JPH05232823A

JPH05232823A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05232823A
Application number: JP3365992A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Fukazawa; 寿深澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】環境変化にも安定した高転写効率が得られ、
オゾンの発生が殆ど無い小型の画像形成装置を構成す
る。【構成】感光体３と、これに当接するベルト１２と、
ベルト１２を加熱するヒータ機構とを有し、加熱部分に
当接した記録媒体１６をベルト１２と同速度で走行させ
て転写と定着を同時に行うとともに、感光体３基材にト
ナー７と同極性の電圧を印加し、更に、ベルト表面１２
ａを接地部材１９で接地し、押圧部材でベルト１２を感
光体３に所定圧力で押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いたプリンタやファクシミリ、複写機等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は電子写真プロセスを用いた従来の
画像形成装置の縦断面図であり、101は感光体、102 は
荷重チャージャ、104 はトナーホッパ、105 はトナー担
持体、106 はトナー、107 はクリーナ、109 は転写チャ
ージャ、110 は分離チャージャ、111 は記録媒体、112
はヒートローラを表す。また、103 は露光、108 は除電
光を表す。

【０００３】上記構成の画像形成装置は、感光体101 を
帯電させる手段として周知のスコロトロン方式が採用さ
れており、感光体101 上の静電潜像をコロトロン方式で
記録媒体111 に転写してからヒートロール112 で熱定着
していた。そして、記録媒体111 に転写されずに感光体
101 上に残留したトナーは、クリーナ107 にて除去され
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
形成装置で用いられる用紙等の記録媒体111 は、厚みや
誘電率、電気抵抗等が様々であり、また、環境の変化で
電気抵抗は大幅に変化してしまう。そのため、静電気的
に感光体101 から直接に記録媒体に転写しようとする
と、用いる記録媒体によって転写効率が変化したり、あ
る記録媒体では濃度良好であっても他の記録媒体では濃
度不良となることがしばしばあった。後者の場合は転写
効率が低く、感光体101 上にトナー106 が残留する。

【０００５】また、コロトロン方式による転写では、諸
条件を最適化しても転写効率は９５％程度で頭打ちとな
る。そのため、残留トナーを回収するためのクリーナ10
7 は不可欠であり、装置の大型化を招いていた。

【０００６】更に、スコロトロン方式とコロトロン方式
は、ワイヤに数ｋＶの電圧を印加し、コロナ放電を利用
しているため、オゾンの発生があり、雰囲気の汚染があ
るため、これを除去するフィルタやファンが必要とな
り、装置のコスト増を招く問題があった。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、環境変化にも安定し
た高転写効率が得られ、オゾンの発生が殆ど無い小型の
画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、導電性基材の外周面に形成された感光層で静電潜像
を担持する静電潜像担持体と、前記感光層表面に当接す
る中間転写媒体と、この中間転写媒体の前記感光層表面
と当接する側の表面を接地する接地手段と、前記中間転
写媒体を加熱する加熱機構と、加熱部位に当接した記録
媒体を前記中間転写媒体と同速度で走行させて帯電現像
剤の転写と定着とを同時に行う画像形成機構と、前記静
電潜像担持体の基材に前記現像剤と同極性でその絶対値
が１００［Ｖ］以上１０００［Ｖ］以下の電圧を印加す
る電源と、前記中間転写媒体を間に介して前記静電潜像
担持体に当接するとともに静電潜像担持体に対して１０
０［ｇｆ］以上１０００［ｇｆ］以下の力で押圧する押
圧部材とを備えて成る。

【０００９】なお前記押圧部材に当接する側の前記中間
転写媒体の表面固有抵抗値を１０³［Ω］以上１０
⁸［Ω］以下で、且つ、この中間転写媒体の体積抵抗値
を１０³［Ωｃｍ］以上１０⁹［Ωｃｍ］以下とし、前
記押圧部材と当接する側の中間転写媒体の表面を接地す
るか、あるいは、前記押圧部材を１０³［Ω］以上１０
⁸［Ω］以下の抵抗値を有する可撓性材料で構成し、且
つ、接地する。

