JPH1124421A

JPH1124421A - 転写装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH1124421A
Application number: JP19052297A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakagawa; 健中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】接触式の転写装置においては、クリーニング
バイアス用の高圧トランスを必要とするとともに、逆極
性の反転トナーにはクリーニング効果がないとの課題が
あった。【解決手段】像担持体１上の電位分布を制御する帯電
手段２と、前記像担持体上のトナー像を転写材９に転写
する該像担持体に当接して相対的移動可能に設けられた
転写手段８と、前記転写手段のクリーニング時、前記像
担持体上に電位分布を形成する電位分布形成手段３およ
び前記転写手段を接地に対して浮遊させるフロート手段
６３（６４）とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体等の像担持
体上に形成したトナー像を紙等の記録材へ転写させる転
写装置、特に、電子写真複写機・プリンタ・ファックス
等の画像形成プロセス手段により、帯電したトナーを用
いて像担持体の表面に形成したトナー画像を記録材面に
静電気力を利用して転写する転写装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の転写装置としては、像担持
体と接触する転写ローラ等の転写手段を用い、比較的低
い電圧で像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転
写する接触式の転写装置が開発されている。

【０００３】この接触式の転写装置は、一般に、記録材
の裏面に当接する導電性の転写ローラ等を備え、これに
比較的低いバイアス電圧を印加することにより、像担持
体としての感光ドラム上のトナー像を記録材に転写する
ものである。このような接触式の転写装置はコロナ放電
を利用した非接触式の転写装置に比べて低電圧を印加す
ればよいので、電源が小型にでき、またオゾンの発生量
が比較的少ない等のメリットがある。

【０００４】図１１は従来の接触式の転写装置を適用し
た画像形成装置を示す構成図であり、図において、１０
１は感光ドラム、１０２は帯電ローラ、１０３はレーザ
ー光、１０４は現像スリーブ、１０５はトナー容器、１
０６は転写ローラ、１０７はクリーニングブレード、１
０８は廃トナー容器、１０９は定着器、１１０は帯電電
源、１１１は転写電源、１１２はクリーニング電源、１
１３は電源切り換えスイッチ、１１４、１１５は転写材
ガイド、１１６は現像スリーブ１０４にバイアスを印加
する現像電源である。

【０００５】次に動作について説明する。

【０００６】上記感光ドラム１０１は矢印の方向に回転
し、帯電ローラ１０２によって一様に帯電される。レー
ザー光１０３は感光ドラム１０１へ照射され、感光ドラ
ム１０１上に静電潜像が形成される。トナー容器１０５
の中にはトナーが充填されており、現像スリーブ１０４
の回転に伴い、適量のトナーが適度の帯電を受けた後、
感光ドラム１０１上に供給されている。現像スリーブ１
０４上のトナーは感光ドラム１０１の静電潜像に付着
し、潜像が現像されトナー像として可視化される。

【０００７】上記感光ドラム１０１のトナー像形成とタ
イミングをとって、ペ一パーカセット（図示せず）より
記録材が１枚ずつ給紙され、トナーと逆極性のバイアス
を転写ローラ１０６に転写電源１１１から印加すること
により、可視化された感光ドラム１０１上のトナー像は
記録材上に転写される。転写されずに感光ドラム上に残
った転写残トナーはクリーニングブレード１０７により
廃トナー容器１０８に収納され、表面をクリーニングさ
れた感光ドラム１０１は繰り返し次の画像形成プロセス
に入る。

【０００８】またトナー像を乗せた記録材は定着器１０
９によって加熱、加圧を受け、トナー像が記録材上に永
久定着される。ここで、次回のプリント信号入力がない
場合、装置は後回転モードに移行し、帯電バイアスの直
流分を０Ｖにして感光ドラム１０１を０Ｖに除電すると
ともに、転写ローラ１０６にはトナーと同極性のバイア
ス（クリーニングバイアス）を切り換えスイッチ１１３
を介してクリーニング電源１１２から印加して、転写ロ
ーラ１０６上に付着したトナーを感光ドラム１０１に戻
すことで該転写ローラのクリーニングを行う。

