JP2004219716A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体ドラム27上のトナーを用紙3に転写する転写ローラ30と、転写ローラ30上の異物を除去するクリーニングローラ200と、転写ローラ30とクリーニングローラ200とが接触した状態で転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にバイアスを印加することにより、転写ローラ30の電気的特性を検出する電気的特性検出手段とを画像形成装置に設け、転写ローラ30が感光体ドラム27から離れた状態で転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にバイアスを印加することにより、転写ローラ30の電気的特性を検出する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機などのような画像形成装置に関する。詳細には、本発明は、像担持体上の現像剤を転写媒体に転写するための転写体を有する画像形成装置に関し、特には、正確な転写体の電気的特性を得ることができる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、像担持体上の現像剤を転写媒体に転写するための転写体と、その転写体上の異物をクリーニングするためのクリーニング体と、転写体とクリーニング体とが接触した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性を検出する電気的特性検出手段とを具備する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置の例としては、例えば特開平10−319735号公報に記載されたものがある。特開平10−319735号公報に記載された画像形成装置では、クリーニング体が転写体に当接せしめられており、転写体の抵抗値を検出するために、抵抗値検出用電圧が転写体に印加されるようになっている。つまり、転写体とクリーニング体とが接触した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性が検出されるようになっている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−319735号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、像担持体の抵抗値は比較的ばらつきが大きいため、転写体と像担持体とが接触した状態でバイアスが印加される場合には、クリーニング体及び像担持体の合計の抵抗値を正確に予測することは困難である。それゆえ、転写体と像担持体とが接触した状態でバイアスが印加される場合には、正確な転写体の抵抗値を得ることができない。
【0005】
前記問題点に鑑み、本発明は、正確な転写体の電気的特性を得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。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、像担持体上の現像剤を転写媒体に転写するための転写体と、
前記転写体上の異物をクリーニングするためのクリーニング体と、
前記転写体と前記クリーニング体とが接触した状態で前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性を検出する電気的特性検出手段とを具備する画像形成装置において、
前記転写体が前記像担持体から離れた状態で前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性を検出することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0007】
請求項1に記載の画像形成装置では、転写体が像担持体から離れた状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性が検出される。詳細には、例えば、まず、転写体及びクリーニング体の合計の電気的特性が得られ、次いで、クリーニング体の電気的特性が既知であるために、転写体及びクリーニング体の合計の電気的特性からクリーニング体の電気的特性が差し引かれて、転写体単体の電気的特性が得られる。そのため、転写体と像担持体とが接触した状態でバイアスが印加される場合、つまり、例えば転写体と像担持体との合計の電気的特性から、比較的誤差の大きい予測された像担持体の電気的特性が差し引かれて、転写体単体の電気的特性が得られる場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明によれば、前記クリーニング体の静電容量が前記像担持体の静電容量よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置が提供される。
【0009】
請求項2に記載の画像形成装置では、クリーニング体の静電容量が像担持体の静電容量よりも小さくされている。つまり、クリーニング体の静電容量が比較的小さくされている。すなわち、転写体及びクリーニング体の合計の静電容量に占めるクリーニング体単体の静電容量の割合が比較的低くされている。そのため、クリーニング体の静電容量が比較的大きくされている場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0010】
請求項3に記載の発明によれば、前記クリーニング体の抵抗値が前記転写体の抵抗値よりも小さい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が提供される。
【0011】
請求項3に記載の画像形成装置では、クリーニング体の抵抗値が転写体の抵抗値よりも小さくされている。つまり、クリーニング体の抵抗値が比較的小さくされている。すなわち、転写体及びクリーニング体の合計の抵抗値に占めるクリーニング体単体の抵抗値の割合が比較的低くされている。そのため、クリーニング体の抵抗値が比較的大きくされている場合よりも正確な転写体の抵抗値を得ることができる。
【0012】
請求項4に記載の発明によれば、前記クリーニング体が金属によって形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0013】
請求項4に記載の画像形成装置では、クリーニング体が金属によって形成されている。つまり、クリーニング体の抵抗値が比較的小さくされている。すなわち、転写体及びクリーニング体の合計の抵抗値に占めるクリーニング体単体の抵抗値の割合が比較的低くされている。そのため、クリーニング体が非金属によって形成されている場合よりも正確な転写体の抵抗値を得ることができる。
【0014】
請求項5に記載の発明によれば、前記クリーニング体が金属軸に酸化防止処理を施したものにより構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0015】
請求項5に記載の画像形成装置では、クリーニング体が金属軸に酸化防止処理を施したものにより構成されている。そのため、クリーニング体の金属軸が酸化するのに伴ってクリーニング体の抵抗値が増加したり、クリーニング体のクリーニング性能が低下したりするのを抑制することができる。
【0016】
請求項6に記載の発明によれば、クリーニング体の長さが転写体の長さ以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0017】
請求項6に記載の画像形成装置では、クリーニング体の長さが転写体の長さ以上にされている。そのため、転写体の全面をクリーニングすることができる。更に、クリーニング体の長さが転写体の長さ以上にされていると、実際に転写動作が行われる時に近い状態でバイアスを印加することができ、それゆえ、クリーニング体が比較的短い場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0018】
請求項7に記載の発明によれば、前記転写体上の異物をクリーニングした後に前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0019】
転写体上に異物が付着した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加されると異物を含めた転写体の電気的特性が得られてしまう点に鑑み、請求項7に記載の画像形成装置では、転写体上の異物をクリーニングした後に転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される。そのため、転写体上に異物が付着した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0020】
