(57)【要約】【課題】  簡便な手法にて転写ベルト等の被クリーニング体の劣化を抑制する。【解決手段】  電圧回路３３のうちバックアップローラ２７側からバックアップローラ２７までの電気抵抗値が、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しくなるようにする。これにより、クリーニングローラ２１の電気抵抗（インピーダンス）が経年変化しても、転写ベルト１３に過電流が流れることを抑制でき、転写ベルト１３の劣化を抑制できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被クリーニング体に面した位置に設けられ、前記被クリーニング体に付着した付着物を回収するクリーニング部材と、
前記被クリーンニング体を挟んで前記クリーニング部材と反対側に設けられたバックアップ部材と、
前記バックアップ部材と前記クリーニング部材との電位差が所定範囲内となるように電圧を印加する印加手段とを備え、
前記印加手段のうち前記バックアップ部材側から前記バックアップ部材までの電気抵抗値が、前記クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しくなるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印加手段のうち前記バックアップ部材側と前記バックアップ部材との間には、前記クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有する電気抵抗体が設けら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】
前記バックアップ部材の表面には、前記クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有する電気抵抗層が設けら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４】
前記バックアップ部材は、前記クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有し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５】
前記印加手段は、前記バックアップ部材側の電位を基準として、前記バックアップ部材と前記クリーニング部材との電位差が所定範囲内となるように電圧を印加することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記印加手段の前記バックアップ部材側が接地されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するもので、特に、電子写真方式の画像形成装置に適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の電子写真方式の画像形成装置では、静電吸引力（クーロン力）を利用して中間転写ベルトに付着した残留現像剤等の付着物を回収している。
【０００３】
そして、特許文献１に記載の発明では、残留現像剤を回収する際に、放電が発生しない程度の電圧、つまり中間転写ベルト等の被クリーニング体に過電流が流れない程度の電圧を回収ローラに印加することにより、中間転写ベルト等の被クリーニング体の劣化を抑制している。
【特許文献１】特開２００２−２２１８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明では、放電が発生しない程度の電圧を回収ローラに印加しているので、電圧印加回路等の印加手段を設計変更する必要があり、被クリーニング体の劣化を簡便に抑制することが難しい。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、簡便な手法にて被クリーニング体の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、被クリーニング体に面した位置に設けられ、被クリーニング体に付着した付着物を回収するクリーニング部材と、被クリーンニング体を挟んでクリーニング部材と反対側に設けられたバックアップ部材と、バックアップ部材とクリーニング部材との電位差が所定範囲内となるように電圧を印加する印加手段とを備え、印加手段のうちバックアップ部材側からバックアップ部材までの電気抵抗値が、クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しくなるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
なお、クリーニング部材の初期電気抵抗値とは、クリーニング部材の電気抵抗値が経年変化する前の電気抵抗値、つまり新品状態におけるクリーニング部材の電気抵抗値をいう。
【０００８】
