JPH01224782A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −薯 本発明は一般に画像形成装置に関し、特に例えば、複数
の画像形成ユニットが配設されている多色電子写真画像
形成装置やレーザビームプリンタのごとき画像形成装置
に関するものであって、特に複数の画像形成ユニットに
て転写材搬送手段によって搬送されてきた転写紙のごと
き転写材に重ね転写し画像を得るカラー画像形成装置に
好適に適用可能である０本明細書においてはカラー画像
形成装置について説明する。

Ｌ股立且遺 一般に、外部から供給される像担持体シート即−ち転写
紙のごとき転写材を、搬送帯即ち搬送ベルト等の搬送手
段によって画像形成部へと搬送する転写材搬送装置を備
えたカラー画像形成装置には、各々が異なる種類の色の
現像剤を収容する複数の現像化ユニットを具備している
１個の回転体と、該回転体に近接して夫々配設されてい
る像担持体即ち感光体ドラム及び転写材保持体即ち転写
ドラムとを有する形式のものと、各々の色の現像剤毎に
画像形成ユニットが並設されている形式のものとがある
。後者の形式の画像形成装置として潜像形成にカールソ
ン電子写真法を用いたカラープリンタを例にとると、そ
の構成は第３図にて図示されるごとくである。第３図に
て図示するカラー画像形成装置の全体構成は、転写紙の
ごとき転写材６を搬送する搬送手段たる転写材搬送ベル
ト８と、定着部７と、前記転写材搬送ベルト８の移動方
向である第３図矢印方向に沿って並設されている４つの
画像形成部即ち画像形成ユニツ）Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐ
ｄとからなる。前記画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ
、Ｐｄは各々専用の感光体ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌ
ｄと、これら感光体ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの周
囲に夫々配設されている専用の潜像形成部２ａ、２ｂ、
２Ｃ１２ｄ、現像部３＆、３ｂ、３ｃ、３ｄ、転写部４
ａ、４ｂ、４Ｃ１４ｄ及びクリーニング手段５ａ、５ｂ
、５ｃ、５ｄによって構成されている。

ｈａしたごとき構成において、まず始めに第１の画像形
成ユニットＰａの潜像形成部２ａで公知の電子写真方法
により感光体ドラムｌ極上に原稿画像のイエロー成分色
の潜像を形成した後、現像部３ａでイエロートナーを有
する現像剤により可視画像を形成し、該形成されたイエ
ロートナー像が転写部４ａによって転写材６に転写され
る。

一方、上述したイエロー画像が転写部４ａによって転写
材６に転写されている間に、第２画像形成ユニッ）Ｐｂ
では潜像形成部２ｂによって感光体ドラムｌｂ上に原稿
画像のマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像部
３ｂでマゼンタトナーによるトナー像が得られ、先の第
１画像形成ユニッ）Ｐａにおいて転写が終了した転写材
６が第２画像形成ユニー／　）　Ｐ　ｂの転写部４ｂに
搬入されると、該転写材６上の所定の位置に前記マゼン
タトナー像が転写されることとなる。

以下シアン色、ブラック色についても前記と同様な方法
で画像形成が行なわれ、転写材６上にて４色のトナー像
の重ね合わせが終了すると、前記転写材６は定着部７で
定着され、転写材６上に多色画像が得られる。転写が終
了した各々の感光体ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄは、
クリーニング手段５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって夫々
残留トナーが除去され、引き続き行なわれる次の潜像形
成に備えることとなる。

が　　しよう ところで、上述したごとき構成の従来の画像形成装置に
あっては、前記転写材搬送ベルト８を構成する材料に、
ベルト形状を呈するように加工するに際しての加工の容
易性や耐久性等に鑑みて、テトロン繊維をメツシュ状に
編んだものが採用されていた。然るに１本発明者等が研
究、実験を重ねた所、搬送ベルト８全体がメツシュ状に
編まれているので繊維間のズレが発生しやすく、そのた
め搬送ベルト８が変形し、転写材搬送ベルト８の速度制
御の伝達効率が低下して高精度な速度制御ができないと
いう不具合や、搬送ベルト８がメツシュ状に編まれてい
るので、転写材６の転写材搬送ベルト８に対する密着性
が悪くなり、転写材搬送ベルト８の表面の凹凸や転写材
搬送ベルト８に振動が生じたりすることによって、転写
ムラが発生しやすくなる等の不具合が起ることが判明し
た。又、前記転写材搬送ベルト８を構成しているテトロ
ン繊維のメツシュの大きさは、感光体ドラム１ａ、１ｂ
、１ｃ、ｌｄ上に形成されている静電潜像を顕画像化す
るのに用いられるトナーの粒径よりもはるかに大きいた
めに、転写プロセスを実行するに際して前記各感光体ド
ラム１ａ−１ｄの転写材６と接触しない部位からトナー
が転写電極側に飛散して転写電極にトナー汚れを惹起さ
せるという現像も発生した。そこで、上述したごとき不
具合の発生を防止するために、前記転写材搬送ベルト８
を構成する材料に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂
や或いはポリイミド系樹脂等の薄い誘電体シートをベル
ト状に加工したものを採用することが提案された。該提
案に係る材料は。

