JPH0863009A - 画像形成装置におけるローラー転写装置 - Google Patents

画像形成装置におけるローラー転写装置

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JPH0863009A
JPH0863009A JP19319394A JP19319394A JPH0863009A JP H0863009 A JPH0863009 A JP H0863009A JP 19319394 A JP19319394 A JP 19319394A JP 19319394 A JP19319394 A JP 19319394A JP H0863009 A JPH0863009 A JP H0863009A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】転写ローラーをクリーニングするクリーニング
ローラーに対して専用の電源を必要としない新規なロー
ラー転写装置を実現する。 【構成】導電性芯材121上に半導電性のゴム層122
を形成してなるゴムローラー状の転写ローラー12を像
担持体10に圧接させてトナー画像転写用の電圧を印加
し、ニップ部NPに転写材Sを通過させて、トナー画像
を転写材S上に転写する。転写ローラー12上に付着し
たトナーは、転写ローラー12に転接するクリーニング
ローラー20に鏡像力により転着する。クリーニングロ
ーラーに転着したトナーはブレード22により除去され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置における
ローラー転写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】像担持体に形成されたトナー画像を転写
材に転写する方法として広く知られた「コロナ放電方
式」には、放電に伴い発生するオゾンが環境を汚染する
という問題があり、近時、実質的にオゾン発生なしにト
ナー画像転写を行いうる「ローラー転写方式」が注目さ
れている。
【0003】「ローラー転写方式」は、転写ローラーを
像担持体表面に圧接させ、そのニップ部に転写材を通過
させ、転写ローラーに転写のための電圧を印加して転写
を行う転写方式である。
【0004】ところで、静電潜像担持体の表面は一般
に、実際に静電潜像が形成される領域よりも広い領域が
帯電・現像されるため、像担持体に形成されたトナー画
像(露光により形成された静電潜像を可視化した画像)
の外側の部分には、トナー画像を縁取るようにトナーが
一様に付着している。
【0005】上記「ローラー転写方式」では、転写ロー
ラーが像担持体に圧接するため、転写材のサイズの外側
の部分では、像担持体上の「トナー画像を縁取るように
付着しているトナー」が転写ローラー表面に転写されて
しまうため、これを放置すると、転写材の裏面に付着し
て所謂「裏汚れ」が生じることになる。従って、転写ロ
ーラーの表面をクリーニングする必要が生じる。
【0006】転写ローラー表面をクリーニングする方法
としては、転写ローラーに転写電圧と逆極性の電圧を印
加して、付着トナーを電気的に像担持体へ戻す「逆バイ
アス方式(特開昭63−56674号公報等)」、転写
ローラーの周面をブレードのエッジで摺擦して付着トナ
ーを除去する「ブレード方式(実開昭59−90964
号公報等)」、転写ローラーの周面にクリーニングロー
ラーの周面を転接させ、クリーニングローラーにトナー
吸引用の電圧を印加する「ローラークリーニング方式
(特開平5−11644号公報等)」等の各方式のもの
が知られている。
【0007】これらのうち、「逆バイアス方式」は、ク
リーニングタイミングが「転写部に転写材が存在しない
とき」に限られるため、十分なクリーニング効果を期待
できない。また、像担持体が光導電性の感光体である場
合には、逆バイアスにより感光体が電気的に損なわれる
慮があると言う問題もある。
【0008】「ブレード方式」では、ブレードと転写ロ
ーラーとの摺擦により転写ローラーが機械的なダメージ
を受け易いため、転写ローラーの周面に耐摩耗性の処理
を行わねばならないという問題がある。
【0009】「ローラークリーニング方式」は、クリー
