JP3448035B2 - 画像形成方法及びその装置、並びに転写材吸着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
る複写機やプリンタ等において用いられる、ベルト転写
方式の画像形成方法及びその装置、並びに転写材吸着方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特に、４連ドラムタンデム方式のカラー
複写機あるいはカラープリンタ等において用いられるベ
ルト転写方式の画像形成方法及びその装置と、転写ベル
ト表面に電荷を付与し帯電することにより転写ベルト上
に用紙を静電吸着する転写材吸着方法に関する。

【０００３】電子写真方式による画像形成装置における
転写技術として、感光体に対向したコロナチャージャを
用いる方式が知られている。

【０００４】しかしながら、この方式では有害なオゾン
の発生がある。そこで、オゾンレスの転写技術として、
接触方式を採用した転写技術が提案されている。

【０００５】特開平６−１１０３４３号公報には、半導
電性転写ベルトと、この転写ベルトの背面に設けた転写
ローラとを使用し、この転写ローラに転写バイアスを印
加することにより転写を行う技術が開示されている。

【０００６】ところで、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の複数のトナー
を用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置とし
ては、次のような方式が知られている。 （１）一つの感光体上に４色のトナーを重ねて像を形成
し、一括転写する方式。 （２）転写ドラム上に転写材を保持し、転写ドラム４回
転で４色のカラー画像を形成する転写ドラム方式。 （３）中間転写体に４色のカラー画像を形成し、転写材
に一括転写する中間転写体方式。 （４）４つの感光体が平行に配置されており、転写材が
その間を通過する間に４色のカラー画像が形成される４
連ドラム方式。

【０００７】４連ドラム方式によるカラー画像形成装置
は、４つの平行配置された像担持体上で形成されたカラ
ー画像を、転写材が通過する間に多重転写されたカラー
画像を形成することができる。このため、他の方式が４
色のカラー画像を形成するプロセスを経る時間の１／４
の時間で、画像を形成することができるという長所があ
り、高速化に好適である。

【０００８】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像を、それぞれ
平行に配置された４つの感光体ドラムで形成する４連ド
ラム方式のカラー画像形成装置では、モノクロ画像形成
用のプロセスユニットを設けることにより、カラー画像
形成用のプロセスユニットの寿命を伸ばし、コストを下
げることができる。

【０００９】モノクロ画像形成の際には、転写ベルト
と、第１、第２及び第３のカラー画像形成感光体とを離
間させ、第４の黒画像形成用感光体のみを転写ベルトに
接触させる。そして、カラー画像形成用のプロセスユニ
ットの動作を停止させる。ここで、転写ベルトとカラー
画像形成感光体とを離間させるのは、転写ベルトとカラ
ー画像形成用の感光体の磨耗を防止するためである。

【００１０】しかし、４連ドラムタイプの画像形成装置
では、感光体が４個並行に配置されているので、転写ベ
ルトにより転写材を搬送する距離は例えば３００mm以上
ある。従って、モノクロ画像形成時において、転写ベル
トとカラー画像形成用の感光体を離間させると、転写材
を給紙した後、転写ベルト上に乗せて搬送しなければな
らない。

【００１１】この搬送を安定して行うためには、用紙吸
着装置が必要となる。従来の吸着装置は、転写ベルトと
転写材とを一緒に挟んで、帯電器により電荷を付与する
ことにより吸着していた。

【００１２】しかし、このような吸着装置では、用紙吸
着のために転写ベルト表面に付与した電荷が、転写部で
感光体表面側に放電する。この結果、感光体の画像形成
用の帯電電荷と逆極性の電荷が付与されることとなり、
感光体に帯電不良が生じて画像欠陥が発生していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
装置には、用紙吸着のために搬送ベルトの表面に付与し
た電荷が、感光体表面に放電して帯電不良を起こすとい
う問題があった。本発明は上記事情に鑑み、用紙吸着用
に搬送ベルト表面に付与した電荷により生じていた画像
欠陥の発生を防ぐことが可能な画像形成方法及びその装
置、並びに転写材吸着方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、トナー像が形成される複数の像担持体と、前記像担
持体上にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体
と接するように配置され、転写材を搬送する搬送ベルト
と、該搬送ベルト上に転写材を静電的に吸着せしめる吸
着装置と、前記像担持体と前記搬送ベルトとが接した転
写領域において、バイアスを印加されて、前記像担持体
から転写材上にトナー像を転写する転写装置とを備え、
前記転写装置は、前記像坦持体と前記転写材とを当接さ
せるための転写ローラと、この転写ローラを直流電源側
又は接地側に切り替えて接続するスイッチとを有し、前
記バイアスを印加されていない間は、前記スイッチによ
り前記転写ローラが接地されることを特徴とする。

【００１５】

【００１６】

【００１７】イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモー
ドと、ブラックトナーを用いてモノクロ画像を形成する
モノクロモードとを有し、前記モノクロモードにおい
て、前記搬送ベルトと、複数の前記像担持体のうちカラ
ートナーによるトナー像が形成される像担持体とが離間
し、前記モノクロモードにおいてのみ、前記転写装置
は、前記バイアスを印加されていない間、電気的に接地
されることもできる。

【００１８】

【００１９】あるいは本発明の画像形成装置は、トナー
像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体の表面
に電荷を付与する第１の帯電装置と、前記像担持体上に
トナー像を形成する現像装置と、前記像担持体と接する
ように配置され、転写材を搬送する搬送ベルトと、前記
搬送ベルトの表面に電荷を付与する第２の帯電装置と、
転写材を前記搬送ベルト上に静電的に吸着させるための
対向電荷を付与する対向電荷付与装置とを有し、前記搬
送ベルト上に転写材を静電的に吸着せしめる吸着装置
と、前記像担持体と前記搬送ベルトとが接した転写領域
において、前記像担持体から転写材上にトナー像を転写
する転写装置とを備え、前記第１の帯電装置が前記像担
持体の表面に付与する電荷の極性と、前記第２の帯電装
置が前記搬送ベルトの表面に付与する電荷の極性とが同
一である。

