JPH02130571A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等といった
画像形成装置に関する。

特に、チャージャを用いて感光体又は転写シートを帯電
させる画像形成装置に関する。又特に。

感光体上に形成されたトナー像と転写シートを重ね合せ
、チャージャのうちの一種である転写チャージャの放電
ワイヤからの放電により該転写シートにトナー像と逆極
性の電荷を付与して該トナー像を該転写シートに転写し
、転写終了後の転写シートの静電吸着力を弱めるために
チャージャのうちの他の一種である分離チャージャの放
電ワイヤからの放電によって該転写シートを除電する画
像形成装置に関する。

従来技術及び発明が解決しようとする課題上記の画像形
成装置では、転写チャージャの放電によって転写シート
への像転写が行なわれ、方、分離チャージャの放電によ
って転写終了後の転写シートが除電されて該転写シート
の静電吸着が弱められる。

誘電体によって作られた転写ドラム、転写ベルト等とい
った転写シート保持部材上に１枚の転写シートを保持し
ておいて、この１枚の転写シートを複数回感光体に給送
しながらこの１枚の転写シート上に複数のトナー像を順
々に転写するようにした、いわゆるカラー複写機が知ら
れている。このカラー複写機では、転写終了後の転写シ
ートは転写ドラム等に静電的に吸着している。上記の分
離チャージャによって転写シートが除電されると、転写
終了後の転写シートを転写ドラム等から容易に剥離する
ことができる。

転写ドラム等の転写シート保持部材を用いない、通常の
複写機では、１枚の転写シートが１回だけ感光体に給送
され、その給送時に転写チャージャによる転写が行なわ
れる。転写が終了すると、分離チャージャによって転写
シートそれ自体が除電される。この転写シート除電によ
り、転写シートを感光体から容易に剥離することができ
る。

上述の通り、転写は転写チャージャからの放電によって
行なわれ、一方、転写シートの剥離は分離チャージャか
らの放電によって行なわれる。

従来の画像形成装置では、転写チャージャからの放電に
ムラが多く、転写不良が発生するおそれがあった。又１
分離チャージャからの放電にムラが多く、分離チャージ
ャからの放電時に放電量が多過ぎて転写シート上の転写
像が乱れたり、逆に放電量が少な過ぎて剥離がむずかし
くなる等といった不都合があった。

放電ムラを回避するために、感光体を一様に帯電させる
ための帯電チャージャとしてスコロトロンチャージャを
用いた装置が知られている。このスコトロントヤージャ
とは、放電ワイヤからの放電口にグリッド電極を配設し
、このグリッド電極を定電圧手段、例えば定電圧源ある
いはバリスタ、ツェナダイオード等といった定電圧素子
を介して接地したものである。しかしながら、上記の転
写チャージャ及び分離チャージャとしてスコロトロンチ
ャージャを用いたという装置は知られていない。

本発明の第１の課題は、転写チャージャ及び分離チャー
ジャからの放電のムラを防止して、転写不良を防止し、
そして転写シート剥離時における画像乱れの発生等を防
止することである。

転写シート保持部材として転写ドラムを用いた複写機が
ある。この複写機は、例えば第７図のような構造となっ
ている。図中、正時計方向に回転するドラム状の感光体
１０は、クリーニング装置１９でその外周表面が清掃さ
れた後、帯電チャージャ２０の放電によってその外周表
面が一様に帯電する。その後、露光装置ｆ２１によって
画像の光像が露光され、これによって感光体１０の表面
に静電潜像が形成される。この静電潜像は、４つの現像
装置１１，１２，１３，１４のいずれか１つによって現
像されてトナー像とされる。

感光体１０の左側には、反時計方向に回転する転写ドラ
ム１が設けられており、転写シート、例えば転写紙がこ
の転写ドラム１上に巻き付けられている。転写ドラム１
は、第８図及び第９図に示すように枠材１ａに、ポリエ
ステルフィルム、フッ化ビニリデンフィルム等といった
誘電体から成る転写部材１ｂ及びクランプ手段１ｃを固
定したものであって、転写紙はクランプ手段１ｃによっ
て転写ドラム１上に巻き付は固定される。

転写ドラム１上の転写紙は、感光体１０上のトナー像と
重ね合わされる。そして、感光体１０に対向して転写ド
ラム１の内側に配設された転写チャージャ２の放電によ
り、感光体１０上のトナー像が転写紙上に転写される。

上記の４つの現像装置１１〜１４には、それぞれ異なる
色のトナー像が収められており、感光体１０の１回転毎
に個々の現像装置によって色の異なるトナー像が順々に
感光体１０上に形成される。

