JP3545917B2 - 転写搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる転写搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体上に潜像形成手段で静電潜像を形成し、この像担持体上の静電潜像を現像装置で現像してトナー像とし、この像担持体上のトナー像を転写装置により転写紙などのシートに転写している。転写装置は、転写チャージャや転写ローラ、転写搬送装置などが用いられる。
【0003】
転写搬送装置は、複数のローラに張架した無端状転写ベルトを像担持体に当接させ、転写バイアス印加手段から転写ベルトに転写バイアスを印加して転写ベルトにて、給送されてきたシートを静電的に吸着して担持し回転に伴って搬送するとともに、像担持体上のトナー像をシートに転写させ、所定の位置でシートを転写ベルトから剥離させて転写ベルトをシート剥離後にクリーニングブレードによりクリーニングしている。
【0004】
特開平8ー110712号公報には、転写ベルトを有する画像形成装置において、転写ベルトと感光体ドラムからなる像担持体とを接触させることを前提として転写ベルトをクリーニングブレードでクリーニングして転写紙の裏汚れを防止するものが記載されている。
実開平3ー125372号公報には、転写ベルトを有する画像形成装置において、転写ベルトをクリーニングする手段として、転写ベルトの外周面に接するローラにバイアスを印加する手段を設けたものが記載されている。
【0005】
特開平4ー209145号公報には、転写体搬送ベルトを備えたベルト転写・搬送装置において、転写体搬送ベルトを感光体より離間した後も所定時間転写体搬送ベルトのクリーニングを継続するものが記載されている。特開平4ー233556号公報には、正及び負のバイアスを印加した2つのファーブラシを用いて感光ベルトをクリーニングするものが記載されている。
【0006】
特開平5ー303310号公報には、転写ベルトのクリーニングを行うブレードに対してバイアス電圧の印加が可能な導電性部材を設け、ブレードが転写ベルトより解除される直前からトナーの帯電特性と逆極性のバイアス電圧を導電性部材に印加し、ブレードが転写ベルトに当接する直前からトナーの帯電特性と同極性のバイアス電圧を導電性部材に印加し、この印加を当接後に停止する画像形成装置が記載されている。特開平1ー262576号公報には、搬送ベルトを画像形成部から離間してブレードによる清掃を行う際に搬送ベルトを画像形成時における搬送速度よりも大きな速度で駆動する画像形成装置が記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平8ー110712号公報記載のものでは、転写ベルトと感光体ドラムとを接触させて転写ベルトをクリーニングブレードでクリーニングするので、転写ベルトのクリーニング中に感光体ドラム上の地汚れトナーや紙粉等などが転写ベルトに入力されて転写ベルトを十分にクリーニングすることができない。
【0008】
本発明は、転写ベルト上のトナーのクリーニング及び転写ベルト上の紙粉のクリーニングを効果的に達成することができて転写紙等のシートの裏汚れを低減させることができ、帯電ローラを搭載した画像形成装置における帯電ローラの汚れを低減することができて像担持体の帯電電位を安定させることができ、画像形成プロセスを安定させることができて経時での安定した画像形成が可能となり、転写ベルトのクリーニング性を向上させることができてクリーニング部材の摩耗や欠けを防止することができ、クリーニングバイアス印加で電気的に転写ベルト上のトナーをクリーニングすることができ、転写ベルトのクリーニングを機械的及び電気的に行うことで転写ベルトのクリーニング性を向上させることができて短時間で転写ベルトのクリーニングを行うことが可能となり、クリーニング部材の負担を少なくしてクリーニング部材の高寿命化を図ることができ、転写ベルト上の正規帯電トナーや逆帯電トナーをクリーニングすることができ、転写ベルトのクリーニング不良の程度がひどい場合に確実に転写ベルトのクリーニングを行うことができる転写搬送装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、シートを担持して搬送し担持したシートへ像担持体上のトナー像を静電的に転写させる無端状転写ベルトと、この転写ベルトを回転させる駆動手段と、前記転写ベルトをクリーニングするクリーニング部材と、前記転写ベルトの内周面に接触し前記転写ベルトに転写バイアスを印加する第1の電極と、この第1の電極に転写バイアスを供給する電源と、前記転写ベルトと前記像担持体とを接離させる接離手段とを有する転写搬送装置において、画像形成終了後に前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に、前記接離手段により前記転写ベルトと前記像担持体とを離間させた状態で、前記転写ベルトの回転速度を少なくとも当該プロセス線速より遅くしたものであり、転写ベルト上のトナーのクリーニング及び転写ベルト上の紙粉のクリーニングを効果的に達成することができて転写紙等のシートの裏汚れを低減させることができ、帯電ローラを搭載した画像形成装置における帯電ローラの汚れを低減することができて像担持体の帯電電位を安定させることができ、画像形成プロセスを安定させることができて経時での安定した画像形成が可能となり、転写ベルトのクリーニング性を向上させることができてクリーニング部材の摩耗や欠けを防止することができる。