JPH03233577A - 多色画像形成装置 - 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】 の１ 本発明は、一般には画像形成装置に関するものであり、
特に、電子写真方式或は静電記録方式などにより形成さ
れた像担持体上のトナー像を、転写担持部材上に担持さ
れた転写材に転写電界を付与して転写することにより多
色画像を得る多色画像形成装置に関するものである。斯
る多色画像形成装置としては、フルカラーの電子写真複
写装置、プリンター、その他種々の記録機器などがある
。

従１０支猪 従来、例えば多色（フルカラー）画像形成装置は種々提
案されているが、第１図に一例として、所謂回転式現像
装置と称される現像装置を具備した多色電子写真複写装
置が図示される。

第１図を参照し簡単に説明すると、多色電子写真複写装
置は、回転自在に軸支され矢印方向に回転する像担持体
、即ち、感光ドラム３が配置され、その外周部に画像形
成手段が配置される。画像形成手段は任意の手段とし得
るが、本例では、感光ドラム３を均一に帯電する一次帯
電器４と、色分解された光像又はこれに相当する光像を
照射し、感光ドラム３上に静電潜像を形成する、例えば
レーザービーム露光装置などから成る露光手段８と、感
光ドラム３上の静電潜像を可視画像とする回転式現像装
置ｌとを具備する。

回転式現像装置ｌは、イエロー色現像剤、マゼンタ色現
像剤、シアン色現像剤、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ＩＹ、ＬＭ、ＩＣ，Ｉ
ＢＫと、これら４個の現像器ｌＹ、ＩＭ、ＩＣ１ＩＢＫ
を保持し且つ回転自在に軸支された略円柱形状の筐体と
から成っている。前記回転式現像装置ｌは、筐体の回転
によって所望の現像器を前記感光ドラム３の外周面と対
向する位置に搬送し、前記感光ドラム上の静電潜像の現
像を行い４色分のフルカラー現像が可能に構成されてい
る。

感光ドラム上の可視画像、即ち、トナー像は、転写装置
９に担持されて搬送される転写材Ｐに転写される。本例
において転写装置９は回転自在に軸支された転写ドラ゛
ムとされ、該転写ドラム９は、第２図をも参照すると理
解されるように、両端に配置されたシリンダ９ａ、９ｂ
と、該両シリンダ９ａ、９ｂを連結する連結部９ｃとを
有し、シリンダ９ａ、９ｂの外周面開口域には、転写材
担持部材９３が張設される。該転写材担持部材９３は通
常は、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリフッ
化ビニリデン樹脂フィルム等のフィルム状の誘電体シー
トが使用される。又、前記連結部９ｃには、給紙装置か
ら送給された転写材Ｐを把持する転写材グリッパ７を有
する。

転写ドラム９の内側には、第３図に示すように、支持台
１９、弾性シート２０、導電性シート２１から構成され
る電界形成手段が配設され、導電性シート２１は電源（
図示せず）に接続されている。

上述したごとき構成の多色電子写真複写装置によるフル
カラー画像の形成工程を簡単に説明すると、以下のよう
である。

感光ドラム３に一次帯電器４により均一な帯電を行い露
光手段８にて画像情報に応じた光像Ｅを照射し、感光ド
ラム３上に静電潜像が形成される。該静電潜像は、回転
式現像装置１により感光ドラム３上に樹脂を基材とした
平均粒径８〜１０μｍのトナーによりトナー像として可
視化される。

一方、転写材Ｐはレジストローラ６により画像と同期し
て給紙ガイド１８を通じて転写ドラム９へと送られ、グ
リッパ７等１こよりその先端部を把持され、そして、該
転写ドラム９にて図中矢印方向に搬送される。

次いで、感光ドラム３と当接する領域において転写ドラ
ム９の転写材担持部材、即ち、誘電体シート９３の背面
からバイアス印加された導電性シート２１から転写電界
を受けることによって感光ドラム３上のトナー像が転写
材Ｐ上に転写される。

転写材Ｐは必要回数の転写工程が行われた後に分離爪１
５の作用により転写ドラム９から剥離され、搬送ベルト
１６により定着器１７に搬送される。定着器１７にて熱
による定着を受けた後機外に排出される。

