JPH02157778A

JPH02157778A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH02157778A
Application number: JP63310090A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Takeda; 竹田　篤志; Takashi Hasegawa; 隆史長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-18
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: EP0372813B1; JP2603120B2; DE68912908T2; EP0372813A3; EP0372813A2; US5019871A; DE68912908D1

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】本発明は、電子写真装置あるいは静電記録装置等の画像
形成装置に係り、とくに、像担持体上のトナー像を担持
シート上に保持した転写材に静電的に転写する場合、担
持シートにおける転写材の保持を静電的に行なうように
した画像形成装置に関する。

支釆立且遺カラー電子写真複写機では、ドラム形のフレームに転写
材の担持部材、通常高抵抗フィルムのような担持シート
を巻装して転写ドラムを構成し、ここに転写材を供給、
巻回させ、転写ドラムの周面の一部に配備したグリッパ
で転写材の端を機械的に固定保持している。そして、上
記転写ドラムを複数回転させる過程で多重転写によって
複数色のトナー像を像担持体から静電的に転写材表面に
転写させるのである。このために、相持シートの背面に
コロナ帯電装置を配設するか、上記担持シート上に保持
された転写材に転接する導電体ローラを配設して、転写
材に、トナー像とは反対極性の電荷を印加する。その後
、担持シートから転写材を排出させるために、コロナ放
電器を用いて、転写材と担持シートの間に生じている静
電的な吸着力（クーロン力）を弱め、ブレードを転写材
と担持シートの間に入れて、転写材を分離するのである
。

しかしながら、機械的なグリッパを備える転写ドラムで
は、担持シートをドラム状に形成した時グリッパの部分
が邪魔をして、上記担持シートのクリーニングが完全に
行なえなくなると共に、上記グリッパの部分だけ、画像
形成領域が狭められ、その部分にいわゆる画像欠けを生
じる欠点がある。

そこで、担持シートの転写材保持面とは反対側の面にコ
ロナ帯電器を設けると共に、転写材保持面に対向して導
電体ローラを設け、上記転写材を上記担持シートに対し
て静電的に吸着保持させる転写材保持方法（特開昭５５
−３２０７９号参照）が提唱されている。

上記転写材保持方法では、相持シートに対して静電的に
転写材を保持するので、グリッパなどの機械的な構成が
不要になり、担持シート上のクリニングに支障がなく、
また、画像欠けなどの問題もさけることができるが、ト
ナー像を静電的に潜像担持体から転写材上に転写する時
、転写材を担持シートに吸着保持するために与えた帯電
量が影響を与えることになる。転写材の帯電量は、その
種類によって比誘電率が相違することから変化するので
、帯電量が少ないと、担持シートでの吸着保持力が不足
し、転写過程で位置ずれを生じ、また、帯電量が多いと
、転写効率が落ち、転写不良の発生原因となる。

１１立１１本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、転写材
の種類、即ち、比誘電率の相違を予め検知して、電荷保
持能力の相違に応じて適正な電荷付与を行えるようにし
、吸着不良や転写不良を防止して高品位画像を得られる
画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。

要約すれば１本発明は、像担持体上のトナー像を転写材
担持部材上に保持した転写材に静電的に転写すると共に
、上記転写材担持部材に転写材を静電的に保持するため
に、上記転写材担持部材の転写材保持面とは反対側の面
あるいは上記転写材に対して静電荷を付与する手段を具
備する画像形成装置において、上記転写材の種類を検知
する手段と、上記検知手段からの信号に基づいて上記電
荷付与手段による電荷付与量を制御する制御手段とを具
備する画像形成装置である。これによって、転写材の種
類に拘らず、相持シートへの吸着保持を確実なものとし
、また、転写に際してトナー像の転写を良好に行えるの
である。

１皇ｌ以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

第１図において、符号１は像担持体としての感光ドラム
！あり、そのドラムの中心で転支され。

矢印方向に回転駆動される。上記感光ドラム１の外周面
に対向して、その回転方向に一次帯電器２、光学系３、
現像剤供給装３１４、必要に応じ二次帯電器５が配置さ
れている。−成帯電器２は感光ドラム１に均一な帯電量
を与え、光学系３では、所定のタイミングで色分解され
た光像またはこれに相当する光線りを感光ドラム１の表
面に与え、静電潜像を形成する。この光学系３にはレー
ザービーム露光装置などが用いられる。また、現像剤供
給装置４は感光ドラムｌの表面に対向して接線方向に移
動する可動式のものであり、マゼンタ色現像剤、シアン
色現像剤、イエロー色現像剤、ブラック色現像剤の４色
の現像剤を各別に収納する４個の現像器４Ｍ、４Ｃ１４
Ｙおよび４ＢＫを具備している。現像剤供給装置は、光
学系３による選択された色の光像あるいはこれに相当す
る光線りの照射に対応して選択された現像器を感光ドラ
ムｌに対向させ、静電的にトナーを飛翔させて感光ドラ
ム１表面にトナー像を現像させる。

