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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−24419
公開日 平成11年(1999)1月29日
出願番号 特願平9−175005
出願日 平成9年(1997)6月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
発明者 田村 聡
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体表面の画像形成領域にマイナス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をプラス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないマイナス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記通紙領域におけるプラス極性の表面電位よりも絶対値の小さいプラスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 像担持体表面の画像形成領域にマイナス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をプラス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないマイナス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記非転写トナー像と同極性であるマイナスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】 像担持体表面の画像形成領域にプラス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をマイナス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないプラス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記通紙領域におけるマイナス極性の表面電位よりも絶対値の小さいマイナスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】 像担持体表面の画像形成領域にプラス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をマイナス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないプラス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記非転写トナー像と同極性であるプラスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】 前記非転写トナー像が、画像濃度を調整するための画像濃度制御用パッチである、ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の画像形成装置。
【請求項6】 前記非転写トナー像を、画像形成時以外で形成する、ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置(例えば、複写機、レーザービームプリンタ)においては、感光ドラム(像担持体)上に、記録材には転写されない画像濃度制御用パッチ(非転写トナー像)を形成し、このパッチの濃度を濃度センサで検出し、この検出値に基づいて、露光、帯電、現像、転写等の各画像形成条件の制御を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の画像形成装置では、像担持体(感光ドラム)上に現像した非転写トナー像(パッチ)が転写部において、この非転写トナー像と記録材担持体(例えば、転写シートや転写ベルト)表面との電位差によって、記録材担持体表面に静電的に引き寄せられて記録材担持体を汚染し、さらに記録材を汚すといった問題があった。
【0004】そこで、本発明は、非転写トナー像が静電的に記録材担持体上に付着して記録材担持体を汚染し、さらにこれが記録材を汚すことを防止するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る本発明は、像担持体表面の画像形成領域にマイナス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をプラス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないマイナス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記通紙領域におけるプラス極性の表面電位よりも絶対値の小さいプラスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする。