【００１０】

【実施例】

（第一実施例）図１は本発明の第一実施例に係る画像形
成装置の縦断面図であり、アクリル、レーヨン等の繊維
から成るＯＰＣやＳｅ系等の感光体（静電潜像担持体）
３を一様に帯電させ、その外周面に初期電位を与えてい
る。そしてこの感光体３表面に図示しないレーザ、ＬＥ
Ｄ、液晶等の光源から画像データの露光２を施して静電
潜像を形成する。

【００１１】現像剤たるトナー７は、撹拌部材８により
導電性ないしは絶縁性のスポンジ、アルミ等の材料から
成る供給ローラ５に導かれ、シリコンゴム、ウレタンゴ
ム、ニトリルブチレンゴム、天然ゴム、あるいはスポン
ジに表面処理を施した可撓性材料から成るトナー担持体
４に導かれる。

【００１２】トナー担持体４に導かれたトナー７は、ス
テンレス、リン青銅、洋白等の金属バネ材から成る規制
ブレード６によって規制されて、より一層均一な薄層に
形成され、このとき摩擦によって帯電される。トナー担
持体４上の帯電した薄層のトナー７は、感光体３に対向
したときに、電界によって感光体３上の静電潜像に付着
し、現像が行われる。この現像されるまでの一連の機構
を画像形成機構と称する。

【００１３】図２は、感光体３と転写ローラ１１とが中
間転写媒体であるベルト１２を介して当接している部分
の拡大図である。感光体３は、感光性を有する感光層３
ａとアルミ等の導電性を有する基材（素板）３ｂとから
成り、基材３ｂには、トナー７の帯電特性と同じ極性の
電圧が印加されている。

【００１４】ベルト１２の表面１２ａは導電性を有して
おり、且つ、接地部材１９でＧＮＤに接地されている。

【００１５】接地部材１９は、例えば図３に示す構造の
アクリル、レーヨン等の繊維から成る導電性のブラシ状
部材であり、転写ローラ１１は図２に示すように、押圧
部材１８によって感光体３を押圧している。この押圧力
は、好ましくは、感光体３に対して１００［ｇｆ］以上
１０００［ｇｆ］以下の力とする。これについては後述
する。

【００１６】なお、転写ローラ１１に可撓性をもたせ、
押圧部材１８によらずに転写ローラ１１単体で感光体３
を押圧するようにしても良い。転写ローラ１１は、ま
た、導電性、絶縁性のどちらの性質を有していても良
く、その形状も円筒状に限定されず、感光体３を押圧す
る部材ならば、どのような形状を有していても良い。

【００１７】現像された感光体３上のトナー７は、ベル
ト１２と対向するとこのベルト表面１２ａに転写され
る。

【００１８】転写されたトナー７は、ドライブローラ１
４によって、加熱機構、即ち、瞬時に加熱可能なヒータ
１０まで搬送される。そしてヒータ１０によってトナー
７が溶融し、プレッシャーローラ１５によって加圧され
ることで、用紙やＯＨＰシート等の記録媒体１６に転写
と定着が同時に行われる。

【００１９】なお、負帯電特性を有するトナー７を用
い、帯電ブラシ１に−１６００［Ｖ］の電圧を印加し、
トナー担持体４に−６８０［Ｖ］の電圧を印加して感光
体３上に反転現象を行い、ベルト表面１２ａの抵抗を
１. １×１０5 ［Ω］とし、転写ローラ１１を感光体３
に対して押圧し、更に、基材３ｂに電圧を印加したと
き、感光体３上に現像されたトナー７は、図４（ａ）に
示す効率でベルト１２に転写し、記録媒体１６に転写及
び定着が同時に行われた。

【００２０】図４（ａ）を参照すると、押圧力を感光体
３に対して１００［ｇｆ］以上１０００［ｇｆ］以下と
した場合、印加電圧の絶対値が１００［Ｖ］以上１００
０［Ｖ］以下のときに９０〜１００［％］の高効率でト
ナー７が転写されることがわかる。

【００２１】また、帯電ブラシ１に−１６００［Ｖ］の
電圧を印加し、トナー担持体４に−６８０［Ｖ］の電圧
を印加して感光体３上に反転現象を行い、更に、基材３
ｂに−３００［Ｖ］の電圧を印加し、ベルト表面１２ａ
の表面固有抵抗値と感光体３に対する転写ローラ１１の
押圧力とを変化させたとき、感光体３上に現像されたト
ナー７は、図４（ｂ）に示す効率で転写した。

