JP2002072614A

JP2002072614A - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2002072614A
Application number: JP2000267111A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nagaoka; 和彦長岡; Nobutoshi Chigira; 延俊千吉良; Toyoichi Shiraishi; 豊一白石
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-12
Also published as: US20020051658A1; US6571079B2

Abstract

(57)【要約】【課題】感光ドラム上のトナーが媒体に向かって飛散
するマイグレーションの発生を防止する。【解決手段】画像形成部１の下部フレーム２の対向面
２ａに導電フィルム１１を設ける。導電フィルム１１は
導電性両面テープ１３により金属板１４の一端に接続さ
れる。金属板１４は感光ドラム５のシャフト５ａに接続
されている。導電フィルム１１は下部フレーム２の長手
方向のほぼ全体に渡って設けられる。導電フィルム１１
はカーボンブラックを高濃度に添加したプラスチックフ
ィルムからなり、１５KΩ〜１０MΩの抵抗値を有するも
のを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー画像を転写
して画像記録を行う画像記録装置に関し、特に複数の画
像形成部を有しカラー記録を行う画像記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー電子写真プリンタなどにお
いては、トナー画像を形成する画像形成部を複数の色毎
に設け、こうした各色毎の画像形成部を装置に対して着
脱可能なようにカートリッジタイプにしたものがある。
各画像形成部をカートリッジタイプにすることにより、
各色毎に新しいものとの交換が可能になる。

【０００３】各画像形成部が装置本体に対して直線的に
等間隔に配置される電子写真記録装置はタンデム型と呼
ばれるが、この方式の装置においては、トナー画像が転
写される媒体を例えばベルトにより搬送し、その搬送ベ
ルトの上部に各画像形成部が直線的に並置されている。
媒体は搬送ベルトにより各画像形成部の下部を搬送さ
れ、各画像形成部の下部を通過する際にトナー画像が順
次転写される。

【０００４】各画像形成部にはそれぞれ感光ドラムが設
けられており、感光ドラムの表面にトナー画像が付着さ
れる。そして感光ドラムとで搬送ベルトを挟むようにし
て転写ローラが設けられ、この転写ローラにより感光ド
ラム表面上のトナー画像が媒体に転写される。感光ドラ
ム上のトナー画像はマイナスに帯電されており、転写ロ
ーラにプラスの電圧を印加することによりトナー画像が
転写ローラ側に吸引され、媒体上に転写される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記タン
デム型の電子写真記録装置においては、搬送ベルトによ
り搬送される媒体上に各色のトナー画像が順次転写され
るが、２番目以降の画像形成部に媒体が接近した際、媒
体の正規の転写位置が感光ドラムと転写ローラの間に入
り込む前に、感光ドラム上のトナーが媒体に向かって飛
散する所謂マイグレーションと呼ばれる現象が発生す
る。この現象では印刷デューティが高いほどトナーが多
く飛散するが、その理由は、印刷デューティが高いと感
光ドラム上に付着しているトナーの量が多く、感光ドラ
ムに吸引される力が弱く、飛散しやすいトナーの量も多
くなるからと考えられる。

【０００６】マイグレーションが発生する原因として
は、媒体が感光ドラムと転写ローラの間を通過する際に
プラスの電位に帯電され、プラスに帯電した媒体が次の
転写位置に接近すると、マイナスに帯電している感光ド
ラム上のトナーを吸引するためであると考えられる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ケースに感光ドラムを具備した複数の画像
形成部を有し、転写部により異なるトナー画像を搬送さ
れる媒体に順次転写して画像形成を行う画像記録装置に
おいて、画像形成部を構成するケースの媒体に対向する
対向面に導電性部材を設けたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】導電性部材は、感光ドラムに対して媒体の
搬送方向下流側のケースの対向面に設け、またカーボン
ブラックを高濃度に添加した導電性フィルムにするとよ
い。また導電性部材の抵抗値は、ケースの対向面と媒体
の間隔を１〜３ｍｍとした場合に、１５ｋΩ〜１０ＭΩ
の範囲とする。導電性部材は接地することによりマイグ
レーションの発生をより一層防止できる。