これら色の異なるトナー像は、転写ドラム１上の転写紙
上に順々に重ねて転写される。

最後のトナー像の転写が終わると、転写ドラム１上の転
写紙は分離チャージャ６及び分離ユニット７によって転
写ドラム１から剥離され、更に搬送ユニット８によって
定着器９へ運ばれ、該定着器９によって定着処理を受け
た後、機外へ排出される。

転写ドラム１と感光体１ｏとが最も近接する部分を詳細
に示すと第１０図の通りである。図において、感光体１
０上のトナー像（実施例ではプラスに帯電しているもの
とする）３は、転写チャージャ２のケーシング４内の放
電ワイヤ５がらの放電（トナーと逆極性であるマスナス
の放電）の作用により、転写ドラム１に巻回された転写
紙１５上に転写される。上記の転写チャージャ２では、
ケーシング４の放電用開口１６の全域から均等に放電が
行なわれる。従って、放電用開口１６と感光体１０との
間に均等な電界が形成される。この場合、転写紙１５と
感光体１０とが接触している部分では問題がないものの
、その両脇の空隙部分１７ａ及び１７ｂにおいて、異常
放電が発生するおそれがある。この異常放電があると、
感光体１０上のトナー像あるいは転写紙１５上の転写ト
ナー像が乱れて画像が乱れることになる。

このような空隙部での異常放電は、上述のような転写チ
ャージャ２と感光体１０との間に発生するものに限らず
、第７図の分離チャージャ６と転写ドラム１との間にお
いても発生する。

又、転写ドラム等といった転写シート保持部材を用いな
い通常の複写機において、第１１図に示すように、感光
体１ｏに対向して転写チャージャ２及び分離チャージャ
６が並べて配置されるものがある。この複写機において
も、転写紙１５と感光体１０との間の空隙部分１７ａ及
び１７ｂにおいて異常放電が発生して、感光体１０上あ
るいは転写紙１５上のトナー像が乱れるおそれがある。

上記のような空隙部での異常放電を回避するために、第
１２図に示すように、転写ドラム１を２個の押当コロ１
８によって感光体１０方向へ押し付け、これにより、転
写チャージャ２の放電域において転写紙１５と感光体１
０との間に空隙部が形成されないようにした装置がある
。しかしながらこの装置では１機構が複雑になるという
欠点がある。又、転写ドラム１によって転写紙１５を感
光体１０へ複数回持ち運ぶ場合、押当コロ１８を用いな
い場合に比べて、繰り返して感光体１０へ持ち運ばれる
転写紙１５の感光体１０に対する位置がその都度より大
きくずれるという欠点もある。

本発明の第２の課題は、簡単な構成によって上記の空隙
部における異常放電を防止して、画像の乱れを防止する
ことである。

さて、転写チャージャ、分離チャージャ更には帯電チャ
ージャ等といったチャージャでは、放電ワイヤに電圧を
印加することによって放電が行なわれる。一般に放電ワ
イヤがらの放電量は、湿度。

温度等といった環境条件によって変化する。しかしなが
ら複写機においては、環境条件の変化に拘らず放電ワイ
ヤからの放電量を常に一定に維持しておきたいという要
請がある。従来、その要請を満たすために、帯電チャー
ジャ等の近くに予め湿度センサを配設しておいて、湿度
センサによって検知される湿度の変化に応じて放電ワイ
ヤに印加する電圧を制御して放電ワイヤからの放電量を
一定に維持するという技術があった。しかし一般に湿度
センサはあまり精度が良くなく、放電量を正確に一定に
維持することはできながった。

本発明の第３の課題は、湿度等の環境変化に拘わらず、
チャージャからの放電量を常に正確に維持できる画像形
成装置を提供することである６課題を　　するための手
段 （１）第１の課題を解決するための手段は、感光体上に
形成されたトナー像と転写シートとを重ね合せ、転写チ
ャージャの放電ワイヤからの放電により該転写シートに
トナー像と逆極性の電荷を付与して該トナー像を該転写
シートに転写し、転写終了後の転写シートの静電吸着力
を弱めるために分離チャージャの放電ワイヤからの放電
によって該転写シートを除電する画像形成装置において
、 上記の転写チャージャ又は分離チャージャとして所定電
圧を維持する定電圧手段を介して接地されるグリッド電
極を備えたスコロトロンチャージャを用いたことを特徴
とする画像形成装置である。

