JP3053974B2

JP3053974B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3053974B2
Application number: JP4224936A
Authority: JP
Inventors: 信彦竹腰; 雅博井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JPH0651648A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体上に可視画像
を形成し、該可視画像を記録材担持体にて担持、搬送さ
れる記録材に転写するようにした電子写真方式、静電記
録方式などの画像形成装置に関し、限定するものではな
いが、例えば、像担持体上に複数の色の異なる可視画像
を形成し、これら可視画像を、記録材担持体にて担持、
搬送される同一の記録材上に順次に重ね転写するように
したカラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成
装置に好適するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の画像形成部を備え、各画像
形成部にてそれぞれ色の異なったトナー像を形成し、こ
れらのトナー像を同一の記録材に順次重ね転写する画像
形成装置、いわゆるカラー画像形成装置が種々提案され
ているが、その中で多用されているのが電子写真方式の
カラー画像形成装置である。この電子写真方式のカラー
画像形成装置として、例えば複数の画像形成部、一般に
は４つの画像形成部を並置し、これら画像形成部の像担
持体としてそれぞれ専用の感光体ドラムを用い、各感光
体ドラムにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの可
視画像、即ち、トナー像を別々に作像し、例えば誘電体
ベルトよりなる記録材担持体にて担持、搬送される記録
材に対して順次に各色のトナー像を重ね転写し、この記
録材上の多重トナー像を定着装置により一括して加熱定
着させることにより所要のフルカラー画像やマルチカラ
ー画像を得る構成のものがある。

【０００３】このような電子写真方式のカラー画像形成
装置、本例ではカラー複写機、の一例について図６を参
照して簡単に説明する。このカラー複写機は、装置本体
内に４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが直線
的に配列された構成を有し、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは
像担持体としての専用の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ
及び１ｄをそれぞれ含み、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの
周囲にはそれぞれ専用の潜像形成部、現像部、転写部、
クリーニング部等が配設されている。

【０００４】上記潜像形成部は、感光体ドラム１ａ〜１
ｄの外周に配設された露光ランプ２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ及び２１ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄを一様に帯電
するドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、図示し
ない光源装置より発せられた光をスキャンするためのポ
リゴンミラー１７と、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電
位を検知する電位センサ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２
２ｄとを含み、光源装置から発せられた、例えばレーザ
ビームをポリゴンミラー１７を回転させることによって
走査し、反射ミラーによって光ビームを変向した走査光
を感光体ドラム１ａ〜１ｄの母線上に集光するｆθレン
ズを介して、画像信号に応じた潜像を形成する。

【０００５】また、上記現像部は現像器３ａ、３ｂ、３
ｃ及び３ｄを含み、現像器３ａにはシアン（以下、Ｃと
略記する）色の現像剤が、現像器３ｂにはマゼンタ（以
下、Ｍと略記する）色の現像剤が、現像器３ｃにはイエ
ロー（以下、Ｙと略記する）色の現像剤が、そして現像
器３ｄにはブラック（以下、Ｋと略記する）色の現像剤
がそれぞれ図示しない現像剤供給装置によって所定量充
填されている。これら現像器３ａ〜３ｄは感光体ドラム
１ａ〜１ｄ上に形成されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの潜像に現像
剤を付着して感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にＣ、Ｍ、Ｙ、
Ｋの可視画像をそれぞれ形成する。

【０００６】また、上記転写部は、各画像形成部Ｐａ〜
Ｐｄの感光体ドラム１ａ〜１ｄの下部に、駆動ローラ１
０と一対の従動ローラ１１、１１間に架張された状態で
配置された無端状の記録材担持体、本例では無端状の記
録材担持ベルト８と、この記録材担持ベルト８の内部に
配設された転写帯電手段４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄとを
含み、記録材６を収納する記録材カセット６０を含む給
紙装置から、一対のレジストローラ１３、１３によって
タイミングを取られて送給される記録材６を記録材担持
ベルト８上に保持して各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに順次に
搬送し、転写帯電手段４ａ〜４ｄの作用により各感光体
ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの可視
画像を記録材６上に重ね転写する。

【０００７】ここで、記録材担持ベルト８は、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂フィルムシート（ＰＥＴシー
ト）や、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシートや、
ポリウレタン樹脂フィルムシートなどの誘電体樹脂のフ
ィルムであり、その両端部を互いに重ね合わせて接合
し、エンドレス形状にしたものか、或は、継目を有しな
い（シームレス）ベルトが用いられている。継目を有し
ないベルトの場合には均一な物性を持つベルトの製造は
難しいばかりでなく、周長の安定したベルト及び製造時
間など大量生産等にはコスト等の面で不向きである。一
方、継目を有したベルトの場合には、継目位置上で画像
形成を行なう場合、継目部分の凹凸及び抵抗値等の物性
の変化が避けられず、継目上で画像形成を行なうと画像
を乱すので、高画質の画像を得るためには図示しない継
目位置を検知する手段を設け、継目上で画像形成を行な
わない構成とするのが一般的である。

【０００８】従来、この継目を検知する手段として、不
透明な記録材担持ベルト８の場合には、反射型光学セン
サを用い、記録材担持ベルト８と異なる光反射特性の検
知印をベルト８上の所定位置、例えば継目或はその近傍
に設けて検知する方法、また、記録材担持ベルト８が透
明である場合には、透過型光学センサを用い、透過光量
の相違により継目を検知する方法、或は継目部に例えば
切り欠き部や突起部を設け、形状の違いを変位センサ等
の機械センサで検知する方法等が多く使用されている。
このため、記録材担持ベルトの周長を記録材と記録材間
の間隔（前の記録材と次の記録材間の間隔）との整数倍
にするなどの提案がなされている。

