JP2000338821A

JP2000338821A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000338821A
Application number: JP11146419A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Takeuchi; 竹内　　昭彦; Hideyuki Yano; 秀幸矢野; Masatake Usui; 正武臼井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上の不要
なトナーを感光ドラムを介してクリーニング装置によっ
て回収する画像形成装置において、構成を簡略化し、か
つ搬送ベルトのクリーニング工程を短縮する。【解決手段】搬送ベルト１のクリーニング時に、感光ド
ラム２１ａ〜２１ｄと転写ブレード３ａ〜３ｄとの間
に、転写バイアス電源４ａ、４ｂによってクリーニング
バイアスを印加する。このときの転写ベルト１が距離ｘ
だけ回転するごとに、スイッチ１１により転写バイアス
電源４ｂと転写バイアス電源４ａとに切り換える。搬送
ベルト１上の反対極性及び正規極性のトナーは、それぞ
れマイナス及びプラスのクリーニングバイアスによっ
て、搬送ベルト１が１回転する間に、すべて各感光ドラ
ム２１ａ〜２１ｄ上に逆転写させて搬送ベルト１から除
去できる。各転写ブレード３ａ〜３ｄは、転写バイアス
電源４ａ及び４ｂを共通に使用するので、転写バイアス
電源を少なくして構成を簡略化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画像形成部
で形成した色の異なるトナー像を、転写材搬送手段に担
持された転写材に順次に転写してカラー画像を形成する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に、電子写真方式を用いた従来の画
像形成装置の、プロセスステーション（画像形成部）の
一例の概略構成を示す。

【０００３】同図に示すプロセスステーション２は、像
担持体として矢印Ｒ２１方向に回転する感光ドラム２１
を有しており、その表面は、一次帯電器２２によって一
様に帯電された後、例えばＬＥＤ、レーザなどの露光装
置２３による画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が
形成される。この静電潜像は、矢印Ｒ２４方向に回転す
る現像装置２４の現像スリーブ２４ａによってトナーが
付着され、トナー像として現像される。このトナー像
は、搬送ベルト１に担持されて矢印Ｋｐ方向に搬送され
る転写材Ｐ上に、転写部材３により静電的に転写され
る。

【０００４】トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置
（不図示）にて加熱及び加圧されることにより転写材Ｐ
上に定着されて永久画像が形成される。一方、トナー像
転写時に転写材Ｐに転写されないで感光ドラム２１表面
に残ったトナー（一次転写残トナー）は、クリーナのク
リーニングブレード２５によって除去されて廃トナー容
器２６内に回収される。こうして表面がクリーニングさ
れた感光ドラム２１は、次の画像形成に供される。

【０００５】図８に、上述構成のプロセスステーション
２と同様の構成の４個のプロセスステーション２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄを４個並べて配置した４色フルカラーの
画像形成装置、いわゆるインライン方式の画像形成装置
の構成を示す。

【０００６】同図に示す画像形成装置において、搬送ベ
ルト（静電吸着搬送ベルト）１は、駆動ローラ７、吸着
対向ローラ６、テンションローラ８、９の４本のローラ
に巻架されている。

【０００７】この搬送ベルト１の移動方向（矢印Ｒ１方
向）に沿って上流側から順に、ブラック、マゼンタ、シ
アン、イエローの各色のプロセスステーション２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄが直列に配置されている。

【０００８】各プロセスステーション２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ内の感光ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１
ｄは、搬送ベルト１を介して転写手段である転写ブレー
ド３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと当接しており、転写ブレー
ド３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄには、転写バイアス電源４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写バイアスが印加され
る。

【０００９】従来、電子写真方式の画像形成装置におい
て、例えば、感光ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１
ｄとして、負極性の有機半導体（ＯＰＣ）を用いてお
り、露光により負電荷が減衰した露光部を現像する場合
には、負極性のトナーを含む現像剤が用いられる。した
がって、転写ブレード３ａ〜３ｄには転写バイアス電源
４ａ〜４ｄによって正極性の転写バイアスを印加する。
従来、転写ブレード３ａ〜３ｄとしては低抵抗の樹脂フ
ィルムが一般的に用いられる。

【００１０】転写材Ｐは、給紙カセット１５から給紙ロ
ーラ１４によって画像形成装置内に送り出されると、ま
ず、画像形成動作と転写材Ｐの搬送との同期をとるため
のレジストローラ１０及びレジスト対向ローラ１３に一
度挟持された後、吸着部Ｎに導かれる。