更に感光ドラムｌの回転方向に位置して、感光ドラム１
表面に接触して、あるいは、僅か”に離れて転写ドラム
６が対峙されている。転写ドラム６は、円筒状の両端枠
間に相持シー）６ａを円筒状に巻装したものであり、感
光ドラムｌと対向して担持シー）６ａの保持面の反対側
には転写用コロナ帯電器７が配設されている。転写ドラ
ム６は矢印方向に回転駆動されるようになっており、転
写位置より上流側には、保持面の反対側に吸着用コロナ
帯電器１９が、また、保持面に対向して導電体ローラ２
０がそれぞれ配置されている。また、転写位置より下流
側には、除電のためのコロナ放電器１Ｏ１１１が担持シ
ート８ａを挟んで配設されており、また、転写材Ｐ（後
述する）を担持シー）６ａより分離するための押し当て
コロ１２゜１３が担持シー）６ａを挟んで配設されてお
り、その近傍には分離用ブレード１４が配設されている
。更に下流側には担持シートの保持面をクリーニングす
るブラシローラ１５および、要すれば、付着力（クーロ
ン力の残留およびファンデルワールス力）を除去するた
めのコロナ放電器あるいはブラシ式除電器１６が設けら
れている。

また、分離用ブレード１４で分離された現像転写材Ｐは
コンベア１７を介して定着ローラ１８へと供給され、ト
ナーによって現像された画像を定着するのである。

また、転写位置より上流側には、担持シート６ａを挟ん
で、コロナ帯電器１９および導電体ローラ２０があり、
更にその直上流には、転写材Ｐをレジストローラ２１．
２１を介してガイド２２へ導入して相持シー）６ａの保
持面へ供給する転写材の供給手段が設けられている。

そして、この実施例においては、転写材Ｐの供給位置に
おいて２転写材の比誘電率の相違による種類を検知する
手段２３が設けられており、また、上記検知手段２３か
らの信号に基づいて電々付与量を決定する中央処理装置
（ＣＰＵ）などの制御手段２４が装備されている。そし
て、上記制御手段２４で制御信号を出して、トランス電
ＩＧｔ２５からコロナ帯電器１９への電荷付与１を変化
するようになっている。なお、上記実施例における中央
処理装置は、画像形成装置において他の目的に利用され
ているものを活用できることは勿論である。また、上記
実施例において、上記導電体ローラ２０はアース線２６
を介して接地されている。

なお、図中、符号２７は感光ドラム１の表面の静電荷を
除く除電器、２Ｂはトナーを除くクリーニングブレード
である。更に要すれば１分離用ブレード１４の近傍には
、転写材Ｐが担持シート６ａから分離される際に起こる
剥離放電による画像の乱れを防止する目的で、コロナ放
電器２９を設置し、ＡＣコロナ放電を行なうとよい。

このような構成では感光ドラム１表面が一次帯電器２に
よって一様に帯電された状態で、そこに光学系３によっ
て、最初に１例えばグリーンフィルタを通したカラー像
が照射されると、カラー像のうち、マゼンタ成分を主体
とした潜像がそこに形成される。この潜像の送りに同期
して、現像剤供給装置４は、感光ドラム１に対して接線
′方向への移動をなしてマゼンタ現像剤を収容した現像
器４Ｍを感光ドラム１に対向させているので、潜像に対
して静電的にトナーを飛翔させ、マゼンタ画像を感光ド
ラム１上に現像する。

一方、転写材Ｐはレジストローラ２１．２１の働キでガ
イド２２へと導入され、更に担持シート６ａの表面に沿
って導電体ローラ２０の位置へと供給される。ここで、
転写材Ｐは、コロナ帯電器１９により静電的に担持シー
ト６ａに吸着保持されて、感光ドラム１との転写位置に
送られる。この場合、レジストローラ２１．２１の送り
のタイミングと、光学系３による潜像形成のタイミング
とは同期されていて、転写位置で一致する。上記転写位
置では、転写用のコロナ帯電器７が働き、転写電界を発
生させ、担持シートに付与した電荷により感光ドラム１
上のトナーを転写材Ｐ上に保持させる。

