JPH08234586A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体の転写位置に転写紙を搬送する転写ベ
ルトを備えた電子写真式画像形成装置において、転写ベ
ルトにトナーが付着残留することにより発生する種々の
不具合を解消する。 【構成】 転写紙を感光体１表面の転写位置に搬送する
為に感光体表面と接離可能に配置された転写ベルト２
と、該転写ベルトにバイアス電圧を印加する転写バイア
ス印加手段６と、該転写ベルトの表面に当接して該表面
を清掃する為のクリーニングブレード１１と、該クリー
ニングブレードよりも下流側に配置されて転写ベルト表
面のトナー濃度を検出する転写ベルトトナー濃度検出手
段１５と、該転写ベルトトナー濃度検出手段の検出結果
に基づいて所定の制御を行う制御部３０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光体の転写位置に転写
紙を搬送する転写ベルトを備えた電子写真式画像形成装
置の改良に関し、特に転写ベルトにトナーが付着残留す
ることにより発生する種々の不具合を解消することがで
きる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置にあって
は、予め一様に帯電された感光体（潜像担持体）上に原
稿反射光等の画像情報を照射することによって得た静電
潜像を、現像装置から供給されるトナーによって可視像
化した後で転写紙上に転写し、トナー像の転写を受けた
転写紙を定着装置内で加熱しながら加圧することにより
定着することにより画像形成を行っている。この定着装
置は、内部或は表面にヒータ等の発熱体を備えた加熱ロ
ーラと、この加熱ローラの表面に圧接しながら従動回転
する加圧ローラと、加熱ローラの表面温度を検出するサ
ーミスタ等の温度検出手段とを備え、画像形成装置側の
制御部がこの温度検出手段からの検出結果に基づいてヒ
ータ温度を制御することにより最適の定着温度を得るよ
うにしている。

【０００３】また、感光体上のトナー像を転写紙上に転
写する方法として近年多用されている転写ベルト方式
は、例えば中抵抗体から成る弾性シートを駆動ローラと
従動ローラ等によって無終端状に張設したものであり、
感光体と転写ベルトとの接触部（転写位置）に配置した
転写バイアス印加手段から印加されるトナー像とは逆極
性の転写バイアスにより感光体上のトナー像を転写紙上
に転写させるものである。転写紙はベルトにより転写位
置に搬送され、転写終了後は転写紙を定着装置へ向けて
搬送する。転写ベルト上には感光体からトナーが付着し
易く、このトナーを放置すると転写紙の裏面を汚した
り、ベルト上に固着することにより転写性を低下させる
原因となる為、ベルト表面に付着残留したトナーは速や
かに除去する必要がある。この為、転写位置の下流側に
ゴム等の弾性材料から成るクリーニングブレードを配置
し、その先端をベルト表面に摺接させることにより、ト
ナーを掻落とすことが行われている。

