(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面印刷が可能で、タンデム型に配置された複数の像担持体と、転写ベルトと、該転写ベルトの前記複数の像担持体と接触する面に接離可能で、かつ、接触した際には、紙を静電的に前記転写ベルトに吸着させる事が可能な紙吸着部材と、紙を前記転写ベルトで搬送しながら転写を行う前記複数の像担持体に対応した複数の転写部と、を備える画像形成装置において、両面印刷時に、前記複数の像担持体により画像を形成する際の第１面印刷時には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトが離間しており、第２面印刷時には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが接触していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
両面印刷が可能で、タンデム型に配置された複数の像担持体と、転写ベルトと、該転写ベルトの前記複数の像担持体と接触する面に接離可能で、かつ、接触した際には、紙を静電的に前記転写ベルトに吸着させる事が可能な紙吸着部材と、紙を前記転写ベルトで搬送しながら転写を行う前記複数の像担持体に対応した複数の転写部と、を備える画像形成装置において、前記複数の像担持体により片面に画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが離間しており、裏面にも画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが接触しており、白黒の画像形成時には、前記複数の像担持体の内、画像を形成しない像担持体と前記転写ベルトは離間しており、前記紙吸着部材と前記転写ベルトが接触していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
両面印刷が可能で、タンデム型に配置された複数の像担持体と、転写ベルトと、該転写ベルトの前記複数の像担持体と接触する面に接離可能で、かつ、接触した際には、紙を静電的に前記転写ベルトに吸着させる事が可能な紙吸着部材と、紙を前記転写ベルトで搬送しながら転写を行う前記複数の像担持体に対応した複数の転写部と、を備える画像形成装置において、前記複数の像担持体により片面に画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが離間しており、裏面にも画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが接触しており、白黒の画像形成時には、前記複数の像担持体と前記転写ベルトが接触しており、前記紙吸着部材と前記転写ベルトが離間しており、通紙時に少なくとも最上流に位置する像担持体の転写部において転写電流を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記紙吸着部材の転写ベルトへの接触は加圧的に行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記紙吸着部材の転写ベルトへ与える接触圧力は片側１〜３Ｎであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複写機、レーザービームプリンター等のタンデム構成のカラー画像形成装置に係わり、詳しくはカラー画像を形成するモードと白黒画像を形成するモードを併せ持つ事を特徴とする画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、4連タンデム構成で、紙吸着部において転写ベルトに転写紙を吸着し、搬送するとともに、転写ベルトを介しドラムと対向させた位置にバイアス印加部材を配置して、そのバイアス印加部材にバイアスを印加する事で、ドラム上のトナー像を転写紙上に順次転写させる構成のカラー画像形成装置が知られている。ただし、市場では依然として白黒画像の出力機会が多いため、白黒画像出力時には黒以外のカラーの感光体ドラムの駆動を停止し、黒以外のカラーの感光体の寿命を延ばす策などが知られている。その一つの例として、白黒画像形成時に転写ベルトと黒以外の感光体を離間させる方法が提示されている(特開平９−１４６３８３号公報)。
【０００３】
