JPH06161298A

JPH06161298A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06161298A
Application number: JP33783992A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugimoto; 浩之杉本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-11-26
Filing date: 1992-11-26
Publication date: 1994-06-07
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JP3229402B2

Abstract

(57)【要約】【目的】中間転写ベルト上のフィルミング層に蓄積し
てしまう電荷を直接、除去し、長期的に安定した、良好
な転写効率を得ることのできる画像形成装置を提供する
ことである。【構成】中間転写ベルト５に対し、除電チャージャ２
６を対向配備し、中間転写ベルト５上の、フィルミング
層２０に、転写工程で蓄積されてしまう電荷を、そのチ
ャージャ２６によるコロナ放電で取り除くようにする。
チャージャ２６には、転写バイアスと反対極性の直流電
圧電源２７と、交流電圧電源２８とが接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体上のトナー像
を、中間転写回転体を介して記録媒体に転写する方式の
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、或いはプリンタ
などの画像形成装置で、像担持体上のトナー像を中間転
写回転体に転写し、この転写したトナー像を更に、記録
媒体に転写するようにしたものが知られている。図２
は、この方式の本発明一実施例の画像形成装置を示すも
のであるが、ここでは、この図に示した画像形成装置の
基本構成を説明しながら、従来の問題点を明らかにする
こととする。

【０００３】像担持体の一例のドラム状感光体１は図示
反時計方向に回転駆動される。このとき感光体１は、帯
電チャージャ２によって一様に帯電される。この帯電の
あと、露光部３で露光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。この静電潜像
は現像装置４によってトナー像として顕像化される。

【０００４】中間転写回転体の一構成例を成す中間転写
ベルト５は、例えば１０⁷乃至１０⁸Ω・cm程度の体積固
有抵抗率を有し、厚みが１５０μm程度の無端フィルム
状のものより成っている。中間転写ベルト５は、転写ロ
ーラ８，従動ローラ９，駆動ローラ１０，クリーニング
バックアップローラ１１及びアースローラ１２の各ロー
ラ間に掛け渡され、駆動ローラ１０の駆動力で、反時計
方向に回転駆動される。

【０００５】中間転写ベルト５は転写ローラ８の部位に
おいて感光体１に接しつつ回転し、かかる転写部１３に
おいて、感光体１上のトナー像が中間転写ベルト５上に
転写される。転写ローラ８は導体ローラで構成され、こ
れにはバイアス電圧電源１４によりバイアス電圧が印加
されている。

【０００６】今仮に、感光体１が正極性に帯電するもの
として、静電潜像には負極性に帯電したトナーが付着し
て、その潜像がトナー像として顕像化される。負極性の
トナーを用いて静電潜像を反転現像するときは、感光体
１は負極性に帯電される。転写ローラ８にトナーと逆極
性の正極性のバイアス電圧を印加することによって、そ
の負帯電極性のトナーが中間転写ベルト５の方に静電的
に移行することで、トナー像の、中間転写ベルトへの転
写が行われる。転写ローラ８やバイアス電圧電源１４な
どは、感光体１上のトナー像を中間転写ベルト５に転写
させる第１の転写手段を構成する。

【０００７】このようにして、中間転写ベルト５上に転
写されたトナー像は、転写紙のような記録媒体１７が、
駆動ローラ１０に掛け廻される中間転写ベルト部分と、
転写ローラ１８との間を通過する間で、記録媒体１７上
に転写される。

【０００８】本例の画像形成装置はカラー式のものとな
っていて、それぞれ色の異なるトナー収容した複数の現
像器を有する現像装置４の各現像器によって、感光体１
上にはそれぞれ異なる色のトナー像が順次形成され、か
かるトナー像が中間転写ベルト５上の同一位置に重ね転
写される。このようにして得られたカラートナー像が先
の記録媒体１７に転写されるのである。

