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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−92266(P2001−92266A)
公開日 平成13年4月6日(2001.4.6)
出願番号 特願平11−266986
出願日 平成11年9月21日(1999.9.21)
代理人 【識別番号】100084135
【弁理士】
【氏名又は名称】本庄 武男
【テーマコード(参考)】
2H032
【Fターム(参考)】
2H032 AA05 BA01 BA05 BA11 BA16 BA19 BA27 CA02 CA13 
発明者 迫 裕之 / 後藤 将
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 感光体と転写手段との間に転写シートを通しつつ上記転写手段によってトナー帯電極性と逆極性の電界を発生させることによって上記感光体上のトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置において,上記感光体と上記転写手段との間に転写シートが存在しない非通紙時に,上記転写手段によってトナー帯電極性と同極性にシフトした振動電界を発生させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 上記転写手段が,転写ローラにより構成されてなる請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】 上記振動電界の周波数が50Hz以上100kHz以下の範囲に設定され,且つシフトバイアス電圧が500V以上2000V以下の範囲に設定されてなる請求項2記載の画像形成装置。
【請求項4】 反転現像方式を用いた請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,感光体と転写手段との間に転写シートを通しつつ上記転写手段で所定の極性の電界を発生させることによって上記感光体上のトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】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,感光体表面に形成されたトナー像を転写紙へ転写する際にトナー帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラを用いるローラ転写方式が広く採用されてきた。従来は,そのようなローラ転写方式の中でも,転写紙の搬送とトナーの転写とを共に行わせるべく,転写ローラを感光体に接触させる接触転写方式を用いたものが殆どであった。しかしながら,上記のような接触転写方式では,感光体上の非通紙部表面のトナーが転写ローラに付着し,そのトナーによって転写紙の裏面が汚れるといった問題点があった。そこで,転写ローラから感光体表面にトナーを戻す事を目的として,転写シート非通紙時に,転写ローラへのトナー帯電極性と同極性のバイアス電圧印加が行われるが,その効果は不十分であった。これに対して,近年,感光体と転写ローラとの間に僅かに隙間を設けた非接触転写ローラ方式が提案された。この非接触転写ローラ方式では,感光体と転写ローラとが接触しないため,感光体から転写ローラへトナーが移動しにくく,従って上記接触転写方式に比べて転写紙裏面の汚れは生じにくい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,非接触転写ローラ方式であっても,長期間の使用によって次第に転写紙裏面は汚れやすくなり,また,例えば紙詰まり時などに転写ローラにトナーが付着し,転写紙の裏汚れが発生する場合もあるため,その対策が望まれていた。接触転写ローラ方式の場合と同じく,転写シート非通紙時でのトナー帯電極性と同極性のバイアス電圧印加による対策を行っても,感光体と転写ローラとが非接触であるため,その効果は接触転写ローラ方式の場合にも増して不十分であった。それでも,高電圧のバイアス電圧を印加すればトナーの感光体表面への移動量がアップしてローラ汚れは減少するものの,感光体に与えるダメージも大きくなり,画質低下を招く恐れもある。特に,表面に顔料が存在する単層型の有機光半導体(OPC)を用いた感光体の場合,転写ローラに高電圧を印加すると,感光体へのリークが発生し,画像に黒点が現れるといった不具合が発生する。本発明は,上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,転写ローラ表面に付着したトナーを,高電圧を印加することなく感光体表面に移動させてクリーニングすることで転写紙裏面の汚れを防止できる画像形成装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために,本発明は,感光体と転写手段との間に転写シートを通しつつ上記転写手段でトナー帯電極性と逆極性の電界を発生させることによって上記感光体上のトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置において,上記感光体と上記転写手段との間に転写シートが存在しない非通紙時に,上記転写手段によってトナー帯電極性と同極性にシフトした振動電界を発生させることを特徴とする画像形成装置として構成されている。これにより,転写手段表面に付着したトナーを,感光体表面に効果的に移動させてクリーニングすることができ,転写手段のトナー汚れによる転写紙裏面の汚れを防止できる。特に,上記転写手段として非接触転写ローラを用いた場合には,転写ローラに低電圧のトナー帯電極性と同極性バイアスを印加しただけではトナーは容易には感光体に移動しないため,上記のような構成とすることが有効である。また,上記振動電界は,周波数が50Hz以上100kHz以下の範囲に設定され,且つシフトバイアス電圧が500V以上2000V以下の範囲に設定されていることが望ましい。また,上記感光体に単層OPCが用いられている場合には,転写手段に高電圧を印加すると感光体へのリークが発生してしまうため,上記のような構成とすることが特に有効である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して,本発明の実施の形態及び実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態及び実施例は本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに,図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置A1の概略構成を示す模式図,図2は上記画像形成装置A1において,振動電界(AC電圧500V)の周波数を変化させ,更にシフトバイアスを変化させて1万枚の耐刷試験を行った結果を,直流電界を用いた従来技術による結果と合わせて示した図である。