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の転写搬送装置において、前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に前記転写ベルトにクリーニングバイアスを印加するバイアス印加手段を備えたものであり、請求項1記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、クリーニングバイアス印加で電気的に転写ベルト上のトナーをクリーニングすることができ、転写ベルトのクリーニングを機械的及び電気的に行うことで転写ベルトのクリーニング性を向上させることができて短時間で転写ベルトのクリーニングを行うことが可能となり、クリーニング部材の負担を少なくしてクリーニング部材の高寿命化を図ることができる。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性とは逆極性としたものであり、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の逆帯電トナーをクリーニングすることができる。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性と同極性としたものであり、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の正規帯電トナーをクリーニングすることができる。
【0013】
請求項5に係る発明は、請求項2記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段は前記転写ベルトに前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加するものであり、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の正規帯電トナー及び逆帯電トナーの両方をクリーニングすることができる。
【0014】
請求項6に係る発明は、請求項5記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段は、前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に、前記転写ベルトに前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加する動作を少なくとも2回以上行うものであり、請求項5記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルトのクリーニング不良の程度がひどい場合に請求項5記載の転写搬送装置よりもより確実に転写ベルトをクリーニングすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1〜図3は本発明の第1実施形態を示す。この第1実施形態は、請求項1、2に係る発明の一実施形態であり、例えば電子写真方式の複写機からなる画像形成装置に用いられる。この第1実施形態の転写搬送装置1は、ベルトユニット2が複写機本体3に対して着脱自在に支持されてドラム状の感光体からなる像担持体4の下方に設置される。
【0016】
このベルトユニット2は、図1及び図2に示すように無端状転写ベルト5と、この転写ベルト5が張架されて転写ベルト5を回転させる駆動ローラ6及び従動ローラ7と、転写ベルト5を感光体4に対して接離させる接離手段を構成する接離レバー8及びDCソレノイド9と、転写ベルト5に転写バイアスを印加するバイアスローラからなる接触電極10と、転写ベルト5の電荷を除去する接触板11とを備えている。
【0017】
転写搬送装置1は、ベルトユニット2の他に、転写ベルト4の表面に付着する残留トナーや転写紙からなるシートSの紙屑を掻き落とすクリーニングブレードからなるクリーニング部材12Aを有するクリーニング装置12や、バイアスローラ10に転写バイアスを印加する高圧電源13、この高圧電源13を制御して転写バイアスを制御する制御手段としての転写制御板14を有し、クリーニング装置12及び高圧電源13は複写機本体3に設けられている。
【0018】
駆動ローラ6は、図3及び図4に示すように駆動モータと連結する歯車6bを有し、駆動モータにより駆動されて転写ベルト5を感光体4の回転方向とは逆の方向に回転させる。したがって、駆動モータは転写ベルト5を回転駆動する駆動手段を構成する。転写ベルト5は、図5に示すように内側層5aと表面層5bとの2層構造に構成され、JISK6911に準拠した測定による電気抵抗としてはDC100V印加時において、表面層5bの表面抵抗率が1×109Ω〜1×1012Ω、内側層5aの表面抵抗率が1×107Ω〜1×109Ωに設定され、体積抵抗率が5×108Ω・cm〜5×1010Ω・cmに設定されたものである。
【0019】
駆動ローラ6及び従動ローラ7は図1及び図3に示すように支持体15によって回転可能に支持されている。この支持体15は駆動ローラ6及び従動ローラ7のうち感光体4と転写ベルト5とのニップ部(転写位置)Bより転写紙搬送方向Aの下流側に位置する駆動ローラ6の支持軸6aを支点として揺動可能となっており、接離レバー8はDCソレノイド9に連結されている。
【0020】
