JP3110539B2

JP3110539B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3110539B2
Application number: JP04029274A
Authority: JP
Inventors: 渡辺敏男
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: US5410393A; JPH05224541A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザービームプリンタ等の画像形成装置に関するもので、
更に詳しく言えば像担持体上の現像像を転写材に転写す
る転写手段を有し、転写材を像担持体から良好に分離す
る画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、転写材を像担持体より分離する方
法は３種が挙げられる。

【０００３】第１の方法が像担持体の曲率を大にして転
写材の腰で分離する方法、第２の方法がベルトにより機
械的に強制分離する方法、第３の方法が像担持体に静電
吸着している転写材をコロナ放電で除電して分離する方
法である。しかし、第１の方法は転写材に腰がない薄紙
（剛度が小さい）や転写材が帯電しやすい低湿環境や転
写材の先端が像担持体側にカールしていると像担持体に
沿って搬送される為、分離しない場合がある。また、像
担持体が光導電性物質（Ｓｅ，ＣｄＳ，有機材料）の蒸
着や塗布されたものにあっては、光導電性物質のベース
となる基材の曲率を大にすると密着しにくく、打痕等に
より剥離しやすくなる欠点を有している。

【０００４】第２の方法は転写材の画像側表面に直接ベ
ルトが重なることにより、転写材の側端部に転写材移動
方向幅５〜８ｍｍ位の画像欠け幅が生じ、さらにはベル
トと像担持体が直接接触するため、像担持体に傷をつけ
る欠点があった。

【０００５】第３の方法は第２の方法の様に画像欠け幅
はないが下記の理由で分離安定性に欠ける。像担持体と
転写材は静電吸着しているので、転写手段での転写後に
転写材の帯電極性と逆極性の直流、交流、または交流と
逆極性の直流を重畳されたコロナ放電を与えることによ
り、その転写材の吸着力を減じて分離する方法である。
しかし、転写直後に曲率の有る像担持体から転写材を分
離する場合は、装置の構成上、像担持体の方向にコロナ
除電器を近ずけることは限界があり、エアーフロー等の
手段を併用しているが装置が高価となり、小型機には採
用しずらい。さらに環境安定性に欠ける。

【０００６】以上は、主として転写材の先端部の分離の
問題であるが、転写材の後端部の分離についても同様の
問題があって、前記３種の方法では分離が良好に行われ
ないことがあった。また、特に小型機の画像形成装置は
安価にするために、像担持体の曲率を大にして転写材の
腰で分離する前記第１の方法が採られる。しかし、転写
材に腰がない薄紙（剛度が小さい）や転写材が帯電しや
すい低湿環境や転写材の後端が像担持体側にカールし、
転写後の搬送スピードが遅い場合は、ループが出来て後
端が像担持体に沿って搬送されるので、転写材の後端の
木端が像担持体を擦って、汚れたりして転写材を重ねた
時、非常に目だつ汚れとなる。また、転写材がいったん
持ち上げられて搬送経路に落ちるためその時画像を乱す
場合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的
は、転写材の像担持体からの分離を良好ならしめた画像
形成装置を提供することにある。

【０００８】ところで、通常、転写材は、その中央部が
画像形成領域とされ、その先端部数ｍｍは画像を形成し
ない画像非形成領域として画定されている。この画定理
由は、現像、転写、分離後、転写材上の現像像は一対の
ローラで熱及び圧力で転写材に定着される。その時、画
像先端部に画像があると定着時、ローラと転写材との現
像剤がバインダとなり転写材がローラに巻き付くためで
ある。また、転写材上に画像を形成する際、転写材の搬
送精度がばらついて、同期がずれる場合があるためであ
る。そこで、本発明は、先端部の画像非形成領域を利用
して転写材の先端部の分離を改善しようとするものであ
る。

【０００９】また、通常、転写材の後端数ｍｍも画像を
形成しない画像非形成領域を画定しているのが一般的で
あり、その理由は転写材の搬送精度がばらついて、同期
がずれる場合を考慮するためである。そこで、本発明は
この後端部の画像非形成領域を利用して、転写材の分離
を容易にして、転写材の後端木端が像担持体と擦れるの
を無くし、汚れの付着を防止する。また、転写材がいっ
たん持ち上げられて搬送経路に落ちるため、その時画像
を乱す要因を除くことが可能となるものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による画像形成装置は、像担持体と、前記像
担持体にトナー像を形成する像形成手段であって、前記
像担持体を前記トナー像の帯電極性と同極性に帯電する
帯電手段を備える像形成手段と、前記トナー像を転写位
置で静電的に転写材に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、転写材の移動方向における転
写材後端部が前記転写位置を通過するとき、この転写材
後端部に接触する前記像担持体の領域の電位の極性と同
極性の電圧が前記転写帯電手段に印加されることを特徴
とするものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、転写材の後端部の画像非形成
領域に分離バイアス電圧を印加するので、転写材が像担
持体と反発し合って分離する。

