JP2020204721A - 電気バイアスを用いる画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【課題】転写ローラの電気抵抗の上昇を確実に抑制し、かつクリーニングを効率よく行う。【解決手段】転写ベルト31と、印刷時に電気的にフロートとされる金属製のシャフト34bを有し、転写ベルトとの間に第1ニップ部N1を形成する転写ローラ34と、転写ローラよりも低い電気抵抗を有し、転写ローラとの間に第2ニップ部N2を形成する導電性デバイス35Aと、導電性デバイスに電気的に接続された電源36と、を備え、第2ニップ部のニップ圧は、第1ニップ部のニップ圧よりも小さく、第1ニップ部と第2ニップ部とを接続する直線がシャフトを通り、電源は、印刷時に導電性デバイスに第1バイアスB1を供給する第1供給経路36bと、クリーニング時に転写ローラに第2バイアスB2を供給する第2供給経路36cとを有する。【選択図】図6
Description
画像形成システムは、トナー画像を担持する像担持体、像担持体に当接する転写ローラ、及び転写ローラに電流を印加する給電ローラとを備える。転写ローラは、導電性軸芯を有する。転写ローラには、エピクロルヒドリンゴム等のイオン導電材が用いられている。像担持体はアースに接続されており、給電ローラは転写バイアス電源に接続されている。転写バイアス電源からは給電ローラを介して転写ローラのシャフトに転写電流が供給される。
以下では、図面を参照しながら画像形成システムの種々の形態の例について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、例を一層明瞭に示すために、簡略化又は誇張して描いている場合がある。まず、例示的な画像形成システムについて説明する。
図1に示されるように、一例としての画像形成システム1は、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックの各色を用いてカラー画像を形成する。画像形成システム1は、例えば、記録媒体搬送装置10と、複数の現像装置20と、転写ユニット30と、複数の感光体40と、定着装置50とを備える。記録媒体搬送装置10は印刷媒体Pを搬送する。印刷媒体Pは一例として紙である。感光体40は静電潜像を形成し、現像装置20は静電潜像を現像する。転写ユニット30は、トナー像を印刷媒体Pに二次転写する。例えば、定着装置50はトナー像を印刷媒体Pに定着させる。
記録媒体搬送装置10は、一例として、画像が形成される印刷媒体Pを搬送経路R1に沿って搬送する給紙ローラ11を備える。印刷媒体Pは、カセットCに積層されて収容されており、給紙ローラ11によってピックアップされて搬送される。給紙ローラ11は、例えば、カセットCの印刷媒体Pの出口付近に設けられる。記録媒体搬送装置10は、印刷媒体Pに転写されるトナー像が二次転写領域R2に到達するタイミングで印刷媒体Pを搬送経路R1を介して二次転写領域R2に到達させる。
現像装置20は、例えば、色ごとに設けられている。各現像装置20は、トナーを感光体40に担持させる現像ローラ21を備えている。現像装置20では、例えば、トナーとキャリアを所定の混合比となるように調整し、トナー及びキャリアを混合撹拌してトナーを均一に分散させる。現像剤は現像ローラ21に担持される。現像ローラ21は回転して現像剤を感光体40と対向する領域まで搬送する。そして、現像ローラ21に担持された現像剤のうちのトナーが感光体40の静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。
転写ユニット30は、例えば、現像装置20及び感光体40によって形成されたトナー像を二次転写領域R2に搬送する。転写ユニット30には、例えば、感光体40に現像された像が転写される。転写ユニット30は、一例として、転写ベルト31と、懸架ローラ32a,32b,32c,32dと、一次転写ローラである転写ローラ33と、二次転写ローラである転写ローラ34とを備える。
転写ベルト31は、例えば、懸架ローラ32a,32b,32c,32dによって懸架されている。転写ローラ33は、例えば、色ごとに設けられる。各転写ローラ33は、各感光体40と共に転写ベルト31を挟持する。転写ローラ34は、懸架ローラ32dと共に転写ベルト31を挟持する。