DCソレノイド9が制御手段としての制御板16によりオン/オフされることで接離レバー8が支持体15を介して転写ベルト5を図1に示すように感光体4から離間させたり図2に示すように感光体4に当接させたりする。通常はDCソレノイド9がオフで接離レバー8が支持体15を介して転写ベルト5を感光体4から離間させている。
【0021】
転写紙Sは給紙装置からレジストローラよりなるシート給送手段17へ給紙され、レジストローラ17はレジストクラッチのオンで駆動源により駆動されることで転写紙Sを感光体4上のトナー像と先端位置を整合させて感光体4と転写ベルト5との間に所定の速度で送出する。制御板16は、転写紙Sの先端が感光体4に接近すると、DCソレノイド9を駆動してオンさせ、DCソレノイド9が接離レバー8を駆動する。
【0022】
従って、接離レバー8が支持体15を駆動して転写ベルト5を感光体4に圧接させ、転写ベルト5と感光体4との対向位置に、転写紙Sを感光体5に接触させながら搬送することができるニップ部Bが形成される。ローラ6、7のうち感光体4側に位置する従動ローラ7は図4に示すように軸方向における両端部7aが先細のテーパ状に形成されて転写ベルト5の片寄りを防止するようになっている。
【0023】
従動ローラ7は、金属などにより構成された導電性ローラであるが、上述したような電気抵抗を有する転写ベルト5を支持しているだけであるから、電気的には他の導電部材と直接接続されていなくて電気的にフロート状態となっている。駆動ローラ6は、接触板11のように高圧電源13へ電流をフィードバックし、アースすることも可能である。駆動ローラ6は転写ベルト5を駆動する際に転写ベルト5に対するグリップ力を高めるために、EPDMゴム、クロロプレーンゴム、あるいはシリコーンゴムなどの材質で構成されている。また、駆動ローラ6はゴムを用いないで導電性のローラなどを用いることもできる。
【0024】
バイアスローラ10は転写ベルト5の移動方向に対して従動ローラ7より下流側(図1及び図2において左側)にて転写ベルト5の内周面に接触するように設けられている。このバイアスローラ10は、転写ベルト5に対して感光体4上のトナーの正規帯電極性とは逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成しており、高圧電源13に接続されている。
【0025】
接触板11は、転写ベルト5の下側の転写紙搬送面でない内周面における、従動ローラ7の近傍に配置され、転写ニップ部Bより上流側において転写紙Sへの電荷注入を抑える。また、接触板11は、転写ベルト5上に流れる電流を帰還電流として検出するためのものであり、この電流の検出によってバイアスローラ10から転写ベルト5への供給電流が転写制御板14により制御される。このため、接触板11にはその検出電流に応じてバイアスローラ10から転写ベルト5への供給電流を制御するための転写制御板14が接続されており、この転写制御板14はその検出電流に応じて高圧電源13を制御することによりバイアスローラ10から転写ベルト5への供給電流を制御する。
【0026】
この転写搬送装置1においては、図2に示すように、レジストローラ17から転写紙Sが繰り出されるのに合わせて制御板16がDCソレノイド9を駆動してDCソレノイド9が接離レバー8を駆動し、接離レバー8が支持体15を駆動して転写ベルト5を感光体4に圧接させることにより、転写ベルト5と感光体4との対向位置に転写紙Sの搬送方向へ4〜8mm程度の幅を有するニップ部Bが形成される。
【0027】
一方、感光体4は、駆動部により回転駆動されて帯電手段により−800Vに均一に帯電された後に露光手段による原稿画像の露光で静電潜像が形成され、図6に示すように現像装置18により静電潜像が現像剤で現像されてトナー像となる。現像装置18は、現像バイアス電源から現像バイアス電圧が印加され、感光体4に現像剤を与えて正帯電のトナー19を感光体4に静電的に吸着させることにより感光体4上のトナー像を現像する。
【0028】
次に、感光体4は転写前除電器20により除電されて表面電位が低下し、図6ではトナー19の帯電電荷の高さを丸印の大きさによって表わしてある。転写前除電器20によってトナー19の帯電電荷が少なくなっている状態は、丸印の大きさが徐電前よりも徐電後に小さくなっていることで示されている。転写ベルト5は高圧電源13からバイアスローラ10を介して転写バイアスが印加されることによって電荷が付与され、転写紙Sを静電的に吸着して担持して搬送するとともに、転写紙Sがニップ部Bを通過するときに感光体4上のトナー像を転写紙Sに転写させた後に感光体4から転写紙Sを分離する。
【0029】
この場合、転写バイアスは高圧電源13からバイアスローラ10に−1.5KV〜−6.5KVの範囲で印加されるが、転写制御板14による定電流制御で転写バイアスが可変設定される。すなわち、図1及び図2において、高圧電源13から出力される電流をI1とし、転写ベルト5から接触板11を介して接地側に流れる帰還電流をI2とすると、転写制御板14は帰還電流I2を検出して
I1−I2=Iout(Iout:一定値)・・・(1)
の関係が得られるように高圧電源13を制御してI1を制御する。
【0030】
