JP2002365945A

JP2002365945A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002365945A
Application number: JP2001169512A
Authority: JP
Inventors: Shinya Suzuki; 慎也鈴木; Haruhiko Komata; 小俣　　晴彦; Tooru Kuzumi; 徹葛見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】定着部におけるトナー飛散を抑制するととも
に、画像乱れを防いで良好な画像を形成することができ
る画像形成装置を提供すること。【構成】像担持体上のトナー画像が転写された転写材
Ｐを転写ベルト（転写材担持体）８との分離位置で除電
して転写ベルト８から分離し、該転写材Ｐを定着器に搬
送してトナー画像を定着する画像形成装置において、転
写材Ｐの分離位置と定着器の間において、転写材Ｐのト
ナー画像面側に定着前帯電器３３を設け、転写材Ｐのト
ナー画像面の反対面側に前記定着前帯電器３３と対向す
る分離ガイド（導電性部材）６４を設けるとともに、該
分離ガイド６４にトナーの極性と逆極性のバイアスを印
加する電圧源１３３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り像担持体上に形成されたトナー画像を転写材に転写し
て定着することによって画像を形成する複写機、レーザ
ービームプリンター等の画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の画像形成部を備え、各画像
形成部でそれぞれ色の異なったトナー像を形成し、その
トナー像を同一のシート材又は記録材上に順次重ね合わ
せて転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置が種
々提案されている。

【０００３】斯かるカラー画像形成装置の一例としての
カラー電子写真複写装置を図６に基づいて簡単に説明す
る。

【０００４】図６はカラー電子写真複写装置の断面図で
あり、該カラー電子写真複写装置の本体内には、第１、
第２、第３及び第４画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ
が並設されている。各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄは、それぞれ像担持体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備
え、その周辺には１次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、
現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及びクリーナ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄがそれぞれ配置されている。そして、転
写材担持ベルト（以下、転写ベルトと称する）８上に静
電的に担持されて搬送されてきた転写材Ｐ上に順次シア
ン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー画像が転写
される。

【０００５】転写ベルト８上に担持されていた転写材Ｐ
は、分離帯電器３２によって除電されて静電的な力が取
り除かれ、分離ガイド６４に沿って転写ベルト８から分
離される。そして、転写材Ｐ上に転写されたトナー画像
は、定着前帯電器３３により再帯電されて転写材Ｐとト
ナーの吸着力が高められ、転写材Ｐは定着器９へと搬送
される。

【０００６】一般的に定着ローラは、トナー離型性向上
のためにフッ素系やシリコン系の樹脂或はゴムをローラ
対とし、更にシリコン系のオイルを離型剤として使用す
るため、定着部（ローラ対）が回転動作を行う際に摩擦
帯電を生じる。このローラ対に分離帯電器により除電さ
れた転写材がトナー画像を担持したまま搬送されると、
トナー画像が帯電の影響を受けて飛散してしまうため、
それを防止するために定着前帯電器によりトナー画像の
再帯電を行う。

【０００７】ところで、定着前帯電器としては、２つの
コロナ帯電器を転写材を挟むように設けた装置や、簡易
化・コストダウン化のために図７に示すように１つのコ
ロナ帯電器と対向電極として樹脂材料で構成された分離
ガイド６４に導電線３３ｄを張り、アース接地する構成
の装置が提案されている。この定着前帯電器による定着
部におけるトナー飛散に対する効果は、定着前帯電器で
大きな電界を与える程大きい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定着前帯電器の構成では、コロナ帯電器と高圧印加手段
を２つ設けるために構造が複雑になることやオゾンの発
生量が多くなること、コストアップが大きいという欠点
があった。

【０００９】又、図７に示した構成では、分離ガイド６
４上に導電線３３ｄを張り、分離ガイド６４が対向電極
の役目も兼ねているため、省スペースとコストダウンを
図ることができる反面、定着部におけるトナー飛散を防
止するために定着前帯電器によりトナーと同極性の電界
を大きくすると、絶縁樹脂材料で構成された分離ガイド
６４は定着前帯電器による電界によりトナーと同極性に
帯電してゆき、転写材上に転写されたトナー画像は分離
ガイド６４上の同極性の電荷と反発し、トナーが正規の
画像位置からずれて画像乱れが生じるという問題があっ
た。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、定着部におけるトナー飛散を
抑制するとともに、画像乱れを防いで良好な画像を形成
することができる画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、像担持体上のトナー画像が転写された転
写材を転写材担持体との分離位置で除電して転写材担持
体から分離し、該転写材を定着器に搬送してトナー画像
を定着する画像形成装置において、転写材の分離位置と
定着器の間において、転写材のトナー画像面側に定着前
帯電器を設け、転写材のトナー画像面の反対面側に前記
定着前帯電器と対向する導電性部材を設けるとともに、
該導電性部材にトナーの極性と逆極性のバイアスを印加
する電圧源を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下ら本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】＜実施の形態１＞図２は本発明に係る画像
形成装置の断面図であり、図示の画像形成装置はカラー
画像形成装置であり、装置本体内には第１、第２、第
３、第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並設さ
れ、順次シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナ
ー像が潜像・現像・転写のプロセスを経て形成される。

