｓの分離を容易にすると共に、分離時の気中放電
の影響による転写紙Ｓ上のトナー画像の飛び散りを防止
する。上記のマイナス極性の静電吸着電荷は１色目、即
ち、イエロートナー像の転写後、転写紙Ｓが感光体ドラ
ムｌから離れるときに生じる気中放電により注入された
電荷であり、転写ローラ２の導電層２３に誘起されたプ
ラス極性の電荷との間で静電吸着力が働（。

なお、上記のコロナ放電器３に印加さるプラス極性のバ
イアス電圧ＶＢは、転写ローラ２に印加されている転写
バイアス電圧ＶＲの影響を補償し、適度な除電を行なう
ために必要である。例えば、転写バイアス電圧ＶＲが＋
３．ＯＫＶの場合、上記のバイアス電圧ＶＢは＋３．Ｏ
ＫＶで、交流電圧ＶＡＣは５．５ＫＶ　（実効値、以下
同じ）が適当である。

一方、分離された転写紙Ｓは搬送ベルト７によって図示
しない定着器に搬送され、ここで転写紙Ｓ上のトナー像
が定着され、４色のフルカラー画像が形成される。

ところで、本実施例では、上記画像形成工程の前後にお
ける感光体ドラム１及び転写ドラム２の前回転成は後回
転時（いずれも転写紙Ｓが転写ドラム２に保持されてい
ないとき）、或はジャム処理後のリセット時の感光体ド
ラム１及び転写ドラム２の回転時に、以下に述べる転写
ドラム２のクリーニング制御を行なう。

まず、感光体ドラム１０表面は前露光ランプ９により均
一に露光され、表面電位はＯｖに近い明部電位となる。

また、１次帯電は行なわない。これによって転写、ロー
ラ２の表面に付着したトナーを感光体ドラム１の表面に
再転写させる効率を高めることができる。なお、前露光
ランプ９による均一露光、１次帯電オフに代えて、１次
帯電後、レーザビームＩによる全面露光を行なっても良
い。さらに、同様の目的で、トナー像の形成が正規現像
の場合（例えば、感光体ドラムｌをプラスに帯電後、背
景露光によりマイナス極性のトナーで現像する場合）は
、転写ローラ２のクリーニング時、１次帯電のみを行な
う。

次に、第１図における転写ローラ２のクリーニング制御
においては、現像器５ａ〜５ｄの現像スリーブにはトナ
ー電荷と反対極性のバイアス電圧が印加されて各現像器
による現像が停止され、各現像器内のトナーの感光体ド
ラムｌへの付着が防止される。

さて、転写ドラム２の後回転におけるクリーニング制御
の場合には、転写紙Ｓの後端が転写終了位置（感光体ド
ラム１と転写ローラ２とによって形成されるニップ部の
出口）に達したときから転写紙Ｓの後端が転写ローラ２
から分離されるまでの間、転写ドラム２に印加する転写
バイアス電圧をスイッチ手段１１によりオフ（接地電位
に接続）にする。これは、転写バイアス電圧が印加され
たままであると、転写紙Ｓを保持していない転写ローラ
２の部分に接触した感光体ドラム１の領域が、転写紙Ｓ
を介在して転写ローラ２と接触した領域に較べて、転写
バイアス電圧の極性寄りに帯電され、帯電メモリが生じ
、ゴースト画像が生じ易いためである。従って、この対
策のためには、転写紙Ｓの後端が転写終了位置に達した
ときに転写バイアス電圧をオフにすることが好ましい。

これと同時に、分離用コロナ放電器３に印加していたバ
イアス電圧ＶＢをオフにすることが好ましい。

次に、転写紙Ｓの後端が分離されると、分離高圧制御手
段３０のスイッチ手段３２によりマイナス極性（トナー
と同極性）のバイアス電圧ＶＢ’が選択され、交流電圧
ＶＡＣに重畳される。これにより転写ローラ２がマイナ
ス極性に帯電され、転写ローラの表μｓに付着している
トナーは電荷を失なったトナーも含めてマイナス極性に
帯電され、かつ電荷量が増大する。この分離用コロナ放
電器３による帯電は転写ローラ２が帯電開始徒歩なくと
も１回転する間行なわれる。帯電されたトナーは転写位
置において感光体ドラム１に静電転写され、さらに、感
光体ドラムｌに転写されたトナーは感光体ドラム１の周
囲に配設されているクリーナ８によってかき落される。

この転写口−ラ２上のトナーのクリーニングは転写ロー
ラ２が所定回転数に達するまで続けられ、転写ローラ２
のトナー汚れは完全に除去される。

以上、転写ローラ２の後回転時におけるクリーニング制
御について説明したが、転写ローラ２の前回転時、或は
ジャム処理後のリセット時の転写ローラ２の回転時にお
けるクリーニング制御についても同様に行なわれ、同様
の作用効果が得られることは言うまでもない。

上記第１の実施例においては、転写ローラ２のクリーニ
ング制御において転写ローラ２に印加するバイアス電圧
はオフとしたが、これに代えて、分離用コロナ放電器３
による転写ローラ２への帯電を、転写ローラ２が帯電開
始後生なくとも１回転する間継続させ、その後転写高圧
手段１０のスイッチ１１を切換えて転写バイアス電圧Ｖ
Ｒと反対極性（マイナス極性）のバイアス電圧ＶＲ’を
選択させ、このバイアス電圧ＶＲ’を転写ローラ２に印
加し、転写ローラ２が所定回転数に達するまでクリーニ
ングを行なうようにしても良い。このようにすると、転
写ローラ２に付着したトナーのクリーニングを上記第１
の実施例よりもさらに効率よ（行なうことができる。

