JP2000214698A

JP2000214698A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000214698A
Application number: JP11015486A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Komata; 小俣　　晴彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2000-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】感光ドラム上のメモリの発生およびクリーニ
ング不良を防止して、使用可能な記録材のサイズを広
げ、転写ベルトの抵抗値の違いや記録材のサイズに応じ
て転写電流を制御し、均一で安定した転写を得る。【解決手段】転写ブレードユニットを、転写ブレード
２４、３つに分割された押上部材２５（２５１、２５
２、２５３）、および押上部材２５を動作させるソレノ
イド２６（２６１、２６２、２６３）から構成し、記録
材のサイズ幅を検知して、その幅に対応する部分のみ押
し上げて、最適な転写電流を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用して画像を記録材に形成してハードコピーを得る複写
機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の画像形成部を備え、各画像
形成部でそれぞれ色の異なったトナー像を形成し、その
トナー像を同一記録材上に順次重ね合わせて転写し得カ
ラー画像を形成する画像形成装置が種々提案されてい
る。

【０００３】このような状況のなかで、無端状の記録材
搬送手段を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置が
高速記録に用いられている。

【０００４】上記カラー画像形成装置の一例を図５に基
づいて説明する。画像形成装置内には、第１、第２、第
３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが並設さ
れ、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプ
ロセスを経て形成される。

【０００５】画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、それぞれ専用の
像担持体、本例では電子写真感光ドラム（以下、単に
「感光ドラム」という）３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備
し、各感光ドラム３ａ〜３ｄ上に各色のトナー像が形成
される。各感光ドラム３ａ〜３ｄに隣接して記録材搬送
手段（以下、「転写ベルト」という）１３０が設置さ
れ、感光ドラム３ａ〜３ｄ上に担持し搬送される記録材
Ｐ上に転写される。更に各色のトナー像が転写された記
録材Ｐは、定着部９で加熱および加圧によりトナー像を
定着した後、記録画像として装置外に排出される。

【０００６】感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周
には、それぞれ露光ランプ１１１ａ、１１１ｂ、１１１
ｃ、１１１ｄ、ドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、
電位センサ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、
現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、電荷供給手段である転
写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、およびクリ
ーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられ、更に装置の上
方部には図示しない光源装置およびポリゴンミラー１１
７が設置されている。

【０００７】光源装置から発せられたレーザー光をポリ
ゴンミラー１１７を回転して走査し、その走査光の光束
を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ド
ラム３ａ〜３ｄの母線上に集光して露光することによ
り、感光ドラム３ａ〜３ｄ上に画像信号に応じた潜像が
形成される。

【０００８】現像器１ａ〜１ｄには、現像剤としてそれ
ぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナ
ーが、図示しない供給装置により所定量充填されてい
る。現像器１ａ〜１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ〜３
ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナ
ー像、イエロートナー像、ブラックトナー像として可視
化する。

【０００９】記録材Ｐは記録材カセット１０に収容さ
れ、そこから複数の搬送ローラ１１およびレジストロー
ラ１２を経て転写ベルト１３０上に供給され、転写ベル
ト１３０による搬送で感光ドラム３ａ〜３ｄと対向した
転写部に順次送られる。

【００１０】転写ベルト１３０は、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）や、ポリフッ化ビニリデン
樹脂シート、ポリウレタン樹脂シートなどの誘電体樹脂
のシートからなっており、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、あるいは継
ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられ、駆動
ローラ１３および従動ローラ１４、１５に張設されてい
る。

【００１１】さて、駆動ローラ１３によりこの転写ベル
ト１３０が回転し、所定の位置にあることが確認される
と、記録材Ｐがレジストローラ１２から転写ベルト１３
０に送り出され、記録材Ｐが第１画像形成部Ｐａの転写
部へ向けて搬送される。これと同時に画像書き出し信号
がオンとなり、それを基準としてあるタイミングで第１
画像形成部Ｐａの感光ドラム３ａに対し画像形成を行
う。そして、感光ドラム３ａの下側の転写部で転写帯電
器２４ａが電界または電荷を付与することにより、感光
ドラム３ａ上に形成された第１色目のトナー像が記録材
Ｐ上に転写される。

【００１２】転写帯電器２４はブレード、ローラ、ブラ
シのような転写帯電部材を用いた接触帯電器を用いる。
接触帯電器では、オゾンレス、温湿度環境変動に強い、
高画質などのメリットがある。また、転写性安定のため
除電針７ａ〜７ｄを設ける場合もある。除電針７ａ〜７
ｄは転写ベルト１３０には非接触であるが転写電流の一
部を放電して逃す役割を果たしている。この構成によ
り、感光ドラムと記録紙が剥離した後の帯電ムラによる
放電を防止することができる。

