JPH0792823A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH0792823A JPH0792823A JP23606593A JP23606593A JPH0792823A JP H0792823 A JPH0792823 A JP H0792823A JP 23606593 A JP23606593 A JP 23606593A JP 23606593 A JP23606593 A JP 23606593A JP H0792823 A JPH0792823 A JP H0792823A
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光体1上に転写メモリーの発生を防ぎ、さ
らにブラシの汚れを防ぎ、転写材のサイズによらず良好
な画像を得られる導電性ブラシ15bを用いた接触式ブ
ラシ転写装置を有する画像形成装置を提供する。 【構成】 感光体1に接触して像を転写するブラシ転写
装置を有する画像形成装置において、有効転写領域の異
なる(例えばA4サイズとA3サイズ)転写ブラシ15
b,115bを設けて、転写用紙のサイズに応じて、転
写ブラシ15b又は115bを選択し、選択した転写ブ
ラシ15b又は115bを感光体1に接触させかつ転写
バイアスを印加して転写用紙に像を転写させる。
らにブラシの汚れを防ぎ、転写材のサイズによらず良好
な画像を得られる導電性ブラシ15bを用いた接触式ブ
ラシ転写装置を有する画像形成装置を提供する。 【構成】 感光体1に接触して像を転写するブラシ転写
装置を有する画像形成装置において、有効転写領域の異
なる(例えばA4サイズとA3サイズ)転写ブラシ15
b,115bを設けて、転写用紙のサイズに応じて、転
写ブラシ15b又は115bを選択し、選択した転写ブ
ラシ15b又は115bを感光体1に接触させかつ転写
バイアスを印加して転写用紙に像を転写させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置や静電プリ
ンタなどの記録装置等に適用される画像形成装置の改良
に関する。
ンタなどの記録装置等に適用される画像形成装置の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真装置や静電プリンタなどの記録
装置では、転写装置としてコロナ転写装置やローラ転写
法などの静電的転写法を用いた装置や、粘着転写法など
の機械的転写法を用いた装置が知られており、この中で
もコロナ転写法を用いた装置が広く利用されている。
装置では、転写装置としてコロナ転写装置やローラ転写
法などの静電的転写法を用いた装置や、粘着転写法など
の機械的転写法を用いた装置が知られており、この中で
もコロナ転写法を用いた装置が広く利用されている。
【0003】ところで、近年装置の小型化の要求ととも
にコロナ放電に伴い発生するオゾンの有害性が問題にな
っており、オゾン発生の少ないローラ転写方式なども実
用化されるに至っている。またローラ転写方式等の接触
転写方式は、コロナ転写に比べて印加する電圧が低いた
め、安全性などの面からもコロナ方式より有利である。
しかしローラ転写方式では転写材(紙など)を感光体な
どの像担持体に適度な圧力で押圧することが要求され、
圧力が不足すると転写ムラを、圧力が過多になるとトナ
ーが転写領域で凝集し転写抜けを引き起こす。そのた
め、高い機械精度(真直度約±50μm)と適度な柔軟
性(JIS硬度10〜40°)が要求され、従来使用さ
れてきた導電性ゴムでこれらを両立することは困難であ
り、最近では発泡体ゴムを用いた転写ローラが主流とな
っている。しかしこのような発泡体ゴムを用いた場合で
はローラ表面は粗面となり摩擦抵抗も大きくなり、ロー
ラ汚れをクリーニングすることが非常に困難である。そ
のためローラ表面に潤滑性の高い表面材料を設けクリー
ニングを行うなどの試みがなされたが、表面層を設ける
ことで要求特性を満たさなくなったり、価格的にコロナ
転写装置と比較して高価なものなるため、すべての要求
特性を満たすようなものは得られなかった。
にコロナ放電に伴い発生するオゾンの有害性が問題にな
っており、オゾン発生の少ないローラ転写方式なども実
用化されるに至っている。またローラ転写方式等の接触
転写方式は、コロナ転写に比べて印加する電圧が低いた
め、安全性などの面からもコロナ方式より有利である。
しかしローラ転写方式では転写材(紙など)を感光体な
どの像担持体に適度な圧力で押圧することが要求され、
圧力が不足すると転写ムラを、圧力が過多になるとトナ
ーが転写領域で凝集し転写抜けを引き起こす。そのた
め、高い機械精度(真直度約±50μm)と適度な柔軟
性(JIS硬度10〜40°)が要求され、従来使用さ
れてきた導電性ゴムでこれらを両立することは困難であ
り、最近では発泡体ゴムを用いた転写ローラが主流とな
っている。しかしこのような発泡体ゴムを用いた場合で
はローラ表面は粗面となり摩擦抵抗も大きくなり、ロー
ラ汚れをクリーニングすることが非常に困難である。そ
のためローラ表面に潤滑性の高い表面材料を設けクリー
ニングを行うなどの試みがなされたが、表面層を設ける
ことで要求特性を満たさなくなったり、価格的にコロナ
転写装置と比較して高価なものなるため、すべての要求
特性を満たすようなものは得られなかった。
【0004】これらの問題を解決すべく、ブラシを用い
た転写装置の開発が行われており、特に平板状形状のブ
ラシを用いた転写ブラシでは上記のような高い機械精度
の必要なく、簡単な構造でしかもオゾン発生量が少ない
転写装置が得られることが分かっている。
た転写装置の開発が行われており、特に平板状形状のブ
ラシを用いた転写ブラシでは上記のような高い機械精度
の必要なく、簡単な構造でしかもオゾン発生量が少ない
転写装置が得られることが分かっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような転写
ブラシ装置をプリンタ等のいわゆる反転現像方式を用い
た画像形成装置に適用した場合に、感光体表面とブラシ
が直接接触することから感光体上のカブリトナーによる
ブラシ汚れの発生、また感光体サイズより転写材のサイ
ズが短い場合、転写材の有無により感光体の表面電位に
差が生じ(転写材なしの箇所は逆極性に帯電される)連
続プリントを行うと両端の感光体が疲労してしまい、帯
電装置通過後の帯電電位が低くなってしまう。よってA
4縦送りにて連続印字を行った後にA3用紙に印字を行
うと、特にハーフトーンの場合、A4の内側の部分と比
べて外側の画像濃度が高くなり濃度段差が発生し、特に
高画質が期待できる非磁性一成分接触現像装置と組み合
わせた場合、その発生は顕著であり対策が必要となって
いた。
ブラシ装置をプリンタ等のいわゆる反転現像方式を用い
た画像形成装置に適用した場合に、感光体表面とブラシ
が直接接触することから感光体上のカブリトナーによる
ブラシ汚れの発生、また感光体サイズより転写材のサイ
ズが短い場合、転写材の有無により感光体の表面電位に
差が生じ(転写材なしの箇所は逆極性に帯電される)連
続プリントを行うと両端の感光体が疲労してしまい、帯
電装置通過後の帯電電位が低くなってしまう。よってA
4縦送りにて連続印字を行った後にA3用紙に印字を行
うと、特にハーフトーンの場合、A4の内側の部分と比
べて外側の画像濃度が高くなり濃度段差が発生し、特に
高画質が期待できる非磁性一成分接触現像装置と組み合
わせた場合、その発生は顕著であり対策が必要となって
いた。
【0006】本発明は、上記ブラシ帯電装置の問題点を
改善するために考慮されたもの、感光体(像担持体)上
に転写メモリーが発生するのを防ぎ、さらにブラシの汚
れを防ぎ、転写材のサイズによらず良好な画像を得られ
る画像形成装置を提供することを目的とする。
改善するために考慮されたもの、感光体(像担持体)上
に転写メモリーが発生するのを防ぎ、さらにブラシの汚
れを防ぎ、転写材のサイズによらず良好な画像を得られ
る画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第一の発明に係る画像形
成装置は、像担持体に現像剤像を形成する画像形成手段
と、この画像形成手段により形成された現像剤像を担持
する所定サイズの転写材を搬送する搬送手段と、上記像
担持体に対向して設けられ、上記転写材上に上記現像剤
像を転写する有効転写領域の異なる複数の転写手段と、
上記転写材のサイズに応じて上記複数の転写手段のうち
の1つを上記像担持体に対して近接せしめる駆動装置
と、上記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段とを有
している。
成装置は、像担持体に現像剤像を形成する画像形成手段
と、この画像形成手段により形成された現像剤像を担持
する所定サイズの転写材を搬送する搬送手段と、上記像
担持体に対向して設けられ、上記転写材上に上記現像剤
像を転写する有効転写領域の異なる複数の転写手段と、
上記転写材のサイズに応じて上記複数の転写手段のうち
の1つを上記像担持体に対して近接せしめる駆動装置
と、上記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段とを有
している。
【0008】第二の発明に係る画像形成装置は、像担持
体に現像剤像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段により形成された現像剤像を担持する所定サイズの
転写材を搬送する搬送手段と、上記像担持体に対向して
設けられ、上記転写材上に上記現像剤像を転写する有効
転写領域が複数に分割可能な転写手段と、この転写手段
に電圧を印加する電圧印加手段と、転写材のサイズに応
じて分割された転写手段を独立して像担持体に接離させ
る駆動手段とを有している。
体に現像剤像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段により形成された現像剤像を担持する所定サイズの
転写材を搬送する搬送手段と、上記像担持体に対向して
設けられ、上記転写材上に上記現像剤像を転写する有効
転写領域が複数に分割可能な転写手段と、この転写手段
に電圧を印加する電圧印加手段と、転写材のサイズに応
じて分割された転写手段を独立して像担持体に接離させ
る駆動手段とを有している。
【0009】第三の発明に係る画像形成装置は、像担持
体に現像剤像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段により形成された現像剤像を担持する所定サイズの
転写材を搬送する搬送手段と、上記像担持体に対向して
設けられ、上記転写材上に上記現像剤像を転写する有効
転写領域が絶縁区画された転写手段と、この転写手段の
各区画に転写材のサイズに応じて独立して電圧を印加可
能な電圧印加手段とを有している。
体に現像剤像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段により形成された現像剤像を担持する所定サイズの
転写材を搬送する搬送手段と、上記像担持体に対向して
設けられ、上記転写材上に上記現像剤像を転写する有効
転写領域が絶縁区画された転写手段と、この転写手段の
各区画に転写材のサイズに応じて独立して電圧を印加可
能な電圧印加手段とを有している。
【0010】第一〜第三の発明では、転写手段は導電性
ブラシを有している。
ブラシを有している。
【0011】
【作用】第一乃至第三の発明は、転写材の長さに対応し