転写ベルト31は、例えば、懸架ローラ32a,32b,32c,32dによって循環移動する無端状のベルトである。転写ローラ33は、転写ベルト31の内周側から感光体40を押圧する。転写ローラ34は、転写ベルト31の外周側から懸架ローラ32dを押圧する。感光体40は、一例として、感光体ドラムであり、色ごとに設けられる。複数の感光体40は、転写ベルト31の移動方向に沿って並んで配置される。各感光体40の外周面の対向位置には、現像装置20、露光ユニット41、帯電装置42及びクリーニング装置43が設けられている。
一例としての画像形成システム1は、現像装置20、感光体40、帯電装置42及びクリーニング装置43を一体として備えるプロセスカートリッジ2と、プロセスカートリッジ2が着脱されるハウジング3とを備える。プロセスカートリッジ2は、ハウジング3の扉を開けてハウジング3に対して挿抜されることにより、ハウジング3に対して着脱自在となっている。
例えば、帯電装置42は、感光体40の外周面を所定の電位に均一に帯電する。帯電装置42は、例えば、感光体40の回転に追従して回転する帯電ローラである。露光ユニット41は、帯電装置42によって帯電した感光体40の外周面を、印刷媒体Pに形成する画像に応じて露光する。感光体40の外周面のうち露光ユニット41に露光された部分の電位が変化し、これにより感光体40の外周面に静電潜像が形成される。
複数の現像装置20のそれぞれには、例えば、トナータンク25が対向するように配置されている。各トナータンク25の内部には、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのそれぞれのトナーが収容されている。各現像装置20には、各トナータンク25からトナーが供給される。各現像装置20は、供給されたトナーによって静電潜像を現像して感光体40の外周面にトナー像を形成する。感光体40の外周面に形成されたトナー像は転写ベルト31に一次転写され、一次転写後に感光体40の外周面に残存するトナーはクリーニング装置43によって除去される。
定着装置50は、例えば、転写ベルト31から印刷媒体Pに二次転写されたトナー像を印刷媒体Pに定着する。定着装置50は、一例として、印刷媒体Pを加熱すると共に印刷媒体Pにトナー像を定着する加熱ローラ51と、加熱ローラ51を加圧する加圧ローラ52とを備える。加熱ローラ51及び加圧ローラ52は、例えば、共に円筒状に形成されている。
一例として、加熱ローラ51の内側にはハロゲンランプ等の熱源が設けられる。なお、加圧ローラ52の内側にハロゲンランプ等の熱源が設けられてもよい。加熱ローラ51と加圧ローラ52の間には、印刷媒体Pの定着領域であるニップ部Nが設けられている。ニップ部Nを印刷媒体Pが通過することにより、トナー像が印刷媒体Pに溶融定着される。
次に、画像形成システム1による画像形成方法の一例について説明する。最初に、画像形成システム1による印刷工程の例について説明する。例えば、画像形成システム1に被記録画像の画像信号が入力されると、給紙ローラ11が回転することによってカセットCに積層された印刷媒体Pがピックアップされて印刷媒体Pが搬送経路R1に沿って搬送される。そして、帯電装置42は、画像信号に基づいて感光体40の外周面を所定の電位に均一に帯電する。その後、露光ユニット41が感光体40の外周面にレーザ光を照射して感光体40の外周面に静電潜像を形成する。
続いて、現像装置20が感光体40にトナー像を形成して現像を行う。例えば、トナー像は、各感光体40と転写ベルト31が対向する領域において、各感光体40から転写ベルト31に一次転写される。転写ベルト31には、例えば、複数の感光体40のそれぞれに形成されたトナー像が順次積層されて、1つの積層トナー像が形成される。積層トナー像は、懸架ローラ32dと転写ローラ34とが互いに対向する二次転写領域R2において、記録媒体搬送装置10から搬送された印刷媒体Pに二次転写される。
積層トナー像が二次転写された印刷媒体Pは、二次転写領域R2から定着装置50に搬送される。定着装置50は、例えば、ニップ部Nを通過する印刷媒体Pに熱及び圧力を加えることにより、積層トナー像を印刷媒体Pに溶融定着する。定着装置50のニップ部Nを通過した印刷媒体Pは、例えば、排出ローラ45,46によって画像形成システム1の外部に排出される。
次に、転写ユニット30の例をより詳細に説明する。
