JPH0427986A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ、Ｌ
ＥＤプリンタ、液晶プリンタ等の画像形成装置に関する
。

（従来の技術） 一般に電子写真法を用いた画像形成装置は、感光体に対
し帯電手段によりコロナ放電を行い感光体表面を帯電さ
せる。次に露光手段により静電潜像を形成させ、この静
電潜像を現像手段により顕像化させる。この顕像は転写
手段により用紙やＯＨＰシート等の記録媒体上に転写さ
れる。

前記転写手段としては、転写ローラと転写ベルトを用い
た構成のもの又は転写チャージャを用いた構成のものが
ある。

転写ローラ、転写ベルトを用いた構成の場合、記録媒体
としての用紙等の給紙ミスやスキュー等により感光体上
に未転写画像部ができたとき、また、感光体上に地かぶ
り（逆付着）といわれる本来なら付着してはいけない部
分にうつすらとトナーが付着する現象等が発生したとき
には、転写ローラが汚れる為記録媒体の裏汚れが発生す
る。また、この汚れを防止すべくクリーニング機構を設
けると帯電手段が複雑になる等の欠点があり一般的では
ない。

一方、第１０図に示す従来の転写チャージャ７００の場
合には、構造が簡単で使用し易いという利点があるが、
感光体７０１上の用紙Ｐ等が通過しない部分にも電位が
与えられるので、感光体７０１の静電特性を変化させる
ことがある。特にＡ３までプリント可能な感光体７０１
にＡ４縦サイズのような巾の狭い用紙を通してでプリン
トを行うと、第１１図に示すように用紙Ｐの通過した部
分の感光体７０１には転写コロナによる帯電は行われず
用紙Ｐの外側は転写コロナを直接与えられ帯電してしま
う。ここで第１０図、第１１図は感光体７０１に負帯電
用のＯＰ　Ｃ（ｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｔｏｃｏｄｕｃｊ
ｅｒ）を使用し、反転現像法を用いるＬＥＤ又はレーザ
プリンタの例で帯電はマイナスコロナチャージャ、転写
はプラスコロナチャージャを用いた例である。

尚、第１０図中、７０２は高圧トランスである。

上述した感光体７０１の帯電特性をさらに詳しく説明す
ると、第１１図に示す特性は、感光体７０１の最大有効
幅、例えばＡ３まで使用できるものなら約３００ｍｍ程
度のプリント可能な有効幅を有する負帯電用の観光体７
０１にＡ４サイズの用紙Ｐを長手方向に通紙した場合（
用紙幅は２１０ｍｍとなる）、この感光体７０１上の表
面電位を用紙Ｐの転写直後に測定した値を、横軸に感光
体７０１の長手方向の距離をとって示すものである。

この特性の示すことは用紙Ｐが通過した１部分の感光体
７０１上の表面電位は約０　（Ｖ）であり、用紙Ｐの外
側の■、■部分は約（−）数百ボルトから（−）千数百
ボルトに達する。

このような状態が続くと感光体７０１の特性が見かけ上
変化する。

第９図は上記１部分と■、■部分でのハーフトーン光量
（表面電位が中くらいに減衰する光量、ここでは７　ｅ
　ｒ　ｇ／ａｌ　）をプリント枚数ごとに示したもので
、転写チャージャ７００からの電荷が直接当ったｎ、　
ｎｒ部分は感度変化が早くなり、用紙Ｐの通過した１部
分の表面電位と差ができてしまう。

この電位差はすぐには回復しないため、次にＡ３等のサ
イズの大きい用紙Ｐにプリントをした場合、ハーフトー
ン（網点）の濃度の差がはっきりとついてしまうという
問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の帯電手段を用いた画像形成装置
では、感光体の用紙通過以外の部分も帯電されてしまい
、用紙の大きさによっては均一な画像形成を行うことが
できないという問題があった。

