JPH05119646A - 転写ローラクリーニング装置 - Google Patents
転写ローラクリーニング装置Info
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- JPH05119646A JPH05119646A JP3278147A JP27814791A JPH05119646A JP H05119646 A JPH05119646 A JP H05119646A JP 3278147 A JP3278147 A JP 3278147A JP 27814791 A JP27814791 A JP 27814791A JP H05119646 A JPH05119646 A JP H05119646A
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Abstract
置に関し、転写ローラに付着した正常に帯電したトナー
だけでなく、帯電不良のトナーも安定してクリーニング
できるようにすることを目的とする。 【構成】表面にトナー像が形成されたトナー像形成体1
と、トナー像形成体1の表面に接する記録媒体100に
トナー像を転写させるために記録媒体100の裏面側に
密着するように設けられた転写ローラ51と、トナー像
形成体1から記録媒体100にトナー像を転写させるた
めに転写ローラ51に所定の転写電圧を印加する転写電
圧印加手段5と、転写ローラ51の表面に付着したトナ
ーをトナー像形成体1の表面に移動させるために転写ロ
ーラ51に対して転写電圧とは逆極性の電圧を印加した
あと転写電圧と同極性の電圧を印加するクリーニング電
圧印加手段6とを設けて構成する。
Description
電子写真装置等の転写ローラクリーニング装置に関す
る。
めには、転写ローラに数百ボルトないし2キロボルト程
度の電圧を印加する必要があるが、ローラ転写はコロナ
転写のようにオゾンの発生もなく、またトナー像形成体
と記録媒体との密着性が良いのでトナーの散りや画像の
乱れも少ない。
録媒体が差し込まれていないときには、転写ローラがト
ナー像形成体に直接接触する。したがって、ジャムの発
生によって記録媒体が搬送されてこなかった場合などに
は、転写ローラの表面が著しく汚れてしまう場合があ
る。
ている場合の記録媒体と記録媒体との間などでも、トナ
ー像形成体にトナーが残っていると転写ローラの表面が
汚される。この場合のトナーの付着量はごくわずかであ
るが、長期間使用しているうちに汚れがひどくなってい
く。
ることはある程度避けられないことなので、転写ローラ
をクリーニングする必要がある。
ファーブラシなどでクリーニングするようにしたクリー
ニング装置や、非転写時に転写ローラとトナー像形成体
との間に転写時とは逆方向の電界を形成して、転写ロー
ラに付着したトナーをトナー像形成体に移動させるよう
にしたクリーニング装置などが試みられている。
付着したトナーは比較的強固に付いているので、ブレー
ドやファアーブラシなどでは充分なクリーニングを行う
ことができず、ブレードを用いるとファーブラシよりは
クリーニング力が強いが、転写ローラとの摩擦抵抗が大
きいので回転トルクが極端に増加してしまう欠点があ
る。
のでは、連続印字の際に記録用紙と記録用紙との隙間の
部分で転写ローラにトナー像形成体が直接触れて、転写
ローラにトナーが次第に蓄積したような場合や、高温高
湿の場合などには、充分なクリーニングが行われない。
の少ないトナーや逆極性に帯電したトナーが転写ドラム
に付着するので、転写時と逆極性の電圧を印加しても、
転写ドラム上のトナーをトナー像形成体側に移動させる
ことができないからである。
正常に帯電したトナーだけでなく、帯電不良のトナーも
安定してクリーニングをすることができる転写ローラク
リーニング装置を提供することを目的とする。
め、本発明の転写ローラクリーニング装置は、図1に示
されるように、表面にトナー像が形成されたトナー像形
成体1と、上記トナー像形成体1の表面に接する記録媒
体100に上記トナー像を転写させるために上記記録媒
体100の裏面側に密着するように設けられた転写ロー
ラ51と、上記トナー像形成体1から上記記録媒体10
0に上記トナー像を転写させるために上記転写ローラ5
1に所定の転写電圧を印加する転写電圧印加手段5と、
上記転写ローラ51の表面に付着したトナーを上記トナ
ー像形成体1の表面に移動させるために上記転写ローラ
