JPH075773A

JPH075773A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH075773A
Application number: JP17083993A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kurihara; 秀明栗原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JP3187209B2

Abstract

(57)【要約】【目的】転写シートと感光ドラム間に発生する、転写
ブラシによる火花放電を防止することにより、画像品位
を安定的に維持すると共に、感光ドラム等の長寿命化を
計る。【構成】転写ブラシ４に電気的抵抗器Ｒを介してアー
ス線９０を接続する。これにより、感光ドラム１と転写
ブラシ４間の抵抗値が大きくなり、火花放電の可能性が
生じたときに、転写シート８の裏面側の電気を電気的抵
抗器２０を介してアースに流し、感光ドラム１に向かう
火花放電を未然に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機、ＬＢ
Ｐ、ファクシミリ等とされる電子写真方式或は静電記録
方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の画像形成部を備え、各画像
形成部にてそれぞれ色の異なったトナー像を形成し、ト
ナーを同一の記録材に順次重ね転写する画像形成装置で
ある、カラー画像形成装置が種々提案されている。これ
らのカラー画像形成装置においては、記録材を転写シー
トに吸着搬送しながら、転写シートの裏側から帯電手段
により転写バイアスを掛けて多色画像形成を行う電子写
真方式がよく知られている。

【０００３】このような電子写真方式を用いたカラー画
像形成装置の一例を図６に基づいて説明する。装置本体
には、第１、第２、第３及び第４画像形成部Ｐａ、Ｐ
ｂ、Ｐｃ、Ｐｄが並設され、各画像形成部にはそれぞれ
専用の像担持体としての電子写真感光ドラム１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄが具備されている。

【０００４】感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの外周
には、潜像形成部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像部３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、及びクリーニング部５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄがそれぞれ配設されている。更に各画像
形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの下部には記録材６を各
転写位置へ搬送するための搬送手段たる転写シート８が
配置され、その内部には各感光ドラム１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄに対向して転写部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが配
置されている。

【０００５】かかる構成において、先ず第１画像形成部
Ｐａの感光ドラム１ａ上に、図示しないイメージリーダ
から読み取った画像情報に基づいて潜像形成部２ａによ
りシアン成分色の潜像が形成される。潜像は現像部３ａ
のシアントナーを有する現像剤で可視画像とされ、シア
ントナー像は、転写部４ａにおいて、記録材カセット６
０からレジストローラ１３を経て給送されてきた記録材
６に適当な転写電圧を掛けることにより転写される。

【０００６】一方、シアントナー画像が転写部４ａにて
記録材６に転写されている間に、第２画像形成部Ｐｂで
はマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム１ｂ上に形成さ
れ、続いて現像部３ｂで可視画像とされたマゼンタトナ
ー像が、第１画像形成部Ｐａでの転写が終了した記録材
６が転写部４ｂに搬入されたとき、記録材６の所定位置
に重ねて転写される。

【０００７】以下同様にして第３、第４画像形成部Ｐ
ｃ、Ｐｄにおいてイエロー色、ブラック色の画像形成が
行われ、イエロー色、ブラック色のトナー像が同一記録
材６に更に重ねて転写される。

【０００８】以上の画像形成プロセスが終了した後、記
録材６上の画像は定着部７で記録材６に定着され、多色
画像が完成する。一方、転写が終了した各感光ドラム１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはクリーニング部５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄで残留トナーが除去され、引き続き行われる次
の潜像形成に備える。

【０００９】ここで、転写シート８は、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂フィルムシート（ＰＥＴシート）や、
ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシートや、カーボン
分散ポリカーボネイト樹脂フィルムシート等の誘電体樹
脂製のフィルムであり、その両端部を互いに重ね合わせ
て接合し、エンドレス形状にしたものか、或は継ぎ目を
有しない（シームレス）ベルト形状のものが用いられて
いる。