請求項8に記載の発明によれば、前記クリーニング体がローラ形状であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0021】
転写体の外周面とクリーニング体の表面との相対速度が比較的大きい場合にはクリーニング体の表面によって転写体の外周面が傷つけられてしまうおそれがある点に鑑み、請求項8に記載の画像形成装置では、クリーニング体がローラ形状に形成されている。そのため、クリーニング体の表面によって転写体の外周面が傷つけられてしまうのを抑制することができる。
【0022】
請求項9に記載の発明によれば、前記クリーニング体から異物を除去するための除去部材を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0023】
クリーニング体上に異物が付着した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加されると、得られる転写体の電気的特性と実際の転写体の電気的特性とがクリーニング体上の異物の分だけ異なってしまう点に鑑み、請求項9に記載の画像形成装置では、クリーニング体から異物を除去するための除去部材が設けられている。つまり、クリーニング体上の異物を除去した後に転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される。そのため、クリーニング体上に異物が付着した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0024】
請求項10に記載の発明によれば、前記転写体を回転させて前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0025】
転写体の電気的特性が転写体の周方向にばらついている点に鑑み、請求項10に記載の画像形成装置では、転写体を回転させて転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される。つまり、転写体の外周面上の周方向複数の点において転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加され、転写体及びクリーニング体の合計の電気的特性が得られる。そのため、転写体の外周面上の一点のみにおいて転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加され、転写体及びクリーニング体の合計の電気的特性が得られる場合よりも正確な転写体及びクリーニング体の合計の電気的特性を得ることができ、それにより、正確な転写体の電気的特性を得ることができる。つまり、転写体が回転せしめられない場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0026】
請求項11に記載の発明によれば、前記クリーニング体を回転させて前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置が提供される。
【0027】
請求項11に記載の画像形成装置では、転写体とクリーニング体とを回転させて転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される。詳細には、例えば転写体の外周面とクリーニング体の表面との相対速度が比較的小さくなるように転写体とクリーニング体とを回転させて転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される。そのため、転写体のみが回転せしめられるのに伴って転写体が傷ついてしまうのを回避することができる。
【0028】
請求項12に記載の発明によれば、前記転写体が前記像担持体から離れた状態で前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することにより転写体の電気的特性を検出する第1モードと、前記転写体が前記像担持体に接触した状態で前記転写体にバイアスを印加することにより転写体の電気的特性を検出する第2モードとを有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0029】
例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機などにおいて連続的な出力が行われる場合には、転写体を像担持体から離すことができないものの、転写体の電気的特性を得る必要がある点に鑑み、請求項12に記載の画像形成装置では、転写体が像担持体から離れた状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスを印加することにより転写体の電気的特性を検出する第1モードの他に、転写体が像担持体に接触した状態で転写体にバイアスを印加することにより転写体の電気的特性を検出する第2モードが設けられている。そのため、転写体を像担持体から離すことができない場合にも転写体の電気的特性を得ることができる。
【0030】
請求項13に記載の発明によれば、前記像担持体に対して前記転写体が移動可能であって、前記像担持体に対して前記クリーニング体が固定されているように、前記像担持体、前記転写体及び前記クリーニング体を配置したことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0031】
請求項13に記載の画像形成装置では、像担持体に対して転写体が移動可能であって、像担持体に対してクリーニング体が固定されているように、像担持体、転写体及びクリーニング体が配置されている。そのため、例えば像担持体及びクリーニング体を固定し、転写体のみを移動可能にすることにより、クリーニング体が移動せしめられる場合よりも可動物の重量を低減することができる。
【0032】
請求項14に記載の発明によれば、前記転写体及び前記クリーニング体が一体となって前記像担持体に対して移動可能なように、前記像担持体、前記転写体及び前記クリーニング体を配置したことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【0033】
請求項14に記載の画像形成装置では、転写体及びクリーニング体が一体となって像担持体に対して移動可能なように、像担持体、転写体及びクリーニング体が配置されている。そのため、クリーニング体が転写体に対して移動可能な場合よりも容易にクリーニング体と転写体との間隔を正確に設計することができる。
【0034】
請求項15に記載の発明によれば、転写時に前記転写体と前記クリーニング体とを電気的に分離することを特徴とする請求項13又は14に記載の画像形成装置が提供される。
【0035】
請求項15に記載の画像形成装置では、転写時に転写体とクリーニング体とが電気的に分離されている。そのため、一体となって移動可能な転写体とクリーニング体とが転写時に電気的に接続されるのに伴って転写用バイアスがクリーニング体にリークしてしまうのを回避することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【0037】
図1は本発明の画像形成装置の第1の実施形態を適用したレーザプリンタの断面図である。図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体ケース2内に、ポリゴンミラー19、レンズ20,22、及びミラー21a,21bを有する光走査装置16、被記録媒体としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4、光走査装置16により走査された光ビームAによって形成される静電潜像を現像して用紙3に画像を形成するための画像形成手段を構成するプロセスカートリッジ17、定着器18等を備えている。なお、図1の右側がレーザプリンタ1の前面となる。
【0038】
本体ケース2の上部に配置されている排紙トレイ46は、印刷された用紙3を積層保持できるように、本体ケース2の外縁よりも窪んだ凹状に形成されている。排紙トレイ46には傾斜が付けられており、その傾斜は、レーザプリンタ1の後側(図1の左側)よりもレーザプリンタ1の前側(図1の右側)の方で小さくなっている。また、本体ケース2の前面には、プロセスカートリッジ17を着脱する時に開放されるカバー54が配置されている。
【0039】
本体ケース2内の後側(図1の左側)に設けられた定着器18から排出された用紙3が図1中の一点鎖線に沿って排紙トレイ46に導かれるように、本体ケース2内の後側(図1の左側)には、排紙パス44が設けられている。この排紙パス44には、用紙3の搬送するための排紙ローラ45が設けられている。
【0040】
