JPH05173429A - 画像形成装置における未転写トナーのクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ローラ等の転写媒体を備えた画像形成装
置において、良好な画像品質を長期間にわたって保持で
きるようにする。 【構成】 最終転写材である転写紙７に転写されずに残
った未転写トナーを、像担持体である感光体ドラム１及
び転写媒体である転写ローラ５の外周にそれぞれ設けら
れたクリーニング装置８，９のクリーニングブレード８
ａ，９ａによってクリーニングし、その際上記未転写ト
ナーを各クリーニング装置８，９の廃トナー容器８ｂ，
８ｂの容量や内部の残トナー量等に合わせて感光体ドラ
ム１と転写ローラ５とに選択的に振り分ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は転写ローラ等の転写媒
体を備えたレーザプリンタ，複写機，ファクシミリ装置
等の電子写真方式の画像形成装置における未転写トナー
のクリーニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ等の画像形成装置におい
ては、像担持体上に形成されたトナー像を転写ローラ等
の転写媒体を用いて直接あるいは間接的に転写紙等の最
終転写材へ転写するようにしたものがある。このような
画像形成装置では、最終転写材に転写されずに残った未
転写トナーを、像担持体及び転写媒体の外周にそれぞれ
設けられたクリーニング装置によってクリーニングする
ようにしている。

【０００３】ところで、この種の画像形成装置におい
て、最終転写材に転写されずに残ってしまう未転写トナ
ー像としては、一般的に次のようなものがある。 作像中になんらかの異常で装置が停止することによ
って像担持体上に残されるトナー像。 トナー濃度制御等のプロセスコントロール用に像担
持体上に形成されるトナー像。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写媒
体を備えた画像形成装置においては、像担持体と転写媒
体の両方を常にきれいな状態に保たなければ良好な画像
品質を維持することができないことから、像担持体上の
未転写トナーのみをクリーニングするだけで済む装置に
比べて、どうしても画像品質の点で劣ってしまうという
欠点があった。この発明は上記の点に鑑みてなされたも
のであり、転写媒体を備えた画像形成装置において良好
な画像品質を長期間保持できるようにすることを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、像担持体上に形成されたトナー像を転写
ローラ等の転写媒体を用いて直接あるいは間接的に転写
紙等の最終転写材へ転写する画像形成装置において、最
終転写材に転写されずに残った未転写トナーを、像担持
体及び転写媒体の外周にそれぞれ設けられたクリーニン
グ装置によってクリーニングし、その際上記未転写トナ
ーを像担持体と転写媒体とに選択的に振り分けるように
した未転写トナーのクリーニング方法を提供する。

【０００６】なお、その振り分け方として、上記未転写
トナーを像担持体と転写媒体のうち各クリーニング装置
に備えた廃トナー容器の容量が大きい方へ多く振り分け
るようにするなど、像担持体と転写媒体のいずれか一方
に常に多くなるように振り分けたり、各クリーニング装
置に備えた廃トナー容器内の残トナー量に従って像担持
体と転写媒体とに選択的に振り分けるようにするとよ
い。

【０００７】また、上記未転写トナーの振り分け方によ
り転写条件を変更するとよい。例えば、転写条件が転写
バイアス印加電圧あるいは転写電流値であり、上記未転
写トナーを像担持体の方へ多く振り分ける時の転写バイ
アス印加電圧値あるいは転写電流値をＡ１，転写媒体の
方へ多く振り分ける時の転写バイアス印加電圧値あるい
は転写電流値をＡ２，両方に略均等に振り分ける時の転
写バイアス印加電圧値あるいは転写電流値をＡ３とした
とき、Ａ１＜Ａ３＜Ａ２の関係を満たすようにする。

【０００８】さらに、上記未転写トナーを像担持体の方
へ多く振り分ける場合には、該トナーが転写領域を通過
している時に像担持体と転写媒体とを離間させ、上記未
転写トナーを転写媒体の方へ多く振り分ける場合には、
該トナーが転写領域を通過している時に像担持体と転写
媒体とを接触させることが望ましい。

【０００９】

【作用】この発明の未転写トナーのクリーニング方法を
用いた画像形成装置においては、各クリーニング装置の
廃トナー容器の容量や内部の残トナー量等に合わせて、
上記未転写トナーを像担持体と転写媒体とに選択的に振
り分けるので、各クリーニング装置のクリーニング性能
が安定化し、それによって良好な画像品質を長期間にわ
たって保持することが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を添付図面に基づ
いて具体的に説明する。図１乃至図３はこの発明を実施
した画像形成装置の異なる例を示す概略構成図であり、
それぞれ対応する部分には同一符号を付している。