前述のように紙吸着部を持つ構成のカラー画像形成装置では、紙の安定な搬送を行うため、紙が紙吸着部に来た際には画像モード(白黒またはカラー)や転写ベルトとドラムとの接触状態如何にかかわらず、紙吸着ローラを転写ベルトまたは紙に接触させたままの位置とし、紙吸着部に電流を流すことで、紙に電荷を与え、紙を転写ベルトに静電的に吸着させることで、搬送を行っていた。これは、紙吸着部に電流を流すことで、より紙と転写ベルトの吸着力を高める事を是とした設計思想があったからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、紙吸着部と感光体の距離の大きさや、紙または転写ベルトの抵抗などによっては、紙吸着部の電流が転写部へ流れ込み、干渉を生ずる不具合があった。具体的には、最上流部ドラムへ流れ込む電流が最上流部ドラムの転写電流と吸着部からの流入電流との和となり過電流となってしまい、不所望な放電による転写率低下を引き起こしていた。この課題に対処するためには、転写ベルトや紙の抵抗値を高抵抗とするなどの手段が有効であるが、紙などは高温高湿環境下などの環境次第では低抵抗となるため、抵抗値以外の手法により対処する事が求められた。また別途、紙吸着部と転写部との距離を長くする事も有効な手段ではあるが、レイアウト的な制約と、機械の寸法を小型化できなくなるという問題のため実現は困難であった。
【０００５】
これに対し、特開平９−１７９４１９号公報では、紙の先端が吸着部を通過した間だけ吸着電流を流し、紙が転写部を通過する際には吸着部をフロート電位としたり、吸着部を離間させる事で転写部と紙吸着部との干渉を防止している。
しかし、紙の途中において紙吸着部の電流を切り替える事は、紙の上の残留電荷が異なる事に他ならず、一色目の転写性が異なってしまい、色ムラとなる不具合がある。さらに、紙吸着部を通紙途中で離間させる機構を持つ事は、装置が複雑になりコスト高となる事や、連続通紙中の２枚目以降の時の離間の影響が、転写ベルトの搬送速度を不安定にし、ショックジター（接離の際の濃度ムラ）や、カラー画像形成中なら色ズレを引き起こすという問題があった。
【０００６】
そこで本発明では、カラー画像形成時に、紙吸着部材を転写ベルトから離間させる事で、紙吸着部と最上流転写部との干渉を防ぐこととした。このような構成としても最上流転写ニップ以降の静電吸着力は、紙を搬送するのに十分、かつ、色ズレなどの不具合が発生しない事を確認した。ただし、最上流の転写ニップへの確実な紙搬送を行うために、レジストからの紙搬送を、ガイド板などにより確実に行う構成とした。また白黒画像形成時には、従来と同じく、紙吸着部材を転写ベルト、または、紙に、接触させたままで、紙吸着バイアスを印加する事で、確実な紙搬送を行うこととした。
それによって、カラー感光体の高寿命を達成しながら、色ズレの少ない高品質のカラー画像形成装置を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１の発明では、両面印刷が可能で、タンデム型に配置された複数の像担持体と、転写ベルトと、該転写ベルトの前記複数の像担持体と接触する面に接離可能で、かつ、接触した際には、紙を静電的に前記転写ベルトに吸着させる事が可能な紙吸着部材と、紙を前記転写ベルトで搬送しながら転写を行う前記複数の像担持体に対応した複数の転写部と、を備える画像形成装置において、前記複数の像担持体により画像を形成する際の第１面印刷時には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトが離間しており、第２面印刷時には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが接触していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明では、両面印刷が可能で、タンデム型に配置された複数の像担持体と、転写ベルトと、該転写ベルトの前記複数の像担持体と接触する面に接離可能で、かつ、接触した際には、紙を静電的に前記転写ベルトに吸着させる事が可能な紙吸着部材と、紙を前記転写ベルトで搬送しながら転写を行う前記複数の像担持体に対応した複数の転写部と、を備える画像形成装置において、前記複数の像担持体により片面に画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが離間しており、裏面にも画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが接触しており、白黒の画像形成時には、前記複数の像担持体の内、画像を形成しない像担持体と前記転写ベルトは離間しており、前記紙吸着部材と前記転写ベルトが接触していることを特徴とする。
請求項３の発明では、両面印刷が可能で、タンデム型に配置された複数の像担持体と、転写ベルトと、該転写ベルトの前記複数の像担持体と接触する面に接離可能で、かつ、接触した際には、紙を静電的に前記転写ベルトに吸着させる事が可能な紙吸着部材と、紙を前記転写ベルトで搬送しながら転写を行う前記複数の像担持体に対応した複数の転写部と、を備える画像形成装置において、前記複数の像担持体により片面に画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが離間しており、裏面にも画像を形成する際には、前記紙吸着部材と前記転写ベルトとが接触しており、白黒の画像形成時には、前記複数の像担持体と前記転写ベルトが接触しており、前記紙吸着部材と前記転写ベルトが離間しており、通紙時に少なくとも最上流に位置する像担持体の転写部において転写電流を印加することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記紙吸着部材の転写ベルトへの接触は加圧的に行うことを特徴とする。
