JPH065408B2 - 転写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用範囲〕 本発明は回動する転写材担持シートに転写材を担持し、
転写材担持シート上の転写材に転写電界を付与して感光
ドラムや絶縁ドラム等の像担持体上に順次形成される複
数のトナー像を転写材上に順次重ねて転写を行う装置例
えばカラー複写機ヤやカラープリンタ等に適用できる転
写装置に関するものである。

〔従来技術〕

第４図は、従来のアラー画像形成装置の概略図であり、
像担持体である感光ドラム１をコロナ放電器２により所
定極性に帯電した後、情報露光Ｉを与え、静電潜像を形
成し、その潜像を現像器３ａ，３ｂ，３ｃのうち所定色
のトナーを有する現像器により現像する。一方転写ドラ
ム４は、シリンダの周面開口域に転写材担持シートを張
架したもので、給送された転写材を担持シートに巻付け
た後、転写コロナ放電器５により感光ドラム１上のトナ
ー像を転写材上に転写すると共に、転写材を転写材担持
シート上に静電吸着させる。次に感光ドラム１上に異な
る情報露光に基づく潜像を形成し、所定色の現像器によ
り現像し、得られたトナー像を転写材上に、先に転写さ
れたトナー像に位置合せして転写する。こうして３色の
トナー像の転写が終了すると分離爪１０が転写ドラム４
に接近し、転写材担持シート上の転写材が転写ドラム４
より分離され、搬送ベルト１１により転写材が定着器に
搬送され加熱定着されカラー画像が得られるものであ
る。ところが従来、この種のカラー転写装置により感光
ドラム１である像担持体上に順次形成される複数色のト
ナー像を、転写材担持シート上の転写材に順次重ね転写
を行った場合、１色目のトナーの転写率に較べ２色目、
３色目と転写を重ねるに従って転写率が低下する現象が
生じることがある。この現象は特に低湿環境下で生じ易
い。

この主な原因は、転写後転写材及び転写材担持シートが
像担持体から離れるとき、高電界の為、空気の絶縁破壊
による放電が生じ、これによって転写材表面あるいは転
写材担持シート表面に、転写帯電電荷と逆極性の電荷が
蓄積することによりものと考えられる。

従来この問題に対処する為に、第４図に示すように、転
写後、転写材側あるいは転写材側と転写材担持シート側
双方にコロナ放電器６及び７を設け、転写材表面の電荷
の除電あるいは転写材担持シート裏面（転写材担持シー
トが多数開孔を有するスクリーン等の場合は転写材裏面
も含む。）の電荷の除電もしくは双方の電荷の除電を行
う転写装置が提案されている。

しかし、上記のコロナ放電器６及び７で除電を行った場
合、転写材の担持シートに対する吸着力が低下し、各色
トナー像の間で色ずれを生じる場合があった。

さらに従来の転写装置に於ては、所定回数の転写終了
後、転写材を担持シートから分離する際に、やはり空気
の絶縁破壊による放電が生じ、この影響により転写材上
のトナー像が飛散し、その結果画像が乱れる現象が生じ
易かった。

従来この問題に対処する為に、第４図に示すように、転
写材を担持シートから分離する位置近傍で、転写材側あ
るいは転写材担持シート側もしくは双方にコロナ放電器
８及び９を設け、転写材表面の電荷の除電あるいは転写
材担持シート裏面 （担持シートが多数開孔を有するスクリーン等の場合は
転写材裏面も含む。）の電荷の除電もしくは双方の電荷
の除電を行う転写装置が提案されている。

しかし上記の除電を行った場合でも転写材表面あるいは
転写材担持シート裏面の電荷の除電もしくは双方の電荷
の除電が不足したり、過度になったりする問題があっ
た。除電が不足の場合は上記の転写材の分離時における
トナー像の飛散を防止することが困難である。また除電
が過度の場合は、転写材に対するトナーの静電吸着力が
低下し、定着ローラ及び圧接ローラから成る熱ローラ定
着器の熱ローラ対に進入する際転写材上のトナーが飛散
することがあった。これは定着ローラ表面もしくは圧接
ローラ表面の摩擦帯電電荷により、トナーが静電的な反
撥力を受けること、また、熱ローラ対に転写材がしごか
れる際に、オフセット防止液あるいは空気が押し出さ
れ、この機械力をトナーが受けること、などが原因して
転写材上のトナー像が飛散するものである。

