JP3187283B2

JP3187283B2 - 画像形成装置および画像形成装置の調整方法

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Publication number: JP3187283B2
Application number: JP14227795A
Authority: JP
Inventors: 良恵岩倉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH08334990A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザープリンタ、複
写機、レーザーファックス等に用いられる画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光体ドラムに形成された静
電潜像にトナーを付着させて現像し、このトナー像を、
転写ドラムに巻き付けられた転写シートに転写する画像
形成装置がある。

【０００３】このような画像形成装置は、例えば図２１
に示すように、誘電体層１０１ａを有する円筒１０１内
部に、転写シートＰを吸着するコロナ帯電器１０２と、
感光体ドラム１０３表面に形成されたトナー像を転写シ
ートＰに転写させるコロナ帯電器１０４とが別々に配設
されており、各帯電器１０２・１０４によって転写シー
トＰの吸着と転写とを別々に行うようになっている。

【０００４】また、図２２に示すように、外層の半導電
体層２０１ａと内層の基材２０１ｂの２層構造の円筒２
０１と、搬送された転写シートＰを上記円筒２０１に沿
わせて保持するためのグリップ機構２０２とを備えた画
像形成装置がある。この画像形成装置では、搬送された
転写シートＰを上記グリップ機構２０２によりその端部
を掴んで円筒２０１の表面に沿わせた後、円筒２０１の
外層の半導電体層２０１ａに電圧を印加するか、或いは
円筒２０１内部に設けられた帯電器により放電すること
によって円筒２０１表面を帯電させて、感光体ドラム１
０３のトナー像を転写シートＰに転写するようになって
いる。

【０００５】ところが、図２１に示す画像形成装置で
は、転写ローラである円筒１０１が誘電体層１０１ａの
みの一層構造となっているため、その内部に、上記した
コロナ帯電器１０２・１０４を配設する必要がある。こ
のため、円筒１０１の大きさが制限され、装置を小型化
することができないという問題が生じている。

【０００６】また、図２２に示す画像形成装置では、転
写ローラである円筒２０１を２層構造とすることで、転
写シートＰにトナー像を転写するための円筒２０１の帯
電を行うようになっているので、帯電器の数が少なくて
済む。しかしながら、上記グリップ機構２０２を備えて
いるので、画像形成装置全体の構成が複雑なものとな
り、これによって、装置全体の部品点数が多くなり、装
置の製造に係る費用が増加するという問題が生じてい
る。

【０００７】そこで、上記各課題を解決するために、例
えば特開平２−７４９７５号公報には、接地された金属
ロール上に、導電性ゴムと誘電体フィルムが積層された
転写ドラムの転写シートの剥離位置付近にユニポーラ電
源により駆動されるコロナ帯電器を設けた画像形成装置
が開示されている。

【０００８】上記の画像形成装置では、コロナ帯電器に
よって誘電体フィルムに電荷を誘起させて転写シートを
転写ドラムに吸着させている。また、転写シートが吸着
されるとさらに電荷が誘起され、転写が行われる。

【０００９】したがって、上記の画像形成装置によれ
ば、一つの帯電器により転写ドラム表面の帯電を行い転
写シートを吸着し、転写するようになっているので、帯
電器が一つで済み、転写ドラムを小型化することができ
る。また、転写シートを保持するための上記したグリッ
プ機構２０２等のような機構を必要とせず、簡素な構造
で転写シートを吸着させることができる。

【００１０】また、特開平５−１７３４３５号公報に
は、発泡体からなる弾性層と弾性層を覆う誘電体層とを
少なくとも有する転写ドラムを備えると共に、感光体ド
ラム上に順次形成された各色のトナー像を、上記転写ド
ラム上に吸着された転写シート上に、順次重ね合わせて
転写し、転写シート上にカラー画像を形成する画像形成
装置が開示されている。

【００１１】上記画像形成装置では、転写ドラム上に転
写シートを担持させる方法として、電荷付与手段として
の吸着ローラを用いて、転写シートを転写ドラム上に静
電吸着させている。そして、上記画像形成装置には、吸
着能力、即ち、転写シートの吸着性を向上させるため
に、上記弾性層と誘電体層との間に空隙部が設けられて
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平２−
７４９７５号公報に記載の画像形成装置では、転写ドラ
ムの表面帯電を、コロナ帯電器の空中放電によって行っ
ている。このため、カラープリントの場合、即ち転写行
程が複数回行われるような場合では、一回の転写が終わ
る毎にコロナ帯電器により電荷を補給している。したが
って、上記コロナ帯電器の駆動を制御するユニポーラ電
源等で構成される帯電ユニットが必要となり、装置の構
成部品が増加する。この結果、装置の製造に係る費用が
増加するという問題が生じている。

【００１３】また、転写ドラム表面に疵が付くと、空中
放電による帯電では、電界領域が小さくなり、上記の疵
の部分で電界バランスが狂い、その部分で白抜け等の転
写不良が生じ、画質の低下を招く。

【００１４】さらに、空中放電によって転写ドラム表面
を帯電させているので、帯電にかかる電圧が大きなもの
となり、画像形成装置の駆動エネルギーが増大する。さ
らに、空中放電は、空気の温湿度等の環境に影響され易
いので、転写ドラムの表面電位にばらつきが生じ易くな
り、転写シートの吸着不良および印字みだれ等が生じ易
くなるという問題が生じている。

【００１５】また、特開平５−１７３４３５号公報に記
載の画像形成装置では、弾性層（発泡体層）の硬度や、
吸着ローラと転写ドラム間の接触圧に関しては規定され
ていない。さらに、吸着ローラと転写ドラム間に形成さ
れる密接部分の幅（即ち、ニップ幅）および転写シート
の任意の位置が上記ニップ幅を通過する時間（即ち、ニ
ップ時間）についても、本文中には明記されていない。
このことから、どのような種類の転写シートにおいて
も、ニップ時間は一定であると考えられる。

【００１６】ところが、一般に、転写シートの種類が異
なることにより、一定のニップ時間内における転写シー
トの帯電電荷量は異なることが知られている。このこと
から、転写シートが転写ドラム上に静電吸着されるとき
の静電吸着力は、転写シートの種類の違いによってかな
り差があると考えられる。つまり、どのような種類の転
写シートにおいてもニップ時間を一定にした場合、一定
時間内に帯電する転写シートの帯電電荷量が転写シート
の種類の違いによって異なるため、転写シートの種類に
よっては、転写シートが安定して転写ドラム上に静電吸
着されない場合がある。この場合、カラープリント時に
おいて、転写ドラム上への転写シートの静電吸着力が低
下し、転写ドラム上に形成された各色のトナー像が全て
転写シートに転写される前に、転写シートが転写ドラム
から剥がれ、良好な転写を行うことができないという問
題が生じる。

【００１７】さらに、上記の画像形成装置では、転写ド
ラムに転写シートを吸着させるための吸着ローラ電源
と、トナー転写を行う際、転写シートにトナーと逆極性
の電圧を印加するための電源と、少なくとも２つの電源
を必要とする。この結果、装置の製造に係る費用が増加
するという問題が生じている。

【００１８】本発明は、上記各問題点に鑑みなされたも
のであって、その目的は、転写シートを、転写ドラム等
の転写手段表面に安定して静電吸着させ、これにより、
転写シートへのトナー像の転写不良を無くし、転写シー
トに形成される画像を良好にすると共に、安価な構成と
なる画像形成装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像形成
装置は、表面にトナー像が形成される像担持体（例え
ば、感光体ドラム）と、転写シートを上記像担持体に当
接させることにより、像担持体上に形成されたトナー像
を転写する転写手段（例えば、転写ドラム）とを有する
画像形成装置において、上記転写手段は、転写シートの
当接面側から、例えばポリフッ化ビニリデンからなる誘
電体層、例えば発泡ウレタンからなる半導電体層、およ
び、例えばアルミニウムからなる導電体層が順に積層さ
れ、上記導電体層に所定の電圧を印加する電圧印加手段
（例えば、電源部）と、上記誘電体層表面の転写位置か
ら上流側の表面に、転写シートを介して接触する接地さ
れた電極部材（例えば、導電性ローラ）とが設けられて
いると共に、転写シートの種類（例えば、紙、ＯＨＰ用
の合成樹脂シート）によって、上記転写手段と電極部材
との間の密接部分を転写シートの任意の位置が通過する
ニップ時間を変更することを特徴としている。

【００２０】請求項２記載の画像形成装置は、請求項１
の構成に加えて、上記ニップ時間を、予め転写シートの
種類によって求められたニップ時間と転写シートの帯電
電荷量との関係に基づいて変更することを特徴としてい
る。

【００２１】請求項３記載の画像形成装置の調整方法
は、表面にトナー像が形成される像担持体と、少なくと
も表面側に誘電体層、該誘電体層よりも内側に半導電体
層と導電体層とを有し、転写シートを静電的に吸着保持
して該転写シートを上記像担持体に当接させることによ
り、像担持体上に形成されたトナー像を転写シートに転
写する転写手段と、上記導電体層に接続され、所定の電
圧を導電体層に印加する電圧印加手段と、供給された転
写シートを上記転写手段の表面に圧接すると共に、電圧
が印加された導電体層と転写シートとの間に電位差を生
じさせる電位差生成手段とを含む画像形成装置におい
て、上記転写手段と電位差生成手段との間の密接部分を
転写シートの任意の位置が通過するニップ時間を調整す
る画像形成装置の調整方法であって、転写シートの種類
に応じて、転写シートが所定の帯電電荷量を持つような
ニップ時間を求めるステップと、上記ステップで求めた
ニップ時間になるように、上記半導電体層の硬度を調整
するステップとを含むことを特徴としている。

