JP3207715B2

JP3207715B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3207715B2
Application number: JP14651095A
Authority: JP
Inventors: 史生島津; 潔戸泉; 拓也阿部
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JPH08339126A

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、レ
ーザーファックスおよび複写機など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紙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１
２に示すように、誘電体層１０１ａを有する円筒１０１
内部に、コロナ帯電器１０２・１０４が別々に配設され
ている。上記コロナ帯電器１０２は、転写紙Ｐを吸着す
るための電荷を誘電体層１０１ａに付与する。また、上
記コロナ帯電器１０４は、感光体ドラム１０３表面に形
成されたトナー像を転写紙Ｐに転写する。従って、この
画像形成装置は、２個の各コロナ帯電器１０２・１０４
によって吸着と転写とを別々に行うようになっている。

【０００４】ところが、上記画像形成装置では、転写ド
ラムである円筒１０１が誘電体層１０１ａのみの１層構
造となっているため、その内部に、上記のようにコロナ
帯電器１０２・１０４を配設する必要がある。このた
め、円筒１０１の小型化が制限され、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た。

【０００５】また、他の画像形成装置としては、図１３
に示すように、外層の半導電体層２０１ａと内層の基材
２０１ｂとの２層構造の円筒２０１と、搬送された転写
紙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とを備えたものがある。この画像形成装置
では、搬送されてきた転写紙Ｐを上記グリップ機構２０
２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の内層の基材２０１ｂに電源部２０３に
よって電圧を印加し、円筒２０１表面を帯電させて、感
光体ドラム１０３のトナー像を転写するようになってい
る。

【０００６】上記画像形成装置では、転写ドラムである
円筒２０１を２層構造とすることで、転写紙Ｐにトナー
像を転写するための円筒２０１の帯電を１個の電源部２
０３によって行えるようになっているので、２個の帯電
器が不要となる。

【０００７】ところが、上記画像形成装置は、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る。また、外層の半導電体層２０
１ａと内層の基材２０１ｂとを固定して円筒２０１を形
成するために、これらを金具で固定したうえで両者のビ
ス止めを行ったり、両者を両面テープ等で固定しなけれ
ばならない。その結果、装置全体の部品点数が多くな
り、製品のコストアップになるという問題を生じてい
た。

【０００８】そこで、上記各課題を解決する画像形成装
置として、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イル
ムが積層された転写ドラムの転写紙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も
のが開示されている。

【０００９】上記画像形成装置では、コロナ帯電器によ
って誘電体フイルムに電荷を誘起させて転写紙を転写ド
ラムに吸着させており、転写紙が吸着されるとさらに転
写紙表面に電荷が誘起され、転写紙へのトナー像の転写
が行われる。従って、上記画像形成装置によれば、１つ
の帯電器により転写ドラム表面の帯電と、転写紙の吸着
と、トナー像の転写とを行うので、帯電器が１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
紙を保持するためのグリップ機構２０２を必要とせず、
簡単な構造で転写紙を吸着させることができる。

【００１０】しかしながら、上記転写ドラムでは、静電
気により転写紙を吸着しているので、電荷が転写ドラム
に残留し、この残留電荷のために、転写ドラムへの転写
紙の吸着不足を生じやすく、良好な転写を行うことがで
きない。その結果、画像を良好なものとすることができ
ない等の問題が生じていた。

【００１１】そこで、特開平４−２５６９７７号公報に
は、次のような画像形成装置が開示されている。この画
像形成装置は、転写手段に転写紙を吸着するための電荷
を付与する吸着ローラと、この吸着ローラに吸着電圧を
印加するための吸着電圧印加手段とを備えているもので
ある。

【００１２】また、特開平４−２５６９７８号公報に
は、上記吸着ローラと、上記吸着電圧印加手段と、トナ
ー像を転写紙に転写するための電圧を転写手段に印加す
る転写電圧印加手段とを備えている画像形成装置が開示
されている。

