JP4152416B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、転写部で像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、転写部に電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置に関するものである。
従来、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する転写部を含む無端経路にそって表面が移動し該転写部で該像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、該転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該転写用部材側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置では、像担持体の表面には転写材に転写するトナー像が形成されていない非画像領域であっても、現像装置の現像用部材と像担持体表面との電位差や機械的な接触で現像用部材から像担持体に転移したり、その他の原因で付着したトナーが存在する。このようなトナーは、所定の帯電極性とは逆の極性に帯電していることが多い(以下、逆極性トナーという)。そして、上記転写用部材が転写材を介さず直接に上記像担持体に対向するタイミングがある。このため、このタイミングにおける像担持体表面の電位や上記転写電界形成手段による電界などの静電気的な状態、あるいは、直接接触しているか離間しているかという機械的な状態によっては、像担持体表面に付着している逆極性トナーが転写用部材表面に転移する。この転写したトナーは、その後転写用部材によって転写部で像担持体に対向させる転写材の裏面に付着し、いわゆる転写材の裏面汚れを発生させる。
なお、以上の転写材の裏面汚れは、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する第一転写部及び転写材と対向する第二転写部を含む無端経路にそって表面が移動する中間転写体と、該第一転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該中間転写体側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置においても起こり得る。上記第一転写部で上記像担持体上トナー像の転写を行っていない非転写時期に、機械的な接触などで、逆極性トナーが中間転写体に転移すると、これが更に中間転写体から第二転写部の転写用部材に転移して転写材の裏面に付着するおそれがあるからである。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、逆極性トナーによる転写材の裏面汚れを軽減することができる新規な画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1乃至の発明は、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する転写部を含む無端経路にそって表面が移動し該転写部で該像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、該転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該転写用部材側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置において、上記転写用部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング手段と、上記転写用部材表面に付着しているトナーに上記所定極性の電荷を付与してチャージアップさせるトナーチャージアップ手段と、上記転写用部材上の転写材に上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与して該転写用部材に吸着させる吸着手段とを設け、該吸着手段で付与する電荷の極性を切り替え可能に構成し、該吸着手段を該トナーチャージアップ手段として兼用したことを特徴とするものである。
請求項1乃至の発明においては、トナーチャージアップ手段により転写用部材表面に付着しているトナーに所定極性の電荷を付与してチャージアップさせる。この電荷付与により、所定極性の帯電トナーは帯電量を増大させるとともに、転写用部材表面に付着した逆極性トナーを極性反転させて所定極性にする。これにより、転写用部材表面に付着しているトナーを上記クリーニング用電界でクリーニングされやすいようにすることができる。
そして、トナーを静電的に除去するクリーニング手段によって転写用部材表面に付着している所定極性の帯電トナーを静電気力で除去する。よって、逆極性トナーによる転写材の裏汚れを軽減できる。
