JPH05333724A

JPH05333724A - 画像形成装置とその作動方法

Info

Publication number: JPH05333724A
Application number: JP4159988A
Authority: JP
Inventors: Koichi Irihara; 紘一入原; Yukito Nishio; 幸人西尾; Katsumi Adachi; 克己足立; Kenji Tani; 健次谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-05-28
Filing date: 1992-05-28
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体ドラムと導電性転写ローラが接触する
ことにより変形、当接面の腐食、化学的変化等が生じる
ことのない画像形成装置を提供すること。【構成】感光体ドラム１の回転及び回転停止と連動
し、導電性ローラ２６が感光体ドラム１の面と当接及び
離間する導電性ローラ圧接装置２９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式による
画像形成装置とその作動方法に関し、更に詳しくは、感
光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を記録
紙、つまり記録材へ転写させる導電性ローラ形の転写器
を備えた画像形成装置とその作動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置は、例
えば、電子写真学会編の単行本「電子写真技術の基礎と
応用」のｐ．４６−第１１行からｐ．４７−第７行に記
述しているように、導電性支持体上に光導電膜を形成し
た感光体ドラム１（図９を参照のこと）と、感光体ドラ
ム１の周りに、感光体ドラム１の回転方向に沿って上流
から下流方向に順に配置した帯電器２、この帯電器２に
よって均一に帯電された感光体ドラム１上に、所要の図
に対応した光照射で感光体ドラム上の帯電電荷を放電さ
せ静電潜像を形成させる露光器３、静電潜像が形成され
た感光体ドラム１面に帯電粉末（トナー剤）を付着さ
せ、静電潜像を顕像化する現像器４、

【０００３】感光体ドラム１上のトナー像に記録紙５を
重ね、記録紙５の裏面からトナーと反対極性の電圧を加
え、記録紙５へトナー像を転写させる転写器６と、記録
紙５に転写されたトナー像を加熱（又は加圧）して記録
紙５に融着する定着器７、感光体ドラム１上に光照射し
転写後も残留する静電電荷を除電する除電器８及び感光
体ドラム１上に残留するトナーを除去するクリーナ９
と、により構成されている。

【０００４】かかる画像形成装置において、感光体ドラ
ム１を一様に帯電する帯電器２や、記録紙５の裏面から
電圧を加え、感光体ドラム１上のトナー像を記録紙５へ
転写させる転写器６は、従来は、図９に示すようなコロ
ナ放電形のものを用いていた。放電形の帯電器及び転写
器はコロナワイヤに数ｋＶの電圧を加えて（ただしコロ
トロン方式）コロナ放電を起させ、発生する正又は負の
イオンを感光体ドラム１表面や記録紙５の裏面に吸着さ
せる構造になっている。このため、上述したコロナ放電
形の帯電器、転写器を用いるとコロナ放電により、多量
のオゾンが発生し、強いオゾン臭が生じ、各種装置部材
が酸化されるなど不具合な点が多かった。

【０００５】そこで、最近は、複写機、プリンタ等の画
像形成装置の帯電器、転写器に、オゾンの発生量を抑え
る帯電、転写機構が開発され、製品化されるに至った。
これは、帯電、転写機構を図１０に示すような導電性の
ローラ２６を用い、感光体ドラム１上の記録紙５に電圧
を印加する構成にしたものである。例えば、この導電性
ローラ形転写器を用いた画像形成装置は、図１１に示す
ように、像担持体である感光体ドラム１を均一に帯電さ
せる帯電器２と、帯電した感光体ドラム１面に光ビーム
を投射し、投射部分の電荷を消失させ静電潜像を形成す
る露光器３と、感光体ドラム１上形成された静電潜像に
トナーを付着させて顕像化する現像器４と、感光体ドラ
ム１上のトナーと反対極性の電圧を印加し、感光体ドラ
ム１上のトナー像を記録紙５に転写させるる導電性の転
写ローラ２６と、転写後の感光体ドラム１上の残留トナ
ーを除去するクリーナ９と、感光体ドラム１上の残存電
荷を除去する除電器８が設けられる。

