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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−143327
公開日 平成11年(1999)5月28日
出願番号 特願平9−323768
出願日 平成9年(1997)11月10日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
発明者 小山 正一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 外部から送出されてくる画像情報に対応するレーザビーム走査またはLED発光によって感光体上に形成された潜像を現像剤により現像する手段と、前記感光体上に現像された画像を像担持体に転写する手段と、前記像担持体上に転写された画像を転写材に対し再転写を行う手段と、を有する画像形成装置において、前記再転写手段により再転写を行った際に、前記像担持体に残った残現像剤を回収する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 前記残現像剤回収手段は、前記像担持体に接触するローラ形状部材を含むことを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項3】 前記ローラ形状部材には、バイアスを印加できることを特徴とする請求項2の画像形成装置。
【請求項4】 前記ローラ形状部材に印加するバイアスを任意に調整することができることを特徴とする請求項3の画像形成装置。
【請求項5】 前記印加するバイアスの調整は、環境変動による記録媒体および前記像担持体の抵抗値もしくは残現像剤量に応じて行うことを特徴とする請求項4の画像形成装置。
【請求項6】 前記残現像剤回収手段は、前記像担持体に接触するローラ形状部材を含み、該ローラ形状部材により、残現像剤を前記像担持体を介して前記感光体に回収できることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項7】 前記ローラ形状部材は、前記像担持体に対して接離可能であることを特徴とする請求項1又は6の画像形成装置。
【請求項8】 前記感光体には各色毎に潜像が形成され、現像手段は複数設けられ、前記感光体上の潜像を各色毎に現像し、前記感光体上の画像を前記像担持体上に複数回転写し、前記像担持体上に多色画像を形成するようにした請求項1の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部機器から送出されてくる画像情報に応じて記録媒体に画像を形成するプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録媒体が多岐にわたるカラー画像形成装置に適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】図13に従来の画像形成装置のエンジン部分が示される。同図において、記録媒体である転写材1がカセット部2に積載されている。給紙カム3がカセット部2上に積載された転写材1の最上位の1枚のみを分離し、転写材1の先端部を給紙ローラ4、4’の位置まで搬送する。給紙カム3は給紙毎に間欠的に回転し、1回転に対応して1枚の転写材1を給紙する。
【0003】反射型フォトセンサ18がカセット部2の底部に配置された穴部19を通して、転写材1の反射光を検出することにより、転写材1の有無検知を行う。
【0004】転写材1が給紙ローラ4、4’まで搬送されてくると給紙ローラ4、4’は転写材1を軽く押圧しながら回転し、転写材1をさらに搬送する。転写材1の先端部がレジストシャッター5の位置に到達すると、転写材1はレジストシャッター5によって搬送が停止され、給紙ローラ4、4’は転写材1に対してスリップしながら搬送トルクを発生して回転を続ける。この場合、レジストソレノイド6を駆動してレジストシャッター5を上方向に解除することによって、転写材1を搬送ローラ7、7’まで送る。レジストシャッター5の駆動はレーザビーム20が感光ドラム(感光体)11上に結像することによって形成される画像の送出タイミングと同期がとられる。なお、レジストシャッター5の近傍にフォトセンサ21が配置され、レジストシャッター5の位置における転写材1の有無を検出する。
【0005】図14をも参照すると、回転多面鏡52は、モータ53によって駆動される。レーザドライバ50は外部機器から送出される画像形成信号に応じて半導体レーザ51を駆動する。
