JP2000275983A - 転写装置、及びこの転写装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

転写装置、及びこの転写装置を備えた画像形成装置

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JP2000275983A JP11079901A JP7990199A JP2000275983A JP 2000275983 A JP2000275983 A JP 2000275983A JP 11079901 A JP11079901 A JP 11079901A JP 7990199 A JP7990199 A JP 7990199A JP 2000275983 A JP2000275983 A JP 2000275983A
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transfer
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Koji Hirano
浩二 平野
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Toshiba TEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】長期間の使用においても、信頼性を維持するこ
とが可能であって、安定して転写ベルトをクリーニング
することが可能なクリーニング装置を備えた転写装置、
及びこの転写装置を備えた画像形成装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】転写ベルト１０に静電吸着させた状態で搬
送する用紙に感光体ドラム１の表面のトナー像を転写す
る転写装置５は、転写ベルト１０の回転方向の上流側に
クリーニングブレード１０１を備えたブレードクリーニ
ング装置１４ａと、その下流側に配置されたクリーニン
グブラシ１０２を備えたブラシクリーニング装置１４ｂ
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像形成装置に
係り、特に、転写ベルトに用紙を静電吸着させて搬送し
ながら感光体ドラム上のトナー像を転写する転写装置の
クリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子写真装置においてもディジタ
ル化が進み、ディジタル複写機が普及してきている。デ
ィジタル複写機では、いわゆる反転現像方式が主流であ
り、転写工程では、感光体ドラムの極性と転写コロナな
どの転写部材の極性とが異極性になるように設定されて
いる。
【０００３】このため、被転写体としての用紙と感光体
ドラムとの極性も互いに逆となり、両者が引き合って吸
着する。したがって、用紙を感光体ドラムから分離する
工夫が必要となる。
【０００４】従来のレーザプリンタなどでは、プロセス
スピードが遅いものが多く、感光体ドラムの径が小さく
て済むため、用紙の腰によって分離し、さらに、必要で
あれば、補助手段として転写コロナなどの下流側に剥離
チャージャを設け、用紙上に転写されたトナー像が乱れ
ない程度に用紙を除電している。
【０００５】しかしながら、ディジタル複写機では、プ
ロセススピードが早いため、感光体ドラムの径を大きく
する必要がある。このため、用紙の腰による分離は、困
難となる。
【０００６】そこで、転写部材として転写ベルトを用い
て、用紙を転写ベルト側に静電吸着させて搬送しなが
ら、用紙に感光体ドラム上のトナー像を転写する方式が
提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写部
材として転写ベルトを用いる場合、感光体ドラムの非画
像領域が転写ベルトに直接当接したり、紙詰まり、いわ
ゆるジャムの発生後にトナー像を有する感光体ドラムが
転写ベルトに直接当接することがある。このため、転写
ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置の設
置が不可欠となる。
【０００８】ベルトクリーニング装置として、コストや
構成の簡易性から、ゴム弾性体によって形成されたブレ
ードを用いたブレードクリーニング装置を用いる場合が
多い。ブレードクリーニング装置のデメリットとして、
転写ベルトにかかるストレスが比較的大きいため、転写
ベルト表面のコーティング層を傷つけることが挙げられ
る。
【０００９】転写ベルトのコーティング層が傷つくと、
ブレードのエッジ部が破損し、クリーニング不良が発生
する。このため、長期間の使用においても、安定したク
リーニング性能を得るためには、潤滑剤の塗布機構など
を別個に取り付ける必要がある。
【００１０】このような問題から、クリーニング部材と
して、導電性ブラシを用いたブラシクリーニング装置も
多数提案されているが、例えば、ジャム発生後の大量の
トナーを除去するためには、比較的長いウォームアップ
時間が必要であるといった問題が発生する他に、導電性
ブラシの内部に入り込んだトナーをブラシから除去する
ことが非常に困難となる問題が発生する。このため、長
期間の使用においては、導電性ブラシからのトナーの吐
き出し現象により、用紙の裏汚れが発生するといった問
題が発生する。
【００１１】この発明は、上述した問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、長期間の使用において
も、信頼性を維持することが可能であって、安定して転
写ベルトをクリーニングすることが可能なクリーニング
装置を備えた転写装置、及びこの転写装置を備えた画像
形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の転写装置は、被転写
体を静電吸着させて一方向に搬送する転写ベルトと、こ
の転写ベルトに静電吸着された前記被転写体に感光体上
のトナー像を転写する転写手段と、前記転写ベルトに接
離自在に配置され、前記転写ベルトに当接したときに転
写ベルト上のトナーをクリーニングするクリーニングブ
レードと、このクリーニングブレードより、搬送方向の
下流側で前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転
写ベルトに当接したときに転写ベルト上のトナーをクリ
ーニングするクリーニングブラシと、使用開始当初に前
記クリーニングブレードを前記転写ベルトに当接し、前
記転写ベルトの走行距離が所定値に達したときに、前記
クリーニングブレードを前記転写ベルトから離間させる
とともに前記クリーニングブラシを前記転写ベルトに当
接する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】請求項２に記載の転写装置は、被転写体を
静電吸着させて一方向に搬送する転写ベルトと、この転
写ベルトに静電吸着された前記被転写体に、所定の転写
領域において感光体上のトナー像を転写する転写手段
と、前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベ
ルトに当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニ
ングするクリーニングブレードと、このクリーニングブ
レードより、搬送方向の下流側で前記転写ベルトに接離
自在に配置され、前記転写ベルトに当接したときに転写
ベルト上のトナーをクリーニングするクリーニングブラ
シと、使用開始当初に前記クリーニングブレードを前記
転写ベルトに当接する第１モードと、前記転写ベルトの
走行距離が所定値に達したときに、前記クリーニングブ
レードを前記転写ベルトから離間させるとともに前記ク
リーニングブラシを前記転写ベルトに当接する第２モー
ドとを制御する制御手段と、複数の被転写体にトナー像
を連続的に転写する場合、前記第１モードにおいては、
常に所定の転写バイアスを前記転写ベルトに印加し、前
記第２モードにおいては、被転写体が前記転写領域を通
過するタイミングで所定の転写バイアスを前記転写ベル
トに印加する転写バイアス印加手段と、を備えたことを
特徴とする。
【００１４】請求項３に記載の転写装置は、被転写体を
静電吸着させて一方向に搬送する転写ベルトと、この転
写ベルトに静電吸着された前記被転写体に感光体上のト
ナー像を転写する転写手段と、前記転写ベルトに接離自
在に配置され、前記転写ベルトに当接したときに転写ベ
ルト上のトナーをクリーニングするクリーニングブレー
ドと、このクリーニングブレードより、搬送方向の下流
側で前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベ
ルトに当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニ
