JPH0635328A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ベルト装置を有する画像形成装置で、転
写時の感光体ドラムからの分離を確実なものにする。 【構成】 感光体ドラム10上の潜像を現像して得られた
トナー像を、記録紙Ｐ上に転写するのに紙帯電装置34に
よって転写ベルト31に吸着した記録紙Ｐ先端が転写領域
35を通過したのち、転写ベルト31を感光体ドラム10に当
接させ、転写を行うようにした画像形成装置。

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等の画像
形成装置に係わり、像担持体上の潜像を現像して得られ
たトナー像を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト
装置により記録紙上に物理的手段によって転写したの
ち、トナー像の付着した記録紙を定着手段に搬送し定着
を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】電子写真複写機等の画像形成装置にあっ
ては、帯電器によって像担持体である例えば感光体ドラ
ム周面に一様に帯電した後、感光体ドラム周面に像露光
を行ない静電的な潜像を形成する。この潜像は現像手段
によって現像・顕像化されてトナー像となる。この感光
体ドラム周面に形成されたトナー像はタイミングを合せ
て給送される記録紙上に物理的手段によって転写され、
トナー像の転写を受けた記録紙は感光体ドラムから分離
され、定着手段に搬送され、そのトナー像は記録紙上に
定着されたのち装置外に排出される。

【０００３】この感光体ドラム周面に付着したトナー像
の記録紙上への転写手段としては、記録紙の背後より放
電を行う転写器によってトナーの帯電とは逆極性の帯電
が施されてトナー像の記録紙上への転写が行われ、転写
後分離器によって交流の高電圧が印加されて除電され、
記録紙は感光体ドラムから分離することがなされてい
る。しかし転写性及び分離性を確実に保持することは困
難で、特に感光体ドラムのドラム径が大きい場合には分
離しにくく、トナー像の転写を終了した記録紙は分離さ
れないまま感光体ドラムに付着し紙詰まり等を起こし易
いという欠点を有している。この欠点を改善した技術と
して転写ベルト装置が用いられる。

【０００４】転写ベルト装置は、複数の保持ローラによ
って張設された転写ベルトを感光体ドラムと同速度をも
って回転するようにする。該転写ベルト装置には記録紙
に電荷を与えて、記録紙を転写ベルトに静電気力によっ
て吸着させる紙帯電装置（電荷付与手段）が設けられて
いて、記録紙は転写ベルトに付着した状態で転写部で感
光体ドラムと接触し、転写部ではトナー帯電と逆極性の
高電圧が定電流制御のもとに印加されてトナー像の転写
を行っている。かかる転写ベルト装置では他の転写手段
と比較して転写部において優れた転写効率、分離効果を
得ることができる。

【０００５】かかる転写ベルト装置は感光体ドラム上に
トナー像を重ねて形成して一度に記録紙に転写を行うよ
うにしたカラー画像形成装置では特に好ましい装置とし
て用いられる。かかるカラー画像形成装置では感光体上
でトナー像を重ねるため複数の現像器を感光体ドラム周
縁部に備えるためドラム径は大きくなり、従来の静電転
写分離方式では十分な分離性能が得られないのでより確
実な分離性能を必要とすることと、トナー像を重ねる方
式ではトナー付着量が大きくなるため、大きな転写電荷
量が必要になるので大きな転写電荷保持能力を持つこと
を必要とすることの２点において転写ベルト装置は優れ
ているからである。

【０００６】

【発明の目的】しかし、記録紙を転写ベルトに静電的に
吸着させる紙帯電装置について次のような問題があっ
た。即ち紙帯電装置は上流側のベルトを保持する保持ロ
ーラに対向する位置に接地した導電性のブラシ又はロー
ラから成る電荷付与手段をベルトを介して当接させ、ブ
ラシ又はローラとベルトとの間に給送されて来た記録紙
を挟持し、電圧を印加して記録紙内に電荷を注入し、記
録紙を回転する転写ベルトに密着させ転写域へと搬送す
るものであるが、転写領域においては転写電荷を付与す
る電源によってトナー像の転写がなされるとともに、記
録紙は転写ベルトへの付着力を弱め、ときには転写を終
えた記録紙が感光体ドラムに付着し、記録紙の搬送不良
（ジャム）を起こすことがある。

