JP2831682B2 - 画像記録装置の転写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は重ね合せ転写方式の画像記録装置の転写装置
に関する。

従来技術 電子写真法を用いたフルカラー画像記録装置として
は、色分解像重ね合せ転写方式が一般に使用される。こ
の方式の記録装置の１つとして、、第２図に示す如く、
４つの感光体ドラム1A,2A,3A,4A上に原稿を青、緑、赤
の３色に色分解した画像情報光を夫々読取り、その各色
光の強度レベルをもとにして画像演算処理を行なって得
られたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色で現像す
べき書込画像データに基づいて光書込を行ない、得られ
た静電潜像を各感光体ドラムに対して設けられたイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒の現像剤を内蔵する現像器1
B,2B,3B,4Bで現像し、各感光体ドラム上に形成された各
色トナー像を給紙部よりレジストローラ７を経て各感光
体ドラムに順次接して周動する転写ベルト５に、静電的
に吸着させ搬送される転写紙に、各感光体ドラムに接す
る位置で転写ベルト５を挾んで感光体ドラムに対設され
た転写チャージャ1C,2C,3C,4Cの作用のもとに重ね合せ
転写した後、定着ローラ８で定着してフルカラー画像を
得るようにしたカラー画像記録装置が知られている。図
示の例では、各色分解画像情報は画像形成装置本体の上
部に設けられた原稿読取部９で光学的に色分解し、３つ
のCCD10で夫々読取られ、その出力信号をもとに演算処
理して得られた各色画像データにより、感光体ドラム1
A,2A,3A,4Aに対設されたレーザ書込装置により光書込が
行なわれる。

転写ベルト５はポリエステルフィルムなどの誘電体か
ら成り、転写チャージャ1C,2C,3C,4Cにより帯電するの
で、除電チャージャ６により両側から除電して初期化さ
れ、次回の画像転写に備える。

なお、転写ベルトを中間転写材として使用し、これに
直接各色トナー像を重ね合せ転写した後、転写ベルトに
接して給紙される転写紙に一度で転写する画像記録装置
も知られている。

しかし、転写紙の搬送手段又は中間転写材として誘電
体ベルトを使用する転写装置では、誘電体ベルト又はこ
れにより搬送される転写紙と感光体との密着性を良くす
るため、転写ベルトの裏側からベルトを支持するバック
アップ部材が必要である。バックアップ部材としては、
転写ベルト５の搬送負荷をなるべく低くするため、図に
示すように、ベルトに連れ回り、又はベルトと同線速で
駆動するローラ11が採用される。このローラは円筒度を
出すために従来、一般に金属で作られ接地されている。

前述の如く、転写ベルトは転写電荷により帯電してお
り、上記の如く部分的に金属ローラが接する場合、例え
ば特公昭55−33072号公報や特開昭56−97357号公報に述
べられているように画像乱れが起り易い。その理由は、
バックアップ部材にベルト部材が急激に接近あるいは接
触すると、ベルトとバックアップ部材とに生ずる電界に
より、トナーに加わる電界が急激に乱され、特に水平方
向の電界が生じ易くなり、その方向にトナーが飛び散る
ことによる。ベルトがバックアップ部材から急激に離れ
る場合も同様である。又、別の原因として、ベルトがバ
ックアップ部材から離れるにしたがって、ベルトとバッ
クアップ部材間の電位が上昇して剥離放電が生じ、ベル
ト裏側の電荷が中和してしまうためトナーを拘束する力
がなくなり、トナーが動き易くなることも一つの原因と
なっている。

本発明者は、上記の画像乱れの実情にかんがみ、先に
その防止対策として次に述べる装置を提案した。

その装置は、第２図で説明した画像形成装置に対する
ものを例にとって説明すると、第３図で示す如く、最上
流側の転写位置の直後から転写紙が転写ベルト５を離れ
る位置迄の間に亘って転写ベルト５の裏面に近接させ
て、転写チャージャ1C,2C,3C,4C及びバックアップロー
ラ11のある部分を除いて導電性部材例えば金属製の電界
安定板12を設けたものである。

この電界安定板12によって、転写ベルト５がバックア
ップローラ11に近接し、またバックアップローラ11から
離れても、急激な電界変化が生ずねことが防止されるの
で、転写ベルト５上を搬送される転写紙上のトナーに加
わる電界が安定し、画像乱れは減少する。また、電界安
定板12は転写ベルト５の裏面に近接して設けられている
ので、ベルト５とバックアップローラ11、または電界安
定板12との間の電位上昇も少なく、剥離放電も発生しに
くゝなった。

