JPH09269621A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電吸着ローラによる記録媒体の帯電効率を
向上し、トップマージン不良等の発生を確実に防止し、
高温多湿時における転写効率低下を防止する。 【解決手段】 感光ドラム３の表面を帯電し、露光によ
り静電潜像を形成し、その静電潜像を可視像化する印刷
ステーション２1 〜２4 を無端帯状の半導電性材料から
なる用紙搬送ベルト１上に配置し、用紙搬送ベルトの表
側面に載せて搬送された記録用紙に印刷ステーションに
より可視像化したトナー画像を転写する画像形成装置に
おいて、用紙搬送ベルトの裏側面から当接し、記録用紙
の搬送時に用紙搬送ベルトを介してその記録用紙へ静電
吸着電荷を供給し、その記録用紙を用紙搬送ベルトの表
側面上に静電吸着させる静電吸着ローラ３２と、この静
電吸着ローラに対向配置した対向ローラと、この対向ロ
ーラ３４へ一定のバイアスをかけて記録媒体の静電量を
抑制するツェナダイオード３５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ等の画像形成装置に関し、特にベルト状の搬送手
段を用いて転写紙を搬送する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置として例えばカラ
ーレーザプリンタにおいては、装置本体内部に張設した
無端帯状の用紙搬送ベルトにイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４個の印刷ス
テーションを連続して配置して構成される。各印刷ステ
ーションは、それぞれ電子写真プロセス機構を備え、用
紙搬送ベルトで搬送された用紙に各印刷ステーションで
印刷を行うことにより、それぞれの色を重ね合せてカラ
ー画像の形成を行うようになっている。

【０００３】このようなカラーレーザプリンタにおいて
は、記録用紙を用紙搬送ベルト上に載せて搬送するた
め、用紙搬送ベルト上への用紙吸入の際に記録用紙が位
置ずれして、トップマージン不良、用紙先端転写抜け、
斜行、ピッチズレ等の不具合が生じることがある。これ
を解消するため、従来、用紙搬送ベルトの用紙吸入側に
記録用紙を用紙搬送ベルト上に静電吸着する静電吸着装
置を設けていた。

【０００４】このような静電吸着装置を設けたカラーレ
ーザプリンタを図４に示す。図中、１０１は用紙搬送ベ
ルト、１０２はイエロー（Ｙ）の印刷ステーションであ
る。このイエロー（Ｙ）の印刷ステーションは、感光ド
ラム１０３の周囲に帯電器１０４、露光装置１０５、現
像装置１０６、ドラムクリーナ１０７、除電ランプ１０
８を対向配置している。上記現像装置１０６はイエロー
（Ｙ）のカラートナーを収納し、下方に回転自在に設け
た現像ローラ１０６ａにより感光ドラム１０３にトナー
を供給するようになっている。また、感光ドラム１０３
に対向位置に用紙搬送ベルト１０１を介して転写ローラ
１０９が配設されている。

【０００５】上記用紙搬送ベルト１０１の用紙吸入側に
は、記録用紙を用紙搬送ベルト１０１上に導く搬送ロー
ラ１１０とレジストローラ１１１が配設されている。ま
た、用紙搬送ベルト１０１の用紙吸入位置には、静電吸
着装置１１２が設けられている。

【０００６】この静電吸着装置１１２は、用紙搬送ベル
ト１０１の表側面（用紙搬送面）上に当接して設けら
れ、記録用紙へ静電吸着電荷を付与するための静電吸着
ローラ１１３を備える。この静電吸着ローラ１１３は、
この静電吸着ローラ１１３へ静電吸着電圧を供給する電
源１１４を介して接地している。静電吸着ローラ１１３
の対向位置にはテンションローラ１１５が用紙搬送ベル
ト１０１を介して設けられている。このテンションロー
ラ１１５は接地している。

【０００７】このようなレーザプリンタにおいては、印
字を行う際、用紙搬送ベルト１０１の下方に配設された
図示しない用紙収納カセットから記録用紙がピックアッ
プされ、搬送ローラ１１０とレジストローラ１１１等に
より、用紙搬送ベルト１０１上へ案内される。この記録
用紙は、静電吸着ローラ１１３とテンションローラ１１
５との間に挿入される。

