JP3074034B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置或は静電
記録装置等の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に
形成されたトナー像の如き画像を転写材担持部材上に保
持した転写材に転写するようにした画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カラー電子写真複写機では、感
光ドラムのような像担持体上にトナー像を形成し、該ト
ナー像を転写材に転写することにより画像が得られる。
通常、転写材は、ドラム形のフレームに転写材担持部
材、通常、高抵抗フィルムの如き転写材担持シートを巻
装して構成される転写ドラムにて担持し搬送される。即
ち、転写ドラムへと供給された転写材は、転写材供給位
置にて転写材担持シートと転写材との間に静電的に吸着
力を働かせて、転写ドラムの周面に固定保持することに
よって転写材担持シートに巻装される（特開昭５５−３
２０７９号参照）。そして、転写ドラムを回転させるこ
とによって、転写材を転写位置へと複数回移送し、多重
転写によって複数色のトナー像が像担持体から転写材表
面に静電的に転写される。

【０００３】このために、転写材担持シートの背面にコ
ロナ帯電器を配設するか、転写材担持シート上に保持さ
れた転写材に転接する導電体ローラ（電荷注入手段）を
配設して、転写材にトナー像と反対極性の電荷を印加す
る。その後、転写材担持シートから転写材を排出させる
ために、コロナ放電器を用いて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
離部材を転写材と転写材担持シートの間に入れて、転写
材が分離される。

【０００４】又、一般に、乾式電子写真若しくは静電複
写機における現像装置はキャリアとトナーを有した二成
分現像剤を用いる。この現像剤におけるトナーとキャリ
アの重量混合比率、即ちトナー濃度は、複写物（コピ
ー）濃度を決めるための極めて重要な要素である。特に
フルカラー画像を複数の現像器により複数のトナーを重
ね合わせることによって得る、所謂ピクトリアルフルカ
ラー電子写真複写機においては、その色味の再現性を保
証する上で重要となる。好ましい色調の画像を連続して
得るためには、現像剤のトナー濃度を適正レベルにし
て、しかもそのレベルを現像時常に一定に維持する必要
がある。現像剤のトナー濃度を一定に保つ方法は今まで
に種々提案されている。特に、二成分現像剤における黒
トナーの着色剤としてカーボンブラックを用いた場合に
は、カーボンブラックは光の全ての波長において吸収す
る特性を有しているために、一例として感光ドラムの非
画像領域に一定レベルの濃度を有したパッチトナー像を
形成し、そのパッチトナー像の濃度をセンサで読み取る
方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、トナー濃度検出用のパッチトナー像が感光ド
ラムに当接する転写ドラムを、即ち、転写材担持シート
を汚してしまう。更に、この汚れは、転写ドラムに当接
する導電体ローラにまで転移してしまい、転写材の画像
面のトナー汚れを招いた。

【０００６】このことは、高画質を求められている複写
機市場、特に色再現性の向上を求められているカラー複
写機市場では重大な欠点となる。

【０００７】更に、転写材担持シートの軸線方向に、即
ち、導電体ローラの軸線方向において幅が狭くされた小
サイズの転写材上に多数枚の連続複写を行なうと、転写
材担持シートの非画像部に除々にトナーが蓄積され、所
謂「カブリ」が発生する。そして転写材担持シート上に
転写材を吸着させようとして、導電体ローラが転写材担
持シートに当接したときに、非画像部のカブリトナーの
一部が導電体ローラに転移してしまう。

【０００８】この後引き続いて大サイズの転写材で複写
物を得ようとすると、導電体ローラに転移したカブリト
ナーにより転写材の画像面が汚されてしまう。

【０００９】従って、本発明の目的は、転写材供給手段
から供給された転写材に電荷を注入して、転写材を転写
材担持シートのような転写材担持部材に吸着させる導電
体ローラ（吸着部材）が検知用トナー像によって汚れる
のを防止して、これによって転写材がトナーで汚れるの
を防いで、トナー汚れのない高品質の画像を得ることが
できるようにした画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【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、転
写材を担持する転写材担持部材と、前記転写材担持部材
の転写材を担持する側に設けられる吸着部材を備え、転
写材を前記転写材担持部材に静電的に吸着する吸着手段
と、を有し、像担持体上のトナー像を前記吸着手段によ
り前記転写材担持部材に吸着担持された転写材に転写す
る画像形成装置において、転写材の搬送方向と直交する
方向における前記吸着部材と前記転写材担持部材との間
を転写材が通過可能な領域において、前記吸着部材は、
前記転写材担持部材に接触する第１の領域と、前記転写
材担持部材に接触しない第２の領域と、を備え、前記第
２の領域と対応する前記像担持体上に検知用のトナー像
が形成されることを特徴とする画像形成装置である。

