JP3146238B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3146238B2 JP37338798A JP37338798A JP3146238B2 JP 3146238 B2 JP3146238 B2 JP 3146238B2 JP 37338798 A JP37338798 A JP 37338798A JP 37338798 A JP37338798 A JP 37338798A JP 3146238 B2 JP3146238 B2 JP 3146238B2
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正美 竹田
基 加藤
俊彦 落合
俊明 宮代
達也 小林
明彦 内山
直樹 榎本
益朗 斎藤
哲也 小林
春夫 藤井
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上の可視
像を移動可能な誘電体に担持された転写材に転写する画
像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】像担持体上に複数色の現像器を使用して
カラー画像を形成するカラー画像形成装置には、像担持
体上に帯電、露光、現像によって形成された記録像を記
録紙上に転写する工程を複数回繰り返すことによって、
記録紙上に複数色の重ね画像を形成してカラー画像を得
るものがある。
【0003】ところで、斯かるカラー画像形成装置にお
いて、転写材の転写装置への保持方法としては以下のも
のが知られている。 (1)特開昭60−232563号公報に示されるよう
な中空に切り欠いたドラムの外周に誘電体シートを配設
し、この誘電体シートに転写材を静電的に吸着させる方
法。 (2)像担持体に当接して回転する導電性又は中抵抗を
有する転写ローラに転写材を保持せしめ、この転写ロー
ラに逆極性のバイアス電圧を印加して像担持体上のトナ
ー像を転写材上に転移させるカラー画像を形成する方法
において、転写材の先端と後端をエアー吸引できるよう
に転写ローラの転写材先後端が一致する位置に開口部を
設け、その開口部よりエアー吸引することによって転写
材を保持する方法。 (3)転写材と転写ローラを重ね、転写材上から電荷を
与えることによって転写材上の電荷で転写材を転写ロー
ラに吸着させる方法。 (4)転写材と転写シート(誘電体)を重ね、転写シー
トの裏面に一定間隙を介して並置された複数の電極を配
設し、これらの電極に交互に電圧を供給して転写シート
上に転写材を保持する方法(特開平2−156271号
〜156277号公報参照)。
【0004】しかしながら、(1)の方法は、誘電体シ
ート上に転写材を保持する方法としては優れているが、
通常、誘電体シートはその厚さが50μm〜300μm
であるために腰が弱く、該誘電体シートを保持する中空
のドラムの構造が複雑化し、誘電体シートを長期間使用
するとその損傷が激しく、実用に供されているカラー画
像形成装置ではカラー画像枚数10,000枚程度毎に
誘電体シートを交換する必要がある。そして、この誘電
体シートの交換時にも、該シートを曲げて折り傷を付け
たりするために特別に教育を受けた者以外は交換ができ
なかった。
【0005】前記(2)の方法は、転写材を保持する方
法としては最も好ましいが、エアーを吸引するために騒
音が大きく、装置が大型化し、又、吸引される転写材の
サイズも限定されるために一部のカラー画像形成装置に
採用が限られてしまう。
【0006】前記(3)の方法によれば、転写ローラの
構成が簡単となって、その機械的強度も優れるが、温湿
度の環境変化(特に高湿時)により十分な密着性を得る
ことができず、転写材上の複数色のトナー像を転移させ
ると、各色の転写位置がズレる所謂レジストレーション
不良が生じる。又、これを防ぐために転写材を機械的に
挟み込む所謂グリッパーを転写ローラ部分に設けても、
実用化することは難しい。
【0007】又、前記(4)の方法は、転写シート上に
転写材を保持する点では好ましい方法であるが、本方法
では、転写シート上に電極を配設したり、電極への電圧
印加のための給電装置を設ける必要があるため、転写シ
ートが高価となり、電極構成が複雑化するばかりか、耐
摩耗性に対する材質の安定性に欠けるという欠点があ
る。
【0008】そこで、本出願人は、上記問題を解決する
目的で転写ローラ上面に誘電体シートを設け、該誘電体
シートと転写ローラ間に微小な間隙を設けて転写材の転
写ローラへの保持力を実用域まで高める方法を先に提案
した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案では、高温、高湿時に誘電体支持部材と誘電体シート