【００１１】図１は転写媒体として転写ローラを用いた
画像形成装置であり、像担持体である感光体ドラム１の
外周面を帯電器２によって帯電させ、その帯電面を図示
しない露光装置からの光３によって露光して静電潜像を
形成し、その潜像を現像器４によってトナーを付着して
顕像化した後、転写ローラ５をレジストローラ６によっ
て搬送される転写紙（最終転写材）７を介して間接的に
感光体ドラム１に接触させ、転写ローラ５に図示しない
電源から転写バイアス電圧を印加することにより、転写
紙７上に感光体ドラム１の外周面に形成されたトナー像
を転写する。

【００１２】また、転写紙に転写されずに残った未転写
トナー（以下単に「未転写トナー」という）を感光体ド
ラム１と転写ローラ５とに選択的に振り分けた後（後述
する）、その感光体ドラム１と転写ローラ５の外周にそ
れぞれ設けられたクリーニング装置８，９内のクリーニ
ングブレード８ａ，９ａによってクリーニングして、そ
の各廃トナー容器８ｂ，９ｂ内に回収し、さらに感光体
ドラム１の外周面に残留した電荷を除電器１０によって
除電して、次の画像形成に備える。

【００１３】なお、１１は光学センサであり、感光体ド
ラム１の外周面に対向して設置されており、例えばその
外周面にトナー濃度制御等のプロセスコントロール用の
トナー像が形成された時に、その濃度を検知してそれに
応じた信号を図示しない制御部に出力する。

【００１４】図２は転写媒体として転写搬送ベルトを用
いた画像形成装置であり、前述の画像形成装置と同様な
処理によって感光体ドラム１の外周面にトナー像を形成
すると共に、転写搬送ベルト１２上に転写紙７を静電的
に吸着して転写領域まで搬送し、転写搬送ベルト１２を
転写紙７を介した状態のまま間接的に感光体ドラム１に
接触させ、転写搬送ベルト１２の裏面に転写チャージャ
１３からコロナチャージを与えることによって転写紙７
に感光体上のトナー像を転写する。

【００１５】また、未転写トナーを感光体ドラム１と転
写搬送ベルト１２とに選択的に振り分けた後、その感光
体ドラム１と転写搬送ベルト１２の外周にそれぞれ設け
られたクリーニング装置８，１４内のクリーニングブレ
ード８ａ，１４ａによってクリーニングして、その各廃
トナー容器８ｂ，１４ｂ内に回収し、さらに感光体ドラ
ム１の外周面に残留した電荷を除電器１０によって除電
して、次の画像形成に備える。

【００１６】図３は転写媒体として中間転写ベルトと転
写ローラとを用いた画像形成装置であり、感光体ドラム
１の外周面にトナー像を形成した後、中間転写ベルト１
５にバイアス電圧を印加することにより、その中間転写
ベルト１５に直接感光体ドラム１上のトナー像を転写す
る。

【００１７】ここで、現像器４がシアン，マゼンタ，イ
エローの各色トナーをそれぞれ収容した３つの現像器か
らなるものと仮定した場合、色分解された各潜像のう
ち、まずシアンで現像すべき潜像を感光体ドラム１上に
形成し、それをシアンのトナーを有する現像器によって
顕像化した後、そのトナー像を中間転写ベルト１５上に
転写する。

【００１８】次いで、マゼンタで現像すべき潜像を感光
体ドラム１上に形成し、それをマゼンタのトナーを有す
る現像器によって顕像化した後、そのトナー像を中間転
写ベルト１５上の先に転写されたシアンのトナー像に重
ねて転写する。

【００１９】さらに、イエローで現像すべき潜像を感光
体ドラム１上に形成し、それをイエローのトナーを有す
る現像器によって顕像化した後、そのトナー像を中間転
写ベルト上のシアン，マゼンタの各色トナーによる重ね
像にさらに重ねて転写する。それによって、中間転写ベ
ルト１５上にはフルカラーのトナー像が形成されること
になる。