【００１１】吸着部Ｎでは、吸着ローラ５が搬送ベルト
１を介して吸着対向部材としての吸着対向ローラ６と対
向し、搬送ベルト１及び転写材Ｐを挟持するように構成
されている。吸着ローラ５には高圧電源である吸着バイ
アス電源１２により正極性の電圧が印加されることによ
って転写材Ｐに電荷が付与され、電荷を付与された転写
材Ｐは搬送ベルト１を分極することによって搬送ベルト
１に静電的に吸着される。

【００１２】こうして搬送ベルト１に吸着された転写材
Ｐは、各色のプロセスステーション２ａ〜２ｄを順次通
過し、感光ドラム２１ａ〜２１ｄ上の各色のトナー像が
順次に転写される。その後、これらトナー像は、定着装
置１６にて加熱及び加圧されて転写材Ｐ表面に定着され
て永久画像となる。転写材Ｐの搬送が終了した搬送ベル
ト１は、除電帯電器１１にて除電されて、次の画像形成
プロセスに備える。

【００１３】従来、搬送ベルト１としては、厚さ５０〜
２００μｍ、体積抵抗率１０⁹ 〜１０¹⁶Ω・cm程度のＰ
ＶｄＦ（フッ化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化
エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートな
どの樹脂フィルムや、あるいは厚さ０．５〜２mm程度
の、例えばＥＰＤＭなどのゴムの基層の上に、例えばウ
レタンゴムにＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を分散させたも
のを被覆したものを使用している。

【００１４】上述の搬送ベルト１は、通常は表面にトナ
ー像を直接担持することはないので、トナー像により汚
染されることは少ない。しかし、ジャム時や、非画像部
への地かぶりトナー付着、あるいは搬送ベルト１上にレ
ジストマークや濃度検出パターンを直接形成してこれを
検知するようなシステム使用時、等においては、搬送ベ
ルト１上にトナーが付着する。この汚染トナーを清掃す
るためには、別途クリーニング手段（不図示）を設けた
り、あるいは転写ブレード３に、転写時の極性とは逆の
極性である反対極性のクリーニングバイアスを印加し
て、搬送ベルト１上のトナーを図７の感光ドラム２１に
逆転写し、逆転写されたトナーをクリーナの廃トナー容
器２６に回収する、という工程を、各々のプロセスステ
ーション２ａ〜２ｄについて行ったりしている（例え
ば、特開平０３−０６９９７８号公報参照）。

【００１５】この、クリーニングバイアスによる清掃
は、搬送ベルト１に別途のクリーニング手段（ブレー
ド、ファーブラシ等）がある場合においても、併用によ
りクリーニング手段の負荷や廃トナーの削減（感光ドラ
ムの各クリーナへの分散）という効果がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述
の、転写時と反対極性のクリーニングバイアスによる清
掃方法を、図８のインライン方式のカラーの画像形成装
置に用いたところ、搬送ベルト１に対し、転写ブレード
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにそれぞれ反対極性のクリーニ
ングバイアスを印加して搬送ベルト１をほぼ１回転させ
ても、トナーにより汚染された搬送ベルト１を完全に清
掃することができなかった。これは、搬送ベルト１を汚
染するトナーとして、正規極性のトナーだけでなく、こ
れとは逆の反対極性に帯電されたトナーも存在するため
であると推察される。

【００１７】そこで、搬送ベルト１に対し、ブレード３
ａ〜３ｄに反対極性のクリーニングバイアスを印加して
ほぼ１回転する、という上述の動作に引き続き、ブレー
ド２ａ〜２ｄに転写時の極性と同じ極性である正規極性
のクリーニングバイアスを印加して搬送ベルト１を更に
ほぼ１回転させたところ、搬送ベルト１上の残留トナー
をさらに半減させることができたが、完全に清掃するに
は至らなかった。通常の搬送ベルト汚染はかぶりや少量
のトナーによるレジストマーク、濃度測定用パッチ、等
により発生するが、ジャム時のように、搬送ベルト１上
に大量のトナーが付着するような場合においては、上述
のクリーニングバイアスの極性を転写バイアスに対して
反対、正規と繰り返し印加するクリーニング回転を３〜
４回転行う必要のあることが判明した。上述のように、
クリーニングが搬送ベルト１の２回転で完了しない理由
としては、トナーの量による要因が大きいが、他の要因
として、転写ブレード３ａ〜３ｄにより、例えば反対極
性のクリーニングバイアスを印加してクリーニングを実
行する際には、清掃されずに搬送ベルト１上に残留する
反対極性のトナーが４つの転写領域を通過する間に、反
対極性の電荷をより多く受けてしまい、搬送ベルト１へ
の付着力がより強固なものとなり、結果的に、次の回転
において、正規極性のクリーニングバイアスを印加して
も十分に清掃ができないのではないかと思われる。

