JPH06324580A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写不良が発生しないように記録材を担持
し、常に高品質の画像を得ることのできる画像形成装置
を提供する。 【構成】 記録材を担持する転写ドラム５ａは、直径が
１６０ｍｍを越える大きさとされ、その周面に張設され
た誘電体シート５ｆは、引張強度６００Ｋｇ／ｃｍ² 以
上の材料にて作製される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に電子写真方式或
は静電記録方式の画像形成装置に関し、特に、例えば、
誘電体シートの如き記録材担持手段上に記録材を静電的
に吸着して保持し、この記録材に電界を付与することに
より、像担持体上に形成された可視画像（トナー像）を
この記録材上に重ね転写してカラー画像を得る多色電子
写真複写機やカラープリンタのようなカラー画像形成装
置に好適に応用される。

【０００２】

【従来の技術】図５に、フルカラー画像を形成するため
の電子写真カラー画像形成装置の一例を示す。

【０００３】本例において、カラー画像形成装置は、像
担持体である、例えば直径８０ｍｍの電子写真感光ドラ
ム１を有する。感光ドラム１は、矢印方向に回転自在に
担持され、該感光ドラム１の周りにコロナ帯電器２、光
学系３、現像装置４、転写装置５、クリーニング器６が
配置される。

【０００４】光学系３は、原稿走査部と色分解フィルタ
からなり、色分解された光像、又はこれに相当する光像
Ｅを感光ドラム１に照射する、例えばレーザビーム露光
装置である。

【０００５】帯電器２により一様に帯電された感光ドラ
ム１に、各分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成す
る。現像装置４は回転現像装置とされ、中心軸４ｂの周
りに４個の現像器、つまりブラック現像器４Ｋ、シアン
現像器４Ｃ、マゼンタ現像器４Ｍ、イエロー現像器４Ｙ
を配置し、所定の現像器を感光ドラム１に対向した現像
位置へと回転させて感光ドラム１上の潜像を現像し、感
光ドラム１上に樹脂を基体としたトナーにより可視画像
（トナー像）を形成する。

【０００６】感光ドラム１上のトナー像は、記録材カセ
ット７より搬送系及び転写装置５を介して感光ドラム１
と対向した位置に供給された記録材に転写される。転写
装置５は、本例では、記録材担持体である転写ドラム５
ａ、転写コロナ帯電器５ｂ、記録材を静電吸着させるた
めの吸着コロナ帯電器５ｃ、この吸着コロナ帯電器５ｃ
と対向する吸着ローラ５ｇ、内側コロナ帯電器５ｄ、外
側コロナ帯電器５ｅを有し、転写ドラム５ａの周面開口
域には誘電体からなる記録材担持シート５ｆが円筒状に
一体的に張設されている。

【０００７】転写ドラム５ａは、例えば直径１６０ｍｍ
の円筒体であり、矢印方向に回転自在とされ、回転する
に従って感光ドラム１上のトナー像が転写帯電器５ｂに
より記録材担持シート５ｆに担持された記録材上に転写
される。

【０００８】記録材担持シート５ｆに吸着搬送される記
録材には所望数の色画像が転写され、フルカラー画像が
形成される。

【０００９】このようにして所望数のトナー像の転写が
終了すると、記録材は転写ドラム５ａから分離手段８に
よって分離され、熱ローラ定着器９を介してトレイ１０
に排紙される。

【００１０】他方、転写後感光ドラム１は、表面の残留
トナーをクリーニング器６で清掃された後再度画像形成
工程に供せられる。

【００１１】このような構成のカラー画像形成装置は、
以下の様な問題を有していた。

【００１２】つまり、各色間において、回転現像装置４
を回転して所定の現像器を現像位置へと移動するため
に、画像形成のための時間が大となる。特に、転写装置
５上に標準的な用紙サイズであるＡ４サイズやレターサ
イズを２枚吸着して画像形成動作を行なう場合、各紙間
が短いために、各現像器の移動の時間が間に合わず、そ
のために、転写ドラム５ａを半回転、或は１回転だけ余
分な回転を行ない、所望の現像器が現像位置にセットさ
れるまで待たなければならない等の不具合を有してい
た。