【0006】請求項2に係る本発明は、像担持体表面の画像形成領域にマイナス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をプラス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないマイナス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記非転写トナー像と同極性であるマイナスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする。
【0007】請求項3に係る本発明は、像担持体表面の画像形成領域にプラス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をマイナス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないプラス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記通紙領域におけるマイナス極性の表面電位よりも絶対値の小さいマイナスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする。
【0008】請求項4に係る本発明は、像担持体表面の画像形成領域にプラス極性のトナーで形成されたトナー像を、前記像担持体表面に転写部にて接触する記録材担持体が担持する記録材に、前記記録材担持体表面をマイナス極性の表面電位に帯電することで静電的に転写する画像形成装置において、前記記録材担持体表面のうちの、前記像担持体の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、前記像担持体表面の非画像形成領域に、前記記録材担持体上の記録材にトナー像として転写されないプラス極性の非転写トナー像を形成した場合に、前記非通紙領域におけるすくなくとも前記非転写トナー像に対応する部分の表面電位を、前記非転写トナー像と同極性であるプラスの表面電位に帯電する、ことを特徴とする。
【0009】請求項5に係る本発明は、前記非転写トナー像が、画像濃度を調整するための画像濃度制御用パッチである、ことを特徴とする。
【0010】請求項6に係る本発明は、前記非転写トナー像を、画像形成時以外で形成する、ことを特徴とする。
【0011】〔作用〕以上構成に基づく主な作用は、像担持体上の非転写トナー像と、記録材担持体のうちの前記非転写トナーに対応する部分の表面電位との間の電位差が少なくなるので、非転写トナー像が記録材担持体に転写されにくくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0013】〈実施の形態1〉図1に、本発明に係る画像形成装置の一例として、4色フルカラーのレーザービームプリンタを示す。なお、同図のレーザービームプリンタ(以下の説明では「画像形成装置」という)は、感光ドラム上にトナー像を形成し、このトナー像を転写ドラムで担持した記録材に転写する工程を複数色のトナー像について行う方式のものである。
【0014】同図に示す画像形成装置は、上部にデジタルカラーの画像リーダ部、下部に同じくデジタルカラーの画像プリンタ部を備えている。
【0015】画像リーダ部において、原稿30を原稿台ガラス31に載せ、露光ランプ32により露光走査することにより、原稿30からの反射光像を、レンズ33によりフルカラーセンサ34に集光し、カラー色分解画像信号を得る。カラー色分解画像信号は、増幅回路(不図示)を経てビデオ処理ユニット(不図示)にて処理を施され、画像プリンタ部に送出される。
【0016】画像プリンタ部において、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という)1は、例えば有機光導電体のような感光体であり、矢印方向に回転自在に担持されている。感光ドラム1の周囲には、前露光ランプ11、コロナ帯電器2、レーザー露光光学系3、電位センサ12、色の異なる4個の現像器4y、4c、4m、4bk、ドラム上光量検知手段(濃度センサ)23、転写装置5、クリーニング装置27が配置される。
【0017】レーザー露光光学系3において、画像リーダ部からの画像信号は、レーザー出力部(不図示)にてイメージスキャナ露光の光信号に変換され、変換されたレーザー光が、ポリゴンミラー3aで反射され、レンズ3b及びミラー3cを介して感光ドラム1表面に投影される。