【０００８】この場合、その記録用紙の先端が用紙搬送
ベルト１０１上に突当たることになるが、静電吸着ロー
ラ１１３はローラ形状であるため、記録用紙は用紙搬送
ベルト１０１へ押しつけられ、用紙の浮上がりをも防止
できる。さらに、静電吸着ローラ１１３から記録用紙に
静電吸着電荷が付与されて、記録用紙は用紙搬送ベルト
１０１上に静電吸着される。これにより、用紙搬送ベル
トとの空隙が少なくなるため転写効率が向上し、しかも
記録用紙の位置ずれを防止できるためトップマージン不
良、用紙先端転写抜け、斜行、ピッチズレ等の不具合が
解消される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
画像形成装置における静電吸着ローラ１１３はローラ形
状であることから記録用紙との当接面積が少ないため、
帯電効率があまり良くない。特に、記録媒体が、高抵抗
値のものや、平滑性の悪いもの、静電容量の大きい厚い
記録用紙である場合は、非常に効率が悪い。

【００１０】このような帯電効率を上げるためには、静
電吸着電圧を高くすることが考えられるが、電源が大型
化し、また過剰帯電は転写不良の原因ともなるため適当
ではない。また、記録用紙に静電吸着ローラ１１３を押
しつけてニップを生じさせて記録用紙との当接面積を増
加させることも考えられるが、記録用紙に静電吸着ロー
ラ１１３を押当てすぎると、静電吸着ローラ１１３の当
接部前後で記録用紙のまき上りが生じやすくなるため、
静電吸着ローラ１１３による帯電時に記録用紙との間に
空隙が生じ、却って帯電効率が悪くなってしまう。

【００１１】また、静電吸着ローラ１１３は、半導電性
の用紙搬送ベルト１０１及び金属性のテンションローラ
１１５を介して接地されているため、高温多湿時に記録
用紙が吸湿すると、記録用紙内の電気抵抗値が低くな
り、ほぼ導電体のようになってしまう。このため、静電
吸着ローラ１１３にいくら電圧をかけても記録用紙、用
紙搬送ベルト１０１、及びテンションローラ１１５を介
してグランドへ静電吸着電荷が流れ出してしまう。この
ように、高温多湿時には記録用紙の吸着力が低下してし
まうという問題もあった。

【００１２】さらに、転写ローラ１０９へ転写バイアス
が供給されている場合には、記録用紙が転写ローラ１０
９及び静電吸着ローラ１１３の両者に接していると、高
温多湿時には記録用紙が吸湿によりほぼ導電体のように
なるため、転写ローラ１０９からの転写電荷が記録用紙
を通り、さらに転写ローラ１０９よりも電圧が低い静電
吸着ローラ１１３を通ってグランドへ流出してしまう。
これにより、転写不足となり、印刷結果がかすれてしま
うという問題が生じていた。この場合には、静電吸着ロ
ーラ１１３による記録用紙の吸着力も低下するため、上
述したトップマージン不良等の不具合も発生する。

【００１３】そこで、本発明は、静電吸着ローラによる
記録媒体の帯電効率を向上することができ、トップマー
ジン不良・用紙先端転写抜け・斜行・ピッチズレ等の発
生を確実に防止でき、さらに高温多湿時における転写効
率の低下を防止できる画像形成装置を提供しようとする
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、静
電潜像保持体の表面を帯電し、露光により静電潜像を形
成し、その静電潜像を可視像化する印刷ステーションを
無端帯状の半導電性材料からなる媒体搬送ベルト上に複
数配置し、媒体搬送ベルトの表側面に載せて搬送された
記録媒体に印刷ステーションにより可視像化したトナー
画像を転写する画像形成装置において、媒体搬送ベルト
の裏側面に当接し、記録媒体の搬送時に媒体搬送ベルト
を介してその記録媒体に静電吸着電荷を供給し、その記
録媒体を媒体搬送ベルトの表側面上に静電吸着させる静
電吸着ローラと、この静電吸着ローラに対向配置した対
向ローラとを設けたものである。

