JP2714171B2

JP2714171B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2714171B2
Application number: JP1225376A
Authority: JP
Inventors: 篤志竹田; 芳男内川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JPH0387878A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子写真装置あるいは、静電記録装置等の画
像形成装置に係り、とくに、像担持体上のトナー像を転
写材担持手段により担持された転写材に静電的に転写し
得る画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

カラー電子写真複写機では、ドラム形のフレームに転
写材の担持部材、通常高抵抗フイルムのような担持シー
トを巻装して転写ドラムを構成し、ここに転写材を供
給、巻回させ、転写ドラムの周面の一部に配備したグリ
ツパで転写材の端を機械的に固定保持している。そし
て、上記転写ドラムを複数回転させる過程で多重転写に
よって複数色のトナー像を感光体等の像担持体から静電
的に転写材表面に転写させるのである。このために、担
持シートの像担持体とは反対側の面に像担持体のトナー
像とは反対極性の電圧が印加されたコロナ帯電装置を配
設するか、導電体ローラを配設して、転写材に、トナー
像とは反対極性の電荷を与える。その後、担持シートか
ら転写材を分離させるためにAC電圧とDC電圧とを重畳さ
せて印加したコロナ放電器等の除電手段により転写材と
担持シートの間に生じている静電的な吸着力（クーロン
力）を弱め、分離手段としての分離爪を転写材と担持シ
ートの間に入れて、転写材を分離するのである。

また、転写材を把持するグリツパを備える転写ドラム
では、担持シートをドラム状に形成した時、グリツパの
部分が邪魔をして、上記担持シートのクリーニングが完
全に行なえなくなると共に、上記グリツパの部分だけ、
転写材上の画像形成領域が狭められ。転写材がグリツパ
により把持される部分にいわゆる画像欠けを生じる欠点
がある。

そこで、担持シートの転写材保持面とは反対側の面に
コロナ帯電器を設けると共に、転写材保持面に対向して
導電体ローラを設け、上記転写材を上記担持シートに対
して静電的に吸着保持させる転写材保持方法（特開昭55
−32079号参照）が提唱されている。

この場合担持シートのどの部分にも転写材を保持する
ことが可能となる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来例では、転写ドラム上の転写
材先端が転写ドラムの枠体以外の部分、例えば転写ドラ
ムのシート部分にある場合、転写電流を受けると像担持
体の転写材先端に対応する位置に転写電荷と同じ極性の
電荷がのり、メモリーとなる。このような、転写による
像担持体上の帯電メモリーは通常の除電手段、例えば像
担持体が感光体であれば感光体全面を露光する露光手段
によっても完全に除電できないことがある。これは、特
に、感光体の帯電極性と転写電荷の極性が逆極性の場合
顕著であった。これにより感光体に次の像を形成すると
きには、その部分がすじとなり画像不良となる問題点が
あった。特に、転写材の長さが像担持体の周長より長い
場合では、転写材の先端より像担持体の周長にあたる転
写材上にすじが生じる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を鑑み成されたものであり、像担
持体の帯電メモリーを抑えた画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

また、本発明は上記帯電メモリーを抑えることにより
良好な画像を形成する画像形成装置を提供することを目
的とする。

さらに、転写材の先端の非画像形成領域が大きくなら
ないようにすることを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために本発明は、トナー像を担持
する像担持体と、像担持体の転写位置に転写材を担持搬
送する転写材担持体と、転写材担持体に担持された転写
材に像担持体上の像を転写位置で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、像転写時、転写材
担持体に担持された転写材の画像形成領域が転写位置で
受ける単位面積当たりの電荷量と比べて、転写材担持体
に担持された転写材の先端の非画像形成領域が転写位置
で受ける単位面積当たりの電荷量の方が少なくなるよう
に、転写材担持体に担持された転写材の先端が転写位置
に到達する前に転写帯電手段は転写材担持体に電荷を付
与し始めることを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。

