JP2002091182A

JP2002091182A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002091182A
Application number: JP2000285096A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishii; 宏石井; Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Hiroshi Saito; 洋斉藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】転写ベルト分離後の転写材帯電に伴う搬送ガ
イドでのトナー像の乱れに対して、様々な条件により変
化する転写材の帯電状態に応じて、より最適な転写材の
除電条件によりトナー像の乱れを防止する画像形成装置
を提供する。【解決手段】静電潜像が形成される感光体１４と、感
光体１４上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現
像装置１６と、感光体１４上のトナー像を転写材Ｐに転
写する転写ベルト２２とを有する画像形成装置１におい
て、転写ベルト２２は、ガイド面が、表面の電気抵抗１
０^１０Ω□以上の材料により構成され、ガイド板１０５
の上流、下流、ガイド板１０５に設けられた開口部の少
なくともいずれか一つが、除電部材１１３を有し、かつ
除電部材１１５への印加電圧は、転写材Ｐの先端又は
後端を、先端又は後端以外の除電よりも、印加する電圧
を低くする画像形成装置１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンター、ＦＡＸ、複写機等の画像形成装置に関す
る、更に詳細には、転写材搬送時の画像品質を向上させ
る転写搬送ベルトを備える画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置の小型化、または、
転写材の搬送安定性から転写ベルトを採用することがあ
る。この転写ベルトは、感光体上のトナー像を中間転写
体としての転写ベルトを介して転写材に転写することで
画像を形成する。この種の画像形成装置では、中間転写
ベルトへの転写方法として、例えば、転写ベルトに転写
バイアスが間接的に印加される間接バイアス印加方式が
知られている。この方式では、転写領域である感光体と
転写ベルトとの接触ニップ部にベルト転写用バイアスロ
ーラが設けられ、このベルト転写用バイアスローラに転
写バイアスが印加されることにより、感光体から中間転
写ベルトへの一次転写が行われる。しかし、感光体から
転写ベルトへの一次転写の際に転写が乱れる場合があ
る。これは、転写の際に、感光体上に形成されたトナー
像がその周辺に散らばったりしてしまい、画像がぼけて
しまい画像のシャープさを損なわれる。

【０００３】この転写の乱れを防止するために、例え
ば、特開平５−３３３７０４号公報には、転写材が転写
搬送ベルトから剥離する部分である駆動ローラを、静電
容量負荷を有する接地回路を介して接地し、更に剥離直
後に転写材の接触除電部材を設けることで、転写材が剥
離する際に生じる放電を防止し、転写材において劣化の
ない正常な画像が得られる画像形成装置が提案されてい
る。しかし、これだけでは、転写材の帯電を０Ｖにする
ことはできず、さらに転写ベルトと隣接する位置に除電
部材を設けることが提案されているが、詳細な除電方法
について述べられていない。上記提案は、転写ベルトか
ら分離した際の転写材の帯電を低減する手段であり、よ
り原因系に近い対応手段であるが、逆にこの種の手段で
転写ベルト分離後の転写材帯電に伴う不具合を完全に無
くすことも難しい。

【０００４】とくに、転写ベルトから分離した転写材
は、帯電した状態で、搬送ガイドへと進入することにな
るため、電界の乱れにより、転写材上のトナー像の乱れ
が発生しやすい。このようなトナー像の乱れを防止する
ためには、搬送経路に、除電部材を設け、積極的に転写
材を除電してやることが有効であるが、転写材の先端、
後端に関しては、除電部材からの放電が転写材の画像面
側に回り込み、異常放電が発生し、トナー像の乱れが発
生しやすい。これを回避するために、除電の強さを落と
すと、今度は、転写材の先端／後端以外は、除電不足に
陥ってしまう場合があり、この場合の除電不足がトナー
像の乱れの原因となる。