他方、感光ドラム３は、表面の残留トナーをクリーニン
グ装置１２で清掃された後再度画像形成プロセスに供せ
られる。

又、転写ドラム９の誘電体シート表面も同様にファーブ
ラシ等より成るクリーニング装置５及びクリーニング補
助手段８の作用により清掃された後再度、画像形成プロ
セスに供せられる。

が　　しよ　と　る しかしながら、上記従来例では以下のような欠点があっ
た。即ち、感光ドラム３から１色目の可現画像の転写を
受けた後の転写材は前記感光ドラムから剥離するに際し
て、近傍の空気を電離する。この時、例えば現像剤のト
ナーがマイナスの極性で帯電され、又一方前記導電性シ
ート２１に印加されるバイアスの極性がプラスに設定さ
れていれば、前述の転写材の感光ドラム３外周面からの
剥離によって電離した空気のうちマイナスの電荷を帯び
たものは転写材表面に、プラスの電荷を帯びたものは感
光ドラム外周面に各々付着することとなる。この結果、
転写材上に付着したマイナスの電荷は前記誘電体シート
９３の裏面に接触している導電性シート２１に印加され
たバイアス電圧による転写電界を弱めるように作用する
。

一方、前記感光ドラム３から転写材に対して転写された
トナー自身もマイナスであるので、前述の現像と同様に
転写電界を弱める。その結果として、電源から導電性シ
ートを通じて流れる電流も低下し、２色目以降の転写効
率が低下してしまうＯ 従来このような場合、転写ドラムの内部或は外部に誘電
体シートに近接して、場合によっては直流成分を重畳し
た交流コロナ放電器を配設して除電したり、或は除電ブ
ラシ等を用いて誘電体シートを除電するという方法があ
る。

しかしながらコロナ放電器を用いて除電を行う場合には
高電圧が必要であり、又感光ドラムや人体に悪影響を及
ぼすオゾンを発生したり、装置構成が複雑になって信頼
性、耐久性の低下、コストの上昇等の問題がある。又、
除電ブラシを用いた除電方法ではその効果が十分でなか
ったり、更には、同様に、信頼性、耐久性の低下、コス
トの上昇等の問題がある。

従って、本発明の目的は、転写材担持部材を構成する誘
電体シートの帯電に起因した２色目以降の転写時の転写
効率の低下を防止し、良好な品質の多色画像を得ること
のできる多色画像形成装置を提供することである。

するための 上記目的は本発明に係る多色画像形成装置にて達成され
る。要約すれば本発明は、トナー像が形成される像担持
体と、転写材を担持し搬送する転写材担持部材を備え、
前記像担持体上のトナー像を電界により該転写材に転写
させる転写装置とを有する多色画像形成装置において、
前記電界を発生する電界形成手段は、電源に接続される
と共に少なくとも転写時には前記転写材担持部材の裏面
に接触する導電性部材を有しており、又前記電界形成手
段に印加するバイアス電圧は、２色目以降の転写時には
前色の転写時と同じか若しくは大きくされ、少なくとも
最終色の転写時には１色目の転写時よりも大きくされ、
更に、前記転写材担持部材の体積抵抗率が１０’〜１０
１６Ω：Ｃ，ｍであることを特徴とする多色画像形成装
置である。好ましくは、前記転写材担持部材は、誘電体
シートであり、その体積抵抗率が１０”−１０”Ω・ｃ
ｍであり、又、誘電体シートは比誘電率が４以上とされ
る。

このように、転写材担持部材、即ち、誘電体シートの体
積抵抗率を１０’〜１０１６Ω・ｃｍ、好ましくはＩＱ
１１〜１０１６Ω・ｃｍとすることにより良好な転写が
可能となる。その理由は以下のとおりである。

つまり、体積抵抗率が大きいと、例えば多重転写を行う
多色画像形成装置の場合、１色目の転写において誘電体
シートが帯電した後、その電位が減衰するまでに長い時
間がかかり前述したように２色目以降の転写時には転写
に寄与する実効的な電界が弱くなって、転写効率が低下
してしまう。