（２）第２の課題を解決するための手段は、上記の画像
形成装置であって、更に上記グリッド電極が複数個設け
られており、それらのグリッド電極に接続される定電圧
手段の維持電圧が、中央位置側のグリッド電極に対する
もの程高くなっていることを特徴とする画像形成装置で
ある。

（３）第３の課題を解決するための手段は、チャージャ
を用いて感光体又は転写シートを帯電させる画像形成装
置において、 上記のチャージャがスコロトロンチャージャであり、 該スコロトロンチャージャのグリッド電極を流れる電流
の大きさを検出する電流検出手段を有し、 該電流検出手段によって検出された電流値に基づいて上
記チャージャ内の放電ワイヤへ印加する電圧を制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。

上記構成において、転写シートとは転写紙、転写用フィ
ルムシート等といったトナー像が転写されるシート材の
ことである。

定電圧手段とは、端子間電圧が所定電圧に維持されるよ
うに電流を流す手段である０例えば、ツェナダイオード
、バリスタ等の定電圧素子、あるいはいわゆる定電圧源
を用いることができる。

転写シート保持部材とは、転写シートを感光体へ複数回
持ち運ぶために、その転写シートを保持するものである
。一般には、ポリエステルフィルム、フッ化ビニリデン
フィルム等といった誘電体によって作られている６又、
ドラム形状に作られたり、ベルト形状に作られたりする
。

（３）に記載したチャージとしては、転写チャージャあ
るいは分離チャージャ以外の他のチャージャ、例えば帯
電チャージャも含まれる。

作用 スコロトロンチャージャのグリッド電極は、転写チャー
ジャ又は分離チャージャの放電ワイヤからの放電量を軸
方向に亘って均一にする。放電量が均一になることによ
り、転写特性が一定になり、又転写シートの分離を確実
に行なうことができるようになる。

グリッド電極に接続される定電圧手段の維持電圧を、中
央側程高く設定しておけば、放電ワイヤからの放電量を
中央側が大きく周辺に向うにつれて低くなるように分布
させることができる。この放電量分布により、放電を中
央域に絞り込むことができ、その結果、その中央域の両
脇において転写シートと感光体等との間に形成される空
隙中の電界を弱めることができる。これにより、該空隙
中の異常放電が回避できる。更に、放電を中央域に絞り
込むことができるので、放電ワイヤを複数本設けたとし
ても上記の異常放電を確実に回避できる。放電ワイヤを
複数本設けておけば、仮に一本のワイヤが汚れたとして
も放電ワイヤ全体としての放電ムラが大きくなることが
ない。

チャージャ（転写チャージャあるいは分離チャージャ以
外に帯電チャージャその他のチャージャも含む）内の放
電ワイヤからの放電量が大きくなってグリッド電極にか
かる電圧が定電圧手段の維持電圧に達すると該グリッド
電極に大きな電流が流れる。湿度、温度等といった環境
条件が変化すると、放電ワイヤからチャージャに対向す
る導電体（例えば、感光体等）へ流れ込む電流が変化す
ると同時に上記のグリッド電極に流れる電流も変化する
。グリッド電極に流れる電流の変化を検出し、これに応
じて放電ワイヤへの印加電圧を調節することにより、環
境条件の変化に拘わらず上記の導電体へ流れ込む電流を
一定に維持できる。

実施例 第１図は一実施例の要部を示す図である。この実施例に
係る複写機は転写ドラム１を有するタイプのものであり
、第１図に示した部材以外の部材は第７図に示したもの
と同じである。

この実施例が第７図に示した従来装置と異なる点は、転
写チャージャ２２として、スコロトロンチャージャ、す
なわち定電圧手段としての定電圧素子、例えばツェナダ
イオード２３ａ〜２３ｉを介して接地された複数のグリ
ッド電極２４を備えたチャージャを用いていることであ
る。このスコロトロンチャージャ２２では、放電ワイヤ
２５゜２５からの放電が軸方向（紙面垂直方向）に見て
バラツキがある場合でも、放電量の大きい部分がグリッ
ド電極に電流として流れるので、グリッド電極２４の下
流域（図の右側）である放電用開口２６における放電量
、すなわち電界の強さは軸方向に見て均一になっている
。従って、感光体１０上のトナー像３を軸方向均一に転
写紙１５上に転写することができる。