【０００６】また、上述した部材１〜８の上方には、記
録紙５をセットするための給紙支持台３０が設けられ、
給紙支持台上の記録紙５は、給紙支持台の下端から給紙
ローラ１４により給紙支持台３０の下端から取り込ま
れ、搬送ローラ１５，１５によって順次感光体ドラム１
と転写ローラ２６の接点方向に導くよう構成されてい
る。そして、トナー像が転写された記録紙５は、加熱ロ
ーラ１６、加圧ローラ１７によりトナー像が定着されて
排紙ローラ１８に導かれて排紙トレイ側へ排出される構
成になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した導
電性ローラ形の転写器を備えた画像形成装置は、転写ロ
ーラと感光体ドラム、つまり像担持体が常時接触してい
るため、以下に述べるような具合の悪い点があった。イ．像担持体と導電性ローラが接触することにより、像
担持体面及び転写ローラ面に摩耗傷が生ずる。ロ．転写ローラと像担持体が圧接された状態で放電され
ると転写ローラが変形する。

【０００８】ハ．転写ローラと像担持体が圧接するた
め、像担持体面が腐食される。ニ．圧接により転写ローラ面と像担持体面に化学的変化
が起きる。ホ．転写ローラと像担持体が接触する構造のため、ゴ
ミ、トナー剤等を噛み込み、転写ローラ、像担持体面が
破損される。ヘ．像担持体面のピンホールによる画質不良等である。そこで、この発明は、上述した従来の導電性ローラ形の
転写器を用いる画像形成装置の具合の悪い点を除去し、
像担持体と転写ローラの接触による摩耗傷や、転写ロー
ラの圧接により像担持体に発生する腐食、転写ローラと
像担持体の圧接によって生ずる像担持体の化学的変化、
転写ローラと像担持体の接触によるゴミや、トナー剤等
の噛み込みによる転写ローラや像担持体の破損、像担持
体上のピンホールによる画質不良が生ずることがない画
像形成装置とその作動方法を提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
め、請求項１の画像形成装置は、像担持体と、像担持体
に帯電電圧を印加する帯電手段と、帯電した像担持体上
に露光書き込みし静電潜像を形成させる露光手段と、像
担持体上に形成された静電潜像にトナー剤を付着させ顕
像化する現像手段と、前記像担持体に当接し当該像担持
体に形成されたトナー像を記録材へ転写させる導電性ロ
ーラ形転写手段とを有する画像形成装置において、像担
持体の駆動及び停止に連動し、それぞれ導電性ローラ形
転写手段を像担持体に対し当接及び離間させる導電性ロ
ーラ形転写手段圧接装置を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１０】また、請求項２の画像形成装置の作動方法
は、前記請求項１記載の画像形成装置において、画像形
成工程時に、像担持体と導電性ローラ形転写手段の当接
部分に記録材を挿入し、当接部分に記録材が存在すると
きは像担持体と導電性ローラ形転写手段に電圧を印加
し、記録材が存在しないときには像担持体と導電性ロー
ラ形転写手段に記録材が存在するときとは反対極性の電
圧を印加することを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項３の画像形成装置の作動方法
は、前記請求項１記載の画像形成装置において、画像形
成工程時に、導電性ローラ形転写手段を像担持体に当接
させるタイミングを、像担持体と導電性ローラ形転写手
段の当接部分に記録材を挿入するため所定位置から搬送
挿入させるタイミング信号と同期させることを特徴とす
るものである。

【００１２】また、請求項４の画像形成装置の作動方法
は、前記請求項１記載の画像形成装置において、画像形
成工程時に、導電性ローラ形転写手段を像担持体に当接
させるタイミングを、画像形成工程時に記録材を像担持
体と導電性ローラ形転写手段の当接部分に移動挿入させ
るタイミング信号出力から一定時間外した前後に行わせ
たことを特徴とするものである。また、請求項５の画像
形成装置の作動方法は、請求項１記載の画像形成装置に
おいて、画像形成工程時には、像担持体の駆動開始及び
停止信号の出力タイミングを導電性ローラ形転写手段の
当接及び離間信号の出力タイミングを同期させることを
特徴とするものである。

【００１３】

【作用】この発明の請求項１の画像形成装置によれば像
担持体の駆動及び停止に連動し、像担持体の駆動時には
導電性ローラ形転写手段が当該像担持体に当接し、駆動
停止時には像担持体から離間するから、導電性ローラ形
転写手段が、像担持手段と接触することによる摩耗傷
や、圧接接触による腐食の発生や、化学的変化は生じな
い。また、請求項２の画像形成装置とその作動方法は、
像担持体と導電性ローラ形転写手段の当接部分に記録材
が存在するときは像担持体と導電性ローラ形転写手段に
電圧を印加し、記録材が存在しないときは記録材が存在
するときと反対極性の電圧を印加するから転写後の像担
持体に再び帯電する場合に、当該像担持体上に残存する
表面電位のため、再度画像形成するときに発生する画像
の被りや、濃度むらが現われることがない。