て、転写手段の有効転写領域が適切なものを選択し、又
は適切な有効転写領域だけを利用し、若しくは、適切な
有効転写領域部分だけに電圧を印加する。このことによ
り、転写メモリーの発生、さらに転写手段の汚れを防
ぎ、転写材のサイズによらず良好な画像を得る。
て、転写手段の有効転写領域が適切なものを選択し、又
は適切な有効転写領域だけを利用し、若しくは、適切な
有効転写領域部分だけに電圧を印加する。このことによ
り、転写メモリーの発生、さらに転写手段の汚れを防
ぎ、転写材のサイズによらず良好な画像を得る。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る転写装置を
具備する画像形成装置の一例を示すもので、その本体H
の略中央部には像担持体としての感光体ドラム1が配置
され矢印Aの方向に回転する。感光体ドラム1は有機感
光体(OPC)により形成されており、その周囲にはそ
の回転方向に沿って順次、帯電チャージャ2、LEDア
レーからなる像露光装置3、現像装置4、転写装置5、
転写残りトナーを除去するクリーナ6が配置されてい
る。
具備する画像形成装置の一例を示すもので、その本体H
の略中央部には像担持体としての感光体ドラム1が配置
され矢印Aの方向に回転する。感光体ドラム1は有機感
光体(OPC)により形成されており、その周囲にはそ
の回転方向に沿って順次、帯電チャージャ2、LEDア
レーからなる像露光装置3、現像装置4、転写装置5、
転写残りトナーを除去するクリーナ6が配置されてい
る。
【0013】帯電チャージャ2は、感光体ドラム1の上
方に位置しており感光体ドラム1の表面を−400v〜
−700vに略均一に帯電させる。露光手段3は、記録
すべき画像情報に応じて感光体ドラム1の表面にLED
光を照射して静電潜像を形成する。現像装置4は摩擦帯
電性を有する1成分現像剤(以下トナーと呼ぶ)Tを収
納するためのホッパ7を具備し、このホッパ7内にはト
ナーTを現像ローラ8に供給するための中間ローラ9
と、この中間ローラ9から供給されたトナーを感光体ド
ラム1に摺擦して静電潜像を現像する現像ローラ8とが
設けられている。
方に位置しており感光体ドラム1の表面を−400v〜
−700vに略均一に帯電させる。露光手段3は、記録
すべき画像情報に応じて感光体ドラム1の表面にLED
光を照射して静電潜像を形成する。現像装置4は摩擦帯
電性を有する1成分現像剤(以下トナーと呼ぶ)Tを収
納するためのホッパ7を具備し、このホッパ7内にはト
ナーTを現像ローラ8に供給するための中間ローラ9
と、この中間ローラ9から供給されたトナーを感光体ド
ラム1に摺擦して静電潜像を現像する現像ローラ8とが
設けられている。
【0014】現像ローラ8は102 〜108 Ω・cmの
電気抵抗を有する導電性エラストマーからなる導電性表
面層10と、この内部に配置された発泡性ウレタンある
いはウレタンゴム・シリコンゴム・EPDMなどからな
る弾性層11を具備し、全体として弾力性を有してい
る。現像ローラ8にはバイアス電源13が接続されてお
り、表面層10と導通しており現像時に所定の現像バイ
アス−140v〜−400vが印加される。
電気抵抗を有する導電性エラストマーからなる導電性表
面層10と、この内部に配置された発泡性ウレタンある
いはウレタンゴム・シリコンゴム・EPDMなどからな
る弾性層11を具備し、全体として弾力性を有してい
る。現像ローラ8にはバイアス電源13が接続されてお
り、表面層10と導通しており現像時に所定の現像バイ
アス−140v〜−400vが印加される。
【0015】現像ローラ8にはトナーTを摺擦しつつト
ナー薄層を形成するためのトナー層形成ブレード12が
押圧されている。トナー層形成ブレード12は本実施例
においては厚さ0.15mmのリン青銅板の先端部分に
半径1.5mmの半球のシリコンゴムチップをマウント
した構成となっており、このシリコンチップ部分が現像
ローラ8に当接されている。この当接部分を通過するト
ナーTは感光体ドラム1の帯電極性と同じマイナス極性
に摩擦帯電され、1〜3層程度のトナー層を形成する。
なお、トナー層形成ブレード12は弾性を有する板材や
金属ブロックに本実施例のようなゴムチップをマウント
したり、トナーを帯電しやすい塗料を塗布したような構
成でも良い。
ナー薄層を形成するためのトナー層形成ブレード12が
押圧されている。トナー層形成ブレード12は本実施例
においては厚さ0.15mmのリン青銅板の先端部分に
半径1.5mmの半球のシリコンゴムチップをマウント
した構成となっており、このシリコンチップ部分が現像
ローラ8に当接されている。この当接部分を通過するト
ナーTは感光体ドラム1の帯電極性と同じマイナス極性
に摩擦帯電され、1〜3層程度のトナー層を形成する。
なお、トナー層形成ブレード12は弾性を有する板材や
金属ブロックに本実施例のようなゴムチップをマウント
したり、トナーを帯電しやすい塗料を塗布したような構
成でも良い。
【0016】感光体ドラム1の下方には用紙を収納、供
給する給紙ユニット18が設けられており、その給紙ユ
ニット18の上方には搬送路14へと用紙を送りだす給
紙ローラ19が設けられている。搬送路14の終わりに
は定着器20が設けられており、ここで用紙に転写され
たトナー像は定着される。なお、転写装置5にて用紙に
トナーが転写される際、100%トナーが転写されるこ
とはなく感光体ドラム1上には転写残りトナーが存在す
る。この転写残りのトナーをウレタンゴム等で構成され
るブレードでかき落とし、もしくは導電性ブラシに電圧
を印加して電気的に回収を行うクリーナ6が設置されて
いる。本実施例ではウレタンゴムを用いたブレード回収
方式を用いている。
給する給紙ユニット18が設けられており、その給紙ユ
ニット18の上方には搬送路14へと用紙を送りだす給
紙ローラ19が設けられている。搬送路14の終わりに
は定着器20が設けられており、ここで用紙に転写され
たトナー像は定着される。なお、転写装置5にて用紙に
トナーが転写される際、100%トナーが転写されるこ
とはなく感光体ドラム1上には転写残りトナーが存在す
る。この転写残りのトナーをウレタンゴム等で構成され
るブレードでかき落とし、もしくは導電性ブラシに電圧
を印加して電気的に回収を行うクリーナ6が設置されて
いる。本実施例ではウレタンゴムを用いたブレード回収
方式を用いている。
【0017】次に本発明のブラシ転写装置5について詳
しく説明する。
しく説明する。
【0018】(実施例1)実施例1では、図10(a)
に示すようにサイズの異なる転写ブラシを複数設置し
て、装置本体からの指令により用紙サイズに適応した転
写ブラシを用いて転写を行う構成とした転写装置5であ
る。転写装置5は感光体ドラム1の下方において用紙搬
送路14を介して感光体ドラム1の周面に対面して設置
されている。転写装置5は用紙搬送上流側からA4サイ
ズ15b、A3サイズ115bの順で2本の転写ブラシ
が設置されており、感光体ドラム1に対する取付角度を
それぞれ変化させて、転写動作時は感光体ドラム1への
当接箇所が同じになるように構成している。転写ブラシ
15b,115bの構成について有効画像領域が異なる
のみであり、材質、構成等は共通しているので、一方の
転写ブラシ15bのみの材質、構成等について頭2〜図
9を参照して述べ、他方については省略する。
に示すようにサイズの異なる転写ブラシを複数設置し
て、装置本体からの指令により用紙サイズに適応した転
写ブラシを用いて転写を行う構成とした転写装置5であ
る。転写装置5は感光体ドラム1の下方において用紙搬
送路14を介して感光体ドラム1の周面に対面して設置
されている。転写装置5は用紙搬送上流側からA4サイ
ズ15b、A3サイズ115bの順で2本の転写ブラシ
が設置されており、感光体ドラム1に対する取付角度を
それぞれ変化させて、転写動作時は感光体ドラム1への
当接箇所が同じになるように構成している。転写ブラシ
15b,115bの構成について有効画像領域が異なる
のみであり、材質、構成等は共通しているので、一方の
転写ブラシ15bのみの材質、構成等について頭2〜図
9を参照して述べ、他方については省略する。
【0019】図2(a)は1つの転写ブラシを示す。す
なわち、転写装置5は、金属等からなる支持部材15a
と、この支持部材15aにより導電性繊維を適当な密度
で平板状に束ねることにより得た刷毛状の転写ブラシ1
5bとから構成される。転写ブラシ15bは感光体1の
回転に伴って少なくとも感光体1の有効画像幅領域にわ
たって摺擦されている。このような転写ブラシ15bに
は600v〜1600vの電圧が印加されておりこのよ
うな電圧をここに搬送されてきた用紙16の裏面に接触
印加することにより感光体上のトナー像を静電的に引き
つけて転写する。なお、本実施例のブラシはレーヨンに
導電性カーボンを混練して作られた導電性繊維を平板状
に束ねたものである。なお、導電性ブラシに用いる繊維
についてはアクリル繊維など他の繊維を用いたものであ
っても、適度な柔軟性、機械的強度、所定の抵抗値を有
しているものであれば使用することが可能である。レー
ヨン系のブラシを使用した例では、繊維の長さが3mm
未満では転写紙に対してブラシの弾性を利用した均一な
接触が得られず、また25mmを越えると厚紙などを転
写する際に充分に感光体に当接することができない。ま
た、繊維の太さは細すぎると腰が弱すぎて厚紙などの転
写が行えず、太すぎると圧力過多となり文字などにおい
て中抜けが発生する。また、植毛密度を小さくすると転
写紙において電荷が付与されない部分が発生し、転写不
良を生じる。この現象はOHPシート等の絶縁シートに
転写を行う場合に顕著であり1mm当たり30本以上が
必要となる。この植毛密度は繊維の太さと同様あまり小
さいとブラシの腰が弱くなり、厚紙などの転写において
不良が生じる。また繊維の抵抗は低すぎると感光体を破
損し、高すぎると転写不良が生じる。概ね、103 〜1
08 Ω・cmで感光体を破損せず良好な転写を行うこと
ができる。すなわち、繊維の太さが1〜15デニール、
繊維の抵抗値が103 〜108 Ω・cm、繊維の植毛密
度が30本/mm(望ましくは500本/mm)以上、
繊維部分突き出し長さが3〜25mmである転写ブラシ
に、+600v〜+1600vのバイアス電圧を印加す
ることで良好な転写が行える。
なわち、転写装置5は、金属等からなる支持部材15a
と、この支持部材15aにより導電性繊維を適当な密度
で平板状に束ねることにより得た刷毛状の転写ブラシ1
5bとから構成される。転写ブラシ15bは感光体1の
回転に伴って少なくとも感光体1の有効画像幅領域にわ
たって摺擦されている。このような転写ブラシ15bに
は600v〜1600vの電圧が印加されておりこのよ
うな電圧をここに搬送されてきた用紙16の裏面に接触
印加することにより感光体上のトナー像を静電的に引き
つけて転写する。なお、本実施例のブラシはレーヨンに
導電性カーボンを混練して作られた導電性繊維を平板状
に束ねたものである。なお、導電性ブラシに用いる繊維
についてはアクリル繊維など他の繊維を用いたものであ
っても、適度な柔軟性、機械的強度、所定の抵抗値を有
しているものであれば使用することが可能である。レー
ヨン系のブラシを使用した例では、繊維の長さが3mm
未満では転写紙に対してブラシの弾性を利用した均一な
接触が得られず、また25mmを越えると厚紙などを転
写する際に充分に感光体に当接することができない。ま
た、繊維の太さは細すぎると腰が弱すぎて厚紙などの転