【００１１】好ましい態様によれば、画像形成装置は、
二成分或は一成分現像剤を使用してトナー像を形成し、
又、前記像担持体上に形成したパッチトナー像のトナー
濃度を読み取ることによって２成分現像剤のトナー濃度
を制御するか、或は一成分現像剤の残量検出を行なう制
御検出手段が設けられており、更に、パッチトナー像
は、前記非接触領域に対応するべく前記像担持体上に前
記非接触領域より小さく形成される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を添付図面
を参照して詳細に説明する。本実施例にて本発明はフル
カラー電子写真複写機に具現化されている。

【００１３】図１を参照すると、本実施例にて、像担持
体である感光ドラム１は、矢印方向に回転駆動される。
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、現像装置４、トナー濃度センサー
５が配置される。一次帯電器２は感光ドラム１に均一な
帯電量を与え、光学系３は、所定のタイミングで色分解
された光像又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
ーザービーム走査装置などが用いられる。

【００１４】又、現像装置４は、本実施例では感光ドラ
ム１の表面に対向して接線方向に移動する水平移動式現
像装置とされ、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、イ
エロー色現像剤、ブラック色現像剤の４色の現像剤トナ
ーを各別に収納する４個の現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ及び
４ＢＫを具備している。現像装置４は、光学系３による
選択された色の光像或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、
感光ドラム１表面にトナー像を形成する。

【００１５】更に、感光ドラム１に対向して転写装置６
が配設される。転写装置６は、図３に概略図示されるよ
うに、円筒状の両端枠６ｂ間に転写材担持部材、即ち、
転写材担持シート６ａを円筒状に巻装した転写ドラムと
される。又、図１に図示されるように、感光ドラム１と
対向した転写位置には、転写材担持シート６ａの保持面
の反対側に、即ち、転写ドラム６の内部に転写用コロナ
帯電器７が配設される。

【００１６】転写ドラム６は矢印方向に回転駆動され、
コロナ帯電器７が配置された転写位置より上流側には吸
着手段が、つまり、転写材担持シート６ａの転写材保持
面の反対側に、即ち転写ドラム６の内部に吸着用コロナ
帯電器１９が、又、転写材保持面に対向して電荷注入手
段としての吸着部材、即ち導電体ローラ（電荷注入ロー
ラ）２０が配置される。

【００１７】更に、転写位置より下流側には、除電のた
めのコロナ放電器１０、１１が転写材担持シート６ａを
挟んで配設されており、また、転写材担持シート６ａに
保持された転写材Ｐを該転写材担持シート６ａより分離
するための押し当てコロ１２、１３が転写材担持シート
６ａを挟んで配設されており、その近傍には分離用ブレ
ード１４が配設される。更に下流側には転写材担持シー
ト６ａの保持面をクリーニングするブラシローラ１５、
必要に応じて、付着力（クーロン力の残留及びファンデ
ルワールス力）を除去するためのコロナ放電器又はブラ
シ式除電器１６が設けられる。

【００１８】又、転写ドラム６に隣接して定着ローラ対
からなる定着器１８が配置され、分離用ブレード１４に
て転写材担持シート６ａから分離されコンベア１７にて
搬送されてきた転写材Ｐ上のトナー画像を定着する。

【００１９】更に、感光ドラム１の周囲には、図１に示
されるように、感光ドラム１の表面の静電荷を除く除電
器２７、残留トナーを除くクリーニングブレード２８が
配設される。又、必要に応じて、分離用ブレード１４の
近傍には、転写材Ｐが転写材担持シート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。

【００２０】このような構成で、感光ドラム１表面は一
次帯電器２によって一様に帯電され、次いで、光学系３
によって、例えばグリーンフィ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
した潜像が形成される。この潜像の送りに同期して、現
像装置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、マゼンタ色のトナー画像を感光ドラム
１上に形成する。