【0006】レーザドライバ50によって駆動される半導体レーザ51からのレーザビーム20は、回転多面鏡52によって主走査方向に走査され、回転多面鏡52と反射ミラー54の間に配置されたf−θレンズ56を経て、感光ドラム11上に導かれ、感光ドラム11上に結像し、主走査方向に走査して主走査ライン57上に潜像を形成する。
【0007】また、レーザビーム20の走査開始位置に配置されたビームディテクタ55が、レーザビーム20を検出することにより、主走査方向の画像書き出しタイミングを決定するための水平同期信号を生成する。
【0008】その後、転写材1は給紙ローラ4、4’に代わり、搬送ローラ7、7’によって、トルクを得て感光ドラム11部に搬送される。
【0009】再度図13において、帯電器13により帯電された感光ドラム11の表面は、上記のごとくレーザビーム20の露光によって潜像が形成される。レーザビーム20が露光した部分の潜像は、現像器14により現像剤(トナー)像として顕像化された後、転写帯電器15により、感光ドラム11上のトナー像を転写材1の対向面上に転写する。なお、転写材1に転写した後の残トナーのある感光ドラム11の表面はクリーナ12によりクリーニングする。
【0010】トナー像が転写された転写材1は、その後、定着ローラ8、8’によりトナー像が定着され、排紙ローラ9、9’によって排紙トレイ10上に排紙される。
【0011】また転写材1の給紙は、カセット部2からだけでなく、給紙台16からのメディアの異なる転写材も可能である。給紙台16上のマルチ給紙ローラ17により給紙された転写材は、マルチ給紙ローラ17により軽く押圧されて、前述の給紙ローラ4、4’によると同様に、転写材先端がレジストシャッタ5に到達するまで搬送され、そこでマルチ給紙ローラ17はスリップ回転を続ける。その後の搬送シーケンスは前述と同様である。
【0012】なお、定着ローラ8は定着ヒータ24を収納しており、定着ローラ8のローラ表面からスリップ接触、もしくは非接触のサーミスタ23による検出温度に基づいて、定着ローラ8、8’の表面温度を所望の温度にコントロールして転写材1上のトナー像を定着ローラの圧力と熱により定着させる。
【0013】これまで述べてきた画像形成装置はコントローラとインタフェース手段で接続され、コントローラからのプリント指令および画像信号を受けて、プリントシーケンスを行うものである。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記の画像形成装置において、感光ドラム11上のトナー像を転写材1の対向面上に転写させる際には、転写帯電器15から一定の電圧を印加して感光ドラム11との電位差により、トナー像を転写材1に転写させていた。前述の一定電圧の制御は、転写材1が転写帯電器15に搬送されていないとき、すなわち印字前に環境変動に備えるため予め電圧を印加し、その一部を画像形成装置のCPUにフィードバックすることにより、印加する電圧を決定していた。
【0015】しかしながら上記の手法では、環境変動には対応できるが、転写材の両面に該トナー像を転写させようとした場合には次のような問題があった。
【0016】最初に転写材へトナー像を転写させ、定着ローラ8、8’によりトナー像を転写材に定着させる。このとき、転写材が高温の定着ローラ8、8’を通過したために転写材の水分が蒸発し、転写材の抵抗値が増加方向に変化する。そのため、トナー像が転写された面の裏側にさらにトナー像を形成するため、再び、転写材が各搬送を経て、転写帯電器15へ到達して転写を行う際に、トナー像を転写するための転写電圧不足により、トナー像が十分に転写できない場合があった。また、トナー像が非常に多量に感光ドラム11上に現像されていた場合においても、前述と同様にトナー像が十分に転写できない場合があった。
【0017】また転写帯電器15により一定の電圧ではなく、一定の電流を制御して、転写材へのトナー像の転写を良好に行う手法がある。この手法は、電流を制御しているため、転写材の抵抗値が増加するにしても抵抗値に応じた電圧を印加するため、転写材への両面の転写が強く、また、非常に多量のトナー像の転写にも強く、画像形成装置のCPUは電流値を設定するだけで上記の手法で行った印字前の制御を必要としないシンプルな構成となる。
【0018】しかしながら、この手法にも、転写材の抵抗値が非常に下がる多湿環境下においては、次のような問題があった。
【0019】上記の高温高湿環境下では、転写材もしくは転写帯電器15の抵抗値が非常に下がった場合、電流を一定に制御しているため発生する電圧が低くなり、感光ドラム11上のトナー像が十分に転写できない場合があった。
