(57)【要約】【課題】　転写部に電界を発生させる際、感光体疲労となる要因を極力避け、安定した帯電を行い、転写部材の汚れ、転写材の裏汚れを抑制できる電子写真装置を提供する。【解決手段】　トナー像が形成される感光体１と、感光体１に接触してそれを帯電する帯電ローラ２と、感光体１におけるトナー像を転写材５に転移させるとともに、付着したトナーのクリーニングを行う転写ローラ６と、を備える。クリーニング時に転写ローラ６に印加する電圧を、転写ローラ６に印加されるバイアス電圧と、転写ローラ６と感光体１との接触幅／転写ローラ６の表面の移動速度で求められる転写ローラ６と感光体１との接触時間と、感光体１の基体と接触部間の静電容量と、転写ローラ６のバイアス電圧印加部と接触部間の抵抗値と、から求まる転写ローラ６が感光体１との接触部を離脱する直前の電位Ｖｃと感光体１の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｃ−Ｖｉ）が｜２００｜Ｖ以上となるように設定する。【選択図】　　　図３
2004004994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体における前記トナー像を転写材に転移させるとともに、付着したトナーのクリーニングを行う接触転写部材と、を備えた電子写真装置において、
　前記接触転写部材のクリーニング時に、接触転写部材に印加するバイアス電圧と、像担持体の接触転写部材との接触部突入前の帯電電位Ｖｉと、（接触転写部材と像担持体の接触幅）／（接触転写部材の表面の移動速度）で求められる接触転写部材と像担持体の接触時間と、像担持体の基体と接触部間の静電容量と、接触転写部材のバイアス電圧印加部と接触部間の抵抗値と、から求まる接触転写部材が像担持体との接触部を離脱する直前の電位Ｖｃと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｃ−Ｖｉ）が｜２００｜Ｖ以上となることを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
　接触転写部材の電極へ印加するバイアス電圧Ｖｐと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｐ−Ｖｉ）が｜３００｜Ｖ以上となるバイアス電圧Ｖｐを印加することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
【請求項３】
　接触転写部材の電極へ印加するバイアス電圧Ｖｐと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｐ−Ｖｉ）が｜３００｜Ｖ以上、かつ接触転写部材と像担持体の間での放電開始電圧以下であるバイアス電圧Ｖｐを印加することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、複写機・プリンタ等の電子写真装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　トナー像を転写材に転写するために接触転写部材を備えた電子写真装置においては、転写材の裏汚れを起こさないために、転写部材のクリーニングを行わなければならない。転写部材のクリーニングを電気的に行う場合、作動当初の前回転時、通紙時の前後（連続通紙時の紙間を含む）などの非通紙時に、転写部材にクリーニング用の電圧を印加することによって、転写部材へのトナーの付着を防止し、かつ、転写時に転写部材に付着したトナーを像担持体側に戻すことにより転写部材をクリーニングするのが普通である。また、微量ではあるが現像槽から漏出する帯電不良トナーや、転写電界や電流によってその極性が反転した逆帯電トナーに対処するため、上記クリーニング時に、正規帯電トナーに対しては転写時とは逆極性の電圧を、逆帯電トナーに対しては転写時と同極性の電圧を転写部材に印加することが提案されている。図７はこの場合の状態を示すシーケンスの概要であって、正転現像の場合を例として説明する。
【０００３】
　前回転時及び通紙時には像担持体表面の残留トナーが転写部材に付着しないように、転写部材には正規帯電トナーと同極性のバイアス電圧（以下＋クリーニング電圧という）、例えば＋１．５ＫＶを印加し（ａ区間）、引き続いて逆帯電トナーと同極性のバイアス電圧（以下−クリーニング電圧という）、例えば−１．５ＫＶを印加する（ｂ区間）。これを適当な周期で繰り返し、次の通紙時には所定の転写を行うべく、正規帯電トナーとは逆極性バイアス電圧（以下正規転写電圧という）、例えば−２ＫＶを印加する（ｃ区間）通紙後（連続通紙時の紙間を含む）には、再び転写部材へのトナーの付着防止かつ付着したトナーを像担持体側に戻すため、上記トナーのクリーニング電圧を印加している（ｄ区間）。（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−６９９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　従来の技術で転写部材のクリーニングを電気的に行う場合、幾つかの問題点が発生する。