【００１０】上記画像形成プロセスにおいて、転写部で
の記録材６へのトナー画像転写は次のように行われる。
即ち、図７に示すように、感光ドラム１上のトナー像を
形成するトナーはマイナスの電荷を帯びており、プラス
に帯電された感光ドラム１上に吸着されている。ここで
トナー像を記録材６上に転写するためには、転写シート
８の裏側より、帯電手段４を感光ドラム１の電位よりも
大きいプラスの電位に帯電させると、感光ドラム１上の
トナー像は帯電手段４側に引き寄せられ、、感光ドラム
１と帯電手段４の間にある記録材６上に転写される。た
だし、実際にはトナーがすべて転写されるわけではな
く、感光ドラム１上に残留トナーがのこり、クリーニン
グ手段で除去されるプロセスを有する。

【００１１】転写帯電の方式としては、非接触のワイヤ
等によるコロナ放電による非接触帯電タイプと、前述の
ような転写シートに帯電手段を接触して放電する接触帯
電タイプが知られている。

【００１２】非接触帯電タイプは、転写シートに対して
帯電手段が非接触であることから帯電手段が転写シート
の汚れの影響を受けにくいという長所を備えているが、
コロナ放電が空気中で行われることにより、雰囲気温
度、湿度等の環境変化による影響のため放電安定性が悪
いという短所を有し、しかもコロナ放電時にオゾン（Ｏ
₃ ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等が発生するため、環境保
全の観点から望ましいものではなかった。

【００１３】一方、接触帯電タイプは、転写時に帯電手
段が常時転写シートに接触しているため、雰囲気温度、
湿度等の環境変化に対する安定性が優れていて、コロナ
放電がないためオゾン、窒素酸化物等の発生が極めて少
ないという長所を備えている。

【００１４】しかしながら、接触帯電タイプは、帯電手
段が常時転写シートの裏側に接触しているため、長時間
使用による劣化、図８に示すような異物９の付着、又、
帯電手段や転写シートの装着時のミス等、何らかの理由
により、帯電手段及び転写シート間の抵抗値が正常な状
態に比べて大きくなることがある。このようなとき、帯
電手段は通常の状態よりも大きい電位に帯電され、ある
電位を超えると感光ドラムに向けて火花放電をおこすこ
とがある。

【００１５】このとき転写シートの材質が例えばカーボ
ン分散ポリカーボネイトである場合、転写シート内の火
花放電が通過した経路は放電による熱で融け、やがて急
激な温度低下によって、図８に示すように微少な穴１０
ができる。同時に穴１０の内壁にカーボンが蒸着して、
穴１０の内壁部分が導電状態となる。この結果、他の部
分より電気抵抗が小さくなり、以後この状態は保持され
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このような帯電手段の
耐久寿命を延ばすために、帯電手段を転写シートから離
す手段を有した方式もある。この方式では転写を行わな
いときには転写シートから帯電手段を離隔し、転写を行
うときのみ帯電手段を転写シートに接触させ、両者の接
触時間を減少させることにより長寿命化を図ろうとする
ものである。しかしながら、この方式の場合でも転写を
行うときに、何らかの原因により帯電手段と転写シート
の接触が正常に行われない場合が考えられ、この場合に
は前述のように転写シートを介して感光ドラム上に火花
放電をおこすことになる。

【００１７】この結果、前述のように、転写シート内の
火花放電が通過した経路の電気抵抗は、他の正常な部分
に比べて非常に小さくなる。

【００１８】ところで、通常の放電は、図９に示すよう
に、転写シート８の誘電率が均一であるため、感光ドラ
ム１への放電も均一に行われ、その結果記録材６への転
写も正常に行われる。

【００１９】しかしながら、上記のように火花放電によ
って抵抗値が周囲より小さくなったところでは、図１０
に示すように、転写の際に感光ドラム１への放電が均一
になされず、火花放電経路である穴１０から集中して一
気に放電する。