【０００９】転写ローラ１８は転写ローラ８と同様に導
体ローラより成り、これにはバイアス電圧電源１９によ
りトナーと逆極性の正極性のバイアス電圧が印加され
る。転写ローラ１８やバイアス電圧電源１９などは、中
間転写ベルト５上のトナー像を記録媒体１７に転写させ
る第２の転写手段を構成する。かかる手段による第２の
転写工程後に、記録媒体１７は搬送ベルト２１によって
送られ、定着装置２２の部位を通って画像形成装置外に
排出される。

【００１０】一方、第２の転写工程後において、中間転
写ベルト５はクリーニング装置２３によってクリーニン
グされる。クリーニング装置２３はクリーニングブレー
ド２４を有し、このクリーニングブレード２４によって
中間転写ベルト５上の残留トナーや、紙粉や、その他の
異物などが掻き取り除去されるのである。クリーニング
装置２３は、第２の転写工程後に中間転写ベルト５上を
クリーニングするクリーニング手段を構成する。

【００１１】なお、感光体１上の各色のトナー像を中間
転写ベルト５上に転写する毎に、感光体１の表面が感光
体クリーニング装置６によってクリーニングされ、この
あと、除電ランプ７でその表面が除電状態にされる。こ
のように感光体１及び中間転写ベルト５をクリーニング
することによって、これらを繰返し使用することができ
る。

【００１２】このような画像形成装置においては、従来
より、次に述べるような問題を生じていた。

【００１３】図２に示したベルトクリーニング装置２３
には、先にも述べたように、クリーニングブレード２４
が備えられているのであるが、これは、通常、ウレタン
ゴムなどの弾性体より成り、このエッジ部を、中間転写
ベルト５上に圧接させてトナー等を掻き取り除去する。
この他、ファーブラシを用いる方式のクリーニング装置
や、クリーニングブレードとファーブラシとを併用する
方式のクリーニング装置などがある。

【００１４】このようなクリーニングブレードやファー
ブラシなどのクリーニング部材を用いるクリーニング装
置においては、構成が比較的簡単であり、安価なもので
あることから、この種の画像形成装置に幅広く利用され
ている。

【００１５】ところで、感光体や中間転写ベルトなどの
表面には、熱や圧力などの作用でトナーが溶融固着し易
くなっている。このような溶融物は上述のクリーニング
部材では、中々、除去し切れず、この除去を放置したま
まにすると、中間転写ベルトの表面に、所謂、フィルミ
ング層が形成されるようになる。かかるフィルミング層
が形成されると、転写性能が低下するようになり、画像
品質が悪くなる。

【００１６】なお、感光体などの像担持体の表面をクリ
ーニングローラによって摺擦することにより、フィルミ
ング物質を除去するようにした技術が、実開昭６２−１
４０５５５号公報、特開昭６３−１１９８２号公報及び
特開平２−２６２１８０号公報などで既に提案されてい
る。又、類似技術で、特開平２−２１４８８２号公報な
どによるものが既に提案されている。

【００１７】いずれにしても、かかるフィルミング層が
除去されないままに放置されると、転写性能が低下し、
画質が悪くなるのであるが、就中、先述した、ダブル転
写方式の画像形成装置の場合、感光体と比べて、中間転
写ベルトには、フィルミング層が形成され易く、僅かな
フィルミング層でも、転写効率が低下し、画質が著しく
悪下し易くなる。

【００１８】かかる点に関して、更に具体的に説明する
に、図５は第１の転写工程を行う転写部１３の近辺構成
を示したものである。

【００１９】先にも述べたように、この例ではトナーＴ
は負極性に帯電するものとなっていて、転写ローラ８に
正極性のバイアス電圧を印加することにより、かかるト
ナーＴが中間転写ベルト５の方に静電的に引き寄せられ
て移行し、感光体１上のトナー像が中間転写ベルト５に
転写される。

