JP2007226165A - 搬送装置、画像形成装置及びトナー - Google Patents

Abstract

【課題】転写装置から定着装置まで記録体を安定して搬送することができ、分離部における記録体との分離も確実に行うことができ、搬送横方向の吸着力を適正化する記録体搬送装置、これを備えた画像形成装置及びトナーを提供する。
【解決手段】両面もしくは片面に静電荷を帯びたトナー像を担持する記録体を、搬送部材１０４との吸着により転写装置から定着装置に搬送する搬送装置において、前記記録体１０９と前記搬送部材１０４の吸着力を、記録体搬送方向に部分的に変化させることを特徴とする搬送装置及びこれを備えた画像形成装置１００及びトナーを提供することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、及びにこれに用いられる記録体搬送装置に関するものである。より詳しくは、転写装置によりトナー像の転写を受けた記録体を転写装置から定着装置まで搬送する記録体搬送装置と、これを備えた画像形成装置及びトナーに関するものである。

画像形成装置における記録体搬送装置としては、未定着トナー像を担持した記録体を定着位置まで確実に搬送する必要がある。
そこで、特許文献１に記載の記録体搬送装置では、記録体搬送ベルト上の記録体に対して上方から記録体帯電部材によって電荷を付与し、記録体を記録体搬送ベルトに対して静電的に吸着させる構成が提案されている。記録体を搬送部材に吸着させて搬送することにより、記録体が搬送中にばたつくことを防止し、これに起因して記録体上の未定着トナー像が乱れることを防止することができる。
しかしながら、記録体を記録体搬送ベルトに静電的に吸着させる構成で記録体の全面に均一に電荷を付与すると、記録体と記録体搬送ベルトとが分離すべき位置で、分離不良を生じる虞があった。これに対して、分離不良を起こさないように記録体に付与する電荷を小さくすると記録体の搬送部材に対する吸着が不十分となり、搬送中に記録体のばたつきが生じ、記録体上の未定着トナー像が乱れる虞があった。
また、特許文献２には、用紙のサイズに応じて、搬送ベルトユニット内の用紙吸着用のファンの風速を切り替えるように制御することが、開示されている。これにより、用紙のサイズの影響等を受けることなく、用紙を搬送することが可能となった。しかしながら、転写装置から定着装置までの搬送では、より安定した搬送が求められ、また分離部における記録体との分離もより確実に行うことができる記録体搬送装置が求められていた。
また、記録体と搬送ベルトを左右にずれることなく密着させて搬送させるためには、搬送横方向の吸着力、とくに記録体中心部分をしっかり密着させて搬送する必要がある。記録体左右でトナー付着量が大きく異なる場合など、記録体全面に同じ値を印加していては左右で密着力の違いが生じてスキューしてしまい、同時に画像ズレも発生するという問題点があった。なお小サイズの場合は、搬送ベルト全幅を帯電させる必要もない。

特開２００３−３０７９５２号公報 特開２００３−５４７８３号公報

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、転写装置から定着装置まで記録体を安定して搬送することができ、分離部における記録体との分離も確実に行うことができ、搬送横方向の吸着力を適正化する記録体搬送装置、これを備えた画像形成装置及びトナーを提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、両面もしくは片面に静電荷を帯びたトナー像を担持する記録体を、搬送部材との吸着により転写装置から定着装置に搬送する搬送装置において、前記記録体と前記搬送部材の吸着力を、記録体搬送方向に部分的に変化させることを特徴とする搬送装置である。
本発明は、前記記録体中央部分の吸着力を他の部分に比べて強くすることを特徴とする。
本発明は、前記記録体先端部分の吸着力を他の部分に比べて弱くすることを特徴とする。
本発明は、前記記録体と前記搬送部材の吸着力をＦ、前記記録体先端が前記搬送部材に接してからの時間をＴとすると、前記記録体先端から設定した吸着力になるまで、
Ｆ＝ａＴ（ａ＞０）
で示す関係で変化することを特徴とする。
本発明は、前記記録体の大きさの違いによって吸着力Ｆを変化させることを特徴とする。
本発明は、前記記録体の前記搬送部材側のトナー量によって吸着力Ｆを変化させることを特徴とする。
本発明は、前記記録体と前記搬送部材の密着面の、記録体搬送方向と搬送横方向の両方向の吸着力を部分的に変えられることを特徴とする。
本発明は、前記記録体を、前記搬送部材との静電吸着により転写装置から定着装置に搬送することを特徴とする。
本発明は、前記搬送部材への印加手段がローラであることを特徴とする。
本発明は、前記搬送部材と前記ローラの少なくとも１つは、部分的に抵抗の異なるものであることを特徴とする。
本発明は、搬送経路上の前記記録体をはさんで前記搬送部材上に、トナーと逆極性の電荷を印加する非接触の帯電器を設置し、搬送部材周内の前記帯電器に対向する位置にアース電極を設置して静電吸着により搬送を行うことを特徴とする。
本発明は、前記搬送部材の体積抵抗は１．０×１０^６〜１．０×１０^９（Ω・ｃｍ）であることを特徴とする。
本発明は、前記搬送部材上に穴があいており、下部からエアー吸引することにより、前記搬送部材と前記記録体の吸着力を確保することを特徴とする。
本発明は、前記記載の搬送装置を搭載することを特徴とする画像形成装置である。特に、カラー画像形成装置である。
本発明は、用いられるトナーが、重量平均粒径が３〜８μｍで、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、用いられるトナーが、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記記載の画像形成装置において使用されるトナーであり、重量平均粒径が３〜８μｍで、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とするトナーである。
本発明は、前記記載の画像形成装置において使用されるトナーであり、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とするトナーである。

