JPH11237797A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写を面単位で行うことで転写速度を向上さ
せた画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数のローラにより印字用紙５の搬送方
向と直交する方向に張られたトナー像担持体１に担持さ
れたトナー像を、トナー像担持体１の裏側から押し付け
て印字用紙５の搬送方向と直交する方向に印字用紙５へ
転写し、印字用紙５に転写されたトナー像を定着させる
直交転写方式の画像形成装置であって、転写時にはトナ
ー像担持体１の形成するループの内側から印字用紙５側
へ移動してトナー像担持体１を面接触で印字用紙５に押
し付けると共に、画像形成時にはトナー像担持体１から
離隔してトナー像担持体１が形成するループ内に引っ込
む転写対向板２１を備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写速度を向上さ
せた直交転写方式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザープリンタに代表されるよ
うに、解像度に優れ鮮明な画像を形成できるトナー方式
の画像形成装置が普及してきている。このようなトナー
方式の画像形成装置の中でも、特願平７−３２８６００
で開示したように、印字用紙の搬送方向と直交する方向
へトナー像担持体を移動させ、１工程ずつ小刻みにトナ
ー像の転写を行う直交転写方式の画像形成装置は、その
構成上製品の小型化を推進するのに大変適している。

【０００３】以下、このような直交転写方式によるカラ
ー対応の従来の画像形成装置について説明する。

【０００４】図２２は従来の画像形成装置の概略構成図
であり、図２３は従来の画像形成装置の転写の工程を示
す斜視図、そして図２４は従来の画像形成装置の現像ロ
ーラのトナー層の形成状態を示す模式図である。図２５
〜図２７は従来の画像形成装置の往路における転写工程
を示す模式図であり、図２８〜図３０は従来の画像形成
装置の復路におけるなぞりの工程を示す模式図である。

【０００５】図２２〜図２３において、表面が有機光導
電性材料の層でコーティングされた感光体ベルトからな
るトナー像担持体１は、駆動ローラでもある支持ローラ
２，変位ローラ３，転写対向ローラ４等の複数のローラ
により印字用紙５の搬送方向と直交する方向に張られて
おり、画像形成時には矢印方向に回転することでトナー
像担持体１の表面にトナー像が形成される。このトナー
像担持体１の周囲には、帯電手段６，現像手段７，クリ
ーニング手段８，除電手段９等が配置されており、トナ
ー像担持体１の上部にはレーザー光を照射するための露
光手段１０が配置されている。そして、これ等トナー像
担持体１の周囲の機器は、落下トナーをなくすために現
像手段７がトナー像担持体１の下側に配置されている他
は、転写対向ローラ４の走行を妨げないように、残りの
全ての機器がトナー像担持体１の上側に設置されてい
る。無論、現像手段７の配置は転写対向ローラ４の走行
を妨げないように配慮されている。

【０００６】図２２に矢印で示すように、トナー像担持
体１が印字用紙５の搬送方向と直交する方向に回転する
と、帯電手段６を通過した部分は−６００Ｖ程度に均一
に帯電する。露光手段１０はシアン，マゼンタ，イエロ
ー，ブラックの４原色各々の画像信号に基づき、トナー
像担持体１の表面を１ラインを４原色に対応したレーザ
ー光で照射する。レーザー光を照射された部分の電位が
−１００Ｖ程度に上昇することにより、原色毎に４つに
区分された静電潜像がトナー像担持体１の表面に同時に
形成される。トナー像担持体１の下側に配置された現像
手段７で、この静電潜像形成された部分に４原色のトナ
ーを現像ローラ１１で押し付けると、トナー像担持体１
上に負の極性を帯たトナー粒子により可視像となった４
原色各々のトナー像が次々に現れる。

【０００７】図２２〜図２３に示すように、現像手段７
は原色毎に４つの部分から構成されており、現像手段７
Ｃがシアン，現像手段７Ｍがマゼンタ，現像手段７Ｙが
イエロー，現像手段７Ｂがブラックというように、それ
ぞれに内蔵された原色のトナーによりシアン，マゼン
タ，イエロー，ブラックの４原色のトナー層を、共通の
現像ローラ１１上に原色毎に４つに区分して形成する。
図２４に示すように、現像ローラ１１には右からシア
ン，マゼンタ，イエロー，ブラックの４色のトナー層１
２が形成されており、各トナー層１２は混色防止のため
に隙間１３あるいは隙間１４で隔てられているが、この
隙間１３，１４の部分はシール材１５，１６によりシー
ルされているので通常はトナーは付着しないようになっ
ている。

【０００８】これから暫（しばら）くは転写対向ローラ
４や変位ローラ３の動きについて説明する。図２２に示
すように、支持ローラ２はトナー像担持体１を回転させ
る駆動ローラでもあるが、支持ローラ２はその回転軸が
移動することはなく定位置で回転するローラである。そ
れに対して、変位ローラ３や転写対向ローラ４は回転軸
が移動する可動ローラであり、転写対向ローラ４の走行
に伴い変形するトナー像担持体１のループの張力を一定
に保つために変位ローラ３は左右に変位する。図２２に
示すのは、現像を終えてトナー像を印字用紙５の上に移
動させている状態である。