写が行えず、太すぎると圧力過多となり文字などにおい
て中抜けが発生する。また、植毛密度を小さくすると転
写紙において電荷が付与されない部分が発生し、転写不
良を生じる。この現象はOHPシート等の絶縁シートに
転写を行う場合に顕著であり1mm当たり30本以上が
必要となる。この植毛密度は繊維の太さと同様あまり小
さいとブラシの腰が弱くなり、厚紙などの転写において
不良が生じる。また繊維の抵抗は低すぎると感光体を破
損し、高すぎると転写不良が生じる。概ね、103 〜1
08 Ω・cmで感光体を破損せず良好な転写を行うこと
ができる。すなわち、繊維の太さが1〜15デニール、
繊維の抵抗値が103 〜108 Ω・cm、繊維の植毛密
度が30本/mm(望ましくは500本/mm)以上、
繊維部分突き出し長さが3〜25mmである転写ブラシ
に、+600v〜+1600vのバイアス電圧を印加す
ることで良好な転写が行える。
【0020】図3はバネ秤を用いて測定したローラ状転
写ブラシの感光体に対する食込量と転写荷重(線圧)と
の関係を転写ローラの場合とともに示している。転写ブ
ラシは、太さ6デニール抵抗値106 Ω・cmの繊維を
密度1000本/mmにて植毛したブラシの毛足長さを
12mmとして、ローラ状にしたもので、転写ローラ
は、適切な柔軟性(JIS硬度25°)を有するものを
使用している。また、転写ローラ、転写ブラシそれぞれ
において加圧を変化させ実際に画像の実験も行った。こ
の転写結果においては線圧が20g/cm以下では機械
的密着不足と思われる転写抜けが部分的に発生し、80
g/cm以上の圧力では前述した中抜け画像が発生し
た。この実験結果と図3の結果とから、転写ローラにお
いて適性食い込み量は高々0.1±0.05mmである
のに対してローラ状転写ブラシでは1.2±0.7mm
と実に10倍以上は機械精度つまり部品精度および組立
て時の位置精度が広くなり、ゴムローラを用いた転写ロ
ーラにおいて大きな障害となっている設定精度の問題を
解決することができる。
写ブラシの感光体に対する食込量と転写荷重(線圧)と
の関係を転写ローラの場合とともに示している。転写ブ
ラシは、太さ6デニール抵抗値106 Ω・cmの繊維を
密度1000本/mmにて植毛したブラシの毛足長さを
12mmとして、ローラ状にしたもので、転写ローラ
は、適切な柔軟性(JIS硬度25°)を有するものを
使用している。また、転写ローラ、転写ブラシそれぞれ
において加圧を変化させ実際に画像の実験も行った。こ
の転写結果においては線圧が20g/cm以下では機械
的密着不足と思われる転写抜けが部分的に発生し、80
g/cm以上の圧力では前述した中抜け画像が発生し
た。この実験結果と図3の結果とから、転写ローラにお
いて適性食い込み量は高々0.1±0.05mmである
のに対してローラ状転写ブラシでは1.2±0.7mm
と実に10倍以上は機械精度つまり部品精度および組立
て時の位置精度が広くなり、ゴムローラを用いた転写ロ
ーラにおいて大きな障害となっている設定精度の問題を
解決することができる。
【0021】次に太さ8デニール、抵抗値106 Ω・c
mの繊維の密度1000本/mmに植毛した突き出し長
さ10mmの平板状ブラシ15bを作成し、これを感光
体ドラム1の中心を通る垂線より20°感光体回転方向
下流にブラシを当接角度20°にて当接したとき、図2
(a)に示す回転軸15dを中心に回転させ、食い込み
量を変化させたときの加圧力と食い込み量の関係を求め
た。その結果を図3に併せて示すが、食い込み量1.4
±0.8mmの範囲で加圧力が20〜80g/cmとな
り良好な転写が行えることが分かる。±0.8mmを角
度に直すと、ブラシの先端〜回転軸の中心が13mmと
すると概ね7°となり、機械精度が要求されないことが
分かる。なお転写ブラシ15bは回転軸15dより感光
体ドラム1回転方向下流で感光体ドラム1に当接されて
おり、転写ブラシ15bの支持部材15a(アルミニウ
ム製)は転写ガイドも兼ねており、薄い用紙を転写する
際用紙の先端が下がってもこの支持部材15aにより転
写領域(感光体ドラム1と転写ブラシ15bにより形成
されるニップ)に導かれる。但し、支持部材15aには
転写バイアスが印加されており、感光体ドラム1に用紙
が密着する前に支持部材15aや転写ブラシ15bの根
元などに用紙が当接すると、用紙が帯電され転写領域以
前にトナー像の一部が転写されてしまい、2重像等の画
像不良が発生する。このような現象の対策のため図4の
ように支持部材15aの転写紙進入側に厚さ0.05m
m〜0.3mm程度の絶縁性弾性板(シート)15eを
貼ったり、ブラシ繊維とともにかしめたりすると良い。
但し用紙が感光体ドラム1に先に強く当接したり、先に
支持部材15aに貼られた絶縁性弾性板15eに強く当
接したりすると転写ブレが生じたり、用紙ジャムが発生
したりする。これを防止するためには図5に示すように
用紙の進入に対するブラシの当接角度θを5°〜30°
の範囲にすることが効果的である。またブラシは長期間
使用していると毛に癖がついたりするので、図4に示す
ようにブラシよりやや腰の強い弾性板15fで裏打ちす
ると良い。
mの繊維の密度1000本/mmに植毛した突き出し長
さ10mmの平板状ブラシ15bを作成し、これを感光
体ドラム1の中心を通る垂線より20°感光体回転方向
下流にブラシを当接角度20°にて当接したとき、図2
(a)に示す回転軸15dを中心に回転させ、食い込み
量を変化させたときの加圧力と食い込み量の関係を求め
た。その結果を図3に併せて示すが、食い込み量1.4
±0.8mmの範囲で加圧力が20〜80g/cmとな
り良好な転写が行えることが分かる。±0.8mmを角
度に直すと、ブラシの先端〜回転軸の中心が13mmと
すると概ね7°となり、機械精度が要求されないことが
分かる。なお転写ブラシ15bは回転軸15dより感光
体ドラム1回転方向下流で感光体ドラム1に当接されて
おり、転写ブラシ15bの支持部材15a(アルミニウ
ム製)は転写ガイドも兼ねており、薄い用紙を転写する
際用紙の先端が下がってもこの支持部材15aにより転
写領域(感光体ドラム1と転写ブラシ15bにより形成
されるニップ)に導かれる。但し、支持部材15aには
転写バイアスが印加されており、感光体ドラム1に用紙
が密着する前に支持部材15aや転写ブラシ15bの根
元などに用紙が当接すると、用紙が帯電され転写領域以
前にトナー像の一部が転写されてしまい、2重像等の画
像不良が発生する。このような現象の対策のため図4の
ように支持部材15aの転写紙進入側に厚さ0.05m
m〜0.3mm程度の絶縁性弾性板(シート)15eを
貼ったり、ブラシ繊維とともにかしめたりすると良い。
但し用紙が感光体ドラム1に先に強く当接したり、先に
支持部材15aに貼られた絶縁性弾性板15eに強く当
接したりすると転写ブレが生じたり、用紙ジャムが発生
したりする。これを防止するためには図5に示すように
用紙の進入に対するブラシの当接角度θを5°〜30°
の範囲にすることが効果的である。またブラシは長期間
使用していると毛に癖がついたりするので、図4に示す
ようにブラシよりやや腰の強い弾性板15fで裏打ちす
ると良い。
【0022】このようなブラシ転写装置は以下の機能を
有する。
有する。
【0023】転写ブラシ15bには、感光体ドラム1上
のトナー像を用紙に転写するために、転写ブラシ15b
には支持部材15aを介して600v〜1600vのバ
イアスが印加されており、転写ブラシ15bと感光体ド
ラム1により形成される転写ニップにおいて用紙の裏面
(+)に帯電され、(−)極性を有する感光体ドラム1
上のトナー像は静電気力により用紙に転写される。この
転写ブラシ15bは使用に伴ってトナーなどにより汚染
され、用紙の裏汚れなどが発生することがある。これを
極力防止するため連続印字の際、紙と紙の間(以後「用
紙間隔」と省略する)において本来のバイアス極性とは
逆極性となる−100v〜−800vのバイアスを印加
してトナーの付着を防止しつつブラシに蓄積されたトナ
ーを吐き出したり、またはブラシを回転軸15dを中心
に離間退避させたりするなどの対策を施している。この
ような工夫をすることにより転写ブラシ15bは10万
枚以上のプリント枚数にわたって良好な転写機能を保持
し、裏汚れも発生しない。また本発明に係るブラシ転写
方式では、特に湿度70%以上の多湿環境下においてコ
ロナ転写に比べて明らかに高い転写効果率を発揮する。
なお本発明のブラシ転写装置においては、前述の通り機
械精度の許容範囲が広いため離間動作を施すことにより
当接メカ精度が問題となることはない。しかし転写ロー
ラ等の弾性体を用いた転写装置にこの離間動作を施そう
とすると、厳しい位置精度が必要なため離間動作を繰り
返しているうちに位置精度が狂い転写抜け、転写不良が
発生するため、離間動作を施すことは非常に難しい。さ
らに、ローラ形状のものは紙を搬送するためにローラを
回転駆動させるための駆動系が必要となり、離間動作を
行うための駆動系を含めた機構が複雑となる。それに対
して本実施例で示しているような平板状部材を用いた場
合には、ソレノイドやカムなどで簡単に離間動作を行う
ことができる。なお転写装置5には転写部材よりトナー
が万一落下しても良いように落下トナー収容部23が設
けられている。
のトナー像を用紙に転写するために、転写ブラシ15b
には支持部材15aを介して600v〜1600vのバ
イアスが印加されており、転写ブラシ15bと感光体ド
ラム1により形成される転写ニップにおいて用紙の裏面
(+)に帯電され、(−)極性を有する感光体ドラム1
上のトナー像は静電気力により用紙に転写される。この
転写ブラシ15bは使用に伴ってトナーなどにより汚染
され、用紙の裏汚れなどが発生することがある。これを
極力防止するため連続印字の際、紙と紙の間(以後「用
紙間隔」と省略する)において本来のバイアス極性とは
逆極性となる−100v〜−800vのバイアスを印加
してトナーの付着を防止しつつブラシに蓄積されたトナ
ーを吐き出したり、またはブラシを回転軸15dを中心
に離間退避させたりするなどの対策を施している。この
ような工夫をすることにより転写ブラシ15bは10万
枚以上のプリント枚数にわたって良好な転写機能を保持
し、裏汚れも発生しない。また本発明に係るブラシ転写
方式では、特に湿度70%以上の多湿環境下においてコ
ロナ転写に比べて明らかに高い転写効果率を発揮する。
なお本発明のブラシ転写装置においては、前述の通り機
械精度の許容範囲が広いため離間動作を施すことにより
当接メカ精度が問題となることはない。しかし転写ロー
ラ等の弾性体を用いた転写装置にこの離間動作を施そう
とすると、厳しい位置精度が必要なため離間動作を繰り
返しているうちに位置精度が狂い転写抜け、転写不良が
発生するため、離間動作を施すことは非常に難しい。さ
らに、ローラ形状のものは紙を搬送するためにローラを
回転駆動させるための駆動系が必要となり、離間動作を
行うための駆動系を含めた機構が複雑となる。それに対
して本実施例で示しているような平板状部材を用いた場
合には、ソレノイドやカムなどで簡単に離間動作を行う
ことができる。なお転写装置5には転写部材よりトナー
が万一落下しても良いように落下トナー収容部23が設
けられている。
【0024】以上のように弾性を有する導電性の転写ブ
ラシブラシ15bを用いた転写装置では安価な装置コス
トでオゾンがほとんど発生せず転写装置の汚れ防止機構
が容易に達成できる上、長期間にわたって良好な転写性
能を維持できる。また本実施例では転写残りトナーをク