第３図はコロナ転写方式を用いた転写装置を具備する画
像形成装置に本発明を適用した第２の実施例を示す概略
構成図であり、同じくカラーレーザビームプリンタに適
用した場合を示す。本実施例では、周面を太き（切り欠
いたシリンダ５１の開口部にポリエステルフィルムなど
のフィルム５２を巻き付けた転写ドラム５０を転写材担
持体として使用し、転写時には転写高圧制御手段１０か
らスイッチ手段、１１によって選択された転写バイアス
電圧ＶＲが転写用コロナ放電器５３に印加される。また
、分離用コロナ放電器３の対向電極の役割をする分離用
内側コロナ放電器５４が転写ドラム５０の内側に、分離
用コロナ放電器３と対向して設けられており、この分離
用内側コロナ放電器５４には内側分離高圧制御手段４０
から分離用コロナ放電器３に印加されるバイアス電圧と
は常に反対極性の所要の分離用電圧がオン／オフスイッ
チ手段４１がオンのときに印加される。この内側分離高
圧制御手段４０はスイッチ手段４２によって第１の直流
バイアス電圧ＶＢ、この第１の直流バイアス電圧とは反
対極性の第２の直流バイアス電圧ＶＢ’　、或は接地電
位を選択して交流電圧ＶＡＣに重畳させ、この重畳され
た電圧をオン／オフスイッチ４１を介して分離用内側放
電器５４に供給するように構成されているが、スイッチ
手段４２によって選択されるバイアス電圧は分離用コロ
ナ放電器３に印加されるバイアス電圧とは常に反対極性
のものである。

その他の構成は上記第１の実施例と同じであるので、対
応する素子（部材）に同一符号を付してその説明を省略
する。また、上記構成のカラーレーザビームプリンタは
前述した第１の実施例と同様に動作し、また、転写ドラ
ム５０のクリーニング制御も前述した方法及び順序に従
って行なわれるので、それらの説明を省略する。本実施
例においても転写−ドラム５０のトナー汚れが完全に除
去されることは言うまでもない。

なお、上記各実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、従
って必要に応じて種々の変形及び変更が可能であること
は言うまでもない。例えば、転写ローラ或はドラムが像
担持体に当接しないで近接して同期走行する構成の画像
形成装置にも、或はベルト形式の無端状移動体を転写材
担持体とする画像形成装置にも本発明は適用できるし、
また、電子写真方式以外の複写機、プリンタ等の画像形
成装置にも本発明は適用できる。さらに、制御回路やバ
イアス電圧の制御態様等も実施例のものに限定されない
。

ｌ豆立皇１ 以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、転
写装置にファーブラシなどの機械的クリーング手段を設
けずに、転写材担持体上に付着したトナーを静電的に像
担持体上へ効率よく再転写させて転写材担持体のクリー
ニングを行なうことができるので、クリーニング手段の
メンテナンス（ファーブラシなどの交換、転写装置側の
クリニング廃トナーの処理）が不要になり、装置コスト
の低減、小型化が可能になると共に、信頼性が向上する
。しかも、従来の静電的クリーニング手段で見られたゴ
ースト像などの発生を防止することができる等の顕著な
作用効果がある。

５０：転写ドラム ５３：転写用コロナ放電器 ５４：分離用内側コロナ放電器 Ｓ：転写紙

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。 第２図は第１図の画像形成装置に使用された転写ローラ
の一部分の断面図である。 第３図はコロナ転写方式を用いた転写装置を具備する画
像形成装置に本発明を適用した第２の実施例を示す概略
構成図である。 １：感光体ドラム ２：転写ローラ ３：分離用コロナ放電器 １０：転写高圧制御手段 ３０：分離高圧制御手段 ４０：内側分離高圧制御手段 第１図 第３図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像担持体上に形成された現像像を転写材上に転写す
   る転写装置を具備する画像形成装置において、 無端移動可能に支持され、転写材を担持する担持面を有
   する転写材担持体と、 該転写材担持体の転写材担持面の背面側から所定の極性
   の転写バイアス電圧を印加して前記像担持体上の現像像
   を前記転写材上に転写する転写手段と、 転写工程を除く前記転写材担持体の無端移動時に、前記
   転写材担持体の転写材担持面へ前記転写バイアス電圧と
   は反対極性のコロナ放電を施すコロナ放電手段とを有す
   る転写装置を具備し、前記コロナ放電手段の放電により
   前記転写材担持体の前記転写材担持面に付着した現像剤
   の電荷を増大させると共に、前記転写材担持面に印加す
   る前記転写バイアス電圧をオフにするか、或は前記転写
   材担持面に前記転写バイアス電圧とは反対極性のバイア
   ス電圧を印加して前記転写材担持面に付着した現像剤を
   前記転写材担持面から前記像担持体へ移動させることを
   特徴とする画像形成装置。 ２）前記転写材を前記転写材担持体から分離する際に、
   前記転写材の除電を行なう分離用コロナ放電手段を設け
   、該分離用コロナ放電手段に印加する、交流電圧成分に
   直流電圧成分を重畳した或は直流電圧成分のみのバイア
   ス電圧の該直流電圧成分の極性を切換えることによって
   、前記転写材担持体の転写材担持面へ前記転写バイアス
   電圧とは反対極性のコロナ放電を施すことを特徴とする
   請求項１に記載の画像形成装置。