【０００９】転写ローラ１０６がトナーで汚れる原因と
しては、プリント用紙間において、感光ドラム１０１に
転写ローラ１０６が直接触れたときなどに、感光ドラム
ｌ０１上にごく微量に付着したトナー（かぶり）が転写
ローラに転移する場合、あるいはユーザーが誤って、印
字領域よりも小さな記録材を通紙した時に記録材からは
み出た部分のトナー像が転写ローラに転写されてしまう
場合等が考えられる。また、転写ローラ１０６のクリー
ニングはプリントの前回転時や、プリンタの電源投入
時、あるいはジヤム処理後の前多回転時にも行われる。
これはジヤム処理後に、感光ドラム１０１に残ったトナ
ーが転写ローラ１０６に付着するのを防止する効果も持
つものである。この時、転写ローラ１０６のクリーニン
グ効率をよくするために感光ドラム１０１上の電位は０
Ｖに保たれて除電されている。つまり、一般的な反転現
像装置では、感光ドラム１０１の帯電はトナーと同極性
であるため、０Ｖに除電せずに帯電電位のままだと転写
ローラ１０６にクリーニングバイアスを印加しても、相
対的な電位差が縮小してしまい、クリーニング効果が減
少する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の接触式の転写装
置を適用した画像形成装置は、以上のように構成されて
いるので、転写ローラのクリーニングには、通常の転写
時のバイアスと逆極性のバイアスを印加する必要があ
り、トナー像を記録材に転写させるための転写用高圧電
源とは別に、クリーニングバイアス用の高圧電源を必要
とし、画像形成装置のコストダウン及び小型化の障害と
なっていた。

【００１１】また、転写ローラに付着するトナーがすべ
て通常のクリーニングバイアスでクリーニングできる正
規トナーとは限らず、逆極性の反転トナーには通常のク
リーニングバイアスではクリーニング効果がなく、クリ
ーニングされなかった反転トナーは転写ローラに堆積し
該転写ローラの転写能力低下や画像形成装置内へのトナ
ーの飛散を引き起こすおそれがあり、正規トナーと同時
に反転トナーも効率良くクリーニングできる転写装置が
求められているという課題があった。

【００１２】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、接触式の転写手段にバイアスを印
加することなく、前記転写手段に付着したトナーをその
帯電極性にかかわらず像担持体に逆転写させて該転写手
段のクリーニングを行うとともに、従来必要とされてい
たクリーニングバイアス用の高圧電源を不要とし、コス
トダウンおよび小型化を可能とした転写装置および該転
写装置を適用した画像形成装置を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る転写装置は、像担持体上の電位分布を制御する帯電手
段と、前記像担持体に当接して設けられ、この像担持体
上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段お
よび前記転写手段のクリーニング時、前記像担持体上に
電位分布を形成する電位分布形成手段と、前記転写手段
を接地に対して浮遊させるフロート手段とを備えたもの
である。

【００１４】請求項２記載の発明に係る転写装置は、像
担持体の帯電電位一定において、転写手段を接地に対し
て浮遊させた場合、前記転写手段の帯電時定数τに対
し、Ｔ＜τなる周期Ｔで該転写手段の電位を変化させる
ものである。

【００１５】請求項３記載の発明に係る転写装置は、転
写手段を接地に対して浮遊させた場合、前記転写手段の
帯電電位がほぼ一定になるように像担持体上の電位を制
御するものである。

【００１６】請求項４記載の発明に係る転写装置は、像
担持体上に２種類以上の潜像パターンを順次作像するも
のである。

【００１７】請求項５記載の発明に係る転写装置の潜像
パターンは、明電位部と暗電位部からなり、転写手段に
作用する像担持体上の明電位部と暗電位部を交互に入れ
替えるものである。

【００１８】請求項６記載の発明に係る転写装置は、像
担持体の移動方向と直交する方向に明電位部と暗電位部
を交互に形成するか、像担持体の移動方向と平行する方
向に明電位部と暗電位部を交互に形成するものである。

【００１９】請求項７記載の発明に係る転写装置は、像
担持体の移動方向および該移動方向と直交する方向とに
ブロック状の明電位部と暗電位部を交互に形成するもの
である。

【００２０】請求項８記載の発明に係る転写装置は、像
担持体の移動方向と直交する方向に明電位部と暗電位部
を交互に形成するか、像担持体の移動方向と平行する方
向に明電位部と暗電位部を交互に形成した後、像担持体
の移動方向および該移動方向と直交する方向とにブロッ
ク状の明電位部と暗電位部を交互に形成するものであ
る。

【００２１】請求項９記載の発明に係る転写装置は、明
電位部と暗電位部の比率を１：１としたものである。

【００２２】請求項１０記載の発明に係る転写装置は、
像担持体の移動方向および該移動方向と直交する方向と
にブロック状の明電位部と暗電位部を交互に形成し、ク
リーニング前半は点灯比率を５０％とした後、その点灯
比率を下げるものである。

【００２３】請求項１１記載の発明に係る転写装置は、
像担持体の移動方向に形成した明電位部と暗電位部の周
期を、像担持体の分解能の１０ドット分以上としたもの
である。

【００２４】請求項１２記載の発明に係る転写装置は、
浮遊信号を受けて作動する断続装置により、転写手段を
接地に対し浮遊させるものである。

【００２５】請求項１３記載の発明に係る転写装置は、
移動する記録材で機械的スイッチを作動させ、転写手段
を接地に対して浮遊させるものである。

【００２６】請求項１４記載の発明に係る転写装置は、
転写手段と転写高圧源を非線型素子を介して接続し、前
記転写手段に印加される電圧変化で非線型素子の導通状
態を変化させて該転写手段を接地に対して浮遊させるも
のである。