これは、温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト5の製造品質により生ずるバラツキに拘らず、転写紙S上での表面電位Vpを安定させることによって転写効率の変化を無くすようにするためである。つまり、転写ベルト5及び転写紙Sを通して感光体4側に流れる電流をIoutと見立てることによって、転写紙S上での表面抵抗の低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベルト5への電流の流れ易さの変化が転写紙Sの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止するためである。
【0031】
本実施形態では、Ioutは転写紙搬送速度330mm/sec、バイアスローラ10の有効長310mmでIout=35μA±5μAに設定した場合に良好な転写が行われた。上述のようにバイアスローラ10及び高圧電源13は転写ベルト5に電荷を供給する電荷供給手段を構成する。
【0032】
ところで、感光体4から転写紙Sへトナー像が転写されると、これと同時に転写紙Sが帯電する。従って、転写ベルト5の真電荷と転写紙S側に発生する分極電荷との関係により、転写紙Sが転写ベルト5上に静電的に吸着されて感光体4から分離される。そして、転写紙Sの感光体4からの分離は感光体4の曲率分離を利用した転写紙S自身の腰の強さによる感光体4からの剥離動作で助長される。なお、感光体4から分離できなかった転写紙Sは分離爪21により感光体4から分離される。
【0033】
このような転写ベルト5に静電的に吸着している転写紙Sと感光体4との分離は、環境条件の変化により高湿度の場合に転写紙Sに電流が流れ易くなるので、うまくいかなくなる。しかし、転写ベルト5の表面層5bの表面抵抗を若干高めに設定してあることから、ニップ部Bでの転写紙Sへの真電荷の移行を遅らせ、さらに、バイアスローラ10をニップ部Bより転写紙搬送方向の下流側に位置させていることにより、転写ベルト5から転写紙Sへの真電荷の移行が遅れて転写紙Sと感光体4との間での静電的な吸着関係が回避される。
【0034】
この場合、真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Sが感光体4側のニップ部Bに至るまでは、それより上流側で転写紙Sへの真電荷移行が発生しないことを意味している。このことから、転写紙Sの感光体4への巻き付きが防止され、また、感光体4からの転写紙Sの分離不良が防止されることになる。
【0035】
また、転写ベルト5も環境変化による抵抗変化が少ないものを選択する方がよく、転写ベルト5は抵抗を制御する導電材料としてカーボン、酸化亜鉛などを適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合にはクロロプレーンゴム、EPDMゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどの吸湿性が少なくて抵抗値が安定した材質を選択することが望まれる。なお、転写ベルト5から感光体4側へ流れる電流Ioutの値は、一義的なものではなく、転写紙搬送速度が遅い場合には減らすことができ、反対に転写紙搬送速度が早い場合や転写前除電器20が用いられない場合には増やすことになる。
【0036】
ニップ部Bを通過した転写紙Sは、転写ベルト5に静電的に吸着されていることにより、転写ベルト5の移動に合わせて搬送され、駆動ローラ6の所で曲率分離が行われる。駆動ローラ6の直径は16mm以下に設定され、上質45K紙(剛度 横21cm3/100)の分離が可能であるという実験結果が得られている。
転写ベルト5から分離された転写紙Sは、案内部材22より案内されて定着装置23の加熱ローラ23aとパッドローラ(加圧ローラ)23bとの間に搬送される。加熱ローラ23a及びパッドローラ23bは、転写紙S上のトナーを加熱及び加圧により定着させる。
【0037】
また、転写紙Sが転写ベルト5から分離されると、制御板16がDCソレノイド9の励磁を解除してDCソレノイド9が接離レバー8の駆動を解除し、支持板15が感光体4から離間して転写ベルト5が感光体4から離間する。そして、転写ベルト5は駆動ローラ6の下側付近でクリーニング装置12により表面が清掃される。クリーニング装置12はクリーニングブレード12Aを備えており、このクリーニングブレード12Aは転写ベルト5の表面を摺擦することにより、転写ベルト5上の感光体4から転移したトナーや、感光体4から転写紙に転写されずに転写ベルト5の周辺に飛散してきたトナー、転写紙の紙粉を掻き取る。
【0038】
クリーニングブレード12Aによって摺擦される転写ベルト5は、摺擦抵抗の増加による駆動力の増大あるいはクリーニングブレード12Aのめくれ等の現象を防止するために、摩擦係数の低いものとしてフッ素系の樹脂材料、例えばポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレンなどが表面に被覆されている。また、クリーニングブレード12Aによって転写ベルト5から掻き取られたトナー、紙粉は回収スクリュー12Bによって複写機本体3から図示しない廃トナー回収容器に回収される。
また、感光体4は転写紙分離後にクリーニング装置によりクリーニングされて次の複写動作に備える。
【0039】
ジョブ終了後(画像形成動作終了後)の待機時には、制御板16は、DCソレノイド9を制御して図7に示すように転写ベルト5を感光体4から離間させた状態で、上記駆動モータに転写ベルト5を少なくとも1回転以上回転させ、例えば2回転させるとともに、高圧電源13から転写ベルト5にクリーニングバイアス電圧を印加させて転写ベルト5のクリーニングを行わせる。
【0040】