【００１３】上記２つの画像形成装置では、転写紙が確
実に転写手段に吸着され、トナー像の転写紙への転写も
良好に行われ、高画質の画像を得ることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の特開
平４−２５６９７７号公報および特開平４−２５６９７
８号公報に開示されている画像形成装置は、転写手段に
印加する電圧と同極性の電圧を高電圧で吸着ローラに印
加するために、高圧電源である吸着バイアス電源が必要
となり、これによる部品点数の増加、高圧に係わるリー
ク対策および絶縁対策等を構じる必要が生じ、製品のコ
ストアップや機構の煩雑化を招来している。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の画像形成装置は、表面にトナー
像が形成される像担持体と、表面層側から内層側へ誘電
体層、半導電体層および導電体層が順次積層され、転写
紙を表面に吸着しながら搬送して前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
写紙に転写する転写手段と、転写紙を吸着するための電
圧、および前記トナー像を転写紙に転写するための電圧
を前記転写手段の導電体層に印加するとともに、前記電
圧値を変更可能である電圧印加手段と、前記転写手段を
除電する除電手段と、前記像担持体からの転写紙搬送方
向とは反対側に設けられ、前記転写手段の表面に転写紙
を介して接触する接地された電極部材とを備えた画像形
成装置において、前記吸着するための電圧と転写するた
めの電圧とが同じ電圧値に設定される通常モードと、吸
着するための電圧が転写するための電圧よりも高い電圧
値に設定される別のモードとを切り替え可能であること
を特徴としている。

【００１６】請求項２の画像形成装置は、請求項１の発
明の画像形成装置において、前記別のモードとして用意
した紙吸着モードを選択した場合には、転写手段の１回
転目は転写紙の吸着を優先して行い、２回転目以降でト
ナー像の転写を行うことを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１の構成によれば、本画像形成装置は、
高温多湿時や転写紙が厚い場合には、転写紙を吸着する
ための電圧をトナー像を転写するための電圧よりも高く
して転写手段に印加することで、転写紙の吸着と、トナ
ー像の転写紙への転写とを共に良好に行うことができ
る。また、転写手段の導電体層に、転写紙を吸着するた
めの電圧と、トナー像を転写紙に転写するための電圧と
を電圧印加手段から印加し、半導電体層上の誘電体層に
転写紙を吸着するための電荷と、トナー像を転写紙に転
写するための電荷を誘起させているので、転写紙吸着用
の高圧電源が不要となり、製品のコストダウンが可能で
ある。また、上記電圧印加手段からの出力電圧を、湿度
や転写紙の厚さ、種類などに応じて適宜変更できるの
で、転写紙を転写手段に確実に保持し、トナー像の転写
紙への転写を良好に行うことができる。従って、高画質
の画像を得ることができる。

【００１８】請求項２の構成によれば、別のモードとし
て用意した紙吸着モードを選択した場合には、上記画像
形成装置は、転写紙を吸着するための電圧を印加した転
写手段の１回転目には転写紙の吸着を優先して行い、転
写するための電圧を印加した２回転目以降でトナー像の
転写を行うため、最適な吸着および転写結果を得ること
ができる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図１１に基づ
いて以下に説明する。

【００２０】本実施例の画像形成装置は、図４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
写紙をストックし供給する給紙部１、トナー像を転写紙
に転写する転写部２、トナー像を形成する現像部３およ
び転写紙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。

【００２１】上記給紙部１には、本体最下段に着脱自在
に配設され、転写紙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
面から転写紙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。さらに、給紙部１には、上記給紙
カセット５の最上部から転写紙を１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
された転写紙を搬送するＰＦローラ８、手差し供給部６
から送られた転写紙を搬送する手差しローラ９および上
記ＰＦローラ８と手差しローラ９とにより搬送された転
写紙をカールするプリカールローラ１０が設けられてい
る。

【００２２】上記給紙カセット５には、上方にバネなど
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上に転写紙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内の転写紙は、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１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。

【００２３】一方、手差し供給部６から供給された転写
紙も、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。尚、プリカールローラ１０は、前述したよう
に搬送された転写紙をカールさせるが、これは、転写紙
が、転写部２に備えられた円筒状の転写ドラム１１の表
面に吸着されやすいようにするためである。

【００２４】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が設けられている。この転写ドラム
１１の周りには、転写ドラム１１の残留電荷を除電する
除電器１１ａ、残留トナーを除去するクリーニング器１
１ｂ、接地された電極部材としてのグランドローラ１
２、転写ドラム１１から落ちないように転写紙をガイド
するガイド部材１３および転写ドラム１１に吸着された
転写紙を強制的に剥離する剥離爪１４が配設されてい
る。尚、上記転写ドラム１１の構造の詳細は後述する。
また、上記除電器１１ａ、クリーニング器１１ｂおよび
剥離爪１４は、図示しない駆動手段により転写ドラム１
１表面に当接するように駆動させることができる。

【００２５】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
れている。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を有し、その表面にＯＰＣ膜
１５ｂが塗布されている。