51に対して上記転写電圧とは逆極性の電圧を印加した
あと上記転写電圧と同極性の電圧を印加するクリーニン
グ電圧印加手段6とを設けたことを特徴とし、上記転写
ローラ51の表面が、導電性の発泡体からなる弾性層に
よって形成されているとよい。
ら上記転写ローラ51に印加する上記転写電圧と逆極性
の電圧が、上記トナー像形成体1に対して300ないし
1700ボルトの電位差を有するのがよく、また、上記
転写電圧と逆極性の電圧は上記転写ローラ51が少なく
とも4回転する間上記クリーニング電圧印加手段6から
上記転写ローラ51に印加され、上記転写電圧と同極性
の電圧は上記転写ローラ51が少なくとも1回転する間
上記クリーニング電圧印加手段6から上記転写ローラ5
1に印加されるのがよい。
潜像が形成されたあとその静電潜像がトナーによって現
像されるように設けられた感光ドラム1であってもよ
く、あるいは、上記トナー像形成体が、感光ドラム1か
らトナー像の転写を受けてそのトナー像を記録媒体10
0に転写する中間転写体101であってもよい。
1に対して、まず転写電圧と逆特性の電圧を印加するこ
とによって、正常に帯電したトナーが転写ローラ51か
らトナー像形成体1に移動する。
から転写ローラ51に対して転写電圧と同特性の電圧を
印加することによって、逆極性に帯電したトナーおよび
帯電が不十分だったトナー(逆特性の電圧印加によって
逆極性の帯電に変わっている)が転写ローラ51からト
ナー像形成体1に移動する。
本発明を適用したレーザプリンタを示し、図3は、その
画像形成部を示している。
モータ20により一定速度で回転駆動され、帯電器2で
一様に帯電されたあと、画像露光装置3、ここではレー
ザ光学系により画像が露光されて、感光ドラム1上に電
荷による静電潜像が形成される。この像は現像器4によ
り現像されて感光ドラム1上にトナー像10が形成され
る。
てA3用紙サイズの幅で外径が40mmの有機感光体(O
PC)を用い、帯電器2により負(−600V)に一様
に帯電させて画像露光装置3で露光した後、非磁性一成
分現像器4で負帯電(−10μC/g)のトナーを用い
て現像を行っている。感光ドラム1の周速度は70mm/
sである。
が接するように搬送され、転写ローラ51が記録用紙1
00の裏面に密着して記録用紙100を感光ドラム1に
押し付けている。
は、転写ローラ51により記録用紙100に転写され、
定着器9で記録用紙100に定着される。一方、感光ド
ラム1は除電器7とクリーナ8によって電荷と残留トナ
ーが取り除かれる。
分を示す斜視図である。転写ローラ51は例えば外径2
2mmであり、外径10mmのステンレス製の金属軸51a
のまわりに、導電性の弾性層51bとして独立気泡の導
電性発泡体をライニングした構成になっている。
体、シリコーン発泡体又はエチレンプロピレン発泡体等
を使用することができ、発泡体材料にカーボンブラック
等の導電性付与剤を添加したものである。
なる弾性体で形成することにより、転写ローラ51への
トナーの粘着を防ぐことができ、その結果、静電気力に
よってトナーを転写ローラ51から移動させることがで
きる。また、発泡体として独立気泡の発泡体を用いるこ
とによって、気泡の奥にトナーが入り込むのが防がれ
る。
51aを軸受53により支えている。軸受53にはバネ
54が取り付けられており、転写ローラ51を感光ドラ
ム1に押し付けるように荷重がかけられている。ここで
用いた軸受53は導電性を有しており、軸受53とバネ
54を介して、電源52から転写ローラ51にバイアス
電圧が印加されるようになっている。
100に転写するためには、転写ローラ51に電源52
からトナーの帯電電荷とは逆極性のバイアス電圧、すな
わち本実施例では負極性のトナーを使用しているので正
のバイアス電圧を印加して、トナー像10を記録用紙1
00上に静電的に吸着して転写を行う。
とは逆極性のバイアス電圧を転写ローラ51に印加し、
トナーが転写ローラ51から感光ドラム1側に移動する
方向の電界を形成しなければならない。そのような制御
は図5に示される制御回路によって行われる。
る。制御回路70は、中央処理装置(CPU)71とレ
ーザプリンタの動作手順のプログラムを記憶している読
み出し専用メモリ(ROM)72と、一時的なデータ等
を記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)73と、
入出力インタフェイス(I/O)74から構成されたマ