図2及び図3に示されるように、転写ユニット30の転写ローラ34は、例えば、シャフト34bと、シャフト34bを覆う発泡層34cとを備える。発泡層34cは、例えば、独立気泡又は連続気泡から構成されている。シャフト34bは金属製であり、発泡層34cは柔軟性が高い材料によって構成されている。発泡層34cは、例えば、スポンジ状とされている。転写ローラ34の表面34dは発泡体とされており、発泡層34cの表面34dには微細な孔が多数形成されている。
シャフト34bは、印刷時に電気的にフロートとされる。「電気的にフロート」とは、例えば、電位が独立している状態を示している。転写ローラ34は、転写ベルト31との間に第1ニップ部N1を形成し、第1ニップ部N1に印刷媒体Pが通るときに印刷媒体Pに転写ベルト31からトナー像が転写される。転写ローラ34にはイオン導電剤が含まれている。
転写ユニット30は、前述した転写ローラ34に接触する導電性デバイス35を備える。導電性デバイス35は、例えば、転写ローラ34の外部から転写ローラ34に給電を行う給電部材として機能する。導電性デバイス35は、転写ローラ34よりも低い電気抵抗を有する。
導電性デバイス35は、例えば、ブラシ状とされている。導電性デバイス35は、例えば、金属製の基部35bと、基部35bに固定されており転写ローラ34の表面34dに当接するブラシ35cとを備える。基部35bは、一例として、転写ローラ34の周方向に板状に延在する。導電性デバイス35は、転写ローラ34の表面34dに当接することによって、表面34dのトナーを物理的にクリーニングする。
図4及び図5は、変形例に係る転写ユニット30を示している。図4及び図5に示されるように、この転写ユニット30は、前述と同様の転写ローラ34と、転写ローラ34に接触するロール状の導電性デバイス35Aとを備える。導電性デバイス35Aは、転写ローラ34との間に第2ニップ部N2を形成する。第2ニップ部N2のニップ圧は、例えば、第1ニップ部N1のニップ圧よりも小さい。
導電性デバイス35Aは、その断面形状が円形状となっているクリーニングローラであってもよく、転写ローラ34に従動してもよい。また、転写ローラ34及び導電性デバイス35Aは、第1ニップ部N1及び第2ニップ部N2を通る仮想直線である直線Lがシャフト34bを通るように配置される。
図6は、懸架ローラ32d、転写ベルト31、転写ローラ34及び導電性デバイス35Aの例示的な構成を示す側面図である。図6に模式的に示されるように、懸架ローラ32dは電気的にグランド接続されている。転写ユニット30は、一例として、導電性デバイス35Aに第1バイアスB1を供給し、且つ転写ローラ34に第2バイアスB2及び第3バイアスB3を供給する電源36を備える。
例えば、第1バイアスB1は印刷媒体Pへの転写を行う転写バイアス電圧であり、第2バイアスB2は転写ローラ34のトナーをクリーニングするクリーニングバイアス電圧である。また、第3バイアスB3は、転写ローラ34の電気抵抗を測定する電気抵抗測定用のバイアス電圧である。
電源36は、電気的にグランド接続されると共に、転写ローラ34のシャフト34b、及び導電性デバイス35Aに電気的に接続されている。電源36は、導電性デバイス35Aに第1バイアスB1を供給する第1供給経路36bと、転写ローラ34に第2バイアスB2又は第3バイアスB3を供給する第2供給経路36cとを有する。電源36は、印刷時に導電性デバイス35Aに第1バイアスB1を供給し、クリーニング時に転写ローラ34に第2バイアスB2を供給する。電源36は、例えば、転写ローラ34の電気抵抗の測定時に転写ローラ34に第3バイアスB3を供給する。
例えば、電源36は、トナーがマイナスに帯電している場合には、導電性デバイス35Aを介して転写ローラ34にプラスの第1バイアスB1を供給(バイアス電圧を印加)して、トナーを印刷媒体Pに吸引して印刷媒体Pにトナー像を転写する。トナーがマイナスに帯電している場合において、電源36は、例えば、転写ローラ34にマイナスの第2バイアスB2を供給して、転写ローラ34に付着しているトナーを除去する。例えば、電源36が転写ローラ34にプラスの第3バイアスB3を供給した状態で転写ローラ34の電気抵抗が測定される。