【０００４】転写ベルトは弾性材料からなる為、仮に低
摩擦係数の材料により表面をコーティングしたり、ベル
ト表面に定期的に適量のトナーを供給してクリーニング
ブレードの潤滑性を保持しようとしても（特開平３−２
３５９７７号公報）、感光体表面の残留トナーを除去す
るために一般的に用いられるクリーニングブレードの場
合に比べてクリーニング性能を経時的に維持することは
困難である。従って、クリーニングブレードにより除去
されずに転写位置に搬送されるトナーの量が増えてく
る。ベルト上から除去されないトナー量が増えてくる
と、転写紙が新たに搬送する転写紙の裏面にこのトナー
が付着して裏汚れを起こす。この裏汚れを有した転写紙
が定着装置に搬送されて定着を受けると、加圧ローラの
周面にトナーの一部が転移し、加圧ローラが汚れを起こ
すばかりでなく、加圧ローラ上のトナーが再度転写紙の
裏面に移って定着されるという事態が発生する。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、感光体の転写位置に転写紙を搬送する転写ベルトを
備えた電子写真式画像形成装置において、転写ベルトに
トナーが付着残留することにより発生する種々の不具合
を解消することを目的としている。具体的には、クリー
ニングブレードにより除去し切れずに転写ベルト上に残
留するトナー量を検出することにより、クリーニングベ
ルト及び転写ベルトの寿命到来を知ることができる画像
形成装置を提供することを目的としている。また、ベル
ト上から転写紙裏面に転移したトナーが定着装置の加圧
ローラに付着して転写紙の裏汚れをもたらすことを防止
できる画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、請求項１記載
の発明は、転写紙を感光体表面の転写位置に搬送する為
に感光体表面と接離可能に配置された転写ベルトと、該
転写ベルトにバイアス電圧を印加する転写バイアス印加
手段と、該転写ベルトの表面に当接して該表面を清掃す
る為のクリーニングブレードと、該クリーニングブレー
ドよりも下流側に配置されて転写ベルト表面のトナー濃
度を検出する転写ベルトトナー濃度検出手段と、該転写
ベルトトナー濃度検出手段の検出結果に基づいて所定の
制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする。請求項
２記載の発明は、転写紙を感光体表面の転写位置に搬送
する為に感光体表面と接離可能に配置された無終端状の
転写ベルトと、該転写ベルトにバイアス電圧を印加する
転写バイアス印加手段と、該転写ベルトの表面に当接し
て該表面を清掃する為のクリーニングブレードと、該ク
リーニングブレードよりも下流側に配置されて転写ベル
ト表面のトナー濃度を検出する転写ベルトトナー濃度検
出手段と、上記感光体上のトナー濃度を検出する感光体
トナー濃度検出手段と、制御部とを備え、上記制御部
は、上記転写ベルトを上記感光体から離間させたときに
上記感光体トナー濃度検出手段が検出した感光体上のト
ナー濃度の値と、上記転写ベルトを上記感光体に当接さ
せた状態で上記転写バイアス印加手段から転写バイアス
を印加することにより感光体上の該トナー像を転写ベル
トに転写したときに、上記転写ベルトトナー濃度検出手
段が検出した転写ベルト上のトナー濃度の値と、を比較
することを特徴とする。請求項３記載の発明は、ヒータ
を備えた加熱ローラ、該加熱ローラの外周面に圧接する
加圧ローラ、及び該加熱ローラの温度を検出する温度検
出手段とを備えた定着装置とを備えると共に、上記温度
検出手段の検出結果に基づいて上記制御部によって上記
ヒータ温度を制御することにより加熱ローラと加圧ロー
ラの圧接部を通過する転写紙上の未定着トナーを定着さ
せる請求項１又は２記載の画像形成装置に於て、上記制
御部は、上記転写ベルトトナー濃度検出手段による検出
結果が所定量を越えた時に、上記加熱ローラの制御温度
の下限値を引き上げることを特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面に示した実施例により本発明
を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の画像形成
装置の画像形成部の要部構成説明図であり、像担持体で
ある感光体ドラム１が回転自在に配置され、その外周に
は、図示しないが感光体ドラムの表面を除電する除電装
置、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電装置、
感光体ドラム１の帯電部分に光信号を走査して静電潜像
を形成する露光装置、この静電潜像を現像する現像装
置、転写後の感光体ドラム１表面を清掃するクリーニン
グ装置等のプロセスユニットが配置されている。感光体
ドラム１の直下位置には、所定の抵抗を有する転写ベル
ト２が駆動ローラ３と従動ローラ４との間に無終端状に
張設されている。感光体１と転写ベルト２との接触部
（転写位置）の上流側にはレジストローラ５が配置さ
れ、接触部の下流側には転写バイアスローラ（転写バイ
アス手段）６が配置されている。

【０００８】符号７は、転写ベルトを支持するユニット
ケース８により支持され、ベルト２を押圧したり押圧解
除することによりベルト２を感光体表面から進退させる
押上げレバー、符号９は転写バイアスローラ６の下流側
適所に設けられてベルト２と転写紙上に付与された電荷
を除去する接触板、１０は転写ベルトの表面を清掃する
為のクリーニング装置である。クリーニング装置１０
は、ポリウレタン等から成るクリーニングブレード１１
と、クリーニングブレード１１の直下に設けたケース８
の凹所内に配置されたトナー回収コイル１２とを有す
る。転写ベルト２は、駆動ローラ３を回動中心として他
端の従動ローラ４を上下方向に回動させ得るように構成
されている。

【０００９】符号１３は、感光体ドラム表面のトナー濃
度を検知する為に転写位置の下流側に配置された反射型
フォトセンサ（感光体トナー濃度検出手段）である。符
号１５は、転写ベルト２上のトナー濃度を検知する為に
クリーニング装置１０の下流側（下側走行面）に対向配
置された転写ベルトトナー濃度検出手段（反射型フォト
センサ）である。ベルト２の表面を白色に構成すること
により、表面に付着したトナーを極めて容易に検出する
ことができる。