【0018】画像プリント部の画像形成時には、感光ドラム1を矢印方向回転させ、前露光ランプ11で除電した後の感光ドラム1をコロナ帯電器2により一様にマイナスに帯電させて、各分解色ごとに光像Eを照射し、静電潜像を形成する。
【0019】次に、所定の現像器を動作させて、感光ドラム1上の静電潜像を反転現像し、感光ドラム1上に樹脂を基体としたネガトナーによる可視画像、すなわちトナー画像を形成する。現像器は、偏心カム24y、24c、24m、24bkの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム1に接近して現像を行う。
【0020】さらに、感光ドラム1上のトナー画像を給紙カセット7a、7b、7cから搬送系及び転写装置5を介して、感光ドラム1と対向した転写位置に供給された記録材Pに転写する。
【0021】転写装置5は、転写ドラム5a、転写帯電器5b、記録材Pを静電吸着するための吸着帯電器5cとこれに対向する吸着ローラ5g、記録材Pを吸着位置に誘導する吸着ガイド5m、吸着ガイドマイラ5l、そして内側帯電器5d、外側帯電器5eを有する。また、回転駆動されるように軸支された転写ドラム5aは、その周面開口域に記録材Pを担持する記録材担持体である転写シート5fが円筒上に一体的に張設されている。転写シート5fはポリカーボネートフィルムなどが使用される(本実施の形態では、厚さ150μm)。
【0022】また、画像濃度を制御するために、画像形成中に、感光ドラム1表面のうちの転写ドラム5a上の記録材Pに対向しない位置に、一定濃度の画像濃度制御用パッチ(以下単に「パッチ」という)を現像し、濃度センサ(不図示)によってパッチの濃度を読み取り、CPU(不図示)によって演算し、現像器にトナーを補給し、画像濃度を一定に保つ。
【0023】画像形成に先立ち、記録材担持体たる転写シート5fは、内側帯電器5d及び外側帯電器5eによって、一様に帯電される。
【0024】一方、記録材は給紙カセット7a、7b、7cのいずれかから転写装置5に給紙される。ここで、記録材Pは、吸着ローラ5gが駆動手段(不図示)によって移動されることで記録材Pに押し付けられ、さらに吸着帯電器5cより吸着電流(電荷)が注入される。吸着ローラ5gは電気的に接地されているため吸着帯電器5cにより注入された電流(電荷)とは逆向き(逆極)の電流(電荷)が誘導(誘起)され、その結果、記録材Pが転写シート5f上に静電的に吸着される。
【0025】転写シート5fによって転写位置Tに記録材Pが供給されると、記録材の通過時に転写帯電器5bが動作し、前述した感光ドラム1上の色分解トナー像に同期して記録材に1色ずつトナー像が転写される。
【0026】上述の一連の画像形成工程では、1色分の画像しか形成されないので、原稿30の色分解工程を、トナーの色の数だけ、すなわちイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の4回分繰り返し、また、同様に各々の色分解に同期して、色成分に応じた潜像形成、現像、転写を繰り返し、フルカラーが画像形成される。
【0027】フルカラー画像形成の場合、このようにして4色のトナー像の転写を終了すると、記録材は、転写ドラム5aから、分離爪8a、分離押上げコロ8b及び分離帯電器5hの作用で分離され、定着装置26に導かれ、表面のトナー画像がこの定着工程において混色発色され、排紙トレイ28上に排出されて1枚のフルカラー複写が終了する。
【0028】他方、トナー像転写後、感光ドラム1は、表面に残った転写残トナーがクリーニング装置27でによって除去された後、再度画像形成工程に供される。
【0029】記録材Pの両面に画像を形成する場合には、記録材Pが定着装置26から排出後、すぐに搬送パス切替えガイド19を駆動し、搬送縦パス20を経て、反転パス21aに一旦導いた後、反転ローラ21bを反転させ、反転パス21aに送り込まれた際の記録材Pの後端側を先頭にして、送り込まれた方向と反対方向に退出させ、中間トレイ22に一時収納する。次に再度上述の画像形成工程により記録材Pの他方の面に画像を形成する。また、転写ドラム5aの転写シート5fの付着粉体、記録材上の付着オイルを除去するため、ファーブラシ14、オイル除去ローラ16、及び転写シート5fを介してこれらに対向するバックアップブラシ18、17によりそれぞれ清掃を行う。このような清掃は画像形成前又は画像形成後に行い、また、ジャム(紙詰まり)発生時には随時行う。また、所望のタイミングで偏心カム25を動作させ、転写ドラム5aと一体化しているカムフォロワ5iを作動させることにより、転写シート5fと感光ドラム1とのギャップを任意に設定可能な構成としている。例えば、スタンバイ中、又は電源オフ時には感光ドラム1から転写ドラム5aを離間させることができる。
