JP2962055B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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Description
【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、感光体・誘電体等の像
担持体上のトナー像を記録紙等の記録媒体に転写するた
めの転写ローラを用いる画像形成装置に係り、特に、転
写ローラが定電流電源に接続されてなる画像形成装置に
関する。画像形成装置である電子写真方式又は静電記録
方式を用いる複写装置やプリンタは、装置の小型化、簡
易化、低価格化が要望されている。
担持体上のトナー像を記録紙等の記録媒体に転写するた
めの転写ローラを用いる画像形成装置に係り、特に、転
写ローラが定電流電源に接続されてなる画像形成装置に
関する。画像形成装置である電子写真方式又は静電記録
方式を用いる複写装置やプリンタは、装置の小型化、簡
易化、低価格化が要望されている。
【０００３】
【従来の技術】従来、電子写真方式を用いる複写装置、
プリンタ等においては、感光体上のトナー像を記録紙に
転写するに際して、記録紙の裏面からコロナ放電を行う
コロナ転写方が広く用いられている。しかしながら、コ
ロナ転写法はコロナ放電を生じせしめるために数キロボ
ルトの高電圧を発生する電源が必要であり、装置の原価
高を招くという問題があった。また、コロナ放電によっ
て発生するオゾンは、装置構成部品に損傷を与え、特
に、感光体の寿命を短くすると共に、装置を使用する者
に不快感を与え、その濃度が高くなると人体に有害とな
るという問題もあった。この問題を解決するために、転
写ローラを記録媒体である記録紙の裏面から密着させて
転写を行うローラ転写法がある。この転写法は、電圧を
印加した導電性の転写ローラを記録紙の裏面から接触さ
せることで、感光体上のトナー像を記録紙上に転写させ
るものであり、転写ローラには数100V〜2.0kV の低電圧
を印加することで転写可能である。また、ローラ転写方
法は、オゾン発生の問題もなく、しかも感光体と記録紙
の密着性が良いためトナーの散りや画像の乱れが少な
い。ところで、ローラ転写法を用いる画像形成装置で
は、使用する転写ローラの抵抗値のばらつきや記録紙の
厚さの変化等により転写特性が変動するという問題があ
る。この問題点を解決するために、本出願人は、抵抗の
異なる種々の転写ローラと様々な種類および厚さの記録
紙を用いて転写特性を調査し、トナー像が感光体から記
録紙に転写されるときの効率、転写効率は転写ローラか
ら記録紙に与えられた転写電荷量により一意的に決定さ
れることを明らかにし, 転写ローラに定電流を流すこと
で常に安定な転写を可能とする画像形成装置を提案して
いる（特願平３−１６５９９６）。
プリンタ等においては、感光体上のトナー像を記録紙に
転写するに際して、記録紙の裏面からコロナ放電を行う
コロナ転写方が広く用いられている。しかしながら、コ
ロナ転写法はコロナ放電を生じせしめるために数キロボ
ルトの高電圧を発生する電源が必要であり、装置の原価
高を招くという問題があった。また、コロナ放電によっ
て発生するオゾンは、装置構成部品に損傷を与え、特
に、感光体の寿命を短くすると共に、装置を使用する者
に不快感を与え、その濃度が高くなると人体に有害とな
るという問題もあった。この問題を解決するために、転
写ローラを記録媒体である記録紙の裏面から密着させて
転写を行うローラ転写法がある。この転写法は、電圧を
印加した導電性の転写ローラを記録紙の裏面から接触さ
せることで、感光体上のトナー像を記録紙上に転写させ
るものであり、転写ローラには数100V〜2.0kV の低電圧
を印加することで転写可能である。また、ローラ転写方
法は、オゾン発生の問題もなく、しかも感光体と記録紙
の密着性が良いためトナーの散りや画像の乱れが少な
い。ところで、ローラ転写法を用いる画像形成装置で
は、使用する転写ローラの抵抗値のばらつきや記録紙の
厚さの変化等により転写特性が変動するという問題があ
る。この問題点を解決するために、本出願人は、抵抗の
異なる種々の転写ローラと様々な種類および厚さの記録
紙を用いて転写特性を調査し、トナー像が感光体から記
録紙に転写されるときの効率、転写効率は転写ローラか