【０００９】またマイグレーションの発生を防止する他
の手段として、画像形成部の転写部と隣接する画像形成
部の転写部との間に除電布を配置するようにしてもよ
い。さらに、画像形成部を構成するケースの媒体に対向
する対向面に導電性部材を設けることと各転写部の間に
除電布を配置することを併用してもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。図１は本発明の第１の実施の形
態の画像形成部を示す概略側面図である。図１におい
て、画像形成部１は、下部フレーム２と上部フレーム３
およびトナーカートリッジ４でその骨格が構成される。
下部フレーム２には、感光ドラム５、現像ローラ６およ
び供給ローラ７がそれぞれ回転可能に取付けられる。上
部フレーム３には帯電ローラ８およびクリーニングブレ
ード９が取付けられ、また上部フレーム３の上部にトナ
ーカートリッジ４が配置される。

【００１１】画像形成部１の下側には搬送ベルト１０が
移動可能に配設され、この搬送ベルト１０により媒体が
搬送される。下部フレーム２は搬送ベルト１０に対向す
る対向面２ａを有し、この対向面２ａに導電フィルム１
１が取付けられている。

【００１２】図２は画像形成部の要部を示す概略側面
図、図３は画像形成部の要部（Ａ部）を示す拡大図であ
る。図２、図３において、下部フレーム２の対向面２ａ
には、絶縁フィルム１２が形成され、この絶縁フィルム
１２を取り巻くように導電フィルム１１が設けられてい
る。導電フィルム１１は導電性両面テープ１３により金
属板１４の一端に接続されている。金属板１４の他端は
図２に示すように感光ドラム５のシャフト５ａに接続さ
れている。感光ドラム５のシャフト５ａは図示しないコ
ンタクトによりアースに接続されている。

【００１３】絶縁フィルム１２は、クリーニングブレー
ド９により感光ドラム５の表面から除去されたトナーが
転写部もしくは媒体上に落下して汚れることを防止する
ために設けられる部材である。

【００１４】図４は下部フレームの底面図である。図４
において、導電フィルム１１は下部フレーム２の長手方
向のほぼ全体に渡って設けられ、導電フィルム１１の一
端部が金属板１４の一端に接続されている。下部フレー
ム２に形成された切り欠き１５は感光ドラム５が下方の
露出するためのものである。

【００１５】導電フィルム１１はカーボンブラックを高
濃度に添加したプラスチックフィルムからできているも
ので、１５KΩ〜１０MΩの抵抗値を有するものを使用す
る。この抵抗値の範囲は、媒体が感光ドラム５の下側に
存在するときにその媒体と下部フレーム２の対向面２ａ
との距離が１〜３ｍｍである場合に適する値であり、媒
体と対向面２ａとの間隔が小さければ導電フィルム１１
の抵抗値を下げ、逆に媒体と対向面２ａとの間隔が大き
ければ導電フィルム１１の抵抗値を上げるというよう
に、媒体と対向面２ａとの間隔の大きさに合わせて最適
な抵抗値の範囲を設定する。

【００１６】図５は画像形成部を４つ並置した構成を示
す概略側面図である。図５において、画像形成部１は右
側から順にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各
色の画像形成部である。導電フィルム１１は、ブラッ
ク、イエロー、マゼンタの各色の画像形成部１の下部フ
レーム２に取付けられている。搬送ベルト１０は駆動ロ
ーラ１６と従動ローラ１７の間に掛け渡され、駆動ロー
ラ１６の回転により矢印方向に回転移動する。搬送ベル
ト１０の内側には、各感光ドラム５に対向してそれぞれ
転写ローラ１８が設けられている。

【００１７】マイグレーションは、２番目の画像形成部
１、即ちイエローの画像形成部１以降の画像形成部１に
おいて発生する。ある画像形成部１においてマイグレー
ションが発生するのは、それより以前の画像形成部１の
影響を受けるためであり、したがって最後（シアン）の
画像形成部１には導電フィルム１１を取付ける必要はな
い。