転写ユニット30は、導電性デバイス35Aを転写ローラ34に接触及び離間させる接触離間機構37を備えていてもよい。接触離間機構37は、例えば、転写ローラ34への第2バイアスB2又は第3バイアスB3の供給時に導電性デバイス35Aを転写ローラ34から離間し、導電性デバイス35Aへの第1バイアスB1の供給時に導電性デバイス35Aを転写ローラ34に接触する。第1バイアスB1の供給時に導電性デバイス35Aを転写ローラ34に接触することにより、転写ローラ34には、転写ローラ34の外部から表面34dを介してシャフト34bに向かって第1バイアスB1が供給される。
転写ユニット30は、導電性デバイス35Aが転写ローラ34に接触しているときに第2供給経路36cを物理的に遮断する遮断部材38を備えていてもよい。本明細書において「物理的に遮断」とは、経路に物体が入り込んだり経路の一部が抜けたりして当該経路が遮断されることを示しており、経路が機械的に遮断されることを含んでいる。遮断部材38は、例えば、ハウジング3の一部に設けられたアーム部材である。一例として、遮断部材38は、シャフト34bと、シャフト34bの軸線方向の一端に位置するスプリングとの間に挿入されることにより、シャフト34bを電気的に遮断する。
次に、図6の転写ユニット30における転写及びクリーニングの動作の例について図7に示されるフローチャートを参照しながら説明する。図6及び図7に示されるように、初期状態では、接触離間機構37によって導電性デバイス35Aは転写ローラ34から離間している(ステップS1)。この状態で印刷要求が入力されると、画像形成システム1の内部のモータが動作を開始する(ステップS2、ステップS3)。
モータが動作を開始すると、電源36が第2バイアスB2を転写ローラ34に供給して転写ローラ34のクリーニングを行う(ステップS4)。そして、転写ローラ34のクリーニングを完了した後に、電源36が第3バイアスB3を転写ローラ34に供給して転写ローラ34の電気抵抗の測定を行う(ステップS5、ステップS6)。
転写ローラ34の電気抵抗の測定後には、接触離間機構37が導電性デバイス35Aを転写ローラ34に接触させる(ステップS7、ステップS8)。そして、導電性デバイス35Aが転写ローラ34に接触した状態で、電源36が第1バイアスB1を導電性デバイス35Aに供給して画像形成システム1が印刷を開始する(ステップS9、ステップS10)。このとき、遮断部材38によって第2供給経路36cが電気的に遮断される。
印刷が終了した後には、電源36が導電性デバイス35Aへの第1バイアスB1の供給を停止すると共に、接触離間機構37が導電性デバイス35Aを転写ローラ34から離間する(ステップS11、ステップS12)。そして、遮断部材38による第2供給経路36cの遮断が解除された状態で電源36が第2バイアスB2を転写ローラ34に供給してクリーニングを行う(ステップS13)。このように転写ローラ34のクリーニングを行った後に、画像形成システム1の内部のモータの動作を停止して一連の工程を完了する(ステップS14、ステップS15)。
図8は、懸架ローラ32d、転写ベルト31、転写ローラ34、導電性デバイス35A及び、変形例に係る電源36Aの構成を示す側面図である。図8の構成は、電源36Aにおけるバイアス電圧の供給経路の構成が図6とは異なっている。図8の説明のうち、図6の説明と重複する説明を適宜省略する。電源36Aは、導電性デバイス35Aに第1バイアスB1を供給する第1供給経路36bと、転写ローラ34に第2バイアスB2を供給する第2供給経路36dと、転写ローラ34に第3バイアスB3を供給する第3供給経路36fとを有する。
図9は、図8の転写ユニット30における転写及びクリーニングの動作の例を示すフローチャートである。図9に示されるように、転写ユニット30の一連の工程は、図7に示した例と同様に実行される。しかしながら、図9の例では、導電性デバイス35Aが転写ローラ34から離間した状態において、電源36Aが第2供給経路36dを介して第2バイアスB2を転写ローラ34に供給してクリーニングを行う(ステップS1〜S4)。その後、電源36Aが第3供給経路36fを介して第3バイアスB3を転写ローラ34に供給して電気抵抗の測定を行う(ステップS5,S6)。