【００２２】

【作用】請求項１の構成によれば、電極部材が、上記誘
電体層表面の転写位置から上流側の表面に、転写シート
を介して接触すると共に、接地されているので、導電体
層に印加された電圧の極性と同じ極性の電荷が半導電体
層に蓄積され、さらに、誘電体層および誘電体層の表面
に圧接された転写シートの表面にも、同じ極性の電荷が
誘起される。即ち、誘電体層に接する転写シートの裏面
には、導電体層に印加された電圧の極性とは逆極性の電
荷が誘起される。これにより、導電体層に電圧を印加す
るだけで、転写シートを誘電体層の表面、つまり転写手
段の表面に静電吸着させることができると共に、転写シ
ート表面の電荷による電位と像担持体表面のトナー像の
電荷による電位との間に所定の差を設けることによりト
ナー像を転写シートに転写することができる。

【００２３】これによって、従来のように空中放電によ
る電荷注入による転写シートの吸着、転写を行なうので
はなく、電荷の誘起による転写シートの吸着、転写を行
うため、電圧も低くてすみ、電圧のコントロールも行い
易い。また、外圧による電圧のばらつきを無くすことが
できる。さらに、転写シートを誘電体層の表面、つまり
転写手段の表面に静電吸着させるための電源と、像担持
体上に形成されたトナー像を転写シートに転写するため
の電源を別々に設ける必要がないため、安価な構成とす
ることができる。

【００２４】また、転写シートの種類が異なれば、ニッ
プ時間内に転写シートが帯電する電荷量が異なる。そこ
で、転写シートの種類によって、ニップ時間を変更する
ことで、転写シートの帯電電荷量を調整することができ
る。これにより、どのような種類の転写シートを用いた
場合でも、転写シートを安定して転写手段の誘電体層上
に静電吸着させることができる。このことから、像担持
体上に形成された各色のトナー像が全て転写シートに転
写される前に転写シートが転写手段から剥がれることが
なく、像担持体から転写シートへの良好なトナー転写を
行うことができる。従って、常に安定した画像の供給を
することができる。

【００２５】また、請求項２の構成によれば、請求項１
の作用に加えて、予め、転写シートの種類によってニッ
プ時間と転写シートの帯電電荷量との関係を求めておけ
ば、ニップ時間を、用いた転写シートの種類に応じて、
転写シートを転写手段に安定して吸着させるための帯電
量を効率よく与えうる好適なニップ時間に変更すること
ができる。さらに、用いる転写シートの種類によって、
転写シートを安定して転写手段の誘電体層上に吸着させ
るためには、どのようにニップ時間を変更すれば良いか
容易に判断することができる。

【００２６】つまリ、転写シートは、転写シートの種類
によって、それぞれ抵抗値等の物性値が異なっている。
また、転写シートの帯電電荷量は、転写シートの物性値
のみならず、半導電体層の物性（抵抗）、誘電体層の物
性（抵抗）、または印加電圧等の条件によっても異な
る。ところが、ニップ時間と転写シートの帯電電荷量と
の関係は、例えば半導電体層の抵抗、誘電体層の抵抗、
印加電圧、転写シートの種類等の条件が変わっても、３
種類のパターンに大別される。そこで、予め、転写シー
トの種類別に、任意の半導電体層や誘電体層等を用いた
場合における転写シートの帯電電荷量とニップ時間との
関係を求めておけば、例えば半導電体層の抵抗、誘電体
層の抵抗、転写シートの種類が変わった場合でも、用い
る転写シートの種類を判断するだけで、用いる転写シー
トがどのパターンに属するかで、転写シートを効率よく
帯電させることができるニップ時間を容易に判断するこ
とができる。

【００２７】例えば、ニップ時間の変化に伴う転写シー
トの帯電電荷量が極大値をもつ場合（パターン１）は、
転写シートの帯電電荷量が初期帯電電荷量より低くなら
ないようにニップ時間を設定し、変更することで、転写
シートを安定して誘電体層上に静電吸着させることがで
きる。また、ニップ時間を、上記極大値に設定すること
で、効率よく電荷注入を行い、転写シートを効率よく帯
電させることができる。

【００２８】また、ニップ時間が長くなるにつれて転写
シートの帯電電荷量が増加する場合（パターン２）に
は、ニップ時間を、電荷注入前の電位と電荷注入後の電
位差が０Ｖ±１０００Ｖの範囲内となるように設定し、
変更することで、転写シートを安定して誘電体層上に静
電吸着させることができる。尚、実験結果から、電荷注
入前後で１０００Ｖを越える電位差を設けると、転写シ
ートＰの静電吸着力が弱まることが判った。

【００２９】さらに、転写シートの帯電電荷量が、ニッ
プ時間が長くなるにつれて初期帯電電荷量より減少する
場合（パターン３）には、転写シートの帯電電荷量が、
初期帯電電荷量の５０％以上となるように、ニップ時間
を設定し、変更することで、転写シートを安定して誘電
体層上に静電吸着させることができる。

【００３０】このように、予め、転写シートの種類によ
って、ニップ時間と転写シートの帯電電荷量との関係を
求めておけば、転写シートの種類を判断するだけで、用
いる転写シートの帯電電荷量とニップ時間との関係か
ら、転写シートを効率良く帯電させるためのニップ時間
を容易に判断することができる。さらに、このように、
用いる転写シートの帯電電荷量とニップ時間との関係に
基づいてニップ時間を変更することで、転写シートを転
写手段の誘電体層上に吸着させるための電荷量を効率良
く与えることができ、また、これにより、転写シートを
安定して誘電体層上に静電吸着させることができる。

【００３１】請求項３記載の画像形成装置の調整方法
は、転写シートの種類に応じて、転写シートがニップ時
間を求めるステップと、上記ステップで求めたニップ時
間になるように、上記半導電体層の硬度を調整するステ
ップとを含んでいるため、上記半導電体層の硬度を調整
することで、容易にニップ時間を変更することができ
る。

【００３２】このようにニップ時間を、転写手段の回転
速度ではなく、半導電体層の硬度を調整することにより
変更することで、転写手段の回転速度によってニップ時
間を変更する場合のように、転写効率を低下させる虞れ
がない。尚、転写手段の回転速度によってニップ時間を
変更する場合、ニップ時間を増やすためには、転写手段
の回転速度を遅くする必要がある。このように転写手段
の回転速度を遅くした場合、毎分あたりの転写効率が低
下する。従って、半導電体層の硬度によりニップ時間を
変更することが好ましい。

【００３３】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図２
０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００３４】本実施例に係る画像形成装置は、図２に示
すように、トナーによる画像が形成される記録紙として
の転写シートＰ（図１参照）をストックし、供給する給
紙部１、トナー像を転写シートＰに転写する転写部２、
トナー像を形成する現像部３、および転写シートＰに転
写されたトナー像を融着させて定着させる定着部４から
構成されている。

【００３５】上記給紙部１には、本体最下段に着脱自在
に配設され、転写シートＰをストックして上記転写部２
に供給する給紙カセット５、および本体正面側に設けら
れ、正面から転写シートＰを手差しで一枚ずつ供給する
手差し供給部６が設けられている一方、上記給紙カセッ
ト５の最上部から、転写シートＰを一枚ずつ送り出すピ
ックアップローラ７、ピックアップローラ７により送り
出された転写シートＰを搬送するＰＦローラ８、および
手差し供給部６から供給された転写シートＰを搬送する
手差しローラ９、および上記ＰＦローラ８、手差しロー
ラ９により搬送された転写シートＰをカールするプリカ
ールローラ１０が設けられている。

【００３６】上記給紙カセット５には、上方にバネ等に
より付勢された送り出し部材５ａが設けられ、この送り
出し部材５ａ上に転写シートＰを積層するようになって
いる。これによって、給紙カセット５の転写シートＰ
は、最上部が上記ピックアップローラ７に当接し、ピッ
クアップローラ７の矢印方向の回転により一枚ずつＰＦ
ローラ８に送り出され、プリカールローラ１０に搬送さ
れる。

【００３７】一方、手差し供給部６から供給された転写
シートＰも、手差しローラ９によりプリカールローラ１
０に搬送される。

【００３８】上記プリカールローラ１０は、前述したよ
うに搬送された転写シートＰをカールさせるが、これ
は、転写シートＰが、転写部２に備えられた円筒状の転
写ドラム１１の表面に吸着され易いようにするためであ
る。