そこで、本発明は、記録媒体の寸法のいがんを問わず、
均一な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供
することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、像担持体表面に顕像化された画像情報を記録
媒体に転写する転写手段を有する画像形成装置において
、前記転写手段は、前記像担持体及びこの像担持体上の
記録媒体に転写用の電荷を放電する放電手段と、前記記
録媒体の寸法を検出する検出手段と、この検出手段の検
出結果を基に像担持体上の記録媒体以外の領域へ前記放
電手段により放電される電荷を遮断する放電領域規制手
段とを有するものである。

（作　用） 前記構成の画像形成装置において、検出手段は像担持体
上の記録媒体の寸法を検出して検出結果を放電領域規制
手段に送る。

放電領域規制手段は、前記検出結果に基き、放電手段か
ら像担持体に向けて放電される転写用の電荷のうち、記
録媒体以外の領域への電荷を遮断する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は本実施例の画像形成装置としてのレーザプリンタ
の外観斜視図であり、第４図は内部構成を示す概略的縦
断側面図であり、次のような構成となっている。

第１図中、１０は画像形成装置としてのレーザプリンタ
の装置本体であり、次のような構成となっている。

即ち、この装置本体１０の上面部は一段低くなっており
、第１の排紙部としての凹部１２が形成されている。左
側面部には第２の排紙部として凹部１３が設けられてお
り、この凹部１３には排紙トレイ１４が装置本体１０に
対して着脱自在に取付けられている。また、第４図に示
すように右側面部には、装置本体１０に設けられた支点
３０を中心として、同図に示す矢印方向に回転できる手
差しガイド３２が取付けられており、この手差しガイド
３２の下部には、装置本体１０に設けられた支点３６を
中心として、同図に示す方向に回転できる側面カバー３
４が取付けられている。また、第１図に示すように装置
本体１０の正面部右側には操作パネル１６が配置されて
おり、下部には装置本体１０に対して着脱自在な用紙カ
セット４００．４０１が装着されている。また、この用
紙カセット４００，４０１の間には、機能追加用フォン
トカード、アプリケーションソフト用カード等（図示し
ない）を挿入するための開口部２４ａ、２４ｂが設けら
れている。

前記装置本体１０の背面部には、第２図に示すようにこ
の装置本体１０に電源を供給するためのインレットタイ
プのコネクタ２７と電源スィッチ２６が、また下部には
開口部２０が設けられている。この開口部２０には、こ
の開口部２０を覆うように金属でできたシールド板２８
が設けられている。このシールド板２８には、電子ファ
イル装置、ワードプロセッサ等のホスト装置（図示しな
い）と接続するコネクタ６０４ａ、６０４ｂが取付けら
れている。また、このシールド板２８には、この装置の
付加機能装置、例えば大容量給紙フィーダとか封筒給紙
フィーダ等（図示しない）と接続するためのコネクタ６
０５ａ、６０５ｂ。

６０５ｃも取付けられている。

前記操作パネル１６は、第３図に示すように、枚数、モ
ード、案内メツセージ等を表示する液晶表示器１６ａ、
各種の状態をＬＥＤで点灯表示するＬＥＤ表示器１６ｂ
及び各種の動作を指示するスイッチ１６ｃにより構成さ
れている。前記ＬＥＤ表示器１６ｂは、外部機器とつな
がっているか否か、つまりオンライン／オフラインのモ
ードを示す“オンライン′、装置本体１０が動作可能状
態にあることを示す゛レディ′２画像転送中であること
を示す゛データ゛　　オペレータコールを要請する　°
オペレータ゛、サービスコールを要請する　′サービス
゛、オート／マニュアルを示す゛モード′の各表示器に
より構成されている。

