JPH0333780A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、画像形成装置に係り、特に、弾性転写部材を
クリーニングする手段を設けた画像形成装置に関する。

（従来の技術） 現在、電子写真法等を用いた画像形成装置において、感
光体等の像担持体上に形成された画像を、紙等の転写材
に転写する方式として、主に、コロナチャージを用いる
コロナ転写方式が採用されている。しかし、このコロナ
転写方式は、画像の飛び散りが発生したり、多湿環境下
において転写材が吸湿した場合に転写不良が生じたり、
高圧を発生するための高価な電源が必要になる等の問題
があった。

このような問題を解決するため、転写ローラを像担持体
に押圧し、かつバイアス電圧を印加し、圧力および静電
気力により画像を転写する方法が提案されている。この
方法によると、画像の飛ヒ散りもなく、環境安定性もよ
く、Ｒ担持体も傷つけずに良好な転写を行うことが出来
る。

（発明が解決しようとする課題） しかし、圧力および静電気力により画像を転写する方法
においては、長時間の転写により、転写ローラの表面に
浮遊トナーや紙粉が付着し、転写が十分に行われず、ま
た、転写ローラ表面に付着したトナーにより、転写材の
表面が汚れるという欠点がある。

転写ローラの表面に付着した浮遊トナーや紙粉を除去す
るため、クリーニングブレードを用いる方法が提案され
ている（特開昭４８−６８２３９）が、この方法では、
クリーニングブレードの線圧を高くしなければ転写ロー
ラのクリーニングを十分に行なうこなうことが出来ず、
線圧を高くすると、クリーニングブレードと転写ローラ
との間の摩擦係数が大きくなり、画像にジッターが発生
してしまう。また、硬度の低い転写ローラーを用いた場
合には、転写ローラの弾性のため、十分なりリーニング
を行なうことが出来ない。更に、トナーの粒径が小さい
場合には、クリーニングが困難であるという欠点がある
。

本発明は、上記事情の下になされたものであって、転写
部材のクリーニングを十分に行なうことが可能な画像形
成装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明によると、像担持体と、二の像担持体上に形成さ
れた画像を転写材に転写するための弾性転写部材と、こ
の弾性転写部材をクリーニングするためのウェブ部材と
を具備する画像形成装置が提供される。

更に、本発明によると、像担持体と、この像担持体上に
形成された画像を転写材に非加熱条件の下で転写するた
めの弾性転写部材と、この弾性転写部材とすべり接触す
ることにより表面に残留する粉体を除去するための、柔
軟性を有する繊維質のウェブ部材とを具備する画１象形
成装置が提供される。

本発明の画像形成装置において用いられるウェブ部材は
、弾性転写部材例えば弾性転写ローラーとの接触を維持
しつつ、弾性転写ローラーと相対運動することにより、
弾性転写ローラー表面をクリーニングすることが出来る
。この場合、ウェブ部材は、２つまたは３つのローラに
掛けられ、ローラーの回転により、または一方のローラ
から他方のローラに巻取ることにより、弾性転写ローラ
ーとの相対運動を行なわせることが出来る。

また、本発明においては、ウェブ材によるクリニングと
従来のクリーニングブレードによるクリーニングとを併
用することも可能である。

（作用） 長時間の転写により、転写ローラの表面に浮遊トナーや
紙粉が物理的付着力により付着し、転写が十分に行われ
ず、また、転写ローラ表面に付着したトナーにより、転
写材の表面が汚れるという現象がある。また、転写ロー
ラの幅より転写材の幅が狭いとき、転写材の幅より広い
部分の転写ローラにトナーが付着し、同様の現象が生ず
る。

本発明の画像形成装置においては、弾性転写部材と接し
てウェブ部材を設け、両者の相対的運動により弾性転写
部材表面に付着した１ナーをクリニングするものである
。この際、弾性転写部材表面に付着したトナーとウェブ
部材との間には摩擦によるクーロン力、磁気力、物理的
付着力、機械的衝撃力等が働き、トナーを弾性転写部材
表面からウェブ部材側に回収出来る。

（実施例） 以下、本発明の具体的実施例を、図面を参照して、詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る、電子写真方式を用
いた画像形成装置を示す断面図である。

