JP2000112267A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ローラや転写ベルト等の転写部材のクリ
ーニング精度を向上させることができる画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 転写ローラ２には、クリーニング時に、
転写時とは異なる極性の電圧が印加されるようになって
いるが、それに加えて超音波発生素子２１が転写ローラ
２のローラ軸３に直結して設けてあり、超音波発生素子
２１をオンして、転写ローラ２を超音波振動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を有する、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形
成装置に関し、特に、感光体上のトナー像を転写材
（紙）に転写するための転写部材（転写ローラ、転写ベ
ルト）のクリーニング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスには、帯電、露光（光
書き込み）、現像、転写（及び分離）、クリーニング、
除電等の各工程がある。転写工程を実行する転写部材と
して、転写ローラ、転写ベルト、あるいは転写チャージ
ャがある。転写ローラを使用する場合、転写ローラに、
トナーが持っている電荷とは逆極性の電圧を印加するこ
とで、転写ローラと感光体の間を通過する紙に、トナー
像を電気的に吸着し転写する。転写ローラ方式には以下
のような問題がある。

【０００３】紙詰まりや電源の瞬断等が発生して装置が
停止した場合、感光体上で転写領域の上流側にトナーが
残る。その後、装置を復旧させて感光体が回転したと
き、感光体上に残っていたトナーは転写ローラに付着し
てしまう。この際、トナーは、転写ローラの表面に付着
すると共に、スポンジ構造の中に入り込んでしまう。ま
た、感光体上に形成されたトナー像の幅に対して転写部
に搬送された紙の幅が小さかった場合や、感光体上のト
ナー像と紙の搬送タイミングがずれてしまった場合、感
光体上のトナーは紙に転写されず、転写ローラ自体に付
着し、転写ローラの汚染の原因となる。

【０００４】そして、トナーと転写ローラが逆極性の電
位であると考えると、転写ローラに電圧が印加されてい
るときに、転写ローラ付近に浮遊しているトナーを引き
寄せてしまうことも転写ローラの汚染の原因となる。転
写ベルトを使用する場合も、転写ローラの場合と同様
に、トナー像を紙に電気的に吸着し転写している。この
ため、転写ベルトも転写ローラと同様に、トナー付着に
よる表面の汚染の問題がある。

【０００５】このようなことから、特開平６−３３２３
０１号公報には、転写ローラに付着したトナーを除去す
るために、転写ローラに転写時とは逆極性の電圧を印加
し、トナーを感光体上に戻し、転写ローラの汚れを防ぐ
技術が提案されている。

【０００６】また、特開平８−１７９６４０号公報に
は、転写ベルトに付着したトナーを除去するための部材
として、転写ベルトに接して電圧を印加可能なローラを
設け、電気的にトナーをそのローラに付着させること
で、転写ベルトの汚れを防ぐ技術が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６は転写ローラに電
圧を印加してクリーニングを行っている例を示す図であ
る。感光体１と転写ローラ２は当接しており、感光体１
の回転に対して転写ローラ２が連れ回りするようになっ
ている。転写ローラ２のクリーニング時には、電源４に
よって、ローラ軸３に転写時とは逆極性の電圧を印加す
る。この場合、逆極性はマイナス極性である。これによ
り、トナーが転写ローラ２と電気的に反発し合い、転写
ローラ２に付着したトナーは強制的に感光体１に戻され
る。その結果、転写ローラ２を綺麗な状態に保てる。な
お、感光体１に戻されたトナーは、感光体１のクリーニ
ング機構により感光体１上から取り除かれる。

【０００８】しかし、転写ローラ２にくい込んでいるト
ナーや、スポンジ構造の中に入り込んだトナーは、電圧
を印加しただけのクリーニングでは十分に転写ローラ２
から除去できない。この転写ローラ２に残留したトナー
により、転写時に紙の裏汚れが発生してしまう。この裏
汚れは、転写ローラ２の使用時間と共に徐々に酷くなっ
ていく。また、転写ローラ２にトナーが残留しているた
め、転写ローラ２表面から紙に流れる電流に不均一な分
布が生じてしまい、転写能力が低下してしまう。

【０００９】図７はクリーニングバイアスローラにより
転写ベルトのクリーニングを行っている例を示す図であ
る。転写ベルト５に接してクリーニングバイアスローラ
６が取り付けてある。電源７によってクリーニングバイ
アスローラ６にトナーとは逆極性の電圧を印加し、転写
ベルト５に付着したトナーをクリーニングバイアスロー
ラ６に電気的に吸着させることで、転写ベルト５表面の
トナーを取り除く。トナーを電気的に吸着しているの
で、転写ベルト５表面の凹部に溜まったトナーもクリー
ニングすることができる。このようにして、転写ベルト
５表面を綺麗に保っている。

【００１０】しかし、転写ベルト５に強くくい込んでい
るトナーもあるため、電圧を印加しただけのクリーニン
グでは十分にトナーを転写ベルト５から除去できず、転
写ローラ２と同様な不都合を生じてしまう。