【０００９】図２３に示すような転写工程に移ると、転
写対向ローラ４はトナー像担持体１を裏側から押し付け
ながら印字用紙５の上を走行する。しかし、トナー像担
持体１の転写終了面は印字用紙５の表面から離隔してい
ない。このことを図２５〜図３０を参照してもう少し詳
しく説明する。図２５〜図２７に示す往路においては、
図２５に示すように、転写対向ローラ４が破線の矢印の
ように印字用紙５側へ降りて来て転写が始まる。図２６
〜図２７に示すように、転写対向ローラ４は左から右へ
印字用紙５の上を走行してトナー像を印字用紙５に転写
するが、図２７に示すように、往路の転写が終了しても
トナー像担持体１の転写終了面は印字用紙５の表面から
離隔することはない。しかし、図２８〜図３０に示す復
路においては、図２８〜図２９に示すように、トナー像
を一旦転写した印字用紙５の上をなぞるように転写対向
ローラ４が復路を右から左へ走行すると、トナー像担持
体１の転写終了面は転写対向ローラ４の帰還に伴い徐々
に印字用紙５の表面から離隔し始める。図２９に示すの
は、転写対向ローラ４が復路において印字用紙５の上を
なぞり終え、まさに印字用紙５から浮上しようとする状
態である。その後、転写対向ローラ４は印字用紙５から
浮上し、図３０に示すように、支持ローラ２と変位ロー
ラ３とで形成されたトナー像担持体１のループ内に収納
される。

【００１０】印字用紙５への転写の際には、図２３に示
すように、一時的に印字用紙５の搬送を中断して転写板
１７（図２２も参照）上に印字用紙５を静止させると共
に、トナー像担持体１の回転も停止させる。そして、ト
ナー像担持体１の４原色のトナー像が形成された部分
を、裏側から転写対向ローラ４を走行させて往路と復路
で印字用紙５に擦り付けて４原色のトナー像の転写を行
う。

【００１１】転写工程中は、転写時における印字用紙５
の転写板１７からの浮きを防止し、印字用紙５の横滑り
を防いでおかなければ印字のずれが発生する恐れがあ
る。そこで、印字のずれの発生を抑えるために、転写板
１７にトナー像と逆極性の正の電圧を印加して正の電荷
を帯させる。すると、転写板１７の表面に発生した静電
気により印字用紙５は静電吸着されて転写板１７上に一
時的に束縛されるようになる。そして、正の電荷を帯た
転写板１７は、負に帯電した４原色のトナー像をトナー
像担持体１の表面から引き寄せて剥離させ印字用紙５に
転写させる。

【００１２】転写対向ローラ４が印字用紙５の上を往復
して１工程分の転写が終了し、転写対向ローラ４がトナ
ー像担持体１のループ内に収納されると、トナー像担持
体１は印字用紙５から離隔する。この時の転写対向ロー
ラ４は、既に印字用紙５の領域外に移動している。トナ
ー像担持体１が印字用紙５から離隔する直前に、既に転
写板１７への電圧の印加は中止されているため、転写板
１７に静電吸着されていた印字用紙５は吸着を解除され
ている。

【００１３】次なる転写工程に移るために印字用紙５の
搬送が開始されるが、印字用紙５の搬送距離は図２４に
示したトナー像担持体１の各色の現像領域の幅の分だけ
である。印字用紙５は各色の現像領域の幅の分ずつ断続
的に定着手段１８側に送られて行く。そして、印字用紙
５と非接触で定着を行う熱風定着方式の定着手段１８
は、画像が転写された印字用紙５が搬送されて支持部材
１９の上に載ると、内部に熱源と送風ファンを有する熱
風手段２０で熱風を発生させて印字用紙５に吹き付け、
印字用紙５の表面のトナー粒子を溶融させて印字用紙５
に定着させる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の画像形成装置では、図２５〜図２７に示す
ように、小さな転写対向ローラ４が転がりながら往路を
走行することでトナー像担持体１を線接触で印字用紙５
に押し付けて転写を行っている。つまり、転写対向ロー
ラ４が転がることで線単位で転写が行われ、転写対向ロ
ーラ４が往路を走行し終えることで線単位の転写の累積
で面単位の転写が行われるということである。そして、
図２８〜図３０に示すように、転写対向ローラ４が復路
を印字用紙５の上をなぞりながら走行し、再び出発点ま
で戻らなければ１工程分の転写は終了しない。この従来
例のように、転写対向ローラ４が往復走行して転写する
方式では転写に要する時間が掛かり過ぎ、迅速な転写が
行えないという課題を有していた。

【００１５】また、転写対向ローラ４が往路において印
字用紙５に転写したトナー像が、復路の走行においてず
れないようにするには、転写対向ローラ４の往復走行を
精緻なものにする必要があり、その結果として製造原価
が嵩むという課題も有していた。

【００１６】本発明は以上の課題を解決し、転写を面単
位で行うことで転写速度を向上させた画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、複数のローラにより印字用紙の搬送方向と
直交する方向に張られたトナー像担持体に担持されたト
ナー像を、トナー像担持体の裏側から押し付けて印字用
紙の搬送方向と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字
用紙に転写されたトナー像を定着させる直交転写方式の
画像形成装置であって、転写時にはトナー像担持体の形
成するループの内側から印字用紙側へ移動してトナー像
担持体を面接触で印字用紙に押し付けると共に、画像形
成時にはトナー像担持体から離隔してトナー像担持体が
形成するループ内に引っ込む転写対向板を備えた構成と
したものである。