フィーダ部4には、本体ケース2内の底部に配置された給紙ローラ8と、レーザプリンタ1の前面から着脱可能な給紙カセット6と、用紙3を積層保持して用紙3を給紙ローラ8に圧接するために給紙カセット6内に配置された用紙押圧板7とが設けられている。更に、フィーダ部4には、給紙時に給紙ローラ8と協働して用紙3を一枚毎に分離するために給紙ローラ8に向かって押圧されている分離パッド9と、用紙3を搬送するために給紙ローラ8に対して用紙3の搬送方向下流側に配置された搬送ローラ11とが設けられている。更に、フィーダ部4には、搬送ローラ11と協働して用紙3を搬送する時にその用紙3の紙粉を除去する紙粉取りローラ10と、画像形成時の用紙3の送り出しタイミングを調整するために搬送ローラ11に対して用紙3の搬送方向下流側に配置されたレジストローラ12とが設けられている。
【0041】
用紙押圧板7は、給紙カセット6の底面に配置された支軸7aを中心として回動可能であり、バネ7bによって給紙ローラ8側に付勢されている。給紙ローラ8と分離パッド9とは互いに対向して配置されており、分離パッド9はバネ13によって給紙ローラ8側に押圧されている。
【0042】
給紙カセット6の上方には、両面印刷ユニット26が配設されている。両面印刷ユニット26には、反転搬送ローラ50a,50b,50cが略水平に配置されており、両面印刷ユニット26の両端には、反転搬送パス47a,47bが配置されている。両面印刷時には、まず、表面が印刷されて定着器18から排出された用紙3が、排紙ローラ45によってスイッチバックせしめられる。次いで、スイッチバックせしめられた用紙3は、図1中の一点鎖線の経路から分岐し、反転搬送パス47aを介して両面印刷ユニット26に搬送される。次いで、両面印刷ユニット26に搬送された用紙3は、反転搬送パス47bを介してレジストローラ12に搬送され、次いで、画像形成手段によって裏面が印刷される。
【0043】
両面印刷ユニット26の上方には、低圧電源基板90と、高圧電源基板95と、エンジン基板98とが配置されている。これらの基板を定着器18、プロセスカートリッジ17などから隔離するために、これらの基板の上方には、シュート80が設けられている。シュート80の上部に形成されたガイド板80cが、用紙3の搬送路の一部を構成している。なお、シュート80は、レーザプリンタ1の左右(図1の手前側および奥側)の本体フレーム(図示せず)間を橋絡し、レーザプリンタ1の剛性を高めている。
【0044】
低圧電源基板90は、例えば24Vの電圧をレーザプリンタ1の内部の各部に供給するために、レーザプリンタ1の外部から供給された例えば単相100Vの電圧を例えば24Vの電圧に降下させる。また、高圧電源基板95は、プロセスカートリッジ17の各部に印加される高電圧のバイアスを発生させる。エンジン基板85は、例えばレーザプリンタ1の各ローラのような部品を回転させるためのDCモータ(図示せず)を駆動すると共に、例えばレジストローラ12のような部品の回転/停止を切り換えるためのソレノイド(図示せず)等を駆動する。
【0045】
画像形成手段の一部を構成するプロセスカートリッジ17は、ドラムカートリッジ23と、ドラムカートリッジ23に着脱可能な現像カートリッジ24とを有する。ドラムカートリッジ23は、感光体ドラム27、スコロトロン型帯電器29、転写ローラ30等を備えている。現像カートリッジ24は、現像ローラ31、供給ローラ33、トナーホッパー34等を備えている。
【0046】
ドラムカートリッジ23の感光体ドラム27は、現像ローラ31と接触した状態で図1中に矢印で示す向きに回転可能である。この感光体ドラム27は、導電性基材の上に、正帯電の有機感光体を塗布したものであり、電荷発生材料が電荷輸送層に分散された正帯電有機感光体である。感光体ドラム27上では、光ビーム等の照射を受けると、光吸収により電荷発生材料において電荷が発生し、電荷輸送層により感光体ドラム27の表面と導電性基材とにその電荷が輸送される。スコロトロン型帯電器29によって帯電せしめられた感光体ドラム27表面上の電位がうち消されることにより、照射を受けた部分の電位と、受けていない部分の電位との間に電位差が形成される。つまり、書き込むべき画像データに基づいて光ビームを露光走査することにより、感光体ドラム27上に静電潜像が形成される。
【0047】
スコロトロン型帯電器29は、感光体ドラム27に接触しないように感光体ドラム27の上方に所定の間隔を隔てて配設されている。スコロトロン型帯電器29は、タングステンなどの放電用のワイヤからコロナ放電を発生させるスコロトロン型の帯電器であり、高圧電源基板95の帯電バイアス回路部(図示せず)により駆動され、感光体ドラム27の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
【0048】
現像カートリッジ24がドラムカートリッジ23に装着された状態では、現像ローラ31は、スコロトロン型帯電器29に対して感光体ドラム27の回転方向下流側に配設されており、図1中に矢印で示す向きに回転可能である。現像ローラ31は、金属製の軸に導電性のゴム材料を被覆することにより構成されている。現像ローラ31には、高圧電源基板95の現像バイアス回路部(図示せず)により現像バイアスが印加される。
【0049】
供給ローラ33は、現像ローラ31を挟んで感光体ドラム27の反対側に配置されており、図1中の矢印で示す向きに回転可能である。供給ローラ33は現像ローラ31に対して当接せしめられている。供給ローラ33は、金属製の軸に導電性の発泡材料を被覆することにより構成されており、現像ローラ31に供給されるトナーを摩擦帯電させるようになっている。つまり、供給ローラ33は、現像ローラ31と同じ向き(図1における反時計まわり)に回転せしめられる。
【0050】
トナーホッパー34は供給ローラ33の側方に配置されており、トナーホッパー34の内部に充填されている現像剤は、供給ローラ33を介して現像ローラ31に供給される。第1の実施形態では、現像剤として正帯電性の非磁性1成分のトナーが使用されており、このトナーは、重合性単量体、例えばスチレンなどのスチレン系単量体やアクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーである。このような重合トナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなど外添剤が添加されている。その粒子径は、約6〜10μm程度である。
【0051】
アジテータ36は、軸方向(図1の表裏方向)に延びている粗い網目状の板体であり、図1に示すように略「くの字」の断面形状を有している。アジテータ36は、回転軸35を中心に図1中の矢印で示す向きに回転可能である。アジテータ36の径方向外側端と、「くの字」の中腹部分とには、トナーホッパー34の内壁を摺擦するためのフィルム部材36aがそれぞれ設けられている。アジテータ36が回転せしめられることにより、トナーホッパー34内に収容されたトナーが攪拌される。
【0052】
現像ローラ31に対して感光体ドラム27の回転方向下流側には、図1中の矢印で示す向きに回転可能な転写ローラ30が配設されている。転写ローラ30は、金属製の軸にイオン導電性のゴム材料を被覆させることにより構成されている。感光体ドラム27上のトナー像を用紙3上に転写させる時には、高圧電源基板95の転写用高圧電源(図2)により転写バイアスが転写ローラ30に印加される。転写バイアスとは、感光体ドラム27の表面上に静電付着したトナーが転写ローラ30の表面に向かって電気的に吸引されるように、感光体ドラム27の表面と転写ローラ30の表面との間に電位差を生じさせるために転写ローラ30に印加されるバイアスである。
【0053】
このレーザプリンタ1では、転写ローラ30によって感光体ドラム27から用紙3にトナーが転写された後に、感光体ドラム27の表面上に残存する残存トナーを現像ローラ31で回収する方式が採用されている。転写ローラ30の表面上に付着したトナー、紙粉のような異物は、クリーニングローラ200によりクリーニングされる。
【0054】
画像形成手段の一部を構成する定着器18は、プロセスカートリッジ17に対して用紙3の搬送方向下流側に配設されている。定着器18は、定着ローラ41と、この定着ローラ41を押圧する加圧ローラ42と、定着ローラ41及び加圧ローラ42に対して用紙3の搬送方向下流側に配置された一対の搬送ローラ43とを備えている。定着ローラ41は、中空のアルミ製の軸にフッ素樹脂がコーティングされ焼成されている。定着ローラ41の内部には、加熱用ハロゲンランプ41aが配置されている。加圧ローラ42は、低硬度シリコンゴムからなる軸にフッ素樹脂のチューブが被膜されたローラであり、スプリング(図示せず)によって定着ローラ41に対して押圧されている。プロセスカートリッジ17において用紙3上に転写されたトナー像は、用紙3が定着ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する時に、加圧加熱され、用紙3上に定着せしめられる。次いで、その用紙3は搬送ローラ43によって排紙パス44に搬送される。
【0055】