【0020】また、前述の方式を応用したカラー画像形成装置のように、現像剤を多重に重ねて転写材へ転写を行うには、前述の諸問題をうまく解決して良好な転写効率が得られたとしても、多重に重なった現像剤の全てを転写材に転写することは、現在の技術では不可能である。そのため、転写を終えた感光ドラム上の残トナー画像は、何らかの手段を用いて除去しなければならない。
【0021】従来のこれに対する対策としては、感光ドラムにブレードなどを用いて強制的に残トナーをこすり落とす手法や、ブラシ状のものを用いて、ブラシに吸着させて取り除く方法があるが、現在トナーの小径化に伴うトナーの球形化や、転写効率の向上による残トナーの高帯電化などで、機械的に取り除くのが難しくなっている。
【0022】従って、本発明の主な目的は、いかなる環境あるいは記録媒体を用いた場合に対しても残現像剤を良好にクリーニングすることが可能な画像形成装置を提供することである。
【0023】本発明の他の目的は、転写電圧不足による転写不良を防止できる画像形成装置を提供することである。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、外部から送出されてくる画像情報に対応するレーザビーム走査またはLED発光によって感光体上に形成された潜像を現像剤により現像する手段と、前記感光体上に現像された画像を像担持体に転写する手段と、前記像担持体上に転写された画像を転写材に対し再転写を行う手段と、を有する画像形成装置において、前記再転写手段により再転写を行った際に、前記像担持体に残った残現像剤を回収する手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【0025】前記残現像剤回収手段は、前記像担持体に接触するローラ形状部材を含むことが好ましい。前記ローラ形状部材には、バイアスを印加できることが好ましい。前記ローラ形状部材に印加するバイアスは任意に調整できることが好ましい。前記印加するバイアスの調整は、環境変動による記録媒体および像担持体の抵抗値もしくは残現像剤量に応じて行うことが好ましい。
【0026】前記残現像剤回収手段は、前記像担持体に接触するローラ形状部材を含み、該ローラ形状部材により、残現像剤を前記像担持体を介して前記感光体に回収することができることが好ましい。前記ローラ形状部材は、前記像担持体に対して接離可能であることが好ましい。画像形成装置は、カラー画像形成が可能であることが好ましい。
【0027】前記感光体には各色毎に潜像が形成され、現像手段は複数設けられ、前記感光体上の潜像を各色毎に現像し、前記感光体上の画像を前記像担持体上に複数回転写し、前記像担持体上に多色画像を形成することが好ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0029】実施例1まず、図2に本発明を適用した画像形成装置の一実施例を示す。本実施例では画像形成装置をカラーLBP(レーザービームプリンタ)とした。
【0030】図2において、光学ユニット107で各色毎に送出される画像情報により感光ドラム(感光体)100上に形成された潜像は、各色の現像器Dy、Dc、Db、Dmによりトナー像として現像されて、ついで像担持体103に複数回転写されて、像担持体103上に多色画像が形成される。その後、記録媒体である転写材Pを像担持体103と転写搬送ベルト50の間に搬送させ、転写材Pに像担持体103上の多色画像を転写させる。
【0031】転写材P上に転写された多色画像は、定着ユニット104により転写材Pに熱定着させる。その後、転写材Pは排紙部105から上部トレイ部106または下部排紙トレイ部115に排出される。
【0032】なお、各色の現像器Dy、Dc、Db、Dmはその両端に回転軸を有し、各々が軸を中心に回転可能に現像器選択機構部108に保持され、各現像器は図2に示すように、姿勢を一定に維持した状態で現像器選択のための回転がなされる。選択された現像器が現像位置に移動後、現像器選択機構部108はソレノイド109aにより現像器と一体で、支点109bを中心に選択機構保持フレーム109を像担持体100方向に移動し、その位置を決定される。
【0033】次に、カラーLBPの動作についてさらに具体的に説明する。
【0034】まず、帯電器111によって感光ドラム100が所定の極性に均一に帯電(例えば−600V)され、レーザビーム光Lによる露光により潜像が形成され、例えばM(マゼンタ)色現像器Dmにより感光ドラム100上の潜像が現像され、感光ドラム100上に例えばM(マゼンタ)色の第1の現像剤(トナー)像が形成される。
【0035】一方、所定のタイミングで現像剤と反対極性(例えばプラス極性)の1次転写高圧(例えば+200V)が像担持体103に印加され、感光ドラム上の第1の現像剤像が像担持体103に転写される。