転写ローラ34の電気抵抗の測定後には、接触離間機構37が導電性デバイス35Aを転写ローラ34に接触させると共に遮断部材38が第2供給経路36d及び第3供給経路36fを遮断する。そして、電源36Aが第1バイアスB1を導電性デバイス35Aに供給して画像形成システム1が印刷を行う(ステップS7〜S10)。その後、図7と同様の工程を実行して一連の工程を完了する。
以上のように構成される画像形成システム1では、転写ローラ34と導電性デバイス35Aとの間に位置する第2ニップ部N2のニップ圧が、転写ローラ34と転写ベルト31との間に位置する第1ニップ部N1のニップ圧よりも小さい。よって、転写ローラ34と導電性デバイス35Aとの間の第2ニップ部N2のニップ圧が小さいことによって、転写ローラ34の表面34dに生じる凹みを抑制することができる。
また、転写ローラ34の表面34dが発泡層34cとされていることにより、転写ローラ34の表面34dを幅広く印刷媒体Pに密着させることができる。そして、発泡層34cが転写ローラ34の表面34dに設けられることにより、発泡層を覆う樹脂コート等が不要であるため、当該樹脂コートにかかるコスト等を抑えることができる。
転写ローラ34にはイオン導電剤が含まれている。ところで、図10に模式的に示されるように、転写ローラ34のシャフト34bにバイアス電圧Vをかけ続ける比較例(従来例)の場合、イオン導電剤Xが転写ローラ34のシャフト34b側から表面34d側(転写ローラ34の径方向外側)に移動し、イオン導電剤Xが表面34d側に偏在するという事象が発生しうる。イオン導電剤Xが表面34d側に偏在することで電流が流れにくくなり、その結果、転写ローラ34の電気抵抗が上昇するという問題が発生しうる。
これに対し、前述した実施例の電源36は、図11に示されるように、印刷時(印刷媒体Pへの転写時)には、導電性デバイス35Aを介して外部から転写ローラ34に第1バイアスB1を供給する。従って、転写ローラ34にバイアス電圧が供給される経路としては、表面34dからシャフト34b側(転写ローラ34の径方向内側)に向かう第1経路34fと、シャフト34bから表面34d側に向かう第2経路34gとが形成される。
従って、イオン導電剤Xが表面34d側に偏在する事象を抑制することができるので、図12に示されるように、転写ローラ34の電気抵抗が上昇する問題を回避することができる。具体例として、シャフト34bにバイアス電圧をかけ続ける比較例の場合には、印刷を5万枚行うと転写ローラ34の電気抵抗が7.2(logΩ)から7.7(logΩ)に上昇し、印刷を100万枚行った時点で8.2(logΩ)にまで達した。
これに対し、印刷時に導電性デバイス35Aを介して転写ローラ34に第1バイアスB1を供給する実施例の場合には、印刷を100万枚行っても電気抵抗が7.2(logΩ)から7.5(logΩ)程度までしか上がらず、転写ローラ34の電気抵抗の上昇を確実に抑制できていることが分かる。
図5に示されるように、転写ローラ34は、金属製のシャフト34bを有し、第1ニップ部N1と第2ニップ部N2は、シャフト34bを通る直線L上に配置されていてもよい。この場合、表面34dからシャフト34bに向かうバイアス電圧の第1経路34f、及びシャフト34bから表面34dに向かうバイアス電圧の第2経路34gをより確実に形成することができるので、転写ローラ34の電気抵抗の上昇をより確実に抑制することができる。
図6及び図8に示されるように、導電性デバイス35Aは、転写ローラ34から離間可能となっていてもよい。例えば、クリーニング時又は電気抵抗測定時に接触離間機構37が導電性デバイス35Aを転写ローラ34から離間する。この場合、導電性デバイス35Aが転写ローラ34から離間することにより、転写ローラ34に生じる凹みを抑制することができる。
電源36は、導電性デバイス35Aが転写ローラ34に接触しているとき第1供給経路36bを介して導電性デバイス35Aに第1バイアスB1を供給し、導電性デバイス35Aが転写ローラ34から離間しているときに第2供給経路36cを介して転写ローラ34に第2バイアスB2を供給してもよい。
この場合、印刷時には外部から導電性デバイス35Aを介して転写ローラ34に給電を行い、印刷時以外(例えばクリーニング時又は電気抵抗測定時)には導電性デバイス35が離間した転写ローラ34に直接給電を行う。よって、印刷時及び印刷時以外のそれぞれにおける転写ローラ34への給電の経路を明確に分けることができるので、バイアス電圧の供給の信頼性を高めることができる。
