JPH10319781A

JPH10319781A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10319781A
Application number: JP12822997A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yasuda; 秀樹安田; Hiromitsu Shimazaki; 大充島崎; Hirochika Taguchi; 博規田口; Kazuhiko Noda; 和彦野田; Tetsuhiro Tsuru; 哲浩津留; Toshiaki Kitahara; 寿朗北原; Keiichi Matsuzaki; 圭一松崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置において、継ぎ目を有する感光
体ベルトと接地ブラシとの接触不良を防止して感光体ベ
ルトに発生した負電荷を確実に除電する。【解決手段】継ぎ目１１を有する感光体ベルト１を用
いた画像形成装置において、２個の接地ブラシ６、４９
を感光体ベルト１に接触させる。これにより、継ぎ目１
１が一方の接地ブラシ６の位置を通過したときに感光体
ベルト１と接地ブラシ６との接触不良が発生した場合で
も、他方の接地ブラシ４９が感光体ベルト１に接触す
る。これにより、感光体ベルト１に発生した負電荷を確
実に除電することができ、白スジ発生等のない均質な画
像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子複写機、レーザ
ビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置において、トナー像
の形成される感光体ベルト（像担持体）の構造は、たと
えば図３に示すようなものである。

【０００３】すなわち、図示する場合において、静電潜
像の形成される感光体ベルト１は、感光体ベルト支持搬
送ローラ２・３・４によって水平面を形成するように調
帯支持されている。そして、駆動モータによって、感光
体ベルト支持搬送ローラ２、３に沿って矢印Ａ方向に周
回動される。この感光体ベルト１に接触するようにし
て、導線を介してグランド電位とされた接地ブラシ（接
地手段）６が取り付けられている。そして、シート状の
感光体から形成された感光体ベルト１の一部には、リン
グ状に加工した際の継ぎ目（絶縁部）１１を長さｄにわ
たって有している。

【０００４】ここで、レーザ露光によって静電潜像が形
成されるメカニズムを図４を用いて詳しく説明する。

【０００５】感光体ベルト１は、図４に示すように、ポ
リエステルフィルムの上にアルミニウム蒸着により形成
された導電層４３の上に、膜厚０．５μｍ程度の電荷発
生層４４が積層され、さらにその上に膜厚２０μｍ程度
の電荷輸送層４５が積層された構造を有している。

【０００６】帯電器９（図３）を通過した直後は、感光
体ベルト１の表面は負に帯電されており、それに伴っ
て、導電層４３には接地ブラシ６（図３）を介して正電
荷が誘起され、それらの電荷によって感光体ベルト１内
には図４に示すような電界４６が形成されている。

【０００７】静電潜像を形成するために照射されたレー
ザ光線１５は透光性の電荷輸送層４５を透過して電荷発
生層４４で吸収され、この電荷発生層４４ではレーザ光
線１５の励起エネルギーによって正キャリア４７、負キ
ャリア４８が生成される。そして、生成された正キャリ
ア４７は感光体ベルト１内の電界４６によって感光体ベ
ルト１の表面へ移動して表面の負電荷を中和して静電潜
像が形成される。一方、電荷発生層４４によって生成さ
れた負キャリア４８は導電層４３へ移動し、接地ブラシ
６を介してグランドに流れ込む。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような構造におい
ては、感光体ベルト１の周回動によって前述した継ぎ目
１１が接地ブラシ６を通過する際に、導電層４３と接地
ブラシ６間の接触不良が生じる。すると、電荷発生層４
４によって発生した負キャリア４８の逃げ場が無くな
り、導電層４３及び電荷発生層４４に負電荷が蓄積して
いくことになる。

【０００９】この結果、感光体ベルト１表面と導電層４
３間に形成される電界４６が十分に形成できず、感光体
ベルト１表面の電荷の中和が、つまり静電潜像の形成が
十分に行えないことになり、画像に主走査方向の白スジ
が発生する。そして、このような現象は、感光体ドラム
等の接地部に絶縁性の異物が付着して絶縁部が形成され
た場合にも発生する。