【００１３】又、画像形成動作時間を短縮する上でも、
装置の複写スピードを速くすることが望まれるが、この
場合には、更に現像器のロスのない効率的な移動及び複
写動作が所望される。

【００１４】通常、転写装置５上に２枚の記録材を吸着
し、且つ、現像器の回転移動時間を２枚の紙間で得よう
とする場合には、転写装置５として、直径１６０ｍｍを
超える大きさの転写ドラム５ａが必要となる。このよう
な構成とすれば、転写ドラム５ａの周長が長くなり、現
像器切り換え時間も得られる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように転写ドラム５ａの直径が１６０ｍｍを越えるよう
に構成した場合には、以下のような問題点が生じた。

【００１６】即ち、従来、記録材担持シート５ｆとして
は、その転写特性の面から、更には、フルカラー画像形
成にて４色分の転写電界を順次上昇することによるチャ
ージアップ防止の面から、１５０μｍ厚みの、且つ、引
張強度が４６０Ｋｇ／ｃｍ²（ＪＩＳ Ｋ６３０１試験
方法による。）とされるＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）が使用されている。このとき、転写ドラム径が１６
０ｍｍを越えると、記録材を記録材担持シート５ｆ上に
担持した際、記録材担持シート５ｆが変形するという問
題が発生した。

【００１７】これは、１つには、記録材が、静電吸着力
により転写ドラム５ａの内側へ入り込もうとする力が生
じ、記録材担持シート５ｆが凹むという現象、及び、例
えば、８４ｇ／ｍ² 以上の厚紙を静電吸着した場合、記
録材担持シート５ｆ上に吸着されている記録材が平坦に
戻ろうとする復元力に記録材担持シート５ｆの剛性が負
けて、部分的に記録材担持シート５ｆに凹みが生じるた
めである。このような記録材担持シート５ｆの変形が起
こると、転写時においてその部分だけが転写不良を発生
し、著しく出力画像の品位を低下させていた。

【００１８】従って、本発明の目的は、転写不良が発生
しないように記録材を担持し、常に高品質の画像を得る
ことのできる画像形成装置を提供することである。

【００１９】

【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、
像担持体にトナー像を形成し、このトナー像を、回動す
る記録材担持体に担持された記録材上に転写帯電手段を
介して転写する画像形成装置において、前記記録材担持
体の記録材を担持する周面の全て或は一部が、直径１６
０ｍｍを越える湾曲周面にて形成され、且つ、前記記録
材担持体が引張強度６００Ｋｇ／ｃｍ²以上の誘電体材
料により形成されることを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００２０】好ましくは、前記記録材担持体は、直径が
１６０ｍｍを越える円筒状の枠体に誘電体シートを巻き
付けて形成される転写ドラムとされ、又、好ましくは、
前記誘電体シートは、ポリカーボネートを主成分とする
シートとされる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。

【００２２】実施例１ 本実施例において、本発明は、図５に関連して説明した
電子写真カラー画像形成装置に具現化されるものとす
る。従って、画像形成装置の全体構成及び作動について
の詳しい説明は省略し、本発明の特徴部、即ち転写装置
５について説明する。

【００２３】図１は、本発明に従って構成される転写装
置５の記録材担持体、即ち、転写ドラム５ａを示す。本
実施例で転写ドラム５ａは、２つのリング部５０Ａ、５
０Ｂが、連結板５１により連結されたドラム枠体５１を
有する。このドラム枠体５１の切り欠き部には誘電体か
らなる記録材担持シート５ｆが円筒状に一体的に張設さ
れる。

【００２４】又、図２は、記録材担持シート５ｆを貼っ
たときの連結板５１部の断面図を示す。図１及び図２に
て理解されるように、記録材担持シート５ｆの両側部も
両面テープ等の接着部材により固定され、又、連結板５
１の部分にて重ね合わせて固定される。