【００１３】第２〜第４画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄでの画像
形成、転写も第１画像形成部Ｐａと同様に行われる。次
いで４色のトナー像を転写された記録材Ｐは、転写ベル
ト１３０の搬送方向下流部で分離帯電器３２により除電
して静電吸着力を減衰させることによって、転写ベルト
１３０の末端から離脱する。

【００１４】特に、低湿環境では記録材も乾燥して電気
抵抗が高くなるため、転写ベルト１３０との静電吸着力
が大きくなり、分離帯電器３２の効果は大きくなる。通
常、分離帯電器３２は、トナー像未定着の状態で記録材
Ｐに帯電するため、非接触帯電器が用いられる。

【００１５】転写ベルト１３０から離脱した記録材Ｐ
は、分離ガイド６４をへて搬送部６２により定着装置９
へ搬送される。分離ガイド６４は記録材Ｐの先端挙動を
安定させる。

【００１６】定着装置９は、定着ローラ５１および加圧
ローラ５２と、両ローラ５１、５２をクリーニングする
耐熱性クリーニング部材５４、５５と、両ローラ５１、
５２内に設置された加熱ヒータ５６、５７と、定着ロー
ラ５１にジメチルシリコーンオイルなどの離型剤オイル
を塗布する塗布ローラ５０と、そのオイル溜め５３と、
加圧ローラ５２の表面の温度を検知する定着温度を制御
するサーミスタ５８とから構成される。

【００１７】４色のトナー像を転写された記録材Ｐは、
定着によりトナー像の混色および記録材Ｐへの固定が行
われ、フルカラーのコピー画像に構成され、排紙トレイ
６３に排出される。

【００１８】転写が終了した感光ドラム３ａ〜３ｄは、
それぞれのクリーナ４ａ〜４ｄにより転写残トナーをク
リーニング、除去され、引き続きつぎの潜像の形成以下
に備えられる。

【００１９】転写ベルト１３０上に残留したトナーおよ
びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニ
ングブレード２０とクリーニングウェブ（不織布）１９
を当接して、拭い取るようにしている。

【００２０】また、クリーナ部において、除電ローラ２
１、２２によって記録材が分離した後に残った転写ベル
ト１３０の電荷を除電する。従って、除電ローラ２１、
２２は接地している。

【００２１】また、除電ローラ２１に２〜４ｋＶ程度の
高圧を印加し、転写ベルト１３０を除電するだけでな
く、逆電位に帯電させて転写終了時の転写ベルト電位が
小さくなるような構成のものもある。

【００２２】以上のような構成の画像形成装置において
用いられる転写ベルト１３０は、前述のようにＰＥＴシ
ートやポリフッ化ビニリデンシート、ポリウレタンシー
トなどの誘電体シートであり、これらの体積抵抗は１０
¹³〜１０¹⁸Ωｃｍのものが一般的である。

【００２３】また、転写帯電手段は転写時に寄与する電
流を適正電流で一定にすると画像が安定することが知ら
れている。

【００２４】すなわち、記録材の種類（厚さ、材質な
ど）や吸湿条件などにより、体積抵抗率がおよそ１０⁷
〜１０¹⁴Ωｃｍに変化する。このように記録材の抵抗値
が変化した場合にも転写に必要な電流が得られるように
定電流制御を行うことが一般的である。

【００２５】図６は紙サイズによる適正転写電流の値
を、転写ベルトの抵抗率（〜１０¹³Ωｃｍ、〜１０¹⁷Ω
ｃｍ）に関して示したグラフであって、Ａ３サイズを基
準値とすると、Ａ４縦サイズの紙に転写した場合では、
転写電流を大きく設定し、またハガキサイズの紙に転写
する場合はＡ４縦サイズの紙に転写する場合より更に大
きい転写電流が必要となることが分かる。転写電流が適
正値より小さい場合、転写電流が不足して転写不良とな
り、また、記録材が転写ベルトから分離する際にトナー
像が乱れやすいという問題があり、一方、転写電流が適
正値よりも高い場合、転写時にトナーが逆帯電し、白抜
けが発生するという問題がある。

【００２６】そこで、このような従来からの問題点に鑑
み、記録材のサイズに応じて転写電流を変更することが
提案されている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように記録材のサイズに応じて転写電流を変更する制
御を行った場合、例えばハガキサイズのように、適正な
転写電流として５０〜７０μＡという高い値を設定する
と、非通紙部の感光ドラムに過電流が流れるために感光
ドラム上にメモリが発生するという問題が新たに発生す
る。また転写不良となるトナーが増加し、感光ドラムの
クリーニング不良が発生するといった問題もある。

