JPS63247780A - 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】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電記録ないしは磁気記録プロセスを利用す
る画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 無端状に走行する像担持体表面に形成した可転写のトナ
ー像を、紙などシート状の転写材に転写する工程をくり
返す周知の画像形成装置においては、転写の都度、転写
に寄与せず像担持体表面に残る残留トナーを充分に除去
することが、良質の画像を継続的に得るために必須のこ
とである。

このためのクリーニング手段としては、従来から、ウレ
タンゴムなど適宜の夕１性材料からなるクリーニングブ
レードが、小型コンパクトでトナー除去機能もすぐれて
いるのでひろく実用されている。

ただクリーニングブレードは、トナーの除去には好適で
あるが、転写材たる紙から生ずる微細な紙粉、これから
析出するロジン、タルクなどの析出物、あるいはコロナ
放電によって生ずる窒素醸化物などのコロナ生成物のよ
うな異物で像担持体に付着したものには有効とは云えな
いので、これらの異物の除去のため、シリコンゴムなど
適宜の弾性を有するクリーニングローラを像担持体に圧
接摺擦させて上記のような異物を除去するものが提案さ
れ、とくに、これを前述のクリーニングブレードと共用
することによって一定の効果をあげている。

ところが、近来におけるこの種の画像形成装置の小型化
の進展にともない、いっばんに回転円筒状に形成されて
いる像担持体も小径化し、このために、その周辺に配置
される画像形成用の部材にも小型化が要請されることに
なり、このような事態のもとでは、クリーニング装置内
にクリーニングブレードとともにクリーニングローラを
配することが実質的に困難となってきている。

さらに、像担持体まわりのいくつかのプロセス手段を一
体としてカートリッジ化したものが賞用されるようにな
ってきているが、このような場合では、クリーニングロ
ーラを配設することがカートリッジの構成を複雑、大型
化し、コストアップにもつながるのでカートリッジ方式
の利点を生かせなくなって好ましくない。

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、クリーニング装置内には前述のようなりリーニン
グローラを配することなく、しかもこれを具有するのと
同様に像担持体をクリーニング可能で、良質の画像を得
られるような画像形成装置を提供することを目的とする
ものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、走行する像担持体上のトナー像
を、これに圧接する転写ローラを利用して転写材に転写
するとともに、該転写ローラの周速および（または）圧
接力を、転写時と非転写時とで変化させ、転写材の存在
し′ない非転写時に、像担持体表面を摺擦するように構
成したことを特徴とするものである。

このように構成することによって、クリーニング装置内
にクリーニングローラを配設することがなく、かつ転写
帯電器を必要としないので、周辺部材をふくめて装置を
小型化でき、しかも転写ローラによって像担持体表面を
摺擦して前述のように各種の異物の除去を可能にする。

（実施例の説明） 第１図は本発明を回転円筒状の感光体をそなえた複写機
に適用した実施例を示す要部側面図であって、紙面に垂
直方向にのびており、矢印Ａ方向に回転する感光体ｌに
平行に配置された転写ローラ４が該感光体に圧接配置さ
れていて、感光体に従動してこれとほぼ同一の周速で回
転しているものとする。

感光体ｌの表面に形成されたトナー像は、感光体ととも
に走行して転写ローラ４が圧接する転写部位に到達し、
これとタイミングを合わせて搬送路２によって供給され
る転写材（不図示）に接触し、バイアス電源６によって
トナーと逆極性にバイアスされた転写ローラ４によって
、トナー像は転写材に転写されるものとする。

その後、転写材はさらに進行して不図示の定着部位に至
り、転写に寄与せず感光体に残る残留トナーはクリーニ
ング装置３に至ってクリーニングされて次の工程にそな
えることになる。

前記転写ローラ４は、芯金４ａに、たとえばカーボンな
どの導電材を分散させたシリコンスポンジからなる内層
４ｂと、同じくカーボンを分散させたソリッド状のシリ
コンゴムからなる外層４ｃとからなっており、全体とし
て導電性に形成されている。

図中符号５はスクレーパで、転写ローラ表面のトナー汚
れを落し、転写材の裏汚れ、該ローラの電極効果の低下
を阻止するものとする。

なお、感光体の周辺には、−成帯電器、画像信号付与手
段、現像器など画像形成に要する部材が配設しであるこ
とは勿論であるが、それらは本発明には直接関係がない
のですべて省略しである。

以上のような複写機において、本発明においては、前記
転写ローラ４の端部、芯金９の突出部にクラッチ７を配
設し、転写材が前述の転写部位を通過するときには、該
クラッチによって駆動側８と転写ローラ４との接続を断
ち、転写材が転写部位に存在しないときには両者を接続
して転写ローラを強制駆動するものとする。