【００２２】即ち、図４（ｂ）を参照すると、押圧力が
１００［ｇｆ］のときは表面固有抵抗値が１０5 以下の
ときは９５［％］以上の効率でトナー７を転写できる。
また、押圧力を強めるにつれてこの表面固有抵抗値の影
響が少なくなり、安定して転写を行うことができる。例
えば、押圧力が１０００［ｇｆ］のときは、表面固有抵
抗値が１０³〜１０⁸［Ω］の範囲で９５［％］以上の
高効率を保持しつつ転写が行われる。なお、この範囲で
は、ベルト１２の体積抵抗値が１０³〜１０⁹［Ωｃ
ｍ］となる。

【００２３】感光体３上には、ベルト１２に完全に転写
されなかった残留トナー７ａが存在したが、この残留ト
ナー７ａの量が０. １［ｍｇ／ｃｍ²］以下、転写効率
でおよそ９５〜１００［％］であるならば、この後の過
程の除電光９と帯電ブラシ１とトナー担持体４の作用で
除去できることが確認されている。

【００２４】（第二実施例）図５は本発明の第二実施例
を示す部分断面拡大図であり、感光体３上の静電潜像に
トナー７を付着させ、現像を行う過程は第一実施例と同
様であるが、本実施例では、ベルト表面１２ａの接地に
代え、転写ローラ１１の軸１１ｂを接地部材１９でＧＮ
Ｄに接地したものである。

【００２５】感光体３は、感光性を有する感光層３ａと
アルミ等の導電性を有する基材３ｂとから成り、基材３
ｂには、トナー７の帯電特性と同じ極性の電圧が印加さ
れている。また、ベルト１２の裏面１２ｂは導電性を有
しており、転写ローラ１１は、シリコンゴム、ウレタン
ゴム、ニトリルブチレンゴム、天然ゴム、あるいはスポ
ンジに表面処理を施した部材、金属等から成る導電層１
１ａと、金属等から成る導電性の軸１１ｂとから構成さ
れている。

【００２６】この転写ローラ１１は押圧部材１８によっ
て感光体３を押圧しているが、押圧部材１８なしに転写
ローラ１１単体で感光体３を押圧する構造にしても良
い。現像された感光体３上のトナー７は、ベルト１２と
対向すると、ベルト表面１２ａに転写される。ベルト１
２に転写されたトナー７は、第一実施例と同様の過程で
記録媒体１６に転写と定着が同時に行われる。

【００２７】（第三実施例）図６は本発明の第三実施例
を示す断面拡大図であり、感光体３上の静電潜像にトナ
ー７を付着させ、現像を行う過程は第一実施例と同様で
あるが、本実施例では、感光体３と保持部材１７がベル
ト１２を介して当接している点が異なる。

【００２８】感光体３は感光性を有する感光層３ａとア
ルミ等の導電性を有する基板３ｂとから成り、基板３ｂ
には、トナー７の帯電極性と同じ極性の電圧が印加され
ている。ベルト１２の裏面１２ｂは導電性を有してい
る。金属等から成る保持部材１７は、押圧部材１８によ
って感光体３と当接し、ＧＮＤに接地されている。この
ような構成においても、現像された感光体３上のトナー
７はベルト１２と対向すると、ベルト表面１２ａに転写
される。

【００２９】（第四実施例）図７は本発明の第四実施例
を示す断面拡大図であり、感光体３上の静電潜像にトナ
ー７を付着させ、現像を行う過程は第一実施例と同様で
あるが、本実施例では、ベルト裏面１２ｂを接地した点
が異なる。

【００３０】感光体３は、感光性を有する感光層３ａと
アルミ等の導電性を有する基材３ｂとから成り、基材３
ｂには、トナー７の帯電特性と同じ極性の電圧が印加さ
れている。ベルト１２の裏面１２ｂは導電性を有してお
り、接地部材１９でＧＮＤに接地されている。