ニングローラーにトナー吸引用の電圧を印加するための
専用の電源が必要でコストが高くなるという問題があ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、画像形成装置におい
て、転写ローラーをクリーニングするクリーニングロー
ラーに対して専用の電源を必要としない新規なローラー
転写装置の提供を目的とする(請求項1〜6)。
【0011】この発明の別の目的は、トナー画像を転写
された転写材を像担持体から分離するための専用の分離
手段を必要としない、画像形成装置における新規なロー
ラー転写装置の提供にある(請求項2〜6)。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明の「画像形成装
置におけるローラー転写装置」は、像担持体上に形成さ
れたトナー画像を転写材上に転写するための装置であっ
て、転写ローラーと、クリーニングローラーと、ブレー
ドとを有する(請求項1)。
【0013】「転写ローラー」は、導電性芯材上に半導
電性のゴム層を形成してなるゴムローラー状であり、ト
ナー画像転写用の電圧を印加され、像担持体に圧接し、
ニップ部に転写材を通過させてトナー画像を転写材上に
転写するローラーである。即ち、転写ローラーとして
は、上記「逆バイアス方式」や「ローラークリーニング
方式」でクリーニングされる転写ローラーとして広く知
られたものを利用することができる。
【0014】「クリーニングローラー」は、転写ローラ
ーに転接し、鏡像力により転写ローラー上のトナーを転
着させて転写ローラーをクリーニングするローラーであ
る。クリーニングローラーは、像担持体に接触せず、転
写材の通過を妨げない位置に配備される。
【0015】転写ローラーからトナーを除去するのに
「鏡像力」を利用した点に、この発明の特徴がある。
【0016】「ブレード」は、クリーニングローラーに
エッジ部を圧接させてトナーを除去するものであり、従
来から、感光体クリーニングや転写ローラークリーニン
グに関連して知られた種々のものを利用することができ
る。
【0017】上記のように、「クリーニングローラーの
配備位置」は、基本的には、トナー画像を転写される転
写材の移動を妨げず、像担持体に接触しない位置であれ
ば良いが、特に「転写ローラーと像担持体とのニップ部
の中心と転写ローラー中心軸とを含む平面に関して転写
部の出口側で、転写ローラーとクリーニングローラーの
共通の接平面のうち転写材通路側のものと、上記ニップ
部に於ける転写材の進行方向とのなす角:θが、0≦θ
≦45度の範囲にある」ように、クリーニングローラー
を設けることができる(請求項2)。
【0018】上記の如く、クリーニングローラーは、転
写ローラーに転接し、鏡像力により転写ローラー上のト
ナーを転着させて転写ローラーをクリーニングするので
あるから、鏡像力が有効に発生するものでなければなら
ない。このような条件を好適に満足するものとして、
「金属ローラー」あるいは「金属ローラーの周面を中抵
抗の薄層で被覆したもの」を挙げることができる。
【0019】クリーニングローラーとして「金属ローラ
ー」を使用する場合は、これを「電気的にフロート状
態」とする(請求項3)。金属ローラーを電気的にフロ
ート状態とするには、ローラーの軸および/または軸受
を電気絶縁性の材料で構成すれば良い。
【0020】クリーニングローラーとして「金属ローラ
ーの周面を中抵抗の薄層で被覆したもの」を使用する場
合は、金属ローラー部分を電気的にフロート状態として
もよいが、より好適には「金属ローラーを接地状態とす
る」のが良い(請求項4)。
【0021】上記請求項4記載の発明において、金属ロ
ーラーの周面を被覆する「中抵抗の薄層」は、電気抵抗
の体積低効率が107〜1010Ωcmの範囲にあり、厚
さが10〜50μmの範囲にあるものが好適である。
【0022】さらに、この「中抵抗の薄層」は、ブレー
ドに摺接されるのであるから、例えばテフロン(商品
名)等の「摩擦係数の低いフッ素化合物」で形成するの
が好適である(請求項5)。
【0023】上記請求項1または2または3または4ま
たは5記載の発明において、転写されるべきトナー画像
