JPH11352789A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触転写の場合の転写抜けを防止できるよう
にする。 【解決手段】 像担持体Ｃに対向している被転写材Ｄに
直接または転写介在物を介し接触して電荷を付与し像担
持体Ｃから被転写材Ｄに顕像を転写する接触転写手段Ｅ
を備え、転写に際し、接触転写手段Ｅの被転写材Ｄへの
接触状態を、被転写材Ｄの先端部では圧接力が大きく、
それ以降では小さくなるように切換手段Ｆにより切り換
えて、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像を現像した顕
像をこれを担持した像担持体から被転写材に静電転写し
て画像を形成する画像形成装置に関するもので、例え
ば、複写機やプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィル
ムのリーダプリンタなど主として電子写真方式で画像を
形成する各画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像形成装置で、潜像を
形成する画像形成手段と、潜像を現像して顕像化する現
像手段と、顕像を保持する像担持体と、像担持体に対向
している被転写材の背部に転写ベルトや転写ドラムなど
を介し接触して像担持体から被転写材に顕像を転写する
接触転写手段とを備えたものが既に知られている。転写
中は接触転写手段を所定の接触状態に保ち、その接触状
態は終始一定である。接触転写手段はある程度大きな圧
接力で被転写材に接触させることにより、広い接触面積
を確保して均一な電荷を付与し転写むらのない画像が得
られるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の場
合、ときとして、転写されない部分、つまり転写抜け部
分が生じる。これは線画像の途中が抜けるいわゆる文字
の中抜けの場合が多い。

【０００４】本発明者等がこれについて種々に実験を行
い、検討を重ねた結果、接触転写手段を接触させる圧接
力が高いと、転写部で像担持体上の顕像にトナーの凝集
が起き、凝集したトナーが像担持体上に付着して転写さ
れずに残ることが原因している旨判明した。

【０００５】本発明の目的は、接触連写の場合の転写抜
けを防止することができる画像形成装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の画像形成装置は、潜像を形成する画像形
成手段と、潜像を現像して顕像化する現像手段と、顕像
を保持する像担持体と、像担持体に対向している被転写
材の背部に接触して電荷を付与し像担持体から被転写材
に顕像を転写する接触転写手段と、を備え、転写の際
に、接触転写手段の被転写材への接触状態を切り換える
切換手段を備えたことを１つの特徴としている。

【０００７】これにより、画像形成手段が潜像を形成
し、これを現像手段が現像して顕像化する。この顕像を
保持する像担持体に対向する被転写材の背部に接触転写
手段が直接または転写介在物を介し接触して被転写材に
電荷を付与し、像担持体から被転写材に顕像を転写させ
る。この転写に際し、接触転写手段の被転写材への直接
または間接の接触状態が切換手段によって少なくとも２
段階に、あるいは必要に応じてそれ以上に切り換えるこ
とができ、電圧印加の開始時に接触転写手段を押圧して
接触範囲を十分に拡げて電圧を印加することにより、接
触転写手段が被転写材ないしは転写介在物に均一に十分
に静電吸着されるようにした上で、転写開始前に弱い圧
接力に低下してもこれに続く電荷の印加で前記広い静電
吸着範囲を引き続いて確保して転写むらを防止し、しか
も、接触転写手段の圧接力が高いことによりトナーが凝
集し転写抜け、文字の中抜けが生じるようなことを防止
することができる。

【０００８】接触転写手段が切り換えられる接触状態
は、非転写時の接触位置から非接触位置への退避状態を
含むことによって、接触転写手段が非転写時に像担持体
や被転写材への接触の仲介となる転写ベルトや転写ドラ
ムなどと無駄に接触するのを防止することができる。

【０００９】被転写材に応じて、接触転写手段の接触状
態を切り換えると、被転写材に応じた最適の押圧条件を
得て、転写むら防止と、転写抜け、文字の中抜けの防止
とを最適なバランスで達成することができる。

【００１０】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発
明の各特徴は可能な限りにおいて、それ単独で、あるい
は種々な組合せで複合して用いることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
てその実施例とともに図１〜図７を参照しながら説明
し、本発明の理解に供する。