【0036】その後、感光ドラム100上に残留した第1の現像剤はクリーナ112によって除去され、次の潜像形成および現像工程に備える。
【0037】第1の現像色が終了した後、感光ドラム100上にレーザビーム光Lにより、第2色(例えばシアン)の潜像が形成され、第2の現像器Dcにより現像剤像が形成される。そして、この第2の現像剤像は、先に像担持体103に転写された第1の現像剤の位置に合わせて像担持体103に前述と同様に転写を行う。
【0038】同様にして第3、第4の潜像が感光ドラム100上に順次形成され、それぞれが第3、第4の現像器Dy、Dbによって順次現像され、像担持体103に先に転写された現像剤像と位置を合わせて、第3、第4の各現像剤像が順次転写され、かくして、像担持体103上に4色の現像剤像が重なった状態で形成されることになる。
【0039】この後、4色の現像剤像が重畳転写された像担持体103の画像先端部が転写材転写位置に近づくと、再転写手段である転写搬送ベルト150に高圧(例えば+2KV)を印加し、転写搬送ベルト150を像担持体103に接触させる。その後、像担持体103と転写搬送ベルト150間に転写材保持体60、201、203、203または204のいずれかからピックアップした転写材を搬送させ転写を行う。
【0040】さらに転写搬送ベルト150後部に配置した除電針151に、転写搬送ベルト150に印加したバイアスの逆極性(例えば−1KV)を印加するか、もしくは接地させ、転写材Pの後端が像担持体103を離れるまで作動し、転写材上の蓄積電荷(現像剤と逆極性)を除去する。
【0041】なお、転写材の後端が転写終了位置(像担持体103と転写搬送ベルト150が形成するニップ部の出口)に達したとき、像担持体103に印加する1次転写高圧をオフ(接地電位)にする。
【0042】さらに、転写材の後端が転写搬送ベルト150、除電針151に印加していた高圧をオフにする。また、転写搬送ベルト150は像担持体103より離間させる。
【0043】次に、転写搬送ベルト150から分離した転写材は定着ユニット104に搬送され、ここで転写材上の現像剤像が熱定着され、下部排紙トレイ115もしくは上部排紙トレイ105上に排出される。
【0044】なお、像担持体103から転写材102への転写が始まり、転写後の転写部の先端がローラ形状部材であるクリーニングローラ130に近づくと、該クリーニングローラを像担持体103に接触させる。このクリーニングローラ130には転写搬送ベルト150と同極性のバイアスを印加させ、像担持体103上の転写残現像剤をクリーニングローラ130に引き寄せてクリーニングを行い、像担持体103の次の印字シーケンスに備える。
【0045】転写材に両面印字を行う際は、マルチ給紙トレイ60に前述の印字シーケンスを終えた転写材を定着した面を裏面にして載せて前述の印字シーケンスを再び行うか、もしくは、前述の印字シーケンスの転写材上の現像剤像を定着後、両面ユニット側へ転写材を搬送し、両面ユニットのスイッチバックローラ70を紙送り方向に回転させることにより、転写材を保持し、転写材の後端がスイッチバックローラ70に差し掛かる前にスイッチバックローラ70を前述の逆方向に回転させ、定着ユニット104の下部の両面用の転写材搬送経路80へ転写材を搬送する。
【0046】その後、両面ユニットより転写材をピックアップして、前述の印字シーケンスを行った後、両面に現像剤画像を定着させた転写材は、下部排紙トレイ115もしくは上部排紙トレイ105上に排出される。
【0047】以上が本実施例のカラーLBPにおける印字工程の概要である。このカラーLBPを用いることにより、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。
【0048】次に、本実施例の画像形成装置におけるクリーニングローラ130への電源供給部の供給構造を図1、図3〜図6により説明する。
【0049】まず、本発明の特徴部分であるクリーニングローラ130への電圧供給について、その基本構成を示す図1を参照して以下に説明する。
【0050】図1において、すでに図2により説明した感光ドラム100、像担持体103、クリーニングローラ130、および転写搬送ベルト150が概略的に示されている。
【0051】クリーニングローラ130には、AC高圧発生回路303、第2正電圧発生回路300、第1正電圧発生回路301、負電圧発生回路302が直列に接続されている。
【0052】第1正電圧発生回路301は、Detect1で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果をControl2にフィードバックし、これを基に、第1正電圧発生回路301で出力させる電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ130に印加する。