イクロコンピュータである。
を介して、メインモータ20のドライバ21、帯電器2
の電源23、画像露光装置3のドライバ33、現像モー
タ41のドライバ42、現像用電源43、転写用電源5
2およびレジストローラ61用モータ62のドライバ6
3などに信号を送って制御を行っている。31はレーザ
光源、32はポリゴンミラーである。
ュータ又はワープロ等のホストコントローラ80が接続
されており、ホストコントローラ80からの指令、デー
タにより印刷動作が行われるようになっている。
している。転写用電源52は、転写時に動作する正極性
の電源52aと、クリーニング時に動作する負極性の電
源52b及び切り換えスイッチ52cなどを含んでい
る。
切換信号があり、この2つの信号により出力のオン、オ
フおよび極性の切り換えが行われる。転写バイアス用の
正電源52aは定電流電源であり、転写電荷量が500
μC/m2 になるように電流値が10μAに設定されて
いる。また、クリーニングバイアス用の負電源52bは
定電圧電源であり、電圧値が−1000Vに設定されて
いる。
ムチャートである。図7は、電源投入時や装置のカバー
を閉じたときのイニシャル動作を示しており、ここでは
制御回路70が、電源投入またはカバー閉の信号を受信
すると、メインモータ20と画像露光装置3のポリゴン
ミラー32を回転させるスピンドルモータを起動させ、
感光ドラム1の全幅に渡って露光するようにレーザ光源
31を発光させる。そして、メインモータ20の起動T
1秒後(100ms)に転写電源オン信号をHレベルにし
て、転写ローラ51に負のバイアス電圧を印加する。
作の後半のT8秒間(2s)は、極性を反転させて正の
バイアス電圧を印加する。その後、イニシャル動作を終
了して、各モータやレーザ及び転写電源などはオフとな
り、READY信号がHレベルとなって印刷待ち状態に
なる。
ャートであり、ここでは3ページの連続印字の例を示し
てある。ホストコントローラ80からの印刷開始信号を
受信すると、制御回路70はメインモータ20とスピン
ドルモータを起動させ、前述のT1経過後、前帯電信号
と転写電源オン信号をHレベルにして、帯電器2にバイ
アス電圧を印加して、転写ローラ51には負のバイアス
電圧を印加する。
達するT3秒後(320ms)に現像モータ41を起動
し、さらにT4秒後(100ms)に現像バイアス用の電
源43をオンにする。その後、画像データに対応してレ
ーザ光源31が点滅して感光ドラム1上に画像を露光し
ていく。そして、現像された画像が転写部に達するタイ
ミングにあわせて、レジストローラ61を回転させて記
録用紙100を転写部に送り込んでいく。
で記録用紙100が移動するために要する時間であり、
このタイミングで転写極性切換信号をHレベルにして、
転写ローラ51に印加するバイアス電圧を正極性に切り
換えてトナー像を記録用紙100に転写する。T6は印
刷前のクリーニング時間であり、5秒とした。
の記録用紙100を送り出してからT5秒後に転写極性
を負に切り換え、2ページ目を送り初めてT5秒後に転
写極性を正に切り換える。
えたところで、前帯電及び現像をオフ、レーザをオン、
転写負バイアスとして転写ローラ51のクリーニングを
T7秒間(5s)行った後印刷動作を終了する。ここ
で、T7の後半に破線で示されるように、T9秒間(2
s)極性を反転させると一層効果的である。
した後で、tc1秒間転写時とは逆極性の電圧Vc1を印加
し、その後極性を反転させて、tc2秒間転写時と同極性
の電圧Vc2を印加して、転写ローラ51上のトナーを感
光ドラム1に再付着させるクリーニングを行ったときの
結果である。
リーニング電圧Vc1、縦軸は転写ローラ51に付着して
いたトナーの量とクリーニングによって取れたトナーの
量の比、クリーニング効率とクリーニング後の1枚目の
記録用紙100の裏汚れの光学濃度ODである。なお、
Vc2には転写用の定電流電源52aを使用したので10
μAになっている。
(OPC)を用い、帯電器2で負(−600V)に一様
に帯電し、画像露光装置3で全面露光した後、現像器4
で負帯電(−10μC/g)のトナーを用いて現像を行
った。
転写バイアス(+10μA)を印加している転写ローラ
51を直接接触させて、転写ローラ51の全周をトナー
で汚した。
て感光ドラム1の電位をほぼ0Vになるようにして、感
光ドラム1を一定時間(10秒)回しながら、最初のt
