JPH07120118B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH07120118B2
JPH07120118B2 JP8101187A JP8101187A JPH07120118B2 JP H07120118 B2 JPH07120118 B2 JP H07120118B2 JP 8101187 A JP8101187 A JP 8101187A JP 8101187 A JP8101187 A JP 8101187A JP H07120118 B2 JPH07120118 B2 JP H07120118B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の目的 (産業上の利用分野) この発明は静電記録ないしは磁気記録プロセスを利用す
る画像形成装置に関するものである。
(従来技術と解決すべき課題) 無端状に走行する像担持体表面に形成した可転写のトナ
ー像を、紙などシート状の転写材に転写する工程をくり
返す周知の画像形成装置においては、転写の都度、転写
に寄与せず像担持体表面に残る残留トナーを充分に除去
することが、良質の画像を継続的に得るために必須のこ
とである。
このためのクリーニング手段としては、従来から、ウレ
タンゴムなど適宜の弾性材料からなるクリーニングブレ
ードが、小型コンパクトでトナー除去機能もすぐれてい
るのでひろく実用されている。
ただクリーニングブレードは、トナーの除去には好適で
あるが、転写材たる紙から生ずる微細な紙粉、これから
析出するロジン、タルクなどの析出物、あるいはコロナ
放電によって生ずる窒素酸化物などのコロナ生成物のよ
うな異物で像担持体に付着したものには有効とは云えな
いので、これらの異物の除去のため、シリコンゴムなど
適宜の弾性を有するクリーニングローラを像担持体に圧
接摺接させて上記のような異物を除去するものが提案さ
れ、とくにこれを前述のクリーニングブレードと共用す
ることによって一定の効果をあげている。
ところが、近来におけるこの種の画像形成装置の小型化
の進展にともない、いっぱんに回転円筒状に形成されて
いる像担持体も小径化し、このために、その周辺に配置
される画像形成用の部材にも小型化が要請されることに
なり、このような事態のもとでは、クリーニング装置内
にクリーニングブレードとともにクリーニングローラを
配することが実質的に困難となってきている。
さらに、像担持体まわりのいくつかのプロセス手段を一
体としてカートリッジ化したものが賞用されるようにな
ってきているが、このような場合では、クリーニングロ
ーラを配設することがカートリッジの構成を複雑、大型
化し、コストアップにもつながるのでカートリッジ方式
の利点を生かせなくなって好ましくない。
本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、クリーニング装置内には前述のようなクリーニン
グを配することなく、しかもこれを具有するのと同様に
像担持体をクリーニング可能で、良質の画像を得られる
ような画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。
(2) 発明の構成 (課題を解決する技術手段、その作用) 上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体と、こ
の像担持体とニップ部を形成し、前記ニップ部で前記像
担持体から転写紙にトナー像を転写する弾性転写ローラ
と、前記像担持体から残留トナーを除去するクリーニン
グ部材と、を有する画像形成装置において、前記ニップ
部に転写紙がない間に前記像担持体と前記転写ローラと
を互いに摺擦させる期間を備えることを特徴とする画像
形成装置である。
このように構成することによって、クリーニング装置内
にクリーニングローラを配設することがなく、周辺部材
をふくめて装置を小型化でき、しかも転写ローラによっ
て像担持体表面を摺擦して前述のように各種の異物の除
去を可能にする。
(実施例の説明) 第1図は本発明を回転円筒状の感光体をそなえた複写機
に適用した実施例を示す要部側面図であって、紙面に垂
直方向にのびており、矢印A方向に回転する感光体1に
平行に配置された転写ローラ4が該感光体に圧接配置さ
れていて、感光体に従動してこれとほぼ同一の周速で回
転しているものとする。
感光体1の表面に形成されたトナー像は、感光体ととも
に走行して転写ローラ4が圧接する転写部位に到達し、
これとタイミングを合わせて搬送路2によって供給され
る転写材(不図示)に接触し、バイアス電源6によって
トナーと逆極性にバイアスされた転写ローラ4によっ
て、トナー像は転写材に転写されるものとする。
その後、転写材はさらに進行して不図示の定着部位に至
り、転写に寄与せず感光体に残る残留トナーはクリーニ
ング装置3に至ってクリーニングされて次の工程にそな
えることになる。
前記転写ローラ4は、芯金4aに、たとえばカーボンなど
の導電材を分散させたシリコンスポンジからなる内層4b