【００１４】また、請求項３の画像形成装置の作動方法
は、画像形成工程時に、導電性ローラ形転写手段と像担
持体を当接させるタイミングを、記録材を導電性ローラ
形転写手段と像担持体の当接部分へ搬送挿入させるタイ
ミング信号と同期させるため、像担持体上のトナー像が
記録材に、正確に転写することができる。また、請求項
４の画像形成装置の作動方法は、導電性ローラ形転写手
段と像担持体の当接させるタイミングを、当該当接部分
に記録材を移動挿入させるタイミング信号出力から一定
時間外した前後に行わせることにより、導電性ローラ形
転写手段と像担持体当接タイミングと記録材を所定位置
から導電性ローラ形転写手段と像担持体の当接部分に移
挿入するタイミングを合致させて、記録材にトナー像を
正確に転写することができる。また、請求項５の画像形
成装置の作動方法は、像担持体の駆動開始及び停止信号
の出力タイミングを、導電性ローラ形転写手段に対する
当接及び離間信号の出力タイミングと同期させるから、
像担持体と導電性ローラ形転写手段は不必要な接触をし
ないから、像担持体と導電性ローラ形転写手段に不必要
な圧接接触はしない。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の一実施例に
ついて説明する。図１は、本実施例の画像形成装置であ
るプリンタ６０の概略構成を示す縦断面図で、図２は、
図１に示すプリンタ６０の各種センサの配置を示す縦断
面図、図３は、図１のＡ部の拡大断面図である。本実施
例のプリンタ６０は、図１及び図２に示すように、下部
に重量の重い本体電源２０及びコントロール装置２１を
配置している。このコントロール装置２１には、外部の
ホストコンピュータ（図示せず）より送られる印字開始
信号や印字データが入力する。コントロール装置２１の
上方には、感光体ドラム１が配置され、感光体ドラム１
は、アルミニウム等の導電性材上に光導電性物質が塗布
され、コントロール装置２１から送られる信号により、
図１上時計方向周りに回転する。感光体ドラム１の周囲
には、感光体ドラム１の回転方向に沿って、弾性導電体
で構成されて感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電ロ
ーラ２３と、印字データに応じ感光体ドラム１上に静電
潜像を形成するＬＥＤヘッド２４と、感光体ドラム１上
にトナーを付着させて上述した静電潜像を顕像化するフ
ァーブラシローラ２５と、感光体ドラム１上のトナーと
反対極性の電圧を印加し、感光体ドラム１上のトナー像
を記録紙５上へ転写させる転写ローラ２６と、トナー像
転写後感光体ドラム１上に残留するトナーを除去するク
リーニングブレード２７と、さらに、感光体ドラム１上
に残存する電荷を光照射して除去するイレーサ（erase
r）２８等が配置され、これらの部材１〜２８により電
子写真方式に基づく画像形成装置を構成している。

【００１６】これらの部材１〜２８の上方には、記録紙
５をセットするための給紙カセット３０を構成する底板
３１と、蓋３２が傾斜するように配置されている。底板
３１と蓋３２の長さは、例えば記録紙５がＢ５、Ａ４サ
イズ程度であっても記録紙５の１／３程度がはみ出すよ
う構成されている。記録紙５は、給紙カセット３０の下
端から給紙ローラ１４によって１枚ずつ下方に取り込ま
れ、搬送ローラ１５及びレジストローラ３６により順に
感光体ドラム１と転写ローラ２６の接点方向に導かれ
る。そして、感光体ドラム１上のトナー像を記録紙５に
転写した後、加熱ローラ１６、加圧ローラ１７に送ら
れ、トナー像を定着した後、更に排紙ローラ１８を介し
てプリンタ６０の上方へ導かれ、排紙トレイ４０に排出
される。排紙トレイ４０は、給紙カセット３０の底板３
１と蓋３２と同様に急角度に傾斜して底板３１と蓋３２
と同じ大きさに作られている。排紙トレイ４０及び給紙
カセット３０は、取手部５１によって、略々逆Ｖ字状に
対向配置され固定されている。したがって、このプリン
タ本体６０は、全体として高さに比べて接地面積が小さ
い縦型であって、持ち運び可能に作られている。