【００１８】この発明によれば、転写を面単位で行うこ
とで転写速度を向上させた画像形成装置を提供すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数のローラにより印字用紙の搬送方向と直交する
方向に張られたトナー像担持体に担持されたトナー像
を、トナー像担持体の裏側から押し付けて印字用紙の搬
送方向と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字用紙に
転写されたトナー像を定着させる直交転写方式の画像形
成装置であって、転写時にはトナー像担持体の形成する
ループの内側から印字用紙側へ移動してトナー像担持体
を面接触で印字用紙に押し付けると共に、画像形成時に
はトナー像担持体から離隔してトナー像担持体が形成す
るループ内に引っ込む転写対向板を備えた構成としたも
のであり、転写対向板の動きにより一挙に面単位で転写
できるので転写速度が向上するという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、トナー像担持体を印字用紙に押
し付ける転写対向板の押圧面の形状が平面である構成と
したものであり、押圧面が平面形状の転写対向板の動き
により一挙に面単位で転写できるので転写速度が向上す
るという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、トナー像担持体を印字用紙に押
し付ける転写対向板の押圧面の形状が、非転写時には平
面とは線接触する形状であり、転写時にトナー像担持体
を印字用紙に押し付けると平面形状に変化する構成とし
たものであり、転写時には押圧面が平面形状に変化する
転写対向板の動きにより一挙に面単位で転写できるので
転写速度が向上するという作用を有するし、印字用紙か
ら離隔する非転写時には押圧面が平面形状から凸状の曲
面形状に変化し、押圧面が徐々に印字用紙から離隔する
ので印字用紙の持ち上げを防止できるという作用も有す
る。

【００２２】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１，２，３の内のいずれか１記載の発明において、転写
対向板は支点を中心に回動する構成としたものであり、
転写対向板の動きにより一挙に面単位で転写できるので
転写速度が向上するという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１，２，３の内のいずれか１記載の発明において、転写
対向板は支点を中心に回動すると共に、支点自体も転写
対向板と共に移動する構成としたものであり、転写対向
板の動きにより一挙に面単位で転写できるので転写速度
が向上するという作用を有する。

【００２４】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１，２，３，４，５の内のいずれか１記載の発明におい
て、トナー像担持体が感光体ベルトからなり、画像信号
に基づきトナー像担持体を露光する露光手段と、トナー
像担持体を現像する現像手段とを備えた構成としたもの
であり、転写対向板の動きにより一挙に面単位で転写で
きるので転写速度が向上するという作用を有する。

【００２５】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
６記載の発明において、現像手段は単色のみで現像する
構成としたものであり、転写対向板の動きにより一挙に
面単位で転写できるので転写速度が向上するという作用
を有する。

【００２６】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
６記載の発明において、現像手段はシアン，マゼンタ，
イエローの３原色を用いて現像する構成としたものであ
り、転写対向板の動きにより一挙に面単位で転写できる
ので転写速度が向上するという作用を有する。

【００２７】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
６記載の発明において、現像手段は少なくともシアン，
マゼンタ，イエロー，ブラックの４原色を用いて現像す
る構成としたものであり、転写対向板の動きにより一挙
に面単位で転写できるので転写速度が向上するという作
用を有する。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について図１〜
図２１を用いて説明するが、従来例と同一部分には同一
の符号を付している。

【００２９】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態の大要は、転写速度を向上させるために転写対向ロー
ラによる線単位の転写の累積からなる転写方式を改め、
転写対向板を昇降させて面単位で一括して転写を行うよ
うに工夫したことである。

【００３０】以下、本発明の第１の実施の形態の詳細と
してカラー対応の画像形成装置を図１〜図１４を参照し
ながら説明する。

【００３１】図１は本発明の第１の実施の形態による画
像形成装置の概略構成図であり、図２は本発明の第１の
実施の形態による画像形成装置の転写の工程を示す斜視
図である。図３〜図４は本発明の第１の実施の形態によ
る画像形成装置の現像ローラのトナー層の形成状態を示
す模式図であり、図５〜図７は本発明の第１の実施の形
態による画像形成装置の転写工程を示す模式図である。
図８〜図９は本発明の第１の実施の形態による画像形成
装置の他の転写工程を示す模式図であり、図１０〜図１
３は本発明の第１の実施の形態による画像形成装置の転
写の状態を示す模式図である。そして図１４は本発明の
第１の実施の形態による画像形成装置の定着手段の模式
図である。

【００３２】図１〜図２において、表面が有機光導電性
材料の層でコーティングされた感光体ベルトからなるト
ナー像担持体１は、駆動ローラでもある支持ローラ２と
可動ローラである変位ローラ３により印字用紙５の搬送
方向と直交する方向に張られている。トナー像担持体１
が形成するループの内側には、従来例で備わっていた転
写対向ローラ４の代わりに、転写の際にトナー像担持体
１を印字用紙５へ押し付けるための転写対向板２１が備
わっており、この転写対向板２１が支点２２を中心に回
動して降りてくることで押圧面２３はトナー像担持体１
を印字用紙５に押し付ける。転写工程の前段階である画
像形成時には、矢印方向に回転することでトナー像担持
体１の表面にトナー像が形成される。このトナー像担持
体１の周囲には、帯電手段６，現像手段７，クリーニン
グ手段８，除電手段９等が配置されており、トナー像担
持体１の上部にはレーザー光を照射するための露光手段
１０が配置されている。本発明の第１の実施の形態では
露光手段１０の代表的なものとしてレーザーを用いた場
合について説明するが、露光手段１０はレーザーだけで
なくＬＥＤあるいはＬＣＤを用いたものでも良い。

【００３３】上述のトナー像担持体１の周囲の機器は、
落下トナーをなくすために現像手段７がトナー像担持体
１の下側に配置されている他は、転写対向板２１の動き
を妨げないように、残りの全ての機器がトナー像担持体
１の上側に配置されている。無論、現像手段７の配置も
転写対向板２１の動きの妨げにならないように配慮され
ている。