リナーで除去する機構を設けているが、これを現像装置
に持たせたいわゆる現像同時クリーニング装置を用いた
場合には紙粉などもブシにより除去されるため、現像装
置の長寿命化にも寄与する。特にローラ転写装置で問題
となっていた機械精度が本発明で述べたような転写装置
は機械精度の許容範囲が広く、簡単な構造で良いため著
しいコストダウンが達成できる。
ラシブラシ15bを用いた転写装置では安価な装置コス
トでオゾンがほとんど発生せず転写装置の汚れ防止機構
が容易に達成できる上、長期間にわたって良好な転写性
能を維持できる。また本実施例では転写残りトナーをク
リナーで除去する機構を設けているが、これを現像装置
に持たせたいわゆる現像同時クリーニング装置を用いた
場合には紙粉などもブシにより除去されるため、現像装
置の長寿命化にも寄与する。特にローラ転写装置で問題
となっていた機械精度が本発明で述べたような転写装置
は機械精度の許容範囲が広く、簡単な構造で良いため著
しいコストダウンが達成できる。
【0025】次にブラシを感光体ドラムから離間させる
機構について説明する。図1で示す実施例においては転
写ブラシは装置本体に取り付けられており、転写ブラシ
の押圧機構も装置本体側に用意されている。図6(a)
(b)に装置本体側に転写ブラシおよび転写ブラシの加
圧機構が配置されている場合の転写装置5の一例を示
す。図中の転写ブラシ15bは支持部材15aの端部に
取り付けられたバネ24により回転軸15dを支点とし
て感光体ドラム1に押圧される方向に加圧されている。
但し転写圧力の設定条件が低くまた転写ブラシ15bの
腰がかなり弱いためバネ24のバネ係数のみにより加圧
を決定しようとすると、バネ係数をかなり小さくせねば
ならず長期間に使用するとバネ24が伸びてしまうなど
の問題が発生する。よって転写ブラシの加圧はブラシ支
持部材15aの一部分もしくは支持部材15aと一体と
なっている部分(以下加圧部材当接部)をソレノイド2
5に突き当て、転写ブラシ15bの感光体への食い込み
を決めることで決定している。但しブラシの腰がかなり
弱いため転写ブラシ15bの用紙搬送下流側にウレタン
ゴム等の弾性体で裏打ちを行い適正な加圧力が得られる
ようにしてもよい。転写転写ブラシ15bを感光体ドラ
ムから離間する際は、図6(b)に示すようにソレノイ
ド25が加圧部材当接部を押し上げ、その結果転写ブラ
シ15bは回転軸15dを中心に回転して感光体ドラム
1から離間される。この場合離間距離dが近すぎると感
光体ドラム1に付着しているトナーが転写ブラシ15b
にジャンピングしブラシを汚れを引き起こすため、本実
施例のように複数設置する場合では退避の距離をかなり
大きくしてやらなければ下流側のブラシと接触し、二重
転写等の画像不良を引き起こす虞がある。そのため上流
側の転写ブラシは先端部が感光体ドラム1と当接する位
置から少なくても5mmできれば10mm程度の間隔を
あけて離間するように構成してやることが望ましい。な
お当接/離間の際、急激に当接/離間を行うとブラシに
付着したトナーが装置本体内部に飛散し機内汚れを発生
したり、また用紙間隔で離間動作を行う場合には感光体
ドラム1の急激な付加トルクの変動による同期ブレが発
生するため転写ブラシ15bの当接/離間は滑らかに行
われなくてはならない。上記の説明はソレノイド25の
ブラシ支持部材15aへの当接位置がブラシ15の支点
15dに対して力点側(バネ側)にある場合について説
明したが、作用点側(感光体当接点側)にある場合につ
いても同様である。但しこの場合はソレノイドがブラシ
の上側に来るためにドラム長手方向のセンタに配置する
と用紙パスが確保できず、またフロント側ではプロセス
ユニットの着脱に支障をきたすためリア側に配置されて
いる。なお本実施例ではブラシの当接/離間にソレノイ
ドを使用した例を示したが、この他にカムを用いて接離
動作を行ったり、ブラシ支持部材と回転軸が一体となる
構造とし、ステッピングモータにより軸を回転させてブ
ラシの接離を行うことも可能である。
機構について説明する。図1で示す実施例においては転
写ブラシは装置本体に取り付けられており、転写ブラシ
の押圧機構も装置本体側に用意されている。図6(a)
(b)に装置本体側に転写ブラシおよび転写ブラシの加
圧機構が配置されている場合の転写装置5の一例を示
す。図中の転写ブラシ15bは支持部材15aの端部に
取り付けられたバネ24により回転軸15dを支点とし
て感光体ドラム1に押圧される方向に加圧されている。
但し転写圧力の設定条件が低くまた転写ブラシ15bの
腰がかなり弱いためバネ24のバネ係数のみにより加圧
を決定しようとすると、バネ係数をかなり小さくせねば
ならず長期間に使用するとバネ24が伸びてしまうなど
の問題が発生する。よって転写ブラシの加圧はブラシ支
持部材15aの一部分もしくは支持部材15aと一体と
なっている部分(以下加圧部材当接部)をソレノイド2
5に突き当て、転写ブラシ15bの感光体への食い込み
を決めることで決定している。但しブラシの腰がかなり
弱いため転写ブラシ15bの用紙搬送下流側にウレタン
ゴム等の弾性体で裏打ちを行い適正な加圧力が得られる
ようにしてもよい。転写転写ブラシ15bを感光体ドラ
ムから離間する際は、図6(b)に示すようにソレノイ
ド25が加圧部材当接部を押し上げ、その結果転写ブラ
シ15bは回転軸15dを中心に回転して感光体ドラム
1から離間される。この場合離間距離dが近すぎると感
光体ドラム1に付着しているトナーが転写ブラシ15b
にジャンピングしブラシを汚れを引き起こすため、本実
施例のように複数設置する場合では退避の距離をかなり
大きくしてやらなければ下流側のブラシと接触し、二重
転写等の画像不良を引き起こす虞がある。そのため上流
側の転写ブラシは先端部が感光体ドラム1と当接する位
置から少なくても5mmできれば10mm程度の間隔を
あけて離間するように構成してやることが望ましい。な
お当接/離間の際、急激に当接/離間を行うとブラシに
付着したトナーが装置本体内部に飛散し機内汚れを発生
したり、また用紙間隔で離間動作を行う場合には感光体
ドラム1の急激な付加トルクの変動による同期ブレが発
生するため転写ブラシ15bの当接/離間は滑らかに行
われなくてはならない。上記の説明はソレノイド25の
ブラシ支持部材15aへの当接位置がブラシ15の支点
15dに対して力点側(バネ側)にある場合について説
明したが、作用点側(感光体当接点側)にある場合につ
いても同様である。但しこの場合はソレノイドがブラシ
の上側に来るためにドラム長手方向のセンタに配置する
と用紙パスが確保できず、またフロント側ではプロセス
ユニットの着脱に支障をきたすためリア側に配置されて
いる。なお本実施例ではブラシの当接/離間にソレノイ
ドを使用した例を示したが、この他にカムを用いて接離
動作を行ったり、ブラシ支持部材と回転軸が一体となる
構造とし、ステッピングモータにより軸を回転させてブ
ラシの接離を行うことも可能である。
【0026】なお、転写ブラシ115bは、上記の転写
ブラシ15bと構成が実質的同じで、有効画像領域が異
なるのみであり、異なる符号を付してその説明を省略す
る。すなわち、転写ブラシ115bは、A3サイズに対
応する転写長さで、支持部材115a、回転軸115
d、ガイド117、バネ124、ソレノイド125を備
えている。
ブラシ15bと構成が実質的同じで、有効画像領域が異
なるのみであり、異なる符号を付してその説明を省略す
る。すなわち、転写ブラシ115bは、A3サイズに対
応する転写長さで、支持部材115a、回転軸115
d、ガイド117、バネ124、ソレノイド125を備
えている。
【0027】また、転写バイアスについては電源:転写
ブラシ間にスイッチを設けて装置本体側からの指令で切
り替えるような構成とした。本実施例では転写ブラシの
選択およびバイアスの切り替えは装置本体の用紙カセッ
トサイズの検知と同期させて行っている。
ブラシ間にスイッチを設けて装置本体側からの指令で切
り替えるような構成とした。本実施例では転写ブラシの
選択およびバイアスの切り替えは装置本体の用紙カセッ
トサイズの検知と同期させて行っている。
【0028】以上、装置本体側に転写装置5が配置され
ている場合について説明を行ったが、この場合は転写装
置の交換サイクルはプロセスユニットの交換サイクルよ
り長く設定されている。図1の実施例ではプロセスユニ
ットの交換サイクルが5,000枚であるのに対して転
写装置(転写ブラシ)の交換サイクルは20,000枚
に設定されている。このように転写ブラシを長期間する
場合ブラシの汚れによる転写効率の低下、用紙の汚れな
どが問題となりブラシをクリーニングする必要が生じて
くる。クリーニングの方法としてはプリントスタート動
作時および所定枚数に達した場合に転写バイアスを逆極
性としてトナーを感光体ドラム1上に吐き出させる方法
や、図7に示すようにバイアスを印加したクリーニング
ローラ26を設け用紙間隔でブラシ上のトナーをクリー
ニングローラに電気的に転移させこれをブレード27で
クリーニングしトナーを廃トナー容器28に回収する方
法等が挙げられるが、ブラシの汚れに対する転写効率の
変化は小さく(ブラシ内部にトナーが入り込んでいくた
め)、また現像同時クリーニングプロセス等廃トナーを
生じさせないプロセスが適用されつつあることを考慮す
ると上記の感光体ドラム1にトナーは吐出させるクリー
ニング方式が有利である。またブラシをプロセスユニッ
ト側に配置してプロセスユニットごと転写装置5を交換
してしまう方法も考えられる。
ている場合について説明を行ったが、この場合は転写装
置の交換サイクルはプロセスユニットの交換サイクルよ
り長く設定されている。図1の実施例ではプロセスユニ
ットの交換サイクルが5,000枚であるのに対して転
写装置(転写ブラシ)の交換サイクルは20,000枚
に設定されている。このように転写ブラシを長期間する
場合ブラシの汚れによる転写効率の低下、用紙の汚れな
どが問題となりブラシをクリーニングする必要が生じて
くる。クリーニングの方法としてはプリントスタート動
作時および所定枚数に達した場合に転写バイアスを逆極
性としてトナーを感光体ドラム1上に吐き出させる方法
や、図7に示すようにバイアスを印加したクリーニング
ローラ26を設け用紙間隔でブラシ上のトナーをクリー
ニングローラに電気的に転移させこれをブレード27で
クリーニングしトナーを廃トナー容器28に回収する方
法等が挙げられるが、ブラシの汚れに対する転写効率の
変化は小さく(ブラシ内部にトナーが入り込んでいくた
め)、また現像同時クリーニングプロセス等廃トナーを
生じさせないプロセスが適用されつつあることを考慮す
ると上記の感光体ドラム1にトナーは吐出させるクリー
ニング方式が有利である。またブラシをプロセスユニッ
ト側に配置してプロセスユニットごと転写装置5を交換
してしまう方法も考えられる。
【0029】次にブラシのバイアスおよび、接離動作の
制御シーケンスについて説明する。転写ブラシのバイア
スモードとしては以下の4つのモードが考えられる。
制御シーケンスについて説明する。転写ブラシのバイア
スモードとしては以下の4つのモードが考えられる。
【0030】(1)通常の転写バイアス[(+)極性]を
印加しブラシを感光体に当接する。
印加しブラシを感光体に当接する。
【0031】(2)通常とは逆極性のバイアス[(−)極
性]を印加しブラシを感光体に当接する。
性]を印加しブラシを感光体に当接する。
【0032】(3)バイアスを印加せず(0v)ブラシを
感光体に当接する。
感光体に当接する。