この場合、図10に示すように高圧電源13から駆動ローラ6にクリーニングバイアス電圧を印加させることにより、転写ベルト5にクリーニングバイアス電圧を印加させる。したがって、ジョブ中に転写ベルト5へ付着したトナー及び紙粉は、クリーニングブレード12Aにより機械的にクリーニングされると同時に、高圧電源13から転写ベルト5にクリーニングバイアス電圧が印加されることで静電的にクリーニングされる。
【0041】
ここに、転写ベルト5を感光体4に接触させた状態で転写ベルト5をクリーニングすると、感光体4上の地汚れトナーや紙粉が転写ベルト5に入力されることになり、転写ベルト5のクリーニングを充分に行うことができない。そこで、本実施形態は、転写ベルト5を感光体4から離間させた状態で転写ベルト5をクリーニングし、これにより転写ベルト5のみを効果的にクリーニングすることができる。
【0042】
また、転写ベルト5のクリーニングを感光体4が少なくとも1回転以上回転する間に行うことにより、転写ベルト5のトナー及び紙粉を充分にクリーニングすることができ、次のジョブで1枚目転写紙の裏汚れを無くすことが可能となる。また、感光体4を帯電させる帯電手段として帯電ローラを有する画像形成装置に本実施形態の接触帯電装置が用いられた場合には、帯電ローラの汚れの低減にもつながる。帯電ローラの汚れが低減できれば、結果的に感光体4の帯電電位を安定させることが可能となり、画像形成プロセスを安定させることが可能となる。また、感光体4からクリーニング装置で除去したトナーを現像装置18に送ってトナーリサイクルを行う場合には、リサイクルトナーの影響により、どうしても転写ベルト5のクリーニング性が悪くなり、転写ベルト5単独のクリーニングを行うことが必要不可欠になる。
【0043】
このように、本実施形態は、感光体4上の地汚れトナーや紙粉を転写ベルト5に付着させないようにするために、感光体4から転写紙へのトナー像転写が終了した後に、転写ベルト5を感光体4から離間させた直後から少なくとも転写ベルト5を1回転以上回転させて転写ベルト5のクリーニングを行う。
【0044】
転写ベルト5へのクリーニングバイアスの印加の目的は、転写ベルト5上に静電的に付着したトナーをクリーニングすることにある。転写ベルト5をブレード12Aにより機械的にクリーニングする方式だけでなく、これと転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加して転写ベルト5を電気的にクリーニングする方式を組み合わせることで、転写ベルト5のクリーニング性の余裕度アップを図ることが可能となり、機械的クリーニング方式だけよりも効率的に短時間で転写ベルト5をクリーニングすることが可能となり、さらにブレード12Aのめくれ発生の可能性も少なくなって余裕度がアップする。
【0045】
また、制御板16は、転写ベルト5を回転させる駆動モータを制御して、転写ベルト5を感光体4から離間させた状態で転写ベルト5のクリーニングを行うクリーニング時の転写ベルト5の回転線速をプロセス速度(画像形成プロセスを行う時(感光体4から転写紙へのトナー像転写を行う時)の回転線速)よりも遅くさせる。このため、転写ベルト5のクリーニング性の余裕度を上げることができる。
【0046】
図9はプロセス速度/転写ベルト5回転線速とクリーニング性との関係を示す。図9の実線はブレード12Aが通常の劣化していない時の上記関係を示し、図9の点線はブレード12Aが劣化した(摩耗や欠けを生じた)時の上記関係を示す。転写ベルト5のクリーニング性は、ブレード12Aが劣化した時の方が悪く、転写ベルト5のクリーニング時の回転線速を遅くすることで効果があることがわかる。
【0047】
この第1実施形態は、請求項1に係る発明の一実施形態であって、転写紙からなるシートSを担持して搬送し担持したシートSへ像担持体としての感光体4上のトナー像を静電的に転写させる無端状転写ベルト5と、この転写ベルト5を回転させる駆動モータからなる駆動手段と、前記転写ベルト5をクリーニングするクリーニングブレード12Aからなるクリーニング部材と、前記転写ベルト5の内周面に接触し前記転写ベルト5に転写バイアスを印加するバイアスローラ10からなる第1の電極と、この第1の電極10に転写バイアスを供給する高圧電源13からなる電源と、前記転写ベルト5と前記像担持体4とを接離させるDCソレノイド9及び接離レバー8からなる接離手段とを有する転写搬送装置において、画像形成終了後に前記転写ベルト5を前記クリーニング部材12Aによりクリーニングする時に、前記接離手段により前記転写ベルト5と前記像担持体4とを離間させた状態で、前記転写ベルト5の回転速度を少なくとも当該プロセス線速より遅くしたので、転写ベルト上のトナーのクリーニング及び転写ベルト上の紙粉のクリーニングを効果的に達成することができて転写紙等のシートの裏汚れを低減させることができ、帯電ローラを搭載した画像形成装置における帯電ローラの汚れを低減することができて像担持体の帯電電位を安定させることができ、画像形成プロセスを安定させることができて経時での安定した画像形成が可能となり、転写ベルトのクリーニング性を向上させることができてクリーニング部材の摩耗や欠けを防止することができる。
【0048】