【００２８】従って、本発明の主な目的は、像担持体上
のメモリの発生およびクリーニング不良を防止できる接
触タイプの転写方式を用いた画像形成装置を提供するこ
とである。

【００２９】本発明の他の目的は、使用可能な記録材の
サイズを広げることができ、記録材搬送手段の抵抗値の
違いや記録材のサイズに応じて転写電流を制御し、均一
で安定した転写を得ることが可能な接触タイプの転写方
式を用いた画像形成装置を提供することである。

【００３０】

【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、
画像が形成される像担持体と、誘電体により形成され前
記像担持体の外周面に接触可能な記録材搬送手段と、前
記記録材搬送手段に当接して電荷を供給する電荷供給手
段と、前記電荷供給手段を前記記録材搬送手段に接触さ
せるための当接手段とを有し、前記電荷供給手段は前記
記録材搬送手段の移動方向に直交する方向に配置された
画像形成装置において、前記電荷供給手段は前記記録材
搬送手段に当接する長さが変更できることを特徴とする
画像形成装置である。

【００３１】本発明の一態様によれば、前記電荷供給手
段が前記記録材搬送手段に当接する長さの変更は分割さ
れた前記当接手段を部分的に動作させることによって行
なわれ、別の態様によれば、前記電荷供給手段は、弾性
体でできていて、変形することによって前記記録材搬送
手段に当接する長さが変化する。

【００３２】

【発明の実施の形態】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。なお、つぎにする
実施例の説明では、本発明は、図５に示したカラー画像
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および機能についての説
明は省略する。また、前出の部材と同一部材については
同一符号を付す。

【００３３】実施例１本発明の第１実施例について図１と図２により説明す
る。

【００３４】本実施例の転写ブレードユニット１２４
ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４dは、電荷供給手段で
ある転写ブレード２４、および当接手段である押上部材
２５をそれぞれ備えている。なお、各転写ブレードユニ
ット１２４ａ〜１２４ｂは同一構造を備えているので、
下記の説明においては、転写ブレードユニット１２４と
して各構成要素の添え字のアルファベットを省いて説明
する。

【００３５】転写ブレード２４は板状の導電性ゴムから
なり、抵抗率１０⁵〜１０⁷Ωｃｍである。硬度はＪＩＳ
−Ａ４０〜６０゜が望ましい。押上部材（当接手段）２
５は、厚さ０．４〜１ｍｍの樹脂からなり、ソレノイド
２６によって転写ブレード２４を押し上げることによ
り、記録材搬送手段である転写ベルト１３０と記録材Ｐ
を感光ドラム３にそれぞれ当接させる。

【００３６】本実施例では、押上部材２５をスラスト幅
Ｗ＝３１０ｍｍに対して中央部Ｗ１＝２５１を１５０ｍ
ｍとし、その両端部２５２、２５３をＷ２＝Ｗ３＝８０
ｍｍとして３分割し、それぞれ、ソレノイド２６１、２
６２、２６３によって独立に動作するようにした。

【００３７】更に詳しく説明すると、押上部材２５１、
２５２、２５３は支持部材２７１、２７２、２７３によ
って支持されており、各支持部材２７１、２７２、２７
３はソレノイド２６１、２６２、２６３と、それぞれア
ーム部材２８１、２８２、２８３によって連結されてい
る。

【００３８】この構成において、記録材幅が１５０ｍｍ
未満の場合には、ソレノイド２６１を点線にて示す位置
から実線にて示す位置に動作させて押上部材２５の中央
部２５１のみを押し上げる。このとき、転写ブレード２
４がたわみ、その中央部２５１のみが転写ベルト１３０
を介して感光ドラム３に当接し、その両端部２５２、２
５３は当接しない。

【００３９】一方、記録材幅が１５０ｍｍ以上の場合に
は、更にソレノイド２６２、２６３をも点線にて示す位
置から実線にて示す位置に動作させて両端部２５２、２
５３を加えた全体を押し上げるように動作する。このと
き中央部２５１およびその両端部２５２、２５３が転写
ベルト１３０を介して感光ドラム３に当接する。

【００４０】上記のように、記録材のサイズに応じて転
写ベルト１３０に印加される電荷量の最適値は異なる
が、転写紙のサイズ幅を検知することにより、その幅に
対応する部分のみ押し上げて、最適な転写電流を印加す
るように制御する。すなわち、本実施例の場合、Ａ３転
写紙の際に全幅の導電部分に電荷を供給するが、Ａ５サ
イズ以下の際には押上部材２５の中央部２５１のみを使
用して電荷を供給する。