【００３４】図１に矢印で示すように、トナー像担持体
１が印字用紙５の搬送方向と直交する方向に回転する
と、帯電手段６を通過した部分は−６００Ｖ程度に均一
に帯電する。露光手段１０はシアン，マゼンタ，イエロ
ー，ブラックの４原色各々の画像信号に基づき、トナー
像担持体１の表面を１ラインを４原色に対応したレーザ
ー光で照射する。レーザー光を照射された部分の電位が
−１００Ｖ程度に上昇することにより、原色毎に４つに
区分された静電潜像がトナー像担持体１の表面に同時に
形成される。トナー像担持体１の下側に配置された現像
手段７で、この静電潜像が形成された部分に４原色のト
ナーを現像ローラ１１で押し付けると、トナー像担持体
１上に可視像となった４原色各々のトナー像が次々に現
れる。

【００３５】敷衍すると、図３に示すように、共通の現
像ローラ１１上に原色毎に４つに区分して形成した４原
色のトナー層１２により４原色の現像を同時に行う。現
像の際には、現像手段７は４原色に対応するそれぞれの
静電潜像を可視像にするために、負に帯電した４原色の
トナーが付着した現像ローラ１１をトナー像担持体１に
押し付け、４原色のトナーをトナー像担持体１の表面の
４原色に区分された静電潜像の部分に転写することによ
り、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの４原色の
トナー像を原色毎に区分した状態で形成する。

【００３６】図１〜図２に示すように、現像手段７は原
色毎に４つの部分から構成されており、現像手段７Ｃが
シアン，現像手段７Ｍがマゼンタ，現像手段７Ｙがイエ
ロー，現像手段７Ｂがブラックというように、それぞれ
に内蔵された原色のトナーによりシアン，マゼンタ，イ
エロー，ブラックの４原色のトナー層を、共通の現像ロ
ーラ１１上に原色毎に４つに区分して形成する。図３に
示すように、現像ローラ１１には右からシアン，マゼン
タ，イエロー，ブラックの４色のトナー層１２が形成さ
れており、各トナー層１２は混色防止のために隙間１３
あるいは隙間１４で隔てられているが、この隙間１３，
１４の部分はシール材１５，１６によりシールされてい
るので通常はトナーは付着しないようになっている。

【００３７】図３には「請求項９」に関するカラー対応
の現像ローラ１１の一例を示したが、写真等の色調を再
現するためには４原色の他に淡いシアンや淡いマゼンタ
を追加しても良い。そして、図示はしないが「請求項
８」に関して説明すると、ブラックの色調自体はシア
ン，マゼンタ，イエローの３原色でも合成できるので、
現像ローラ１１をブラックを除いたシアン，マゼンタ，
イエローの３原色対応のものとしても良い。また、現像
ローラ１１自体は図４に示すように「請求項７」に関す
るブラック等の単色対応のものにしても良いが、この場
合は単色のトナー層１２の両端の隙間１４をシール材１
６によりシールすることになる。

【００３８】現像ローラ１１における１色分のトナー層
１２の幅と隙間１３との幅との比率は｛１：１｝，
｛２：１｝，｛３：１｝・・・等々の場合が考えられる
が、説明の簡略化を図るために図３では｛１：１｝の場
合を示している。

【００３９】これから暫くは転写対向板２１や変位ロー
ラ３の動きについて説明する。図１に示すように、支持
ローラ２はトナー像担持体１を回転させる駆動ローラで
もあるが、支持ローラ２はその回転軸が移動することは
なく定位置で回転するローラである。それに対して、変
位ローラ３は回転軸が移動する可動ローラであり、転写
対向板２１の動きに伴い変形するトナー像担持体１のル
ープの張力を一定に保つために変位ローラ３は左右に変
位する。図１に示すのは、現像を終えてトナー像を印字
用紙５の上に移動させている状態である。

【００４０】図２に示すような転写工程に移ると、転写
対向板２１は支点２２を中心に回動して押圧面２３でト
ナー像担持体１を裏側から押し付け、一挙に面単位で印
字用紙５へトナー像を転写する。図２は転写直前の状態
であり、もう少し転写対向板２１が回動しながら降りて
来ると印字用紙５への転写が行われる。

【００４１】このことを図５〜図７を参照してもう少し
詳しく説明する。図５に示すように、転写対向板２１は
支点２２を中心に回動可能であり、実線の矢印のように
時計回り方向に回動しながら印字用紙５側へ降りて来る
と転写が始まる。転写対向板２１の押圧面２３は「請求
項２」に関するように平面形状をしており、この押圧面
２３でトナー像担持体１を裏側から印字用紙５に押し付
ける。図６に示すように、転写対向板２１の押圧面２３
がトナー像担持体１に掛かるとトナー像担持体１のルー
プが変形するが、トナー像担持体１のループの張力を一
定に保つために変位ローラ３が破線の矢印で示すように
左側へ移動する。図６の段階では、まだ転写対向板２１
の押圧面２３は印字用紙５を押え付けていないので、印
字用紙５への転写は全く行われていない。図７に示すよ
うに、転写対向板２１が更に時計回り方向に回動してト
ナー像担持体１を面接触で印字用紙５に押し付けると、
判こを押すように一挙に面単位での転写が行われる。こ
のように、本発明の第１の実施の形態では一挙に面単位
で転写するので、従来例に比べて転写速度が大幅に向上
する。