【００２０】また本発明の画像形成装置は、トナー像が
形成される複数の像担持体と、前記像担持体上にトナー
像を形成する現像装置と、前記像担持体と接するように
配置され、転写材を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベ
ルトの表面に電荷を付与する帯電装置と、転写材を前記
搬送ベルト上に静電的に吸着させるための対向電荷を付
与する対向電荷付与装置とを有し、前記搬送ベルト上に
転写材を静電的に吸着せしめる吸着装置と、前記像担持
体と前記搬送ベルトとが接した転写領域において、バイ
アスを印加されて、前記像担持体から転写材上にトナー
像を転写する転写装置とを備え、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの４色のトナーを用いてカラー画像を
形成するカラーモードと、ブラックトナーを用いてモノ
クロ画像を形成するモノクロモードとを有し、前記モノ
クロモードにおいて、前記搬送ベルトと、複数の前記像
担持体のうちカラートナーによるトナー像が形成される
像担持体とが離間し、給紙された転写材の先端から後端
が前記対向電荷付与装置の近傍を通過する間、前記帯電
装置にＤＣバイアスを印加することにより前記搬送ベル
トの表面に電荷を付与し、それ以外の期間中にはＡＣバ
イアスを印加する。

【００２１】

【００２２】

【００２３】本発明の画像形成方法は、現像装置によっ
てトナー像が像担持体の表面上に形成され、前記像担持
体と接するように配置された搬送ベルトによって転写材
が搬送され、バイアスを印加された転写装置によって、
前記像担持体と前記搬送ベルトとが接した転写領域にお
いて、前記像担持体から転写材上にトナー像が転写さ
れ、前記転写装置は、前記像坦持体と前記転写材とを当
接させるための転写ローラが、スイッチによって直流電
源側又は接地側に切り替えて接続され、前記バイアスを
印加されていない間は前記転写ローラが接地される。

【００２４】イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモー
ドと、ブラックトナーを用いてモノクロ画像を形成する
モノクロモードとを有し、前記モノクロモードにおいて
のみ、前記バイアスを印加されていない間、前記転写装
置は電気的に接地されるように構成してもよい。

【００２５】

【００２６】本発明の転写材吸着方法は、トナー像が形
成される像担持体の表面に、第１の帯電装置を用いて電
荷を付与し、第２の帯電装置を用いて、転写材を搬送す
る搬送ベルトの表面に電荷を付与し、対向電荷付与装置
を用いて前記搬送ベルトに対向電荷を付与することによ
り、前記搬送ベルトに転写材を静電的に吸着させる方法
であって、前記第１の帯電装置が前記像担持体の表面に
付与する電荷の極性と、前記第２の帯電装置が前記搬送
ベルトの表面に付与する電荷の極性とが、同一である。

【００２７】あるいは、本発明の転写材吸着方法は、搬
送ベルトの表面に帯電器を用いて電荷を付与し、対向電
荷付与装置を用いて前記搬送ベルトに対向電荷を付与す
ることにより、前記搬送ベルトに転写材を静電的に吸着
させる方法であって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカ
ラーモードと、ブラックトナーを用いてモノクロ画像を
形成するモノクロモードとを有し、前記モノクロモード
において、給紙された転写材の先端から後端が前記対向
電荷付与装置の近傍を通過する間、前記帯電器にＤＣバ
イアスを印加することにより前記搬送ベルトの表面に電
荷を付与し、それ以外の期間中にはＡＣバイアスを印加
する。

【００２８】このように、本発明は以下のいずれかの構
成を有する。 （１）搬送ベルト上に用紙を載せて吸着させる期間だ
け、搬送ベルトに帯電を行う。 （２）転写バイアスを印加する転写手段を、転写バイア
スを印可しない間は接地し、転写手段側へ電界を形成す
ることにより、搬送ベルト表面から感光体側への電荷の
放電を抑制する。 （３）転写手段の電位が搬送ベルトの表面電位より低く
なるように、転写していない間、転写手段に対して、転
写している間の印加するバイアスよりも低いバイアスを
印加する。 （４）搬送ベルトを帯電するときの電荷の極性を、感光
体を帯電するときの電荷の極性と同じくする。 （５）用紙を吸着する間、搬送ベルトの表面を帯電し、
それ以外の期間では搬送ベルトにＡＣバイアスを印可し
て搬送ベルトの表面を除電する。

【００２９】上記いずれかの構成を備えたことにより、
本発明によれば、用紙吸着のために転写ベルト表面に付
与した電荷が、感光体表面側に放電して帯電不良を発生
させ、画像欠陥が生じる問題を解決することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態による画像形成方法及びその装置、並びに転写
材吸着方法について説明する。

【００３１】図１に、本実施の形態による画像形成装置
の構成を示す。本装置は画像形成手段として、４つのプ
ロセスユニット１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１０
０ｄを備えている。

【００３２】各プロセスユニット１００ａ〜１００ｄ
は、像担持体としての感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及
び１ｄを有している。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ
の表面上に、現像剤を用いて静電潜像を形成する。

【００３３】各プロセスユニット１００ａ〜１００ｄは
同等の構成をそれぞれ備えており、このうちのプロセス
ユニット１００ａを例にとり、説明する。

【００３４】プロセスユニット１００ａは、感光体ドラ
ム１ａ、センサ３ａ、帯電チャージャ５ａ、露光装置７
ａ、現像器９ａ、クリーニング装置１７ａ及び除電ラン
プ１９ａを備えている。

【００３５】感光体ドラム１ａは、例えば直径３０mmの
円筒形状を有し、矢印で示された方向に回転することが
可能なように設けられている。

【００３６】感光体ドラム１ａの周囲には、回転方向に
沿って以下のものが配置されている。帯電チャージャー
５ａが、感光体ドラム１ａの表面に接触した状態で対向
配置されている。この帯電チャージャー５ａは、感光体
ドラム１ａを一様に負極性に帯電させる。