【００１８】図５において、印刷を行なう場合、まず各
画像形成部１の感光ドラム５および各ローラが回転駆動
され、帯電ローラ８により感光ドラム５表面が帯電され
る。そして図示しない露光ヘッドにより印刷データに応
じて感光ドラム５表面に対して露光が行われ、次に現像
ローラ６により露光された部分にトナーが付着される。

【００１９】他方、図示しない給紙部から媒体１９が繰
出され、感光ドラム５へのトナー画像の形成にタイミン
グを合わせるようにして、搬送ベルト１０とブラックの
画像形成部１との間に送り込まれる。媒体１９が感光ド
ラム５の下側に入り込むと、転写ローラ１８により感光
ドラム５上のブラックのトナー画像が媒体１９に転写さ
れる。

【００２０】媒体１９は感光ドラム５と転写ローラ１８
の間を通過する際、ブラックの画像形成部１の下部フレ
ーム２がプラスに帯電される。しかしながら本実施の形
態において導電フィルム１１を取付けたことにより、下
部フレーム２の帯電電圧を徐々に下げ、下部フレーム２
の帯電が媒体１９上に対して不均一な帯電を引き起こす
ことがなくなる。

【００２１】媒体１９は引き続き搬送され、次にイエロ
ーの画像形成部２へ到達する。ここで前記と同様に、イ
エローのトナーが媒体１９上に転写されるが、媒体１９
が感光ドラム５の下側に入り込む際に、もしブラックの
画像形成部１の下部フレーム２の帯電の影響で媒体１９
が不均一に帯電していた場合には、感光ドラム５上のト
ナーが正規の転写前にマイグレーションを起こすことが
あるが、上述のように導電フィルム１１により媒体１９
は不均一に帯電していないので、このようなマイグレー
ションは起こらない。

【００２２】媒体１９は引き続き搬送され、つぎにマゼ
ンタおよびシアンの画像形成部２へ到達するが、ここで
も同様に、マイグレーションが発生することなくマゼン
タおよびシアンのトナーが媒体１９に転写される。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１は絶縁フィルム１２に金属板あるいは
導電フィルム１１を取付けてマイグレーションの発生有
無を実験した結果を示す。出願人は、種々の場合につい
て実験を行った。表１において、ＩＤ下部材は絶縁フィ
ルム１２に接続する部材の種類または有無を示し、また
放電はトナー同士の反発による媒体からのトナーの飛散
を示す。

【００２５】（１）は、絶縁フィルム１２に金属板を接
続し、その金属板をオープン状態にした場合で、マイグ
レーションは発生しなかった。しかしながら金属板が浮
いた状態になっているため、帯電した電荷が徐々に蓄積
した後感光ドラムへ放電して放射ノイズが発生した。ま
た（２）は、絶縁フィルム１２に金属板を接続し、その
金属板をアース接続した場合で、マイグレーションは発
生しなかった。また放射ノイズも発生しなかったが、媒
体をOHP用シートとした場合の放電は発生し易い傾向に
あった。

【００２６】（３）は、絶縁フィルム１２に何も接続し
ない場合で、マイグレーションが発生し、また放電によ
る媒体からのトナー飛散も発生した。（４）は、絶縁フ
ィルム１２にハイリークの導電フィルム１１を接続し、
その導電フィルム１１をアース接続した場合で、マイグ
レーションは発生せず、また放射ノイズも発生しなかっ
た。導電フィルムとしては、カーボンブラックを高濃度
に添加したもので、表面抵抗値は１×１０⁴Ω以下のも
のを用いた。

【００２７】本実施の形態では、導電フィルム１１によ
り下部フレーム２が除電され、媒体１９に対する帯電の
影響を少なくすることができるが、しかしながら媒体１
９は最初のブラックの画像形成部１におけるよりも最後
のシアンの画像形成部１において帯電量が多くなる。し
たがって、導電フィルム１１の抵抗値は、取付ける画像
形成部１の位置により変えるようにしてもよい。即ち、
最初のブラックの画像形成部１に取付ける導電フィルム
１１の抵抗値を最も高くし、媒体１９の搬送方向下流へ
行くにつれて徐々に導電フィルム１１の抵抗値を低くし
ていくようにしてもよい。