ら記録紙に与えられた転写電荷量により一意的に決定さ
れることを明らかにし, 転写ローラに定電流を流すこと
で常に安定な転写を可能とする画像形成装置を提案して
いる（特願平３−１６５９９６）。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】上記した画像形成装
置は、種々の厚さの記録紙に対して、安定な転写を行な
うことが可能であるが、異なるサイズの記録紙、特に幅
の狭い記録紙に対して安定な転写が行なえいという問題
があった。本発明の目的は、異なるサイズの記録紙、特
に幅の狭い記録紙に対して安定な転写が行ない得る画像
形成装置の提供を目的とする。
置は、種々の厚さの記録紙に対して、安定な転写を行な
うことが可能であるが、異なるサイズの記録紙、特に幅
の狭い記録紙に対して安定な転写が行なえいという問題
があった。本発明の目的は、異なるサイズの記録紙、特
に幅の狭い記録紙に対して安定な転写が行ない得る画像
形成装置の提供を目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】そして、この目的は、図
１に示されるように、像担持体１と、前記像担持体１の
表面に形成されたトナー像１０を記録媒体６に転写する
ための転写部に設けられて成ると共に、転写幅Ｌとなる
ように構成された転写ローラ５１と、前記転写ローラ５
１に電圧を印加する定電流電源５２と、前記転写ローラ
５１の転写幅Ｌよりも短い幅ｘの記録媒体６を前記転写
部に供給する供給手段６１と、を備えて成る画像形成装
置であって、前記転写ローラ５１の導電層51-bの体積抵
抗率ρが次式の条件を満たすことを特徴とする画像形成
装置により達成される。
１に示されるように、像担持体１と、前記像担持体１の
表面に形成されたトナー像１０を記録媒体６に転写する
ための転写部に設けられて成ると共に、転写幅Ｌとなる
ように構成された転写ローラ５１と、前記転写ローラ５
１に電圧を印加する定電流電源５２と、前記転写ローラ
５１の転写幅Ｌよりも短い幅ｘの記録媒体６を前記転写
部に供給する供給手段６１と、を備えて成る画像形成装
置であって、前記転写ローラ５１の導電層51-bの体積抵
抗率ρが次式の条件を満たすことを特徴とする画像形成
装置により達成される。
【数１】
【数２】 但し、
【数３】 尚、σc1は記録媒体上の転写電荷量、σclmin は転写電
荷量の下限値、ｘは記録媒体幅、Ｌは転写ローラの幅、
ｖは記録媒体の搬送速度、ｗは転写ローラと記録媒体が
接触する部分のニップ幅、ρは転写ローラの導電層の体
積抵抗率、ｄrは転写ローラの導電層の厚さ、ε0 は真
空の誘電率(8.854×10-12 F/m)、εp は記録媒体の比誘
電率、εm は像担持体の比誘電率、ｄp は記録媒体の厚
さ、ｄmは像担持体の厚さ、ｉt は転写電流、σc は最
適転写電荷量である。
荷量の下限値、ｘは記録媒体幅、Ｌは転写ローラの幅、
ｖは記録媒体の搬送速度、ｗは転写ローラと記録媒体が
接触する部分のニップ幅、ρは転写ローラの導電層の体
積抵抗率、ｄrは転写ローラの導電層の厚さ、ε0 は真
空の誘電率(8.854×10-12 F/m)、εp は記録媒体の比誘
電率、εm は像担持体の比誘電率、ｄp は記録媒体の厚
さ、ｄmは像担持体の厚さ、ｉt は転写電流、σc は最
適転写電荷量である。
【０００６】
【作用】図１は、記録紙の幅が転写ローラよりも狭い場
合のモデル図（ａ） とその等価回路（ｂ） を示してい
る。図１（ａ）に示されるように、感光体１の上に幅ｘ
の記録紙６があり、その上から幅Ｌの転写ローラ５１が
押し付けられている。この転写ローラ５１には定電流電
源５２が接続されている。転写ローラ５２に流れ込んだ
電流ｉt は、記録紙６の存在する部分ではｉ1 、 存在し
ない部分ではｉ 2 となって感光体１に流れ込む。この時
の関係を等価回路で表したのが図(b) である。記録紙６
が存在する部分は、転写ローラ５１の抵抗Ｒx と記録紙
６の静電容量Ｃpxと感光体１の静電容量Ｃmxの直列回路
となる。記録紙６が存在しない部分は、転写ローラ５１
の抵抗Ｒl と感光体１の静電容量Ｃmlの直列回路とな
る。この等価回路において、次式が成立する。
合のモデル図（ａ） とその等価回路（ｂ） を示してい
る。図１（ａ）に示されるように、感光体１の上に幅ｘ