転写ユニット30は、導電性デバイス35Aが転写ローラ34に接触しているときに第2供給経路36cを物理的に遮断する遮断部材38を備えてもよい。ところで、スイッチングによって電気的にバイアス電圧の供給経路を切り替える場合、スイッチングのときに電気的ノイズが発生する等の問題が発生しうる。これに対し、遮断部材38が物理的に第2供給経路36cを遮断する場合、第1供給経路36bを介して導電性デバイス35Aに第1バイアスB1を供給するときには、遮断部材38が第2供給経路36cを機械的に遮断している。その結果、バイアス電圧の供給の信頼性を高めることができる。
遮断部材38は、ハウジング3の一部であってもよい。この場合、ハウジング3の一部を、転写ローラ34への第2供給経路36cを遮断する部分として有効利用することができる。
第2バイアスB2は、転写ローラ34のシャフト34bに供給され、導電性デバイス35Aに供給された第1バイアスB1は、転写ローラ34の表面34dにおける導電性デバイス35Aと接触する部分からシャフト34bに供給されてもよい。この場合、第1バイアスB1が表面34dからシャフト34bに向かって供給されるので、イオン導電剤が表面34d側に偏在する可能性をより確実に低減させることができる。
電源36は、転写ローラ34の電気抵抗を測定するときに第2供給経路36cを介して転写ローラ34に第3バイアスB3を供給してもよい。この場合、電気抵抗を測定する第3バイアスB3を第2供給経路36cを介して供給するので、第2供給経路36cを電気抵抗測定用として有効利用することができる。その結果、電源36の構成を簡易にすることができる。
図3に示されるように、転写ユニット30の導電性デバイス35は、導電性ブラシであってもよい。この場合、第1バイアスB1を転写ローラ34に供給する導電性デバイス35によって転写ローラ34のトナーを物理的に掻き取ることができる。従って、第1バイアスB1を供給する導電性デバイス35をクリーニングブラシとして有効利用することができる。前述したように、転写ユニット30の導電性デバイス35Aは、導電性ローラであってもよい。導電性デバイス35Aが導電性ローラである場合、導電性ローラは、例えば、金属製の剛体である。
また、前述したように、転写ユニット30の転写ローラ34は、積層トナー像を転写する二次転写ローラであってもよい。この場合、二次転写ローラである転写ローラ34において、前述した効果を顕著に発揮することが可能となる。
変形例に係る画像形成システム71について図13を参照しながら説明する。画像形成システム71の少なくとも一部は前述した画像形成システム1と同様の構成を備えるため、以下では画像形成システム1と重複する説明を適宜省略する。画像形成システム71は転写ユニット72を備えており、転写ユニット72は前述した転写ローラ34を含んでいる。
転写ユニット72は、更に、転写ローラ34の隣接位置に設けられる導電性ローラ73と、導電性ローラ73からトナーTを掻き落とす導電性掻き取り部材74と、導電性掻き取り部材74にバイアス電圧を供給する電源75とを備える。転写ローラ34は、前述した転写ベルト31の隣接位置に設けられ、転写ベルト31との間で第1ニップ部N1を形成する。
導電性ローラ73は、転写ローラ34の隣接位置に設けられ、転写ローラ34との間で第2ニップ部N2を形成する。導電性掻き取り部材74は、導電性ローラ73に付着したトナーTを導電性ローラ73の回転時に掻き取る導電性スクレーパである。導電性掻き取り部材74は、例えば、導電性ローラ73の表面73bに対向すると共に導電性ローラ73の接線に沿って延びるように配置されている。
電源75は、電気的にグランド接続されると共に、導電性掻き取り部材74に電気的に接続されている。電源75は、導電性掻き取り部材74にバイアス電圧Vを供給する供給経路75bを有する。電源75は、クリーニング時に導電性掻き取り部材74にバイアス電圧Vを供給する。バイアス電圧Vは、転写ローラ34及び導電性ローラ73のクリーニングを行うクリーニングバイアスである。
例えば、電源75は、トナーTがマイナスに帯電している場合には、導電性掻き取り部材74にプラスのバイアス電圧Vを供給する。プラスのバイアス電圧Vは、導電性掻き取り部材74を介して導電性ローラ73に印加される。そして、導電性ローラ73に印加されたバイアス電圧Vによって転写ローラ34に付着しているトナーTが導電性ローラ73に吸着される。導電性ローラ73に吸着されたトナーTは、導電性掻き取り部材74によって物理的に掻き落とされる。