本発明は、上記解決するための手段によって、転写装置から定着装置まで記録体を安定して搬送することができ、分離部における記録体との分離も確実に行うことができ、搬送横方向の吸着力を適正化する記録体搬送装置、これを備えた画像形成装置及びトナーを提供することが可能となった。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明が適用される画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。図２は、第１画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。図３は、第２画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
図１に示す画像形成装置本体１００の内部において、記録体搬送路４３Ａを境にして、上部には矢印方向に無端移動する第１像担持ベルト２１を備えた第１像担持体ユニット２０を、下部には矢印方向に無端移動する第２像担持ベルト３１を備えた第２像担持体ユニット３０が配備されている。第１像担持ベルト２１の上部張架面には、４個の第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋが、第２像担持ベルト３１の傾斜した張架面には、４個の第２画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋが配備されている。これら第１、第２画像形成ユニットの番号に沿えたＹ、Ｃ，Ｍ、Ｋは、扱うトナーの色と対応させているもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。第１、第２画像形成ユニットに備えられ、第１像担持ベルト２１と第２像担持ベルト３１とともに回転する感光体１に対しても同じ意味あいでＹ、Ｃ，Ｍ、Ｋを沿えている。なお感光体１Ｙから１Ｋは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ像担持ベルト２１、３１との張架部の一部と接触する。

扱うトナーの色は異なるが、第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋの構成は同じである。そこで、第１画像形成ユニット８０の構成を図２により説明する。
図２において、画像形成装置１００の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう回転可能に支持された円筒状の感光体１の周囲に、静電写真プロセスに従い帯電手段であるスコロトロンチャージャ３、露光装置４、現像装置５、クリーニング装置２、光除電装置Ｑ等の作像部材や電位センサＳ１、画像センサＳ２が配設されている。
感光体１は、例えば直径３０〜１２０ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）を形成したものである。アモルファスシリコン（Ａ-Ｓｉ）層を形成した感光体も採用可能である。またベルト状の感光体も採用できる。クリーニング装置２は、クリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂ、回収部材２ｃを備え、感光体表面に残留するトナー等の異物を除去、回収する。

露光装置４は、各色毎の画像データ対応の光を、帯電手段で一様に帯電済みの各感光体１の表面に走査し、静電潜像を形成する。図示例の露光装置４は、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置であるが、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用い、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式の露光装置も採用できる。
帯電手段として、チャージャ３のほかに、感光体１の表面に接触させるタイプ、たとえば帯電ローラも採用できる。
本実施例の現像は、トナーとキャリヤからなる２成分現像剤を採用している現像方式である。負荷電の感光体１に対しレーザビームにより各感光体１の表面に形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性（マイナス極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる。いわゆる反転現像がおこなわれる。

現像装置５には、トナーとキャリヤの攪拌、搬送用のスクリュー５ｃや５ｄが備えてある。現像装置５が画像形成装置１００に装着されているとき、上記トナー補給手段の一端が、スクリュー５ｄの一部に接続されている。スクリュー５ｃによりトナーは、矢印方向に回転する現像ローラ５ａに供給されるが、ブレード５ｂにより、現像ローラ５ａ表面のトナー層の厚みは、所定の厚みになるよう規制される。現像ローラ５ａは、ステンレスやアルミニウム製の円筒で、回転可能にかつ感光体との距離が正規に確保されるように現像装置５のフレームに支持され、内部には所定の磁力線が構成されるようにマグネットが備えてある。