【０００９】さて、この記録材担持ベルト８が移動し、
その継目が所定の位置にあることが確認されると、記録
材６はレジストローラ１３から記録材担持ベルト８上へ
と送給される。このとき画像書き出し信号がオンとな
り、あるタイミングにより第１の画像形成部Ｐａの感光
体ドラム１ａ上に、上述したＣ色の可視画像の形成が行
なわれる。そして、記録材６が感光体ドラム１ａの下側
に来たときに、転写帯電手段４ａが電界又は電荷を付与
することにより、感光体ドラム１ａ上の可視画像が記録
材６上に転写される。このとき、記録材６は記録材担持
ベルト８上に静電吸着力で保持され、第２の画像形成部
Ｐｂへと搬送される。

【００１０】このように第１の画像形成部ＰａでＣ色の
可視画像が記録材６上に転写されている間に、第２の画
像形成部ＰｂではＭ成分色の静電潜像が形成され、この
静電潜像が現像器３ｂでＭ色の可視画像とされ、記録材
６が第２の画像形成部Ｐｂの感光体ドラム１ｂの下側の
転写領域に搬送されるときにはこのＭ色の可視画像が転
写領域に移動し、転写帯電手段４ｂの同様の作用により
記録材６上のＣ色の可視画像の上に重なった状態で転写
される。

【００１１】以下、第３、第４の画像形成部Ｐｃ、Ｐｄ
にても第１及び第２の画像形成部Ｐａ、Ｐｂと同様にＹ
色、Ｋ色の各可視画像が順次に形成され、記録材担持ベ
ルト８によって搬送される記録材６上に転写帯電手段４
ｃ、４ｄの作用により順次にこれらの可視画像が多重転
写される。

【００１２】かかる画像形成プロセスが終了すると、記
録材６は、分離帯電器１４、剥離帯電器１５の作用によ
って除電され、静電吸着力の減衰によって記録材担持ベ
ルト８から分離されて定着部７へと搬送され、ここで一
括定着されることによって所望のフルカラー画像が得ら
れる。

【００１３】この定着部７は、定着ローラ７１及び加圧
ローラ７２と、これらローラ７１、７２をそれぞれクリ
ーニングする耐熱性クリーニング部材７３及び７４、そ
れぞれのローラ７１、７２を加熱するヒータ７５及び７
６、ジメチルシリコンなどの離型剤オイルを定着ローラ
７１に塗布するオイル塗布ローラ７７、そのオイルを供
給するためのオイル溜め７８、定着温度制御用のサーミ
スタ７９とから構成されている。

【００１４】一方、転写が終了した各画像形成部Ｐａ〜
Ｐｄの感光体ドラム１ａ〜１ｄはクリーニング部５ａ、
５ｂ、５ｃ及び５ｄにより残留する現像剤が除去され、
引き続き行なわれる次の潜像形成に備える。また、記録
材担持ベルト８上に残留した現像剤はベルト除電器１２
によって除電されて静電吸着力を取り除かれた後、回転
するファーブラシ１６を備えた転写クリーニング装置９
によって掻き落とされる。転写クリーニング装置９のク
リーニング部材としてはファーブラシ以外にブレード又
は不織布、或はそれらの併用等を用いてもよい。

【００１５】以上のような構成の画像形成装置におい
て、記録材担持ベルト８の素材としては、前述のよう
に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリアセ
タール、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエー
テルケトン、ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリフェニリンスルフィド、ポリウレタン、シリコ
ン樹脂、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリフ
ェニレンオキシド、ポリエーテルスルフォン、ポリスル
フォン、芳香族ポリエステル、ポリエーテルイミド、芳
香族ポリイミド、等のエンジニアプラスチック類が用い
られ、その中でも、機械特性、電気特性、吸水等の安定
性、燃焼性等をふまえ、ＰＥＴ、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリカーボネート、ポリウレタン等や、これらをベ
ースに合成し、体積抵抗率を１０¹⁰〜１０¹⁸Ω・ｃｍ程
度の任意の値に安定化した５０μｍ〜１ｍｍ位の厚みを
持つシートが多く用いられる。

【００１６】一方、転写帯電手段４ａ〜４ｄに用いる部
材としては、導電性ゴムや、スポンジ、樹脂等をブラシ
状、ブレード状、ローラ状にし、均一帯電のために１０
³ 〜１０⁸ Ω・ｃｍの任意の値に抵抗コントロールした
素材が用いられる。また、転写帯電手段は転写時に寄与
する電流を任意の適正電流値で固定すると、記録材の抵
抗値が多少変動しても画像が安定することが知られてい
る。それ故、記録材のバリエーションを持たせるため
に、つまり、記録材の種類（厚さ、材質等）や、吸湿条
件等により体積抵抗値が変化した場合にも一定電流が得
られるように、定電流制御を行なうことが一般的であ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例で述べた記録材担持ベルトの体積抵抗値が低いと、
一般的に電気的容量が小さくなり、低湿時等において記
録材の体積抵抗値が大きくなると、記録材の繊維密度に
画像転写性が左右され易くなり、不均一な画像濃度ムラ
を生じる欠点がある。一方、ＰＥＴシート（体積抵抗値
１０¹⁶Ω・ｃｍ以上）のように高抵抗だと転写工程を順
次繰り返すカラー画像形成装置では、特に最後の転写工
程時に印加する電圧は、最初（１色目）の転写工程時の
印加電圧と比較すると、かなりの高圧になってしまう。
それ故、コスト高や、リーク防止のためにスペースを必
要としたり、さらにはトナー飛散等の画像上の不具合も
発生し易くなる。