【０００５】また、転写材の帯電状態は、転写ベルトの
転写部で印加される転写電圧に大きく影響を受ける。一
般的に、転写部で印加される定電流制御の転写電圧は、
Ａ４サイズを縦通紙した場合、転写ベルトと感光体が直
接接触する面積が増加し、その結果、Ａ４サイズを横通
紙をした場合よりも、印加される転写電圧が低くなる。
このように通紙する転写材の横幅により、印加される転
写電圧が異なり、結果として、転写材の帯電状態が異な
り、最適な除電条件も違ってくる。

【０００６】さらに、トナー像の乱れを防止するために
は、搬送経路に、除電部材を設け、積極的に転写材を除
電してやることが有効であるが、一度定着器を通過し、
含水分が極端に低下した裏面時の転写材は、乾燥してい
ることで電気抵抗値が上がり、より帯電しやすい状態と
なるため、片面通紙（表面）時と両面通紙（裏面）時
で、転写材の帯電状態が異なり、その結果、最適な除電
条件も違ってくる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
転写ベルト分離後の転写材帯電に伴う搬送ガイドでのト
ナー像の乱れに対して、様々な条件により変化する転写
材の帯電状態に応じて、より最適な転写材の除電条件に
よりトナー像の乱れを防止する画像形成装置を提供する
ことを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、静電潜像が形成される
感光体と、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を
形成する現像装置と、感光体上のトナー像を転写材に転
写する転写ベルトとを有する画像形成装置において、
転写ベルトは、ガイド面が、表面の電気抵抗１０
^１０Ω□以上の材料により構成され、ガイド板の上流、
下流、ガイド板に設けられた開口部の少なくともいずれ
か一つが、除電部材を有し、かつ除電部材への印加電
圧は、転写材の先端又は後端を、先端又は後端以外の
除電よりも、印加する電圧を低くする画像形成装置と
する。請求項２に記載の発明は、静電潜像が形成され
る感光体と、感光体上の静電潜像を現像してトナー像
を形成する現像装置と、感光体上のトナー像を転写材
に転写する転写ベルトとを有する画像形成装置におい
て、転写ベルトは、ガイド面が、表面の電気抵抗１０
^１０Ω□以上の材料により構成され、ガイド板の上
流、下流、ガイド板に設けられた開口部の少なくともい
ずれか一つが、除電部材を有し、かつ除電部材への印
加電圧は、転写材の通紙方向に対して横幅のサイズを
もとに、定電流制御が行われる画像形成装置とする。
請求項３に記載の発明は、静電潜像が形成される感光
体と、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成
する現像装置と、感光体上のトナー像を転写材に転写
する転写ベルトとを有する画像形成装置において、
転写ベルトは、ガイド面が、表面の電気抵抗１０^１０Ω
□以上の材料により構成され、ガイド板の上流、下
流、ガイド板に設けられた開口部の少なくともいずれか
一つが、除電部材を有し、かつ除電部材への印加電圧
は、転写材の通過面により除電部材への印加電圧を決定
する画像形成装置とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態で
ある画像形成装置をその正面側から示した概略断面図で
ある。ここに示した画像形成装置は原稿読み取り、その
原稿画像に基づいて電子写真方式による画像形成を行う
複写機能とプリンタの機能を有しているが、さらにファ
クシミリとしての機能を追加することもできる。

【００１０】図１に示すように、画像形成装置本体１の
上部に固設されたコンタクトガラス２上に図示していな
い原稿が置かれ、この原稿は図１の右方へ移動する光源
３によって照明され、その反射光像は、光源３と共に右
方に移動する第１ミラー４に反射し、次いで、光源３の
１／２の速さで右方に移動する第２及び第３ミラー、
５、６で反射した後、読み取り装置７に入射する。読み
取り装置７は、原稿からの反射光像を読み取るための例
えばＣＣＤよりなる図示していないイメージセンサと、
このセンサに光像を結像する同じく図示していない結像
レンズを有している。図１に示した露光装置８は図示し
ていないレーザ光源から出射するレーザ光を反射する回
転多面鏡９、ｆθレンズなどからなる走査結像用のレン
ズ系１０を通ったレーザ光Ｌを反射するミラー１１、１
２、１３を有し、そのレーザ光Ｌが感光体１４上に結像
される。レーザ光は読み取り装置７で読み取られた画像
信号に対応して、光変調されており、かかるレーザ光Ｌ
を照射された感光体１４の表面には、画像原稿に対応す
る静電潜像が形成される。