と、同じくカーボンを分散させたソリッド状のシリコン
ゴムからなる外層4cとからなっており、全体として導電
性に形成されている。
図中符号5はスクレーパで、転写ローラ表面のトナー汚
れを落し、転写材の裏汚れ、該ローラの電極効果の低下
を阻止するものとする。
なお、感光体の周辺には、一次帯電器、画像信号付与手
段、現像器など画像形成に要する部材が配設してあるこ
とは勿論であるが、それらは本発明には直接関係がない
のですべて省略してある。
以上のような複写機において、本発明においては、前記
転写ローラ4の端部、芯金9の突出部にクラッチ7を配
設し、転写材が前述の転写部位を通過するときには、該
クラッチによって駆動側8と転写ローラ4との接続を断
ち、転写材が転写部位に存在しないときには両者を接続
して転写ローラを強制駆動するものとする。
このときの転写ローラの回転は、両者のニップ部におい
て、転写ローラが感光体を摺擦するように、適当な周速
差が存在するように定めるものとする。周速差は、感光
体の周速度をVd、転写ローラのそれをVrとするとき、 0.9≧Vd/Vr≧0.5、 2.0≧Vd/Vr≧1.1程度が適当である。
第4図は上記の装置における転写ローラのクラッチ7の
接、断のタイミングを示すシーケンスを略示するもので
ある。
コピー発動信号によって、時間T1において感光体が回転
するとともに、転写ローラも回転を開始し以後両者同時
には回転、停止を行なうものとする。これは、転写ロー
ラが回転しないと、その摺擦作用で感光体の感光層が局
部的に研削されたり、駆動トルクが極端に増大するよう
な不都合が生起するのを阻止するためである。
ついで、時間T2において搬送路に配した検知手段が転写
材の先端を検知し、時間T3において、その後端を検知
し、検知手段と転写部位までの時間差はT4−T3である。
図示時間ΔTa(T4-T1)が転写可能な期間で、このとき
クラッチ7は断となって転写ローラ4は感光体1に従動
してほぼ同速で走行する(図示モード1部分)。
ついで、時点T4から、次の転写材の先端を検知する時点
T6より以前の適当な時点T5までの時間ΔTbにおいては、
クラッチを接続して転写ローラによって感光体を摺擦す
るものとする(図示モード2部分)。
上記の時間ΔTbは、T2〜T3の時間が短かい小型の転写材
の場合、摺擦過剰になるおそれがあるので、このような
事態の生じない範囲で一定に定めておくのがよい。さら
に好ましくは、この時間内に感光体が1回転以上するよ
うにΔTbを設定するのがよい。
第3図は本発明の他の実施例を示すもので、基本的に第
1図に示すものと同様の複写機に適用したものの要部の
みを示している。
感光体1には転写ローラ4が圧接しており、そのニッブ
部を転写材が通過するものであることは前記のものとと
くに変りはない。
この装置においては、転写ローラ4の芯金4aの端部突出
部がが軸受部9に軸支されており、これが、該軸受に取
着された案内棒13に係合したばね10を介して、支持部材
11に作動的に接続されている。
前記支持部材11には大径部Rと小径部rとをそなえたカ
ム12が作用しており、図示の状態ではばね10はのびた状
態で、転写ローラ4の感光体1への圧接力は弱く、カム
12が180°回動してその大径部Rが支持部材11に当接す
ると、ばね13が圧縮されて転写ローラ4が強く感光体1
に圧接することになる。
転写ローラは適宜の駆動手段によって定速で回転し、転
写時においてその周速がほぼ感光体のそれと等しくなる
ように設定されており、上記前者の状態のときに転写を
実行し、後者の状態のときに感光体の摺擦を行なうもの
とする。
転写ローラ4の転写時の圧接力は、弱すぎると転写材の
密着が悪くなり、転写不良を生ずる。また強すぎると、
トナーを圧縮させてこれを感光体に固着させる傾向とな
って局部的な転写不良を生じたり、転写材にしわを生ず
るおそれがある。
適当な転写圧接力は、ローラ4の硬度、径にもよるが、
5〜500g/cmの範囲で定めるのがよい。
摺擦時圧接力は転写ローラが感光体表面の感光層を研磨
できる範囲で可及的に小さいことが望ましく、転写ロー
ラの表面性、材質、感光層の材質、両者の周速差などに
よって適当に決定する必要があるが、一般的にいって10
0g/cm以上の力を必要とする。
また、この実施例においては、転写時と非転写時では、
感光体と当接するニップ部の巾(転写材の走行方向にみ
た長さ)が異なり、転写ローラの角速度は一定であるの
で、圧接力が大きくなると(非転写時)ローラの実質的
な半径が小さくなってその周速も小さくなる。
したがって、非転写時には、感光体と転写ローラとに間
に周速差が生じて、両者間に摺擦作用を奏せしめること
ができる。
この実施例における転写ローラの、感光体に対する圧接
力を変化させるタイミングは、第4図によって説述し
た、前述の実施例におけるクラッチ切換えのシーケンス
とまったく同様に定めることが可能であることは容易に
理解できるところであろう。
さらに、前述の実施例における、クラッチの切換えによ
って転写ローラの速度を変化させるものと、上記のよう