を保持する「像担持体」は、ドラム状やベルト状等の光
導電性の感光体であってもよいし(請求項6)、光導電
性の感光体から転写材へトナー画像を受渡しする「ベル
ト状やドラム状の中間転写体」であってもよい。
【0024】また、トナー画像を転写される「転写材」
は、記録紙であって良いことは勿論のこと、オーバーヘ
ッドプロジェクタ用の透明シート等であっても良い。
【0025】
【作用】像担持体からトナー画像を転写材に転写する際
に転写ローラーに付着したトナーは帯電しており、クリ
ーニングローラーに近づくと、クリーニングローラー内
に、トナー電荷と逆極性の電荷を誘起させる。
【0026】誘起された電荷は転写ローラー上のトナー
に静電力を作用させるが、この静電力は、恰も「クリー
ニングローラー表面を鏡面としたトナー電荷の鏡映像」
によるクーロン力のように作用する。この静電力、即ち
「鏡像力」によりトナーは転写ローラーからクリーニン
グローラー周面へ転着する。
【0027】ブレードは、クリーニングローラーに転着
したトナーを機械的な摺擦力により除去することによ
り、クリーニングローラーのクリーニング能力を維持す
る。
【0028】ローラー転写方式では除電が行われないの
で、トナー画像を転写された転写材は、かなりの電荷を
保持した帯電状態にある。従って、一般には、トナー画
像転写後の転写材を像担持体から分離する手段が必要と
なる。
【0029】クリーニングローラーの配備態位を、請求
項2記載の発明のように「転写ローラーと像担持体との
ニップ部の中心と転写ローラー中心軸とを含む平面に関
して転写部の出口側で、転写ローラーとクリーニングロ
ーラーの共通の接平面のうち転写材通路側のものと、ニ
ップ部に於ける転写材の進行方向とのなす角:θが、0
≦θ≦45度の範囲にある」ように設定すると、トナー
画像転写後の転写材はクリーニングローラーの上部を移
動することに成るため、転写材に対しても鏡像力が作用
することに成り、この鏡像力により転写材の像担持体か
らの分離が行われる。
【0030】
【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。図1は請
求項1,2,3,6記載の発明の1実施例を要部のみ略
示している。
【0031】符号10で示す像担持体は光感光性の感光
体であり(請求項6)、光導電層はOPC層である。
【0032】像担持体10は直径:80mmのドラム状
であり、矢印方向へ回転し、負極性の表面電位:−80
0Vに帯電され、画像露光により静電潜像を形成され、
正帯電した粉体のトナーを用いる乾式現像によりトナー
画像を形成される。
【0033】像担持体10の下位には転写ローラー12
が設けられている。転写ローラー12は、直径:8mm
の芯金ローラー121の周面上に、電気抵抗率:108
Ωcmの半導電性のゴム材料によるゴム層122を厚
さ:5mmに層設してなるゴムローラー状であり、ゴム
層122は像担持体10の下部に圧接し、圧接部にニッ
プ部NP(幅:1〜2mm)を形成している。
【0034】転写ローラー10は反時計回りに回転し、
芯金ローラー121を介して、トナーと逆極性(負極
性)の電圧を、電源30から「トナー画像転写用の電
圧」として印加される。この目的のため、芯金ローラー
121には、−2〜−3KVの電圧が印加される。
【0035】トナー画像を転写さるべき転写材Sは記録
紙であって、ニップ部NPの左側から搬送され、ニップ
部NPを図の左方へ向けて通過するとき、上記トナー画
像転写用の電圧の作用により、像担持体10上のトナー
画像を転写される。符号100で示す鎖線は「ニップ部
NPに於ける転写材の進行方向」を表している。
【0036】転写ローラー12の左周面側には、金属ロ
ーラー(ステンレス製)として構成されたクリーニング
ローラー20が設けられ(請求項3)、その右周面部を
転写ローラー12の左周面部に当接して時計回りに回転
する。
【0037】図では、クリーニングローラー20を転写
ローラー12よりも小径に描いてあるが、クリーニング
ローラーの径は、転写ローラーの径と同程度でもよい
し、転写ローラー径より大径でもよい。説明中の実施例
では、クリーニングローラー20のローラー径は20m