また、静電気力を用いるため、例えばクリーニング用部材としてクリーニングブレードのような機械的な摺擦力やトナー堰き止め力といった機械的な力のみでクリーニングするものを用いる場合には比し、転写用部材表面やクレーニング用部材の機械的な損傷が少ない。よって、転写用部材表面やクレーニング用部材の機械的損傷による劣化、及び、この劣化に伴う部材交換作業負担を軽減できるという特有の効果を奏することができる。
また、吸着手段により転写用部材上の転写材に上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与し、転写材を転写用部材に吸着させる。これにより、転写部での転写材搬送を安定させ、像担持体と転写材との相対位置ずれによる転写不良を軽減する。
更に、転写材が転写用部材に存在しない期間に、付与する電荷の極性を切り替え可能に構成した吸着手段の付与電荷極性を、所定極性にして作動させて、転写用部材表面のトナーを所定極性チャージアップする。このように、吸着手段を上記トナーチャージアップ手段として兼用することにより、部品点数やコストの軽減あるいは装置の小型化を図ることができる。
また、請求項1の発明においては、上述したのと同様に吸着手段を用いることにより、転写部での転写材搬送を安定させ、像担持体と転写材との相対位置ずれによる転写不良を軽減する。
ここで、この請求項1では、吸着手段が転写材に接触配置した回転可能な電極ローラを用いるものであるため、転写用部材表面に付着している所定極性の帯電トナーが電極ローラ表面に転移するおそれがある。この転移は、配置設定(例えば転写材が介在しない状態で電極ローラと転写用部材とが互いに接触する配置設定)や互いの電位状態の設定により、転写材が介在しない時期に転写用部材表面と直接対向することにより生じる。このような電極ローラ表面への所定極性の帯電トナーの転移が生じると、この転移した所定極性の帯電トナーが、その後に電極ローラに接触する転写材の表面に転移して転写材の表面のトナー汚れを生じてしまう。
そこで、この請求項1の発明においては、上記転写材供給手段で該転写用部材に転写材が供給されるとき、該転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達する前に、付与電荷の極性を切り替え可能に構成した吸着手段に上記所定極性の電荷を電極ローラに付与する動作を行わせる。この電荷付与で電極ローラに付着している所定極性の帯電トナーを電極ローラから転写用部材に転移させて、電極ローラをクリーニングする。これにより、その後に電極ローラに接触する転写材の表面のトナー汚れを軽減する。
また、請求項1の発明においては、所定極性の電荷を該電極ローラに付与する動作を該吸着手段に行わせた後、上記転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達するときから、該電極ローラの一回転分の時間以上前に、上記吸着手段で印加する電荷を上記所定の極性から上記所定の極性とは逆極性へ切り替える。
また、請求項2の発明においては、上記電極ロラを回転させながら、電極機能を発揮させる。このため、転写用部材上の転写材との接触箇所を入れ替えることができ、例えばブラシや樹脂フィルム等の固定部材を用いる場合に比べ、該接触による電極ローラの経時劣化を抑制することができ、電極ローラの寿命を延ばすことができる。
そして、上記所定極性の電荷を付与する動作を、該電極ローラの1回転以上の時間行わせるので、転写材供給手段からの転写材が電極ロラとの接触部に到達する前に、電極ローラの全周について上記クリーニングを行うことができる。
また、請求項3の発明においては、クリーニング用電界形成手段及びクリーニング用部材を用いることにより、機械的な力のみでクリーニングするクリーニング用部材を用いる場合に比べ、転写用部材表面やクリーニング用部材の機械的損傷による劣化、及び、この劣化に伴う部材交換作業負担を軽減できる。
しかも、上記クリーニング用電界形成手段は、所定極性の帯電トナークリーニング用部材側に吸引するものであるため、上記電極ローラのクリーニングに伴って電極ローラから転写用部材に転移した所定極性のトナーを良好に転写用部材からクリーニングすることができる。
また、請求項の発明においては、請求項1について上述したのと同様にして像担持体としての中間転写体の表面に付着している逆極性トナーが転写用部材表面に転移して生じる転写材の裏汚れを軽減できる。
〔実施形態1〕
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)に適用した実施形態について説明する。
図2は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1K(以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す)を有する。これらは、転写材としての転写紙の移動方向(図中の矢印A方向)に沿って、上流側から上述の順に配置されている。各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。各感光体ユニット内の感光体ドラムの回転軸は互いに平行であり、また転写紙移動方向に所定のピッチの間隔をおいた位置に設定されている。
