JPH03236079A - 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に関するもの
で、特に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６図は従来の画像形成装置である電子写真複写機の一
実施例を示す断面図である。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、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か施されてなされる
。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
Ｉに排出される。

方、トナー像を転写した感光体ドラムｌＯ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。

しかしなから、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（スティフネス１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ｌＯ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ＩＯ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７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７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
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７図に示す転写ベルト装置では、転写材吸着用の帯電
器６０のコロナ放電によって記録紙Ｐの吸着用帯電が行
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、反転現像で（−）に帯電させる場合は、
コロナ放電による帯電は（−）帯電となり、この場合は
特に不均一に帯電し易く問題になっている。

前記問題点を解決するため、転写材の帯電手段として導
電性を有する弾性繊維部材からなる弾性ブラシを用い、
これにバイアス電圧を印加するようにした帯電器が知ら
れていて、均一な帯電を行う上で非常に有効である。従
来、この弾性ブラシはその毛先を常時転写ベルト又は記
録紙Ｐに接触するようになっていて、このため長期間使
用していると弾性を失ったり曲げ癖がついて不均一に接
触するようになったりするほか、転写ベルト上に残留す
るトナーその他の汚れを集めて記録紙Ｐの先端及び後端
を汚すという問題点があった。

上記汚れを防ぐため、転写ベルト装置にクリーニング装
置を設けるようにしても、僅少のトナーが残留しこれが
弾性ブラシに捕集されて汚れを作り完全に改善すること
はできなかった。

本発明は、上記問題点を簡単な構成によって解決し、記
録紙の先端及び後端に汚れを作らず、弾性ブラシの寿命
が長く、均一かつ良好な吸着用帯電を行う転写ベルト装
置を有し、その結果良好な転写性及び分離性を有する画
像形成装置を提供することを目的とする。

謀 〔冊題を解決するだめの手段〕 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、前お転写部の上流側に前記転写ベルトに対
向する可動の導電性部材を設け、前記転写材の通過時に
は所定のバイアス電圧を印加した該導電性部材を移動し
て、前記転写ベルトと前記導電性部材との間に前記転写
材を挟持・搬送して該転写材の帯電を行い、該転写材の
非通過時には該導電性部材を前記転写ベルトより離間す
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〜第４図は本発明の画像形成装置の一実施例を示
す図で、第１図は本発明の画像形成装置の構成を示す断
面図である。

図において、第６図及び第７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の上流側に絶縁材を介して揺動自在に設け
た導電性繊維からなるブラシを有し記録紙・Ｐを帯電さ
せるための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吸着帯電用電
源であるＤＣ電源である。

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は接地状態又は接地状態に
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。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モ
ータ、ソレノイド等の回動手段によってローラ支持部材
７４が上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は所定の圧力をも
って感光体ドラム１０に当接されるようになっている。

７５は例えばゴムブレード等により転写ベルト７１の表
面を摺擦してクリーニングするようローラ支持部材７４
に設けられたクリーニング装置である。

なお、保持ローラ７２を転写部１６０に近く設けること
が出来ない場合は、別に接地状態にされた電極板を、転
写ベルト７１の内側に転写部１６０の上流側に近接して
設け、その表側に弾性ブラシ６５を上記電極板に対向し
て設けるようにする。

第４図は弾性ブラシ６５の一例を示す図である。

図において、６５２は弾性ブラシ６５のブラシ６５１を
保持し装置本体に植設された軸６５７を中心に揺動可能
に取り付けられた揺動部材、６５４は揺動部材６５２の
切欠は部６５３内に位置して揺動部材６５２の揺動範囲
を規制するストッパービン、６５５はブラシ６５１の毛
先６５１ａが転写ベルト７１から離間するように付勢す
るバネ、６５６はブラシ６５１の毛先６５１ａをバネ６
５５の力に抗して転写ベルト７１上の記録紙Ｐに圧接さ
せるためのソレノイドで記録紙Ｐの通過時のみ作動する
×レノイドである。

弾性ブラシ６５の毛先６５１ａは第２図に示すように、
バネ６５５によって転写ベル）７１が感光体ドラム１０
に圧接した状態でも記録紙Ｐの搬送時以外は、転写ベル
ト７１から完全に離れるようになっている。

従って、転写ベルト７１からの毛先６５１ａへの汚れの
付着もなく、長期間に亙って弾性ブラシ６５の弾性が失
われたり、曲げ癖か付くことがないので、完全な帯電が
行われ、その寿命を長くすることができる。

弾性ブラシ６５は、例えばそのブラシ６５１の基部６５
１ｂが電気的絶縁材６５２ａを介して揺動部材６５２に
取り付けられ、装置本体から絶縁されている。また、ブ
ラン６５１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’〜
１０’Ω・ｃｍの炭素混入レーヨンを用いて好結果を得
ている。

上記転写ベルト７１の構成は、例えば２層からなり、本
体は０．５〜ｌ■厚程度のシリコンゴム、ポリウレタン
コ゛ム、ブチルゴムなどのエンドレス状の体積抵抗率１
０”Ω・ａｍ前後の高抵抗シートで、このシートの上層
に例えばふつ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も防止している。