【００１８】これらの問題に対処するため、従来は金属
や、金属酸化物、カーボン等を上述した記録材担持ベル
ト８として用いられるシート材に混合（以下、混合系素
材と略記する）し、チャージアップを抑制することによ
って、印加電圧を余り上げずに低湿環境においても良好
な画像を得ることができるようにしている。

【００１９】図３は記録材担持ベルト８として用いられ
る代表的なシートの帯電及び減衰特性を示す。図３に示
す特性は１５０μｍ厚の試料フィルムを２００ｍｍ／ｓ
ｅｃの速度で移動させ、−１００μＡの定電流を印加し
て帯電させた後、停止し、表面電位計で１０秒間、電位
減衰を測定し、それを４回繰り返したときのグラフであ
り、そのときの表面電位を縦軸に取り、横軸にはシート
の移動回数を取り、帯電と１０秒間の電位減衰の様子を
順次に示したものである。

【００２０】試料として、１０¹⁷Ω・ｃｍのＰＥＴシー
ト、１０¹⁵Ω・ｃｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）シート、及びポリカーボネートにケッチェンブラッ
クを５％以上混合し、１０¹⁵Ω・ｃｍ程度に抵抗コント
ロールした混合系素材シートを用いた。図示した通り、
体積抵抗値の高いＰＥＴは全体的に表面電位も高い。ま
た、導電材を分散していないＰＥＴシート、ＰＶｄＦシ
ートは帯電回数の増加によって順次表面電位が高くなっ
ている。さらに、体積抵抗値がほぼ同じであるＰＶｄＦ
シートと混合系素材シートは、１回目の帯電直後の電位
はほぼ同じにもかかわらず、混合系素材シートの方が減
衰が早く、かつ表面電位も帯電回数の増加によってあま
り上がっていない。

【００２１】従って、このような特性の混合系素材のシ
ートを図６に示した画像形成装置において記録材担持体
（ベルト８）として用いると、第１色目から第４色目ま
で印加電圧をあまり高くしなくても適正な電流が得られ
る。

【００２２】しかしながら、このような混合系素材を用
いるに当たっての大きな問題点は、混合した導電材の混
入、又は混入状態によって、混合前と比較して、絶縁耐
圧が低下することである。通常、ＰＥＴやＰＶｄＦシー
トは１５０μｍ程度のシート厚では１５０ｍｍ／ｓｅｃ
で移動させた際に１０ＫＶ程度の高圧を印加しても絶縁
破壊を生じることはなかったが、混合系素材シートの場
合には、混合時の分散状態によって異なるが、大体３〜
６ＫＶ程度の電圧で絶縁破壊を生じてしまう。絶縁破壊
が生じた記録材担持シートを使用すると、部分的なリー
クにより乱れた跡が記録材上の画像上に残ってしまうた
め、その記録材担持シートは再使用に耐えないものにな
ってしまう。

【００２３】ここで、通常の画像記録時の最大印加電圧
以上の絶縁破壊電圧を持つものであれば、記録材担持体
として用いることができる筈であるが、両者の値が近い
場合、特に高圧の入／切時、記録材搬送不良時等に、瞬
間的に通常の使用印加電圧以上の電圧（以下、ピーク電
圧と略記する）が印加され、絶縁破壊を誘発してしまう
欠点があった。また、転写時には記録材担持体に用いた
誘電体フィルムの電気容量が大きい方が転写特性には有
利であることは前述したが、このために記録材担持シー
ト厚を薄くすることがある。この際にも絶縁破壊電圧が
低下する欠点があった。

【００２４】

【００２５】従って、本発明の目的は、帯電手段が記録
材担持体と接触状態にあるときに限りこの帯電手段に電
力を供給することにより、記録材担持体の絶縁破壊を防
止し、均一な濃度の良好な画像を常時得ることができる
ようにした画像形成装置を提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、像を担持する像担持体と、記録材を担持する記録材
担持体と、前記記録材担持体に接離可能な帯電手段であ
って、帯電時、前記記録材担持体に接触して前記記録材
担持体を帯電する帯電手段と、を有し、前記像担持体上
の像を前記記録材担持体に担持された記録材に転写する
画像形成装置において、前記帯電手段が前記記録材担持
体に接触しているときにのみ、前記帯電手段に電力を供
給することを特徴とする画像形成装置である。

