JP3200217B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
リ,複写機等のトナーを用いて画像を顕像化させる画像
形成装置に係り、特にベルト転写/搬送方式におけるト
ナー汚れ防止に関する。
する。電子写真方式を用いた画像形成装置は、記録体表
面にトナー像を作像する装置である。その作像過程は、
未作像の記録体を送り出す給紙工程,トナーを記録体表
面に画像として顕像化させる現像/転写工程,顕像化さ
れたトナー画像を記録体に固定する定着工程,定着後の
記録体を排紙する排紙工程,上記各工程間に記録体を搬
送する搬送装置から成る。
送しつつ転写も行うベルト転写/搬送方式を用いた画像
形成装置に関する。図4に従来のベルト転写/搬送方式
を用いた画像形成装置の模式図を示す。一般の電子写真
画像形成装置と同様に感光体1表面にトナー像が顕像化
される。一方、記録体2は給紙ホッパ3より繰り出さ
れ、転写ベルト4上にまで搬送される。転写ベルト4は
駆動ローラあるいは従動ローラ5,6,7を囲んで取り
付けられており、駆動ローラの回転に従って受け渡され
た記録体2を搬送する。転写装置8に対応する位置にお
いて、記録体2が転写ベルト4と感光体1にはさみ込ま
れたまま感光体1上のトナー画像は記録体2に転写され
る。転写ベルト4はさらに記録体2を搬送し、定着装置
9へと送り出す。定着装置9にて、記録体2上の未定着
トナー画像は記録体2に固定される。その後、片面印刷
の場合は排紙スタッカ10へ記録体2を排紙して印刷を
終了する。両面印刷では反転搬送工程11を経て記録体
2を反転させ、再び転写ベルト4に記録体2を受け渡
し、上記転写,定着,排紙工程を繰り返して印刷を終了
する。以上が作像の基本的工程である。
記録体2と記録体2の間隙に対応する領域や記録体2の
搬送方向と直行する奥行き方向の領域より外側の領域な
ど記録体2と接しない領域に存在する微量なトナーが転
写ベルト4に転写されるため転写ベルト4が汚れるとい
う問題を引き起こすことがある。この問題を未然に防止
するため、転写ベルトクリーナ12が設けられるのが通
常である。転写ベルトクリーナ12にはトナーと逆極性
の電位を印加してトナーを転写ベルト4から回収するバ
イアスクリーニング方式が用いられることが多い。ま
た、バイアスクリーニング方式を用いた場合、トナーは
より強く帯電していた方がクリーニング性能が高いこと
は言うまでもない。そのため、ベルト上のトナーにトナ
ーと同極性の電荷を供給するプリチャージャ13をクリ
ーナ12よりベルト駆動方向前方に設置し、トナーをよ
り強く帯電させる方法が多く用いられる。
転写ベルト4と感光体1にはさみ込まれたまま感光体1
上のトナー画像が記録体2に転写される際、転写装置8
はトナーと逆極性の電荷を転写ベルト4の裏側より供給
する。これにより、感光体1表面に配列したトナーに転
写装置8に向かうクーロン力が作用し、トナーは記録体
2表面に移動し、転写が行われるのである。その際、感
光体1のトナーに被覆されていない部分にもトナーと同
極性の電荷が存在しており、この電荷もトナーと同様に
記録体2表面に移動する。転写工程において、記録体2
はトナーと同極性に、転写ベルト4はトナーと逆極性に
帯電することになる。その後、記録体2が転写ベルト4
に密着している間は、記録体2と転写ベルト4を一体に
みれば、記録体2と転写ベルト4の合計の電荷量は相互
に打消しあっていかにも僅かに見える。実際には、上述
のように、記録体2はトナーと同極性に、転写ベルト4
はトナーと逆極性に分極した状態になっているのであ
る。その後、記録体2が定着装置9に向かうため、転写
ベルト4から分離する際、この分極状態は顕在化し、記
録体2と転写ベルト4はそれぞれ逆極性に強く帯電す
る。これを、分離帯電と呼ぶ。また、転写ベルト4はロ
ーラ5に沿って移動するため、分離帯電した直後に、記
録体2と転写ベルト4との間に間隙が発生する。記録体
2と転写ベルト4はそれぞれ逆極性に強く帯電している
ため、この間隙において両者の間で、パッシェン放電が
発生することがある。上記分離帯電が発生すると、記録
体2表面のトナーとトナーが存在しない部分の記録体2
表面の電荷は同極性となる。そのため、トナーは記録体
2表面に存在する周囲の同極性の電荷から作用するクー
ロン力により押し出され移動し、上方の空間に舞散った
り、画像としての配列を乱すことがある。また、上記パ