【0053】第2正電圧発生回路300はGnd−Selecterで接地を切り替え、detect3で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をControl1にフィードバックする。これを基に、第2正電圧発生回路300で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1正電圧発生回路301で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ130に印加する。
【0054】また、負電圧発生回路302は、Gnd−Selecterで接地を切り替え、Detect2で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をControl3にフィードバックする。これを基に、負電圧発生回路302で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1、および第2正電圧発生回路301、300を通過させることにより、クリーニングローラ130に印加する。
【0055】図3に、図1中の第1、第2電圧発生回路301、300、および負電圧発生回路302を詳しく示す。図3中の破線に囲まれた部分がそれぞれ、第1正電圧発生回路301、第2正電圧発生回路300、負電圧発生回路302の一例である。
【0056】図3において、R1、R2、R3はそれぞれの電圧発生部の電圧を通過させるための抵抗であり、例えば通常は10M〜20MΩ程度を用いる。
【0057】T1は、負電圧発生回路302の電圧を生成するトランスであり、負極性はダイオードD5、D6で決定する。
【0058】Cは、負電圧発生回路302のトランスT1を駆動(スイッチング)するために特定の周波数を入力する部分で、例えば、20K〜100KHzを入力する。
【0059】Fは、負電圧発生回路302の電圧をオン/オフするための入力信号で、本実施例では、Lowレベルの時、負電圧発生回路302は電圧を出力し、Highレベルの時は、電圧の発生を中止する。
【0060】同様に、図3において、T2は第1の正電圧発生回路301の電圧を生成するトランスであり、正極性はダイオードD3、D4で決定する。
【0061】Bは、第1正電圧発生回路301のトランスT2を駆動(スイッチング)するために特定の周波数を入力する部分で、例えば、20K〜100KHzを入力する。
【0062】Eは、第1正電圧発生回路301の電圧をオン/オフするための入力信号で、Lowレベルのとき、第1正電圧発生回路301は電圧を出力し、Highレベルの時は、電圧の発生を中止する。
【0063】さらに、図3において、T3は、第2正電圧発生回路300の電圧を生成するトランスであり、正極性はダイオードD1、D2で決定する。
【0064】Aは、第2正電圧発生回路300のトランスT3を駆動(スイッチング)するために特定の周波数を入力する部分で、例えば、20K〜100KHzを入力する。
【0065】Dは、第2正電圧発生回路300の電圧をオン/オフするための入力信号で、Lowレベルの時、第2正電圧発生回路300は電圧を出力し、Highレベルの時は、電圧の発生を中止する。
【0066】図3中のSELは、図1中のGnd−Selecter部で接地を切り替える信号であり、本実施例ではトランジスタを用いてGnd−Selecter部を簡易に示している。
【0067】ここで、図4のタイミングチャートにより、図3中の第2正電圧発生回路300の入力信号D、第1正電圧発生回路301の入力信号E、負電圧発生回路302の入力信号F、Gnd−Selecter接地切替信号SELの転写時におけるオン/オフのタイミングの一例について説明する。なお、図4において、横軸が時間軸、縦軸が、オン/オフのレベルである。
【0068】図4中のTN(のハッチング部)は、像担持体上の転写残トナーが存在する部分(以下「転写残トナー部分」という)を示している。
【0069】まず、転写残トナー部分がクリーニングローラとの当接位置に到達する前に、信号FをLowレベルにして負電圧発生回路302をオンにし、転写残トナー部分が当接位置にくる前の一定時間負電圧を発生させ、クリーニングローラ130のクリーニングを行う。そして転写残トナー部分が上記当接位置に到達する前に再びHighレベルに戻し、負電圧の発生を止める。
【0070】次に転写残トナー部分が当接位置に到達する前にSEL信号をLowレベルにすることにより、接地をDetect3の方に切り替える。