ングするクリーニングブラシと、使用開始当初に前記ク
リーニングブレードを前記転写ベルトに当接する第１モ
ードと、前記転写ベルトの走行距離が所定値に達したと
きに、前記クリーニングブレードを前記転写ベルトから
離間させるとともに前記クリーニングブラシを前記転写
ベルトに当接する第２モードとを有し、前記第２モード
において、使用環境が所定の湿度を越えた場合、及び、
被転写体の搬送不良が発生した場合、一時的に、前記第
１モードを併用するように制御する制御手段と、を備え
たことを特徴とする。
【００１５】請求項４に記載の画像形成装置は、感光体
上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現
像手段と、被転写体を静電吸着させて一方向に搬送する
転写ベルトと、この転写ベルトに静電吸着された前記被
転写体に、前記現像手段によって現像された前記感光体
上のトナー像を転写する転写手段と、前記転写ベルトに
接離自在に配置され、前記転写ベルトに当接したときに
転写ベルト上のトナーをクリーニングするクリーニング
ブレードと、このクリーニングブレードより、搬送方向
の下流側で前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記
転写ベルトに当接したときに転写ベルト上のトナーをク
リーニングするクリーニングブラシと、使用開始当初に
前記クリーニングブレードを前記転写ベルトに当接し、
前記転写ベルトの走行距離が所定値に達したときに、前
記クリーニングブレードを前記転写ベルトから離間させ
るとともに前記クリーニングブラシを前記転写ベルトに
当接する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】請求項５に記載の画像形成装置は、感光体
上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現
像手段と、被転写体を静電吸着させて一方向に搬送する
転写ベルトと、この転写ベルトに静電吸着された前記被
転写体に、前記現像手段によって現像された前記感光体
上のトナー像を転写する転写手段と、前記転写ベルトに
接離自在に配置され、前記転写ベルトに当接したときに
転写ベルト上のトナーをクリーニングするクリーニング
ブレードと、このクリーニングブレードより、搬送方向
の下流側で前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記
転写ベルトに当接したときに転写ベルト上のトナーをク
リーニングするクリーニングブラシと、使用開始当初に
前記クリーニングブレードを前記転写ベルトに当接する
第１モードと、前記転写ベルトの走行距離が所定値に達
したときに、前記クリーニングブレードを前記転写ベル
トから離間させるとともに前記クリーニングブラシを前
記転写ベルトに当接する第２モードとを制御する制御手
段と、前記第１モードにおいては、トナー像を形成しな
いタイミングで、前記転写ベルトの走行距離に応じた所
定の現像バイアスを前記現像手段に印加して、所定量の
トナーを前記転写ベルト上に供給し、前記第２モードに
おいては、トナー像を形成しないタイミングでは前記所
定の現像バイアスを前記現像手段に印加せずにトナーの
転送ベルト上への供給を中止する現像バイアス印加手段
と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の転写装置及びこ
の転写装置を備えた画像形成装置の実施の形態について
図面を参照して説明する。
【００１８】図１に示すように、この画像形成装置、例
えばプリンタ装置は、転写ベルトに静電吸着させた状態
で搬送している被転写体としての用紙上に、感光体ドラ
ム上のトナー像を転写するベルト転写方式の転写装置を
備えている。印字枚数は、６０ｐｐｍ、プロセス速度
は、４００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００１９】プリンタ装置は、図中の矢印方向に回転可
能な像担持体としての感光体ドラム１を備えている。こ
の感光体ドラム１の外径は、１００ｍｍであり、高速の
プロセス速度に対応することが可能である。
【００２０】この感光体ドラム１の周囲には、感光体ド
ラム１の回転方向に沿って、感光体ドラム１表面を所定
の電位に帯電させる帯電装置２、および、帯電装置２の
回転方向下流側に配置された感光体ドラム１の表面に静
電潜像を形成する露光装置３が順に配置されている。
【００２１】露光装置３の下流側には、静電潜像をトナ
ーによって現像し、静電潜像を可視化する現像手段とし
て機能する現像装置４が配置されている。また、この現
像装置４の下流側には、可視化されたトナー像を被転写
体としての用紙に転写する転写手段として機能する転写
装置５が配置されている。
【００２２】転写装置５の下流側には、感光体ドラム１
上に残留した転写残りトナーを除去する感光体クリーニ
ング装置６が配置され、さらに、感光体クリーニング装
置６の下流側には、感光体ドラム１表面の残留電位を除
電する除電装置７が配置されている。
【００２３】また、このプリンタ装置は、制御手段とし
て機能するＣＰＵ２０、装置本体の制御データや後述す
る現像装置４及び転写装置５の制御データなどの予め設
定されたデータを記憶しているＲＯＭ２１、所定の画像
処理を施す印字データを一時的に記憶するＲＡＭ２２、
及び、外部装置からの印字データを一時的に記憶するバ
ッファメモリ２３を備えている。
【００２４】さらに、このプリンタ装置は、ＲＡＭ２２
に記憶された印字データに基づいて、印字画像信号を生
成する印字画像信号生成回路３１、ＲＯＭ２１に記憶さ
れた制御データに基づいて、帯電装置２の帯電電圧を制
御する帯電電源装置５１、ＲＯＭ２１に記憶された制御
データに基づいて、現像装置４の現像バイアスを制御す
る現像バイアス印加手段として機能する現像バイアス電
源装置４１、および、ＲＯＭ２１に記憶された制御デー
タに基づいて、転写装置５の転写バイアスを制御する転
写バイアス電源装置１５などを備えている。
【００２５】転写装置５は、導電性の弾性体によって形
成された転写ベルト１０、感光体ドラム１に転写ベルト
１０を所定の圧力にて押圧し、かつ転写電源装置１５か
ら出力された所定の転写バイアスが印加される給電ロー
ラ１３、図示されない駆動部によって駆動され、転写ベ
ルト１０を所定の回転数で回転させる駆動ローラ１１、
給電ローラ１３を挟み駆動ローラ１１との間で転写ベル
ト１０を所定の張力に保つ従動ローラ１２、転写べルト
１０の表面に付着したトナーや被転写体の紙粉等を回収
するために駆動ローラ１１部に接触して設けられている
ベルトクリーニング装置１４、および、図示されないソ
レノイドなどにより転写装置５を感光体ドラム１に当接
／離間させる図示されないガイド部材などによってから
構成されている。
【００２６】転写装置５は、感光体ドラム１との間に被
転写体が介在されている状態で以下に説明する転写電源
装置１５により所定の転写バイアス電流を供給すること
により、感光体ドラム１外周の感光体層に形成されたト
ナー像を図示しない被転写体に引き寄せることにより転
写を行う。
【００２７】転写バイアスは、定電圧・定電流方式およ
び転写ベルト１０および給電ローラ１３の抵抗、プロセ
ススピード等により適時選択が可能であるが、この実施
の形態においては、定電流方式を用いており、印加電流
は、５０μＡである。転写ベルト１０は、体積抵抗が１
０8 〜１０9 Ω・ｃｍの導電性の弾性体を所定の厚さに
形成した帯状体によって形成され、駆動ローラ１１と従
動ローラ１２との間に所定の張力により配列されてい
る。
【００２８】なお、以下に説明する実施の形態において
は、体積抵抗が１０9 Ω・ｃｍの半導電性ゴムを基材に
使用し、基材上にさらに抵抗の高い表面層を３．０〜１
０．０μｍコートしたゴムベルトを用いている。表面層
の上層には、ベルト表面の摩擦抵抗を低減するため、フ
ッソ系、シリコン系等の樹脂で構成される潤滑剤が３．
０〜５．０μｍコートされている。
【００２９】給電ローラ１３は、体積抵抗が１０2 〜１
０8 Ω・ｃｍの導電性を有する弾性ローラによって形成
され、転写電源装置１５からの転写バイアスが印加され
る。なお、この実施の形態においては、給電ローラ１３
は、体積抵抗が１０5 Ω・ｃｍ、ローラ上のゴム硬度が
アスカ−Ｃ硬度計で３０゜の発泡体によって形成された
導電性ウレタンを用いて構成している。給電ローラ１３
の材質は、他にＥＰＤＭなどのエチレンゴム、シリコン
等も用いることも当然可能である。
【００３０】ベルトクリーニング装置１４は、図２に示
すように、それぞれ転写ベルト１０に対して接離自在に
設けられた第１のクリーニング装置１４ａと、第２のク
リーニング装置１４ｂとから構成されている。第１のク
リーニング装置１４ａは、図中に示す転写ベルト１０の
回転方向の上流側に位置し、第２のクリーニング装置１