【００２７】請求項１５記載の発明に係る画像形成装置
は、像担持体上にトナー像を形成する画像形成プロセス
手段と、このトナー像を転写材に転写する請求項１から
請求項１４のうちのいずれか１項記載の転写装置とを備
えたものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を説
明する。実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１による画像
形成装置を示す構成図であり、図において、１は感光ド
ラム、２は帯電ローラ、３はレーザー露光装置、４は反
射ミラー、５は現像スリーブ、６はトナー、７はトナー
容器、８は転写ローラ、９は記録材としての紙、１０は
クリーニングブレード、１１は廃トナー容器、１２は定
着器、１３はペーパーカセット、１４は給紙ローラであ
る。上記レーザー露光装置３は感光ドラム１に対し画像
を露光する手段として機能するとともに、転写ローラ８
のクリーニング時には、感光ドラム１上に電位分布を形
成する手段として機能する。

【００２９】上記感光ドラム１は矢印の方向に回転し、
帯電ローラ２によって一様に帯電される。レーザ露光装
置３から発せられたレーザー光は反射ミラー４で反射さ
れて感光ドラム１へ照射され、感光ドラム上には静電潜
像が形成される。トナー容器７の中にはトナー６が充填
されており、現像スリーブ５の回転に伴い、適量のトナ
ー６が適度の帯電を受けた後、感光ドラム１上に供給さ
れている。現像スリーブ５上のトナー６は感光ドラム１
の静電潜像に付着し、潜像が現像されトナー像として可
視化される。

【００３０】給紙ローラ１４はタイミングをとって、ペ
一パーカセット１３より記録材を１枚ずつ給紙し、可視
化された感光ドラム上のトナー像は転写ローラ８により
記録材上に転写される。転写されずに感光ドラム上に残
った転写残トナーはクリーニングブレード１０により廃
トナー容器１１に収納され、表面をクリーニングされた
感光ドラム１は繰り返し次の画像形成プロセスに入る。
またトナー像を乗せた記録材９は定着器１２によって加
熱、加圧を受けトナー像が紙上に永久定着される。

【００３１】次に本発明の転写装置について詳細に説明
する。転写ローラ８は、金属芯金２１の外周部にＥＰＤ
ＭやＮＢＲなどにカーボンブラック、金属粉などのフィ
ラーを分散させた単泡スポンジゴムや、イオン導電性を
持つ発泡ウレタンゴムなどの中抵抗弾性部材２２をチュ
ーブ状に形成している。この転写ローラ８は感光ドラム
１に当接して当接ニップ部を形成し、このニップ部を記
録材９が通過する。

【００３２】通常、転写時には転写高圧電源により転写
ローラ芯金２１にトナ一極性と逆極性のバイアス電位が
与えられ、中抵抗弾性部材２２と感光ドラム１の間に形
成される電場により感光ドラム上のトナー像を、両者間
に介在する記録材９上に引き付け、転写する。

【００３３】図２は転写ローラ周辺部の模式図を示すも
ので、転写高圧源３１は転写ローラ８間に断続装置３２
を介して接続されており、この断続装置３２は次に述べ
るフロート信号を受けて電気的または機械的に転写ロー
ラ８と転写高圧源３１を切り離し、転写ローラ８が接地
に対してフロート状態になるのを制御する。

【００３４】図３は実施の形態１に係る画像形成装置の
シーケンスを示す。

【００３５】プリント信号が来たのと同時にプリントス
タートし、感光ドラム１が回転を始め、帯電バイアスが
印加される。画像データを送り１枚プリントした後、後
回転でフロート信号がＯＮになり、断続装置３２が働
き、転写ローラ８が転写高圧源３１から切り離され、接
地に対しフロート状態になる。このフロート状態では、
感光ドラム１が回転しており、帯電バイアスを受けて、
感光ドラム表面は暗電位一６００Ｖ程度に帯電される。

【００３６】一方、フロート状態にある転写ローラ８は
接地との間にできる容量が感光ドラム１上の電荷により
充電され、この転写ローラ８の表面電位は感光ドラム１
上の暗電位一６００Ｖに収束していく。

【００３７】この状態において、感光ドラム１の表面に
クリーニングパターンのレーザー露光を行うと、感光し
た明電位部は電位が下がり、明電位部−１４０ｖ程度に
なる。こうして形成された潜像パターンと転写ローラ８
が当接すると、転写ローラ８の電位は潜像パターン電位
の当接部長手方向の平均値付近に収束する。転写ローラ
８の表面は中抵抗弾性部材２２で構成されているので電
荷が流れることにより、長手方向の電位は均一に保たれ
る。

【００３８】つまり、転写ローラ８を接地に対しフロー
トにして感光ドラム１と当接させた状態で、潜像パター
ンの感光ドラム長手方向の明電位部と暗電位部の比率を
変化させることで、転写ローラ８の帯電電位を明電位と
暗電位の間の任意の電位に制御することが可能である。