図2は図1に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等の拡大断面図である。詳細には、図2(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙3上に転写される転写時を示した図、図2(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。図3は図2に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を更に拡大して示した正面図である。詳細には、図3(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時を示した図、図3(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。図4は図1に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を用紙の搬送方向上流側から見た側面図である。詳細には、図4(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時を示した図、図4(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。
【0056】
図2に示すように、転写ローラ30には、高圧電源基板95(図1)の転写用高圧電源201が転写ローラ30に接続されている。また、クリーニングローラ200には、転写ローラ30の電気的特性を測定するための電圧測定装置202が接続されている。第1の実施形態のレーザプリンタ1には、転写ローラ30をクリーニングしたクリーニングローラ200を更にクリーニングするためのブレード203が設けられている。クリーニングローラ200の表面に付着した異物は、例えばゴム、合成樹脂等のような絶縁性の弾性部材により構成されるブレード203によって掻き落とされ、その異物はトナー回収ボックス204によって回収される。
【0057】
図3及び図4に示すように、軸受205により支持された転写ローラ30は、転写押圧バネ206によって感光体ドラム27側に付勢されている。第1の実施形態のレーザプリンタ1には、転写押圧バネ206に抗して転写ローラ30を感光体ドラム27から離間させるための離間カム207が設けられている。
【0058】
図2(A)、図3(A)、及び図4(A)に示すように、感光体ドラム31上のトナーが用紙3上に転写される転写時には、転写押圧バネ206によって転写ローラ30が感光体ドラム27に当接せしめられる。また、転写バイアスが転写用高圧電源201から転写ローラ30に印加される。詳細には、用紙サイズ、用紙種、環境などに応じて−10μA〜−30μAのいずれかの転写電流が転写用高圧電源201から転写ローラ30に印加される。それにより、感光体ドラム27の表面上のトナーが、転写ローラ30の表面に向かって電気的に吸引され、感光体ドラム27と転写ローラ30との間に配置された用紙3の表面上に転写される。クリーニングローラ200は転写ローラ30から離間せしめられているため、転写ローラ30に印加された転写バイアスがクリーニングローラ200にリークしてしまうのが回避されている。
【0059】
図2(B)、図3(B)、及び図4(B)に示すように、転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時には、離間カム207によって、転写ローラ30が、感光体ドラム27から離間せしめられ、クリーニングローラ200に接触せしめられる。また、転写用高圧電源201から供給されたクリーニング・測定用バイアスが、転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に印加される。それにより、まず、転写ローラ30の表面上の異物が、クリーニングローラ200の表面に電気的に吸引される。感光体ドラム27は転写ローラ30から離間せしめられているため、転写ローラ30の表面上の異物は、感光体ドラム27の表面には電気的に吸引されない。次いで、電圧測定装置202によって電圧が測定され、転写ローラ30の電気的特性が検出される。
【0060】
第1の実施形態では、クリーニングローラ200の静電容量が感光体ドラム27の静電容量よりも小さくされている。また、クリーニングローラ200の抵抗値が転写ローラ30の抵抗値よりも小さくされている。更に、クリーニングローラ200は、例えばアルミニウム、ステンレス等のような金属によって形成されており、金属軸に酸化防止処理を施したものにより構成されている。第1の実施形態では、クリーニングローラ200の静電容量は0F/m2であり、感光体ドラム27の静電容量は1.08×10−12F/m2である。クリーニングローラ200の抵抗値は0Ωであり、転写ローラ30の抵抗値は108Ωである。また、図4に示すように、クリーニングローラ200が転写ローラ30よりも長くされている。
【0061】
図5(A)は第1の実施形態の制御系のブロック図である。図5(A)に示すように、この制御系では、各部の制御を行う制御手段としてのCPU71に、用紙サイズセンサ74、パソコン側プリンタプロパティ75、操作パネル76、モータ79、カム駆動機構180、転写用高圧電源201、電圧計78、及び電圧測定装置202が接続されている。
【0062】
CPU71は、ROM72及びROM73を備え、各部の制御を実行する。ROM72には、転写バイアス及びクリーニング・測定用バイアスの制御、画像形成処理の制御などを行うための制御プログラム、種類検出手段としての紙種検出プログラムなどが格納されている。この紙種検出プログラムは、用紙サイズセンサ74、パソコン側プリンタプロパティ75及び操作パネル76によって検知又は設定される用紙3のサイズ、厚さなどの情報に基づいて、用紙3のサイズ、厚さなどを検出する。尚、用紙3のサイズとは、用紙3の搬送方向と直交する方向の用紙幅と同義である。
【0063】
RAM73には、各部を駆動制御するための、用紙サイズセンサ74、パソコン側プリンタプロパティ75、操作パネル76、電圧計78、電圧測定装置202などからの一時的な数値、およびタイマー、カウンタなどによって計測された数値が格納される。
【0064】
用紙サイズセンサ74は、給紙カセット6の内側における用紙3の受入部分に設けられており、給紙カセット6にセットされる用紙3の用紙幅(サイズ)を検知する。検知された情報はCPU71に入力される。
【0065】
パソコン側プリンタプロパティ75はレーザプリンタ1とパソコンとのインタフェースである。レーザプリンタ1により印刷すべき用紙3のサイズ、厚さなどがパソコンにおいて操作者によって設定されると、その情報がパソコン側プリンタプロパティ75を介してCPU71に入力される。
【0066】
操作パネル76は、本体ケース2の上面に設けられており、操作者が印刷時における各種設定条件を入力するための複数のキーを備えている。この操作パネル76で入力された用紙3のサイズ、厚さなどの情報はCPU71に入力される。
【0067】
尚、第1の実施形態のレーザプリンタ1は、異なる用紙幅(サイズ)および紙厚の用紙3を印刷処理することができる。このレーザプリンタ1では、印刷すべき用紙3が、例えば普通紙、厚紙および超厚紙の3つの紙厚に分類され、また、例えば用紙幅216〜191mm、190〜161mm、160〜131mm、130〜101mm、100〜70mmの5つのサイズに分類される。
【0068】
モータ79は、離間カム207、転写ローラ30などを含むレーザプリンタ1の各部を駆動する。
【0069】
電磁クラッチを含むカム駆動機構180は、モータ79から離間カム207に伝達される動力を伝達または遮断するように構成されている。CPU71によってカム駆動機構180の電磁クラッチが制御されることにより、離間カム207が駆動または停止される。
【0070】
転写用高圧電源201は転写ローラ30のローラ軸に接続されている。CPU71の制御により、転写用高圧電源201から転写ローラ30に所定の電流値の転写バイアス又はクリーニング・測定用バイアスが印加される。
【0071】
電圧計78は、図5(B)に示すように、転写用高圧電源201から転写ローラ30に接続される回路の途中に接続されている。電圧測定装置202は、図2に示すように、クリーニングローラ200に接続されている。図5(A)に示すように、CPU71の制御により予め設定された電流が転写用高圧電源201から転写ローラ30に転写バイアス又は測定用バイアスとして印加された時、電圧計78及び電圧測定装置202は、電圧を測定し、その測定された電圧をCPU71に入力する。CPU71は、この電圧に基づいて転写ローラ30の電気的特性(抵抗値)を検出し、検出された転写ローラ30の電気的特性(抵抗値)に基づいて転写バイアスを制御する。尚、第1の実施形態では、印刷開始前の電圧測定が電圧測定装置202によって行われ、連続印刷途中の電圧測定が電圧計78によって行われる。
【0072】
CPU71は、電圧計78又は電圧測定装置202によって測定された転写ローラ30の発生電圧に対応する転写バイアス値が設定された抵抗/バイアステーブルとしての用紙幅対応テーブルをROM72内に備えている。
【0073】