【０００６】
　−帯電用に作られた像担持体は＋電圧印加に弱いため、上記の様に＋電圧を印加する時間量が多いと、像担持体の疲労を加速し、寿命が短くなる点、さらに、＋帯電は光除電されにくいため、帯電器として像担持体に当接する接触帯電部材を用いた場合、転写位置においてクリーニング電圧により像担持体が＋帯電されると、図５に示すように、次の帯電位置での帯電時に、帯電電位がこの＋帯電電位に応じてばらつく点、また転写位置における−帯電は光除電がない場合、光メモリーを生じ、画質が悪化するので、クリーニング時に感光体が帯電するのを避けなければならない点、さらに、転写ローラ表面上のトナーを感光体に戻すためには約０．５μＡの電流が転写ローラ６に流れた時、クリーニング効果が最大となるので上記条件を満たして良好なクリーニング効果を得るためには、転写ローラ６の体積抵抗を１．０×１０9Ωｃｍ以下にしなければならない点などがあった。
【０００７】
　本発明は、上記の問題を解決し、転写部材の汚れ、転写材の裏汚れを抑制できる電子写真装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本発明は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体における前記トナー像を転写材に転移させるとともに、付着したトナーのクリーニングを行う接触転写部材と、を備えた電子写真装置において、
　前記接触転写部材のクリーニング時に、接触転写部材に印加するバイアス電圧と、像担持体の接触転写部材との接触部突入前の帯電電位Ｖｉと、（接触転写部材と像担持体の接触幅）／（接触転写部材の表面の移動速度）で求められる接触転写部材と像担持体の接触時間と、像担持体の基体と接触部間の静電容量と、接触転写部材のバイアス電圧印加部と接触部間の抵抗値と、から求まる接触転写部材が像担持体との接触部を離脱する直前の電位Ｖｃと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｃ−Ｖｉ）が｜２００｜Ｖ以上となることを特徴とする電子写真装置である。
【０００９】
　また本発明は、接触転写部材の電極へ印加するバイアス電圧Ｖｐと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｐ−Ｖｉ）が｜３００｜Ｖ以上となるバイアス電圧Ｖｐを印加することを特徴とする。
【００１０】
　また本発明は、接触転写部材の電極へ印加するバイアス電圧Ｖｐと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｐ−Ｖｉ）が｜３００｜Ｖ以上、かつ接触転写部材と像担持体の間での放電開始電圧以下であるバイアス電圧Ｖｐを印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
　本発明によれば、接触転写部材が像担持体の接触部を離脱する直前の電位Ｖｃを、接触転写部材に印加されるバイアス電圧と、接触転写部材と像担持体との接触幅／接触転写部材の表面の移動速度で求められる接触転写部材と像担持体との接触時間と、像担持体の基体と接触部間の静電容量と、接触転写部材のバイアス電圧印加部と接触部間の抵抗値とから求め、前記接触転写部材が像担持体の接触部を離脱する直前の電位Ｖｃと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｃ−Ｖｉ）が｜２００｜Ｖ以上となるように、クリーニング時に転写部材に印加する電圧を設定する。これによって、像担持体に疲労を与えることなく良好なクリーニング性能が得られるプロセス条件を容易に得ることや、そのようなマシン設計を効率的に行うことが可能となる。また、接触転写部材の電極へ印加するバイアス電圧Ｖｐと像担持体の接触部突入前の帯電電位Ｖｉとの差（Ｖｐ−Ｖｉ）が｜３００｜Ｖ以上、かつ接触転写部材と像担持体の間での放電開始電圧以下であるバイアス電圧Ｖｐを印加することにより、像担持体に疲労を与えることなく良好なクリーニング性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　本発明を図３に示す方式の電子写真装置に適用した場合を実施例とし、この実施例に即して説明する。図３は、帯電手段に帯電ローラ２、転写手段に転写ローラ６を用いた複写機の構成図で、紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印方向に回転する像担持体１（以下感光体という）の表面のＯＰＣ感光層が、それに接触して配置された帯電ローラ２によって、−７００Ｖに一様に帯電され、該帯電面に原稿からの反射光３が照射されて静電潜像が形成される。