【０００７】本発明は記録紙の感光体ドラムからの分離
性を確実なものとし、転写領域においてトナー像の転写
がなされる転写ベルト装置を用いた画像形成装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【発明の構成】本発明は上記目的を達成するもので、本
発明は像担持体上の潜像を現像して得られたトナー像
を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト装置により
転写領域において転写電荷を付与する電源により記録紙
上に転写し、該記録紙の搬送を行う画像形成装置におい
て、記録紙に電荷を与え前記転写ベルトに記録紙を吸着
させる紙帯電装置を設け、前記紙帯電装置によって前記
転写ベルトに吸着した記録紙先端が転写領域を通過した
のち転写ベルトの像担持体への当接を行うことを特徴と
する画像形成装置を提供するものである。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の一実施例とし
てカラー画像形成装置の構成を示す構成断面図である。
まず構成と作動について説明する。

【００１０】図において10は像担持体である感光体ドラ
ムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので接地さ
れて時計方向に駆動回転される。12はスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10周面に対しＶ_H（−600〜−800
Ｖ）の一様な帯電をＶ_G（−550〜−850Ｖ）に電位保持
されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電に
よって与えられる。このスコロトロン帯電器12による帯
電に先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくす
ために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ11による露光を
行って感光体周面の除電をしておく。

【００１１】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、ｆθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転（副走査）によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行ない、文字部の方
が低電位Ｖ_L（−100Ｖ〜０）となるような反転潜像を形
成する。

【００１２】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
とキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを
内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に300
〜600μｍの層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬
送される。

【００１３】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、この間にＶ_AC（1.5〜3.0ＫＶ_P-P）のＡＣ
バアイスとＶ_DC（−500〜−700Ｖ）のＤＣバイアスが重
畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナーの帯電は何れも
同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから離脱する
きっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の高いＶ_H
の部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部分に付
着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１４】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一様
帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露光
手段13によって形成される。このとき１色目の画像形成
行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像部
に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛
び散るため行わない。

【００１５】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M（−
100〜−300Ｖ）＞Ｖ_Lとなる中間電位とすることもあ
る。

【００１６】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。

【００１７】一方、給紙カセット21より給紙機構22によ
って給送された記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架した転
写ベルト装置30によって転写域へと給送され、感光体ド
ラム10周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ上に移され
る。

【００１８】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
ＦＬＣ層を形成した10⁶〜10¹⁴Ω・cm抵抗を持つ厚さ0.4
〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り防止
のため、端部にリブを設けることもある。

【００１９】なお、除電機構等を設ければＰＥＴなどの
フィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトで
も良い。

【００２０】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2，33の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶ
_PC（1.0〜3.0ＫＶ）の電圧が印加されており、この軸32
ａに転写ベルト31を介して対向する位置には記録紙Ｐへ
の紙帯電装置（電荷付与手段）として後に詳述する導電
性の紙帯電ブラシ34が設置されている。給送されて来た
記録紙Ｐは紙帯電ブラシ34と転写ベルト31の間に進入
し、紙帯電ブラシ34より記録紙Ｐに対して電荷が注入さ
れ、記録紙Ｐと転写ベルト31との間に吸着力が生じる。
このあと記録紙Ｐは感光体ドラム10と転写ベルト31とで
形成されるニップ部（転写領域）35に進入し、転写ベル
ト31裏面よりコロナ放電器36あるいはこれに代えてバイ
アスローラにより転写電界が付与され、記録紙Ｐ上に多
色像が転移する。この作動については後に詳述する。

【００２１】感光体ドラム10より分離した記録紙Ｐは、
転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の軸33ａ
を対向電極としてＡＣコロナ放電による除電を受けたの
ち、あるいはＡＣコロナ放電を受けながら転写ベルト31
から分離する。37はクリーニングブレードで回転する転
写ベルト31に付着したトナーを除去する。この転写ベル
ト装置30の転写ベルト31は多色像形成中は下流側の保持
ローラ33の軸33ａを回動中心として感光体ドラム10より
離間されている。

【００２２】転写ベルト装置30から分離した多色像を保
持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部もしくは
ローラ近傍にヒータを有する２本の圧着ローラからなる
定着装置23へと搬送され、圧着ローラ間で熱と圧力を加
えられることにより付着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に
固定されたのち、装置外へ排出される。

【００２３】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器15により除
電を受けたのち、クリーニング装置16にいたり感光体に
当接したゴム材から成るクリーニングブレード16ａによ
ってクリーニング装置16内に掻き落とされ、スクリュー
等により排出あるいは貯留される。なお上記の除電器15
はその配置によっては、図１に示すように記録紙の除電
を兼ねることが可能である。

【００２４】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11による露光を受け
たのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受け、
次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はクリー
ニングブレード16ａは感光体表面から離間され、除電器
15によるＡＣ除電はＯＦＦ状態に保たれる。