【００１２】

【実施例】本発明の対象とする画像形成装置は、例えば
電子写真法を用いたレーザーによる画像形成装置でレー
ザービームプリンタであり、図２のように構成されてい
る。

【００１３】１はインターフェイスコントローラ、２は
レーザー駆動回路、３はレーザーダイオード、４はポリ
ゴンミラー、５はｆθレンズ、６は反射ミラー、７は帯
電器、８は像担持体である感光ドラム、９は現像器、１
０は給紙ローラ、１１はペーパーカセット、１２はレジ
スタローラ、１３は転写ローラ、１４は除電針、１５は
定着器、１６はクリーナー、１７はＬＥＤアレイ、１８
はコリメータ、２０は定着入口ガイド、２１は除電針ホ
ルダー、２２は除電針に印加する為の電源である。

【００１４】ホストコンピュータ（図示せず）より送ら
れて来る電気信号化された文字や画像情報は、インター
フェイスコントローラ１に入力され、信号処理され、こ
の出力により、レーザー駆動回路２でレーザーダイオー
ド３が適宜発光する。レーザー光はコリメータ１８に集
光され、回転するポリゴンミラー４上に投影された後、
ｆθレンズ５やポリゴンミラー４の面倒れを補正する光
学系（図示せず）及び反射ミラー６を経て感光ドラム８
上を、その回転方向とは直角な方向に走査しながら投影
される。感光ドラム８は帯電器７により一様に帯電され
た後、上述のレーザー光の照射を受ける。レーザー光が
当ったところは、感光ドラム８上の電荷が減衰し、レー
ザー光が当たらない所は感光ドラム上の電荷は残留する
ので、レーザーダイオード３のＯＮ，ＯＦＦに応じた静
電潜像が形成される。ついで、現像器９により現像剤
（図示せず）が静電潜像に応じて付与され、感光ドラム
８上に顕像が得られる。この顕像は、ペーパーカセット
１１より給紙ローラ１０で１枚ずつ取り出された転写材
（図示せず）を、レジスターローラ１２でタイミングを
合わせて、ドラム８に接触させた上、転写ローラ１３に
より転写材上に移しとられる。転写材はドラム８より転
写材の自重と腰さらには除電針の除電で分離され、転写
材上の画像は定着器１５により転写材上に定着される。
そして不図示のトレイに排出される。

【００１５】感光ドラム８は転写工程終了後、クリーナ
ー１６により残留現像剤を除去したのち、ＬＥＤアレイ
１７で一様に露光し残留電荷を除去して、次の画像形成
プロセスにはいる。

【００１６】先述の潜像、現像、転写工程を図１を用い
て詳細に述べると以下のようになる。感光ドラム８（外
径φ３０、有機材料からなる光導電性物質）の表面上に
グリッドのついたコロナ帯電器７で電荷を付与する。そ
の電荷はマイナス極性でドラム表面一様に帯電される。
画像の文字部（黒部）に相当する部分の電荷がレーザー
Ｌの照射を受け減衰し、その部分にマイナス極性の現像
剤２６が付与されるいわゆる“イメージ露光、反転現
像”を行ない、感光ドラム８上に顕像が形成される。

【００１７】転写ローラ１３は図３の如く、芯金１３ａ
（φ１２）を軸として、ＥＰＤＭにカーボン等で抵抗を
制御したゴム弾性体１３ｂ（ゴム厚４ｍｍ）と転写ロー
ラを駆動するためのはす歯ギア１３ｃからなる。そのゴ
ムの比抵抗は１０⁵ 〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲の材質より
なる。

【００１８】図１において、２５はバイアス電圧印加手
段で、転写材１９の先端部（同図において矢印Ｂ方向の
進行方向にみて先端部）の画像非形成領域ＰＢ（図４）
に印加するための分離バイアス電源２５ａ、画像形成領
域ＰＡに印加するための転写バイアス電源、これらの電
源２５ａ，２５ｂの電圧を適宜切換えて転写ローラ１３
に印加するリレー接点ＲＬａ，ＲＬｂからなる。分離バ
イアス電圧は、転写バイアス電圧に対し異極又は逆極性
となっており、像担持体とは同極となっている。

