JPH05249841A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙汚れ等が生じることなく、記録紙上に良好
な転写画像が得られる転写ベルトを有した画像形成装
置。 【構成】 記録紙Ｐに電荷を与えて回転する転写ベルト
31に記録紙Ｐを吸着させる紙帯電装置（紙帯電ブラシ3
4）を設け、記録紙Ｐ先端が紙帯電ブラシ34に進入して
来る以前に紙帯電スイッチＳＷ（ＰＣ）をＯＮとして紙
帯電バイアス電圧を印加するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機等の画像
形成装置に係わり、像担持体上の潜像を現像して得られ
たトナー像を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト
装置により記録紙上に物理的手段によって転写したの
ち、トナー像の付着した記録紙を定着手段に搬送し定着
を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】電子写真複写機等の画像形成装置にあっ
ては、帯電器によって像担持体である例えば感光体ドラ
ム周面に一様に帯電した後、感光体ドラム周面に像露光
を行ない静電的な潜像を形成する。この潜像は現像手段
によって現像・顕像化されてトナー像となる。この感光
体ドラム周面に形成されたトナー像はタイミングを合せ
て給送される記録紙上に物理的手段によって転写され、
トナー像の転写を受けた記録紙は感光体ドラムから分離
され、定着手段に搬送され、そのトナー像は記録紙上に
定着されたのち装置外に排出される。

【０００３】この感光体ドラム周面に付着したトナー像
の記録紙上への転写手段としては、記録紙の背後より放
電を行う転写器によってトナーの帯電とは逆極性の帯電
が施されてトナー像の記録紙上への転写が行われ、転写
後分離器によって交流の高電圧が印加されて除電され、
記録紙は感光体ドラムから分離することがなされてい
る。しかし転写性及び分離性を確実に保持することは困
難で、特に感光体ドラムのドラム径が大きい場合には分
離しにくく、トナー像の転写を終了した記録紙は分離さ
れないまま感光体ドラムに付着し紙詰まり等を起こし易
いという欠点を有している。この欠点を改善した技術と
して転写ベルト装置が用いられる。

【０００４】転写ベルト装置は、複数の保持ローラによ
って張設された転写ベルトを感光体ドラムと同速度をも
って回転するようにする。該転写ベルト装置には記録紙
に電荷を与えて、記録紙を転写ベルトに静電気力によっ
て吸着させる紙帯電装置（電荷付与手段）が設けられて
いて、記録紙は転写ベルトに付着した状態で転写部で感
光体ドラムと接触し、転写部ではトナー帯電と逆極性の
高電圧が定電流制御のもとに印加されてトナー像の転写
を行っている。かかる転写ベルト装置では転写部におい
て優れた転写効率、分離効果を得ることができる。

【０００５】かかる転写ベルト装置は感光体ドラム上に
トナー像を重ねて形成して一度に記録紙に転写を行うよ
うにしたカラー画像形成装置では特に好ましい装置とし
て用いられる。かかるカラー画像形成装置では感光体上
でトナー像を重ねるため複数の現像器を感光体ドラム周
縁部に備えるためドラム径は大きくなり、従来の静電転
写分離方式では十分な分離性能が得られないのでより確
実な分離性能を必要とすることと、トナー像を重ねる方
式ではトナー付着量が大きくなるため、大きな転写電荷
量が必要になるので大きな転写電荷保持能力を持つこと
を必要とすることの２点において転写ベルト装置は優れ
ているからである。

【０００６】

【発明の目的】しかし、記録紙を転写ベルトに静電的に
吸着させる紙帯電装置について次のような問題があっ
た。即ち紙帯電装置は上流側のベルトを保持する保持ロ
ーラに対向する位置に接地した導電性のブラシ又はロー
ラから成る電荷付与手段をベルトを介して当接させ、ブ
ラシ又はローラとベルトとの間に給送されて来た記録紙
を挟持し、電圧を印加して記録紙内に電荷を注入し、記
録紙を回転する転写ベルトに密着させ転写域へと搬送す
るものであるが、長期に使用すると画像形成装置内に浮
遊したり飛散したトナーや紙塵等がブラシやローラに付
着し、記録紙は紙帯電装置を通過する際、ブラシやロー
ラに付着したトナー等が記録紙へと移動し、記録紙上に
汚れが生じるという問題があった。