【００２５】図２は図１に示した画像形成装置の転写ベ
ルト装置30を取出して示したもので、図２（ｃ）は転写
ベルト31が感光体ドラム10より離間した状態を示してい
る。感光体ドラム10上に画像形成中は、転写ベルト装置
30は図２（ｃ）に示した状態にあって、固定して位置し
た紙帯電ブラシ34は転写ベルト31とは離間した関係にあ
り、また紙帯電装置のバイアス電源38の電圧はスイッチ
ＳＷ（ＰＣ）がＯＦＦの状態にあって電圧印加はなされ
ない。感光体ドラム10上での像形成と同期した形で転写
ベルト31は下流側の保持ローラ33の軸33ａを回動中心と
して、反時計方向に回動し、図２（ｂ）に示した状態と
なる。即ち感光体ベルト31は感光体ドラム10から僅かに
離間した状態で紙帯電ブラシ34は当接した状態である。
ここに説明する実施例では紙帯電ブラシ34を固定とした
が、必ずしも固定とする必要はなくソレノイド等の作動
によって紙帯電ブラシ34が移動又は回動する構造とする
ことも可能であって、かかる場合には紙帯電ブラシ34は
転写ベルト31の揺動とは関係なく転写ベルト31への接離
が可能となる。

【００２６】図２（ｂ）に示すように紙帯電ブラシ34が
転写ベルト31に圧着し、紙帯電スイッチＳＷ（ＰＣ）が
ＯＮの状態で、画像形成と同期して搬送される記録紙Ｐ
は紙帯電ブラシ34と転写ベルト31との間に挟持搬送され
る。図２（ｂ）はこの状態となる直前の状態を示したも
ので、記録紙Ｐ上へは電荷が注入されて、記録紙Ｐは転
写ベルト31に密着した状態で転写領域へと移行する。

【００２７】記録紙Ｐ先端が僅か（ΔＬ，通常５mm以
下）に転写領域35を通過した時点で転写ベルト31は下流
側の保持ローラ33の軸33ａを回動中心として、反時計方
向に回動し、記録紙Ｐを保持した転写ベルト31は感光体
ドラム10に圧接する。この圧接と同時に、或いは圧接に
僅かに先立ってコロナ放電器36の転写電源スイッチＳＷ
（Ｔ）をＯＮとする。図２（ａ）はこの状態を示してい
る。かかる作動によって記録紙Ｐ上には僅かの先端部分
ΔＬを除いて多色像が転移する。

【００２８】図３はこのタイムテーブルを示したもの
で、横軸に時間、縦軸に転写領域を中心とした距離を示
し、斜線は記録紙Ｐの先端軌跡を示している。図におい
て、は転写ベルト31が感光体ドラム10に近接移動した
（図２（ｂ）に示す）時点、は記録紙Ｐ先端が転写ベ
ルト31を紙帯電ブラシ34間に挿入した時点、は転写ベ
ルト31が感光体ドラム10に圧接した（図２（ａ）に示
す）時点を示している。

【００２９】以上、説明したように記録紙Ｐの先端が転
写領域を通過してから転写ベルト31を感光体ドラム10に
当接させると、紙先端に転写電荷が与えられないため、
記録紙Ｐの先端は紙帯電によりベルトに吸着されたまま
転写領域を通過し、感光体ドラム10に対して確実な分離
が可能となった。

【００３０】

【発明の効果】転写ベルトを有した画像形成装置におい
て、本発明によるときは記録紙は転写ベルトに密着して
搬送され、分離不良に基づく記録紙の搬送不良等が生じ
ることが絶無となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図である。

【図２】本発明の要部の構成と作動を示す説明図であ
る。

【図３】本発明による作動のタイムチャート図である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 11 ＰＣＬ 12 スコロトロン帯電器 13 像露光手段 14 現像器 15 除電器 16 クリーニング装置 21 給紙カセット 22 給紙機構 23 定着装置 30 転写ベルト装置 31 転写ベルト 32，33 保持ローラ 34 紙帯電ブラシ（電荷付与手段） 35 ニップ部（転写領域） 36 コロナ放電器（転写用） 37 クリーニングブレード（転写ベルト） 38 バイアス電源 ＳＷ（ＰＣ） 紙帯電スイッチ ＳＷ（Ｔ） 転写電源スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上の潜像を現像して得られたト
   ナー像を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト装置
   により転写領域において転写電荷を付与する電源により
   記録紙上に転写し、該記録紙の搬送を行う画像形成装置
   において、記録紙に電荷を与え前記転写ベルトに記録紙
   を吸着させる紙帯電装置を設け、前記紙帯電装置によっ
   て前記転写ベルトに吸着した記録紙先端が転写領域を通
   過したのち転写ベルトの像担持体への当接を行うことを
   特徴とする画像形成装置。