【００１１】そこで本発明は、転写ローラや転写ベルト
等の転写部材のクリーニング精度を向上させることがで
きる画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、感光体上のトナー像を転写
材に転写するための転写部材のクリーニングを行うため
に、転写部材に転写時とは異なる極性の電圧を印加する
機能を有する画像形成装置において、転写部材に振動を
与えることができる振動発生デバイスを備えたことを特
徴とするものである。

【００１３】また上記目的を達成するために、請求項２
記載の発明は、請求項１記載において、転写部材は、感
光体との間に記録紙を挟持して搬送する転写ローラであ
ることを特徴とするものである。

【００１４】また上記目的を達成するために、請求項３
記載の発明は、請求項２記載において、振動発生デバイ
スは、転写ローラの軸に直接連結されていることを特徴
とするものである。

【００１５】また上記目的を達成するために、請求項４
記載の発明は、感光体上のトナー像を転写材に転写する
ための転写部材のクリーニングを行うためのクリーニン
グ部材を有する画像形成装置において、転写部材に振動
を与えることができる振動発生デバイスを備えたことを
特徴とするものである。

【００１６】また上記目的を達成するために、請求項５
記載の発明は、請求項４記載において、転写部材は、感
光体との間に記録紙を挟持すると共に、下流側の定着部
近傍まで記録紙を搬送する転写ベルトであることを特徴
とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら説明する。図１は転写部材として転
写ローラを用いる場合の感光体周りの構成図である。感
光体１の周囲には電子写真プロセス順に、帯電装置（帯
電ローラ）１１、露光光学系（レーザ等）１２、現像装
置（現像ローラ）１３、転写ローラ２、クリーニング装
置（クリーニングブレード）１４、除電装置（ＬＥＤ）
１５が配置されている。

【００１８】感光体１は図において時計回り方向に回転
しており、まず帯電装置１１により、感光体１の表面を
マイナスに一様に帯電する。次いで露光光学系１２によ
り、感光体１上に光書き込みを行って静電潜像を形成
し、現像装置１３でこの静電潜像にトナーを付着させて
現像する。

【００１９】このようにして形成されたトナー像は転写
部に運ばれる。そして、図示しない給紙部から搬送さ
れ、感光体１と転写ローラ２のニップ部に挟持される紙
に、転写ローラ２の電気的な力でこのトナー像が転写さ
れる。トナー像を転写された紙は、感光体１から分離し
て図示しない定着装置に向けて搬送される。一方、転写
後に感光体１上に残ったトナーは、クリーニング装置１
４によって掻き取られ除去される。その後、感光体１の
表面の残留電荷は除電装置１５によって除電されて、一
連の電子写真プロセスは終了する。

【００２０】図２は転写ローラ振動機構の構成図であ
る。この図は、転写ローラ２に、振動発生デバイスとし
て超音波発生素子２１を組み込んでいる様子を示すもの
である。転写ローラ２は導電性の軸と導電性ゴムの部分
からなる。この転写ローラ２には、クリーニング時にマ
イナスの電圧を印加することができる。ローラ軸３に
は、図２にあるように、ピエゾ素子を振動の発生源とす
る超音波発生素子２１を連結する。具体的には、超音波
発生素子２１をばね２２によってローラ軸３の端面に押
し付けることで、この超音波発生素子２１をローラ軸
３、ひいては転写ローラ２に連結する。

【００２１】クリーニング時に超音波発生素子２１を動
作させると、この超音波振動は、ローラ軸３から転写ロ
ーラ２の導電性ゴムの部分に伝わり、転写ローラ２に付
着したトナー粒子を振動させる。すると、トナー粒子
は、転写ローラ２上に押し付けられた状態から、浮き上
がった状態になる。その結果、トナー粒子と転写ローラ
２間の接触面積が小さくなって付着力が低下する。

【００２２】従って、トナー粒子は転写ローラ２から容
易に離れる状態になるので、このとき、クリーニングの
ために転写時と逆極性の電圧を転写ローラ２に印加する
と、転写ローラ２のクリーニングの効果をより高いもの
とすることができる。振動発生デバイスとして超音波発
生素子２１を用いているが、他の部材を用いて転写ロー
ラ２に振動を与えてもよい。この例では、超音波発生素
子２１をローラ軸３の端部に連結しているが、他の部分
に連結してもよいし、あるいは転写ローラ２に直接連結
してもよい。

【００２３】図３は転写ローラのクリーニング時のタイ
ミングチャートである。図３の例では、転写ローラ２の
クリーニング時の、バイアス電源と超音波発生素子２１
のオン／オフのタイミングは同時であるが、電圧印加と
超音波発生のタイミングは同時でなくてもよい。例え
ば、超音波発生素子２１がオンになった後、バイアス電
源がオンになるようにしてもよい。