【００１１】静電潜像は、これが現像装置１６を通ると
き、トナー像として可視像化される。図１に示した現像
装置１６は、現像剤Ｄを収容した現像剤ケース１８とそ
の内部で回転可能に支持された現像ローラ１７を有し、
回転駆動される現像ローラ１７の周面に現像剤が担持さ
れて搬送され、かかる搬送現像剤によって、感光体１４
に形成された静電潜像がトナー像として可視像化され
る。本例の現像装置１６では、現像剤Ｄとしては、トナ
ーとキャリアを有する粉体状の２成分現像剤が用いられ
ている、キャリアを含まない１成分現像剤を用いること
もできる。また現像剤ケース１８には、トナー補給容器
１８Ａが付設され、ここにトナーＴが収容され、現像剤
ケース１８内の現像剤Ｄのトナー濃度が低下したとき
に、トナー補給ローラ１９が回転して、トナー補給容器
１８Ａ内のトナーＴが現像剤ケース１８内の現像剤中に
補給される。

【００１２】一方、複数の給紙カセット２０、２０Ａ、
２０Ｂのいずれかのカセットから転写材の一例である転
写材Ｐが矢印Ａ方向に給送され、その転写材Ｐがレジス
トローラ対２１によって、感光体１４のトナー像に整合
するタイミングで感光体１４と転写ベルト２２との間の
転写位置Ｓに給送される。電気的に中抵抗である１０
^１０Ω□以上の材料より形成された無端状の転写ベルト
２２は駆動ローラ２３と従動ローラ２４とに巻き掛けら
れて矢印Ｂ方向に駆動され、転写位置Ｓにおいて感光体
１４の表面に当接している。レジストローラ対２１によ
って送り出された転写材Ｐは、この転写ベルト２２に担
持されて搬送されつつ、転写ベルト２２と感光体１４の
間の転写位置Ｓを通過する。このとき、転写ベルト２２
の裏面側に配置された転写バイアスローラ２５には、感
光体１４上のトナーの帯電特性と逆特性の電圧が印可さ
れ、感光体上１４上のトナー像が転写材Ｐの表面に静電
転写される。トナー像を転写された転写材Ｐは引き続き
転写ベルト２２に担持されて搬送され、転写ベルト２２
を離れたあと、ガイド部材を通過したあと、定着装置３
０を通り、このとき熱と圧力の作用でトナー像が転写材
Ｐ上に定着される。次いで、この転写材Ｐは排紙ローラ
対３１によってコピー紙として排紙トレイ３２に排出さ
れる。

