(57)【要約】【課題】転写プロセスを通過した後、搬送ガイド板１０１又は定着ユニット７内において発生する転写材１００の放電を抑制し、又は放電してもチリが発生しにくい構成を可能とし、現像手段及び像担持体が各々２個以上あり、転写材１００を除電する手段を備えることなく、像担持体より転写材１００へ直接転写する画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】最後の転写で使用される現像手段における現像剤の帯電量を、他の転写で使用される現像手段における現像剤の帯電量よりも大きくする。又は最後の転写における転写電流を、他の転写における転写電流よりも大きくする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電部材により帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光装置により形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像とする現像手段と、該可視像を転写材に転写する転写手段と、可視像の転写残を前記像担持体から掻き取るブレード状のクリーニング手段とを備え、該現像手段及び前記像担持体が各々２個以上あり、転写材を除電する手段がない画像形成装置において、
前記画像形成装置は、最後の転写で使用される現像手段における現像剤の帯電量が、他の転写で使用される現像手段における現像剤の帯電量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、現像手段及び像担持体がタンデム型に並んでいることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、像担持体から紙に現像剤を直接転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
像担持体上の画像を転写材へ転写させ、該転写材を静電的に吸着搬送する転写ベルトと、該転写ベルトに電荷を付与する帯電手段と、前記転写ベルトを回動させるベルト駆動手段とを備える転写装置において、
前記転写装置は、最後の転写における転写電流が、他の転写における転写電流よりも大きいことを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項４に記載の転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像が形成可能な画像形成装置及び前記画像形成装置に用いる転写装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成の代表的な方法には、複数の像担持体である感光体上に形成される色の異なるトナー画像を、直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を、中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式とがある。
複数の感光体を転写紙又は中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれ、感光体ごとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対して静電潜像の形成、現像等の電子写真プロセスを実行し、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。
【０００３】
これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式では、転写紙を支持しながら走行する無端ベルトを、中間転写方式では、感光体から画像を受け取り担持する無端ベルトを採用し、４個の感光体を含む作像ユニットをベルトの一走行辺に並べて設置する。前記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止するうえで重要である。
前記直接転写方式で転写部材を除電する手段がない場合、転写プロセスを通過するごとに転写材である紙がマイナスに帯電するため、転写出口ガイド板や定着ユニット内で放電しやすい状況になる。仮に放電したとしても、トナーと紙との付着力が大きければチリなどの異常画像は発生しない。タンデム方式１〜３色目のトナーは下流にある転写ニップを通過することでトナー帯電量の絶対値が大きくなるので放電の影響は受けにくい。しかしタンデム型の最終色トナーは転写ベルトを離れる時の帯電量の絶対値が小さいため、放電の影響を受けてチリが発生しやすい。
上記問題点を解決するために、特許文献１は、転写ベルトと定着ユニットとの間にあるガイド板に除電部材をつけることで、転写紙を安定に搬送するとともに、転写紙を除電して異常放電を抑制する方法を示したものである。この方法は、ガイド板に除電部材を用いるのでコストがかかる。またガイド板の作りが複雑になる。
また、特許文献２は、ガイド板の下に除電針をおくことにより、転写材と除電針の距離を常に一定にして異常放電を抑えることで、異常画像の発生を抑えるものである。しかし、この方法も除電針を用いるために構造が複雑になり、コストが高くなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１３０７８４
【特許文献２】
特開２００２−１５６８３４
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、放電抑制、又は放電してもチリが発生しにくい構成を可能とした画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電部材により帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に露光装置により形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像とする現像手段と、該可視像を転写材に転写する転写手段と、可視像の転写残を前記像担持体から掻き取るブレード状のクリーニング手段とを備え、該現像手段及び前記像担持体が各々２個以上あり、転写材を除電する手段がない画像形成装置において、前記画像形成装置は、最後の転写で使用される現像手段における現像剤の帯電量が、他の転写で使用される現像手段における現像剤の帯電量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、現像手段及び像担持体がタンデム型に並んでいることを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体から紙に現像剤を直接転写することを特徴とする画像形成装置である。
請求項４に記載の本発明は、像担持体上の画像を転写材へ転写させ、該転写材を静電的に吸着搬送する転写ベルトと、該転写ベルトに電荷を付与する帯電手段と、前記転写ベルトを回動させるベルト駆動手段とを備える転写装置において、前記転写装置は、最後の転写における転写電流が、他の転写における転写電流よりも大きいことを特徴とする転写装置である。
請求項５に記載の本発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、請求項４に記載の転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を実施するにあたり、解決する手段として
（１）紙の帯電を小さくして放電が起こらないようにする。
（２）放電が起きても現像剤であるトナーと紙との付着力が大きければ散らない。
を考えた。
【０００８】
本発明は、除電する手段がない転写プロセスを前提としているので、（１）を完全に実行することでチリを抑えることは難しい。本発明の実施において、チリに対して効果的であるのは（２）である。転写装置である転写ユニットに除電手段がない場合、転写材が転写ニップを通過するごとにマイナスに帯電してしまい、転写時以外の放電でチリのような異常画像が発生することがある。放電が起こるのは、転写プロセスよりも下流のプロセス、例えば、定着プロセス又は搬送ガイド板である。
最終色以外のトナーは、その後の転写プロセスでトナーの帯電量の絶対値が高くなるので、転写材との付着力が大きくなる。一般的に、トナーの帯電量の絶対値が小さいと、トナーと転写材である紙若しくは転写ベルトとの付着力が弱からである。よって、最終色以外のトナーは放電などの影響を受けにくい。チリなどの異常画像は最終色のトナーが一番受けやすい。
【０００９】
そこで、転写材上の最終色のトナー帯電量の絶対値を高くして、トナーと転写材の付着力を大きくする必要がある。最終色の転写プロセスを通過するときに、最終色トナーの帯電量の絶対値が大きくなっていればチリが発生しにくくなる。