【００３７】帯電チャージャー５ａの下流（図１中右
方）側には、帯電した感光体ドラム３ａを露光して静電
潜像を形成する露光装置７ａが設けられている。

【００３８】露光装置７ａの下流側には、イエローの現
像剤を収容しており、露光装置７ａにより形成された静
電潜像をこの現像剤を用いて反転現像する現像器９ａが
設けられている。

【００３９】現像器９ａの下流側には、感光体ドラム１
ａに対し、被画像形成媒体である用紙Ｐを搬送する搬送
手段としての搬送ベルト１１が設置されている。

【００４０】この搬送ベルト１１は、感光体ドラム１ａ
上に形成された現像剤像と用紙Ｐとが当接されるよう
に、用紙Ｐを感光体ドラム１ａへ搬送する。

【００４１】感光体ドラム１ａと用紙Ｐとの当接位置よ
りも下流側には、クリーニング装置１７ａ及び除電ラン
プ１９ａが設けられている。

【００４２】クリーニング装置１７ａはブレード２１を
有し、転写後に感光体ドラム１ａ上に残留した現像剤を
ブレード２１によりかき落として除去する。

【００４３】除電ランプ１９ａは、転写後、感光体ドラ
ム１ａの表面電荷を一様な光照射によって除電する。こ
の除電ランプ１９ａによって除電が終了すると、画像形
成の１サイクルが完了する。そして、次の画像形成プロ
セスにおいて、再び帯電チャージャ５ａが未帯電の感光
体ドラム１ａを一様に帯電する。

【００４４】搬送ベルト１１は、用紙Ｐの搬送方向（矢
印ｅの方向）と直交する、紙面に対して垂直方向におい
て、感光体ドラム１ａの長手方向の長さとほぼ等しい幅
を有している。

【００４５】この搬送ベルト１１は、シームレスベルト
の形状を有する。搬送ベルト１１は駆動ローラ１３及び
従動ローラ１５の表面上に担持され、所定の速度で回動
される。

【００４６】駆動ローラ１３から従動ローラ１５までの
距離は例えば約３００mmである。駆動ローラ１３及び従
動ローラ１５は、それぞれ矢印ｉ及びｊ方向にそれぞれ
回転することができる。駆動ローラ１３が回転すること
により、搬送ベルト１１が回転し、従動ローラ１５が搬
送ベルト１１の回転に従がって回転する。

【００４７】搬送ベルト１１は、従動ローラ１５が図中
右方向へ加重が加えられていることにより張力が加えら
れ、スリップすることなく回転することができる。この
搬送ベルト１１は、カーボンが均一に分散され、厚さ１
００μｍのポリイミドが用いられて作成されており、１
０^１０Ωｃｍの電気抵抗を有し、半導電性の特性を有す
る。

【００４８】搬送ベルトに用いる材料としては、カーボ
ンが分散されたポリイミドに限らず、体積抵抗値が１０
^９〜１０^１３Ωｃｍの半導電性の特性を有する材料であ
れば良い。例えば、ポリエチレンテフタレート、ポリカ
ーボネイト、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン等に力ーボン等の導電粒子を分散させたもの
でも良い。

【００４９】あるいは、導電粒子を分散させることな
く、組成を調整することによって電気抵抗を調整した高
分子フィルムを用いても良い。

【００５０】さらには、この様な高分子フィルムにイオ
ン導電性物質を混入したもの、あるいは比較的電気抵抗
が低いシリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材でも良
い。

【００５１】搬送ベルト１１上には、上述したように、
駆動ローラ１３と従動ローラ１５との間において、用紙
Ｐの搬送方向に沿ってプロセスユニット１００ａの他
に、プロセスユニット１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄ
が配置されており、いずれもプロセスユニット１００ａ
と同等の構成を有している。それぞれのプロセスユニッ
ト１００ａ〜１００ｄが有する感光体ドラム１ａ〜１ｄ
は、各々のプロセスユニット１００ａ〜１００ｄにおい
てほぼ中心位置に設けられている。

【００５２】各感光体ドラム１ｂ〜１ｄの周囲には、そ
れぞれ帯電チャージャー５ｂ〜５ｄが設けられ、帯電チ
ャージャー５ｂ〜５ｄの下流には露光装置７ｂ〜７ｄが
設けられ、露光装置７ｂ〜７ｄの下流には現像器９ｂ〜
９ｄ、クリーニング装置１７ｂ〜１７ｄ、除電ランプ１
９ｂ〜１９ｄが配置されている。

【００５３】但し、プロセスユニット１００ａ〜１００
ｄにおいて、それぞれの現像器に収容された現像剤は異
なっている。現像器１９ａはイエローの現像剤、現像器
１９ｂはマゼンタの現像剤、現像器１９ｃはシアンの現
像剤、現像器１９ｄはブラックの現像剤をそれぞれ収容
している。モノクロ画像形成の際には、プロセスユニッ
ト１００ｄのみを使用し、カラー画像形成の際にはプロ
セスユニット１００ａ〜１００ｄを使用する。

【００５４】搬送ベルト１１によって搬送される用紙Ｐ
は、それぞれの感光体ドラムと順次当接する。

【００５５】この用紙Ｐと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの
当接位置近傍には、転写手段としての転写部材２３ａ〜
２３ｄが、それぞれの感光体ドラム１ａ〜１ｄに対応し
て設けられている。

【００５６】具体的には、転写部材２３ａは、対応する
感光体ドラム１ａの下方において、搬送ベルト１１の背
面側に接触するように設けられ、搬送ベルト１１を介し
てプロセスユニット１００ａと対向する。

【００５７】転写部材２３ａ〜２３ｄはそれぞれ、電圧
印加手段としての正（＋）の直流電源２６ａ〜２６ｄ
に、高圧リレースイッチＳＷａ〜ＳＷｄを介して接続さ
れている。