次に前記転写ベルト装置７０の図示しない本体制御部の
作動制御による動作について説明する。

感光体ドラムｌＯ上にトナー像が形成され、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は前記機構に
より感光体ドラム１０へ当接され、同時に弾性ブラシ６
５には、ＤＣ電源６６より吸着帯電用のバイアス電圧が
印加されるが、弾性ブラシ６５は転写ベルト７１とは離
間している（第２図）。

記録紙Ｐの先端部が給紙ローラ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時点で、弾
性ブラシ６５はソレノイド６５６によりバネ６５５の力
に抗して回動されその毛先６５１ａは記録紙Ｐに圧接さ
れる（第３図）。

記録紙Ｐがその先端部より約８０ｍｍ移動した時点で、
ソレノイド６５６の通電はＯＦＦとなり弾性ブラシ６５
の揺動部材６５２はバネ６５５により回動しその毛先６
５１ａは記録紙Ｐより離間される。この毛先６５１ａの
圧接期間中に記録紙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）７１に吸着されて転写
部１６０へと搬送される。

弾性ブラシ６５の記録紙Ｐへの圧接・帯電の長さは上記
８０ｍｍ１：＠ることはなく転写性能・分離性能を満足
させる必要に応して８０ｍｍより短くても良いし、また
は記録紙Ｐ全長に亙るようにしてもよい。

記録紙Ｐの先端が転写部１６０を一定長さ（例えは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
了すると転写用電源はＯＦＦにされるとともに、前記回
動手段の通電もＯＦＦとされ前記弾性部材によって転写
ベルトハは感光体ドラム１０から離間される。

前記作動制御によって第５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、上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
長さの非転写領域ｄを形成し、この非転写域ｄに続く非
画像域りの後半部が転写部１６０を通過する間に十分転
写性が立ち上がるように転写用電源かＯＮとされ転写用
／１イアス電圧が印加される。

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により記録紙Ｐへの帯電が一
様に施されているので、ムラのない極めて良好な転写が
行われることとなる。

前記吸着帯電用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／ｓｅｅ、画像幅３
００−３５０ｍｍ、紙厚６５ｇ／ｍ２の場合０．５−２
．０ＫＶ（１−ナーと同極性）となるよう定電圧制御が
行われる。

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ＤＣ電源６６のコストを
低減することができる。また、コロナ放電を行わす直接
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
かなく、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かできるという利点もある。

本実施例の画像形成装置では、前記弾性ブラン６５は接
地又は接地に近い状態の保持ローラ７２又は前述の電極
板に対向する位置に設けられているので、転写材供給装
置５０より給送される記録紙Ｐを効率良く確実に帯電す
るとともに、転写部１６０までの距離を短くするよう構
成されているので、搬送中の帯電電荷の盪洩による減少
も少なく転写ベルト７１は記録紙Ｐを強固に吸着保持し
て搬送することか可能となる。

また、弾性ブラ、・６５には現像剤のトナーの帯電と同
極性のバイアス電圧か印加されるので、記録紙Ｐが転写
部１６０に至るまでは、感光体ドラム１０上のトナーか
記録紙Ｐに吸引されることかない。

従って、鮮明なコピー画質を得ることかできる。

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か行われる。この
定電流制御は、例えは高湿度の場合は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、上記弾性ブラン６５による−様な記録紙
Ｐの吸着用帯電と相まって、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かでき
る。

〔発明の効果〕

本発明によれは以上説明しｔ；ような構成と作動制御に
よって、構成を複雑にすることなく、転写材の先端部及
び後端部に発生し易い汚れを防止し、導電性部材の弾性
ブラ／の寿命が長く、均一な転写材の吸着用帯電と転写
用帯電を行う転写ベルト装置を有し、良好な転写性及び
分離性を有する優れた画像形成装置を提供できることと
なっｌ：。

【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断面図
、第２図は′＄１図の転写ベルトが感光体トラムに圧接
した状態を示す断面図、第３図はさらに第１図の弾性ブ
ラ、の毛先か転写ベルトに圧接した状態を示す断面図、
第４図は第１図の弾性プラノの一例の詳細を示す図、第
５図は本発明の画像形成装置によ−）で得られる記録紙
Ｐの先端部を示す側面図、第６図は従来の電子写真複写
機の構成を示す断面図、第７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。 ＩＯ・・・感光体ドラム　　５０・・・転写材供給装置
５３　　給紙ローラ　　　６５・・・弾性ブラシ６６・
・・ＤＣ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６５２・・揺動
部材　　　６５６・・・ソレノイドｄ・・非転写域　　
　　ｈ・・・非画像域ｋ・・・転写域　　　　　Ｐ・・
・記録紙第１図

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、
   前記転写部の上流側に前記転写ベルトに対向する可動の
   導電性部材を設け、前記転写材の通過時には所定のバイ
   アス電圧を印加した該導電性部材を移動して、前記転写
   ベルトと前記導電性部材との間に前記転写材を挟持・搬
   送して該転写材の帯電を行い、該転写材の非通過時には
   該導電性部材を前記転写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。