mである。
【0038】クリーニングローラー20は、電気的には
「フロート状態」に置かれ、その下方の周面部には、ウ
レタン系のゴムによる厚さ2〜3mmのブレード22
が、そのエッジを当接させている。
【0039】転写部であるニップ部NPにおいて転写ロ
ーラー12の周面に付着したトナーは、転写ローラー1
2の回転により移動し、クリーニングローラー20と転
写ローラー12との接触部において「鏡像力」の作用よ
りクリーニングローラー20上に転着し、クリーニング
ローラー20の回転とともに移動し、ブレード22によ
りクリーニングローラー20の周面から除去される。
【0040】クリーニングローラー20は、像担持体1
0に接触せず、転写材Sの通過を妨げない位置に配備さ
れねばならないから、クリーニングローラー20の上部
が鎖線100より上に位置することはない。
【0041】この実施例では、クリーニングローラー2
0の配置位置は、転写ローラー12と像担持体10との
ニップ部NPの中心と転写ローラー12の中心軸を含む
平面PSに関して左側、即ち「転写部の出口側」であ
る。
【0042】転写ローラー12とクリーニングローラー
20の「共通の接平面のうち転写材通路側の」共通接平
面CSと、ニップ部NPに於ける転写材の進行方向10
0とのなす角:θは、0≦θ≦45度の範囲に設定され
る(請求項2)。この例では、上記角:θは25度に設
定された。
【0043】その結果、専用の分離手段を用いなくと
も、転写後の転写材Sが自然に像担持体10の表面から
分離した。
【0044】図2は、請求項1,2,4,5,6記載の
発明の1実施例を要部のみ略示している。煩雑を避ける
ため、混同の慮が無いと思われるものについては図1に
おけると同一の符号を付した。この実施例は、クリーニ
ングローラー21を除けば、上記図1の実施例と全く同
じである。
【0045】この実施例において、クリーニングローラ
ー21は、直径20ミリのステンレス製の金属ローラー
210の周面を中抵抗の薄層211で被覆してなり、金
属ローラー210は接地状態とされている。
【0046】中抵抗の薄層211は、厚さ:30μmの
テフロンの層で形成されている(請求項5)。
【0047】図では、クリーニングローラー21の方が
転写ローラー12よりも小径であるが、実際には、転写
ローラー12は直径が18mmであるから、転写ローラ
ーよりもクリーニングローラーの方が径が大きい。
【0048】記録紙である転写材Sはニップ部NPの左
側から搬送され、ニップ部NPを図の左方へ向けて通過
するとき、トナー画像転写用の電圧の作用により像担持
体10上のトナー画像を転写される。
【0049】転写部であるニップ部NPにおいて転写ロ
ーラー12の周面に付着したトナーは、転写ローラー1
2の回転により移動し、クリーニングローラー21と転
写ローラー12との接触部において、鏡像力の作用より
クリーニングローラー21上に転着し、クリーニングロ
ーラー21の回転とともに移動し、ブレード22により
クリーニングローラー21の周面から除去される。
【0050】この実施例でも、クリーニングローラー2
0の配置位置は、転写ローラー12と像担持体10との
ニップ部NPの中心と転写ローラー12の中心軸とを含
む平面PSに関して転写部の出口側であり、転写ローラ
ー12とクリーニングローラー21の共通接平面CS
と、ニップ部NPに於ける転写材の進行方向100との
なす角:θは25度に設定された。
【0051】その結果、専用の分離手段を用いなくと
も、転写後の転写材Sが自然に像担持体10の表面から
分離した。
【0052】図1,図2の実施例とも、転写材が通常の
複写用紙の腰の強さを持つ場合、上記「転写ローラーと
クリーニングローラーの共通接平面CSと、ニップ部N
Pに於ける転写材の進行方向100とのなす角:θを、
0≦θ≦45度の範囲に設定する」ことにより、専用の
分離手段を用いなくとも、転写後の転写材Sが自然と像
担持体10の表面から分離することが確認された。
【0053】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、画像
形成装置における新規なローラー転写装置を提供できる
(請求項1〜6)。