【００２６】この感光体ドラム１５の周りには、イエロ
ー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各トナーを収納
した現像器１６、１７、１８および１９が放射状に配設
されている。さらに、感光体ドラム１５表面を帯電する
帯電器２０、感光体ドラム１５表面の残留トナーをかき
取り除去するクリーニングブレード２１が配設されてい
る。感光体ドラム１５の表面には、フルカラー画像形成
の際、上記各トナー毎にトナー像が形成される。即ち、
上記感光体ドラム１５に対し、１色毎に帯電、露光、現
像および転写が繰り返される。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紙に対して、
転写ドラム１１が１回転する毎に、１色ずつのトナー像
が転写紙に転写され、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。尚、上記感光体ドラム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。

【００２７】定着部４には、所定温度および圧力により
トナー像を融着して転写紙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紙を上記定着ローラ２３までガイ
ドする定着ガイド２２とが設けられている。上記定着部
４の転写紙搬送の下流側には、排出ローラ２４が設けら
れ、定着後の転写紙を装置本体から、排出トレイ２５上
に排出するようになっている。

【００２８】ここで、上記転写ドラム１１の構造につい
て説明する。

【００２９】上記転写ドラム１１は、図５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を有し、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。さら
に、上記半導電体層２７の上面には、ポリフッ化ビニリ
デンからなる誘電体層２８が設けられている。

【００３０】上記導電体層２６には、電圧印加手段とし
ての電源部３２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。

【００３１】上記各層は、接着剤などにより接着される
のではなく、例えば、図６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孔２９に、シー
ト押さえ板３０に設けられたボス３０ａを嵌合させる。
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。

【００３２】上記の固定方法では、半導電体層２７およ
び誘電体層２８が、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ことができる。こ
れによって、各層の浮きや弛みが防止される。また、上
記各層は、シート押さえ板３０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。

【００３３】ここで、上記転写ドラム１１による転写紙
の吸着・転写動作について、図７および図８により、以
下に説明する。尚、転写ドラム１１の導電体層２６に
は、電源部３２より正の電圧が印加されているものとす
る。

【００３４】まず、転写紙Ｐの吸着動作を説明する。図
７に示すように、転写ドラム１１に搬送された転写紙Ｐ
は、グランドローラ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に移行し、誘電体層２８表面に正の電荷が誘起され
る。これにより、転写紙Ｐの内側、即ち、誘電体層２８
との接触面側に負の電荷が誘起される。従って、転写紙
Ｐは、転写ドラム１１に静電吸着される。尚、この吸着
力は、印加電圧が安定している限り不均一になることは
なく、安定して転写紙Ｐを転写ドラム１１に吸着させる
ことができる。

【００３５】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み、各種実験結果により、印
加電圧は、＋３ｋＶ以下が適当であり、更に好ましく
は、＋２ｋＶあれば、帯電を良好に行うことができる。
また、転写ドラム１１に吸着された転写紙Ｐは、外側が
正に帯電した状態で、転写ドラム１１の矢印方向への回
転に伴って、トナー像の転写ポイントＸに搬送される。

【００３６】次に、転写紙Ｐへのトナー像の転写動作を
説明する。感光体ドラム１５には、図８に示すように、
表面に負の電荷を有するトナーが吸着されている。従っ
て、表面が正に帯電している転写紙Ｐが、転写ポイント
Ｘに搬送されれば、転写紙Ｐ表面にトナーが吸着され、
転写される。尚、上記転写ドラム１１と感光体ドラム１
５とは、転写ポイントＸによって所定のニップ幅を有す
るように圧接されている。このため、このニップ幅によ
って転写効率、即ち、画像が影響される。

【００３７】ここで、上記ニップ幅と画質との関係を表
１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から、ニップ幅は、２〜７ｍｍの範囲
であれば、画質を良好にすることができ、特に、３〜６
ｍｍの範囲であれば、さらに、好ましいことが分かる。

【００４０】また、上記半導電体層２７は、体積抵抗値
が１０⁸Ω・ｃｍ、層厚が２〜５ｍｍ、硬度がアスカー
Ｃで２５〜５５の範囲で形成されている。これは、本実
施例では、転写ドラム１１と感光体ドラム１５とが圧力
２ｋｇにて圧接されていることから設定されたものであ
る。

【００４１】尚、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が釣り合ったときに、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。

【００４２】ここで、アスカーＣとトナーの転写画質と
紙吸着との関係を表２に示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】表２から、硬度がアスカーＣで２５〜５５
の範囲とすることで、画質および紙吸着を良好にするこ
とができることが分かる。