【００３９】上記転写部２には、上記した転写手段とし
ての転写ドラム１１が設けられており、この転写ドラム
１１の周りには、接地された電極部材としての導電性ロ
ーラ１２、転写ドラム１１から落ちないように転写シー
トをガイドするガイド部材１３、転写ドラム１１に吸着
された転写シートＰを強制的に剥離する剥離爪１４等が
配設されている。また、上記転写ドラム１１は、その表
面に静電気によって転写シートＰを吸着するようになっ
ている。従って、さらに、転写ドラム１１の周りには、
転写シートＰが転写ドラム１１より剥離された後、転写
ドラム１１に作用し、転写シートＰの剥離時等に転写ド
ラム１１に付与された残留電荷を除去する除電装置１１
ａが設けられている。尚、上記除電装置１１ａは、前記
導電性ローラ１２の上流側に設けられている。これによ
り、転写ドラム１１には、残留電荷が存在せず、次の転
写シートＰの吸着が安定して行われる。また、転写ドラ
ム１１の周りには、上記除電装置１１ａの上流側に、転
写シートＰが転写ドラム１１より剥離された後、転写ド
ラム１１に作用し、転写ドラム１１に付着した残留トナ
ーを除去するクリーニング装置１１ｂが配設されてい
る。これにより、転写ドラム１１は、次の転写シートＰ
が吸着されるまでに清掃され、次の転写シートＰの吸着
が安定して行われる。尚、上記の剥離爪１４は、転写ド
ラム１１表面に離接自在に設けられている。また、上記
転写ドラム１１の構造の詳細は後述する。

【００４０】また、現像部３には、上記転写ドラム１１
に圧接する像担持体としての感光体ドラム１５が設けら
れており、この感光体ドラム１５は、接地された導電性
のアルミニウム素管１５ａからなり、その表面にＯＰＣ
膜１５ｂ（図８・図９参照）が塗布されている。

【００４１】また、この感光体ドラム１５の周りには、
イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各トナーを収
納した現像器１６、１７、１８、１９が放射状に配設さ
れると共に、感光体ドラム１５表面を帯電する帯電器２
０、感光体ドラム１５表面の残留トナーを掻き取り除去
するクリーニングブレード２１が配設されており、上記
各トナー毎に、感光体ドラム１５上にトナー像が形成さ
れる。即ち、上記感光体ドラム１５によれば、一色毎に
帯電・露光・現像・転写を繰り返すようになっている。
従って、カラー転写の場合、転写ドラム１１に静電吸着
された転写シートＰに対して、転写ドラム１１が一回転
する毎に、一色ずつのトナー像が転写シートＰに転写さ
れ、最大４回転で１つのカラー画像を得るようになって
いる。

【００４２】尚、上記の感光体ドラム１５と転写ドラム
１１とは、転写効率および画質から転写部位で８ｋｇの
圧力が加わるように圧接されている。

【００４３】また、定着部４には、所定温度・圧力によ
りトナー像を融着して転写シートＰに定着する定着ロー
ラ２３と、トナー像転写後、転写ドラム１１から剥離爪
１４によって剥離された転写シートＰを上記定着ローラ
２３までガイドする定着ガイド２２とが設けられてい
る。

【００４４】また、上記定着部４の転写シート搬送の下
流側には、排出ローラ２４が設けられ、定着後の転写シ
ートＰを装置本体から排出トレイ２５上に排出するよう
になっている。

【００４５】ここで、上記転写ドラム１１の構造につい
て説明する。上記転写ドラム１１は、図３に示すよう
に、基材として円筒状のアルミニウムからなる導電体層
２６を使用し、この導電体層２６の上面に弾性体の発泡
ウレタンからなる半導電体層２７が設けられている。

【００４６】さらに、上記半導電体層２７の上面には、
ポリフッ化ビニリデンもしくはＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）からなる誘電体層２８が設けられてい
る。

【００４７】また、上記導電体層２６には、電圧印加手
段としての電源部３２（図１参照）が接続されており、
導電体層２６全周にわたって安定した電圧が保持される
ようになっている。

【００４８】また、上記各層は、接着剤等により接着さ
れるのではなく、例えば図３に示すように、シート状に
形成された半導電体層２７および誘電体層２８の各両端
部に設けられた各層を貫通する複数の貫通穴２９…に、
シート押さえ板３０に設けられたボス３０ａ…を嵌合さ
せ、さらに、このボス３０ａ…を導電体層２６上面に設
けられた開口部２６ａに嵌合させて半導電体層２７およ
び誘電体層２８を導電体層２６に固定するようになって
いる。

【００４９】上記の固定方法では、半導電体層２７およ
び誘電体層２８は、上記シート押さえ板３０により導電
体層２６の内側にテンションをかけるようになってお
り、これによって、各層の浮きや弛みを防止するように
なっている。

【００５０】この場合、上記各層は、シート押さえ板３
０によって固定されているだけなので、簡単に各層を取
り替えることができる。

【００５１】さらに、上記の固定方法の他に、例えば図
４に示すように、両端部にボス３１ａ…、中央に固定部
材３１ｂが設けられたシート押さえ部材３１によって、
半導電体層２７および誘電体層２８からなるシートを導
電体層２６に固定する方法がある。

【００５２】上記固定方法では、導電体層２６の開口部
２６ａの両端側に設けられた嵌合穴２６ｂ…に、上記の
シート押さえ部材３１のボス３１ａ…を嵌合させ、上記
の開口部２６ａに、シート押さえ部材３１の固定部材３
１ｂを挿入し、半導電体層２７および誘電体層２８から
なるシートを導電体層２６に固定するようになってい
る。このような方法で各層を固定しても上記したように
簡単に各層を取り替えることができる。

【００５３】また、転写ドラム１１の誘電体層２８の幅
は、図７に示すように、感光体ドラム１５を形成する感
光体素管（アルミニウム素管１５ａ）幅よりも大きく、
また、この感光体素管幅は、有効転写幅よりも大きく、
さらに、この有効転写幅は、有効画像幅（ＯＰＣ膜１５
ｂの塗布幅）よりも大きくなっている。

【００５４】また、転写ドラム１１の各層の幅が、図８
に示すように、導電体層２６＞半導電体層２７＞誘電体
層２８の関係となるように形成されると、半導電体層２
７が感光体ドラム１５の接地されたアルミニウム素管１
５ａに接触する虞がある。

【００５５】つまり、電源部３２によって導電体層２６
に＋の電圧が印加されると、導電体層２６に＋の電荷が
誘起され、この＋の電荷が半導電体層２７表面に移動す
る。このとき、感光体ドラム１５の接地されたアルミニ
ウム素管１５ａと、上記半導電体層２７とが接触すれ
ば、半導電体層２７に帯電した電荷が全て上記アルミニ
ウム素管１５ａに移行し、誘電体層２８の表面に＋の電
荷を誘起させることができなくなる。このため、転写ド
ラム１１は、ＯＰＣ膜１５ｂ上に吸着された−電荷のト
ナーを吸着することができず、転写不良が生じる。

【００５６】そこで、転写ドラム１１の各層は、図９に
示すように、導電体層２６と誘電体層２８との幅を同じ
にし、半導電体層２７の幅を上記のそれぞれの幅よりも
小さくすることで、半導電体層２７と接地されたアルミ
ニウム素管１５ａとの接触を防止し、電荷のリークを防
止することができる。

【００５７】これにより、転写ドラム１１は、ＯＰＣ膜
１５ｂ上に吸着された−電荷のトナーを吸着することが
でき、転写不良を無くすことができる。

【００５８】また、転写ドラム１１の直径は、転写シー
トＰ一枚が重なることなく巻きつく大きさ、即ち、本画
像形成装置において使用できる転写シートＰの最大幅、
あるいは長さに応じた大きさに形成されている。

【００５９】これにより、転写シートＰを安定して転写
ドラム１１に巻き付けることができ、この結果、転写効
率が向上し、画質の向上を図ることができる。

【００６０】ここで、上記転写ドラム１１による転写シ
ートＰの吸着・転写動作について、図５、図６および図
１０を参照しながら以下に説明する。尚、転写ドラム１
１の導電体層２６には、電源部３２より＋の電圧が印加
されているものとする。

【００６１】先ず、転写シートＰの吸着行程を説明す
る。導電性ローラ１２を用いた誘電体層２８の帯電は、
主に、パッシェン放電と電荷注入からなっている。つま
り、図５に示すように、転写ドラム１１に搬送された転
写シートＰは、導電性ローラ１２により誘電体層２８表
面に押しつけられ、半導電体層２７に蓄積された電荷が
誘電体層２８に移行する。これによって、誘電体層２８
表面に＋電荷が誘起され、図１０に示すように、転写ド
ラム１１側から導電性ローラ１２側に向けて電界が発生
する。尚、導電性ローラ１２および転写ドラム１１が回
転することで、転写ドラム１１表面は均一に帯電され
る。そして、導電性ローラ１２と転写ドラム１１の誘電
体層２８との距離が接近し、上記誘電体層２８と導電性
ローラ１２との密接部分、即ち、ニップにかかる電界強
度が強くなるにつれて、空中絶縁破壊が起き、領域
（Ｉ）において、転写ドラム１１側から導電性ローラ１
２側へ放電、即ち、パッシェン放電が起こる。