間に水分が露結し、誘電体シートの裏面(誘電体支持部
材と対向する面)に均一な導電層が形成されてしまうと
いう問題があった。
【0010】又、誘電体シートと転写ローラ間に弾性層
を形成する場合においては、この弾性層が吸湿するため
に該弾性層と誘電体シートとが均一に導体接触し、この
ために高温、高湿時に転写材を保持することができない
という不都合が生じる。
【0011】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、環境変動に拘らず転写材を常
に安定して保持することができる画像形成装置を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、像担持体上の可視像を移動可能な誘電体
に担持された転写材に転写する画像形成装置において、
前記誘電体と誘電体支持部材間に空隙部を形成するとと
もに、該空隙部を加熱する加熱手段を設けたことを特徴
とする。
【0013】又、本発明は、像担持体上の可視像を移動
可能な誘電体に担持された転写材に転写する画像形成装
置において、前記誘電体と誘電体支持部材間に空隙部を
形成するとともに、誘電体と誘電体支持部材の周囲を密
閉したことを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明によれば、誘電体と誘電体支持部材間の
空隙部を加熱することによって、環境変動に影響されな
いで転写材を常に安定して保持することができる。
【0015】又、本発明によれば、誘電体と誘電体支持
部材間を周囲環境から保護するよう密閉したため、環境
変動があっても転写材を常に安定して保持することがで
きる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0017】<実施の形態1>図1は本発明に係るカラ
ー画像形成装置(レーザービームカラープリンタ)要部
の断面図である。
【0018】図1において、1は像担持体である感光ド
ラムであり、該感光ドラム1は、直径60mmのアルミ
ニウムシリンダ1−1の上面に有機光導電体(OPC)
酸化亜鉛、セレン化合物、アモルファスシリコン等の感
光層1−2を塗布又は蒸着して構成され、不図示の駆動
源によって矢印A方向に63mm/secの周速度で回
転駆動され、その表面は帯電器3によって−600Vに
均一帯電される。
【0019】次に、イエロー色の画像信号がレーザーダ
イオード11に与えられると、画像光Lは高速モータ1
2によって回転駆動される多面鏡13で反射された後、
折り返しミラー15によって感光ドラム1上へ照射さ
れ、感光ドラム1上には画像模様の静電階像が形成され
る(光学レンズ等の詳細は省略)。
【0020】上記静電潜像は、イエロー現像器4a(磁
気ブラシ2成分現像、非磁性1成分現像、カスケード現
像、タッチダウン現像、パウダークラウド現像等の静電
潜像を可視化できる装置で良い)によって現像されて可
視像化される。即ち、感光ドラム1上に形成された静電
潜像の画像模様に従って感光ドラム1にイエロートナー
が付着される。例えば、感光ドラム1上の光が照射され
た領域にトナーを付着させる所謂反転現像を行なう場合
には、感光ドラム1上の帯電後の電位と略等しい直流電
圧が現像器4aに印加される。尚、本実施の形態では、
反転現像で画像形成を行ない、非磁性1成分現像を採用
し、直流電圧に交番電界を重畳して現像した。
【0021】一方、10は転写ローラであって、これは
直径120mmのアルミニウムシリンダから成る誘電体
支持部材19上に厚さ2mmの発泡ウレタンから成る弾
性層20を巻き付け、更に厚さ100μmのPVDF
(ポリフッ化ビニリデン)を誘電体シート21として巻
いて構成される。
【0022】而して、転写材カセット17より給紙ロー
ラ18によって転写材Pが搬出され、該転写材Pは吸着
ローラ23によって転写ローラ10上に吸着される。こ
のとき、吸着ローラ23と転写ローラ10間には数百V
〜1KVの直流電圧が印加される。尚、吸着ローラ23
の抵抗値は導電性から1010Ωcm程度、或いは転写材
Pの幅が210mmの場合に該転写材Pの吸着に要する
電流として数μAから十数μAを流すことができる抵抗
値であれば良い。
【0023】ところで、転写材Pは感光ドラム1上の可
視トナー像と同期するように先端を合わせられて転写ロ
ーラ10と共に回転し、転写ローラ10にはトナーと逆
極性の電圧(ここでは、+1.4KV)が印加され、感
光ドラム1上のイエロートナー像が転写材P上に転写さ
れる。尚、転写後において感光ドラム1上にはトナーが