【００５８】ここで、転写部材２３ａ〜２３ｄへの直流
電源２６ａ〜２６ｄの接続を切り替える構成について述
べる。

【００５９】転写部材２３ａ〜２３ｄと、バイアスを印
加する直流電源２６ａ〜２６ｄ又は接地との切り替え
は、スイッチＳＷａ〜ＳＷｄによって行われる。

【００６０】通常は、転写部材２３ａ〜２３ｄがそれぞ
れ有する転写ローラの芯金は、スイッチＳＷａ〜ＳＷｄ
を介して接地されている。

【００６１】そして、印字動作を開始し、感光体ドラム
１ａ〜１ｄ上に形成された、現像済みのトナー像を転写
ローラ上に転写するときには、転写ローラのバイアス印
加電極（芯金）は、スイッチＳＷａ〜ＳＷｄにより直流
電源２６ａ〜２６ｄ側に接続され、転写バイアスとして
たとえば１１００（Ｖ）を印可される。

【００６２】転写ローラへのトナーの転写を終了したタ
イミングで、直流電源２６ａ〜２６ｄの出力を停止する
と共に、スイッチＳＷａ〜ＳＷｄを切り替えて、再度、
転写ローラの芯金を接地側に接続する。

【００６３】具体的には、用紙がレジストローラ対３０
から給紙されると同時に、タイマの計時動作を開始し、
ベルト搬送速度Ｖｂ（m/sec）とレジストローラ対３０
のニップから、４番目の転写領域までの距離Ｌｋ（mm）
との積で表される搬送時間が経過した時点で、直流電源
２６ａ〜２６ｄからのバイアス電圧の印加を開始する。
そして、用紙の長さに相当する間だけ、転写バイアスを
印加し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナーが用紙上に
転写される。

【００６４】転写が終了すると同時に、転写バイアスの
印加を停止する。直流電源２６ａ〜２６ｄに接続されて
いた転写部材２３ａ〜２３ｄの芯金が、スイッチＳＷａ
〜ＳＷｄが切り替わることで接地される。

【００６５】図中搬送ベルト１１の右手には、用紙Ｐを
収容する給紙カセット２７が設けられている。給紙カセ
ット２７の近傍には、給紙カセット２７から用紙Ｐを１
枚ずつピックアップするピックアップローラ２９が、矢
印ｈ方向に回転可能に設けられている。

【００６６】ピックアップローラ２９と搬送ベルト１１
との間には、２つのローラが対向したレジストローラ対
３０が、回転可能に設けられている。このレジストロー
ラ対３０は、所定のタイミングで用紙Ｐを搬送ベルト１
１上へ供給する。

【００６７】搬送ベルト１１上には、用紙Ｐを搬送ベル
ト１１の表面に静電吸着させるための金属ローラ２４が
配置されている。金属ローラ２４は、接地されている。

【００６８】また、従動ローラ１５の下部には、搬送ベ
ルト１１を介してコロナ帯電器２５が設置されている。
このコロナ帯電器２５は、用紙を吸着のためにベルトに
帯電させるためのもので、従動ローラ１５を対向電極と
する。

【００６９】図中、搬送ベルト１１の左手には、現像剤
を用紙Ｐ上に定着する定着器３９と、この定着器３９に
て定着された用紙Ｐが排出される排紙トレイ４１とが設
けられている。

【００７０】上記構成を有する画像形成装置のカラー画
像形成プロセスについて述べる。

【００７１】図示しない操作パネルを介して、オペレー
タによって画像形成開始が指示されると、図示しない駆
動機構から駆動力を受けて感光体ドラム１ａが回転を始
める。

【００７２】帯電チャージャ５ａが、この感光体ドラム
１ａを一様に約−６００（Ｖ）に帯電する。帯電チャー
ジャ５ａによって一様に帯電されたこの感光体ドラム１
ａの表面上に、露光装置７ａが記録すべき画像に対応し
た光を照射し、静電潜像を形成する。

【００７３】現像器９ａが、現像剤を用いてこの静電潜
像を現像し、イエローの現像剤像を形成する。

【００７４】このような感光体ドラム１ａの表面上への
現像剤像の形成と同様の手順で、他の感光体ドラム１ａ
〜１ｄの表面上にも、それぞれの色の現像剤像が形成さ
れる。

【００７５】一方、ピックアップローラ２９が給紙カセ
ット２７から用紙Ｐを取り出す。レジストローラ対３０
が、取り出された用紙Ｐを搬送ベルト１１上へ供給す
る。

【００７６】搬送ベルト１１が、供給された用紙Ｐを感
光体ドラム１ａ、感光体ドラム１ｂ、感光体ドラム１ｃ
及び感光体ドラム１ｄに向けて順次搬送していく。

【００７７】感光体ドラム１ａ、搬送ベルト１１、およ
び転写部材２３ａによって形成される１番目の転写領域
に用紙Ｐが到達すると、電源２６ａから転写部材２３ａ
に約＋１０００Ｖのバイアス電圧が供給される。これに
より、転写部材２３ａと感光体ドラム１ａとの間に転写
電界が形成される。そして、感光体ドラム３ａの表面上
の現像剤像が、この転写電界に従って用紙Ｐ上に転写さ
れる。

【００７８】転写領域において現像剤像が転写された用
紙Ｐは、感光体ドラム１ｂ、搬送ベルト１１、および転
写部材２３ｂによって形成される次の２番目の転写領域
に向けて搬送される。

【００７９】この転写領域では、直流電源２６ｂから約
＋１２００Ｖのバイアス電圧が転写部材２３ｂに印加さ
れることにより、既に形成済みのイエローの現像剤像上
に重ねて、マゼンタの現像剤像を転写する。