第１図において、感光体ドラム１は、アルミニウム素管
の表面に有機感光体を塗布してなるＯＰＣドラムである
。感光体ドラム１の表面電位は、図示されないスコロト
ロンチャージャーにより約＝６００Ｖに帯電されている
。この帯電された感光体ドラム１の表面には、図示しな
いＬＥＤアレイにより像露光が行なわれ、それによって
感光体ドラム１の表面には静電潜像が形成される。この
静電潜像は、二成分現像器２により現像され、感光体ド
ラム１の表面にトナー像４が形成される。この場合、ト
ナーの極性はマイナスであり、従って、反転現像が行わ
れる。

転写材５が、図示されないカセットから供給、搬送され
、感光体ドラム１と転写ローラ３との間に挿入される。

転写材が感光体ドラム１と転写ローラ３との間に突入す
るまで、転写ローラ３にはバイアスは印加されない。こ
れは、転写材５の先端から転写バイアスを印加してしま
うと、転写後、転写材らが感光体ドラムに巻き付いてし
まい、剥離手段を講じて転写材５の剥離を行わなければ
ならず、装置が複雑かつ高価となってしまう。そのため
、本実施例においては、転写材５の先端が３ｍｍ、感光
体ドラム１と転写ローラ３との間に突入したとき、バイ
アスがＯＮになるようになっている。しかし、この方法
では、転写材５の先端部に、画像が形成できない先端剥
離しろが形成されてしまう。そこで、転写材５の先端か
ら転写バイアスを印加する一方、ＡＣコロナチャージャ
ーにより転写材の剥離を行ったり、転写バイアス電圧を
徐々に立ち上げる等の方法を講じても良い。

なお、転写ローラ３に印加されるバイアスの極性は、ト
ナーの極性と逆極性であり、本実施例では＋７００〜２
０００Ｖが印加されている。また、転写ローラ３は、感
光体ドラム１に所定の圧力で押圧されている。

転写ローラ３は、第２図に示すような構造を有している
。第２図において、７は抵抗性層、８は導電層、９は弾
性層、１０は金属シャフトである。

抵抗性層７としては、ポリエステル、ポリエチレン、塩
化ビニル等の樹脂、ゴムに導電性カーボン、銅、ニッケ
ル等の導電性微細金属粒子を分散させたもの、または導
電性高分子樹脂等の、可撓性に優れた抵抗性シートを用
いることが出来る。抵抗性層７の体積抵抗値は、′１０
８〜１０Ｉ６Ω・印が好ましく、１０９〜１０Ｉ２Ω・
備が特に好ましい。

体積抵抗値の制御は、樹脂またはゴムへの導電性微粒子
の混合率を変えることにより容易に行なうことが出来る
。抵抗性層７の体積抵抗値は、外部からの圧力および／
または温度、湿度等の環境条件の変化に対して変わらな
いか、またはその変化が小さいことが望ましい。

第２図に示すような樹脂シート構造は、内部に空気室を
持たないので、発泡構造と比較して湿度に対して抵抗値
は安定している。転写ローラがこのような特性を有する
ことにより、紙、封書、葉書など、厚みの異なる転写材
５が圧接状態にある感光体ドラム１と転写ローラ３との
間に入ってきても、また種々の温湿度条件にもかかわら
ず、電気的トナー転写条件を一定に維持することが出来
る。

抵抗性層７の表面は平滑であるのが好ましい。

不要なトナーが抵抗性層７の表面に累積すると転写材５
の裏面を汚すことになるが、このトナーの除去は、抵抗
性層７の表面が平滑であるほど容易である。また、抵抗
性層７の厚さは、弾性層９の柔軟性を損なわぬために出
来るだけ薄いほうがよく、０．０２〜２ｍｍの範囲がよ
い。

導電層８としては、ポリエステル等の樹脂に導電性カー
ボン等の導電性微粒子を分散させた導電性樹脂、薄い金
属シート、または導電性接着剤を用いることが出来、導
電性と可撓性とが必要である。導電層８の体積抵抗値は
抵抗性層７のそれよりも低くなければならず、１０’Ω
・印以下が好ましい。導電層８の厚さは、その柔軟性を
損なわないために、出来るだけ薄い方がよい。転写ロー
ラ３は感光体ドラム］に圧接して用いられるが、その圧
接時に弾性層９は柔軟に変形し、圧接鯉放時にはすみや
かに原形に復元することが必要であり、かつこの繰り返
しに対し安定に動作することかつ必要である。即ち、弾
性層９の材質としては、耐クリープ、耐塑性変形に優れ
たものが望ましい。