第２の像担持体ユニット３０に使われる第２の画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋについても、第２の画像形成ユニット８１として、図３により説明する。
図３に示した第２の画像形成ユニット８１は、第１の画像形成ユニット８０と構成部材が同じであるが、図２のものと比べ感光体１の回転方向が異なっている。しかし互いに、図中の矢印で示す感光体１の回転軸１ａを通るＹ軸に対し対象の形をしている。

複数のローラ２４、２５、２６（２個）により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第１像担持ベルト２１が、第１の画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下部に設けられている。この像担持ベルト２１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。また第１像担持ベルト２１の内周部には各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対向させて１次転写ローラ２２が設けられている。
第１像担持ベルト２１の外周部には、クリーニング装置２５Ａが設けられている。このクリーニング装置は２５Ａは画像情報に応じて制御されている。また、画像部と非画像部とで分割されている。
更に第１像担持ベルト２１の外周部には、濃度センサＳ２０が設置され、第１の像担持体上表面に付着しているトナー濃度が適正か判断している。
上記の像担持ベルト２１に関連する部材は、第１像担持体ユニット２０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。

複数のローラ３５、３６（２個）、３８、により支持されて矢印方向に走行する、像担持体としての第２像担持ベルト３１が、第２の画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに接触して、設けられている。この像担持ベルト３１は無端状で、各感光体の現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。像担持ベルト３１の内周部には各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに対向させて１次転写ローラ３２が設けられている。
第２像担持ベルト３１の外周部には、クリーニング装置２５Ｂが設けられている。
このクリーニング装置２５Ｂは画像情報に応じて制御されている。また、画像部と非画像部とで分割されている。
更に第２像担持ベルト３１の外周部には、濃度センサＳ３０が設置され、第２の像担持体上表面に付着しているトナー濃度が適正か判断している。
クリーニング装置２５Ａ、２５Ｂは、ブレード及び、ブラシを採用している。
上記の像担持ベルト３１に関連する部材は、第２像担持体ユニット３０として一体的に構成してあり、画像形成装置１００に対し着脱が可能となっている。

像担持ベルトの構成、材質について説明する。像担持ベルト２１、３１は、例えば、基体の厚さが５０〜６００μｍの樹脂フィルムを基体とするベルトであって、各感光体１が担持するトナー像を、１次転写ローラ２２、３２に印加するバイアスにより静電的にベルト表面に転写を可能とする抵抗値を有する。一つの実施形態として、ポリイミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値は、１０^６〜１０^９Ω・ｃｍ程度に抵抗が調整されたものである。
ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブを、ベルト片側あるいは両側端部に設けてある。また像担持ベルト２１、３１はトナーの離型性を得るために表面をＰＦＡのコート層を備えている。

１次転写ローラの構成について説明する。一つの実施形態として、１次転写ローラ２２、３２は芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に、不図示の電源からバイアスが印加される。導電性ゴム材料はウレタンゴムにカーボンが分散され、体積抵抗１０^５Ωｃｍ程度に抵抗が調整されている。

ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。このようなケースにあっては、使用されない感光体が存在する。そこで使用されない感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍあるいは現像装置５を稼動させないだけでなく、これら使用されない感光体と像担持ベルト２１あるいは３１とを非接触に保つための機構を備えている。本実施の形態では、ローラ２６と１次転写ローラ２２を支持する内部フレーム（不図示）を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持し、感光体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体１Ｋだけが像担持ベルト２１あるいは３１と接触して、作像工程を実行することにより、ブラックトナーによるモノクロ画像を作成する。感光体の寿命向上の点で有利である。

第２次転写装置について説明する。第２次転写装置４７は、圧力手段を有する転写ローラ４７Ａ，４７Ｂで構成され、２次転写ローラ４７Ａ、４７Ｂは金属ローラである。第１像担持ベルト２１と第２像担持ベルト３１上の画像を圧力によりトナーを軟化させ、２次転写ローラ４７Ａ、４７Ｂの間の記録媒体（以下用紙Ｐ）を通過させながら、画像が用紙Ｐに転写、定着される。圧力によって軟化させられたトナーは、像担持ベルト２１、３１にトナーの離型性を得るように表面をＰＦＡのコート層を備えているため用紙Ｐに転写される。