電界安定板12は直接接地し、あるいは抵抗や定電圧素
子を介して接地することにより一定電位に保たれてい
る。なお、電界安定板は金属以外の導電性材料で作るこ
ともできる。

又、第４図に示す如く、バックアップローラ11を設け
ず、電界安定板13を弧状断面としその突出した背部を転
写ベルト５の裏面に接触させバックアップローラの役を
兼ねさせることも可能である。この場合、ベルトに接触
する面積は少ないのでベルトの搬送力を低下させること
はない。

しかし、その後の検討の結果、上記の提案の装置で
は、電界安定板に何らかの原因で生じた傷や凹凸の部
分、あるいは電界安定板の端部の位置で放電や電界の乱
れが時たま発生することがあり、画像乱れは完全には防
止できないことが判った。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記の実情にかんがみ、上記構成の画像形成
装置においてさらに良好に画像乱れを防止することので
きる転写装置を提供することを目的とする。

課題解決のための手段と作用 上記の課題を解決させるため、第１の発明は転写ベル
トの裏面側に近接して設けた電界安定板の他に、さらに
転写ベルトの転写紙搬送側の表面側にも感光体の間に亘
って転写ベルト表面と一定の間隙を置いて導電性部材を
配設したことを特徴とする。

上記の如く、ベルト裏面側の電界安定板以外に、さら
にベルトの表面側に感光体間に亘って導電性部材を配設
したことにより、ベルトとベルト裏面側の電界安定板と
の間に放電や電界の乱れが生じても、転写ベルトに搬送
される転写紙上のトナーに対向してベルト４の上側に導
電性部材があるため、トナーと導電性部材との間に垂直
方向の電界ができて、水平方向にトナーを動かす力は発
生しない。すなち、ベルトの表面側と裏面側のいずれか
の導電性部材で電界を安定させればよいので、画像乱れ
は極めて良好に防止される。

上記の転写ベルト表面に対向して配設される導電性部
材として感光体に対するクリーニングユニットを利用す
れば、新たに部材を追加する必要がない。

ところで、フルカラー複写装置の今一つの問題とし
て、複写工程において、細線やベタ画像のエッジ部分の
特にトナー付着量の多い部分が中抜けする転写不良の発
生の問題がある。この中抜け現象の防止対策としてトナ
ー中に流動性を向上させる添加剤、たとえば疎水性シリ
カ等を添加すると効果があることが知られている。

しかしながら、上記第１の発明に基づいて、転写ベル
トの裏面側のみならず、転写ベルトの表面側にも転写ベ
ルト表面と一定の間隙を置いて導電性部材を配設した場
合は、例えば疎水性シリカ等の中抜け現象防止用添加剤
を添加したトナーを使用すると、上記転写ベルト表面側
の導電性部材のトナー画像に対向する面にトナーが飛び
散り、付着する現象が発生する。そのため、画像上にも
トナーの飛散による解像力劣化状態が出現したり、また
導電性部材に付着したトナーが堆積してベルト表面又は
これにより搬送される転写紙上のトナー画像と擦れて、
画像擦れが発生するという問題が生ずる。

この問題を解決するため、第２の発明は、上記第１の
発明の構成に加えて、さらに転写ベルト表面に接して感
光体の幅方向に転写ベルトをその裏面側に設けた上記の
導電性部材と所定の距離を維持して移動するように案内
する絶縁性案内部材を設けたことを特徴とする。

上記のトナー飛び散り現象は、トナー画像を含む転写
紙の電荷とベルト裏面の電荷とのクーロン力でお互いに
引合った状態で安定しているところへ、高電位に帯電し
た転写ベルトの裏面が金属等低電位のものと接触又は極
く近接した場合、ベルト裏面の電荷が見掛け上中和した
状態となり、トナー画像の電荷は上面に向ってできる新
たな電界に沿って、トナーが移動し易くなるために発生
するものと推定される。

したがって、第２の発明の上記の構成により、転写ベ
ルトは絶縁性案内部材によりその裏面側に設けた導電性
部材と所定の距離を維持して移動するので、転写ベルト
は裏面側導電性部材に接触又は極く近接することなく、
かつその案内部材は絶縁性であるから、ベルト裏面の電
荷が中和された状態になることなく、トナーは安定して
搬送され、トナーの飛散り現象が発生せず、これに起因
する解像力の劣化、画像擦れの発生を防止することがで
きる。