【００１７】さらに、このプリンタ６０にはプリンタと
して動作するため、構成部材の各種状態を検知するセン
サが設けられている。これらのセンサは、図２に示すよ
うに、給紙カセット３０に収容した記録紙５の有無を検
出するための紙なし検知センサ４１及び紙検知センサ４
２がそれぞれ、給紙カセット３０の底板３１及び給紙ロ
ーラ１４の近傍に配置されている。また、給紙カセット
３０から取り込まれた記録紙５の入紙を検知するための
入紙検知センサ４３が、搬送ローラ１５とレジストロー
ラ対３６の間に配置されている。また、転写終了後の記
録紙５の排出を検知するための出紙検知センサ４４が、
排紙ローラ１８の下流に配置されている。また、上述し
た各種センサの他に、ファーブラシローラ２５にトナー
材を供給する現像槽２５ａの有無を検知するため、現像
槽２５ａ設置部分に、現像槽有無検知センサ４５が設け
られている。

【００１８】本実施例のプリンタ６０の感光体ドラム１
に当接し、感光体ドラム１上のトナー像を記録紙５に転
写させる転写ローラ２６は、拡大図（図１のＡ部拡大
図）３に示すように、一端が転写ローラ２６の回転軸
（図示せず）に回転自由に連結され、他端はコントロー
ル装置２１から送られる転写ローラ圧接信号により後述
する圧接装置内から上下する鉛直バー（２９−２）と連
動し、固定点（２９−３）を支点にして転写ローラ２６
を感光体ドラム１に当接又は離間させるブーメラン形連
結桿（２９−１）を備えた転写ローラ圧接装置２９が設
けられている。本実施例のプリンタ６０は、本体電源２
０がオフ状態であれば、転写ローラ２６と感光体ドラム
１の接触はなく、離間している。しかし、図４のＴ（時
間）−Ｖ（電圧）特性図（以下「Ｔ−Ｖ特性図」とい
う）に示されるように、プリンタ６０の本体電源２０を
投入し、感光体ドラム１が回転し、レデイ状態になり、
感光体ドラム１が回転停止までの間、転写ローラ２６を
感光体ドラム１に圧接させ、転写を行ったときの印加電
圧と反対の極性の電圧を印加し、転写ローラ２６に付着
した塵、トナーを感光体ドラム１に付着させるように
し、本体がレデイ状態になり感光体ドラム１が回転停止
したときに、当該転写ローラ２６を感光体ドラム１から
離間させるようにした。

【００１９】また、図５のＴ−Ｖ特性図に示すように、
感光体ドラム１の駆動指令信号を出力と同期して、転写
ローラ２６に圧接信号を出すとともに、記録紙を感光体
ドラムに移動挿入し、転写ローラと感光体ドラムの当接
部分に記録紙があるときは、感光体ドラム上のトナー像
と同一極性の電圧を印加し、当接部分に記録紙が存在し
ないときは、反対極性の電圧を印加することにより記録
紙上に正確にプリントすることができる。

【００２０】また、図６に示すように、プリント時に、
コントローラ装置２１から感光体ドラム１に駆動指令信
号ａを出力した後、給紙ローラ１４へ記録紙移動信号ｂ
を送ると同時に、転写ローラ２６へ圧接信号ｃを出力す
ることにより、感光体ドラム１と転写ローラ２６の当接
部分に記録紙５を挿入し、感光体ドラム上の像をプリン
トすることができた。また、図７および図８のＴ−Ｖ特
性図に示すように、感光体ドラム１に駆動指令信号ａを
出力した後（ｔ₀）、給紙ローラ１４へ記録紙移動信号
ｂを出力し、記録紙移動信号出力前（ｔ₀−ｔ₂）又は
後（ｔ₁）転写ローラ２６に圧接信号を出力することに
より、記録紙が、感光体ドラム１と転写ローラ２６の当
接部分に挿入されるよう調節できた。なお、このプリン
タ６０を使用するときは、本体電源２０を投入して、感
光体ドラム１が回転状態になり、感光体ドラム１が止ま
るまでの間、転写ローラ２６は、感光体ドラム１に接触
し転写を行うときの印加電圧と反対の極性の電圧を印加
され転写ローラ２６に付着した塵、トナーを転写ローラ
２６上から感光体ドラム１に付着させるようにした。そ
して、電源を切った状態で、一晩放置した後、再び電源
を投入し画像形成をしたところ、１枚目から正常なプリ
ントが行なわれた。また、電源を投入してレデイ状態で
一晩放置した後、転写したところ、１枚目から正常なプ
リントが行われた。