の記録紙６があり、その上から幅Ｌの転写ローラ５１が
押し付けられている。この転写ローラ５１には定電流電
源５２が接続されている。転写ローラ５２に流れ込んだ
電流ｉt は、記録紙６の存在する部分ではｉ1 、 存在し
ない部分ではｉ 2 となって感光体１に流れ込む。この時
の関係を等価回路で表したのが図(b) である。記録紙６
が存在する部分は、転写ローラ５１の抵抗Ｒx と記録紙
６の静電容量Ｃpxと感光体１の静電容量Ｃmxの直列回路
となる。記録紙６が存在しない部分は、転写ローラ５１
の抵抗Ｒl と感光体１の静電容量Ｃmlの直列回路とな
る。この等価回路において、次式が成立する。
【数４】
【数５】 数式４より、ｉ2 ＝ｉt −ｉ1 を数式５に代入すると、
【数６】 となり、これを微分すると、
【数７】 となる。これを整理すると、
【数８】 となる。数式８をｉ1 について解く。ｔ＝０で各コンデ
ンサの電荷をゼロとすると、図１(b) の等価回路の初期
条件は、
ンサの電荷をゼロとすると、図１(b) の等価回路の初期
条件は、
【数９】 となる。数式９を初期条件として、数式８をｉ1 につい
て解くと、
て解くと、
【数１０】
【数１１】 となる。記録紙６が転写ローラ５１のニップを通過する
間に帯電されているとすると、記録紙６上の電荷密度σ
c1は、
間に帯電されているとすると、記録紙６上の電荷密度σ
c1は、
【数１２】 但し、ｗは転写ローラ５１のニップ幅、ｖは記録紙６の
搬送速度である。数式１０を数式１２に代入して解く
と、
搬送速度である。数式１０を数式１２に代入して解く
と、
【数１３】 となる。ここで、各抵抗Ｒx Ｒl 及び静電容量Ｃpx, Ｃ
mx, Ｃmlは次式で求められる。
mx, Ｃmlは次式で求められる。
【数１４】
【０００７】但し、ｘは記録紙６の幅、Ｌは転写ローラ
５１の幅、ρは転写ローラ５１の導電層51-bの体積抵抗
率、ｄr は転写ローラ５１の導電層51-bの厚さ、ε0 は
真空の誘電率(8.854×10-12 F/m)、εp は記録紙６の比
誘電率、εm は感光体１の比誘電率、ｄp は記録紙６の
厚さ、ｄm は感光体１の厚さである。転写効率が記録紙
６の幅の影響を受けないためには、数式１３における転
写電荷量σc1が転写電荷量の下限値σclmin 以上である
必要がある。つまり、
５１の幅、ρは転写ローラ５１の導電層51-bの体積抵抗
率、ｄr は転写ローラ５１の導電層51-bの厚さ、ε0 は
真空の誘電率(8.854×10-12 F/m)、εp は記録紙６の比
誘電率、εm は感光体１の比誘電率、ｄp は記録紙６の
厚さ、ｄm は感光体１の厚さである。転写効率が記録紙
６の幅の影響を受けないためには、数式１３における転
写電荷量σc1が転写電荷量の下限値σclmin 以上である
必要がある。つまり、
【数１５】 の関係が成立する必要がある。また、転写電流は最適転
写電荷量σc から次式で決定される。
写電荷量σc から次式で決定される。
【数１６】
【０００８】
【実施例】図２は本発明が適用される画像形成装置の構
成説明図である。図２に示されるように、感光体ドラム
１は図示しないメインモータにより回転され、回転ブラ
シ帯電器２で一様に帯電された後、レーザ光走査光学系
を用いる画像露光手段３により画像の露光が行なわれ、
感光体ドラム１上に静電荷による潜像が形成される。こ
の感光体ドラム１上の静電潜像は、非磁性一成分トナー
を担持する現像ローラ４０を用いる現像器４により現像
され、これにより感光体ドラム１上にトナー像を形成す
る。そして、このトナー像は、ピックローラ６１により
カセット６２内から繰り出され、待機兼搬送ローラ６０
により転写部５の転写ローラ５１と感光体ドラム１との
間に搬送される記録紙６上に転写ローラ５１により転写
される。次いで、記録紙６上に転写されたトナー像は、
熱ローラ９ａとバックアップローラ９ｂとから構成され
る熱ローラ定着器９で記録紙６上に定着され、印刷像と
なる。その後、記録紙６は、排出ローラ６５によりスタ
ッカ６６に排出される。一方、感光体ドラム１の残留電
荷と残留トナーは、図示しない光除電器とブレードクリ
ーナ８により感光体ドラム１上から取り除かれる。そし
て、前述した動作を繰り返すことにより、多数枚の記録
紙への印刷が行なわれる。感光体ドラム１は、Ａ３用紙
幅で、外径40mmの有機感光体(OPC) から成り、回転ブラ