【００６２】さらに、放電終了後、上記導電性ローラ１
２と転写ドラム１１との間のニップ、即ち、領域（II）
において、導電性ローラ１２側から転写ドラム１１側へ
電荷注入が起き、転写ドラム１１表面に−電荷が蓄積さ
れる。つまり、上記パッシェン放電およびパッシェン放
電に伴う電荷注入によって、転写シートＰの内側、即
ち、誘電体層２８との接触面側に−電荷が蓄積される。
これによって、転写シートＰは、転写ドラム１１に静電
吸着するようになっている。尚、この吸着力は、印加電
圧が安定している限りばらつくことはなく、安定して転
写シートＰを転写ドラム１１に吸着させることができ
る。

【００６３】このように、空中放電による帯電ではな
く、接触による帯電が行われているので、導電体層２６
に印加する電圧が低くて済む。尚、各種実験結果より、
印加電圧は＋３ｋＶ以下が適当であり、さらに好ましく
は、＋２ｋＶあれば、帯電を良好に行うことができる。

【００６４】また、転写ドラム１１に吸着された転写シ
ートＰは、外側が＋に帯電した状態で、転写ドラム１１
の矢印方向の回転に伴って、トナー像の転写ポイントＸ
に搬送される。

【００６５】次に、転写シートＰの転写行程を説明す
る。感光体ドラム１５は、図６に示すように、表面に−
電荷を有するトナーが吸着されている。したがって、表
面が＋に帯電している転写シートＰが、転写ポイントＸ
に搬送されれば、転写シートＰの表面の＋電荷とトナー
の−電荷との電位差により転写シートＰ表面にトナーが
吸着され、転写される。

【００６６】ところで、一般に、転写シートＰの種類が
異なることにより、上記導電性ローラ１２と転写ドラム
１１間に形成されるニップ幅を、転写シートＰの任意の
位置が通過する時間、即ちニップ時間内における転写シ
ートＰの帯電電荷量が異なることが知られている。

【００６７】ここで、上記ニップ時間の調整方法につい
て説明する。本画像形成装置は、図１に示すように、転
写シートＰの種類を検知するための転写シート検知セン
サ３３を備えている。上記転写シート検知センサ３３
は、図示しない制御手段に接続され、この制御手段の制
御により、転写ドラム１１に転写シートＰが静電吸着さ
れる前に、転写ドラム１１へと搬送される転写シートＰ
の物性を測定することで、転写シートＰの種類を検知す
るようになっている。つまり、上記転写シート検知セン
サ３３は、例えば透過率を測定することで、紙であるか
ＯＨＰ用の合成樹脂シートであるかを検知したり、例え
ば転写シートＰの厚さを検知することで、例えば厚紙で
あるか薄紙であるかを検知するようになっている。そし
て、ここで検知された転写シートＰの種類（例えば、紙
であるかＯＨＰ用の合成樹脂シートであるか、または、
転写シートＰの厚さ）によって、ニップ時間を調整する
ような構成となっている。

【００６８】上記ニップ時間は、（転写ドラム１１と導
電性ローラ１２との間に形成されるニップ幅）／（転写
ドラム１１の回転速度）によって決定される。また、上
記ニップ幅は、例えば半導電体層２７の硬度を変えるこ
とによって調整することができる。尚、半導電体層２７
の硬度は、アスカーＣで規定されている。上記のアスカ
ーＣとは、日本ゴム協会における規格であり、先端形状
が球になっている硬度測定用の針をスプリングの力で試
料の表面に押しつけ、試料の抗力とスプリングの力との
バランスがとれたときに、針が試料を押し込んでいる深
さ（押し込み深さ）で硬度を表すものである。アスカー
Ｃの規格では、５５ｇの荷重をスプリングに与えたとき
の針の押し込み深さが、その針の最大変位と等しくなる
ような試料の硬度を０度とし、８５５ｇの荷重をスプリ
ングに与えたときの針の押し込み深さが０となるような
試料の硬度を１００度に定めている。ここで、アスカー
Ｃと転写シートＰの吸着効果との関係を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１において、( ○ )とは、吸着効果が大
きいことを示し、転写ドラム１１が４回転（４色のトナ
ーを転写）する間中、転写シートＰが転写ドラム１１に
安定して静電吸着されている状態をいう。また、( △ )
とは、吸着効果が小さいことを示し、転写ドラム１１が
４回転する間中、転写シートＰが転写ドラム１１に静電
吸着されているが、転写シートＰの先端もしくは後端が
浮いている状態をいう。さらに、( × )とは、吸着効果
がないことを示し、転写ドラム１１が４回転する間に、
転写シートＰが転写ドラム１１から剥がれてしまう状態
をいう。

【００７１】表１に記載の結果から、半導電体層２７の
硬度は、アスカーＣで２０〜８０の範囲内に設定するこ
とで、転写シートＰの吸着効果があることが判る。つま
り、半導電体層２７の硬度は、アスカーＣで２０〜８０
の範囲内が、転写ドラム１１が４回転する間中、転写シ
ートＰを転写ドラム１１上に静電吸着させることができ
ることができるので好ましい。さらに、半導電体層２７
の硬度は、アスカーＣで２５〜５０の範囲内が、転写ド
ラム１１が４回転する間中、転写シートＰを転写ドラム
１１上にさらに安定して静電吸着させることができるの
で、最も好ましい。

【００７２】半導電体層２７の硬度がアスカーＣで２０
より小さい場合、硬度が低すぎて、転写シートＰに逆向
きの（転写ドラム１１に沿わない）カールが生じる。こ
の結果、転写シートＰを安定して転写ドラム１１上に静
電吸着させることができないので、好ましくない。

【００７３】一方、半導電体層２７の硬度がアスカーＣ
で８０より大きい場合、硬度が高すぎるため、転写ドラ
ム１１と導電性ローラ１２との間のニップ幅が小さくな
り、この結果、転写シートＰを安定して転写ドラム１１
上に静電吸着させることができないので、好ましくな
い。さらに、半導電体層２７の硬度がアスカーＣで８０
より大きい場合、硬度が高すぎるため、感光体ドラム１
５と転写ドラム１１との間に過大の接触圧がかかり、感
光体の耐久性が悪くなる。

【００７４】また、上記ニップ幅は、転写ドラム１１と
導電性ローラ１２との間の接触圧を変えることによって
調整することができる。転写ドラム１１と導電性ローラ
１２との接触圧は、例えば、導電性ローラ１２の下側
に、図１１に示す、導電性ローラ１２を押圧するための
偏芯カム３４を設け、この偏芯カム３４が導電性ローラ
１２を押圧する力を調整することで、変更することがで
きる。上記偏芯カム３４は、軸（芯）３４ａと、軸３４
ａの両端に設けられた同じ楕円形の平板からなる押圧部
材３４ｂ・３４ｂからなっている。この偏芯カム３４
は、上記押圧部材３４ｂ・３４ｂが、導電性ローラ１２
の長手方向両側面部の中心から長手方向に延びる導電性
ローラ１２の回転軸１２ａに接触するように設けられて
いる。尚、軸３４ａは、押圧部材３４ｂの中心から外れ
た位置で押圧部材３４ｂを支えるようになっており、ま
た、導電性ローラ１２と平行になるように設けられてい
る。

【００７５】上記転写ドラム１１と導電性ローラ１２と
の接触圧は、転写ドラム１１、導電性ローラ１２、およ
び偏芯カム３４を側面から見た図１２に示すように、軸
３４ａと回転軸１２ａとの間の距離が最も離れる（図
中、軸３４ａから押圧部材３４ｂの周縁部までの距離が
Ｈとなる）時に最大となり、軸３４ａと回転軸１２ａと
の間の距離が最も接近する（図中、軸３４ａから押圧部
材３４ｂの周縁部までの距離がＧとなる）時に最小とな
るようになっている。これにより、偏芯カム３４を回転
させることで、偏芯カム３４が導電性ローラ１２を押圧
する力を調整し、これにより、転写ドラム１１と導電性
ローラ１２との接触圧を調整する。尚、上記押圧部材３
４ｂは、回転軸１２ａとの接触部分、即ち、周縁部が曲
線によって形成されているものであれば特に限定される
ものではなく、円形の板でも球でも構わない。ここで、
ニップ幅と転写シートＰの吸着効果との関係を表２に示
す。

【００７６】

【表２】

【００７７】表２において、( ○ )とは、吸着効果が大
きいことを示し、転写ドラム１１が４回転（４色のトナ
ーを転写）する間中、転写シートＰが転写ドラム１１に
安定して静電吸着されている状態をいう。また、( △ )
とは、吸着効果が小さいことを示し、転写ドラム１１が
４回転する間中、転写シートＰが転写ドラム１１に静電
吸着されているが、転写シートＰの先端もしくは後端が
浮いている状態をいう。さらに、( × )とは、吸着効果
がないことを示し、転写ドラム１１が４回転する間に、
転写シートＰが転写ドラム１１から剥がれてしまう状態
をいう。

【００７８】表２に記載の結果から、ニップ幅を０．５
ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内に設定することで、転写ドラ
ム１１が４回転する間中、転写シートＰを転写ドラム１
１上に静電吸着させることができることが判る。即ち、
ニップ幅は、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内が、力学
的強度（機械的強度）において適しており、１．０ｍｍ
〜４．０ｍｍの範囲内が、力学的強度（機械的強度）に
おいて最も適している。上記ニップ幅が０．５ｍｍより
小さい場合、導電性ローラ１２が転写ドラム１１に従動
せず、転写ドラム１１が４回転する間、安定して転写シ
ートＰを吸着し、搬送することができないため、好まし
くない。一方、ニップ幅が５．０ｍｍより大きい場合、
ニップ圧が強すぎて、転写シートＰに逆向きの（転写ド
ラム１１に沿わない）カールが生じる。この結果、転写
シートＰを安定して転写ドラム１１上に静電吸着させる
ことができないので、好ましくない。