これにより、請求項１に記載の発明では、クリーニング部材の電気抵抗（インピーダンス）が経年変化しても、被クリーニング体に過電流が流れることを抑制でき、被クリーニング体の劣化を抑制できる。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明では、バックアップ部材とクリーニング部材との電位差が所定範囲内となるように電圧制御がされているので、被クリーニング体に流れる電流はクリーニング部材の電気抵抗（インピーダンス）によって変化する。
【００１０】
そして、クリーニング部材の電気抵抗が経年変化により小さくなった場合、被クリーニング体に流れる電流は、クリーニング部材の経年変化に応じて大きくなり、被クリーニング体に流れる電流が大きくなると、被クリーニング体が劣化してしまう。
【００１１】
これに対して、請求項１に記載の発明では、印加手段のうちバックアップ部材側からバックアップ部材までの電気抵抗値が、クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しくなるように構成されているので、クリーニング部材の電気抵抗値が経年変化により小さくなっても、被クリーニング体に過電流が流れることを抑制でき、被クリーニング体の劣化を抑制できる。
【００１２】
なお、「印加手段のうちバックアップ部材側からバックアップ部材までの電気抵抗値」とは、バックアップ部材の電気抵抗も含む値である。
【００１３】
また、請求項１に記載の発明は、例えば請求項２に記載の発明のように、印加手段のうちバックアップ部材側とバックアップ部材との間に、クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有する電気抵抗体を設けても実施できる。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明は、例えば請求項３に記載の発明のように、バックアップ部材の表面に、クリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有する電気抵抗層を設けても実施できる。
【００１５】
また、請求項１に記載の発明は、例えば請求項４に記載の発明のように、バックアップ部材の電気抵抗値をクリーニング部材の初期電気抵抗値と略等しい値としても実施できる。
【００１６】
なお、請求項５に記載の発明では、印加手段は、バックアップ部材側の電位を基準として、バックアップ部材とクリーニング部材との電位差が所定範囲内となるように電圧を印加することを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明では、印加手段のバックアップ部材側が接地されていることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施形態は本発明に係る画像形成装置をダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
１．図面の説明
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図であり、図２はベルトクリーナ２０の構成を示す図であり、図３は本実施形態に係るベルトクリーナ２０の電気的構成を示す図であり、図４はクリーニングローラ２１の電気抵抗の測定方法を示す図である。
【００２０】
２．画像形成装置の構成
２．１．画像形成装置の概略構造
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、記録用紙やＯＨＰシート等の記録シート（以下、用紙という。）に現像剤像を転写することにより、用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成部５が収納されており、この画像形成部５は、周知のごとく、プロセスカートリッジ７、露光器９及び定着器１１等から構成されている。
【００２１】
なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタであるため、用紙の搬送方向に沿って直列に複数個（本実施形態では、４個）のプロセスカートリッジ７が配設されている。
【００２２】
具体的には、用紙の搬送方向上流側から順に、ブラック用のプロセスカートリッジ７Ｋ、イエロー用のプロセスカートリッジ７Ｙ、マゼンダ用のプロセスカートリッジ７Ｍ、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃである。
【００２３】
また、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、収納されている現像剤の色が異なるのみで、その構造等は全て同じであり、具体的には、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、現像剤像が担持される感光ドラム７Ａ、及び感光ドラム７Ａを帯電させる帯電器７Ｂ等から構成されている。なお、図１においては、紙面の都合上、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃのみに感光ドラム７Ａ及び帯電器７Ｂの符号を付した。
【００２４】