また前記のような転写率低下防止の為のコロナ放電器の
他にトナー飛散防止の為のコロナ放電器を設けること
は、多数のコロナ放電器やそれらに付随する高圧電源を
要し、装置の複雑化あるいは配置上の空間的な制約の点
で問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のような問題点を除去することであり、
複数色のトナー像を順次転写材上に転写する際の転写毎
の転写率低下又は色ずれを防止し、さらには転写材を転
写材担持シートから分離する際のトナー像の飛散及び熱
ローラ定着器による定着時のトナー像の飛散を防止する
ことができる転写装置を提供することを目的とするもの
である。

〔問題を解決するための手段〕

即ち本発明は転写材を担持する転写材担持体と、前記像
担持体上に順次形成される複数色のトナー像を前記転写
材担持体に担持された転写材に多重転写する転写帯電手
段と、前記転写材担持体に対して転写材を担持する第１
の側に設けられ転写材を除電する第１の除電手段と、前
記転写材担持体に対して前記第１の側とは逆側に設けら
れ前記転写材担持体を除電する第２の除電手段と、を有
する転写装置において、前記第１及び第２の除電手段は
多重転写中の転写と次の転写との間で除電作動を行なう
と共に、前記転写材担持体から転写材を分離するときに
は転写材及び転写材上のトナーを前記転帯電手段の極性
と同極性に、前記転写材担持体の裏面を前記転写帯電手
段の極性と逆極性に帯電することを特徴とする転写装置
を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明を第１図乃至第３図に示すカラー複写機の
実施例に基いて詳細に説明する。

２１は像担持体（感光ドラム）であって、この像担持体
２１は、表面絶縁層、光導電層及び導電基体からなる３
層構造のものであって、該像担持体２１は、支軸２２に
支持され矢印(A)方向に回転する。この像担持体２１が
回転すると、原稿台ガラス２３上に置かれた原稿２４
が、ランプ２５により照明され、その反射光は第１走査
ミラー２６、第２走査ミラー２７で反射され、レンズ２
８、第３ミラー２９を経た後、色分解フィルター３０の
青フィルター３０１により色分解され、さらに第４ミラ
ー３１により像担持体２１上に結像される。像担持体２
１は、交流コロナ放電器３２と前露光ランプ３３により
均一に除電され、次に１次帯電用コロナ放電器３４によ
り、例えば、正（プラス）極性に帯電された後、負（マ
イナス）極性の２次帯電用コロナ放電器３５により除電
が行なわれる。と同時に、青の色分解画像露光３６が与
えられる。さらに全面露光ランプ３７による全面露光を
行なうことで、像担持体２１上に青の色分解潜像が形成
される。かくして得られた像担持体２１上の静電潜像
は、現像装置３８により、負極性のトナーで顕像化され
るものである。上記現像装置３８は、イエロー３８ａ、
マゼンダ３８ｂ、シアン３８ｃ及び黒３８ｄの４個の現
像器で構成されており、露光に用いられた色分解フィル
タに対応して指定された現像器が働いて、必要な色のト
ナー像が得られる。

一方カセット３９内の転写材４０は給送ローラ４１によ
り機内に送られ、その転写材４０先端が転写ドラム４２
のグリッパ４２１に把持される。なおこの転写ドラム４
２は、シリンダー枠４２０と、転写材４０の先端を担持
するグリッパ４２１と、シリンダー枠に張設されるスク
リーン状の転写材担持シート４２２からなり、その転写
材担持シート４２２は、転写材４０を分離する位置近傍
に配設された転写材側のコロナ放電器４２３及び転写材
担持シート側のコロナ放電器４２４により、予め転写材
担持シート４２２の表裏の電荷が除電される。