【００１４】画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、そ
れぞれ専用の像担持体としての電子写真感光ドラム３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ上に各色のトナー像が形成される。

【００１５】又、各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
に隣接して記録材担持体（以下、転写ベルトと称する）
８が設置され、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に
形成された各色のトナー像が、転写ベルト８上に担持し
て搬送される転写材Ｐ上に転写される。そして、各色の
トナー像が転写された転写材Ｐは、分離帯電器３２によ
って転写ベルト８から離脱され、定着前帯電器３３によ
りトナー像は再帯電されて定着器９で加熱及び加圧によ
り転写材Ｐに定着され、トナー像が定着された転写材Ｐ
は装置本体外に排出される。

【００１６】ところで、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ、露光装置１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１
１３ｄ、現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、転写帯電器２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ及びクリーナ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄが設けられ、装置の上方部には不図示の
光源装置及びポリゴンミラー１１７が設置されている。

【００１７】而して、光源装置から発せられたレーザー
光をポリゴンミラー１１７を回転させ走査し、その走査
光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズによ
り感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの母線上に集光し
て露光することにより、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。現像器１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、現像剤としてそれぞれシア
ン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが不図示
の供給装置により所定量充填されている。そして、各現
像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ感光ドラム３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上の潜像を現像してシアントナー
像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラック
トナー像として顕像化する。

【００１８】転写材Ｐは、転写材カセット６５に収容さ
れ、そこから複数の搬送ローラ及びレジストローラ１２
を経て転写ベルト８上に供給され、転写ベルト８による
搬送によって感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと対向
した転写部に順次送られる。

【００１９】ここで、転写ベルト８は、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂シート（ＰＥＴ樹脂）やポリフッ化ビ
ニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シート等の誘電
体樹脂のシートで構成され、両端部を互いに重ね合わせ
て接合してエンドレス形状にしたもの、或は継ぎ目を有
しないシームレスのものが用いられている。

【００２０】而して、駆動ローラ１３により転写ベルト
８が回転し、転写材Ｐがレジストローラ１２から転写ベ
ルト８に送り出され、転写材Ｐが第１画像形成部Ｐａの
転写部へ向けて搬送される。これと同時に画像書き出し
信号がＯＮとなり、それを基準として或るタイミングで
第１画像形成部Ｐａの感光ドラム３ａに対して画像形成
を行う。そして、感光ドラム３ａの下側の転写部で転写
帯電器２４ａが電界又は電荷を付与することにより、感
光ドラム３ａ上に形成された第１色目のトナー像が転写
材Ｐ上に転写される。この転写により転写材Ｐは転写ベ
ルト８上に静電吸着力で確実に保持され、第２画像形成
部Ｐｂ以降に搬送される。

【００２１】ここで、転写帯電器２４ａ〜２４ｄにはブ
レード、ローラ、ブラシ等の転写帯電部材を用いた接触
帯電器を用いる。接触帯電器は、オゾンレスであって温
湿度環境変動に強く、高画質が得られる等のメリットを
有する。

【００２２】第２〜第４画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄでの画像
形成及び転写も第１画像形成部Ｐａと同様に行われる。

【００２３】次いで、４色のトナー像が転写された転写
材Ｐは、転写ベルト８の搬送方向下流部で分離帯電器３
２により除電されて静電吸着力が減衰されて転写ベルト
８の末端から離脱する。特に、低湿環境では転写材Ｐも
乾燥して電気抵抗が高くなるため、転写ベルト８との静
電吸着力が大きくなり、分離帯電器３２の効果は大きく
なる。通常、分離帯電器３２はトナー像未定着の状態で
転写材Ｐを帯電するため、これには非接触帯電器が用い
られる。