【００２０】符号２０は、中間転写ベルト５上に形成さ
れるフィルミング層を示すものであるが、このフィルミ
ング層２０には、転写ローラ８によって与えられた、ト
ナーと反対の正極性の電荷が蓄積されるようになる。い
ずれにしても、この電荷を帯びたフィルミング層によっ
て、中間転写ベルト５の表面はトナーと反対の正極性に
帯電するようになるのである。

【００２１】このような状態となると、中間転写ベルト
の表面とトナー粒子との間の静電的な結合力が増大し、
第２の転写工程における転写効率が低下し、画像品質が
悪くなる。

【００２２】図６は、第２の転写工程を行う転写部の近
辺構成を示したものであり、トナーＴと中間転写ベルト
５との静電的な結合力が強くなると、記録媒体１７へ
の、そのトナーの移行がスムーズに行われなくなり、転
写効率が低下して、画像品質が劣るようになる。

【００２３】長時間、機械を放置した後、一時的に、か
かる転写効率が回復する場合があるが、これはフィルミ
ング層が保持していた電荷が、空気中等に漏洩するため
と考えられる。いずれにしても、このような放置にまか
せる訳にはいかず、何らかの解決策を講じる必要にせま
られている。

【００２４】結局のところ、従来はクリーニングローラ
や、クリーニングブラシなどによって、フィルミング層
そのものを除去する方式が実施されているが、これによ
るものでは、中間転写ベルトを摺擦し過ぎて、それに傷
を付けたりするおそれがあり、又、画像形成装置の使用
条件によって、フィルミング層の生成状態が変わると、
これに対応することができない。

【００２５】この他、転写前チャージャの作用により、
感光体上のトナーの帯電量を制御（電荷量を揃えたりす
る制御）し、転写効率を向上させるようにした技術も、
多数、提案されているが、これによるものでは、トナー
層の表層部の帯電量については制御できるものの、最下
層部（感光体側のトナー部）の帯電量については制御し
にくくなっている。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中間
転写回転体上のフィルミング層に蓄積してしまう電荷を
直接、除去し、長期的に安定した、良好な転写効率を得
ることのできる画像形成装置を提供することにある。

【００２７】

【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、帯電、露光及び現像が、それぞれ順次行わ
れることによって、表面にトナー像が形成される像担持
体と、この像担持体に接しつつ回転する中間転写回転体
と、像担持体と中間転写回転体とが接する転写部におい
て像担持体上のトナー像を中間転写回転体上に転写させ
る第１の転写手段と、中間転写回転体上のトナー像を記
録媒体に転写させる第２の転写手段と、第２の転写工程
後に、中間転写回転体上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おいて、中間転写回転
体の回転方向に対して、クリーニング手段が設けられる
位置よりも下流側にして、前記転写部よりも上流側の位
置に、中間転写回転体の表面を除電状態にする除電手段
を設けた構成を提案するものである。

【００２８】なお、除電手段は、中間転写回転体表面を
除電する極性の直流成分が重畳される交流コロナ放電を
行うコロナチャージャとなっていると効果的である。

【００２９】又、除電手段は、中間転写回転体に接しつ
つ回転し、導電性繊維より成り、中間転写回転体表面を
除電する極性の直流電圧及び交流電圧が互いに重畳され
て印加されるブラシローラで構成されるものとなってい
ると、効果的である。

【００３０】除電手段は、中間転写回転体に接しつつ回
転し、導電性繊維より成り、電気的にアース状態にされ
るブラシローラで構成されるものとなっていると、効果
的である。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。

【００３２】図１は、図２に示した本発明一実施例の画
像形成装置に具備される中間転写ベルトクリーニング装
置部や除電部などの構成を示したものである。図２に示
した画像形成装置の基本構成と作用については先に説明
したので、ここでは省略する。

【００３３】図１において、符号２０は、先にも述べた
ように、中間転写ベルト５上に形成されるフィルミング
層を示すものである。かかるフィルミング層が形成され
ていても、当該画像形成装置を長時間放置したあと、コ
ピーを１乃至２枚程度行った位では記録媒体１７へのト
ナー像の転写効率の低下はほとんど見られない。逆に言
えば、転写効率が低下する条件としては、１〜２枚分の
転写工程による電荷注入をフィルミング層２０が受けな
ければならないのである。

