(57)【要約】【課題】  像担持体の像担持領域と転写ローラの表面とが直接に接触することによる種々の不具合が生じるのを防止して、被転写体のサイズに関係なく、常に、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  転写ローラ５を、被転写体Ｐの、搬送方向と交差する幅方向に平行移動可能に設けると共に、幅方向に平行移動させる移動手段５２を設け、移動手段５２を駆動して、転写ローラ５を平行移動させることで、像担持体１の像担持領域１１と、転写ローラ５の表面とが接触する幅方向の寸法ＷＴを、送り込まれる被転写体Ｐの、幅方向の寸法ＷＰ１、ＷＰ２に合わせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム状で、その表面に、トナー像が担持される像担持領域を有し、この像担持領域にトナー像を担持した状態で回転する像担持体と、当該像担持体との間に被転写体を挟んで回転しながら、像担持体との間に転写バイアス電界を印加することで、トナー像を、像担持体の像担持領域から被転写体の表面に転写させる転写ローラと、被転写体の、搬送方向と交差する幅方向の一方側の端部を、像担持体の像担持領域の、上記幅方向の、同じ側の端部の近傍の所定位置に位置合わせした状態で、像担持体と転写ローラとの間に送り込む搬送手段と、上記各部を制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、転写ローラは、上記幅方向に平行移動可能に設けられていると共に、当該転写ローラを幅方向に平行移動させる移動手段を備えており、制御手段は、移動手段を駆動させて、転写ローラを幅方向に平行移動させることにより、像担持体の像担持領域の、被転写体の一方側の端部が位置合わせされる所定位置から、転写ローラの、幅方向の反対側の端部までの間の、像担持体の像担持領域と転写ローラの表面とが接触される幅方向の寸法を、送り込まれる被転写体の、幅方向の寸法に合わせる寸法調整機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体は、被転写体の一方側の端部が位置合わせされる所定位置側の、像担持領域より幅方向の外側に、その外周面を、像担持領域の外周面と連続させて設けられ、転写ローラを被転写体の幅方向の寸法に合わせて平行移動させた際に、当該転写ローラの表面の、像担持領域よりも外側にはみ出した部分が当接される絶縁性の非像担持領域を有する請求項１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、電子写真法を利用した静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、レーザープリンタおよびこれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記各種の画像形成装置においては、ドラム状に形成されて一方向に回転する像担持体との間に紙等の被転写体を挟んで回転して、当該被転写体を搬送しながら、像担持体との間に転写バイアス電界を印加することで、像担持体の表面の像担持領域に担持されたトナー像を、搬送中の被転写体の表面に転写させる転写ローラが用いられる（特許文献１）。
また、転写ローラとしては、近時、特許文献１に記載された、像担持体の像担持領域との間に一定間隔を開けて配設されるものよりも、全体を、柔軟な半導電性ゴム材料等で形成して、上記像担持領域に圧接させたものが一般化しつつある。また、転写ローラと像担持体との間に転写バイアス電界を印加するための電源としては、温度、湿度等の環境条件の変化による変動が小さく、環境安定性が高い、定電流方式の電源装置が好適に使用される。さらに、画像形成装置においては、形成画像の大きさ等に応じて、上記搬送方向と交差する幅方向の寸法が異なる複数種の被転写体を、選択して使用することが、普通、一般に行われている。
【特許文献１】特開平７−８４４６８号公報（第０００５欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の、像担持体の像担持領域に圧接させるタイプの転写ローラと、定電流方式の電流装置とを組み合わせた画像形成装置においては、絶縁体である被転写体の、幅方向の外側の、像担持体の像担持領域と、転写ローラの表面とが直接に接触する部分において、高圧電流がより多く流れる、いわゆる電流のリークを生じやすく、電流のリークが生じると、被転写体を挟んだ部分において適正な電流が流れないため、トナー像の転写不良を生じやすいという問題がある。しかも、被転写体の幅が小さく、像担持領域と転写ローラの表面とが直接に接触する部分の面積が大きいほど、電流のリーク量が多くなることから、使用する被転写体のサイズによって、転写不良の程度が変動するという問題もある。また、大電流が流れるため、転写ローラが劣化しやすいという問題もある。