画像形成装置１００の右側には用紙を供給可能に収納した給紙装置４０が配備されている。複数段、例えば上段に大量の用紙を収納した給紙装置（トレイ）４０ａ、その下方に３段の給紙カセット４０ｂ，４０ｃ、４０ｄがそれぞれ紙面に対し直角手前側（操作面側）に引出し可能に配設されている。これらの給紙トレイ４０ａや給紙カセット４０ｂ，４０ｃ、４０ｄ内に収納された用紙Ｐのうち、最上位置の用紙は、対応する給紙・分離手段４１Ａ〜４１Ｄにより選択的に給紙、分離され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより記録体搬送経路４３Ｂや４３Ａに送られる。
記録体搬送経路４３Ａには、２次転写位置へ用紙Ｐを送り出す給送タイミングをとるため、一対のレジストローラ４５が設けられている。さらに用紙の搬送方向に対し横方向の位置を正規の位置にするためのジョガー４４が、記録体搬送経路４３Ａに設けてある。ジョガー４４は、用紙の搬送方向に対し両側から用紙の端部に向け移動するガイド部材を備えていて、走行中の用紙の両側からガイドが用紙を一瞬押しつけることで用紙を所定の位置に整合させる。

用紙Ｐは、レジストローラ対４５から、２次転写領域に向けて搬送される。
なお、搬送ローラ対４２Ｃを有する記録体搬送路４３Ｃには、その搬送方向上流に設置可能な別の給紙装置３００から、用紙が供給可能となっている。給紙トレイ４０ａの最上位の用紙が給紙され、その後曲げられることなく、ほぼ水平に真直ぐ搬送されるように、給紙トレイ４０ａの上部給紙面が配備してある。そのため厚い用紙、剛性の高い板紙でも確実に給紙できる。なお給紙トレイ４０ａには、多様な特性の用紙が収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用すると好都合である。図示していないが、記録体搬送路の要所には用紙を検知するためのセンサが具備させていて、用紙の存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。
第２次転写装置４７は用紙両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、ローラ、ベルトの材質、硬度、などを上下同等にしてある。
排紙ローラ対７１により、画像形成装置１００の左側に設けた排紙スタック部７５に排紙、スタックさせる。
画像形成装置１００の上面に備えた操作、表示ユニット９０には、キーボード等が備えてあり、画像形成のための条件などがインプットできるし、装置の状態等を表示部に表示され、操作者と画像形成装置との情報交換を容易なものとする。また画像形成装置１００内部に備える電装・制御装置９５には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。２００で示すのは原稿読取装置、３００は追加設置が可能の給紙装置である。

次に、上記の構成において、用紙Ｐの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。
片面記録の方法は基本的に２種類あって、選択が可能となっている。２種類のうちの一つは、第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法であり、他の方法は、第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する方法である。本実施の形態では画像形成装置１００の構成から、第１の像担持ベルト２１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の上面に、第２の像担持ベルト３１に担持させた画像を用紙の片面に直接転写する場合には、画像が用紙の下面に形成される。記録するべきデータが複数の頁になるケースでは、排紙スタック部７５上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好都合である。

最後の頁の画像データから順に記録して頁順を揃わせるよう、第１の像担持ベルト２１に画像を担持させた後、用紙に転写させる方法について説明する。画像形成装置１００を稼動させると、第１の像担持ベルト２１と第１の画像形成ユニット８０Ｙ〜８０Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが回動する。同時に第２の像担持ベルト３１が回動するが、第２の画像形成ユニット８１Ｙ〜８１Ｋにおける感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは第２の像担持ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。まず、画像形成ユニット８０Ｙによる画像形成から開始される。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置４の作動により、ＬＥＤから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置３により一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像ローラ５ａによりイエロートナーで現像され、可視像となり、１次転写ローラ２２の転写作用により感光体１Ｙと同期して移動する第１像担持ベルト２１上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。
この結果、第１像担持ベルト２１上には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、第１像担持ベルト２１とともに矢印の方向に移動される。

同時に給紙装置４０のなかの給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂ〜４０ｄから、記録に使われる用紙Ｐがその供給のための給紙・分離手段４１Ａから４１Ｄの一つにより繰り出され、搬送ローラ対４２Ｂ，４２Ｃにより記録体搬送路４３Ｃに搬送される。用紙の先端がレジストローラ対４５に咥えられない前に、ジョガー４４は、用紙の搬送方向に対し両方の横方向から、用紙の両辺を押すように作動し、用紙横方向の位置整合がはかられる。レジストローラ対４５は静止しており、用紙の先端はレジストローラ対４５のニップに入り込んだ状態で静止するが、第１像担持ベルト２１上の画像との位置が正規なものとなるよう、タイミングをとってレジストローラ対４５が回転し、用紙を転写領域に搬送する。