【００１３】
　該潜像が現像器４に対向する現像部位に到来すると、現像スリーブ４ａを介して正帯電したトナーが潜像部分に付着してトナー像が形成される。現像スリーブ４ａには、電源１２によって、−２５０Ｖの現像バイアスが常時印加されている。
【００１４】
　次いで、このトナー像が、転写ローラ６が感光体１に圧接する転写部位に至ると、これにタイミングを合わせて、転写材５が転写部位に供給され、同時に転写ローラ６に−２ＫＶの正規転写電圧が印加されて、感光体上のトナー像は転写材に転移する。
【００１５】
　その後、トナー像を担持した転写材は定着器７に搬送される。転写部位において転写されずに感光体に残ったトナーはクリーナ８によって、また感光体上の残留電荷は除電ランプ９によって解消され、感光体は次の工程に入る。
【００１６】
　次に、本発明での上記の電子写真装置の作動について図１のタイミングチャートによって説明する。なお、上記感光体を用いた場合、感光体と転写ローラのニップ部での電位差が５５０Ｖになった時、放電が開始される。
【００１７】
　長期放置や高湿中放置などでトナーの保持電荷量が減少してしまった帯電不良トナーや、転写時に転写材が転写位置に存在しない時に、感光体と転写ローラのニップ部やその前後に存在し、感光体と転写ローラのニップ部前後に形成される放電電界や、転写ローラを流れる転写電流のため、その極性が反転した逆帯電トナーについては、画像領域の転写につながる前の部分で転写ローラに−５００Ｖ印加することによってクリーニングを行う（Ａ区間）。転写ローラに付着する場合の帯電不良トナーおよび逆帯電トナーは同場合の正規帯電トナーに比べてかなり少ないため、−クリーニング時間は転写ローラ１回転に要する時間で十分である。
【００１８】
　ここで、−クリーニングは画像領域につながる前の部分でなければならない。なぜなら、正規帯電トナーが転写ローラに付着するのは特定の時期だけであるが、帯電不良トナーは現像バイアス電圧が有効に働かず、また逆帯電トナーは既に転写ローラに付着している、またはまさに付着し始めているトナーが、上記にあるように、転写ローラを流れる転写電流のために極性が反転した逆帯電トナーとなるため、微量ではあるが、常時転写ローラに付着しているからである。
【００１９】
　ここで、画像領域につながる前の部分でクリーニングをせずに画像領域の転写を行うと、転写ローラに印加される電圧が、画像領域の転写の直前に転写ローラ表面に付着した該トナーと同極性になるため、転写材の裏面に転写され、すなわち転写材裏汚れが起こるのである。
【００２０】
　次に、画像領域の転写に入り、正規転写電圧を例えば−２ＫＶ印加する。（Ｂ区間）そして転写材幅が原稿幅より小さい時などに転写ローラに付着する正規帯電トナーについては、転写終了後、後回転停止前に転写ローラに＋５００Ｖ印加することによって＋クリーニングを行う（Ｃ区間）。図２より＋クリーニング時間は転写ローラ２〜３回転に要する時間で十分であり、またペーパージャム時の正規帯電トナーについても、ジャム処理後のウォームアップ回転時に上記と同様の＋クリーニング電圧を印加する。なお本実施例では転写ローラの体積抵抗は１０×１０9Ωｃｍ以下にして行った。
【００２１】
　以上のような本実施例の電子写真装置では、クリーニング時に転写ローラに印加する電圧を、感光体−転写ローラ間の放電開始電圧以下にしているため、感光体の疲労を軽減することができる。
【００２２】
　次に、クリーニング時に転写ローラに印加する電圧の下限値について説明する。図６に、種々の体積抵抗（３．０×１０7〜２．０×１０9（Ω））を有する転写ローラを用いて、プロセススピード３０ｍｍ／ｓ、５０ｍｍ／ｓについてクリーニングを行ったときの、感光体１と転写ローラ６の接触部分における最高電位とクリーニング性能の関係を示す。近似曲線および近似曲線より大きくスキャッターしている点を検討すると、トナーに静電力を加えるための電界形成のため、転写ローラ６には印加電圧±３００Ｖ以上は必要であり、かつ接触部分での最高電位（ニップ部において電位が最も高くなる部分の電位）が｜２００｜Ｖ以上になるようなクリーニング電圧が最低限必要であった。
【００２３】
　（変形例）
　＋クリーニングを行う機会を減らすために、転写ローラの汚れを検知する光学センサーまたは機構を有し、汚れを検出したときにコピープロセスとは別にクリーニング工程を設けた例を示す。
【００２４】