また、本レーザプリンタは、上記トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kのほか、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する光書込ユニット2を備えている。また、給紙カセット3,4、レジストローラ対5、転写紙を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写用部材としての転写搬送ベルト60を有するベルト装置としての転写ユニット6を備えている。更に、ベルト定着方式の定着ユニット7、排紙トレイ8、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。
図2中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット3,4から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドでガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対5が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対5により所定のタイミングで送出された転写紙は転写搬送ベルト60で担持され、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの転写位置を通過するように搬送される。各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kのトナー像が転写されカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット7でトナー像が定着された後、排紙トレイ8上に排出される。
図3は、上記トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kのうち、イエローのトナー像形成部1Yの概略構成を示す拡大図である。他のトナー像形成部1M、1C、1Kについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図3において、トナー像形成部1Yは、前述のように感光体ユニット10Y及び現像ユニット20Yを備えている。
感光体ユニット10Yは、感光体ドラム11Yのほか、該感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ12Y、該感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なカウンタブレード13Y、該感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ15Y等を備えている。各感光体ユニットの感光体ドラムとしては、表面に有機感光体(OPC)層を有する直径が30mmの感光体ドラムを用いた。
上記現像ユニット20Yは、磁性キャリア及び所望の帯電極性(以下、正規極性という。)であるマイナスに帯電したトナーを含む二成分現像剤を使用している。そして、現像ケース21Yの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ22Yや、搬送スクリュウ23Y,24Y、現像ドクタ25Y、トナー濃度センサ(Tセンサ)26Y、粉体ポンプ27Y等を備えている。現像ケース21Y内に収容された現像剤は搬送スクリュウ23Y,24Yで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、該現像剤の一部が現像ローラ22Yの表面に担持され、現像ドクタ25Yで層厚が規制された後、感光体ドラム11Yと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ上の現像剤中のトナーにより感光体ドラム11Y上の静電潜像が現像される。現像ケース21Y内の現像剤のトナー濃度は上記トナー濃度センサ26Yで検知され、必要に応じて粉体ポンプ27Yによりトナーが補給される。