４ｂは、第１のクリーニング装置１４ａの下流側に位置
している。
【００３１】第１のクリーニング装置１４ａは、転写ベ
ルト１０に対して所定の角度で接するように配置された
ゴム性の板状体を用いたブレードクリーニング方式であ
る。この第１のクリーニング装置１４ａは、転写ベルト
１０に所定の食込み量により当接し、転写べルト１０に
付着するトナーや転写材の紙粉や繊維片等を掻き落とす
機能を有する。
【００３２】クリーニングブレード１０１は、板金上に
接着された板状のゴム材によって構成され、ゴム硬度が
ＪＩＳ−Ａ硬度計で５０゜〜７０゜の範囲が望ましく、
転写べルト１０への当接圧力は、線圧１．０ｇ／ｍｍ〜
３．０ｇ／ｍｍの範囲が望ましい。
【００３３】以下に説明するこの実施の形態では、ゴム
硬度がＪＩＳ−Ａ硬度で６８゜であり、ヤング率が５９
ｋｇ／ｃｍ2 、厚みが２．０ｍｍのウレタンゴムを使用
し、自由長が６．０ｍｍの板状に加工したゴムブレード
を転写ベルト１０に線圧１．８ｇ／ｍｍで押圧するよう
に設定している。
【００３４】また、クリーニングブレード１０１は、図
示されないソレノイドにより転写ベルト１０からの離間
・当接が適時可能な構成となっている。
【００３５】第２のクリーニング装置１４ｂは、転写ベ
ルト１０に対して所定の食い込み量を有して接触するよ
うに回転可能に配置されたクリーニングブラシ１０２を
用いたブラシクリーニング方式である。
【００３６】クリーニングブラシ１０２は、図３に示す
ように、ＳＵＳ等の金属シャフト上にシャフトの軸を中
心として放射状に伸びた多数本の繊維を有している。こ
の繊維は、１０7 〜１０9 Ω程度の導電性を有するとと
もに、太さが６．０〜９．６デニールの範囲が望まし
い。この実施の形態においては、抵抗値が１０9 Ωであ
り、太さが９．６デニールの導電性ポリエステル製ブラ
シを植毛密度５００００本／ｉｎｃｈ2 となるように加
工したクリーニングブラシ１０２を用いている。
【００３７】クリーニングブラシ１０２の外径は、Φ１
８．４ｍｍであり、毛足長は、５．２ｍｍである。な
お、シャフト径は、Φ８ｍｍである。クリーニングブラ
シ１０２は、駆動ローラ１１との当接位置において、転
写ベルト１０に対して１．０〜１．５ｍｍの食い込み量
を有するように設置され、転写ベルト１０の回転方向に
対して逆方向に回転するように設定されている。この実
施の形態では、クリーニングブラシ１０２の回転数は、
２６２ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３８】クリーニングブラシ１０２には、軸部にク
リーニングバイアストランス１０３からのクリーニング
バイアス電流が印加される。クリーニングバイアスは、
定電流・定電圧方式およびクリーニングブラシ１０２や
転写べルト１０の抵抗、プロセススピード等により適時
選択が可能であるが、この実施の形態においては、転写
ベルト１０のクリーニング能力の優位性から、定電流方
式を用いており、印加電流は５．０μＡである。
【００３９】クリーニングブラシ１０２の周囲には、ク
リーニングブラシ１０２に付着したトナーを弾き飛ばす
ための電気的に接地された金属製のフリッカーバー１０
４が設けられている。フリッカーバー１０４は、クリー
ニングブラシ１０２に対して１．０〜２．０ｍｍ程度食
い込ませて配置されており、クリーニングブラシ１０２
の回転によって繊維が叩き付けられるようになってい
る。
【００４０】転写装置５の下流側には、図１に示すよう
に、転写装置５によって感光体ドラム１から転写された
被転写体上のトナー像を所定の熱および圧力により溶融
して定着する定着装置８が配置されている。この定着装
置８は、互いに所定の圧力で接触した一対の定着ローラ
８Ａ及び８Ｂによって構成されている。
【００４１】次に、図１を用いて説明したプリンタ装置
の動作について説明する。
【００４２】まず、図示されない電源スイッチが投入さ
れることにより、プリンタ装置のウオームアップが開始
される。
【００４３】すなわち、定着装置８の図示されないヒー
タ装置が付勢され、定着装置８の一対の定着ローラ８Ａ
及び８Ｂの表面温度が所定の温度まで加熱される。続い
て、感光体ドラム１を回転させる図示されないメインモ
ータが回転されて感光体ドラム１が所定の速度で回転さ
れる。この実施の形態では、感光体ドラムの回転速度
は、４００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００４４】このとき、帯電装置２により感光体ドラム
１の表面に所定の電圧すなわち表面電位が印加される。
同時に、現像装置４の現像ローラ４Ａおよびハウジング
内の図示されない現像剤に所定の現像バイアス電圧が印
加されるとともに、現像ローラ４ａが所定の速度で回転
される。この実施の形態では、現像バイアス電圧は、−
４００ｖである。
【００４５】また、所定の波長の光を放射する除電装置
７が点灯されて、感光体ドラム１の表面電位が安定化す
なわちエージングされる。このウォーミングアップ工程
により、感光体ドラム１の表面電位が安定化され、定着
装置８の温度が所定の温度に達すると、図示されない外
部装置からの印字開始の指示が入力可能となる。
【００４６】所定のタイミングで、図示されない外部装
置から記録開始が指示され、ＣＰＵ２０により、印字デ
ータの転送が許可されると、図示されない外部装置から
バッファメモリ２３に印字データが転送される。バッフ
ァメモリ２３に取り込まれた印字データは、ＲＡＭ２２
内で所定の画像処理が施される。
【００４７】ＣＰＵ２０は、この印字データを、露光装
置３の図示されない半導体レーザ素子が出力すべきレー
ザビームの光強度のパターンに対応する画像データに変
換し、この画像データを印字画像信号生成回路３１に供
給する。
【００４８】印字画像信号生成回路３１は、露光装置３
の図示されない半導体レーザ素子が放射するレーザビー
ムの光強度を、予め所定の表面電位に帯電されている感
光体ドラム１の電荷を選択的に減衰可能な所定レベルと
なるよう画像データに対応させて変化させる。
【００４９】このようにして、露光装置３から出射され
たレーザビームは、露光ミラーで反射されて感光体ドラ
ム１０の外周面の所定位置に案内される。
【００５０】感光体ドラム１は、画像データに対応して
光強度が変化されたレーザビームが照射される前に、帯
電装置３により、所定の表面電位に帯電される。この実
施の形態では、表面電位は、−６００Ｖである。感光体
ドラム１上には、提供された画像データに対応して表面
電位が選択的に減衰されることにより画像データに対応
した静電潜像が形成され、保持する。
【００５１】感光体ドラム１の外周面に形成された静電
潜像は、現像装置４により供給されるトナーによって現
像され、トナー像として可視化される。このトナー像
は、転写装置５により、図示されない用紙カセットまた
は手差し給紙装置から転写ベルト１０に静電的に吸着し
供給される被転写体に転写される。
【００５２】転写装置５は、図示されないソレノイドに
より現像開始から一定時間経過後に感光体ドラム１に当
接し、転写電源１５から供給される転写バイアス電流が
印加されることによりトナー像の転写を開始する。
【００５３】転写装置５によって被転写体に転写された
卜ナー像は、転写べルト１０に静電的に吸着している被
転写体と共に感光体ドラム１から剥離されて、被転写体
に静電的に保持された状態で、定着装置８に向けて搬送
される。そして、被転写体は、転写ベルト１０の端部に
おいて転写べルト１０から剥離されて定着装置８の一対
の定着ローラ８Ａ及び８Ｂの間に案内される。
【００５４】定着装置８に案内されたトナー像は、一対
の定着ローラ８Ａおよび８Ｂからの熱および圧力によ
り、溶融され、被転写体に固着される。そして、この被
転写体は、プリンタ装置の外部に排出される。
【００５５】一方、トナー像を被転写体に転写させた感
光体ドラム１は、感光体クリーニング装置６により、表
面に残ったトナーが除去され、除電装置７により、さら
に除電されて、再び次の画像形成に利用される。面像形
成回数が連続的に２回以上行われる場合には、上述した
一連の動作が必要回数繰り返される。
【００５６】なお、帯電装置２には、ワイヤーからの放
電によるコロナ帯電方式や弾性ローラを用いた帯電ロー
ラ方式、導電性ブラシを用いたブラシ帯電方式を用いる
ことが一般的である。
【００５７】また、現像装置４には、キャリアとトナー
を混合した現像剤を使用する２成分現像方式、トナーの
みを使用する１成分現像方式、感光体ドラム１と接触す
る接触現像方式、感光体ドラム１と接触しない非接触現
像方式、または液体中にトナー粒子を分散した液体現像
方式を用いることが一般的である。
【００５８】ところで、転写ベルト１０のクリーニング
方式としてはゴムブレードを用いるブレードクリーニン
グ方式の採用が一般的である。ブレードクリーニング方
式は、構造が簡単であるとともに、コストも安価である