実 施 例 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は第２図で説明した画像形成装置に本第１発明
を適用した実施例の転写ベルト５及び感光体ドラム1A,2
A,3A,4Aの近傍の構成を示す図である。図示の如く、転
写ベルト５の上走部の裏面に近接して第３図と同様の電
界安定板12が設けられている他、転写ベルト５の上走部
の表面側にも、導電性材料例えば金属製の電界安定板15
が隣接する感光体ドラムの間に亘って設けられている。
電界安定板15は転写ベルト表面と、転写ベルト５上を搬
送されるトナー像を担持する転写紙の搬送を妨げない所
定の間隔をおいて設けられている。この間隔は例えば２
〜3mm程度とされている。両端部は斜上方に曲げられて
いる。勿論この間隔はこれに限定されるものではなく、
導電性部材15の効果が及ぶ距離であればよいが、ベルト
裏面即の導電性部材からベルト迄の距離よりも大きいこ
とが望ましい。

また、上側の導電性部材15のベルト５に対向する面に
薄く絶縁層を設けても効果は変らないことが確認され
た。絶縁層として例えば４ふっ化エチレン樹脂をコーテ
ィングした場合は、トナー等が付着しても容易に拭き取
ることができ取扱いが容易になる。

さらに、ベルトの上部に設けた導電性部材15は、現像
器1B,2B,3B,4Bやクリーニング器から落下する現像剤や
トナー等の受け皿となるため、転写ベルト上を搬送され
る転写紙面がこれらのものにより汚染されることが防止
される。

ところで、転写後感光体上に残留したトナーや紙粉を
除去するために、転写位置の下流側で感光体に接してク
リーニングユニットが設けられている。そこでクリーニ
ングユニットのハウジングが導電性材料で作られる場
合、その形状、配置を適切に設計することにより、クリ
ーニングユニットを本発明の転写ベルト表面に対向して
配設される導電性部材に兼用することができる。第1A図
はその一例を示す図で、感光体１ドラム1A,2A,3A,4Aの
夫々に対するクリーニングユニット18のハウジングの少
くとも底部が導電性材料で作られ、転写ベルト５の表面
と適当な間隔、例えば２〜3mm程度の間隔で転写ベルト
に沿って延びるような形状、配置とされており、本発明
の導電性部材を兼ねている。

その結果、別に専用の導電性部材を設ける必要がなく
なり、コスト面及び配置面で有利になる。

なお、本発明は単一の感光体に形成された複数のトナ
ー像を単一の転写ドラムに巻回した一枚の転写紙に重ね
合せ転写する画像形成装置の転写ドラムに対しても適用
することができる。

第５図はその１例を示す図である。

感光体ドラム20の周囲にはその回転方向の順に帯電チ
ャージャ21、画像書込光学系22、４色の現像器23M,23C,
23Y,23B、転写ドラム24、クリーニング装置25が設けら
れている。転写ドラムはアルミ等の枠にポリエチレンテ
レフタレート等の誘電体シートを張って成り、感光体ド
ラムと同一直径で感光体ドラムと同期して接触部で同一
方向に同一速度で回転する。転写ドラム24には給紙部26
より転写紙が給紙され先端をクランプされ誘電体製転写
ドラムに吸着して巻回され、感光体ドラム20上に順次形
成された４色のトナー像が同一転写紙上に、転写チャー
ジャ27により重ね合せ転写された後、除電チャージャ28
により除電され、分離爪29により分離され、定着器30で
定着されてフルカラーコピーが作られる。転写ドラム24
の裏面側及び表面側には夫々一定の間隔を置いて、各チ
ャージャ、給紙位置、分離位置を除いた範囲に電界安定
板31,32が設けられている。

次に、第２の発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第６図は、第２の発明を第２図に示す画像形成装置に
適用した実施例の転写ベルト５及び感光体ドラム1A,2A,
3A,4Aは近傍の構成を示す図である。この実施例では、
第１図で説明した実施例の金属製のバックアップローラ
11の代りに、ゴムローラ16が設けられている。このゴム
ローラ16は、第７図に詳細に示す如く、接地された芯金
16aに例えば厚さ3mmのゴム層を被覆して成り、感光体ド
ラムの軸と平行に延設され、転写ドラム５を、このベル
トの裏面が裏面側電界安定板12と所定の距離を維持して
搬送されるように案内するガイドの役目をしている。転
写ベルト５の表面側にはこの表面と所定の間隔を置いて
表面側電界安定板15が設けられている。上記の電界安定
板12,15は金属等の導電性材料で作られ接地されてい
る。