第１図において、符号１は像担持体としての感光ドラ
ムであり、ここで感光体は負極性の有機光導電体であ
る。ドラム１はその中心で転支され、矢印方向に回転駆
動される。上記感光ドラム１の外周面に対向して、その
回転方向に一次帯電器２、光学系３、現像剤供給装置
４、二次帯電器５が配置されている。二次帯電器５はな
くても良い。一次帯電器２は感光ドラム１に負の均一な
帯電量を与え、光学系３では、所定のタイミングで色分
解された光像またはこれに相当する光線Ｌを感光ドラム
１の表面に与え、静電潜像を形成する。この光学系３に
はレーザービーム露光装置などが用いられる。また、現
像剤供給装置４は感光ドラム１の表面に対向して接線方
向に移動する可動式のものであり、マゼンタ色現像剤、
シアン色現像剤、イエロー色現像剤、ブラツク色現像剤
の４色現像剤を各別に収納する４個の現像剤4M,4C,4Yお
よび4BKを具備している。現像剤供給装置は、光学系３
による選択された色の光像あるいはこれに相当する光線
Ｌの照射に対応して選択された現像器を感光ドラム１に
対向させ、静電的に負のトナーを飛翔させて感光ドラム
１表面にの光学系３により光照射された部分にトナー像
を反転現像させる。

更に感光ドラム１の回転方向に位置して、感光ドラム
１の表面に接触して、あるいは、僅かに離れて転写材担
持体としての転写ドラム６が対向している。転写ドラム
６は円筒状の両端枠体間に担持シート6aを円筒状に巻装
したものであり、感光ドラム１と対向して担持シート6a
の保持面の反対側には転写帯電手段としての転写用コロ
ナ帯電器７が配設されている。転写ドラム６は矢印方向
に回転駆動されるようになってあり、転写位置より上流
側には、保持面の反対側に吸着用コロナ帯電器19が、ま
た、保持面に対向して導電体ローラ20がそれぞれ配置さ
れている。また、転写位置より下流側には、転写材の転
写電荷を除電する除電のためのコロナ放電器10,11が担
持シート6aを挟んで配設されており、また、担持シート
6aにつき当てて転写材Ｐ（後述する）を担持シート6aよ
り分離するための押し当てコロ12,13が担持シート6aを
挟んで配設されており、その近傍には分離用爪14が配設
されている。更に下流側には担持シートの保持面からト
ナー等をクリーニングするブラシローラ15および、要す
れば、付着力（クーロン力の残留およびフアンデルワー
ルス力）を除去するためのコロナ放電器あるいはブラシ
式除電器16が設けられている。

また、分離用爪14で分離されたトナー像の形成された
転写材Ｐはコンベア17を介して定着ローラ18へと供給さ
れ、トナーによって現像された画像を転写材上に定着す
るのである。

また、転写位置より上流側には、担持シート6aを挟ん
で、コロナ帯電器19および導電体ローラ20があり、更に
そのすぐ上流には、転写材Ｐをレジストローラ21,21を
介してガイド22へ導入して担持シート6aの保持面へ供給
する転写材の供給手段が設けられている。

なお、図中、符号27は感光ドラム１の表面の静電荷を
除く除電器、28はトナーを除くクリーニングブレードで
ある。更に要すれば、分離用爪14の近傍には、転写材Ｐ
が担持シート6aから分離される際に起こる剥離放電によ
る画像の乱れを防止する目的で、コロナ放電器29を設置
し、ACコロナ放電を行なうとよい。

このような構成では感光ドラム１表面が一次帯電器２
によって一様に帯電された状態で、そこに光学系３によ
って、最初に例えばグリーンフイルタを通したカラー像
が照射されると、カラー像のうち、マゼンタ成分を主体
とした潜像がそこに形成される。この潜像の送りに同期
して、現像剤供給装置４は、感光ドラム１に対して接線
方向への移動をなしてマゼンタ現像剤を収容した現像器
4Mを感光ドラム１に対向させているので、潜像に対して
静電的にトナーを飛翔させ、マゼンタ画像を感光ドラム
１上に現像する。

一方、転写材Ｐはレジストローラ21、21の働きでガイ
ド22へと導入され、更に担持シート6aの表面に沿って、
導電体ローラ20の位置へと供給される。ここで、転写材
Ｐはコロナ帯電器19により静電的に担持シート6aに吸着
保持されて、感光ドラム１との転写位置に送られる。こ
の場合、レジストローラ21、21の送りのタイミングと、
光学系３による潜像形成のタイミングとは同期されてい
て、感光ドラム１上のトナー像と転写材Ｐは転写位置で
対向する。上記転写位置では、転写用のコロナ帯電器７
が働き転写電界を発生させ、担持シートに付与した電荷
により感光ドラム１上のトナーを転写材Ｐ上に保持させ
る。