【００２７】本発明の一実施態様によると、帯電時、前
記帯電手段を流れる電流を定電流制御する。本発明の他
の実施態様によると、前記帯電手段への電力の供給を停
止してから所定時間経過後、前記帯電手段を前記記録材
担持体より離間させる。本発明の他の実施態様による
と、前記帯電手段への電力の供給を停止してから所定時
間経過後、前記記録材担持体の移動を停止させる。本発
明の他の実施態様によると、前記記録材担持体は、体積
抵抗率が１０¹⁰〜１０¹⁸Ω・ｃｍである。本発明の他の
実施態様によると、前記帯電手段は、記録材を前記記録
材担持体に吸着するために、前記記録材担持体を帯電す
る。本発明の他の実施態様によると、前記帯電手段は、
前記像担持体上の像を前記記録材担持体に担持された記
録材に転写するために、前記記録材担持体を帯電する。
本発明の他の実施態様によると、前記像担持体は複数色
の像をそれぞれ担持するために複数設けられ、前記帯電
手段は前記複数の像担持体上の複数色の像を前記記録材
担持体に担持された記録材にそれぞれ転写する。本発明
の他の実施態様によると、前記複数の帯電手段により前
記複数の像担持体から前記記録材担持体に担持された記
録材に複数色の像を転写する第１のモードと、前記複数
の帯電手段のうちの所定の帯電手段により前記複数の像
担持体のうちの所定の像担持体から前記記録材担持体に
担持された記録材に所定の色の像を転写する第２のモー
ドと、を選択可能である。本発明の他の実施態様による
と、前記第２のモードが選択される場合、前記所定の帯
電手段と前記記録材担持体とは接触し、他の帯電手段と
前記記録材担持体とは離間される。本発明の更に他の実
施態様によると、前記第２のモードが選択される場合、
前記所定の像担持体と前記記録材担持体とは接触し、他
の像担持体と前記記録材担持体とは離間される。

【００２８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。

【００２９】なお、本発明の第１の実施例は、図６に図
示し、上述した電子写真方式のカラー複写機に適用した
場合であるので、カラー複写機の構成、動作等について
の説明は必要のない限り省略するが、本発明は実施例以
外の電子写真方式、静電記録方式等の種々の構成の画像
形成装置に等しく適用できるものである。

【００３０】また、本発明の第１の実施例では、機械特
性、電気特性、及び燃焼時の安全性等の点から、ポリカ
ーボネート系樹脂に比較的分散性のよいケッチェンブラ
ックを５％分散させた混合系素材を図６で説明した画像
形成装置の記録材担持ベルト８として用いた場合につい
て説明するが、勿論、混合系素材はこれに限定されるも
のではない。

【００３１】図１は本発明の第１の実施例の代表的な制
御動作のシーケンスを示すフローチャートであり、特に
本発明を適用して効果のあった、記録材６の搬送不良に
よる停止時に、記録動作を中止するに当たり、転写用の
高圧と記録材担持ベルト８を駆動する図示しないモータ
との停止タイミングを示している。

【００３２】まず、例えば図６に示した光学センサ３１
ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄが記録材担持ベルト８上
の記録材６の搬送不良を検知すると、ステップＳ１００
において記録シーケンス停止信号が発生される。光学セ
ンサ３１ａ〜３１ｄが記録材６の搬送不良を検知した際
には、いずれかの転写帯電手段４ａ〜４ｄから転写用の
高圧が出力されている。従って、ステップＳ１００で発
生された記録シーケンス停止信号を直ちに転写帯電手段
４ａ〜４ｄに供給して転写用の高圧出力の発生を停止さ
せ（ステップＳ１０１）、同時に遅延回路にて所定時間
遅延させた後（ステップＳ１０２）、ユニットモータに
供給してこのモータを停止させ（ステップＳ１０３）、
記録材担持ベルト８の移動及び感光体ドラム１ａ〜１ｄ
の回転を停止させる。

【００３３】上記記録シーケンス停止信号の遅延は遅延
回路に限定されるものではなく、例えばＣＰＵを介して
プログラム上で時間遅延を生じさせてもよい。また、遅
延時間は、本実施例の場合、１００ｍｍ／ｓｅｃの記録
速度（記録材担持ベルト８の移動速度）で、約６ＫＶの
絶縁耐圧である上記混合素材の記録材担持ベルト８を使
用したときに、５０ｍｓｅｃに選定したところ、記録材
担持ベルト８の絶縁破壊が全く生ぜず、良好な結果が得
られた。

【００３４】ところで、本発明を実施するに当たり、時
間遅延量は記録材担持ベルト８の絶縁破壊を防止できる
遅延量と、記録材担持ベルト８の移動動作を遅延させた
場合の装置としての発生不具合による設計要件から決定
される。よって、この時間遅延量（タイムラグ）は絶縁
破壊を生じなければできるだけ少ない方がよい。しかし
て、本発明が適用できるのは、図６に示したように、感
光体ドラム及び転写帯電手段が複数存在する構成の画像
形成装置に限定されるものではない。また、帯電手段も
転写だけに限られるものではなく、さらに、ブラシ形状
に限定されるわけでもない。帯電手段の場合、非接触の
帯電手段としてコロナ帯電器があるが、コロナ帯電器で
は記録材担持ベルトの停止と同時に高圧を停止しても、
記録材担持ベルト方向のインピーダンスが上がると、シ
ールド側に電流が流れるため、絶縁破壊はかなり生じに
くい。

【００３５】しかし、逆に、記録材の抵抗値が、温湿度
変化、厚みの違い、素材の違い等によって、変化したと
きでも、安定した転写画像や、吸着力等を得られるよう
にするには、複雑な制御が必要となる。従って、本発明
はこのような欠点のない接触帯電方式で効果が得られ
る。接触帯電の他の方式として、導電性多孔質ローラ、
円筒形導電ブラシ、導電性ブレード等がある。

【００３６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。本実施例は、１つの感光体ドラムを像担持体とし
て用いて色の異なる可視画像（トナー像）を順次に形成
し、これらトナー像を、例えばドラム状枠体に誘電体シ
ートを円筒状に張設した記録材担持手段としての転写ド
ラムに保持された記録材上に、順次に重ね転写し、一括
定着してカラー画像を得るようにした電子写真方式のカ
ラー画像形成装置に適用した場合であるので、まず、こ
のような電子写真方式のカラー画像形成装置の全体構成
について図２を参照して説明する。