以上に説明した構成において、帯電した感光ドラム７Ａを露光器９にて露光して感光ドラム７Ａの外周面に静電潜像を形成した後、電荷を帯びた現像剤を感光ドラム７Ａに供給すると、感光ドラム７Ａの外周面に現像剤像が担持（形成）される。
【００２５】
因みに、本実施形態では、現像剤は正電荷を帯び、一方、感光ドラム７Ａのうち露光器９にて露光された部分は低電位となり、その他の部分は帯電器７Ｂにより帯電されたままの電位（露光された部分よりも高電位）となって静電潜像が形成される。そして、正電荷を帯びた現像剤が静電潜像の低電位部分（露光された部分）に吸着され、感光ドラム７Ａの外周面に現像剤像が担持される。
【００２６】
また、用紙を搬送する転写ベルト１３を挟んで感光ドラム７Ａと対向する位置には、感光ドラム７Ａに担持された現像剤を用紙に転写させる転写ローラ１５が設けられており、この転写ローラ１５には、負の電位が印加されている。
【００２７】
このため、感光ドラム７Ａに担持されていた現像剤像は、転写ベルト１３により搬送される用紙に転写される。そして、現像剤像が転写された用紙は、定着器１１に搬送されて加熱され、用紙に転写された現像剤像が用紙に溶着（定着）する。
【００２８】
２．２．ベルトクリーナの機械的構成
ベルトクリーナ２０は、転写ベルト１３を挟んでプロセスカートリッジ７と反対側に配設され、被クリーニング体である転写ベルト１３の表面に付着した現像剤や紙粉等の付着物を除去する装置である。
【００２９】
そして、このベルトクリーナ２０は、図２に示すように、クリーニングローラ２１、クリーニングシャフト２２、剥離ブレード２３、飛散防止ブレード２４、圧送ポンプ２５、バックアップローラ２７（図１参照）、及びバックアップローラ２７とクリーニングローラ２１との電位差が所定範囲内となるように電圧を印加する第１電圧印加回路３１（図３参照）及び第２電圧印加回路３２（図３参照）等から構成されている。
【００３０】
クリーニングローラ２１は、転写ベルト１３と対向配置されて転写ベルト１３の表面に付着した付着物（主に、現像剤）を転写ベルト１３から回収するクリーニング部材であり、クリーニングシャフト２２はクリーニングローラ２１の表面に付着した現像剤を回収して現像剤収容部２６に搬送するクリーニング部材である。
【００３１】
バックアップローラ２７は、転写ベルト１３を挟んでクリーニングローラ２１と反対側に配設され、転写ベルト１３をクリーニングローラ２１に押し付けるためのバックアップ部材である。
【００３２】
また、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２には、現像剤が帯びてい
る電荷と反対の極性を有する電位（本実施形態では、負電位）が印加されている。すなわち、クリーニングローラ２１と現像剤との間に発生する静電吸引力により転写ベルト１３の表面に付着した現像剤がクリーニングローラ２１に静電吸着されて転写ベルト１３がクリーニングされる。
【００３３】
このとき、クリーニングシャフト２２へ印加される電位の絶対値がクリーニングローラ２１より大きくなるように制御されているので、クリーニングローラ２１に静電吸着されている現像剤は、静電吸引力によりクリーニングシャフト２２に転写されるようにしてクリーニングローラ２１から回収される。
【００３４】
そして、クリーニングシャフト２２の表面に回収された現像剤は、薄板状の剥離ブレード２３によって掻き落とされ、この掻き落とされた現像剤は、飛散防止ブレード２４によりクリーニングローラ２１側に飛散してしまうことを防止されるとともに、圧送ポンプ２５により現像剤収容部２６に搬送される。
【００３５】
なお、クリーニングローラ２１の表面は、ウレタンゴム等の多孔質弾性体で構成されているのに対して、クリーニングシャフト２２の表面は硬質な材料（本実施形態では、金属）にて構成されている。
【００３６】
これにより、図２に示すように、転写ベルト１３の下側走行部分における走行方向と反対方向に回転するクリーニングローラ２１の機械的な掻き取り力と静電吸引力により転写ベルト１３からクリーニングローラ２１に回収された現像剤は、クリーニングローラ２１の表面に設けられた微細な孔により保持された状態でクリーニングシャフト２２まで搬送され、クリーニングシャフト２２に静電吸引力により回収される。
【００３７】
一方、クリーニングシャフト２２の表面に静電吸着された現像剤は、剥離ブレード２３により機械的に掻き落とされるが、表面が金属製であるので、クリーニングシャフト２２は早期に摩耗してしまう虞がない。
【００３８】
２．３．ベルトクリーナの電気的構成（図３参照）
第１電圧印加回路３１は、クリーニングローラ２１とバックアップローラ２７との間（転写ベルト１３も含む。）に電圧を印加する第１印加手段であり、第２電圧印加回路３２は、クリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間に電圧を印加する第２印加手段である。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２にて特許請求の範囲に記載された印加手段が構成されており、以下、第１電圧印加回路３１と第２電圧印加回路３２とを総称するときは、電圧回路３３という。