【００４５】即ち、半導電体層２７の素材が変われば、
転写ドラム１１と感光体ドラム１５との圧接力が変わる
ので、所望する画質となるように、半導電体層２７の素
材に応じて半導電体層２７の厚み、硬度などを変更する
ようになっている。したがって、本実施例では、上記し
た層厚および硬度を有する半導電体層２７によって、適
正なニップ幅の範囲となるようになっている。

【００４６】また、半導電体層２７の体積抵抗値が０Ω
・ｃｍであれば、転写紙Ｐの吸着開始点に配設されてい
るグランドローラ１２により、転写紙Ｐが転写ポイント
Ｘに到達するまでに電圧の降下が生じる。この電圧降下
を防ぐ為に、上記半導電体層２７に所定の体積抵抗値を
有するようにし、半導電体層２７にコンデンサー的な働
きをさせて、電圧の降下を防止している。

【００４７】ここで、上記体積抵抗値と画質との関係を
表３に示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】表３から、半導電体層の体積抵抗値は、１
０⁷〜１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲で、再転写あるいは転写不
良がなく転写を効率良く行うことができることが分か
る。また、体積抵抗値が、１０⁸〜１０⁹Ω・ｃｍの範
囲であれば、さらに好ましいことが分かる。従って、本
実施例のように、半導電体層２７の体積抵抗値が、１０
⁸Ω・ｃｍであれば、転写を良好に行うことができ、良
好な画質を得ることができる。誘電体層２８は、一般的
に高誘電率、かつ電荷の保持力を有することが必要条件
になっている。このため、上記誘電体層２８は、前述し
たようにフッ化ビニリデンからなり、その誘電率は、８
〜１２の範囲で設定される。従って、ｃ＝ε・ｓ／ｔ
（ｃは電荷量、εは誘電率、ｓは面積、ｔは厚み）の式
より、誘電体層２８の電荷量ｃが算出される。

【００５０】このことから、誘電率εが小さければ、上
式から電荷量ｃは小さくなり、転写効率は良くなる。こ
のとき、電荷量ｃが小さいので、吸着力も小さくなって
いる。また、厚みｔが小さければ、上式から電荷量ｃは
大きくなり、転写効率が悪くなり、このとき、電荷量ｃ
が大きいので、吸着力が大きくなる。

【００５１】以上のことから、誘電率εと層厚ｔとを適
切に設定する必要がある。従って、上記誘電体層２８
は、誘電率が８〜１２の範囲、層厚が１００〜３００μ
ｍの範囲のとき、転写紙Ｐの吸着力および転写効率が適
正なものとなる。

【００５２】転写ドラム１１の誘電体層２８の幅は、図
９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１５ｂの塗布
幅）よりも大きくなっている。

【００５３】転写ドラム１１の各層が、図１０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２７が感光
体ドラム１５の接地されたアルミニウム素管１５ａに接
触する虞がある。

【００５４】つまり、電源部３２によって導電体層２６
に正の電圧が印加されると、導電体層２６に正の電荷が
誘起され、この正の電荷が半導電体層２７表面に移動す
る。

【００５５】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に帯電した電荷は、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
に正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
負の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１１
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。これにより、転写ドラム１１
は、ＯＰＣ膜１５ｂ上に吸着された負の電荷のトナーを
吸着することができ、転写不良を無くすことができる。

【００５７】転写ドラム１１の直径は、転写紙１枚が重
なることなく巻きつく大きさ、即ち、上記画像形成装置
において使用できる転写紙Ｐの最大幅、或いは、長さに
応じた大きさに形成されている。これにより、上記画像
形成装置は、転写紙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。

【００５８】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４、図７および図８に
より、以下に説明する。

【００５９】図４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、図示しない
転写紙Ｐ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に送り出し、このＰＦローラ８を
通過した転写紙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。

【００６０】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から転写紙Ｐを１枚ずつ送り出し、
手差しローラ９によりプリカールローラ１０に搬送す
る。そして、転写紙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。

【００６１】次いで、図７に示すように、上記転写紙Ｐ
は、転写ドラム１１とグランドローラ１２との間に搬送
され、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、転写紙Ｐ内面を介して転写
紙Ｐ表面に誘起される。これにより、転写紙Ｐが転写ド
ラム１１表面に静電吸着される。その後、転写紙Ｐは、
図８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まで搬送される。この
位置で、感光体ドラム１５上に形成されたトナーの電荷
と転写紙Ｐ表面の電荷とにより転写紙Ｐに上記のトナー
像が転写される。