【００２８】また一般にタンデム型の電子写真記録装置
においては、転写ローラに印加する電圧は後のプロセス
にいくほど高くしている。これは、転写済みのトナーを
保持した上で、即ちある程度のトナー層を介して、さら
に感光ドラム上のトナーを引き付ける必要があるためで
ある。このような転写電圧の制御を行う装置において
は、画像形成部の下部フレームに取付ける導電フィルム
１１の抵抗値は、後のプロセスにいくほど低くすること
が望ましい。

【００２９】以上のようにマイグレーションに対しては
絶縁フィルム１２に導電性部材を接続することにより発
生を防止することができる。しかしながら絶縁フィルム
１２に接続する導電性部材をアース接続させることによ
り、放電による媒体からのトナー飛散を防止することが
可能になる。さらに絶縁フィルム１２に接続する導電性
部材をハイリークのものにすることにより、放射ノイズ
の発生を防止することが可能になる。また導電性部材を
金属とし、抵抗部材を介して接地しても同等の効果を得
ることができる。金属を抵抗部材を介して接地した変形
例を図６に示す。

【００３０】図６は下部フレームの底面を示す。図６に
おいて、下部フレーム２の長手方向のほぼ全体に渡って
設けられた絶縁フィルム１２に金属板２２が接着され、
この金属板２２に抵抗部材２３が接続されている。そし
て抵抗部材２３は、一端が感光ドラム５のシャフトの接
続する金属板１４の一端に接続されている。抵抗部材２
３の抵抗値は、１５KΩ〜１０MΩとする。このように構
成しても、上記導電フィルム１１をアース接続した場合
と同様の効果を得ることができる。

【００３１】図６に示す例は抵抗部材２３を画像形成部
の下部フレーム２に設けたものであるが、抵抗部材を画
像記録装置本体に取り付けるようにしてもよい。この場
合は、画像形成部を装置本体に装着する際に画像形成部
側の金属板を装置本体側に設けた抵抗部材に接触するよ
うに金属板および抵抗部材を取付ける。

【００３２】図７はさらに他の変形例を示す。図７にお
いて、この変形例では下部フレーム２の側部に放電布２
４を設けている。このように構成したことにより、導電
フィルム１１に蓄積された電荷が不織布２４により自然
放電され、マイグレーションを防止できる。この場合、
導電フィルム１１は必ずしもアース接続する必要はな
い。

【００３３】次に本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図８は第２の実施の形態の画像記録装置を示す概略
側面図、図９は第２の実施の形態の画像記録装置を示す
斜視図であり、搬送ベルトを外した状態を示す。

【００３４】図８、図９において、第２の実施の形態
は、前記第１の実施の形態の構成に加えて、各画像形成
部の感光ドラム５と転写ローラ１８で構成される各転写
部の間に除電布２０を設けたものである。具体的には、
搬送ベルト１０の内側には搬送ベルト１０を張設するた
めのフレーム２１が配設されており、このフレーム２１
の上部で各転写ローラ１８の間に除電布２０が配置さ
れ、図９に示すように転写ローラ１８の軸方向のほぼ全
長に渡って設けられている。除電布２０は導電フィルム
１１に接続されており、高分子材料にカーボン等の導電
性材料を添加したものもしくは導電性ポリマーで形成し
た不織布である。除電布２０の抵抗値は１０ ⁴〜１０⁸Ω
とする。

【００３５】除電布２０と上側の搬送ベルト１０の間隔
は５ｍｍ以内とし、除電布２０と搬送ベルト１０が接触
してもよい。また除電布２０と隣接する感光ドラム５と
転写ローラ１８とのニップ部との距離は５ｍｍ以上離す
ようにする。除電布２０を転写ローラ１８に近づけすぎ
ると、除電布２０に一旦蓄えられた電荷が転写ローラ１
８に放電してノイズが発生するおそれがある。除電布２
０としてはある程度電荷を溜める性質のあるものを使用
し、アースへは落とさない。高抵抗の導電部材を使用し
ても良い。