前記スイッチ１６ｃは、例えばメニューキーバリューキ
ー、あるいはテンキー（図示しない）等により構成され
ている。上記メニューキーは°次項口°及び“前項目°
の２つのキーにより構成され、液晶表示器１６ａの左半
分に表示される複数のメニュー情報が“次項口′キーを
押す毎にインクリメントされて、　“前項目“キーを押
す毎にデクリメントされてそれぞれ表示され、これらの
表示動作がサイクリックに繰り返されるようになってい
る。また前記バリューキーも　″次項口゛及び“前項目
′の２つのキーにより構成され、液晶表示器１６ａの左
半分に表示されるメニュー情報に対応した複数のバリュ
ー情報が“次項口′キーを押す毎にインクリメントされ
て、　゛前項口′キーを押す毎にデクリメントされてそ
れぞれ表示され、これらの表示動作がサイクリックに繰
り返されるようになっている。オペレータは、上記メニ
ューキー及びバリューキーを操作することにより所望の
動作を選択し、指示するようになっている。

装置本体１０内には第４図に示すように、像担持体とし
てのドラム状の感光体２０２が設けられており、この感
光体２０２の周囲には矢印で示す回転方向に沿って、ス
コロトロンからなる帯電手段２０４．静電潜像形成手段
としての露光部２０６、現像工程を行う現像手段２０８
．コロトロンからなる転写手段３００．除去収納手段２
１０及び前露光手段３０１が順次配置されている。これ
らのうち、感光体２０２．帯電手段２０４、現像手段２
０８及び除去収納手段２１０及び前露光手段３０１が一
体化して装置本体１０内に着脱可能とした電子写真プロ
セスユニット２００として配置されている。（第５図参
照）また、レーザ露光ユニット１００は、ケース１０６
内にレーザダイオード（図示しない）が設けられており
、このレーザダイオードから出射されたレーザ光１０２
は集光レンズ手段１１８で集光され、偏光手段１０８に
送られる。偏光手段１０８には高速で回転する多面体の
ミラー１０８ａが搭載されており、この多面体のミラー
１０８ａで反射されたレーザ光１０２は、Ｆθレンズ１
１０２反射ミラー１１２．防塵ガラス１１４を通り、感
光体２０２の露光部２０６を走査するようになっている
。

現像手段２０８は、現像剤収納手段としてのケース２２
４内に、マグネットローラ２２０．撹拌ローラ２２２ａ
、２２２ｂを備え、キャリアとトナーからなる２成分現
像剤を感光体２０２に供給して感光体２０２上の静電潜
像をトナーにて現像するようになっている。

また、前記ケース２２４には、補給現像剤としてのトナ
ーを補給するための補給現像剤収納手段２２６をその下
端部の補給口をケース２２４に連通させた状態で取付け
ている。

第４図に示す定着手段３５０は、ヒータランプ３５１を
内蔵したヒートローラ３５２と、このヒートローラ３５
２に圧接された加圧ローラ３５３を備え、これら両ロー
ラ３５２．３５３間を用紙Ｐが通過することによりトナ
ー像が用紙Ｐに溶融定着されるようになっている。ヒー
トローラ３５２及び加圧ローラ３５３は下部ケーシング
３５４及び上部ケーシング３５６により囲まれており、
定着に必要な良好な温度雰囲気を確保するように外部に
熱が逃げないような構造となっている。このヒートロー
ラ３５２には、クリーナ３５８が接した状態となってお
り、常に良好な定着が行えるように清浄な状態となって
いるとともに、サーミスタ３６０によりヒートローラ３
５２の表面温度を検出して定着に必要な温度を保つよう
に温度制御がなされる構成になっている。

また、上部ケーシング３５６内で、かつ、ヒートローラ
３５２と加圧ローラ３５３との接触部３６２の下流側近
傍には、用紙ハク離ガイド３６８が配置され、定着手段
３５０に導かれた用紙Ｐの先端を確実にヒートローラ３
５２からハク離させるようになっている。尚、定着手段
３５０の用紙出口側には、用紙ガイド３６６が設けられ
ていて、定着済の用紙Ｐを第１の排紙ローラ対４０８に
導くようになっている。