上記構成のトナー像形成部において、交流電圧が印加された帯電ローラ15Yによりトナーの正規極性と同極性であるマイナス700ボルトに一様帯電された感光体ドラム11Yの表面に、上記光書込ユニット2で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、該感光体ドラム11Yの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム11Y上の静電潜像は、上記現像ユニット20Yでマイナス帯電トナーを用いて反転現像されイエローのトナー像となる。転写搬送ベルト60上の転写紙100が通過する転写位置Ptでは、感光体ドラム11Y上のトナー像が転写紙100に転写される。トナー像が転写された後の感光体ドラム11Yの表面は、ブラシローラ12Yで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード13Yでクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。
図1は、上記転写ユニット6の概略構成図である。この転写ユニット6で使用した転写搬送ベルト60は、摂氏10度・湿度15パーセントから摂氏30度・湿度90パーセントの環境変動内で体積抵抗率の変化が1×10〜1×1011 Ω・cmの範囲内に収まる無端状単層ベルトである。その材質は例えばPVDF(ポリふっ化ビニリデン)である。この転写搬送ベルト60は、各トナー像形成部の感光対ドラム11Y、11M、11C、11Kに接触対向する各転写位置を通過するように、4つの接地された支持ローラ61〜64に掛け回されている。転写紙移動方向下流側の出口ローラ62は転写搬送ベルト60を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。
上記支持ローラ61〜64のうちの転写紙移動方向上流側の入口ローラ61には、静電吸着ローラ65が対向配置されている。この静電吸着ローラ65は、芯金上に導電性発泡弾性体層が形成されたものである。この弾性体層材料としては例えば固有抵抗率10Ωcmのクロロプレインゴムを用いる。また、この静電吸着ローラ65は、吸着用の電源65a及び逆極性用の電源65bから選択的に電圧が印加されるようになっている。吸着用の電源65aは、トナーの正規極性とは逆のプラス極性の電荷を転写紙に付与するためのもので、例えばプラス15μAの定電流電源を用いる。この吸着用の電源65aから電源が供給されている状態の静電吸着ローラ65と上記入口ローラ61との間を通過した転写紙は転写搬送ベルト60上に静電吸着される。逆極性用の電源65bは転写搬送ベルト60上の正規極性であるマイナスに帯電しているトナーの電荷を増加させたり、プラス帯電している逆極性トナーをプラス極性に反転させたり、静電吸着ローラ65の表面に付着しているマイナス帯電トナーを転写搬送ベルト60の表面に転移させたりするためのものである。例えばマイナス2KVの定電圧電源を用いる。静電吸着ローラ65へ印加する電圧の切り替えは図示を省略した本体制御板により行われる。この本体制御板による制御については後に詳述する。
また、各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに接触対向して転写ニップを形成している転写搬送ベルト60の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kを設けている。この転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kは導電性マイラからなる固定ブラシであり、各転写バイアス電源9Y、9M、9C、9Kから転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト60に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト60と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
本実施形態においては、上記転写バイアス電源9Y、9M、9C、9Kとして、トナーの正規極性とは逆の極性であるプラスの極性の定電流電源が用いられる。このうち、転写紙搬送範囲で転写搬送ベルト60の移動方向最下流に位置する黒用の感光体9Kに対応する転写バイアス電源9Kは、例えばプラス15μAとプラス10μAで電流値切り替え可能に構成されている。各転写バイアス電源のオン・オフ及び黒用の転写バイアス電源9Kの電流値切り替えの制御も上記本体制御板により行われる。この本体制御板による制御についても後に詳述する。
また、各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに対応して、転写搬送ベルト60を感光体ドラム側に押圧するバックアップローラ68Y、68M、68C、68Kが設けられている。各バックアップローラ68Y、68M、68C、68Kは各転写位置の転写紙移動方向上流側で転写搬送ベルト60を感光体ドラム11Yの周面に一部巻き付けている。これにより、転写ニップにおける転写紙100と各感光体ドラムとの接触圧が高め、転写位置における転写効率を高めている。
