JP2000242091A

JP2000242091A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000242091A
Application number: JP11045551A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kuribayashi; 栗林　　郁夫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】接触式の転写帯電手段による転写時に、記録
材担持体上に担持した記録材の先端の剥がれ、像担持体
への巻き付きを防止して、記録材を安定して搬送しなが
ら像担持体上の可視画像を転写可能とすることである。【解決手段】転写工程において、記録材Ｐの転写部通
過時、定電流制御の転写電源により転写帯電ブラシに＋
２０μＡの転写電流を印加して、記録材Ｐへのトナー像
の転写を行い、記録材Ｐのトナー像を転写していない先
端部およびそれに先立つ紙間の転写部通過時、転写電流
を転写時とは逆極性の負に切り換え−２μＡを印加し、
先端部通過後＋２０μＡに戻して、つぎのトナー像を転
写する。この転写電流制御により、転写高圧の電位は１
色目の３ｋＶ程度から順次４色目の８ｋＶ程度まで上昇
するが、紙間および記録材先端部では−２ｋＶ〜−１ｋ
Ｖ程度となり、記録材先端の剥がれ、感光ドラムへの巻
き付きが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンターなどのように、紙等の記録材上に静電
的に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレーザービームプリンタ
ー等の画像形成装置において、感光ドラムのような像担
持体と、紙などの記録材を担持する記録材担持体（転写
ドラム、転写ベルト等）とを具備したものが知られてい
る。このような画像形成装置の一例として、４色フルカ
ラー画像形成装置について図６により説明する。

【０００３】本画像形成装置は、像担持体である感光ド
ラム１を有し、その周囲に、感光ドラム１を所定電位に
帯電させる帯電器２、潜像形成手段としての走光学装置
３、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現
像器４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ、記録材を担持して搬送
し、トナー像を記録材に転写する転写ドラム５および転
写帯電器（転写帯電ブラシ）５ｂ、および感光ドラム１
のクリーナー６などの画像形成手段が配置されている。

【０００４】つぎにカラー画像が記録材上に形成される
までの工程を述べると、感光ドラム１の表面（帯電極性
はマイナス）を帯電器２により均一に帯電し、リーダー
部３０から送られてきた原稿の第１色目（たとえばイエ
ロー）の画像情報に基づき走光学装置３が露光して、感
光ドラム１の表面に１色目の静電潜像を形成する。この
感光ドラム１上の潜像を現像器４ｙにより反転現像し
て、１色目の潜像をイエロートナー像（帯電極性はマイ
ナス）として可視化し、このトナー像を、給紙カセット
７（７ａ、７ｂまたは７ｃ）から送って、転写ドラム５
上に静電的に担持して転写ブラシ帯電器５ｂの近傍まで
搬送された記録材Ｐ上に転写する。

【０００５】以上のような工程を残りのマゼンタ、シア
ン、ブラックの色についても繰り返し、記録材上にイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を
重畳したフルカラー画像を形成する。この転写工程を終
了した記録材Ｐは、分離手段の分離帯電器５ｈ、分離爪
８ａ、分離押上コロ８ｂによって転写ドラム５から分離
され、定着器９を経てトレイ１０に至る。

【０００６】定着器９は、熱源のヒータ９ａを内蔵した
定着ローラ９ｂと、これに圧接された加圧ローラ９ｃと
を有し、両ローラのニップ部で記録材Ｐを挟持搬送しな
がら加熱および加圧して、記録材Ｐ上のトナー像を記録
材に溶融固着し定着させる。転写ドラム５は、記録材Ｐ
の分離後、表面に付着した不要なトナーが転写クリーナ
１６、１７によって除去され、つぎの記録材の担持に供
される。

【０００７】転写ドラム５について説明する。転写ドラ
ム５は、図７に示すように、両端のリング状部材２０
ａ、２０ｂと、このリング状部材２０ａ、２０ｂを連結
する連結板２２を有する。両端のリング状部材２０ａ、
２０ｂの外周面に、記録材Ｐを静電的に吸着し、Ｃ方向
へ搬送する記録材担持体である転写シート５ｆが卷装さ
れ、転写シート５ｆの先後端は転写ドラム５の連結板２
２に貼着されている。本例の場合、転写シート５ｆは、
厚さ７５〜１５０μｍ程度のポリカーボネート（ＰＣ）
やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の誘電体シートがよく採用さ
れている。

