JPH03194578A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、５
３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１
０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Ｉ７によって交流の高’ＩＩＦＥが印加
されて除電され前記記録紙Ｐは感光体ドラムＩＯ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１
７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（スティフ不ス９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、ｌＯ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）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ＩＯ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ｌＯ
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、該転写ベルトの転写部の上流側に位置した保
持ローラに、前記ベルトを挟んで対向する所定の電圧を
印加した導電性部材を設け、転写材の通過時には該導電
性部材にバイアス電圧を印加して前記ベルトと前記導電
性部材の間に転写材を挟持・搬送して該転写材の帯電を
行い、転写材の非通過時には該導電性部材を前記ベルト
より離間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。

区において、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１６０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ヘ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ｌＯ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。

なお、弾性ブラン６５は装置本体に固設せず、その基部
６５ｂを中心に回動可能にローラ保持部材７４に取付は
部材を介して設け、非転写時にはその毛先６５ａが転写
ベルト７１より離間するように弾性部材によって付勢し
、転写時には制御部の制御によって例えばソレノイド等
を作動させ弾性ブラシ６５の毛先６５ａが転写ベルト７
１に所定の圧力で当接するように回動させる構成として
もよい。

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１０
４〜ｌＯ″Ω・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１−７１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’°Ω・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糸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６
５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−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５　ｍｍ）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ＩＯ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及び非画像域りが形成される。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、前記非画像域り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
像部にの後半部が転写部１６０を通過する間に十分転写
性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、
転写域には弾性ブラシ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１
６０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１−７１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
＋６０に至るまでは、感光体ドラムｌＯ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
動線速度か１４０ｍｍ／ｓｅｅ、画像幅３００−３５０
ｍｍ、紙厚６５ｇ／ｍ２の場合、０．５−２．ＯＫＶ　
Ｃ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３００μＡ１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、最も影響を受は易い湿
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−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、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、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、該
   転写ベルトの転写部の上流側に位置した保持ローラに、
   前記ベルトを挟んで対向する所定の電圧を印加した導電
   性部材を設け、転写材の通過時には該導電性部材にバイ
   アス電圧を印加して前記ベルトと前記導電性部材の間に
   転写材を挟持・搬送して該転写材の帯電を行い、転写材
   の非通過時には該導電性部材を前記ベルトより離間する
   よう構成したことを特徴とする画像形成装置。