JP2000122450A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000122450A
JP2000122450A JP10316963A JP31696398A JP2000122450A JP 2000122450 A JP2000122450 A JP 2000122450A JP 10316963 A JP10316963 A JP 10316963A JP 31696398 A JP31696398 A JP 31696398A JP 2000122450 A JP2000122450 A JP 2000122450A
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JP
Japan
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roller
transfer
voltage
cleaning
toner
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Application number
JP10316963A
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English (en)
Inventor
Takahiko Tokumasu
貴彦 徳増
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ローラやクリーニングローラのクリーニ
ングを精度よく行うことが出来る画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 トナー像担持体である感光体ドラム1の
周囲には、電子写真プロセス順に、帯電ローラ2、光書
き込み系3、現像ユニット4、転写ローラ5、クリーニ
ングユニット6が配置されている。また、転写ローラ5
に転写バイアスを印加するためのバイアス電源7が設け
てある。転写ローラ5のクリーニング時には、バイアス
電源7により直流と交流が重畳された電圧が転写ローラ
5に印加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装
置に関し、特に、転写ローラや、転写ベルトクリーニン
グローラへのバイアス印加制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真プロセスを有する画像形成装置
においては、感光体に対して、帯電、露光(光書き込
み)、現像、転写及び分離、クリーニング、除電等の工
程が順次実行され、転写紙上にトナー像を形成する。転
写手段としては、感光体と非接触の転写チャージャがあ
る。また、感光体と接触する方式の転写ローラと転写ベ
ルトがある。転写ローラや転写ベルトを用いる場合、感
光体と転写ローラあるいは転写ベルトのニップ部に転写
紙を挟持して搬送する過程で、転写ローラ、転写ベルト
に、トナーを引き寄せる極性の直流電圧を印加して転写
している。
【0003】ここで、転写ローラへのバイアス電圧印加
時間は、転写を行う時間と、その前後の僅かな時間を含
むのみである。その理由は、浮遊トナーの転写ローラへ
の付着や感光体の劣化を防止するためである。
【0004】しかしながら、転写紙が上手く搬送されな
かった場合や、微量ながら感光体に付着しているトナー
等により、転写ローラはトナーに汚染されることにな
る。そして、転写ローラの汚染により、転写ローラは部
分的に抵抗値が変化し、軸あるいは回転方向での電界強
度分布が不均一となり、かつ、この影響で転写紙へのト
ナー付着も不均一となる。その結果、画質の劣化が生じ
ていた。
【0005】この不具合を解消するために、特開平6−
332301号公報には、転写ローラに付着したトナー
を除去するために、転写ローラに転写時とは逆極性の電
圧を印加する技術が示されている。
【0006】一方、転写ベルトを用いる場合、特開平8
−179640号公報に示されるように、転写ベルト
を、トナーを引き寄せる極性の直流電圧を印加したクリ
ーニングローラを用いてクリーニングすると共に、クリ
ーニングローラに付着したトナーは、電圧を印加された
バイアスローラブレードによって掻き取り回収する技術
が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平6−3
32301号公報に提示の技術によれば、通常は、余り
問題なく転写ローラのクリーニングが可能であるが、多
量のトナーが短時間に転写ローラに付着した場合や、長
期間に転写ローラに堆積したトナーのような場合は、逆
極性の直流電圧を印加しても、感光体の耐電圧を考慮し
て転写ローラに十二分な電圧を印加することが出来ない
ということと相まって、残存トナーを十二分にクリーニ
ングすることが出来ず、前述した不具合を完全には除去
できなかった。
【0008】また、特開平8−179640号公報に提
示の技術のように、バイアスローラブレードに直流電圧
だけを印加しても、クリーニングローラから残存トナー
を十二分にクリーニングすることが出来なかった。
【0009】そして、クリーニングローラにはトナーを
吸着する極性の電圧しか印加されないために、バイアス
ローラブレードでクリーニングし切れなかったトナーが
クリーニングローラに堆積していくことで転写ベルトの
クリーニング効率が悪化し、転写ベルト上に残留したト
ナーの影響で転写紙上の画像品質が劣化することにな
る。
【0010】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たものであり、転写ローラやクリーニングローラのクリ
ーニングを精度よく行うことが出来る画像形成装置を提
供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、トナー像を担持するトナー
像担持体と、トナー像を記録媒体に転写するための転写
ローラと、転写ローラにバイアスを印加するための電源
とを有する画像形成装置において、転写ローラにトナー
の帯電極性と同極性の直流電圧と交流電圧を重畳させた