【００２０】このため、感光ドラムと帯電手段との間に
十分な電位差が生じなくなるため、火花放電経路では帯
電手段側への吸引力が生じなくなり、感光ドラム上のト
ナー像が記録材６に正常に転写されなくなる。

【００２１】この状態における記録材上の転写画像に
は、直径約１００〜８００μｍ程度の円形の、トナーが
転写されない記録材の地色の部分が生じ、画像品位を損
なうという問題が生じていた。

【００２２】さらに、上記のような火花放電は感光ドラ
ムの感光層に対して悪影響を及ぼすことが知られてお
り、感光ドラムの短命化の問題があった。

【００２３】従って、本発明の目的は、転写の際に火花
放電が起こることのない転写装置を備えた画像形成装置
を提供することである。

【００２４】

【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、
潜像が形成される潜像担持体と、該潜像担持体に対向し
て記録材を搬送する搬送手段と、前記潜像担持体との間
に記録材及び前記搬送手段を挟んで、前記搬送手段に接
触するように配置された帯電手段とを有する画像形成装
置において前記帯電手段に電気的抵抗器を介してアー
ス線が接続されてなることを特徴とする画像形成装置で
ある。

【００２５】前記電気的抵抗器の抵抗値は、前記帯電手
段と前記潜像担持体との間の抵抗値より大きく設定され
ていることが好ましい。

【００２６】また、好ましくは、前記電気的抵抗器の抵
抗値は、前記帯電手段と前記潜像担持体との間の正常時
における抵抗値より大きく、且つ、異常時における抵抗
値より小さく設定されている。

【００２７】好ましくは、前記帯電手段は、前記搬送手
段に対して接触・非接触状態を任意に選択できるように
構成されている。

【００２８】また、好ましくは、画像形成装置は前記電
気的抵抗器を流れる電流の検知手段を有する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置の、特にそ
の特徴とする転写装置を図面に則して更に詳しく説明す
る。以下に説明する実施例では、本発明は、図５に示す
電子写真式のカラー画像形成装置に具現化するものとし
て説明する。従って、カラー画像形成装置の全体的構
成、機能についての詳しい説明は省略し、本発明の特徴
部について説明する。

【００３０】転写部を概略的に示す図１において、潜像
担持体である感光ドラム１に対向して記録材の搬送手段
である転写シート８が移動可能に配置されている。転写
シート８はカーボン分散ポリカーボネイト樹脂で作製さ
れ、その表面上には記録材である用紙６が担持されてい
る。又、転写シート８の裏面側には帯電手段である転写
ブラシ４が接触配置されている。転写ブラシ４にはアー
スをとるためのアース線９０が抵抗値Ｒの抵抗器２０を
介して電気的に接続されている。尚、転写シート８の表
面には電気的に無視できる程度の異物１５が付着するこ
とがあり、図１には転写ブラシ４の先端がこの異物１５
を介して転写シート８に接触されている状態が示されて
いる。

【００３１】また、図１に示すように、感光ドラム１上
にはプラスの電荷で形成された静電潜像（＋ｑ）が担持
され、これに同図に示されない現像手段によりマイナス
の電荷をもつトナーＴが吸着されてトナー像が形成され
ている。

【００３２】このトナー像を用紙６上に転写するために
は、転写シート８の裏側から感光ドラム１表面上の電位
より大きなプラスの電位で感光ドラム１上に均一に放電
し、トナーＴを感光ドラム１への吸着力に打ち勝って用
紙６に引き付け、用紙６上にトナー像を転写する。

【００３３】なお、カーボン分散ポリカーボネイト樹脂
で作製された転写シート８の内部を放電する様子は、例
えば図２に示す通りである。即ち、転写シート８の裏側
（図中では下側）から転写ブラシによりプラスの電荷ｑ
が与えられると、プラスの電荷ｑは転写シート８中のカ
ーボン原子１２を介して図中の点線矢印方向に移動し、
転写シート８の表側（図中では上側）に放電される。