【００４０】
因みに、バックアップローラ２７、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２は、所定の電気抵抗を有する導電性軸受部（図示せず。）を介して回転可能に支持されており、本実施形態では、これらの導電性軸受部を介してバックアップローラ２７等に電圧が印加されている。
【００４１】
また、バックアップローラ２７側、つまり第１電圧印加回路３１のうちバックアップローラ２７側に接続された側は接地（アース）されており、電圧回路３３は、バックアップローラ２７側の電位を基準（０Ｖ）として、バックアップローラ２７とクリーニングローラ２１との電位差が所定範囲内となるように電圧を制御する。
【００４２】
また、電圧回路３３のバックアップローラ２７側（接地側）とバックアップローラ２７
との間には、電圧回路３３のバックアップローラ２７側（接地側）からバックアップローラ２７（バックアップローラ２７自身の電気抵抗値も含む。）までの電気抵抗値が、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しくなるように、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有する電気抵抗体３４が設けられている。
【００４３】
ここで、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値とは、クリーニングローラ２１の電気抵抗値が経年変化する前の新品状態時における電気抵抗値をいう。また、「略等しい電気抵抗値」とは、クリーニングローラ２１の電気抵抗値を基準として、±１乗程度の範囲をいう。このため、クリーニングローラ２１の電気抵抗値が、１０6.6Ωであるときは、
電気抵抗体３４の電気抵抗値は、約１０5.6Ω以上、約１０7.6Ω以下となる。
【００４４】
なお、クリーニングローラ２１の電気抵抗も製造バラツキにより±１乗程度の範囲で変動するので、例えばクリーニングローラ２１の電気抵抗値が、１０5.6Ωであるときは、
電気抵抗体３４の電気抵抗値は、約１０4.6Ω以上、約１０6.6Ω以下となり、クリーニングローラ２１の電気抵抗値が、１０7.6Ωであるときは、電気抵抗体３４の電気抵抗値は
、約１０6.6Ω以上、約１０8.6Ω以下となる。
【００４５】
以上により、電気抵抗体３４の電気抵抗値は、クリーニングローラ２１の電気抵抗値の設計中心値である１０6.6Ωが好ましく、さらには、この設計中心値よりもやや高めの１
０7Ωにすることがより好ましい。
【００４６】
なお、導電性軸受部の抵抗は、電気抵抗体３４に比べて十分に小さい（１／１０００以下）ので、電圧回路３３のバックアップローラ２７側（接地側）からバックアップローラ２７までの電気抵抗値は、殆ど、電気抵抗体３４の電気抵抗値で決定される。
【００４７】
因みに、クリーニングローラ２１を支持する導電性軸受部の抵抗、及びクリーニングシャフト２２を支持する導電性軸受部の抵抗は、バックアップローラ２７を支持する導電性軸受部の抵抗Ｒ１と略同一の電気抵抗値（例えば、１０4Ω）であり、クリーニングロー
ラ２１の初期電気抵抗値に対して無視できる程度の電気抵抗値であるため、図３では図示が省略されている。
【００４８】
また、抵抗Ｒｂｕはバックアップローラ２７の電気抵抗を示し、抵抗Ｒｂは転写ベルト１３の電気抵抗を示し、抵抗Ｒｒはクリーニングローラ２１の電気抵抗を示している。そして、抵抗Ｒｂｕも電気抵抗体３４に比べて十分に小さいので、電圧回路３３のバックアップローラ２７側（接地側）からバックアップローラ２７（抵抗Ｒｂｕも含む。）までの電気抵抗値は、殆ど、電気抵抗体３４の電気抵抗値で決定される。
【００４９】
３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、電圧回路３３のうちバックアップローラ２７側からバックアップローラ２７までの電気抵抗値が、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しくなるように構成されているので、クリーニングローラ２１の電気抵抗（インピーダンス）が経年変化しても、転写ベルト１３に過電流が流れることを抑制でき、転写ベルト１３の劣化を抑制できる。
【００５０】
すなわち、本実施形態では、バックアップローラ２７とクリーニングローラ２１との電位差が所定範囲内となるように電圧制御がされているので、転写ベルト１３に流れる電流はクリーニングローラ２１の電気抵抗によって変化する。
【００５１】
そして、クリーニングローラ２１の電気抵抗が、経年変化により小さくなった場合、転写ベルト１３に流れる電流は、クリーニングローラ２１の経年変化に応じて大きくなり、
転写ベルト１３に流れる電流が大きくなると、転写ベルト１３が劣化してしまう。
【００５２】
これに対して、本実施形態では、電圧回路３３のうちバックアップローラ２７側からバックアップローラ２７までの電気抵抗値が、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しくなるように構成されているので、クリーニングローラ２１の電気抵抗値が経年変化により小さくなっても転写ベルト１３に過電流が流れることを抑制でき、転写ベルト１３の劣化を抑制できる。