【００１０】そこで、本発明は、像担持体と接地手段と
の接触不良を防止して像担持体に発生した負電荷を確実
に除電することのできる画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、トナーの転移により現像
される静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体
の一部に形成された絶縁部と、像担持体の周方向に所定
の間隔をあけて少なくとも２個設けられ、像担持体と接
触してこの像担持体に発生した負電荷を除電する接地手
段とを有し、像担持体は少なくとも２箇所において負電
荷が除電されるように構成したものである。この場合に
おいて、絶縁部の幅をｄ、接地手段間の距離の最大値を
Ｌとした場合、ｄ＜Ｌの関係が成立するように接地手段
を配置することが望ましい。

【００１２】これにより、絶縁部を有する像担持体と接
地手段との接触不良が防止されて負電荷を確実に除電す
ることができ、画像に白スジ等の発生していない良好な
品質の画像を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、トナーの転移により現像される静電潜像が形成され
る像担持体と、この像担持体の一部に形成された絶縁部
と、像担持体の周方向に所定の間隔をあけて少なくとも
２個設けられ、像担持体と接触してこの像担持体に発生
した負電荷を除電する接地手段とを有する画像形成装置
であり、像担持体は少なくとも２箇所において負電荷が
除電されるようになっている。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の発明に加えて、絶縁部の幅をｄ、接地手段間の距
離の最大値をＬとした場合、ｄ＜Ｌの関係が成立するよ
うに接地手段を配置したものである。

【００１５】このような発明により、絶縁部を有する像
担持体と接地手段との接触不良が防止されて負電荷を確
実に除電することができるという作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について、図
１、図２および図４を用いて説明する。なお、これらの
図面において同一の部材には同一の符号を付しており、
また、重複した説明は省略されている。

【００１７】図１は本発明の一実施の形態による画像形
成装置の断面図、図２は図１の画像形成装置における感
光体ベルト周辺の構成を示した説明図である。

【００１８】図１において、有機光導電体（ＯＰＣ）等
の感光性受容層が薄膜状に塗布された感光体ベルト（像
担持体）１は、３本の感光体ベルト支持搬送ローラ２・
３・４によって一辺の水平面を形成するように調帯支持
されており、駆動モータ（図示せず）によって、感光体
ベルト支持搬送ローラ２、３に沿って矢印Ａ方向に周回
動される。感光体ベルト１の上部にはその外周面に沿っ
て、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の負帯電極性のトナーを収
納する一成分現像装置５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃが設けら
れている。

【００１９】シート状の感光体から形成された感光体ベ
ルト１の一部には、これを無端のリング状に加工した際
の両端のつなぎ合わせにより生じた継ぎ目（絶縁部）１
１をたとえば２ｍｍの長さにわたって有している。

【００２０】このような感光体ベルト１に接触して２個
の接地ブラシ（接地手段）６、４９が配置されている。
この接地ブラシ６、４９は、感光体ベルト１の導電層が
露出した継ぎ目１１に接触するようにして感光体ベルト
１の周方向にたとえば１００ｍｍ程度の間隔をあけて配
置されている。なお、ここでは他の部材との位置関係か
ら接地ブラシ６、４９の間隔を１００ｍｍとしたが、接
地ブラシ６、４９の間隔（Ｌとする）が継ぎ目の幅（ｄ
とする）より大きければ、つまりｄ＜Ｌであればよく、
１００ｍｍである必要はない。なお、接地ブラシ６、４
９はたとえばレーヨンにカーボンを添加した導電性繊維
によって形成されており、導線を介してグランドに導通
している。