以上、画像形成システム71は、転写ローラ34に接触する導電性ローラ73からトナーTを掻き落とす導電性掻き取り部材74と、導電性掻き取り部材74にバイアス電圧Vを供給する電源75とを備える。よって、電源75が導電性掻き取り部材74を介して導電性ローラ73にバイアス電圧Vを供給して導電性ローラ73にトナーTを吸着すると共に、導電性掻き取り部材74によって導電性ローラ73に吸着したトナーTを物理的に掻き落とすことができる。
従って、導電性掻き取り部材74でトナーTの吸着及び掻き落としを行うことにより、クリーニングのために転写ローラ34のトナーTを転写ベルト31に戻すバイアス電圧(例えば、マイナスのクリーニングバイアス)を不要とすることができる。従って、電源75の構成を簡易にすることができる。また、転写ローラ34からトナーTを転写ベルト31に戻すバイアス電圧を不要とすることができ、バイアス電圧の極性を反転させる時間を不要とすることができるので、印刷の高速化に寄与する。
また、転写ローラ34にバイアス電圧Vが供給される経路としては、前述と同様に、表面34dからシャフト34bに向かう第1経路34fと、シャフト34bから表面34dに向かう第2経路34gとが形成される。従って、表面34d側にイオン導電剤が偏在する事象を抑制することができるので、転写ローラ34の電気抵抗が大きくなる問題を回避することができる。
前述したように、導電性掻き取り部材74は、導電性ローラ73に付着したトナーTを掻き取る導電性スクレーパであってもよい。この場合、バイアス電圧Vを導電性ローラ73及び転写ローラ34に供給する導電性掻き取り部材74によってトナーTを物理的に掻き取ることができる。従って、導電性ローラ73の表面73bのトナーTを物理的に掻き取る導電性掻き取り部材74を、バイアス電圧Vを供給する導電性デバイスとして有効利用することができる。
別の変形例に係る画像形成システム81について図14を参照しながら説明する。画像形成システム81は、前述した導電性ローラ73及び導電性掻き取り部材74に代えて導電性ブラシ83及び導電性掻き取り部材84を含んでいる。画像形成システム81の少なくとも一部の構成は画像形成システム71と同様であるため、以下では画像形成システム71と重複する説明を適宜省略する。
導電性ブラシ83は、転写ローラ34の隣接位置に設けられており、転写ローラ34の表面34dのトナーTを吸着する。導電性ブラシ83は、例えば、ブラシローラである。導電性ブラシ83は、一例として、金属製の軸部83bと、軸部83bに固定されたブラシ83cとを備える。
導電性掻き取り部材84は、例えば、導電性ブラシ83に吸着されたトナーTを導電性ブラシ83から落下させる導電性フリッカである。導電性掻き取り部材84の一部は、導電性ブラシ83のブラシ83cに入り込んでいてもよい。すなわち、導電性掻き取り部材84は、回転移動するブラシ83cに食い込む位置に設けられてもよい。
一例として、導電性掻き取り部材84は板状とされており、ブラシ83cが回転移動することによってブラシ83cのトナーTが導電性掻き取り部材84によって掻き落とされる。導電性掻き取り部材84には電源75が電気的に接続されており、電源75は導電性掻き取り部材84にバイアス電圧Vを供給する供給経路75bを有する。
以上、画像形成システム81は、転写ローラ34に接触する導電性ブラシ83からトナーTを掻き落とす導電性掻き取り部材84と、導電性掻き取り部材84にバイアス電圧Vを供給する電源75とを備える。従って、電源75が導電性掻き取り部材84を介して導電性ブラシ83にバイアス電圧Vを供給して導電性ブラシ83にトナーTを吸着すると共に、導電性掻き取り部材84によって導電性ブラシ83に吸着したトナーTを掻き落とすことができる。
従って、導電性掻き取り部材84でトナーTの吸着及び掻き落としを行うことにより、クリーニングのために転写ローラ34のトナーTを転写ベルト31に戻すバイアス電圧を不要とすることができる。よって、画像形成システム81からは前述した画像形成システム71と同様の効果が得られる。