又、本実施例ではツェナダイオード２３ａ〜２３１の定
格電圧が、中央部のもの程高く１両脇側へゆく程低くな
るように設定しである。例えば、中央のツェナダイオー
ド２３ｅの定格電圧を８００ｖ、その両脇２３ｄ及び２
３ｆ（７）ものを６００Ｖ、ソノ両脇２３Ｃ及び２３ｇ
（１）ものを４００Ｖ、そして更にその両脇２３ｂ、２
３ａ、２３ｈ、２３１のものを２００ｖと設定している
。このように設定しておくことにより、放電ワイヤ２５
，２５からの放電の放電量（電界）が放電用開口２６付
近ではほぼ第１図（ａ）に示すように中央で高く、周辺
にゆくに従って低くなるような分布状態となる。

この放電量分布により、転写紙１５と感光体１０が接触
する中央部分では放電量が高＜　（ｆｌｔ界が強く）、
空隙部１７ａ及び１７ｂでは放電量が低くなる。その結
果、転写紙１５と感光体１０との接触部分において確実
に転写を行なうことができると共に、空隙部１７ａ及び
１７ｂにおける異常放電を防ぐことができる。

又１本実施例では放電ワイヤ２５を複数本（実施例では
２本）設けている。このようにしておけば、いずれか１
本のワイヤが汚れたとしても放電ワイヤ全体から見れば
大きな放電ムラとならないので、感光体軸方向に見てよ
り一層均−な転写特性を得ることができる。従来のチャ
ージャでは、空隙部における異常放電を防止するために
も放電ワイヤを複数本設けるということがむずかしかっ
たので、放電ワイヤ自体の放電ムラを小さく押えること
がなかなかできなかったが、本実施例ではこれを解消し
ている。

尚、第１図の実施例では、各グリッド電極に接続される
ツェナダイオードが特定のものに限定されている。しか
しながら、工場での組立精度のバラツキ等のために必ず
しも中央部のグリッド電極に最高電圧がかかるようにす
ることが最適条件とは限らない場合がある。このような
場合を考慮して、各グリッド電極にかかる電圧を変更で
きるように予め設定しておくと都合が良い。この場合、
各グリッド電極にかかる電圧を個別に変更できるように
しておいても良いし、第４図に示すように全てのグリッ
ド電極に対するツェナダイオード２３ａ〜２３ｉを同時
に変更するように構成しても良い。

第４図では、ロータリースイッチ３０を介して各ツェナ
ダイオード２３ａ〜２３ｉと各グリッド電極とが接続さ
れており、ロータリースイッチ３０を回すことにより、
各グリッド電極に接続されるツェナダイオードを順々に
替えてゆくことができるようになっている。このことは
、ロータリースイッチ３０を回すことにより、第１図（
ａ）の放電量分布を矢印ＡＡ’の如く中央グリッド電極
の両脇側へシフトできるということである。

工場での組立時に、感光体と転写紙との接触位置（いわ
ゆる転写位置）と中央グリッド電極との間にズレが生じ
た場合でも、ロータリースイッチ３０を回すことにより
、最高電圧がかかるグリッド電極と転写位置とを簡単に
整合することができる。

第２図は他の実施例を示している。

この実施例では、中央のグリッド電極２４ｅを流れる電
流１２の大きさを電流検出器１４で検出し、その電流値
を比較回路１７によって基準値と比較して該基準値から
の変化量を検出し、この変化量を増幅器１８によって適
宜増幅した後、高圧電源回路１９へ送る。高圧電源回路
１９は、グリッド電流の変化量を示す増幅器１８からの
上記の信号に基づいて、放電ワイヤ２５．２５へ印加す
る電圧を制御して、グリッド２４ｅを流れる電流ｉ２が
、比較回路１７における上記の基準値と常に等しくなる
ように放電ワイヤ２５．２５からの放電量を調節する。

一般にチャージャを流れる電流を図式的に示すと第３図
のようになると考えられる。図では一例として転写チャ
ージャを考える。すなわち、放電ワイヤ５から流れ出る
電流としては、ケーシング４へ流れ込むケーシング電流
１１と、グリッド電極２４へ流れ込むグリッド電流１２
と、そして感光体１ｏへ流れ込む転写電流ｉ３とがある
。このうち、感光体１０上のトナー像を転写紙上に転写
するのに寄与するのは主に転写電流ｉ３である。

ところが、湿度、温度等といった転写チャージャ２２を
取り巻く環境条件が変化すると転写電流ｉ３が変化して
、転写不良を発生するおそれがある。これに対し本実施
例では、グリッド電極を流れるグリッド電流１２を検出
し、この変化に応じてグリッド印加電圧を制御して放電
ワイヤ５からの放電量を調節している。よって、転写電
流ｉ３が常に一定に保持されるので常に均一な転写特性
を得ることができる。