次に転写紙Ｐの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。画像形成装置に開始信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第１画像形成ユニット８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋで順次形成する各色ごとの画像を、第１中間転写ベルト２１に順次１次転写させる。第１の画像として担持させる工程とほぼ平行して、第２画像形成ユニット８１Ｙ、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｋで順次形成する各色ごとの画像を第２中間転写ベルト３１に順次１次転写させ、第２の画像として担持させる工程がおこなわれる。図１に示すように、第２画像形成ユニット同士のベルト搬送方向についての間隔は、第１画像形成ユニット同士の間隔よりも、詰めた状態で設置されている。これにより、第１の画像と第２の画像が、記録体の搬送方向先端で位置的に合致するためには、第１の画像の形成開始より遅れて第２の画像の形成が開始される。また記録体はレジストローラ対４５で静止と再送がおこなわれるので、その時間も見込んで給紙され、ジョガー４４で整合される。レジストローラ対４５は、タイミングをとって記録体を第１の２次転写手段である２次転写ローラと第１中間転写ベルト２１で構成された第１転写位置である第１転写ステーションに搬送する。２次転写ローラにプラス極性の転写電流が供給され、第１中間転写ベルトから転写紙Ｐの片面（図では上面）に画像が転写される。
このようにして片面に画像を有した転写紙Ｐは、２次転写ローラの搬送作用により、引き続き第２の２次転写手段たる転写チャージャがある第２転写位置である第２転写ステーションに送られる。そしてチャージャにプラス極性の転写電流が供給されることにより、第２中間転写ベルト３１にあらかじめ担持されているフルカラーの第２の画像が、一括して転写紙Ｐの下面に転写される。

このようにして両面にフルカラートナー像が転写された転写紙Ｐは、搬送ベルトにより定着装置へと搬送される。定着装置の熱による定着処理を受け、記録体の両面のトナー画像が溶融、混合される。記録体は引き続いて冷却ローラ対を通過し、排紙ローラ対７１により排紙スタック部７５上に排紙される。
複数の頁の記録体に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部７５にスタックされるように作像順序を制御する。作像終了後、スタックから取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御手段により実行される。

片面記録、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。メンテナンスや部品交換等の必要性が生じた場合には、不図示の外装カバー等を開放し、メンテナンスをおこなう。この時、図２、図３に示した画像形成ユニット８０、８１を構成する部材をユニット化し、プロセスカートリッジとして交換すると都合がよい。プロセスカートリッジの形態は、図２、図３に示した構成から中間転写ベルト２１、３１と第１の１次転写ローラ２２、露光装置４などを除いた作像用部材を、正規の位置関係を保つようフレームの内部に納めて構成する。そして、着脱させるためのガイド部や把手を適宜設けてプリンタ１００に対し着脱可能にすることで実現可能である。

図４は、従来の搬送手段を示した図である。転写装置で、トナーを転写された記録体は、転写ベルト１０５で、搬送装置へと搬送される。搬送装置は、駆動ローラ１０２と従動ローラ１０３を有し、搬送ベルト１０４を回転駆動している。搬送ベルト１０４上の記録体は、前記回転駆動に従って、定着ローラ１０１へと搬送される。なお、図中の搬送装置には、吸着のための装置は装備されていない。そのため、安定した用紙搬送ができないという問題点があった。

図５は、本発明の一実施例である搬送手段を示した図である。特に、記録体両面にトナー像が存在する場合である。吸着のための手段として、搬送用帯電器１１４が設置されている。また、搬送部材である搬送ベルト１０４周内の帯電器に対向する位置にアース電極を設置している。
前記と同様に転写装置で、トナーを転写された記録体は、転写ベルト１０５で、搬送装置へと搬送される。また、搬送装置は、駆動ローラ１０２と従動ローラ１０３を有し、搬送ベルト１０４を回転駆動している。さらに、搬送ベルト１０４上の記録体は、前記回転駆動に従って、定着ローラ１０１へと搬送される。
本実施例の搬送装置では、搬送用帯電器１１４が設置されていることにより、＋の電荷に帯電されている。搬送される記録体１０９が、すでに＋に帯電されているので、静電的作用により、搬送ベルト１０４に吸着される。また、搬送用帯電器１１４が設置されている場所が、搬送装置手前側にあることにより、記録体１０９と搬送ベルト１０４の吸着力を、記録体搬送方向に部分的に変化させる効果がある。
これにより、異常画像を発生させずに、記録体の安定した搬送と分離を確実にすることができる。さらに、搬送ベルトと記録体を静電吸着する方法であるので、記録体と搬送ベルトの間にトナー層が存在する場合でも画像ズレが起きなく、より確実に安定した搬送を確保できる。