用紙幅対応テーブルは、用紙3の厚さに対応して、普通紙、厚紙および超厚紙用のテーブルがそれぞれ用意されており、そのそれぞれにおいて、用紙幅(サイズ)毎に、一定の転写電流(−10μA)を測定電流として、転写用高圧電源201から印加した時に、電圧計78又は電圧測定装置202によって測定される転写ローラ30の発生電圧に対応する転写バイアスの電流値が設定されているテーブルが複数用意されている。
【0074】
このレーザプリンタ1では、CPU71の制御によって、用紙3の連続印刷において、所定枚数、例えば、100枚毎に、転写ローラ30に一定の測定電流(−10μA)を印加して、電圧計78によって、その時の転写ローラ30の発生電圧を測定し、その発生電圧から、印刷される用紙3の厚さおよび用紙幅から選択された特定のテーブルに基づいて、対応する転写バイアスの電流値を設定し、転写用高圧電源201から、その設定された電流値の転写バイアスを印加するようにしている。
【0075】
図6は第1の実施形態の印字方法を示したフローチャートである。図6に示すように、印字が開始されると、まず、ステップ1000において、離間カム207が駆動され、ステップ1001において、図2(B)、図3(B)、及び図4(B)に示すように、転写ローラ30が感光体ドラム27から離間せしめられ、クリーニングローラ200に対して圧接せしめられる。次いで、ステップ1002において、転写ローラ30が回転せしめられ、ステップ1003において、転写用高圧電源201により転写ローラ30にクリーニング・測定用バイアスが印加される。詳細には、転写ローラ30に+10μAの電流がクリーニング・測定用バイアスとして印加される。尚、クリーニング・測定用バイアスとして印加される電流の絶対値は、転写バイアスとして印加される電流の絶対値の最低値とされる。つまり、例えば転写バイアスとして印加される電流が−10μA〜−30μAである場合には、クリーニング・測定用バイアスとして印加される電流は+10μAとなる。次いで、ステップ1004において、転写ローラ30が1回転完了するまで転写ローラ30が回転し続けられ、転写ローラ30の全周がクリーニングされる。つまり、ステップ1000からステップ1004において、転写ローラ30のクリーニングが行われる。
【0076】
次いで、ステップ1005において、転写ローラ30の全周を32分割したタイミングで電圧測定装置202により電圧が測定される。つまり、転写ローラ30の全周を32分割したそれぞれの位置で電圧測定装置202によって電圧が測定される。次いで、ステップ1006において、転写ローラ30の全周に相当する32回分の電圧測定が終了すると、ステップ1007において、32回測定された電圧の平均値が算出される。次いで、ステップ1008において、算出された測定電圧の平均値と用紙サイズ及び紙厚に対応した図7に示すグラフとに基づいて、転写時に転写バイアスとして印加すべき転写電流が検出される。つまり、ステップ1005からステップ1008において、転写ローラ30の電気的特性が検出される。詳細には、電圧測定装置202により測定された電圧の平均値が検出される。尚、図7に示すグラフは、用紙サイズが216〜191mm、且つ、紙厚が普通紙に対応したものを示す。
【0077】
図7は測定電圧(詳細には、32回測定された電圧の平均値)と転写時に転写バイアスとして印加すべき転写電流との関係を示した図である。図7に示すように、測定時に電圧測定装置202により測定された電圧の平均値である測定電圧が高いほど、転写時に転写ローラ30に対して転写バイアスとして印加すべき転写電流(絶対値)は大きくなる。
【0078】
図6の説明に戻り、次いで、ステップ1009において、離間カム207が駆動され、ステップ1010において、図2(A)、図3(A)、及び図4(A)に示すように、転写ローラ30がクリーニングローラ200から離間せしめられ、感光体ドラム27に対して圧接せしめられる。次いで、ステップ1011において、転写用高圧電源201により転写ローラ30に転写バイアスが印加される。詳細には、ステップ1008で検出された転写電流が印加される。それにより、ステップ1012において、感光体ドラム27上のトナーが用紙3上に転写される。つまり、印字が開始される。次いで、ステップ1013において、印字が終了すると、すなわち、用紙3が感光体ドラム27と転写ローラ30との間を通過し終わると、次いで、ステップ1014において、転写バイアスの印加が終了される。つまり、ステップ1009からステップ1014において、感光体ドラム27上のトナーの転写が行われる。
【0079】
第1の実施形態では、図6に示したように、ステップ1000及びステップ1001において転写ローラ30が感光体ドラム27から離間せしめられ、ステップ1003において転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加され、ステップ1007において転写ローラ30の電気的特性として電圧の平均値が検出される。
【0080】
また、第1の実施形態では、図6に示したように、ステップ1004において転写ローラ30の全周上の異物がクリーニングされる。その後もクリーニング・測定用バイアスが転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に印加し続けられ、ステップ1005において電圧測定装置202により電圧が測定される。
【0081】
また、第1の実施形態では、図6に示したように、ステップ1005及びステップ1006において転写ローラ30が回転せしめられ、転写ローラ30の全周を32分割した位置でそれぞれ転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加され、電圧測定装置202によって電圧が測定される。また、転写ローラ30が回転せしめられる時には、クリーニングローラ200も回転せしめられる。
【0082】
また、第1の実施形態では、レーザプリンタ1から比較的少ない部数の用紙3が出力される場合には、図6に示したように、ステップ1001において転写ローラ30が感光体ドラム27から離間せしめられた状態で、ステップ1003において転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加され、ステップ1007において転写ローラ30の電気的特性として電圧の平均値が検出される。一方、レーザプリンタ1から比較的多い部数の用紙3が連続的に出力される場合には、用紙3の連続出力中に転写ローラ30を感光体ドラム27から離間させることができないため、転写ローラ30が感光体ドラム27に接触せしめられたままの状態で、転写ローラ30にクリーニング・測定用バイアスが印加され、電圧計78によって電圧が測定され、転写ローラ30の電気的特性が検出される。
【0083】
第1の実施形態によれば、図6に示したように、ステップ1000及びステップ1001において転写ローラ30が感光体ドラム27から離間せしめられた状態で、ステップ1003において転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加され、ステップ1005からステップ1008において転写ローラ30の電気的特性が検出される。詳細には、転写ローラ30及びクリーニングローラ200の合計の電気的特性(抵抗値)が得られるが、実際には、クリーニングローラ200の電気的特性(抵抗値)が0Ωであるため、検出された値はそのまま転写ローラ30の電気的特性(抵抗値)となる。そのため、転写ローラ30と感光体ドラム27とが接触した状態でクリーニング・測定用バイアスが印加される場合よりも正確な転写ローラ30の電気的特性(抵抗値)を得ることができる。既知の静電容量から転写ローラ30の電気的特性を予測することも可能ではあるが、静電容量が大きいほど転写ローラ30の電気的特性を正確に予測することは難しくなってしまう。しかも、感光体ドラム27の静電容量は感光層の厚みと関係があるため、長期使用により感光体ドラム27の厚みが変化すると、それに伴って感光体ドラム27の静電容量も変化してしまい、その結果、転写ローラ30の電気的特性を正確に予測することは困難である。
【0084】
また、第1の実施形態によれば、上述したように、クリーニングローラ200の静電容量(0F/m2)が感光体ドラム27の静電容量(1.08×10−12F/m2)よりも小さくされている。そのため、検出される転写ローラ30の電気的特性の誤差を少なくすることができ、それゆえ、正確な転写ローラ30の電気的特性を得ることができる。クリーニングローラ200の静電容量が感光体ドラム27の静電容量の程度まで大きい場合には、検出される転写ローラ30の電気的特性に誤差が含まれてしまい、正確な転写ローラ30の電気的特性を得ることができない。
【0085】