【００１０】符号２０は、転写ベルト２によって搬送さ
れてきた転写紙を受入れて定着する定着装置であり、内
部にヒータ２１を有した加熱ローラ２２と、加圧ローラ
２３と、加圧ローラ用のクリーニングローラ２４と、加
熱ローラに離型性を高める為のシリコンオイルを塗布し
且つ清掃するための塗布ローラ２５と、サーミスタ等の
加熱ローラ温度検出手段２６とを有する。

【００１１】図示しない給紙装置から給送され、レジス
トローラ対５のニップ部に先端を突き当てて待機してい
た転写紙は、矢印方向に回転する感光体ドラム１上に形
成されたトナー像先端とタイミングを合わせてレジスト
ローラ対５から転写位置に送り出される。この時、押上
げレバー７は退避位置にあってベルトを感光体から離間
させている。次に、転写紙の先端部が感光体とベルトと
の接触部近傍に達すると、転写ベルト２は押上げレバー
７により押し上げられて感光体に接触する。転写紙がこ
の接触部に進入すると、転写バイアスローラ６から転写
ベルト２に対して転写バイアスが印加され、転写ベルト
２上に感光体ドラム１上のトナーの極性とは逆の極性の
電荷が付与されることにより転写が行われる。転写ベル
ト２と転写紙上に付与された電荷は接触板９により除電
される。

【００１２】図２は上記加熱ローラの温度制御方法を示
した図であり、この例では、温度検出手段２６により検
出した温度が１８３〜１８５℃になるようにＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御しているが、連続コピー時の連続通紙により加熱
ローラの表面温度が低下し、低温検知温度（下限温度）
に達した時に、コピー動作を禁止すると共に、加熱ロー
ラの温度を上げる為にヒータに通電し、再び表面温度が
１８５℃に上昇してきた時にコピー動作を再開させるよ
うにしている。

【００１３】図３は本発明の制御系を示すブロック図で
あり、制御部３０は予め設定された制御プログラムに従
って各種処理を実行するＣＰＵと、プログラムを格納し
たＲＯＭと、処理結果やデータを記憶するＲＡＭと、入
・出力回路等を有し、サーミスタ２６、感光体トナー濃
度検出手段１３、転写ベルトトナー濃度検出手段（Ｐ_B
センサ）２１等の検知手段をデジタル変換した上で制御
部３０に入力し、制御部はこの検知結果に基づいて判断
を行い、ヒータ２１の発熱量を制御する。

【００１４】次に、本発明により転写ベルトのクリーニ
ング性能をチェックするための動作を説明する。尚、こ
のチェック動作はコピー開始前又は終了時に行うものと
する。まず、図１において、転写ベルトを感光体上から
離間させた状態で図示しない光書込み装置及び現像器に
より感光体１上に所定の黒ベタ画像を形成し、該黒ベタ
画像を転写位置を通過させてフォトセンサ（感光体トナ
ー濃度検出手段）１３に達した時にその濃度を検出して
制御部３０に出力する。この時に検出された濃度の電圧
値をＶ_P とする。続いて、今度は転写ベルトを感光体に
接触させた状態で、同様の条件で同様の黒ベタ画像を形
成し、転写バイアスローラ６から転写ベルト２に転写バ
イアスを印加することにより、転写ベルト２の表面に直
接トナー像を転写する。転写ベルト２上に転写された黒
ベタ画像は、転写位置を通過した後でクリーニングブレ
ード１１によりクリーニングされるが、クリーニング後
のベルト表面のトナー濃度を転写ベルトトナー濃度検出
手段１５により検出し、検出された濃度の電圧値をＶ_PB
とする。そして、両検出電圧値Ｖ_P 、Ｖ_PBを制御部３０
のＣＰＵで演算し、Ｖ_PB＜ｋＶ_P の時に、定着下限温度
をｔ₁ （例えば、１６０℃）に設定する。また、Ｖ_PB≧
ｋＶ_P の時に定着下限温度をｔ₂ （例えば、１７０℃）
に設定する。ただし、ｋは係数である。