電圧を印加することで、転写ローラをクリーニングする
ことを特徴とするものである。
【0012】また上記目的を達成するために、請求項2
記載の発明は、トナー像担持体からトナー像を記録媒体
に転写するための転写ベルトと、転写ベルトをクリーニ
ングするためのクリーニングローラと、クリーニングロ
ーラにバイアスを印加するための電源と、クリーニング
ローラを転写ベルトに対し接離させる接離機構とを有す
る画像形成装置において、クリーニングローラにトナー
の帯電極性と同極性の直流電圧と交流電圧を重畳させた
電圧を印加することで、クリーニングローラをクリーニ
ングすることを特徴とするものである。
【0013】また上記目的を達成するために、請求項3
記載の発明は、請求項1及び請求項2記載において、印
加するバイアスの交流電圧の周波数を10〜10000
0Hzに設定したことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図1は転写ローラを用いた画像
形成装置の感光体周りの構成図である。トナー像担持体
である感光体ドラム1の周囲には、電子写真プロセス順
に、帯電ローラ2、光書き込み系3、現像ユニット4、
転写ローラ5、クリーニングユニット6が配置されてい
る。また、転写ローラ5に転写バイアスを印加するため
のバイアス電源7が設けてある。
【0015】このような構成において、まず、時計回り
方向に回転する感光体ドラム1を帯電ローラ2により一
様帯電させる。次に、光書き込み系3により光書き込み
を行って、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成す
る。そして、現像ユニット4により、この静電潜像にト
ナーを付着させて現像し、トナー像(顕像)を得る。
【0016】このトナー像は、転写ニップ部で感光体ド
ラム1と転写ローラ5に挟持されて搬送される転写紙P
に、バイアス電圧の作用を受けて転写される。トナー像
を転写された転写紙Pは、その後、図示しない定着部へ
搬送され、一方、感光体ドラム表面は、クリーニングユ
ニット6でクリーニングされ、さらに除電ランプで除電
される。
【0017】上述したように、転写紙Pにトナー像を転
写する際、バイアス電源7により、直流バイアス電圧が
転写ローラ5を介して転写紙Pの裏面に印加される。こ
のバイアス電圧は、転写紙Pの抵抗値を基にフィードバ
ック制御、あるいは転写ローラ5に流れる電流値を一定
に保つ電流制御という方法で制御されることが多い。ま
た、バイアス電圧の印加時間は、浮遊トナーの転写ロー
ラ5への付着や感光体ドラム1の劣化を防止するため
に、転写を行う時間とその前後の僅かな時間に限られて
いる。
【0018】しかし、このようにしても転写ローラ5の
トナー汚れが発生してしまうことは前述した通りであ
り、従来は、転写ローラ5に転写時と逆極性の直流電圧
を印加することで、転写ローラ5のクリーニングを行っ
ていたことも前述の通りである。
【0019】本発明では、転写ローラ5のクリーニング
時に、バイアス電源7により、転写ローラ5に直流電圧
と交流電圧を重畳したバイアスを印加するようにしたも
のである。
【0020】図4は本発明による印加バイアスの一例を
示す図である。Aの電圧は転写時の電圧波形である。A
の下側に示すBがクリーニング時の波形である。Aの電
圧値とBの波形を積分したときの電圧値(絶対値)は、
図の上では同じになるように示しているが、同じ値にす
る必要がないことは言うまでもない。また、波形のデュ
ーティも、図上は20%で記載しているが、同様に同じ
値にする必要はない。特に、トナーの移動(振動)に関
して密接な関係がある交流電圧の周波数は、トナーの平
均粒径や質量によって多少異なるが、1〜10KHz前
後が最もよい。また、10Hz以下の周波数及び100
KHz以上の周波数では、トナーが殆ど振動せず効果が
現れない。すなわち、転写ローラ5にトナーが残留し
て、転写紙Pの裏よごれや画像品質の劣化が抑えられな
い。
【0021】転写ローラ5が発泡ローラである場合、転
写ローラ5に与える交流電圧の周波数がトナーに必ずし
も直接寄与する訳ではない。前述したように、波形や周
波数は様々なパターンが考えられるが、要するにトナー
を振動させることで転写ローラ5からトナーが離れやす
くなることが重要な訳である。なお、転写ローラ5は導
電性の軸(通常はステンレス鋼)と中から高抵抗の発泡
ゴム層で成り立っている場合が多いが、それに限定する
必要はない。
【0022】図2は転写ベルトを用いた画像形成装置の
感光体周りの構成図である。感光体ドラム1の下方に
は、転写ローラ5に代えて転写ベルト11が配置されて
いる。転写ベルト11は、駆動ローラ12と従動ローラ
13間に張架されており、給紙部から搬送されてくる転
写紙を、感光体ドラム1との間で挟持搬送する。転写ベ
ルト11の裏面において、転写部近傍には転写バイアス
ローラ14があり、転写バイアスローラ14の転写バイ
アスにより、トナー像が転写紙に転写される。トナー像
が転写された転写紙は、転写ベルト11により定着部近
傍まで搬送される。
【0023】転写ベルト11の裏面をクリーニングする
ためのクリーニングローラ15が設けてある。クリーニ
ングローラ15は、バイアス電源16によりトナーを吸
着する極性の直流電圧が印加されており、転写ベルト1
1上に残存するトナーを吸着するようになっている。
【0024】クリーニングローラ15の表面には、バイ
アスローラブレッド17が当接しており、クリーニング
ローラ15の表面のトナーをクリーニングするようにな
っている。また、クリーニングされたトナーは、トナー
回収コイル18により回収されるようになっている。
【0025】図3はクリーニングローラの転写ベルトへ
の接離機構を示す図である。クリーニングローラ15
は、支持軸19に一端が固定されたアーム20の他端に
軸支されている。支持軸19は図示しないモータに連結
されており、クリーニングローラ15のクリーニング時
は、モータにより支持軸19が図において時計回り方向
に回転し、同時にアーム20もばね21の上向きの付勢
力に打ち勝って時計回り方向に回転するので、クリーニ
ングローラ15は転写ベルト11の表面から離反するこ
とになる。
