JPH0434584A - 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、電子写真方式或い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、転写材担持部材上に担
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
り画像を得る画像形成装置に関するものである。斯る画
像形成装置としては、白黒、モノカラー或いはフルカラ
ーの電子写真複写機、プリンター、その他種々の記録機
器などがある。

１迷Ｊと皮菫 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９図に代表的な、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９図を参照して簡単に説明すると、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１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４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ１４
８にと、これら４個の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ１４ＢＫ
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感光ドラム３の外周面と対向す
る位置に搬送し、感光ドラム上の静電潜像の現像を行な
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３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１０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、９
ｂ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など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。更には転写
ドラム５の内側及び外側には転写用放電器１０、及び除
電手段を構成する内側除電用放電器１３及び外側除電用
放電器１１．１４が配置される。

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ない
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ｌにより感光ドラム３上に樹脂を基材とし
た平均粒径１２μｍ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
て転写ドラム９へと送られ、グリッパ７等によりその先
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
から転写用放電器ｌＯによってトナーと逆極性のコロナ
放電を受けることにより感光ドラム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なわれた後除電用放
電器１１．１３．１４により除電を受けつつ分離爪１５
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
ラシなど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　　じょうとする しかしながら、上記従来の電子写真複写装置にみられる
ように、従来においては感光ドラム３上のトナー像を転
写材Ｐに転写するに際して、放電器１０を用いているた
め、次のような欠点があった。

すなわち、放電器１０には通常６〜ｇＫＶもの高電圧を
放電ワイヤーに印加する必要があり、更にコロナ電流の
一部しか感光ドラム３の方向へとは流れず、他はアース
されている放電器のシールドへと流れてしまうため、実
際に転写に寄与する転写コロナ電流以上の電流が必要と
なる。

従って、電圧、電流容量の大きな電源が要求され、又、
配線の絶縁もより耐圧の高いものが必要となり、装置の
大型化、コストの上昇をもたらす。更に、放電器を用い
るため、コロナ放電が生起されるとオゾンが発生し、こ
れは感光ドラム及び人体にまでも悪影響を与える。

このような問題を解決する方法として、第１１図に図示
するように、転写用放電器の代わりに転写材担持部材、
即ち、誘電体シート９３の背面に電極を接触させて電圧
を印加する方法が提案されている。

つまり、この方法によると、転写ドラム９の内部であっ
て、転写ドラム９と感光ドラム３とが接する部分に、金
属などの剛体からなる支持台１９上に、弾性力を有する
合成樹脂フィルム２０を設け、更に、この合成フィルム
２０の先端に導電性金属シート２１を設けて、これを電
界形成手段の電極とし、そしてこの電極に電源が接続さ
れる。

この方法により簡易な、安価で、且つ転写時のオゾン発
生のない装置が実現されたが、１つ問題が生じた。それ
は、転写材Ｐとして低湿紙などを使用したときなどに、
まれに発生する転写抜けである。本発明者らは、この問
題について検討を行った結果、この転写抜けは感光ドラ
ムと転写材が当接する以前にその部分に転写電界が生じ
放電が発生してしまうことに起因していることを見出し
た。

本発明は斯る新規な知見に基づきなさゎたものである。

従って、本発明の目的は、転写時のオゾン発生を防止し
、更に、転写材として例え低湿紙を使用した場合におい
ても、飛び敗りが少なく、画像濃度の高い、転写抜けな
どの起こらない、高画質の画像を得ることのできる画像
形成装置を提供することである。

”　を　′するための 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、前記転写材担持部材の前記像
担持部材とは反対側に配設した電界形成手段による電界
により該転写材担持部材に担持した転写材に対して転写
する転写装置とを有する画像形成装置において、前記電
界形成手段は少なくとも転写時には転写材担持部材の裏
面に接触すると共に電源に接続されている接触電極から
構成されており、前記接触電極の転写材担持部材との接
触面側表面において、該表面上微小部位と接触電極への
電圧印加部との間の電気抵抗値が、転写材担持部材移動
方向で上流側よりも下流側の方が低いことを特徴とする
画像形成装置である。好ましくは、転写材担持部材は誘
電体シートであり、転写装置は、両端部にシリンダを備
え、その外周部に誘電体シートが張架して構成された転
写ドラムとされる。又、別法によると転写装置は、複数
の支持ローラに懸架されて像担持体に当接する無端状の
ベルトからなる、誘電体シートのような転写材担持部材
を張架して構成された転写ベルトとされる。

見上上 次に、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳
しく説明する。第２図に本発明を多色電子写真複写装置
に具現化した実施例が図示される。本実施例の多色電子
写真複写装置は、第９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とは、転写用放電
器１ｏ及び除電用放電器１３の代わりに接触電極を備え
た電界形成手段を有する点においてのみ相違しており、
従って多色電子写真複写装置及び転写ドラム９の全体構
成、並びに動作説明は電界形成手段に関する以外、省略
する。