【００３９】このとき、感光ドラム１上の明電位部と転
写ローラ８の当接部に着目すると、転写ローラ電位は長
手全体の電位の平均値にあるので、明電位部では相対的
に転写ローラ電位＜感光ドラム電位となり、相対的なク
リーニングバイアスが生成し、トナーは負の極性を持っ
ているので、感光ドラム１上に逆転写されて、転写ロー
ラ８をクリーニングすることが可能である。

【００４０】実際、トナーで汚れた転写ローラ８を接地
に対しフロート状態にし、明電位部と暗電位部のある２
種類以上の潜像パターンを作った感光ドラム１と当接さ
せると、感光ドラム１上の明電位部にトナーが付着して
いる様子が観測され、クリーニング効果が確認された。
このとき、露光を行わない場合、すなわち暗電位のみの
場合と全面露光を行った場合、すなわち明電位のみの場
合においては、いずれも感光ドラム上に逆転写されずク
リーニング効果がないことがわかった。これは電位分布
が面内で均一である場合、クリーニングコントラストが
生成しないことによる。実施の形態２．図４は感光ドラム１上の電荷によって転
写ローラ８が帯電されていく様子の１例を示す実施の形
態２に係る原理図である。転写ローラ８は接地に対して
フロート状態になっており、感光ドラム１の帯電電位が
一６５０ｖになると、転写ローラ８も帯電され始めてあ
る時定数をもって感光ドラム電位に近づいている。感光
ドラム１の帯電電位をＶ_drum、転写ローラ電位をＶ_tr、
時問をｔとしたとき、Ｖ_tr＝Ｖ_drum｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝と近似したときのτが時定数である。

【００４１】実施の形態１で説明したように、感光ドラ
ム１の長手方向の明電位部と暗電位部の比率を潜像パタ
ーンにより変化させることにより、転写ローラ８の帯電
電位を明電位と暗電位の問の任意の電位に収束させるこ
とが可能であるが、その場合も時定数τをもって制御し
たい電位に近づいていく。

【００４２】たとえば図５（ａ）のように、感光ドラム
１の軸線と平行な横線パターンを潜像とした場合、転写
ローラ８と感光ドラム１の当接面の電位は暗電位Ｖｄと
明電位Ｖｌの周期的な繰り返しになる。また、この当接
面の電位を目標として転写ローラ８の電位は収束してい
くが、横線パターンの周期が時定数τに比べて速い場
合、つまり横線の周期をＴとすると、Ｔ＜τの場合、転
写ローラ電位が暗電位または明電位に収束する前に感光
ドラム１の明電位部または暗電位部がやってくるため、
転写ローラ電位は図６のような変化を示す。

【００４３】転写ローラ８上の電位が感光ドラム１上の
電位に追従できず、明電位部では転写ローラ電位＜感光
ドラム電位が成立しており、相対的なクリーニングコン
トラストが得られていることがわかる。しかし横線の周
期が短ければ短いほど良いかというと、周期が短すぎる
と潜像のエッジなまりの影響を強く受けることになり、
クリーニングコントラストが十分に得られないことか
ら、感光ドラム１上での分解能の１０ドット分以上の周
期は持たせる必要があることがわかっている。

【００４４】もちろん感光ドラム１の感度だけではな
く、光学系の収差、レーザーのスポットサイズ等も影響
するので、システムとしての分解能の１０ドット分とい
う意味であり、その分解能が等しいなら、プリンタ解像
度により６００ｄｐｉなら１０ドット幅、３００ｄｐｉ
なら５ドツト幅に相当する。

【００４５】また、クリーニングにおいては、転写ロー
ラ全面を潜像の明電位部がまんべんなく触れる必要があ
ることからも、潜像の明電位の配置は制約を受け、副走
査方向周期が転写ローラ１周分以上あると、クリーニン
グに２周以上転写ローラをまわす必要が生じ、好ましく
ない。よって、プロセススピードをＶｐ［ｍｍｌｓｅ
ｃ］、感光ドラムの分解能をλ［ｍｍ］、転写ローラ周
長をＬ［ｍｍ］とすると、副走査方向の潜像周期Ｔ［ｓ
ｅｃ］は、１０λ／Ｖｐ＜Ｔ＜ｍｉｎ（τ，Ｌ／Ｖｐ）
であるのが好ましい。

【００４６】実施の形態２の場合は，０．０１６７ｓｅｃ＜Ｔ＜ｍｉｍ（６．５ｓｅｃ．２ｓ
ｅｃ）＝２ｓｅｃである。また、上記の条件を満たすのに潜像パターン
は、当然横線以外のものでもよく、ハーフトーンの濃度
変化をつけたパターン等でも構わない。実施の形態３．図５（ｂ）は実施の形態３を説明する図
であり、転写ローラ８をフロートにして、縦線パターン
を潜像とした場合においては、転写ローラ８の長手方向
で潜像の明電位部と暗電位部の比率が１：１になってお
り、転写ローラ８のフロート電位は実施の形態２で説明
した時定数τをもって明電位と暗電位の平均付近に収束
する。その後は一定である。