装置本体１０内には、感光体２０２と転写手段３００と
の間に形成される画像転写部２０９が設けられており、
この画像転写部２０９の上流側には、転写ガイドローラ
４２２．用紙ガイド対４２０、アライニングローラ対４
０６が設けられている。

前記転写手段３００は、第６図、第７図に示すように、
感光体２０２の軸方向全域に対し転写用の電荷を放電す
るコロトロン方式の放電手段６５１と、感光体２０２上
に巻付けられる用紙Ｐの幅りを検出する検出手段として
の紙サイズセンサ（給紙カセットセンサ）６５２と、こ
の紙サイズセンサ６５２の検出結果を基に前記放電手段
６５１から感光体２０２へ放電される電荷のうち、用紙
Ｐが存在する領域以外への電荷を遮断する放電領域規制
手段６５３とを具備している。

前記放電領域規制手段６５３は、第６図、第７図に示す
ように、前記放電手段６５１と感光体２０２との間にこ
の感光体２０２の表面と平行に、かつ、個別的に感光体
２０２の軸方向に移動可能に配置した一対の導電性材料
（例えば鉄又はステンレス）製の遮断部材６５４．６５
５を具備し、各遮断部材６５４．６５５から上下配置に
、かつ、感光体２０２の軸方向に突設した係合片６５４
　ａ。

６５５ａにラック６５４ｂ、６５５ｂを対向配置に設け
、両ラック６５４ｂ、６５５ｂに対しステッピングモー
タ６５６に取付けたピニオンギヤ６５７を噛合させて、
ステッピングモータ６５６により両遮断部材６５４ａ、
６５５ａを第７図に示す矢印Ｘ、、Ｘ２方向（感光体２
０２の軸方向）に相対的に変位させるようになっている
。

また、放電領域規制手段６５３は、前記紙サイズセンサ
６５２の検出結果を基に前記両遮断部材６５４．６５５
のＸ　１．　　Ｘ　２方向の駆動量を示す駆動制御信号
を送出する制御部６５８と、この制御部６５８からの駆
動制御信号を基に前記ステッピングモータ６５７に駆動
パルスを送るモータ駆動部６５９とを具備している。

尚、前記両速断部材６５４，６５５は、電気的に接地（
アース）又は前記電荷と逆の極性すなわちトナーの帯電
極性と同じ極性の電圧を印加することが望ましい。その
理由は絶縁性部材等で作られると転写チャージャにより
帯電し感光体２０２上のトナーが遮断部材６５４，６５
５に付着して機内汚れとなるからである。

尚、第６図中、６５１ａはチャージワイヤ。

６７０は高圧電源である。

前記画像転写部２０９の下流側には用紙搬送ガイド４１
６．前記定着手段３５０及び第１の排紙ローラ対４０８
．及び第２の排紙ローラ対４０９が配置されている。こ
れらの排紙ローラ対４０９には、その搬送方向に沿って
用紙Ｐの非画像形成面側に接触する除電ブラシ４１２，
４１３設けられている。

装置本体１０の下部には、給紙ローラ４０２゜４０３、
用紙カセット４００．４０１が配置されており、給紙ロ
ーラ４０２，４０３の近傍には、用紙カセット４００，
４０１内の用紙Ｐを検知するペーパエンプティスイッチ
（図示しない）が設けられている。また、用紙カセット
４００゜４０１のケース４５０．４７０の側面には、収
納された用紙Ｐの紙サイズを検知するための前記紙サイ
ズセンサ６５２（第４図には図示しない）が、また用紙
カセット４００．４０１が装置本体１０に装着されてい
るのを検知するための装着検知スイッチ（図示しない）
が設けられている。

第１の排紙ローラ対４０８の下流側には、用紙Ｐの搬送
路を第１の排紙部または第２の排紙部へ変えるためのゲ
ート装置４４２が設けられており、図に示すように支点
４４４を中心にして実線側と破線側の２つの位置が選択
できるようになっており、これにより用紙Ｐは第１の排
紙部または第２の排紙部へ搬送するようになっている。