シ帯電器２で負極性(-600V) に一様に帯電され、画像露
光手段３で露光された後、非磁性一成分トナーを用いる
現像器４で負帯電性のトナー(-10μC/g)を用いてネガ現
像を行なう。 感光体ドラム１の周速度は70mm/sに設定
されている。また、転写ローラ５１と記録紙６が接触す
る部分のニップ幅ｗは２mm、転写ローラ５１の導電層51
-bの厚さｄr は５mm、記録紙６の比誘電率εp は 3.2、
感光体ドラム１の感光体の比誘電率εm は 3.2、記録紙
６の厚さｄp は 100μm 、感光体ドラム１の感光体ｄm
は25μm である。
成説明図である。図２に示されるように、感光体ドラム
１は図示しないメインモータにより回転され、回転ブラ
シ帯電器２で一様に帯電された後、レーザ光走査光学系
を用いる画像露光手段３により画像の露光が行なわれ、
感光体ドラム１上に静電荷による潜像が形成される。こ
の感光体ドラム１上の静電潜像は、非磁性一成分トナー
を担持する現像ローラ４０を用いる現像器４により現像
され、これにより感光体ドラム１上にトナー像を形成す
る。そして、このトナー像は、ピックローラ６１により
カセット６２内から繰り出され、待機兼搬送ローラ６０
により転写部５の転写ローラ５１と感光体ドラム１との
間に搬送される記録紙６上に転写ローラ５１により転写
される。次いで、記録紙６上に転写されたトナー像は、
熱ローラ９ａとバックアップローラ９ｂとから構成され
る熱ローラ定着器９で記録紙６上に定着され、印刷像と
なる。その後、記録紙６は、排出ローラ６５によりスタ
ッカ６６に排出される。一方、感光体ドラム１の残留電
荷と残留トナーは、図示しない光除電器とブレードクリ
ーナ８により感光体ドラム１上から取り除かれる。そし
て、前述した動作を繰り返すことにより、多数枚の記録
紙への印刷が行なわれる。感光体ドラム１は、Ａ３用紙
幅で、外径40mmの有機感光体(OPC) から成り、回転ブラ
シ帯電器２で負極性(-600V) に一様に帯電され、画像露
光手段３で露光された後、非磁性一成分トナーを用いる
現像器４で負帯電性のトナー(-10μC/g)を用いてネガ現
像を行なう。 感光体ドラム１の周速度は70mm/sに設定
されている。また、転写ローラ５１と記録紙６が接触す
る部分のニップ幅ｗは２mm、転写ローラ５１の導電層51
-bの厚さｄr は５mm、記録紙６の比誘電率εp は 3.2、
感光体ドラム１の感光体の比誘電率εm は 3.2、記録紙
６の厚さｄp は 100μm 、感光体ドラム１の感光体ｄm
は25μm である。
【０００９】図３は感光体ドラムと転写ローラの関係を
示す斜視図である。転写ローラ５１は外径20mmであり、
外径10mmのステンレス製の金属軸51-aのまわりに導電性
の弾性層51-bとして導電性発泡体をライニングした構成
となっている。導電性発泡体としては、ポリウレタン発
泡体、シリコーン発泡体、エチレンプロピレン発泡体等
があり、発泡体材料にカーボンブラック等の導電性付与
剤を添加したものである。転写ローラ５１は、両端に露
出した金属軸51-aを備えており、金属軸51-aが軸受５３
により支えられている。軸受５３にはバネ５４が取り付
けられており、転写ローラ５１を感光体ドラム１に押し
付けるように荷重をかけている。また、ここで用いた軸
受５３は導電性を有しており、軸受５３とバネ５４を介
して定電流電源５２から転写ローラ５１にバイアスを印
加するようになっている。感光体ドラム１上のトナー像
を記録紙６に転写するためには、転写ローラ５１に定電
流電源５２からトナーの帯電電荷とは逆極性のバイア
ス、すなわち本実施例では負極性のトナーを使用してい
るので正極性のバイアス電圧を印加して、トナー像を記
録紙６上に静電的に吸着して転写を行なう。
示す斜視図である。転写ローラ５１は外径20mmであり、
外径10mmのステンレス製の金属軸51-aのまわりに導電性
の弾性層51-bとして導電性発泡体をライニングした構成
となっている。導電性発泡体としては、ポリウレタン発
泡体、シリコーン発泡体、エチレンプロピレン発泡体等
があり、発泡体材料にカーボンブラック等の導電性付与
剤を添加したものである。転写ローラ５１は、両端に露
出した金属軸51-aを備えており、金属軸51-aが軸受５３
により支えられている。軸受５３にはバネ５４が取り付
けられており、転写ローラ５１を感光体ドラム１に押し