【0071】その後、転写残トナー部分が当接位置に達する前に、正電圧の立ち上がりを考慮して、信号D、Eを共にLowレベルにして、第1および第2正電圧発生部回路301、300を共にオンにし、正電圧を発生させ、クリーニングを行う。
【0072】そして、転写残トナー部分が終了すると、信号D、EをHighレベルに戻し、正電圧の発生を止める。さらに転写残トナー部分が当接位置を通過した後、再び信号FをLowレベルにして負電圧発生回路302をオンにし、クリーニングローラ130のクリーニングを行う。その後、負電圧発生回路302の電圧をオフにし、クリーニングローラ130を像担持体から離間させる。
【0073】これが、図3、4に示す転写時の各電圧発生回路の一連の動作の一例である。
【0074】前述のように、クリーニングローラ130は像担持体103と接離可能であるが、ここでの動作を説明すると、図4において信号D、E、FがLowレベルになっているときは、クリーニングローラ130は像担持体103に接触させ、それ以外のときは離間させている。
【0075】図5に、本実施例のクリーニングローラ130に印加される電圧の模式図を示す。図5中のTrは図4で説明したのと同様の像担持体に転写残トナーの存在する部分である。図5にて、縦軸がクリーニングローラ130に印加される電圧(V)、横軸が時間(T)である。
【0076】本実施例では、負電圧は−1000V、第1正電圧発生回路は+1000Vに設定した。また、第2正電圧発生回路は第1正電圧発生回路の電圧と重畳させているので、本実施例では、第1および第2の正電圧発生回路の総出力電圧のリミットを+3000Vとした。本実施例では、上記の設定で行ったが、この設定値以外で行ってもむろんよい。また図5中の1−1’は像担持体における転写残トナーの存在する部分をクリーニングする範囲である。
【0077】図4に示した一連の動作で、図5に示すような電圧がクリーニングローラ130に印加される。負電圧を印加する際、像担持体103とクリーニングローラ130のみの抵抗関係なので、負電圧の大幅な変動はない。しかしながら、正電圧は転写時に用いるため転写材の抵抗値によって変動する。そこで、この正電圧の変動の関係を図6に示す。
【0078】図6では縦軸がクリーニングローラ130に印加される電圧(V)、横軸が像担持体103と転写搬送ベルト150、クリーニングローラ130および転写材の総抵抗値(MΩ、以下負荷と記す)を示している。
【0079】本実施例では、第2正電圧発生回路300のDetect3を20μAに設定した。従って、図6に示すように、+3000Vにおけるリミットと、+1000Vにおける第1正電圧での下限リミットが存在する。また、負荷が50M〜150MΩの範囲では、第1正電圧とそれに重畳された第2正電圧が負荷に応じて変化する。
【0080】以上説明したように、本実施例においては、転写材の厚さによる負荷範囲や、環境等で吸湿した転写材の負荷変動に応じて自動的に印加電圧を変動させることができるため、いかなる環境および転写材を用いた場合に対しても、像担持体の残トナー像を良好にクリーニングすることが可能になった。
【0081】さらに本実施例では、上述のように、クリーニングローラ130へ電圧を印加する部分に図1中のAC高圧電源303からのAC高圧をも重畳させている。これにより、残トナー像を像担持体においてクリーニングを行う際に、残トナー像をACによって拡散させることにより、クリーニングを容易に行うことができるようにし、さらに、連続印字においても現像と同時にクリーニングした部分を目立ちにくくすることができる。
【0082】実施例2次に、本発明の実施例2について、図7および図8により説明する。本実施例におけるクリーニングローラ130への電源供給部の構成は、実施例1と概略同様であり、従って、同一部分の説明は簡単に説明し、異なる部分のみ詳しく説明する。
【0083】図7において、第1正電圧発生回路301は、Detect1で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果をContorol2に返す。これを基に、第1正電圧発生回路301で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ130に印加する。
【0084】本実施例においては、第2正電圧発生回路300は、Gnd−Selecterで接地を切り替え、Detect3で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をControl1にフィードバックする。またControl1にはCPUから所望電圧の設定を行う。この設定電圧と上記検知結果とを基に、第2正電圧発生回路300で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1正電圧発生回路301で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ130に印加する。