【００１８】このように、クリーニング工程に長期の時
間を要してしまうと、感光ドラム２１ａ〜２１ｄや搬送
ベルトの摩耗が進んで、寿命が短くなったり、現像器や
その中のトナーが劣化したりするなど、構成部材の耐久
性の点で好ましくない。

【００１９】また、図８に示すように、４個の転写ブレ
ード３ａ〜３ｄに対して、それぞれ個別に４個の転写バ
イアス電源４ａ〜４ｄを設けており、さらに、逆転写バ
イアス電圧によるクリーニングを行う場合には、これに
加えて新たに４個の反対極性の電源を必要とすることに
なり、構成が複雑になるという問題があった。

【００２０】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、インライン方式の画像形成装置において、電源
の少ない簡単な構成でありながら、転写材搬送手段（上
述では搬送ベルト）のクリーニングを短時間で終了する
ようにして構成部材の劣化を低減させるようにした画像
形成装置を提供することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る本発明は、表面にトナー像が形成さ
れる像担持体と、該像担持体上のトナー像を該像担持体
との間に印加される転写バイアスによって転写材上に転
写する転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除
去する像担持体クリーニング手段とを有する複数の画像
形成部を備え、これら複数の画像形成部を転写材搬送手
段の移動方向に沿って上流側から下流側に順に配設し、
前記複数の像担持体上にそれぞれ形成された色の異なる
トナー像を前記転写材搬送手段が担持搬送する転写材上
に順次に転写して画像を形成する画像形成装置におい
て、前記転写材搬送手段上の不要なトナーを前記像担持
体上に逆転写させるために前記像担持体と前記転写手段
との間にクリーニングバイアスを印加するバイアス印加
手段を備え、該バイアス印加手段を、少なくとも２個以
上の前記転写手段に対して共通に使用し、前記バイアス
印加手段によるクリーニングバイアスの極性を切り換え
ることにより、前記転写材搬送手段の１回転中に、該転
写材搬送手段の全周にわたって異なる極性の双方のクリ
ーニングバイアスを印加する、ことを特徴とする。

【００２２】請求項２に係る本発明は、請求項１の画像
形成装置において、前記共通に使用するバイアス印加電
源と、該バイアス印加電源によってクリーニングバイア
スが印加される前記転写手段との間に、インピーダンス
手段が介装されている、ことを特徴とする。

【００２３】請求項３に係る本発明は、請求項１又は２
の画像形成装置において、前記像担持体と前記像担持体
クリーニング手段とをカートリッジ容器に一体的に組み
込んで、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセス
カートリッジを構成する、ことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２５】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
それぞれ異なる色のトナー像を形成する４個のプロセス
ステーションを有する、いわゆるインライン方式の４色
フルカラーの画像形成装置であり、同図はその概略構成
を示す縦断面図である。

【００２６】なお、以下の説明では、感光ドラム（後
述）上にトナー像を形成する際のトナーの極性を「正規
極性」とし、これと逆の極性を「反対極性」というもの
とする。また、バイアス印加手段（後述）によって感光
ドラムと転写ブレード（後述）との間に印加されるバイ
アスのうち、感光ドラム上の正規極性のトナー像を転写
材に転写させるためのバイアスを「転写バイアス」、搬
送ベルト（後述）上の正規極性又は反対極性のトナーを
感光ドラム上に逆転写させるためのバイアスを「クリー
ニングバイアス」というものとする。本実施の形態にお
いては、マイナスに帯電されたトナーによってトナー像
を形成する例について説明するので、上述の正規極性は
「マイナス」ということになる。

【００２７】同図に示す画像形成装置は、転写材搬送手
段として搬送ベルト（静電吸着搬ベルト）１を備えてい
る。この搬送ベルト１は、駆動ローラ７、吸着対向ロー
ラ６、テンションローラ８、９の４本のローラに掛け渡
されており、駆動ローラ７の回転により、矢印Ｒ１方向
に回転（移動）される。搬送ベルト１の上方には、その
回転方向（移動方向）に沿って上流側から下流側にかけ
て４個のプロセスステーション（画像形成部）、すなわ
ち第１（ブラック）、第２（マゼンタ）、第３（シア
ン）、第４（イエロー）のプロセスステーション２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄが直列にして配置されている。搬送ベ
ルト１は、矢印Ｒ１方向に回転することにより、給紙カ
セット１５から給紙ローラ１４によって供給された転写
材Ｐを表面に担持して第１〜第４のプロセスステーショ
ン２ａ〜２ｄに順に搬送する。この転写材Ｐは、給紙カ
セット１５から供給ローラ１４によって給紙されると、
まず、レジストローラ１０とレジスト対向ローラ１３と
によって一旦停止され、画像形成動作と同期するように
して、吸着部Ｎに導かれる。吸着部Ｎでは、ローラ状の
吸着部材である吸着ローラ５と、ローラ状の吸着対向部
材である吸着対向ローラ６とが、搬送ベルト１を介して
対向し、搬送ローラ１及び転写材Ｐを挟持するよう構成
されている。詳しくは後述するが、吸着ローラ５には吸
着バイアス電源１２から吸着バイアス電圧が印加され
る。