ため、一般的に利用される。しかしながら、このブレー
ドクリーニング方式は、ロングライフを達成しようとす
ると、被転写体である紙から離脱した紙粉や転写ベルト
との摩擦により、クリーニングブレード自休が摩耗して
クリーニング不良が発生するといつた問題がある。
【００５９】上記の問題に対しては、クリーニングブレ
ード１０１の転写ベルトへの当接角度を大きくし、数１
００Ｋ枚通紙後のクリーニング不良を防止し、かつ初期
状態でのブレード捲れを防止するために、ライフ進行状
況に併せてトナー量の制御を行いつつ、転写ベルト１０
上にトナーを供給する方法が提案されている。この方式
によると、トナー供給量を比較的少なく抑えることがで
き、かつクリーニング不良の発生も防止することが可能
である。
【００６０】しかしながら、上記の方式では、被転写体
を連続して通紙した際には効果が見られたが、通常使用
する状態に近いモード、例えば５枚間欠モードでは、数
１００Ｋ枚通紙後にクリーニング不良が発生するおそれ
がある。
【００６１】そこで、クリーニング不良が発生した原因
について調査を行った。
【００６２】図４は、連続通紙後と間欠通紙後との転写
ベルト１０及びクリーニングブレード１０１について観
察を行った結果を示す図である。なお、間欠通紙の場合
は、連続通紙に換算した値を算出して用いている。
【００６３】図４に示した結果から、連続通紙に使用し
た転写ベルト１０は、表面粗さの最小値が３．０μｍで
あるのに対して最大値が３．５μｍであり、ほぼ均一の
表面粗さが得られた。また、クリーニングブレード１０
１のエッジの欠けは、クリーニングブレード１０１のリ
ア、センター、及びフロントにおいて、特に見られず、
クリーニングブレード１０１の摩耗状況は、ほぼ均一で
あった。
【００６４】これに対して、間欠通紙に使用した転写ベ
ルト１０は、表面粗さの最小値が３．０μｍであるのに
対して最大値が６．０μｍであり、連続通紙に用いた転
写ベルト１０よりも悪く、局部的に非常大きな粗れが観
測された。また、クリーニングブレード１０１のエッジ
にも非常に大きなキズが入り、しかも、センター付近及
びフロンと付近で欠けが発生していた。すなわち、この
転写ベルト１０の局所的な表面粗さ、及び、クリーニン
グブレード１０１のエッジの傷がクリーニング不良の原
因であることが確認できた。
【００６５】なお、この実施の形態において、表面粗さ
と表現するのは、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に示される１０
点平均粗さ（Ｒｚ）であり、基準長は、ＪＩＳの規格に
従った。
【００６６】そこで、このキズの発生原因について、連
続通紙と間欠通紙の異なる条件から確認を行った。ここ
で、間欠通紙では、クリーニングブレード１０１がトナ
ーを介在しない状態で転写ベルト１０に当接しながら、
転写ベルト１０が回転している時間が非常に長いこと点
に着目した。
【００６７】図５は、連続通紙と間欠通紙での１，００
０枚当たりの起動及び停止回数の比較である。ここで
は、連続通紙とは、１回の起動で連続して１０００枚の
被転写体を通紙して、それぞれに画像を形成した場合で
ある。間欠通紙とは、１回の起動で５０枚の被転写体を
連続して通紙して、それぞれに画像を形成した後に、一
旦停止し、その後、再度、５０枚の被転写体を連続して
通紙する動作を２０回繰り返す場合である。
【００６８】連続通紙した場合、紙間隔で転写ベルト１
０上にトナーが供給され、このトナーが潤滑剤の役割を
果たしているため、転写ベル卜１０とクリーニングブレ
ード１０１とが直接当接する機会は非常に少ない。
【００６９】これに対して、間欠通紙した場合では、プ
リンタ装置の起動時および停止時に、転写べルト１０
は、感光体ドラム１から離間して回転するため、この際
には、トナーが介在しない状態でクリーニングブレード
１０１が転写べルト１０に接触する。図５に示したテス
トでは、間欠通紙の場合、起動回数及び停止回数の差が
１９回もあり、転写ベルト１０とクリーニングブレード
１０１とが直接接触しているトータルの時間が、極めて
長い。
【００７０】そのため、転写べルト１０の表面粗さが悪
化し、局所的に大きな粗れが発生する。
【００７１】次に、クリーニング不良の発生原因となっ
ているクリーニングブレード１０１のエッジ部の傷の発
生原因について確認を行った。
【００７２】上記の観察結果から、転写ベルト１０の表
面粗さを変化させて、直接クリーニングブレード１０１
を転写ベルト１０に当接しながら転写ベルト１０を回転
させ、クリーニングブレード１０１のエッジに与える影
響について確認実験を行った。なお、転写ベルト１０の
表面研磨には、住友３Ｍ社製の精密研磨剤を使用した。
【００７３】この結果から、表面粗さが大きいほどクリ
ーニングブレード１０１のエッジの削れ量が大きくな
り、エッジ欠けが発生するまでの時間も短かくなること
が分かった。つまり、転写ベルト１０の表面が粗れた状
態で、転写ベルト１０にクリーニングブレード１０１を
直接接触させながら転写ベルト１０を回転させると、ク
リーニングブレード１０１に大きなストレスが掛かる。
このため、前述の制御方法では、むしろ逆効果であるこ
とが確認された。
【００７４】図６は、転写ベルト１０の表面粗さ（Ｒ
ｚ）と、クリーニングブレード１０１のエッジ部に欠け
を生じさせないための必要トナー量との関係を示したも
のである。なお、必要トナー量は、１，０００枚すなわ
ち１Ｋ枚当たりに必要なトナー量（ｇ）に換算したもの
を用いている。
【００７５】図６に示した結果より、表面粗さが大きく
なるにしたがってエッジ欠けを防ぐための必要トナー量
が多くなることが分かる。つまり、表面粗さが大きくな
るにしたがって、クリーニングブレード１０１との摩擦
係数が高くなるため、潤滑剤としてのトナー量も多く必
要となる。
【００７６】そこで、初期状態からライフエンド時に必
要なトナーを転写ベルト１０上に供給し、転写ベルト１
０とクリーニングブレード１０１との間で潤滑剤として
使用する方法が考えられる。しかしながら、初期状態よ
り転写ベルト１０に潤滑のためにトナーを供給した場合
には、クリーニングブレード１０１で掻き落とすトナー
量、いわゆる廃トナーが増加するため、トナー消費量が
多くなるという問題がある。
【００７７】そこで、この実施の形態に示すプリンタ装
置では、初期状態では、トナーの供給を行わず、転写ベ
ルト１０の走行距離に応じてトナー供給量を調整するよ
うな構成としている。すなわち、初期状態では、前述の
通り、転写ベルト１０の表面には、フッソ系やシリコン
系等の樹脂から成る潤滑剤がコートされているため、別
途、潤滑剤が必要なほど摩擦係数は高くない。
【００７８】これに対して、転送ベルト１０の走行距離
が増加すると、その表面粗さが次第に大きくなる。この
ため、走行距離に応じて、徐々に転写ベルト１０上に供
給するトナーの供給量を増加するように制御している。
【００７９】ここで、転写ベルト１０にトナーを供給す
るための画像形成プロセスについて述ベる。前述の通
り、転写ベルト１０の走行距離に応じてトナー供給量を
調整するためには、 （１）帯電装置２で感光体ドラム１を帯電後、露光装置
３からの露光パターンを変化させてトナー像の付着量を
調整する （２）帯電装置２の図示されないグリッドに印加される
電圧を変化させて感光体ドラム１の表面電位変化させて
トナーの付着量を調整する （３）現像装置４に印加される現像バイアス電圧を変化
させてトナーの付着量を調整する 等の方式が考えられる。
【００８０】これらの中で、（１）の方式では、感光体
ドラム１に余計な疲労が加わり、この疲労が履歴として
蓄積されると、感光体ドラム１の寿命に影響を及ぼすた
め、（２）及び（３）の方式が優位となる。
【００８１】さらに、（２）と（３）との方式を比較し
た場合、（２）の方式において、グリッドに印加される
電圧は、感光体ドラム１のライフによる疲労の影響すな
わち帯電能力の低下をカバーするために、感光体ドラム
１の走行距離により、変化させる制御、もしくは実際に
感光体ドラム１の表面電位を測定して測定結果をグリッ
ドに印加する電圧にフィードバックする制御が用いられ
ることが多く、さらに電圧を変化させる制御を組み込む
ことは、制御自体が非常に複雑となる。
【００８２】このため、（３）の現像バイアス電圧を変
化させて、感光体ドラム１上にトナーを付着させる方式
を用いることが最善の方式であることがわかる。なお、
この実施の形態におけるプリンタ装置では、グリッドに
印加する電圧を感光体ドラム１の表面電位を測定してフ
ィードバックして変化させる方式を用いている。
【００８３】図７には、転写ベルト１０上に線画像とし
て供給するトナー量、ベルトライフおよびその時の表面
粗さをパラメータにしたときのクリーニング性の評価結
果を示す図である。通紙は、５枚連続してプリントを行
い、１分間停止させる間欠モードで行った。クリーニン