【０００８】図８に示すように、転写ドラム５の内側、
外側には除電器５ｄ、５ｅが配置されており、まず、こ
の内側除電器５ｄ、外側除電器５ｅを動作して、転写シ
ート５ｆを電気的に初期化する。記録材Ｐは転写ドラム
５に、図の矢印Ｂ方向から図示しない給紙搬送手段によ
り給紙される。

【０００９】転写ドラム５の記録材Ｐの給紙部には、外
側に転写シート５ｆに離接自在な吸着ローラ５ｇが設置
され、内側に転写シート５ｆに接触した吸着帯電ブラシ
５ｃが設置されている。上記の給紙と合わせて、吸着ロ
ーラ５ｇが図示ししない駆動源により転写シート５ｆへ
と密着し、正の高圧電源Ｅ１からの吸着帯電ブラシ５ｃ
への吸着電圧の印加により、吸着帯電ブラシ５ｃから吸
着電流（電荷）が転写シート５ｆの裏面から注入され
る。吸着ローラ５ｇは電気的に接地されているため、吸
着帯電ブラシ５ｃにより注入された電流（電荷）とは逆
向き（逆極）の電流（電荷）が誘導（誘起）され、その
結果、記録材Ｐと転写シート５ｆとがそれぞれ分極し、
それによって記録材Ｐと転写シート５ｆとが静電的に吸
着する。

【００１０】つぎに、転写帯電ブラシ５ｂには同様に正
の高電電源Ｅ２より転写電圧が印加され、これにより転
写電流（電荷）が転写シート５ｆの裏面から注入され
て、感光ドラム１上に形成された負帯電のトナー像が転
写シート５ｆに担持された記録材上に転写される。多重
転写を行うには、この転写動作を所望回数繰り返した
後、分離用のコロ８ｂ、爪８ａ、分離帯電器５ｈにより
記録材を転写ドラムから分離する。

【００１１】吸着ローラ５ｇは、記録材の転写ドラム５
ａへの吸着動作終了後、速やかに転写ドラムから離間動
作を行う。内側除電器５ｄ、外側除電器５ｅは、上記下
一連の吸着、転写、分離動作の前後に動作し、転写シー
ト５ｆを電気的に初期化する。

【００１２】転写帯電器として、転写シート（記録材担
持体）５ｆに対し非接触のコロナ帯電器を使用する場合
に比べ、上記の転写帯電ブラシ５ｂやブレード、ローラ
ーなどの転写帯電部材を転写シートに接触させるタイプ
の帯電器は、放電領域を狭めることが可能であり、より
高精細な転写工程を行うことが可能となる。また放電電
流量も大幅に少なくすることが可能となり、消費電力を
下げることが可能で、加えてオゾンの発生量も抑えるこ
とができる。

【００１３】しかし、接触することによる転写帯電部材
の汚れや摩耗、ショック、振動の発生などの問題が生じ
る。特に上記のような連結板を有する転写ドラム５の内
部から、転写帯電ブラシなどの転写帯電部材を接触させ
ながら電荷を注入する場合、転写帯電部材が転写ドラム
５の連結板２２を通過するときのショックが感光ドラム
１に伝わり、色ずれ等の弊害を引き起こす。また酷いと
きには、転写帯電部材の破損を引き起こし、転写不良の
原因となる。

【００１４】そこで、このショックを緩和するために、
転写帯電ブラシ５ｂの動きを可動式とし、連結板２２に
対する転写帯電ブラシ５ｂの突入ショック、脱ショック
を和らげる工夫をしている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、記録
材Ｐの先端のばり等の影響で、記録材の先端が転写シー
ト５ｆから感光ドラム１に巻き付いてしまうという事例
が発生した。

【００１６】この現象を詳しく検討するために、転写工
程に用いられる転写電流と同極性の電流を転写帯電ブラ
シ５ｂに印加すると、記録材の先端に感光ドラム１方向
への吸着力が発生し、記録材が転写シート５ｆから剥が
れて、感光ドラム１に巻き付くジャムが起こることが判
明した。