【００２８】第１〜第４のプロセスステーション２ａ〜
２ｄのそれぞれにおいて、電子写真方式を用いて各色の
トナー像が転写材Ｐ上に形成される。各プロセスステー
ション２ａ〜２ｄは、図７に示すように、像担持体とし
てドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）２１を有し
ている。なお、図１では各感光ドラムは、２１ａ〜２１
ｄで示している。感光ドラム２１としては、例えば、負
（マイナス）の帯電特性のＯＰＣ（有機光半導体）感光
体を使用することができる。感光ドラム２１は、回転可
能に支持されており、表面が一次帯電器２２によってほ
ぼ−６００Ｖに一様に帯電される。帯電後の感光ドラム
２１表面は、露光装置２３によって画像情報に応じた露
光がなされ、露光部分の電荷が除去されてほぼ−１５０
Ｖになって静電潜像が形成される。この感光ドラム２１
上の静電潜像は、露光部分（−１５０Ｖの部分）に現像
装置２４の現像スリーブ２４ａによってマイナスのトナ
ーが付着されてトナー像として現像される。それぞれの
プロセスステーション２ａ〜２ｄの現像装置２４は、そ
れぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローの現像剤
（トナーを含む）が収納されており、反転現像法により
感光ドラム２１ａ〜２４ｄの静電潜像に各色のトナー像
を静電的に付着させてトナー像として現像する。

【００２９】図１に示すように、各プロセスステーショ
ン２ａ〜２ｄ内の感光ドラム２１ａ〜２１ｄは、搬送ベ
ルト１を介して転写手段（電荷付与手段）である転写ブ
レード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが当接されており、これ
ら転写ブレード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄには、転写バイ
アス電源４ａ、４ｂを有するバイアス印加手段４から上
述の感光ドラム２１ａ〜２１ｄ上のマイナスのトナー像
を転写材Ｐに転写すべく転写バイアス（プラス）が印加
される。例えば、転写バイアスとしては、転写バイアス
電源４ａがトナーとは逆極性の＋２ｋＶ程度を印加す
る。

【００３０】このようにして搬送ベルト１表面に吸着さ
れている転写材Ｐは、第１〜第４のプロセスステーショ
ン２ａ〜２ｄを順次通過することによって、各色のトナ
ー像が次々に転写される。４色のトナー像が重なるよう
に転写された転写材Ｐは、その後、定着装置１６にて加
熱及び加圧されて表面に４色のトナー像が溶融固着さ
れ、これにより４色のフルカラー画像が形成される。一
方、トナー像転写後の感光ドラム２１ａ〜２１ｄは、転
写材Ｐに転写されないで表面に残ったいわゆる一次転写
残トナーがクリーニングブレード（像担持体クリーニン
グ手段）２５（図７参照）によって掻き落とされて、廃
トナー容器２６に収容され、次の画像形成に供される。

【００３１】本出願人等の検討によれば、搬送ベルト１
としては、厚さ５０〜２００μｍ程度、体積抵抗率１０
⁸ 〜１０¹³Ω・cm程度に抵抗調整された、ＰＶｄＦ、Ｅ
ＴＦＥ、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ポリイミド等の樹
脂フィルムが、吸着、転写性が良好であるのに加え、適
度な自己減衰性により、除電手段を設けなくともチャー
ジアップを防止できる、あるいはプロセスステーション
ごとに転写バイアスを増加させる必要がないなど、本実
施の形態への適用に好適である。本実施の形態として
は、搬送ベルト１として、周長８００mm、厚さ１００μ
ｍのＥＴＦＥ樹脂フィルムで、カーボン等の分散により
体積抵抗率を１０¹¹Ω・cm程度としたものを用いた。