【００２１】一方、カセット３０、３１内に収納されて
いる転写材Ｐはピックアップローラ３２、３３により選
択された一方のカセットより送給されるか、或は、手差
しトレイ３４上から手差しローラ対３５、３６にて給送
される。転写材Ｐは、次いで、搬送、分離ローラ対３
７、３８或は３９、４０の動きで重送防止され、更に装
置内部へと送られる。そして停止しているレジストロー
ラ対４１、４２で転写材Ｐの斜行を除去したのち、転写
材Ｐは、レジストローラ４１、４２の働きで上ガイド２
１及び下ガイド２２へと導入され、該上下ガイドに案内
されて、転写材担持シート６ａの表面に沿って導電体ロ
ーラ２０が位置した転写材供給位置（吸着位置）へと供
給される。下ガイド２２は支点Ａを中心として揺動自在
に支持されており、通常はコイルバネ２２２により図１
で時計方向に付勢されている。又、上記導電体ローラ２
０は下ガイド２２の先端部に回転自在に取り付けられて
おり、従って、導電体ローラ２０は、駆動手段（図示せ
ず）にて矢印方向に回転駆動される偏心カム２２１によ
って下ガイド２２が支点Ａの回りに揺動すると、転写材
担持シート６ａに対して離接して運動する。偏心カム２
２１は転写材Ｐの供給時間とタイミングを合わせて駆動
され、又、転写材Ｐが供給位置に供給されたとき導電体
ローラ２０は、図１に図示するように、転写材担持シー
ト６ａに接触した状態に位置決めされる。

【００２２】上記構成にて、転写材Ｐは、導電体ローラ
２０が位置する転写材供給位置へと供給された後、コロ
ナ帯電器１９により静電的に転写材担持シート６ａに吸
着保持されて感光ドラム１と対面した、転写帯電器７が
位置する転写位置に送られる。勿論、レジストローラ４
１、４２の転写材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、転写位置で
一致する。

【００２３】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、転写材担持シート６ａに付
与した電荷により、感光ドラム１上のトナー像を転写材
Ｐ上に転写する。

【００２４】又、本実施例によれば、図２に図示される
ように、転写材Ｐの後端が導電体ローラ２０を通過する
タイミングにて、駆動手段にて偏心カム２２１は下死点
まで回転駆動される。これによって、下ガイド２２が付
勢されて支点Ａを中心に反時計方向に回動し、この結
果、導電体ローラ２０が大きく転写材担持シート６ａか
ら退避する。

【００２５】次に、図４を参照して本発明の特徴部分を
説明する。図４は、吸着部の軸方向配置を示す。

【００２６】本実施例にて、感光ドラム１は、表面に感
光層を有したアルミシリンダ１ａと、両端のフランジ１
ｂと、一端のギア１ｃとにより一体的に構成され、ドラ
ム軸５０と共に回転する。転写ドラム６は、一端のギア
６ｃがドラムギア１ｃと噛み合い、感光ドラム１と同じ
線速度で回転する。又、導電体ローラ２０は下ガイド２
２に軸受２００を介して回転自在に支持されており、更
にローラ２０の両端部には表面に高摩擦部材を設けた当
接コロ２０１を有している。

【００２７】このような構成にて、図１に示した偏心カ
ム２２１が下ガイド２２より退避すると、前記当接コロ
２０１が転写ドラムフランジ６ｂに当接し、転写ドラム
６の回転に伴い導電体ローラ２０も従動駆動され、同じ
線速度で回転する。このとき、導電体ローラ２０と転写
材担持シート６ａは実質的に接触している。

【００２８】又、本発明によれば、導電体ローラ２０
は、上述の転写材担持シート６ａに接触する第１の領域
の他に、トナー濃度検知用のパッチトナー像Ｔが形成さ
れる位置に相当して小径部２０ａ、即ち、転写材担持シ
ート６ａと接触しない第２の領域が形成されており、転
写材担持シート６ａとは実質的に非接触状態とされ、ト
ナー汚れが防止されている。感光ドラム１上のパッチト
ナー像Ｔは濃度検知後、図１に示したクリーナー２８
で、又、転写材担持シート６ａは複写工程終了時にブラ
シクリーナ１５により清掃される。