このときの転写ローラの回転は、両者のニップ部におい
て、転写ローラが感光体を摺擦するように、適当な周速
差が存在するように定めるものとする０周速差は、感光
体の周速をＶ□、転写ローラのそれをＶｒとするとき、 ０．９≧Ｖａ／Ｖ＋−≧０．５． ２．０≧Ｖ、ｉ／Ｖｒ≧１．１　　程度が適当である。

第４図は上記の装置における転写ローラのクラッチ７の
接、断のタイミングを示すシーケンスを略示するもので
ある。

コピー発動信号によって、時間Ｔ、において感光体が回
転するとともに、転写ローラも回転を開始し以後両者は
同時に回転、停止を行なうものとする。これは、転写ロ
ーラが回転しないと、その摺擦作用で感光体の感光層が
局部的に研削されたり、駆動トルクが極端に増大するよ
うな不都合が生起するのを阻止するためである。

ついで、時間Ｔ２において搬送路に配した検知手段が転
写材の先端を検知し、時間Ｔ３において、その後端を検
知し、検知手段と転写部位までの時間差はＴ、−Ｔ３で
ある。

図示時間ΔＴａ　　（Ｔ４　　Ｔｌ　）が転写可能な期
間で、このときクラッチ７は断となって転写ローラ４は
感光体１に従動してほぼ同速で走行する（図示モード１
部分）。

ついで、時点Ｔ４から、次の転写材の先端を検知する時
点Ｔ６より以前の適当な時点Ｔ５までの時間ΔＴ、にお
いては、クラッチを接続して転写ローラによって感光体
を摺擦するものとする（図示モード２部分）。

上記の時間ΔＴ、は、Ｔ２〜Ｔ３の時間が短かい小型の
転写材の場合、摺擦過剰になるおそれがあるので、この
ような爪態の生じない範囲で一定に定めておくのがよい
。さらに好ましくは、この時間内に感光体が１回転以上
するようにΔＴｂを設定するのがよい。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、基本的に第
１図に示すものと同様の複写機に適用したものの要部の
みを示している。

感光体ｌには転写ローラ４が圧接しており、そのニップ
部を転写材が通過するものであることは前記のものとと
くに変りはない。

この装置においては、転写ローラ４の芯金４ａの端部突
出部がが軸受部９に軸支されており、これが、該軸受に
取着された案内棒１３に係合したばね１０を介して、支
持部材１１に作動的に接続されている。

前記支持部材１１には大径部Ｒと小径部ｒとをそなえた
カム１２が作用しており、図示の状態ではばね１０はの
びた状態で、転写ローラ４の感光体１への圧接力は弱く
、カム１２が１８０”回動してその大径部Ｒが支持部材
１１に当接すると、ばね１３が圧縮されて転写ローラ４
が強く感光体１に圧接することになる。

転写ローラは適宜の駆動手段によって定速で回転し、転
写時においてその周速がほぼ感光体のそれと等しくなる
ように設定されており、上記前者の状態のときに転写を
実行し、後者の状態のときに感光体の摺擦を行なうもの
とする。

転写ローラ４の転写時の圧接力は、弱すぎると転写材の
密着が悪くなり、転写不良を生ずる。また強すぎると、
トナーを圧縮させてこれを感光体に固着させる傾向とな
って局部的な転写不良を生じたり、転写材にしわを生ず
るおそれがある。

適当な転写圧接力は、ローラ４の硬度、径にもよるが、
５〜５００ｇ／ｃ■の範囲で定めるのがよい。

摺擦時圧接力は転写ローラが感光体表面の感光層を研磨
できる範囲で可及的に小さいことが望ましく、転写ロー
ラの表面性、材質、感光層の材質、両者の周速差などに
よって適当に決定する必要があるが、一般的にいって１
００ｇ／ｃ■以上の力を必要とする。

また、この実施例においては、転写時と非転写時では、
感光体と当接するニップ部の巾（転写材の走行方向にみ
た長さ）が異なり、転写ローラの角速度は一定であるの
で、圧接力が大きくなると（非転写時）ローラの実質的
な半径が小さくなってその周速も小さくなる。

したがって、非転写時には、感光体と転写ローラとに間
に周速差が生じて、両者間に摺擦作用を奏せしめること
ができる。

この実施例における転写ローラの、感光体に対する圧接
力を変化させるタイミングは、第４図によって説述した
。前述の実施例におけるクラッチ切換えのシーケンスと
まったく同様に定めることが可能であることは容易に理
解できるところであろう。

さらに、前述の実施例における、クラッチの切換えによ
って転写ローラの速度を変化させるものと、上記のよう
に、転写ローラの感光体への圧接力を変化させるものと
を総合することも可能であり、転写ローラのクラッチの
接、断のタイミングを、該ローラの感光体への圧接力を
強くしたり、弱くするタイミングと一致させることによ
り、この場合も第４図々示ののものと同様のシーケンス
によって作動させることができる。