【００３２】また、本実施の形態によると吸着ローラ５
は、カーボンを分散することで体積抵抗率を１０⁵ Ω・
cm以下に調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジ
エン三元共重合体）ゴムを、直径６mmの芯金上に厚さ３
mmにて形成したローラとした。本出願人らの検討による
と、好ましくは、吸着部材である吸着ローラ５の体積抵
抗率は１０⁴ 〜１０¹⁰Ω・cmとされる。

【００３３】また、転写ブレード３ａ〜３ｄとしては、
一例として、厚さ１００μｍ、支持体３Ａ（図７参照）
までの自由長Ｌがほぼ３mm、体積抵抗率１０⁵ Ω・cmの
ＰＥＴフィルムを４５゜の角度で搬送ベルト１の回転方
向（矢印Ｒ１方向）に対して順方向となるように、また
解除時は感光ドラム方向にほぼ０．５mm復元する強さで
当接させて用いた。なお、転写ブレード３ａ〜３ｄとし
ては、体積抵抗率はほぼ１０² 〜１０⁹ Ω・cmの範囲の
ものであれば上記以外の樹脂フィルム、又はゴム系のブ
レードであっても使用可能である。もちろん、この他
に、同様の抵抗値範囲を有するスポンジタイプ、あるい
はソリッドタイプのゴムローラを用いてもよい。

【００３４】ここで、上記の種々の部材の体積抵抗率
は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用
い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計Ｒ８３４０にて１
００Ｖを印加して得た測定値を、搬送ベルト１、あるい
は吸着ローラ５の厚みで正規化した値である。

【００３５】なお、上記以外の部分に関して、説明する
と、本実施の形態によると、吸着対向ローラ６は金属ロ
ーラとし、その軸受け部分に絶縁部材を設けて電気的に
フロートにし（接地しない）、かつ、吸着補助部材とし
て、本実施の形態ではレジストローラ１０を接地する構
成とした。

【００３６】また、駆動ローラ７としては、金属ローラ
の芯金上にスリップ防止のためのゴム層を厚さほぼ０．
５〜３mmの範囲で設けたものを用いた。このゴム層の抵
抗値は、１０¹⁵Ω・cm以上の絶縁タイプを一例として用
いたが、低抵抗のものであってもよい。テンションロー
ラ８、９に関しては金属ローラを用いた。これらテンシ
ョンローラ８、９、及び駆動ローラ７の芯金に関して
は、搬送ベルト１自体が自己減衰系であり、かつ、搬送
ベルト１を挟んで対峙する部材（電極）が存在しないの
で、いずれも接地、フロートのどちらでもよい。

【００３７】次に、上述構成の画像形成装置において、
搬送ベルト１が不要なトナー（以下「残留トナー」とい
う。）により汚染された場合のクリーニングを行うため
の構成、及びその方法について説明する。

【００３８】図１に示すように、隣接するプロセスステ
ーション間の距離はいずれも等しく、距離ｘに設定して
ある。したがって、隣接する感光ドラム間の距離、及び
隣接する転写ブレード間の距離もｘとなる。４個の転写
ブレード３ａ〜３ｄには、これらのいずれにもマイナス
のクリーニングバイアスを印加する転写バイアス電源４
ａと、これらのいずれにもプラスのクリーニングバイア
スを印加する転写バイアス電源４ｂとの２個の電源が、
スイッチ１１によって切り換えて接続される。本実施の
形態においては、このスイッチ１１を切り換えることに
より、転写ブレード３ａ〜３ｄには、転写バイアス電源
４ａによるプラスのクリーニングバイアスが同時に印加
されるか、又は転写バイアス電源４ｂによるマイナスの
クリーニングバイアスが同時に印加されるかする。

【００３９】搬送ベルト１に担持されて転写材Ｐに対す
る、第１〜第４のプロセスステーション２ａ〜２ｄによ
る画像形成、つまり４色のトナー像の転写が終了し、転
写材Ｐが搬送ベルト１から剥離されて、定着装置１６に
よって表面にトナー像が定着された後、搬送ベルト１上
の不要なトナー（以下「残留トナー」という。）を除去
するためのクリーニングシーケンスに入る。残留トナー
としては、正規のマイナス電荷を有するものと、反転し
てプラス電荷を有するものとが混在している。

