JPH0635335A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ベルト装置を有する画像形成装置で、転
写を終えた感光体ドラム周面から極力オゾンの発生を押
えながら残留電荷の除去を行う。 【構成】 感光体ドラム10上に形成されたトナー像を転
写ベルト31とその裏面よりのコロナ放電器36によるコロ
ナ放電で記録紙上に転写する転写ベルト装置を有する画
像形成装置で、転写を終えた感光体ドラム10周面からＡ
Ｃ除電を行う除電器15をドラム周面に対向して設け、除
電器15はコロナ放電36によって転写放電がなされた放電
領域に対してのみＯＮするよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機等の画像
形成装置に係わり、像担持体上の潜像を現像して得られ
たトナー像を、回転する転写ベルトを有する転写ベルト
装置により記録紙上に物理的手段によって転写したの
ち、トナー像の付着した記録紙を定着手段に搬送し定着
を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】電子写真複写機等の画像形成装置にあっ
ては、帯電器によって像担持体である例えば感光体ドラ
ム周面に一様に帯電した後、感光体ドラム周面に像露光
を行い静電的な潜像を形成する。この潜像は現像手段に
よって現像・顕像化されてトナー像となる。この感光体
ドラム周面に形成されたトナー像はタイミングを合せて
給送される記録紙上に物理的手段によって転写され、ト
ナー像の転写を受けた記録紙は感光体ドラムから分離さ
れ、定着手段に搬送され、そのトナー像は記録紙上に定
着されたのち装置外に排出される。

【０００３】この感光体ドラム周面に付着したトナー像
の記録紙上への転写手段としては、記録紙の背後より放
電を行う転写器によってトナーの帯電極性とは逆極性の
帯電が施されてトナー像の記録紙上への転写が行われ、
転写後分離器によって交流の高電圧が印加されて除電さ
れ、記録紙は感光体ドラムから分離することがなされて
いる。しかし転写性及び分離性を確実に保持することは
困難で、特に感光体ドラムのドラム径が大きい場合には
分離しにくく、トナー像の転写を終了した記録紙は分離
されないまま感光体ドラムに吸着し紙詰まり等を起こし
易いという欠点を有している。この欠点を改善した技術
として転写ベルト装置が用いられる。

【０００４】転写ベルト装置は、複数の保持ローラによ
って張設された転写ベルトを感光体ドラムと同速度をも
って回転するようにする。該転写ベルト装置には記録紙
に電荷を与えて、記録紙を転写ベルトに静電気力によっ
て吸着させる電荷付与手段が設けられていて、記録紙は
転写ベルトに吸着した状態で転写部で感光体ドラムと接
触し、転写部ではトナー帯電極性と逆極性の高電圧が定
電流制御のもとに印加されてトナー像の転写を行ってい
る。かかる転写ベルト装置では転写部において優れた転
写効率、分離効果を得ることができる。

【０００５】かかる転写ベルト装置は感光体ドラム上に
トナー像を重ねて形成して一度に記録紙に転写を行うよ
うにしたカラー画像形成装置では特に好ましい装置とし
て用いられる。かかるカラー画像形成装置では感光体上
でトナー像を重ねるため複数の現像器を感光体ドラム周
縁部に備えるためドラム径は大きくなり、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と、トナー像を重ねる方
式ではトナー付着量が多くなるため、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
必要とすることの２点において転写ベルト装置は優れて
いるからである。

【０００６】

【発明の目的】しかし、図５に示すような感光体ドラム
110に対して、保持ローラ132，134間に張設された転写
ベルト131が当接するニップ部135で、転写ベルト131の
裏面にコロナ放電器136を設けてコロナ放電を行い、転
写ベルト131に吸着搬送されてきた記録紙Ｐに対して転
写を行うとき、転写を終えた記録紙Ｐが感光体ドラム11
0から分離するときに、記録紙Ｐと感光体ドラム110の間
で剥離放電が生じ、感光体ドラム110と感光体ドラム110
上に付着した転写後の残留トナーが転写と同極性に帯電
される。感光体ドラム110がこの帯電状態にあると、次
の画像形成時の帯電に悪影響を与え、また残留トナーが
この帯電状態にあると、クリーニングによるブレード現
像が発生しやすくなる等の問題がある。そのために除電
器を設けてＡＣの交流のバイアス電圧を印加して除電す
ることがなされる。

【０００７】しかしＡＣ除電を行うとその際オゾンが多
量に発生し、また除電器のワイヤに放電生成物が付着し
除電効果が低下するといった問題が生じる。本発明は除
電器からのオゾンの発生と放電生成物の付着を極力防止
しながら良好な画像が得られる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【発明の構成】本発明は上記目的を達成するもので、本
発明は回転する感光体ドラム上に形成されたトナー像を
転写ベルトとその裏面よりのコロナ放電により記録紙上
に転写する転写ベルト装置を有する画像形成装置におい
て、転写を終えた感光体ドラム周面からＡＣ除電を行う
除電器を感光体ドラム周面に対向して設け、該除電器を
前記転写放電がなされた放電領域に対してのみＯＮする
よう構成したことを特徴とする画像形成装置を提供する
ものである。なお前記除電器は転写ベルトから分離前の
記録紙に対しても同時にＡＣ除電を行うことが好ましい
態様である。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の一実施例とし
てカラー画像形成装置の構成を示す構成断面図である。