また、第1実施形態は、請求項2に係る発明の一実施形態であって、請求項1記載の転写搬送装置において、前記転写ベルト5を前記クリーニング部材12Aによりクリーニングする時に前記転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加する高圧電源13からなるバイアス印加手段を備えたので、請求項1記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、クリーニングバイアス印加で電気的に転写ベルト上のトナーをクリーニングすることができ、転写ベルトのクリーニングを機械的及び電気的に行うことで転写ベルトのクリーニング性を向上させることができて短時間で転写ベルトのクリーニングを行うことが可能となり、クリーニング部材の負担を少なくしてクリーニング部材の高寿命化を図ることができる。
【0049】
本発明の第2実施形態は、請求項4に係る発明の一実施形態である。転写ベルト5の機械的なクリーニングだけでは帯電したトナー、特に正規帯電トナーの帯電極性とは同じ極性に帯電した正帯電トナーはクリーニングしずらい。そこで、第2実施形態は、上記第1実施形態において、高圧電源13から駆動ローラ6に印加するクリーニングバイアスを正規帯電トナーの帯電極性と同じ極性のクリーニングバイアスとしたものである。
【0050】
したがって、転写ベルト5に付着した正帯電トナーは、クリーニングバイアスが転写ベルト5に印加されることにより、静電的に転写ベルト5に対する付着力が弱められてブレード12Aによりクリーニングされる。特に、転写ベルト5のクラックなどに入ったトナーは、機械的なクリーニング方式や外部から転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加する方式ではクリーニングが難しいが、本実施形態ではクリーニングすることができる。また、本実施形態は、ブレード12Aの欠けや摩耗が生じている場合にも有効となる。転写ベルト5に印加するクリーニングバイアスの値は、転写ベルト5に静電的に付着したトナーの静電力を弱めればよいので、数百V程度でかまわない。
【0051】
この第2実施形態は、請求項4に係る発明の一実施形態であって、請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性と同極性としたので、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の正規帯電トナーをクリーニングすることができる。
【0052】
本発明の第3実施形態は、請求項3に係る発明の一実施形態であり、上記第1実施形態において、高圧電源13から駆動ローラ6に印加するクリーニングバイアスを正規帯電トナーの帯電極性と逆の極性のクリーニングバイアスとしたものである。したがって、転写ベルト5に付着した通常の逆帯電トナーは、クリーニングバイアスが転写ベルト5に印加されることにより、静電的に転写ベルト5に対する付着力が弱められてブレード12Aによりクリーニングされる。特に、転写ベルト5のクラックなどに入ったトナーは、機械的なクリーニング方式や外部から転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加する方式ではクリーニングが難しいが、本実施形態ではクリーニングすることができる。また、本実施形態は、ブレード12Aの欠けや摩耗が生じている場合にも有効となる。転写ベルト5に印加するクリーニングバイアスの値は、転写ベルト5に静電的に付着したトナーの静電力を弱めればよいので、数百V程度でかまわない。
【0053】
この第3実施形態は、請求項3に係る発明の一実施形態であって、請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性とは逆極性としたので、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の逆帯電トナーをクリーニングすることができる。
【0054】
本発明の第4実施形態は請求項5、6に係る発明の一実施形態であり、図8は第4実施形態の動作タイミングを示す。この第4実施形態では、上記第1実施形態において、制御板16は、ジョブ終了後(画像形成動作終了後)の待機時には、DCソレノイド9を制御して転写ベルト5を感光体4から離間させた状態で、上記駆動モータに転写ベルト5を少なくとも2回転以上回転させ、例えば2回転させるとともに、高圧電源13から転写ベルト5に正規帯電トナーの帯電極性と逆の極性のクリーニングバイアス及び、正規帯電トナーの帯電極性と同じ極性のクリーニングバイアスを順次に異なるタイミングで印加させて転写ベルト5のクリーニングを行わせる。
【0055】
この場合、制御板16は、高圧電源13から転写ベルト5に正規帯電トナーの帯電極性と逆の極性のクリーニングバイアスを印加させた後に正規帯電トナーの帯電極性と同じ極性のクリーニングバイアスを印加させてもよく、また、高圧電源13から転写ベルト5に正規帯電トナーの帯電極性と同じ極性のクリーニングバイアスを印加させた後に正規帯電トナーの帯電極性と逆の極性のクリーニングバイアスを印加させてもよい。
【0056】
この第4実施形態は、請求項5に係る発明の一実施形態であって、請求項2記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段13は前記転写ベルト5に前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加するので、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の正規帯電トナー及び逆帯電トナーの両方をクリーニングすることができる。