【００４７】この時、明電位部では転写ローラ電位＜感
光ドラム電位となっており、相対的なクリーニングバイ
アスが生じる。また、どの主走査線をとっても明電位部
と暗電位部の比率が１：１になっているので、転写ロー
ラ８の帯電電位が変化せず生じるクリーニングコントラ
ストも明電位部のどこでも均一であり、クリーニング性
が安定しているので、クリーニングむらの発生が避けら
れる。

【００４８】また、転写ローラ表面全面に渡ってクリー
ニングするには、図７に示した潜像パターン等を使用す
ると良い。転写ローラ８の周長Ｌで明電位部と暗電位部
を入れ替えることで、１周目のクリーニングで暗電位部
に対応してクリーニングができていない部分を、２周目
では明電位部に対応させることにより、全面をクリーニ
ングできるようにするなどの工夫が必要である。

【００４９】この潜像パターンでも、どの主走査線をと
っても明電位部と暗電位部の比率は１：１であり、転写
ローラ８の帯電電位は一定、つまり、クリーニングコン
トラストは全面に渡って一定である。

【００５０】また、暗電位部に対する明電位部の比率を
小さくすると、クリーニングコントラストは大きくなる
が、転写ローラ全表面をクリーニングするのに、転写ロ
ーラを何周も回転させなければならないうえ、クリーニ
ングコントラストを２倍にしたからといって、クリーニ
ング効果は倍にはならない。反対に暗電位部に対する明
電位部の比率を大きくしても、最初の１周でクリーニン
グし損ねた部分をクリーニングするのに結局もう１周回
さなければならないので、クリーニングコントラストを
落とすだけクリーニング効果で損をする。

【００５１】これらのことから、明電位部と暗電位部の
比率は１：１が最適であり、転写ローラ全面に渡って安
定したクリーニングを求める場合はどの主走査線のレー
ザー点灯比率も５０％で同じになるような潜像パターン
を選ぶべきである。

【００５２】また、主走査方向の周期は実施の形態２で
説明したのと同様の理由から、感光ドラム１上での２点
間の分解能をλ［ｍｍ］として、１０λ以上が必要で、
主走査線の半分以上明電位部であると、明電位部と暗電
位部の比率を１：１にすることができなくなってしま
う。

【００５３】以上のことから、主走査方向の潜像パター
ンの周期をΛ［ｍｍ］、感光ドラムの長手方向の長さを
Ｌｄ［ｍｍ］とすると、１０λ＜Λ＜Ｌｄが必要である。

【００５４】また、暗電位部と転写ローラ８が当接して
いる所に着目すると、転写ローラ電位＞感光ドラム電位
となっており、正規トナーのクリーニングには効果がな
いが、トナーの帯電極性が正規トナーとは逆の反転トナ
ーのクリーニングには効果がある。レーザー点灯比率が
５０％で、正規トナーのクリーニングを転写ローラ全面
に渡って行った場合、同時に暗電位部では反転トナーの
クリーニングも可能である。実施の形態４．プリント用紙間において、感光ドラム１
に転写ローラ８が直接触れたときなどに感光ドラム１上
にごく微量に付着したトナー（かぶり）が転写ローラに
転移する場合、反転トナーは実施の形態３でクリーニン
グすることができるが、トナーの有する電荷量が少ない
ことでかぶりになったトナーや、ユーザーが誤って印字
領域よりも小さな記録材を通紙した時に記録材からはみ
出た部分のトナー像が転写ロ一ラに転写されて激しく転
写ローラが汚れた場合のクリーニングには、高いクリー
ニングコントラストとともに均一なクリーニングが求め
られる。このような場合は、まず実施の形態３でクリー
ニングを行い、途中で実施の形態２に切り替えることで
対処できる。

【００５５】実施の形態３では転写ローラ８の電位はク
リーニング中ほぼ一定であり、その時のクリーニングコ
ントラストは、感光ドラム電位から転写ローラ電位の差
分（Ｖｄ−Ｖｌ）／２程度である。実施の形態３の潜像
パターンでは均一にクリーニングできるのが特徴である
ので、大部分の汚れをこの方法でクリーニングした後、
実施の形態２の潜像パターンに切り替える。

【００５６】実施の形態２の潜像パターンにおいては図
６に示すように何周かすると、明電位部と転写ローラ電
位の差の最大値、最大クリーニングコントラストが収束
する。しかし最大クリーニングコントラストは必ず（Ｖ
ｄ−ＶＩ）／２以上は取れるので、より高いクリーニン
グコントラストを必要とする電荷量の少ないトナー汚れ
に対しても効果がある。