【００２４】図４は転写部材として転写ベルトを用いる
場合の感光体周りの構成図である。図１に示す構成と異
なるところは、転写ローラ２が転写ベルト５に代わった
点である。電子写真プロセスは前述した通りである。

【００２５】図５は転写ベルト振動機構の構成図であ
る。この図は、転写ベルト５に振動発生デバイスとして
超音波発生素子２１を組み込んでいる様子を示すもので
ある。転写ベルト５のクリーニング部材はクリーニング
バイアスローラ６を用いている。クリーニングバイアス
ローラ６は導電性である。クリーニングバイアスローラ
６は転写ベルト５に接触している。

【００２６】クリーニングバイアスローラ６にはプラス
の電圧を印加することができる。ピエゾ素子を振動の発
生源とする超音波発生素子２１を、転写ベルト５を挟ん
でクリーニングバイアスローラ６に対向させる。この超
音波発生素子２１は転写ベルト５表面に密着している。

【００２７】超音波発生素子２１を動作させると、この
超音波振動は転写ベルト５に伝わる。この超音波振動
は、超音波発生素子２１付近にある転写ベルト５に付着
したトナー粒子を振動させる。すると、トナー粒子は、
転写ベルト５表面に押し付けられた状態から浮き上がっ
た状態になる。その結果、トナー粒子と転写ベルト５間
の接触面積が小さくなって付着力が低下する。

【００２８】転写ベルト５のクリーニングのために、ク
リーニングバイアスローラ６にプラスの電圧が印加され
ているが、振動によりトナー粒子は転写ベルト５から容
易に離れる状態になるので、転写ベルト５のクリーニン
グ効果をより高いものとすることができる。

【００２９】転写ベルト５のクリーニング部材として、
クリーニングバイアスローラ６を用いているが、クリー
ニングブレードなど他の部材を用いてもよい。また、振
動発生デバイスは、図５のように転写ベルト５を挟んで
クリーニングバイアスローラ６に対向させているが、転
写ベルト５の他の部分に設置してもよい。

【００３０】なお、転写部材としての転写ローラ２、転
写ベルト５の振動に限らず、クリーニングブラシ、クリ
ーニングブレードなどを振動させる場合も、この超音波
発生素子２１を使用すると好適である。

【００３１】

【発明の効果】請求項１または請求項４記載の発明によ
れば、転写部材のクリーニング時に、転写部材に振動を
与えることで、転写部材とトナー粒子の付着力を低下さ
せることができ、転写部材のクリーニングの効果をより
高いものとすることができる。その結果、紙の裏汚れを
防ぐことができ、また、転写部材の能力低下を防ぐこと
ができる。

【００３２】請求項２記載の発明によれば、転写部材に
転写ローラを用いた場合において、転写部材のクリーニ
ング時に転写ローラに振動を与えることで、転写ローラ
とトナー粒子の付着力を低下させることができ、クリー
ニング性能を向上させることができる。

【００３３】請求項３記載の発明によれば、振動が効果
的にトナー粒子に伝わるので、転写部材のクリーニング
効果をより高いものとすることができる。

【００３４】請求項５記載の発明によれば、転写部材に
転写ベルトを用いた場合において、転写部材のクリーニ
ング時に転写ベルトに振動を与えることで、転写ベルト
とトナー間の付着力を低下させることができ、クリーニ
ング性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写部材として転写ローラを用いる場合の感光
体周りの構成図である。

【図２】転写ローラ振動機構の構成図である。

【図３】転写ローラのクリーニング時のタイミングチャ
ートである。

【図４】転写部材として転写ベルトを用いる場合の感光
体周りの構成図である。

【図５】転写ベルト振動機構の構成図である。

【図６】転写ローラに電圧を印加してクリーニングを行
っている例を示す図である。

【図７】クリーニングバイアスローラにより転写ベルト
のクリーニングを行っている例を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 転写ローラ ３ ローラ軸 ４ 転写ローラ用バイアス電源 ５ 転写ベルト ６ クリーニングバイアスローラ ７ 転写ベルト用バイアス電源 １１ 帯電装置 １２ 露光光学系 １３ 現像装置 １４ クリーニング装置 １５ 除電装置 ２１ 超音波発生素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上のトナー像を転写材に転写する
   ための転写部材のクリーニングを行うために、転写部材
   に転写時とは異なる極性の電圧を印加する機能を有する
   画像形成装置において、 転写部材に振動を与えることができる振動発生デバイス
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 転写部材は、感光体との間に記録紙を挟持して搬送する
   転写ローラであることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載において、 振動発生デバイスは、転写ローラの軸に直接連結されて
   いることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 感光体上のトナー像を転写材に転写する
   ための転写部材のクリーニングを行うためのクリーニン
   グ部材を有する画像形成装置において、 転写部材に振動を与えることができる振動発生デバイス
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載において、 転写部材は、感光体との間に記録紙を挟持すると共に、
   下流側の定着部近傍まで記録紙を搬送する転写ベルトで
   あることを特徴とする画像形成装置。