【００７９】上述したように、ニップ時間は、転写ドラ
ム１１の回転速度が一定であれば、半導電体層２７の硬
度および／または転写ドラム１１と導電性ローラ１２と
の接触圧を変更することで、容易に変更することができ
る。一方、ニップ幅を一定にし、転写ドラム１１の回転
速度を可変にすることでニップ時間を調整することもで
きる。但し、転写ドラム１１の回転速度によってニップ
時間を変更する場合、ニップ時間を増やすためには、転
写ドラム１１の回転速度を遅くする必要がある。このよ
うに転写ドラム１１の回転速度を遅くした場合、毎分あ
たりの転写効率が低下する。以上のことから、ニップ時
間を、半導電体層２７の硬度および／または転写ドラム
１１と導電性ローラ１２との接触圧を調整することで変
更する方法が、より好ましい。

【００８０】ここで、転写シートＰの種類と、ニップ時
間内における転写シートＰの帯電電荷量との関係を、図
１３〜図１６に基づいて、以下に説明する。

【００８１】図１３は、前記パッシェン放電後の電荷注
入機構を示したものであり、電荷注入とは、回路を流れ
る電流により、コンデンサーに電荷が蓄積されることに
相当している。即ち、Ｅは電源部３２から導電体層２６
に印加される印加電圧を表し、ｒ１は半導電体層２７の
抵抗を表し、ｒ２は誘電体層２８の抵抗を表し、ｒ３は
転写シートＰの抵抗を表し、ｒ４は導電性ローラ１２と
転写ドラム１１との間のニップの抵抗を表す。また、Ｃ
１は誘電体層２８の静電容量を表し、Ｃ２は転写シート
Ｐの静電容量を表し、Ｃ３は導電性ローラ１２と転写ド
ラム１１との間のニップの静電容量を表す。

【００８２】ここで、Ｃ２に蓄積される電荷量（電位）
を求めるため、パッシェン放電により帯電した電荷量
（電位）を初期電位として上記の等価回路をＣ２にかか
る電位差について解き、パッシェン放電、電荷注入の両
方を加味した帯電電位を求めた。このようにして求めた
転写紙Ｐの最終帯電電位（Ｖ２）の解析式は、

【００８３】

【数１】

【００８４】で表される。尚、α、β、γ、Ｂ、および
Ｃは回路に依存した定数を表す。

【００８５】ここで、半導電体層２７の抵抗値（体積抵
抗率）１０⁷Ω・ｃｍ、誘電体層２８の抵抗値（体積抵
抗率）１０⁹Ω・ｃｍ、印加電圧３．０ＫＶとし、転写
シートＰを紙として、ニップ時間と、ニップ時間におけ
る電荷注入量を上記解析式に基づいて求めた転写シート
Ｐの帯電電位（帯電電荷量）との関係をグラフにした。
この結果、図１４に示すように、ニップ時間の変化に伴
って、転写シートＰの帯電電荷量は、極大値を有するこ
とが判った。

【００８６】ここで、転写ドラム１１の回転速度を８５
ｍｍ／秒、転写ドラム１１と導電性ローラ１２との間に
形成されるニップ幅を４ｍｍとすると、ニップ時間は、
０．０４７秒となる。図１４の結果から、ニップ時間
０．０４７秒における転写シートＰの帯電電荷量（−１
７４０Ｖ）は初期帯電電荷量（−１８００Ｖ）より少な
くなっていることから、転写シートＰの静電吸着力は、
弱くなることが判る。

【００８７】この場合、少なくとも初期帯電電荷量より
電荷注入後の帯電電荷量が低くならないように設定する
ためには、ニップ幅を小さくする（例えば３ｍｍにす
る）か、あるいは、転写ドラム１１の回転速度を速くす
る（例えば９５ｍｍ／秒）ことで、ニップ時間を調整す
ることが考えられる。さらに、効率よく電荷注入が行わ
れるためには、転写シートＰの帯電電荷量が極大値（ニ
ップ時間０．０１秒）となる場合において電荷注入が行
われるように、ニップ幅を０．８５ｍｍに設定するか、
転写ドラム１１の回転速度を３００ｍｍ／秒にすること
が考えられる。このように、ニップ時間と、ニップ時間
における電荷注入量との関係から静電気的に最適なニッ
プ幅を算出し、この静電気的に最適なニップ幅と、前記
機械的強度における最適なニップ幅との両方を加味した
ニップ幅を最適なニップ幅とすることで、効率よく電荷
注入を行うことができるニップ時間を設定することがで
きる。

【００８８】以上のことから、ニップ時間の変化に伴う
転写シートＰの帯電電荷量が極大値をもつ場合は、転写
シートＰの帯電電荷量が初期帯電電荷量より低くならな
いようにニップ時間を設定することで、転写シートＰを
安定して転写ドラム１１の誘電体層２８上に静電吸着さ
せることができる。さらに、上記極大値をニップ通過時
間とすることによって、さらに効率よく電荷注入を行
い、転写シートＰをさらに効率よく帯電させることがで
きる。これにより、転写シートＰをさらに安定して誘電
体層２８上に静電吸着させることができる。これによ
り、感光体ドラム１５上に形成された各色のトナー像が
全て転写シートＰに転写される前に、転写シートＰが転
写ドラム１１上から剥がれることなく、感光体ドラム１
５から転写シートＰへの良好なトナー転写を行うことが
できる。従って、常に安定した画像を供給することがで
きる。

【００８９】また、転写シートＰを紙から、ＯＨＰ用の
合成樹脂シートに変えた以外は、同じ条件（半導電体層
２７の抵抗値（体積抵抗率）１０⁷Ω・ｃｍ、誘電体層
２８の抵抗値（体積抵抗率）１０⁹Ω・ｃｍ、印加電圧
３．０ＫＶ）で、ニップ時間と、ニップ時間における電
荷注入量を上記解析式に基づいて求めた帯電電位との関
係をグラフにしたところ、図１５に示す結果が得られ
た。

【００９０】この結果、転写シートＰとしてＯＨＰ用の
合成樹脂シートを用いた場合の転写シートＰの帯電電荷
量は、ニップ時間が長くなるに従って、増加する傾向に
あることが判る。つまり、設定されたニップ時間が、例
えば表１または表２に示す機械的ニップ条件（半導電体
層２７の硬度をアスカーＣで２０〜８０に設定するか、
あるいは、転写ドラム１１と導電性ローラ１２との間の
ニップ幅を０．５ｍｍ〜５．０ｍｍに設定する）を満足
するものであれば、電荷注入は常に行われる。ここで、
電荷注入前に対する電荷注入後の転写シートＰの帯電電
位差と転写シートＰの吸着効果およびプリント効率との
関係を表３に示す。

【００９１】

【表３】

【００９２】表３において、( ○ )とは、吸着効果が大
きいと共に、プリント効率が良いことを示す。ここで、
吸着効果が大きいとは、転写ドラム１１が４回転（４色
のトナーを転写）する間中、転写シートＰが転写ドラム
１１に安定して静電吸着されている状態をいう。また、
( × )とは、吸着効果がないかあるいはプリント効率が
悪いことを示す。ここで、吸着効果がないとは、転写ド
ラム１１が４回転する間に、転写シートＰが転写ドラム
１１から剥がれてしまう状態をいう。

【００９３】表３に記載の結果から、電荷注入前後で１
０００Ｖを越える電位差を設けると、転写シートＰの吸
着力が弱まり、転写ドラム１１が４回転する間に、転写
シートＰが転写ドラム１１から剥がれてしまうことが判
る。この理由としては、電荷付与量を多くするために、
例えばニップ幅を大きくしてニップ時間を増やすこと
で、転写ドラム１１と導電性ローラ１２との間のニップ
圧が大きくなり、転写シートＰに転写ドラム１１とは逆
向きの（転写ドラム１１に沿わない）カールが生じる等
の機械的理由が考えられる。一方、電荷付与量を多くす
るために、ニップ幅はそのままで、プロセススピードを
遅くする、即ち、転写ドラム１１の回転速度を遅くする
ことにより、ニップ時間を増やすことができる。この場
合は、１０００Ｖを越える電位差を生じるだけの電荷付
与量を与えることができるプロセススピードでは遅すぎ
るため、毎分あたりのプリント効率が悪くなる。以上の
ことから、電荷注入前後の電位差は、０Ｖ±１０００Ｖ
の範囲内が最も適している。

【００９４】従って、上記のように、ニップ時間が長く
なるにつれて転写シートＰの帯電電荷量が増加する場合
は、ニップ時間を、電荷注入前の転写シートＰの帯電電
位と電荷注入後の帯電電位との差が０Ｖ±１０００Ｖの
範囲内となるように設定することで、転写シートＰを安
定して誘電体層２８上に静電吸着させることができる。
これにより、感光体ドラム１５上に形成された各色のト
ナー像が全て転写シートＰに転写される前に、転写シー
トＰが転写ドラム１１上から剥がれることなく、感光体
ドラム１５から転写シートＰへの良好なトナー転写を行
うことができる。従って、常に安定した画像を供給する
ことができる。