上記コロナ放電器４２３及び４２４の放電ワイヤにはそ
れぞれ交流電源及び直流電源が直列に接続されており、
直流偏倚した交流のコロナ放電が行なわれる。なおそれ
ぞれの直流電源電圧は制御可能になっており、偏倚（バ
イアス）レベルが制御される。上記の転写材担持シート
４２２表裏の除電の際はコロナ放電器４２３及び４２４
にはそれぞれ交流電圧、5.5kVが印加され、またそれら
の交流電圧に重畳されるバイアス電圧は＋0.1kVに制御
される。

このときの転写材担持シート表裏の電位はそれぞれ約０
Ｖになる。このように転写材担持シート４２２表面は、
後述する転写材の静電吸着（転写材担持シート４２２裏
面のプラス電荷と、転写材表面または転写材内部に誘起
または注入されたマイナス電荷との静電吸着）を阻害す
るマイナス電荷が除電され、この結果良好な転写材の静
電吸着が行われるようになる。

また転写材担持シート４２２裏面の電位も約０Ｖに除電
されるので次に転写コロナ放電を行う際転写材担持シー
ト裏面及び転写材担持シート開孔域を通した転写材裏面
に対し均一でかつ充分なコロナ放電電荷を付与すること
ができる。

次に転写ドラム４２のグリッパ４２１に把持された転写
材４０は転写ドラム４２の回転に伴って転写材担持シー
ト４２２に巻きつきながら転写材押え部材４２５によっ
てしごかれ、転写部に搬送される。転写コロナ放電器４
２６と像担持体２１の間を転写材が通過する間に＋6.0k
Vの印加電圧の転写コロナ放電が行われ、転写材担持シ
ート ４２２の開孔部を通して転写材裏面に付着した電荷と転
写材担持シート裏面に付着した電荷により転写材上に、
像担持体２１上のイエロートナー像が転写される。そし
てこの転写と共に転写材担持シート表面に転写材が静電
吸着力により保持される。

次にイエロートナー像を有する転写材表面は、コロナ放
電器４２３により除電される。このときの印加電圧は交
流電圧が5.5kV、また交流電圧に重畳されるバイアス電
圧が−0.6kVである。またほぼ同時に転写材担持シート
４２２裏面と転写材担持シート開孔域に相当する部分の
転写材裏面がコロナ放電器４２４により除電される。こ
のときの印加電圧は交流電圧が5.5kV、バイアス電圧が
＋3.0kVである。

この除電後転写材担持シート４２２裏面側に接地された
対向電極を設け、また転写材側に表面電位計プローブを
設け、転写材４０上の表面電位を測定ると白地部（非画
像部）で＋2.4kVになる。この電位は転写材裏面及び転
写材担持シート４２２裏面のプラスの帯電電荷の影響に
よるものである。

なお、コロナ放電器４２３及び４２４による除電を行わ
ない場合は、上記と同じ位置における転写材上の表面電
位は白地部で＋2.0kVと低くなる。この場合転写材裏面
及び転写材担持シート４２２裏面の電位は本発明におけ
る電位よりも高いので、転写材上の表面電位が低くなる
のは転写材表面のマイナス極性の電荷蓄積が影響してい
るものである。

次に転写ドラム４２はグリッパ４２１で転写材先端を把
持し、転写材担持シート４２２に静電吸着した状態で回
転し、緑の色分解画像露光により像担持体２１上に形成
されたマゼンタ・トナー像の転写が行われ、次いで転写
コロナ放電器４２３及び４２４により転写材表面の除電
と転写材担持シート裏面及び転写材裏面の除電が行われ
る。このとき転写コロナ放電器４２３及び４２４に印加
する交流電圧及びバイアス電圧は、イエロー・トナー像
転写後の除電と同じである。またこの除電後、前回と同
じ方法で測定した転写材上の表面電位は白地部で＋2.4k
Vでありイエロー・ドナー像転写後と同じである。なお
コロナ放電器４２３及び４２４による除電を行わない場
合は転写材上の表面電位は白地部で＋1.6kVと１回目の
転写後より更に低くなる。