【００１７】これを防止するために、記録材の先端部で
転写帯電ブラシ５ｂに印加する転写電流の値を減らした
り、極端な場合、ほとんど電流を流さないような制御を
行ってみたが、記録材の剥がれによる巻き付き現象は、
確率的に減少したものの、完全に防止するまでには至ら
なかった。

【００１８】本発明の目的は、接触式の転写帯電手段に
よる転写時に、記録材担持体上に担持した記録材の先端
が剥がれて像担持体へ巻き付くのを防止して、記録材を
安定して搬送しながら像担持体上の可視画像を転写する
ことを可能とした画像形成装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
トナー像を担持する像担持体と、記録材を担持して前記
像担持体に搬送する、前記像担持体と転写部で係合した
回動する記録材担持体と、前記転写部で前記記録材担持
体に電荷を供給することにより、前記像担持体上のトナ
ー像を前記記録材担持体上の記録材に転写する転写帯電
手段とを有する画像形成装置において、前記転写部を前
記記録材のトナー像が転写されない先端部が通過する際
に、前記転写帯電手段により前記記録材担持体に前記転
写時とは逆極性の電荷を供給することを特徴とする画像
形成装置である。

【００２０】本発明によれば、前記転写帯電手段により
前記記録材担持体に供給される前記転写時とは逆極性の
電荷を、前記記録材の前記先端部に先立つ紙間部から前
記記録材の前記先端部にかけて供給する。前記記録材担
持体の前記紙間部が、前記記録材担持体上に担持した１
枚の記録材の後端と先端との間に形成される。また、前
記記録材担持体の前記紙間部が、前記記録材担持体上に
担持した複数枚の記録材の互いに前後する記録材の後端
と先端との間に形成される。前記記録材担持体が、対置
された１対の円形リングを１本の連結板で連結した枠体
に誘電体シートを円筒状に張設してなり、前記記録材担
持体の前記紙間部に前記記録材担持体の前記連結板が位
置し、前記転写帯電手段により前記記録材担持体の前記
紙間部から前記記録材の前記先端部にかけて供給される
前記転写時とは逆極性の電荷量の絶対値を、前記連結板
の部分で大とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００２２】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例における転写
電流制御を示す説明図、図２は、そのときの転写高圧の
変化を示す図である。

【００２３】本発明は、接触式の転写帯電手段による転
写時に転写電流を制御することにより、記録材担持体上
の記録材の先端が剥がれて、像担持体へ巻き付くのを防
止したことが特徴である。本発明の画像形成装置自体の
構成は、図６以下に示した従来の画像形成装置と基本的
に同じなので、以下、必要に応じて図６等を参照して説
明する。

【００２４】本実施例では、図６の転写ドラム５として
周面に連結板を有しないタイプのものを使用している。
この転写ドラム５の転写シート５ｆ上に静電的に吸着し
て担持された記録材Ｐは、転写ドラム５の回転により、
転写ドラム５と感光ドラム１とが接触した転写部へ向け
て搬送され、転写部で転写帯電ブラシ５ｂの作用により
感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐに転写される。転
写ドラム５と感光ドラム１とは、転写部で同方向に移動
する向きに同速度で回転され、本実施例では、その速度
を２００ｍｍ／秒とした。

【００２５】一次帯電器２による感光ドラム１の初期電
位（一次帯電電位）は−７００Ｖ程度とした。これに走
露光装置３により画像濃度に応じてレーザー等の画像露
光を施して、感光ドラム１の表面に各色の静電潜像が適
度の電位で順次形成され、現像器４ｙ〜４ｋで潜像を現
像することにより、感光ドラム１上に各色のトナー像が
順々に形成される。現像時、現像バイアスの印加によ
り、現像器４ｙ〜４ｋの現像スリーブのＤＣ電位を−５
００〜−６００Ｖ程度とした。

【００２６】図１（ａ）において、転写ドラムの回転に
よる転写シートの移動方向は左向きであり、転写部は相
対的に図の右側に移動して行き、転写シート上の記録材
Ｐの長手方向各部を順に経ていく。転写シート上には記
録材Ｐが１枚担持され、図１（ａ）には、その後端部
（左側）と先端部（右側）とその間の紙間部が示されて
いる。