付けるように荷重をかけている。また、ここで用いた軸
受５３は導電性を有しており、軸受５３とバネ５４を介
して定電流電源５２から転写ローラ５１にバイアスを印
加するようになっている。感光体ドラム１上のトナー像
を記録紙６に転写するためには、転写ローラ５１に定電
流電源５２からトナーの帯電電荷とは逆極性のバイア
ス、すなわち本実施例では負極性のトナーを使用してい
るので正極性のバイアス電圧を印加して、トナー像を記
録紙６上に静電的に吸着して転写を行なう。
【００１０】図４は前述した構成の画像形成装置を用い
てＡ３の普通紙に印字を行った場合の転写電荷量と転写
効率の関係である。転写電荷量σc1は定電流電源５２の
出力電流値を変えることにより変更した。ここで、転写
効率とは転写前の感光体ドラム１上のトナー層のトナー
量と記録紙６上に転写されたトナー層のトナー量の比で
ある。転写効率をη、感光体ドラム１上のトナー量をＴ
0 、記録紙６上のトナー量をＴ1 とすると次式のように
表される。
てＡ３の普通紙に印字を行った場合の転写電荷量と転写
効率の関係である。転写電荷量σc1は定電流電源５２の
出力電流値を変えることにより変更した。ここで、転写
効率とは転写前の感光体ドラム１上のトナー層のトナー
量と記録紙６上に転写されたトナー層のトナー量の比で
ある。転写効率をη、感光体ドラム１上のトナー量をＴ
0 、記録紙６上のトナー量をＴ1 とすると次式のように
表される。
【数１７】 しかしながら、実際には感光体ドラムおよび記録紙上の
トナー量を測定することは困難である。従って、通常の
転写効率ηの測定に際しては、実験則『トナー量Ｔと光
学濃度ＯＤは比例する』の関係を用い、感光体ドラム１
及び記録紙６上のトナー層の光学濃度ＯＤから転写効率
ηを求める。すなわち、転写前の感光体ドラム１上のト
ナー層の光学濃度をＯＤ0 、記録紙６上のトナー層の光
学濃度をＯＤ1 ，転写後の感光体ドラム１上のトナー層
の光学濃度をＯＤ2 とすると、転写効率ηは次式から容
易に求めることができる。
トナー量を測定することは困難である。従って、通常の
転写効率ηの測定に際しては、実験則『トナー量Ｔと光
学濃度ＯＤは比例する』の関係を用い、感光体ドラム１
及び記録紙６上のトナー層の光学濃度ＯＤから転写効率
ηを求める。すなわち、転写前の感光体ドラム１上のト
ナー層の光学濃度をＯＤ0 、記録紙６上のトナー層の光
学濃度をＯＤ1 ，転写後の感光体ドラム１上のトナー層
の光学濃度をＯＤ2 とすると、転写効率ηは次式から容
易に求めることができる。
【数１８】 尚、転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーはク
リーナ８で感光体ドラム１上から取り除かれ、廃トナー
として回収される。廃トナーには紙粉等の塵が含まれて
いたり、トナー自身の特性も不十分な物が含まれている
ことが多いので、一般的に再利用されることは少なく、
そのまま廃却される。従って、転写効率は、そのままト
ナーの使用効率となり、可能な限り高いことが望まし
い。一方、用紙上に転写されたトナー層の画質、特に印
字濃度は現像と転写により決定される。現像ではトナー
の使用量をできるだけ少なく抑えて、トナーの交換周期
を長くするために、最適なトナー量で現像するように設
定される。従って、転写効率が低いと画像濃度が不足し
たり，ムラがでたりするようになる。表１に転写効率に
対する用紙上の画像の光学濃度と濃度ムラ、目視による
画質判定の結果を示す。
リーナ８で感光体ドラム１上から取り除かれ、廃トナー
として回収される。廃トナーには紙粉等の塵が含まれて
いたり、トナー自身の特性も不十分な物が含まれている
ことが多いので、一般的に再利用されることは少なく、
そのまま廃却される。従って、転写効率は、そのままト
ナーの使用効率となり、可能な限り高いことが望まし
い。一方、用紙上に転写されたトナー層の画質、特に印
字濃度は現像と転写により決定される。現像ではトナー
の使用量をできるだけ少なく抑えて、トナーの交換周期
を長くするために、最適なトナー量で現像するように設
定される。従って、転写効率が低いと画像濃度が不足し
たり，ムラがでたりするようになる。表１に転写効率に
対する用紙上の画像の光学濃度と濃度ムラ、目視による
画質判定の結果を示す。
【表１】 転写効率６０％以下では画像濃度は低く、濃度ムラが大