【００３４】ところで、転写ブラシ４は、通常その先端
が転写シート８に接触しており、このとき、転写シート
８と用紙６とを挟む転写ブラシ４及び感光ドラム１間の
電気抵抗値ｒとアース線９０に接続された抵抗器２０の
抵抗値Ｒとはｒ＜Ｒの関係を満たしており、電気は抵抗
器２０側へは流れずに、正常に感光ドラム１側へ放電す
る。

【００３５】しかしながら、図３に示すように、転写シ
ート８と転写ブラシ４間に電気的に無視できない異物３
０が挟まった場合には、転写ブラシ４と感光ドラム１間
の電気抵抗値ｒ’と、前述の、無視できる程度の異物１
５がないときの転写ブラシ４と感光ドラム１間の電気抵
抗値ｒとの関係はｒ＜ｒ’となる。このように無視でき
ない異物３０が挟まった状態においても転写ブラシ４に
電流が流れ続けると、転写ブラシ４にプラスの電荷が溜
り、転写シート８裏面側の電位が段々と高くなる。更に
この状態が持続すると、従来技術のように転写ブラシ４
にアース線が接続されていない場合には、転写シート８
の一部に火花放電が発生する。

【００３６】一方、本実施例の場合には、転写シート８
裏面側の電位の高い状態が持続したとしても、転写ブラ
シ４に抵抗器２０を介してアース線９０が接続されてお
り、ｒ＜Ｒ且つｒ’＞Ｒを満たすように抵抗値Ｒを設定
することによって、火花放電が発生する前に電気を抵抗
器２０を介してアースへ流すことができる。

【００３７】また、図４に示すように、一端を転写ブラ
シ４に連結し、他端を装置本体に固定したテンションバ
ネ１２を付設することにより、転写ブラシ４を可動と
し、実線で示す、転写シート８との接触状態と、破線で
示す非接触状態との両状態をとりうるように構成した場
合においても、上記と同様に転写ブラシ４に所定の抵抗
値Ｒの抵抗器２０を介してアース線９０を接続するのが
よい。

【００３８】このように転写ブラシ４を接触・非接触選
択可能に構成したときには、例えば、転写ブラシ４が本
来実線で示す位置になければならないときに、転写ブラ
シ４の可動部等の不良により破線で示す位置にあって、
転写ブラシ４が転写シート８に接触しない状態が起こり
うる。このとき、転写ブラシ４と転写シート８間は誘電
体である空気で満たされ、感光ドラム１と転写ブラシ４
間の抵抗値ｒが大きくなり、火花放電の可能性が大きく
なる。しかしながら、上述のように転写シート８裏面側
の電気を抵抗器Ｒを介してアースに流すことができるこ
とにより、火花放電を未然に防止することができる。

【００３９】なお、転写ブラシ４と感光ドラム１間の抵
抗値ｒは、前述のように異物３０を間に挟んだときにも
大きくなるが、その他にも長期間使用による転写ブラシ
の劣化、汚れ、へたりによる接触面積の減少等でも大き
くなる。そのような異常状態においても本実施例に示す
ような構成をとることにより、感光ドラムへの火花放電
を防止することができる。

【００４０】従って、転写画像品位の安定化、高画質
化、並びに転写シート及び感光ドラムの長寿命化を達成
することができる。

【００４１】次に、本発明による画像形成装置の他の実
施例について、転写装置を概略的に示す図５を参照して
説明する。

【００４２】本実施例は、図１に示す上記実施例とほぼ
同様な構成を備えており、転写ブラシ４と抵抗器２０と
を結ぶアース線９０に電流検知手段としての電流計１４
を介装した点に特徴がある。この電流計１４により、転
写ブラシ４の異常状態時に抵抗器２０を介してアースに
流れた電流値を検知することができる。尚、電流計１４
は、突発的に大電流が流れることが想定されるため電気
容量の十分大きいものが望ましい。