【００３７】この図２に示すカラー画像形成装置は、い
わゆる回転式現像装置と称される現像装置４０を使用
し、図示矢印方向に回転する感光体ドラム４１上に形成
される静電潜像を現像してトナー像を形成する。また、
感光体ドラム４１の外周部には、この回転式現像装置４
０の他に、本例では、感光体ドラム４１を均一に帯電す
る一次帯電器４２、感光体ドラム４１上に静電潜像を形
成する露光光学系４３、記録材６を担持、搬送する転写
ドラム４４、感光体ドラム４１上のトナー像を記録材６
上に転写する転写帯電手段４５、感光体ドラム４１上に
残留するトナーを除去するクリーナ４６等が配設されて
いる。

【００３８】露光光学系４３は原稿走査部４３ａと色分
解フィルタ４３ｂを含み、一次帯電器４２にて一様に帯
電された感光体ドラム４１に各分解色画像毎に光像を照
射して潜像を形成する。

【００３９】回転式現像装置４０は、例えばイエロー色
現像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラック
色現像剤の４色の現像剤を各別に収納する４個の現像器
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと、これら４個の現像
器４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを保持し、かつ中心
軸４２ｂのまわりに回転自在に軸支された略円筒形状の
筺体４２ａとから構成されており、モータＭによる筺体
４２ａの回転によって所望の現像器を感光体ドラム４１
の外周面と対向する現像位置に搬送し、感光体ドラム上
の静電潜像の現像を行ない、感光体ドラム４１の４回転
と現像装置４０の１回転によっていわゆる４色分のフル
カラー現像が行なえるように構成されている。

【００４０】一方、記録材カセット６０ａ或は６０ｂよ
り記録材搬送系を介して送給された記録材６は所定のタ
イミングに同期して吸着用ローラ８０の作用によって静
電的に転写ドラム４４に吸着され、巻き付けられる。

【００４１】上記転写ドラム４４は感光体ドラム４１と
同期して図示矢印方向に回転しており、イエロー現像器
４０Ｙで現像されたトナー像は転写部において転写帯電
手段４５の作用によって記録材６上に転写される。転写
ドラム４４はそのまま回転を続け、次の色（図２におい
てはマゼンタ）のトナー像の転写に備える。

【００４２】感光体ドラム４１はクリーナ４６によって
クリーニングされた後、再び一次帯電器４２によって均
一に帯電され、次のマゼンタ画像信号により前記したの
と同様にして露光を受ける。この間に現像装置４０は回
転してマゼンタ現像器４０Ｍが所定の現像位置に定置さ
れており、所定のマゼンタ現像が行なわれる。

【００４３】続いて、以上と同様の工程を、シアン及び
ブラックに対して行ない、４色分の転写が終了すると、
記録材６上の４色の多重トナー像が除電帯電器４７、４
８により除電された後、記録材６は、分離爪４９を作動
させることによって、転写ドラム４４より分離され、搬
送ベルトで定着器（熱ローラ定着器）５０に送られて多
重の合成画像が一括定着され、外部トレイ５１へと排出
される。かくして、一連のフルカラープリント動作が終
了し、所要のフルカラープリント画像が出力される。

【００４４】なお、記録材６の分離後、転写ドラム４４
は転写ドラムクリーナ５２によって記録材担持体である
誘電体シート、即ち記録材担持シート４４ａがクリーニ
ングされる。この転写ドラムクリーナ５２は、記録材担
持シート４４ａの外側に配設されたローラ状のファーブ
ラシクリーナ５２ａと内側に配設されたバックアップブ
ラシ５２ｂとから構成されている。かくして、一連のフ
ルカラープリント動作が終了し、所要のフルカラープリ
ント画像が出力される。

【００４５】転写ドラム４４の記録材担持シート４４ａ
は図６に示した記録材担持ベルト８と同じ材料の誘電体
シートであり、本例ではポリカーボネート系樹脂に比較
的分散性のよいケッチェンブラックを５％分散させた混
合系素材を用いている。また、転写ドラム４４に記録材
６を吸着させる手段は転写ドラム４４と接離可能な吸着
用ローラ８０からの高圧印加である。ただし、このロー
ラ８０は転写記録中は転写ドラム４４から離間してい
る。

【００４６】本実施例においても上記第１の実施例と同
様に、例えば図示しない光学センサが記録材担持シート
４４ａにおける記録材６の搬送不良を検知すると、記録
シーケンス停止信号が発生され、直ちに転写帯電手段４
５及び吸着用ローラ８０に供給され、転写用の高圧出力
及び記録材吸着用の高圧出力の発生を停止させ、同時に
この記録シーケンス停止信号を遅延回路にて所定時間遅
延させた後、ユニットモータに供給してこのモータを停
止させ、転写ドラム４４及び感光体ドラム４１の回転を
停止させる。勿論、上記記録シーケンス停止信号の遅延
は遅延回路に限定されるものではなく、例えばＣＰＵを
介してプログラム上で時間遅延を生じさせてもよい。