【００２４】そして、転写ベルト８から離脱した転写材
Ｐ上のトナー画像は、定着前帯電器３３により再帯電さ
れる。これは、分離帯電器３２により転写材Ｐが除電さ
れるに伴って転写材Ｐ上のトナーの帯電量も減衰し、ト
ナー画像と転写材Ｐの吸着力が弱くなるため、定着器９
に入る際に摩擦帯電した定着器９によりトナー画像が飛
散するのを防止するためである。

【００２５】その後、転写材Ｐは定着器９に搬送され、
定着によりトナー像の混色及び転写材Ｐへの固定が行わ
れてフルカラーコピー画像が形成され、転写材Ｐは排紙
トレイ６３に排出される。

【００２６】図３は定着前帯電器３３の転写材Ｐを挟ん
で対向配置された分離ガイド６４の斜視図である。本実
施の形態では、構成を簡単にするために分離ガイド６４
を導電性樹脂で構成し、分離帯電器３３の対向電極とし
ている。この分離ガイド６４は、例えば高さ１ｍｍ、幅
１ｍｍの複数のリブを設けた形状を有している。これ
は、転写材Ｐと分離ガイド６４の接触面積を小さくして
転写ベルト８から分離した転写材Ｐを滑らかに搬送する
ためである。尚、分離ガイド６４は、ポリカーボネート
やＡＢＳ樹脂等の絶縁性樹脂に導電剤としてカーボン等
を分散させて１０ ⁵ ［Ω・ｃｍ］程度の体積抵抗率にし
た導電性樹脂を用いたガイド部材１２１と剛性を上げる
ための金属板金１２２で構成されている。

【００２７】ここで、分離帯電器３２周辺の構成を図１
に示す。

【００２８】分離帯電器３２の作用によって転写ベルト
８から分離された転写材Ｐは、分離ガイド６４上を沿う
ように進んでゆき、定着前帯電器３３で再帯電された後
に定着器９に搬送される。ここで、分離帯電器３２には
電圧源１３１によってピーク間電圧Ｖｐｐ＝１２ｋＶの
ＡＣ電圧が印加される。又、定着前帯電器３３には電圧
源１３２が備え付けられ、定着前帯電器３３は分離ガイ
ド６４ヘの流入電流ＩがＩ＝−３００μＡになるように
定電流制御されている。更に、分離ガイド６４には電圧
源１３３によって１ｋＶのＤＣ電圧が印加される。

【００２９】ここで、本実施の形態の効果を図４に基づ
いて説明する。

【００３０】シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの
マイナスに帯電したトナー画像を転写された転写材Ｐ
は、分離帯電器３２で交流電圧を印加されることにより
転写ベルト８との吸着力が弱くなり、それに伴って転写
材８上のトナー画像の帯電量も減少する。そして、転写
ベルト８から分離された転写材Ｐは、分離ガイド６４に
沿うように進んでゆき、定着前帯電器３３により転写材
Ｐ上のトナー画像にマイナスの再帯電が行われ、転写材
Ｐとトナー画像との吸着力が強くなり、定着部における
トナー飛散が起きにくくなる。

【００３１】表１は定着前帯電器３３の分離ガイド６４
側への流入電流と定着部におけるトナー飛散による画像
不良の関係を示したものである。これによると定着前帯
電器３３の分離ガイド６４側への流入電流が−３００μ
Ａ以上であれば、転写材Ｐとトナー画像との吸着力が強
くなり、定着部におけるトナー飛散による画像不良は発
生しない。

【００３２】又、表２は定着前帯電器３３の分離ガイド６４ヘの流入
電流が−３００μＡのときの分離ガイド６４に備え付け
られた電圧源１３３の印加電圧と分離ガイド６４部にお
ける画像乱れの関係を示したものである。

【００３３】導電性部材である分離ガイド６４ヘの印加
電圧がマイナスのとき（つまり、分離ガイド６４の表面
電位がマイナスのとき）は、転写材Ｐ上のトナー画像と
分離ガイド６４表面の電荷が同極性のために反発し合
い、トナーが正規の画像位置からずれる画像乱れを生じ
る。

【００３４】又、図７に示したように分離ガイド６４が
絶縁のときにおいても同様である。なぜなら、分離ガイ
ド６４が絶縁のときには、定着前帯電器３３より負電荷
が放電されるため、転写材Ｐのトナー画像反対面に分離
ガイド６４表面から正電荷が引き渡されるため、画像形
成を続けていくに連れて分離ガイド６４の表面電位が徐
々にマイナスに帯電してゆくからである。