【００６２】このとき、感光体ドラム１５では、１色毎
に帯電、露光、現像および転写が行われている。従っ
て、転写紙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、１回転する毎に１色の転写
が行われ、最大で４回転で１つのフルカラー画像を得る
ようになっている。ただし、白黒画像、もしくはモノカ
ラー画像を得る場合、転写ドラム１１の回転は、１回で
良い。

【００６３】さらに、転写紙Ｐ上に全てのトナー像が転
写されれば、転写紙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。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、転写紙Ｐのトナー像は、定着ローラ２３
の温度と圧力とにより転写紙Ｐ上に融着され、定着され
る。そして、定着済みの転写紙Ｐは、排出ローラ２４に
より排出トレイ２５上に排出される。

【００６４】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およびポリフッ化ビニリデ
ンからなる誘電体層２８で形成されている。これによ
り、上記導電体層２６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とグランドロー
ラ１２との間に、転写紙Ｐが搬送されると、この転写紙
Ｐに半導電体層２７に蓄積された電荷が移動して、転写
紙Ｐを転写ドラム１１に静電吸着させるようになってい
る。

【００６５】尚、上記の導電体層２６としては、円筒状
のアルミニウムを使用しているが、他の導電体を使用し
ても良い。また、半導電体層２７は、発泡ウレタンで形
成されているが、他の半導電体としてシリコン等の弾性
体を使用しても良い。また、誘電体層２８は、ポリフッ
化ビニリデンで形成されているが、他の誘電体としてポ
リエチレンテレフタレート等の樹脂を使用しても良い。

【００６６】上述した転写紙Ｐの吸着・転写行程におい
ては、転写ドラム１１の１回転目で転写紙Ｐの吸着と感
光体ドラム１５に形成されたトナー像の転写紙Ｐへの転
写とを行う。この場合、転写ドラム１１への印加電圧
は、転写紙Ｐの吸着に必要な電圧（以下、吸着電圧と称
する）と、感光体ドラム１５に形成されたトナー像を転
写紙Ｐに転写するのに必要な電圧（以下、転写電圧と称
する）とを満たしていなければならない。しかし、動作
環境および転写紙Ｐの紙種によって、それら電圧に大き
な違いが生じる。従って、最適な吸着および転写結果を
得るためには、上記の２つの電圧を動作環境および紙種
によって変えることが必要になる。

【００６７】そこで、そのための構成を以下に説明す
る。

【００６８】先ず、動作環境と印加電圧と転写紙Ｐの吸
着状態との関係を表４に示す。尚、転写紙Ｐの吸着状態
は、○、△および×で示す。

【００６９】

【表４】

【００７０】表４から湿度が高くなるに従って、転写紙
吸着を良好に行うための印加電圧が、高くなることが分
かる。

【００７１】次に、動作環境と印加電圧と転写紙Ｐの転
写状態との関係を表５に示す。尚、転写紙Ｐの転写状態
は、○、△および×で示す。

【００７２】

【表５】

【００７３】表５から、湿度が高くなるに従って、転写
紙Ｐの転写状態を良好にするための印加電圧が、低くな
ることが分かる。

【００７４】以上のことから、特に、動作環境が高湿度
時においては、一定電圧で転写ドラム１１への転写紙Ｐ
の吸着およびトナー像の転写紙Ｐへの転写を良好に行う
ことができない。

【００７５】そこで、表６に示すようなモードを用意
し、装置自身もしくはユーザーが状況に応じて、通常モ
ード、紙吸着モードおよび厚紙モードのいずれかのモー
ドに切り換えることができるようにする。

【００７６】同表は、各モードと吸着電圧と転写電圧と
フルカラー画像形成時の時の転写ドラムの回転数との関
係を示したものである。

【００７７】

【表６】

【００７８】尚、フルカラー印刷時において、紙吸着モ
ードを選択した場合、転写ドラム１１の１回転目は、転
写紙吸着を優先して行うので、転写行程は、転写ドラム
１１の２回転目から開始される。これに対し、通常モー
ドおよび厚紙モードにおいては、転写ドラム１１の１回
転目に転写紙吸着を行うとともに、吸着電圧で転写行程
を開始し、２回転目以降から転写電圧で転写行程を続け
る。