【００９５】さらに、半導電体層２７の抵抗値（体積抵
抗率）並びに誘電体層２８の抵抗値（体積抵抗率）を高
く（半導電体層２７の抵抗値（体積抵抗率）１０⁹Ω・
ｃｍ、誘電体層２８の抵抗値（体積抵抗率）１０¹⁰Ω・
ｃｍ）し、印加電圧３．０ＫＶとし、転写シートＰを紙
として、ニップ時間と、ニップ時間における電荷注入量
を上記解析式に基づいて求めた帯電電位との関係をグラ
フにしたところ、図１６に示す結果が得られた。

【００９６】この結果、転写シートＰが紙の場合は、半
導電体層２７および導電体層２８の抵抗値を高くする
と、ニップ幅通過後は電荷注入は全く行われず、転写シ
ートＰの帯電電荷量は、ニップ時間が長くなるにつれて
初期帯電電荷量より減少する傾向にあることが判る。こ
こで、電荷注入前に対する電荷注入後の帯電電位率と転
写シートＰの吸着効果との関係を表４に示す。

【００９７】

【表４】

【００９８】表４において、( ○ )とは、吸着効果が大
きいことを示し、転写ドラム１１が４回転（４色のトナ
ーを転写）する間中、転写シートＰが転写ドラム１１に
安定して静電吸着されている状態をいう。また、( × )
とは、吸着効果がないことを示し、転写ドラム１１が４
回転する間に、転写シートＰが転写ドラム１１から剥が
れてしまう状態をいう。

【００９９】表４に記載の結果から、電荷注入前に対す
る電荷注入後の帯電電位（帯電電荷量）率が初期電位
（初期帯電電荷量）の５０％以上であれば、転写ドラム
１１が４回転する間中、転写シートＰを転写ドラム１１
上に安定して静電吸着させることができることが判る。

【０１００】このことから、転写シートＰの帯電電荷量
が、ニップ時間が長くなるにつれて初期帯電電荷量より
減少する傾向にある場合には、ニップ時間が、例えば表
１または表２に記載の機械的ニップ条件（半導電体層２
７の硬度をアスカーＣで２０〜８０に設定するか、ある
いは、転写ドラム１１と導電性ローラ１２との間のニッ
プ幅を０．５ｍｍ〜５．０ｍｍに設定する）を満足し、
転写シートＰの帯電電荷量が、初期帯電電荷量の５０％
以上となるようにニップ時間を設定すれば、転写シート
Ｐを転写ドラム１１上に安定して静電吸着することがで
きる。尚、この場合、上記機械的ニップ条件を満足し、
転写シートＰの帯電電荷量が、初期帯電電荷量の５０％
以上となるようにするためには、例えば、ニップ幅を
０．８５ｍｍに設定するか、転写ドラム１１の回転速度
を３００ｍｍ／秒に設定することで、ニップ時間を０．
０１秒にすることが考えられる。

【０１０１】従って、上記のように、転写シートＰの帯
電電荷量が、ニップ時間が長くなるにつれて初期帯電電
荷量より減少する場合には、転写シートＰの帯電電荷量
が、初期帯電電荷量の５０％以上となるように、ニップ
時間を設定することで、転写シートＰを安定して誘電体
層２８上に静電吸着させることができる。これにより、
感光体ドラム１５上に形成された各色のトナー像が全て
転写シートＰに転写される前に、転写シートＰが転写ド
ラム１１上から剥がれることなく、感光体ドラム１５か
ら転写シートＰへの良好なトナー転写を行うことができ
る。従って、常に安定した画像を供給することができ
る。

【０１０２】また、転写シートＰの種類、半導電体層２
７の物性値（体積抵抗率）、誘電体層２８の物性値（体
積抵抗率）、および印加電圧を種々変更して実験を行っ
たところ、ニップ時間と、転写シートＰの帯電電位との
関係を示すグラフの傾向は、図１４〜図１６に示すグラ
フの何れかに相当することが確認できた。

【０１０３】このように、ニップ時間と転写シートＰの
帯電電荷量との関係は、半導電体層２７の物性（抵
抗）、誘電体層２８の物性（抵抗）、印加電圧、あるい
は転写シートＰの種類が変わっても、３種類のパターン
（ニップ時間の変化に伴って転写シートＰの帯電電荷量
が極大値を有するパターン、ニップ時間が長くなるにつ
れて転写シートＰの帯電電荷量が増加するパターン、お
よび、ニップ時間が長くなるにつれて転写シートＰの帯
電電荷量が減少するパターン）に大別されることが判っ
た。

【０１０４】そこで、予め、転写シートＰの種類別に、
任意の半導電体層２７や誘電体層２８等を用いた場合に
おける転写シートＰの帯電電荷量とニップ時間との関係
を求めておけば、半導電体層２７の物性（抵抗）、誘電
体層２８の物性（抵抗）、印加電圧、あるいは転写シー
トＰの種類が変わっても、用いる転写シートＰの種類に
よって、転写シートＰを安定して誘電体層２８上に静電
吸着させるためには、どのようにニップ時間を変更すれ
ばよいか容易に判断することができる。

【０１０５】また、予め、転写シートＰの種類によって
ニップ時間と転写シートＰの帯電電荷量との関係を求め
ておけば、ニップ時間を、用いた転写シートＰの種類に
応じて、転写シートＰを誘電体層２８上に安定して静電
吸着させるための電荷量を効率よく与え得る好適なニッ
プ時間に変更することができる。さらに、このように、
用いる転写シートＰの帯電電荷量とニップ時間との関係
に基づいてニップ時間を変更することで、転写シートＰ
を安定して誘電体層２８上に静電吸着させることができ
る。

【０１０６】このように、転写シート検知センサ３３に
よって検知された転写シートＰの種類に応じてニップ時
間を変えることにより、効率良く電荷注入を行うことが
できる。これにより、安定して転写シートＰを転写ドラ
ム１１上に静電吸着させることができる。

【０１０７】尚、転写シートＰの種類を検知する手段は
特に限定されるものではなく、また、転写シートＰの種
類を何によって判断するかも、特に限定されるものでは
ない。転写シートＰの種類は、使用者が目視によって判
断し、この結果に基づいて、ニップ手段を変更する処理
を使用者が行うこともできるが、転写シートＰの種類を
検知する手段（例えば転写シート検知センサ３３）を用
いて転写シートＰの種類を検知し、予め記憶手段に記憶
しておいたニップ時間と転写シートＰの帯電電荷量との
関係に基づいて、例えば前期偏芯カム３４の制御によ
り、転写ドラム１１と導電性ローラ１２との接触圧をか
えることで、自動的に、ニップ時間を転写シートＰを転
写ドラム１１に安定して静電吸着させることができるよ
う変更することができる。

【０１０８】ここで、上記の構成の画像形成装置におけ
る画像形成プロセスについて、図２、図５、および図６
を参照しながら以下に説明する。

【０１０９】まず、図２に示すように、自動給紙の場
合、本体最下段に設けられた給紙カセット５により、転
写シートＰ（図５参照）を最上部から順番にピックアッ
プローラ７にて一枚ずつＰＦローラ８に送り出す。次い
で、ＰＦローラ８を通過した転写シートＰは、プリカー
ルローラ１０によって、転写ドラム１１形状に沿ってカ
ールされる。

【０１１０】一方、手動給紙の場合、本体正面に設けら
れた手差し供給部６から転写シートＰを一枚ずつ送り出
すと、転写シートＰは、手差しローラ９によりプリカー
ルローラ１０に搬送される。そして、転写シートＰは、
プリカールローラ１０にて転写ドラム１１形状に沿って
カールされる。

【０１１１】次いで、プリカールローラ１０にてカール
された転写シートＰは、図５に示すように、転写ドラム
１１と導電性ローラ１２との間に搬送される。すると、
転写ドラム１１の半導電体層２７に蓄積された電荷が、
半導電体層２７表面、転写シートＰ内面を介して移動す
ることによって転写シートＰ表面に電荷が誘起される。
これにより、転写シートＰが転写ドラム１１表面に静電
吸着される。

【０１１２】その後、転写ドラム１１に吸着された転写
シートＰは、図６に示すように、転写ドラム１１と感光
体ドラム１５との圧接部である転写ポイントＸまで搬送
され、感光体ドラム１５上に形成されたトナーの電荷と
転写シートＰ表面の電荷との電位差により転写シートＰ
に上記のトナー像が転写される。

【０１１３】このとき、感光体ドラム１５では、一色毎
に帯電、露光、現像、転写が行われている。したがっ
て、転写シートＰは、転写ドラム１１に吸着されたまま
で、転写ドラム１１上で回転し、一回転する毎に一色の
転写が行われ、最大４回転で一つのフルカラー画像を得
るようになっている。但し、白黒画像、もしくはモノカ
ラー画像を得る場合には、転写ドラム１１の回転は、一
回で良い。

【０１１４】さらに、転写シートＰ上に全てのトナー像
が転写されれば、転写シートＰは、転写ドラム１１の円
周上に離接可能に設けられた剥離爪１４により転写ドラ
ム１１表面から強制的に剥離され、定着ガイド２２へと
導かれる。