【００４３】電流計１４に異常電流が流れたとき、画像
形成装置の転写装置に何らかの異常が発生したことを認
識することができるとともに、電流値によって異常状態
の種類をもある程度判断することができる。

【００４４】例えば、電流値が正常値に比べてわずかず
つ増えつつあるときには、転写シート８や転写ブラシ４
が汚れつつあると推測され、本体装置使用者に転写シー
ト８や転写ブラシ４の清掃等、適当な処置を促す指示を
だすことができる。又、電流値が急激に増えた場合には
転写シート８と転写ブラシ４間の電気的接触が突然絶た
れたことが推測される。このときには、転写用高圧電源
及び画像形成シーケンスを一時ストップしてエラー表示
することにより、最悪の事態でも転写部以外へ被害が及
ぶことや、火災等に至ることを未然に防止することがで
きる。

【００４５】なお、電流検知手段として電流計の代わり
に、所定の電流値を超えたときにのみ作動して電流を遮
断するスイッチのような簡単な手段でもよい。この場
合、スイッチの作動に連動して高圧電源を遮断したり、
装置本体の作動を停止したりするように構成することに
より、上述のような火災等の最悪事態を防止することが
できる。

【００４６】上記実施例の説明においては、本発明を図
６に示すような電子写真式のカラー画像形成装置に具現
化するものとして説明したが、本発明は、帯電手段たる
転写ブラシを転写シートに接触して転写帯電を行うすべ
ての画像形成装置に適用しうるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、帯電手段に電気的な抵抗を介し
てアース線が接続されてなることにより、潜像担持体と
帯電手段との間の抵抗値が大きくなり、火花放電の可能
性が発生したとしても、電気を電気的な抵抗を介してア
ースに流すことができることにより、火花放電を未然に
防止することができる。これにより、転写画像品位の安
定化、高画質化、並びに転写シート及び潜像担持体の長
寿命化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の転写部の実施例を
示す説明図である。

【図２】図１の転写シート内の放電状態を示す説明図で
ある。

【図３】図１の転写部において、転写ブラシと転写シー
ト間に異物が挟まれた状態を示す説明図である。

【図４】図１の転写ブラシを、転写シートに対して接触
・非接触選択可能に構成した状態を示す説明図である。

【図５】本発明による画像形成装置の転写部の他の実施
例を示す説明図である。

【図６】電子写真式カラー画像形成装置の一例を示す全
体構成図である。

【図７】従来の画像形成装置の転写部を示す説明図であ
る。

【図８】図７の転写部において火花放電経路が生じた状
態を示す説明図である。

【図９】正常な放電状態を示す説明図である。

【図１０】火花放電状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（潜像担持体）４転写ブラシ（帯電手段）６用紙（記録紙）８転写シート（搬送手段）１０穴１５電気的に無視できる異物２０電気的抵抗器３０電気的に無視できない異物Ｔトナー（現像剤）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像が形成される潜像担持体と、該潜像
担持体に対向して記録材を搬送するための搬送手段と、
前記潜像担持体との間に記録材及び前記搬送手段を挟ん
で、前記搬送手段に接触するように配置された帯電手段
とを有する画像形成装置において、前記帯電手段に電気的抵抗器を介してアース線が接続さ
れてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記電気的抵抗器の抵抗値は、前記帯電
手段と前記潜像担持体との間の抵抗値より大きく設定さ
れていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記電気的抵抗器の抵抗値は、前記帯電
手段と前記潜像担持体との間の正常時における抵抗値よ
り大きく、且つ、異常時における抵抗値より小さく設定
されてなることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記帯電手段が、前記搬送手段に対して
接触・非接触状態を任意に選択できるように構成されて
なることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか
の画像形成装置。
【請求項５】前記電気的抵抗器を流れる電流の検知手
段を有することを特徴とする請求項１ないし４のうちい
ずれかの画像形成装置。