用紙カセット４００．４０１の右側には用紙搬送路４２
４が設けられており、この用紙搬送路４２４は、紙ガイ
ド４３１，４３２，４３３．用紙搬送ローラ対４４０．
４４１で構成されている。

紙ガイド４３１は、側面カバー３４と一体に構成されて
いる。用紙搬送ローラ対４４０の上流側には、アライニ
ングローラ対４０６に用紙Ｐを導く紙ガイド４３５．４
３６が設けられている。

また、用紙搬送路４２４の上部には手差し給紙のための
用紙搬送路４２５が設けられており、この用紙搬送路４
２５は用紙搬送路４２４と合流するようになっている。

アライニングローラ対４０６の近傍にはアライニングス
イッチ６３０が設けられ、また第１の排紙ローラ対４０
８の近傍には排紙スイッチ４１４が設けられており、装
置本体１０の中を移動する用紙Ｐを検出するようになっ
ている。

装置本体１０の背面側には、装置本体１０内に設けられ
た各電気装置を制御して、電子写真プロセスを完遂する
動作を制御するエンジン制御回路を搭載したエンジン制
御基板（図示しない）、電源（図示しない）等が配置さ
れている。

用紙カセット４００．４０１の間に設けられた基板収容
部１８には、エンジン制御回路の動作を制御するプリン
タ制御回路を搭載したプリンタ制御基板６０２が配置さ
れている。プリンタ制御基板６０２は機能追加（例えば
書体、漢字等の種類を増設するなど）の程度に応じて最
大２枚まで装着できるようになっており、更に、プリン
タ制御基板６００の側端縁部に配設された２箇所のフォ
ントカード用コネクタ６１０ａ、６１０ｂに機能追加用
フォントカード（図示しない）を挿入することにより更
に機能を追加できるようになっている。

第５図に示すように、装置本体１０の上面の開放部３８
には開閉可能なトップカバー４０が設けられ、このトッ
プカバー４０の内面に前記レーザ露光手段１００が取付
けられている。このトップカバー４０は、装置本体１０
の後端側上部に設けられた支点４２を回動支点として上
方に最大６０°程度にまで回動し得るようになっている
。

このトップカバー４０を上方に回動操作すると、レーザ
露光手段１００が装置本体１０の開放部３８から引き出
され、従って電子写真プロセスユニット２００．定着手
段３５０及び定着手段３５０付近の用紙搬送路が露出し
、このため電子写真プロセスユニット２００の交換作業
、用紙Ｐの紙詰まり時におけるその除去作業及び前記機
器に対する保守点検や交換作業などを容易に効率よく行
うことができるようになっている。

次に、上記構成の装置の作用を説明する。

画像形成動作にあたっては、ドラム状感光体２０２が回
転されるとともに前露光手段３０１の働きにより感光体
２０２の表面電位を一定に保ち、次いで帯電手段２０４
の働きで一様に帯電され、レーザ露光ユニット１００か
ら出射されるレーザビーム１０２を感光体２０２上に走
査露光し、画像信号に対応した静電潜像を形成する。こ
の感光体２０２上の静電潜像は、現像手段２０８により
現像され、トナー像として顕像化され画像転写部２０９
に送り込まれる。

一方、このトナー像の形成動作に同期して用紙カセット
４００または４０１から取り出された用紙Ｐは、紙ガイ
ド４３２または４３３に送られ、用紙搬送路４２４を通
り、アライニングローラ対４０６、用紙ガイド対４２０
．転写ローラ４２２を介して画像転写部２０９に送り込
まれ、予め感光体２０２上に形成された前記トナー像が
転写手段３００の働きにより用紙Ｐに転写される。

このとき、前記放電手段６５１から感光体２０２へ転写
用の電荷が放電されるが、放電領域規制手段６５３の制
御部６５８は、紙サイズセンサ６５２から取込んだこの
ときの用紙のサイズ（幅りのサイズ）を基にこのサイズ
に応じた駆動制御信号をモータ駆動部６５９に送る。