感光ドラムｌ上に残留したトナーは、除電器２７で除電
された後、ブレード２８で除去され、感光ドラム１の表
面がクリーニングされる。一方、担持シー）８ａに吸着
された転写材Ｐはトナー現像を担持したまま、転写ドラ
ム６の回転につれて移動し、コロナ放電器１Ｏ１１１の
間を通過するが、この時にはコロナ放電器１０．１１は
附勢されていない、また、押し当てコロ１２．１３も担
持シート６ａから離れており、ブラシローラ１５および
コロナ放電器あるいはブラシ式除電器１６もまた。導電
体ローラ２０も相持シート６ａから離れており、クーロ
ン力で担持された転写材Ｐ上のトナー現像を乱すことな
く、コロナ帯電器１９と導電体ローラ２０との間を通過
して再び転写位置へと送られる。なお、コロナ帯電器１
９の附勢および導電体ローラ２０の転写材Ｐに対する接
触は、転写材Ｐのトナー現像の先端が上記コロナ帯電器
１９および導電ローラ２０の位置に到達する前に完了し
ており、この間を通過する時には、吸着のための電荷が
転写材Ｐに対して付与されない、また、転写位置にトナ
ー現像の先端が到達される前にマゼンタ色現像剤による
画像形成が完了されていて、既に、光学系３ではレッド
フィルタを通したカラー像を感光ドラム１に対して照射
しており、現像剤供給装置４は、現像器をシフトして、
現像器４Ｃを感光ドラム１に対向させているので、潜像
に対して静電的にトナーを飛翔させ、シアン画像を感光
ドラムｌ上に現像する。このため、転写位置では、先き
のマゼンタ色現像剤によるトナー現像に重ねてシアン色
現像剤によるトナー現像を転写することになる。

このようにして、光学系ではグリーンフィルタ、レッド
フィルタ、ブルーフィルタを順次かけて、複数回、同一
画像について色分解した潜像を感光ドラム１に形成し、
これに対応した現像剤。

すなわち、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤およびイ
エロー色現像剤を現像剤供給装置４から感光ドラム１に
供給して、全体としてカラー現像を実現するのである。

なお、フィルタ、現像剤の供給の順序は、必要に応じて
適当に選択できることは勿論である。

そして、最後のトナー現像、この実施例ではイエロー色
現像剤による画像が転写材Ｐ上に転写された後では、コ
ロナ放電器１Ｏ１１１の間を通過する時、これらが附勢
されて、除電がなされ、押し当てコロ１２．１３が担持
シート６ａに押し当てられて、この部分での曲率を大き
くシ、祖持シート８ａからの転写材Ｐの剥離を助ける。

また。

分離用ブレード１４は、担持シー）６ａに接触もしくは
接近して転写材Ｐの先端を担持シー）８ａから分離し、
コンベア１７を介して定着ローラ１８へと供給し、転写
材Ｐはトナー現像を定着する０分離に際しては、剥離放
電による画像の乱れを、コロナ放電器２９で防止すると
よい。また。

転写材Ｐを分離した後の相持シート６ａの表面はブラシ
１５でクリーニングされるが、この時、残留トナーが静
電的に付着力を持続していると、クリーニングが充分に
ならないから、コロナ放電器あるいはブラシ式除電１８
１８でこれを除くのがクリーニングを効果的にする。

このようにして、カラー画像の複写が実現できる。なお
、光学系３でフィルターを用いず、また、現像剤供給装
置４でブラック色現像剤の現像器４ＢＫを感光ドラム１
に対向させる時には、通常の黒向の複写が実現される。

この場合には、転写は一回だけであるから、カラー複写
における最後の現像の場合に相当する各構成部分の働き
がある。

また、要すれば、カラー現像の最終段において白色露光
およびブラック色現像剤による黒色画像を重ねるように
してもよい。

とくに、この発明においては、転写材Ｐを担持シート６
ａに供給する場合に、その転写材Ｐの材質、とくに比誘
電率の相違に基づいて、吸着用のコロナ帯電器１９での
電荷付与量を制御している。このために、検知手段２３
は、比誘電率の相違に基づく転写材Ｐの種類を判別検知
して、中央処理装Ｍ２４に与えている。なお、上記実施
例では、比誘電率の相違による判別を、上記転写材の光
透過率もしくは光反射率の相違に置きかえて検知する手
段、例えばフォトダイオードなどで実現している。