【００３５】一方、分離ガイド６４ヘの印加電圧がプラ
スのとき（つまり、分離ガイド６４の表面電位がプラス
のとき）には、転写材Ｐのトナー画像と分離ガイド６４
表面の極性が異なるため、分離ガイド６４部における画
像乱れが発生しない。

【００３６】以上のように、定着前帯電器３３で転写材Ｐ上のトナー
画像を再帯電し、転写材Ｐとトナー画像の吸着力を強く
することにより定着部でのトナー画像の飛散も発生しな
い上に、導電性部材である分離ガイド６４にトナーと逆
極性の電圧を印加することにより分離ガイド６４部での
トナーと分離ガイド６４表面の電荷の反発による画像乱
れも発生しない良好な画像を得ることができた。

【００３７】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図５に基づいて説明する。

【００３８】本実施の形態は、前記実施の形態１におい
て導電性部材にトナーと逆極性のバイアスを印加する電
圧源の代わりにダイオードとバリスタを使用したことを
特徴とする。

【００３９】分離帯電器３２の作用によって転写ベルト
８から分離された転写材Ｐは、分離ガイド６４上を沿う
ように進んでゆき、定着前帯電器３３で再帯電され、定
着器に搬送される。

【００４０】ここで、分離電器３２には電圧源１３１に
よってピーク間電圧Ｖｐｐ＝１２ｋＶのＡＣ電圧が印加
される。又、定着前帯電器３３には電圧源１３２が備え
付けられ、分離ガイド６４ヘの流入電流ＩがＩ＝−３０
０μＡになるように定電流制御されている。更に、分離
ガイド６４にはバリスタ１４１とダイオード１４２が直
列に連結されている。バリスタ１４１としてはバリスタ
電圧は１ｋＶのものを使用し、ダイオード１４２は分離
ガイド６４に対して正電流が流れる方向に連結されてい
る。

【００４１】これにより、定着前帯電器３３で転写材Ｐ
上のトナー画像の再帯電を行うに伴い転写材Ｐのトナー
画像反対面にトナーと逆極性の電荷を補うようにアース
から正電流が流れるため、分離ガイド６４表面の極性は
プラスになる。

【００４２】而して、本実施の形態においても、前記実
施の形態１と同様に定着部でのトナー画像の飛散も発生
しない上、分離ガイド６４部での画像乱れも起きない良
好な画像を得ることができた。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、像担持体上のトナー画像が転写された転写材を
転写材担持体との分離位置で除電して転写材担持体から
分離し、該転写材を定着器に搬送してトナー画像を定着
する画像形成装置において、転写材の分離位置と定着器
の間において、転写材のトナー画像面側に定着前帯電器
を設け、転写材のトナー画像面の反対面側に前記定着前
帯電器と対向する導電性部材を設けるとともに、該導電
性部材にトナーの極性と逆極性のバイアスを印加する電
圧源を設けたため、定着部におけるトナー飛散を抑制す
るとともに、画像乱れを防いで良好な画像を形成するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の分
離帯電器周辺の構成を示す断面図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の断面図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の分離ガイドの斜面
図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の分
離帯電器周辺における帯電の様子を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の分
離帯電器周辺の構成を示す断面図である。

【図６】従来の画像形成装置の断面図である。

【図７】従来の画像形成装置の分離ガイドの斜視図であ
る。

【符号の説明】

３ａ〜３ｄ感光ドラム（像担持体）８転写ベルト（転写材担持体）９定着器３３定着前帯電器６４分離ガイド（導電性部材）１３３電圧源１４１バリスタ１４２ダイオードＰ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者葛見徹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 AA01 AA35 BA08 BA13 BA21 BA58 BB01 2H072 CA05 CB08 JA03 JA04 JC09 3F053 AA06 AA26 LA02 LA07 LB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上のトナー画像が転写された転
写材を転写材担持体との分離位置で除電して転写材担持
体から分離し、該転写材を定着器に搬送してトナー画像
を定着する画像形成装置において、転写材の分離位置と定着器の間において、転写材のトナ
ー画像面側に定着前帯電器を設け、転写材のトナー画像
面の反対面側に前記定着前帯電器と対向する導電性部材
を設けるとともに、該導電性部材にトナーの極性と逆極
性のバイアスを印加する電圧源を設けたことを特徴とす
る画像形成装置。