【００２１】感光体ベルト１の下部には、感光体クリー
ニング装置７、除電器８、帯電器９があり、更にその下
にレーザビーム発生器１０が設けられている。

【００２２】帯電器９は、タングステンワイヤ等からな
る帯電線１２と、金属板からなるシールド板１３、グリ
ッド板１４によって構成されている。そして、帯電線１
２へ高電圧を印加することによって帯電線１２がコロナ
放電を起こし、グリッド板１４を介して感光体ベルト１
が一様に帯電される。１５はレーザビーム発生器１０か
ら発射される画像データのレーザ光線である。レーザプ
リンタとした本実施の形態では、このレーザ光線１５
は、ホストコンピュータ（図示せず）からの信号により
制御され、感光体ベルト１上に複数の所定のカラー成分
の中の特定の成分にそれぞれ対応する複数の静電潜像を
形成する。

【００２３】各色の一成分現像装置５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、
５Ｃは、装置本体に設けられた所定の収納部にそれぞれ
等間隔かつ着脱自在に横一列（水平方向）に配置され、
各々の一成分現像装置の内部は、収容されたトナーの種
別を除き同様の構成にされている。

【００２４】トナーを現像ローラ１７の表面に補給する
ため、トナー補給ローラ１６が設けられている。このト
ナー補給ローラ１６はステンレス等の金属を基材として
その外周面上にウレタン、シリコン等の発泡体等の弾性
体からなる導電性層が層状に形成され、一成分現像装置
５Ｂの両端に回転自在に軸支されて図示する場合には反
時計回りに回転駆動されている。なお、トナー補給ロー
ラ１６は現像ローラ１７と所定の食い込み量を持たせら
れ、トナーへの摩擦による帯電量の安定化が図られてい
る。現像ローラ１７は、ステンレス等の金属を基材とし
てその外周面上にウレタン、シリコン等の導電性弾性体
が層状に形成され、一成分現像装置５Ｂの両端に回転自
在に軸支され反時計回りに回転駆動されている。

【００２５】トナー補給ローラ１６により補給されてき
たトナーを摩擦帯電し、現像ローラ１７の外周面上に薄
層状態を形成するため、ドクターブレード１８が設けら
れている。このドクターブレード１８は、たとえばステ
ンレス製の板バネに同時成形されたシリコンまたはウレ
タン等の導電性部材により構成されている。

【００２６】各一成分現像装置５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ
に対応して、所定のカラーの静電潜像を現像する際にそ
れぞれの一成分現像装置５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを感光
体ベルト１へ当接させる当接カム１９Ｂ、１９Ｙ、１９
Ｍ、１９Ｃが設けられ、当接カム１９Ｂ、１９Ｙ、１９
Ｍ、１９Ｃが一成分現像装置５Ｂ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを
感光体ベルト１の方向に押し下げていないときにこれら
を待機位置へ離間させる離間バネ２０Ｂ、２０Ｙ、２０
Ｍ、２０Ｃが設けられている。当接カム１９Ｂ、１９
Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃは、装置本体の上面の現像装置着脱
カバー２１に設けられている。現像装置着脱カバー２１
は、固定された現像装置着脱カバー軸２２に開閉自在に
軸支されている。

【００２７】中間転写体ユニット２３は、導電性の樹脂
等からなるベルト状の中間転写体ベルト２４と、中間転
写体ベルト２４が調帯される３本の中間転写体ベルト支
持搬送ローラ２５、２６、２７とを有している。中間転
写体ベルト２４上へ感光体ベルト１上のトナー像を転写
するため、中間転写ローラ２８が中間転写体ベルト２４
を挟んで感光体ベルト１に対向して配置されている。

【００２８】ここで、中間転写体ベルト２４の表面周長
は感光体ベルト１の表面周長と等しくなるように設定さ
れている。中間転写体ベルト２４の残留トナーを掻き取
るため、中間転写体ベルト支持搬送ローラ２６の近傍に
は中間転写体ベルトクリーニング装置２９が設置されて
いる。この中間転写体ベルトクリーニング装置２９は中
間転写体ベルト２４上に合成像を形成している間は中間
転写体ベルト２４から離間しており、クリーニングに供
する時のみ中間転写体ベルト２４に当接する。