また、上記検知手段は、上記転写材を種類別に分けて収
容する専用カセットにおけるセット状態から上記転写材
の種類を１機械的あるいは電気的に検知する手段で構成
してもよい。

実際の問題としては、上記検知手段は、０１（Ｐ用シー
トまたは第２原紙用シートを、他の転写材２例えば普通
紙から識別する構成にするとよい。

このようにして検知手段２３で検知した信号に基づいて
中央処理装置２４からはトランス電源２５からコロナ帯
電器１９への電荷付与量を変化する制御信号が出力され
るのである。

第２図は、吸着用コロナ帯電器１９のコロナ帯電電流値
を変化させた時の吸着力（クーロン力）の変化を０）Ｉ
Ｆ用レシート破線０印）ａと普通紙（８０ｇ／ｒｎ’）
（実線Ｏ印）ｂについて測定シタ値を示している。この
場合、転写時のコロナ帯電器７の帯電電流値は一定とす
る。吸着力の測定は、面積５Ｘ　１０　ｃｍ″の転写材
を、その一端において、相持シー）６ａＬ７）接線方向
にばね計を用いて引張した場合の転写材の動き始めの値
で読み取っている。

なお、第２図中、斜線領域Ｃは、転写材が相持シート６
ａにほぼ安定に吸着されて、実用上、ずれを生じないし
きい値領域である。

第２図より明らかなように、吸着帯電電流値が一定の時
、吸着力はＯＨＰ用シートの方が大きい、これは、ＯＨ
Ｐ用シートの方が普通紙に比較して表面抵抗が大きく、
比誘電率が大きいため、すなわち電荷保持能力が大きい
ことによるクーロン力の違いと判断される。はぼ、安定
に吸着を実現するためには、ＯＨＰ用シートおよび普通
紙はそれぞれ７０ルＡ、ｌｌｏＰＡ以上の電流値である
。

一方、第３図では、第２図における吸着帯電電流値と、
転写における最大反射濃度との関係が示されている。こ
こでは吸着帯電電流値を大きくとると、最大反射濃度、
すなわち転写効率が低下することを示している。これは
、吸着帯電電流値を大きくすることにより、転写材Ｐに
対する、トナーと同極性の電荷の注入量が増加するため
に、転写時に感光ドラム表面と転写材Ｐとの間の電界強
度が低下することを意味している。従って、ＯＨＰ用シ
ート（点線）ａの方が普通紙（実線）ｂよりも電荷保持
能力が大きいため、最大反射濃度の低下が大きい０例え
ば、最大反射濃度が、例えば、１，５以上となるのは、
ＯＨＰ用シートａ、普通紙すでそれぞれ、吸着帯電電流
値は１００ｅＡ、３００終Ａ以下である。

以上の測定結果より、転写材Ｐが担持シート６ａに安定
に吸着されかつ最大反射濃度が１．５以上となる（実用
上、転写が良好に行える範囲）には、吸着帯電電流値が
、０）ＩＦ用クシ−ａで７０ルＡ以上、１００ｐＡ以下
でなければならず、普通紙すで１１０ｇＡ以上２９０　
＃ＬＡ以下でなければならないことになる。この範囲は
、勿論、転写位置におけるコロナ帯電器７の帯電電流値
によって変更されることになるが、いずれにしても、０
１（Ｐ用シートおよび普通紙の場合の電荷付与量は制御
されなければならないことを示している。上記の例では
、中央処理装置１２４では、吸着帯電電流値を１例えば
、ＯＨＰ用シートの時、８０終Ａに、普通紙の時、２０
０ｇＡにそれぞれ設定するようにトランス電源２５に対
して制御信号を与えることになる。

第４図に示す実施例では、中央処理装置２４からの制御
信号は、導電体ローラ２０への印加電圧を供給するバイ
アス電源３０に与えられる。これによって、導電体ロー
ラ２０への印加電圧が変化される。

第５図は導電体ローラ２０への印加電圧が変化したとき
の担持シー）６ａに対する転写材Ｐの吸着力の変化を示
すグラフである。この場合、コロナ帯電器７および１９
の帯電電流値はいづれも２００μＡに設定されている。

その結果、印加電圧を大きくするに従って、吸着力は、
ＯＨＰ用シート（破線）ａおよび普通紙（実線）ｂにつ
いていずれも低下する。

また、第６図は導電体ローラ２０への印加電圧が変化し
たときの最大反射濃度、すなわち転写効率の変化を、０
）ＩＦ用レシート破線）ａおよび普通紙（実線）ｂにつ
いて示している。