【００３６】以上の構成により第１の実施の形態と同様
にマイグレーションの発生の有無を確かめる実験を行っ
た。表２に実験結果を示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２において、（５）は除電布２０の幅を
５０ｍｍのものを使用した場合で、マイグレーションの
発生はなく、放射ノイズを発生した。しかし（６）、
（７）に示すように、除電布２０の幅を小さくした場
合、即ち除電布２０を転写ローラ１８から離すと、ノイ
ズ評価も良好になった。この理由としては、除電布２０
の幅が小さくなったことにより除電布２０に溜まる電荷
が少なくなったからか、あるいは転写ローラ１８との距
離が離れたことにより転写ローラ１８に放電しなくなっ
たからかのいずれかと考えられる。

【００３９】表２の実験結果には示されていないが、導
電フィルム１１を設けることなく、第2の実施の形態の
除電布２０のみを設けることも可能である。

【００４０】本発明は上記各実施の形態に限定されるも
のではなく種々の変形が可能である。例えば、第１の実
施の形態の変形として、導電フィルム１１を新たに設け
る代わりに、画像形成部１の下部フレーム２自体を所定
の抵抗値（１５KΩ〜１MΩ）を持った導電性部材にして
もマイグレーションの発生を防止することが可能であ
る。また第１の実施の形態では導電フィルム１１と感光
ドラム５のシャフト５ａとの間に金属板１４を配設した
が、下部フレーム２の対向面２ａに金属板１４を設け、
金属板１４と感光ドラム５のシャフト５ａとの間に導電
フィルムを配設する構成としてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、画像形成部を構成するケースの媒体に対向する対向
面に導電性部材を設けたので、マイグレーションの発生
を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の画像形成部を示す概略側面
図である。

【図２】画像形成部の要部を示す概略側面図である。

【図３】画像形成部の要部を示す拡大図である。

【図４】下部フレームの底面図である。

【図５】画像形成部を４つ並置した構成を示す概略側面
図である。

【図６】変形例を示す底面図である。

【図７】他の変形例を示す概略側面図である。

【図８】第2の実施の形態の画像記録装置を示す概略側
面図である。

【図９】第2の実施の形態の画像記録装置を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１画像形成部２下部フレーム１０搬送ベルト１１導電フィルム１４金属板１８転写ローラ２０除電布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白石豊一東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内Ｆターム(参考） 2H030 AA04 AA06 AA07 AB02 AD05 BB02 BB41 BB44 BB46 2H071 DA09 DA15 EA04 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースに感光ドラムを具備した複数の画
像形成部を有し、転写部により異なるトナー画像を搬送
される媒体に順次転写して画像形成を行う画像記録装置
において、前記ケースの媒体に対向する対向面に導電性部材を設け
たことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】前記導電性部材は、感光ドラムに対して
媒体の搬送方向下流側のケースの対向面に設けた請求項
1記載の画像記録装置。
【請求項３】前記ケースの対向面と媒体の間隔は１〜
３ｍｍであり、前記導電性部材の抵抗値は１５ｋΩ〜１
０ＭΩである請求項２記載の画像記録装置。
【請求項４】前記導電性部材はカーボンブラックを高
濃度に添加した導電性フィルムである請求項２または３
記載の画像記録装置。
【請求項５】前記導電性部材は接地される請求項４記
載の画像記録装置。
【請求項６】前記導電性部材は金属であり、電気抵抗
部材を介して接地される請求項２記載の画像記録装置。
【請求項７】感光ドラムを具備した複数の画像形成部
を有し、転写部により異なるトナー画像を搬送される媒
体に順次転写して画像形成を行う画像記録装置におい
て、各転写部の間に除電布を配置したことを特徴とする画像
記録装置。
【請求項８】前記ケースの媒体に対向する対向面に導
電性部材を設けた請求項７記載の画像記録装置。
【請求項９】前記除電布は転写ローラの表面から５ｍ
ｍ以上離れている請求項７または８記載の画像記録装
置。