【００７９】また、モノカラー印刷時において、紙吸着
モードを選択した場合、吸着および転写行程は、上述し
た通りである。これに対し、通常モードおよび厚紙モー
ドを選択した場合のそれは、転写ドラム１１の１回転目
において、吸着電圧で吸着と転写を完了する。

【００８０】上記モードの切り換え動作を行う画像形成
装置は、図１に示す電圧印加手段としての転写ドラム電
圧印加装置４１を備えている、この転写ドラム電圧印加
装置４１は、転写ドラム１１に転写紙Ｐを吸着させるた
めの電圧と、トナー像を転写紙Ｐに転写するための電圧
とを印加するものである。転写ドラム電圧印加装置４１
は、電源部３２、湿度センサ３３、マシン制御用ＣＰＵ
３４、メモリ３５、オペレーションパネル３６、選択モ
ード設定部３７、ユーザー印加電圧設定部３８、モード
表示部３９および自動・手動切換えスイッチ４０を備え
ている。

【００８１】上記選択モード設定部３７、ユーザー印加
電圧設定部３８、モード表示部３９および自動・手動切
換えスイッチ４０は、図２に示すオペレーションパネル
３６に取り付けられている。

【００８２】電源部３２は、マシン制御用ＣＰＵ３４の
命令に従って、転写ドラム１１に所定の電圧を印加する
ものである。

【００８３】湿度センサ３３は、転写ドラム１１付近の
相対湿度を計測し、これを電圧に変換し出力する。そし
て、マシン制御用ＣＰＵ３４にこの出力結果を送信す
る。また、湿度センサ３３は、ユニットとして一般的に
販売されているものである。本実施例では、５Ｖの入力
に対して、図３に示すように、０〜１００％の相対湿度
を０〜１Ｖの電圧に変換して出力するタイプを使用す
る。

【００８４】マシン制御用ＣＰＵ３４は、自動・手動切
換えスイッチ４０の切り換え信号を受信し、この信号に
より、装置自身が、表７に示すように、上記出力値に応
じて、モードを選択するのか、ユーザーがモードを選択
をするのかを判断する。そして、その結果に従って、メ
モリ３５からデータを読出し、転写ドラム電圧印加装置
４１の制御を行う。

【００８５】同表は、上記出力値と選択モードとの関係
を示したものである。

【００８６】

【表７】

【００８７】メモリ３５は、表６および表７に基づくデ
ータと、転写ドラム電圧印加装置４１が行う制御プログ
ラムを記録している。

【００８８】自動・手動切換えスイッチ４０は、ユーザ
ーが、装置自身が上記モードを選択する自動設定か、或
いはユーザー自身が上記モードを選択または転写ドラム
１１への印加電圧を調整する手動設定かを切り換えるも
のである。

【００８９】選択モード設定部３７は、図２に示すよう
に、モード呼出キー３７ａ、モード選択キー３７ｂ・３
７ｃおよびＥＮＴＥＲキー３７ｄを有しており、ユーザ
ーが動作環境および転写紙Ｐの紙種を判断して上記モー
ドを選択するときに使用する。モード呼出キー３７ａ
は、装置自身もしくはユーザーが選択しているモードを
呼び出すものであり、呼び出されたモード、即ち、選択
されているモードは、選択モード表示枠３９ａで囲まれ
る。モード選択キー３７ｂ・３７ｃは、ユーザーが動作
環境や転写紙Ｐの紙種に応じてモードを選択するときに
使用されるものである。ＥＮＴＥＲキー３７ｄは、ユー
ザーが上記モード選択キー３７ｂ・３７ｃによって選択
したモードを入力するものである。そして、このモード
は、上記メモリ３５に記憶される。

【００９０】ユーザー印加電圧設定部３８は、図２に示
すように、選択キー３８ａ・３８ｂおよび選択番号表示
部３８ｃを有しており、通常モードで高画質の画像を得
られなかった場合、表８に示すような転写ドラム１１へ
の印加電圧を用意しておき、選択キー３８ａ・３８ｂに
よって、ユーザーが判断して転写ドラム１１への印加電
圧に対応した選択番号を選択し、転写ドラム１１への印
加電圧を微調整できるようにする。このときの選択番号
を選択番号表示部３８ｃで表示する。