【0054】この発明は、転写ローラーをクリーニング
するクリーニングローラー用の専用電源が不用であるた
め構成が簡単であり、低コストで実現でき、クリーニン
グローラーの電気的な状態がフロート状態もしくは接地
状態であるため、信頼性が高い。
【0055】請求項2記載の発明では、転写後、転写材
を像担持体から分離するための専用の分離手段が不要で
あり、画像形成装置の構成を簡単化できる。
【0056】請求項5記載の発明では、クリーニングロ
ーラーの周面の摩擦係数が低いので、ブレードによるト
ナー除去をスムーズに行うことができる。
【0057】請求項6記載の発明では、逆バイアス方式
と異なり、像担持体と転写ローラーとの間に逆バイアス
が印加されないので、像担持体である光導電性感光体が
逆バイアスで損なわれる慮が無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1実施例を要部のみ略示する図であ
る。
【図2】この発明の別実施例を要部のみ略示する図であ
る。
【符号の説明】
10 像担持体 12 転写ローラー 20 クリーニングローラー 22 ブレード S 転写材

Claims (6)

    【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画像を、転
    写材上に転写するための装置であって、 導電性芯材上に半導電性のゴム層を形成してなるゴムロ
    ーラー状であり、トナー画像転写用の電圧を印加され、
    像担持体に圧接し、ニップ部に転写材を通過させて、ト
    ナー画像を上記転写材上に転写する転写ローラーと、 この転写ローラーに転接し、鏡像力により上記転写ロー
    ラー上のトナーを転着させて上記転写ローラーをクリー
    ニングするクリーニングローラーと、 このクリーニングローラーにエッジ部を圧接させてトナ
    ーを除去するブレードとを有し、 上記クリーニングローラーは、上記像担持体に接触せ
    ず、転写材の通過を妨げない位置に配備されていること
    を特徴とする画像形成装置におけるローラー転写装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の画像形成装置におけるロー
    ラー転写装置において、 クリーニングローラーの配置位置が、転写ローラーと像
    担持体とのニップ部の中心と転写ローラー中心軸とを含
    む平面に関して、転写部の出口側であり、 上記転写ローラーと上記クリーニングローラーの共通の
    接平面のうち、転写材通路側のものと、上記ニップ部に
    於ける転写材の進行方向とのなす角:θが、 0≦θ≦45度 の範囲にあるように設定されたことを特徴とする、画像
    形成装置におけるローラー転写装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の画像形成装置にお
    けるローラー転写装置において、 クリーニングローラーは金属ローラーであり、電気的に
    フロート状態であることを特徴とする画像形成装置にお
    けるローラー転写装置。
  4. 【請求項4】請求項1または2記載の画像形成装置にお
    けるローラー転写装置において、 クリーニングローラーは金属ローラーの周面を中抵抗の
    薄層で被覆してなり、上記金属ローラーが接地状態であ
    ることを特徴とする画像形成装置におけるローラー転写
    装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の画像形成装置におけるロー
    ラー転写装置において、 クリーニングローラーの被覆層が摩擦係数の低いフッ素
    化合物であることを特徴とする画像形成装置におけるロ
    ーラー転写装置。
  6. 【請求項6】請求項1または2または3または4または
    5記載の画像形成装置におけるローラー転写装置におい
    て、 像担持体が光導電性の感光体であることを特徴とする画
    像形成装置におけるローラー転写装置。
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