【００２５】本実施例にて、感光ドラム１の直径は８４
ｍｍ、転写ドラム５ａの直径は１６８ｍｍとされた。
又、記録材担持シート５ｆとしてポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）を主成分とする、引張強度が６００Ｋｇ／ｃｍ² 以
上、厚み１５０μｍの誘電体シートを使用した。

【００２６】上記構成の転写ドラム５ａを使用して従来
例と同様にして画像出しを行なった所、記録材担持シー
ト５ｆの凹みもなく、従って転写不良を発生することな
く良好な画像形成を行なうことができた。結果を表１の
Ｎｏ．８に示す。

【００２７】又、転写ドラム５ａの直径を１６１ｍｍと
し、記録材担持シート５ｆとして厚み１５０μｍのポリ
カーボネート（ＰＣ）を使用して、同様に画像出しを行
なった所、記録材担持シート５ｆの凹みもなく、従って
転写不良を発生することなく良好な画像形成を行なうこ
とができた。結果を表１のＮｏ．７に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１のＮｏ．１に示すように、従来の直径
１６０ｍｍとされる転写ドラムにおいては、記録材担持
シート５ｆとして引張強度が４６０Ｋｇ／ｃｍ² 程度と
されるＰＶｄＦを使用した場合においても、記録材担持
シート５ｆの変形は発生しなかったものの、直径が１６
１ｍｍ或は１６８ｍｍとされる転写ドラムにおいては、
強度不足となり、記録材担持シート５ｆが変形し、良好
な転写を行なうことはできなかった（表１のＮｏ．２、
３）。

【００３０】本発明に従えば、上述のように、記録材担
持シート５ｆとして、より高い引張強度、即ち、６００
Ｋｇ／ｃｍ² 以上の引張強度を有したポリカーボネート
シートを使用することにより、転写ドラム５ａの直径を
１６８ｍｍとした場合においても、記録材担持シート５
ｆの変形は起こらなかった。

【００３１】尤も、表１のＮｏ．６、７に示すように、
記録材担持シート５ｆとしてポリカーボネートシートを
使用した場合には、転写ドラム５ｆの直径は１６０ｍｍ
を越える大きさとする必要がある。つまり、直径が１６
０ｍｍ以下（表１のＮｏ．６）とされるような小さい曲
率面に高剛性のポリカーボネートシートのような記録材
担持シートを装巻すると、剛性が過度となり、転写ドラ
ムへの接着が難しくなると共に、クラック等も発生し易
くなる。

【００３２】又、従来、頻繁に使用されているＰＶｄＦ
の厚さを厚くして、剛性を高めた場合には、その厚みが
厚すぎ、転写不良が発生する（表１のＮｏ．４）。即
ち、この場合には、転写ドラム５ａの内面より転写電界
を発生し、感光ドラム上のトナーを記録材面へ転写させ
る電界が弱まってしまうために転写不良が発生する。

【００３３】又、転写電界を大きくするには、過度な電
界発生装置（トランス）が必要となり、コストアップ等
の問題が発生し、好ましくない。

【００３４】以上の理由により、転写ドラムの直径が１
６０ｍｍを超える場合の記録材担持シートとしては、ポ
リカーボネートシートが最適である。

【００３５】実施例２ 図３に、本発明の第２の実施例に係るカラー画像形成装
置の概略断面図を示す。

【００３６】本実施例は、上部にデジタルカラー画像リ
ーダ部、下部にデジタルカラー画像プリンタ部を有す
る。

【００３７】リーダ部において、原稿３０を原稿台ガラ
ス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査するこ
とにより、原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によ
りフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信
号を得る。カラー色分解画像信号は、（図示しない）増
幅回路を経て、（図示しない）ビデオ処理ユニットにて
処理を施され、プリンタ部に送出される。即ち、リーダ
部からの画像信号は、レーザ露光光学系３において、レ
ーザ出力部（図示せず）にて光信号に変換され、変換さ
れたレーザ光がポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ
３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光ドラム１の面に投影
される。