【００９１】同表は、上記印加電圧と選択番号との関係
を示す。

【００９２】

【表８】

【００９３】モード表示部３９は、各モードを表示し、
選択モード表示枠３９ａは、装置自身もしくはユーザー
が選択しているモードを囲むものである。

【００９４】装置自身がモードを選択する場合を以下に
説明する。

【００９５】図１に示すように、マシン制御用ＣＰＵ３
４は、自動・手動切換えスイッチ４０の自動設定切り換
え信号を受信すると、メモリ３５からデータを読出し、
このデータから装置自身がモードを選択すると判断す
る。そして、湿度センサ３３の上記出力値を受信し、こ
の出力値から、表７に示したモードを選択し、このモー
ドに従って、表６に示した吸着電圧と転写電圧を決定
し、これらの電圧に基づいた命令を電源部３２に送信す
る。そして、電源部３２は、転写ドラム１１に上記電圧
を印加して吸着および転写が開始される。即ち、フルカ
ラー印刷時において、通常モードでは、転写ドラム１１
の１回転目で吸着電圧が印加されて、転写紙Ｐが吸着さ
れ転写が開始される。そして、２回転目以降で転写電圧
が印加されて、転写が続けられる。これに対し、紙吸着
モードでは、転写ドラム１１の１回転目で吸着電圧が印
加され、転写紙Ｐが吸着される。そして、２回転目で転
写電圧が印加されて転写が開始される。

【００９６】厚紙は、相対湿度が４０〜７０％において
も吸着しにくいことがあるが、上記画像形成装置は、湿
度から通常モードと判断するので画質が良好でない虞が
ある。よって、厚紙を使用する場合、ユーザーが、厚紙
モードを選択するのが効率的、かつ確実なので、図２に
示すように、モード呼出キー３７ａで現在のモードを呼
出し、モード選択キー３７ｂ・３７ｃで厚紙モードを選
択し、ＥＮＴＥＲキー３７ｄで入力する。同時に、図１
に示すように、マシン制御用ＣＰＵ３４が、通常モード
を厚紙モードに切り換えることができるようにしてお
く。しかし、湿度が７０％付近で、マシン制御用ＣＰＵ
３４が紙吸着モードに切り換えていた場合は、厚紙モー
ドに切り換えずに紙吸着モードのままで良い。

【００９７】次に、ユーザーがモードを選択する場合を
以下に説明する。

【００９８】ユーザーが、動作環境および転写紙Ｐの紙
種を判断して、上記の３つの各モードからモード選択キ
ー３７ｂ・３７ｃにより、最適なモードを選択する。図
１に示すように、マシン制御用ＣＰＵ３４は、自動・手
動切換えスイッチ４０の手動設定切り換え信号を受信す
ると、メモリ３５からデータを読出し、このデータから
ユーザーがモードを選択すると判断する。そして、上記
データは、前述したのと同様に処理され、マシン制御用
ＣＰＵ３４が命令を電源部３２に送信して、電源部３２
が転写ドラム１１に電圧を印加して、前述したのと同様
に吸着および転写が開始される。このときの選択モード
は、図２に示すように、モード表示部３９において選択
モード表示枠３９ａで囲まれている。

【００９９】また、ユーザーが、上記の３つのモードで
は転写された画質が良好でないと判断した場合、マシン
制御用ＣＰＵ３４が通常モードを選択するとともに、ユ
ーザーが通常モードにおける吸着電圧のみを変更できる
ようにする。この場合、図２に示すように、ユーザーが
選択キー３８ａ・３８ｂにより選択番号を選択する。

【０１００】この選択番号は、選択番号表示部３８ｃに
表示されている。そして、図１に示すように、上記選択
番号は、ユーザー印加電圧設定部３８を通してマシン制
御用ＣＰＵ３４に送信される。マシン制御用ＣＰＵ３４
は、表８に示したように、上記選択番号に対応した電圧
値を選択する。そして、この電圧値を通常モードにおけ
る吸着電圧として処理し、電源部３２に送信する。これ
により、電源部３２は転写ドラム１１に電圧を印加し、
吸着と転写が開始される。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の画像形
成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、表
面層側から内層側へ誘電体層、半導電体層および導電体
層が順次積層され、転写紙を表面に吸着しながら搬送し
て前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紙に転写する転写手段と、転
写紙を吸着するための電圧、および前記トナー像を転写
紙に転写するための電圧を前記転写手段の導電体層に印
加するとともに、前記電圧値を変更可能である電圧印加
手段と、前記転写手段を除電する除電手段と、前記像担
持体からの転写紙搬送方向とは反対側に設けられ、前記
転写手段の表面に転写紙を介して接触する接地された電
極部材とを備えた画像形成装置において、前記吸着する
ための電圧と転写するための電圧とが同じ電圧値に設定
される通常モードと、吸着するための電圧が転写するた
めの電圧よりも高い電圧値に設定される別のモードとを
切り替え可能である構成である。