引張りり１性率が高く、該材料を用いた搬送ベルト８の
速度制御の伝達効率が良く、又体積抵抗が一般に１０１
６Ω・ｃｍ以上と高いので搬送ベルト８上に転写材６を
静電吸着させるには好適である等の種々の利点を持って
いる。しかしながら、前記材料を用いたベルトを、前述
のごときカラー画像形成装置の転写材搬送ベルト８に採
用すると、１回の画像形成プロセスにおいて複数回の転
写プロセスが繰り返されることとなって各回毎の転写プ
ロセスを実行するたびに搬送ベルト８が帯電し、転写プ
ロセスが繰り返されるにしたがって転写電流を順次増加
していかなければ、均一な転写を維持することができな
い、そこで、１回の画像形成プロセスが終了する毎に前
記転写材搬送ベルト８上の残留電荷を何らかの手段、例
えば除電ブラシや交流除電等によって一定の電圧レベル
にまで除電してやる必要性が生ずる。ところが、コスト
面でメリットのある除電ブラシを採用すると除電ムラが
発生しやすく、除電されなかった転写材搬送ベルト８の
部位において、次回の画像形成における転写プロセスで
は転写不良等が発生するという欠点があり、他方におい
て交流除電を採用すると、と述したごとき除電ムラの発
生は抑制できるものの、除電後に再び吸着帯電を行なう
こととなるのでどうしても電力消費に無駄が生じてしま
う、よって、ベルト除電と静電吸着の両機能を１度に達
成できる方式が、コスト面や画像形成装置内のスペース
面等から望まれていた。

従って本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、
その目的は、低コストで且つ余分なスペースを必要とせ
ずに転写材搬送手段に対する均一な除電と該転写材搬送
手段上への転写材の静電吸着とを同時に行なうことが可
能な画像形成装置を提供することである。

るため 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、少なくとも１つの画像形
成部と、前記画像形成部にて形成される顕画像を転写す
るための転写材を担持して搬送する転写材搬送手段を有
する画像形成装置において、前記転写材を前記転写材搬
送手段に静電的に吸着させるために前記転写材搬送手段
を帯電する第１帯電手段と、前記転写材を帯電する第２
帯電手段とを有し、前記第１、第２帯電手段はそれぞれ
交流電圧を印加する電源に接続されていることを特徴と
する画像形成装置である。