【０１１５】その後、定着ガイド２２によって定着ロー
ラ２３までガイドされ、転写シートＰのトナー像は、定
着ローラ２３の温度と圧力により転写シートＰ上に融着
され、定着される。

【０１１６】そして、定着済の転写シートＰは、排出ロ
ーラ２４により排出トレイ２５上に排出される。

【０１１７】以上のように、上記の転写ドラム１１は、
内側からアルミニウムからなる導電体層２６、発泡ウレ
タンからなる半導電体層２７、ＰＶＤＦからなる誘電体
層２８で形成されている。これにより、上記導電体層２
６に電圧を印加することで、導電体層２６から順に電荷
が誘起され、半導電体層２７に電荷が蓄積される。そし
て、転写ドラム１１と導電性ローラ１２との間に、転写
シートＰが搬送されると、この転写シートＰに半導電体
層２７に蓄積された電荷が移動して、転写シートＰを転
写ドラム１１に静電吸着させるようになっている。

【０１１８】従って、従来のように空中放電による電荷
注入による転写シートＰの吸着、転写を行うのではな
く、電荷の誘起による転写シートＰの吸着、転写を行う
ため、電圧も低くてすみ、電圧のコントロールも行い易
い。また、外圧による電圧のばらつきを無くすことがで
きる。

【０１１９】これにより、転写ドラム１１にかかる電圧
が、湿度、温度等の環境による影響を受けずに電圧を一
定に保持することができるので、転写効率を向上させ、
画質の向上を図ることができる。

【０１２０】また、従来のように、放電により転写ドラ
ム１１表面に電荷を誘起させて帯電させる場合に比べ
て、転写ドラム１１表面を安定して帯電させることがで
きるので、転写シートＰの吸着および転写を安定して行
うことができる。

【０１２１】しかも、導電体層２６に電圧を印加するだ
けで、半導電体層２７、誘電体層２８の順に電荷が誘起
して転写ドラム１１表面を帯電させることができるの
で、従来のように空中放電により転写ドラム１１の表面
を帯電させる場合に比べて、低い電圧で済むので、電圧
制御が簡単になり、駆動用エネルギーも少なくて済む。

【０１２２】また、電圧を印加する箇所が一か所で済む
ので、従来のように、各帯電器毎に電圧を印加させる必
要がなく、装置の簡略化を図ると共に、製造に係る費用
を安価なものとすることができる。

【０１２３】また、転写ドラム１１の帯電を接触帯電に
より行っているので、転写ドラム１１表面に疵がついて
も、電界領域が変化しないので、転写ドラム１１表面の
疵の部分で電界バランスが狂うことがない。これによ
り、転写効率を向上させることができる。

【０１２４】さらに、空中放電のように、空気の温湿度
等の環境に影響されにくいので、転写ドラム１１の表面
電位にばらつきが生じなくなり、転写シートＰの吸着不
良および印字みだれ等を無くすことができる。これによ
っても、転写効率を向上させ、画質の向上を図ることが
できる。

【０１２５】また、転写シートＰが一定時間内に帯電さ
れる電荷の量は、転写シートＰの種類によって異なるた
め、ニップ時間を、転写シートＰの種類によって変える
ことで、転写シートＰを転写ドラム１１上に安定して静
電吸着させることができる。

【０１２６】このとき、予め、転写シートＰの種類別
に、任意の半導電体層２７や誘電体層２８等を用いた場
合における転写シートＰの帯電電荷量とニップ時間との
関係を求めておけば、半導電体層２７の物性（抵抗）、
誘電体層２８の物性（抵抗）、印加電圧、あるいは転写
シートＰの種類が変わっても、用いる転写シートＰの種
類によって、転写シートＰを安定して誘電体層２８上に
静電吸着させるためには、どのようにニップ時間を変更
すればよいか容易に判断することができる。

【０１２７】また、予め、転写シートＰの種類によって
ニップ時間と転写シートＰの帯電電荷量との関係を求め
ておけば、ニップ時間を、用いた転写シートＰの種類に
応じて、転写シートＰを誘電体層２８上に安定して静電
吸着させるための電荷量を効率よく与え得る好適なニッ
プ時間に変更することができる。さらに、このように、
用いる転写シートＰの帯電電荷量とニップ時間との関係
に基づいてニップ時間を変更することで、転写シートＰ
を安定して誘電体層２８上に静電吸着させることができ
る。

【０１２８】これにより、感光体ドラム１５上に形成さ
れた各色のトナー像が全て転写シートＰに転写される前
に、転写シートＰが転写ドラム１１上から剥がれること
なく、感光体ドラム１５から転写シートＰへの良好なト
ナー転写を行うことができる。従って、常に安定した画
像を供給することができる。

【０１２９】また、上記ニップ時間は、転写ドラム１１
と導電性ローラ１２との間に形成されるニップ幅、ある
いは、転写ドラム１１の回転速度を変えることによっ
て、容易に調整することができる。

【０１３０】ニップ幅は、半導電体層２７の硬度を変え
ることで容易に変更することができる。つまり、半導電
体層２７の硬度を変えることで容易にニップ時間を調整
することができる。このとき、上記半導電体層２７の硬
度をアスカーＣで２０〜８０の範囲内に設定すること
で、転写シートＰを安定して誘電体層２８上に静電吸着
させることができる。

【０１３１】また、ニップ幅は、転写ドラム１１と導電
性ローラ１２との接触圧を調整することで、容易に変更
が可能である。つまり、転写ドラム１１と導電性ローラ
１２との接触圧を調整することで容易にニップ時間を変
更することができる。転写ドラム１１と導電性ローラ１
２との接触圧の調整は、例えば、図１１および図１２に
示すような偏芯カム３４を用いることで、容易に調整す
ることができる。

【０１３２】このとき、ニップ時間は、上記ニップ幅
が、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内となるように調整
することが好ましい。上記ニップ幅を、０．５ｍｍ〜
５．０ｍｍの範囲内となるように調整することで、転写
シートＰを安定して誘電体層２８上に静電吸着させるこ
とができる。

【０１３３】また、このように、ニップ時間を、転写ド
ラム１１の回転速度ではなく、半導電体層２７の硬度お
よび／または転写ドラム１１と導電性ローラ１２との間
との接触圧を調整することにより変更することで、転写
効率を低下させずにニップ時間を変更することができ
る。

【０１３４】尚、上記転写ドラム１１の代わりに、図１
７に示すように、上記半導電体層２７と誘電体層２８を
有する別の転写ドラム４１を用いてもよい。上記転写ド
ラム４１は、転写ドラム１１の導電体層２６に代えて、
表面に銅箔やアルミニウム箔等の導電性を有する薄膜層
４３が設けられた樹脂からなる円筒状の基材（基部層）
４２を備えており、上記薄膜層４３の上面には、順に半
導電体層２７、誘電体層２８が設けられている。

【０１３５】また、上記薄膜層４３に電源部３２を接続
し、電圧を印加することにより、前記転写ドラム１１と
同様に、誘電体層２８の表面に安定して電荷を誘起させ
ることができ、転写シートＰの転写ドラム４１への吸
着、トナー像の転写を安定して行うことができる。

【０１３６】上記のように転写ドラム４１の中心の基材
４２を樹脂で形成し、その表面に薄い銅箔等の導電体を
設けることで、転写ドラム１１の導電体層２６を導電体
層として使用する場合に比べて、製造に係る費用を安価
にすることができる。

【０１３７】さらに、上記半導電体層２７と誘電体層２
８を有する別の転写ドラムとして、図１８に示す転写ド
ラム５１を用いてもよい。上記転写ドラム５１は、前記
転写ドラム４１における基材４２を中心の基材として使
用し、この基材４２の表面に、半導電性の弾性層５２が
設けられ、さらに、弾性層５２の上面には、図１９およ
び図２０に示すように、銅板あるいはアルミニウム板等
の複数の導電体板（導電性部材）５３ａ…が均等な間隔
で設けられた非連続な電極層（導電体層）５３が形成さ
れている。

【０１３８】さらに、上記電極層５３の上面には、順に
半導電体層２７、誘電体層２８が設けられている。

【０１３９】また、上記電極層５３に電源部３２を接続
し、電圧を印加することにより、転写ドラム１１、およ
び転写ドラム４１と同様に、誘電体層２８の表面に安定
して電荷を誘起させることができ、転写シートＰの転写
ドラム４１への吸着、トナー像の転写を安定して行うこ
とができる。

【０１４０】尚、この場合、上記半導電体層２７に電源
部３２を接続して電圧を印加しても同様の効果を得るこ
とができる。

【０１４１】上記構成の転写ドラム５１では、電極層５
３が、弾性体層５２上に不連続に配設された導電体板５
３ａ…で形成されていることで、上記電極層５３におけ
る電圧の降下は、接地された導電性ローラ１２の近傍に
近づいた時だけであって、その他の時には、各導電体板
５３ａ同士が不連続であるので、導電体板５３ａ間の電
荷の移動がなくなり、この結果、電圧降下が生じない。

