JP2890054B2

JP2890054B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2890054B2
Application number: JP33549689A
Authority: JP
Inventors: 宏史夫馬; 光夫本橋; 洋三藤井; 昭彦柿田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH03194578A

Description

【発明の詳細な説明】〔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の転写材
を、静電気的に支持・搬送して像担持体上のトナー像を
物理的手段によって前記転写材上に転写したのち定着手
段へ搬送を行う転写ベルト装置を有する画像形成装置に
関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の画像形成装置である電子写真複写機の
一実施例を示す断面構成図である。図において、10はド
ラム状の像担持体である感光体ドラム、20は感光体ドラ
ム10周面を帯電する帯電器、30は露光装置、13は像露光
部、40は現像器、50は転写材供給装置、53は給紙ロー
ラ、Ｐは転写材である記録紙、16は転写用の帯電器であ
る転写器、17は分離用の除電器である分離器、80は定着
器、90はクリーニング装置、56は記録紙Ｐの搬送手段で
ある搬送ベルトである。

前記複写機の動作を説明すると、帯電器20により感光
体ドラム10周面を一様に帯電した後、感光体ドラム10周
面に露光装置30により像露光部13において露光を行い静
電的な潜像を形成する。そののち現像器40により前記潜
像は現像・顕像化されてトナー像となる。このトナー像
はタイミングを合わせて転写材供給装置50の給紙ローラ
53により給送される記録紙Ｐ上に転写される。この転写
は記録紙Ｐの背後より転写器16によって前記トナーの帯
電と逆極性の帯電が施されてなされる。転写後分離器17
によって交流の高電圧が印加されて除電され前記記録紙
Ｐは感光体ドラム10より分離される。分離された記録紙
Ｐは搬送ベルト56によって定着器80に搬送されそのトナ
ー像は定着され装置外の排紙皿に排出される。

一方、トナー像を転写した感光体ドラム10は周面に残
留したトナーをクリーニング装置90によってクリーニン
グされ次のコピーに待機する。

しかしながら、前記のような構成ではトナー像の転写
性及び分離性を確実にするために、転写器16と分離器17
間の放電効率を調整して最良に機能する点を見いださね
ばならず、かつこの放電効率は環境の影響を大きく受
け、信頼性に対する許容範囲が狭いという問題を有して
いる。前記転写性を左右するのは、記録紙Ｐの持つ電
荷，記録紙Ｐの機械的特性（スティフネス，表面平滑
性，カールなど）であり、これらは記録紙Ｐの保存状態
や転写時の環境（温度，湿度）などによって大きく変動
し、常に良好な状態に保持することは困難である。

また、感光体ドラム10のドラム径が大きい場合は、記
録紙Ｐが搬送ベルト56に移行するときに、元の平面状態
に戻ろうとする力がドラム径の小さい場合に比べ小さい
ため、トナー像の転写を終了した記録紙Ｐは感光体ドラ
ム10に付着し紙詰まりを起こし易く、機械としての通紙
性の低下を招き信頼性を悪化させるなどの欠点を有して
いた。

前記欠点を改善した技術として、第５図に示すベルト
状の転写・搬送装置が、米国特許3,357,325号公報等に
開示されている。

第５図において、10はドラム状の像担持体である感光
体ドラム、70aはベルト状の転写・搬送装置である転写
ベルト装置、71は電荷を保持し転写材を吸着する転写ベ
ルト、72,73は転写ベルト71を支持・伸張し回転するた
めのローラ、60は記録紙Ｐを静電気力によって転写ベル
ト71に吸着させるためコロナ放電を行う転写前紙帯電
器、16はトナー像を感光体ドラム10から記録紙Ｐに転写
するための転写用帯電器である転写器、160は転写部で
ある。かかる構成によって、記録紙Ｐを転写ベルト71に
付着させて搬送することができ、転写部において優れた
転写効率、分離効率を得ることができる。