【００１３】トナー像転写後の感光体表面には転写材Ｐ
に転写されなかった転写残トナーが付着しており、かか
る転写残トナーは、担持体用クリーニング装置３３によ
って除去され、感光体表面が清掃される。清掃後の感光
体表面はランプより成る除電装置３７により除電作用を
受けて初期化され、さらに帯電装置１５により、感光体
１４は一様に帯電され、引き続き、前述の動作が実行さ
れ、次の転写上にトナー像が転写される。担持体用クリ
ーニング装置３３はクリーニングブレード３４より成る
クリーニング部材とクリーニングケース３５と、そのク
リーニングケース３５の底部に配置されたトナー排出部
材３６とを有している。クリーニングブレード３４はゴ
ムなどの弾性体よりなり、感光体１４の軸方向における
画像領域、すなわち転写残トナーが付着する領域の全体
に亘って感光体１４に対して並行に延び、その基端部は
クリーニングケース３５に固定され、これと反対側の先
端エッジ部が感光体１４の表面に圧接し、その表面に付
着した転写残トナーを掻き取り除去する。転写装置は転
写ベルト２２を巻き掛けた駆動ローラ２３と従動ローラ
２４と転写バイアスローラ２５が、ケース２７に回転自
在に支持されている。転写ベルト２２の表面にも、感光
体１４上の多少の地汚れトナーが移行して付着してお
り、これを放置すると、そのトナーが転写ベルト２２に
送り込まれた転写材Ｐの裏面に付着し、その転写材をト
ナーで汚すことになるため、転写ベルト２２の表面に付
着したトナーはベルト用クリーニング装置２６によって
除去される。ベルト用クリーニング装置２６は、転写ベ
ルト２２に直接カウンター方向で当接されるクリーニン
グブレード４０により、転写ベルト２２上にトナーはク
リーニングされる。

【００１４】以上のように、本発明の画像形成装置は、
回転駆動される感光体１４より成る像担持体と、この像
担持体の表面にトナー像を形成する現像装置１６と、像
担持体表面のトナー像を転写される転写材Ｐより成る転
写材を搬送する転写ベルト２２と、転写材にトナー像を
転写した後の像担持体表面を制そうする担持体用クリー
ニング装置３３と、転写ベルト２２の表面に付着したト
ナーを転写ベルト表面から除去して転写ベルト表面を清
掃するベルト用クリーニング装置２６を有している。

【００１５】（第１の実施形態）図２は、本発明の一実
施形態である画像形成装置の転写ベルト周辺の構成をを
その正面側から示した概略断面図である。図３は、ガイ
ド板の構成を示す概略図である。図４は、転写材がガ
イド板を通過している状態を示す構成図である。図５
は、図４の状態を上面より示す構成図である。転写ベル
ト１０１は、ゴム系の材質を基材とし、表面層は、電気
的に中抵抗の特性もち、金属の駆動ローラ１０２及び従
動ローラ１０３により保持され、ケース１０４にセット
されている。転写材Ｐが転写部Ｓを通過する際に高圧電
源１０７より、バイアスローラ１０８に対して、トナー
帯電極性と逆極性の電界が印可される。これにより、バ
イアスローラ１０８も電流ａが流れ、この電流ａは、転
写ベルト１０１を介して、駆動ローラ１０２に電流b、
従動ローラ１０３に電流ｃ、さらに転写材Ｐを介して、
感光体１００に電流ｄ流れる。転写工程を安定して行う
ためには、転写電界を常に安定して維持する必要があ
る。このため、バイアスローラの印加される電圧は、感
光体１００に流れる電流ｄがあらかじめ定められて値に
なるように制御されている。実際には、感光体１００に
は帯電工程などがあるため、電流ｄを直接検知するこが
困難であるため、高圧電源１０７内にある電流検知抵抗
１０９を用いて、電流ｅを、ｄ＝ａ−（ｂ＋ｃ）＝ｅに
より検知することにより制御が行われる。

【００１６】このように転写電圧を制御することによ
り、転写ベルト１０１や転写材Ｐの電気抵抗のバラツキ
や環境による変動を吸収することができる。転写ベルト
１０１は感光体１００と転写材Ｐの領域外（幅）、紙
間、で直接接触するため、感光体１００上の地汚れトナ
ーが付着する。この転写ベルト１０１に付着した地汚れ
トナーを除去しないと、以降の転写材Ｐの通過時に転写
材Ｐの裏面が汚れてしまう。そのために、転写ベルト１
０１には、クリーニング部材１０６が当接されている。
このクリーニング部材１０６は、カウンターブレード方
式によるクリーニング方式を用いている。このクリーニ
ング部材１０６でかき落とされたトナーは、ケース１０
４の一部によって構成されるクリーニングケース１０４
Ａの底部に配置されたトナー排出スクリュー１１１で排
出される。転写ベル１０１により転写／搬送された転写
材Ｐは駆動ローラ１０２の位置で、駆動ローラ１０２曲
率分離により、転写ベル１０１より分離される。この
際、転写材Ｐは帯電し、次の搬送経路であるガイド板１
０５へと進む。ガイド板１０５には、帯電した転写材Ｐ
を除電するための除電部材が配置され、除電部材は、除
電電圧を供給する高圧電源１１０が接続され、所定の電
圧が印加される。