また、転写紙を搬送しない側である転写搬送ベルト60の支持ローラ63,64間の張架部には、転写搬送ベルト60表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置70が配置されている。このクリーニング装置70は、転写搬送ベルト表面に当接するように配置された導電性のクリーニング部材としての金属からなるクリーニングローラ71と、転写搬送ベルト60を介してクリーニングローラ71に対向配置される導電性の対向部材としての対向ローラ73と、クリーニングローラ71と対向ローラ73材との間にクリーニング電界を形成するクリーニング電界形成手段とを有している。この例では、対向ローラ73を、芯金ローラ上に、導電性スポンジ材料からなる弾性発砲体層を有するスポンジローラで構成している。また、上記クリーニング電界形成手段として、上記導電性を有するクリーニングローラ71と、該クリーニングローラ71に電圧を印加する電圧印加手段であるクリーニングバイアス電源75と、アースに接続された上記対向ローラ3とを用い、この電源75により該クリーニングローラ71にトナーの正規極性(マイナス)とは逆極性(プラス)の電圧を印加する。これにより、転写搬送ベルト60とクリーニングローラ71との接触部であるクリーニングニップに、マイナス帯電のトナーが転写搬送ベルト60上からクリーニングローラ71側へ移動するような電界を形成する。この電界で転写搬送ベルト60に付着したトナーをクリーニングローラ71側に移動させ、転写搬送ベルト60表面からトナーを除去する。クリーニングローラ71側に移動したトナーは、クリーニングブレード72によって掻き取り、該ローラ71表面から除去する。
図4(a)及び(b)はそれぞれ、フルカラーモード実行時及びモノクロモード実行時における転写ユニット6の拡大図である。本実施形態の転写ユニット6は、装置本体に対して固定配置された転写ユニット本体600と、転写ユニット本体側に設けられた揺動軸602を中心に揺動可能な転写サブユニット601とからなる。上記転写ユニット本体600には、黒用の転写バイアス印加部材67K及びバックアップローラ68K、支持ローラ61〜64、転写サブユニット601を揺動させるための偏心カム603等が支持されている。一方、上記転写サブユニット601には、カラー用の転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、バックアップローラ68Y、68M、68C等が支持されている。また、転写サブユニット601の揺動端部と転写ユニット本体600との間には、転写サブユニット601をカラー用の感光体ドラム11Y、11M、11Cから離間させるように付勢する付勢手段としてのスプリングが取り付けられている。上記偏心カム603は転写サブユニット601の揺動端部の下面に接触するように取り付けられ、図示しない駆動装置により回転駆動される。
図4(a)に示すカラーモード実行時には、スプリング604の付勢力に抗して転写サブユニット601の揺動端部の下面を押し上げる位置に、偏心カム603を回転させる。これにより、転写搬送ベルト60とすべての感光体ドラムとが接触し、各感光体ドラム上の各色のトナー像を転写搬送ベルト60上の転写紙に重ね合わせて転写できる状態となる。
図4(b)に示すモノクロモード実行時には、上記転写サブユニット601の揺動端部に対する押上げ力が解除される位置に、偏心カム603を回転させる。これにより、スプリング604の付勢力で転写サブユニット601の揺動端部が押し下げられ、転写搬送ベルト60とカラー用の感光体ドラム11Y、11M、11Cとが離間し、感光体ドラム11K上の黒色のトナー像のみを転写搬送ベルト60上の転写紙に転写できる状態となる。
また、本実施形態では、レーザプリンタの電源投入直後の初期動作時や適宜実行される転写搬送ベルト60のクリーニング動作時には、黒用の感光体ドラム11Kのみが転写搬送ベルト60と接触する図4(b)の状態をとる。
図5は、上記初期動作時における、上記制御部に制御されたレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャートである。図中の感光体ドラム及び転写バイアス印加部材は、黒用のものである。この初期動作時は前述のように図4(b)の黒用の感光体ドラム11のみが転写搬送ベルト60に接触するため、カラー用の感光体ドラムは非回転のままで転写バイアス印加部材へのバイアス印加もオフのままである。なお、これらの制御は上記本体制御板により行われる。
レーザプリンタの電源がONされると、感光体ドラム11Kの駆動モータがONされ感光体ドラム11Kが回転駆動するのと同時に、転写搬送ベルト60、クリーニングローラ71、及び吸着ローラ65の回転駆動も開始される。また、これと同期して、クリーニングローラ71にクリーニング用のプラス電圧が印加される。これにより、電源がONされてからしばらくの間は、転写搬送ベルト60に付着した正規極性(マイナス)帯電トナーのクリーニングが行われる。このとき、転写搬送ベルト上の正規極性(マイナス)帯電トナーをクリーニングローラ71に転移されやすくするために、吸着ローラ65には、転写材吸着用の電圧とは逆極性の負電圧が印加される。また、感光体ドラム11表面に付着している逆極性(プラス)に帯電しているトナーが転写搬送ベルト60表面に転移しにくくなるように、転写バイアス印加部材67には、画像形成動作における転写時の転写バイアスと同じプラス電圧が印加される。このプラス電圧は後述する転写時と同様にプラス15μAで定電流制御してもよいが、本実施形態では、転写紙が介在しない状態での転写バイアス印加による感光体上の電位履歴を少なくするため、弱めの転写電界にすべくマイナス10μAで定電流制御される。なお、転写バイアス印加部材68への電圧印加は、感光体ドラム11の駆動モータがONされてからT1だけ遅れて開始される。この遅れ時間T1は、感光体ドラム11Kの駆動モータの立ち上がりに要する時間である。