【００１２】本実施の形態は複写機やプリンタ、ファク
シミリ、マイクロフィルムのリーダプリンタと云った電
子写真方式の画像形成を行う各種の画像形成装置に用い
られる場合の要部の一例である。

【００１３】本実施の形態の画像形成装置は図１に示す
ように、潜像を形成する画像形成手段Ａとして、帯電チ
ャージャ２とプリントヘッド３とを備え、感光体ドラム
１の表面を帯電チャージャ２によって均一に帯電させ、
感光体ドラム１の一様に帯電された表面にプリントヘッ
ド３によって画像データに応じて変調されたレーザ光な
どの光データ３ａを照射して画像露光を行い画像データ
に対応した静電潜像、つまり潜像を形成する。プリント
ヘッド３は複写機の場合、イメージリーダから画像デー
タが与えられる。ファクシミリの場合、イメージリーダ
や通信により画像データが与えられる。また、プリンタ
では外付けのイメージリーダ、外部メモリ、通信、上位
コンピュータ、その他によって画像データが与えられ
る。もっとも、アナログ複写機ではプリントヘッド３を
用いないで、原稿像を直接感光体ドラム１の表面に直接
投影して画像露光を行う。

【００１４】また、潜像を現像して顕像化する現像手段
Ｂとして、１つの現像器４が感光体ドラム１のまわりの
画像形成手段Ａが設けられた次の領域に設けられ、前記
潜像をトナー現像して顕像化する。ここに感光体ドラム
１は現像による顕像を担持する像担持体Ｃの一例であ
り、潜像からの画像形成に関与している。像担持体Ｃと
しては有機、無機の各種感光体を採用することができる
し、用いる形態も図示の実施例の場合のようなドラムタ
イプのもののほか、ベルトタイプのものも適用できる。
像担持体Ｃとしては感光体ドラム１のように潜像の形成
段階から関与するものの他、各種の方式で形成された他
の像担持体から静電転写されて顕像を保持するものの場
合も本発明は含んでいる。現像器４はカラー画像を形成
するためなどで複数あってもよいし、現像方式は特に問
わない。

【００１５】像担持体Ｃに対向している被転写材Ｄの背
部に接触して電荷を付与し像担持体Ｃから被転写材Ｄに
顕像を転写する接触転写手段Ｅとして刷毛タイプの導電
性のあるブラシ部材１６が設けられ、被転写材Ｄの一例
である用紙Ｐに対し、これを感光体ドラム１の表面との
対向位置に搬送して転写に供する転写ベルト５を介し背
部から接触するようにしてある。ここに転写ベルト５は
接触転写手段Ｅと被転写材Ｄとの間に転写のために介在
する転写介在物をなす。用紙Ｐを搬送するために転写ベ
ルト５は少なくとも２つのローラ１８、１９によって張
設されて、必要な方向つまり感光体ドラム１の矢印ａで
示す回転に順方向となる矢印ｂの方向に周回駆動される
ようにしてある。

【００１６】転写ベルト５の搬送方向上流側の端部には
用紙Ｐを収納するカセット１０が設けられ給紙ローラ１
１によって１枚ずつ送りだし、送りだした用紙Ｐはシー
トガイド１２および搬送ローラ９を介して、感光体ドラ
ム１上の顕像と同期したタイミングで転写ベルト５に送
り付け転写位置に向け搬送されるようにしている。ま
た、搬送方向上流側端部のローラ１９によってバックア
ップされている部分の表面に、用紙Ｐの受け取り部より
もさらに上流側位置でクリーナ２０が摺接され、表面の
付着物を除去するようにしてある。搬送方向下流側の端
部にはローラ１８でバックアップされる部分の表面に先
端が圧接する分離爪１４が設けられて、転写後の用紙Ｐ
を転写ベルト５から分離する。分離した用紙Ｐはシート
ガイド１５を介して定着器８に送り込み、ここで転写さ
れた顕像を用紙Ｐ上に定着処理した後排紙トレイ１３に
排出されるようにしている。