　図４は転写ローラと向かい合う位置に反射型フォトインタラプタ１０設置した例である。このセンサー出力を制御部１１でモニターし、転写材の裏汚れとなるレベルに達するとそのコピープロセスの転写終了後、後回転停止前に、電源１２により転写ローラ６にクリーニング電圧を印加することにより、転写ローラクリーニングを行う。クリーニング工程は、転写ローラに＋クリーニングとして、＋５００Ｖを転写ローラ２〜３回転に要する時間印加する。転写ローラの汚れを検知する機構を有する例として、トナーが転写ローラ表面に付着すると、ローラー感光体−グランド間にトナーの抵抗成分および容量成分がシリアルに入るため、転写ローラ印加電圧を定電圧にした場合は転写ローラに流れる電流値が、定電流にした場合は電圧値がトナーの付着量に応じて変化する。これより、転写電流または転写電圧をモニターし、転写材の裏汚れとなるレベルに達すると先の実施例で述べたクリーニング工程を作動させる。なお、電流値または電圧値のモニターは転写材の抵抗値変化の影響を避けるため、転写材が転写位置に存在する前、または後ろで所定電圧または電流を印加して行うと良い。また、別の例として操作パネルにおいて上記クリーニング工程を任意に始動させることが可能とすることによっても＋クリーニングする機会を減らすことができる。
【００２５】
　以上に説明したコピープロセスと別にクリーニング工程を設ける場合においても先述の理由により、−クリーニングについては画像領域の転写につながる前の部分で転写ローラが１回転するに要する時間、−５００Ｖの電圧を印加することによって行う。
　本発明は、次の実施の形態が可能である。
【００２６】
　（１）トナー像が形成される像担持体と、該像担持体に接触して該像担持体を帯電する接触帯電部材と、前記像担持体における前記トナー像を転写材に転移させるとともに、付着したトナーのクリーニングを行う接触転写部材と、を備えた電子写真装置において、クリーニング時に前記接触転写部材に印加する電圧を、像担持体−接触転写部材間での放電開始電圧以下にすることを特徴とする電子写真装置。
【００２７】
　（２）トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体における前記トナー像を転写材に転移させるとともに、付着したトナーのクリーニングを行う接触転写部材と、を備えた電子写真装置において、クリーニング時に、前記接触転写部材に印加する電圧を、像担持体と接触転写部材の接触部分での最高電位が２００Ｖ以上となる電圧とすることを特徴とする電子写真装置。
【００２８】
　（３）帯電したトナーが付着してトナー像が形成される像担持体と、該像担持体における前記トナー像を転写材に転移させるとともに、付着したトナーのクリーニングを行う接触転写部材と、を備えた電子写真装置において、前記トナー像の転移動作の前に、前記接触転写部材に逆帯電トナーをクリーニングするための電圧を印加するとともに、後回転の停止前にのみ、前記接触転写部材に正規帯電トナーをクリーニングするための電圧を印加することを特徴とする電子写真装置。
【００２９】
　像担持体に当接する接触転写部材を備えた電子写真において、クリーニング時に転写部材に印加する電圧を、像担持体−転写部材間の放電開始電圧以下にすることにより、像担持体の疲労を軽減することが出来る。さらに、前回転、紙間では正規帯電トナーのクリーニングを行わなかったり、コピーサイクルとは別にクリーニング工程を設け、転写部材がトナーの付着により汚れたときのみ転写部材のクリーニングを行うことによって転写部材の汚れ、転写材の裏汚れを防ぐ事が出来る。また、像担持体と転写部材との接触部分での最高電位が２００Ｖ以上になるような電圧を転写部材に印加することにより、良好なクリーニング性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の転写部材のクリーニング時の電圧印加の動作を示すシーケンス図である。
【図２】クリーニング時間とクリーニング効果の関係図である。
【図３】本発明を採用するのに適した電子写真装置の要部の概略側面図である。
【図４】光学センサーを有する実施例の概略側面図である。
【図５】転写位置での感光体の帯電前の残留＋帯電量と正規帯電後の感光体表面電位の関係図である。
【図６】感光体と転写ローラの接触部分での最高電位とクリーニング性能の関係図である。
【図７】従来の、転写部材のクリーニング時の電圧印加の動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００３１】
　１　像担持体
　２　帯電ローラ
　３　原稿からの反射光
　４　現像器
　４ａ　現像スリーブ
　５　転写材
　６　転写ローラ
　７　定着器
　８　クリーナ
　９　除電ランプ
　１０　反射型フォトインタラプタ
　１１　制御部
　１２　電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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