【００１５】これを更に詳述すると、クリーニングブレ
ード１１のクリーニング性能（或は転写ベルトの転写性
能＝抵抗値等）が低下すると、上記Ｖ_PBの値が所定値よ
りも大きくなる（Ｖ_PB≧ｋＶ_P ）為、転写紙の裏汚れが
発生しやすくなる。裏汚れが発生した転写紙が定着装置
内に進入したときに、定着温度（加熱ローラの表面温
度）が低い状態（定着下限温度ｔ₁ ：１６０℃程度）に
あると、転写紙の裏のトナーが加圧ローラ２３表面に付
着し易くなる為、定着下限温度ｔ₂ を１７０℃程度に設
定する。また、このとき制御部は同時にクリーニングブ
レード１１や転写ベルトの性能低下を判定できるので、
交換時期の到来を図示しない表示部等の表示させること
もできる。

【００１６】図４は、感光体トナー濃度検出手段１３と
転写ベルトトナー濃度検出手段１５の簡単な回路構成を
示す図であり、発光素子１１ａからの出射光を受光素子
１１ｂに入力し、これを電気信号に変換してＡ／Ｄ変換
器に出力するものである。Ａ／Ｄ変換器からの検出信号
を受けた制御部３０は、各検出値Ｖ_PBとｋＶ_P を比較し
た上で適用すべき定着下限温度（ｔ₁ 又はｔ₂ ）を選択
し、ＤＣドライブ板でＳＳＲをＯＮ、ＯＦＦさせてヒー
タの点灯、消灯を行う。

【００１７】なお、上記実施例では、感光体上の黒ベタ
画像の濃度値Ｖ_P と、転写ベルト上のクリーニング後の
トナー濃度値Ｖ_PBとを夫々採取して比較することによ
り、クリーニングブレード１１の寿命を知ると同時に、
転写ベルト上の残留トナーを裏面に付着した状態で定着
装置内に進入する転写紙の裏面から加圧ローラ表面にト
ナーが付着することを防止させるための加熱ローラ温度
制御を行ったが、コスト上の制約等により、感光体トナ
ー濃度検出手段が設けられていない機種にあっては、転
写ベルトトナー濃度検出手段１５により検出された濃度
値Ｖ_PBだけに基づいてクリーニング性能を良否を判定す
ることも可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明で
は、転写紙を感光体１表面の転写位置に搬送する為に感
光体表面と接触可能に配置された無終端状の転写ベルト
２と、該転写ベルトにバイアス電圧を印加する転写バイ
アス印加手段６と、該転写ベルト上の電荷を除電する除
電部材９と、該転写ベルトの表面に当接して該表面を清
掃する為のクリーニングブレード１１と、該クリーニン
グブレードよりも下流側に配置されて転写ベルト表面の
トナー濃度を検出する転写ベルトトナー濃度検出手段１
５と、転写ベルトトナー濃度検出手段の検出結果に基づ
いて所定の制御を行う制御部３０とを備えたので、クリ
ーニングブレードや転写ベルトの寿命到来を知ることが
でき、適切な時期に交換することができる。

【００１９】請求項２記載の発明では、転写紙を感光体
表面の転写位置に搬送する為に感光体表面と接触可能に
配置された無終端状の転写ベルトと、該転写ベルトにバ
イアス電圧を印加する転写バイアス印加手段と、該転写
ベルト上の電荷を除電する除電部材と、該転写ベルトの
表面に当接して該表面を清掃する為のクリーニングブレ
ードと、該クリーニングブレードよりも下流側に配置さ
れて転写ベルト表面のトナー濃度を検出する転写ベルト
トナー濃度検出手段と、上記感光体上のトナー濃度を検
出する感光体トナー濃度検出手段と、制御部とを備え、
上記制御部は、上記転写ベルトを上記感光体から離間さ
せたときに上記感光体トナー濃度検出手段が検出した感
光体上のトナー濃度の値と、上記転写ベルトを上記感光
体に当接させた状態で上記転写バイアス印加手段から転
写バイアスを印加することにより感光体上のトナー像を
転写ベルトに転写したときに、上記転写ベルトトナー濃
度検出手段が検出した転写ベルト上のトナー濃度の値
と、を比較するように構成したので、感光体上のトナー
量と転写ベルト表面のトナー量とを相対比較することに
より、請求項１の場合よりも更に精度よくクリーニング
ブレードや転写ベルトの寿命到来を知ることができ、適
切な時期に交換することができる。