に、転写ローラの感光体への圧接力を変化させるものと
を総合することも可能であり、転写ローラのクラッチの
接、断のタイミングを、該ローラの感光体への圧接力を
強くしたり、弱くするタイミングと一致させることによ
り、この場合も第4図々示ののものと同様のシーケンス
によって作動させることができる。
このように構成することによって、非転写時における摺
擦作用が周速差と圧力差によって行なわれるので、感光
体のクリーニングをさらに効果的に行なうことができ
る。
さらにまた、前記第3図のように感光体に対する転写ロ
ーラの圧接力を変化させるものの場合、転写ローラを積
極駆動せず、感光体に従動して回転するように構成する
ことも可能である。
すなわち、この場合には、感光体に対する転写ローラの
圧接力が強い場合と弱い場合では、前述のようにニップ
巾が異なるので両者間に作用する摩擦力に差異が生じ、
スリップの状態にも違いが出てくるので、転写時に両者
がほぼ同期走行するように定めておけば、非転写時には
微妙な周速差が発生して摺擦作用を奏することが可能と
なる。
このように構成することによって、全体の構成が簡単に
なり、感光層の研磨量の微細な調整が可能となる。
第5図は上述の装置の、第4図とは異なるシーケンスを
示すものである。
コピースタート信号によって、時点T1で感光体が発動
し、前述の場合と同様に、転写ローラも同時に作動を開
始するものとする。
コピーが所定枚数nに達する、時点T2までは、転写ロー
ラは転写可能の状態(前述のモード1)を継続する。
転写がすべて終了した後、時点T3から適宜時間経過後の
時点T4までの間、転写ローラを、感光体に対してその周
速および(または)圧接力を非転写時の状態(前述のモ
ード2)にして、転写ローラで感光層を摺擦させるもの
とする。
この場合にも、時間T3〜T4の間に感光体を1回転させる
ようにするのが好適である。
つぎに実験例について説明する。
30φ、OPCの感光体と、その周辺にクリーナ、一次帯電
器、現像器を一体に配してなるプロセスカートリッジを
用い、転写ローラには、16φの導電性スポンジローラを
用いた。
転写時(前記モード1)には感光体と転写ローラとを52
mm/secで走行させ、A4サイズの転写紙を用い、転写ロー
ラに、1800ヘルツ、1200V(peak-to-peak値)の交流に
−400Vの直流を重畳したバイアスを印加し、プラス帯電
トナーで連続コピーを作成した。
第4図に示すシーケンスにおいて、時間T2〜T3間は6秒
弱、遅延時間T3〜T4約1.5秒の位置に、たとえば光源と
フォトセルなどからなる検知手段を配した。
紙間隔T3〜T6を5秒とし、ΔTb(前記モード2)を2秒
とした。このΔTb間に感光体は1回転と10mm程度転写部
位を走行する。
上記時間ΔTbにおいては転写ローラの速度を72mm/secと
したところ、1万枚コピー時にも画質の劣化を招来せ
ず、良好な画像を得ることができた。
以上、本発明を静電複写機に適用した場合について説明
したが、本発明がこれに限定されるものではなく、OPC
感光体、アモルファスシリコン感光体を用いた複写装
置、磁気記録装置など、他種の画像形成装置にも適用で
きるものであることは容易に理解できるところであろ
う。
(3) 発明の効果 本発明は、以上説明したように、転写ローラにクリーニ
ングローラの作用をも奏せしめるようにしたから、クリ
ーニンク装置内に、前述のような、トナー以外の各種異
物を除去するためのクリーニングローラを配設する必要
がないので装置の小型化に顕著な効果があり、また小径
の感光体において、その表面と転写材の密着性を向上し
て良質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を複写機に適用した実施例を示す要部側
面図、 第2図は同上転写ローラの構成を示す一部の端面図、 第3図は他の実施例を示す要部の拡大側面図、 第4図は本発明の装置の作動を示すシーケンス、 第5図は他の作動態様を示すシーケンスである。 1……感光体、3……クリーニング装置、4……転写ロ
ーラ、5……スクレーパ、6……バイアス電源、9……
軸受、10……ばね、11……支持部材、12……カム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体と、この像担持体とニップ部を形
    成し、前記ニップ部で前記像担持体から転写紙にトナー
    像を転写する弾性転写ローラと、前記像担持体から残留
    トナーを除去するクリーニング部材と、を有する画像形
    成装置において、 前記ニップ部に転写紙がない間に前記像担持体と前記転
    写ローラとを互いに摺擦させる期間を備えることを特徴
    とする画像形成装置。
JP8101187A 1987-04-03 1987-04-03 画像形成装置 Expired - Fee Related JPH07120118B2 (ja)

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