感光ドラム１上に残留したトナーは、除電器27で除電
された後、ブレード28で除去され、感光ドラム１の表面
がクリーニングされる。一方、担持シート6aに吸着され
た転写材Ｐはトナー像を担持したまま、転写ドラム６の
回転につれて移動し、コロナ放電器10、11の間を通過す
るが、この時にはコロナ放電器10、11は附勢されていな
い。また、押し当てコロ12、13も担持シート6aから離れ
ており、ブラシローラ15およびコロナ放電器あるいはブ
ラシ式除電器16もまた、導電体ローラ20も担持シート6a
から離れており、クーロン力で担持された転写材Ｐ上の
トナー像を乱すことなく、コロナ帯電器19と導電体ロー
ラ20との間を通過して再び転写位置へと送られる。な
お、転写材Ｐを転写ドラム６へ吸着させるためのコロナ
帯電器19への電圧の印加および導電体ローラ20の転写材
Ｐに対する接触は、転写材Ｐのトナー像の先端が上記コ
ロナ帯電器19および導電ローラ20の位置に到達する前に
完了しており、この間を通過する時には、吸着のための
電荷が転写材Ｐに対して付与されない。また、転写位置
にトナー像の先端が到達される前にマゼンタ色現像剤に
よる画像形成が完了されていて、既に、光学系３ではレ
ツドフイルタを通したカラー像を感光ドラム１に対して
照射しており、現像剤供給装置４は、現像器をシフトし
て、現像器4Cを感光ドラム１に対向させているので、潜
像に対して静電的にトナーを飛翔させ、シアン画像を感
光ドラム１上に現像する。このため、転写位置は、転写
材Ｐ上のマゼンタ色現像剤によりトナー像に重ねて感光
ドラム１上のシアン色現像剤によるトナー像を転写する
ことになる。

このようにして、光学系ではグリーンフイルタ、レツ
ドフイルタ、ブルーフイルタを順次かけて、複数回、同
一画像について色分解した潜像を感光ドラム１に形成
し、これに対応した現像剤、すなわち、マゼンタ色現像
剤、シアン色現像剤およびイエロー色現像剤を現像剤供
給装置４から感光ドラム１に供給して、全体としてカラ
ー現像を実現するのである。なお、フイルタ、現像剤の
供給の順序は、必要に応じて適当に選択できることは勿
論である。

そして、最後のトナー現像、この実施例ではイエロー
色現像剤による画像が転写材Ｐ上に転写された後では、
転写材Ｐがコロナ放電器10、11の間を通過する時、これ
らが附勢されて、除電がなされ、押し当てコロ12、13が
担持シート6aに押し当てられて、この部分での曲率を大
きくし、担持シート6aからの転写材Ｐの剥離を助ける。
また、分離用爪14は、担持シート6aに接触もしくは接近
して転写材Ｐの先端を担持シート6aから分離し、コンベ
ア17を介して定着ローラ18へと供給し、転写材Ｐ上のト
ナー像を定着する。分離に際しては、剥離放電による画
像の乱れを、コロナ放電器29で防止するとよい。

このようにして、カラー画像の複写が実現できる。な
お、光学系３でフイルターを用いず、また、現像剤供給
装置４でブラツク色現像剤の現像器4BKを感光ドラム１
に対向させる時には、通常、黒白の複写が実現される。
この場合には、転写は一回だけであるから、カラー複写
における最後の現像の場合に相当する各構成部分の動作
がある。

また、要すれば、カラー現像の最終段において白色露
光およびブラツク色現像剤による黒色画像を重ねるよう
にしてもよい。

ところで、第２図には、転写用コロナ放電器の第１色
目の転写電流I₁を変化させたときの第１色目の転写効率
（転写材上トナー重量／転写前感光体上トナー重量）
と、転写材先端より感光体ドラム周長に対応する長さの
転写材上に横すじが発生する領域を示した。これより転
写効率を大きくして安定にするほど横すじが発生し、横
すじを発生させない電流値にすると転写効率が小さく不
安定になる。

そこで、転写材先端では、転写電流を小さく、それ以
外の転写材上の画像領域では転写効率が安定する転写電
流を与えればよい。

転写材もしくは担持シートの単位面積あたりの転写電
流を受ける値、すなわち、転写電荷量は第３図の様な立
ち上り特性がある。転写効率が安定する転写電荷量Q_oと
なるまでの立ち上り時間をT_oとし、横すじが発生する転
写電荷量をQ_TH、Q_THとなるまでの立ち上り時間をT_THと
する。