【０１４２】したがって、転写ポイントＸでの電圧降下
を無くすことができるので、転写不良を無くし、転写効
率を向上させ、画質の向上を図ることができる。

【０１４３】また、上記のように導電体層としての電極
層５３を、上記したように基材４２の表面に、導電体板
５３ａ…を均等な間隔で設けているだけなので、転写ド
ラム５１の製造にかかる費用を低減させることができ、
これによって、装置全体の製造費用を低減させることが
できる。

【０１４４】

【発明の効果】請求項１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、表面にトナー像が形成される像担持体
と、転写シートを上記像担持体に当接させることによ
り、像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写手
段とを有する画像形成装置において、上記転写手段は、
転写シートの当接面側から、誘電体層、半導電体層およ
び導電体層が順に積層され、上記導電体層に所定の電圧
を印加する電圧印加手段と、上記誘電体層表面の転写位
置から上流側の表面に、転写シートを介して接触する接
地された電極部材とを有すると共に、転写シートの種類
によって、上記転写手段と電極部材との間の密接部分を
転写シートの任意の位置が通過するニップ時間を変更す
る構成である。

【０１４５】それゆえ、従来のように空中放電による電
荷注入による転写シートの吸着、転写を行うのではな
く、電荷の誘起による転写シートの吸着、転写を行うた
め、電圧も低くて済み、電圧のコントロールも行い易
い。また、外因による電圧のばらつきを無くすことがで
きる。このことから、転写手段にかかる電圧が、湿度、
温度等の環境による影響を受けずに電圧を一定に保持す
ることができるので、転写効率を向上させ、画質の向上
を図ることができるという効果を奏する。

【０１４６】また、転写シートの種類が異なれば、ニッ
プ時間内に転写シートが帯電する電荷量が異なる。そこ
で、転写シートの種類によって、ニップ時間を変更する
ことで、転写シートの帯電電荷量を調整することができ
る。これにより、どのような種類の転写シートを用いた
場合でも、転写シートを安定して転写手段の誘電体層上
に静電吸着させることができる。このことから、像担持
体上に形成された各色のトナー像が全て転写シートに転
写される前に転写シートが転写手段から剥がれることが
なく、像担持体から転写シートへの良好なトナー転写を
行うことができる。従って、常に安定した画像の供給を
することができるという効果を併せて奏する。

【０１４７】請求項２の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１の構成に加えて、上記ニップ時間
を、予め転写シートの種類によって求められたニップ時
間と転写シートの帯電電荷量との関係に基づいて変更す
る構成である。

【０１４８】それゆえ、請求項１の効果に加えて、ニッ
プ時間を、用いた転写シートの種類に応じて、転写シー
トを転写手段に安定して吸着させるための帯電量を効率
よく与えうる好適なニップ時間に変更することができ
る。さらに、用いる転写シートの種類によって、転写シ
ートを安定して転写手段の誘電体層上に吸着させるため
には、どのようにニップ時間を変更すれば良いか容易に
判断することができる。

【０１４９】つまリ、転写シートは、転写シートの種類
によって、それぞれ抵抗値等の物性値が異なっている。
また、転写シートの帯電電荷量は、転写シートの物性値
のみならず、半導電体層の物性（抵抗）、誘電体層の物
性（抵抗）、または印加電圧等の条件によっても異な
る。ところが、ニップ時間と転写シートの帯電電荷量と
の関係は、例えば半導電体層の抵抗、誘電体層の抵抗、
印加電圧、転写シートの種類等の条件が変わっても、３
種類のパターンに大別される。そこで、予め、転写シー
トの種類別に、任意の半導電体層や誘電体層等を用いた
場合における転写シートの帯電電荷量とニップ時間との
関係を求めておけば、例えば半導電体層の抵抗、誘電体
層の抵抗、転写シートの種類が変わった場合でも、用い
る転写シートの種類を判断するだけで、用いる転写シー
トがどのパターンに属するかで、転写シートを効率よく
帯電させることができるニップ時間を容易に判断するこ
とができる。さらに、このように、用いる転写シートの
帯電電荷量とニップ時間との関係に基づいてニップ時間
を変更することで、転写シートを転写手段の誘電体層上
に吸着させるための電荷量を効率良く与えることがで
き、また、これにより、転写シートを安定して誘電体層
上に静電吸着させることができるという効果を併せて奏
する。

【０１５０】請求項３の発明に係る画像形成装置の調整
方法は、以上のように、転写シートの種類に応じて、転
写シートが所定の帯電電荷量を持つようなニップ時間を
求めるステップと、上記ステップで求めたニップ時間に
なるように、上記半導電体層の硬度を調整するステップ
とを含む構成である。

【０１５１】それゆえ、半導電体層の硬度を調整するこ
とで、容易にニップ時間を変更することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置に備えら
れた転写ドラム近傍の概略構成図である。

【図２】図１に示す転写ドラムを備えた画像形成装置の
概略構成図である。

【図３】図１に示す転写ドラムを構成する導電体層と、
シート状の半導電体層および誘電体層との接続状態を示
す説明図である。

【図４】図１に示す転写ドラムを構成する導電体層と、
半導電体層および誘電体層との接続状態を示す他の説明
図である。

【図５】図１に示す転写ドラムの帯電状態を示す説明図
であって、転写紙が転写ドラムに搬送された初期の状態
を示す説明図である。

【図６】図１に示す転写ドラムの帯電状態を示す説明図
であって、転写紙が転写ドラムの転写位置に搬送された
状態を示す説明図である。

【図７】図１に示す転写ドラムの帯電幅と有効画像幅と
の比較を示す説明図である。

【図８】図１に示す転写ドラムと感光体ドラムの電荷移
動を示し、転写ドラムの各層の幅が、誘電体層＜半導電
体層＜導電体層となる場合の電荷移動を示す説明図であ
る。

【図９】図１に示す転写ドラムと感光体ドラムの電荷移
動を示し、転写ドラムの各層の幅が、半導電体層＜誘電
体層＝導電体層となる場合の電荷移動を示す説明図であ
る。

【図１０】図１に示す転写ドラム、導電性ローラ間の密
接部分におけるパッシェン放電を示す説明図である。

【図１１】図１に示す転写ドラム、導電性ローラ間の接
触圧を変えるためになされた構成を示す説明図である。

【図１２】図１に示す転写ドラム、導電性ローラ間の接
触圧を変えるためになされた構成を導電性ローラの側面
から示す説明図である。

【図１３】図１に示す転写ドラム、導電性ローラ間にお
ける電荷注入機構の等価回路を示す回路図である。

【図１４】転写シートの帯電電荷量とニップ時間との関
係を示すグラフである。

【図１５】図１４とは条件が異なる場合の、転写シート
の帯電電荷量とニップ時間との関係を示すグラフであ
る。

【図１６】図１４とはさらに条件が異なる場合の、転写
シートの帯電電荷量とニップ時間との関係を示すグラフ
である。

【図１７】本発明にかかる画像形成装置に備えられた他
の転写ドラム近傍の概略構成図である。

【図１８】本発明にかかる画像形成装置に備えられたさ
らに他の転写ドラム近傍の概略構成図である。

【図１９】図１８に示す転写ドラムの電極層の構成を概
略的に示す説明図である。

【図２０】図１８に示す転写ドラムの電極層の構成を示
す斜視図である。

【図２１】従来の画像形成装置の概略構成図である。

【図２２】従来の他の画像形成装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１１転写ドラム（転写手段）１２導電性ローラ（電極部材）１５感光体ドラム（像担持体）２６導電体層２７半導電体層２８誘電体層３２電源部（電圧印加手段）３３転写シート検知センサＰ転写シートＸ転写ポイント（転写位置）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成される像担持体と、
転写シートを上記像担持体に当接させることにより、像
担持体上に形成されたトナー像を転写する転写手段とを
有する画像形成装置において、上記転写手段は、転写シートの当接面側から、誘電体
層、半導電体層および導電体層が順に積層され、上記導電体層に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、上記誘電体層表面の転写位置から上流側の表面に、転写
シートを介して接触する接地された電極部材とを有する
と共に、転写シートの種類によって、上記転写手段と電極部材と
の間の密接部分を転写シートの任意の位置が通過するニ
ップ時間を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記ニップ時間を、予め転写シートの種類
によって求められたニップ時間と転写シートの帯電電荷
量との関係に基づいて変更す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】表面にトナー像が形成される像担持体と、少なくとも表面側に誘電体層、該誘電体層よりも内側に
半導電体層と導電体層とを有し、転写シートを静電的に
吸着保持して該転写シートを上記像担持体に当接させる
ことにより、像担持体上に形成されたトナー像を転写シ
ートに転写する転写手段と、上記導電体層に接続され、所定の電圧を導電体層に印加
する電圧印加手段と、供給された転写シートを上記転写手段の表面に圧接する
と共に、電圧が印加された導電体層と転写シートとの間
に電位差を生じさせる電位差生成手段とを含む画像形成
装置において、上記転写手段と電位差生成手段との間の
密接部分を転写シートの任意の位置が通過するニップ時
間を調整する画像形成装置の調整方法であって、転写シートの種類に応じて、転写シートが所定の帯電電
荷量を持つようなニップ時間を求めるステップと、上記ステップで求めたニップ時間になるように、上記半
導電体層の硬度を調整するステップとを含むことを特徴
とする画像形成装置の調整方法。