転写電流ｉ３の変化量を調べる方法としてケーシング電
流１１の変化を検出する方法も考えられる。しかしなが
ら、このケーシング電流主１は転写電流ｉ３に対して１
０倍以上多く流れるので。

転写電流ｉ３の微少な変化を検出することができず、従
って放電ワイヤ５からの放電量を精度良く制御すること
ができないおそれがある。

第２図では、中央のグリッド電極２４ｅのグリッド電流
１２を検出しているが、他の任意のグリッド電極のグリ
ッド電流を検出するようにしても良い。但し、第２図の
ように中央のグリッド電極２４ｅのグリッド電流の変化
を検出するようにしておけば、転写電流１２の変化を最
も高感度に検出することができるので有利である。

以上の説明では、チャージャとして転写チャージャを取
り上げているが、第７図及び第１１図に示した分離チャ
ージャも６に対して第１図、第２図あるいは第４図に示
したスコロトロンチャージャを用いることもできる。但
し１分離チャージャ６としては、放電ワイヤに交流電圧
を印加してプラス及びマイナスの放電を交互に繰り返す
形式のものが比較的多く用いられている。このような形
式のチャージャに適用する定電圧手段としては、第５図
に示すようにシンボル化され、第６図に示すような電圧
電流特性を有する両方向ツェナダイオードを用いると有
利である。

夏−過 請求項１の発明によれば、転写チャージャ又は分離チャ
ージャからの軸方向に亘る放電ムラを防止して、転写不
良又は転写シートの剥離不良を防止できる。

請求項２の発明によれば、転写チャージャ又は分離チャ
ージャからの放電量を中央域に絞り込むことができ、転
写シートと感光体等との間の空隙内における異常放電を
防止できる。この異常放電を防ぐことにより、感光体上
及び転写シート上のトナー像に乱れが生じるのを防ぐこ
とができる。

請求項４の発明によれば、環境条件の変化に拘わらず、
チャージャからの放電量特に、チャージャに対向する感
光体等といった導電体への放電量を常に一定に保持でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の要部を示す図式図、第２図は他の実
施例の要部を示す図式図、第３図はチャ−ジャを流れる
電流を示す図式図、第４図は更に他の実施例の要部を示
す図式図、第５図は定電圧手段の一例のシンボル図、第
６図は該定電圧手段の一例の特性を示すグラフ、第７図
は従来の画像形成装置の一例の図式図、第８図は転写シ
ート保持部材の一例の平面図、第９図は第８図における
ＩＸ−ＩＸ線に従った断面図、第１０図は第７図の要部
を拡大して示す図、第１１図は第７図の従来例とは異な
る他の従来例の要部を示す図、第１２図は更に他の従来
例の要部を示す図である。 １０・・・感光体 １５・・・転写紙（転写シート） ２２・・・転写チャージャ ２５・・・放電ワイヤ ６・・・分離チャージャ ２４・・・グリッド電極 ２３ａ〜２３ｉ・・・ツェナダイオード（定電圧手段） １・・・転写ドラム（転写シート保持部材）２０・・・
転写チャージャ １４・・・電流検出手段 第１１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体上に形成されたトナー像と転写シートとを
   重ね合せ、転写チャージャの放電ワイヤからの放電によ
   り該転写シートにトナー像と逆極性の電荷を付与して該
   トナー像を該転写シートに転写し、転写終了後の転写シ
   ートの静電吸着力を弱めるために分離チャージャの放電
   ワイヤからの放電によって該転写シートを除電する画像
   形成装置において、 上記の転写チャージャ又は分離チャージャ として所定電圧を維持する定電圧手段を介して接地され
   るグリッド電極を備えたスコロトロンチャージャを用い
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）上記グリッド電極が複数個設けられており、それ
   らのグリッド電極に接続される定電圧手段の維持電圧が
   、中央位置側のグリッド電極に対するもの程高くなって
   いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. （３）誘電体によって作られた転写シート保持部材を有
   し、上記転写チャージが該転写シート保持部材を介して
   上記感光体に対向して配置されることを特徴とする請求
   項１記載の画像形成装置。
4. （４）チャージャを用いて感光体又は転写シートを帯電
   させる画像形成装置において、 上記のチャージャがスコロトロンチャージ ャであり、 該スコロトロンチャージャのグリッド電極 を流れる電流の大きさを検出する電流検出手段を有し、 該電流検出手段によって検出された電流値 に基づいて上記チャージャ内の放電ワイヤへ印加する電
   圧を制御することを特徴とする画像形成装置。