【００２０】請求項３記載の発明では、ヒータを備えた
加熱ローラ、該加熱ローラの外周面に圧接する加圧ロー
ラ、及び該加熱ローラの温度を検出する温度検出手段と
を備えた定着装置とを備えると共に、上記温度検出手段
の検出結果に基づいて上記制御部によって上記ヒータ温
度を制御することにより加熱ローラと加圧ローラの圧接
部を通過する転写紙上の未定着トナーを定着させる請求
項１又は２記載の画像形成装置に於て、上記制御部は、
上記転写ベルトトナー濃度検出手段による検出結果が所
定値を越えた時に、上記加熱ローラの制御温度の下限値
を引き上げるように構成し、請求項１、２の構成に基づ
いて得られた転写ベルト上のトナー濃度により、加熱ロ
ーラの温度をコントロールするので、転写ベルトのクリ
ーニング性が低下したとしても加圧ローラをトナーによ
り汚しにくくなり、裏汚れ等の不具合を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の画像形成部
の要部構成説明図。

【図２】加熱ローラの温度制御方法を示した図。

【図３】本発明の制御系を示すブロック図。

【図４】各トナー濃度検出手段の回路構成の一例を示す
図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、２ 転写ベルト、３ 駆動ローラ、
４ 従動ローラ、５ レジストローラ、６ 転写バイア
スローラ（転写バイアス手段）、７ 押上げレバー、８
ユニットケース、９ 接触板、１０ クリーニング装
置、１１ クリーニングブレード、１２ トナー回収コ
イル、１３ 感光体トナー濃度検出手段、１５ 転写ベ
ルトトナー濃度検出手段、２０ 定着装置、２１ ヒー
タ、２２加熱ローラ、２３ 加圧ローラ、２４ クリー
ニングローラ、２５ 塗布ローラ、２６ 加熱ローラ温
度検出手段、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写紙を感光体表面の転写位置に搬送す
   る為に感光体表面と接離可能に配置された転写ベルト
   と、該転写ベルトにバイアス電圧を印加する転写バイア
   ス印加手段と、該転写ベルトの表面に当接して該表面を
   清掃する為のクリーニングブレードと、該クリーニング
   ブレードよりも下流側に配置されて転写ベルト表面のト
   ナー濃度を検出する転写ベルトトナー濃度検出手段と、
   該転写ベルトトナー濃度検出手段の検出結果に基づいて
   所定の制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 転写紙を感光体表面の転写位置に搬送す
   る為に感光体表面と接離可能に配置された無終端状の転
   写ベルトと、該転写ベルトにバイアス電圧を印加する転
   写バイアス印加手段と、該転写ベルトの表面に当接して
   該表面を清掃する為のクリーニングブレードと、該クリ
   ーニングブレードよりも下流側に配置されて転写ベルト
   表面のトナー濃度を検出する転写ベルトトナー濃度検出
   手段と、上記感光体上のトナー濃度を検出する感光体ト
   ナー濃度検出手段と、制御部とを備え、 上記制御部は、上記転写ベルトを上記感光体から離間さ
   せたときに上記感光体トナー濃度検出手段が検出した感
   光体上のトナー濃度の値と、上記転写ベルトを上記感光
   体に当接させた状態で上記転写バイアス印加手段から転
   写バイアスを印加することにより感光体上の該トナー像
   を転写ベルトに転写したときに上記転写ベルトトナー濃
   度検出手段が検出した転写ベルト上のトナー濃度の値
   と、を比較することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 ヒータを備えた加熱ローラ、該加熱ロー
   ラの外周面に圧接する加圧ローラ、及び該加熱ローラの
   温度を検出する温度検出手段とを備えた定着装置とを備
   えると共に、上記温度検出手段の検出結果に基づいて上
   記制御部によって上記ヒータ温度を制御することにより
   加熱ローラと加圧ローラの圧接部を通過する転写紙上の
   未定着トナーを定着させる請求項１又は２記載の画像形
   成装置に於て、 上記制御部は、上記転写ベルトトナー濃度検出手段によ
   る検出結果が所定量を越えた時に、上記加熱ローラの制
   御温度の下限値を引き上げることを特徴とする請求項１
   又は２記載の画像形成装置。