本実施例にて、転写ドラム９の構造及び作用は、先に第
９図及び第１０図に関連して説明したと同じであり、転
写ドラム９の内部であって、転写ドラム９と感光ドラム
３とが接する部分には、転写用放電器１０及び除電用放
電器１３の代わりに、第１図に詳しく図示される構成と
される接触電極２１を備えた電界形成手段が設けられる
。

第１図、第３図及び第４図を参照すると、本発明に従え
ば、電界形成手段は、金属などの剛体力）らなる支持台
１９上に、弾性力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
なる弾性シート２０を設け、その先端部には導電性金属
シート２１が設けられ、更に該導電性金属シート２１の
表面には抵抗シート２２が配設される。次に、第３図を
参照して抵抗シート２２について説明する。

抵抗シート２２は、本実施例では厚さが１１００ｔＬと
され、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の抵抗シートから構成される
。該抵抗シート２２は、合成樹脂或はゴムなどにカーボ
ン等を分散させて抵抗値をコントロールしたもので、体
積抵抗率は、Ａが１０”Ωｃｍ、Ｂが１０６Ωｃｍ、Ｃ
が１０６Ωｃｍとされる。体積抵抗率の測定は、ＹＨＰ
社製の商品名ｒ４３２９ＡＪを使用し、ＩＫＶ印加する
ことによって行なった。

支持台１９、弾性シート２０、金属シート２１、抵抗シ
ート２２よりなる電界形成手段の配置としては、弾性シ
ート２０、金属シート２１゜抵抗シート２２が転写材担
持体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
極力近接した位置に対応する位置で、且つ抵抗シート２
２が誘電体シート９３を押圧するように配置するのが好
ましい。

第４図には、転写部が拡大して図示されるが、転写時に
は感光ドラム３上のトナー像を誘電体シート９３に担持
された転写材（図示せず）に転写するために導電性金属
シート２１に電圧が印加される。電圧印加により、導電
性金属シート２１から抵抗シート２２を通して誘電体シ
ート９３に電荷が供給されるが、このとき、抵抗シート
２２は上述のような抵抗分布を有しているために、誘電
体シート９３に供給される電荷は、第４図に示すところ
のＡの部分では他よりも少なくなる。従って、誘電体シ
ート９３と感光ドラム３のニップ部より上流側（第４図
に示すＸ部）にかかる電界は、他の部分に比較して低く
抑えられることとなる。

本発明者らは、本実施例の画像形成装百にてマイナス極
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〜ｌＯμｍ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な
どにより構成され、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。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。

誘電体シート９３としては厚さ１５０μｍのポリフッ化
ビニリデンシートを用いた。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／ｓｅ
ｃと設定した。同時に感光ドラム３などの移動スピード
であるプロセススピードも１６０ｍｍ／ｓｅｃとした。

低湿環境下にて、且つ低湿紙を用いて画像出しを行なっ
たところ、転写抜は等のない高濃度の画像が得られた。

これは、本発明に従えば、前記したように、転写ニップ
上流側での電界が強すぎないために放電などの画像乱れ
を引き起こさず、且つ転写に必要な電界が得られるから
である。

本実施例では、抵抗シート２２は、第３図に図示される
ように、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の抵抗シートから構成され
るものとして説明したが、第５図に図示されるように、
体積抵抗率が１０８ΩｃｍのＡと、１０５ΩｃｍのＢと
の２つの分布をもつようにして構成することができる。

又、抵抗シート２２は、カーボンの分散分布を工夫して
体積抵抗率が第６図に示すように連続的に変化するよう
に構成することも可能である。このような構成によれば
例えば電極の当て方に対する許容度が広がり製品設計上
楽となり、好ましい。

以上述べたように電圧印加部と接触電極表面との抵抗値
を誘電体シート９３の移動方向に対して上流側の方が下
流側より大きくすることによって転写抜は等の乱れをな
くし且つ転写効率の高い高画質を得ることができる。

本発明によれば、転写電界を形成するための金属シート
２１への印加バイアス電圧は＋（プラス）０．７〜１．
５ＫＶ程度で十分であり、従来の転写放電器を使用した
コロナ電流による転写に必要な電圧６〜８ＫＶに比べて
かなり低い電圧とされ、又、コロナ電流による転写と同
等の転写効率を得ることができた。

又、転写放電器を使用した場合には、転写には直接寄与
しないシールドへと流れる電流が存在するが、本発明に
従った電界形成手段にはこのような電流は存在しない。

従って、本発明によれば、電圧、電流容量の小さな電源
ですみ、又、配線の絶縁耐圧もより低いもので良く、装
置の小型化、低コスト化が可能となった。

又、誘電体シート９３の体積抵抗率を種々変えて実験し
た結果、体積抵抗率が大略１０’〜ｌＯ′６Ωｃｍ、好
ましくはｌＯ＠〜１０１２Ωｃｍの誘電体シート９３を
用いることにより、誘電体シート９３と転写材Ｐの分離
時に発生する放電による画質の劣化、或は誘電体シート
９３と転写材Ｐとの吸着力不足による色ズレ、色ムラは
発生せず、又、転写効率も十分な画像が得られた。