請求項５の発明では、請求項４に記載の画像形成装置において、前記紙吸着部材の転写ベルトへ与える接触圧力は片側１〜３Ｎであることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の画像形成装置では、両面印刷の第１面印刷時に、最上流の転写部と紙吸着部の距離が近い構成であるにもかかわらず、紙吸着部から最上流転写部への流入電流がなくなる。
請求項２に記載の画像形成装置では、白黒の画像形成時に、紙吸着部において電流を流しても、紙吸着部と転写ニップ部との距離が大きくなるので、転写部への流入電流が無視できる。
請求項３に記載の画像形成装置では、白黒の画像形成時に、紙吸着ローラを用いずに、最上流ドラムにおいて、紙を転写ベルトに静電吸着させて転写ニップへの搬送を行う。
【００１１】
請求項４に記載の画像形成装置では、紙吸着部のニップ圧を所望の値に維持する。
請求項５に記載の画像形成装置では、紙吸着部のニップ圧を片側１〜３Ｎの値に維持する。
【００１２】
【実施例】
以下に実施例に従って本発明を説明する。
図１はタンデム型画像形成装置における本発明の第１実施例を主要部のみ示す。
図において、カラー画像形成時は、４つの感光体ドラム、マゼンタ色用のＭドラム１−Ｍ、シアン色用のＣドラム１−Ｃ、イエロー色用のＹドラム１−Ｙ、黒色用のＢＫドラム１−ＢＫが転写ベルト２に当接し、紙吸着部材としての紙吸着ローラ３は矢印Ａ方向に回転する転写ベルト２に対し接離できる構成としてある。紙吸着ローラ３の材質は、たとえば発泡スポンジローラでよいが、ブラシでも構わない。転写ベルト２の張架用ローラを兼ねる対向アース部４と転写ベルト２を介した紙吸着ローラ３とで紙吸着部５を構成する。紙吸着ローラ３は、カラー画像形成時は転写ベルト２から離間しており、さらにバイアスも印加してない。紙は図示しないレジストにより紙吸着部５の、転写ベルト２と離間した紙吸着ローラ３との間に運ばれる。転写ベルト２への紙の抑えの役割は別途設けたガイド板６により行い確実に紙の搬送を行う。すべての感光体ドラムには、転写ベルト２を介して対向する位置に転写バイアス印加部材７をそれぞれ配置する。転写バイアス印加部材７は、ローラやブラシなどで構成される。図にはブラシの例が示してあり、４色分とも構成は同じである。
紙吸着ローラへの電圧印加の可否は、電源部８へ接続する切り換えスイッチ９によって行う。
【００１３】
紙はレジストからの紙搬送力により運ばれ、最上流（図の例の場合はＭドラム１−Ｍ）色の転写ニップへと運ばれる。上流のドラムからＭ、Ｃ、Ｙの順に色を重ね最後にＢＫドラム１−ＢＫを通過する。最上流色の転写ニップ以降は、紙は転写電流に起因する剥離放電による帯電電荷により、静電的に転写ベルトにて搬送される。
紙吸着ローラ３が転写ベルト２から離間しているため、図示しないレジストローラニップと最上流色転写ニップとの間の距離は最短紙（たとえば、Ａ６長手）以内とする事が望ましい。
このように紙吸着ローラ３をカラー画像形成の時に完全に離間させる事で、紙の低抵抗化などにより紙吸着電流が転写部に流入したり、転写電流が紙吸着部に流入したりして、正しい転写電流が得られなくなることが防止でき、濃度低下などの不具合が発生することを抑制できる。
【００１４】
両面印刷の第２面の印刷の際には、上記同様カラー画像印刷なら紙吸着ローラを離間させたままの構成としても良いが、転写ベルトに接触させても特に問題は発生せず、別の効果が期待できる。すなわち、紙が第１面の印刷により、一度定着部を通過して紙中の水分が蒸発し、ある程度の紙の抵抗が確保できるため、紙吸着部と転写部の間で、紙を伝って電流が流れることはない。
【００１５】
次に第２実施例を示す。図２は紙吸着ローラ３が転写ベルト２に接触している図であり、切り換えスイッチ９が実線のように電源部８の電源側に接続されている。その他の部分は図１を更に一部省略した図である。
第１面印刷時には、紙が紙吸着部突入の際には紙吸着ローラ３を転写ベルト２から離間させる。第２面印刷時には、図２に示すように、紙吸着ローラを転写ベルトに接触させる。第２面印刷時には、紙の表側に接する紙吸着ローラの芯金に＋２ｋＶのバイアスを印加する。紙の表面をプラスに帯電して最上流の転写ニップに紙を搬送することで紙は転写ベルトに確実に吸着され、またマゼンタの定電流制御で行っている転写電流制御に必要な印加電圧を、低く抑えることができ、その分、容量の低い転写用電源を用いることができ、コストダウンにつながる。ここでは、正のバイアス印加を行う例を示したが、負のバイアス印加でも構わない。また、紙吸着ローラ３が転写ベルト２に接触する場合は、スプリングにより片側１〜3Ｎの押圧力を持たせる。これにより紙吸着ローラニップの圧を比較的一定とし、安定な紙搬送が可能となる。
【００１６】