【００１５】請求項２の本発明は、対向ローラに一定の
バイアスをかけて、媒体搬送ベルトに吸着させる記録媒
体の静電量を抑制するバイアス保持手段を設けた請求項
１記載の画像形成装置である。

【００１６】このような構成の本発明においては、記録
媒体の搬送時に、静電吸着ローラにより媒体搬送ベルト
の裏側面から静電吸着電荷を供給すると、媒体搬送ベル
トを介して記録媒体の裏側に静電吸着電荷が供給され、
その記録用紙は媒体搬送ベルトの表側面に静電吸着す
る。

【００１７】また、高温多湿時において記録媒体が吸湿
して記録媒体のもつ電気抵抗値が低下して導電性を生
じ、静電吸着ローラからの静電吸着電荷が記録媒体内を
通るようになっても、対向ローラに一定のバイアスをか
けているため、対向ローラから流出することはない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をカラーレーザプリ
ンタに適用した場合の第１の実施の形態を図１及び図２
を参照して説明する。

【００１９】図１は、本実施の形態にかかるカラーレー
ザプリンタの構成を示す断面図で、２1 〜２4 は装置本
体内部に張設した無端帯状の媒体搬送ベルトとしての用
紙搬送ベルト１に連続して配置された４個の印刷ステー
ションである。

【００２０】各印刷ステーション２1 〜２4 は、静電潜
像保持体としての感光ドラム３の周囲に帯電器４、露光
装置５、現像装置６、ドラムクリーナ７、除電ランプ８
を対向配置している。各印刷ステーション２1 〜２3 の
現像装置６はそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）のカラートナーを収納し、また、
印刷ステーション２4 の現像装置６はブラック（Ｋ）の
トナーを収納し、下部に回転自在に設けた現像ローラ１
０により感光ドラム３にトナーを供給するようになって
いる。

【００２１】上記用紙搬送ベルト１は導電材からなり、
その表面を絶縁層で被覆している。そして１対のガイド
ローラ１４，１５に掛け渡されている。ベルト搬送方向
の下流側にあるガイドローラ１５は駆動ローラであり、
図示しない駆動装置に連結している。また、ベルト搬送
方向の上流側にあるガイドローラ１４は従動ローラであ
り、用紙搬送ベルト１に張力を与えるために図示しない
バネで懸架している。上記ガイドローラ１５の回転によ
り用紙搬送ベルト１が所定の速度で矢印方向へ移動す
る。

【００２２】これらガイドローラ１４，１５の軸は、こ
れら両軸との接線が印刷ステーションの感光ドラム３に
接触しないように離間した状態で、プリンタ本体の筐体
に回転自在に取付けられている。この筐体には上記印刷
ステーション２1 〜２4 も固定されている。

【００２３】また、この用紙搬送ベルト１の内側には、
用紙搬送ベルト１を挟んで各感光ドラム３に対向するよ
うに転写ローラ９が配置されるとともに、ローラの回転
軸に取付けられた付勢ばね（図示しない）の働きにより
用紙搬送ベルト１の弛みをとったり所定の張力を維持す
るテンションローラ１２が配置されている。この転写ロ
ーラ９は導電性材料で構成し、高圧電源により転写電圧
を給電する。また、上述したように用紙搬送ベルト１も
導電性材料で構成されているため、この転写ローラ９と
ともに全体で転写器を構成している。

【００２４】さらに、用紙搬送ベルト１の下方には、記
録媒体としての記録用紙１８を積層して収納した給紙装
置１９を着脱自在に設け、上記ガイドローラ１５の外側
には、定着装置２０を近接して配置している。この給紙
装置１９の上側には記録用紙１８をピックアップする給
紙ローラ２３、搬送路１３へ記録用紙１８を導く搬送ロ
ーラ２４、記録用紙１８を搬送路１３から用紙搬送ベル
ト１上へ導くアライニングローラ２５等を設けている。