【0026】また、クリーニングローラ15のクリーニ
ング時以外は、ばね21によりクリーニングローラ15
は転写ベルト11に押圧され、転写ベルト11表面をク
リーニングするようになっている。なお、クリーニング
ローラ15の接離機構はこれに限定する必要はなく、電
磁クラッチやカム等でも実施することは可能である。
【0027】ここでクリーニングローラ15の表面に当
接するバイアスローラブレード17も、クリーニングロ
ーラ15と共に一体的に揺動するようになっている必要
がある。そのために両者はユニットとして構成される。
【0028】次にクリーニングローラ15のクリーニン
グ動作について説明する。上述したように、クリーニン
グローラ15のクリーニング時には、クリーニングロー
ラ15を転写ベルト11から離反させる。その状態でバ
イアス電源16により、クリーニングローラ15に直流
電圧と交流電圧を重畳した電圧(例えば、図4のBに示
す電圧)を印加する。そして、トナーを振動させてクリ
ーニングローラ15の表面をクリーニングする。このと
き、バイアスローラブレード17がクリーニングローラ
15と摺接するのでクリーニング効果はさらに高まる
が、バイアスローラブレード17が無くてもクリーニン
グローラ15のクリーニングを行うことができる。な
お、クリーニングローラ15は発泡ローラであることが
多いが、その他の材質であっても勿論、差し支えない。
【0029】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、転写ロー
ラに直流電圧と交流電圧を重畳させた電圧を印加するこ
とで、転写ローラを精度よくクリーニングすることが出
来ると共に、転写ローラを清浄な状態に保つことが出来
るので、画像品質の劣化を防ぐことができる。
【0030】請求項2記載の発明によれば、転写ベルト
に対して接離可能なクリーニングローラに直流電圧と交
流電圧を重畳させた電圧を印加することで、クリーニン
グローラを精度よくクリーニングすることが出来ると共
に、クリーニングローラを清浄な状態に保つことが出来
るので、画像品質の劣化を防ぐことができる。
【0031】請求項3記載の発明によれば、転写ロー
ラ、クリーニングローラに印加するバイアスの交流電圧
の周波数をトナーの移動しやすい周波数に限定すること
で、ローラからのトナー放出を容易にすることが出来る
と共に、ローラの劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】転写ローラを用いた画像形成装置の感光体周り
の構成図である。
【図2】転写ベルトを用いた画像形成装置の感光体周り
の構成図である。
【図3】クリーニングローラの転写ベルトへの接離機構
を示す図である。
【図4】本発明による印加バイアスの一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 帯電ローラ 3 光書き込み系 4 現像ユニット 5 転写ローラ 6 クリーニングユニット 7 バイアス電源 11 転写ベルト 12 駆動ローラ 13 従動ローラ 14 転写バイアスローラ 15 クリーニングローラ 16 バイアス電源 17 バイアスローラブレード 18 回収コイル 19 支持軸 20 アーム 21 ばね

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー像を担持するトナー像担持体と、
    トナー像を記録媒体に転写するための転写ローラと、転
    写ローラにバイアスを印加するための電源とを有する画
    像形成装置において、 転写ローラにトナーの帯電極性と同極性の直流電圧と交
    流電圧を重畳させた電圧を印加することで、転写ローラ
    をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 トナー像担持体からトナー像を記録媒体
    に転写するための転写ベルトと、転写ベルトをクリーニ
    ングするためのクリーニングローラと、クリーニングロ
    ーラにバイアスを印加するための電源と、クリーニング
    ローラを転写ベルトに対し接離させる接離機構とを有す
    る画像形成装置において、 クリーニングローラにトナーの帯電極性と同極性の直流
    電圧と交流電圧を重畳させた電圧を印加することで、ク
    リーニングローラをクリーニングすることを特徴とする
    画像形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1及び請求項2記載において、 印加するバイアスの交流電圧の周波数を10〜1000
    00Hzに設定したことを特徴とする画像形成装置。
JP10316963A 1998-10-20 1998-10-20 画像形成装置 Pending JP2000122450A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6941085B2 (en) 2002-06-26 2005-09-06 Sharp Kabushiki Kaisha Transfer member cleaning method and image forming apparatus
US6968149B2 (en) * 2003-03-12 2005-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and method of cleaning the same
US8891996B2 (en) 2011-07-15 2014-11-18 Ricoh Company, Ltd. Power supply module and image forming apparatus including same
US8948644B2 (en) 2011-06-21 2015-02-03 Ricoh Company, Ltd. Power supply module and image forming apparatus including same

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