また、第1の実施形態によれば、上述したように、クリーニングローラ200の抵抗値が転写ローラ30の抵抗値よりも小さくされている。詳細には、クリーニングローラ200の抵抗値が0Ωである。すなわち、転写ローラ30及びクリーニングローラ200の合計の抵抗値に占めるクリーニングローラ200単体の抵抗値の割合がゼロである。そのため、クリーニングローラ200の抵抗値が比較的大きくされている場合よりも正確な転写ローラ30の抵抗値を得ることができる。
【0086】
また、第1の実施形態によれば、上述したように、クリーニングローラ200が金属によって形成されている。詳細には、クリーニングローラ200の抵抗値が0Ωである。すなわち、転写ローラ30及びクリーニングローラ200の合計の抵抗値に占めるクリーニングローラ200単体の抵抗値の割合がゼロである。そのため、クリーニングローラ200が非金属によって形成されている場合よりも正確な転写ローラ30の抵抗値を得ることができる。
【0087】
また、第1の実施形態によれば、上述したように、クリーニングローラ200が金属軸に酸化防止処理を施したものにより構成されている。そのため、クリーニングローラ200の金属軸が酸化するのに伴ってクリーニングローラ200の抵抗値が増加したり、クリーニングローラ200グ性能が低下したりするのを抑制することができる。
【0088】
また、第1の実施形態によれば、図4に示したように、クリーニングローラ200の長さが転写ローラ30の長さ以上にされている。そのため、転写ローラ30の全面をクリーニングすることができる。更に、クリーニングローラ200の長さが転写ローラ30の長さ以上にされているため、実際に転写動作が行われる時に近い状態でバイアスを印加することができ、それゆえ、クリーニングローラ200が比較的短い場合よりも正確な転写ローラ30の電気的特性を得ることができる。
【0089】
また、第1の実施形態によれば、図6に示したように、ステップ1004において転写ローラ30上の異物をクリーニングした後に、ステップ1005及びステップ1006において転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加される。そのため、転写ローラ30上に異物が付着した状態で転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加される場合よりも正確な転写ローラ30の電気的特性を得ることができる。
【0090】
また、第1の実施形態によれば、図1〜図3に示したように、転写ローラ30上の異物をクリーニングするクリーニング体としてクリーニングローラ200が用いられている。そのため、クリーニングローラ200の表面によって転写ローラ30の外周面が傷つけられてしまうのを抑制することができる。
【0091】
また、第1の実施形態によれば、図2及び図3に示したように、クリーニングローラ200から異物を除去するためのブレード203が設けられている。つまり、クリーニングローラ200上の異物を除去した後に転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加される。そのため、クリーニングローラ200上に異物が付着した状態で転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加される場合よりも正確な転写ローラ30の電気的特性を得ることができる。
【0092】
また、第1の実施形態によれば、図6に示したように、ステップ1005及びステップ1006において転写ローラ30を回転させて転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加される。つまり、転写ローラ30の外周面上の周方向の32箇所において転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加され、転写ローラ30及びクリーニングローラ200の合計の電気的特性が得られる。そのため、転写ローラ30の外周面上の一点のみにおいて転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加され、転写ローラ30及びクリーニングローラ200の合計の電気的特性が得られる場合よりも正確な転写ローラ30及びクリーニングローラ200の合計の電気的特性を得ることができ、それにより、正確な転写ローラ30の電気的特性を得ることができる。つまり、転写体が回転せしめられない場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0093】
また、第1の実施形態によれば、上述したように、転写ローラ30とクリーニングローラ200とを回転させて転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加される。詳細には、例えば転写ローラ30の外周面とクリーニングローラ200の表面との相対速度が比較的小さくなるように転写ローラ30とクリーニングローラ200とを接触部分において同一方向に回転させて転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加される。そのため、転写ローラ30のみが回転せしめられるのに伴って転写ローラ30が傷ついてしまうのを回避することができる。
【0094】
また、第1の実施形態によれば、図6に示したように、転写ローラ30が感光体ドラム27から離れた状態で転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスを印加することにより転写ローラ30の電気的特性を検出する第1モードの他に、上述したように、転写ローラ30が感光体ドラム27に接触した状態で転写ローラ30に測定用バイアスを印加することにより転写ローラ30の電気的特性を検出する第2モードが設けられている。そのため、転写ローラ30を感光体ドラム27から離すことができない場合にも転写ローラ30の電気的特性を得ることができる。
【0095】
また、第1の実施形態によれば、図2〜図4に示したように、感光体ドラム27に対して転写ローラ30が移動可能であって、感光体ドラム27に対してクリーニングローラ200が固定されているように、感光体ドラム27、転写ローラ30及びクリーニングローラ200が配置されている。そのため、例えば感光体ドラム27及びクリーニングローラ200を固定し、転写ローラ30のみを移動可能にすることにより、クリーニングローラ200が移動せしめられる場合よりも可動物の重量を低減することができる。
【0096】
また、第1の実施形態によれば、転写時に転写ローラ30とクリーニングローラ200とが非接触であるので、転写時に転写ローラ30とクリーニングローラ200とが電気的に分離されている。そのため、転写用バイアスがクリーニングローラ200にリークしてしまうのを回避することができる。
【0097】
以下、本発明の画像形成装置の他の実施形態について説明する。他の実施形態の画像形成装置は、後述する点を除き、上述した第1の実施形態の画像形成装置とほぼ同様に構成されている。そのため、第1の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【0098】
第1の実施形態では、図6に示したように、ステップ1004において転写ローラ30が1回転せしめられて転写ローラ30のクリーニングが行われたが、第2の実施形態では、例えば転写ローラの表面上の異物を除去しづらい材質により転写ローラが構成されている場合に、転写ローラを2回転以上回転させて転写ローラのクリーニングを行うことも可能である。
【0099】
図8は第3の実施形態の感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を拡大して示した正面図である。詳細には、図8(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時を示した図、図8(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。
【0100】
第3の実施形態では、図8に示すように、軸受1205により支持された転写ローラ30は、転写押圧バネ206によって感光体ドラム27側に付勢されている。また、転写押圧バネ206に抗して転写ローラ30を感光体ドラム27から離間させるためのソレノイド1207が設けられている。
【0101】
図8(A)に示すように、感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時には、転写押圧バネ206によって転写ローラ30が感光体ドラム27に当接せしめられる。また、図8(B)に示すように、転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時には、ソレノイド1207によって、転写ローラ30が、感光体ドラム27から離間せしめられ、クリーニングローラ200に接触せしめられる。
【0102】