グ性は、それぞれの場合において、転写ベルト１０の搬
送面にテープを貼り、テープを剥がした時にテープに付
着したトナー量、および、Ａ３サイズの用紙（坪量８０
ｇ／ｍ２）の通紙を行ったときの裏汚れの有無から判定
した。
【００８４】図７に示した結果から、初期状態の転写べ
ルトは、表面粗さが非常に滑らかであるので、トナーの
供給は必要ない。また、１００Ｋ枚通紙後では、０．２
５ｇのトナー量が必要となり、さらに、２００Ｋ枚通紙
後では、０．５ｇのトナー量が必要であることが分かっ
た。すなわち、図７に示すように、転写ベルトに供給す
べきトナーの必要量は、転写ベルト１０の表面粗さの経
時変化に追随し、転写ベルト１０の走行距離の増加に伴
って、転写ベルト１０に供給するトナー量を増加するこ
とにより、クリーニング性を一定に維持することができ
る。
【００８５】しかしながら、２００Ｋを超過した枚数に
おいては、転写ベルト１０へのトナー供給量を増加させ
てもクリーニング性は、改善されず、クリーニング不良
が発生してしまった。
【００８６】そこで、４００Ｋ通紙後の転写ベルト１０
の表面粗さ、およびクリーニングブレード１０１のエッ
ジ部の観察を行ったところ、クリーニングブレード１０
１のエッジ部には欠けは見られなかったが、転写ベルト
１０の表面粗さが悪化していることが分かった。この結
果から、２００Ｋ枚以上のロングライフを設定するため
には、クリーニングブレード１０１のみでは難しいと考
えられ、新たな機構を追加する必要がある。
【００８７】そこで、転写装置５は、転写ベルト１０の
ベルトクリーニング装置１４として、ブレードクリーニ
ング方式に加えて、導電性ブラシを用いて電界によりク
リーニングを行うブラシクリーニング方式を備えてい
る。
【００８８】このうち、ブラシクリーニング方式を転写
ベルト１０のクリーニング装置として適用した場合に
は、転写ベルトに対する機械的なストレスが少なく、繊
維をベルト面に食い込ませて使用するために、転写ベル
トの表面が粗面化した場合においてもクリーニング不良
が発生しにくいという利点がある。
【００８９】図８は、転写ベルト１０の表面粗さ（Ｒ
ｚ）に対するクリーニングブレード１０１とクリーニン
グブラシ１０２とによるそれぞれのクリーニング不良の
発生限界を調べた結果である。この結果から、ブラシク
リーニング方式は、低温低湿（１０℃２０％ＲＨ）の使
用環境、常温常湿（２５℃５０％ＲＨ）の使用環境、及
び、高温多湿（３０℃８５％ＲＨ）の使用環境におい
て、高い表面粗さを有する転写ベルトに対しても、良好
なクリーニング性が得られた。
【００９０】これに対して、ブレードクリーニング方式
は、低温低湿（１０℃２０％ＲＨ）の使用環境、常温常
湿（２５℃５０％ＲＨ）の使用環境、及び、高温多湿
（３０℃８５％ＲＨ）の使用環境、いずれの使用環境に
おいても、ブラシクリーニング方式の約半分の表面粗さ
を有する転写ベルトに対しては、良好なクリーニング性
を維持することができるが、ブラシクリーニング方式ほ
ど高い表面粗さを有する転写ベルトを良好にクリーニン
グすることはできないことが分かった。
【００９１】しかも、ブレードクリーニング方式は、低
温低湿の使用環境においては、対処可能な転写ベルトの
表面粗さが極めて低下することが分かった。
【００９２】このように、ブレードクリーニング方式と
ブラシクリーニング方式とを比較すると、ブラシクリー
ニング方式が優位であることが分かる。
【００９３】しかしながら、クリーニングブラシのみで
は、プリンタ装置において被転写媒体の供給不良等のい
わゆるＪＡＭ発生時に大量のトナーが転写べルトに供給
されてしまった場合、一度のクリーングでは転写ベルト
面を充分にクリーニングすることはできない。
【００９４】そこで、図９の（ａ）に示すようなクリー
ニングブラシを２段配置したクリーナ（以下２段ブラシ
クリーナと呼ぶ）、および、図９の（ｂ）に示すような
上流側にクリーニングブラシ、下流側にクリーニングブ
レードを配置したクリーナ（以下ブラシ＋ブレードクリ
ーナと呼ぶ）各々について検討を行った。
【００９５】図１０は、各々のクリーナを前述のプリン
タ装置に搭載して、ライフ試験を行った際にクリーニン
グ不良の発生有無について確認した結果を示す図であ
る。なお、このライフ試験は、より通常使用に近い状態
すなわち５枚間欠通紙によって行った。
【００９６】なお、これらのクリーナにおいては、クリ
ーニングブラシのトナーによる汚れを極力防止するため
に、前述の潤滑剤として転写ベルト１０上にトナーを供
給する方式は用いていない（２段ブラシクリーナでは潤
滑剤は必要なし）。
【００９７】どちらのクリーナでも、２００Ｋ枚まで
は、被転写体に裏汚れは発生していないが、２５０Ｋ枚
経過時には、裏汚れが若干発生し始め、さらに、３００
Ｋ枚経過時では、顕著な裏汚れが発生した。
【００９８】そこで、ライフ試験を３００Ｋ枚で中止し
て、裏汚れの発生原因についての確認を行ったところ、
クリーニングブラシでクリーニングされたトナーが再度
転写ベルトに付着していることが分かった。
【００９９】２段ブラシクリーナでは、転写ベルト１０
の回転方向上流側のクリーニングブラシの汚れ方がひど
く、大量のトナーを再度転写ベル卜１０に付着させてお
り、このトナーにより下流側のクリーニングブラシも汚
れてクリーニング性の低下に繋がることがわかった。ま
た、ブラシ＋ブレードクリーナでは、再度転写べルト１
０に付着したトナーをクリーニングブレードがクリーニ
ングしきれなくなって裏汚れが発生したものである。
【０１００】次に、クリーニングブラシからのトナー再
付着の原因を調査した。初期状態に相当する未使用のク
リーニングブラシにおいては、印加電流５．０μＡの時
の電圧は、３００Ｖ〜５００Ｖ程度である。これに対し
て、３００Ｋ枚経過後のクリーニングブラシでは、電圧
が１．０ｋＶ〜２．０ｋＶと上昇していた。この電圧レ
ベルは、放電開始の領域に達してしまい、この放電現象
によりトナーの極性が＋極性に変化して転写ベルト１０
へ再付着するものと考えられた。
【０１０１】３００Ｋ枚通紙後のクリーニングブラシを
エアーガンで清掃を行い、再度クリーニング性と電圧の
測定を行ったところ、クリーニング性は改善され、また
電圧も３００Ｖ程度に低下した。
【０１０２】これらの結果から、ブラシクリーニング方
式では、長期間に渡ってトナーを付着させることは、ク
リーニング性の低下に繋がり、安定したクリーニング性
を得るためには、一定のライフに達した段階でブラシを
クリーニングする必要があることが分かった。ただし、
前述した通り、転写ベルト１０の表面粗さの変化に対し
てはクリーニングマージンが大きいので、前述のブレー
ドクリーニング方式の利点と組み合わせた転写ベルトの
ベルトクリーニング装置を開発することで長期のライフ
においても安定したクリーニング性を有することが可能
であると考えられる。
【０１０３】この実施の形態における図２に示すベルト
クリーニング装置１４は、上記の結果から鑑みたもので
あり、特徴として被転写体の所定の枚数までは、第１の
クリーニング装置１４ａで示されるブレードクリーニン
グ方式を使用し、所定の枚数に到達した際に、ブレード
クリーニング方式の使用を中止して、第２のクリーニン
グ装置１４ｂで示されるブラシクリーニング方式を使用
するものである。
【０１０４】また、ブレードクリーニング方式では、転
写ベルトのライフによってトナーを潤滑剤として転写べ
ルト１０に供給する量を変化させる制御を併用して用い
ている。所定の枚数以降、ライフエンドまでは、ブラシ
クリーニング方式を用いている。
【０１０５】このような構成とすることで、所定の枚数
まではクリーングブラシ１０２へのトナー付着を防ぐこ
とができ、クリーニング性の低下を防ぐことができる。
なお、ここでは、被転写体の所定枚数は、転送ベルトの
走行距離に換算して利用される。
【０１０６】以下に、図２に示すクリーニング装置１４
を用いたプリンタ装置の実施の形態について説明する。
【０１０７】図１１は、転写ベルト１０の走行距離に対
するクリーニング方式の制御、および現像バイアスの制
御の区分を示したものである。
【０１０８】この実施の形態におけるプリンタ装置で
は、クリーニング方式の制御を、第１モードとしてのブ
レードクリーニング方式Ａと第２モードとしてのブラシ
クリーニング方式Ｂとの２区分に分けている。また、ブ
レードクリーニング方式を用いている間を、転写ベルト
の走行距離に応じて、（１）１０５００ｍ、（２）２１
０００ｍ、（３）３１５００ｍ、（４）４２０００ｍの
４区分に分けている。
【０１０９】クリーニング方式は、初期状態から、転写
ベルト１０の走行距離が４２０００ｍに到達するまでの
間は、ブレードクリーニング方式Ａを使用し、走行距離
が４２０００ｍから、ライフエンドまでの間は、ブラシ
クリーニング方式Ｂを使用するように制御する。
【０１１０】すなわち、ブレードクリーニング方式Ａで
は、クリーニングブレード１０１を転写ベルト１０に当