【００２９】レーザビーム発生器１０の真下には、用紙
３１を収納する用紙カセット３０が設けられている。そ
して、用紙３１は用紙カッセト３０から給紙ローラ３２
によって１枚づつ用紙搬送路３３へ送り出される。用紙
３１と中間転写体ベルト２４上に形成された合成像の位
置を一致させるため、一時的に用紙３１を停止待機させ
るためのレジストローラ３４が従動ローラ３５と圧接し
て設けられている。さらに、用紙搬送路３３上には、中
間転写体ベルト２４上に形成された合成像を用紙３１に
転写するための用紙転写ローラ３６が設けられており、
合成像を用紙３１に転写する時のみ中間転写体ベルト２
４と接触回動される。

【００３０】用紙３１に転写された合成像を定着させる
ため、内部に熱源を有するヒートローラ３８と加圧ロー
ラ３９とからなる定着器３７が配置されている。そし
て、用紙３１は定着器３７内を通過するときのヒートロ
ーラ３８と加圧ローラ３９との挟持回転に伴い圧力と熱
によって転写された合成像が定着され、カラー画像が形
成される。

【００３１】定着器３７の下流側には排紙ローラ対４
０、４１が設けられている。そして、用紙搬送路３３の
後端には、機体上部に設けられた排紙トレイ４２が設置
されており、ここで用紙３１が蓄積される。

【００３２】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、その動作を以下に説明する。図１において、先ず
高圧電源に接続された帯電器９内の帯電線１２に高圧を
印加してコロナ放電を行なわせ、感光体ベルト１の表面
を一様に−６００ｖ程度に帯電させる。

【００３３】次に、感光体ベルト１を駆動装置（図示せ
ず）によって矢印Ａ方向に回転させ、一様に帯電された
感光体ベルト１の表面上に複数のカラー成分の中の所定
の色、例えばブラック（Ｂ）の画像に相当するレーザ光
線１５を照射すると、感光体ベルト１上の照射された部
分は電荷が消失し、画像信号に対応したパターンで露光
され静電潜像が形成される。レーザ光線１５が感光体ベ
ルト１表面の単位面積当たりに与えるエネルギーは１．
０μＪ／ｃｍ²であり、レーザ光線１５が照射された部
分の表面電位は−８０Ｖに低下している。

【００３４】一方、現像に寄与するブラックのトナーの
収納されている一成分現像装置５Ｂは、ホストコンピュ
ータ（図示せず）からの色選択信号によって、当接カム
１９Ｂが半回転することにより、感光体ベルト１に当接
される。

【００３５】０．５ｍｇ／ｃｍ²程度のトナー層が形成
された現像ローラ１７には−２５０Ｖのバイアス電圧が
印加されており、現像ローラ１７の表面と感光体ベルト
１との間に働く電界によって感光体ベルト１のレーザ光
線１５が照射された部分にのみトナーが転移し、現像が
行われる。

【００３６】現像が終了した一成分現像装置５Ｂは、当
接カム１９Ｂがさらに半回転することにより、離間バネ
２０Ｂのバネ力によって感光体ベルト１との当接位置か
ら待機位置へ移動する。なお、一成分現像装置５Ｂが現
像中は、それ以外の一成分現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは
感光体ベルト１から離間している。

【００３７】一成分現像装置５Ｂによって感光体ベルト
１上に形成されたトナー像は、中間転写ローラ２８に印
加された＋５００Ｖのバイアス電圧によって中間転写体
ベルト２４上に転写される。

【００３８】次に例えばシアン（Ｃ）の色が選択される
と、一成分現像装置５Ｃは、感光体ベルト１へ当接さ
れ、前述と同様の動作でシアンの現像を開始する。４色
を使用する複写機あるいはプリンタの場合は、このよう
な現像の動作が４回順次繰り返し行われ、中間転写体ベ
ルト２４上に４色Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を重ね合成
像を形成する。