そして、転写搬送ベルト60のクリーニングが所定時間行われた後、吸着ローラ65をクリーニングするために、吸着ローラ65に正電圧と負電圧とが所定の時間tずつ交互に印加される。図5の例では、時間tが吸着ローラ65の2回転分の時間に相当し、20μAに定電流制御された正電圧と2kVの負電圧とを該2回転分の時間tずつ交互に4回印加するように、吸着用の電源65a及び逆極性用の電源65bの何れをから電圧を印加するかを本体制御板で切り替え制御している。これにより、吸着ローラ65に付着したマイナス帯電トナーと、プラス帯電トナーとを交互に吸着ローラ65から転写搬送ベルト60上に転移させることができ、吸着ローラ65をクリーニングすることができる。
このようにして吸着ローラ65のクリーニングが行われている間、及び該クリーニング終了後の所定時間においては、クリーニングローラ71にクリーニング用の正電圧を印加し続けるように制御されている。これにより、吸着ローラ65から転写搬送ベルト60へ転移させたマイナス帯電トナーがクリーニングされる。そして、上記制御部は、感光体ドラム11、クリーニングローラ71、吸着ローラ65、及び転写搬送ベルト60を停止させると同時に、クリーニングバイアス電源75、吸着ローラ65に接続された電源65a、65b及び転写バイアス電源9Kをオフし、初期動作を終了させる。なお、図5の例では、以上の初期動作を、転写搬送ベルト60の3回転分に相当する時間で行っている。
図6は、モノクロモードの画像形成動作時におけるレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、同一の黒画像を2枚(A4横サイズ)連続でプリントするときを想定したものである。
外部からのプリント開始信号が入力されると、まず、感光体ドラム11Kの駆動モータがONされ感光体ドラム11Kが回転駆動するのと同時に、転写搬送ベルト60、クリーニングローラ71、及び吸着ローラ65の回転駆動も開始される。また、これと同期して、クリーニングローラ71にクリーニング用の正電圧が印加されるとともに、吸着ローラ65に、上述したように転写搬送ベルト上のマイナス帯電トナーをクリーニングローラ71に転移されやすくするためのマイナス2KVの電圧が逆極性の電源65bから印加される。次に、帯電ローラ15Kへの電圧印加が、T1だけ遅れて開始される。この遅れ時間T1は、感光体ドラム11Kの駆動モータの立ち上がりに要する時間である。また、帯電ローラ15Kへ電圧が印加された後、転写バイアス印加部材67Kへの転写バイアス印加が、T2だけ遅れて開始される。この転写バイアスは、上記初期動作時と同様、転写紙が介在しない状態での転写バイアス印加による感光体上の電位履歴を少なくするため、弱めの転写電界にすべくマイナス10μAで定電流制御される。また、この遅れ時間T2は、感光体ドラム11Kの帯電領域が転写位置まで移動するのに要する時間である。
所定時間経過後、レジストローラ対5(図1参照)を作動させる図示しないレジストクラッチが所定のタイミングでONされるのと同時に、吸着ローラ65に印加する電圧を吸着用の電源65aに切り替え、15μAに定電流制御された正電圧を印加する。本実施形態では、このレジストクラッチがONされてから、転写紙100先端は転写搬送ベルト60と吸着ローラ65との対向部に到達するまでの時間T3は、少なくとも吸着ローラ65が一回転以上回転するような構成となっている。したがって、上記制御部は、転写紙100の先端が上記対向部に到達する少なくとも吸着ローラ65の一回転分の時間よりも前に、逆極性電源65bから吸着用電源65aに切り替え制御する。このような制御により、吸着ローラ65のクリーニング後になおも付着しているマイナス帯電トナーを極力転写搬送ベルト60へ転移させ、その後の転写材吸着用の正電圧印加に伴う転写材へのトナーの転移を軽減することができる。そして、15μAに定電流制御された正電圧が吸着ローラ65に印加されつづける間に、上記対向部に到達して通過する転写紙100に電荷を付与し、転写紙100を転写搬送ベルト60に静電吸着させる。引き続き、転写搬送ベルト60上の転写紙の先端が転写位置に到達する直前のタイミングT4で転写バイアスの定電流制御値を、強めの15μAに切り替える。