【００８０】このマゼンタの現像剤像が転写された後、
用紙Ｐが次の３番目の転写領域に向けてさらに搬送され
る。

【００８１】この転写領域において、直流電源２６ｃか
ら転写部材２３ｃに約＋１４００Ｖのバイアス電圧が供
給されることにより、既に転写されているイエロー及び
マゼンタの現像剤像の上に重ねて、シアンの現像剤像が
形成される。

【００８２】このシアンの現像剤像が転写された後、用
紙Ｐが最終の４番目の転写領域に向けてさらに搬送され
る。

【００８３】この転写領域において、直流電源２６ｄか
ら転写部材２３ｄに約＋１６００Ｖのバイアス電圧が供
給されることにより、既に転写されているイエロー、マ
ゼンタ及びシアンの現像剤像の上に重ねて、ブラックの
現像剤像が形成される。

【００８４】このようにして多重転写されたイエロー、
マゼンタ、シアン及びブラックの現像剤像が、定着器３
９によって用紙Ｐ上に定着され、カラー画像が形成され
る。

【００８５】定着が済んだ用紙Ｐは、排紙トレイ４１上
に排出される。

【００８６】次に、転写部材２３ａ〜２３ｄの構成につ
いて、図２を参照して説明する。

【００８７】転写部材２３ａは、上述したようにカーボ
ンが分散されたることによって導電性を有する導電性発
泡ウレタンローラである。直径Φが６mmの芯金３８に、
外径Φ１６mmのローラ４１が成形されている。芯金３１
とローラ４１の表面との間の電気抵抗は、約１０６Ωで
ある。芯金３１には回転軸を受けるための軸受４３が設
けられ、芯金３１には、定電圧直流電源２６ａが接続さ
れている。

【００８８】転写部材２３ａにおいて給電に用いる装置
としては、導電性ローラに限らず、導電性ブラシ、導電
性ゴムブレート、導電性シート等でも良い。

【００８９】導電性シートを用いる場合は、カーボンが
分散されたゴム材や樹脂フィルムであってもよい。例え
ば、シリコーンゴムやウレタンゴム、ＥＰＤＭ等のゴム
材、ポリカーボネート等の樹脂材でも良い。体積抵抗値
が、１０^５〜１０^７Ωｃｍのものが望ましい。

【００９０】本実施の形態では、ローラ４１の中心が、
感光体の中心を通る鉛直方向に沿って真下の位置となる
ように設置している。ローラ４１の回転軸両端には、付
勢手段としてのバネ４５及びバネ４７が設けられてい
る。このバネ４５及び４７により、転写部材２３ａが、
搬送ベルト１１に対して鉛直方向に弾性的に当接するよ
うに付勢される。各転写部材２３ａ〜２３ｄにおけるロ
ーラ４１に設けられたバネ４５及びバネ４７による付勢
力の大きさは、例えば１０００ｇｆｔとしてよい。ここ
で付勢力とは、バネ４５による付勢力５００ｇｆｔと、
バネ４７による付勢力５００ｇｆｔとの合計値とする。

【００９１】転写部材２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄの構成
は、上述した転写部材２３ａと同様であり、また搬送ベ
ルト１１へ弾性的に当接する構成も同様である。そこ
で、転写部材２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄの構成に関する
説明は省略する。

【００９２】次に、モノクロ画像形成における画像形成
プロセスについて説明する。

【００９３】画像形成装置の操作パネルを介して、操作
者によってモノクロモードが選択された場合、あるいは
複写前のプレスキャンによって画像データを解析して黒
単色しか存在しない原稿であることを検知した場合、モ
ノクロモードとして動作する。この場合は、プロセスユ
ニット１０ａ〜１０ｄのうち、プロセスユニット１０ｄ
のみを用いて画像形成を行う。

【００９４】モノクロモードになると、先ず（１）転写
ベルトユニットの離間、が行われ、次に（２）転写材の
吸着、が行われる。

【００９５】（１）転写ベルトユニットの離間 搬送ベルト１１、駆動ローラ１３及び従動ローラ１５よ
り構成される転写ユニットは、搬送ベルト１１が張られ
た状態を維持しつつ、離間動作を行う。即ち、従動ロー
ラ１５の回転軸が、図示されていないカム機構により押
し下げられると同時に、図３に示されたように、駆動ロ
ーラ１３の回転軸１３ｃが、４番目の感光体１ｄの回転
中心１ｄｃから等距離にある溝を有するフレームに沿っ
て移動し、回転軸１３ｃ’となる。駆動ローラ１３及び
搬送ベルト１１の位置は、図３において点線で示された
駆動ローラ１３’及び搬送ベルト１１’に移動する。

【００９６】感光体ドラム１ｄの中心１ｄｃを回転中心
として角度θ回転し、転写部材２３ｄが、点線で示され
た転写部材２３ｄ’の位置に移動する。これにより、感
光体ドラム１ｄと搬送ベルト１１との接点は変化する
が、搬送ベルト１１の面形状は変形することなく、１番
目の感光体ドラム１ａ、２番目の感光体ドラム１ｂ、及
び３番目の感光体ドラム１ｃから搬送ベルト１１が離間
される。

【００９７】搬送ベルト１１の離間により、搬送ベルト
１１と４番目の感光体ドラム１ｄとにより形成される転
写領域の位置が、感光体ドラム１ｄの後流側へシフトさ
れる。

【００９８】これにより、用紙Ｐの転写領域への到達が
わずかに遅れることなる。そこで、４番目のプロセスユ
ニットにより行われる画像形成のタイミングが、カラー
モードよりも遅いタイミングで行われるように補正する
必要がある。

【００９９】（２）転写材の吸着 モノクロモードでは、カラーモードと異なり、用紙を吸
着する工程が必須となる。カラーモードでは４つの感光
ドラム１ａ〜１ｄが搬送ベルト１１と接しており、用紙
がこの間を搬送される。よって、吸着工程は行ってもよ
いが必らずしも必要ではない。