c1秒間(8s)は転写ローラ51に負の電圧Vc1を印加
し、後半のtc2秒間(2s)は転写バイアス(+10μ
A)を印加してクリーニングを行った。
は、クリーニング効率は60%以上、好適には70%以
上、さらに好適には80%以上必要である。また、裏汚
れが目視でほぼ識別できなくなる限界は均一に汚れてい
る場合で0.02以下、むらがある場合で0.015以
下、全く識別できないのが0.01以下である。
率60%以上かつ裏汚れOD0.02以下を得るために
は、Vc1は300〜1700V、70%以上かつ0.0
15以下の場合は400〜1500V、80%以上かつ
0.01以下の場合は500〜1300Vとなる。
で汚した後で、tc1秒間転写時とは逆極性電圧Vc1を印
加し、その後極性を反転させて、tc2秒間転写時と同極
性の電圧Vc2を印加して、転写ローラ51上のトナーを
感光ドラム1に再付着させるクリーニングを行ったとき
の結果である。
0秒とし、極性反転後の時間tc2を変えた。図中、横軸
はtc2、縦軸はクリーニング効率とクリーニング後の1
枚目の用紙の裏汚れの光学濃度ODである。なお、Vc1
は−1000V、Vc2は10μAとした。
上かつ裏汚れOD0.02以下を得るためにはtc2は1
〜9秒、80%以上かつ0.01以下の場合は2〜8秒
となる。本実施例では転写ローラ51の1回転が約1秒
であるので、クリーニングに要する転写ローラ51の回
転数10回転のうち1回転以上、好適には2〜8回転を
極性反転後の時間にすればよいことが分かる。
で汚した後で、tc1秒間転写時とは逆極性電圧Vc1を印
加し、その後極性を反転させて、tc2秒間転写時と同極
性の電圧Vc2を印加して、転写ローラ51上のトナーを
感光ドラム1に再付着させるクリーニングを行ったとき
の結果である。
をかけている時間tc1を変えた。図中、横軸はtc1、縦
軸はクリーニング効率とクリーニング後の1枚目の用紙
の裏汚れの光学濃度ODである。なお、Vc1は−100
0V、Vc2は10μAとした。
上かつ裏汚れOD0.02以下を得るためにはtc1は4
秒以上、80%以上かつ0.01以下の場合は8秒以上
となる。従って、逆極性電圧を印加する時間を転写ロー
ラ51が4回転以上、好適には8回転以上回転するのに
要する時間にすれば良いことが分かる。
プリンタに適用した実施例を示している。図12は画像
形成部を示しており、フルカラー画像の記録は次の手順
で行われる。
に帯電する。次に、画像露光装置3により感光ドラム1
上に静電潜像を形成し、現像部にて、この潜像に各色ト
ナーを付着して現像する。
ンタ、4cはシアン、4dはブラックのトナーを用いる
現像器であり、感光ドラム1が1回転する毎に1色ずつ
現像を行う。4色のトナーの何れかを現像していると
き、その他の現像器は感光ドラム1から離れている。
ベルト101との接点において、駆動ローラ102にト
ナーと逆極性の電圧をかけることによって、中間転写ベ
ルト101への1次転写が行われる。転写されなかった
感光ドラム1上のトナーは感光体クリーナ8によって除
去され、再び元のプロセス位置を回る。
を総て中間転写ベルト101上に転写した後、記録用紙
100の裏側から転写ローラ103をあて、トナーと逆
極性の電圧を印加することによって、記録用紙100へ
の2次転写を行う。
次転写の間、中間転写ベルト101から離れていた中間
転写体クリーナ104をあてることによってクリーニン
グされる。2次転写を終えたトナー画像は定着器9まで
搬送され、記録用紙100に定着される。
ーラ103の斜視図である。転写ローラ103はステン
レス鋼等の金属軸106のまわりに、体積抵抗率が10
4 〜1012Ω・cmのゴムまたは発泡体、例えば、ポリウ
レタンやシリコーンゴム・クロロプレーンゴムにカーボ
ンブラック等の導電性付与剤を混練したものをライニン
グした構成になっている。
軸106が軸受107により支えられている。軸受10
7には図示されていない離接機構が付いており、1次転
写が終了した後に、中間転写ベルト101及びローラ転
写バックアップローラ105に押し付けられるように、
荷重をかける。
性を有しており、軸受107を介して電源108から転
写ローラ103に電圧を印加するようになっている。中
間転写ベルト101上のトナー像を記録用紙100に転
写するためには、転写ローラ103に電源108からト
ナーの帯電電荷とは逆極性の電圧、すなわち、トナーが
正に帯電している場合は負、負に帯電している場合は正