【００２５】この装置においては、例えば図示しないホ
ストコンピュータから画像信号が供給され、この画像信
号が各色に対応した信号として、各露光装置５に送られ
る。露光装置５は、この画像信号に応じてレーザ光を射
出し、帯電部４により一様に帯電された感光ドラム３を
露光して静電潜像を形成する。感光ドラム３は、矢印の
方向に回転しており、感光ドラム３上の静電潜像は現像
装置６により現像され、転写ローラ９により用紙搬送ベ
ルト１上の記録用紙にこの像が転写される。

【００２６】その後、感光ドラム３の表面は、クリーニ
ング装置６によってクリ−ニングされ、さらに除電装置
８の照明により感光ドラム３上の残留電位を一様に低下
させ、次の電子写真プロセスに備える。マゼンタ、シア
ン、ブラックについても同様のプロセスにて画像形成が
行われる。

【００２７】上述の画像形成の際、記録用紙は用紙搬送
ベルト１により搬送されつつ、各色の画像が次々と転写
され、その後ガイドローラ１５の曲率に分離によって用
紙搬送ベルト１から離れ、定着器２０に送られる。さら
に、記録用紙は定着器２０で画像定着を受け、排紙部２
１又は２２へ排紙される。

【００２８】上記用紙搬送ベルト１の給紙側、すなわち
印刷ステーション２1 側には、記録用紙１８を用紙搬送
ベルト１へ静電吸着させるための静電吸着装置３１が設
けられている。

【００２９】この静電吸着装置３１は、図２にも示すよ
うに、用紙搬送ベルト１の用紙搬送面上の裏側面から当
接して設けられ、記録用紙へ静電吸着電荷を付与するた
めの静電吸着ローラ３２を備える。また、この静電吸着
ローラ３２は、半導電性のゴムローラからなり、テンシ
ョンローラとしての役割も果たすものである。

【００３０】上記静電吸着ローラ３２は、用紙搬送ベル
ト１に対してニップをもつように押付けられている。ま
た、静電吸着ローラ３２は、この静電吸着ローラ３２へ
静電吸着電圧を供給する電源３３を介して接地してい
る。

【００３１】上記用紙搬送ベルト１上には、用紙搬送面
上に当接し、静電吸着ローラ３２に対向して対向ローラ
３４が設けられている。この対向ローラ３４は、図示極
性のツェナダイオード（定電圧ダイオード）３５を介し
て接地している。

【００３２】このような構成の本実施の形態において
は、図示しないホストコンピュータ等から画像を形成を
行うための信号が入力されると、給紙装置１９内の記録
用紙は給紙ローラ２３によってピックアップされ、搬送
ローラ２４、レジストローラ２５によりタイミングを合
わせられて用紙搬送ベルト１上に送られ、先ず静電吸着
装置３１を通過する。

【００３３】このとき、静電吸着ローラ３２からの静電
吸着電荷は、用紙搬送ベルト１を介して、記録用紙の下
面へ供給される。これにより、記録用紙の浮上がりやま
き上がりを防止することができ、記録用紙を用紙搬送ベ
ルト１の用紙搬送面に確実に静電吸着させることができ
る。

【００３４】また、静電吸着ローラ３２を用紙搬送ベル
ト１の裏側に設け、用紙搬送ベルト１を介して記録用紙
の裏側面へ間接的に静電吸着電荷を供給するため、記録
用紙に静電吸着ローラ３２が直接当接することはなく、
さらに対向ローラ３４は静電吸着電荷を供給するもので
ないため、用紙搬送ベルト１にニップが生じるように押
付ける必要もない。

【００３５】また、静電吸着ローラ３２を用紙搬送ベル
ト１へある程度押付けても、記録用紙がまき上ることが
ない。従って、対向ローラ３４は記録用紙が浮上がらな
い程度に用紙搬送ベルト１へ当接させるとともに、静電
吸着ローラ３２を用紙搬送ベルト１にニップするように
押付けることができるため、用紙搬送ベルト１との当接
面積を大きくすることができ、その結果として記録用紙
への帯電効率を向上することができる。特に、記録媒体
が、高抵抗値のものや、平滑性の悪いもの、静電容量の
大きい厚い記録用紙である場合であっても、効率よく静
電吸着することができる。

