JP3099145B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3099145B2
JP3099145B2 JP04195453A JP19545392A JP3099145B2 JP 3099145 B2 JP3099145 B2 JP 3099145B2 JP 04195453 A JP04195453 A JP 04195453A JP 19545392 A JP19545392 A JP 19545392A JP 3099145 B2 JP3099145 B2 JP 3099145B2
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高志 田村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機等の画像
形成装置に係わり、像担持体上の潜像を現像して得られ
たトナー像を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト
装置により記録紙上に物理的手段によって転写したの
ち、トナー像の付着した記録紙を定着手段に搬送し定着
を行う画像形成装置に関する。
【0002】
【発明の背景】電子写真複写機等の画像形成装置にあっ
ては、帯電器によって像担持体である例えば感光体ドラ
ム周面に一様に帯電した後、感光体ドラム周面に像露光
を行い静電的な潜像を形成する。この潜像は現像手段に
よって現像・顕像化されてトナー像となる。この感光体
ドラム周面に形成されたトナー像はタイミングを合せて
給送される記録紙上に物理的手段によって転写され、ト
ナー像の転写を受けた記録紙は感光体ドラムから分離さ
れ、定着手段に搬送され、そのトナー像は記録紙上に定
着されたのち装置外に排出される。
【0003】この感光体ドラム周面に付着したトナー像
の記録紙上への転写手段としては、記録紙の背後より放
電を行う転写器によってトナーの帯電極性とは逆極性の
帯電が施されてトナー像の記録紙上への転写が行われ、
転写後分離器によって交流の高電圧が印加されて除電さ
れ、記録紙は感光体ドラムから分離することがなされて
いる。しかし転写性及び分離性を確実に保持することは
困難で、特に感光体ドラムのドラム径が大きい場合には
分離しにくく、トナー像の転写を終了した記録紙は分離
されないまま感光体ドラムに付着し紙詰まり等を起こし
易いという欠点を有している。この欠点を改善した技術
として転写ベルト装置が用いられる。
【0004】転写ベルト装置は、複数の保持ローラによ
って張設された転写ベルトを感光体ドラムと同速度をも
って回転するようにする。該転写ベルト装置には記録紙
に電荷を与えて、記録紙を転写ベルトに静電気力によっ
て吸着させる電荷付与手段が設けられていて、記録紙は
転写ベルトに付着した状態で転写部で感光体ドラムと接
触し、転写部ではトナー帯電極性と逆極性の高電圧が定
電流制御のもとに印加されてトナー像の転写を行ってい
る。かかる転写ベルト装置では転写部において優れた転
写効率、分離効果を得ることができる。
【0005】かかる転写ベルト装置は感光体ドラム上に
トナー像を重ねて形成して一度に記録紙に転写を行うよ
うにしたカラー画像形成装置では特に好ましい装置とし
て用いられる。かかるカラー画像形成装置では感光体上
でトナー像を重ねるため複数の現像器を感光体ドラム周
縁部に備えるためドラム径は大きくなり、従来の静電転
写分離方式では十分な分離性能が得られないのでより確
実な分離性能を必要とすることと、トナー像を重ねる方
式ではトナー付着量が多くなるため、大きな転写電荷量
が必要になるので大きな転写電荷保持能力を持つことを
必要とすることの2点において転写ベルト装置は優れて
いるからである。
【0006】
【発明の目的】転写ベルトを長期に亘って使用するとト
ナーや紙塵等が次第に付着して来る。また感光体ドラム
上のトナー像を記録紙上に転写する際、転写時にジャム
が発生して記録紙が転写領域に来ないままコロナ放電が
なされたような場合には、感光体ドラム上のトナー像は
転写ベルト上に転写し、転写ベルトは一擧に大幅に汚れ
てしまう。転写ベルトが汚れていると記録紙の裏面を汚
し品位を低下させるので、転写ベルトのクリーニングが
なされる。転写ベルトのクリーニング手段としてはブレ
ードやファーブラシを転写ベルトに当接しクリーニング
することがなされる。しかしブレードのクリーニング手
段を用いると、転写ベルトやブレードが摩耗し、耐久性
を縮めクリーニング性能が低下する。またファーブラシ
では上記のジャム時等には能力が不足し、除去したトナ
ーを飛散させたりする問題があった。
【0007】本発明は転写ベルトの摩耗もすくなく、耐
久性に優れて良好なクリーニング性が持続される転写ベ
ルト装置を備えた画像形成装置であって、ジャム発生時
にもその影響を受けることなく良質の画像が直ちに得ら
れる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【発明の構成】本発明は上記目的を達成するもので、本
発明は回転する感光体ドラム上に形成されたトナー像を
保持ローラ間に張架した転写ベルトとその裏面よりのコ
ロナ放電により記録紙上に転写する転写ベルト装置を有
する画像形成装置において、前記何れかの保持ローラに
転写ベルトを介してローラを当接させ、前記保持ローラ
に対して、前記ローラが前記コロナ放電と同極性の電位
差を持つようにバイアスを印加して転写ベルトのクリー
ニングを行うクリーニング手段が設けられていて、ジャ
ム発生時のためのリカバリープログラムが内蔵されてい
て、該リカバリープログラムは前記クリーニング手段を
前記転写ベルトが複数回通過するよう作動し、作動時に
は前記コロナ放電を行うことを特徴とする画像形成装置
を提供するものである。
【0009】
【実施例】図1は本発明の画像形成装置の一実施例とし
てカラー画像形成装置の構成を示す構成断面図である。
まず構成と作動について説明する。
【0010】図において10は像担持体である感光体ドラ
ムで、OPC感光層をドラム上に塗布したもので接地さ
れて時計方向に駆動回転される。12はスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10周面に対しVH(−600〜−800
V)の一様な帯電をVG(−550〜−850V)に電位保持
されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電に