【００３４】従って、１回のコピー動作毎に、フィルミ
ング層中の電荷を取り除けば、連続コピー時の転写効率
の低下を防ぐことができる。そこで、本実施例において
は、図２に示すように、中間転写ベルト５の回転方向に
対して、クリーニング手段であるクリーニング装置２３
が設けられる位置よりも下流側にして、転写部１３より
も上流側の位置に、中間転写ベルト５の表面を除電状態
にする除電手段２５を設けるようにした。

【００３５】かかる除電手段２５は、本例ではコロナ放
電を行うコロナチャージャとなっている。図１に示すよ
うに、コロナチャージャ２６には、直流電圧電源２７及
び交流電圧電源２８が接続されている。コロナチャージ
ャ２６は、かかる２つの電源によって、直流成分の重畳
される交流コロナ放電を行う。

【００３６】第１の転写工程は、中間転写ベルト５を、
転写ローラ８で、正極性に帯電させることによって行わ
れるが、コロナチャージャ２６は、その極性と反対の極
性の直流成分が重畳される交流コロナ放電を行うのであ
る。このために、直流電圧電源２７は負極性の直流電圧
電源となっている。かかるコロナ放電によって、クリー
ニング工程後の中間転写ベルト５の表面が直接除電状態
にされる。すなわち、フィルミング層２０に蓄積された
電荷が中和されるのである。コロナチャージャ２６は、
このような機能から、除電チャージとも言うべきものと
なっている。そして、直流電圧電源２７の極性は、中間
転写ベルト５の表面を除電する極性（本例では負極性）
となっているのである。

【００３７】直流電圧電源２７又は交流電圧電源２８の
いずれか一方だけで、コロナチャージャ２６にコロナ放
電を行わせるようにしてもフィルミング層２０に蓄積さ
れた電荷を中和させることが可能であるが、両電源２
７，２８を共に用いるとより効果的である。

【００３８】このように、クリーニング後の中間転写ベ
ルトの表面、換言すれば、フィルミング層が、次回の転
写工程に先だって除電状態にされてしまうので、トナー
とフィルミング層との間の静電的な結合力が必要以上に
強くならず、第２転写工程（図６）でのトナー像の転写
を良好に行わせることができる。すなわち、転写効率の
低下を回避することができ、長期的に安定して良好な転
写を行うことができるのである。

【００３９】なお、除電手段に、図１に示すようなコロ
ナチャージャ２６を用いると、これは中間転写ベルト５
に非接触であるので、中間転写ベルト表面を傷付けたり
することなく、効果的に除電することができる。

【００４０】図３に示す例は、除電手段をブラシローラ
としたものである。このブラシローラ２９は、導電性繊
維より成り、中間転写ベルト５に接しつつ、例えば図示
時計方向に回転駆動される。かかるブラシローラ２９
は、この芯金部２９ａがアース状態にされ、フィルミン
グ層２０に蓄積された電荷を取り除く。

【００４１】このような除電手段によっても、転写効率
の低下を防ぐことができる。この例では、ブラシローラ
をアースするのみの構成で済むので、画像形成装置の一
層のコストダウン化を図ることができる。

【００４２】図４に示す例は、中間転写ベルト５の表面
に接しつつ、回転する上述のブラシローラ２９をアース
する代りに、このブラシローラ２９に、直流電圧及び交
流電圧を互いに重畳して印加するようにしたものであ
る。直流電圧電源２７と交流電圧電源２８とは、その印
加のためのものである。この例においても、図１に示す
例と同じように、転写部１３（図２）での転写バイアス
と反対の極性の直流電圧が交流電圧と重畳されてブラシ
ローラ２９に印加される。この例においても、転写効率
の低下を防ぐことができる。またこの例でも、ブラシロ
ーラ２９に対して、中間転写ベルト５の表面を除電する
極性の直流電圧だけ、又は交流電圧だけを印加してもよ
いが、両電圧を重畳して印加することによって効果を高
めることができる。