【００４０】クリーニングシーケンスに入ると、搬送ベ
ルト１上の残留トナーを清掃するために、転写ブレード
３ａ〜３ｄが接続されている転写バイアス電源４ａ、４
ｂを、搬送ベルト１が距離ｘだけ回転（進行）するごと
にスイッチ１１で交互に切り換える。このとき、転写ブ
レード３ａ〜３ｄに印加されるクリーニングバイアスは
同時に切り換わるので、図２に示すように、搬送ベルト
１がプロセスステーション２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ間の
距離ｘだけ回転するごとに、スイッチ１１にて転写バイ
アス電源４ｂによるマイナスのクリーニングバイアス
と、転写バイアス電源４ａによるプラスのクリーニング
バイアスとを交互に印加することになる。同図のＴ_R は
残留トナーを示し、Ｒ₊ はプラスのクリーニングバイア
スが印加される領域を、また、Ｒ_- はマイナスのクリー
ニングバイアスが印加される領域を示す。さらに、１
Ｔ、２Ｔ、３Ｔ、４Ｔは、この順に、転写ブレード３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによってクリーニングバイアスが
印加される領域を示している。

【００４１】搬送ベルト１に対して、上述のようにマイ
ナスとプラスのクリーニングバイアスを交互に印加する
ことで、搬送ベルト１は、ほぼ１回転の間にすべての領
域でマイナスとプラスのクリーニングバイアスが交互に
それぞれ２回ずつ印加され、これにより、正規極性、反
転極性のいずれの残留トナーも完全に感光ドラム２１ａ
〜２１ｄに逆転写されて回収される。

【００４２】本実施の形態においては、ｘ＝８０mmに設
定し、プラスのクリーニングバイアスとしては転写時と
同一の＋２ｋＶ、一方、マイナスのクリーニングバイア
スとしては−２ｋＶの転写バイアスを用いたところ、ジ
ャム時などの搬送ベルト１上の残留トナーが多量に存在
する場合も含め、搬送ベルト１のほぼ１回転の間におい
て非常に良好な清掃を行うことができた。

【００４３】しかも、本実施の形態の構成によると、４
個のプロセスステーション２ａ〜２ｄの４個の転写ブレ
ード３ａ〜３ｄに対して、プラス、マイナスの２つの極
性のクリーニングバイアスを印加するにもかかわらず、
転写バイアス電源４ａ、４ｂとしては２個で実現が可能
となり、大幅に構成を簡略化して、コストダウンを図る
ことも可能となった。

【００４４】なお、クリーニングのためのクリーニング
バイアス値は、プラスのクリーニングバイアスとしては
＋５００Ｖ〜＋３ｋＶ程度、マイナスのクリーニングバ
イアスとしては−５００Ｖ〜−３ｋＶ程度が好適であ
り、絶対値が小さすぎると残留トナーが逆転写されない
ことによるクリーニング不良が発生し、逆に大きすぎる
と放電などによるクリーニング不良や搬送ベルト１への
ダメージが発生するおそれがある。ただし、必ずしも感
光ドラム上のトナー像を転写材に転写する際に印加する
転写バイアス値である＋２ｋＶと同一の値を使う必要は
ない。また、上述のクリーニング工程は必要に応じて搬
送ベルト１のほぼ１回転以上、例えば２回転の間実施し
てもよいものはもちろんである。

【００４５】〈実施の形態２〉上述の実施の形態１にお
いては、搬送ベルト１が距離ｘだけ進むごとに、スイッ
チ１１にてマイナスとプラスのクリーニングバイアスを
交互に印加する例を示したが、転写バイアス電源４ａ、
４ｂやスイッチの応答性によっては、切り換えの瞬間に
若干の応答遅れが生じる場合もある。その場合、切り換
え境界部にプラスもマイナスも印加されない部分Ｗが搬
送ベルト１上で形成されてしまうおそれがある。このよ
うな場合においては、スイッチ１１によるクリーニング
バイアスの切り換えタイミングとして、搬送ベルト１が
距離（ｘ＋α）mm、又は（ｘ−β）mmだけ回転するごと
にスイッチ１１にてマイナスとプラスのクリーニングバ
イアスを交互に切り換えるようにすればよい。ここで、
α、βは上述の応答遅れの間に搬送ベルト１が進む距離
よりも大きな値とする。図３には（ｘ＋α）mm、また、
図４には（ｘ−β）mmごとに切り換えた場合の例を示
す。

【００４６】これらのこの場合、搬送ベルト１の全領域
においてプラス及びマイナスのクリーニングバイアスを
交互に２回ずつ印加することはできないが、最低でも１
回ずつ以上の印加が可能であり、またほとんどの領域に
おいては２回ずつの印加が可能であるため、実用的には
搬送ベルト１の１回転の間に、十分なクリーニングを行
うことができる。