【００４７】このように、高圧出力の発生停止と転写ド
ラム４４及び感光体ドラム４１の回転停止との間にタイ
ムラグを設けると、記録材担持シート４４ａに混合系素
材を用いることによって絶縁耐圧が低下しても、通常の
画像記録時の最大印加電圧以上の絶縁破壊電圧を持つも
のであれば、瞬間的に通常の使用印加電圧以上の電圧
（ピーク電圧）が印加されることがなくなるので、混合
系素材を用いた記録材担持シート４４ａに絶縁破壊が生
じることを確実に防止することができる。

【００４８】上述のように、時間遅延量を少しでも減少
させる手段として、高圧の出力に応じて、この高圧が所
定電圧以下であれば同時にモータを停止するとか、或は
シーケンス、環境に応じて時間遅延量を制御するなどの
方法がある。例えば、図２に示した装置においては、転
写と吸着とでは通常必要とされる最大出力電圧は異な
り、吸着の方が少なくてよい。例えば、１０¹⁵Ω・ｃｍ
の誘電体シートで１０μＡの定電流制御を行なう吸着で
は、低湿環境時でも３ＫＶの電圧を印加すれば十分であ
るのに対し、転写は、４色順次転写を考慮すると、６Ｋ
Ｖの絶縁破壊電圧に対し、５．５ＫＶは印加する必要が
ある。（通常、１色目２．０ＫＶ、２色目３．２ＫＶ、
３色目４．３ＫＶ、４色目４．７ＫＶである。）それ
故、吸着時の記録材搬送不良で転写帯電手段からまだ高
圧が出力されていないときには、吸着高圧出力と同時に
モータの回転を停止する。これは、転写用の高圧が出力
されていないときには吸着高圧出力とモータの回転を同
時に止めても記録材担持シートの絶縁破壊が生じないか
らである。これによって時間遅延量をなくすことができ
る。勿論、転写用の高圧が出力されているときには上記
実施例のようにタイムラグを持たせてモータを停止させ
ることになる。

【００４９】このように、吸着と転写で時間遅延量を制
御することも効果があり、他に、図２に示した構成の装
置の場合には転写ドラムの回転数、図６に示した構成の
装置の場合には転写帯電手段の場所等、転写している場
所に応じて時間遅延量を徐々に増やしたり、低湿環境時
には比較的高い電圧が必要なので時間遅延量を多くし、
高湿環境時には時間遅延量を殆どなくす等、環境制御を
行なうことも時間遅延量の短縮に効果がある。

【００５０】次に、本発明の第３の実施例について図４
を参照して説明する。

【００５１】上記従来技術の項で説明した通り、一般
に、記録材担持体に用いられる誘電体シート素材として
は、ＰＥＴ、ポリアセタール、ポリアミド、ポリビニル
アルコール、ポリエーテルケトン、ポリスチレン、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリフェニリンスルフィド、
ポリウレタン、シリコン樹脂、ポリアミドイミド、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテル
スルフォン、ポリスルフォン、芳香族ポリエステル、ポ
リエーテルイミド、芳香族ポリイミド、等のエンジニア
プラスチックのフィルム形状シートが用いられる。

【００５２】本実施例では、機械特性、電気特性、及び
燃焼時の安全性等の点から、ポリカーボネート系樹脂に
比較的分散性のよいケッチェンブラックを５％分散させ
た混合系素材を図４に示す電子写真方式のカラー画像形
成装置の記録材担持ベルト８として用いた場合について
説明するが、勿論、混合系素材はこれに限定されるもの
ではない。なお、図４に示すカラー画像形成装置は前記
図６に示したカラー画像形成装置とほぼ同じ構成である
ので、対応する部品、部材、素子等には同一符号を付し
て必要のない限りそれらの説明を省略する。

【００５３】このような混合系素材のチャージアップ特
性については図３を参照して既に説明した通りである。
前述したように、混合系素材を用いるに当たっての大き
な問題点は、混合した導電材の混入、又は混入状態によ
って、混合前と比較して、絶縁耐圧が低下することであ
る。通常、ＰＥＴやＰＶｄＦシートは１５０μｍ程度の
シート厚では１５０ｍｍ／ｓｅｃで移動させた際に１０
ＫＶ程度の定電圧で転写帯電しても絶縁破壊を生じるこ
とはないが、混合系素材シートの場合には、６ＫＶの電
圧で絶縁破壊を生じ、部分的なリークにより乱れた跡が
記録材上の画像上に残ってしまうため、その記録材担持
シートは再使用に耐えないものになってしまう。

【００５４】ここで、上記６ＫＶの電圧についてである
が、通常、最適転写電流時には、記録材にもよるが、
５．５ＫＶ程度が最大印加電圧となるので、画像不良を
生じることはない。しかしながら、記録材担持シート８
上で搬送不良が生じた場合、搬送不良の記録材６を取り
除く際に転写帯電手段４ａ〜４ｄを変形させたり、破損
させたりしないようにするためや、感光体ドラム１ａ〜
１ｄと記録材担持シート８との間に挟まった記録材６を
取り除き易くするために、転写帯電手段４ａ〜４ｄを、
図４に示すように、記録材担持シート８から離間させる
ことがある。この際、記録材６の搬送不良が光学センサ
３１ａ〜３１ｄによって検知されたとき、記録材担持シ
ート８の停止と同時に転写帯電手段４ａ〜４ｄを記録材
担持シート８から離間してしまうと、定電流で制御して
いる転写帯電手段４ａ〜４ｄは瞬間的に高圧が印加さ
れ、ライン状の絶縁破壊跡や、感光体ドラムに残電荷に
よる画像不良を生じてしまう。