きくて、画質が悪く実用に耐えない。この結果から、転
写効率の目標値を７０％以上、好適には８０％以上、さ
らに好適には８５％以上とする。
きくて、画質が悪く実用に耐えない。この結果から、転
写効率の目標値を７０％以上、好適には８０％以上、さ
らに好適には８５％以上とする。
【００１１】図４の結果から明らかなように、ローラ転
写における転写効率は転写電荷量により一意的に決定さ
れる。転写効率が７０％以上の場合、転写電荷量は 200
〜1000μC/m2、８０％以上の場合、250 〜 900μC/m2、
８５％以上の場合、400 〜750 μC/m2の範囲に設定すれ
ばよいことがわかる。
写における転写効率は転写電荷量により一意的に決定さ
れる。転写効率が７０％以上の場合、転写電荷量は 200
〜1000μC/m2、８０％以上の場合、250 〜 900μC/m2、
８５％以上の場合、400 〜750 μC/m2の範囲に設定すれ
ばよいことがわかる。
【００１２】図５は転写ローラの導電層の体積抵抗率ρ
を変化させた場合の記録紙幅ｘと転写電荷量σc1の関係
を示す図である。この関係は、図２を用いて説明した画
像形成装置の緒条件を数式３（数式１３）に代入して計
算した結果である。ここで、図４から明らかなように、
転写効率８０％の場合の転写電荷量は、250 〜 900μC/
m2の範囲であり、転写電荷量の下限値σclmin は、２５
０μC/m2であり、最適転写電荷量σc は、５００μC/m2
である。従って、数式１（数式１５）の条件を満足する
転写ローラの体積抵抗率ρは、１０9 Ωcm以上であるこ
とが図５より判ることができる。
を変化させた場合の記録紙幅ｘと転写電荷量σc1の関係
を示す図である。この関係は、図２を用いて説明した画
像形成装置の緒条件を数式３（数式１３）に代入して計
算した結果である。ここで、図４から明らかなように、
転写効率８０％の場合の転写電荷量は、250 〜 900μC/
m2の範囲であり、転写電荷量の下限値σclmin は、２５
０μC/m2であり、最適転写電荷量σc は、５００μC/m2
である。従って、数式１（数式１５）の条件を満足する
転写ローラの体積抵抗率ρは、１０9 Ωcm以上であるこ
とが図５より判ることができる。
【００１３】図６は図２を用いて説明した画像形成装置
を用い、幅の異なる２種類の記録紙に印字を行った場合
の転写電流と転写効率の関係を表す図である。記録紙に
は幅297mm(A3サイズ) と幅148mm(A5サイズ) の普通紙を
用いた。図６(a) は転写ローラの抵抗率が105 Ωcmの場
合、図６(b) は1011Ωcmの場合である。尚、定電流電源
５２の出力する基準となる転写電流は10μA (500μC/m
2) に設定した。図６(a) に示されるように、転写ロー
ラの抵抗率が105 Ωcmの場合では記録紙の幅が変化した
際に最適な電流の範囲が変わってしまう。基準転写電流
が10μAの条件では幅の狭い記録紙に対して十分な転写
が行えないことが分かる。これに対して、図６(b) に示
されるように、転写ローラの抵抗率が1011Ωcmの場合で
は記録紙の幅によらずほぼ同じ転写効率が得られること
が分かる。この結果から、図５を用いて理論的に説明し
たように、転写ローラの抵抗率を高く(109Ωcm以上) す
ることで記録紙幅の影響を受けなくなることが確かめら
れた。
を用い、幅の異なる２種類の記録紙に印字を行った場合
の転写電流と転写効率の関係を表す図である。記録紙に
は幅297mm(A3サイズ) と幅148mm(A5サイズ) の普通紙を
用いた。図６(a) は転写ローラの抵抗率が105 Ωcmの場
合、図６(b) は1011Ωcmの場合である。尚、定電流電源
５２の出力する基準となる転写電流は10μA (500μC/m
2) に設定した。図６(a) に示されるように、転写ロー
ラの抵抗率が105 Ωcmの場合では記録紙の幅が変化した
際に最適な電流の範囲が変わってしまう。基準転写電流
が10μAの条件では幅の狭い記録紙に対して十分な転写
が行えないことが分かる。これに対して、図６(b) に示
されるように、転写ローラの抵抗率が1011Ωcmの場合で
は記録紙の幅によらずほぼ同じ転写効率が得られること
が分かる。この結果から、図５を用いて理論的に説明し
たように、転写ローラの抵抗率を高く(109Ωcm以上) す