次に転写材担持シート４２２上の転写材には、赤の色分
解画像露光により、像担持体２１上に形成されたシアン
・トナー像の転写が行われ、次いで３色のトナー像が転
写された転写材の先端が分離位置に近づくとグリッパ４
２１が解除され、かつコロナ放電器４２３，４２４近傍
に設けられた分離爪４２７が転写材担持シート４２２へ
接近して転写材４０が強制的に分離される。このとき同
時にコロナ放電器４２３及び４２４により転写材表面の
除電と、転写材担持シート４２２裏面及び転写材裏面の
除電が行われる。コロナ放電器423及び４２４には交流
電圧5.5kVが印加され、バイアス電圧は前者が＋2.0kV、
後者が−2.0kVである。分離後の転写材表面の電位は白
地部で＋0.6kV、トナー付着部（ベタ部）で＋0.3kVであ
る。

かくして、転写材が分離された後、搬送ベルト４３によ
り熱ローラ定着器４４の熱ローラ対４５へ導かれ、加熱
定着されその後にトレー４６へ排出される。

４７は、弾性ブレードを有して、像担持体２１の表面を
クリーニングするためのクリーニング装置である。な
お、上記転写材担持シート４２２に用いるスクリーン
は、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等の誘導
体の繊維を使用して編んだメッシュスクリーンあるいは
ポリエステル、トリアセテート、ポリプロピレン等の誘
電体シートにプレス加工して多数開孔を設けたスクリー
ンが有効である。なお、転写材担持シート４２２には、
スクリーンに代えて誘電体シートそのものを用いても良
い。またコロナ放電器４２３及び４２４に印加する交流
電圧は、４〜７kVの範囲が適当であり、そのときの周波
数は５０〜800Hzの範囲が適当である。

このように本実施例においては、転写材担持シートか
ら、転写材を分離する位置近傍に、コロナ放電器４２３
と４２４を設けて、それらのコロナ放電器により転写材
及び転写材担持シートの電荷を、転写の都度及び転写材
の分離時にそれぞれ最適な状態が得られるように除電す
るようにしたものであるから、この実施例によれば、色
ずれのないカラーバランスのとれた良好なカラー画像が
得られ、さらにトナーの飛散や転写むらのない鮮明な画
像を得ることができる効果がある。

なお上記コロナ放電器４２３及４２４による転写毎の除
電は、スクリーン表面に対する転写材の静電吸着力によ
る保持を維持する為に除電量の制御が重要である。この
為コロナ放電器４２３及び４２４に印加する交流電圧に
重畳する直流バイアス電圧は、前述の実施例のようにト
ナーの極性がマイナス（転写コロナ放電の極性がプラ
ス）の場合は、コロナ放電器４２３（転写材側）にマイ
ナス極性、コロナ放電器４２４（転写材担持シート４２
２側）にプラス極性の所定電圧を印加して除電量を制御
する。

この実施例では転写毎にコロナ放電器４２３及び４２４
に印加する直流バイアス電圧は１色目及び２色目の転写
後に於いて同じとしたが、段階的に強い除電が行われる
様にバイアス電圧を絶対値で低くしていって電荷蓄積の
増大に応じて転写毎の除電量を制御しても良い。即ちコ
ロナ放電器 ４２３に印加するバイアス電圧を１色目の転写後（以後
とする）−0.6kV、２色目の転写後（以後とする）
−0.4kV、転写材分離時（以後とする）＋2.0kVとし
て、またコロナ放電器４２４に印加するバイアス電圧を
＋3.0kV、＋2.0kV、−2.0kVとした場合、前述の
実施例と同等以上の画質が得られた。