【0085】負電圧発生回路302は、Gnd−Selecterで接地を切り替え、Detect2で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をControl3に返す。これを基に、負電圧発生回路302で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1、および第2正電圧発生回路301、300を通過させることにより、クリーニングローラ130に印加する。
【0086】図7に示した構成において、図8に示すような電圧がクリーニングローラ130に印加される。本実施例では、第2正電圧発生回路300のDetect3をCPU制御により可変であり、図8に示すように、第1正電圧の下限リミットである設定値の+1000Vから+3000Vのリミットにいたる50M〜150MΩの範囲で電圧の傾きをS、S’のように制御することができる。この50M〜150MΩの範囲では、第1正電圧とそれに重畳された第2正電圧が負荷に応じて変化する。
【0087】以上説明したように、本実施例では、微妙な環境変動においても環境に応じてCPUが第2正電圧の電圧の設定値を決定することにより、環境変動や転写材の厚さによる負荷範囲、環境等で吸湿した転写材の負荷変動に応じて、自動的に印加電圧を変動させることができるため、いかなる環境および転写材に対しても、像担持体の残トナー像を良好にクリーニングすることが可能になった。
【0088】実施例3次に、本発明の実施例3について、図9および図10により説明する。本実施例におけるクリーニングローラ130への電源供給部の構成は、実施例1と概略同様であり、従って、同一部分の説明は簡単に説明し、異なる部分のみ詳しく説明する。
【0089】図9において、第1正電圧発生回路301は、図1中のDetect1で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果を図9中のContorol2に返す。これを基に、第1正電圧発生回路301で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ130に印加する。
【0090】本実施例においては、第2正電圧発生回路300はGnd−Selecterで接地を切り替え、Detect3で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をControl1にフィードバックし、Control1で設定した電流値になるように電圧の制御を行う。同時に最終端で重畳しているAC高圧発生回路303のControl4へControl1の情報を介し、AC高圧発生回路303のピーク電圧もしくは周波数成分のデューティ制御を行う。そしてこれらを基に、第2正電圧発生回路300で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1正電圧発生回路301で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ130に印加する。
【0091】負電圧発生回路302は、Gnd−Selecterで接地を切り替え、Detect2で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をControl3に返す。これを基に、負電圧発生回路302で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1、および第2正電圧発生回路300を通過させることにより、クリーニングローラ130に印加する。
【0092】図9に示した構成により、図10に示すような電圧がクリーニングローラ130に印加される。図10において、縦軸にACピーク電圧(Vpp)、横軸にデューティ比(%)が示される。第1正電圧の下限リミットの設定値である+1000Vと、+5000Vのリミットが設けられ、デューティ50%〜80%の間でVppが変動する。
【0093】以上説明したように、本実施例においても、転写材の厚さによる負荷範囲や、環境等で吸湿した転写材の負荷変動に応じて、自動的に印加電圧を変動させることができるため、いかなる環境および転写材を用いた場合に対しても、像担持体の残トナー像を良好にクリーニングすることが可能になった。