図9は第4の実施形態の感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等の拡大断面図である。詳細には、図9(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙3上に転写される転写時を示した図、図9(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。図10は図9に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を更に拡大して示した正面図である。詳細には、図10(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時を示した図、図10(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。
【0103】
第1の実施形態では、図2〜図4に示したように、感光体ドラム27に対して転写ローラ30が移動可能であって、感光体ドラム27に対してクリーニングローラ200が固定されているように、感光体ドラム27、転写ローラ30及びクリーニングローラ200が配置されているが、第4の実施形態では、図9及び図10に示すように、転写ローラ30、クリーニングローラ200’、ブレード203’、及びトナー回収ボックス204が一体となって感光体ドラム27に対して移動可能なように、感光体ドラム27、転写ローラ30及びクリーニングローラ200’が配置されている。
【0104】
詳細には、図9に示すように、転写ローラ30には、高圧電源基板95(図1)の転写用高圧電源201が転写ローラ30に接続されている。また、クリーニングローラ200’には、転写ローラ30の電気的特性を測定するための電圧測定装置202が測定電極202’を介して接続可能になっている。また、図10に示すように、軸受205’により支持された転写ローラ30及びクリーニングローラ200’は、転写押圧バネ206’によって感光体ドラム27側に付勢されている。第4の実施形態のレーザプリンタ1には、転写押圧バネ206’に抗して転写ローラ30及びクリーニングローラ200’を感光体ドラム27から離間させるための離間カム207が設けられている。
【0105】
図9(A)及び図10(A)に示すように、感光体ドラム31上のトナーが用紙3上に転写される転写時には、転写押圧バネ206’によって転写ローラ30が感光体ドラム27に当接せしめられる。クリーニングローラ200’は測定電極202’から離間せしめられているため、転写ローラ30に印加された転写バイアスがクリーニングローラ200’及び測定電極202’を介してリークしてしまうのが回避されている。つまり、転写時には、転写バイアスが転写ローラ30からクリーニングローラ200’を介してリークしないように、転写ローラ30とクリーニングローラ200’とが電気的に分離されている。
【0106】
図9(B)及び図10(B)に示すように、転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時には、離間カム207によって、転写ローラ30及びクリーニングローラ200’が、感光体ドラム27から離間せしめられ、クリーニングローラ200’が測定電極202’に接触せしめられる。また、転写用高圧電源201から供給されたクリーニング・測定用バイアスが、転写ローラ30とクリーニングローラ200’との間に印加される。それにより、まず、転写ローラ30の表面上の異物が、クリーニングローラ200’の表面に電気的に吸引される。感光体ドラム27は転写ローラ30から離間せしめられているため、転写ローラ30の表面上の異物は、感光体ドラム27の表面には電気的に吸引されない。次いで、電圧測定装置202によって電圧が測定され、転写ローラ30の電気的特性が検出される。
【0107】
第4の実施形態によれば、図9及び図10に示したように、転写ローラ30及びクリーニングローラ200’が一体となって感光体ドラム27に対して移動可能なように、感光体ドラム27、転写ローラ30及びクリーニングローラ200’が配置されている。そのため、クリーニングローラ200’が転写ローラ30に対して移動可能な場合よりも容易にクリーニングローラ200’と転写ローラ30との間隔を正確に設計することができる。
【0108】
また、第4の実施形態によれば、図9(A)及び図10(A)に示したように、転写時に転写ローラ30とクリーニングローラ200’とが電気的に分離されている。そのため、一体となって移動可能な転写ローラ30とクリーニングローラ200’とが転写時に電気的に接続されるのに伴って転写用バイアスがクリーニングローラ200’にリークしてしまうのを回避することができる。
【0109】
図11は第5の実施形態の感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を拡大して示した正面図である。詳細には、図11(A)は感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時を示した図、図11(B)は転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時を示した図である。
【0110】
第5の実施形態では、図11に示すように、軸受1205’により支持された転写ローラ30及びクリーニングローラ200’は、転写押圧バネ206’によって感光体ドラム27側に付勢されている。また、転写押圧バネ206’に抗して転写ローラ30及びクリーニングローラ200’を感光体ドラム27から離間させるためのソレノイド1207’が設けられている。
【0111】
図11(A)に示すように、感光体ドラム31上のトナーが用紙(図示せず)上に転写される転写時には、転写押圧バネ206’によって転写ローラ30が感光体ドラム27に当接せしめられる。また、図11(B)に示すように、転写ローラ30の表面に付着した異物がクリーニングされかつ転写ローラ30の電気的特性が測定されるクリーニング・測定時には、ソレノイド1207’によって、転写ローラ30及びクリーニングローラ200’が、感光体ドラム27から離間せしめられ、クリーニングローラ200’が測定電極202’に接触せしめられる。
【0112】
第1の実施形態では、上述したように、クリーニングローラ200の抵抗値が0Ωであるが、第6の実施形態では、クリーニングローラの抵抗値を10MΩにすることも可能である。
【0113】
第1の実施形態では、上述したように、クリーニングローラ200が金属によって形成されているが、第7の実施形態では、導電性を有する非金属によりクリーニングローラを形成することも可能である。
【0114】
第1の実施形態では、上述したように、金属軸に酸化防止処理を施してクリーニングローラ200が構成されているが、第8の実施形態では、例えば酸化しない金属を用いることにより、酸化防止処理が施されていない金属軸によってクリーニングローラを構成することも可能である。
【0115】
第1の実施形態では、上述したように、転写ローラ30上の異物をクリーニングした後に転写ローラ30とクリーニングローラ200との間に測定用バイアスが印加されているが、第9の実施形態では、転写ローラ上の異物をクリーニングしながら転写ローラとクリーニングローラとの間にクリーニング・測定用バイアスを印加することも可能である。
【0116】
第1の実施形態では、図1〜図4に示したように、転写ローラ30をクリーニングする部材としてクリーニングローラ200が用いられているが、第10の実施形態では、非ローラ形状のクリーニング部材によって転写ローラをクリーニングすることも可能である。
【0117】
第1の実施形態では、図1〜図3に示したように、クリーニングローラ200の表面上の異物をクリーニングするためのブレード203が設けられているが、第11の実施形態では、ドラムカートリッジ23の寿命が比較的短く、ドラムカートリッジ23の使用中にクリーニングローラ200の表面上に異物があまり付着しない場合には、ブレード203を排除することも可能である。
【0118】
第1の実施形態では、上述したように、転写ローラ30を回転させながら転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスが印加されているが、第12の実施形態では、転写ローラ30が回転していない状態で転写ローラ30とクリーニングローラ200との間にクリーニング・測定用バイアスを印加することも可能である。
【0119】
第15の実施形態では、上述した第1から第12の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【0120】
上述した実施形態では、本発明がレーザプリンタに適用されているが、他の実施形態では、本発明をファクシミリ、複写機などに適用することも可能である。
【0121】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0122】
請求項2に記載の発明によれば、クリーニング体の静電容量が比較的大きくされている場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0123】