最終色のトナーの帯電量の絶対値を大きくする方法として本発明で実施したのは、現像装置である現像ユニット内でのトナーの帯電量の絶対値を高くすることである。最終色のトナーの帯電量の絶対値が現像ユニット内から高ければ転写プロセスを通過した後の紙上での帯電量の絶対値も大きくなる。
【００１０】
ここで注意しなければならないのは、４色の現像ユニット内での帯電量の絶対値を比較したとき、最終色のトナーの帯電量の絶対値が一番大きくなることが必要である。４連タンデム型の１〜３色目の現像ユニット内での帯電量の絶対値が大きいと転写に必要な転写電流が大きくなってしまい、紙の電位が高くなるので放電が起きやすくなる。従って、１〜３色目の現像ユニット内での帯電量の絶対値は低くし、最終色のトナーの帯電量の絶対値を大きくすることがチリ対策として大きな効果を発揮する。
【００１１】
本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した一つの実施形態について図１、図２で説明する。
図１は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが、転写紙１００の移動方向における上流側から順に配置されている。転写紙１００は図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向に移動する。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１２】
本レーザプリンタは、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙１００を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７及び排紙トレイ８等を備えている。また、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ及び反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
搬送ガイド板１０１は転写ユニットと定着ユニットとの間にある。
【００１３】
図２は、上記転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット６で使用した転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ６１〜６８に掛け回されている。
これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源６５ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１，６５の間を通過した転写紙１００は転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。
ローラ６３は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。
【００１４】
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ心金に転写電流である転写バイアスが印加される。転写バイアスが大きくなると転写後のトナー帯電量の絶対値も大きくなる。しかし、１色目から３色目までの転写バイアスが大きいと紙の帯電量の絶対値が大きくなってしまい放電を起こしやすくなる。またそのため１〜３色目までの転写バイアスはなるべく小さく、最終色の転写バイアスは大きい方がチリには有利となる。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
【００１５】
上記転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。
上記入り口ローラ６１と吸着ローラ８０は一体的に、入り口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入り口ローラブラケット９０に固植されたピン９２が係合しており、前記揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃから離され、入り口ローラ６１と吸着ローラ８０も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。
【００１６】
一方、転写バイアス印加部材６７Ｋ及びその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写ユニット６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。
駆動ローラ６３に巻きつけられた転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００１７】
転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ６４を設け、駆動ローラ８３への巻きつけ角を確保している。ローラ６４より更に下流の転写搬送ベルト６０のループ内に、押圧部材であるばね６９でベルトにテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。
先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。
【００１８】
トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別のソータ及び綴じ装置等の後処理装置に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００１９】
以上の実施形態においては、転写搬送ベルト６０上に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが複数並べて配設されるタンデム方式のプリンタにおける転写ユニット６に本発明を適用したが、本発明が適用可能なプリンタ及びベルト駆動装置はこの構成に限るものではない。複数のローラに張架された無端状ベルトを、それらのローラのうちの少なくとも１以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置を有するプリンタであれば、いずれにも適用可能である。
図３は、トナーの帯電量とチリとの関係を示す。本発明では、Ｋの現像ユニット内にあるトナーの帯電量の絶対値を大きくし、１１Ｋで転写された後の最終色のトナーである黒トナーの帯電量の絶対値を大きくすることで、下流のガイド板で放電が起きても、チリの発生を抑えている。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転写する時の最終色のトナー帯電量の絶対値が大きければ紙上のトナー帯電量の絶対値も大きくなり、トナーと転写材との付着力が大きくなるためにチリが発生しにくくなる。
また、本発明によれば、１〜３色目までの転写バイアスを最終色の転写バイアスより小さくすることにより、最終色の転写ニップに入る前の紙の電位を低くすることができるため、転写プロセス後の過程で放電が起こりにくくなり、チリが発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図を示す。
【図２】転写ユニットの概略構成を示す。
【図３】トナー帯電量とチリとの関係を表した図である。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ    トナー像形成部
２  光書込みユニット
３，４  給紙カセット
５  レジストローラ対
６  転写ユニット
６０  転写搬送ベルト
６１〜６８  支持ローラ
６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋ    転写バイアス印加部材
７  定着ユニット
８  排紙トレイ
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ  転写バイアス電源
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ  感光体ドラム
８０    静電吸着ローラ
８０ａ  電源
８５    クリーニング装置
９０    入り口ローラブラケット
９１    軸
９２    ピン
９３    揺動ブラケット
９４    回動軸
９５    穴
９６    カム
９７    カム軸
９８    出口ブラケット
９９    軸
１００    転写材（紙）
１０１    搬送ガイド板
Ａ      ベルト走行方向
Ｂ      第１の排紙方向
Ｃ      第２の排紙方向
Ｇ      切換ガイド
Ｓ      スペース
ＭＦ    手差しトレイ
ＴＣ    トナー補給容器
【図１】
2004258073.tif 000003
【図２】
2004258073.tif 000004
【図３】
2004258073.tif 000005