【００４２】転写が終了すると、今度は丁度逆の過程を
辿り転写対向板２１は印字用紙５から離隔する。ところ
が、図７から図６へ至る過程で急速に転写対向板２１を
印字用紙５から離隔させると、トナー像担持体１に引き
上げられるように印字用紙５が浮き上がる。この現象
は、転写対向板２１がトナー像担持体１を面接触で印字
用紙５に押し付けていたために、急速にトナー像担持体
１が印字用紙５から離隔しようとすると周囲の空気がト
ナー像担持体１と印字用紙５との間に入り込むのが間に
合わず、トナー像担持体１と印字用紙５との隙間の気圧
が周囲より低下して瞬間的に真空状態を作り出すためと
思われる。そのため、図７から図６へ至る過程では転写
対向板２１を反時計回り方向にゆっくりと回動させてト
ナー像担持体１を印字用紙５から離隔させ、離隔した後
の図６から図５へと至る過程では転写対向板２１を反時
計回り方向に迅速に回動させて引き戻す必要がある。

【００４３】なお、以上においては「請求項４」に関す
る説明を行い、転写対向板２１は支点２２を中心に回動
するが、支点２２そのものは固定されており移動しない
ものとした。しかし、「請求項５」に関するように、転
写対向板２１は支点２２を中心に回動するが支点２２自
体も昇降するようにしても良い。この場合は図８〜図９
に示すように、支点２２が印字用紙５側に降下するの
で、支点２２を中心に回動する転写対向板２１の回転角
度を小さく抑えることができる。そのため、図８に示す
ような支点２２が移動する転写対向板２１を用いた場合
には、支持ローラ２と変位ローラ３とで張られたトナー
像担持体１のループの傾きと、回動すべく待機中の転写
対向板２１の傾きとを概ね一致させることもできるの
で、図５に示すような支点２２が固定されている転写対
向板２１を用いた場合に比べて、トナー像担持体１を張
る支持ローラ２や変位ローラ３の配置に関する設計の自
由度が大幅に増加する。

【００４４】印字用紙５への転写の際には、図２に示す
ように、一時的に印字用紙５の搬送を中断して転写板１
７（図１も参照）上に印字用紙５を静止させると共に、
トナー像担持体１の回転も停止させる。そして、トナー
像担持体１の４原色のトナー像が形成された部分を、転
写対向板２１を降下させて裏側から印字用紙５に擦り付
けて４原色のトナー像の転写を行う。

【００４５】転写工程中は、転写時における印字用紙５
の転写板１７からの浮きを防止し、印字用紙５の横滑り
を防いでおかなければ印字のずれが発生する恐れがあ
る。そこで、印字のずれの発生を抑えるために、転写板
１７にトナー像と逆極性の正の電圧を印加して正の電荷
を帯させる。すると、転写板１７の表面に発生した静電
気により印字用紙５は静電吸着されて転写板１７上に一
時的に束縛されるようになる。そして、正の電荷を帯た
転写板１７は、負に帯電した４原色のトナー像をトナー
像担持体１の表面から引き寄せて剥離させ印字用紙５に
転写させる。

【００４６】なお、転写時における印字用紙５の転写板
１７からの浮きが生じない場合には、転写板１７への転
写電圧の印加を行わずに、アルミ機材からなるトナー像
担持体１側にトナー像と同極性の負の転写電圧を印加
し、トナー像担持体１の表面のトナー像を印字用紙５側
に叩き出して剥離させても良い。

【００４７】１工程分の転写が終了し、転写対向板２１
がトナー像担持体１のループ内に収納されると、トナー
像担持体１も印字用紙５から離隔する。トナー像担持体
１が印字用紙５から離隔する直前に、既に転写板１７へ
の電圧の印加は中止されているため、転写板１７に静電
吸着されていた印字用紙５は吸着を解除されている。次
なる転写工程に移るために印字用紙５の搬送が開始され
るが、印字用紙５の搬送距離は図３に示した現像ローラ
１１の各色のトナー層１２の幅の分だけである。

【００４８】印字用紙５の搬送の最中には、図１に示す
ように、クリーニング手段５は、トナー像担持体１の表
面の残留トナーを、クリーニングブレードやクリーニン
グブラシにより除去して廃トナーとして回収し、トナー
像担持体１の表面を物理的に清浄化する。そして、除電
手段９は、残留トナーを除去した後のトナー像担持体１
の表面に残留した負の電荷を中和して、トナー像担持体
１の表面を電気的に清浄化する。そして、清浄化された
トナー像担持体１の表面に露光や現像を行い、新たなる
トナー像を形成する。なお、除電手段９の設置は必須要
件ではない。

【００４９】図１０〜図１３に示すように、トナー像担
持体１には現像手段７により現像される各色の現像領域
と、現像領域に挾まれた非現像領域とが存在するが、印
字用紙５の搬送方向における現像領域の幅は各色とも同
じに設定している。特に、図１０〜図１３では現像領域
の幅と非現像領域の幅とを｛１：１｝に設定している。
以下、カラーのトナー像の形成方法を説明する。

【００５０】カラーのトナー像の形成方法は、最初は図
１０に示す状態から始まるが、１回目の転写では１工程
で｛シアン｝のトナー像を転写するだけであるので、１
列目にはシアンのトナー像のみが転写される。現像領域
の幅の分だけ印字用紙５を搬送すると２回目の転写が行
われるが、２回目の転写でも１工程で｛シアン｝のトナ
ー像を転写するだけであるので、２列目にもシアンのト
ナー像のみが転写される。

【００５１】次は図１１に示すように、３回目の転写で
は１工程で｛シアン，マゼンタ｝のトナー像を転写する
ので、１列目は｛シアン，マゼンタ｝のトナー像が重ね
られるが、３列目は｛シアン｝のトナー像のみが転写さ
れる。現像領域の幅の分だけ印字用紙５を搬送すると、
同様にして４回目の転写が行われるが、４回目の転写で
も１工程で｛シアン，マゼンタ｝のトナー像を転写する
ので、２列目は｛シアン，マゼンタ｝のトナー像が重ね
られるが、４列目は｛シアン｝のトナー像のみが転写さ
れる。