上記の電界安定板12,15により、電界は安定した画像
乱れが防止される点は、前記第１発明の実施例の場合と
同様であるが、本実施例では、さらに、転写ベルト５は
ゴムローラ16によって、裏面側電界安定板12と所定の距
離を維持して搬送され、互いに接触又は極く近接するこ
となく、かつゴムローラ16は絶縁材料であるから転写ベ
ルト５と金属芯金16aとは完全に絶縁され、転写ベルト
５の裏面の電荷が中和された状態になることなく、トナ
ー像は安定して搬送され、トナーの飛び散り現象の発生
は防止される。

転写ベルト５を案内する絶縁性バックアップ部材は上
記実施例のゴムローラ16の代りに、第８図に示す如く、
金属等の導電性材料で作られた電界安定板12を隣接する
２つの転写チャージャ、例えば1C,2Cの間に中断するこ
となく延設し、その中央付近に感光体ドラムの軸方向に
平行に転写ベルト５を電界安定板12と所定の距離を保っ
て摺動して搬送されるように案内することのできる形状
（例えばカマボコ形）の絶縁材料製の案内部材17を設け
てもよい。電界安定板12及び15は接地されている。

この装置の作用効果は、第７図で説明した実施例と同
様である。この形状の案内部材17は前記のゴムローラに
比して、材料の選択の自由度が拡がり、加工が容易でコ
ストも安くなる。

この案内部材17の高さｔ、すなわち転写ベルト５と電
界安定板12との距離と案内部材17の材質を種々変化させ
た場合のトナーの飛び散り防止効果についての実験結果
を第１表に示す。

トナー飛び散りあり ：× トナー飛び散りやゝあり：△ トナー飛び散りなし ：○ この表より、転写ベルトとベルト裏面側の電界安定板
との距離は2.0mm以上あれば充分であり、又、案内部材
を形成する絶縁材料の体積抵抗は10¹³Ωcm以上であれば
よいことが判る。

上記の各実施例では、転写ベルトにより搬送される転
写紙上に複数の色のトナー像を重ね合せ転写する方式の
ものについて説明したが、転写ベルトを中間転写材とし
て使用し、直接その上に複数のトナー像を重ね合せ転写
し、一度に転写紙に転写する方式のものにも本発明は適
用可能である。又、第５図で説明して転写ドラム24の裏
面側の電界安定板31と所定の距離を保って転写ドラム24
を搬送する案内部材33を設けた例を第９図に示す。

効 果 以上の如く、本第１の発明によれば転写ベルトで搬送
されるトナー像の搬送域の電界が安定し、良好な転写画
像を得ることができる。さらに本第２の発明によれば、
トナーに中抜け防止用添加剤を添加した場合にもトナー
の飛び散りが発生することなく、これに起因する解像力
の劣化や画像擦れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の実施例を示す側断面図、第1A図は第
１発明の他の実施例を示す側断面図、第２図は本発明が
適用される画像形成装置の１例の概略構成を示す側断面
図、第３図及び第４図は先に本発明者が提案した転写装
置の構成を示す側断面図、第５図は第１発明を単一感光
体と単一転写ドラムを有する画像形成装置に適用した実
施例を示す側断面図、第６図は第２発明の実施例を示す
側断面図、第７図はその要部の拡大断面図、第８図は他
の実施例の要部の拡大断面図、第９図は第２発明の単一
感光体と単一転写ドラムを有する画像形成装置に適用し
て実施例を示す側断面である。である。 1A,2A,3A,4A……感光体ドラム 1C,2C,3C,4C……転写チャージャ ５……転写ベルト 11……バックアップ部材 12,15……電界安定板（導電性部材） 16,17,33……絶縁性案内部材 18……クリーニングユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の感光体上に形成されたトナー像をこ
   れらの感光体に順次接して周動する誘電体より成る転写
   ベルト又はこれによって搬送される同一転写紙に順次重
   ね転写して画像記録を行なう画像記録装置の転写装置に
   おいて、最上流側転写位置の直後から転写終了位置迄の
   間、転写ベルトの裏面に近接させて導電性部材を配設す
   るとともに、転写ベルトの転写紙搬送側の転写ベルト表
   面に一定距離をおいて対向して感光体間に亘って導電性
   部材を配設したことを特徴とするする転写装置。
2. 【請求項２】上記の転写ベルト表面に対向して配設され
   る導電性部材が上記感光体に対するクリーニングユニッ
   トであることを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の転写装置において、さら
   に、上記の転写ベルトの裏面に接して、該転写ベルトを
   その裏面側に設けられた上記の導電性部材と所定の間隔
   を維持して移動する如く案内する絶縁性案内部材を、上
   記感光体の幅方向に設けたことを特徴とする転写装置。