【００１０】まず構成と作動について説明する。

【００１１】図において10は像担持体である感光体ドラ
ムで、ＯＰＣ感光層をドラム上に塗布したもので接地さ
れて時計方向に駆動回転される。12はスコロトロン帯電
器で、感光体ドラム10周面に対しＶ_H（−600〜−800
Ｖ）の一様な帯電をＶ_G（−550〜−850Ｖ）に電位保持
されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電に
よって与えられる。このスコロトロン帯電器12による帯
電に先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくす
ために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ11による露光を
行って感光体周面の除電をしておく。

【００１２】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、ｆθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転（副走査）によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行い、文字部の方が
低電位Ｖ_L（−100Ｖ〜０）となるような反転潜像を形成
する。

【００１３】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
とキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器
14が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを
内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に300
〜600μｍの層厚に規制されて現像域へと搬送される。

【００１４】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、この間にＶ_AC（1.5〜3.0ＫＶ_P-P）のＡＣ
バアイスとＶ_DC（−500〜−700Ｖ）のＤＣバイアスが重
畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナーの帯電は何れも
同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから離脱する
きっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の高いＶ_H
の部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部分に付
着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１５】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一様
帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露光
手段13によって形成される。このとき１色目の画像形成
行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像部
に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛
び散るため行わない。

【００１６】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M（−
100〜−300Ｖ）＞Ｖ_Lとなる中間電位とすることもあ
る。

【００１７】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。

【００１８】一方、給紙カセット21より給紙機構22によ
って給送された記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架した転
写ベルト装置30によって転写域へと給送され、感光体ド
ラム10周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ上に移され
る。

【００１９】転写ベルト31はウレタンゴムの基体の外側
ＦＬＣ層を形成した10⁶〜10¹⁴Ω・cm抵抗を持つ厚さ0.4
〜1.0mmの無端状のゴムベルトで、回転中に片寄り防止
のため、端部にリブを設けることもある。

【００２０】なお、除電機構等を設ければＰＥＴなどの
フィルムや、これらを塗布したものなど高抵抗ベルトで
も良い。

【００２１】この転写ベルト31を張架する保持ローラ3
2，33の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶ
_PC（1.0〜3.0ＫＶ）の電圧が印加されており、この軸32
ａに転写ベルト31を介して設置する位置には記録紙Ｐへ
の電荷付与手段として導電性のブラシ34が接地、又は非
線形素子抵抗体を介して接地されている。給送されて来
た記録紙Ｐはブラシ34と転写ベルト31の間に進入し、ブ
ラシ34より記録紙Ｐに対して電荷が注入され、記録紙Ｐ
と転写ベルト31との間に吸着力が生じる。このあと記録
紙Ｐは感光体ドラム10と転写ベルト31とで形成されるニ
ップ部（転写域）35に進入し、転写ベルト31裏面よりコ
ロナ放電器36あるいはこれに代えてバイアスローラによ
り転写電界が付与され、記録紙Ｐ上に多色像が転移す
る。

【００２２】感光体ドラム10より分離した記録紙Ｐは、
転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の軸33ａ
を対向電極として後に説明する除電器15によってＡＣコ
ロナ放電による除電を受けたのち、あるいはＡＣコロナ
放電を受けながら転写ベルト31から分離する。37はクリ
ーニングブレードで回転する転写ベルト31に付着したト
ナーを除去する。この転写ベルト装置30の転写ベルト31
は多色像形成中は下流側の保持ローラ33の軸33ａを回動
中心として感光体ドラム10より離間されている。

【００２３】転写ベルト装置30から分離した多色像を保
持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部にヒータ
を有する２本の圧着ローラからなる定着装置23へと搬送
され、圧着ローラ間で熱と圧力を加えられることにより
付着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に固定されたのち、装
置外へ排出される。

【００２４】転写後の感光体ドラム10周面上に残った残
留トナーは後に図２を用いて詳しく説明するＡＣコロナ
放電器を用いた除電器15により除電を受けたのち、クリ
ーニング装置16にいたり感光体に当接したゴム材から成
るクリーニングブレード16ａによってクリーニング装置
16内に掻き落とされ、スクリュー等により排出後、回収
ボックスへ貯留される。なお上記の実施例で示す除電器
15はその配置を、図２に示すように記録紙の除電を兼ね
るよう配設されている。

【００２５】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11による露光を受け
たのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受け、
次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はクリー
ニングブレード16ａは感光体表面から離間され、除電器
15によるＡＣ除電はＯＦＦ状態に保たれる。