【００５２】次は図１２に示すように、５回目の転写で
は１工程で｛シアン，マゼンタ，イエロー｝のトナー像
を転写するので、１列目は｛シアン，マゼンタ，イエロ
ー｝のトナー像が、３列目は｛シアン，マゼンタ｝のト
ナー像が重ねられる。５列目は｛シアン｝のトナー像の
みが転写される。現像領域の幅の分だけ印字用紙５を搬
送すると、同様にして６回目の転写が行われるが、６回
目の転写でも１工程で｛シアン，マゼンタ，イエロー｝
のトナー像を転写するので、２列目は｛シアン，マゼン
タ，イエロー｝のトナー像が重ねられ、４列目は｛シア
ン，マゼンタ｝のトナー像が重ねられるが、６列目は
｛シアン｝のトナー像のみが転写される。

【００５３】その後は図１３に示すように、７回目の転
写では１工程で｛シアン，マゼンタ，イエロー，ブラッ
ク｝のトナー像を転写するので、１列目は｛シアン，マ
ゼンタ，イエロー，ブラック｝のトナー像によりカラー
のトナー像が形成され、３列目は｛シアン，マゼンタ，
イエロー｝のトナー像が重ねられる。５列目は｛シア
ン，マゼンタ｝のトナー像が重ねられるが、７列目は
｛シアン｝のトナー像のみが転写される。

【００５４】転写の最後の方は丁度逆の経路を辿り、１
工程で｛シアン，マゼンタ，イエロー，ブラック｝のト
ナー像を転写していたのが、シアンが欠けて｛マゼン
タ，イエロー，ブラック｝となり、さらにはマゼンタも
欠けて｛イエロー，ブラック｝となり、最後には｛ブラ
ック｝だけとなる。

【００５５】以上の工程を繰り返した後、図２に示すよ
うに、印字用紙５は各色の現像領域の幅の分ずつ断続的
に定着手段１８側に送られて行く。そして、印字用紙５
と非接触で定着を行う熱風定着方式の定着手段１８は、
図１４に示すような構造をしており、画像が転写された
印字用紙５が搬送されて定着手段１８の支持部材１９の
上に載ると、内部に熱源２４と送風ファン２５を有する
熱風手段２０で熱風を発生させる。

【００５６】送風ファン２５で生成された空気流は熱源
２４で加熱された伝熱部材２６に吹き付けられ、伝熱部
材２６へ最上層の貫通孔２７から流入する。そして、最
上層の貫通孔２７から流入した空気流は、同じ最上層の
貫通孔２７から流出する際に貫通孔２７の周囲から熱を
奪い拡散し、次々に伝熱部材２６の各層から熱を奪って
熱風と化し最下層の貫通孔２７から吹き出して印字用紙
５に吹き付け、印字用紙５の表面のトナー粒子を溶融さ
せて印字用紙５に定着させる。以上のようにして一連の
画像形成の工程が終了する。

【００５７】このようにして本発明の第１の実施の形態
では、トナー像担持体１に形成されたトナー像を、転写
対向板２１を昇降させて印字用紙５へ面単位で一挙に転
写を行うことができる。このため、トナー像担持体１に
形成されたトナー像を、転写対向ローラ４を走行させて
印字用紙５へ逐次転写していた従来例に比べて、本発明
の第１の実施の形態では転写速度を遙かに向上させるこ
とができる。

【００５８】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態の大要は、印字用紙への転写後にトナー像担持体が印
字用紙から一挙に全面的に離隔すると印字用紙を持ち上
げてしまうので、印字用紙への転写中は転写対向板の押
圧面の形状は平面形状であるが、転写終了後に転写対向
板が少し持ち上がると直ちに押圧面の形状が平面形状か
ら円弧形状に変わり始めるようにすることで、押圧面に
密着したトナー像担持体も印字用紙との接触面積を段階
的に削減できるようにして印字用紙の持ち上げを防止す
るように工夫したことである。

【００５９】以下、本発明の第２の実施の形態の詳細と
してカラー対応の画像形成装置を図１５〜図２１を参照
しながら説明する。

【００６０】図１５は本発明の第２の実施の形態による
画像形成装置の概略構成図であり、図１６は本発明の第
２の実施の形態による画像形成装置の転写の工程を示す
斜視図である。図１７〜図１９は本発明の第２の実施の
形態による画像形成装置の転写工程を示す模式図であ
り、図２０〜図２１は本発明の第２の実施の形態による
画像形成装置の転写対向板の押圧面の形状を示す模式図
である。

【００６１】図１に示す画像形成装置の転写対向板２１
の押圧面２３の形状は、転写時にトナー像担持体１を面
接触で印字用紙５に押し付ける必要から、転写時におい
て平面形状であれば良く、非転写時には必ずしも平面形
状である必要はない。そこで、転写対向板２１の押圧面
２３の形状を、「請求項３」に関するように非転写時に
は平面と線接触するような形状とし、転写時にトナー像
担持体１を印字用紙５に押し付けると平面形状に変化す
るようにしたのが図１５に示す画像形成装置である。こ
の図１５に示す画像形成装置は、図１に示す画像形成装
置と転写対向板２１の押圧面２８の形状が異なるだけで
あり、その他の部分は同一であるので、重複説明を避け
るために相違点である転写対向板２１についてのみ説明
を行う。