図６は、矢印方向に搬送される記録体の搬送方向の帯電量を示した図である。記録体が５５Ｋ紙など薄紙の場合は、紙の剛性が小さく分離しにくいため、紙全体の帯電量も低くした方がよい。そのため、帯電量はＡの設定である。１８０Ｋ紙など厚紙の場合は、記録体の体積抵抗が高いときには帯電しにくく、搬送ベルトとの静電的吸着力が不足して搬送が安定しない場合がある。そこで、この場合は、Ｃの設定とする。
また、両面コピーなど記録体と搬送ベルトの間にトナー像が存在する場合は、トナーへの影響をなるべく少なくするために、Ａの設定となる。さらに、片面画像で記録体と搬送ベルトの間にトナー像が存在しない場合は、Ｂの設定となる。これにより、記録体の安定した搬送・分離が可能になる。

図７は、搬送ベルト１０４を示した図である。この搬送装置は、搬送ベルト１０４に所々穴１１１があいており、下部からのエア吸引によって搬送ベルト１０４と記録体の吸着力を確保する仕組みである。本実施例では、電気的なシステムでの吸着ではないので、オゾンの発生も起こらず環境に良い。
図７に示すように搬送装置上流側のベルト下部から吸引することにより、搬送入口では記録体１０９と搬送ベルト１０４の吸着力が確保され、搬送ユニットから分離部に近づくに従って吸着力は小さくなり、安定した分離が実現できる。
また、記録体１０９の紙種により下部からの吸引力を調整することにより、あらゆる紙種でも安定した搬送分離が確保される。

本発明における搬送ベルトの体積抵抗は１．０×１０^６〜１．０×１０^９（Ω・ｃｍ）であることが、好ましい。具体的には、搬送ベルト１０４として、１．０×１０^６Ω・ｃｍの耐熱性ポリイミドベルトを用いていることが、好ましい。
搬送ベルトに低抵抗のベルトを用いることにより、搬送ベルト１０４と記録体１０９が静電密着しやすくなり、搬送力が増大する。また、低抵抗のベルトを用いることで、アースされた駆動ローラと接触した際に電荷が逃げやすく、分離部における静電的吸着力が下がりやすいため、分離がより安定する。

帯電器によって帯電量を急に変化させて吸着力を弱から強に急に変化させると、画像に横帯などの異常画像が発生する可能性がある。そこで本発明は、Ｆ＝ａＴ（ａ＞０）で示す関係で吸着力を徐々に強くして、安定した分離と搬送を確保する。これにより、記録体１０９と搬送ベルト１０４との吸着力を先端０から徐々に強くするので、安定した分離と搬送が確保できる。
また、記録体１０９によっては抵抗が異なったり、厚みが異なったりすることにより、吸着力が様々である。例えば厚紙の場合、紙の腰で分離不良の可能性は低くなるが、搬送ベルト１０４上ですばやく吸着させないと搬送不良を起こしてしまう。一方薄紙の場合、記録体１０９先端付近で強力に搬送ユニットにひかれると、紙のこしがない分記録体１０９がひっぱられてしまい、後端画像ズレが発生する可能性がある。そのような不具合をなくすため、記録体１０９の特性の違いによってａの値を適切に変化させる。これにより、安定して搬送を確保できる。
さらに、画像が両面画像で記録体１０９と搬送ベルト１０４の間にトナーが存在する場合、当然吸着力は弱くなる。そこで、記録体１０９の搬送ベルト１０４側のトナー量によってａの値を変化させている。これにより、記録体１０９と搬送ベルト１０４の間にトナーが存在する場合でも、ａの値を適切に変化させることにより安定して搬送できる。

図８は、本発明の搬送装置の概略図である。転写装置でトナー付着が行われた記録体１０９は、記録体１０９先端が搬送ユニットに搬送されるタイミングで、搬送用印加ローラ１１７にトナーと同極性の電圧を印加して搬送ベルト１０４を帯電させ、記録体１０９と搬送ベルト１０４を静電的に密着させる。この搬送ユニットの搬送用印加ローラ１１７は、図９に示すように部分的（Ａ〜Ｃ）に抵抗値が異なり、抵抗値の大きさがA＜Ｂ＜Ｃの順になっている。Ａは記録体の最小サイズ（はがき）幅より両端１ｍｍ少ない長さ、Ｂの位置はＡ＋ＢがＡ４Ｔサイズ幅より１ｍｍ少ない長さ、Ｃはその外側である。
このように、ローラ印加にすることにより、オゾンの発生が抑えられ環境にやさしくなるとともに、装置を簡易化して確実に部分的適正吸着力を確保できる。