そのような材料として、発泡ゴムスポンジ、発泡ポリエ
チレン、発泡ウレタン等、圧縮変形可能な弾性体を用い
ることができる。発泡構造としては、連続発泡（連泡）
構造、独立気泡構造等、いずれの構造を用いることも出
来るが、連泡構造は、周囲温度にかかわらず形状が安定
しているので、好適に用いることが出来る。弾性層９の
柔軟性は、構成材料、発泡構造、発泡の程度等を変える
ことにより、任意のものを得ることが可能である。なお
、抵抗性層７と導電層８の厚さの和を弾性層９の厚さの
１／１０以下にすることにより、弾性層９の機能が維持
される。

以上説明した感光体ドラム１と転写ローラ３とにより形
成される転写ニップにおいて、感光体ドラム１上のトナ
ー像４が、静電気力や機械的力により、転写材５に転写
される。その後、感光体ドラム１は、その表面に残留す
るトナーが図示されないクリーナーにより除去された後
、除電ランプにより除電され、１サイクルのプロセスが
完了する。

シャフト１０と導電層７との導通は、ローラ両端に導電
性物質１１を塗布することにより行われる。

第２図に示す画像形成装置において、転写ローラ３は駆
動系を持たず、感光体ドラム１の回転に伴って回転して
いる。転写材５は、転写ニップを通過後、転写材５の自
重により自然剥離し、搬送ベル］・６により図示されな
い定着器に導かれ、そこでトナー像が固定される。

転写材５が転写ニップに存在しないとき、転写バイアス
は印加されないが、物理的付着力によりトナーが転写ロ
ーラ３に付着したり、また、転写ローラ３の幅より転写
材５の幅が狭いとき、転写材５の幅より広い部分の転写
ローラ３にトナーが付着してしまう。

このような転写ローラ３へのトナーの付着を防止するた
めに、ウェブ式クリーニングユニット１４が設けられて
いる。ウェブ式クリーニングユニット１４は、３つのロ
ーラ１３とそれらに巻き付けられたウェブ部材１２とか
ら構成される。転写ローラ３が回転するに従って、ロー
ラ１３は転写ローラ３の回転方向とは逆方向に回転し、
それによってウェブ部材１２は、転写ローラ３の回転方
向とは逆方向に移動し、転写ローラ３の表面をクリーニ
ングする。なお、ウェブ部材１２を転写ローラ３の回転
方向と同方向に移動させてもよいが、その場合には、ウ
ェブ部材１２の移動速度を転写ローラ３の周速の１．５
倍以上にしないと、有効なりリーニングが困難となる。

本発明で用いることが出来るウェブ部材は、弾性転写ロ
ーラとすべり接触して弾性転写ローラ表面のトナーを除
去得るものであればどのような材質のものでもよいが、
フェルト状不織布（日本バリーン社製）、プレスフェル
ト、ニードルフェルト、不織布１紙フェルト、多孔質フ
ェルト等を好ましく用いることが出来る。特に、平均粒
径８μｍ以下の小粒径トナーを除去するためには、（東
し社製）等のｌｄ（デニール）以下の超極細繊維からな
る市を用いるのが好ましい。なお、本実施例においては
、フェルト状不織布（日本バリーン社製）を用いた。

以上説明した画像形成装置において、本発明の特徴をな
すクリーニングユニットを種々変更し、連続複写テスト
を行った実施例および比較例について、以下に示す。

実施例１ 第１図に示す画像形成装置を用い、クリーニングユニッ
ト１４のローラ１３を転写ローラ３の回転方向とは逆方
向に回転させ、それによってウェブ部材１２により転写
ローラ３の表面をクリーニングしつつ、画像形成を行っ
たところ、濃度が高く、カブリが少なく、ジッターの発
生もない、非常に鮮明な画像が得られた。

また、転写ローラ幅（Ａ３）より短い幅（Ａ４）の画像
を連続複写したところ、１０，０００枚の複写まで裏汚
れは発生しなかった。

実施例２゜ この実施例で用いた画像形成装置は、第３図に示すよう
に巻取式クリーニングユニット１７を具備している。こ
の巻取式クリーニングユニット１７は、２つのローラ１
６ａ、１６ｂとそれらに巻き付けられたウェブ部材１５
とから構成される。

転写ローラ３が回転するに従って、ウェブ部材１５は、
ローラ１６ａからローラ１６ｂへと巻き取られ、転写ロ
ーラ３の回転方向とは逆方向に移動して転写ローラ３の
表面をクリーニングする。