【０００４】
また、像担持領域の、転写ローラの表面と直接に接触する部分が、被転写体としての紙の、主として端部から脱落する填料（炭酸カルシウム、カオリン等）や紙粉等によって摩耗されたり傷つけられたりしやすいという問題もある。画像形成装置に使用する最大幅の被転写体が搬送される領域の外側に生じる摩耗や傷は、形成画像にほとんど影響を及ぼさないが、それより内側で、かつ、より幅の小さい被転写体が搬送される領域の外側に生じる摩耗や傷は、それより１サイズ以上、幅の大きい被転写体の形成画像に不具合を生じさせる原因となる。
【０００５】
本発明の目的は、像担持体の像担持領域と転写ローラの表面とが直接に接触することによる上述した種々の不具合が生じるのを防止して、被転写体のサイズに関係なく、常に、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、ドラム状で、その表面に、トナー像が担持される像担持領域を有し、この像担持領域にトナー像を担持した状態で回転する像担持体と、当該像担持体との間に被転写体を挟んで回転しながら、像担持体との間に転写バイアス電界を印加することで、トナー像を、像担持体の像担持領域から被転写体の表面に転写させる転写ローラと、被転写体の、搬送方向と交差する幅方向の一方側の端部を、像担持体の像担持領域の、上記幅方向の、同じ側の端部の近傍の所定位置に位置合わせした状態で、像担持体と転写ローラとの間に送り込む搬送手段と、上記各部を制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、転写ローラは、上記幅方向に平行移動可能に設けられていると共に、当該転写ローラを幅方向に平行移動させる移動手段を備えており、制御手段は、移動手段を駆動させて、転写ローラを幅方向に平行移動させることにより、像担持体の像担持領域の、被転写体の一方側の端部が位置合わせされる所定位置から、転写ローラの、幅方向の反対側の端部までの間の、像担持体の像担持領域と転写ローラの表面とが接触される幅方向の寸法を、送り込まれる被転写体の、幅方向の寸法に合わせる寸法調整機能を有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、像担持体は、被転写体の一方側の端部が位置合わせされる所定位置側の、像担持領域より幅方向の外側に、その外周面を、像担持領域の外周面と連続させて設けられ、転写ローラを被転写体の幅方向の寸法に合わせて平行移動させた際に、当該転写ローラの表面の、像担持領域よりも外側にはみ出した部分が当接される絶縁性の非像担持領域を有する請求項１記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明においては、制御手段が、選択された被転写体のサイズに合わせて移動手段を駆動させて、転写ローラを、幅方向に平行移動させることで、像担持体の像担持領域の、被転写体の幅方向の一方側の端部が位置合わせされる所定位置から、転写ローラの、幅方向の反対側の端部までの間の、像担持領域と転写ローラの表面とが接触される幅方向の寸法を、被転写体の幅方向の寸法に合わせて調整することができる。
【０００９】
そのため、像担持体の像担持領域と転写ローラの表面とが、被転写体の幅方向の外側で、直接に接触することによって発生するリーク電流を全くなくしたり、あるいは、被転写体の幅に関係なく常に一定で、しかも、トナー像の転写不良や転写ローラの劣化等を生じないごく低い値に抑制したりすることができる。また、像担持領域が、填料や紙粉等によって摩耗されたり傷つけられたりするのを抑制することもできる。
【００１０】
したがって、請求項１記載の発明によれば、被転写体のサイズに関係なく、常に、良好な画像を形成することが可能となる。