【００６２】図１５に示すのは、現像を終えてトナー像
を印字用紙５の上に移動させている状態である。この非
転写時には、転写対向板２１の押圧面２８は外側に向か
って膨らんでおり、ハッチングで示した部分は丁度円柱
の一部を切り取った形状をしている。非転写時における
押圧面２８の形状は、平面と線接触する形状であれば良
く、円弧形状でも楕円弧形状でもあるいはその他の自由
曲線でも良い。

【００６３】図１６に示すような転写工程に移ると、転
写対向板２１は支点２２を中心に回動して円弧形状の押
圧面２８でトナー像担持体１を裏側から押し付け、一挙
に面単位で印字用紙５へトナー像を転写する。図１６は
転写直前の状態であり、もう少し転写対向板２１が回動
しながら降りて来ると印字用紙５への転写が行われる。

【００６４】このことを図１７〜図１９を参照してもう
少し詳しく説明する。図１７に示すように、転写対向板
２１は支点２２を中心に回動可能であり、実線の矢印の
ように時計回り方向に回動しながら印字用紙５側へ降り
て来ると転写が始まる。転写対向板２１の押圧面２８は
円弧形状をしており、この押圧面２８でトナー像担持体
１を裏側から印字用紙５に押し付けるのであるが、図１
７に示す段階では押圧面２８はまだトナー像担持体１に
掛かっていないのでトナー像担持体１は直線状に張られ
ている。図１８に示すように、転写対向板２１の押圧面
２８がトナー像担持体１に掛かるとトナー像担持体１の
ループの一部分が円弧形状に変形するが、トナー像担持
体１のループの張力を一定に保つために変位ローラ３が
破線の矢印で示すように左側へ移動する。図１８に示す
段階では、まだ転写対向板２１の押圧面２８は印字用紙
５を押え付けていないので、印字用紙５への転写は全く
行われていない。図１９に示すように、転写対向板２１
が更に時計回り方向に回動してトナー像担持体１を印字
用紙５に押し付けると、転写対向板２１の押圧面２８は
円弧形状から平面形状に変化する。転写する印字用紙５
に注目すると、転写対向板２１の押圧面２８は最初はト
ナー像担持体１を線接触で印字用紙５に押し付けていた
のであるが、最後にはトナー像担持体１を面接触で印字
用紙５に押し付けるようになり、判こを押すように一挙
に面単位での転写が行われる。このように、転写対向板
２１の押圧面２８の形状を、非転写時には平面とは線接
触する形状とし、転写時にトナー像担持体１を印字用紙
５に押し付けると平面形状に変化するようにした場合で
も、本発明の第２の実施の形態では一挙に面単位で転写
するので従来例に比べて転写速度が大幅に向上する。

【００６５】転写が終了すると、今度は丁度逆の過程を
辿り転写対向板２１は印字用紙５から離隔する。ところ
で、図１９から図１８へ至る過程で急速に転写対向板２
１を印字用紙５から離隔させると、印字用紙５を押し付
けていたトナー像担持体１は転写対向板２１の押圧面２
８の形状変化に伴い、直ちに平面形状から円弧形状に変
形する。このため、転写対向板２１が少しでも持ち上が
るとトナー像担持体１と印字用紙５との間には部分的に
隙間が生じるが、この隙間の部分には直ちに周囲の空気
が入り込むので瞬時といえども真空状態が生じることは
ない。

【００６６】本発明の第２の実施の形態のように、押圧
面２８の形状が変化するタイプの転写対向板２１を用い
た画像形成装置では、トナー像担持体１が印字用紙５か
ら離隔する際には一挙に全面的に離隔するのではなく段
階的に離隔するので、印字用紙５がトナー像担持体１の
離隔に伴い引き上げられて浮き上がることはない。この
ため、本発明の第２の実施の形態の押圧面２８の形状が
変化するタイプの転写対向板２１を用いた場合には、図
１９から図１７へ至る全ての過程で、転写対向板２１を
反時計回り方向に急速に回動させてトナー像担持体１を
印字用紙５から離隔させてトナー像担持体１のループ内
に収納することができるので、（実施の形態１）に示し
た押圧面２３の形状を平面形状に固定したタイプの転写
対向板２１を用いた場合より転写速度を向上させること
ができる。

【００６７】転写対向板２１の押圧面２８の構造は、図
２０のようにハッチングの部分をやや硬質のスポンジ等
で形成しても良いが、図２１のように押圧面２８を板ば
ね状の弾性体で形成して平面形状から円弧形状への復元
速度を向上させることもできる。

【００６８】このようにして本発明の第２の実施の形態
では、トナー像担持体１に形成されたトナー像を、転写
対向板２１を昇降させて印字用紙５へ面単位で一挙に転
写を行うことができる。このため、トナー像担持体１に
形成されたトナー像を、転写対向ローラ４を走行させて
印字用紙５へ逐次転写していた従来例に比べて、本発明
の第２の実施の形態では転写速度を遙かに向上させるこ
とができる。

【００６９】更に、本発明の第２の実施の形態では、ト
ナー像担持体１が印字用紙５から離隔する際には一挙に
全面的に離隔するのではなく段階的に離隔するので、印
字用紙５がトナー像担持体１の離隔に伴い引き上げられ
て浮き上がることはない。