【００５５】それ故、本実施例では、高圧出力を停止し
た後、さらに残電圧を考慮して、例えば１ミリ秒後に感
光体ドラム１ａ〜１ｄや記録材担持シート８の移動を停
止し、転写帯電手段４ａ〜４ｄを離間させるようにした
ものである。

【００５６】このように高圧出力の停止と感光体ドラム
及び記録材担持シートの移動停止、従って、転写帯電手
段の離間との間にタイムラグを設けると、定電流で制御
している転写帯電手段に瞬間的に高圧が印加されること
がなくなり、上記のような画像不良が生じない。なお、
このタイムラグは１ミリ秒に限定されるものでないこと
は言うまでもない。

【００５７】さらに、転写帯電手段４ａ〜４ｄが記録材
担持シート８と接触していると、記録材担持シート８の
内面の汚れを集積してしまうので、転写帯電時以外は記
録材担持シート８から離間しておくと、汚れが抑制され
るのでメンテナンス（清掃）間隔、さらには転写帯電手
段４ａ〜４ｄとして用いた１０⁵ Ω・ｃｍの導電性ブラ
シの交換寿命が長くなるという利点がある。この際に
も、転写用導電ブラシの接離動作の開始時に転写電流を
入／切するのではなく、導電ブラシが記録材担持シート
８の所定位置に接触した状態で高圧の入／切を行なうこ
とによって、上記実施例と同様の効果が得られた。

【００５８】次に、本発明の第４の実施例について図５
を参照して説明する。

【００５９】本実施例も上記第３の実施例と同様に、本
発明を図６に示したような構成の電子写真方式のカラー
画像形成装置に適用した場合であり、記録材担持ベルト
８としてポリカーボネート系樹脂に比較的分散性のよい
ケッチェンブラックを５％分散させた混合系素材を用い
ている。なお、図５に示すカラー画像形成装置は前記図
６に示したカラー画像形成装置とほぼ同じ構成であるの
で、対応する部品、部材、素子等には同一符号を付して
必要のない限りそれらの説明を省略する。

【００６０】図５はカラー画像形成装置の第４の画像形
成部Ｐｄのみを使用して単色（ブラック）の画像を形成
するときの状態を示しており、このときには第１〜第３
の画像形成部Ｐａ〜Ｐｃは使用しないので、それらの感
光体ドラム１ａ〜１ｃは停止している。従って、記録材
担持シート８はこれら停止している感光体ドラム１ａ〜
１ｃと接触しないように給紙側が下げられ、かつ転写帯
電手段４ａ〜４ｃも記録材担持シート８から離間され、
非接触状態にある。

【００６１】一方、記録材６を記録材担持シート８上に
吸着保持するため、吸着用高圧印加ブラシ９０によって
記録材担持シート８を帯電させ、記録材カセット６０か
ら給紙される記録材６を記録材担持シート８上に静電吸
着し、第４の画像形成部Ｐｄまで搬送して転写帯電手段
４ｄの作用によって感光体ドラム１ｄ上に形成されたト
ナー像を記録材６上に転写させる。トナー像の転写後、
前述したように、記録材６を分離し、定着部７で定着し
て所望の単色画像を得る。

【００６２】本実施例の画像形成動作によれば、例えば
第４色目がブラック（Ｋ）のときにフルカラー画像形成
装置においてもよく用いられるブラック単色画像出力時
に、他の画像形成部の感光体ドラムを用いずに画像を形
成することができるので、これら感光体ドラムの寿命を
長くすることができるという利点もある。

【００６３】なお、本実施例の動作のように、記録材担
持シート８並びに関連する転写帯電手段、ベルトクリー
ナ等を一緒に移動させて記録材担持シート８を使用しな
い感光体ドラムから積極的に離間させる場合には、記録
材担持シート８の上下位置を検知する位置検知センサと
同期させ、記録材担持シート８が感光体ドラムから離間
している際には（下がっている状態では）高圧を印加し
ないように制御することができる。

【００６４】ここで、上記位置検知センサは光学セン
サ、機械センサ等、特に限定する必要はない。また、転
写帯電手段４ａ〜４ｄが感光体ドラム１ａ〜１ｄから離
間しているか否かの制御は、単に記録材担持シート８の
上下位置検知センサと同期させるだけでなく、高圧の配
線又は高圧出力コントロール線を、記録材担持シート支
持ユニットと感光体ドラム支持ユニットとが離間したら
切断するような構成にすることによっても、実現でき
る。

【００６５】上記各実施例では転写電圧（電流）印加時
の場合について説明したが、本発明で問題としている絶
縁破壊は転写電圧（電流）印加時に限定したものではな
い。例えば、上記第４の実施例で説明した第４の画像形
成部のみによるブラック単色モード時に使用した吸着用
高圧印加ブラシ９０が、図４、図５に示した通り、記録
材担持シート８の支持ユニットの上下に際し、接離動作
を必要とする場合も例外ではない。

【００６６】また、本発明は上記実施例で説明した通
り、導電材の混合によってベースとなる誘電体フィルム
材の絶縁抵抗が混合前と比較して下がり、絶縁耐圧が１
０ＫＶ以下に低下してしまう場合に、特に効果がある。
しかし、導電材混合前のベースフィルム材にも絶縁耐圧
の低いものがあり、特に、厚さが薄くなる程、耐圧も下
がることは知られている。ここで、記録材担持シート８
は厚さが薄くなる程、誘電体フィルムとしての容量も上
がるので、転写には有利となる。それ故、取り扱い性、
機械強度等も考慮して、厚さが５０μｍから１ｍｍ程度
で、絶縁耐圧が１０ＫＶ以下になる１０¹⁰〜１０¹⁸Ω・
ｃｍの誘電体フィルムを用いる場合に本発明を実施する
と効果がある。