また、請求項２記載の発明によれば、像担持体の、像担持領域より幅方向の外側に、当該像担持領域と連続させて、絶縁性の非像担持領域を設けて、被転写体の幅方向の寸法に合わせて平行移動させた転写ローラの表面の、像担持領域からはみ出した部分を、上記非像担持領域に当接させている。そのため、当該非像担持領域を設けない場合のように、像担持体の端のエッジが転写ローラの表面に当接して、転写ローラに傷がつくのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１(a)(b)は、本発明の画像形成装置の、実施の形態の一例の要部である、像担持体としての感光体ドラム１と、転写ローラ５との位置関係を説明する概略図である。また、図２は、上記例の画像形成装置の、感光体ドラム１の周囲の部分を説明する概略図である。
図２を参照して、感光体ドラム１の周囲には、図中に実線の矢印で示す回転方向に沿って順に、当該感光体ドラム１の表面を帯電させるための帯電手段２と、帯電した感光体ドラム１の表面を露光して静電潜像を形成するための露光手段３と、形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像手段４と、感光体ドラム１との間に被転写体Ｐを挟むように配設され、当該感光体ドラム１との間に転写バイアス電界を印加することで、トナー像を、感光体ドラム１の表面から、被転写体Ｐの表面に転写させるための転写ローラ５と、トナー像を転写後の感光体ドラム１の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段６と、被転写体Ｐの、搬送方向と交差する幅方向の一方側の端部を、感光体ドラム１の像担持領域の、上記幅方向の所定位置に位置合わせ（片側合わせ）した状態で、当該被転写体Ｐを感光体ドラム１と転写ローラ５との間に送り込むための搬送手段（レジストローラ）７とが配設されている。
【００１２】
また、帯電手段２には、当該帯電手段２に帯電のための電圧を供給するための電源装置２１が接続されている。転写ローラ５には、感光体ドラム１との間に、トナー像転写のための転写バイアス電界を印加するための電源装置５１と、転写ローラ５を、その幅方向に移動させるための移動手段５２とが接続されている。
帯電手段２としては、スコロトロン型、コロトロン型等の帯電手段２を用いることができる。また、帯電手段２としては、感光体ドラム１の表面に当接した状態で転写バイアス電界が印加されることによって、当該感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電ローラを使用することもできる。
【００１３】
露光手段３としては、画像形成装置が、アナログタイプの静電式複写機である場合は、原稿に光を照射するための光源と、原稿からの反射光を感光体ドラム１の表面に結像させるための光学系とを組み合わせたものが用いられる。また、画像形成装置が、デジタルタイプの静電式複写機や普通紙ファクシミリ装置、レーザープリンタおよびこれらの複合機などである場合は、レーザー光源と、レーザー光源からの光を感光体ドラム１の表面に走査させるための走査光学系とを組み合わせたものが用いられる。現像手段４としては、感光体ドラム１の表面に形成した静電潜像を、トナー像に現像することができる、種々の方式の現像手段４を採用することができる。
【００１４】
転写ローラ５としては、例えば、金属製の軸の周囲に、カーボンブラック等の導電性付与材を配合することで半導電性（１０7〜１０9Ω・ｃｍ程度）が付与されたゴムの層を形成したもの等の、従来公知の種々の構造を有する転写ローラ５が挙げられる。また、ゴムの層は、柔軟性を高めるために、多孔質構造に形成されてもよい。
上記転写ローラ５と、感光体ドラム１との間に転写バイアス電界を印加するための電源装置５１としては、従来公知の、種々の電源装置が使用可能であるが、特に、湿度等の環境条件の変化による変動が小さく、環境安定性が高い、定電流方式の電源装置が好適に使用される。また、移動手段５２としては、例えば、ステッピングモータ等のモータと、このモータの回転を直線運動に変換する歯車機構等の機構部分とを組み合わせたものや、リニアモータ等が挙げられる。
【００１５】
図１(a)(b)を参照して、感光体ドラム１としては、ドラム状の導電性基材１０の外周面に、像担持領域１１と、非像担持領域１２とを、互いに隣接させて、また、それぞれの外周面を連続させて形成したものが、好適に用いられる。像担持領域１１は、例えば、上記導電性基材１０の外周面に、有機または無機の、従来公知の種々の感光層を形成することで構成される。また、非像担持領域１２は、導電性基材１０の外周面に、上記感光層とほぼ同じ厚みを有する絶縁被膜を被覆する等して形成される。
【００１６】