前記転写ベルト装置70aは、感光体ドラム10上にトナ
ー像を重ねて形成して一度に記録紙Ｐに転写を行うよう
にしたカラー画像形成装置では好ましい装置である。前
記カラー画像形成装置にあっては、感光体ドラム10上に
トナー像を重ねるため複数の現像器を感光体ドラム10周
縁部に備えてドラム径が大きくなり、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、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、という二点において転写ベルト装置は優れ
ているからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に示す転写ベルト装置では、転写前紙帯電器60
のコロナ放電によって記録紙Ｐの転写前帯電が行われ
る。しかし、コロナ放電による帯電は放電電極の汚れな
どによって生じる放電ムラによって不均一になることが
多く、このため記録紙Ｐの転写ベルト71への吸着が不均
一になり、転写性も不均一になるという問題点があっ
た。

また、特開平１−121878号、同１−121879号公報等に
開示されている技術でも、コロナ放電によって記録紙を
帯電させているため、上記の問題は解決されていなかっ
た。

前記問題点は最近よく使用されるようになった反転現
像の場合は、（−）に帯電させることが多く、コロナ放
電による（−）帯電の場合は特に不均一に帯電し易く問
題になっている。

帯電手段として導電性を有する弾性繊維部材からなる
弾性ブラシを用い之に電圧を印加するようにした帯電器
が知られている。しかし、前記弾性ブラシはその作動時
毛先を一定の圧力で被帯電体に圧接させておく必要があ
る。このためベルト上の汚れを集めたり長期間使用して
いると弾性を失ったり曲げ癖が付いて不均一に圧接する
ようになり寿命が短いという問題点があった。

本発明は、前記問題点を解決して弾性ブラシの寿命の
長い転写ベルト装置を備え、トナー像の転写性及び感光
体ドラムへの分離性の優れた画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、保持ローラ間に張架・回転する転写ベル
トを用い、像担持体上にトナー像を形成し転写部で該ト
ナー像を移動する転写材上に転写・搬送する画像形成装
置において、前記転写ベルトは転写部で前記像担持体に
対し画像形成時と非画像形成時とで当接及び離間を可能
とする構成とし、前記転写ベルトの転写部の上流側に位
置した保持ローラに、前記転写ベルトを挟んで対向する
導電性部材を設け、画像形成時には、前記転写ベルトは
前記導電性部材とも当接し、前記導電性部材に所定のバ
イアス電圧を印加して前記転写ベルトとの間で挟持・搬
送される転写材の帯電を行い、つづいて前記転写部にお
いてはトナー像の転写を行う構成とし、非画像形成時に
は、前記転写ベルトは退避して前記像担持体と前記導電
性部材とから離間した位置に位置するよう構成した、こ
とを特徴とする画像形成装置、によって達成される。

〔実施例〕

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成
断面図、第２図は第１図の転写ベルト装置の作動状態を
示す構成断面図である。

図において、第４図及び第５図に示す従来の画像形成
装置及び転写ベルト装置70aと同一部分は同一符号で表
し、その動作もほぼ同様であるから重複する部分の詳細
な説明は省略する。

54は給紙ローラ53と保持ローラ72との間に設けられた
案内板、70は転写ベルト装置、65は装置本体の転写部16
0の上流側に固設し導電性の繊維材からなり転写前紙帯
電の作用をなす導電性部材である弾性ブラシ、66は弾性
ブラシ65へバイアス電圧を印加するための電源である。
弾性ブラシ65と電源66との間には万一弾性ブラシ65が接
地部等に接触したときに大電流が流れるのを防止するた
めに保護抵抗を直列に挿入してもよい。