接している。ブラシクリーニング方式Ｂでは、クリーニ
ングブレード１０１を転写ベルト１０から離間し、クリ
ーニングブラシ１０２を転写ベルト１０に当接してい
る。
【０１１１】ブレードクリーニング方式Ａにおいて、初
期状態から転写ベルトの走行距離が１０５００ｍまで
は、転写ベルト１０の上に供給するトナー量を０ｇ／１
Ｋ枚とし、走行距離が２１０００ｍまでは、トナー量を
０．１２５ｇ／１Ｋ枚とし、走行距離が３１５００ｍま
では、トナー量を０．２５ｇ／１Ｋ枚とし、さらに、走
行距離が４２０００ｍまでは、トナー量を０．５ｇ／１
Ｋ枚として、トナー供給量を制御する。
【０１１２】また、ブラシクリーニング方式Ｂにおいて
は、転写ベルト１０の上にトナーを供給しないように制
御している。
【０１１３】ブレードクリーニング方式Ａにおいて、初
期状態から転写ベルト１０の走行距離が１０５００ｍま
では、現像バイアス電源装置４１により、現像装置４に
印加される現像バイアスを−４００Ｖとしている。この
時の現像バイアスは、通常使用時と同じである。また、
転写ベルト１０の走行距離が２１０００ｍまでは、現像
バイアスを−４６０Ｖとし、走行距離が３１５００ｍま
では、現像バイアスを−５２０Ｖとし、さらに、走行距
離が４２０００ｍまでは、現像バイアスを−５６０Ｖと
して、それぞれ、転送ベルト１０の走行距離に応じて現
像バイアスが制御される。
【０１１４】また、ブラシクリーニング方式Ｂにおいて
は、現像バイアスを通常使用時と同等レベルの−４００
Ｖとする。
【０１１５】上述したようなブレードクリーニング方式
Ａ及びブラシクリーニング方式Ｂにおいては、それぞれ
の区分において、現像装置４に印加される現像バイアス
電圧の値を制御するように設定している。
【０１１６】なお、転写ベルト１０の走行距離は、ＣＰ
Ｕ２０により、転写べルト１０を駆動する駆動ローラ１
１に接続された図示されないモータの回転数をカウント
することにより算出される。
【０１１７】以下に、各区分の条件について説明を行
う。
【０１１８】図１２は、区分Ａで示されるブレードクリ
ーニング方式使用時の各部の制御のタイミングを示すタ
イミングチャートを示したものである。
【０１１９】区分Ａで示されるブレードクリーニング方
式においては、転写ベルト１０の走行距離に応じて、被
転写体の間隔およびプリント終了時に、現像バイアスの
値を変更して所定のトナー量を転写べルト１０上に潤滑
剤として供給するように制御している。
【０１２０】すなわち、前述の通り、転写ベルト１０の
走行距離により転写ベルト１０の表面が粗れていくた
め、被転写体の間隔では、現像バイアスを通常使用時の
−４００Ｖを基準として、−５６０Ｖまで変化させる。
そして、プリント終了時のＪ期間では、正の現像バイア
スを印加する。このような現像バイアスの変化により、
転写ベルト１０の上に潤滑剤として供給されるトナーの
供給量の調整を行っている。
【０１２１】このような現像バイアスを供給することに
より、転写べルト１０へのトナーの供給は、図１２で示
されるように、被転写体の通紙間隔すなわち紙間、およ
び、プリント終了時に行われる。
【０１２２】ここで、被転写体の通紙間隔での現像バイ
アスの切り替え方法について説明する。
【０１２３】被転写体の種類、例えばＡ４サイズの用紙
とＡ３サイズの用紙とを比較した場合、転写ベルトの走
行距離は、Ａ３サイズでは、縦置きのＡ４サイズの２倍
となる。したがって、Ａ３サイズの用紙に連続してプリ
ントした場合、転写ベルト１０へのトナーの供給量は、
Ａ４サイズの用紙で同一枚数プリントした際の半分とな
ってしまう。
【０１２４】そこで、この実施の形態に示すプリンタ装
置では、図１３に示したようなフローテャートに示す方
法により、用紙サイズによっても現像バイアスを変化さ
せている。
【０１２５】この概略について説明すると、まず、プリ
ンタ装置もしくはユーザによって任意に選択された用紙
サイズに対応した信号がプリンタ装置内のＣＰＵ２０に
送付される。そして、ＣＰＵ２０は、送付された用紙サ
イズ信号に基づいて、ＲＯＭ２１から用紙サイズに応じ
た補正係数Ｘ２を選択する。
【０１２６】そして、ＲＯＭ２１に記憶されている現像
バイアス切り替え値Ｖｂｖｌの補正係数Ｘ１と補正係数
Ｘ２とを比較する。このとき、補正係数Ｘ１と補正Ｘ２
とが同値であるとき、現像バイアス発生電源に信号を送
付して、現像バイアス切り替え値Ｖｂｖ１を印加する。
【０１２７】また、補正係数Ｘ１と補正係数Ｘ２とが異
なる場合には、補正係数を変更し、現像バイアス切り替
え値Ｖｂｖ２を算出して、変更した値を設定する。そし
て、現像バイアス発生電源に信号を送付して、現像バイ
アス切り替え値の切り替えをＯＮに変更して所定の値に
設定して印加するものである。補正係数Ｘは、Ａ４横サ
イズを基準にして算出されたものを用いている。
【０１２８】また、区分Ａでは、転写電源装置１５から
給電ローラ１３を介して転写ベルト１０に印加される転
写ベルトバイアスは、最初に供給された用紙の先端から
Ｆ期間のマージンをもったタイミングで、所定のレベル
でＯＮされ、最後に供給された用紙の後端から十分なマ
ージンをもったタイミングで、ＯＦＦされる。
【０１２９】もちろん、区分Ａでは、転写ベルトブレー
ドクリーニング−スイッチは、常にＯＮされ、クリーニ
ングブレード１０１が転写ベルト１０に所定の線圧力で
当接されている。
【０１３０】さらに、区分Ａでは、常に転写ベルトブラ
シクリーニングモータは、ＯＦＦであり、クリーニング
ブラシ１０２は、転写ベルト１０に当接しながら転写ベ
ルト１０とともにつれまわるように回転している。この
とき、転写ベルトブラシクリーニングバイアスは、印加
されていない。
【０１３１】以上のような方法により、区分Ａでは、ブ
レードクリーニング方式を用いてきたが、転写ベルト１
０の走行距離が所定の距離に達したとき（すなわち、こ
の実施の形態では、走行距離が４２，０００ｍに達した
とき）にブレードクリーニング方式からブラシクリーニ
ング方式に切り替える。
【０１３２】クリーニング方式の切り替えの条件である
が、この実施の形態では、以下のような実験結果に基づ
いて設定を行った。
【０１３３】すなわち、図１４は、ブレードクリーニン
グ方式を用いた際の転写ベルト１０の表面粗さの経時変
化と、ブレードクリーニング方式でのクリーニング限界
値を示したものである。クリーニング不良が発生する表
面粗さの限界は、５．０μｍである。
【０１３４】この結果から、走行距離４５，０００ｍ以
降では、ブレードクリーニングでは十分なクリーニング
ができない領域となり、４５，０００ｍ以降は、ブラシ
クリーングに切り替える必要があることが分かる。
【０１３５】この実施の形態に示すプリンタ装置では、
限界値とした走行距離４５，０００ｍより３，０００ｍ
短い走行距離４２，０００ｍでクリーニング方式を変更
している。これは、用紙詰まりやプリンタ装置のアクシ
デント等で転写べルト１０が暴走した際のマージンであ
る。また、このマージンを設定することで、プリントの
途中でクリーニング方式の切り替え時期に到達した場合
においても、プリント終了後に切り替えを行うことが可
能となり、切り替えによるロスタイムが不要となる。
【０１３６】以下に、ブレードクリーニング方式（区分
Ａ）からブラシクリーニング方式（区分Ｂ）への切り替
え方法について説明する。
【０１３７】プリンタ装置のプリント枚数およびサイズ
の設定から転写ベルト１０の走行距離が、プリント終了
後にＲＯＭ２１に記憶されている切り替え距離（この実
施の形態では４２，０００ｍ）に達するか、またはプリ
ント終了後に切り替え距離を超過すると、ＣＰＵ２０が
判断した場合、プリント終了後に転写ベルト１０を駆動
する駆動ローラ１１が停止し、図示されないガイド部材
により転写ベルト１０を含む転写装置５が感光体ドラム
１から離間する。その後、クリーニングブレード１０１
は、クリーングブレード１０１を支持する図示されない
ホルダに接続された図示されないソレノイドにより、転
写ベルト１０から離間され、その状態を保持する。
【０１３８】次に、ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に記憶さ
れている、被転写体の通紙間隔およびプリント終了時に
転写ベルト１０にトナーを供給するために実施する現像
バイアス切り替えを無効にし、転写装置５の給電ローラ
１３に転写バイアス電流を印加するタイミングについて
も、被転写体の通紙間隔およびプリント終了時にバイア
スをＯＦＦするものに変更する指示を行う。
【０１３９】さらに、ＣＰＵ２０は、ブラシクリーニン
グ電源装置をＯＮにする指示を行い、以降のプリントで
はブレードクリーニング方式からブラシクリーニング方
式（区分Ｂ）へ切り替えられる。
【０１４０】この実施の形態におけるプリンタ装置が区
分Ｂで使用される時のタイミングチャートを図１５に示
す。区分Ｂでは、図１２に示した区分Ａと比較して、以