【００３９】この様にして形成された合成像は、用紙転
写ローラ３６にトナーと反対の極性の＋１ｋＶ程度の高
圧を印加すると、圧力によって用紙カセット３０から用
紙搬送路３３に沿って送られてきた用紙３１に一括転写
され、続いて定着器３７に送られる。そして、熱とヒー
トローラ３８と加圧ローラ３９の挟持力によって定着さ
れカラー画像が形成される。定着器３７を通過した用紙
３１は、排紙ローラ対４０、４１を通過して排紙トレイ
４２へ排出される。

【００４０】このような画像の形成過程において、感光
体ベルト１の除電作用を図２により説明する。

【００４１】図示するように、本実施の形態において
は、接地ブラシが感光体ベルト１の周方向に所定の間隔
をあけて２個設置されているので、感光体ベルト１の継
ぎ目１１が最初の接地ブラシ６の位置を通過したとき
に、図４に示す導電層４３と接地ブラシ６の接触不良が
発生した場合でも、もう１つの接地ブラシ４９が感光体
ベルト１の導電層４３に接触する。したがって、電荷発
生層４４で生成された負キャリアの除去を確実に行うこ
とができる。

【００４２】この結果、感光体ベルト１表面と導電層４
３間には適正な電界が発生して十分な静電潜像が形成さ
れ、画像に白スジ等の発生していない良好な品質の画像
を得ることができる。

【００４３】そして、接地ブラシの個数を３個以上とす
ることにより、感光体ベルト１の接地をより確実に行う
ことができるので、一層均質な画像を得ることが可能に
なる。その際、接地ブラシの間隔は、隣接する接地ブラ
シの間隔の最大値Ｌが感光体ベルトの継ぎ目の幅ｄより
も大きくなるように選べばよい。なお、接地ブラシを２
個設けた場合には、接地ブラシの間隔は１カ所しかない
ので、この間隔がそのまま最大値Ｌになる。但し、これ
らの場合において、ｄ＜Ｌの条件を満たせば除電がより
有効に行われるので望ましいが、必ずしもこの条件を満
たしていなくても所定の作用効果を得ることができる。

【００４４】なお、以上の説明では、本発明を継ぎ目１
１という絶縁部がある感光体ベルト１に適用した場合で
説明したが、感光体ドラム等の接地部に絶縁性の異物が
付着して絶縁部が形成された場合についても同様にして
適用することが可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、接地手
段が像担持体の周方向に所定の間隔をあけて少なくとも
２個設置されているので、絶縁部を有する像担持体と接
地手段との接触不良が防止されて負電荷を確実に除電す
ることができるという有効な効果が得られる。

【００４６】これにより、像担持体には適正な電界が発
生して十分な静電潜像が形成され、画像に白スジ等の発
生していない良好な品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による画像形成装置の断
面図

【図２】図１の画像形成装置における感光体ベルト周辺
の構成を示した説明図

【図３】従来の画像形成装置における感光体ベルト周辺
の構成を示した説明図

【図４】レーザ露光によって静電潜像が形成される様子
を示した概念図

【符号の説明】

１感光体ベルト（像担持体）６接地ブラシ（接地手段）１１継ぎ目（絶縁部）４９接地ブラシ（接地手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野田和彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者津留哲浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者北原寿朗大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者松崎圭一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーの転移により現像される静電潜像が
形成される像担持体と、前記像担持体の一部に形成された絶縁部と、前記像担持体の周方向に所定の間隔をあけて少なくとも
２個設けられ、前記像担持体と接触してこの像担持体に
発生した負電荷を除電する接地手段とを有し、前記像担持体は少なくとも２箇所において負電荷が除電
されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記絶縁部の幅をｄ、前記接地手段間の距
離の最大値をＬとした場合、ｄ＜Ｌの関係が成立するように前記接地手段が配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。