【0033】(4)バイアスを印加せず(0v)ブラシを
感光体から離間する。
感光体から離間する。
【0034】(1)は転写を行う際に、 (2)はブラシに付
着したトナーを感光体に吐出したときに、 (4)は感光体
に付着しているトナーをブラシに転移させたくないとき
に、それぞれ用いる。用紙ジャムが発生し感光体の現像
〜転写部分に未転写トナーが存在するときにはジャム復
帰動作において必然的に(4) を用いることになる。モー
ド (2), (3)を用いると感光体上に残存しているトナー
の量が多いため、物理的にかなりの量のトナーがブラシ
に付着してしまい用紙裏汚れなどの問題が発生する。但
しジャム処理においてモード(4) を用いたとしてもジャ
ム検知を装置が停止したときに画像領域が転写ニップに
達していると(+)バイアスの印加された転写ブラシが
ことごとくトナーを吸着していまし著しいブラシ汚れが
発生する。よって給紙から転写までの間にジャム検知セ
ンサが必要となり、またジャム検知センサ〜転写までの
紙搬送経路の長さを1(mm)、紙搬送速度をv(mm/se
c )、ジャム検知時間(紙先端がセンサに達するべき設
計時間〜ジャムが発生しているか否かを判定する時間)
t(sec )が次式を満たすことが必要となる。
着したトナーを感光体に吐出したときに、 (4)は感光体
に付着しているトナーをブラシに転移させたくないとき
に、それぞれ用いる。用紙ジャムが発生し感光体の現像
〜転写部分に未転写トナーが存在するときにはジャム復
帰動作において必然的に(4) を用いることになる。モー
ド (2), (3)を用いると感光体上に残存しているトナー
の量が多いため、物理的にかなりの量のトナーがブラシ
に付着してしまい用紙裏汚れなどの問題が発生する。但
しジャム処理においてモード(4) を用いたとしてもジャ
ム検知を装置が停止したときに画像領域が転写ニップに
達していると(+)バイアスの印加された転写ブラシが
ことごとくトナーを吸着していまし著しいブラシ汚れが
発生する。よって給紙から転写までの間にジャム検知セ
ンサが必要となり、またジャム検知センサ〜転写までの
紙搬送経路の長さを1(mm)、紙搬送速度をv(mm/se
c )、ジャム検知時間(紙先端がセンサに達するべき設
計時間〜ジャムが発生しているか否かを判定する時間)
t(sec )が次式を満たすことが必要となる。
【0035】t×v<1 また、ジャムした用紙を取り除いたあとのジャム復帰動
作においては、ブラシを離間したまま帯電装置をONし
さらに現像バイアスをONすることにより転写残りトナ
ーは転写ブラシを汚染せず、感光体上のトナーはクリー
ナにて回収される。このような方策を施すことにより給
紙部分における紙ジャムに際してのブラシの汚れは防止
されるが、例えば感光体ドラムへの巻き付けジャムなど
のように、すでに転写を開始した後に発生したジャムの
場合、用紙を取り除いたあと転写領域付近のドラム上に
はトナーが付着したおりここに転写ブラシが当接された
場合にはブラシ汚れが発生する。よって、ジャムが発生
した場合には直ちにブラシのバイアスをOFFし感光体
への当接を解除するシーケンスをとることでブラシの汚
れを防止することができる。またジャムの際、ブラシの
当接が解除されていると、詰まった用紙を容易に取り除
くことができる。なおこのような場合のジャム復帰動作
に関しても給紙ジャムで説明した場合と同じ処理を行え
ばよい。
作においては、ブラシを離間したまま帯電装置をONし
さらに現像バイアスをONすることにより転写残りトナ
ーは転写ブラシを汚染せず、感光体上のトナーはクリー
ナにて回収される。このような方策を施すことにより給
紙部分における紙ジャムに際してのブラシの汚れは防止
されるが、例えば感光体ドラムへの巻き付けジャムなど
のように、すでに転写を開始した後に発生したジャムの
場合、用紙を取り除いたあと転写領域付近のドラム上に
はトナーが付着したおりここに転写ブラシが当接された
場合にはブラシ汚れが発生する。よって、ジャムが発生
した場合には直ちにブラシのバイアスをOFFし感光体
への当接を解除するシーケンスをとることでブラシの汚
れを防止することができる。またジャムの際、ブラシの
当接が解除されていると、詰まった用紙を容易に取り除
くことができる。なおこのような場合のジャム復帰動作
に関しても給紙ジャムで説明した場合と同じ処理を行え
ばよい。
【0036】次にプリント開始動作(感光体回転開始〜
ファーストプリント印字まで)およびプリント終了動作
(最終プリント終了〜感光体停止)におけるシーケンス
を説明する。
ファーストプリント印字まで)およびプリント終了動作
(最終プリント終了〜感光体停止)におけるシーケンス
を説明する。
【0037】図1に示す実施例において、プリント開始
動作を以下のようなシーケンスで行っている。まず、非
印字状態(マシン停止状態)ではブラシは感光体から離
間されている。図1に示す実施例では現像装置として非
磁性一成分接触現像装置(以後、単に接触一成分現像と
略す)を用いているが、この現像方式は解像度などの画
質の面では優れているが、接触式の転写方式を用いる場
合は大きな問題を持っている。それは、この現像方式の
現像特性に依るものであるが一般的に二成分現像や非接
触現像方式を用いた場合、帯電電位0v/現像バイアス
0vの条件下ではほとんどトナーは現像されないが、接
触一成分現像方式ではかなりのトナーが感光体に付着し
てしまう。(0v現像)例えば一般的なプリンタ等のプ
リント開始動作においては、感光体ドラムを回転させる
と同時に帯電をONにして、帯電電荷が感光体に付与さ
れた領域が現像器に到達するまでは現像バイアスを印加
せず、帯電領域が現像器に達した後に現像バイアスをO
Nすることにより不要なトナーの感光体ドラムへの付着
を防止している。しかし接触一成分現像方式においては
このような部分にもトナーが現像されてしまうので、こ
のトナーが転写ニップに突入すると、例えばブラシに印
加するバイアスを逆極性(+)に切り替えたとしてもメ
カニカルな付着力によりかなり大量のトナーがブラシに
付着する。この現像(0v現像)を防止する方法として
は現像ローラに(+)のバイアスを印加したり、現像ロ
ーラの回転を止めたりする等の方法が考案されている
が、いずれの方式においても現像器が回転し始めたとき
現像ニップにあったトナーが感光体に付着してブラシを
汚染する。トナー量としては僅かな量(現像ニップ幅)
ではあるが転写ローラを用いた場合にはリント開始から
数枚に転写ローラ周期の裏汚れが発生した。転写装置と
してブラシローラを用いた場合には、弾性体ローラと比
較して周期的な汚れは目立たなくなり、さらに本実施例
のように固定部材(ブラシ)を用いた転写ではさらに目
立たなくなる。しかしながら、徐々にブラシにトナーが
蓄積すると、やがて転写能力の低下や裏汚れが発生する
ようになる。しかし前述の通り、ローラ形状の転写装置
と比較して固定ブラシの場合は接離機構の設置が容易で
あり、現像トナーが転写領域を通過するまでは転写ブラ
シを離間しておけばブラシの汚れを抑えることができ
る。またマシン停止時にブラシを離間させておくこと
は、接触一成分現像方式を用いた場合に限らず、ブラシ
に癖が付くのを防げるため他の現像方式を用いた場合に
も有効である。図1に示す実施例では感光体に付着した
トナーがブラシを通過後、転写ブラシとは逆極性となる
−200vのバイアスをブラシに印加しつつ感光体にブ
ラシを当接し、転写用紙が転写ニップに突入した後(先
端1〜5mm付近より)正規の極性である+800vの
バイアスをブラシに印加している。またプリント終了動
作においては、最終用紙が転写ニップを抜けきる直前
(後端より1〜5mm内側)に転写バイアスを−200
vに切り替えドラム回転が静止する直前/直後にブラシ
を感光体から離間させつつバイアスをOFF(0v)と
している。以上説明したようなブラシの接離、バイアス
の制御を行いつつドラム回転開始時に現像器に逆バイア
スを印加したり、回転を停止することにより転写ブラシ
の汚れを極力防止することができる。なお、転写ブラシ
に逆極性を印加するモード(2)を使用せず、用紙が転
写ニップに存在するときのみバイアス+800vを印加
しつつブラシを当接し、それ以外の場合はブラシを感光
体より離間させる制御方式も考えられるが、この方式で
は転写のON/OFFをブラシの当接/離間というメカ
ニカルな動作で行わなければならず、バイアスの切り替
えを用いた正確なタイミングがとりづらい。
動作を以下のようなシーケンスで行っている。まず、非
印字状態(マシン停止状態)ではブラシは感光体から離
間されている。図1に示す実施例では現像装置として非
磁性一成分接触現像装置(以後、単に接触一成分現像と
略す)を用いているが、この現像方式は解像度などの画
質の面では優れているが、接触式の転写方式を用いる場
合は大きな問題を持っている。それは、この現像方式の
現像特性に依るものであるが一般的に二成分現像や非接
触現像方式を用いた場合、帯電電位0v/現像バイアス
0vの条件下ではほとんどトナーは現像されないが、接
触一成分現像方式ではかなりのトナーが感光体に付着し
てしまう。(0v現像)例えば一般的なプリンタ等のプ
リント開始動作においては、感光体ドラムを回転させる
と同時に帯電をONにして、帯電電荷が感光体に付与さ
れた領域が現像器に到達するまでは現像バイアスを印加
せず、帯電領域が現像器に達した後に現像バイアスをO
Nすることにより不要なトナーの感光体ドラムへの付着
を防止している。しかし接触一成分現像方式においては
このような部分にもトナーが現像されてしまうので、こ
のトナーが転写ニップに突入すると、例えばブラシに印
加するバイアスを逆極性(+)に切り替えたとしてもメ
カニカルな付着力によりかなり大量のトナーがブラシに
付着する。この現像(0v現像)を防止する方法として
は現像ローラに(+)のバイアスを印加したり、現像ロ
ーラの回転を止めたりする等の方法が考案されている
が、いずれの方式においても現像器が回転し始めたとき
現像ニップにあったトナーが感光体に付着してブラシを
汚染する。トナー量としては僅かな量(現像ニップ幅)
ではあるが転写ローラを用いた場合にはリント開始から
数枚に転写ローラ周期の裏汚れが発生した。転写装置と
してブラシローラを用いた場合には、弾性体ローラと比
較して周期的な汚れは目立たなくなり、さらに本実施例
のように固定部材(ブラシ)を用いた転写ではさらに目
立たなくなる。しかしながら、徐々にブラシにトナーが
蓄積すると、やがて転写能力の低下や裏汚れが発生する
ようになる。しかし前述の通り、ローラ形状の転写装置
と比較して固定ブラシの場合は接離機構の設置が容易で
あり、現像トナーが転写領域を通過するまでは転写ブラ
シを離間しておけばブラシの汚れを抑えることができ
る。またマシン停止時にブラシを離間させておくこと
は、接触一成分現像方式を用いた場合に限らず、ブラシ
に癖が付くのを防げるため他の現像方式を用いた場合に
も有効である。図1に示す実施例では感光体に付着した
トナーがブラシを通過後、転写ブラシとは逆極性となる
−200vのバイアスをブラシに印加しつつ感光体にブ
ラシを当接し、転写用紙が転写ニップに突入した後(先
端1〜5mm付近より)正規の極性である+800vの
バイアスをブラシに印加している。またプリント終了動
作においては、最終用紙が転写ニップを抜けきる直前
(後端より1〜5mm内側)に転写バイアスを−200
vに切り替えドラム回転が静止する直前/直後にブラシ
を感光体から離間させつつバイアスをOFF(0v)と
している。以上説明したようなブラシの接離、バイアス