【００６７】さらに、本発明は、図４、図５に示したよ
うに、感光体ドラム及び転写帯電手段が複数存在する構
成の画像形成装置に限定されるものではない。例えば、
前記図２に示したような、１つの感光体ドラムを像担持
体として用いて色の異なるトナー像を順次に形成し、こ
れらトナー像を、例えばドラム状枠体に誘電体シートを
円筒状に張設した記録材担持手段としての転写ドラムに
保持された記録材上に、順次に重ね転写し、一括定着し
てカラー画像を得るようにした電子写真方式のカラー画
像形成装置に適用しても同様の効果が得られることは言
うまでもない。また、転写帯電手段は記録材担持体に接
触して直接電圧（電流）を印加するものであればよく、
ブラシ形状に限定されるものではない。例えば、ローラ
形状やブレード形状等でもよい。

【００６８】なお、上記実施例では本発明を電子写真方
式のカラー画像形成装置に適用した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種
々の構成の電子写真方式のカラー或は単色（白黒）の画
像形成装置や、静電記録方式等の画像形成装置にも等し
く適用できるものである。また、制御系や制御態様等も
実施例のものに限定されないことは言うまでもない。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像を担持する像担持体と、記録材を担持する記録材担持
体と、記録材担持体に接離可能な帯電手段であって、帯
電時、記録材担持体に接触して記録材担持体を帯電する
帯電手段と、を有し、像担持体上の像を記録材担持体に
担持された記録材に転写する画像形成装置において、帯
電手段が記録材担持体に接触しているときにのみ、帯電
手段に電力を供給する構成とされるので、記録材担持体
が絶縁破壊してしまい、画像不良が発生するのを防止す
ることができる。

【００７０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の第１の実施例の動
作シーケンスを示すフローチャートである。

【図２】本発明の第２の実施例を説明するための電子写
真方式のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略断面
図である。

【図３】記録材担持ベルトとして用いられる誘電体シー
トの帯電減衰特性を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施例を説明するための電子写
真方式のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略断面
図である。

【図５】本発明の第４の実施例を説明するための電子写
真方式のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略断面
図である。

【図６】従来の電子写真方式のカラー画像形成装置の一
例の全体構成を示す概略断面図である。

【符号の説明】

Ｐａ〜Ｐｄ画像形成部１ａ〜１ｄ感光体ドラム３ａ〜３ｄ現像器４ａ〜４ｄ転写帯電手段６記録材７定着部８記録材担持ベルト２２ａ〜２２ｄ電位センサ３１ａ〜３１ｄ光学センサ４０回転式現像装置４１感光体ドラム４４転写ドラム４４ａ記録材担持シート４５転写帯電手段５０定着器８０吸着用ローラ９０吸着用高圧印加ブラシＭモータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像を担持する像担持体と、記録材を担持
する記録材担持体と、前記記録材担持体に接離可能な帯
電手段であって、帯電時、前記記録材担持体に接触して
前記記録材担持体を帯電する帯電手段と、を有し、前記
像担持体上の像を前記記録材担持体に担持された記録材
に転写する画像形成装置において、前記帯電手段が前記記録材担持体に接触しているときに
のみ、前記帯電手段に電力を供給することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】帯電時、前記帯電手段を流れる電流を定
電流制御することを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】前記帯電手段への電力の供給を停止して
から所定時間経過後、前記帯電手段を前記記録材担持体
より離間させることを特徴とする請求項１又は２の画像
形成装置。
【請求項４】前記帯電手段への電力の供給を停止して
から所定時間経過後、前記記録材担持体の移動を停止さ
せることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装
置。
【請求項５】前記記録材担持体は、体積抵抗率が１０
¹⁰〜１０¹⁸Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１〜
４のいずかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記帯電手段は、記録材を前記記録材担
持体に吸着するために、前記記録材担持体を帯電するこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずかの項に記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記帯電手段は、前記像担持体上の像を
前記記録材担持体に担持された記録材に転写するため
に、前記記録材担持体を帯電することを特徴とする請求
項１〜５のいずかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記像担持体は複数色の像をそれぞれ担
持するために複数設けられ、前記帯電手段は前記複数の
像担持体上の複数色の像を前記記録材担持体に担持され
た記録材にそれぞれ転写するために複数設けられること
を特徴とする請求項７の画像形成装置。
【請求項９】前記複数の帯電手段により前記複数の像
担持体から前記記録材担持体に担持された記録材に複数
色の像を転写する第１のモードと、前記複数の帯電手段
のうちの所定の帯電手段により前記複数の像担持体のう
ちの所定の像担持体から前記記録材担持体に担持された
記録材に所定の色の像を転写する第２のモードと、を選
択可能であることを特徴とする請求項８の画像形成装
置。
【請求項１０】前記第２のモードが選択される場合、
前記所定の帯電手段と前記記録材担持体とは接触し、他
の帯電手段と前記記録材担持体とは離間されることを特
徴とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】前記第２のモードが選択される場合、
前記所定の像担持体と前記記録材担持体とは接触し、他
の像担持体と前記記録材担持体とは離間されることを特
徴とする請求項１０の画像形成装置。