【００１７】接触転写手段Ｅはファーブラシタイプのブ
ラシ部材でもよいし、導電性フィルム、導電性ローラ、
導電性ブレードと云った他のタイプのものとすることも
できる。また、転写ベルト５の代わりに用紙Ｐを表面に
担持して搬送する転写ドラムを転写介在物として用いて
もよい。接触転写手段Ｅは搬送され感光体ドラム１に対
向する用紙Ｐの背部に直接接触するようにもできる。

【００１８】感光体ドラム１の転写後の表面領域に対応
して、感光体ドラム１の表面の残留トナーを除去するク
リーナ６、感光体ドラム１の表面の残留電荷を除去する
イレーサランプ７が感光体ドラム１の回転方向に従って
順次に設けられている。これにより感光体ドラム１は残
留トナー、残留電荷を除去された後の表面に再度帯電チ
ャージャ２による一様な帯電を受けて画像形成に繰り返
し供される。

【００１９】転写ベルト５の材料は例えば、ポリカーボ
ネート、ＥＴＦＥ等の基材にカーボンブラック等の導電
材料を分散させた、体積抵抗が１０⁹ 〜１０¹² Ω・ｃ
ｍ程度のいわゆる半導電ベルトを用いている。ブラシ部
材１６はレーヨン等の樹脂繊維にカーボンブラックを分
散させて導電性を持たせた導電性繊維２１ａを板金２１
ｂで挟み込んだものを用いている。しかし、これらはそ
れぞれの目的を達成できる範囲で種々の材料のものを用
いることができる。

【００２０】本実施の形態では、図２〜図４に示す第１
〜第３の各実施例のように、ブラシ部材１６等の接触転
写手段Ｅを軸２３によって回動できるように支持するな
どして、用紙Ｐなどの被転写材Ｄに対して直接または間
接の接触状態、または接触位置から退避した非接触状態
が得られるようにし、接触状態も種々に調整できるよう
にしている。このため特に、転写の際に、接触転写手段
Ｅの用紙Ｐへの接触状態を切り換える切換手段Ｆを設け
ている。これにより、感光体ドラム１に対向する用紙Ｐ
の背部に接触転写手段Ｅが接触して電荷を付与し、感光
体ドラム１から用紙Ｐに顕像を転写させる際に、接触転
写手段Ｅの用紙Ｐへの接触状態が切換手段Ｆによって少
なくとも２段階に、あるいは必要に応じてそれ以上に切
り換えることができ、用紙Ｐの先端部を含む電圧印加開
始時だけ接触転写手段Ｅを強く押圧することにより、電
圧印加の開始時に接触転写手段Ｅを強く押圧して用紙Ｐ
の側、実施例では転写ベルト５側への接触範囲を十分に
拡げて電圧を印加することにより、接触転写手段Ｅが均
一に十分に用紙Ｐの側、つまり転写ベルト５側に静電吸
着されるようにした上で、転写開始前に弱い圧接力に低
下してもこれに続く電荷の印加で前記広い静電吸着範囲
を引き続いて確保して転写むらを防止し、しかも、接触
転写手段Ｅの圧接力が高いことによりトナーが凝集し転
写抜け、文字の中抜けが生じるようなことを防止するこ
とができる。

【００２１】なお、転写ベルト５や転写ドラムなどの転
写介在物を用いない場合、転写開始前の接触転写手段Ｅ
を強く押圧し電圧を印加するタイミングは、用紙Ｐの先
端部に対応した時点となる。しかし、転写ベルト５など
の転写介在物がある状態ではこれに限られることはな
く、用紙Ｐの先端が到着するよりも早い時期に設定する
ことができる。これによって、用紙Ｐが転写位置に到達
する前に接触転写手段Ｅを転写ベルト５に強く押圧して
電圧を印加し、転写ベルト５への静電吸着範囲を広げて
おいて、電圧の印加は続けながら、用紙Ｐの先端が転写
位置に到達する前に接触転写手段Ｅの押圧を弱めておい
て、用紙Ｐの先端から有利な転写を開始するといった制
御の余裕が得られる。