保持ローラ72,73は導電性の金属材からなるローラ
で、上流側の保持ローラ72は接地又は接地状態に近い所
定の電位にされている。二点鎖線で示した74はローラ支
持部材でその一端は保持ローラ73の軸芯を固定軸とし、
他端は保持ローラ72の可動軸に連結していて、常時（非
転写時）は図示省略した弾性部材により第１図に示すよ
うに保持ローラ72が下方に位置するように付勢されてい
て、感光体ドラム10周面より離間されている。このと
き、弾性ブラシ65はその毛先65aが転写ベルト71から完
全に離れるか僅かに触れる程度に離間されるようになっ
ている。従って、汚れの付着も少なく常時離間している
ので長期間に亘って弾性ブラシ65の弾性が失われたり、
曲げ癖が付くことがなく、帯電時には完全な帯電が行わ
れ、その寿命を長くすることができる。

転写時には装置本体制御部の制御によって作動する例
えばソレノイドやモータ等によってローラ支持部材74が
前記弾性部材の力に抗して反時計方向に回動され、第２
図に示すように転写ベルト71は感光体ドラム10及び弾性
ブラシ65の毛先65aに当接するようになっている。

弾性ブラシ65の導電性繊維にはステンレス鋼のワイヤ
も用いることもできるが、本実施例では体積抵抗率10⁴
〜10⁶Ω・cmの炭素混入レーヨンを用いて好結果を得て
いる。

また、前記転写ベルト71の構成は、例えば２層からな
り、本体は0.5〜1mm厚程度のシリコンゴム、ポリウレタ
ンゴム、ブチルゴムなどのエンドレス状の体積抵抗率10
¹⁰Ω・cm前後の高抵抗シートで、このシートの上層に例
えばふっ素系樹脂をスプレー塗布などして摩擦抵抗を低
くするとともに汚れの付着を防止している。

次に前記転写ベルト装置70の作動を説明する。給紙ロ
ーラ53の回転が開始すると同時に、既にコピー動作開始
と同時に回転駆動されている転写ベルト71は感光体ドラ
ム10へ当接され、弾性ブラシ65は転写ベルト71に前記機
構により当接され、さらに電源66より転写前の紙帯電用
のバイアス電圧印加が行われる。記録紙Ｐの先端部は給
紙ローラ53によって弾性ブラシ65と転写ベルト71との間
に送り込まれる。ここで記録紙Ｐは弾性ブラシ65より電
荷を注入されて一様に帯電し、転写ベルト71に吸着され
て転写部160へと搬送される。記録紙Ｐ先端が転写部160
を一定長さ（例えば5mm）通過した時点に図示しない転
写器16の転写用電源をONにしてトナー像の転写を開始す
る。転写が終了すると前述の弾性部材によって転写ベル
ト71は感光体ドラム10及び弾性ブラシ65から離間され
る。

前記作動制御によって第３図に示すように、記録紙Ｐ
先端部には非転写域ｄ及び非画像域ｈが形成される。画
像読取りのスキャナ読取りの開始、又はプリンタ書込み
の開始は、前記非画像域ｈの形成によって若干後ろにず
れた転写域ｋ（画像域）の先端に画像先端が一致するよ
うに若干遅らせたプロセス制御が行われる。

これによって、記録紙Ｐ前端部に数mm、例えば5mm長
さの非転写域ｄを形成し、この非転写域ｄに続く非画像
部ｋの後半部が転写部160を通過する間に十分転写生が
立ち上がるように転写電圧を印加する。

前記記録紙Ｐの非転写域ｄは弾性ブラシ65によって帯
電されたままの状態を続けているので、トナー像の転写
後も記録紙Ｐは強固に転写ベルト71に吸着されていて感
光体ドラム10からの分離性が良好となるとともに、転写
域ｋは弾性ブラシ65により一様に転写前紙帯電が施され
ているので、転写帯電もムラなく均一に行われ、ムラの
ない極めて良好な転写が行われることとなる。