又、体積抵抗率が大きいと同じ画像濃度を得るためによ
り高いバイアス電圧が必要となってしまい、結果として
電源が大型化するばかりでなく、転写時の誘電体シート
初期帯電電位も高くなるのでやはり転写効率の低下を招
いてしまう。

更に、誘電体シートの帯電電位が高いと、転写時に誘電
体シート表面に転写材が過度に密着することとなり、両
者の空隙が挟まり、その結果、誘電体シートの帯電電位
が高いこととも相俟って、トナー像転写後に誘電体シー
トと転写材が分離する際に、空気の絶縁破壊による放電
が生じ易くなる。その結果、転写画像に放電模様が発生
したリ、トナー飛散が発生して著しく画質を低下させる
ことになる。

このような問題の対策としては、誘電体シートと転写材
との分離部に自己放電式除電器等を設けて分離時の放電
を緩和させたり、或は交流コロナ放電器により除電する
等の方法が考えられるが、いずれも効果が十分でなかっ
たり又コロナ帯電器からオゾンが発生し、装置構成が複
雑となる、コストが上昇する等の欠点がある。

逆に体積抵抗率が小さいと、誘電体シートにバイアス電
極である金属シートから電流が注入されることにより誘
電体シートと転写材の電位が同極性となるので両者間の
吸着力が弱くなるか或は全く働かなくなる。

又、たとえ注入電流が小さく、誘電体シートと転写材の
電位が逆極性であったとしても誘電体シートの体積抵抗
率が小さいために電荷の減衰が時間的に速く、吸着力も
それに伴って弱（なってします。

ここで、転写装置、即ち、転写ドラムに転写材グリッパ
が設けられていれば、例え誘電体シートと転写材との間
に吸着力が働かな（でも転写材先端は転写ドラムに保持
されるが、グリッパによる保持力をかなり強（しないと
転写材の位置が少しずれて色ズレ、色ムラの原因となっ
たり、完全に外れてジャムの原因ともなる。又、転写材
先端が完全にグリッパにて保持されていたとしても後端
では感光ドラムの曲率のために転写材が誘電体シートと
離れてしまうためやはり色ズレ、色ムラや転写効率低下
の原因となる。この転写材後端と誘電体シートとの遊離
は転写材が厚かったり硬かったりする、所謂、「コシ」
が強い場合にはより顕著である。

ところで、誘電体シートの厚さはなるべく薄い方が同じ
バイアス電圧を印加しても転写に寄与する実効的な電界
が強くなり転写に好都合であるが、実際には転写材を担
持するという観点からは機械的強度が必要であるので薄
さには限界がある。従って誘電体シートの厚みによる転
写電界の低下を補償するためには誘電体シートの誘電率
が高い方が好ましく、比誘電率を４以上にすることで十
分な転写効率が得られる。

見上１ 次に、本発明に係る画像形成装置の一実施例を図面に即
して詳しく説明する。

本発明は、第１図に関連して先に説明した回転現像装置
を有した多色電子写真複写装置にて好適に実施し得る。

従って本実施例にて、画像形成装置は第１図の多色電子
写真複写装置に具現化されるものとし、第２図に図示す
る転写装置、即ち、転写ドラム９を具備するものとする
。斯る多色電子写真複写装置及び転写ドラム９の構成及
び作用は上述の通りであるので、多色電子写真複写装置
及び転写ドラム９の全体構成及びその動作の詳しい説明
は省略する。

転写ドラム９は、上述したように、２つのシリンダ９ａ
、９ｂの間に転写材担持部材、即ち、誘電体シート９３
を張架して構成される。本実施例においては、誘電体シ
ートとしては、体積抵抗率が略ｌＯＩ′〜１０１６Ω”
ｃｍ、比誘電率が略８、厚さ略１００μｍのポリフッ化
ビニリデン樹脂（ＰＶｄＦ）を用いた。誘電体シート９
３の先、後端部は転写ドラム９を構成する２つのシリン
ダ９ａ、９ｂを連結する連結部９Ｃ上に固定される。