支ム」 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第２図は、本発明の一実施例に従うカラー画像形成装置
を示した図である。木実施例にて、本発明に係るカラー
画像形成装置は、前記第３図にて図示したカラー画像形
成装置に具現化されており、その全体構造は同じである
。即ち、第２図において、画像形成装置本体１０（以下
、単に「装置本体ｌＯ」という）の第２図左側には転写
材の出口１４と、前記出口１４に臨ませて定着器７とが
配設されており、又一方前記装置本体１０の第２図右側
には給紙機構１３が配設されている。前記装置本体ｌＯ
内の前記給紙機構１３から定着器７にかけての区間には
一端側が前記給紙機構１３に近接して設けられている駆
動側ローラ手段即ち駆動ローラ１１に他端側が前記定着
器７に近接して設けられている従動側ローラ手段即ちア
イドラローラ１２に巻回され、調節ローラ７６によって
引張力が調節自在な無端の転写材搬送帯即ち転写材搬送
ベルト８が設けられている。更に、前記駆動ローラ１１
からアイドラローラ１２に到る区間には前記転写材搬送
ベルト８に近接せしめられて給紙機構１３側から順に画
像形成部即ち画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ
が並設されてい前述した転写材搬送ベルト８は、従動ロ
ーラ１１によって第２図矢印方向に駆動されるようにな
っており、前記給紙機構１３を介して与えられた転写材
６を受けて前述した各々の画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ
、Ｐｃ、Ｐｄへと順次搬送するものである０本実施例に
おいて、前記転写材搬送ベルト８を構成する材料には、
例えば、北辰工業株式会社製ポリウｌ／タンベルト（肉
厚約ｌ１００ＪＬ、ゴム硬度９７°Ｄ、引張り弾性率１
６０００ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’　）のごとき伸びが少な
く、駆動ローラ１１の回転制御が効率良く伝達され且つ
転写プロセスにおける転写コロナ′ｉｆ流に大きな＃響
を及ぼさない構造のものが採用されている。給紙機構１
３は、外部から挿入された転写材６を案内する給紙ガイ
ド５１と、レジストローラ対１３及び給紙ガイド５１内
を移動する転写材６の先端部を検知したときに所定の信
号を出力するセンサ５２とで構成されており、前記転写
材６を駆動ローラ１１個から転写材搬送ベルト８上にａ
置するものである。定着器７は、アイドラローラ１２側
から与えられる転写材６を受けて前記画像形成ユニット
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄによって前記転写材６に転写さ
れた顕画像を定着せしめるものである。前記各画像形成
ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは実質的に同一の構成
とされ、各々の画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐ
ｄは、第２図矢印方向に回転駆動される潜像担持体即ち
本実施例では電子写真感光体ドラムｌａ、ｌｂ、ＩＣ１
１ｄと、これら各々のドラムの周囲に亘ってドラム回転
方向に順次設けられている帯電器１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１５ｄ、現像器３ａ、３ｂ、３Ｃ１３ｄ、転写用放
電器４ａ、４ｂ、４Ｃ１４ｄ、クリーニング手段５ａ、
５ｂ、５ｃ、５ｄと、前記感光体ドラム１ａ、ｌｂ、１
ｃ、ｌｄの上方に夫々設けられたレーザビームスキャナ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとを具備している。前
記現像器３ａにはイエロー色のトナーが、現像器３ｂに
はマゼンタ色のトナーが、現像器３Ｃにはシアン色のト
ナーが、現像器３ｄには黒色のトナーが夫々収容されて
いる。前記レーザビームスキャナ１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、ｆθレ
ンズ等から成り、電気ディジタル画素信号の入力を受け
て、該信号に対応して変調されたレーザビームを前記帯
電器１５ａ、１５ｂ、１５Ｃ１１５ｄと現像器３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄとの間でドラム母線方向に走査してドラ
ム面を露光するようになっている。前述したレーザビー
ムスキャナ１６ａには、カラー画像のイエロー成分像に
対応する画素信号が、レーザビームスキャナ１６ｂには
、マゼンタ成分像に対応する画素信号が、レーザビーム
スキャナ１６ｃには、シアン成分像に対応する画素信号
が、レーザビームスキャナｌｅｄには、黒成分像に対応
する画素信号が夫々入力される０本実施例にて前記画像
形成ユニｙ）Ｐａと給紙機構１３との間には、第１帯電
手段即ち、吸着用帯電器５９と、該吸着用帯電器５９と
転写材搬送ベルト８を挟んで対向する位置に第２帯電手
段即ち吸着用帯電器６２とが設けられており、該吸着用
帯電器５９．６２は、給紙機構１３から供給される転写
材６を転写材搬送ベルト８に確実に吸着させるためにコ
ロナ放電を行なうようになっている。前記吸着用帯電器
５９及び吸着用帯電器６２については、更に後述する。

一方、前記画像形成ユニットＰｄと定着器７との間、ア
イドラローラ１２の略直上部には、除電器６１が設けら
れており、該除電器６１は、搬送ベルト８に吸着されて
いる転写材６を分離するために交流電圧が印加される。

前述した各々の画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐ
ｄの搬送方向上流側には、夫々センサ６０ａ、６０ｂ、
６０Ｃ１６０ｄが配置されておリセンサ６０ａ、６０ｂ
、６０ｃ、６０ｄは、前記転写材搬送ベルト８によって
搬送されてきた転写材６の先端部が通過したときにこれ
を検知して前記各々の画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃ、Ｐｄにおける画像形成のプロセスを開始するための
信号を電子回路制御手段即ち図示しないコントロールユ
ニットに出力するように構成されている。