【００３６】こうして、記録用紙は搬送中に位置ずれを
起こすことなく用紙搬送ベルト１とともに移動し、各印
刷ステーション２1 〜２4 にて印刷が行われて画像が形
成される。これにより、トップマージン不良、用紙先端
転写抜け、斜行、ピッチズレ等の不具合を確実に解消す
ることができる。

【００３７】また、用紙搬送ベルト１上に設けられた対
向ローラ３４にツェナダイオード３５を接続して一定電
圧を保つようにしているため、高温多湿時に記録用紙が
吸湿して記録用紙内の電気抵抗値が低くなり、静電吸着
ローラ３２からの静電吸着電荷が記録用紙内を通るよう
になった場合でも、その静電吸着電荷がグランドへ流出
してしまうことを防止することができ、記録用紙は吸着
され続ける。これにより、記録媒体が薄い記録用紙のみ
ならず、記録媒体が上述したような高抵抗値のものや、
平滑性の悪いもの、静電容量の大きい厚い記録用紙であ
る場合であっても効率よく静電吸着することができる。

【００３８】また、対向ローラ３４は一定電圧を保って
いるため、高温多湿時に記録用紙が転写ローラ９及び対
向ローラ３４の両者に接している場合でも、転写電荷及
び静電吸着電荷が対向ローラ３４を介してグランドへ流
出してしまうことも防止でき、その結果高温多湿時にお
ける転写不足やトップマージン不良等の不具合を確実に
解消することができる。

【００３９】次に、本発明をカラーレーザプリンタに適
用した場合の第２の実施の形態を図３を参照して説明す
る。なお、本実施の形態において上記実施の形態と同一
部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４０】図３は本実施の形態にかかるカラーレーザ
プリンタにおける用紙搬送ベルト１の用紙吸入部近傍の
構成を示す図で、図２に示すものと異なるのは、対向ロ
ーラ３４をツェナダイオード３５を介して接地する代わ
りに、対向ローラ３４を抵抗素子４１を介して接地する
点である。この抵抗素子４１としては、例えば１０Ｍオ
ーム程度の抵抗値のものを使用することが好ましい。

【００４１】このようにすることにより、静電吸着ロー
ラ３２に吸着電圧を印加している場合、静電吸着装置３
１を用紙が通過するときに対向ローラ３４へ電荷が流出
し難くなる。このため、高温高湿時に記録用紙が吸湿し
て記録用紙内の電気抵抗値が低くなり、静電吸着ローラ
３２からの静電吸着電荷が記録用紙内を通るようになっ
た場合でも、その静電吸着電荷がグランドへ急激に流出
してしまうことを防止することができる。

【００４２】なお、上記実施の形態における対向ローラ
３４を誘電体ローラ、すなわち絶縁体若しくは１０の１
５乗以上程度の抵抗値を持つ材料を用いたローラで構成
してもよい。この場合にはツェナダイオード３５は不要
である。また、対向ローラ３４を接地する必要もない。
このようにすることにより、用紙搬送ベルト１を誘電さ
せ、さらに記録用紙を対向ローラ３４から誘電分極させ
ることによって、上記した高温多湿時における吸湿した
記録用紙の静電吸着電荷が流出してしまうことを防止す
ることができる。

【００４３】これにより、記録用紙を用紙搬送ベルト１
に対する吸着性を向上させ、効率よく確実に吸着させて
記録用紙を搬送させることで、記録用紙と用紙搬送ベル
ト１と間に空隙が生じることを防止できる。従って、転
写効率を向上することができ、環境による画像品質の低
下を解決し、安定した転写効率、印字品質を提供するこ
とが可能となる。

【００４４】なお、本発明をカラーモードとモノクロー
ムモードの２種類を備える画像形成装置に適用してもよ
い。このような画像形成装置においては、カラーモード
ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の
転写ローラ９1 〜９3 のみ又はすべての転写ローラ９1
〜９4 をそれぞれ対応する感光ドラム３へ当接してカラ
ー印刷を行い、モノクロームモードでは、ブラック
（Ｋ）の転写ローラ９4 のみを対応する感光ドラム３へ
当接してモノクローム印刷を行うようになっている。