【００３８】一方、プリンタ部において、像担持体であ
る感光ドラム１は、１８０ｍｍの直径を有し矢印方向に
回転自在に担持され、この感光ドラム１の周りには前露
光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系３、
電位センサ１２、色の異なる４個の現像器４Ｙ、４Ｃ、
４Ｍ、４Ｋ、ドラム上光量検知手段１３、転写装置５、
クリーニング器６が配置される。

【００３９】プリンタ部画像形成時には、感光ドラム１
を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後
の感光ドラム１を帯電器２により一様に帯電させて、各
分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成する。

【００４０】次に、所定の現像器４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４
Ｋを順次作動させて、感光ドラム１上の潜像を現像し、
感光ドラム１上に樹脂を基体としたトナー画像を形成す
る。現像器は、偏心カム２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙ、２４
Ｋの順次動作により、各分解色に応じて択一的に感光ド
ラム１に接近する。

【００４１】このようにして形成された感光ドラム１上
のトナー画像は、記録材カセット７より搬送系及び転写
装置５を介して感光ドラム１と対向した位置に供給され
た記録材に転写される。

【００４２】転写装置５は、本実施例では、直径１８０
ｍｍの円筒状の転写ドラム５ａ、転写帯電器５ｂ、記録
材を静電吸着させるための吸着帯電器５ｃ、この吸着帯
電器５ｃと対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、
外側帯電器５ｅを有し、回転駆動されるように軸支され
た転写ドラム５ａの周面開口域には誘電体からなる記録
材担持シート５ｆが円筒状に一体的に張設される。記録
材担持シート５ｆは、ポリカーボネートフィルム等の誘
電体シートを使用する。

【００４３】ドラム状とされる転写装置、つまり転写ド
ラム５ａを回転させるに従って感光ドラム１上のトナー
像は、転写帯電器５ｂにより記録材担持シート５ｆに担
持された記録材上に転写される。

【００４４】このように、記録材担持シート５ｆに吸着
搬送される記録材には所望数の色画像が転写され、フル
カラー画像が形成される。

【００４５】記録材の片面にフルカラー画像を形成する
場合には、このようにして４色のトナー像の転写を終了
すると、記録材は、転写ドラム５ａから分離爪８ａ、分
離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈの作用によって
分離し、熱ローラ定着器９を介してトレイ１０に排紙す
る。

【００４６】他方、転写後の感光ドラム１は、表面の残
留トナーをクリーニング器６で清掃した後、再度画像形
成工程に供する。

【００４７】記録材の両面に画像を形成する場合には、
定着器９を排出後、すぐに搬送パス切替ガイド１９を駆
動し、搬送縦パス２０を経て、反転パス２１ａに一旦導
いた後、反転ローラ２１ｂの逆転により、送り込まれた
際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに退
出させ、中間トレイ２２に収納する。その後再び上述し
た画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成す
る。

【００４８】又、転写ドラム５ａの記録材担持シート５
ｆ上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を防
止するために、ファーブラシ１４と記録材担持シート５
ｆを介して該ブラシ１４に対向するバックアップブラシ
１５や、オイル除去ローラ１６と記録材担持シート５ｆ
を介して該ローラ１６に対向するバックアップブラシ１
７の作用により清掃を行なう。このような清掃は、画像
形成前もしくは後に行ない、また、ジャム（紙づまり）
発生時には随時行なう。

【００４９】また、本実施例においては、所望のタイミ
ングで偏心カム２５を動作させ、転写ドラム５ｆと一体
化しているカムフォロワ５ｉを作動させることにより、
記録材担持シート５ａと感光ドラム１とのギャップを任
意に設定可能な構成としている。例えば、スタンバイ中
または電源オフ時には、転写ドラム５ａと感光ドラム１
の間隔を離す。

【００５０】本実施例の画像形成装置においては、感光
ドラム１の周りに各現像器４が固定的に設置されている
ために、先の実施例のように、現像器４を回転させるた
めの時間ロスがなくなり、転写ドラム直径を１６０ｍｍ
のように小さくすることも可能のように考えられるが、
実際には、各色の混色防止のために、各現像器４はカム
２４により感光ドラム１に対して離接運動され、従っ
て、本実施例のような画像形成装置の構成にても、紙間
の距離を好適に得るために、１６０ｍｍを超える転写ド
ラム径が必須となる。