1枚目の画像形成を終えた後、2枚目の画像形成も連続して行われる。上記本体制御板は、1枚目の転写紙100の後端が上記対向部を通過した直後に、吸着ローラ65に印加電圧を吸着用電源65aからのプラス電圧から逆極性用の電源65bからのマイナス電圧に切り換え、その後、2枚目の転写紙100の先端が上記対向部に到達するタイミングで、再び吸着用電源65aからのプラス電圧に切り替える。つまり、紙間の期間T5では吸着ローラ65に逆極性用の電源65bからのマイナス電圧を印加する。また、転写バイアスについても紙間の期間T6は上記弱めの転写電界にすべく弱めの10μAで定電流制御される。そして、2枚目の転写紙との対向期間中、1枚目の同様に吸着ローラ65に吸着用電源65aからの電圧を印加し続け、転写バイアスは強めの15μAで定電流制御し続ける。そして、2枚目の画像形成の終了後しばらくは、クリーニングローラ71にクリーニング用の正電圧を印加し続けるとともに、2枚目の転写紙後端通過に合わせて切り替えたマイナス電圧を印加し続ける。次いで、感光体ドラム11K、クリーニングローラ71、吸着ローラ65、及び転写搬送ベルト60を停止させ、帯電ローラ15K、クリーニングローラ71、及び吸着ローラ65への電圧印加も停止させる。なお、図示の例では2枚目の転写紙後端が転写位置を通過するのに合わせて転写バイアスをオフしているが、この通過に合わせて弱めの転写電界に切り替え、この弱めの転写電界をしばらく印加し続けてもよい。
本実施形態では、初期動作時やモノクロモード時に図4(b)に示すように黒用の感光体11Kのみ転写搬送ベルト60に接触する状態を取らせたが、初期動作時やモノクロモード時に図4(a)のように全ての感光体が転写搬送ベルトに接触する状態を取らせてもよい。この場合には、転写搬送ベルト60に接触する全ての感光体ドラムを回転駆動するとともに、転写位置に転写紙が介在しない状態での転写バイアス印加をこれらの感光体ドラムの全てについて行っても良いし、転写バイアス印加については最下流に位置する黒用の感光体11Kについてのみ行ってもよい。転写バイアス印加は黒用の感光体11Kについてのみ行った方が、転写紙が介在しない状態で転写バイアス印加を行うことによる感光体の電位履歴を少なく観点から望ましい。しかも、上流側の感光体ドラム11Y、11M、11Cから転写搬送ベルト60への逆帯電トナー(プラス)転移が生じても、最下流の黒用の感光体ドラム11Kの転写位置で、転写搬送ベルト60から黒用の感光体ドラム11Kに転移させることができるので、転写搬送ベルト60からの逆帯電トナーの除去という目的は達成し得る。なお、転写搬送ベルト60から感光体ドラム11に転移した逆帯電トナーは、感光体のクリーニング装置10で感光体ドラム表面から除去される。
〔実施形態2〕
上記実施形態1では、転写用部材として転写搬送ベルト上に担持している転写紙に感光体ドラム上のトナー像を転写する画像形成装置に本発明を適用したものであるが、本発明は、いわゆる中間転写体上のトナー像を転写用部材上の転写紙に転写する画像形成装置にも適用できる。
図7は、ベルト状の中間転写ベルト201を用いたレーザプリンタにおけるベルト装置としての中間転写ユニット200の一構成例を示している。このレーザプリンタにおいて、中間転写ベルト201は、複数の支持ローラ202〜205で掛け回され図中矢印方向に回転駆動されている。各トナー像形成部の感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上の形成されたトナー像は、中間転写ベルト201を挟んで各感光体ドラムに対向するように設けられた1次転写ローラ206Y、206M、206C、206K及び1次転写バイアス用電源209Y、209M、209C、209Kで形成された1次転写電界により、中間転写ベルト201上に順次転写される。そして、この中間転写ベルト201上のカラー画像は、4色目の黒のトナー像形成部の近傍に設けられた2次転写部において、転写搬送ベルト60上に担持されている転写紙100に一括して2次転写される。この転写搬送ベルト60は実施形態1のプリンタにおける転写搬送ベルト60と同様に、バイアスクリーニング方式のクリーニング装置70を採用し、また、吸着ローラ65を用いている。対応する部材には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態においても、1次転写バイアスや2次転写バイアスの少なくとも一方を非転写時期に正規極性のトナーと逆の極性にバイアスすれば、それぞれ転写元の部材(一次転写にあっては感光体11、二次転写にあっては中間転写ベルト201)上に付着している逆極性トナーが転写先側の部材(一次転写にあっては中間転写ベルト201、二次転写にあっては転写搬送ベルト60)に転移して汚れることを軽減できる。また、図示の例のように、転写先側の部材のクリーニング装置としてバイアスクリーニング方式のものを用いている場合に、このバイアスクリーニング方式ではクリーニングしにくい、逆極性トナーが上記転写元の部材から転移するのを抑制でき、好適である。