下に示したような変更点がある。
【０１４１】（ａ）被転写体の通紙間隔では給電ローラ
１３に印加される転写バイアス電流をＯＦＦとする （ｂ）被転写体の通紙間隔で現像バイアスの切り替えを
行わず、通常使用時の一定の現像バイアスのみを印加す
る （ｃ）プリント終了時に転写装置５が感光体ドラム１か
ら離間する前に転写バイアス電流をＯＦＦとする （ｄ）転写ベルトブレードクリーニング−スイッチを常
にＯＦＦとする （ｅ）転写ベルトブラシクリーニングモータを転写ベル
ト駆動モータのＯＮ／ＯＦＦに同調して、ＯＮ／ＯＦＦ
制御し、クリーニングブラシ１０２を転写ベルトの回転
方向とは逆向きに回転させる （ｆ）転写ベルトブラシバイアスを転写ベルト駆動モー
タのＯＮのタイミングに同調してＯＮし、転写ベルト駆
動モータのＯＦＦのタイミングよりＪ期間のマージンを
もってＯＦＦされる。
【０１４２】これらの変更は、前述の通りクリーニング
ブラシ１０２の、主にトナーによる汚れを最小限に抑え
るための工夫である。区分Ｂは、以降ライフエンドまで
条件の変更はなく、プリントが行われる。
【０１４３】以上のような制御により、５枚間欠試験で
は、４００Ｋ枚の印字試験を行った際の被転写体の裏汚
れの発生状況を確認したところ、裏汚れの発生は全く見
られなかった。なお、評価方法は前述の方法と同様であ
る。この結果から、この実施の形態に示すベルトクリー
ニング装置の構成および制御は、非常に有効であること
が確認できた。
【０１４４】また、通紙試験終了後に、転写ベルト１０
に強制的にベタ画像を転写させて、クリーング残りトナ
ーのテーピングを行ったが、ごく微量なトナーの付着は
見られたが、クリーニングブレード１０１およびクリー
ニングブラシ１０２単独のときとは数段の改善が見られ
た。
【０１４５】また、クリーニングブラシに印加する電圧
を測定したところ、５００Ｖ〜７００Ｖ程度であった。
【０１４６】図１６は、他の実施の形態に係るプリンタ
装置のタイミングチャートである。この実施の形態で
は、タイミングチャートに示すように、ブラシクリーニ
ング方式を行う区分Ｂの条件下において、一定の条件を
満たした場合に、ブレードクリーニング方式を併用しよ
うとするものである。
【０１４７】すなわち、区分Ｂの条件下において、所定
の条件を満たした場合には、図１６のタイミングチャー
トに示すように、プリント開始より前にＪ期間のマージ
ンをもって、転写ベルトブレードクリーニング−スイッ
チをＯＮし、クリーニングブレード１０１が図示されな
いソレノイドの作用により、再度転写ベルト１０に所定
の圧力で当接させる。そして、転写ベルトブラシクリー
ニングモータのＯＦＦのタイミングよりＪ期間のマージ
ンをもたせて、転写ベルトブレードクリーニング−スイ
ッチをＯＦＦする。
【０１４８】以下にクリーニングブレード１０１が再度
当接する条件について説明を行う。
【０１４９】（１）プリンタ装置の使用環境が多湿環境
下に置かれた時 すなわち、多湿環境下では、一般的にトナーの帯電量が
低下し、感光体ドラム１の背景部に付着するトナーすな
わちカブリトナーが増加する。その際、Ａ４縦方向やＡ
５サイズ等の通紙が行われた場合、非通紙部のトナー
は、直接転写べルトに転移されてしまう。カブリトナー
の増加により、クリーニングブラシの汚れが増大するこ
とを防止するために、プリンタ装置内に設定された湿度
センサーの出力が一定値を超えた場合には、クリーニン
グブレード１０１を転写ベルトに当接し、ブレードクリ
ーング方式をブラシクリーニング方式に併用するような
制御を行うように構成する。
【０１５０】すなわち、図１７のフローチャートに示す
ように、まず、プリンタ装置もしくはユーザによって任
意に選択された用紙サイズに対応した信号がプリンタ装
置内のＣＰＵ２０に送付される。続いて、ユーザによっ
てプリント開始を指示するプリント開始信号がＣＰＵ２
０に送付される。
【０１５１】続いて、ＣＰＵ２０は、走行距離区分がブ
ラシクリーニング方式のＢ区分であるかを判断する。走
行距離区分がブレードクリーニング方式のＡ区分である
と判断した場合、直ちにプリンタ動作を開始する。走行
距離がＢ区分であると判断した場合には、湿度センサー
からの出力信号に基づいて、ＣＰＵ２０は、湿度が６０
％以上であるかを判断する。
【０１５２】湿度が６０％未満の場合、転写ベルトブレ
ードクリーニング−スイッチに対して、ＯＦＦ信号を送
付する。これにより、クリーニングブレードは、区分Ｂ
において、転写ベルト１０から離間された状態を維持す
る。
【０１５３】湿度が６０％以上の場合には、ＣＰＵ２０
は、設定された用紙サイズがＡ４縦方向サイズやＡ５サ
イズまたはハガキサイズなど小サイズであるかを判断す
る。設定された用紙サイズが小サイズではないと判断し
た場合には、転写ベルトブレードクリーニング−スイッ
チに対して、ＯＦＦ信号を送付する。これにより、クリ
ーニングブレードは、区分Ｂにおいて、転写ベルト１０
から離間された状態を維持する。
【０１５４】また、設定された用紙サイズが小サイズで
あると判断した場合には、転写ベルトブレードクリーニ
ング−スイッチに対して、ＯＮ信号を送付する。これに
より、クリーニングブレードは、区分Ｂにおいて、転写
ベルト１０に当接され、クリーニングブラシと併用され
る。
【０１５５】そして、プリンタ動作が開始される。
【０１５６】（２）ＪＡＭ後の復帰動作中 すなわち、被転写体が給紙部で詰まり、プリント動作が
中断した場合すなわちＪＡＭが発生した場合、感光体ド
ラム１に形成されたトナー像の一部は、転写ベルト１０
上に転移することがある。この場合も、上記（１）と同
様に、転写ベルト１０上のトナー像によりクリーニング
ブラシの汚れが増大することを防止するために、ＪＡＭ
後の復帰動作中は、クリーニングブレード１０１を転写
ベルト１０に当接するように設定する。
【０１５７】上記の実施の形態では、クリーニングブレ
ード１０１により、多くの転写ベルト１０上のトナーを
除去し、除去しきれないトナーをクリーニングブラシ１
０２で除去するようにしたもので、以上のような構成と
することで、よりロングライフなべルトクリーニング装
置１４を得ることが可能である。
【０１５８】なお、この実施の形態では、プロセススピ
ードが４００ｍｍ／ｓｅｃという高速のプリンタ装置を
用いて説明を行ったが、プロセススピードが１００〜２
００ｍｍ／ｓｅｃの低・中速機にこの発明を適用するこ
とも当然可能である。
【０１５９】また、この実施の形態では、画像形成装置
として、電子写真プロセスを用いたプリンタ装置を例に
説明したが、この発明は、磁気プリンタ等にも適用する
ことが可能である。
【０１６０】以上説明したように、この発明によるベル
トクリーニング装置およびその制御方法を用いること
で、従来のクリーニング方式と比ベて信頼性の向上を計
ることが可能となる。また、従来のクリーニング方式で
は達成困難であった転写ベルトを搭載した画像形成装置
のロングライフ化を可能とすることができる。
【０１６１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、長期間の使用においても、信頼性を維持することが
可能であって、安定して転写ベルトをクリーニングする
ことが可能なクリーニング装置を備えた転写装置、及び
この転写装置を備えた画像形成装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の画像形成装置及びこの画像
形成装置に適用される転写装置の構成を概略的に示す図
である。
【図２】図２は、図１に示した転写装置に適用されるベ
ルトクリーニング装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示したベルトクリーニング装置
におけるクリーニングブラシの構造を概略的に示す図で
ある。
【図４】図４は、通紙後の転写ベルトとクリーニングブ
レードの観察結果とを示す図である。
【図５】図５は、連続通紙と間欠通紙とにおいて、起動
及び停止の回数を比較する図である。
【図６】図６は、転写ベルト表面粗さとエッジ欠け防止
に必要なトナー量との関係を示す図である。
【図７】図７は、クリーニング性の評価結果を示す図で
ある。
【図８】図８は、転写ベルトの表面粗さと、クリーニン
グ不良の発生限界とを示す図である。
【図９】図９の（ａ）及び（ｂ）は、他の構成のベルト
クリーニング装置を示す図である。
【図１０】図１０は、ライフ試験による裏汚れの発生状
況を示す図である。
【図１１】図１１は、クリーニング方式と、現像バイア
ス制御の区分を示す図である。
【図１２】図１２は、クリーニングブレード使用時のタ
イミングチャートを示す図である。
【図１３】図１３は、用紙サイズによる現像バイアス変
更方法を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、転写ベルトの表面粗さの推移と、
クリーニング限界を示すグラフである。