ッシェン放電が発生した場合でもその力学的衝撃により
同様の現象がみられる。
は例えば特開昭63−83772 号等が挙げられる。
分離帯電やパッシェン放電に配慮がされておらず、トナ
ーが空間に舞散ったり、画像としての配列を乱すという
問題があった。
おける問題を解決し、トナーの空間への舞散りや画像配
列の乱れの無い画像形成装置を提供することにある。
成するため、転写ベルトの記録体分離位置に対応するロ
ーラにトナーと逆極性のバイアス電位を印加し、かつ上
記ローラに対抗した位置にトナーと逆極性の電荷を供給
する電荷付与装置(チャージャ)を設置するようにしたも
のである。
に対抗した位置に設置されたチャージャはトナーと逆極
性の電荷を転写ベルトとの分離後の記録体の裏面に供給
し、記録体を除電することにより、分離後の記録体の帯
電を防止する。また、転写ベルトの上記ローラに印加さ
れたトナーと逆極性のバイアス電位は記録体との間にク
ーロン力を作用させ、記録体と転写ベルトの分離位置を
よりチャージャ側へ移動させ、上記チャージャと分離位
置とをより近接させることによりチャージャによる記録
体の除電効果を高める。かつ上記ローラへのバイアス電
位は記録体とトナーとを密着させるべく記録体表面のト
ナーとの間にもクーロン力を作用させ、記録体と転写ベ
ルトの分離時におけるトナーの移動をも防止する。
時のトナーの移動と分離後の記録体の帯電を防止するこ
とができるので、トナーの空間への舞散りや画像配列の
乱れの無い画像形成装置を提供することができる。
を用いて説明する。
断面側面図である。1は感光体、2は記録体、3は給紙
ホッパ、4は転写ベルト、5,6,7は駆動ローラある
いは従動ローラ、8は転写装置、9は定着装置、10は
排紙スタッカ、11は反転搬送工程、12は転写ベルト
クリーナ、13はチャージャ、14は感光体帯電装置、
15は露光装置、16は現像装置、17は感光体クリー
ナ、18は反転搬送路である。
て説明する。一般の電子写真画像形成装置と同様に感光
体1表面に感光体帯電装置14,露光装置15及び現像
装置16の作用によりトナー像が顕像化される。本実施
例では、作像に反転現像方式が用いられており、感光体
帯電装置14により帯電される感光体1の表面電位は約
−500V,現像装置16により帯電されるトナーの帯
電量は約−35μc/gである。上記、感光体1上での
作像工程に対応して、記録体2が給紙ホッパ3より繰り
出され、転写ベルト4上にまで搬送される。転写ベルト
4は駆動ローラと従動ローラ5,6,7を囲んで取り付
けられており、転写ベルトの記録体分離位置に対応する
ローラ5の回転に従って受け渡された記録体2を搬送す
る。転写装置8に対応する位置において、記録体2が転
写ベルト4と感光体1にはさみ込まれたまま感光体1上
のトナー画像は記録体2に転写される。感光体1表面に
残留した未転写のトナーは感光体クリーナ16により除
去され、次の作像工程に入る。一方、転写ベルト4はさ
らに記録体2を搬送し、定着装置9へと送り出す。定着
装置9にて、記録体2上の未定着トナー画像は記録体2
に固定される。その後、片面印刷の場合は排紙スタッカ
10へ記録体2を排紙して印刷を終了する。両面印刷で
は反転搬送工程11を経て記録体2を反転させ、反転搬
送路18を経て、再び転写ベルト4に記録体2を受け渡
し、上記転写,定着,排紙工程を繰り返して印刷を終了
する。この作像工程において、感光体1の記録体2と記
録体2の間隙に対応する領域や記録体2の搬送方向と直
行する奥行き方向の領域より外側の領域など記録体2と
接しない領域に存在する微量なトナーが転写ベルト4に
転写されるため転写ベルトクリーナ12が設けられてい
る。本実施例の転写ベルトクリーナ12にはトナーと逆
極性である正電位を印加してトナーを転写ベルト4から
回収するバイアスクリーニング方式が用いられている。
また、従来の技術において説明した記録体2と転写ベル
ト4の分離帯電とパッシェン放電を防止するため、ロー
ラ5にトナーと逆極性の正バイアス電位を印加し、さら
に、上記ローラ5に対抗した位置にトナーと逆極性の正
電荷を供給するチャージャ13が設置されている。
を囲むシールドケースから成り、シールドケースの少な
くとも一部分は上記極細ワイヤからの電流の一部を流れ
込ませる、あるいは上記極細ワイヤに電流を流れ込ませ
る電極の作用を有する。また、チャージャ13はトナー
と逆極性の正電荷を転写ベルト4との分離後の記録体2