【００５３】
因みに、図４はクリーニングローラ２１の初期電気抵抗値を測定する際の測定方法を示しており、本実施形態では、経年変化する前の新品状態のクリーニングローラ２１を用意し、そのクリーニングローラ２１の軸方向両端側それぞれに５００ｇ重の荷重を作用させてクリーニングローラ２１を平板（導電性金属プレート）１３０に押し当てた状態で、クリーニングローラ２１の軸と平板（導電性金属プレート）１３０との間に５００Ｖの電圧を印加したときに計測された電気抵抗値を、クリーニングローラ２１の初期電気抵抗値としている。
【００５４】
４．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、転写ベルト１３が特許請求の範囲に記載された被クリーニング体に相当し、クリーニングローラ２１が特許請求の範囲に記載されたクリーニング部材に相当し、バックアップローラ２７が特許請求の範囲に記載されたバックアップ部材に相当し、電圧回路３３が特許請求の範囲に記載された印加手段に相当する。
【００５５】
（第２実施形態）
本実施形態は、図５に示すように、電気抵抗体３４に代えて、バックアップローラ２７の表面にクリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有する電気抵抗層２７Ａを設けたものである。
【００５６】
なお、電気抵抗層２７Ａは、本実施形態では、半導電抵抗材料にてバックアップローラ２７の表面をコーティングすることにより形成されたものであるが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【００５７】
（第３実施形態）
本実施形態は、電気抵抗体３４に代えて、バックアップローラ２７自身がクリーニングローラ２１の初期電気抵抗値と略等しい電気抵抗値を有するようにしたものである。
【００５８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、転写ベルト１３に付着した現像剤等を回収するベルトクリーナ２０に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、例えば、現像剤像が担持される感光体ベルトのベルトクリーナ、及び現像剤像が転写される中間転写ベルトのベルトクリーナ等にも適用することができる。
【００５９】
また、上述の実施形態では、クリーニングローラ２１及びバックアップローラ２７は、回転するローラであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプレート状のバックアップ部材、又は導電ブラシやスポンジ等からなるバックアップ部材等であってもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、電圧回路３３のうちバックアップローラ２７側を接地し、バックアップローラ２７側を基準（０Ｖ）としてバックアップローラ２７及びクリーニングローラ２１に電圧を印加したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、クリーニングシャフト２２側を接地してバックアップローラ２７とクリーニングローラ２１
との間に所定のバイアスが与えられる電圧を印加するようにしてもよい。
【００６１】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るベルトクリーナ２０の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るベルトクリーナ２０の電気的構成を示す図である。
【図４】クリーニングローラ２１の電気抵抗の測定方法を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るバックアップローラ２７の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…画像形成装置、５…画像形成部、７…プロセスカートリッジ、
７Ａ…感光ドラム、７Ｂ…帯電器、７Ｃ…プロセスカートリッジ、
７Ｋ…プロセスカートリッジ、７Ｍ…プロセスカートリッジ、
７Ｙ…プロセスカートリッジ、９…露光器、１１…定着器、１３…転写ベルト、
１５…転写ローラ、２０…ベルトクリーナ、２１…クリーニングローラ、
２２…クリーニングシャフト、２３…剥離ブレード、２４…飛散防止ブレード、
２５…圧送ポンプ、２６…現像剤収容部、２７…バックアップローラ、
２７Ａ…電気抵抗層、３１…第１電圧印加回路、３２…第２電圧印加回路、
３３…電圧回路、３４…電気抵抗体。
【図１】
2010032979.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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