【００１７】ガイド板１０５は、図３に示すように、板
金のベース１１２の上に、除電部材１１３が配置され、
さらに、板金１１４のの転写材の通過面側に電気的に絶
縁性のＰＥＴフィルム１１５が貼りつけられたガイド部
１１６が配置されネジ１１７により、固定されている。
除電部材１１３は、厚さ０．１ｍｍの薄板の金属材料か
らなり、除電する部分は、するどい先端形状をもつ、針
状電極になっている。転写材Ｐは、図４に示すように、
転写ベルト１０１を分離したあと、ガイド板１０５、定
着ガイド板１１８に案内され、定着ローラ１１９へと導
かれる。ガイド板１０５と定着ガイド板１１８により、
転写材Ｐの姿勢が安定し、ガイド板１０５にある除電部
材１１３より、転写材Ｐの除電が行われる。転写材Ｐは
帯電した状態のまま、ガイド板１０５に接触するが、ガ
イド板１０５のガイド面は、絶縁性のＰＥＴフィルム１
１５を用いているため、接触放電によるトナー像の散り
が発生しないようになっている。図５は、この状態を上
面より見た状態を示している。

【００１８】図６は、除電部材に印加される除電電圧の
制御を示すブロック図である。図７は、除電電圧を制御
するためのテーブルである。図８は、制御をする場合の
除電部材位置での除電電圧を印加するタイミングを示す
チャート図である。除電部材１１３への除電電圧印加
は、高圧電源１０５より行われるが、その出力レベルは
画像形成装置本体にある制御部より、図６に示すよう
に、出力制御信号が送られることにより決定される。画
像形成装置本体の制御部より送られ出力制御信号は、図
７に示すように、あらかじめ定められている出力制御テ
ーブルにより、転写部材を通過する際の転写材位置（先
端、中、後端、）で、図８に示すように、個別に出力値
が決定される。

【００１９】（第２の実施形態）図９は、除電電圧を制
御するためのテーブルである。除電部材１１３への除電
電圧印加は、高圧電源１０５より行われるが、その出力
レベルは画像形成装置本体にある制御部より、図６に示
すように、出力制御信号が送られることにより決定され
る。画像形成装置本体の制御部より送られ出力制御信号
は、図９に示すように、あらかじめ定められている出力
制御テーブルにより、転写材の通紙方向に対して横幅の
サイズをもとに、個別に出力値が決定される。

【００２０】（第３の実施形態）図１０は、除電電圧を
制御するためのテーブルである。図１１は、制御をする
場合の除電部材位置での除電電圧を印加するタイミング
を示すチャート図である。除電部材１１３への除電電圧
印加は、高圧電源１０５より行われるが、その出力レベ
ルは画像形成装置本体にある制御部より、図６に示すよ
うに、出力制御信号が送られることにり決定される。画
像形成装置本体の制御部より送られ出力制御信号は、図
１０に示すように、あらかじめ定められている片面通紙
（表面）時と両面通紙（裏面）時の出力制御テーブルに
より、図１１に示すように、個別に出力値が決定され
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
画像形成装置では、最適な除電条件が異なる転写材の先
端、後端、それ以外の範囲、において、個別に除電条件
を設定することにより、トナー像の乱れを防止できる。
請求項２に記載の画像形成装置では、転写材の横幅によ
り、印加される転写電圧が異なり、転写材の帯電状態が
異なるが、転写材の横幅により、除電部材に印加する電
圧を決定し、除電条件を最適化することにより、トナー
像の乱れを防止できる。請求項３に記載の画像形成装置
では、転写材の帯電状態が異なる片面通紙（表面）時と
両面通紙（裏面）時で、除電部材に印加する電圧をか
え、最適な除電条件を得ることによりトナー像に乱れを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置をその
正面側から示した概略断面図である。