これらの測定結果からすれば、第５図の斜線領域（相持
シートから転写材がずれないという実際的なしきい値領
域）Ｃから判断して、ＯＨＰ用シー）ａについては１．
４ＫＶ以下、普通紙すについては０．９ＫＶ以下でなけ
ればならないし、また、第６図より、最大反射濃度が１
．５以上となるには、ＯＨＰ用シートａで、０．９５Ｋ
Ｖ以上でなければならない。

従って、吸着、転写の両方が良好に行なえる条件は、Ｏ
ＨＰ用ジートノ場合、０．９５ＫＶ以上１．４ＫＶ以下
、普通紙の場合、０．９ＫＶ以下ということになる。こ
れは、導電体ローラ２０の電位が変化することにより、
吸着用コロナ帯電器１９の担持シー）８ａ方向への電流
量が変化し。

転写材Ｐに対する電荷の注入量が変化するためと考えら
れる。

このため、この実施例では１例えば０ｉ（Ｐ用シートの
場合、ｌ　、２ＫＶ、普通紙の場合、０．５ＫＶのよう
に設定するとよい。

また、第７図に示す実施例では、検知手段２３として１
紙カセ、ト３１を各転写材Ｐに対応して専用に用意し、
これを電気的に検知する構成が示されている。ここでは
、例えば、ＯＨＰ用シートあるいは第２原紙用シートを
収容するカセット３１は駆動片３２を具備し、普通紙を
収容するカセット３１は駆動片３３（想像線）を具備し
ており、カセット３１をセット状態にした時、上記駆動
片３２．３３で駆動されるスイッチ３４．３５をカセッ
ト収容部に配設している。このため、ＯＨＰ用シートあ
るいは第２原紙用シートが収容されたカセット３１をセ
ットすると駆動片３２がスイッチ３４を作動して、これ
に対応する信号を検知手段２３から中央処理装置２４へ
供給し、普通紙が収容されたカセット３１をセットする
と駆動片３３がスイッチ３５を作動してこれに対応する
信号を検知手段２３から中央処理装置２４に与える。

なお、上記実施例において、中央処理装置２４は他の適
当な制御手段にしてもよい、また、電荷付与手段として
コロナ帯電器１９あるいは吸着用導電体ローラ２０を用
いているが、他の適当な電荷付与手段を用いてもよい０
例えば、導電体ローラの代りに他の適当な導電体部材を
用い、あるいはコロナ放電器を用いてもよい、更には、
上記バイアス電源３０の代りに他の適当な電圧印加手段
を用いてもよい。

免１立差Ｊ本発明に係る画像形成装置は、以上詳述したように、転
写材の種類を検知する手段を設け、その検知結果に基づ
いて、吸着用の電荷付与手段による電荷付与量を制御す
るようにしたから、転写材の種類に拘らず、常に転写材
を静電的に確実に担持シートに保持させることができる
と共に、転写効率も、実用上、何等不都合のない程度に
保持でき、良好な画像形成が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示す概略構成図である。第２図は、吸着用帯電電流値と吸着力との関係な示すグ
ラフである。第３図は、上記帯電電流値と最大反射濃度との関係を示
すグラフである。第４図は、別の実施例を示す概略構成図である。第５図は、吸着用導電ローラへの印加電圧と吸着力との
関係を示すグラフである。第６図は、上記印加電圧と最大反射濃度との関係を示す
グラフである。第７図は、転写材の種類を識別する検知手段の一具体例
を示す平面図である。　ａ：感光ドラム（像担持体）：コロナ帯電器：光学系：現像剤供給装置：転写ドラム：担持シート：コロナ帯電器（電荷付与手段）：導電体ローラ：検知手段２４：中央処理装置ｉ（制御手段）２５ニドランス電源２６：接地３０：バイアス電源第６図＠雪用対向電極ローラー印加電圧

Claims

【特許請求の範囲】

１）像担持体上のトナー像を転写材担持部材上に保持し
た転写材に静電的に転写すると共に、上記転写材担持部
材に転写材を静電的に保持するために上記転写材担持部
材の転写材保持面とは反対側の面あるいは上記転写材に
対して静電荷を付与する手段を具備する画像形成装置に
おいて、上記転写材の種類を検知する手段と、上記検知
手段からの信号に基づいて上記電荷付与手段による電荷
付与量を制御する制御手段とを具備していることを特徴
とする画像形成装置。