また、導電性ブラシ83は、ブラシローラであり、導電性掻き取り部材84は、導電性ブラシ83に付着したトナーTを落とす導電性フリッカであってもよい。この場合、導電性ブラシ83の各ブラシ83cにトナーTを吸着することができると共に、導電性フリッカによってブラシ83cのトナーTを落とすことができるので、転写ローラ34のトナーTのクリーニングを効率よく行うことができる。
以上、本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれか一つの特定の例及び実施形態によって達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を示したが、これらの例の配置及び詳細を修正することができることは明らかである。例えば、転写ローラは一次転写ローラであってもよいし、画像形成システムは白黒画像を形成するものであってもよい。以上のように、ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。
Claims (15)
- 転写ベルトと、
印刷時に電気的にフロートとされる金属製のシャフトを有する転写ローラと、
前記転写ローラよりも低い電気抵抗を有する導電性デバイスと、
前記導電性デバイスに電気的に接続された電源と、
を備え、
前記電源は、印刷時に前記導電性デバイスに第1バイアスを供給する第1供給経路と、クリーニング時に前記転写ローラに第2バイアスを供給する第2供給経路とを有する、
画像形成システム。 - 前記転写ローラは、前記転写ベルトとの間に第1ニップ部を形成し、
前記導電性デバイスは、前記転写ローラとの間に第2ニップ部を形成し、
前記第2ニップ部のニップ圧は、前記第1ニップ部のニップ圧よりも小さく、
前記第1ニップ部と前記第2ニップ部とを接続する直線が前記シャフトを通る、
請求項1に記載の画像形成システム。 - 前記導電性デバイスは、前記転写ローラから離間可能とされている、
請求項1に記載の画像形成システム。 - 前記電源は、
前記導電性デバイスが前記転写ローラに接触しているときに前記第1供給経路を介して前記導電性デバイスに前記第1バイアスを供給し、
前記導電性デバイスが前記転写ローラから離間しているときに前記第2供給経路を介して前記転写ローラに前記第2バイアスを供給する、
請求項3に記載の画像形成システム。 - 前記導電性デバイスが前記転写ローラに接触しているときに前記第2供給経路を物理的に遮断する遮断部材を備える、
請求項4に記載の画像形成システム。 - 前記遮断部材は、前記画像形成システムのハウジングの一部である、
請求項5に記載の画像形成システム。 - 前記第2バイアスは、前記転写ローラの前記シャフトに供給され、
前記導電性デバイスに供給された前記第1バイアスは、前記転写ローラの表面における前記導電性デバイスと接触する部分から前記シャフトに供給される、
請求項4に記載の画像形成システム。 - 前記電源は、前記転写ローラの電気抵抗を測定するときに前記第2供給経路を介して前記転写ローラに第3バイアスを供給する、
請求項1に記載の画像形成システム。 - 前記導電性デバイスは、導電性ブラシである、
請求項1に記載の画像形成システム。 - 前記導電性デバイスは、導電性ローラである、
請求項1に記載の画像形成システム。 - 転写ベルトと、
前記転写ベルトの隣接位置に設けられ、前記転写ベルトとの間で第1ニップ部を形成する転写ローラと、
前記転写ローラの隣接位置に設けられ、前記転写ローラとの間で第2ニップ部を形成する導電性ローラと、
前記導電性ローラからトナーを掻き落とす導電性掻き取り部材と、
前記導電性掻き取り部材にバイアス電圧を供給する電源と、
を備える画像形成システム。 - 前記転写ローラの表面は、発泡体とされている、
請求項11に記載の画像形成システム。 - 前記導電性掻き取り部材は、前記導電性ローラに付着したトナーを掻き取る導電性スクレーパである、
請求項11に記載の画像形成システム。 - 前記導電性ローラは、ブラシローラであり、
前記導電性掻き取り部材は、前記ブラシローラに付着したトナーを落とす導電性フリッカである、
請求項11に記載の画像形成システム。 - 前記転写ローラは、金属製のシャフトを有し、
前記第1ニップ部と前記第2ニップ部は、前記シャフトを通る直線上に配置される、
請求項11に記載の画像形成システム。
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