次に、本発明の画像形成装置に好適に使用されるトナーについて説明する。
６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの重量平均粒径は３〜８μｍが好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径（Ｄ４）が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。重量平均粒径（Ｄ４）が８μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
また、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍＬ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図１０は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製で倍率１０００倍のトナーの写真を撮り、スキャナで読み取って画像データ化する。これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）を用いて、画像データを二値化し、少なくとも５００個以上のトナー粒子について解析を行うことで測定した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。

（実施例１）
この装置にＡ４Ｙ記録体を通紙するときにはローラに−３ｋＶの電圧を印加し、搬送ベルト全幅が帯電して記録体との静電密着が起こす。Ａ４Ｔ記録体を通紙するときにはローラに−１．５ｋＶの電圧を印加する。このときは１番抵抗の高いＣ以外のＡ，Ｂ部分（＝Ａ４Ｔ幅）が帯電し静電密着する。はがきサイズの記録体を通紙するときにはローラに−５００Ｖの電圧を印加し、記録体との静電密着を起こす。このとき印加している電圧が小さいので、B、Ｃ部分は帯電しない。
（実施例２）
実施例１の制御に加えて、記録体の搬送方向も部分的にローラへの印加値を変化させる（図１１参照）。黒部分の密着度が強くなっている。記録体中央部分の印加値を高くして密着力を強化して確実に密着させ、先後端はチリ防止のため印加値を低くする。
（実施例３）
前記制御に加えて、記録体と搬送ベルトにはさまれた側の画像が、写真モードなどトナー付着量が多い場合、全体的に印加値をあげて密着力の減少を防ぐ。
（実施例４）
前記制御に加えて、厚紙モードである場合、全体的に印加値をあげて密着力の減少を防ぐ。

以上のように本発明は、記録体と搬送ベルトの吸着力を記録体搬送方向と搬送横方向に部分的に変えられることにより、異常画像を発生させずに、記録体の搬送を確実にすることができる。また省エネにつながる。また、記録体中央部分の搬送ベルトとの吸着力を強くして密着搬送するので、記録体のスキュー、画像ズレなど起こさず、記録体の搬送を確実に行うことができる。さらに、記録体の特性が異なる場合でも、吸着力を変化させるので、より安定して搬送できる。
また、本発明は、記録体と搬送ベルト間のトナー付着量の大小で吸着力が異なる場合でも吸着力を適正化するので、より安定して搬送できる。

本発明が適用される画像形成装置の内部の構成を示した略中央断面図である。 第１画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。 第２画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。 従来の搬送手段を示した図である。 本発明の一実施例である搬送手段を示した図である。 矢印方向に搬送される記録体の搬送方向の帯電量を示した図である。 搬送ベルトを示した図である。 本発明の搬送装置の概略図である。 搬送用印加ローラを示す図である。 形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。 用紙の密着度を示す図である。

符号の説明

１ 感光体
２ クリーニング装置
２ａ クリーニングブレード
２ｂ クリーニングブラシ
２ｃ 廃トナー回収手段
３ 帯電手段（スコロトロンチャージャ）
４ 露光装置
５ 現像装置
５ａ 現像ローラ
５ｂ 規制ブレード
５ｃ、５ｄ 攪拌手段
５ｅトナーセンサ
２０ 第１像担持体ユニット
２１ 第１像担持ベルト
２２ １次転写ローラ
２３〜２９ 第１像担持ベルト支持用ローラ
２４ 駆動ローラ
２５Ａ、２５Ｂクリーニング手段
２６ 受像面維持ローラ（２個）
３０ 第２像担持体ユニット
３１ 第２像担持ベルト
３２ 第２像担持体ユニット用１次転写ローラ
３５ 駆動ローラ
３６ 受像面維持ローラ（２個）
４０ 給紙装置
４０ａ 上部の給紙装置（トレイ）
４０ｂ〜４０ｄ 給紙カセット
４１Ａ〜４１Ｄ 給紙・分離手段
４２Ａ〜４２Ｃ 搬送ローラ対
４３Ａ〜４３Ｃ 記録体搬送路
４４ ジョガー
４５ レジストローラ対
４７ ２次転写手段
４７Ａ転写ローラ
４７Ｂ転写ローラ
７１ 排出ローラ対
７５ 排紙スタック部
８０ 第１画像形成ユニット
８１ 第２画像形成ユニット
９０ 操作・表示部（ユニット）
９５ 電装・制御装置
１００ 画像形成装置
１０１ 定着ローラ
１０２ 搬送用駆動ローラ
１０３ 搬送用従動ローラ
１０４ 搬送ベルト（搬送部材）
１０５ 転写ベルト
１０６ 転写用印加ローラ（＋）
１０７ 転写用駆動ローラ
１０８ トナー１
１０９ 転写紙（記録体）
１１０ 像担持体１
１１１ 穴
１１２ 像担持体２
１１３ 帯電器（＋）
１１４ 搬送用帯電器（＋）
１１５ トナー２
１１６ クリーニングブレード
１１７ 搬送用印加ローラ（−）
２００ 原稿読取装置
３００ 追加設置が可能の給紙装置
Ａ１、Ａ２ 矢印
Ｙ イエロー Ｃ シアン Ｍ マゼンタ Ｋ ブラック
Ｑ 除電装置
Ｙ軸 鉛直方向の座標軸
Ｈ 駆動軸
Ｓ２０、Ｓ３０ トナーセンサー