の制御を行いつつドラム回転開始時に現像器に逆バイア
スを印加したり、回転を停止することにより転写ブラシ
の汚れを極力防止することができる。なお、転写ブラシ
に逆極性を印加するモード(2)を使用せず、用紙が転
写ニップに存在するときのみバイアス+800vを印加
しつつブラシを当接し、それ以外の場合はブラシを感光
体より離間させる制御方式も考えられるが、この方式で
は転写のON/OFFをブラシの当接/離間というメカ
ニカルな動作で行わなければならず、バイアスの切り替
えを用いた正確なタイミングがとりづらい。
【0038】ここで、1つの転写ブラシをA3サイズ・
(−)トナー反転・接触一成分現像を用いているプリン
タにて印字テストを行なうと、用紙サイズと転写ブラシ
のサイズとが異なると次のような問題が発生する。すな
わち、A4縦サイズのPPC用紙により連続印字を行
い、その後にA3サイズの用紙に変えて印字を行うと、
印字サンプルのセンターとリア・フロント間で画像濃度
段差が生じてしまう。特にグラフィック画像等のいわゆ
るハーフトーン画像を印字した際に顕著に現れる。また
A4縦サイズで比較的多い枚数の連続印字を行った後に
A3サイズの用紙に印字を行った場合には、前述の画像
濃度段差の他にちょうどA4縦サイズのエッジ部にあた
る部分に白スジが発生し、非常に醜い画像となってしま
った。これは、用紙を介して感光体にブラシを当接して
いる部分の電位はほぼ感光体の帯電極性である(−)の
電位が維持されるが、用紙の外側つまりブラシが感光体
と直接感光体に接触している部分は(+)極性に帯電さ
れるため、連続印字により両端部の感光体が疲労してし
まい帯電装置通過後の帯電電位(一般に表面電位とよ
ぶ)が低くなってしまうためであるのと、エッジ部から
発生した紙粉によりブラシが汚れ転写不良が発生したた
めである。
(−)トナー反転・接触一成分現像を用いているプリン
タにて印字テストを行なうと、用紙サイズと転写ブラシ
のサイズとが異なると次のような問題が発生する。すな
わち、A4縦サイズのPPC用紙により連続印字を行
い、その後にA3サイズの用紙に変えて印字を行うと、
印字サンプルのセンターとリア・フロント間で画像濃度
段差が生じてしまう。特にグラフィック画像等のいわゆ
るハーフトーン画像を印字した際に顕著に現れる。また
A4縦サイズで比較的多い枚数の連続印字を行った後に
A3サイズの用紙に印字を行った場合には、前述の画像
濃度段差の他にちょうどA4縦サイズのエッジ部にあた
る部分に白スジが発生し、非常に醜い画像となってしま
った。これは、用紙を介して感光体にブラシを当接して
いる部分の電位はほぼ感光体の帯電極性である(−)の
電位が維持されるが、用紙の外側つまりブラシが感光体
と直接感光体に接触している部分は(+)極性に帯電さ
れるため、連続印字により両端部の感光体が疲労してし
まい帯電装置通過後の帯電電位(一般に表面電位とよ
ぶ)が低くなってしまうためであるのと、エッジ部から
発生した紙粉によりブラシが汚れ転写不良が発生したた
めである。
【0039】また、もう一つの原因は接触一成分現像方
式の現像特性である。図8に接触一成分現像と二成分現
像方式の現像特性をグラフで示すが、二成分現像と比べ
て接触一成分現像の現像特性カーブは傾きが急峻である
ことが分かる。つまり、表面電位が異なることにより露
光後の電位(現像部)にも差が生じることになるが、傾
きが急峻であるので電位が少し変化しただけでも接触一
成分現像では画像濃度に段差が生じ、傾きが滑らかであ
る二成分現像ではほとんど段差が生じないことが分か
る。図9に転写ブラシの印加電圧と画像濃度段差の関係
を調べた結果を一覧表にまとめたが、転写バイアスを+
500v程度まで下げてやれば段差は小さく、一応無視
できるレベルとなる。しかしこのバイアスでは画像の濃
度がやや低く、転写効率が低下してしまう。
式の現像特性である。図8に接触一成分現像と二成分現
像方式の現像特性をグラフで示すが、二成分現像と比べ
て接触一成分現像の現像特性カーブは傾きが急峻である
ことが分かる。つまり、表面電位が異なることにより露
光後の電位(現像部)にも差が生じることになるが、傾
きが急峻であるので電位が少し変化しただけでも接触一
成分現像では画像濃度に段差が生じ、傾きが滑らかであ
る二成分現像ではほとんど段差が生じないことが分か
る。図9に転写ブラシの印加電圧と画像濃度段差の関係
を調べた結果を一覧表にまとめたが、転写バイアスを+
500v程度まで下げてやれば段差は小さく、一応無視
できるレベルとなる。しかしこのバイアスでは画像の濃
度がやや低く、転写効率が低下してしまう。
【0040】この実施例では、転写長さの異なる複数の
転写ブラシを適用し、用紙サイズと転写ブラシのサイズ
を一致させている。従って、上述の構成で転写バイアス
を転写時+800v、用紙間隔−200v転写ブラシ1
5b,115bの押圧力を概ね50g/cmに設定し印
字テストを実施した。この結果、用紙サイズと転写ブラ
シのサイズが一致しているため、感光体ドラム1に
(+)帯電はされずサイズ間による画像濃度段差は見ら
れなかった。
転写ブラシを適用し、用紙サイズと転写ブラシのサイズ
を一致させている。従って、上述の構成で転写バイアス
を転写時+800v、用紙間隔−200v転写ブラシ1
5b,115bの押圧力を概ね50g/cmに設定し印
字テストを実施した。この結果、用紙サイズと転写ブラ
シのサイズが一致しているため、感光体ドラム1に
(+)帯電はされずサイズ間による画像濃度段差は見ら
れなかった。
【0041】なお本実施例では2つのサイズの転写ブラ
シを用いた転写装置を示したが、さらにB4サイズやA
5サイズ等のブラシを設置することも可能である。また
ブラシの抵抗値は同じものを用いることが望ましい。
シを用いた転写装置を示したが、さらにB4サイズやA
5サイズ等のブラシを設置することも可能である。また
ブラシの抵抗値は同じものを用いることが望ましい。
【0042】(実施例2)実施例1において、転写ブラ
シは複数設置することにより用紙サイズ間による画像濃
度差を防ぐ構成としたが、複数設置ではブラシの本数分
だけコストが上昇する。このため、1本の転写ブラシで
済むように構成したのが図11に示す転写装置5であ
る。図11はブラシの構成を示した図であるが、A3サ
イズの支持部材216bの内側にA4サイズに相当する
隙間が存在しこの隙間にA4サイズの転写ブラシ215
a/支持部材216aを挟み込んでいる。このような構
成とすることにより見かけ上はA3サイズの1本のブラ
シとなり、転写動作時にはA4/A3に分割することが
可能となる。このような分割構造を、例えば板状弾性体
を用いた接触式の転写部材(ブレード転写装置)に適用
した場合、図12(a)に示すように分割部分に隙間が
発生して、A3サイズの転写動作を行うと転写バイアス
が効かず画像上で白筋となり転写不良を引き起こす虞が
あるため、分割部分の精度をかなり高くして隙間を生じ
ないような構成とする必要がある。しかしながら初期状
態では充分な精度が得られても接離動作を繰り返すうち
に隙間が発生したり、また感光体への当接条件が変化し
転写ムラや中抜け等の画像が発生する可能性が高い。し
かし本実施例の転写ブラシを用いた場合には図12
(b)に示すように分割部分では両サイドにブラシの繊
維が広がるため弾性体のような隙間は全く発生せず、ま
た転写バイアスの差もほとんど発生しない。さらに取付
け精度に関してもブラシを用いた場合の方がマージンは
広く有利である。前述の分割部分における隙間について
はどちらか一方の転写ブラシの密度を1.5〜2倍程度
に増やしてやればより効果的である。ブラシの密度に対
する転写効果率の変化は小さく植毛密度1,000本/
mm以上であれば転写画像の変化は小さく無視できる程
度である。なお付け加えれば、分割部分〜10mm程度
のブラシ長をその他の部分より若干長くすることも効果
的であり、上記2ヶの対策で隙間の発生、転写バイアス
のムラの発生を防ぐことができる。
シは複数設置することにより用紙サイズ間による画像濃
度差を防ぐ構成としたが、複数設置ではブラシの本数分
だけコストが上昇する。このため、1本の転写ブラシで
済むように構成したのが図11に示す転写装置5であ
る。図11はブラシの構成を示した図であるが、A3サ
イズの支持部材216bの内側にA4サイズに相当する
隙間が存在しこの隙間にA4サイズの転写ブラシ215
a/支持部材216aを挟み込んでいる。このような構
成とすることにより見かけ上はA3サイズの1本のブラ
シとなり、転写動作時にはA4/A3に分割することが
可能となる。このような分割構造を、例えば板状弾性体
を用いた接触式の転写部材(ブレード転写装置)に適用
した場合、図12(a)に示すように分割部分に隙間が
発生して、A3サイズの転写動作を行うと転写バイアス
が効かず画像上で白筋となり転写不良を引き起こす虞が
あるため、分割部分の精度をかなり高くして隙間を生じ
ないような構成とする必要がある。しかしながら初期状
態では充分な精度が得られても接離動作を繰り返すうち
に隙間が発生したり、また感光体への当接条件が変化し
転写ムラや中抜け等の画像が発生する可能性が高い。し
かし本実施例の転写ブラシを用いた場合には図12
(b)に示すように分割部分では両サイドにブラシの繊
維が広がるため弾性体のような隙間は全く発生せず、ま
た転写バイアスの差もほとんど発生しない。さらに取付
け精度に関してもブラシを用いた場合の方がマージンは
広く有利である。前述の分割部分における隙間について
はどちらか一方の転写ブラシの密度を1.5〜2倍程度
に増やしてやればより効果的である。ブラシの密度に対
する転写効果率の変化は小さく植毛密度1,000本/
mm以上であれば転写画像の変化は小さく無視できる程
度である。なお付け加えれば、分割部分〜10mm程度
のブラシ長をその他の部分より若干長くすることも効果
的であり、上記2ヶの対策で隙間の発生、転写バイアス
のムラの発生を防ぐことができる。
【0043】次にこのような構成とした転写ブラシの接
離機構について説明する。
離機構について説明する。
【0044】図12に示すように、A3サイズの転写ブ
ラシ支持部材216bの内側に支持部材216aを挟み
込まれ、転写ブラシ支持部材216aにはA4サイズの
転写ブラシ215aをカシメ等で取り付けられ、転写ブ
ラシ支持部材216bのA4サイズ以外の所には転写ブ
ラシ215bがカシメ等で取り付けられている。さらに
図13(a)に示すように、この支持部材216a,2
16bの外側にホルダー217が取り付けられている。
支持部材216a,216bおよびホルダー217は導
電性を有しており、ホルダー217に電源からの転写バ
イアスが印加されるように構成している。このA4サイ
ズのブラシ支持部材216aとホルダー217とは、ソ
レノイド225a,225bと当接する部分をそれぞれ
設け、ソレノイド225a,225bの移動により転写
ブラシ215a,215bを感光体ドラム1に当接/離
間させる。A3サイズに転写を行う場合にはA4サイズ
のブラシ支持部材216aおよびホルダー217に当接
しているソレノイド225bが両方移動して当接部が下
がる。その結果転写ブラシは回転軸226を中心に回転
して感光体ドラム1に当接する。A4サイズに転写を行
う場合はA4サイズのブラシ支持部材216aに当接し
ているソレノイド225aのみが移動して当接部が下が
る。すると上記と同様に回転軸226を中心にA4サイ
ズに該当する転写ブラシ215aが感光体ドラム1に当
接する。一方、ホルダー217に当接しているソレノイ