この例は定電圧制御で説明したが、定電流制御でも構わない。定電圧制御のメリットは紙サイズによる補正が不要であることである。定電流制御のメリットは環境などによる補正が不要となることである。定電圧制御における印加バイアス設定値は、環境などによりベルトや紙の抵抗が変化するため環境により可変とする方が望ましい。本実施例の装置では、紙吸着部に正負の印加バイアスが可能であるが、コスト削減の目的などにより、正バイアスのみ、負バイアスのみ、などでも使用可能である。ただし、本実施例のように、常時転写ベルトに接触している紙吸着ローラは、ジャム時などにより汚れる可能性があり、この際には正負の交互電界を印加する事で、紙吸着ローラの高いクリーニング性が得られる事が確認されている。
この実施例では、第２面印刷時の紙吸着電圧を＋２ｋＶとしたが、第１面同様、紙吸着部電圧を印加しなくても、図の切り換えスイッチ９を二点鎖線のように電源部８の、たとえば、２０ＭΩ程度の内部抵抗側に接続させて接地するだけで構わない。紙吸着ローラを接触させるだけでも、一度定着を通った紙のカールを抑制でき、最上流転写ニップ部への確実な紙搬送が可能となる。
【００１７】
次に、白黒画像形成時の第３実施例について述べる。図３はＢＫドラム１−ＢＫで画像を形成するときの状態を示す。
図３において１−Ｍ、１−Ｃ、１−Ｙの感光体ドラムを転写ベルト２から離間させ、１−ＢＫの感光体ドラムのみが転写ベルト２と当接する構成をとる。離間のさせ方は特に限定しないが、たとえば、図の転写ベルト支持ローラ１０を支点として、図の右側部分のベルトを下げるようにしてもよい。紙吸着ローラ３は転写ベルト２に接触させる位置とする。この実施例では、紙の表側に接する紙吸着ローラの芯金に＋２ｋＶのバイアスを印加する。ここでも、正のバイアス印加を行う例を示したが負のバイアス印加でも構わない。
紙吸着ローラ３にて紙に電荷を付与し転写ベルト２に紙を吸着させる。紙吸着部５とＢＫドラム１−ＢＫの転写位置とは十分離れているので紙吸着電流と転写電流の干渉は起こらない。
【００１８】
図４に第４実施例として白黒画像形成時の他の実施例を示す。
図４において、紙吸着ローラ３は図１と同様、転写ベルト２から離間している。また、すべての感光体ドラムも図１と同様に、転写ベルト２に接触している。白黒画像形成時なので、ＢＫドラム１−ＢＫ以外は画像形成動作はしていないが、ＢＫドラム１−ＢＫのほか、Ｍドラム１−Ｍのみ、通常の転写時とは異なる所定の転写電流が印加される。分かりやすくするため、図では動作していない転写バイアス印加部材７を省略してある。Ｍドラム１−Ｍに印加された転写電流は、画像の転写を行うのではなく、紙に適度な帯電を与え、転写ベルト２への吸着を生ぜしめる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、
紙吸着部と最上流ドラムの距離を短くすることにより、装置の小型化を達成しながら、最上流転写部と紙吸着部の電流干渉をなくし、異常画像をなくすとともに、第２面印刷時に紙吸着バイアスを印加する事が可能となる。また紙吸着バイアスの印加極性次第では、裏面の転写部の電源容量を低く抑えることが可能でコストの安い転写電源使用を可能とした。
請求項２に記載の発明によれば、白黒画像形成時の確実な紙搬送を可能とした。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、白黒画像形成時の、転写部の紙吸着部との電流干渉による不具合を防止し、紙を確実に静電吸着させて搬送することができる。
請求項４に記載の発明によれば、紙吸着部のニップ圧を目標値に安定させることができ、接触した際には安定な紙搬送を行う事ができ、さらに厚紙などの通紙の際の逃げ機構が働きより紙の搬送を安定させることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、紙吸着部のニップ圧を片側１〜３Ｎに安定させることができ、接触した際には安定な紙搬送を行う事ができ、さらに厚紙などの通紙の際の逃げ機構が働きより紙の搬送を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置における本発明の第１実施例を主要部のみ示す図である。
【図２】紙吸着ローラ３が転写ベルト２に接触している図である。
【図３】ＢＫドラムで画像を形成するときの状態を示す図である。
【図４】白黒画像形成時の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１−ＢＫ      ＢＫドラム
２      転写ベルト
３      紙吸着ローラ
４      対向アース部
５      紙吸着部
６      ガイド板
７      転写バイアス印加部材
９      切り換えスイッチ
【図１】
0004027694.tif 000002
【図２】
0004027694.tif 000003
【図３】
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【図４】
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