【００４７】本実施の形態においては、搬送ベルト１の
回転速度がほぼ１００mm／sec に設定されており、この
場合、α、βともほぼ７mm程度に設定することで、クリ
ーニングバイアス切り換え時の応答性遅れに伴う、搬送
ベルト１上のスジ状のクリーニング不良発生を防止する
ことができた。なお、α、βの値は転写バイアス電源４
ａ、４ｂの立上り・立下がり特性、スイッチ１１の応答
性、搬送ベルト１の回転速度等に応じて最適な値を決定
すればよく、上述の数値に限定されるものではない。

【００４８】また、実施の形態１、２においては、プロ
セスステーション間の距離ｘを基準とした例について説
明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、ｘ／３、ｘ／５、……、ｘ／（２ｎ＋
１）、（ｎは自然数）などの単位で交互にクリーニング
バイアス値の極性を切り換えてもよい。もちろん、その
他の任意のタイミングにより、異なったプロセスステー
ションで共有する転写バイアス電源を用い、これを適宜
に切り換えて搬送ベルト１の同一領域上に異なった極性
の電界を適宜重ねて印加することができる。

【００４９】なお、各プロセスステーション間の距離
は、実施の形態１、２においては同一のｘとしたが、必
ずしも等間隔である必要はないのはもちろんである。

【００５０】〈実施の形態３〉図５に、実施の形態３を
示す。

【００５１】前記の実施の形態１、２においては、いず
れも転写ブレード３ａ〜３ｄに同一のクリーニングバイ
アスを印加する場合について説明した。これは、搬送ベ
ルト１が抵抗値の調整により、適宜な自己減衰性を有す
ることで可能となる。しかし、隣接するプロセスステー
ション間を回転する間に、わずかに搬送ベルト１上に残
留電荷が生じる場合や、あるいは、第１のプロセスステ
ーション２ａから第４のプロセスステーションへとトナ
ー像の転写を行っていくうちに、各色のトナー像の複数
色が重なり合った部分でより多くの転写バイアス値を必
要とする場合においては、下流側のプロセスステーショ
ンに進むに従ってクリーニングバイアス値を順次大きく
した方が良好な転写性が得られる。

【００５２】本実施の形態では、搬送ベルト１として周
長８００mm、厚さ１００μｍのＰＶｄＦ樹脂フィルムに
導電材を分散させて体積抵抗率を１×１０¹²Ω・cm程度
としたもの用い、転写ブレード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
に、この順に＋１．８ｋＶ、＋２．０ｋＶ、＋２．２ｋ
Ｖ、＋２．４ｋＶの転写バイアスが印加されるように、
インピーダンス手段３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを
配設して分圧を行った。インピーダンス手段３１ａ〜３
１ｄは、一例として適当な定数の抵抗素子、あるいはバ
リスター等の定電圧素子を用いることができる。

【００５３】このように構成することで、転写性能が向
上するとともに、実施の形態１、２で説明を行ったのと
同様のタイミングにより、プラス及びマイナスのクリー
ニングバイアスを印加する際においても、下流側のプロ
セスステーションに進むにしたがって、絶対値の大きな
クリーニングバイアスを印加できるようになる。本実施
の形態では、プラス及びマイナスのクリーニングバイア
ス値とも下流側のプロセスステーションに進にしたがっ
て、絶対値がほぼ２００Ｖずつ大きくなるようにした。
これにより、第１、第２のプロセスステーション２ａ、
２ｂにて十分清掃されずに強固に搬送ベルト１上に残っ
た残留トナーも、第３、第４のプロセスステーション２
ｃ、２ｄによって回収されやすくなる。

【００５４】なお、インピーダンス手段３１ｂ、３１
ｃ、３１ｄに関しては、定電圧素子として、バリスター
の代わりに図６に示すようにツェナーダイオード等を用
い、感光ドラム２１ａ〜２１ｄ上のトナーを搬送ベルト
１上の転写材Ｐに転写する際の正規の転写バイアス時の
み電圧差を生じるようにすれば、マイナスのクリーニン
グバイアス印加時は、第１〜第４のプロセスステーショ
ン２ａ〜２ｄともマイナスのクリーニングバイアスとし
ては最大バイアス値を印加でき、正規極性のトナーに対
するクリーニング性能を向上させるとも可能である。

【００５５】以上説明した実施の形態１〜３において
は、４個のプロセスステーション２ａ〜２ｄの転写ブレ
ード３ａ〜３ｄに共通の転写バイアス電源４ａ、４ｂに
よりクリーニングバイアスを印加する場合について説明
したが、これ以外にも、例えばマゼンタ、イエロー、シ
アンのプロセスステーション２ｂ、２ｃ、２ｄで形成し
たトナー像を転写する際の、転写ブレード３ｂ、３ｃ、
３ｄを共通の転写バイアス電源でバイアス印加し、単独
で画像形成をする機会の多い、ブラックのプロセスステ
ーション２ａにおいてトナー像を転写する際の転写ブレ
ード３ａには、別途単独の転写バイアス電源を用いるよ
うにしてもよい。この場合においても、少なくとも２個
以上のプロセスステーションに対して共通の転写バイア
ス電源を用いており、本発明の技術的範囲に含まれるの
はもちろんである。