これにより、モータ駆動部６５９はステッピングモータ
６５６に前記サイズに応じた駆動パルスを送り、ステッ
ピングモータ６５６を所定量回転駆動する。

この結果、両速断部材６５４，６５５は第６図に示すよ
うに用紙Ｐの幅りを隔てる位置となり、放電手段６５１
からの電荷のうち、感光体２０２表面における用紙Ｐの
領域以外への電荷を遮断する。

このような動作により、第８図に示すように幅りの小サ
イズの用紙Ｐに対する転写を多数枚行っても通紙された
１部分と通紙されなかった■、■部分との中間光量のハ
ーフトーンの表面電位Ｖｓの変動が殆んど無くなり、こ
の結果、例えばＡ４の用紙Ｐを縦通しを連続で行っても
次のＡ３の用紙Ｐへの印字でハーフトーンのムラの発生
が無くなった。

上述した転写動作が終了した用紙Ｐは搬送ガイド４１６
による案内で用紙搬送路４１０を通過して定着手段３５
０に送り込まれ、前記トナー像が用紙Ｐに溶融定着され
る。

また、手差しガイド３２から給紙された用紙Ｐは、手差
し給紙用搬送路４２５を通り、用紙搬送路４２４に合流
して、上記と同様な動作が行われる。

定着手段３５０を通過した用紙Ｐは排紙ローラ対４０８
に送られ、ゲート部４４０に送られる。

ゲートの位置は、予めホストコンピュータからの指示に
より位置が選択されており、第１の位置が選択されてい
る場合、用紙Ｐは第１の排紙部側に送られ、第２の排紙
ローラ対４０９を介して上面カバー上に排出される。第
２の位置が選択されている場合、用紙Ｐは第２の排紙部
に送られ、排紙トレイ１４に排出される。

本発明は、上述した実施例のほかその要旨の範囲内で種
々の変形が可能である。

例えば、転写手段としては、コロトロン方式のものを用
いた場合について説明したが、スコロトロン方式のもの
を用いることもでき、この場合にはグリッドの汚れを無
くすことができる。

［発明の効果コ 以上詳述した本発明によれば、上述したような構成とし
たことにより、記録媒体の寸法のいかんを問わず放電領
域規制手段により像担持体の特性悪化が防止され常に均
一な安定した画像形成を行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図は本発明の実施例としてのレーザプリンタの斜視
図、第２図は同レーザプリンタの背面図、第３図は同レ
ーザプリンタの操作パネルの拡大平面図、第４図は同レ
ーザプリンタの内部構成の概略断面図、第５図は同レー
ザプリンタのトップカバーを開いた状態での動作説明図
、第６図は同レーザプリンタの転写手段の概略配置図、
第７図は第６図に示す転写手段の放電領域規制手段の拡
大斜視図、第８図は同転写手段を用いた場合の用紙の枚
数と表面電位との関係を示すグラフ、第９図は従来の転
写手段の場合の用紙の枚数と表面電位との関係を示すグ
ラフ、第１０図は従来装置における転写動作を示す斜視
図、第１１図は従来例における感光体の表面電位を示す
説明図である。 ２０２・・・感光体、　３００・・・転写手段、６５１
・・・放電手段、６５２・・・紙サイズセンサ、第 図 第 図 く縦 （禾 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体表面に顕像化された画像情報を記録媒体に転写
   する転写手段を有する画像形成装置において、 前記転写手段は、前記像担持体及びこの像担持体上の記
   録媒体に転写用の電荷を放電する放電手段と、前記記録
   媒体の寸法を検出する検出手段と、この検出手段の検出
   結果を基に像担持体上の記録媒体以外の領域へ前記放電
   手段により放電される電荷を遮断する放電領域規制手段
   とを有することを特徴とする画像形成装置。