像担持領域１１の、被転写体Ｐの搬送方向（両図中に白矢印で示す）と交差する幅方向の、非像担持領域１２側の縁部から、追加寸法Ｗ１だけ内側に入った位置には、黒矢印で示すように、当該被転写体Ｐの、左側の端部を片側合わせする際の基準となる所定位置Ｓ１が設定されている。サイズの異なる各種の被転写体Ｐは、いずれも、この所定位置Ｓ１に左側の端部を位置合わせした状態で、搬送手段７によって、感光体ドラム１と転写ローラ５との間に送り込まれる。
【００１７】
図１(a)を参照して、転写ローラ５の幅方向の寸法は、画像形成装置に使用される最大幅の被転写体Ｐの、幅方向の寸法ＷＰ１の両側に、ぞれぞれ、上記追加寸法Ｗ１を加えた値に設定されている。また、像担持領域１１の幅方向の寸法Ｗ２は、上記転写ローラ５の、同方向の寸法（ＷＰ１＋Ｗ１＋Ｗ１）よりも、さらに両側に、わずかに大きめに設定されている。これは、感光体ドラム１の像担持領域１１と、転写ローラ５の表面との間に、確実に、上記最大幅の被転写体Ｐを挟んで、トナー像の転写を行うためである。被転写体Ｐがはみ出すようなことがあると、そのはみ出した部分において、トナー像の転写不良が生じるおそれがある。
【００１８】
そして、最大幅の被転写体Ｐに画像形成する場合には、片側合わせのための所定位置Ｓ１から、転写ローラ５の、幅方向の反対側の端部までの間の幅方向の寸法ＷＴを、上記被転写体Ｐの幅方向の寸法ＷＰ１に合わせるために、移動手段５２を駆動して、転写ローラ５を、同図に示した位置まで平行移動させる。なお、寸法ＷＴをＷＰ１に合わせるとは、この例の場合、寸法ＷＴを、寸法ＷＰ１に１つだけ追加寸法Ｗ１を加えた値（ＷＴ＝ＷＰ１＋Ｗ１）に設定することを意味し、両寸法ＷＰ１、ＷＴを完全に一致させることではない。この理由は、上に述べたはみ出しを防止するためである。また、追加寸法Ｗ１を一つだけしか加えていないのは、所定位置Ｓ１が、転写ローラの端部との間に、既に、追加寸法Ｗ１を一つ加えた位置に設定されているためである。
【００１９】
図の状態で画像形成すると、被転写体Ｐの左右の、追加寸法Ｗ１の領域においてのみ、像担持領域１１と転写ローラ５とが直接に接触した状態で、転写バイアス電界が印加されることになるため、リーク電流を、トナー像の転写不良や転写ローラ５の劣化等を生じないごく低い値に抑制することができる。また、填料や紙粉が挟まって摩耗されたり傷つけられたりするのを、この追加寸法Ｗ１の範囲内に限定して、像担持領域１１の、その他の部分が摩耗されたり傷つけられたりするのを抑制することもできる。
【００２０】
図１(b)を参照して、画像形成装置に使用される最小幅の被転写体Ｐに画像形成するためには、前記寸法ＷＴを、当該被転写体Ｐの幅方向の寸法ＷＰ２に合わせるために、移動手段５２を駆動して、転写ローラ５を、同図に示した位置まで平行移動させる。すなわち、寸法ＷＴを、寸法ＷＰ２に１つだけ追加寸法Ｗ１を加えた値（ＷＴ＝ＷＰ２＋Ｗ１）に設定する。この理由も先に述べたとおりである。
【００２１】
また、図示していないが、両図の中間のサイズの被転写体Ｐに画像形成するためには、寸法ＷＴを、その被転写体Ｐの幅方向の寸法ＷＰｘに合わせる、つまり、寸法ＷＴを、寸法ＷＰｘに１つだけ追加寸法Ｗ１を加えた値（ＷＴ＝ＷＰｘ＋Ｗ１）に設定するために、移動手段５２を駆動して、転写ローラ５を平行移動させればよい。
そうすると、被転写体Ｐの左右は、図１(a)の場合と同じ、追加寸法Ｗ１の領域においてのみ、像担持領域１１と転写ローラ５とが直接に接触した状態で、転写バイアス電界が印加されることになるため、前記と同様の効果が得られる上、リーク電流値を先の場合と等しくして、被転写体Ｐのサイズに関係なく、良好な転写電流値を設定した状態で、トナー像の転写を行うことが可能となる。
【００２２】
非像担持領域１２の幅方向の寸法Ｗ３は、図１(b)に見るように、転写ローラ５を、画像形成装置に使用される最小幅の被転写体Ｐに合わせて最も非像担持領域１２側へ平行移動させた状態において、当該転写ローラ５の端部が、非像担持領域１２からはみ出さない寸法に設定される。これにより、電流のリークを確実に防止すると共に、感光体ドラム１の、導電性基材１０の端のエッジが転写ローラ５の表面に当接して、転写ローラ５に傷がつくのを防止することもできる。
【００２３】
図３は、上記画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３を参照して、図２で示した各部は、制御手段Ｃによって、ドライバＤを介して駆動制御される。制御手段Ｃには、Ｉ／ＯポートＰ１と、画像形成装置の操作部としてのコントロールパネルＣＰとが接続されている。Ｉ／ＯポートＰ１には、図示しないコンピュータが接続され、当該コンピュータから、形成画像のデータ信号や制御信号等が入力される。