【００５６】以上説明した実施の形態１〜３において、
図７に示すように、感光ドラム２１、一次帯電器２２、
露光装置２３、現像装置２４、クリーニングブレード２
５、廃トナー容器２６をカートリッジ容器２０に一体的
に組み込んでプロセスカートリッジをＰＣを構成し、こ
のプロセスカートリッジＰＣを画像形成装置本体（不図
示）に対して着脱自在に装着するようにしてもよい。な
お、本発明におけるプロセスカートリッジＰＣとして
は、少なくとも感光ドラム２１と像担持体クリーニング
手段（クリーニングブレード２５及び廃トナー容器２
６）とを一体的に構成したものであればよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体と転写手段との間に印加されるクリーニングバ
イアスについて、このクリーニングバイアスによって形
成される電界の方向を、複数の画像形成部間で異ならせ
ることにより、転写材搬送手段が１回転する間に、この
転写材搬送手段上の正規極性のトナー及び反対極性のト
ナーの双方に対してこれらを像担持体に逆転写させるこ
とができる。これにより、クリーニング工程の短縮化や
クリーニング工程で転写材搬送手段が複数回、回転する
ことによる像担持体の摩耗や現像装置やその中のトナー
の劣化を抑えることが可能となった。さらに、複数の転
写手段にバイアスを印加する転写バイアス印加電源を少
なくとも２個以上の転写手段で共通化することにより、
構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図２】実施の形態１における搬送ベルトのクリーニン
グ動作を説明する図。

【図３】実施の形態２における搬送ベルトのクリーニン
グ動作を説明する図。

【図４】実施の形態２における搬送ベルトの他のクリー
ニング動作を説明する図。

【図５】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図６】実施の形態３におけるインピーダス手段の構成
を示す図。

【図７】各プロセスステーションの構成を示す拡大縦断
面図。

【図８】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１転写材搬送手段（搬送ベルト）２ａ画像形成部（第１のプロセスステーショ
ン）２ｂ画像形成部（第２のプロセスステーショ
ン）２ｃ画像形成部（第３のプロセスステーショ
ン）２ｄ画像形成部（第４のプロセスステーショ
ン）３ａ〜３ｄ転写手段（転写ブレード）４バイアス印加手段４ａ、４ｂ転写バイアス電源２０カートリッジ容器２１ａ〜２１ｄ像担持体（感光ドラム）２５像担持体クリーニング手段（クリーニング
ブレード）３１ａ〜３１ｄインピーダンス手段Ｐ転写材ＰＣプロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者臼井正武東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA21 EA03 ED16 ED24 EE02 EF09 EF12 EF13 FA28 HB01 HB04 HB15 HB16 HB18 HB19 ZA01 ZA09 2H030 AB02 BB44 BB54 BB55 BB56 BB63 2H032 AA05 BA18 BA30 CA04 CA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成される像担持体
と、該像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加
される転写バイアスによって転写材上に転写する転写手
段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持
体クリーニング手段とを有する複数の画像形成部を備
え、これら複数の画像形成部を転写材搬送手段の移動方
向に沿って上流側から下流側に順に配設し、前記複数の
像担持体上にそれぞれ形成された色の異なるトナー像を
前記転写材搬送手段が担持搬送する転写材上に順次に転
写して画像を形成する画像形成装置において、前記転写材搬送手段上の不要なトナーを前記像担持体上
に逆転写させるために前記像担持体と前記転写手段との
間にクリーニングバイアスを印加するバイアス印加手段
を備え、該バイアス印加手段を、少なくとも２個以上の前記転写
手段に対して共通に使用し、前記バイアス印加手段によるクリーニングバイアスの極
性を切り換えることにより、前記転写材搬送手段の１回
転中に、該転写材搬送手段の全周にわたって異なる極性
の双方のクリーニングバイアスを印加する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記共通に使用するバイアス印加電源
と、該バイアス印加電源によってクリーニングバイアス
が印加される前記転写手段との間に、インピーダンス手
段が介装されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記像担持体と前記像担持体クリーニン
グ手段とをカートリッジ容器に一体的に組み込んで、画
像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッ
ジを構成する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。