よって与えられる。このスコロトロン帯電器12による帯
電に先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくす
ために発光ダイオード等を用いたPCL11による露光を
行って感光体周面の除電をしておく。
【0011】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、fθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転(副走査)によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行い、文字部の方が
低電位VL(−100V〜0)となるような反転潜像を形成
する。
【0012】感光体ドラム10周縁にはイエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)、黒色(K)等のトナー
とキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、先ず1色目の現像がマグネットを
内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に300
〜600μmの層厚に規制されて現像域へと搬送される。
【0013】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚(現像剤)よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、この間にVAC(1.5〜3.0kVP-P)のAC
バアイスとVDC(−500〜−700V)のDCバイアスが重
畳して印加される。VDCとVH、トナーの帯電は何れも
同極性であるため、VACによってキャリアから離脱する
きっかけを与えられたトナーはVDCより電位の高いVH
の部分には付着せず、VDCより電位の低いVL部分に吸
着し顕像化(反転現像)が行われる。
【0014】1色目の顕像化が終った後2色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一様
帯電が行われ、2色目の画像データによる潜像が像露光
手段13によって形成される。このとき1色目の画像形成
行程で行われたPCL11による除電は、1色目の画像部
に吸着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛
び散るため行わない。
【0015】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってV
Hの電位となった感光体のうち、1色目の画像のない部
分に対しては1色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、1色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、1色目の吸着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってVM′の潜像が形成され、VDC
とVM′の電位差に応じた現像が行われる。この1色目
と2色目の画像の重なりの部分では1色目の現像をVL
の潜像をつくって行うと、1色目と2色目とのバランス
が崩れるため、1色目の露光量を減らしてVH>VM(−
100〜−300V)>VLとなる中間電位とすることもあ
る。
【0016】3色目、4色目についても2色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には4色
の顕像が形成される。
【0017】一方、給紙カセット21より給紙機構22によ
って給送された記録紙Pは、後に説明する転写ベルト31
を張架した転写ベルト装置30によって転写域へと給送さ
れ、感光体ドラム10周面上の多色像が一括して記録紙P
上に移される。
【0018】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
FLC層を形成した106〜1014Ω・cm抵抗を持つ厚さ0.4
〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り防止
のため、端部にリブを設けることもある。
【0019】なお、除電機構等を設ければPETなどの
フィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトで
も良い。
【0020】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2,33の上流側保持ローラ32の軸32aに対してはV
PC(1.0〜3.0kV)の電圧が印加されており、この軸32
aに転写ベルト31を介して設置する位置には記録紙Pへ
の電荷付与手段として導電性のブラシ34が接地、又は非
線形素子、又は抵抗体を介して接地されている。給送さ
れて来た記録紙Pはブラシ34と転写ベルト31の間に進入
し、ブラシ34より記録紙Pに対して電荷が注入され、記
録紙Pと転写ベルト31との間に吸着力が生じる。このあ
と記録紙Pは感光体ドラム10と転写ベルト31とで形成さ
れるニップ部(転写域)35に進入し、転写ベルト31裏面
よりコロナ放電器36あるいはこれに代えてバイアスロー
ラにより転写電界が付与され、記録紙P上に多色像が転
移する。なおニップ部35での圧接と転写を確実にするた
め、その上流側に近接して押圧ローラ39が設けられてい
る。
【0021】感光体ドラム10より分離した記録紙Pは、
転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の軸33a
を対向電極としてACコロナ放電による除電を受けたの
ち、あるいはACコロナ放電を受けながら転写ベルト31
から分離する。転写ベルト31に付着したトナーは後に図
2を用いて説明するクリーニングローラ37を用いたクリ
ーニング手段によってクリーニングされる。
【0022】転写ベルト装置30から分離した多色像を保
持した記録紙Pは、少くとも一方のローラ内部にヒータ
を有する2本の圧着ローラからなる定着装置23へと搬送
され、圧着ローラ間で熱と圧力を加えられることにより
付着トナーは溶融し、記録紙P上に固定されたのち、装
置外へ排出される。
【0023】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーはACコロナ放電器を用いた除電器15により除