の裏面に供給し、記録体2を除電する。これにより、分
離後の記録体2の帯電を防止する。また、転写ベルト4
のローラ5に印加されたトナーと逆極性の正バイアス電
位は記録体2との間にクーロン力を作用させ、記録体2
と転写ベルト4の分離位置をより定着装置9側へ移動さ
せ、上記チャージャ13と分離位置とをより近接させ、
チャージャ13による記録体2の除電効果を高める。か
つ上記ローラ5へのバイアス電位は記録体2とトナーと
を密着させるべく記録体2表面のトナーとの間にもクー
ロン力を作用させ、記録体2と転写ベルト4の分離時に
おけるトナーの移動をも防止する。
2の電位はマイナス数百から数千ボルト,除電に要する
電流は最大プラス数十マイクロアンペアで、環境条件や
印刷密度により変動する結果となった。これらの測定結
果に基づいて上記ローラ5の正バイアス電位とチャージ
ャ13への供給電流が決定され、ローラ5に印加される
正バイアス電位は最大+5KVを定電圧にて、チャージ
ャ13には最大+1KAを定電流にて供給し、チャージ
ャ13に対抗する電極を設けないことにより、記録体2
の帯電量にしたがって供給電流が自己制御できる構成と
した。また、ローラ5にバイアス電位を印加しない場合
には、記録体2の転写ベルト4からの分離位置が図1中
A点から、バイアス電位を印加によりB点に移動した。
これらの設定により、トナーの空間への舞散りや画像配
列の乱れが完全に無くなった。また、本実施例では、従
来技術において図4を用いて説明した転写ベルトクリー
ナ12のプリチャージャ13を削除したため、ベルトク
リーニング性能が低下することが懸念された。しかし、
本発明者らの実験によれば、ベルト上に残留したトナー
に電荷を全く供給しないより、正電荷であろうとも、適
切な範囲であれば若干の電荷をベルト上に残留したトナ
ーに供給した方が良好なベルトクリーニング性能が得ら
れ、負電荷を供給した場合に比較してもむしろ良好なベ
ルトクリーニング性能が得られることが判った。図1に
示した本実施例のチャージャ13は記録体2に正電荷を
供給すると同時に、記録体2への供給から漏れでた電荷
を適切な範囲で転写ベルト4に残留したトナーにも供給
するので、良好なベルトクリーニング性能も確保でき
る。
能を良好に保ったまま記録体2と転写ベルト4との分離
時のトナーの移動と分離後の記録体2の帯電を防止する
ことができる。したがって、トナーの空間への舞散りや
画像配列の乱れを無くすことができる。
例について説明する。本実施例の画像形成装置の構成と
作用は、図1に示したものと同様である。但し、チャー
ジャ13への供給電流の設定方法が異なる。チャージャ
13には最大+10KVを定電圧にて供給し、記録体2
の帯電量の変動に伴う電位変動にしたがって供給電流が
自動的に定まるようにした。
動に伴う電位変動にしたがって供給電流がより適確に自
己制御でき、記録体2の帯電量が環境条件や印刷密度に
より変動しても適確に除電電流を供給できる効果があ
る。
例について図2を用いて説明する。図2は本実施例の記
録体2と転写ベルト4の分離位置B付近の構成を示す断
面側面図である。19は遮蔽板であり、その他の構成及
び記号は図1と同様である。
場合、その除電電流はできる限り上記分離位置B近くに
供給されることが望ましい。なぜなら、分離位置Bから
離れて、よりチャージャ13近くに供給された場合、分
離位置Bから電流供給位置までの間は記録体2は除電さ
れず、その間でトナーの舞散りが発生するからである。
しかし、ローラ5に正バイアス電位を印加すると、ロー
ラ5の周囲に強い正の電界が形成され正電流であるチャ
ージャ13の除電電流はこの電界に妨げられ、上記分離
位置Bにまで到達しにくくなる。そこで、ローラ5近く
に接地した遮蔽板19を設け、ローラ5の正電界を遮蔽
板19との間のみに形成させ、遮蔽板19よりチャージ
ャ13側へはこの正電界を遮蔽し、除電電流を分離位置
Bまで供給する電流経路を確保した。
で供給でき、より良好にトナーの舞散りを防止すること
ができる。
例について図3を用いて説明する。図3は本実施例の記
録体2と転写ベルト4の分離位置B付近の構成を示す断
面側面図である。20は絶縁層であり、その他の構成及
び記号は図2と同様である。
と、遮蔽板19の上面に記録体2からこぼれ出る紙粉が
堆積し、これにより初期には良好に設定された記録体2
への除電電流や転写ベルト4上の残留トナーへ供給する
電流を狂わせるという問題に直面した。この悪影響のた
