(57)【要約】【課題】  像担持体に対する転写部材の形状を改良して、単純な定電流制御の簡単な構成で画像外への電流の漏れを少なくし、良好な転写画像を得るようにし、環境変動や用紙種類等の条件変動に対しても安定した電荷を供給し、画像メモリや像担持体へのダメージを与えることのない、安定した画像の得られる画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体に直接又は被転写体を介して接触し、該像担持体の駆動軸に平行な軸を有し該軸の周りの回転角位置によって、該像担持体の駆動軸方向で異なる接触領域を形成する転写部材と、該転写部材を任意の設定位置に回転停止させる駆動手段及び該駆動手段を制御する制御手段とを有し、該制御手段は画像領域に対応した接触領域となる転写部材の位置を決定するように前記駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に直接又は被転写体を介して接触し、該像担持体の駆動軸に平行な軸を有し該軸の周りの回転角位置によって、該像担持体の駆動軸方向で異なる接触領域を形成する転写部材と、該転写部材を任意の設定位置に回転停止させる駆動手段及び該駆動手段を制御する制御手段とを有し、該制御手段は画像領域に対応した接触領域となる転写部材の位置を決定するように前記駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段によって前記転写部材の位置が決定後に転写期間中転写電流が流されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写部材の一部は、軸方向全般に渡り前記接触領域を有さない部分が存在し、転写の解除時に転写部材が前記像担持体に接触しない位置に回転移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転写手段を改良して安定化させた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体や中間転写体等の像担持体のトナー像を、転写ローラやブラシ等の転写部材によって用紙等の転写材に転写するが、像担持体及び転写部材は通紙される用紙等の転写材の中で最大幅以上の幅を持たせて互いに接触されている。
【０００３】
この状態で、像担持体や転写部材幅に対して通紙される用紙幅あるいは画像幅がある程度以上小さくなると、定電流制御では用紙外あるいは画像外部分へ漏れる電荷量が増えてしまい、転写不良となることがあった。一方、定電圧制御においては、用紙幅違いによる転写性は確保されるが、用紙外あるいは画像外に多量の電流が流れ、画像メモリやトナーカブリ現象、像担持体へのダメージ等を与えることがあった。また、定電圧制御においては、環境変動や用紙種類（厚さ・抵抗ｅｔｃ．）が変化した時の電流変化が大きく安定した転写性を得るのが困難であるということもあった。
【０００４】
すなわち、環境変動や転写材の種類、サイズ等によらず、つねに安定した一定電流（電荷）が転写材のみに付与されるのが望ましく、それを実現するために定電圧では非通紙時の系の抵抗を測定しておいて、通紙時はその値に基づいて定電圧制御すること等が提案されている。そして、特許文献１では、転写部材と転写材の幅の差を検知して定電流制御と定電圧制御を使い分けることや、特許文献２、特許文献３では、非通紙部にあらかじめ電荷を付与しておき、外へ漏れる電流を抑えることなどが提案されている。
【０００５】
しかし、これらの制御は環境・紙種等各条件に対して各々最適となるよう制御するため制御が複雑になりがちであり、また制御法の違うことに対応する電源（あるいは、複数個の電源）を用意しなければならず、機械スペースやコスト上不利となることがあった。
【特許文献１】特開２００２−１５６８４２号公報
【特許文献２】特許第３４５３５４０号明細書
【特許文献３】特許第３４５３５４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を改良して、新たな電源の設置はおこなうことなく、単純な定電流制御の簡単な構成で画像外への電流の漏れを少なくし、良好な転写画像を得るようにしようとするものであり、環境変動や用紙種類等の条件変動に対しても安定した電荷を供給し、画像メモリや像担持体へのダメージを与えることのない、安定した画像の得られる画像形成装置を提供することを課題目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は次の技術手段（１）又は（３）によって達成される。
【０００８】
（１）像担持体に直接又は被転写体を介して接触し、該像担持体の駆動軸に平行な軸を有し該軸の周りの回転角位置によって、該像担持体の駆動軸方向で異なる接触領域を形成する転写部材と、該転写部材を任意の設定位置に回転停止させる駆動手段及び該駆動手段を制御する制御手段とを有し、該制御手段は画像領域に対応した接触領域となる転写部材の位置を決定するように前記駆動手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２）前記制御手段によって前記転写部材の位置が決定後に転写期間中転写電流が流されることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。
【００１０】
（３）前記転写部材の一部は、軸方向全般に渡り前記接触領域を有さない部分が存在し、転写の解除時に転写部材が前記像担持体に接触しない位置に回転移動することを特徴とする（１）又は（２）項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、簡単な構成と制御で画像外への電流の漏れを少なくし、また環境変動や用紙種類等の条件変動に対しても安定した電荷を供給し良好な画像を得ることができる。