【0030】本実施の形態1においては、画像形成に先立って行われる転写シート5fの帯電に特徴があるため、この点について以下に詳述する。
【0031】図2に、本実施の形態1における画像形成開始時の転写シート5fの表面電位と、従来の実施例(従来例)における転写シートの表面電位とを示す。なお、同図では、横軸に転写シート上の(周方向の)位置をとり、縦軸に転写シートの表面電位をとっている。また、本実施の形態1のものを実線で示し、従来例のものを破線で示している。
【0032】すなわち、本実施の形態1の特徴は、転写シート5f表面のうちの、感光ドラム1の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、非画像形成領域に、転写シート5f上の記録材Pにトナー像として転写されないマイナス極性の画像濃度制御用パッチ(非転写トナー像)を形成した場合に、非通紙領域におけるすくなくとも画像濃度制御用パッチに対応する部分(画像濃度制御用パッチ対向位置、以下単に「パッチ対向位置」という)の表面電位を、通紙領域におけるプラス極性の表面電位よりも絶対値の小さいプラスの表面電位に帯電する、ことにある。
【0033】さらに詳述すると、従来例においては、画像形成に先立ち、同図に示しように、転写シート5fを全周にわたって、4kVに一様に帯電していた。これに対して、本実施の形態1においては、転写シート5f表面の全周を、記録材Pを担持する通紙位置(領域)と記録材Pを担持しない非通紙位置(非通紙領域)とに分けたときに、前者の通紙位置については従来例と同様に4kVで帯電する一方、後者の非通紙位置では少なくともパッチ対向位置については通紙位置よりも3kV低い、1kVの表面電位となるようにした。上述のパッチ対向位置とは、感光ドラム1表面のうちの、(画像濃度制御用)パッチが形成される位置に対応する位置をいう。そして、感光ドラム1上のパッチの表面電位は約−2kVである。これによって、転写シート5f上のパッチ対向位置と、感光ドラム1上のパッチとの電位差が減少し、パッチを構成するマイナストナーが転写シート5f表面に静電的に付着しにくくすることができる。したがって、従来の問題であった、感光ドラム1上に現像したパッチが転写位置Tにおいて、感光ドラム1上のパッチと、転写シート5f上のパッチ対向位置との電位差によって転写シート5f上に静電的に引き寄せられ、転写シート5fを汚してしまい、記録材Pの汚れの原因となるといった問題を解決することができた。
【0034】なお、好ましくは、転写シート5f上のパッチ対向位置は、画像形成に先立ち、感光ドラム1上のパッチと同極性(マイナス)に帯電されていることが望ましい(例えば−1kV)。これは、同極性とすることで、感光ドラム1上のパッチと転写シート5f上のパッチ対向位置との間に電気的斤力が働くからである。これによって、感光ドラム1上のパッチと転写シート5f上のパッチ対向位置との電位差が減少し、パッチがシート表面に静電的に付着する現象をさらに有効に防止することができ、従来の問題であった転写シート5fの汚れを解決することができた。
【0035】パッチは、感光ドラム1の1回転(より正確には各色につき1回)ごとに形成されるが、同位置に形成され、また,転写シート5fについては、画像形成に先立って行われる帯電によって、本実施の形態1のような状態に帯電されるのみである。パッチ対向部には、画像形成中に電荷が付与されないので、パッチ対向部の表面電位は変化しない。
【0036】〈実施の形態2〉図3に、本発明に係る画像形成装置の他の一例として、4色フルカラーのレーザービームプリンタを示す。なお、同図のレーザービームプリンタ(以下の説明では「画像形成装置」という)は、4個の画像形成部でそれぞれ色の異なるトナー像を形成し、そのトナー像を転写ベルトによって担持搬送される記録材上に順次に転写してカラー画像を形成する方式のものである。なお、この方式の画像形成装置は、高速記録を行う場合に適している。
【0037】同図に示す画像形成装置には、第1、第2、第3、第4の画像形成部II、II、III 、IVが併設され、各々異なった色のトナー像が帯電、露光、現像、転写、クリーニング等の画像形成プロセスを経て形成される。
【0038】画像形成部I、II、III 、IVは、それぞれ専用の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(感光ドラム)4a、4b、4c、4dを具備し、各感光ドラム4a、4b、4c、4d上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム4a、4b、4c、4dに隣接して記録材担持体(以下「転写ベルト」という)41が設置され、感光ドラム4a、4b、4c、4dに形成された各色のトナー像が、転写ベルト41上に担持されて搬送される記録材P上に転写される。さらに各色のトナー像が転写された記録材Pは、搬送ベルト51で搬送され、定着装置52で加熱及び加圧によりトナー像が定着された後、画像形成装置本体(以下単に「装置本体」という)55外部の配置トレイ53上に排出される。