今、転写材としてカットシート状の転写材６を、給紙機
構１３の給紙ガイド５１上に挿入すると、その先端部は
センサ５２で検知され、該検知によってセンサ５２から
出力される信号をスタート信号として各々の画像形成ユ
ニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの感光体ドラムｌａ、１
ｂ、ＩＣ１１ｄが回転を開始する。駆動ローラ１１もこ
れと同時に駆動され、転写材搬送ベルト８が第２図矢印
方向に駆動を開始する。前記転写材６が給紙ガイド５１
によって案内されて転写材搬送ベルト８上に載置される
と、吸着帯電器５９からのコロナ放電を受けて前記転写
材搬送ベルト８上に確実に吸着される。転写材搬送ベル
ト８の第２図矢印方向への移動に伴なって前記転写材６
の先端部が各センサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの
検知望城を通過すると、これによって前記各々の感光体
ドラム１ａ、１ｂ、ｌｃ、ｌｄに対する画像形成が順次
に開始される。即ち第１の画像形成ユニットＰａの感光
体ドラム１ａにはイエロー画像が、第２の画像形成ユニ
ットＰｂにはマゼンタ画像が、第３の両前形成ユニット
ＰＣにはシアン画像が、第４の画像形成装置ッ）Ｐｄに
は黒画像が夫々分拘されて形成される。前記各画像形成
ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおける画像形成の原
理は、カールソンプロセスとして既によく知られている
からその説明は省略する。転写材搬送ベルト８の移動に
より、転写材６は、定着器７方向へと第１〜第４の画像
形成ユニットＰａ−Ｐｄの感光体ドラムｌａ〜１ｄの下
部を順次に通過して搬送され、各ユニットの転写用放電
器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写材６の面上に各色
が順次に重ねて転写されてカラー画像が合成される。

転写材６が第４の画像形成二ニア）Ｐｄを通過すると該
転写材６は、交流電圧を加えられた除電器６１により除
電され、転写材搬送ベルト８から分離される。転写材搬
送ベルト８から分離された転写材６は、定着器７内に入
り該定着器７内において画像の定着が施された後、出口
１４から装置本体ｌＯ外へと排出され、１つのプリント
サイクルが糾了する。なお、本実施例においては、前述
した吸着用帯電器６２に印加される高電圧の極性は前記
転写用放電器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに印加される高電
圧と同極性に設定されており、前記吸着用帯電器６２に
印加される高電圧の極性は、前記帯電器５９のそれとは
逆極性になっている。

又、本実施例において、前記各吸着用帯電器５９．６２
が具備している吸着放電ワイヤーと前記転写材搬送ベル
ト８との間の距離は１５ｍｍに、吸着放電ワイヤーと前
記各吸着用帯電器の電極バックプレートとの間の距離は
８．５ｍｍに夫々設定されており、前記吸着用５９．６
２に給電される電流の総量は、吸着用帯電器５９に関し
ては、５００．Ａに、又吸着用帯電器６２に関しては、
３００ルＡに、直流バイアス値は、＋２．３２ＫＶに設
定されている。

更に、本発明の一実施例に従えば、第１図を参照して明
らかなように、前記吸着用帯電器５９には、交流電圧の
みを印加すべく高圧の定電圧交流電源８０のみが接続さ
れており、又、前記吸着用帯電器６２には、交流電圧に
直流電圧を重畳せしめて印加すべく高圧の定電圧交流電
源８１に直流バイアス電源８２が直列に接続されて成る
電源８３が接続されている。上述した構成について、更
に詳述すれば以下のようである。即ち、前記高圧の定電
圧交流電源８０と前記高圧の定電圧交流電源８１には、
同一規格の定電圧交流電源が用いられており、又、前記
直流バイアス電源８２は、前記高圧の定電圧交流電源８
１からの交流電圧に正極性の直流バイアスが重畳せしめ
られて前記吸着帯電器６２に印加されるように設けられ
ている。