ることで記録紙幅の影響を受けなくなることが確かめら
れた。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
感光体ドラム上のトナー像を定電流を印加した転写ロー
ラにより記録紙に転写する画像形成装置で、使用する記
録紙の幅が異なる場合でも安定した転写を行なうことが
可能になった。
感光体ドラム上のトナー像を定電流を印加した転写ロー
ラにより記録紙に転写する画像形成装置で、使用する記
録紙の幅が異なる場合でも安定した転写を行なうことが
可能になった。
【００１５】
【図１】図１はローラ転写法のモデル図（図１（ａ））
及び等価回路図（図１（ｂ））である。
及び等価回路図（図１（ｂ））である。
【図２】図２は本発明が適用される画像形成装置の構成
説明図である。
説明図である。
【図３】図３は感光体ドラムと転写ローラとの関係を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図４】図４は転写電荷量と転写効率の関係を示す図で
ある。
ある。
【図５】図５は記録紙幅と転写効率の関係を示す図であ
る。
る。
【図６】図６は記録紙の幅を変えた場合の転写電荷量と
転写効率の関係を示す図である。
転写効率の関係を示す図である。
１・・・感光体ドラム ６・・・記録紙 ５１・・・転写ローラ ５２・・・定電流電源 ６０・・・待機・搬送ローラ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/16 103
Claims (1)
- 【請求項１】像担持体（１）と、 前記像担持体（１）の表面に形成されたトナー像（１
０）を記録媒体（６）に転写するための転写部に設けら
れて成ると共に、転写幅Ｌとなるように構成された転写
ローラ（５１）と、 前記転写ローラ（５１）に電圧を印加する定電流電源
（５２）と、 前記転写ローラ（５１）の転写幅Ｌよりも短い幅ｘの記
録媒体（６） を前記転写部に供給する供給手段（６
１）と、 を備えて成る画像形成装置であって、 前記転写ローラ（５１）は、次式に基づき、導電層（５１−Ｂ）の体積抵抗率ρの条
件が求められたこと を特徴とする画像形成装置。 【数１】 【数２】 但し、 【数３】 尚、σc1は記録媒体上の転写電荷量、σclmin は転写電
荷量の下限値、ｘは記録媒体幅、Ｌは転写ローラの幅、
ｖは記録媒体の搬送速度、ｗは転写ローラと記録媒体が
接触する部分のニップ幅、ρは転写ローラの導電層の体
積抵抗率、ｄrは転写ローラの導電層の厚さ、ε0 は真
空の誘電率(8.854×10-12 F/m)、εp は記録媒体の比誘
電率、εm は像担持体の比誘電率、ｄp は記録媒体の厚
さ、ｄmは像担持体の厚さ、ｉt は転写電流、σc は最
適転写電荷量である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17641692A JP2962055B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17641692A JP2962055B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0619340A JPH0619340A (ja) | 1994-01-28 |
| JP2962055B2 true JP2962055B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16013314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17641692A Expired - Fee Related JP2962055B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962055B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP17641692A patent/JP2962055B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0619340A (ja) | 1994-01-28 |
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