【００２９】別法として、導電体ローラ２０の汚染防止
には、パッチトナー像Ｔが転移する転写材担持シート６
ａの部分が通過した後、導電体ローラ２０を転写材担持
シート６ａに当接させる方法がある。ところが複写機市
場の要求として装置の小型化があり、転写ドラムも小径
化され、その周長は転写材の最大長さより僅かに大きい
程度であり、トナー濃度検知用のパッチトナー像Ｔは、
その間を狙って形成され、従って、パッチトナー像Ｔは
転写材の先端縁直前に形成されることになる。

【００３０】転写材を転写材担持シート６ａに完全に密
着吸着させるためには、導電体ローラ２０が転写材担持
シート６ａに当接しているところへ転写材の先端縁を侵
入させる必要があり、パッチトナー像Ｔが転移する転写
材担持シートの部分の通過を待つと、スループット（複
写枚数効率）が極めて低くなってしまう。また、単色複
写時には転写材を転写ドラム上で周回させる必要はな
く、通常はスループットを向上させるために転写材を次
々と搬送することが望まれ、導電体ローラ２０は転写ド
ラムに当接したままとなる。

【００３１】従って、導電体ローラ２０のパッチトナー
像Ｔに相当する位置を小径部２０ａとして転写材担持シ
ート６ａと非接触とすることは、導電体ローラ２０の汚
れを防止し、延いては画像汚れを防止する手段として有
効である。

【００３２】次に、他の実施例としてカブリトナーによ
る導電体ローラ２０の汚れの防止について図５を参照し
て説明する。

【００３３】転写材担持シート６ａの軸線方向（導電体
ローラ２０の軸線方向でもある）に小サイズの転写材上
に多数枚の連続複写を行なうと、転写材担持シート６ａ
の非画像部に除々にトナーが蓄積される。所謂「カブ
リ」である。この非画像部のカブリトナーの一部は、転
写材担持シート上に転写材を吸着させようとして、導電
体ローラが転写材担持シートに当接したときに転移して
しまう。これに続いて大サイズの転写材で複写物を得よ
うとすると、導電体ローラ２０に転移したカブリトナー
により転写材の画像面が汚されてしまう。

【００３４】転写材担持シート６ａは複写工程終了時
に、又は、複写工程開始直後にファーブラシクリーナ１
５が動作して、清掃される。

【００３５】この実施例によれば、導電体ローラ２０は
軸線方向で最小サイズの転写材の幅Ｐｓと同等、又は非
画像部より大きい長さの小径部２０ｂを有し、転写材担
持シート６ａとは実質的に非接触であり、カブリトナー
の汚染が防止されている。

【００３６】次に、導電体ローラ２０の汚染防止につい
て、更に図６を参照して説明する。一般に転写材の搬送
手段としては弾性ローラ（ゴムローラ）対が用いられ
る。通常。ゴムローラのゴム材には種々の配合剤が添加
されており、特に劣化防止剤や加工助剤（石油系油）が
ゴムローラ表面に析出する、所謂「ブルーム・ブリー
ド」現象を起こす。この配合剤は転写材に転移するが、
極々微量であるため画像には影響しない。ところが転写
材の局部のみを挟持して搬送する搬送・分離ローラ３
７、３８（図１を参照せよ。）の汚染は、転写材を介し
て導電体ローラ２０に除々に転移し、浮遊トナーやカブ
リトナーと相俟って転写材の画像面をも汚してしまう。

【００３７】次に、このようなゴムローラの配合剤に起
因した導電体ローラ２０の汚染防止について説明する。

【００３８】図６は給紙部から吸着部までを示す斜視図
である。搬送・分離ローラ３７、３８は転写材の一部分
のみ挟持し搬送するため、導電体ローラ２０はローラ３
７、３８の相当位置に小径部２０ｃを有して、転写材か
らの配合剤の転移を阻止している。望ましくはパッチ画
像位置と搬送分離ローラ位置をほぼ同一として、導電体
ローラ２０上の相当位置で共通の小径部２０ａ（或は２
０ｃ）を利用し得るよう構成される。