前記弾性ブラシ65に印加するバイアス電圧はコロナ放
電に比べ低い電圧で十分であり電源66のコストを低減す
ることができる。また、コロナ放電を行わず直接電荷を
記録紙Ｐに注入して帯電させるのでオゾンの発生がな
く、転写ベルト71の寿命の劣化や、人体への悪影響をも
少なくすることができるという利点もある。

本実施例の画像形成装置では、前記弾性ブラシ65は接
地又は接地状態に近い保持ローラ72に対向する位置に設
けられ、転写材供給装置50より給送される記録紙Ｐにさ
らに効率良く確実に帯電を行うとともに、転写部160ま
での距離が短く構成されているので、搬送中の帯電電荷
の漏洩による減少も少なく転写ベルト71は記録紙Ｐを強
固に吸着保持して搬送することが可能となる。

また、弾性ブラシ65には現像剤のトナーの帯電と同極
性のバイアス電圧が印加されるので、記録紙Ｐが転写部
160に至るまでは、感光体ドラム10上のトナーが記録紙
Ｐに吸引されることがない。従って、鮮明なコピー画質
を得ることができる。このバイアス電圧の印加は、感光
体ドラム10周面の移動線速度が140mm/sec、画像幅300〜
350mm、紙厚65g/m²の場合、0.5〜2.0KV（トナーと同極
性）となるよう定電圧制御が行われる。

また、転写器16には、トナー帯電と逆極性の高電圧を
定電流制御のもとに印加してトナー像の転写を行う。こ
の定電流制御は例えば、高湿度の場合は300μＡ、低湿
度の場合は200μＡになるように切り替え制御が行わ
れ、帯電が施される。従って、最も影響を受け易い湿度
の変化に応じて帯電電流を変化させ、前記弾性ブラシ65
による一様な転写前紙帯電と相まって、環境に左右され
ない常に一定確実な吸着・搬送力と高い転写効率を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したような構成と作動制御に
よって、転写ベルト及び導電性部材である弾性ブラシの
弾性を長期間に亘って一定に維持し、転写ベルトからの
トナー等による汚れの付着を防止することにより均一な
転写前の紙帯電を行い、トナー像の転写性及び感光体ド
ラムからの分離性の良好な記録紙搬送が行われ、かつ転
写ベルトや人体に悪影響のあるオゾン発生の少ない優れ
た転写ベルト装置を備えた画像形成装置を提供できるこ
ととなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図、第２図は第１図の転写ベルトの作動状態を示す断
面構成図、第３図は本発明の画像形成装置によって得ら
れる記録紙Ｐの先端部を示す側面図、第４図は従来の電
子写真複写機の構成を示す断面構成図、第５図は従来の
転写ベルト装置の一実施例を示す概略構成図である。 10……感光体ドラム、50……転写材供給装置 53……給送ローラ、65……弾性ブラシ 66……電源、70……転写ベルト装置 71……転写ベルト、72,73……保持ローラ 74……ローラ支持部材、160……転写部ｄ……非転写域、ｈ……非画像域ｋ……転写域、Ｐ……記録紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−209471（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−151877（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−204857（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】保持ローラ間に張架・回転する転写ベルト
を用い、像担持体上にトナー像を形成し転写部で該トナ
ー像を移動する転写材上に転写・搬送する画像形成装置
において、前記転写ベルトは転写部で前記像担持体に対し画像形成
時と非画像形成時とで当接及び離間を可能とする構成と
し、前記転写ベルトの転写部の上流側に位置した保持ローラ
に、前記転写ベルトを挟んで対向する導電性部材を設
け、画像形成時には、前記転写ベルトは前記導電性部材とも
当接し、前記導電性部材に所定のバイアス電圧を印加し
て前記転写ベルトとの間で挟持・搬送される転写材の帯
電を行い、つづいて前記転写部においてはトナー像の転
写を行う構成とし、非画像形成時には、前記転写ベルト
は退避して前記像担持体と前記導電性部材とから離間し
た位置に位置するよう構成した、ことを特徴とする画像形成装置。