なお前述の実施例のように転写材をスクリーン表面から
分離する時にコロナ放電器４２３及び４２４に印加する
直流バイアス電圧の極性は、１色目及び２色目の転写後
に印加するバイアス電圧の極性と逆極性とした。これは
分離時の除電により一旦転写材表面のマイナス電荷とス
クリーン裏面及び転写材裏面のプラス電荷を完全に除電
した後、転写材表面をプラス極性に、スクリーン裏面と
転写材裏面をマイナス極性に再帯電させるものである。
これによって転写材表面のトナーがプラス極性に、また
転写材裏面がマイナス極性に帯電するので、転写材上の
トナー電荷及び転写材裏面のトナー拘束電荷を殆ど除電
した場合（例えばコロナ放電器４２３及び４２４に交流
電圧のみを印加して除電を行った場合）に比べ分離時の
トナー飛散及び熱ローラ定着器による定着時のトナー飛
散が極めて少なくなる。

これは転写材上の白地部（トナーの付着していない部
分）もトナーと同極性（プラス）に帯電され、白地部が
トナー飛散対する障壁として作用することも寄与するも
のと考えられている。

またコロナ放電器４２３あるいは４２４のシールド板開
口部にグリッドワイヤを多数張架し、このワイヤに直流
バイアス電圧を印加して、交流コロナ放電の正負成分を
調整し、転写毎及び転写材分離時の除電量を制御しても
良い。しかしこの場合は転写材側のコロナ放電器は転写
材の搬送路に近接して設けることになるので転写材との
接触が生じ易いことから配置に注意する必要がある。一
方スクリーン側のコロナ放電器４２４に於ては転写ドラ
ムのシリンダーあるいはグリッパ部材が通過する余裕を
設けて配設する必要がある。なお上記実施例において
は、転写ドラムを用いて説明したが無論ベルト状のもの
を使用してもよい。またコロナ放電器４２３，４２４は
必ずしも対向させて設けなくてもよいが、対向させない
場合は、放電効率を向上させるために転写材担持シート
422を挾んで接地された対向電極板を設けるようにして
もよい。即ちこれは第３図に示すように、コロナ放電器
４２３及び４２４に、該コロナ放電器 ４２４及び４２３に対向する対向電極板Ｓ２及びＳ１を
設けたものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば転写毎の転写効率の低下を防止し、転写
材担持体から転写材を分離する際のトナー飛散を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明よりなる転写装置の実施例を示した構造
説明図、第２図はその転写ドラムのみの斜視図、第３図
は本発明よりなる転写ドラムの他の実施例を示した側面
説明図、第４図は従来のカラー画像形成装置の要部説明
図である。 21…像担持体 22…支軸 23…原稿台ガラス 24…原稿 25…ランプ 26…第１走査ミラー 27…第２走査ミラー 28…レンズ 29…第３ミラー 30…色分解フィルター 301…青フイルター 31…第４ミラー 32…交流コロナ放電器 33…前露光ランプ 34…１次帯電用コロナ放電器 35…２次帯電用コロナ放電器 36…色分解画像露光 37…全面露光ランプ 38…現像装置 38a…イエロー現像器 38b…マゼンダ現像器 38c…シアン現像器 38d…黒現像器 39…カセット 40…転写材 41…給送ローラ 42…転写ドラム 420…シリンダ枠 421…グリッパ 422…転写材担持シート 423,424…コロナ放電器 425…転写材押え部材 426…転写コロナ放電器 427…分離爪 43…搬送ベルト 44…熱ローラ定着器 45…熱ローラ 46…トレー 47…クリーニング装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転写材を担持する転写材担持体と、前記像
   担持体上に順次形成される複数色のトナー像を前記転写
   材担持体に担持された転写材に多重転写する転写帯電手
   段と、前記転写材担持体に対して転写材を担持する第１
   の側に設けられ転写材を除電する第１の除電手段と、前
   記転写材担持体に対して前記第１の側とは逆側に設けら
   れ前記転写材担持体を除電する第２の除電手段と、を有
   する転写装置において、 前記第１及び第２を除電手段は多重転写中の転写と次の
   転写との間で除電作動を行なうと共に、前記転写材担持
   体から転写材を分離するときには転写材及び転写材上の
   トナーを前記転写帯電手段の極性と同極性に、前記転写
   材担持体の裏面を前記転写帯電手段の極性と逆極性に帯
   電することを特徴とする転写装置。