【０００７】本発明は上記の問題を解決して紙汚れが生
じることなく、記録紙上に良好な転写画像が得られる画
像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【発明の構成】本発明は上記目的を達成するもので、本
発明は像担持体上の潜像を現像して得られたトナー像
を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト装置により
記録紙上に転写し、該記録紙の搬送を行う画像形成装置
において、記録紙に電荷を与え前記転写ベルトに記録紙
を吸着させる紙帯電装置を設け、記録紙先端が前記紙帯
電装置に進入して来る以前に紙帯電バイアス電圧を印加
するよう構成したことを特徴とする画像形成装置を提供
するものである。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の一実施例とし
てカラー画像形成装置の構成を示す構成断面図である。
まず構成と作動について説明する。

【００１０】図において10は像担持体である感光体ドラ
ムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので接地さ
れて時計方向に駆動回転される。12はスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10周面に対しＶ_Hの一様な帯電をＶ_G
に電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコ
ロナ放電によって与えられる。このスコロトロン帯電器
12による帯電に先だって、前プリントまでの感光体の履
歴をなくすために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ11に
よる露光を行って感光体周面の除電をしておく。

【００１１】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、ｆθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転（副走査）によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行ない、文字部の方
が低電位Ｖ_Lとなるような反転潜像を形成する。

【００１２】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
とキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを
内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に300
〜600μｍの層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬
送される。

【００１３】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、この間にＶ_ACのＡＣバアイスとＶ_DCのＤ
Ｃバイアスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナー
の帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから
離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の
高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１４】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一様
帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露光
手段13によって形成される。このとき１色目の画像形成
行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像部
に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛
び散るため行わない。

【００１５】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M＞Ｖ
_Lとなる中間電位とすることもある。

【００１６】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。

【００１７】一方、給紙カセット21より給紙機構22によ
って給送された記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架した転
写ベルト装置30によって転写域へと給送され、感光体ド
ラム10周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ上に移され
る。

【００１８】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
ＦＬＣ層を形成した10⁶〜10¹⁴Ω・cm抵抗を持つ厚さ0.4
〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り防止
のため、端部にリブを設けることもある。

【００１９】なお、除電機構等を設ければＰＥＴなどの
フィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトで
も良い。

【００２０】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2，33の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶ_PCの
電圧が印加されており、この軸32ａに転写ベルト31を介
して対向する位置には記録紙Ｐへの紙帯電装置（電荷付
与手段）として後に詳述する導電性の紙帯電ブラシ34が
設置されている。給送されて来た記録紙Ｐは紙帯電ブラ
シ34と転写ベルト31の間に進入し、紙帯電ブラシ34より
記録紙Ｐに対して電荷が注入され、記録紙Ｐと転写ベル
ト31との間に吸着力が生じる。このあと記録紙Ｐは感光
体ドラム10と転写ベルト31とで形成されるニップ部（転
写域）35に進入し、転写ベルト31裏面よりコロナ放電器
36あるいはこれに代えてバイアスローラにより転写電界
が付与され、記録紙Ｐ上に多色像が転移する。

【００２１】感光体ドラム10より分離した記録紙Ｐは、
転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の軸33ａ
を対向電極としてＡＣコロナ放電による除電を受けたの
ち、あるいはＡＣコロナ放電を受けながら転写ベルト31
から分離する。37はクリーニングブレードで回転する転
写ベルト31に付着したトナーを除去する。この転写ベル
ト装置30の転写ベルト31は多色像形成中は下流側の保持
ローラ33の軸33ａを回動中心として感光体ドラム10より
離間されている。

【００２２】転写ベルト装置30から分離した多色像を保
持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部もしくは
ローラ近傍にヒータを有する２本の圧着ローラからなる
定着装置23へと搬送され、圧着ローラ間で熱と圧力を加
えられることにより付着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に
固定されたのち、装置外へ排出される。

【００２３】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器15により除
電を受けたのち、クリーニング装置16にいたり感光体に
当接したゴム材から成るクリーニングブレード16ａによ
ってクリーニング装置16内に掻き落とされ、スクリュー
等により排出あるいは貯留される。なお上記の除電器15
はその配置によっては、図１に示すように記録紙の除電
を兼ねることが可能である。

【００２４】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11による露光を受け
たのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受け、
次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はクリー
ニングブレード16ａは感光体表面から離間され、除電器
15によるＡＣ除電はＯＦＦ状態に保たれる。