本実施例においては転写ドラムの直径を１６０ｍｍ、移
動速度を１６０ｍｍ／ｓｅｃと設定した。同時に感光ド
ラムなどの移動速度であるプロセススピードも１６０ｍ
ｍ／ｓｅｃとした。

転写ドラム９内部の転写ドラム９と感光ドラム３とが接
する部分に、転写電界を発生する電界形成手段が設けら
れるが、該電界形成手段の詳細を、第４図をも参照しな
がら以下に説明する。

電界形成手段は、金属などの剛体からなる支持台１９上
に、弾性を有する合成樹脂フィルム、本実施例において
はポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）より成る弾
性シート２０を設け、更に、該弾性シート２０の先端部
に導電性金属シート２１を設けて構成される。電界形成
手段の電極とされる導電性金属シート２１には電源（図
示せず）が接続される。

前記支持台１９、弾性シート２０、金属シート２１を備
えた電界形成手段は、第３図に図示されるように、弾性
シート２０、金属シート２１が転写材担持部材である誘
電体シート９３の導入側からその移動方向下流側に向け
て延び、更には転写材Ｐが感光ドラム３に接触し終えた
位置若しくは接触を開始する位置、又は極力接近した位
置に対応する位置で、且つ金属シート２１が誘電体シー
ト９３を押圧するように位置決めされる。

本発明者らは、本実施例にては、マイナス極性に帯電さ
れた感光ドラム３に潜像を形成し、平均粒径が略８〜１
０μｍのトナーを用いて反転現像にてトナー画像を得た
。このとき、トナーは、樹脂、色材、その他機量の帯電
制御性や潤滑性を向上させるための添加剤等により構成
され、現像器中でキャリア粒子と摩擦帯電されてマイナ
ス極性に帯電するものであった。

感光ドラム３上のトナー像は、その後、上記構成の転写
装置により転写材に転写した。次いで、転写材は、転写
ドラム９より分離し、定着器１７にて定着した。

上記構成の多色電子写真複写装置において、転写材担持
部材である誘電体シートをその体積抵抗率が略１０’〜
１０”Ω・ａｍの範囲内で種々変＾、それぞれにおいて
更にバイアス電圧を変化させてカラー画像を出力させた
。その結果の一部を表１に示す。

表１ 表１において、誘電体シートの体積抵抗率は１０’″′
Ω’ｃｍ及び１Ｏ１１Ω”ｃｍとされ、バイアス電圧が
それぞれ１．２ＫＶ及び０．８ＫＶにおいて１色目の濃
度が同一となった。このそれぞれ一定のバイアス電圧の
もとて４色の画像の転写を行った。但し、この場合の画
像は、第５図に示すように、同一部分に２色以上の色重
ねをしないものとした。第５図において、Ｍ（マゼンタ
）は第１色目、Ｃ（シアン）は第２色目、Ｙ（イエロー
）は第３色目、ＢＫ（ブラック）は第４色目に転写され
た部分である。

表１に示すように、第２色目以降の画像濃度が順々に低
下しており、その傾向は誘電体シートの体積抵抗率が大
きい方が顕著である。これは体積抵抗率が大きいと帯電
電位の減衰が遅いためである。従って体積抵抗率を小さ
くすれば誘電体シートのチャージアップを軽減できるが
、そうすると前述したように誘電体シートと転写材との
吸着力が弱（なるのでコシの強い転写材には不利である
。

従って、誘電体シートと転写材との吸着力な保持しよう
とすると誘電体シートのチャーシア・ツブは避けられな
い。

そこで、本発明を適用し、バイアス電圧を第２色目以降
高くして実効的な転写電界を強くした。結果を表２に示
す。表２において第２色目以降高次高（したバイアス電
圧の値を（）内に示す。

表２ このように、体積抵抗率が大きく帯電電位の減衰の遅い
誘電体シートを用いた場合にも、パイアスミ圧を第２色
目以降順次高くすることによって画像濃度の低下を防い
で良好な画像が得られた。

第６図及び第７図に本発明にて好適に使用し得る電界形
成手段の他の実施例を示す。

第６図において、支持台１９を絶縁性部材で作ることに
より、電極となる金属シート２１を直接支持台１９に設
けることができ、部品点数の低下、延いては耐久性など
の信頼性向上、製造コストの低下が可能となる。