め、初期のうちは良好であったトナーの舞い上がり防止
性能やベルトクリーニング性能は印刷量が増大するに連
れ低下する。
蔽板19を絶縁物から成る絶縁層20で覆い隠した状態
で、記録体2への除電電流や転写ベルト4上の残留トナ
ーへ供給する電流を設定すれば紙粉の堆積による悪影響
を受けないはずである。
電電流を分離位置Bまで供給する電流経路を確保でき、
かつ連続稼働による紙粉の堆積による経時的な記録体2
への除電電流や転写ベルト4上の残留トナーへ供給する
電流の変化を防止することができた。
の記録体分離位置に対応したローラに対抗した位置にト
ナーと逆極性の電荷を転写ベルトとの分離後の記録体の
裏面に供給するチャージャを設置して記録体を除電し、
分離後の記録体の帯電を防止し、転写ベルトの上記ロー
ラにトナーと逆極性のバイアス電位を印加して記録体と
転写ベルトの分離位置をよりチャージャに近接させてチ
ャージャによる記録体の除電効果を高め、かつ上記バイ
アス電位により上記ローラと記録体表面のトナーとの間
にもクーロン力を発生させ記録体とトナーとを密着させ
るので、記録体と転写ベルトの分離時におけるトナーの
舞散りや移動を防止する効果がある。
の構成を示す断面側面図。
の構成を示す断面側面図。
装置の模式図。
ルト、5,6,7…駆動ローラ,従動ローラ、8…転写
装置、9…定着装置、10…排紙スタッカ、11…反転
搬送工程、12…転写ベルトクリーナ、13…チャージ
ャ,プリチャージャ、14…感光体帯電装置、15…露
光装置、16…現像装置、17…感光体クリーナ、18
…反転搬送路、19…遮蔽板、20…絶縁層。
Claims (5)
- 【請求項1】 無端ベルトを用いて記録体を搬送し、そ
の搬送過程において、感光体から記録体にトナーを転写
する電子写真の画像形成装置において、前記記録体が前
記無単ベルトから分離する位置に対応したローラに前記
トナーと逆極性の電位を付与し、前記ローラに対向した
位置にトナーと逆極性の電荷を前記記録体に供給する電
荷付与装置を設置することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記電荷付与装置はワイヤと該ワイヤの
一部分を囲うシールドケースを有し、該ワイヤに一定の
電圧を付与することを特徴とする請求項1記載の画像形
成装置。 - 【請求項3】 前記電荷付与装置と前記無端ベルトとの
中間位置に導電体を有する遮蔽板を設置することを特徴
とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記遮蔽板を接地することを特徴とする
請求項3記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記遮蔽板を絶縁物にて被覆することを
特徴とする請求項3の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01325793A JP3200217B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01325793A JP3200217B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06230683A JPH06230683A (ja) | 1994-08-19 |
JP3200217B2 true JP3200217B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=11828170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01325793A Expired - Fee Related JP3200217B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3200217B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP01325793A patent/JP3200217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06230683A (ja) | 1994-08-19 |
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