【００２５】図２は図１に示した画像形成装置の転写ベ
ルト装置30を取出して示したもので、図２（ｂ）は転写
ベルト31が感光体ドラム10より離間した状態を示してい
る。感光体ドラム10上に画像形成中は、転写ベルト装置
30は図２（ｂ）に示した状態にあって、固定して位置し
た紙帯電ブラシ34は転写ベルト31とは離間した関係にあ
り、また紙帯電装置のバイアス電源38の電圧はスイッチ
ＳＷ（ＰＣ）がＯＦＦの状態にあって電圧印加はなされ
ない。感光体ドラム10上での像形成が終わると転写ベル
ト31は下流側の保持ローラ33の軸33ａを回動中心とし
て、反時計方向に回動し、転写ベルト31は感光体ドラム
10に当接するとともに紙帯電ブラシ34にも同時に当接
し、図２（ａ）に示した状態となる。ここに説明する実
施例では紙帯電ブラシ34を固定としたが、必ずしも固定
とする必要はなくソレノイド等の作動によって紙帯電ブ
ラシ34が移動又は回動する構造とすることも可能であっ
て、かかる場合には紙帯電ブラシ34は感光体ドラム10の
転写ベルト31への当接とは別個に転写ベルト31に当接す
ることとなる。また、ブラシ保持ローラ32に対して固定
し、転写ベルト31に常に当接する構造でも本発明は同様
の効果を有する。

【００２６】本発明は図３に示すように、紙帯電ブラ
シ34が転写ベルト31に圧着状態にあって、記録紙Ｐの
紙帯電部への進入に先だって紙帯電スイッチＳＷ（Ｐ
Ｃ）を若干の余裕をもってＯＮするようにしたもので、
時間Ｔ（Ｂ）の間には紙帯電ブラシ34が直接移動する転
写ベルト31に当接し、ついでこれに引き続く時間Ｔ
（Ｐ）には紙帯電ブラシ34と転写ベルト31との間に記録
紙Ｐが挟持・搬送される。本発明は時間Ｔ（Ｂ）を設け
たことを特徴とするもので、時間Ｔ（Ｂ）の間では紙帯
電バイアスＶ_PCが印加された状態で紙帯電ブラシ34は転
写ベルト31に摺接し、紙帯電ブラシ34に付着していたト
ナーは転写ベルト31に移動・付着し、運び去られること
となる。また、ブラシが転写ベルト31に当接したのち、
紙先端が紙帯電部に進入してくるまでに、複数回のＯＮ
／ＯＦＦ動作を繰り返せばＯＮ動作に伴ってブラシから
ベルトへのトナーの転移が起こるためより多くの効果が
期待できる。従って記録紙Ｐが新たに進入して来たとき
に紙面を汚すことは殆どなく、記録紙Ｐ上へ電荷が注入
され転写ベルト31に密着する。一方転写ベルト31に紙帯
電ブラシ34より移動・付着したトナーはクリーニングブ
レード37によって除去され、記録紙Ｐの裏面を汚すこと
も殆どない。

【００２７】以上説明した実施例では紙帯電装置として
紙帯電ブラシ34を用いた例について説明した。このブラ
シには多数本の導電性樹脂繊維や多数本の金属ワイヤか
ら成るブラシが用いられるが、ブラシに代えて導電性の
回転ローラとし、このローラをベルト31を介して上流側
保持ローラ32に当接させるようにすることも勿論可能
で、本発明によるときはローラ周面にトナーが付着する
ことがあっても時間Ｔ（Ｂ）の間にそのトナーは転写ベ
ルト31へと移動してしまうので、搬送されて来た新たな
記録紙Ｐの紙面を汚すことなく、トナー画像の転写・定
着がなされる。

【００２８】

【発明の効果】転写ベルトを有した画像形成装置におい
て、本発明によるときは記録紙は紙面を汚すことなく、
転写ベルトに密着して搬送され、汚れない転写や画像が
得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図である。

【図２】本発明の要部の構成を示す説明図である。

【図３】本発明による作動のタイムチャート図である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 11 ＰＣＬ 12 スコロトロン帯電器 13 像露光手段 14 現像器 15 除電器 16 クリーニング装置 21 給紙カセット 22 給紙機構 23 定着装置 30 転写ベルト装置 31 転写ベルト 32，33 保持ローラ 34 紙帯電ブラシ（電荷付与手段） 35 ニップ部（転写域） 36 コロナ放電器（転写用） 37 クリーニングブレード（転写ベルト） 38 バイアス電源 ＳＷ（ＰＣ） 紙帯電スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上の潜像を現像して得られたト
   ナー像を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト装置
   により記録紙上に転写し、該記録紙の搬送を行う画像形
   成装置において、記録紙に電荷を与え前記転写ベルトに
   記録紙を吸着させる紙帯電装置を設け、記録紙先端が前
   記紙帯電装置に進入して来る以前に紙帯電バイアス電圧
   を印加するよう構成したことを特徴とする画像形成装
   置。