【００４３】図３及び図４に示す実施例においては、ブ
ラシローラ２９が、中間転写ベルト５と摺擦するよう
に、図示されない駆動モータで、例えば時計方向に回転
駆動されるようになっていて、ベルト表面を除電し乍
ら、同時に、フィルミング層２０を静電的及び機械的に
除去する働きをする。かような除去は必ずしも完全にす
る必要がないので、大きな摺擦力を必要とせず、ブラシ
ローラの駆動モータとしては小容量のもので済む。

【００４４】なお、かかるブラシローラ２９は、例え
ば、炭素含有アクリル繊維を、３６０デニール／２４フ
ィラメント，６００ループ／inch²なる条件で、ループ
状ブラシにしたもので構成されるものとなっている。こ
のような構成のブラシローラを用いると、これを均一に
中間転写ベルト５に対し摺擦させることができる。

【００４５】なお、転写ローラ１８や、クリーニングブ
レード２４や、ブラシローラ２９は、複数の色のトナー
像を中間転写ベルト５上の同一位置に重ね転写するため
に、かかるトナー像がこれらの要素を通過している間
は、中間転写ベルト５から離隔するようになっている。
すなわち、両者は、中間転写ベルト５に対し離接するよ
うに変位駆動されるのである。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、中間転写回転体上に形成されてしまうフィルミング
層に蓄積される電荷が取り除かれるか、又は、弱められ
るので、中間転写回転体から記録媒体へのトナー像の転
写時における転写効率を低下させないようにすることが
でき、長期的に安定した良好な品質の画像を得ることが
できる。

【００４７】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
中間転写回転体の表面を傷めることなく、効果的に、そ
の表面を除電することができる。

【００４８】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
中間転写回転体の表面の除電と同時に、フィルミング層
の除去も併せて行うことができる。

【００４９】請求項４に記載の画像形成装置によれば、
バイアス電圧電源を必要とすることなしに、中間転写回
転体の表面を除電できると共に、フィルミング層の除去
も併せて行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の画像形成装置に具備される中
間転写ベルトクリーニング装置部や除電部などの構成を
示す図である。

【図２】同上画像形成装置の概略構成図である。

【図３】除電部の別の例を示す図である。

【図４】除電部の更に別の例を示す図である。

【図５】従来技術に関して説明するための第１転写工程
部の構成図である。

【図６】従来技術に関して説明するための第２転写工程
部の構成図である。

【符号の説明】

１３転写部２５除電手段２６コロナチャージャ２９ブラシローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電、露光及び現像が、それぞれ順次行
われることによって、表面にトナー像が形成される像担
持体と、この像担持体に接しつつ回転する中間転写回転
体と、像担持体と中間転写回転体とが接する転写部にお
いて像担持体上のトナー像を中間転写回転体上に転写さ
せる第１の転写手段と、中間転写回転体上のトナー像を
記録媒体に転写させる第２の転写手段と、第２の転写工
程後に、中間転写回転体上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おいて、中間転写回
転体の回転方向に対して、クリーニング手段が設けられ
る位置よりも下流側にして、前記転写部よりも上流側の
位置に、中間転写回転体の表面を除電状態にする除電手
段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】除電手段は、中間転写回転体表面を除電
する極性の直流成分が重畳される交流コロナ放電を行う
コロナチャージャである請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】除電手段は、中間転写回転体に接しつつ
回転し、導電性繊維より成り、中間転写回転体表面を除
電する極性の直流電圧及び交流電圧が互いに重畳されて
印加されるブラシローラで構成されるものである請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項４】除電手段は、中間転写回転体に接しつつ
回転し、導電性繊維より成り、電気的にアース状態にさ
れるブラシローラで構成されるものである請求項１に記
載の画像形成装置。