電を受けたのち、クリーニング装置16にいたり感光体に
当接したゴム材から成るクリーニングブレード16aによ
ってクリーニング装置16内に掻き落とされ、スクリュー
等により排出後、回収ボックスへ貯留される。なお上記
の除電器15はその配置によっては、図1に示すような位
置に配置し同時に記録紙の除電を兼ねることが可能であ
る。
【0024】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はPCL11による露光を受け
たのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受け、
次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はクリー
ニングブレード16aは感光体表面から離間され、除電器
15によるAC除電はOFF状態に保たれる。
【0025】図2は図1に示した画像形成装置の転写ベ
ルト装置30を取出して示したもので、図2(b)は転写
ベルト31が感光体ドラム10より離間した状態を示し、図
2(a)は転写ベルト31が記録紙Pを介して感光体ドラ
ム10に当接した転写時の状態を示している。保持ローラ
33には金属または導電性樹脂の回転可能としたクリーニ
ングローラ37を転写ベルト31を介して当接するようにし
たもので、保持ローラ33は接地し、クリーニングローラ
37にはクリーニング用電源E(37)によってプラスのバ
イアス(2KV)を印加するよう構成されている。また
このクリーニング装置ではスイッチS(37)があって、
スイッチS(37)は図2(a)に示す転写の動作と連動
してONとしクリーニングのためのバイアスを印加する
ようにしてもよいし、転写ベルト31の回転中のみONと
してクリーニングのためのバイアスを印加してもよい
し、転写ベルト31の動作状態によらないでONのままで
もよい。
【0026】転写の前後又は転写時に感光体ドラム10か
ら転写ベルト31に移動したトナーは剥離放電によってマ
イナスに帯電しているので、転写ベルト31に付着したト
ナーは、クリーニングローラ37に当接し通過する際、プ
ラスのバイアスが印加されたクリーニングローラ37に吸
着し、転写ベルト31のクリーニングがなされる。クリー
ニングローラ37に吸着したトナーはクリーニングローラ
37に摺接するPETやゴム等を材料とする弾性のブレー
ド37aによって掻取られる。かかる構成のクリーニング
手段を用いるときはベルトは殆んど摩耗することもな
く、クリーニング手段も耐久性に優れているので、良好
なクリーニング性が長期に亘り持続される。
【0027】なおかかるベルト転写装置を用いた画像形
成装置では転写直前にジャム等が発生して転写時に記録
紙がニップ部35になかったような場合には、大量のトナ
ーが転写ベルト31に吸着する。このような場合には1度
このクリーニング手段を通過しただけでは、転写ベルト
31のクリーニングは不充分となる。従ってかかるジャム
が発生したときは、予めジャム用のプロクラムを用意し
ておいて、リカバリー動作でスイッチS(37)をONし
たバイアスが印加された状態にあるクリーニングローラ
37部分を複数回転写ベルト31が通過するようにし、1回
では不充分なクリーニングを繰返し行うことによって、
完全なクリーニングを行うことができる。また転写ベル
ト31のクリーニングのための回転駆動は図2(a)に示
すような転写ベルト31が感光体ドラム10に当接する姿勢
とし、コロナ放電器36による転写放電を併せて行うこと
によってクリーニング性は更に向上する。また転写ベル
ト31のクリーニングのための回転駆動中は感光体ドラム
10も像形成を行うことなく回転させ、クリーニング装置
16のクリーニングブレード16aを感光体ドラムに摺接さ
せることで、転写ベルト31だけでなく、感光体ドラム10
についてもジャム後のリカバリー動作が行われる。
【0028】
【発明の効果】本発明によるときは、転写ベルトは摩耗
等の心配もなく常にクリーンな状態に維持されるので、
長期に亘り良好な記録画像が得られる信頼性の高い転写
ベルト装置を有した画像形成装置が提供されることとな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図である。
【図2】本発明の転写ベルト装置の構成を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
10 感光体ドラム 11 PCL 12 スコロトロン帯電器 13 像露光手段 14 現像器 15 除電器 16 クリーニング装置 21 給紙カセット 22 給紙機構 23 定着装置 30 転写ベルト装置 31 転写ベルト 32,33 保持ローラ 34 ブラシ(電荷付与手段) 35 ニップ部(転写域) 36 コロナ放電器(転写用) 37 クリーニングローラ(転写ベルト) 37a ブレード(クリーニングローラ) 39 押圧ローラ E(37) 電源(クリーニング用) S(37) スイッチ(クリーニング電源用)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−134560(JP,A) 特開 平4−174874(JP,A) 特開 平1−263676(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転する感光体ドラム上に形成されたト
    ナー像を保持ローラ間に張架した転写ベルトとその裏面
    よりのコロナ放電により記録紙上に転写する転写ベルト
    装置を有する画像形成装置において、 前記何れかの保持ローラに転写ベルトを介してローラを
    当接させ、前記保持ローラに対して、前記ローラが前記
    コロナ放電と同極性の電位差を持つようにバイアスを印
    加して転写ベルトのクリーニングを行うクリーニング手
    が設けられていて、 ジャム発生時のためのリカバリープログラムが内蔵され
    ていて、該リカバリープログラムは前記クリーニング手
    段を前記転写ベルトが複数回通過するよう作動し、作動
    時には前記コロナ放電を行う ことを特徴とする画像形成
    装置。
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JP4004003B2 (ja) 1999-10-22 2007-11-07 株式会社リコー 転写装置及び画像形成装置
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