Claims (18)

1. 両面もしくは片面に静電荷を帯びたトナー像を担持する記録体を、搬送部材との吸着により転写装置から定着装置に搬送する搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体と前記搬送部材の吸着力を、記録体搬送方向に部分的に変化させる
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体中央部分の吸着力を他の部分に比べて強くする
   ことを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体先端部分の吸着力を他の部分に比べて弱くする
   ことを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体と前記搬送部材の吸着力をＦ、前記記録体先端が前記搬送部材に接してからの時間をＴとすると、前記記録体先端から設定した吸着力になるまで、
   Ｆ＝ａＴ（ａ＞０）
   で示す関係で変化する
   ことを特徴とする搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体の大きさの違いによって吸着力Ｆを変化させる
   ことを特徴とする搬送装置。
6. 請求項４に記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体の前記搬送部材側のトナー量によって吸着力Ｆを変化させる
   ことを特徴とする搬送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一つに記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体と前記搬送部材の密着面の、記録体搬送方向と搬送横方向の両方向の吸着力を部分的に変えられる
   ことを特徴とする搬送装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一つに記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記記録体を、前記搬送部材との静電吸着により転写装置から定着装置に搬送する
   ことを特徴とする搬送装置。
9. 請求項８に記載の搬送装置において、
   前記搬送装置は、前記搬送部材への印加手段がローラである
   ことを特徴とする搬送装置。
10. 請求項９に記載の搬送装置において、
    前記搬送装置は、前記搬送部材と前記ローラの少なくとも１つは、部分的に抵抗の異なるものである
    ことを特徴とする搬送装置。
11. 請求項１乃至８のいずれか一つに記載の搬送装置において、
    前記搬送装置は、搬送経路上の前記記録体をはさんで前記搬送部材上に、トナーと逆極性の電荷を印加する非接触の帯電器を設置し、
    搬送部材周内の前記帯電器に対向する位置にアース電極を設置して静電吸着により搬送を行う
    ことを特徴とする搬送装置。
12. 請求項８乃至１１のいずれか一つに記載の搬送装置において、
    前記搬送装置は、前記搬送部材の体積抵抗は１．０×１０^６〜１．０×１０^９（Ω・ｃｍ）である
    ことを特徴とする搬送装置。
13. 請求項１乃至７のいずれか一つに記載の搬送装置において、
    前記搬送装置は、前記搬送部材上に穴があいており、下部からエアー吸引することにより、前記搬送部材と前記記録体の吸着力を確保する
    ことを特徴とする搬送装置。
14. 画像形成装置は、請求項１乃至１３のいずれか一つに記載の搬送装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１４に記載の画像形成装置において、
    前記画像形成装置は、
    用いられるトナーが、重量平均粒径が３〜８μｍで、
    重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲にある
    ことを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１４又は１５に記載の画像形成装置おいて、
    前記画像形成装置は、
    用いられるトナーが、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、
    形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
    ことを特徴とする画像形成装置。
17. トナーは、
    請求項１４に記載の画像形成装置において使用されるトナーであり、
    重量平均粒径が３〜８μｍで、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲にある
    ことを特徴とするトナー。
18. トナーは、
    請求項１４に記載の画像形成装置において使用されるトナーであり、
    形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、
    形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
    ことを特徴とするトナー。

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