【００２０】上記工程が終了すると、転写ローラ１６を
転写紙７を介して像担持体となった中間転写ベルト１５
に接触させ、その転写ローラ１６にバイアス電圧を印加
することによって転写紙７に中間転写ベルト１５上のト
ナー像を転写する。

【００２１】また、未転写トナーを感光体ドラム１，中
間転写ベルト１５，及び転写ローラ１６に選択的に振り
分けた後、その感光体ドラム１，中間転写ベルト１５，
及び転写ローラ１６の外周にそれぞれ設けられたクリー
ニング装置８，１７，１８内のクリーニングブレード８
ａ，１７ａ，１８ａによってクリーニングして、その各
廃トナー容器８ｂ，１７ｂ，１８ｂ内に回収し、さらに
感光体ドラム１の外周面に残留した電荷を除電器１０に
よって除電して、次の画像形成に備える。

【００２２】さて、上述のような転写媒体を備えた画像
形成装置における従来の課題に対して、発明者は未転写
トナーをどのような場合にどのように振り分けるかを詳
細に検討した結果、以下の(１)(２)の内容に示す結論を
得た。そこで、その内容について具体的に説明する。

【００２３】(１)未転写トナーを像担持体と転写媒体の
いずれか一方に多くなるように振り分ける。 像担持体と転写媒体が異なる材料によって形成されてい
る場合、以下の項目を考慮することで、未転写トナーを
そのいずれか一方に多くなるように振り分けた方がよい
ことが分かった。

【００２４】未転写トナーをクリーニングし易い材料
によって形成されている方へ多く振り分ける。 像担持体及び転写媒体は繰り返し使用されるものである
から、常にきれいな状態でなければならない。そのため
には、未転写トナーは確実にクリーニングされなければ
ならない。よって、未転写トナーをクリーニングし易い
材料で形成されている方へ振り分けた方がよい場合があ
る。

【００２５】例えば、図１乃至図３に示したような画像
形成装置におけるクリーニング装置においては、高クリ
ーニング性能で且つ低コストになるようにクリーニング
ブレードが一般に用いられているが、クリーニングブレ
ードは摩擦係数の小さい材料の方がクリーニングし易い
ので、その材料によって形成されたクリーニングブレー
ドを有するクレーニング装置の方へ未転写トナーを多く
振り分けた方がよいということをは示している。

【００２６】また、転写紙より発生する紙粉もクリーニ
ング性能の劣化原因になるため、転写紙が接触しない方
の面へ未転写トナーを多く振り分けた方がよいというこ
ともは示している。 未転写トナーをトナーがフィルミングしにくい材料で
形成されている方へ多く振り分ける。

【００２７】に示したように、像担持体及び転写媒体
は繰り返し使用されるものであるから、常にきれいな状
態でなければならないため、トナーが表面に融着してし
まうフィルミングはない方が望ましい。よって、トナー
がフィルミングしにくい材料で形成されている方へ未転
写トナーを多く振り分けた方がよい場合がある。ここ
で、トナーがフィルミングしにくい材料とは、表面エネ
ルギーの大きい材料等をさす。

【００２８】未転写トナーをクリーニング装置の温度
が低い方へ多く振り分ける。 通常の画像形成装置に用いられるトナーは、最終的に熱
により転写紙上に永久像として定着される。よって、定
着以外ではなるべく熱的に遮断されていた方が好まし
い。例えば、クリーニング装置に存在するトナーが多く
熱せられると、装置あるいは搬送経路内で融着してしま
い、搬送不良を起こしてしまうという不具合を生じてし
まう。よって、クリーニング装置の温度も重要な判断基
準のひとつとなる。

【００２９】未転写トナーを転写紙の転写面と接触し
ない面へ多く振り分ける。 更なる判断基準として、転写紙の転写面と接触しない面
に未転写トナーを多く振り分ける方法がある。転写紙の
転写面と接触する面にクリーニング不良が発生した場
合、それがその転写面に現れてしまい、転写画像が見苦
しいものになる恐れがあるためである。

【００３０】転写紙の転写面と接触しない面とは、例え
ば図１の画像形成装置では転写ローラ，図２の画像形成
装置では転写搬送ベルト，図３の画像形成装置では転写
ローラの各外周面に相当し、いずれも最終転写媒体を意
味する。 未転写トナーを各クリーニング装置に備えた廃トナー
容器の容量が大きい方へ多く振り分ける。