更に、誘電体シート９３の体積抵抗率が１００ｃｍ以下
のものを用いた場合には、転写による帯電後の電位減衰
が早いために、２色目〜４色目の多重転写時或は連続複
写時の転写効率の低下は全くないか、或は実用上問題と
ならない程に小さかった。従って、除電のため、のコロ
ナ帯電器などの装置が不要となり、より一層の装置の小
型化、低コスト化が可能となり、オゾン発生量の減少が
可能となった。

また、誘電体シート９３の体積抵抗率が大略１０１６Ω
ｃｍと比較的大きい場合にも比誘電率を４以上のものを
用いることにより、バイアス電圧が１．０〜１．５ＫＶ
とコロナ電流による転写に必要なバイアス電圧６〜８Ｋ
Ｖに比べかなり低電圧で十分な転写効率が得られた。

第７図に、本発明に従って構成される電界形成手段の他
の実施例が示される。本実施例にて、電界形成手段は、
先の実施例と同様に、金属などの剛体からなる支持台１
９上に、弾性力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）よりな
る弾性シート２０を設け、更に、その先端部には、抵抗
体で構成された電極２３が配置される。電極２３は体積
抵抗率１０Ｉ０Ω・ｃｍ程度のものを使用し、電源から
の電圧な誘電体シート９３の移動方向下流側つまり先端
（Ｙ）から印加する。これによって電極２３表面に印加
される電圧は勾Ｖを有し、上流側より下流側の方が、電
源電圧印加部との抵抗値は低くなり、先の実施例と同様
の効果を発揮し、且つ簡易な構成とされる。この電極２
３は一様な抵抗体であっても良（、勾配を持った抵抗体
とすることもできる。

第８図には、本発明に係る画像形成装置の他の実施例が
示される。本実施例は転写ベルト２５を用いた画像形成
装置である。

本実施例では、−広帯電器４によって感光ドラム３は一
様に帯電され、露光部Ｅにて露光され、潜像が形成され
る。この潜像は、現像器１によってトナー像とされる。

一方、転写ベルト２５によって転写材Ｐは転写部に搬送
され、電界形成手段２６によって感光ドラム３上のトナ
ー像は転写材Ｐに転写される。感光ドラム３から分離さ
れた転写材Ｐは、その後定着器１７によって定着される
。

このような構成において、電界形成手段２６は、第１図
或は第３図に示した実施例の転写用接触電極２２と同様
のものを用いることにより同様の効果が得られる。また
、１つの転写ベルト上に複数の感光ドラムが当接し多重
転写が行われろ場合についても同様の効果を得ることが
できる。

光」１Ω」Ｌ里 以上説明しように、本発明に係る画像形成装置は、転写
装置の電界形成手段として転写材担持部材と接触する接
触電極を使用し、且つ接触電極は、その電気抵抗値が転
写材担持部材移動方向で上流側よりも下流側の方が低い
ように構成されているために、低電圧での転写、延いて
は装置の小型化、低コスト化を図り、更には転写時のオ
ゾン発生をなくすと共に、転写抜けのない、且つ濃度の
高い高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の要部を示す概略
構成図である。 第２図は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図であ
る。 第３図は、本発明に従って構成される電界形成手段の一
実施例の正面図である。 第４図は、本発明に係る画像形成装置の電界形成手段の
作用を説明するための要部概略図である。 第５図は、本発明に従って構成される電界形成手段の他
の実施例の正面図である。 第６図は、本発明に従って構成される電界形成手段の更
に他の実施例に斯る抵抗シートの体積抵抗率の変化を示
すグラフである。 第７図は、本発明に従って構成される電界形成手段の更
に他の実施例の正面図である。 第８図は、本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概
略構成図である。 第９図は、従来の画像形成装置の概略構成図である。 第１０図は、本発明に採用し得る転写ドラムの斜視図で
ある。 第１１図は、従来の電界形成手段の正面図である。 ３　： ９　： 像担持体 転写装置 ：支持台 二弾性シート ：導電性金属シート ：抵抗シート 第２図 第６図 第４図 第５図 第６図 シート外１方向 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、前記転写材担持部材の前記像担持部材とは反対
   側に配設した電界形成手段による電界により該転写材担
   持部材に担持した転写材に対して転写する転写装置とを
   有する画像形成装置において、前記電界形成手段は少な
   くとも転写時には転写材担持部材の裏面に接触すると共
   に電源に接続されている接触電極から構成されており、
   前記接触電極の転写材担持部材との接触面側表面におい
   て、該表面上微小部位と接触電極への電圧印加部との間
   の電気抵抗値が、転写材担持部材移動方向で上流側より
   も下流側の方が低いことを特徴とする画像形成装置。