【０１００】これに対し、モノクロモードでは上述のよ
うに４番目の感光ドラム１ｄしか搬送ベルト１１と接触
しないので、感光ドラム１ｄに到達するまでの間、用紙
を吸着工程によって搬送する必要がある。

【０１０１】以下、転写材の吸着動作について、図４を
参照して説明する。印字動作と同時に、図示されていな
い電源によって帯電器２５にバイアスが印加される。こ
れにより、搬送ベルト１１の表面へ帯電が行われ、第１
の吸着工程が行われる。

【０１０２】帯電器２５は図示されていないコロナチャ
ージャを含み、このコロナチャージャによってワイヤに
＋５（ｋＶ）のバイアスが印加される。

【０１０３】レジストローラ対３０より給紙される用紙
の先端部が、搬送べルト１１と、接地された導電性接地
ローラ２４との間（位置Ｂ）に到達する。

【０１０４】用紙の先端部が、＋に帯電した搬送ベルト
１１と、導電性接地ローラ２４との間に挟まれることに
より、用紙の表面のうち、導電性接地ローラ側に接触し
ている面に対向電荷（−）が生じ、用紙が搬送ベルト１
１の表面に静電的に吸着する。これにより、第２の吸着
工程が行われる。

【０１０５】この第２の吸着工程では、他のプロセスユ
ニット１００ａ〜１００ｃは、何ら動作を行わない。

【０１０６】ここで、第１の吸着工程における吸着動作
のタイミングについて、図５のタイミングチャートを用
いて述べる。

【０１０７】駆動ローラ１３を回転させる、図示されて
いない転写ベルトモータと、モノクロ画像形成用の感光
ドラム１ｄを回転させる、図示されていないドラムモー
タとが時刻ｔ１で動作を開始し、時刻ｔ２１までの間、
回転し続ける。

【０１０８】レジストローラ対３０に用紙Ｐの先端Ｆ１
が到達した時刻ｔ４から、用紙Ｐの後端Ｅ１が通過した
時刻ｔ６よりやや時間が経過した時刻ｔ８までの間、レ
ジストストローラ対３０が回転する。また、次の用紙Ｐ
の先端Ｆ２がレジストローラ対３０に到達した時刻ｔ１
１から、用紙Ｐの後端Ｅ２が通過した時刻ｔ１４よりや
や時間が経過した時刻ｔ１７までの間、レジストストロ
ーラ対３０が回転する。

【０１０９】レジストローラ対３０が時刻ｔ４、ｔ１１
から回転して給紙が開始されるタイミングを基準（０）
とし、吸着動作を制御する。

【０１１０】基準（０）から、給紙された用紙Ｐの先端
Ｆ１、Ｆ２が、レジストローラ対３０のニップを通過
し、導電性接地ローラ２４に到達するまでに要する時間
がＴ（sec）であるとする。また、ベルト搬送速度がＶ
ｂ（mm／sec）、帯電器２５の先端が対向する、搬送ベ
ルトにおける位置Ａから導電性接地ローラ２４の接触ニ
ップ位置Ｂまでの距離がＬ（mm）であるとする。このと
き、帯電器２５に電圧を印可する時間Ｔ０（sec）は、 Ｔ０＝Ｔ−Ｌ／Ｖｂ となる。レジストローラ対３０が回転して給紙が開始さ
れる基準（０）の時刻ｔ４、ｔ１１から、時間Ｔ０（se
c）が経過したタイミング（時刻ｔ５、ｔ１２）におい
て、帯電器２５にバイアスが印可される。

【０１１１】このようなタイミングで帯電器２５へのバ
イアス印加を制御することにより、用紙が導電性接地ロ
ーラ２４に到達するタイミングで、吸着が開始すること
となる。

【０１１２】ここで、帯電器２５の先端が対向する、搬
送ベルト１１における位置Ａは、搬送ベルト１１が帯電
する大まかな位置である。バイアス印加のタイミング
を、若干、後流側の位置にずらしても良い。

【０１１３】また、用紙の長さをＭ（mm）とすると、Ｍ
・Ｖｂ（sec）経過した時点（時刻ｔ７、ｔ１６）で、
帯電器２５による電荷付与を停止する。

【０１１４】連続的に用紙Ｐ１、Ｐ２、…を給紙する場
合は、現在の用紙Ｐ１と次の用紙Ｐ２との距離に対応す
る時間（時刻ｔ１１−ｔ４）が経過した時点で、再度同
様のバイアス印加を行う。これにより、いずれの用紙Ｐ
１、Ｐ２、…に対しても、導電性接地ローラ２４に到達
する時点で搬送ベルト１１の表面に電荷が付与されるよ
うに制御することができる。

【０１１５】このようにして、用紙Ｐ１に対して時刻ｔ
４から時刻ｔ８、用紙Ｐ２に対して時刻ｔ１１から時刻
ｔ１７までの間、レジストストローラ対３０が回転して
給紙が行われる。さらに、用紙Ｐ１に対して時刻ｔ５か
ら時刻ｔ７、用紙Ｐ２に対して時刻ｔ１２から時刻ｔ１
６までの間、帯電器２５にバイアスが供給されて吸着動
作が行われる。

【０１１６】この後、用紙Ｐ１、Ｐ２がそれぞれプロセ
スユニット１０ｄの位置まで搬送され、露光装置７ｄに
よる露光処理が、用紙Ｐ１に対して時刻ｔ９から時刻ｔ
１３、用紙Ｐ２に対して時刻ｔ１８から時刻ｔ１９まで
の間、行われる。そして、転写部材２３ｄにより、用紙
Ｐ１に対して時刻ｔ１０から時刻ｔ１５、用紙Ｐ２に対
して時刻ｔ１８から時刻ｔ２０までの間、転写バイアス
が印加される。これにより、感光ドラム１ｄ上に形成さ
れたトナー像が用紙Ｐ１、Ｐ２へそれぞれ転写される。