請求項3に記載の発明によれば、クリーニング体の抵抗値が比較的大きくされている場合よりも正確な転写体の抵抗値を得ることができる。
【0124】
請求項4に記載の発明によれば、クリーニング体が非金属によって形成されている場合よりも正確な転写体の抵抗値を得ることができる。
【0125】
請求項5に記載の発明によれば、クリーニング体の金属軸が酸化するのに伴ってクリーニング体の抵抗値が増加したり、クリーニング体のクリーニング性能が低下したりするのを抑制することができる。
【0126】
請求項6に記載の発明によれば、転写体の全面をクリーニングすることができる。更に、クリーニング体が比較的短い場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0127】
請求項7に記載の発明によれば、転写体上に異物が付着した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0128】
請求項8に記載の発明によれば、クリーニング体の表面によって転写体の外周面が傷つけられてしまうのを抑制することができる。
【0129】
請求項9に記載の発明によれば、クリーニング体上に異物が付着した状態で転写体とクリーニング体との間にバイアスが印加される場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0130】
請求項10に記載の発明によれば、転写体が回転せしめられない場合よりも正確な転写体の電気的特性を得ることができる。
【0131】
請求項11に記載の発明によれば、転写体のみが回転せしめられるのに伴って転写体が傷ついてしまうのを回避することができる。
【0132】
請求項12に記載の発明によれば、転写体を像担持体から離すことができない場合にも転写体の電気的特性を得ることができる。
【0133】
請求項13に記載の発明によれば、クリーニング体が移動せしめられる場合よりも可動物の重量を低減することができる。
【0134】
請求項14に記載の発明によれば、クリーニング体と転写体との間隔を容易に正確に設計することができる。
【0135】
請求項15に記載の発明によれば、転写用バイアスがクリーニング体にリークしてしまうのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の第1の実施形態を適用したレーザプリンタの断面図である。
【図2】図1に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等の拡大断面図である。
【図3】図2に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を更に拡大して示した正面図である。
【図4】図1に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を用紙の搬送方向上流側から見た側面図である。
【図5】第1の実施形態の制御系のブロック図である。
【図6】第1の実施形態の印字方法を示したフローチャートである。
【図7】測定電圧と転写時に転写バイアスとして印加すべき転写電流との関係を示した図である。
【図8】第3の実施形態の感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を拡大して示した正面図である。
【図9】第4の実施形態の感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等の拡大断面図である。
【図10】図9に示した感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を更に拡大して示した正面図である。
【図11】第5の実施形態の感光体ドラム、転写ローラ、クリーニングローラ等を拡大して示した正面図である。
【符号の説明】
3…用紙、27…感光体ドラム、29…帯電気、30…転写ローラ、31…現像ローラ、200クリーニングローラ、201…転写用高圧電源、202…電圧測定装置、203…ブレード、204…トナー回収ボックス
Claims (15)
- 像担持体上の現像剤を転写媒体に転写するための転写体と、
前記転写体上の異物をクリーニングするためのクリーニング体と、
前記転写体と前記クリーニング体とが接触した状態で前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性を検出する電気的特性検出手段とを具備する画像形成装置において、
前記転写体が前記像担持体から離れた状態で前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することにより、転写体の電気的特性を検出することを特徴とする画像形成装置。 - 前記クリーニング体の静電容量が前記像担持体の静電容量よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング体の抵抗値が前記転写体の抵抗値よりも小さい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。
- 前記クリーニング体が金属によって形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング体が金属軸に酸化防止処理を施したものにより構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- クリーニング体の長さが転写体の長さ以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記転写体上の異物をクリーニングした後に前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング体がローラ形状であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング体から異物を除去するための除去部材を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記転写体を回転させて前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング体を回転させて前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記転写体が前記像担持体から離れた状態で前記転写体と前記クリーニング体との間にバイアスを印加することにより転写体の電気的特性を検出する第1モードと、前記転写体が前記像担持体に接触した状態で前記転写体にバイアスを印加することにより転写体の電気的特性を検出する第2モードとを有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体に対して前記転写体が移動可能であって、前記像担持体に対して前記クリーニング体が固定されているように、前記像担持体、前記転写体及び前記クリーニング体を配置したことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記転写体及び前記クリーニング体が一体となって前記像担持体に対して移動可能なように、前記像担持体、前記転写体及び前記クリーニング体を配置したことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 転写時に前記転写体と前記クリーニング体とを電気的に分離することを特徴とする請求項13又は14に記載の画像形成装置。
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JP2003007054A JP2004219716A (ja) | 2003-01-15 | 2003-01-15 | 画像形成装置 |
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JP2011138170A (ja) * | 2011-04-11 | 2011-07-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 帯電装置 |
JP2016161587A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
CN114647171A (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-21 | 佳能株式会社 | 图像形成装置 |
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2003
- 2003-01-15 JP JP2003007054A patent/JP2004219716A/ja active Pending
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