このように構成することによって、非転写時における摺
擦作用が周速差と圧力差によって行なわれるので、感光
体のクリーニングをさらに効果的に行なうことができる
。

さらにまた、前記第３図のように感光体に対する転写ロ
ーラの圧接力を変化させるものの場合、転写ろ−らを積
極駆動せず、感光体に従動して回転するように構成する
ことも可能である。

すなわち、この場合には、感光体に対する転写ローラの
圧接力が強い場合と弱い場合では、前述のようにニップ
巾が異なるので両者間に作用する摩擦力に差異が生じ、
スリップの状態にも違Ｉ／１が出てくるので、転写時に
両者がほぼ同期走行するように定めておけば、非転写時
には微妙な周速差が発生して摺擦作用を奏することが可
能となる。

このように構成することによって、全体の構成が簡単に
なり、感光層の研磨量の微細な調整力く可能となる。

第５図は上述の装置の、第４図とは異なるシーケンスを
示すものである。

コピースタート信号によって、時点Ｔ１で感光体が発動
し、前述の場合と同様に、転写ローラも同時に作動を開
始するものとする。

コピーが所定枚数ｎに達する、時点Ｔ２までは、転写ロ
ーラは転写可使の状態（前述のモード１）を継続する。

転写がすべて終了した後、時点Ｔ３から適宜時間経過後
の時点Ｔ４までの間、転写ローラを、感光体に対してそ
の周速および（または）圧１ａ力を非転写時の状態（前
述のモード２）にして、転写ローラで感光層を摺擦させ
るものとする。

この場合にも、時間Ｔ３〜Ｔ４の間に感光体を１回転さ
せるようにするのが好適である。

つぎに実験例について説明する。

３０φ、ＯＰＣの感光体と、その周辺にクリーナ、−成
帯電器、現像器を一体・に配してなるプロセスカートリ
ッジを用い、転写ローラには、１６φの導電性スポンジ
ローラを用いた。

転写時（前記モード１）には感光体と転写ローラとを５
２　ｒａｍ／　ｓｅｃで走行させ、Ａ４サイズの転写紙
を用い、転写ローラに、１８００ヘルツ、１２００　Ｖ
　（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）の交流に一４００Ｖ
の直流を重畳したバイアスを印加し、プラス帯電トナー
で連続コピーを作成した。

第４図に示すシーケンスにおいて、詩間Ｔ２〜Ｔ３間は
６秒弱、遅延時間Ｔ３〜Ｔ４約１．５秒の位置に、たと
えば光源とフォトセルなどからなる検知手段を配した。

紙間隔Ｔ３〜Ｔ６を５秒とし、ΔＴ、（前記モード２）
を２秒とした。このΔＴ６間に感光体は１回転と１０ｃ
ｍ程度転写部位を走行する。

上記時間ΔＴｂにおいては転写ローラの速度を７２　ｍ
ｍ／　Ｃｍとしたところ、１万枚コピ一時にも画質の劣
化を招来せず、良好な画像を得ることができた。

以上１本発明を静電複写機に適用した場合について説明
したが、本発明がこれに限定されるものではなく、ｏＰ
Ｃ感光体、アモルファスシリコン感光体を用いた複写装
置、磁気記録装置など、他種の画像形成装置にも適用で
きるものであることは容易に理解できるところであろう
。

（３）発明の効果 本発明は、以上説明したように、転写ローラにクリーニ
ングローラの作用をも奏せしめるようにしたから、クリ
ーニングローラに、前述のような、トナー以外の各種異
物を除去するためのクリーニングローラを配設する必要
がなく、転写帯電器をも必要としないので、装置の小型
化に顕著な効果があり、また小径の感光体において、そ
の表面と転写材の密着性を向上して良質の画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を複写機に適用した実施例を示す要部側
面図、 第２図は同上転写ローラの構成を示す一部の端面図、 第３図は他の実施例を示す要部の拡大側面図、第４図は
本発明の装置の作動を示すシーケンス、 第５図は他の作動態様を示すシーケンスである。 １−・・感光体、３Φ・・クリーニング装置、４・拳・
転写ローラ、５Φ・・スクレーパ、６Φ・・バイアス電
源、９ψ・・軸受、　　１０・・・ばね、１１番・・支
持部材、１２・・・カム。 第１図 第２図　　　　第３脂 焔　４　図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する像担持体に導電性の弾性転写ローラを圧
   接させ、これら両者間を転写材を通過させて像担持体表
   面のトナー像を転写材に転写させる画像形成装置におい
   て、 転写時には前記転写ローラを前記像担持体と同期して走
   行させ、非転写時には両者間に摺擦作用を奏せしめる手
   段を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. （２）摺擦作用を奏せしめる手段が、転写時には転写ロ
   ーラを像担持体に従動走行させ、非転写時には転写ロー
   ラを像担持体とは独立して駆動する手段である特許請求
   の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）摺擦作用を奏せしめる手段が、非転写時には転写
   時よりも転写ローラの像担持体への圧接力を大きくする
   手段である特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   か記載の画像形成装置。