【００２１】また、図５に示すＴ−Ｖ特性図に示す電圧
を感光体ドラム１及び転写ローラ２６に加え、図４に示
す圧接タイミングにより転写ローラ２６を感光体ドラム
に当接させたところ、記録紙上に正常なプリントが行わ
れた。そして、装置の本体電源２０を切った状態で一晩
放置した後、再度電源投入して転写をしたところ、１枚
目から正常な像が得られた。上述した実施例では、導電
性形転写手段として転写ローラ２６について例示した
が、このような導電性転写ローラに限らず、導電性ブレ
ードや、導電性ブラスなどの導電性接触部材を用いても
よい。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、像担持体と導電性ローラ形転
写手段とは、像担持体の駆動及び停止と連動して当接及
び離間するから、像担持体と導電性ローラ形転写手段が
接触することによる摩耗傷や、圧接接触による腐食、化
学的変化は生じない。また、この画像形成装置の作動方
法は、画像形成工程時に、導電性ローラ形転写手段と像
担持体の当接タイミングと、記録材の挿入を同期させる
ようにこれらの部材にタイミング信号を出力するから記
録材に像担持体上のトナー像を正確に転写させることが
でき、かつ、駆動停止後は、電源が切られ、像担持体と
導電性ローラ形転写手段は離間するので、圧接接触によ
る腐食や、化学変化が生じることがなく、再び画像形成
工程時には正確な転写を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるプリンタの概略構
成を示す縦断面図である。

【図２】図１に示すプリンタ内の構成部材の各種状態を
検知するセンサの設置位置を示す縦断面図である。

【図３】図１のＡ部拡大図である。

【図４】図１に示す本発明の一実施例にかかるプリンタ
の転写ローラの圧接タイミング信号のＴ−Ｖ特性図であ
る。

【図５】図１に示す本発明の一実施例にかかるプリンタ
の転写ローラ印加電圧極性のタイミング信号のＴ−Ｖ特
性図である。

【図６】図１に示す本発明の一実施例にかかるプリンタ
の転写ローラ圧接のタイミング信号のＴ−Ｖ特性図であ
る。

【図７】図１に示す本発明の一実施例にかかるプリンタ
の転写ローラの圧接タイミング信号のＴ−Ｖ特性図であ
る。

【図８】図１に示す本発明にかかるプリンタの転写ロー
ラの圧接タイミング信号のＴ−Ｖ特性図である。

【図９】電子写真方式の画像形成装置の基本構成図であ
る。

【図１０】転写ローラの原理構成図である。

【図１１】従来の導電性ローラ形転写器を備えた画像形
成装置の要部縦断面図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム（像担持体）２帯電器３露光器４現像器５記録紙６転写器７定着器８除電器９クリーナ１４給紙ローラ１５搬送ローラ１６加熱ローラ１７加圧ローラ１８排紙ローラ２０電源２１コントローラ装置２３帯電ローラ２４ＬＥＤヘッド２５ファーブラシローラ２５ａ現像槽２６転写ローラ２７クリーニングブレード２９転写ローラ圧接装置３０給紙カセット３６レジストローラ４０排紙トレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷健次大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、像担持体に帯電電圧を印加
する帯電手段と、帯電した像担持体上に露光書き込みし
静電潜像を形成させる露光手段と、像担持体上に形成さ
れた静電潜像にトナー剤を付着させ顕像化する現像手段
と、前記像担持体に当接し当該像担持体に形成されたト
ナー像を記録材へ転写させる導電性ローラ形転写手段と
を有する画像形成装置において、像担持体の駆動及び停止に連動し、それぞれ導電性ロー
ラ形転写手段を像担持体に対し当接及び離間させる導電
性ローラ形転写手段圧接装置を設けたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、画像形成工程時に、像担持体と導電性ローラ形転写手段
の当接部分に記録材を挿入し、当接部分に記録材が存在
するときは像担持体と導電性ローラ形転写手段に電圧を
印加し、記録材が存在しないときには記録材が存在する
ときとは反対極性の電圧を像担持体及び導電性ローラ形
転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置の作
動方法。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、画像形成工程時に、導電性ローラ形転写手段を像担持体
に当接させるタイミングを、像担持体と導電性ローラ形
転写手段の当接部分に記録材を挿入するため所定位置か
ら搬送挿入させるタイミング信号と同期させて行うこと
を特徴とする画像形成装置の作動方法。
【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、画像形成工程時に、導電性ローラ形転写手段を像担持体
に当接させるタイミングを、画像形成工程時に記録材を
像担持体と導電性ローラ形転写手段の当接部分に移動挿
入させるタイミング信号出力から一定時間外した前後に
行わせたことを特徴とする画像形成装置の作動方法。
【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、画像形成工程時には、像担持体の駆動開始及び停止信号
の出力タイミングを導電性ローラ形転写手段の当接及び
離間信号の出力タイミングと同期させることを特徴とす
る画像形成装置の作動方法。