の電圧を印加して、トナー像を記録用紙100に静電的
に吸着して転写を行う。
向の電界を形成するように電圧を印加して(トナーが正
に帯電しているとき、正の電圧印加)、正常なトナーの
クリーニングを行い、その後再度転写時と同方向の電界
を形成するように、転写ローラ103に電圧を印加して
(トナーが正に帯電しているとき、負の電圧印加)、電
荷注入された逆極性トナーのクリーニングを行う。
解除直後の中間転写ベルト101の電位を0Vにして、
これに転写ローラ103を押し当て、まず、トナーと同
極性の電圧を印加して数回回転させ、その後、トナーと
逆極性の電圧を印加して数回回転させることによって、
転写ローラ103に付着したトナーを中間転写ベルト1
01に再付着させ、転写ローラ103のクリーニングを
行うことができる。この時、中間転写体クリーナ104
は中間転写ベルト101に当接され、中間転写ベルト1
01をクリーニングする。
に示された第1の実施例と同様のものを用いることがで
き、第1の実施例と同様にして、転写ローラ103のク
リーニングを簡素に行い、記録用紙100の裏汚れや転
写特性の変化を防止することができる。
説明したが、ピン電極により静電潜像を形成する静電記
録装置などにも適用可能である。
よれば、転写ローラに対して転写電圧と逆極性の電圧を
印加することによって、正常に帯電したトナーをクリー
ニングし、次に転写電圧と同極性の電圧を印加すること
によって、帯電状態が正常でないトナーをクリーニング
することができるので、環境条件やトナーの特性変化に
左右されることなく、安定したクリーニング性能を維持
することができ、記録用紙の汚れや転写特性の変化を防
止して、常に安定した転写像を得ることができる優れた
効果を有する。
る。
ート図である。
である。
成部の構成図である。
Claims (6)
- 【請求項1】表面にトナー像が形成されたトナー像形成
体(1)と、 上記トナー像形成体(1)の表面に接する記録媒体(1
00)に上記トナー像を転写させるために上記記録媒体
(100)の裏面側に密着するように設けられた転写ロ
ーラ(51)と、 上記トナー像形成体(1)から上記記録媒体(100)
に上記トナー像を転写させるために上記転写ローラ(5
1)に所定の転写電圧を印加する転写電圧印加手段
(5)と、 上記転写ローラ(51)の表面に付着したトナーを上記
トナー像形成体(1)の表面に移動させるために上記転
写ローラ(51)に対して上記転写電圧とは逆極性の電
圧を印加したあと上記転写電圧と同極性の電圧を印加す
るクリーニング電圧印加手段(6)とを設けたことを特
徴とする転写ローラクリーニング装置。 - 【請求項2】上記転写ローラ(51)の表面が、導電性
の発泡体からなる弾性層によって形成されている請求項
1記載の転写ローラクリーニング装置。 - 【請求項3】上記クリーニング電圧印加手段(6)から
上記転写ローラ(51)に印加する上記転写電圧と逆極
性の電圧が、上記トナー像形成体(1)に対して300
ないし1700ボルトの電位差を有する請求項1又は2
記載の転写ローラクリーニング装置。 - 【請求項4】上記転写電圧と逆極性の電圧は上記転写ロ
ーラ(51)が少なくとも4回転する間上記クリーニン
グ電圧印加手段(6)から上記転写ローラ(51)に印
加され、上記転写電圧と同極性の電圧は上記転写ローラ
(51)が少なくとも1回転する間上記クリーニング電
圧印加手段(6)から上記転写ローラ(51)に印加さ
れる請求項1、2又は3記載の転写ローラクリーニング
装置。 - 【請求項5】上記トナー像形成体は、表面に静電潜像が
形成されたあとその静電潜像がトナーによって現像され
るように設けられた感光ドラム(1)である請求項1、
2、3又は4記載の転写ローラクリーニング装置。 - 【請求項6】上記トナー像形成体は、感光ドラム(1)
からトナー像の転写を受けてそのトナー像を記録媒体
(100)に転写する中間転写体(101)である請求
項1、2、3又は4記載の転写ローラクリーニング装
置。
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Family Applications (1)
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1991
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