そして、吸着ローラ65をチャージアップ手段として兼用したり、吸着ローラ65に転写紙対向以前から吸着用電源65aからの電圧印加を開始したり、複数の感光体ドラムのうち最下流の感光体ドラムについての転写バイアスのみ非転写時に転写バイアスを印加したりすれば、実施形態1と同様の利点が生じる。
実施形態に係るレーザプリンタの転写ユニットの概略構成図。 同レーザプリンタの概略構成図。 同レーザプリンタのトナー像形成部の概略構成を示す拡大図。 (a)はフルカラーモード実行時における転写ユニット6の拡大図である。 (b)はモノクロモード実行時における転写ユニット6の拡大図である。 初期動作時におけるレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャート。 画像形成動作時におけるレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャート。 他の実施形態に係るレーザプリンタの中間転写ユニットの概略構成図。
符号の説明
1 トナー像形成部
6 転写ユニット
9 転写バイアス電源
10 感光体ユニット
11 感光体ドラム
20 現像ユニット
60 転写搬送ベルト
61〜64 支持ローラ
70 クリーニング装置
71 クリーニングローラ
73 対向ローラ
75 クリーニングバイアス電源
100 転写紙
200 中間転写ユニット
201 中間転写ベルト
202〜205 支持ローラ
210 クリーニング装置
211 クリーニングローラ
213 対向ローラ

Claims (4)

  1. 所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する転写部を含む無端経路にそって表面が移動し該転写部で該像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、該転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該転写用部材側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置において、
    上記転写用部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング手段と、
    上記転写用部材表面に付着しているトナーに上記所定極性の電荷を付与してチャージアップさせるトナーチャージアップ手段と、
    上記転写用部材上の転写材に上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与して該転写用部材に該転写材を吸着させる吸着手段とを設け、
    該吸着手段で付与する電荷の極性を切り替え可能に構成し、該吸着手段を該トナーチャージアップ手段として兼用し、
    上記転写用部材に転写材を供給する転写材供給手段を設け、
    上記吸着手段は、上記転写用部材上に供給された転写材に接触する回転可能な電極ローラを介し上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与して該転写用部材に該転写材を吸着させるように構成し、
    上記転写材供給手段で該転写用部材に転写材が供給されるとき、該転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達する前に、上記所定極性の電荷を該電極ローラに付与する動作を該吸着手段に行わせ、
    その後、上記転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達するときから、該電極ローラの一回転分の時間以上前に、上記吸着手段で印加する電荷を上記所定の極性から上記所定の極性とは逆極性へ切り替えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1の画像形成装置において、
    上記所定極性の電荷を上記電極ローラに付与する動作を、該電極ローラの1回転以上の時間行わせることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又は2の画像形成装置において、
    上記転写用部材の表面に対向するクリーニング用部材と、該クリーニング用部材と該転写用部材との間に上記所定極性の帯電トナーを該クリーニング用部材側に吸引するクリーニング用電界を形成するクリーニング用電界形成手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1、2又は3の画像形成装置において、
    上記像担持体がトナー像が形成された他の像担持体からトナー像が転写される中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
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