【００４５】この場合、用紙搬送ベルト１がほぼ水平に
なるカラーモードの場合と異なり、モノクロームモード
では転写ローラ９4 のみが上昇して用紙搬送ベルト１が
斜行するため、静電吸着の必要性が特に大きい。従っ
て、モノクロームモードをもつ画像形成装置において
は、モノクロームモード時のみに、静電吸着させるよう
にしてもよい。

【００４６】具体的には、例えばモノクロームモードに
は、記録用紙端部を検出する図示しないフィードセンサ
のオン信号からある一定時間後に連動して静電吸着バイ
アスをオンする。通常、吸着バイアス極性は、現像剤
（トナー）の帯電極性と逆極性で約−１５００Ｖを印加
する。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、静
電吸着ローラを媒体搬送ベルトの裏側面に設けて直接記
録媒体に当接しないようにしたことから、ローラを押付
けることによる記録媒体のまき上りの問題が生じないた
め、静電吸着ローラをニップをもたせるように媒体搬送
ベルトに押付けることができる。これにより、記録媒体
へ十分な静電吸着電荷を供給でき、帯電効率を向上する
ことができ、トップマージン不良・用紙先端転写抜け・
斜行・ピッチズレ等の発生を確実に防止して画像品質の
低下を防止できる。

【００４８】また、対向ローラに一定のバイアスをかけ
るようにしたため、高温多湿時におにおいて記録媒体が
吸湿して記録媒体のもつ電気抵抗値が低下して導電性を
生じ、静電吸着ローラからの静電吸着電荷が記録媒体内
を通るようになっても、対向ローラから流出することを
防止できる。これによっても、トップマージン不良・用
紙先端転写抜け・斜行・ピッチズレ等の発生を確実に防
止して画像品質の低下を防止できる。

【００４９】さらに、対向ローラに一定のバイアスをか
けるようにしたことから、高温多湿時において記録媒体
が静電吸着時に転写部にも当接しているとき、記録媒体
が導電性を生じ、転写部からの転写電荷が記録媒体内を
通るようになっても対向ローラから転写電荷が逃げるこ
とはない。これにより、転写効率の低下を防止でき、画
像品質の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の要部構成を示す断
面図。

【図２】図１に示す用紙搬送ベルトの用紙吸入側の構成
を説明する図。

【図３】本発明の第２の実施の形態の構成を説明する
図。

【図４】従来の画像形成装置における用紙搬送ベルトの
用紙吸入側の構成を説明する図。

【符号の説明】

１…用紙搬送ベルト（媒体搬送ベルト） ２1 〜２4 …印刷ステーション ３…感光ドラム（静電潜像保持体） ６…現像装置 ９…転写ローラ １８…記録用紙（記録媒体） ３１…静電吸着装置 ３２…静電吸着ローラ ３４…対向ローラ ３５…ツェナダイオード（バイアス印加手段） ４１…抵抗素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像保持体の表面を帯電し、露光に
   より静電潜像を形成し、その静電潜像を可視像化する印
   刷ステーションを無端帯状の半導電性材料からなる媒体
   搬送ベルト上に複数配置し、前記媒体搬送ベルトの表側
   面に載せて搬送された記録媒体に前記印刷ステーション
   により可視像化したトナー画像を転写する画像形成装置
   において、前記媒体搬送ベルトの裏側面に当接し、前記
   記録媒体の搬送時に前記媒体搬送ベルトを介してその記
   録媒体に静電吸着電荷を供給し、その記録媒体を前記媒
   体搬送ベルトの表側面上に静電吸着させる静電吸着ロー
   ラと、この静電吸着ローラに対向配置した対向ローラと
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記対向ローラに一定のバイアスをかけ
   て、前記媒体搬送ベルトに吸着させる記録媒体の静電量
   を抑制するバイアス保持手段を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。