【０１１７】ここで、転写部材２３ｄには、図５におい
て（例１）として示されたように、用紙Ｐ１に対して時
刻ｔ１０から時刻ｔ１５、用紙Ｐ２に対して時刻ｔ１８
から時刻ｔ２０までの間、転写部材２３ｄに、転写に必
要な例えば１１００Ｖのバイアスが印加される。これに
より、トナー像が用紙Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ転写され
る。

【０１１８】あるいは、図５において（例２）として示
されたように、転写を行わない間、即ち、時刻ｔ３から
時刻ｔ１０、時刻ｔ１５から時刻ｔ１８、時刻ｔ２０か
ら時刻ｔ２２の間、８００Ｖの低いバイアスが印加され
る。

【０１１９】即ち、用紙Ｐ１、Ｐ２が搬送されてきて、
感光体上のトナー画像を転写するとき、即ち用紙Ｐ１に
対して時刻ｔ１０から時刻ｔ１５、用紙Ｐ２に対して時
刻ｔ１８から時刻ｔ２０までの間、転写部２３ｄに１１
００Ｖの第２のバイアスが印可され、トナー像が用紙上
に転写される。

【０１２０】トナー像の転写が完了した時刻ｔ１５、時
刻ｔ２０以降も、転写ベルト１１が搬送動作している間
は、８００Ｖのバイアスが印加される。

【０１２１】このように（例２）では、転写していない
間も、転写手段２３ｄに低い転写バイアスを印加する。

【０１２２】次に、感光体ドラム１ｄへの帯電極性と、
用紙吸着のための搬送ベルト１１の帯電極性を制御する
タイミングについて説明する。

【０１２３】（例３）感光体ドラム１ｄを帯電する帯電
チャージャ５ｄに印加されるバイアスが−７（ｋＶ）
で、感光体ドラム１ｄの表面を−６００Ｖに均一に帯電
するとき、帯電器２５に−５（ｋＶ）の電圧が供給され
ることによって、用紙吸着のための搬送ベルト１１は負
極性に帯電される。

【０１２４】（例４）感光体ドラム１が＋帯電型である
場合は、感光体帯電チャージャ５に＋７（ｋＶ）のバイ
アスが印加され、感光体ドラム１が＋５００Ｖに帯電す
るとき、帯電器２５に＋５ｋＶのバイアスが印加され、
吸着のための搬送ベルト１１への帯電は正極性で行われ
る。

【０１２５】また、搬送ベルト１１表面へ帯電する帯電
器２５へのバイアスの印加を、次のように行ってもよ
い。

【０１２６】図５において、（例５）として示されたよ
うに、用紙Ｐ１に対して吸着を行う時刻ｔ５から時刻ｔ
７、用紙Ｐ２に対して吸着を行う時刻ｔ１２から時刻ｔ
１６の間、第１のバイアスを印加してもよい。

【０１２７】あるいは、（例６）として示されたよう
に、用紙Ｐ１に対して吸着を行う時刻ｔ５から時刻ｔ
７、用紙Ｐ２に対して吸着を行う時刻ｔ１２から時刻ｔ
１６の間、第１のバイアスを印加し、さらに吸着を行わ
ない時刻ｔ２から時刻ｔ５、時刻ｔ７から時刻ｔ１２、
時刻ｔ１６から時刻ｔ２１の間、より低い第２のバイア
スを印加してもよい。

【０１２８】あるいはまた、（例７）として示されたよ
うに、用紙を吸着する間、ＤＣ成分としての第１のバイ
アスを印加し、用紙を吸着しない間、ＡＣ成分を印加す
るように構成してもよい。このように構成することで、
用紙を吸着する間は、ＤＣ成分の第１のバイアスにより
搬送ベルト１１の表面を帯電し、それ以外の期間はＡＣ
成分を搬送ベルトに印加して、ＤＣ成分を除電すること
ができる。

【０１２９】具体的には、モノクロモードの印字動作開
始とともに、帯電器２５に２ｋＶpp、周波数４００Ｈｚ
のＡＣバイアスを印加する。

【０１３０】そして、用紙が導電性接地ローラ（対向電
荷付与装置）に到達するタイミングで、帯電器２５に印
加するバイアスを−５（ｋＶ）のＤＣ成分に切り替え
る。

【０１３１】用紙が導電性接地ローラを通過した時点
で、再度、帯電器２５にＡＣバイアスを印加する。

【０１３２】ここで、帯電器２５に印可するＡＣバイア
ス成分は、大きさが１．４（ｋＶpp）以上、周波数が３
５０Ｈｚ〜５５０Ｈｚであることが望ましい。

【０１３３】上述したように、上記吸着動作はモノクロ
モードでは必須であるが、カラーモードにおいて同様に
行ってもよい。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な構成により、低コストかつ耐久性に優れた転写装
置を実現することができ、画像欠陥のない良好な転写画
像を得ることが可能である。

【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構
成を示した縦断面図。

【図２】同画像形成装置における転写部材の構成を示し
た説明図。

【図３】同画像形成装置において、モノクロモードの画
像形成プロセスで転写ベルトがカラー用の感光体ドラム
から離間する動作を示した説明図。

【図４】同画像形成装置において、モノクロモードの画
像形成プロセスで用紙を転写ベルトに吸着させる動作を
示した説明図。

【図５】吸着動作に関するタイミングを示したタイミン
グチャート。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム ３ａ〜３ｄ センサ ５ａ〜５ｄ 帯電チャージ ７ａ〜７ｄ 露光装置 ９ａ〜９ｄ 現像器 １１ 搬送ベルト １３ 駆動ローラ １５ 従動ローラ １７ａ〜１７ｄ クリーニング装置 １９ａ〜１９ｄ 除電ランプ ２３ａ〜２３ｄ 転写部材 ２４ 金属ローラ ２５ コロナ帯電器 ２６ａ〜２６ｄ 直流電源 ２７ 給紙カセット ２９ ピックアップローラ ３０ ニップ ３８ 芯金 ３９ 定着器 ４１ 排紙トレイ ４３ 軸受 ４５、４７ バネ １００ａ〜１００ｄ プロセスユニット Ｐ 用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｇ０３Ｇ 15/01 １１４Ｚ (56)参考文献 特開2000−181184（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−199590（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−222801（ＪＰ，Ａ) 特開2000−66537（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−72746（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−288180（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−341618（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−222808（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−128359（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/00 518 G03G 15/01 114