別法として、支持台１９が導電性のものであっても金属
シート２１を貼り付ける部材を絶縁性のものにすること
によって、上記実施例と同様の効果を奏し得る。

又、第７図に示す実施例においては、電界形成手段は、
スラスト方向に長く延びた円柱状ローラの外周囲を導電
性部材で覆って形成された転写バイアスローラ２２とさ
れる。

該転写バイアスローラ２２は、転写材担持部材である誘
電体シートをその裏面から押圧するように設置される。

ローラ２２の導電性部材にバイアス電圧を印加すること
で転写電界を形成し、該ローラ２２を誘電体シートと同
方向に同速度で回転させることにより誘電体シートとの
摩擦がな（、電界形成手段、誘電体シート双方の耐久性
及び位置積置の経時変化が少な（、信頼性が向上する。

又、転写バイアスローラ２２の外周部の導電性部材に弾
性のあるものを用いることにより転写バイアスローラと
誘電体シートとの密着性が高まり、更には転写材と感光
ドラムとの密着性も高まってより良好な転写が可能とな
る。

尚、以上の実施例においてはフルカラーの電子写真複写
装置を例に説明してきたが、本発明の応用をこれのみに
限定するものではなく、又、電界形成手段を構成する導
電性部材の形状も以上の各実施例に限定するものではな
い。

本発明は、一般には画像形成装置に関するものであり、
特に、電子写真方式或は静電記録方式などにより形成さ
れた像担持体上のトナー像を、転写担持部材上に担持さ
れた転写材に転写電界を付与して転写することにより多
色画像を得る多色画像形成装置に関するものであって、
断る画像形成装置として、フルカラー（多色）の電子写
真複写装置、プリンター、その他種々の記録機器に応用
可能である。

免ユ立激１ 以上の如き構成とされる本発明に係る画像形成装置は、
転写材担持部材を構成する誘電体シートの帯電に起因し
た転写効率の低下を防止して、良好な品質の多色画像を
得ることができるという作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を好適に実施し得る多色電子写真複写
装置の構成断面図である。 第２図は、転写装置の斜視図である。 第３図は、電界形成手段を示す多色電子写真複写装置の
概略構成断面図である。 第４図は、電界形成手段を示した断面図である。 第５図は、本発明の評価に用いた。多色電子写真複写装
置による画像サンプルを示した図である。 第６図及び第７図は、電界形成手段の他の実施例を示す
断面図である。 ３：像担持体（感光ドラム） ９：転写装置 ９ａ、９ｂニジリンダ ９Ｃ連結部 １９：支持台 ２０：弾性シート ２１：金属シート ２２二転写バイアス口−ラ 図面の浄書（内容に変更なし） 第 図 第４図 ９ 第５図 第６図 １９ 第７図 手 続 補 正 書 （方式） 事件の表示 平成２年特許願第２９８９８号 発明の名称 多色画像形成装置 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）トナー像が形成される像担持体と、転写材を担持し
   搬送する転写材担持部材を備え、前記像担持体上のトナ
   ー像を電界により該転写材に転写させる転写装置とを有
   する多色画像形成装置において、前記電界を発生する電
   界形成手段は、電源に接続されると共に少なくとも転写
   時には前記転写材担持部材の裏面に接触する導電性部材
   を有しており、又前記電界形成手段に印加するバイアス
   電圧は、２色目以降の転写時には前色の転写時と同じか
   若しくは大きくされ、少なくとも最終色の転写時には１
   色目の転写時よりも大きくされ、更に、前記転写材担持
   部材の体積抵抗率が１０＾８〜１０＾１＾６Ω・ｃｍで
   あることを特徴とする多色画像形成装置。 ２）前記転写材担持部材は、誘電体シートであり、その
   体積抵抗率が１０＾１＾１〜１０＾１＾６Ω・ｃｍであ
   る請求項１記載の多色画像形成装置。 ３）前記転写材担持部材は、誘電体シートでありその比
   誘電率が４以上である請求項１記載の多色画像形成装置
   。