【００２４】
Ｉ／ＯポートＰ１からの信号入力、およびコンポロールパネルＣＰを介しての入力は、それぞれ制御手段Ｃへ与えられる。制御手段Ｃ内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマＣ１と、各種動作の手順や、その基準となる初期値等を登録したメモリＣ２とが設けられている。メモリＣ２には、画像形成装置に使用する各種被転写体Ｐの幅方向の寸法ＷＰ１〜ＷＰｘ、その両側に設定する追加寸法Ｗ１、被転写体Ｐの幅方向の寸法ＷＰ１〜ＷＰｘに応じて転写ローラ５を移動させる移動量等が登録されている。
【００２５】
制御手段Ｃは、Ｉ／ＯポートＰ１からの信号入力、コントロールパネルＣＰからの入力、タイマＣ１によって規定したタイミング、ならびにメモリＣ２に記録した動作の手順やその初期値等に基づいて、種々の演算を行い、それに基づいて、制御信号をドライバＤへ与える。そうすると、ドライバＤは、与えられる信号に基づいて感光体ドラム１の回転駆動手段、帯電手段２の電源２１、露光手段３、現像手段４、電源装置５１、および移動手段５２の駆動制御を行う。
【００２６】
図１〜図３を参照して、Ｉ／ＯポートＰ１からの信号入力、または、コントロールパネルＣＰからの入力によって、使用する被転写体Ｐのサイズと送り方向（縦、横）が設定されると、制御手段Ｃは、まず、それに対応した被転写体Ｐの幅方向の寸法（ＷＰ１〜ＷＰｘ）を求める。そして、片側合わせのための所定位置Ｓ１から、転写ローラ５の、幅方向の反対側の端部までの間の幅方向の寸法ＷＴが、選択された被転写体の幅方向の寸法（例えばＷＰｘ）に、前記のように、追加寸法Ｗ１を加えた値（ＷＴ＝ＷＰｘ＋Ｗ１）となるために必要な、転写ローラ５の移動量を求め、その結果に基づいて、移動手段５２を駆動して、転写ローラ５を、幅方向に平行移動させる。そして、転写ローラ５が、上記式を満足する位置まで平行移動した時点で移動手段５２を停止させた後、他の各部を駆動させて、従来と同様の手順で画像形成処理を行わせる。
【００２７】
以上の操作を行うと、先に説明したように、被転写体Ｐの幅方向の寸法に関係なく、常に、その両側の、追加寸法Ｗ１の領域においてのみ、像担持領域１１と転写ローラ５とを直接に接触させた状態で転写バイアス電界を印加することができる。そのため、リーク電流を、トナー像の転写不良や転写ローラ５の劣化等を生じないごく低い値に抑制すると共に、被転写体Ｐのサイズに関係なく、常に、一定に維持して、良好な転写電流値を設定した状態で、トナー像を、像担持領域１１から、被転写体Ｐに転写することができる。また、填料や紙粉が挟まって摩耗されたり傷つけられたりするのを、この追加寸法Ｗ１の範囲内に限定して、像担持領域１１の、その他の部分が摩耗されたり傷つけられたりするのを抑制することもできる。
【００２８】
本発明の構成は、以上で説明した図１〜図３の例には限定されない。例えば、感光体ドラム１には、像担持領域１１と隣接させて、非像担持領域１２を設けなくてもよい。その場合には、例えば、導電性基材１０の端のエッジが転写ローラ５の表面に当接して、転写ローラ５に傷がつくのを防止するために、当該エッジにアールを付ける等すればよい。また、被転写体Ｐの両側に追加寸法Ｗ１を設けず、寸法ＷＴが、被転写体Ｐの幅方向の寸法ＷＰ１〜ＷＰｘと一致する寸法となるように設定して、転写ローラ５を移動させるようにすることもできる。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図(a)(b)は、それぞれ、本発明の画像形成装置の、実施の形態の一例の要部である、像担持体としての感光体ドラム１と、転写ローラ５との位置関係を説明する概略図である。
【図２】上記例の画像形成装置の、感光体ドラム１の周囲の部分を説明する概略図である。
【図３】上記画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  感光体ドラム（像担持体）
１１  像担持領域
１２  非像担持領域
５  転写ローラ
５２  移動手段
７  搬送手段
Ｃ  制御手段
Ｐ  被転写体
【図１】
2006284807.tif 000003
【図２】
2006284807.tif 000004
【図３】
2006284807.tif 000005