【0039】感光ドラム4a、4b、4c、4dの周囲には、それぞれ露光ランプ15a、15b、15c、15d、帯電器6a、6b、6c、6d、電位センサ12a、12b、12c、12d、現像器9a、9b、9c、9d、転写帯電部材10a、10b、10c、10d、濃度センサ(不図示)及びクリーニング装置13a、13b、13c、13dが設けられ、装置本体55の上部には、光源装置(不図示)及びポリゴンミラー29が設置されている。
【0040】光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラー29を回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって変更し、fθレンズにより感光ドラム4a、4b、4c、4dの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム4a、4b、4c、4d上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【0041】現像器9a、9b、9c、9dには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーが、供給装置(不図示)により所定量充填されている。現像器9a、9b、9c、9dは、それぞれ感光ドラム4a、4b、4c、4d上の静電潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像として可視化する。
【0042】記録材Pは給紙部50の給紙カセット54に収容されており、ここから複数の搬送ローラ及びレジストローラ56を経て転写ベルト41上に供給され、、転写ベルト41表面に担持されて、感光ドラム4a、4b、4c、4dと対向したそれぞれの転写部に順次に送られる。
【0043】画像形成に先立ち、記録材担持体たる転写ベルト41は、内側帯電器57、外側帯電器58によって、一様に帯電される。
【0044】転写ベルト41は、ポリエチレンテレフタレートなどの誘電体樹脂のシートによって構成されており、その両端部を互いに重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、又は継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられている。
【0045】さて、この転写ベルト41が回転し、所定の位置にあることが確認されると、記録材Pがレジストローラ56から転写ベルト41に送り出され、記録材Pが第1の画像形成部Iの転写部へ向けて搬送される。これと同時に画像書出し信号がオンとなり、それを基準としてあるタイミングで第1の画像形成部Iの感光ドラム4aに対し画像形成を行う。そして感光ドラム4aの下側の転写部で転写帯電部材10aが電界又は電荷を付与することにより、感光ドラム4a上に形成された第1色目のトナー像が記録材P上に転写される。この転写により記録材Pは転写ベルト41上に静電吸着力でしっかりと保持され、第2の画像形成部II以降に搬送される。
【0046】転写帯電部材10a、10b、10c、10dとしては、コロナ放電器のような非接触帯電部材、又はブレード、ローラ、ブラシのような転写帯電部材を用いることができる。
【0047】非接触帯電器では、オゾンが発生してしまうこと、空気を介して帯電するため大気の温湿度環境変動に弱く、画像が安定的に形成されない等の問題点がある。一方、接触帯電器では、オゾンレス、温湿度環境変動に強い、高画質等のメリットがある。
【0048】このような接触帯電器では、装置本体の電源がオフのとき、又は転写ベルト41上で搬送不良が生じ搬送不良の記録材Pを取り除くとき等、前記転写帯電部材10a、10b、10c、10dと転写ベルト41を介して接触している感光ドラム4a、4b、4c、4dとを離間させることがある。これは、転写ベルト41、感光ドラム4a、4b、4c、4dや転写帯電部材10a、10b、10c、10dを変形、破損させないため、又は搬送不良の記録材Pを取り除きやすくするためである。
【0049】第2〜第4の画像形成部II〜IVでの画像形成、転写も第1の画像形成部Iと同様に行われる。ついで4色のトナー像が転写された記録材Pは、搬送ベルト51の搬送方向下流部で分離帯電器59により除電されて静電吸着力が減衰されることによって、搬送ベルト41の最下流側で分離される。分離された記録材Pは、搬送ベルト51によって定着装置52へ搬送される。
【0050】定着装置52は、定着ローラ52aと、加圧ローラ52bとを有し、記録材Pを加熱加圧してトナー像を混色して記録材表面に定着させる。トナー像定着後の記録材Pは、4色フルカラーの画像形成物(コピー)として、排紙トレイ53上に排出される。