【００１２】
また、画像メモリや像担持体へのダメージを与えることもなく、像担持体のカブリトナーによる汚れも回避できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１５】
この画像形成装置１００は、タンデム構成のフルカラーの画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写体のユニットとして無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着器２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００１６】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、像露光手段３Ｙ、現像器４Ｙ、一次転写手段としての一次転写部材５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、像露光手段３Ｍ、現像器４Ｍ、一次転写手段としての一次転写部材５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、像露光手段３Ｃ、現像器４Ｃ、一次転写手段としての一次転写部材５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、像露光手段３Ｋ、現像器４Ｋ、一次転写手段としての一次転写部材５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１７】
中間転写体ユニットとしての無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００１８】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写部材５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着器２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００１９】
一方、二次転写手段としての二次転写部材５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００２０】
画像形成処理中、一次転写部材５Ｋは常時、感光体１Ｋに接触していてもよいし、画像形成時のみ接触させても良い。他の一次転写部材５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに接触する。
【００２１】
二次転写部材５Ａは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、回転移動して無端ベルト状中間転写体７０に接触する。
【００２２】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【００２３】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【００２４】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４，７６，７７を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写部材５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとから成る。
【００２５】
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
【００２６】
このように感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体７０上に各色のトナー像を一次転写して重ね合わせ、それを一括して転写材Ｐに二次転写し、定着器２４で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を無端ベルト状中間転写体７０に転移させた後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、クリーニング手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋで転写時に各感光体上に残された残留トナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
【００２７】
本発明の実施の形態例は、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの直径が６０ｍｍのＯＰＣで、現像剤は２成分現像剤、プロセススピードが２２０ｍｍ／ｓで、中間転写体として無端ベルト状中間転写体７０を採用した画像形成装置であり、該画像形成装置は、タンデム構成のフルカラーの画像形成装置１００であり、その一次転写部材は直径２２ｍｍブラシローラ又はスポンジローラであり、その抵抗値は１×１０7Ωであり、一次転写の転写制御は定電流制御を用いている。
【００２８】
上記のカラー画像形成装置１００の他に白黒の画像形成装置があるが、その場合には、図２の模式図に示すように、像担持体としての感光体１から直接転写部材５Ｄによってストレートに転写材Ｐ上に画像転写する。