ド225は移動しないため両側のブラシは感光体に対し
て離間したままである。次に感光体ドラム1から離間し
た際の離間距離dは、感光体ドラム1からのトナーのジ
ャンピングを防ぐためには1mm以上の隙間が必要であ
ることは前述した。しかし今回はA4サイズ転写時には
その外側のA3領域のブラシにも転写バイアスが印加さ
れており、離間距離dが狭い場合にはブラシから放電が
起こり感光体帯電電位に影響を与える虞がある。そこで
離間距離dを1〜10mmに変化させて感光体表面電位
への影響を調べてみたが、離間距離が1mm以上有して
いれば特に影響はなく、本実施例においては離間距離d
は2mmに設定している。
ラシ支持部材216bの内側に支持部材216aを挟み
込まれ、転写ブラシ支持部材216aにはA4サイズの
転写ブラシ215aをカシメ等で取り付けられ、転写ブ
ラシ支持部材216bのA4サイズ以外の所には転写ブ
ラシ215bがカシメ等で取り付けられている。さらに
図13(a)に示すように、この支持部材216a,2
16bの外側にホルダー217が取り付けられている。
支持部材216a,216bおよびホルダー217は導
電性を有しており、ホルダー217に電源からの転写バ
イアスが印加されるように構成している。このA4サイ
ズのブラシ支持部材216aとホルダー217とは、ソ
レノイド225a,225bと当接する部分をそれぞれ
設け、ソレノイド225a,225bの移動により転写
ブラシ215a,215bを感光体ドラム1に当接/離
間させる。A3サイズに転写を行う場合にはA4サイズ
のブラシ支持部材216aおよびホルダー217に当接
しているソレノイド225bが両方移動して当接部が下
がる。その結果転写ブラシは回転軸226を中心に回転
して感光体ドラム1に当接する。A4サイズに転写を行
う場合はA4サイズのブラシ支持部材216aに当接し
ているソレノイド225aのみが移動して当接部が下が
る。すると上記と同様に回転軸226を中心にA4サイ
ズに該当する転写ブラシ215aが感光体ドラム1に当
接する。一方、ホルダー217に当接しているソレノイ
ド225は移動しないため両側のブラシは感光体に対し
て離間したままである。次に感光体ドラム1から離間し
た際の離間距離dは、感光体ドラム1からのトナーのジ
ャンピングを防ぐためには1mm以上の隙間が必要であ
ることは前述した。しかし今回はA4サイズ転写時には
その外側のA3領域のブラシにも転写バイアスが印加さ
れており、離間距離dが狭い場合にはブラシから放電が
起こり感光体帯電電位に影響を与える虞がある。そこで
離間距離dを1〜10mmに変化させて感光体表面電位
への影響を調べてみたが、離間距離が1mm以上有して
いれば特に影響はなく、本実施例においては離間距離d
は2mmに設定している。
【0045】以上のような構成で転写バイアスを転写時
+800v、用紙間隔−200v転写ブラシ215a,
215bの押圧力を概ね50g/cmに設定し印字テス
トを実施したが、用紙サイズと転写ブラシのサイズが一
致しており感光体ドラム1に(+)帯電はされずサイズ
間による画像濃度段差は見られなかった。
+800v、用紙間隔−200v転写ブラシ215a,
215bの押圧力を概ね50g/cmに設定し印字テス
トを実施したが、用紙サイズと転写ブラシのサイズが一
致しており感光体ドラム1に(+)帯電はされずサイズ
間による画像濃度段差は見られなかった。
【0046】なお本実施例では2つのサイズの転写ブラ
シを用いた転写装置を示したが、さらにB4サイズはA
5サイズ等のブラシを設置することも可能である。また
ブラシの抵抗値は同じものを用いることが望ましい。
シを用いた転写装置を示したが、さらにB4サイズはA
5サイズ等のブラシを設置することも可能である。また
ブラシの抵抗値は同じものを用いることが望ましい。
【0047】(実施例3)実施例2においては、ブラシ
の本数は見かけ上1本となったが、接離作用に用いるソ
レノイドが2ヶ必要であり、また転写ブラシの調整に手
間が掛かるため、1本の転写ブラシ、1つの接離機構で
済むように構成したのが図14に示す転写ブラシ315
である。図14はブラシの構成を示したものであるが、
ブラシについてはA3サイズに抵抗値・植毛密度が同じ
ものを用いており、ブラシをカシメている第1の支持部
材316aがA4サイズに相当する箇所で両側と電気的
に絶縁されており中央部と両端部がそれぞれ電源と結ば
れ転写バイアスが印加されるように構成されている。支
持部材316aはアルミニウム等の金属で形成されてお
り、一旦ブラシをカシメた後にA4サイズに相当する箇
所は幅0.5mm〜1.0mm程度切断し、切断面にエ
ポキシ系樹脂を流し込み硬化させて絶縁を行って絶縁層
330を形成している。転写動作時にはA3サイズの場
合は中央部・両端部に転写バイアスを印加し、A4サイ
ズの場合は両端部のみスイッチを切り替えて中央部のみ
転写バイアスを印加する。このような構成とすることで
1本のブラシで転写動作をA3/A4に分割することが
可能となる。またブラシ間で異なるバイアスが印加され
ることを考慮してブラシの抵抗値は108 〜109 Ω・
cmと高いものを用いている。そして支持部材316a
の外側を覆うようにして第2の支持部材316bが設置
されている。
の本数は見かけ上1本となったが、接離作用に用いるソ
レノイドが2ヶ必要であり、また転写ブラシの調整に手
間が掛かるため、1本の転写ブラシ、1つの接離機構で
済むように構成したのが図14に示す転写ブラシ315
である。図14はブラシの構成を示したものであるが、
ブラシについてはA3サイズに抵抗値・植毛密度が同じ
ものを用いており、ブラシをカシメている第1の支持部
材316aがA4サイズに相当する箇所で両側と電気的
に絶縁されており中央部と両端部がそれぞれ電源と結ば
れ転写バイアスが印加されるように構成されている。支
持部材316aはアルミニウム等の金属で形成されてお
り、一旦ブラシをカシメた後にA4サイズに相当する箇
所は幅0.5mm〜1.0mm程度切断し、切断面にエ
ポキシ系樹脂を流し込み硬化させて絶縁を行って絶縁層
330を形成している。転写動作時にはA3サイズの場
合は中央部・両端部に転写バイアスを印加し、A4サイ
ズの場合は両端部のみスイッチを切り替えて中央部のみ
転写バイアスを印加する。このような構成とすることで
1本のブラシで転写動作をA3/A4に分割することが
可能となる。またブラシ間で異なるバイアスが印加され
ることを考慮してブラシの抵抗値は108 〜109 Ω・
cmと高いものを用いている。そして支持部材316a
の外側を覆うようにして第2の支持部材316bが設置
されている。
【0048】この構造を例えば板状弾性体を用いた接触
式の転写部材(ブレード転写装置)に適用した場合を考
えてみると、上記の分割部分に同じように0.5mm〜
1.0mmの絶縁物を挟み込んだ場合ブラシのように繊
維の広がりがないため、実施例2・図12aで示したの
と同様に微少な隙間が生じて転写バイアス不良により画
像で白筋が発生する。そこで絶縁物の厚みを更に薄くし
て状況変化を確認したが、やはりスジは消えず板状弾性
体にこのような構成を用いることは困難であることを確
認した。
式の転写部材(ブレード転写装置)に適用した場合を考
えてみると、上記の分割部分に同じように0.5mm〜
1.0mmの絶縁物を挟み込んだ場合ブラシのように繊
維の広がりがないため、実施例2・図12aで示したの
と同様に微少な隙間が生じて転写バイアス不良により画
像で白筋が発生する。そこで絶縁物の厚みを更に薄くし
て状況変化を確認したが、やはりスジは消えず板状弾性
体にこのような構成を用いることは困難であることを確
認した。
【0049】次に、このような構成とした転写ブラシの
接離機構については1本の転写ブラシを用いた転写装置
の接離機構と同じであり、前述の詳細な行っているため
省略する。このような転写ブラシの問題点としては、前
述の2例で示した転写装置ではA4サイズの転写動作中
は両端部のA3サイズ対応部分は感光体から離間してお
りブラシの汚れは少なかったが、本実施例の場合にはA
4サイズの転写動作中にも両端部は感光体と接触してお
り、感光体ドラム1上のいわゆるカブリトナーや転写材
から発生する紙粉による汚れがやや多く、前述2例と比
較して感光体ドラム1にトナーを吐出するクリーニング
の回数を多くする必要がある。しかしこのブラシの本数
は1本であるので転写装置5をプロセスユニット側に設
置してプロセスユニットと同時に交換することでクリー
ニング回数を減らすことができる。そこで本実施例では
転写ブラシをプロセスユニットに設置した場合の説明を
行う。
接離機構については1本の転写ブラシを用いた転写装置
の接離機構と同じであり、前述の詳細な行っているため
省略する。このような転写ブラシの問題点としては、前
述の2例で示した転写装置ではA4サイズの転写動作中
は両端部のA3サイズ対応部分は感光体から離間してお
りブラシの汚れは少なかったが、本実施例の場合にはA
4サイズの転写動作中にも両端部は感光体と接触してお
り、感光体ドラム1上のいわゆるカブリトナーや転写材
から発生する紙粉による汚れがやや多く、前述2例と比
較して感光体ドラム1にトナーを吐出するクリーニング
の回数を多くする必要がある。しかしこのブラシの本数
は1本であるので転写装置5をプロセスユニット側に設
置してプロセスユニットと同時に交換することでクリー
ニング回数を減らすことができる。そこで本実施例では
転写ブラシをプロセスユニットに設置した場合の説明を
行う。
【0050】図15は、転写ブラシを含むプロセスユニ
ットの実施例である。図中、参照数字324aはバネの
縮みを利用してブラシを押圧する場合のバネ、324b
は伸びを利用してブラシを感光体に押圧するバネを示
し、図では両方のバネを示したが、実施例ではいずれか
一方を配置すれば良く、バネのブラシ側の他端は、プロ
セスユニットにより支持されている。なお前述のマシン
側に転写装置が配置されている場合は、転写装置の下流
に押圧機構(カム・ソレノイド等)がくるため押圧機構
をブラシ支持部材の長手方向のほぼ中央に配置できた
が、プロセスユニットに転写ブラシおよび接離機構を配
置する場合プロセスユニット形状の関係上、押圧機構は
プロセスユニット側(つまり上側)にきてしまい転写材
はブラシと感光体ドラムの間に搬送されてくることを考
慮すると押圧機構はブラシの端に配置されることにな
る。よって図15に示す例では押圧機構としてカム32
5を用い、カムの駆動を行いやすいリア側にカムを配置
し、カム当接部材(図示せず)を当接しフロント側はプ
ロセスユニットに一体的に成形若しくは取付けされてい
る当接規制部材(図示せず)にカム当接部材を当接する
構造となっている。よって、ブラシを感光体に当接して
いるときブラシ当接部材はフロント側においては当接規
制部材に、リア側においてはカムに当接されることによ
って位置決めされ当接圧力が決定される。一方、離間時
にはフロント側のカム当接部材には何も当接されておら
ずリア側のみカムの突き出し部分が当接されブラシは感
光体から離間支持される。なお上記方法ではブラシの当
接位置決めは、ブラシ、カムなどがすべてプロセスユニ
ット側に配置されておりブラシの当接精度はプロセスユ
ニット側のみの精度で決定できるため高い位置決め精度
を達成しやすいが、本発明では位置精度の許容範囲が広
いためブラシの当接位置を決定するカムをマシン側に配
置しても良い。これによりカム機構分プロセスユニット
のコストダウンが達成される。
ットの実施例である。図中、参照数字324aはバネの