【００５７】このように最初は均一なクリーニングをし
て、しつこい汚れにはクリーニングコントラストを大き
くした潜像パターンでクリーニングすれば、幅広い汚れ
を効率よくクリーニングすることが可能である。また実
施の形態３のパターンにおいて、はじめのレーザーの点
灯比率は５０％とし、しばらくクリーニングした後、段
階的に点灯比率を下げていきクリーニングコントラスト
を大きくする等の方法も考えられる。実施の形態５．図８は実施の形態５による転写装置の模
式図を示すもので、図８（ａ）は転写材突入前の様子を
表している。転写材９の通路上に転写材検知棒６１が立
っており、軸６２を中心として回転する。この転写材検
知棒６１は下部が若干重くなっており、図のように直立
の状態で安定している。また、この状態では転写高圧ス
イッチ６３は開いており、転写ローラ８は接地に対して
フロート状態になっているので、上記の実施の形態１〜
３をもって転写ローラ８をクリーニングすることが可能
である。

【００５８】図８（ｂ）は記録材通過の様子を表してい
る。記録材９は不図示の搬送ローラによって搬送力を受
けるので、その記録材先端で押されて記録材検知棒６１
が倒され、転写高圧スイツチ６３を閉じる。この転写高
圧スイッチ６３と転写ニップ問の距離を離し、記録材突
入まで時間を作ることで、転写高圧スイッチ６３が閉じ
てから従来例にみられる転写ローラ抵抗に応じて転写高
圧自動制御を行なうシーケンスを挟むことも可能とな
る。即ち、転写電圧を制御するためにあらかじめ転写位
置に紙がないときに転写ローラの電流又は電圧（ローラ
の抵抗に応じて変化する）を測る時間をとれる。

【００５９】このように機械的な転写高圧スイッチ６３
により、転写高圧源６４と転写ローラ８の接続路を断続
することにより、スイッチ開放時の漏れ電流は０に等し
く、開放時の電極間の空間距離を広くとることで、高い
耐圧を保つように設計することが可能となる。つまり、
転写ローラ８を理想的なフロート状態に近づけることが
できる。

【００６０】この転写高圧スイッチ６３はリレー等で電
気的に制御されてもよく、転写ローラ８と転写高圧源６
５の電気的接続を機械的に切り離すことがフロート時の
漏れ電流をなくすために重要である。また、図の場合、
記録材９が記録材検知棒６１を抜けた後は転写高圧源６
５が切れてしまうが、記録材後端検知棒と転写高圧スイ
ッチを配置し、記録材先端検知の転写高圧スイッチ６３
と並列に記録材後端検知の転写高圧スイッチを接続する
ことで、記録材が転写ニップに突入して抜けるまで、転
写高圧源６５を印加しておくことも可能である。実施の形態６．図９は実施の形態６による模式図を示し
たもので、断続装置６４は非線型特性をもつ電子素子６
４で構成されている。この実施の形態６においては、プ
リントシーケンスは図３と同様であるが、フロート信号
はない。

【００６１】非線型特性の電子素子６４で転写ローラ８
と転写高圧源６５を接続することにより、通紙時は転写
高圧源６５から転写ローラ８に高電圧が印加され、後回
転に入ると、転写ローラ８は転写高圧源６５から切り離
れて０Ｖになり、転写ローラ８が接地に対してほぼフロ
ート状態とみなせるようになる。この結果、転写高圧源
６５の断続によって転写ローラ８の接続状態を制御する
ことができる。

【００６２】これにより、実施の形態６では、実施の形
態５と比較して、機械的スイッチを無くし、スイッチ制
御用のシーケンスと配線をなくすことができるので、装
置の小型化とコスト面において有利である。このような
制御を可能にするため、図１０に示す電気特性を持つ電
子素子が必要となる。つまり、ある閾値を超えると導通
する電子素子が必要となる。このような電子素子の例と
しては、ダイオード、バリスタ、サイリスタなどが挙げ
られる。

【００６３】降伏電圧Ｖｂは転写ローラ８の帯電電位を
保持できるだけの電圧が必要である。ダイオードを使用
する場合、通常転写時は数μＡ程度の電流が流れるの
で、降伏領域において数μＡの電流を保障できるツエナ
ダイオードが良い。また、高耐圧のダイオードが高価な
場合は、耐圧の低い素子を直列につないでもよい。表１
は使用したフロート素子とその降伏電圧Ｖｂ、転写ロー
ラ８をクリーニングするのに必要とした該転写ローラの
回転回数を示した。