【００３９】上記実施例では、転写材担持シート６ａは
シームレス形状で説明したが、平面状のシートを円柱状
に巻き付けた形状のものでも本発明が適応可能であるこ
とは明白であり、また、転写ドラム上に転写材先端縁を
挟持するグリップ機構を具備した装置において、転写材
担持シートへの転写材の吸着に導電体ローラを補助的に
用いた場合にも適応可能である。

【００４０】また、吸着工程における環境安定性を向上
させるため手段を図７を参照して説明する。

【００４１】導電体ローラ２０の軸方向で転写材に対す
る電荷注入量を一様化するため、導電体ローラ２０と同
電位となる導電部材１００、例えば導電性ブラシ（金属
やカーボン繊維）や導電性フィルムが導電体ローラの小
径部２０ａ、２０ｂに接触している。図７は導電体ロー
ラ２０が転写ドラム６に当接した転写材Ｐの吸着直前の
状態である。導電性ブラシ１００の一端は導電体ローラ
小径部２０ａに接触しており、他端は転写シート６ａに
触れることなく僅かに隙間を有し、且つ吸着用コロナ帯
電器１９のコロナ帯電領域内にある。導電性ブラシ１０
０は転写シート６ａと隙間を有しているためトナー汚れ
は防止される。

【００４２】図８は吸着工程中の状態を示しており、転
写材表面には導電体ローラ２０と同様に導電性ブラシ１
００が接触し、転写材に対して一様な電荷注入を行ない
得る。

【００４３】上記導電性ブラシ或は導電性フィルム１０
０は、転写材の侵入を妨げぬよう転写材の移送方向に対
して順方向、即ち、転写材の通過により導電性ブラシや
フィルム１００が撓んで逃げる方向に配置することが望
ましい。

【００４４】本発明者らの研究実験の結果によると、本
実施例は極々低湿環境下にて特に有効であることが分か
った。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、転写材
を担持する転写材担持部材と、転写材担持部材の転写材
を担持する側に設けられる吸着部材を備え、転写材を転
写材担持部材に静電的に吸着する吸着手段と、を有し、
像担持体上のトナー像を吸着手段により転写材担持部材
に吸着担持された転写材に転写する画像形成装置におい
て、転写材の搬送方向と直交する方向における吸着部材
と転写材担持部材との間を転写材が通過可能な領域にお
いて、吸着部材は、転写材担持部材に接触する第１の領
域と、転写材担持部材に接触しない第２の領域と、を備
え、第２の領域と対応する像担持体上に検知用のトナー
像が形成される構成とされるので、吸着部材により転写
材を転写材担持部材に良好に吸着すると共に、吸着部材
が検知用のトナー像により汚れるのを防止し画像汚れの
ない高品位な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成断面図である。

【図２】図１の導電体ローラを含む要部の拡大断面図で
ある。

【図３】転写ドラムの斜視図である。

【図４】導電体ローラ、転写ドラム及び感光ドラムの関
係を示す正面図である。

【図５】導電体ローラ、転写ドラム及び感光ドラムの関
係を示す正面図である。

【図６】図１の導電体ローラを含む要部の斜視図であ
る。

【図７】導電体ローラを含む要部の他の実施例の拡大断
面図である。

【図８】導電体ローラを含む要部の他の実施例の拡大断
面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ６ 転写ドラム（転写装置） ６ａ 転写材担持シート（転写材担持部材） ２０ 導電体ローラ（吸着部材） ２０ａ〜ｃ 導電体ローラの小径部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写材を担持する転写材担持部材と、前
   記転写材担持部材の転写材を担持する側に設けられる吸
   着部材を備え、転写材を前記転写材担持部材に静電的に
   吸着する吸着手段と、を有し、像担持体上のトナー像を
   前記吸着手段により前記転写材担持部材に吸着担持され
   た転写材に転写する画像形成装置において、 転写材の搬送方向と直交する方向における前記吸着部材
   と前記転写材担持部材との間を転写材が通過可能な領域
   において、前記吸着部材は、前記転写材担持部材に接触
   する第１の領域と、前記転写材担持部材に接触しない第
   ２の領域と、を備え、前記第２の領域と対応する前記像
   担持体上に検知用のトナー像が形成されることを特徴と
   する画像形成装置。