【0094】さらに本実施例では、クリーニングローラ130へ電圧を印加する部分をAC高圧発生回路303のAC高圧も重畳させている。このAC高圧のピーク制御、もしくは周波数成分のデューティ制御を行うことにより、トナー量の過多や、転写電圧が高い場合のトナーの高帯電においても、よりクリーニングを容易に行うことができ、さらに、連続印字においても、現像と同時にクリーニングした部分を目立ちにくくすることができる。
【0095】実施例4次に、本発明の実施例4について、図11および図12により説明する。本実施例におけるクリーニングローラ130への電源供給部の構成は、実施例1、2および3を合成した構成を備えている。
【0096】つまり、図11において、第1正電圧発生回路301は、Detect1で検出した出力の電圧を検出して、その検出結果をContorol2に返す。これを基に、第1正電圧発生回路301で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧をクリーニングローラ130に印加する。
【0097】本実施例においては、第2正電圧発生回路300はGnd−Selecterで接地を切り替え、Detect3で検出した出力に流れる総電流を検出して、その検知結果をControl1にフィードバックする。またControl1にはCPUから所望電圧の設定を行う。また同時に最終端で重畳しているAC高圧発生回路303のControl4へControl1の情報を介し、AC高圧発生回路303のピーク電圧もしくは周波数成分のデューティ制御を行う。これらを基に、第2正電圧発生回路300で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1正電圧発生回路301で発生させた電圧に重畳させてクリーニングローラ130に印加する。
【0098】負電圧発生回路302は、Gnd−Selecterで接地を切り替え、Detect2で検出した出力電圧を検出して、その検出結果をControl3に返す。これを基に、負電圧発生回路302で出力される電圧を出力電流量に応じて制御し、発生した電圧を第1、および第2正電圧発生回路301、300を通過させることにより、クリーニングローラ130に印加する。
【0099】図11に示した構成により、図12のような電圧がクリーニングローラ130に印加される。負電圧を印加する際、転写ベルトのみの抵抗関係なので、大幅な変動はない。しかしながら、正電圧は転写時に用いるため転写材の抵抗値によって変化する。そこで、上記の変動の関係を図12に示す。なお、図12では、縦軸にクリーニングローラ130に印加される電圧、および、像担持体103と転写搬送ベルト150、クリーニングローラ130および転写材の総抵抗値、いわゆる負荷を示している。また、横軸にAC電圧のデューティ比(%)を示している。また前述のように、設定値を設けているため、+1000Vで第1正電圧の設定値で下限リミットが存在し、+5000Vでは前述のリミットが存在する。負荷が50M〜150MΩの範囲では、第1正電圧とそれに重畳された第2正電圧が負荷に応じて変化する。
【0100】以上説明したように、本実施例においても、転写材の厚さによる負荷範囲や、環境等で吸湿した転写材の負荷変動に応じて、自動的に印加電圧を変動させることができるため、いかなる環境および転写材を用いた場合に対しても、像担持体の残トナー像を良好にクリーニングすることが可能になった。
【0101】さらにクリーニングローラ130へ電圧を印加する部分をAC高圧回路303のAC高圧も制御している。このAC高圧のピーク制御、もしくは周波数成分のデューティ制御をCPUでより細かく制御することにより、トナー量の過多や、転写電圧が高い場合のトナーの高帯電においても、クリーニングを容易に行うことができるようにし、さらに、連続印字においても現像と同時にクリーニングした部分を目立ちにくくすることができる。
【0102】なお、上記実施例においては、本発明を4色のカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、単色もしくは複数色の画像形成装置に用いても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【0103】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、再転写手段により再転写を行った際に、像担持体に残った残現像剤を回収する手段を有することにより、いかなる環境あるいは記録媒体を用いた場合に対しても残現像剤を良好にクリーニングすることができ、また、転写電圧不足による転写不良を防止でき、良好な印字画像を得ることができる。




 

 


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