【0006】図1を用いて,まず本実施の形態に係る画像形成装置A1の画像形成処理の概略について説明する。本画像形成装置A1は,一般に広く用いられている反転現像方式を採用している。感光体ドラム1の表面は,まず帯電チャージャ2によって均一に帯電(例えば正電位)される。続いて,この均一に帯電された感光体ドラム1の表面に,画像に応じたレーザ光3が照射される。感光体ドラム1の表面は,照射されたレーザ光3によってその部分の電荷が除去され,これによって感光体ドラム1の表面に静電潜像が形成される。その後,現像装置4により,正に帯電したトナーが上記感光体ドラム1の表面に供給される。このとき,上記感光体ドラム1表面の上記静電潜像部分(除電部分)は上記正帯電したトナー10によって埋められ,トナー像として顕像化される。上記トナー像は,転写ローラ5による転写紙0の裏面側からの負のバイアス電圧の印加によって上記転写紙0に転写される。転写紙に転写されたトナー像は,図示しない定着装置によって転写紙上に固定される。一方,転写後の感光体ドラム1は,例えば図示しないクリーニングブレード等によって残留トナーが掻き落とされた後,上記処理が繰り返される。
【0007】ここで,上記転写ローラ5は,上記感光体ドラム1との間に隙間をおいて設置された非接触転写ローラである。従って,感光体ドラム1と接触する接触転写ローラと比べると,非通紙時(感光体ドラム1と転写ローラ5との間に転写紙0が存在しない状態,即ち図1に示す状態)に感光体ドラム1のトナーが転写ローラ5に移動しにくいため,転写ローラ5に付着したトナーによって次の転写紙0の裏面を汚すことも少ないが,逆に,一旦転写ローラ5に付着してしまったトナーは,非通紙時に単に正極性のバイアス電圧を印加しただけでは容易には感光体ドラム1に移動しない。勿論,高電圧を印加すればトナーの感光体ドラム1への移動量はアップするが,感光体ドラム1に与えるダメージも大きくなり,画質低下を招く恐れもある。そこで,画像形成装置A1では,制御部6の制御により,非通紙時に,転写ローラ5に通紙時と逆の正極性にシフトした振動電界を発生させるようにした。これにより,低い電圧であっても,非接触の転写ローラ5表面のトナーを感光体ドラム1に移動させられることが確認できた。
【0008】図2に,上記振動電界(AC電圧500V)の周波数を変化させ,更にシフトバイアスを変化させて1万枚の耐刷試験を行った結果を示す。尚,図2には,比較のため,直流電界を用いた従来技術による結果も併記している。直流電界を用いた従来の方法では,シフトバイアスが+500〜+2000(V)では早い段階で転写ローラ汚れによる転写紙の裏汚れが発生し,またシフトバイアス+3000(V)では初期よりリークが発生しており,いずれの場合も良い結果は得られていない。一方,振動電界を発生させた場合には,周波数20(Hz)では,多少の改善は見られるものの上記直流電界の場合と同傾向の結果となったが,周波数50〜100K(Hz)ではシフトバイアス+500〜+2000(V)において良好な結果が得られた。以上のように,非通紙時に,周波数及びシフトバイアスを適切な値に設定したトナーと同極性の振動電界を転写ローラに発生させることにより,転写ローラ表面のトナーを感光体ドラムに移動させることができ,転写紙裏汚れを効果的に防止することが可能となる。
【0009】
【実施例】感光体ドラム1に,表面に顔料が存在する単層型OPCが用いられている場合には,転写ローラに高電圧を印加すると感光体へのリークが発生し,画像に黒点が現れるといった不具合が発生する。従って,低電圧の印加で効果的にトナーを転写ローラから感光体ドラムへ移動させることが可能な上記実施の形態に係る画像形成装置A1は,感光体に単層型OPCが用いられている場合に特に有効である。また,上記実施の形態では,一例として反転現像方式を用いた画像形成装置の場合について説明したが,正現像方式の場合にも考え方は全く同じであり,反転現像方式の場合と同様の効果が期待できる。更に,非通紙時に転写ローラに振動電界を発生させて転写ローラ表面のトナーを感光体ドラムに移動させやすくする本発明は,上記実施の形態のように非接触転写ローラを用いた画像形成装置の場合に特に有効であるが,接触ローラ方式に適用した場合でも,転写ローラのクリーニング効果を更に向上させる効果がある。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように,本発明は,感光体と転写手段との間に転写シートを通しつつ上記転写手段でトナー帯電極性と逆極性の電界を発生させることによって上記感光体上のトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置において,上記感光体と上記転写手段との間に転写シートが存在しない非通紙時に,上記転写手段によってトナー帯電極性と同極性にシフトした振動電界を発生させることを特徴とする画像形成装置として構成されているため,転写手段表面に付着したトナーを,高電圧を印加することなく感光体表面に効果的に移動させてクリーニングすることができ,転写手段のトナー汚れによる転写紙裏面の汚れを防止できる。特に,上記転写手段として非接触転写ローラを用いた場合には,転写ローラに低電圧のトナー帯電極性と同極性の定電圧バイアスを印加しただけではトナーは容易には感光体表面に移動しないため,上記のような構成とすることが有効である。また,上記振動電界は,周波数が50Hz以上100kHz以下の範囲に設定され,且つシフトバイアス電圧が500V以上2000V以下の範囲に設定されていることが望ましい。また,上記感光体に単層OPCが用いられている場合には,転写手段に高電圧を印加すると感光体へのリークが発生してしまうため,上記のような構成とすることが特に有効である。




 

 


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