【００６４】

【表１】耐圧が高いほど早くクリーニングできることがわかる。
これは耐圧が高いほど電荷の漏れが少なく転写ローラの
帯電電位が上がることに起因する。

【００６５】上記の各実施の形態では像担持体として感
光ドラム１を例示したが、平板状あるいは少なくとも２
点間の搬送ローラに懸回した無端状の像担持体であって
もよい。また、同様に転写手段も各実施の形態に示した
転写ローラの他、平板状、無端状であっても、両者が当
接し相対的に移動するものであればよい。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、転写手段のクリーニング時、像担持体上に電位分
布を形成し、転写手段を接地に対して浮遊させるように
構成したので、転写手段にバイアスを印加することな
く、転写手段に付着したトナーを効率良くクリーニング
することを可能にし、従来必要とされていたクリーニン
グバイアス生成用の高圧電源をなくすことにより、装置
のコストダウンおよび小型化を可能にする効果がある。

【００６７】請求項２記載の発明によれば、像担持体の
帯電電位一定において、転写手段を接地に対して浮遊さ
せた場合、前記転写手段の帯電時定数τに対し、Ｔ＜τ
なる周期Ｔで該転写手段の電位を変化させるように構成
したので、転写手段に付着したトナーを効率良くクリー
ニングすることを可能にし、従来必要とされていたクリ
ーニングバイアス生成用の高圧電源をなくすことによ
り、装置のコストダウンおよび小型化を可能にする効果
がある。

【００６８】請求項３記載の発明によれば、転写手段
を接地に対して浮遊させた場合、前記転写手段の帯電電
位がほぼ一定になるように像担持体上の電位を制御する
ように構成したので、転写手段に付着したトナーを効率
良くクリーニングすることを可能にし、従来必要とされ
ていたクリーニングバイアス生成用の高圧電源をなくす
ことにより、装置のコストダウンおよび小型化を可能に
する効果がある。

【００６９】請求項４記載の発明によれば、像担持体上
に２種類以上の潜像パターンを順次形成するように構成
したので、転写手段に付着したトナーを効率良くクリー
ニングすることを可能にし、従来必要とされていたクリ
ーニングバイアス生成用の高圧電源をなくすことによ
り、装置のコストダウンおよび小型化を可能にする効果
がある。

【００７０】請求項５記載の発明によれば、転写手段に
作用する像担持体上の明電位部と暗電位部を交互に入れ
替えるように構成したので、転写手段に付着したトナー
を効率良くクリーニングすることを可能にし、従来必要
とされていたクリーニングバイアス生成用の高圧電源を
なくすことにより、装置のコストダウンおよび小型化を
可能にする効果がある。

【００７１】請求項６記載の発明によれば、像担持体の
移動方向と直交する方向に明電位部と暗電位部を交互に
形成するか、像担持体の移動方向と平行する方向に明電
位部と暗電位部を交互に形成するように構成したので、
転写手段に付着したトナーを効率良くクリーニングする
ことを可能にし、従来必要とされていたクリーニングバ
イアス生成用の高圧電源をなくすことにより、装置のコ
ストダウンおよび小型化を可能にする効果がある。

【００７２】請求項７記載の発明によれば、像担持体の
移動方向および該移動方向と直交する方向にブロック状
の明電位部と暗電位部を交互に形成するように構成した
ので、転写手段全面の正規トナー、反転トナーとも効率
良くクリーニングできる効果がある。

【００７３】請求項８記載の発明によれば、像担持体の
移動方向と直交する方向に明電位部と暗電位部を交互に
形成するか、像担持体の移動方向と平行する方向に明電
位部と暗電位部を交互に形成した後、像担持体の移動方
向および該移動方向と直交する方向にブロック状の明電
位部と暗電位部を交互に形成するように構成したので、
転写手段の幅広い汚れを効率よくクリーニングできる効
果がある。

【００７４】請求項９記載の発明によれば、明電位部と
暗電位部の比率を１：１としたように構成したので、転
写手段のクリーニング性が安定し、クリーニングむらの
発生が避けられる効果がある請求項１０記載の発明によ
れば、像担持体の移動方向および該移動方向と直交する
方向とにブロック状の明電位部と暗電位部を交互に形成
し、クリーニング前半は点灯比率を５０％とした後、そ
の点灯比率を下げるように構成したので、転写手段のし
つこい汚れも効率よくクリーニングできる効果がある。

【００７５】請求項１１記載の発明によれば、像担持体
の移動方向に形成した明電位部と暗電位部の周期を、像
担持体の分解能の１０ドット分以上に構成したので、ク
リーニングコントラストが十分に得られ、転写手段に付
着したトナーを効率良くクリーニングすることを可能に
する。また、従来必要とされていたクリーニングバイア
ス生成用の高圧電源をなくすことにより、装置のコスト
ダウンおよび小型化を可能にする等の効果がある。

【００７６】請求項１２記載の発明によれば、浮遊信号
を受けて作動する断続装置により、転写手段を接地に対
し浮遊させるように構成したので、転写手段の浮遊を確
実にできる効果がある。

【００７７】請求項１３記載の発明によれば、移動する
記録材で機械的スイッチを作動させ、転写手段を接地に
対して浮遊させるように構成したので、特別に浮遊信号
を供給することなく、転写手段を確実に浮遊できる効果
がある。