上述したごとき構成の画像形成装置において、転写材６
に、−数的に使用されているコピー用紙（８０ｇ、紙）
を使用し、転写材搬送ベルト８上に静電吸着している転
写材６を第１図水平方向にずらす力をフォースゲージ（
ばねばかり）を使用することによって、前記吸着状態に
おかれている転写材６を転写材搬送ベルト８から剥離す
る転写材剥離力を測定した。又、従来技術に係る画像形
成装置にて、本実施例に従う吸着用帯電器５９に相当す
る帯電器に−２００ｔＬＡ、本実施例に従う吸着用帯電
器６２に相当する帯電器に＋２００井Ａの電流を給電す
ることにより、前記と同様にして転写材剥離力を測定し
た。その結果、常温湿度（２５℃、６０％ＲＨ）下、高
温高湿度（３０℃、９０％ＲＨ）下、低温低湿度（１０
℃、１０％ＲＨ）下において、表１にて示すごときデー
タが得られた。

表１ 表１にて示したデータを参照して明らかなように、本発
明に従う画像形成装置によれば、従来技術に係る画像形
成装置におけると略同様の転写材搬送ヘルド８に対する
転写材６の静電吸着力が得られ、しかも、交流電圧を印
加することによって該プリントサイクルの前のプリント
サイクルにて転写材搬送ベルト８上に帯電せしめられた
゛屯荷は略均−に除電され、転写材搬送ベルト８上の表
面電位も略−様になっていることが確認された。

本発明者等が更に研究、実験を重ねた結果、吸着用帯電
器５９と吸着用帯電器６２とに夫々印加される交流電圧
の位相をずらすことによっても前述した実施例が奏する
効果と略同様の効果が得られることが判明した。即ち、
前記第１図にて図示したごとき構成において、前記吸着
用帯７ｍ器５９に印加する交流電圧の位相と前記吸着用
帯電器６２に印加する交流電圧の位相との間の位相差を
１８０’　（逆相）に設定して、前述と同様にして転写
材剥離力を測定した所、前掲の表１にて示したごときデ
ータが得られた６表１を参照すれば、前記吸着用帯電器
５９と吸着用帯電器６２とに夫々印加すべき交流電圧の
位相をずらすことによっても前記実施例に係るものと略
同様な効果が得られることが明らかであろう。

尚、この位相をずらした実施例については、第１図のよ
うな構成に限らず１両方の帯電器に交流電圧のみが印加
されている場合であっても、その周波数を適宜選択して
やることにより、良好な吸着効果が得られることが確認
されている。

１１立孟」 以上説明したように、本発明によれば、低コストで且つ
余分なスペースを必要とせずに転写材搬送手段に対する
均一な除電と該転写材搬送手段上への転写材の静電吸着
とを同時に行なうことが可能な画像形成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従うカラー画像形成装置
の要部を示す部分縦断面図である。 第２図は、本発明の一実施例に従うカラー画像形成装置
の全体構成を示した縦断面図である。 第３図は、従来技術に従う画像形成装置の構成を示す縦
断面図である。 ８：転写材搬送ベルト ５９．６２：吸着用帯電器 、　　８０．８１：高圧の定電圧交流電源８２：直流バ
イアス電源 Ｐａ、　Ｐｂ、　Ｐｃ、　Ｐｄ：画像形成ユニット第２
図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも１つの画像形成部と、前記画像形成部に
   て形成される顕画像を転写するための転写材を担持して
   搬送する転写材搬送手段を有する画像形成装置において
   、前記転写材を前記転写材搬送手段に静電的に吸着させ
   るために前記転写材搬送手段を帯電する第１帯電手段と
   、前記転写材を帯電する第２帯電手段とを有し、前記第
   １、第２帯電手段はそれぞれ交流電圧を印加する電源に
   接続されていることを特徴とする画像形成装置。 ２）前記第１、第２帯電手段に印加される交流電圧は互
   いに位相がずれている特許請求の範囲第１項に記載の画
   像形成装置。 ３）前記第１、第２帯電手段の少なくとも一方の帯電手
   段は前記交流電圧を印加する電源に直流電源が接続され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ４）前記第１、第２帯電手段に印加される交流電圧は互
   いに位相がずれている特許請求の範囲第３項に記載の画
   像形成装置。 ５）前記画像形成部は異なった色の顕画像が形成される
   複数の画像形成部であって、前記転写材搬送手段により
   前記転写材がその複数の画像形成部に搬送されて前記異
   なった色の顕画像が転写材に順次転写される特許請求の
   範囲第１項、第２項、第３項又は第４項に記載の画像形
   成装置。