【0057】
また、第4実施形態は、請求項6に係る発明の一実施形態であって、請求項5記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段13は、前記転写ベルト5を前記クリーニング部材12Aによりクリーニングする時に、前記転写ベルト5に前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加する動作を少なくとも2回以上行うので、請求項5記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルトのクリーニング不良の程度がひどい場合に請求項5記載の転写搬送装置よりもより確実に転写ベルトをクリーニングすることができる。
【0058】
本発明の他の各実施形態は、画像濃度検知モードを有する画像形成装置における転写搬送装置に各請求項に係る発明をそれぞれ適用したものであり、上記各実施形態において、制御板16が転写ベルト5のクリーニングを画像濃度検知モードと同じタイミングで画像濃度検知モードに連動させて行う。
【0059】
上記画像形成装置は、画像濃度検知モードでは、感光体4を駆動部により回転させて帯電手段により均一に帯電させた後に露光手段で所定のパターンを露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置18により現像することによりトナーパターン(Pセンサパターン)を作成し、このトナーパターンの濃度(トナー付着量)をフォトセンサで検知して該フォトセンサの出力値によりトナー濃度等の画像形成条件を制御する。
【0060】
これらの実施形態では、転写ベルト5のクリーニング時には転写ベルト5を感光体4から離間させているので、上記フォトセンサの設置位置を感光体4の回転方向について転写搬送装置1より下流側とすることが可能であり、転写ベルト5のクリーニングを画像濃度検知モードに連動させることで、画像(トナーパターン)濃度検知と同時に転写ベルト5のクリーニングを実施することが可能となる。
【0061】
上記各実施形態においては、高圧電源13から駆動ローラ6を介して転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加したが、高圧電源13からバイアスローラ10を介して転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加してもよく、高圧電源13から従動ローラ7を介して転写ベルト5にクリーニングバイアスを印加してもよい。
【0062】
転写ベルト5のクリーニング時には高圧電源13から転写ベルト5へのクリーニングバイアスの印加により転写ベルト5から感光体4へのクリーニングバイアス電流のリークが起る可能性がある。このような場合を考慮して転写ベルト5から感光体4へのクリーニングバイアス電流のリークの発生をなくすために、クリーニングバイアスは、高圧電源13からバイアスローラ10に印加するよりは、高圧電源13から駆動ローラ6あるいは従動ローラ7に印加した方が感光体4からクリーニングバイアス印加点までの空間距離が長くなるから好ましい。
【0063】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、シートを担持して搬送し担持したシートへ像担持体上のトナー像を静電的に転写させる無端状転写ベルトと、この転写ベルトを回転させる駆動手段と、前記転写ベルトをクリーニングするクリーニング部材と、前記転写ベルトの内周面に接触し前記転写ベルトに転写バイアスを印加する第1の電極と、この第1の電極に転写バイアスを供給する電源と、前記転写ベルトと前記像担持体とを接離させる接離手段とを有する転写搬送装置において、画像形成終了後に前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に、前記接離手段により前記転写ベルトと前記像担持体とを離間させた状態で、前記転写ベルトの回転速度を少なくとも当該プロセス線速より遅くしたので、転写ベルト上のトナーのクリーニング及び転写ベルト上の紙粉のクリーニングを効果的に達成することができて転写紙等のシートの裏汚れを低減させることができ、帯電ローラを搭載した画像形成装置における帯電ローラの汚れを低減することができて像担持体の帯電電位を安定させることができ、画像形成プロセスを安定させることができて経時での安定した画像形成が可能となり、転写ベルトのクリーニング性を向上させることができてクリーニング部材の摩耗や欠けを防止することができる。
【0064】
請求項2に係る発明によれば、請求項1記載の転写搬送装置において、前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に前記転写ベルトにクリーニングバイアスを印加するバイアス印加手段を備えたので、請求項1記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、クリーニングバイアス印加で電気的に転写ベルト上のトナーをクリーニングすることができ、転写ベルトのクリーニングを機械的及び電気的に行うことで転写ベルトのクリーニング性を向上させることができて短時間で転写ベルトのクリーニングを行うことが可能となり、クリーニング部材の負担を少なくしてクリーニング部材の高寿命化を図ることができる。
【0065】