【００２７】さて、本実施例によれば、転写工程時、記
録材Ｐが転写部を通過しているときは、転写帯電ブラシ
５ｂに定電流制御された転写電源により、図１（ｂ）に
示すように、＋２０μＡの転写電流を印加して、記録材
Ｐへのトナー像の転写を行い、紙間および記録材Ｐのト
ナー像を転写していない先端部が転写部を通過している
ときは、転写電流を転写時の正から逆極性の負（感光ド
ラム１と同極性）に切り換え、−２μＡを印加した。記
録材の先端部通過後は、転写電流を＋２０μＡに戻し
て、記録材につぎのトナー像を転写する。

【００２８】このように転写電流を制御しながら、記録
材Ｐに１色目から４色目までの画像を転写する。このと
きの転写高圧の電位は、図２に示すように、１色目の画
像の転写が３ｋＶ程度であるが、転写の２色目、３色目
となるにしたがって増加していき、４色目の転写では８
ｋＶ程度まで上昇する。

【００２９】しかし、記録材Ｐの存在していない紙間お
よび記録材Ｐの先端部では、転写電流の−２μＡへの切
り換えにより、転写高圧の電位は−２ｋＶ〜−１ｋＶ程
度となっている。本実施例では、このように、感光ドラ
ム１の帯電極性と同極性で弱い転写電流への切り替えに
より、記録材Ｐ先端の剥がれをなくして、感光ドラム１
への巻き付きを確実に防止できた。

【００３０】つまり、記録材Ｐの先端部の転写部通過
時、転写電流をいきなり感光ドラムの帯電極性と同極性
の弱い電流に切り換えるようにしたのでは、その逆極性
の電流が記録材先端の通過時のインピーダンス変化によ
り強く流れることがあり、記録材先端が転写シートから
剥がれるのを完全には防止することができないが、記録
材の先端部に前もって紙間の転写部通過時から感光ドラ
ムの帯電極性と同極性の弱い電流に切り換えて印加する
ようにしたので、逆極性電流が強く流れることがなく、
記録材Ｐ先端の剥がれを確実になくせた。

【００３１】実施例２図３は、本発明の他の実施例における転写電流制御を示
す説明図である。

【００３２】図３（ａ）に示すように、転写ドラムの転
写シート上に２枚の記録材Ｐが担持されており、１枚目
の記録材Ｐの後端部（左側）と２枚目の記録材Ｐの先端
部（右側）と、その間の紙間部を示している。紙間部に
は転写ドラムの連結板２２が位置している。

【００３３】本実施例では、先の図７に示したように、
両端のリング状部材２０ａ、２０ｂを連結板２２で連結
し、リング状部材２０ａ、２０ｂの外周面に転写担持部
材である転写シート５ｆを卷装した転写ドラム５を使用
した。

【００３４】図５に示すように、この転写ドラム５の転
写シート５ｆ上に２枚の記録材Ｐを静電的に吸着して、
これらの記録材Ｐを、転写ドラム５の回転により、転写
ドラム５と感光ドラム１とが接触した転写部へ向けて順
次搬送し、転写部で転写帯電ブラシ５ｂの作用により感
光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写する。図５に
おいて、図８に付した符号と同一の符号は同一の部材を
示す。

【００３５】実施例１では、トナー像の転写後、紙間で
転写電流を転写とは逆極性の−２μＡ程度に切り換えた
が、転写高圧は瞬時に切り替わるわけではなく、設定値
になるまでにある一定の時間かかるのは避けられない。
特に本実施例で用いられているような定電流制御の転写
高圧電源の場合、１００ミリ秒（ｍｓｅｃ）以上かかる
ことが多い。このため、図４（ａ）に示すように、紙間
の幅が極端に小さいときは、図４（ｂ）に示すように、
転写電流を紙間でマイナスに切り換えても、転写高圧の
電位が十分に下がらないことがある。

【００３６】そこで、本実施例では、転写高圧を所定の
プラス電圧からマイナス電圧まで下げるために、図３
（ｂ）に示すように、転写ドラム５の連結板２２の部分
を利用して、ここでマイナスの電流を大きい電流量絶対
値で印加するようにした。