転写材先端と、転写材上に画像が形成される画像先端
との距離（非画像領域）をｘとすると、ｘ（T_o−
T_TH）ｖ_Ｐ・Ｓを満足すればよいことがわかる。但し、
ｖ_Ｐ・Ｓはプロセススピード、即ち感光ドラムの回転速
度である。

即ち、転写材先端にトナー像が形成されない非画像領
域を設けてその領域内において転写用コロナ放電器に対
向する転写材に横すじが発生しない電荷量から転写効率
が安定する電荷量に立ち上げれば良い。

このとき、転写材先端の非画像領域に対応する感光体
ドラム上の領域はトナー像は形成されないようにしてお
くのはもちろんである。

本実施例で述べた横すじは高湿環境下で特に発生し易
い。高湿環境下では転写材が低抵抗となるので転写電流
と除電器11で放電した除電電流と互いに干渉する。除電
電流としては、AC電流もしくは転写電流とは逆極性のDC
電流である。第４図に転写電流及び除電電流のタイミン
グチヤートの一例を示した。

転写材先端位置が感光ドラムと転写コロナ放電器が対
向する領域である転写領域にある場合で除電電流はONし
ており、転写材上の画像領域が転写領域にある場合では
OFFしている。これにより転写材先端での転写電流は弱
められ、画像域での転写電流は適性設定電流が得られ
る。

第５図に別の実施例を示す。転写帯電器のワイヤ電極
を囲むシールド板の一部もしくは全部が電気的に絶縁さ
れており、定電圧電源300と接続されている。転写材先
端が転写領域に位置する場合、シールド板に転写電流と
は逆極性の電圧を印加し、転写材上の画像領域が転写領
域にある場合は、シールド板を０電位にする。これによ
り転写材先端での転写電流は弱められ、画像域での転写
電流は適性設定電流が得られる。

なお、上記実施例では、反転現像方式で説明したが、
感光体の帯電極性と逆極性のトナーにより現像を行なう
正規現像の場合でも本発明は、適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、転写材担持体
に担持された転写材の先端が転写位置に到達する前に転
写帯電手段は転写材担持体に電荷を付与し始めるので、
短時間で転写材の画像形成領域が受ける適正電荷量に到
達させることができ、転写材の先端の非画像形成領域は
大きくならないようにすることができる。さらに、像転
写時、転写材担持体に担持された転写材の画像形成領域
が転写位置で受ける単位面積当たりの電荷量と比べて、
転写材担持体に担持された転写材の先端の非画像形成領
域が転写位置で受ける単位面積当たりの電荷量の方を少
なくすることにより、転写材の先端に対応する像担持体
の部分において生ずる画像不良、所謂、横すじをなくす
ことができ、高転写効率、高画質の画像を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の実施例を示す断面図、第２図は転写電流と転写効率及び転写材の横すじの関係
を説明するためのグラフ、第３図は担持シートが受ける転写電荷量の立ち上り時間
を説明するための説明図、第４図は本発明の画像形成装置に適用できるタイミング
チヤート図、第５図は本発明の他の実施例を示す断面図である。１……感光体ドラム２……一次帯電器３……スキヤナー４……現像器６……転写ドラム７……転写帯電器 10……外側除電器 11……内側除電器 14……分離爪 15,16……転写ドラムクリーナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−32079（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−212871（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−95576（ＪＰ，Ａ) 特開平１−145678（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−186168（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−125239（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像を担持する像担持体と、前記像担持体の
転写位置に転写材を担持搬送する転写材担持体と、前記
転写材担持体に担持された転写材に前記像担持体上の像
を前記転写位置で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、像転写時、前記転写材担持体に担持された転写材の画像
形成領域が前記転写位置で受ける単位面積当たりの電荷
量と比べて、前記転写材担持体に担持された転写材の先
端の非画像形成領域が前記転写位置で受ける単位面積当
たりの電荷量の方が少なくなるように、前記転写材担持
体に担持された転写材の先端が前記転写位置に到達する
前に前記転写帯電手段は前記転写材担持体に電荷を付与
し始めることを特徴とする画像形成装置。