【００７０】最後に、「請求項６」に関わることを簡潔
に述べておくと、トナー像担持体には必ずしも感光体を
用いる必要はないし、露光手段も必要としない場合があ
る。というのは、熱源により静電潜像を形成して現像す
ることによりトナー像を形成することもできるし、トナ
ーでベタ塗りにしたトナー像担持体をエアージェットで
吹き飛ばし、あたかも版画を彫るようにしてトナー像を
形成することもできるからである。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数のロ
ーラにより印字用紙の搬送方向と直交する方向に張られ
たトナー像担持体に担持されたトナー像を、トナー像担
持体の裏側から押し付けて印字用紙の搬送方向と直交す
る方向に印字用紙へ転写し、印字用紙に転写されたトナ
ー像を定着させる直交転写方式の画像形成装置であっ
て、転写時にはトナー像担持体の形成するループの内側
から印字用紙側へ移動してトナー像担持体を面接触で印
字用紙に押し付けると共に、画像形成時にはトナー像担
持体から離隔してトナー像担持体が形成するループ内に
引っ込む転写対向板を備えた構成としたものであり、ト
ナー像担持体に形成されたトナー像を、転写対向板を昇
降させて印字用紙へ面単位で一挙に転写を行うことがで
きるので転写速度が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の概略構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の転写の工程を示す斜視図

【図３】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の現像ローラのトナー層の形成状態を示す模式図

【図４】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の現像ローラのトナー層の形成状態を示す模式図

【図５】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の転写工程を示す模式図

【図６】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の転写工程を示す模式図

【図７】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の転写工程を示す模式図

【図８】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の他の転写工程を示す模式図

【図９】本発明の第１の実施の形態による画像形成装置
の他の転写工程を示す模式図

【図１０】本発明の第１の実施の形態による画像形成装
置の転写の状態を示す模式図

【図１１】本発明の第１の実施の形態による画像形成装
置の転写の状態を示す模式図

【図１２】本発明の第１の実施の形態による画像形成装
置の転写の状態を示す模式図

【図１３】本発明の第１の実施の形態による画像形成装
置の転写の状態を示す模式図

【図１４】本発明の第１の実施の形態による画像形成装
置の定着手段の模式図

【図１５】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の概略構成図

【図１６】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の転写の工程を示す斜視図

【図１７】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の転写工程を示す模式図

【図１８】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の転写工程を示す模式図

【図１９】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の転写工程を示す模式図

【図２０】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の転写対向板の押圧面の形状を示す模式図

【図２１】本発明の第２の実施の形態による画像形成装
置の転写対向板の押圧面の形状を示す模式図

【図２２】従来の画像形成装置の概略構成図

【図２３】従来の画像形成装置の転写の工程を示す斜視
図

【図２４】従来の画像形成装置の現像ローラのトナー層
の形成状態を示す模式図

【図２５】従来の画像形成装置の往路における転写工程
を示す模式図

【図２６】従来の画像形成装置の往路における転写工程
を示す模式図

【図２７】従来の画像形成装置の往路における転写工程
を示す模式図

【図２８】従来の画像形成装置の復路におけるなぞりの
工程を示す模式図

【図２９】従来の画像形成装置の復路におけるなぞりの
工程を示す模式図

【図３０】従来の画像形成装置の復路におけるなぞりの
工程を示す模式図

【符号の説明】

１ トナー像担持体 ２ 支持ローラ ３ 変位ローラ ４ 転写対向ローラ ５ 印字用紙 ６ 帯電手段 ７ 現像手段 ７Ｃ 現像手段 ７Ｍ 現像手段 ７Ｙ 現像手段 ７Ｂ 現像手段 ８ クリーニング手段 ９ 除電手段 １０ 露光手段 １１ 現像ローラ １２ トナー層 １３ 隙間 １４ 隙間 １５ シール材 １６ シール材 １７ 転写板 １８ 定着手段 １９ 支持部材 ２０ 熱風手段 ２１ 転写対向板 ２２ 支点 ２３ 押圧面 ２４ 熱源 ２５ 送風ファン ２６ 伝熱部材 ２７ 貫通孔 ２８ 押圧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 幸範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のローラにより印字用紙の搬送方向と
   直交する方向に張られたトナー像担持体に担持されたト
   ナー像を、トナー像担持体の裏側から押し付けて印字用
   紙の搬送方向と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字
   用紙に転写されたトナー像を定着させる直交転写方式の
   画像形成装置であって、転写時にはトナー像担持体の形
   成するループの内側から印字用紙側へ移動してトナー像
   担持体を面接触で印字用紙に押し付けると共に、画像形
   成時にはトナー像担持体から離隔してトナー像担持体が
   形成するループ内に引っ込む転写対向板を備えたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】トナー像担持体を印字用紙に押し付ける転
   写対向板の押圧面の形状が平面であることを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】トナー像担持体を印字用紙に押し付ける転
   写対向板の押圧面の形状が、非転写時には平面とは線接
   触する形状であり、転写時にトナー像担持体を印字用紙
   に押し付けると平面形状に変化することを特徴とする請
   求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】転写対向板は支点を中心に回動することを
   特徴とする請求項１，２，３の内のいずれか１記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】転写対向板は支点を中心に回動すると共
   に、支点自体も転写対向板と共に移動することを特徴と
   する請求項１，２，３の内のいずれか１記載の画像形成
   装置。
6. 【請求項６】トナー像担持体が感光体ベルトからなり、
   画像信号に基づきトナー像担持体を露光する露光手段
   と、トナー像担持体を現像する現像手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１，２，３，４，５の内のいずれか
   １記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】現像手段は単色のみで現像することを特徴
   とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】現像手段はシアン，マゼンタ，イエローの
   ３原色を用いて現像することを特徴とする請求項６記載
   の画像形成装置。
9. 【請求項９】現像手段は少なくともシアン，マゼンタ，
   イエロー，ブラックの４原色を用いて現像することを特
   徴とする請求項６記載の画像形成装置。