【図１５】図１５は、クリーニングブラシ使用時のタイ
ミングチャートを示す図である。
【図１６】図１６は、他の実施の形態におけるクリーニ
ングブラシ使用時のタイミングチャートを示す図であ
る。
【図１７】図１７は、他の実施の形態のプリンタ装置に
おける湿度による制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…感光体ドラム ２…帯電装置 ３…露光装置 ４…現像装置 ５…転写装置 ６…感光体クリーニング装置 ７…除電装置 ８…定着装置 １０…転写ベルト １３…給電ローラ １４…ベルトクリーニング装置 １４ａ…ブレードクリーニング装置 １４ｂ…ブラシクリーニング装置 １５…転写電源装置 ２０…ＣＰＵ ２１…ＲＯＭ ４１…現像バイアス電源装置 １０１…クリーニングブレード １０２…クリーニングブラシ １０３…クリーニングバイアストランス

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被転写体を静電吸着させて一方向に搬送す
    る転写ベルトと、 この転写ベルトに静電吸着された前記被転写体に感光体
    上のトナー像を転写する転写手段と、 前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルト
    に当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニング
    するクリーニングブレードと、 このクリーニングブレードより、搬送方向の下流側で前
    記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルトに
    当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニングす
    るクリーニングブラシと、 使用開始当初に前記クリーニングブレードを前記転写ベ
    ルトに当接し、前記転写ベルトの走行距離が所定値に達
    したときに、前記クリーニングブレードを前記転写ベル
    トから離間させるとともに前記クリーニングブラシを前
    記転写ベルトに当接する制御手段と、 を備えたことを特徴とする転写装置。
  2. 【請求項２】被転写体を静電吸着させて一方向に搬送す
    る転写ベルトと、 この転写ベルトに静電吸着された前記被転写体に、所定
    の転写領域において感光体上のトナー像を転写する転写
    手段と、 前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルト
    に当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニング
    するクリーニングブレードと、 このクリーニングブレードより、搬送方向の下流側で前
    記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルトに
    当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニングす
    るクリーニングブラシと、 使用開始当初に前記クリーニングブレードを前記転写ベ
    ルトに当接する第１モードと、前記転写ベルトの走行距
    離が所定値に達したときに、前記クリーニングブレード
    を前記転写ベルトから離間させるとともに前記クリーニ
    ングブラシを前記転写ベルトに当接する第２モードとを
    制御する制御手段と、 複数の被転写体にトナー像を連続的に転写する場合、前
    記第１モードにおいては、常に所定の転写バイアスを前
    記転写ベルトに印加し、前記第２モードにおいては、被
    転写体が前記転写領域を通過するタイミングで所定の転
    写バイアスを前記転写ベルトに印加する転写バイアス印
    加手段と、 を備えたことを特徴とする転写装置。
  3. 【請求項３】被転写体を静電吸着させて一方向に搬送す
    る転写ベルトと、 この転写ベルトに静電吸着された前記被転写体に感光体
    上のトナー像を転写する転写手段と、 前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルト
    に当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニング
    するクリーニングブレードと、 このクリーニングブレードより、搬送方向の下流側で前
    記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルトに
    当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニングす
    るクリーニングブラシと、 使用開始当初に前記クリーニングブレードを前記転写ベ
    ルトに当接する第１モードと、前記転写ベルトの走行距
    離が所定値に達したときに、前記クリーニングブレード
    を前記転写ベルトから離間させるとともに前記クリーニ
    ングブラシを前記転写ベルトに当接する第２モードとを
    有し、前記第２モードにおいて、使用環境が所定の湿度
    を越えた場合、及び、被転写体の搬送不良が発生した場
    合、一時的に、前記第１モードを併用するように制御す
    る制御手段と、 を備えたことを特徴とする転写装置。
  4. 【請求項４】感光体上に形成された静電潜像にトナーを
    供給して現像する現像手段と、 被転写体を静電吸着させて一方向に搬送する転写ベルト
    と、 この転写ベルトに静電吸着された前記被転写体に、前記
    現像手段によって現像された前記感光体上のトナー像を
    転写する転写手段と、 前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルト
    に当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニング
    するクリーニングブレードと、 このクリーニングブレードより、搬送方向の下流側で前
    記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルトに
    当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニングす
    るクリーニングブラシと、 使用開始当初に前記クリーニングブレードを前記転写ベ
    ルトに当接し、前記転写ベルトの走行距離が所定値に達
    したときに、前記クリーニングブレードを前記転写ベル
    トから離間させるとともに前記クリーニングブラシを前
    記転写ベルトに当接する制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項５】感光体上に形成された静電潜像にトナーを
    供給して現像する現像手段と、 被転写体を静電吸着させて一方向に搬送する転写ベルト
    と、 この転写ベルトに静電吸着された前記被転写体に、前記
    現像手段によって現像された前記感光体上のトナー像を
    転写する転写手段と、 前記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルト
    に当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニング
    するクリーニングブレードと、 このクリーニングブレードより、搬送方向の下流側で前
    記転写ベルトに接離自在に配置され、前記転写ベルトに
    当接したときに転写ベルト上のトナーをクリーニングす
    るクリーニングブラシと、 使用開始当初に前記クリーニングブレードを前記転写ベ
    ルトに当接する第１モードと、前記転写ベルトの走行距
    離が所定値に達したときに、前記クリーニングブレード
    を前記転写ベルトから離間させるとともに前記クリーニ
    ングブラシを前記転写ベルトに当接する第２モードとを
    制御する制御手段と、 前記第１モードにおいては、トナー像を形成しないタイ
    ミングで、前記転写ベルトの走行距離に応じた所定の現
    像バイアスを前記現像手段に印加して、所定量のトナー
    を前記転写ベルト上に供給し、前記第２モードにおいて
    は、トナー像を形成しないタイミングでは前記所定の現
    像バイアスを前記現像手段に印加せずにトナーの転送ベ
    ルト上への供給を中止する現像バイアス印加手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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