【００１９】転写材１９はレジスターローラにより同期
をとり３７ｍｍ／ｓのスピードで、ドラム８に向けて送
り込まれ、転写域においてドラム８と接触する。この際
に、転写ローラ１３は転写材１９の図の通りドラム８と
対向する面と反対側の面に接しており、転写ローラ１３
（外径φ２０）には、その芯金１３ａを介して転写材の
先端部４〜５ｍｍの画像非形成領域は、ＲＬｂのスイッ
チをＯＦＦし、ＲＬａのスイッチをＯＮすることによ
り、２５ａの電源で−１０００Ｖで印加される。転写材
の先端部４〜５ｍｍ部が通過直後、ＲＬｂのスイッチを
ＯＮし、ＲＬａのスイッチをＯＦＦすることにより２５
ｂの電源＋５００〜＋４０００Ｖ（ここでは＋３８００
Ｖ）のバイアス電圧が画像形成領域に印加される。そし
て感光体上のマイナス現像剤からなる現像像が転写材１
９に転写される。

【００２０】特に転写ローラを使用している画像形成装
置では転写ローラをクリーニングするために前回転や後
回転等で転写時のバイアス電源と逆極性の電源が用意さ
れているのが一般的なので、この電源を利用すれば都合
が良い。また、電圧を可変しても良いことはもちろんで
あって、バイアス電圧印加手段の具体構成は、種々の設
計変更が可能である。

【００２１】図４は感光ドラムの電位と転写バイアス電
圧の関係を、分かりやすくするために感光ドラムを展開
して示している。図４の上図は感光ドラム上のある点の
周方向ドラム電位を転写材と対応させた図である。下図
は転写バイアス電圧を転写材と対応させた図である。同
図に示すように、潜像の絶対値電位の低い所に現像剤は
より多く付着する。また転写材の画像非形成領域ＰＢに
は−１０００Ｖ、画像形成領域ＰＡには＋３８００が印
加される。

【００２２】前記例では先端部４〜５ｍｍとしたが先端
非画像域を長くしてそれに相当する分をも感光ドラムの
電位と同極性の転写バイアス電圧としても良い。また、
転写材の種類を検知したり、手動で切り替えて、前記パ
ラメータを変更しても良いことは、もちろんである。ま
た、ここでは感光ドラムを使用しているがベルト状の感
光体でも感光体でない潜像形成できる現像されたもので
も可能である。さらに、使用現像剤を限定するものでな
く、１成分、２成分トナーでも可能であり、トナーの粒
径等には関係無く使用出来る。

【００２３】図５に本発明の第２実施例を示す。同図に
示すように、転写手段はコロナ転写帯電器２３とされ、
転写高圧の切り替えのタイミングは実施例１と同様であ
る。さらに、切り替えをシャープにするには図６の如
く、コロナ転写帯電器２４の様に感光ドラムに近いほう
の転写帯電器シールドを絞り、転写材に近ずけることに
より可能となる。

【００２４】次に転写材１９の後端の画像非形成領域Ｐ
Ｃ（図４参照）の分離を改善する第３、第４実施例につ
いて説明する。

【００２５】図７に示すように、本発明の第３実施例で
は、後端の画像非形成領域ＰＣに分離バイアス電圧が転
写ローラ１３を介して印加され、領域ＰＣの電圧は、像
担持体８の電圧と同極であって、互いに反発し合う。

【００２６】図８は、本発明の第４実施例を示し、同実
施例において、転写手段はコロナ転写帯電器２３が利用
される。帯電器２３は、図６のように絞る構成としても
よい。

【００２７】以上の各実施例においては、先端部及び後
端部の画像非形成領域の分離の改善を、それぞれ単独に
行う構成となっている。しかし、両領域の分離の改善を
併せて行う画像形成装置も、本発明の実施例となるもの
であるが、図示の説明は省略する。

【００２８】図９は、前記各実施例におけるような転写
材を略水平に搬送するレーザービームプリンタに代えて
転写材を略垂直（垂線より０〜４５度、ここでは垂直よ
り３５度）に搬送するプリンタの例を示す。また、レー
ザーも反射ミラーのない構成である。１００は帯電、現
像、クリーニング手段と感光ドラムを持つカートリッジ
である。また１０７は帯電ローラ、１０８は像担持体で
ある感光ドラム、１０９は現像器、１１０は給紙ロー
ラ、１１１はペーパーカセット、１１２はレジスターロ
ーラ、１１３は転写ローラ、１１４は除電針、１１５は
定着器、１１６はクリーナー、１２０は定着入口ガイ
ド、１２５は除電針ホルダーである。