【００３７】連結板２２以外のところで転写電流を大き
なマイナスの電流に切り換える制御を行うと、感光ドラ
ム１に対して転写とは逆極性の強い電流が流れてしま
い、感光ドラム１に電位ムラが発生して、つぎの画像形
成で影響が出る。これを、連結板２２のところで転写電
流をマイナスの大きな電流にするように制御すれば、連
結板２２が保護の役目をするので、感光ドラムへの影響
は全く出てこない。

【００３８】本実施例の方法は、記録材Ｐの先端が連結
板２２の近傍に存在するときに非常に有効である。つま
り、連結板の部分で十分に転写高圧をマイナス側に維持
した状態で、記録材の先端部を通過させることが可能で
あるからである。

【００３９】本実施例により、より高速な装置でも安定
した記録材の搬送を実現することが可能となった。

【００４０】以上の実施例では、いずれも、記録材担持
体として転写ドラムを使用した場合について説明した
が、複数本のローラに架け回して回動することにより、
記録材を担持して像担持体との転写部に搬送するベルト
状誘電体（転写ベルト）を用いることもでき、同様に本
発明を適用して、同様な効果を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接触式の転写帯電手段による転写時、転写部を記録材担
持体上の記録材のトナー像が転写されない先端部が通過
する際に、転写帯電手段により転写時とは逆極性に切り
換えて、その逆極性の電流を記録材担持体に、記録材の
先端部に先立つ紙間部から記録材の先端部にかけて供給
するようにしたので、記録材担持体上に担持した記録材
の先端が剥がれて像担持体へ巻き付きくのを防止でき、
記録材を安定して搬送しながら像担持体上のトナー像を
転写することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例における転写
電流制御を示す説明図である。

【図２】図１の転写電流制御による転写高圧の変化を示
す図である。

【図３】本発明の他の実施例における転写電流制御を示
す説明図である。

【図４】紙間の幅が狭い場合に転写電流制御によって転
写高圧が下がらないことを示す説明図である。

【図５】図３の実施例で記録材担持体として用いた転写
ドラムおよびその周辺の機器配置を示す断面図である。

【図６】従来の画像形成装置を示す断面図である。

【図７】図６の画像形成装置に設置された転写ドラム
を示す斜視図である。

【図８】図７の転写ドラムおよびその周辺の機器配置
を示す断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム５転写ドラム５ｂ転写帯電ブラシ５ｃ吸着帯電ブラシ５ｆ転写シート２２連結板Ｐ記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持する像担持体と、記録材
を担持して前記像担持体に搬送する、前記像担持体と転
写部で係合した回動する記録材担持体と、前記転写部で
前記記録材担持体に電荷を供給することにより、前記像
担持体上のトナー像を前記記録材担持体上の記録材に転
写する転写帯電手段とを有する画像形成装置において、前記転写部を前記記録材のトナー像が転写されない先端
部が通過する際に、前記転写帯電手段により前記記録材
担持体に前記転写時とは逆極性の電荷を供給することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記転写帯電手段により前記記録材担持
体に供給される前記転写時とは逆極性の電荷を、前記記
録材の前記先端部に先立つ紙間部から前記記録材の前記
先端部にかけて供給する請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記記録材担持体の前記紙間部が、前記
記録材担持体上に担持した１枚の記録材の後端と先端と
の間に形成される請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記記録材担持体の前記紙間部が、前記
記録材担持体上に担持した複数枚の記録材の互いに前後
する記録材の後端と先端との間に形成される請求項２の
画像形成装置。
【請求項５】前記記録材担持体が、対置された１対の
円形リングを１本の連結板で連結した枠体に誘電体シー
トを円筒状に張設してなり、前記記録材担持体の前記紙
間部に前記記録材担持体の前記連結板が位置し、前記転
写帯電手段により前記記録材担持体の前記紙間部から前
記記録材の前記先端部にかけて供給される前記転写時と
は逆極性の電荷量の絶対値を、前記連結板の部分で大と
する請求項２〜４のいずれかの項に記載の画像形成装
置。