【００５１】又、本実施例においては、転写ドラム５ａ
上の２枚の用紙間を、各現像器４の配置間隔以上にとる
のが好ましい。

【００５２】通常、転写ドラム５ａ上の用紙位置は、感
光ドラム１上の潜像位置と一致しており、各用紙間で現
像器４を切り換える場合、同時に２現像器を動作させな
い方がトルク変動、画像ズレ等を防止する意味では好ま
しく、従って、この点から、用紙間の長さは、現像器間
の長さ（即ち、現像ニップから現像ニップ迄の感光ドラ
ム上の周長）より長くとるのが好ましい。

【００５３】本実施例にて、記録材担持シート５ｆは、
実施例１と同様に、１５０μｍ厚のポリカーボネートシ
ートを使用した。これによって、転写ドラム５ａの直径
が１８０ｍｍと大きくなっても、ポリカーボネートの強
度により、変形のない、従って転写不良の発生しない良
好な画像形成が可能であった（表１のＮｏ．９）。

【００５４】上記構成の画像形成装置にて、記録材担持
シート５ｆに上記ポリカーボネートシートの代わりに、
１５０μｍ厚のＰＶｄＦシートを使用したところ、表１
のＮｏ．５に示すように、記録材担持シート５ｆに変形
が生じ、転写不良が発生した。

【００５５】直径１８０ｍｍの転写ドラム５ａの記録材
担持シート５ｆとして、１７５μｍ厚のポリカーボネー
トシートを使用したが、同様に良好な画像形成が可能で
あった（表１のＮｏ．１０）。

【００５６】実施例３ 図４は、本発明の画像形成装置の他の実施例を示す。本
実施例は、図３に示す実施例２の画像形成装置の像担持
体である感光ドラム１の代わりに、像担持体として感光
体ベルト１’を採用した。感光体ベルト１’の周りの配
置構成は、実施例２と同様であるので詳しい説明は省略
する。

【００５７】本実施例において、直径１８０ｍｍの転写
ドラム５ａの記録材担持シート５ｆとして、１５０μｍ
厚のポリカーボネートシートを使用した。

【００５８】本実施例においては、感光体ベルト１’と
転写ドラム５ａとは独立した駆動をとるため、両者の速
度は完全に合致しない。こうした状況下においても、上
述の記録材担持シート５ｆは、摩擦力による凹み等は発
生せず、良好な転写を行うことができた。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置は、直径１６０ｍｍを越える大きさの転写ドラ
ムに、記録材担持体として引張強度６００Ｋｇ／ｃｍ²
以上の、例えばポリカーボネート等の記録材担持シート
を用いることにより、記録材担持シートの変形を防止
し、それによって転写不良をなくし、常に高品質の画像
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に使用される転写ド
ラムの一実施例の斜視図である。

【図２】図１の転写ドラムの一部横断面図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の一実施例の断面構
成図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の断面
構成図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の断面
構成図である。

【符号の説明】

１、１’ 像担持体 ５ 転写装置 ５ａ 記録材担持体（転写ドラム） ５ｂ 転写帯電手段 ５ｆ 誘電体シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 校條 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体にトナー像を形成し、このトナ
   ー像を、回動する記録材担持体に担持された記録材上に
   転写帯電手段を介して転写する画像形成装置において、
   前記記録材担持体の記録材を担持する周面の全て或は一
   部が、直径１６０ｍｍを越える湾曲周面にて形成され、
   且つ、前記記録材担持体が引張強度６００Ｋｇ／ｃｍ²
   以上の誘電体材料により形成されることを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記記録材担持体は、直径が１６０ｍｍ
   を越える円筒状の枠体に誘電体シートを巻き付けて形成
   される転写ドラムである請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記誘電体シートは、ポリカーボネート
   を主成分とするシートである請求項１又は２の画像形成
   装置。