残っているが、転写残トナーはゴムブレードやファーブ
ラシ等のクリーニング器26によって除去される。
【0024】而して、クリーニングされた感光ドラム1
は前述と同様に帯電器3によって再び均一に帯電され、
該感光ドラム1上に形成された静電潜像はイエロー画像
と同様に他の色、例えばシアン現像器4bによって現像
され、転写材P上にはイエロートナー上面に更にシアン
トナーが重ねて転写される。
【0025】同様に感光ドラム1上に形成される静電潜
像は、マゼンタ現像器4c、ブラック現像器4dによっ
て順次現像され、転写材P上にはイエロー、シアン、マ
ゼンタ、ブラックの各色トナーが重ねて転写される。
【0026】そして、転写ローラ10上の転写材Pは、
交流放電されている除電分離器2によって除電され、分
離爪24によって転写ローラ10上から剥がされ、該転
写材P上に重ね合わされた各色のトナー像は定着器25
によって加熱溶融されて転写材P上に永久画像として定
着される。
【0027】ところで、転写ローラ10においては、弾
性層20又は誘電体シート21の裏面は周囲環境の影響
で抵抗値が変化するため、転写材Pの保持や低温時転写
分離後の転写ローラ10の除電が不十分となり、次の転
写材Pを吸着する場合に吸着ローラ23への印加電圧や
転写電圧を高める必要があり、転写へ悪影響を与えてい
た。
【0028】そこで、本実施の形態では、図1に示すよ
うに、誘電体支持部材19に加熱シート13Aを設けた
ところ、前記問題を解消することができた。
【0029】尚、誘電体シート21としては、ポリエチ
レンテレフタレート(PET)、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)、フッ化エチレンプロピレン共重体(FE
P)、ボリカーボネート、ポリウレタン等が使用でき、
本実施の形態ではPVDFを使用した。又、弾性層20
としては、モルトプレンUSM(10MΩ/10×10
cm2 )を使用した。
【0030】而して、加熱シート13Aを40℃に保っ
たところ、使用環境が10℃〜30℃の温度範囲で、且
つ、5%〜80%の湿度範囲内であれば、安定した転写
及び転写材Pの吸着が可能となった。
【0031】尚、図示していないが、加熱シート13A
の近傍に非接触で若しくは接触させてサーミスタを配置
し、このサーミスタの抵抗変化を検知して加熱シート1
3Aの温度制御を行なえば、より安定した画像形成を行
なうことができる。この場合、加熱シート13Aに公知
の自己制御発熱手段を設ければ、サーミスター制御回路
を省略しても良い。
【0032】或いは、加熱シート13Aを設けないで、
弾性層20に直接通電することによってこれを発熱させ
ても良い。又、定着器25の発熱空気を転写ローラ10
の周囲又は内部を循環させることによって転写ローラ1
0の温度を一定に保っても同様の効果が得られる。
【0033】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形
態2について説明する。
【0034】図2は本発明の実施の形態2に係るカラー
画像形成装置(レーザービームカラープリンタ)要部の
断面図であり、本図においては図1に示したと同一要素
には同一符号を付しており、以下、それらについての説
明は省略する。
【0035】本実施の形態に係るカラー画像形成装置の
基本構成及び作用は前記実施の形態1のそれと同様であ
るが、本実施の形態では転写ローラ10を図3に示すよ
うに構成した。
【0036】即ち、図3においてA部は誘電体シート2
1を除去した部分であって、弾性層20が直接確認でき
るようになっている。
【0037】而して、アルミニウムシリンダから成る誘
電体支持部材19上には弾性層20、誘電体シート21
が積層されている。この場合、弾性層20よりも誘電体
シート21の幅が広く設定されており、且つ、誘電体シ
ート21と誘電体支持部材19は接着層13−1によっ
て固着されている。
【0038】上記接着層3−1の存在によって、周囲の
環境変動があっても、弾性層20及び誘電体シート21
の裏面の抵抗値は変化することがなく、高湿時の転写材
Pの吸着力及び低湿時の除電能力の低下もなく、常に安
定した転写動作が可能となる。
【0039】尚、以上の説明では誘電体シート21の両
側と誘電体支持部材19に接着層13−1を持たせた
が、誘電体シート21の先端部と後端部も同様に接着層
13−1を設けることが望ましい。
【0040】ところで、誘電体シート21としては、ポ
リエチレンテレフタレート(PET)、ポリフッ化ビニ
リデン(PVDF)、フッ化エチレンプロピレン共重体
(FEP)、ボリカーボネート、ポリウレタン等、水分
子の透過がない材料を選定することが望ましい。