【００３１】転写ローラ１１は導電性、絶縁性のどちら
の性質を有していても良く、その形状も円筒状に限定さ
れず、感光体３を押圧する部材ならばどのような形状を
有していても良く、押圧部材１８によって感光体３を押
圧している。あるいは、押圧部材１８なしに転写ローラ
１１単体で感光体３を押圧する構造にしても良い。現像
された感光体３上のトナー７は、ベルト１２と対向する
と、ベルト表面１２ａに転写される。ベルト１２に転写
されたトナー７は、第一実施例と同様の過程で記録媒体
１６に転写と定着が同時に行われる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、静電
潜像担持体上の現像剤を中間転写媒体に限定して転写す
るため、記録媒体が代わっても転写効率が変化すること
がなく、安定して高い転写効率が得られる効果がある。

【００３３】また、中間転写媒体は、所定の押圧力で静
電潜像担持体に当接されているので、環境の変化で記録
媒体ほど電気抵抗等は変化せず、安定している。このた
め、静電潜像担持体上に現像材が残留する量は極く微量
となり、その残留分を回収するクリーナが不要となる。
これにより装置の小型化が図れる。

【００３４】更に、転写方式としてコロトロン方式を用
いず、静電潜像担持体の基材に電圧を印加し、転写可能
な電界を得るようにしたので、オゾンの発生が殆ど無
く、雰囲気の汚染防止用のフィルタやファンが不要とな
る。これにより装置の製造コストを低下させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る画像形成装置の縦断
面図である。

【図２】第一実施例の画像形成装置の要部拡大図であ
る。

【図３】第一実施例で用いる接地部材の外形斜視図であ
る。

【図４】第一実施例の画像形成装置の特性図であり、
（ａ）は印加電圧−転写効率特性、（ｂ）は抵抗値−転
写効率特性を夫々示す。

【図５】本発明の第二実施例の要部拡大図である。

【図６】本発明の第三実施例の要部拡大図である。

【図７】本発明の第四実施例の要部拡大図である。

【図８】従来の画像形成装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１・・・帯電ブラシ２、103 ・・・露光３、101 ・・・感光体（静電潜像担持体）４、105 ・・・トナー担持体５・・・供給ローラ６・・・規制ブレード７、107 ・・・トナー（現像剤）８・・・撹拌部材９、108 ・・・除電光１０・・・ヒータ１１転写ローラ１２・・・ベルト（中間転写媒体）１３・・・テンションローラ１４・・・ドライブローラ１５・・・プレッシャローラ１６、111 ・・・記録媒体１７・・・保持部材１８・・・押圧部材１９・・・接地部材 102 ・・・荷電チャージャ 104 ・・・トナーホッパ 107 ・・・クリーナ 109 ・・・転写チャージャ 110 ・・・分離チャージャ 112 ・・・ヒートローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基材の外周面に形成された感光層
で静電潜像を担持する静電潜像担持体と、前記感光層表
面に当接する中間転写媒体と、この中間転写媒体の前記
感光層表面と当接する側の表面を接地する接地手段と、
前記中間転写媒体を加熱する加熱機構と、加熱部位に当
接した記録媒体を前記中間転写媒体と同速度で走行させ
て帯電現像剤の転写と定着とを同時に行う画像形成機構
と、前記静電潜像担持体の基材に前記現像剤と同極性で
その絶対値が１００［Ｖ］以上１０００［Ｖ］以下の電
圧を印加する電源と、前記中間転写媒体を間に介して前
記静電潜像担持体に当接するとともに静電潜像担持体に
対して１００［ｇｆ］以上１０００［ｇｆ］以下の力で
押圧する押圧部材とを備えて成る画像形成装置。
【請求項２】前記押圧部材に当接する側の前記中間転
写媒体の表面固有抵抗値が１０³［Ω］以上１０
⁸［Ω］以下で、且つ、この中間転写媒体の体積抵抗値
が１０³［Ωｃｍ］以上１０⁹［Ωｃｍ］以下であり、
更に、前記押圧部材と当接する側の中間転写媒体の表面
を接地して成ることを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記押圧部材は１０³［Ω］以上１０⁸
［Ω］以下の抵抗値を有する可撓性材料から成り、且
つ、接地されていることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。