【図２】本発明の一実施形態である画像形成装置の転写
ベルト周辺の構成ををその正面側から示した概略断面図
である。

【図３】ガイド板の構成を示す概略図である。

【図４】転写材がガイド板を通過している状態を示す構
成図である。

【図５】図４の状態を上面より示す構成図である。

【図６】除電部材に印加される除電電圧の制御を示すブ
ロック図である。

【図７】除電電圧を制御するためのテーブルである。

【図８】制御をする場合の除電部材位置での除電電圧を
印加するタイミングを示すチャート図である。

【図９】除電電圧を制御するためのテーブルである。

【図１０】除電電圧を制御するためのテーブルである。

【図１１】制御をする場合の除電部材位置での除電電圧
を印加するタイミングを示すチャート図である。

【符号の説明】

１画像形成装置２コンタクトガラス３光源４第１ミラー５第２ミラー６第３ミラー７読み取り装置８露光装置９回転多面鏡１０レンズ系１１、１２、１３ミラー１４、１００感光体１６現像装置１７現像ローラ１８現像剤ケース１８Ａトナー補給容器２０給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ給紙カセット２１レジストローラ対２２、１０１転写ベルト２３駆動ローラ２４従動ローラ２５転写バイアスローラ２６ベルト用クリーニング装置２７ケース３０定着装置３１排紙ローラ対３２排紙トレイ３３クリーニング装置３４クリーニングブレード３５クリーニングケース３６トナー排出部材３７除電装置４０ベルト用クリーニングブレード１０２駆動ローラ１０３従動ローラ１０４ケース１０５ガイド板１０６クリーニング部材１０７高圧電源１０８バイアスローラ１０９電流検知抵抗１１０高圧電源１１２ベース１１３除電部材１１４板金１１５ＰＥＴフィルム１１６ガイド部１１７ネジ１１８定着ガイド板１１９定着ローラａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ電流Ｄ現像剤Ｐ転写材ＴトナーＳ転写位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像が形成される感光体と、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
装置と、感光体上のトナー像を転写材に転写する転写ベルトと
を有する画像形成装置において、転写ベルトは、ガイド面が、表面の電気抵抗１０^１０Ω□以上の材料に
より構成され、ガイド板の上流、下流、ガイド板に設けられた開口部の
少なくともいずれか一つが、除電部材を有し、かつ除電部材への印加電圧は、転写材の先端又は後端を、先端又は後端以外の除電より
も、印加する電圧を低くすることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】静電潜像が形成される感光体と、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
装置と、感光体上のトナー像を転写材に転写する転写ベルトと
を有する画像形成装置において、転写ベルトは、ガイド面が、表面の電気抵抗１０^１０Ω□以上の材料に
より構成され、ガイド板の上流、下流、ガイド板に設けられた開口部の
少なくともいずれか一つが、除電部材を有し、かつ除電部材への印加電圧は、転写材の通紙方向に対して横幅のサイズをもとに、定電
流制御が行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】静電潜像が形成される感光体と、感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
装置と、感光体上のトナー像を転写材に転写する転写ベルトと
を有する画像形成装置において、転写ベルトは、ガイド面が、表面の電気抵抗１０^１０Ω□以上の材料に
より構成され、ガイド板の上流、下流、ガイド板に設けられた開口部の
少なくともいずれか一つが、除電部材を有し、かつ除電部材への印加電圧は、転写材
の通過面により除電部材への印加電圧を決定することを
特徴とする画像形成装置。