【００２９】
即ち、フルカラーの画像形成装置１００においては転写手段としての転写部材は一次転写部材５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及び二次転写部材５Ａの二段階の転写部材を必要としたが、白黒の画像形成装置１００Ａにおいては、一段階の直接転写部材５Ｄだけで足りる。
【００３０】
このように、転写部材は中間転写体を介して感光体に接触させる一次転写部材５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、転写材を介して中間転写体に接触させる二次転写部材５Ａ及び転写材Ｐを介して直接感光体１に接触させる直接転写部材５Ｄの３種類のものがある。本発明において用いる、これらの転写部材の構造は、何れも図３及び図６の斜視図に示すような構造になる。これらの３種類の一次、二次、直接の各転写部材を総称して以後単に転写部材５と呼ぶことにする。
【００３１】
転写部材５はブラシローラに限らずスポンジローラでも良い。本実施の形態では主としてブラシについて説明する。
【００３２】
ブラシローラの先端を包絡する面は外径がは２２ｍｍの円柱面であり、その軸を回転しその母線長さの一番短いところで９０ｍｍ、一番長いところで３０５ｍｍとした。これはハガキサイズからＡ３サイズまでの各種転写材を考慮したものである。しかし、機械仕様により、長さの範囲は任意に設定可能である。そして図６に示すように、回転位置によっては軸方向に前記円柱面が存在しない範囲、即ちブラシの毛先が前記円柱面に達しない領域、即ち、転写作用が全く働かない領域も設けてある。図３においてはそのような領域は設けていない。
【００３３】
ブラシは抵抗が１０5Ω、太さが６．５デニール、密度が５００本／ｍｍ、毛長が６ｍｍにしてある。しかし、これに限定されず、実験等により任意最適条件に設定できる。
【００３４】
図４は像担持体としての感光体又は中間転写体に対する転写部材５の位置設定機構を示す模式図である。図４に示すように、前記円柱面を有する転写部材５の芯金５１はギア１１６，１１７を介してエンコーダ内臓のステッピングモータ１１５と連結され、制御装置１１０により画像幅に相当する接触長さを持つ位置が、転写材Ｐ等を介して感光体１や無無端ベルト状中間転写体７０の像担持体に接触可能な位置になるように制御する。
【００３５】
即ち、図５の制御装置１１０のブロック図に示すように、画像信号処理部１１１から、画像幅情報が中央演算処理部１１０Ａに送られ、中央演算処理部１１０Ａは画像幅情報を基に転写部材位置制御部１１３に指令をだす。転写部材位置制御部１１３は、ステッピングモータ１１５のエンコーダ情報から現在の転写部材５の位置を判断し、中央演算処理部から送られてきた画像幅に合うように、ステッピングモータ１１５を回転させて、転写部材５の位置を修正する。
【００３６】
図４の模式図で示したように、転写部材５は、画像幅と同じ接触長さの部分が像担持体に接触する位置にきたところで、回転を停止し、位置を固定する。勿論、通紙時には回転させない。
【００３７】
これにより、画像外の場所では、転写部材５は接触せず無駄な漏れ電流の発生がないことになる。このようにして、画像メモリや像担持体へのダメージが防止される。
【００３８】
画像外の場所で転写部材５と像担持体の接触がないため、像担持体上のかぶりトナーで転写部材５がよごれてしまうことも防止できる。
【００３９】
即ち、一次転写部材、二次転写部材又は直接転写部材を総称した転写部材５は使用時の画像幅に相当する転写部材５の接触長さの領域のみが像担持体に接触するように位置制御される。これは、画像外への電荷付与をしないことを意味する。
【００４０】
画像形成終了後は、転写部材５は、像担持体としての感光体面や中間転写体面の幅全長に亘って接触しない位置に回転して固定される。これにより転写部材の変形が防がれると共に、圧縮解除機構等のやや細かい複雑な構造を必要としなくなる。
【００４１】
電荷付与には、定電流電源を使用し、画像外への電流漏れがないため、ある画像幅での適正電流値に対して画像幅が変わった場合でも、画像幅比分の補正をかけてやるだけで良い。即ち、単位長さあたりの電荷付与量が一定になるように制御すればよい。
【００４２】
尚、カラー画像形成装置１００の場合、一次転写部材、二次転写部材の幅制御位置は主に通紙される用紙サイズにより決定されるが、一次転写部材の幅制御位置は、各色それぞれの画像幅で決定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】白黒の画像形成装置における感光体と直接転写部材の配置を示す模式図である。
【図３】本発明に用いる転写部材の構造を示す斜視図である。
【図４】像担持体に対する転写部材の位置設定機構を示す模式図である。
【図５】本発明に用いる制御装置のブロック図である。
【図６】本発明に用いる軸方向全域に転写作用の働かない領域のある転写部材の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  一次転写部材
５Ａ  二次転写部材
５Ｄ  直接転写部材
５  転写部材
５１  芯金軸
１１０  制御手段
１１０Ａ  ＣＰＵ
１１１  画像信号処理部
１１３  転写部材位置制御部
１１５  ステッピングモータ
１１６，１１７  ギア
Ｐ  転写材
【図１】
2006227482.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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