【００２２】接触転写手段Ｅが切り換えられる接触状態
は、非転写時の接触位置から非接触位置への退避状態を
含むことによって、接触転写手段Ｅが非転写時に感光体
ドラム１などの像担持体Ｃや用紙Ｐなどの被転写材Ｄへ
の接触の仲介となる転写ベルト５や転写ドラムなどと無
駄に接触するのを防止することができる。

【００２３】用紙Ｐなどの被転写材Ｄの種類、例えば厚
さの違いに応じて、接触転写手段Ｅの接触状態を切り換
えると、用紙Ｐなどに応じた最適の押圧条件を得て、転
写むら防止および転写抜け防止を最適なバランスで達成
することができる。例えば、転写時に圧接力を弱くする
のに、見かけの静電吸着力がほぼ等しくなるように薄い
用紙Ｐならより弱くする。

【００２４】図２に示す第１の実施例では、ブラシ部材
１６を取付け板２２に固定してこの取付け板２２を軸２
３により回動できるように支持している。ブラシ部材１
６に併せて軸２７のまわりに回転駆動される無段階な円
周カムであるカム２６が設けられ、このカム２６のブラ
シ部材１６と対向する側にカムフォロア２４が設けられ
ている。このカムフォロア２４はその一端が軸２５で回
動できるように支持されている。カムフォロア２４とブ
ラシ部材１６との間には互いを押し離すように働くばね
２８が働かされて、カムフォロア２４をカム２６に従動
させるとともに、ブラシ部材１６を転写ベルト５に押圧
して圧接させる。カム２６の回転位置によって異なるカ
ムフォロア２４の移動位置に応じてばね２８がブラシ部
材１６を押圧して転写ベルト５に接触させる圧接力が変
化する。

【００２５】これによって、カム２６をどの位置に回転
させるかで圧接力が無段階に調整することができる。も
っとも、上位置と下位置との単純な切換えで２段階に切
り換えることができるし、場合によっては転写ベルト５
から離間した非接触な状態も得られる。

【００２６】図３に示す第２の実施例では、第１の実施
例のカム２６に変わって、ほぼ三角形をした３段階切換
のカム１２６を設けた点が、第１の実施例とことなって
いる。これによって、カム１２６の３つの平坦面１２６
ａ〜１２６ｃがカムフォロア２４に接面する３つの回転
位置でカムフォロア２４をそれに対応した異なった３つ
の位置に安定させて、ブラシ部材１６の圧接力を３段階
に調整するのに便利なようにしてある。これによって、
離間、圧接力小、圧接力大の切換ができるし、離間を省
略すると圧接力大、中、小の切替えができる。

【００２７】図４に示す第３の実施例では、ブラシ部材
１６にこれを転写ベルト５から引き離す復元ばね３１を
働かせた上で、ソレノイド３２によりばね３３を介して
ブラシ部材１６を転写ベルト５に押圧させるように引き
つけられるようにしている。

【００２８】これにより、ソレノイド３２がオフしてい
る間ブラシ部材１６は転写ベルト５から引き離され、ソ
レノイド３２がオンするとばね３３を介し、復元ばね３
１に抗してブラシ部材１６を転写ベルト５に圧接させ
る。これによって、離間、接触の切替え、または接触圧
小、大の切替えができる。

【００２９】１つの実施例として、図２の第１の実施例
の切替えと図４の第３の実施例の切替えとの組合せによ
って、ばね２８の介在を利用し、以下のような離間、圧
接力大、圧接力小の３種類の接触状態の切換えを行う。

【００３０】 離間 →カム下位置、ソレノイドオフ 圧接（圧接力大） →カム上位置、ソレノイドオン 圧接（圧接力小） →カム上位置、ソレノイドオフ この場合の制御データを図５の（ａ）にカム２７の制御
による圧接力の切替えにつき示し、図５の（ｂ）にソレ
ノイド３２の制御による圧接力の切替えにつき示してい
る。