【００２６】図２は除電器15の配置位置関係を示し、図
３は除電器15の構造を示し、図４は除電器15がＡＣコロ
ナ放電を行うタイムテーブルを示している。更に図３
（ａ）は除電器15の断面形状を示し、図３（ｃ）は除電
器15を感光体ドラム10側から見た形状を示している。除
電器15はワイヤ151の両端部を樹脂材を用いた絶縁支持
体152に張設・支持され、両側は金属のシールド部材153
によってシールドされ、シールド部材153は接地されて
いる。ワイヤ151は図２に示すように感光体ドラム10の
軸と平行にかつドラム長より少し短かめに張設されてい
る。ワイヤ151はＡＣの高圧が印加することによって振
動が生じるので、図３（ｃ）に示されているように除電
器15には絶縁支持体152にリブ状の振動防止部152ｂ設け
てワイヤ151が振動するのを阻止している。図３（ｂ）
は除電器15に振動防止部152ｂが設けられた箇所の断面
形状を示している。幅約９mmの前面開口部154をもった
除電器15は約２mmの間隔をもって感光体ドラム10に対向
し、除電器15背面には約３mmの背面開口部155を有して
いて、保持ローラ33上を巻回する転写ベルト31に約６mm
の間隔をもって対向している。

【００２７】図４は図２のように配設された本発明の除
電器15がＡＣコロナ放電を行うタイムテーブルを示した
もので、転写ベルト31裏面から転写電界を付与するコロ
ナ放電器36の電界付与時間Ｔとほぼ同時間Ｔだけ、かつ
コロナ放電器36がＯＮした時点（記録紙が転写域に到達
するのとほぼ同じ時点）より時間ｔだけ遅れて除電器15
がＯＮするよう制御されている。時間ｔは転写域にある
感光体ドラム10周面上の点が除電器15に対向する位置ま
で到達するに要する時間であって、ＯＮの状態にあって
は除電器15は650Ｈｚ，Ｖ_P-P７〜10ＫＶのＡＣコロナ放
電を行う。

【００２８】かかるＡＣコロナ放電を行うことによって
感光体ドラム10上の転写後剥離放電によってコロナ放電
器36の放電極性と同じプラスに帯電した部分は除電さ
れ、クリーニング装置16へと移行する。

【００２９】本発明者の検討によれば、除電器15による
除電が不充分で、プラスの電荷が感光体上と転写後の残
留トナーに残っているときは、クリーニングが行われに
くいだけではなく、ＰＣＬ11の露光によってもマイナス
の電荷だけしか除去されないので、履歴となって次に形
成される画像の画質低下が認められるが、本発明による
ときは残留した画像領域の電荷は完全に除去されて次に
形成される画像には何等の画質の低下も認められなかっ
た。

【００３０】また感光体ドラム10の除電と同時に記録紙
が転写ベルト31から分離するときに剥離放電によって記
録紙上のトナーが散らないように転写ベルト31上にあっ
て転写直前の記録紙に対しても同様に除電が行われる。
この場合には記録紙上にはカラートナーが静電的に付着
した状態にあるので、ＡＣコロナ放電によってもトナー
像の乱れが生じないよう保持ローラ33を対向電極として
適度の強度をもった除電電界の付与がなされる。転写ベ
ルト31に吸着搬送されて来た記録紙Ｐは小径の保持ロー
ラ33部において除電を受けながら転写ベルト31から分離
し、定着装置23へと搬送される。

【００３１】

【発明の効果】本発明の転写ベルト装置を有した画像形
成装置では、ＡＣ除電を行っているにも拘らずオゾンの
発生も少なくワイヤの放電生成物の付着も少なくて、長
期に亙って良画質の画像が得られることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図である。

【図２】本発明の除電器の配置位置関係を示す配置図で
ある。

【図３】除電器の断面及び正面図である。

【図４】除電器の作動を示すタイムテーブルである。

【図５】従来の転写ベルト装置の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 11 ＰＣＬ 12 スコロトロン帯電器 13 像露光手段 14 現像器 15 除電器 151 ワイヤ 152 絶縁支持体 153 シールド部材 154 前面開口部 155 背面開口部 16 クリーニング装置 21 給紙カセット 22 給紙機構 23 定着装置 30 転写ベルト装置 31 転写ベルト 32，33 保持ローラ 34 ブラシ（電荷付与手段） 35 ニップ部（転写域） 36 コロナ放電器（転写用）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する感光体ドラム上に形成されたト
   ナー像を転写ベルトとその裏面よりのコロナ放電により
   記録紙上に転写する転写ベルト装置を有する画像形成装
   置において、 転写を終えた感光体ドラム周面からＡＣ除電を行う除電
   器を感光体ドラム周面に対向して設け、該除電器を前記
   転写放電がなされた放電領域に対してのみＯＮするよう
   構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記除電器は前記転写ベルトから分離前
   の記録紙に対しても同時にＡＣ除電を行うことを特徴と
   する請求項１の画像形成装置。