【００７８】請求項１４記載の発明によれば、転写手段
と転写高圧源を非線型素子を介してで接続し、前記転写
手段に印加される電圧変化で前記非線型素子の導通状態
を変化させて該転写手段を接地に対して浮遊させるよう
に構成したので、機械的スイッチ、配線等をなくし、装
置の小型化を達成できる効果がある。

【００７９】請求項１５記載の発明によれば、像担持体
上にトナー像を形成する画像形成プロセス手段と、この
トナー像を転写材に転写する請求項１から請求項１４の
うちのいずれか１項記載の転写装置とを有する構成とし
たので、転写材にトナー像を汚れなく転写でき、品質の
よい画像形成ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写装置を適用した画像形成装置の
断面図である。

【図２】本発明の転写装置の模式図である。

【図３】画像形成装置の動作を説明するシーケンス図
である。

【図４】感光ドラムの電荷によって転写ローラが帯電
される様子を示す原理説明図である。

【図５】露光パターンを説明する模式図である。

【図６】感光ドラムと転写ローラの電位推移を示す図
である。

【図７】露光パターンを説明する他の模式図である。

【図８】本発明の他の転写装置の模式図である。

【図９】本発明の他の転写装置の模式図である。

【図１０】電子素子の電気特性を説明する図である。

【図１１】従来の画像記録装置の断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）、２帯電ローラ（帯電手
段）、３レーザー露光装置（電位分布形成手段、画像
形成手段）、６トナー、８転写ローラ（転写手
段）、９記録材、２１転写ローラ芯金、２２中抵
抗弾性部材、３１高圧電源、３２断続装置、６１紙
検知棒、６２回転軸、６３高圧スイッチ（フロート
手段）、６４非線型素子（フロート手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上の電位分布を制御する帯電手
段と、前記像担持体に当接して相対的移動可能に設けら
れ、この像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転
写する転写手段と、前記転写手段のクリーニング時、前
記像担持体上に電位分布を形成する電位分布形成手段お
よび前記転写手段を接地に対して浮遊させるフロート手
段とを備えたことを特徴とする転写装置。
【請求項２】像担持体の帯電電位一定において、転写
手段を接地に対して浮遊させた場合、前記転写手段の帯
電時定数τに対し、Ｔ＜τなる周期Ｔで該転写手段の電
位を変化させることを特徴とする請求項１記載の転写装
置。
【請求項３】転写手段を接地に対して浮遊させた場
合、前記転写手段の帯電電位がほぼ一定になるように像
担持体上の電位を制御することを特徴とする請求項１記
載の転写装置。
【請求項４】電位分布形成手段は、像担持体上に２種
類以上の潜像パターンを順次形成すること特徴とする請
求項１記載の転写装置。
【請求項５】潜像パターンは、明電位部と暗電位部か
らなり、転写手段に作用する像担持体上の明電位部と暗
電位部を交互に入れ替えることを特徴とする請求項４記
載の転写装置。
【請求項６】像担持体の移動方向と直交する方向に明
電位部と暗電位部を交互に形成するか、像担持体の移動
方向と平行する方向に明電位部と暗電位部を交互に形成
することを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【請求項７】像担持体の移動方向および該移動方向と
直交する方向にブロック状の明電位部と暗電位部を交互
に形成することを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【請求項８】像担持体の移動方向と直交する方向に明
電位部と暗電位部を交互に形成するか、像担持体の移動
方向と平行する方向に明電位部と暗電位部を交互に形成
した後、像担持体の移動方向および該移動方向と直交す
る方向にブロック状の明電位部と暗電位部を交互に形成
することを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【請求項９】明電位部と暗電位部の比率を１：１とし
たことを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【請求項１０】像担持体の移動方向および該移動方向
と直交する方向とにブロック状の明電位部と暗電位部を
交互に形成し、クリーニング前半は点灯比率を５０％と
した後、その点灯比率を下げることを特徴とする請求項
４記載の転写装置。
【請求項１１】像担持体の移動方向に形成した明電位
部と暗電位部の周期を、像担持体の分解能の１０ドット
分以上としたことを特徴とする請求項４記載の転写装
置。
【請求項１２】浮遊信号を受けて作動する断続装置に
より、転写手段を接地に対し浮遊させることを特徴とす
る請求項１記載の転写装置。
【請求項１３】移動する記録材で機械的スイッチを作
動させ、転写手段を接地に対して浮遊させることを特徴
とする請求項１記載の転写装置。
【請求項１４】転写手段と転写高圧源を非線型素子を
介して接続し、前記転写手段に印加される電圧変化で前
記非線型素子の導通状態を変化させて該転写手段を接地
に対して浮遊させることを特徴とする請求項１記載の転
写装置
【請求項１５】像担持体上にトナー像を形成する画像
形成プロセス手段と、このトナー像を転写材に転写する
請求項１から請求項１４のうちのいずれか１項記載の転
写装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。