【００２９】ホストコンピュータ（図示せず）より送ら
れて来る電気信号化された文字や画像情報はインターフ
ェイスコントローラ（図示せず）に入力され、信号処理
され、この出力により、レーザー駆動回路（図示せず）
でレーザーダイオード（図示せず）が適宜発光する。レ
ーザー光Ｌはコリメータに集光され、回転するポリゴン
ミラー１０４上に投影された後、ｆθレンズやポリゴン
ミラーの面倒れを補正する光学系（図示せず）を経て感
光ドラム１０８上を、その回転方向とは直角な方向に走
査しながら投影される。感光ドラム１０８は帯電ローラ
１０７により一様に帯電された後、上述のレーザー光の
照射を受ける。レーザー光が当ったところは、感光ドラ
ム１０８上の電荷が減衰し、レーザー光が当たらない所
は感光ドラム上の電荷は残留するので、レーザーダイオ
ードのＯＮ，ＯＦＦに応じた静電潜像が形成される。つ
いで、現像器１０９により現像剤（図示せず）が静電潜
像に応じて付与され、ドラム１０８上に顕像が得られ
る。この顕像は、ペーパーカセット１１１より給紙ロー
ラ１１０で１枚ずつ取り出された転写材を、レジスター
ローラ１１２でタイミングを合わせて、ドラム１０８に
接触させた上、転写ローラ１１３により転写材上に移し
とられる。転写材はドラム１０８より除電針の除電で分
離され、転写材の画像は定着器１１５により転写材上に
定着される。感光ドラム１０８は転写工程終了後、クリ
ーナー１１６により残留現像剤を除去したのち、次の画
像形成プロセスにはいる。

【００３０】以上の構成において、転写手段に、第１〜
第４実施例に示すように分離バイアス電圧を印加するこ
とにより、転写材の分離が良好となる。即ち分離バイア
ス電圧により、転写材の先端部又は後端部と像担持体の
間で反発力が生じて図１，５〜８のようにＡ方向に力が
働きそして、Ｂ方向に搬送され、転写材を容易に分離す
ることが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写材の後端部の画像非形成領域、あるいは転写材の後
端部および先端部の画像非形成領域に分離バイアス電圧
を印加するので、転写材の後端部、あるいは転写材の先
端部と後端部が像担持体と反発し合って転写材を容易に
分離することが可能となる。

【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実施例の要部
を示す側面図

【図２】本発明が対象とする画像形成装置の一例を示す
全体側面図

【図３】図２の転写ローラの拡大斜視図

【図４】本発明による画像形成装置の作用を説明するた
めの図

【図５】本発明による画像形成装置の第２実施例の要部
を示す側面図

【図６】図５の変形例を示す図

【図７】本発明による画像形成装置の第３実施例の要部
を示す側面図

【図８】本発明による画像形成装置の第４実施例の要部
を示す側面図

【図９】本発明による画像形成装置の第５実施例を示す
側面図

【符号の説明】

８…感光ドラム１３…転写ローラ１９…転写材２３…コロナ転写
帯電器２５ａ…分離バイアス電源２５ｂ…転写バイ
アス電源

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体にトナー像を
形成する像形成手段であって、前記像担持体を前記トナ
ー像の帯電極性と同極性に帯電する帯電手段を備える像
形成手段と、前記トナー像を転写位置で静電的に転写材
に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、転写材の移動方向における転写材後端部が前記転写位置
を通過するとき、この転写材後端部に接触する前記像担
持体の領域の電位の極性と同極性の電圧が前記転写帯電
手段に印加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】転写材先端部が転写位置を通過するとき
も前記同極性の電圧が前記転写帯電手段に印加されるこ
とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記転写材端部以外の転写材領域が前記
転写位置を通過するとき、前記転写帯電手段は前記トナ
ー像と逆極性の電圧が印加されることを特徴とする請求
項２の画像形成装置。
【請求項４】前記転写材後端部に接触する前記像担持
体の領域は、非トナー領域であることを特徴とする請求
項１の画像形成装置。
【請求項５】前記帯電手段は、前記転写材後端部が前
記転写位置にあるとき及び転写材が前記転写位置にない
ときに前記トナー像と同極性の電圧が印加されることを
特徴とする請求項１または４の画像形成装置。
【請求項６】前記帯電手段と前記像担持体は、前記転
写位置で転写材を通過させるニップ部を形成することを
特徴とする請求項１ないし５のいずれかの画像形成装
置。
【請求項７】前記転写帯電手段は、ローラ形状である
ことを特徴とする請求項６の画像形成装置。