【００４１】このように本実施例においては記録材サイ
ズに対応した転写ベルト１３０のある一部分に電荷が与
えられるため、記録材への供給電荷能率を高めることが
できるのに対し、従来のように押上部材２５を複数に分
割しない方式を用いた場合には、例えば、抵抗率が１０
¹³Ωｃｍの転写ベルト１３０の場合、Ａ３サイズでの転
写電流は約１２μＡとなり、ハガキでは約６０μＡが必
要な転写電流となる。これは記録材のサイズの幅外のベ
ルト部分に流入する電荷も考慮しなければならないため
であり、このように転写電流値が大きくなると、非通紙
部の感光ドラムに過電流が流れるために感光ドラム上に
メモリが発生するという問題点が発生する。また、トナ
ーの逆帯電量が増加し、感光ドラムのクリーニング不良
が発生するといった問題もある。

【００４２】しかしながら、本実施例の画像形成装置の
ように、押上部材２５を分割する構成をとることによっ
て、転写ブレード２４の有効幅を変化させ、サイズ幅外
の転写ベルト１３０に流入する余分な電荷を抑え、記録
材のみに電荷を供給することが可能であるため、電極か
らの供給電荷は転写に必要な電荷のみで十分である。

【００４３】なお、本実施例では、押上部材を３分割に
したが、これに限定されるわけではなく、さらに５分
割、あるいは７分割にしてもよい。

【００４４】更に、接触帯電手段はブレードに限らず、
導電性のブラシを用いた場合でも同様な効果が得られ
た。

【００４５】実施例２つぎに、図３および図４を用いて、本発明の第２実施例
について説明する。本実施例は、第１実施例の転写ブレ
ード１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄの代わり
に転写ローラ２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ、２２４ｄ
を用いることを特徴とする。その他の構成および基本動
作は従来例で示したものと同様である。

【００４６】図４には本実施例の特徴部分である転写ロ
ーラ２２４が示される。図に示すように、その中央部２
２４１は円柱状で、その幅Ｗ１＝１００ｍｍ、両端部２
２４２ｂ、２２４３はテーパ状になっている。

【００４７】そして、転写ローラ２２４の転写ベルト１
３０に当接する圧力を適宜手段によって変える、当接ニ
ップを変化させる。これにより、転写帯電の有効幅を変
化させる。例えば、進入量を５ｍｍにした場合は３００
ｍｍの当接ニップになり、進入量が１ｍｍのときは１４
０ｍｍとなる。

【００４８】検知した紙サイズに合わせて、上記のよう
に、最適な帯電幅になるように転写ローラ２２４の進入
量を制御する。

【００４９】このような構成においても、記録材サイズ
に対応した部分に電荷が与えられるため、記録材への供
給電荷を高めることができて、サイズ幅外の転写ベルト
に流入する余分な電荷を抑え、記録材のみに電荷を供給
することが可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、電荷供給手段が記録材搬送手
段に当接する長さが変更可能であることにより、像担持
体上のメモリの発生およびクリーニング不良を防止で
き、従って、使用可能な記録材のサイズを広げることが
でき、記録材搬送手段の抵抗値の違いや記録材のサイズ
に応じて転写電流を制御し、均一で安定した転写を得る
ことができ、良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の画像形成装置を示す
概略構成図である。

【図２】第１実施例の転写ブレードユニットを示す斜視
図である。

【図３】本発明に係る第２実施例の画像形成装置を示す
概略構成図である。

【図４】第２実施例の転写ローラを示す斜視図である。

【図５】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図で
ある。

【図６】紙サイズによる適正転写電流値を転写ベルトの
抵抗率に関して示すグラフである。

【符号の説明】

３感光ドラム（像担持体）２４転写ブレード（電荷供給手段）２５押上部材（当接手段）１３０転写ベルト（記録材搬送手段）２２４転写ローラ（電荷供給手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像が形成される像担持体と、誘電体に
より形成され前記像担持体の外周面に接触可能な記録材
搬送手段と、前記記録材搬送手段に当接して電荷を供給
する電荷供給手段と、前記電荷供給手段を前記記録材搬
送手段に接触させるための当接手段とを有し、前記電荷
供給手段は前記記録材搬送手段の移動方向に直交する方
向に配置された画像形成装置において、前記電荷供給手段は前記記録材搬送手段に当接する長さ
が変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記電荷供給手段が前記記録材搬送手段
に当接する長さの変更は分割された前記当接手段を部分
的に動作させることによって行う請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】前記電荷供給手段は、弾性体でできてい
て、変形することによって前記記録材搬送手段に当接す
る長さが変更される請求項１の画像形成装置。