【００３１】からは画像品質あるいは装置のダメー
ジを判断基準としたものであるが、装置の構成から判断
しなければならない場合もある。像担持体と転写媒体の
外周にそれぞれ設けられているクリーニング装置は、そ
れぞれ独立した廃トナー容器を備えており、それぞれの
容量が装置のレイアウト上の都合によって異なる場合が
ある。未転写トナーは基本的に余分なトナーであるか
ら、このような場合には廃トナー容器の大きい方へ未転
写トナーを多く振り分けるようにする。

【００３２】以上、未転写トナーを像担持体と転写媒体
のいずれか一方に常に多くなるように振り分ける判断基
準を示した。ところで、前述したように未転写トナーは
基本的に余分なトナーであるから、それが発生する頻度
によりその量がかなり多くなる可能性がある。よって、
廃トナー容器に満杯を検知するためのセンサ等の手段を
有している装置は、未転写トナーが多くなるように振り
分けられた方の廃トナー容器が満杯になった場合に装置
の動作を継続させるため、他方の廃トナー容器に未転写
トナーが多く回収されるように、振り分けを変更する機
能を有していた方がよい。

【００３３】さらに、満杯までの時間的余裕度を増すた
め、装置のレイアウトに余裕がある限り、未転写トナー
を多く振り分ける方の廃トナー容器の容量を大きくして
おくことが必要である。

【００３４】(２)未転写トナーの振り分けとして、略均
等あるいは随時振り分けを選択する。 (１)に示したような不具合を考慮しなくてもよい場合
は、以下のようにすればよい。 未転写トナーが像担持体と転写媒体に略均等に振り分
けられるようにする。 これは、その両者に対してクリーニング負荷及び廃トナ
ー容量負荷が偏らないように配慮するものである。

【００３５】それぞれの廃トナー容器の残トナー容量
を監視し、残トナー容量の多い方へ未転写トナーを多く
振り分ける。 それぞれの廃トナー容器に残トナー容量を検知すべく重
量センサ等の検知手段を設け、その検知値に基づいて像
担持体と転写媒体のうち残トナー容量の多い廃トナー容
器の方へ未転写トナーを多く振り分ける。

【００３６】次に、未転写トナーを像担持体と転写媒体
とに選択的に振り分けるための方法について説明する。
未転写トナーの振り分けは、基本的に転写工程によって
行なわれる。図４に転写ローラに印加する転写バイアス
電圧値と転写効率との関係を示す。ここで、バイアス電
圧が「０」であってもトナーの転写が行なわれるのは、
像担持体と転写媒体である転写ローラの接触により圧力
転写が行なわれるためである。

【００３７】この図から、転写トナー量の調整は印加す
る転写バイアス電圧値により制御可能なことが分かる。
これにより、未転写トナーを像担持体の方へ多く振り分
ける時の転写バイアス印加電圧値をＶ１，転写ローラの
方へ多く振り分ける時の転写バイアス印加電圧値をＶ２
としたとき、Ｖ１＜Ｖ２の関係を満たすようにする。

【００３８】さらに、像担持体と転写ローラに未転写ト
ナーを略均等に振り分ける時の転写バイアス印加電圧値
をＶ３としたときには、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２の関係を満た
すようにしなければならないことは容易に理解できる。
以上は、転写ローラに印加する転写バイアス電圧値を転
写条件の一例として示したが、転写ローラの代わりに転
写チャージャを用いた場合の転写電流値に対しても同様
のことが云える。

【００３９】すなわち、転写条件が転写電流値であり、
未転写トナーを像担持体の方へ多く振り分ける時の転写
電流値をＩ１，転写チャージャの方へ多く振り分ける時
の転写電流値をＩ２，両方に略均等に振り分ける時の転
写電流値をＩ３としたとき、Ｉ１＜Ｉ３＜Ｉ２の関係を
満たすようにすればよい。

【００４０】ここで、各画像形成装置においては、像担
持体及び転写媒体がその圧力転写により摩擦が生じるた
めに損傷することがあるが、それを最小限にするため
に、一般に像担持体と転写媒体とを接離可能に構成し、
転写工程以外は像担持体と転写媒体とを離間するように
している。

【００４１】このような画像形成装置においては、未転
写トナーを像担持体の方へ多く振り分ける場合には、圧
力転写による未転写トナーの振り分けを避けるために、
そのトナーが転写領域を通過している時に像担持体と転
写媒体とを離間させることにより、未転写トナーを１０
０％像担持体へ振り分けられる。