この画像形成装置を用いて得た画像も、実施例と同様、
濃度が高く、カブリが少なく、ジッターの発生もない、
非常に鮮明な画像であった。

また、実施例１と同様にして裏汚れを調べたところ、２
０，０００枚の複写まで裏汚れは発生しなかった。

実施例３ この実施例で用いた画像形成装置は、第４図に示すよう
に、実施例２で用いた巻取式クリーニングユニット１７
と、クリーニングブレード１８とを組み合わせたクリー
ニングユニット１つを具備している。

この画像形成装置を用いて得た画像も、実施例１と同様
、濃度が高く、カブリが少なく、ジッターの発生もない
、非常に鮮明な画像、であった。

なお、クリーニングブレード１８のブレード線圧は８ｇ
／ｃＩ１１とかなり小さいため、転写ローラ３とクリー
ニングブレード１８との間の摩擦係数が小さいため、ク
リーニングブレード１８はスムースに転写ローラの表面
をクリーニングするが、クリーニング残りが多少生ずる
。しかし、このクリ−ング残りは、巻取式クリーニング
ユニット１９のウェブ部材によって完全にクリーニング
され、最終的に得られる画像は、４，０００枚の複写後
でも裏汚れが発生しなかった。また、クリーニングブレ
ード１８が原因となるジッターも発生せず、極めて良好
な画像であった。

実施例４ この実施例で用いた画像形成装置は、第５図に示すよう
に、実施例１で用いたクリーニングユニット１４と、ク
リーニングブレード１８とを組み合わせたクリーニング
ユニット２０を具備している。

この画像形成装置を用いて得た画像も、実施例１と同様
、濃度が高く、カブリが少なく、ジッターの発生もない
、非常に鮮明な画像であった。

比較例１ この例で用いた画像形成装置は、第４図に示す画像形成
装置から巻取式クリーニングユニット１７を取り除いた
、クリーニングブレード１８のみからなるクリーニング
ユニットを具備するものである。この画像形成装置を用
い、クリーニングブレード１８のみにより転写ローラの
クリーニングを行ないつつ、実施例１と同様にして画像
を形成したところ、ブレード線圧１０ｇ／ａｍ未満の領
域では、連続して１００枚の複写後に、転写ロル３のク
リーニング不良による裏汚れが発生した。

また、ブレード線圧１０　ｇ／ａｍ以上の領域では、ク
リーニングブレード１８が転写ローラ３の表面との間で
微小振動し、画像上にジッターが発生した。このジッタ
ーの程度は、ブレード線圧が大きい程ひどくなった。

比較例２ この例で用いた画像形成装置は、第４図に示す画像形成
装置から巻取式クリーニングユニット１７およびクリー
ニングブレード１８を取り除き、クリーニングユニット
を具備しないものである。

この画像形成装置を用い、転写ローラのクリーニングを
行なうことなく、実施例１と同様にして画像を形成した
ところ、１０枚の複写後に、裏汚れが発生した。

以上の実施例および比較例の結果を下記衣１に示す。

表 以上、本発明の種々の実施例を示したが、本発明は、何
等これら実施例に限定されるものではない。本発明の画
像形成装置は、弾性転写ローラーをクリーニングするた
めのウェブ部材を具備するものであるが、ウェブ部材と
しては、実施例に示すものに限らず、種々変更可能であ
る。また、現像手段や現像方法、および固定・定着手段
や固定・定着方法については、公知の種々の手段および
方法を採用することが出来る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、像担持体上に形
成された画像を転写材に転写するための弾性転写ローラ
ーを具備する画像形成装置において、弾性転写ローラー
をクリーニングするための手段としてウェブ部材を用い
ることにより、裏汚れやジッターが発生することがない
鮮明な画像を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る画像形成装置を示す概
略図、第２図は本発明の画像形成装置に用いられる転写
ローラを示す断面図、および第３〜５図は本発明の他の
実施例に係る画像形成装置を示す概略図である。 １・・・感光体、３・・・転写ローラ、５・・・転写材
、１２゜ １５゜ ・・・ウェブ部材、 １４゜ １７゜ ０・・・ ク リーニングユニット、 ８・・・ク リーニングブレ ド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、この像担持体上に形成された画像を
   転写材に転写するための弾性転写部材と、この弾性転写
   部材をクリーニングするためのウェブ部材とを具備する
   画像形成装置。
2. （２）像担持体と、この像担持体上に形成された画像を
   転写材に非加熱条件の下で転写するための弾性転写部材
   と、この弾性転写部材と弾性接触させつつ相対運動させ
   ることにより表面に残留する粉体を除去するための、柔
   軟性を有する繊維質のウェブ部材とを具備する画像形成
   装置。