【0041】<実施の形態3>次に、本発明の実施の形
態3を図4に基づいて説明する。尚、図4は転写ローラ
の側断面図である。
【0042】本実施の形態では、転写ローラ10の誘電
体シート21としてナイロン等の吸湿性のある材料を使
用する場合、厚さ10μm程度の薄層ポリエチレンテレ
フタレート(PET)から成る防湿カバー13−2で弾
性層20を被覆し、更にその上に誘電体シート21を密
着させている。
【0043】尚、弾性層20の抵抗値は転写ローラ10
のチャージアップを防止する意味から重要となり、該弾
性層20が厚さ2mmのモルトプレンUSMで構成され
る場合には、その抵抗値としては、10MΩ〜100M
Ω/10×10cm2 程度が好ましく、更には望ましく
は20MΩ〜30MΩ/10×10cm2 が好適であ
る。
【0044】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、誘電体と誘電体支持部材間の空隙部を加熱する
ことによって、転写材を常に安定して保持することがで
きるという効果が得られる。
【0045】又、本発明によれば、誘電体と誘電体支持
部材間を周囲環境から保護するよう密閉したため、環境
変動があっても、これに影響されないで転写材を常に安
定して保持することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るカラー画像形成装
置の転写部周辺の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態2に係るカラー画像形成装
置の転写部周辺の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係るカラー画像形成装
置の転写ローラの破断面図である。
【図4】本発明の実施の形態3に係るカラー画像形成装
置の転写ローラの側断面図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体) 10 転写ローラ 13A 加熱シート(加熱手段) 13−1 接着層 13−2 防湿カバー 19 誘電体支持部材 20 弾性層 21 誘電体シート(誘電体) P 転写材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮代 俊明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 達也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 内山 明彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 榎本 直樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斎藤 益朗 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤井 春夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−6988(JP,A) 特開 平3−214182(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体上の可視像を移動可能な誘電体
    に担持された転写材に転写する画像形成装置において、 前記誘電体と誘電体支持部材間に空隙部を形成するとと
    もに、該空隙部を加熱する加熱手段を設けたことを特徴
    とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記誘電体と誘電体支持部材間に弾性層
    を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】 像担持体上の可視像を移動可能な誘電体
    に担持された転写材に転写する画像形成装置において、 前記誘電体と誘電体支持部材間に空隙部を形成するとと
    もに、誘電体と誘電体支持部材の周囲を密閉したことを
    特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記空隙部に弾性層を設けたことを特徴
    とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記誘電体と誘電体支持部材間が接着層
    で密閉されていることを特徴とする請求項3又は4記載
    の画像形成装置。
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