請求項3に係る発明によれば、請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性とは逆極性としたので、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の逆帯電トナーをクリーニングすることができる。
【0066】
請求項4に係る発明によれば、請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性と同極性としたので、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の正規帯電トナーをクリーニングすることができる。
【0067】
請求項5に係る発明によれば、請求項2記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段は前記転写ベルトに前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加するので、請求項2記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルト上の正規帯電トナー及び逆帯電トナーの両方をクリーニングすることができる。
【0068】
請求項6に係る発明によれば、請求項5記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段は、前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に、前記転写ベルトに前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加する動作を少なくとも2回以上行うので、請求項5記載の転写搬送装置と同様な効果が得られるだけでなく、転写ベルトのクリーニング不良の程度がひどい場合に請求項5記載の転写搬送装置よりもより確実に転写ベルトをクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の感光体・転写ベルト離間状態を示す概略図である。
【図2】同第1実施形態の感光体・転写ベルト接触状態を示す概略図である。
【図3】同第1実施形態を含む複写機の実施形態を示す斜視図である。
【図4】同第1実施形態の一部を示す平面図である。
【図5】同第1実施形態における転写ベルトの一部を示す断面図である。
【図6】同第1実施形態の一部を示す概略図である。
【図7】同第1実施形態の一部を示す概略図である。
【図8】本発明の第4実施形態の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図9】画像形成装置のプロセス速度/転写ベルト回転線速とクリーニング性との関係を示す特性図である。
【図10】上記第1実施形態の一部を示す概略図である。
【符号の説明】
4 感光体
5 転写ベルト
8 接離レバー
9 DCソレノイド
10 バイアスローラ
12A クリーニングブレード
13 高圧電源
16 制御板
Claims (6)
- シートを担持して搬送し担持したシートへ像担持体上のトナー像を静電的に転写させる無端状転写ベルトと、この転写ベルトを回転させる駆動手段と、前記転写ベルトをクリーニングするクリーニング部材と、前記転写ベルトの内周面に接触し前記転写ベルトに転写バイアスを印加する第1の電極と、この第1の電極に転写バイアスを供給する電源と、前記転写ベルトと前記像担持体とを接離させる接離手段とを有する転写搬送装置において、画像形成終了後に前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に、前記接離手段により前記転写ベルトと前記像担持体とを離間させた状態で、前記転写ベルトの回転速度を少なくとも当該プロセス線速より遅くしたことを特徴とする転写搬送装置。
- 請求項1記載の転写搬送装置において、前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に前記転写ベルトにクリーニングバイアスを印加するバイアス印加手段を備えたことを特徴とする転写搬送装置。
- 請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性とは逆極性としたことを特徴とする転写搬送装置。
- 請求項2記載の転写搬送装置において、前記クリーニングバイアスをトナーの正規帯電極性と同極性としたことを特徴とする転写搬送装置。
- 請求項2記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段は前記転写ベルトに前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加することを特徴とする転写搬送装置。
- 請求項5記載の転写搬送装置において、前記バイアス印加手段は、前記転写ベルトを前記クリーニング部材によりクリーニングする時に、前記転写ベルトに前記クリーニングバイアスとしてトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスと、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスとを異なるタイミングで印加する動作を少なくとも2回以上行うことを特徴とする転写搬送装置。
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