縮みを利用してブラシを押圧する場合のバネ、324b
は伸びを利用してブラシを感光体に押圧するバネを示
し、図では両方のバネを示したが、実施例ではいずれか
一方を配置すれば良く、バネのブラシ側の他端は、プロ
セスユニットにより支持されている。なお前述のマシン
側に転写装置が配置されている場合は、転写装置の下流
に押圧機構(カム・ソレノイド等)がくるため押圧機構
をブラシ支持部材の長手方向のほぼ中央に配置できた
が、プロセスユニットに転写ブラシおよび接離機構を配
置する場合プロセスユニット形状の関係上、押圧機構は
プロセスユニット側(つまり上側)にきてしまい転写材
はブラシと感光体ドラムの間に搬送されてくることを考
慮すると押圧機構はブラシの端に配置されることにな
る。よって図15に示す例では押圧機構としてカム32
5を用い、カムの駆動を行いやすいリア側にカムを配置
し、カム当接部材(図示せず)を当接しフロント側はプ
ロセスユニットに一体的に成形若しくは取付けされてい
る当接規制部材(図示せず)にカム当接部材を当接する
構造となっている。よって、ブラシを感光体に当接して
いるときブラシ当接部材はフロント側においては当接規
制部材に、リア側においてはカムに当接されることによ
って位置決めされ当接圧力が決定される。一方、離間時
にはフロント側のカム当接部材には何も当接されておら
ずリア側のみカムの突き出し部分が当接されブラシは感
光体から離間支持される。なお上記方法ではブラシの当
接位置決めは、ブラシ、カムなどがすべてプロセスユニ
ット側に配置されておりブラシの当接精度はプロセスユ
ニット側のみの精度で決定できるため高い位置決め精度
を達成しやすいが、本発明では位置精度の許容範囲が広
いためブラシの当接位置を決定するカムをマシン側に配
置しても良い。これによりカム機構分プロセスユニット
のコストダウンが達成される。
【0051】図16には転写ブラシがプロセスユニット
側に配置され接離機構がマシン側に配置されている場合
の実施例を示す。図15と比較して接離機構であるカム
325がブラシの下方に配置されていることが分かる。
以上、プロセスユニットがマシン装着状態での接離機構
について説明を行った。以上のような構成で転写バイア
スを転写時+900v、用紙間隔−200v転写ブラシ
115の押圧力を概ね50g/cmに設定し印字テスト
を実施したが、用紙サイズと転写ブラシが一致しており
感光体ドラム1に(+)帯電はされずサイズ間による画
像濃度段差は見られなかった。
側に配置され接離機構がマシン側に配置されている場合
の実施例を示す。図15と比較して接離機構であるカム
325がブラシの下方に配置されていることが分かる。
以上、プロセスユニットがマシン装着状態での接離機構
について説明を行った。以上のような構成で転写バイア
スを転写時+900v、用紙間隔−200v転写ブラシ
115の押圧力を概ね50g/cmに設定し印字テスト
を実施したが、用紙サイズと転写ブラシが一致しており
感光体ドラム1に(+)帯電はされずサイズ間による画
像濃度段差は見られなかった。
【0052】なお、本実施例では2つのサイズの転写ブ
ラシを用いた転写装置を示したが、さらにB4サイズや
A5サイズ等のブラシを設置することも可能である。
ラシを用いた転写装置を示したが、さらにB4サイズや
A5サイズ等のブラシを設置することも可能である。
【0053】また、本実施例においては、帯電器にコロ
ナ帯電器を、現像器に非磁性一成分接触現像器を用いて
説明を行ったが帯電器ではローラ帯電器等、現像器では
二成分現像器等その他既知の方式を用いたものでもよ
く、さらに感光体クリーナを廃止したクリーナプロセス
等の画像形成方式に対しても本発明を同様に適用するこ
とができる。
ナ帯電器を、現像器に非磁性一成分接触現像器を用いて
説明を行ったが帯電器ではローラ帯電器等、現像器では
二成分現像器等その他既知の方式を用いたものでもよ
く、さらに感光体クリーナを廃止したクリーナプロセス
等の画像形成方式に対しても本発明を同様に適用するこ
とができる。
【0054】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
転写材の転写幅に対応して、長さの異なる導電性ブラシ
を適宜選択し、或いは導電性ブラシの一部を分割してこ
こに転写バイアスを印加し、さらには転写バイアス印加
領域を調節して、像担持体(感光体)上の転写メモリー
の発生およびブラシの汚れを防ぎ、良好な画像状態を維
持することが可能である。また転写材のサイズが異なっ
た場合においても良好な転写状態を維持することができ
る画像形成装置を提供することができる。
転写材の転写幅に対応して、長さの異なる導電性ブラシ
を適宜選択し、或いは導電性ブラシの一部を分割してこ
こに転写バイアスを印加し、さらには転写バイアス印加
領域を調節して、像担持体(感光体)上の転写メモリー
の発生およびブラシの汚れを防ぎ、良好な画像状態を維
持することが可能である。また転写材のサイズが異なっ
た場合においても良好な転写状態を維持することができ
る画像形成装置を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例に係る転写装置を具備する画
像形成装置を示す概略図。
像形成装置を示す概略図。
【図2】図1に示す画像形成装置に用いられる板状ブラ
シからなる転写部材を示す図。
シからなる転写部材を示す図。
【図3】転写ブラシの機械精度の許容範囲を示すグラ
フ。
フ。
【図4】転写ブラシの他の例を示す図。
【図5】用紙と転写ブラシの当接の成す角を示す図。
【図6】転写ブラシおよび接離機構がマシン側に配置さ
れている場合の接離機構を示す図。
れている場合の接離機構を示す図。
【図7】ブラシクリーニング装置の一例を示す図。
【図8】接触一成分現像と二成分現像の現像特性を示す
グラフ。
グラフ。
【図9】転写バイアスと画像濃度段差の関係を示す表。
【図10】本発明の一実施例を示す図。
【図11】本発明の他の実施例を示す図。
【図12】転写不良の発生原因を示す模式図。
【図13】本発明の一実施例の接離機構を示す図。
【図14】本発明の他の実施例を示し略図。
【図15】転写ブラシおよび接離機構がプロセスユニッ
ト側に配置されている場合の接離機構の一例を示す図。
ト側に配置されている場合の接離機構の一例を示す図。
【図16】ブラシはプロセスユニットに接離機構はマシ
ン側に配置されている場合の接離機構の一例を示す図。
ン側に配置されている場合の接離機構の一例を示す図。
1…感光体ドラム、2…帯電チャージャ、3…像露光装
置、4…現像装置、5…転写装置、6…クリーナ、7…
ホッパ、8…中間ローラ、9…中間ローラ、10…導電
性表面層、11…弾性層、12…トナー層形成ブレー
ド、13…バイアス電源、14…用紙搬送経路、15
a,115a,216a,216b,316a…支持部
材、15b,115b,215a,315…転写ブラ
シ、15d,115d…回転軸、15e…絶縁性弾性板
(シート)、15f…弾性板、16…用紙、17,11
7a…ガイド、24,124…転写装置押圧用バネ、2
5,125…転写装置接離用部材、28…トナーを廃ト
ナー容器、125,225…ソレノイド、217…ホル
ダー、226…回転軸、
置、4…現像装置、5…転写装置、6…クリーナ、7…
ホッパ、8…中間ローラ、9…中間ローラ、10…導電
性表面層、11…弾性層、12…トナー層形成ブレー
ド、13…バイアス電源、14…用紙搬送経路、15
a,115a,216a,216b,316a…支持部
材、15b,115b,215a,315…転写ブラ
シ、15d,115d…回転軸、15e…絶縁性弾性板
(シート)、15f…弾性板、16…用紙、17,11
7a…ガイド、24,124…転写装置押圧用バネ、2
5,125…転写装置接離用部材、28…トナーを廃ト
ナー容器、125,225…ソレノイド、217…ホル
ダー、226…回転軸、
Claims (4)
- 【請求項1】 像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、この画像形成手段により形成された現像剤像を
担持する所定サイズの転写材を搬送する搬送手段と、上
記像担持体に対向して設けられ、上記転写材上に上記現
像剤像を転写する有効転写領域の異なる複数の転写手段
と、上記転写材のサイズに応じて上記複数の転写手段の
うちの1つを上記像担持体に対して近接せしめる駆動装
置と、上記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段とを
有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、この画像形成手段により形成された現像剤像を
担持する所定サイズの転写材を搬送する搬送手段と、上
記像担持体に対向して設けられ、上記転写材上に上記現
像剤像を転写する有効転写領域が複数に分割可能な転写
手段と、この転写手段に電圧を印加する電圧印加手段
と、転写材のサイズに応じて分割された転写手段を独立
して像担持体に接離させる駆動手段とを備えた画像形成
装置。 - 【請求項3】 像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、この画像形成手段により形成された現像剤像を
担持する所定サイズの転写材を搬送する搬送手段と、上
記像担持体に対向して設けられ、上記転写材上に上記現
像剤像を転写する有効転写領域が絶縁区画された転写手
段と、この転写手段の各区画に転写材のサイズに応じて
独立して電圧を印加可能な電圧印加手段とを備えた画像
形成装置。 - 【請求項4】 上記転写手段は、導電性ブラシを有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の
画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23606593A JPH0792823A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23606593A JPH0792823A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792823A true JPH0792823A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16995209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23606593A Pending JPH0792823A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792823A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153313A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP23606593A patent/JPH0792823A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153313A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Fujitsu General Ltd | 空気調和機 |
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