【００４２】また、未転写トナーを転写媒体の方へ多く
振り分ける場合には、非接触状態での転写は非常に難し
いため、そのトナーが転写領域を通過している時に像担
持体と転写媒体とを接触させるようにすればよい。この
未転写トナー処理の具体例を図５に示す。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、転写媒体を備えた画像形成装置における各クリーニ
ング装置のクリーニング性能が安定化するため、良好な
画像品質を長期間にわたって保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した転写媒体として転写ローラ
を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】この発明を実施した転写媒体として転写搬送ベ
ルトを用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図３】この発明を実施した転写媒体として中間転写ベ
ルト及び転写ローラを用いた画像形成装置の一例を示す
概略構成図である。

【図４】この実施例の作用説明に供する転写ローラに印
加する転写バイアス電圧と転写効率との関係を示す線図
である。

【図５】この実施例における未転写トナー処理の具体例
を示すフロー図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電器 ４ 現像器 ５ 転写ローラ ７ 転写紙 ８ クリーニング装
置 ８ａ クリーニングブレード ８ｂ 廃トナー容器 ９ クリーニング装置 ９ａ クリーニング
ブレード ９ｂ 廃トナー容器 １２ 転写搬送ベル
ト １３ 転写チャージャ １４ クリーニング
装置 １４ａ クリーニングブレード １４ｂ 廃トナー容
器 １５ 中間転写ベルト １６ 転写ローラ １７ クリーニング装置 １７ａ クリーニン
グブレード １７ｂ 廃トナー容器 １８ クリーニング
装置 １８ａ クリーニングブレード １８ｂ 廃トナー容
器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｅ 9186−5Ｃ // Ｂ４１Ｊ 29/17

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に形成されたトナー像を転写
   ローラ等の転写媒体を用いて直接あるいは間接的に転写
   紙等の最終転写材へ転写する画像形成装置において、 前記最終転写材に転写されずに残った未転写トナーを、
   前記像担持体及び転写媒体の外周にそれぞれ設けられた
   クリーニング装置によってクリーニングし、その際前記
   未転写トナーを前記像担持体と転写媒体とに選択的に振
   り分けることを特徴とする未転写トナーのクリーニング
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置における未
   転写トナーのクリーニング方法において、 上記未転写トナーを前記像担持体と転写媒体のいずれか
   一方に常に多くなるように振り分けることを特徴とする
   未転写トナーのクリーニング方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置における未
   転写トナーのクリーニング方法において、 上記未転写トナーを前記像担持体と転写媒体のうち上記
   各クリーニング装置に備えた廃トナー容器の容量が大き
   い方へ多く振り分けることを特徴とする未転写トナーの
   クリーニング方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像形成装置における未
   転写トナーのクリーニング方法において、 上記未転写トナーを上記各クリーニング装置に備えた廃
   トナー容器内の残トナー量に従って前記像担持体と転写
   媒体とに選択的に振り分けることを特徴とする未転写ト
   ナーのクリーニング方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
   画像形成装置における未転写トナーのクリーニング方法
   において、 上記未転写トナーの振り分け方により転写条件を変更す
   ることを特徴とする未転写トナーのクリーニング方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の画像形成装置における未
   転写トナーのクリーニング方法において、 転写条件が転写バイアス印加電圧あるいは転写電流値で
   あり、上記未転写トナーを像担持体の方へ多く振り分け
   る時の転写バイアス印加電圧値あるいは転写電流値をＡ
   １，転写媒体の方へ多く振り分ける時の転写バイアス印
   加電圧値あるいは転写電流値をＡ２，両方に略均等に振
   り分ける時の転写バイアス印加電圧値あるいは転写電流
   値をＡ３としたとき、Ａ１＜Ａ３＜Ａ２の関係を満たす
   ようにすることを特徴とする未転写トナーのクリーニン
   グ方法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の
   画像形成装置における未転写トナーのクリーニング方法
   において、 上記未転写トナーを像担持体の方へ多く振り分ける場合
   には、該トナーが転写領域を通過している時に前記像担
   持体と転写媒体とを離間させ、前記未転写トナーを前記
   転写媒体の方へ多く振り分ける場合には、該トナーが転
   写領域を通過している時に前記像担持体と転写媒体とを
   接触させることを特徴とする未転写トナーのクリーニン
   グ方法。