【００３１】図６はそれら各制御条件での圧接力の変化
を示し、カム２６による圧接力が約１００ｇ、ソレノイ
ド３２による圧接力が約４００ｇなので、圧接力切換え
の条件では通電開始時に５００ｇで転写開始時に１００
ｇに切り換えられる。

【００３２】このような圧接力変化をする条件で画像サ
ンプルをとってみると、 圧接力大→転写むら無いが、文字抜け発生 圧接力を本実施例のように切換→転写むら無く、文字抜
け発生なし 圧接力小→転写むら有り、文字抜け発生無し と云う結果が得られた。

【００３３】図７は前記各制御条件でのブラシ部材１６
による印加電圧の変化を示し、ブラシ部材１６につない
である直流電源１７は定電流制御を行っている。転写開
始前に各制御条件で電圧上昇しているのは、用紙Ｐが通
るためである。圧接力大と小を比較すると大の方が電圧
が低い。これは圧接力大ではブラシ部材１６の導電性繊
維２１ａが撓み、これと転写ベルト５の接触面積が多く
なるためと考えられる。図６に示す圧接力切換えの曲線
で転写開始直前に圧接力が小さくなるのに対応して電圧
上昇しているが、圧接力小のレベルまでは上昇していな
い。ブラシ部材１６と転写ベルト５との静電吸着力によ
って接触が持続し、圧接力が小さくなっても、接触面積
が多いためであると考えられる。

【００３４】図８は前記各制御条件でのブラシ部材１６
の接触面積の変化を推定したもので、上記の印加電圧の
変化、実際の圧接力切換えでは、転写むらが無く、文字
の中抜けのレベルも良いことから、ブラシ接触面積は図
８にあるように変化していると考えられる。

【００３５】よって、通電開始時に接触面積を多くとる
ように、圧接力を大きくし、転写時に圧接力を小さく切
り換えることで、転写時には低圧で均一に電荷付与を行
うことができ、転写むら、文字の中抜けの無い良好な画
像が得られる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、転写に
際し、接触転写手段の被転写材への直接または転写仲介
物を介した接触状態が切換手段によって少なくとも２段
階に、あるいは必要に応じてそれ以上に切り換えること
ができ、電圧印加の開始時に接触転写手段を押圧して接
触範囲を十分に拡げて電圧を印加することにより、接触
転写手段が被転写材ないしは転写仲介物に均一に十分に
静電吸着されるようにした上で、転写開始前に弱い圧接
力に低下してもこれに続く電荷の印加で前記広い静電吸
着範囲を引き続いて確保して転写むらを防止し、しか
も、接触転写手段の圧接力が高いことによりトナーが凝
集し転写抜け、文字の中抜けが生じるようなことを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態をその実施例とともに示す
画像形成装置要部の概略構成図である。

【図２】図１の装置に採用する接触転写手段の第１の実
施例を示す側面図である。

【図３】図１の装置に採用する接触転写手段の第２の実
施例を示す側面図である。

【図４】図１の装置に採用する接触転写手段の第３の実
施例を示す側面図である。

【図５】図２と図４の実施例を併用した１つの実施例で
の制御データを示すグラフである。

【図６】図５の制御における圧接力の変化を示すグラフ
である。

【図７】図５の制御におけるブラシ部材による印加電圧
を示すグラフである。

【図８】図５の制御におけるブラシ部材の転写ベルトへ
の接触面積の変化を推測して示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ 画像形成手段 Ｂ 現像手段 Ｃ 像担持体 Ｄ 被転写材 Ｅ 接触転写手段 Ｆ 切換手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像を形成する画像形成手段と、 潜像を現像して顕像化する現像手段と、 顕像を保持する像担持体と、 像担持体に接面している被転写材の背部に接触して電荷
   を付与し像担持体から被転写材に顕像を転写する接触転
   写手段と、を備え、 転写の際に、接触転写手段の被転写材への接触状態を切
   り換える切換手段を備えたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 接触転写手段が切換えられる接触状態
   は、非転写時の接触位置から非接触位置への退避状態を
   含む請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 被転写材に応じて、接触転写手段の接触
   状態を切り換える請求項１に記載の画像形成装置。