【0051】上述の画像形成装置においては、現像でトナー濃度が減少した現像器9a、9b、9c、9d内の現像剤にトナーの補給制御を行って、現像剤のトナー濃度又は画像濃度を一定に制御するために、感光ドラム1上に画像濃度制御用パッチを形成し、このパッチの画像濃度を感光ドラム1に対向設置した電位センサ等のセンサにより検知して制御する方式を用いている。これによって、現像器9a9b、9c、9d内の現像剤へのトナーの補給制御を行い、現像剤のトナー濃度又は画像濃度を一定に保つように構成されている。
【0052】本実施の形態2においては、画像形成に先立って行われる転写ベルト41の帯電に特徴があるため、この点について以下に詳述する。
【0053】図4に、本実施の形態2における画像形成開始時の転写ベルト41の表面電位と、従来の実施例(従来例)における転写ベルトの表面電位とを示す。なお、同図では、横軸に転写ベルト上の(周方向の)位置をとり、縦軸に転写ベルトの表面電位をとっている。また、本実施の形態2のものを実線で示し、従来例のものを破線で示している。
【0054】すなわち、本実施の形態2の特徴は、転写ベルト41表面のうちの、感光ドラム1の画像形成領域に対応する部分と非画像形成領域に対応する部分とをそれぞれ通紙領域と非通紙領域とし、非画像形成領域に、転写ベルト41の記録材Pにトナー像として転写されないマイナス極性の画像濃度制御用パッチ(非転写トナー像)を形成した場合に、非通紙領域におけるすくなくとも画像濃度制御用パッチに対応する部分(パッチ対向位置)の表面電位を、通紙領域におけるプラス極性の表面電位よりも絶対値の小さいプラスの表面電位に帯電する、ことにある。さらに詳述する。
【0055】従来例においては、画像形成に先立ち、同図に示しように、転写ベルト41を全周にわたって、4kVに一様に帯電していた。これに対して、本実施の形態2においては、画像形成に先立ち、転写ベルト41表面の全周を、記録材Pを担持する通紙位置(領域)と記録材Pを担持しない非通紙位置(領域)とに分けたときに、前者の通紙位置については従来例と同様に4kVで帯電する一方、後者の非通紙位置については少なくともパッチ対向位置では通紙位置よりも2kV低い、2kVの表面電位となるように制御した。この制御は、内側帯電器57及び外側帯電器58に印加する電圧を制御することによって行う。なお、上述のパッチ対向位置とは、感光ドラム1表面のうちの、(画像濃度制御用)パッチが形成される位置に対応する位置をいう。
【0056】本実施の形態2において、転写ベルト41上のパッチ対向位置の表面電位は、画像形成に先立ち、感光ドラム1上のパッチと同極性に帯電されていることが望ましい(例えば−1kV)。これによって、パッチと転写ベルト41のパッチ対向位置との間に電気的斤力が働くからである。
【0057】内側帯電器57、及び外側帯電器58の高圧電源の使用によって感光ドラム1上のパッチが転写ベルト41上に静電的に付着するのを防止することができ、従来の問題であった転写ベルト41の汚れを解決することができた。
【0058】〈実施の形態3〉本実施の形態3における画像形成装置の構成及び動作は、上述の実施の形態2で示したものとほぼ同一であるので、重複説明は省略する。
【0059】本実施の形態3においては、画像形成時以外に、独立してパッチを感光ドラム上に形成するシーケンスを有している。
【0060】本実施の形態3においても実施の形態2と同様の効果を得ることができた。
【0061】以上の実施の形態1ないし実施の形態3においては、画像濃度制御用パッチの極性がマイナスの場合について説明したが、プラスの場合も同様の効果を上げることができる。ただし、この場合には、必要に応じて、転写シート5fや転写ベルト41の極性を変更するものとする。
【0062】また、上述の実施の形態では、パッチ対向位置に、画像濃度制御用パッチを形成する場合について説明したが、これ以外の目的でパッチを形成した場合においても同様の効果を得られるのはもちろんである。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、像担持体の非画像形成領域に形成した非転写トナー像(例えば、画像濃度制御用パッチ)と、像担持体に転写部にて接触する記録材担持体(例えば、転写シートや転写ベルト)表面のうちの非転写トナー像に対応する部分の表面電位との電位差を少なくすることができるので、非転写トナー像が記録材担持体に静電的に転写されにくく又は転写されないようにして、非転写トナー像により記録材担持体が汚染されるのを防止し、さらに記録材が汚されるのを防止することができる。




 

 


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