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー像が形成される複数の像担持体と、 前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、 前記像担持体と接するように配置され、転写材を搬送す
   る搬送ベルトと、 該搬送ベルト上に転写材を静電的に吸着せしめる吸着装
   置と、 前記像担持体と前記搬送ベルトとが接した転写領域にお
   いて、バイアスを印加されて、前記像担持体から転写材
   上にトナー像を転写する転写装置とを備え、 前記転写装置は、前記像坦持体と前記転写材とを当接さ
   せるための転写ローラと、この転写ローラを直流電源側
   又は接地側に切り替えて接続するスイッチとを有し、前
   記バイアスを印加されていない間は、前記スイッチによ
   り前記転写ローラが接地される画像形成装置。
2. 【請求項２】イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
   ４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモー
   ドと、ブラックトナーを用いてモノクロ画像を形成する
   モノクロモードとを有し、 前記モノクロモードにおいて、前記搬送ベルトと、複数
   の前記像担持体のうちカラートナーによるトナー像が形
   成される像担持体とが離間し、 前記モノクロモードにおいてのみ、前記バイアスを印加
   されていない間、前記転写ローラは接地される請求項１
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】トナー像が形成される複数の像担持体と、 前記像担持体の表面に電荷を付与する第１の帯電装置
   と、 前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、 前記像担持体と接するように配置され、転写材を搬送す
   る搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの表面に電荷を付与する第２の帯電装置
   と、転写材を前記搬送ベルト上に静電的に吸着させるた
   めの対向電荷を付与する対向電荷付与装置とを有し、前
   記搬送ベルト上に転写材を静電的に吸着せしめる吸着装
   置と、 前記像担持体と前記搬送ベルトとが接した転写領域にお
   いて、前記像担持体から転写材上にトナー像を転写する
   転写装置とを備え、 前記第１の帯電装置が前記像担持体の表面に付与する電
   荷の極性と、前記第２の帯電装置が前記搬送ベルトの表
   面に付与する電荷の極性とが、同一である画像形成装
   置。
4. 【請求項４】トナー像が形成される複数の像担持体と、 前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、 前記像担持体と接するように配置され、転写材を搬送す
   る搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの表面に電荷を付与する帯電装置と、転
   写材を前記搬送ベルト上に静電的に吸着させるための対
   向電荷を付与する対向電荷付与装置とを有し、前記搬送
   ベルト上に転写材を静電的に吸着せしめる吸着装置と、 前記像担持体と前記搬送ベルトとが接した転写領域にお
   いて、バイアスを印加されて、前記像担持体から転写材
   上にトナー像を転写する転写装置とを備え、 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー
   を用いてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラッ
   クトナーを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモー
   ドとを有し、 前記モノクロモードにおいて、前記搬送ベルトと、複数
   の前記像担持体のうちカラートナーによるトナー像が形
   成される像担持体とが離間し、 給紙された転写材の先端から後端が前記対向電荷付与装
   置の近傍を通過する間、前記帯電装置にＤＣバイアスを
   印加することにより前記搬送ベルトの表面に電荷を付与
   し、それ以外の期間中にはＡＣバイアスを印加する画像
   形成装置。
5. 【請求項５】現像装置によってトナー像が像担持体の表
   面上に形成され、前記像担持体と接するように配置され
   た搬送ベルトによって転写材が搬送され、バイアスを印
   加された転写装置によって、前記像担持体と前記搬送ベ
   ルトとが接した転写領域において、前記像担持体から転
   写材上にトナー像が転写される画像形成方法において、 前記転写装置は、前記像坦持体と前記転写材とを当接さ
   せるための転写ローラが、スイッチによって直流電源側
   又は接地側に切り替えて接続され、前記バイアスを印加
   されていない間は前記転写ローラが接地される画像形成
   方法。
6. 【請求項６】イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
   ４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモー
   ドと、ブラックトナーを用いてモノクロ画像を形成する
   モノクロモードとを有し、 前記モノクロモードにおいてのみ、前記バイアスを印加
   されていない間、前記転写ローラは接地される請求項５
   記載の画像形成方法。
7. 【請求項７】トナー像が形成される像担持体の表面に、
   第１の帯電装置を用いて電荷を付与し、第２の帯電装置
   を用いて、転写材を搬送する搬送ベルトの表面に電荷を
   付与し、対向電荷付与装置を用いて前記搬送ベルトに対
   向電荷を付与することにより、前記搬送ベルトに転写材
   を静電的に吸着させる転写材吸着方法において、 前記第１の帯電装置が前記像担持体の表面に付与する電
   荷の極性と、前記第２の帯電装置が前記搬送ベルトの表
   面に付与する電荷の極性とが、同一である転写材吸着方
   法。
8. 【請求項８】搬送ベルトの表面に帯電器を用いて電荷を
   付与し、対向電荷付与装置を用いて前記搬送ベルトに対
   向電荷を付与することにより、前記搬送ベルトに転写材
   を静電的に吸着させる転写材吸着方法において、 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー
   を用いてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラッ
   クトナーを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモー
   ドとを有し、 前記モノクロモードにおいて、給紙された転写材の先端
   から後端が前記対向電荷付与装置の近傍を通過する間、
   前記帯電器にＤＣバイアスを印加することにより前記搬
   送ベルトの表面に電荷を付与し、それ以外の期間中には
   ＡＣバイアスを印加する転写材吸着方法。