【０１０２】これにより、高温多湿時や転写紙が厚い場
合には、転写紙を吸着するための電圧をトナー像を転写
するための電圧よりも高くして転写手段に印加すること
で、転写紙の吸着と、トナー像の転写紙への転写とを共
に良好に行うことができるという効果を奏する。また、
転写手段の導電体層に、転写紙を吸着するための電圧
と、トナー像を転写紙に転写するための電圧とを電圧印
加手段から印加し、半導電体層上の誘電体層に転写紙を
吸着するための電荷と、トナー像を転写紙に転写するた
めの電荷を誘起させているので、転写紙吸着用の高圧電
源が不要となり、製品のコストダウンが可能である。ま
た、上記電圧印加手段からの出力電圧を、湿度や転写紙
の種類などに応じて適宜変更できるので、転写紙を転写
手段に確実に保持し、トナー像の転写紙への転写を良好
に行うことができる。従って、高画質の画像を得ること
ができる。

【０１０３】請求項２の発明の画像形成装置は、請求項
１の発明の画像形成装置において、前記別のモードとし
て用意した紙吸着モードを選択した場合には、転写手段
の１回転目は転写紙の吸着を優先して行い、２回転目以
降でトナー像の転写を行う構成である。

【０１０４】これにより、別のモードとして用意した紙
吸着モードを選択した場合には、上記画像形成装置は、
転写紙を吸着するための電圧を印加した転写手段の１回
転目には転写紙の吸着だけを優先して行い、転写するた
めの電圧を印加した２回転目以降でトナー像の転写を行
うため、最適な吸着および転写結果を得ることができる
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おける画像形成装置の転写
ドラム印加電圧制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】上記画像形成装置表面に設置したオペレーショ
ンパネルを示す概略の説明図である。

【図３】上記画像形成装置に使用した湿度センサの出力
値と相対湿度との関係を示すグラフである。

【図４】上記の画像形成装置の概略構成を示す全体構成
図である。

【図５】図４に示した画像形成装置の転写ドラム付近の
構成を示す模式図である。

【図６】上記転写ドラムの分解斜視図である。

【図７】図５に示した転写ドラムの帯電状態を示し、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８】図５に示した転写ドラムの帯電状態を示し、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９】図５に示した転写ドラムの誘電体幅と感光体素
間幅と有効転写幅と有効画像幅との関係を示す説明図で
ある。

【図１０】図５に示した転写ドラムの各層の幅が、導電
体層＜半導電体層＜誘電体層となる場合の転写ドラムと
感光体ドラムとの間の電荷移動を示す説明図である。

【図１１】図５に示した転写ドラムの各層の幅が、半導
電体層＜導電体層＝誘電体層となる場合の転写ドラムと
感光体ドラムとの間の電荷移動を示す説明図である。

【図１２】従来の画像形成装置の転写ドラムの付近の構
成を示す模式図である。

【図１３】従来の他の画像形成装置の転写ドラムの付近
の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１１転写ドラム（転写手段）１１ａ除電器（除電手段）１２グランドローラ（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湿度センサ（湿度測定手段）３４マシン制御用ＣＰＵ（電圧制御手段）３６オペレーションパネル（電圧調整手段）３７選択モード設定部（手動操作部）３８ユーザー印加電圧設定部（電圧調整手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−167892（ＪＰ，Ａ) 特開平５−333708（ＪＰ，Ａ) 特開平４−149464（ＪＰ，Ａ) 特開平６−222689（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

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、表面層側から内層側へ誘電体層、半導電体層および導電
体層が順次積層され、転写紙を表面に吸着しながら搬送
して前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紙に転写する転写手段と、転写紙を吸着するための電圧、および前記トナー像を転
写紙に転写するための電圧を前記転写手段の導電体層に
印加するとともに、前記電圧値を変更可能である電圧印
加手段と、前記転写手段を除電する除電手段と、前記像担持体からの転写紙搬送方向とは反対側に設けら
れ、前記転写手段の表面に転写紙を介して接触する接地
された電極部材とを備えた画像形成装置において、前記吸着するための電圧と転写するための電圧とが同じ
電圧値に設定される通常モードと、吸着するための電圧
が転写するための電圧よりも高い電圧値に設定される別
のモードとを切り替え可能であることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記別のモードとして用意した紙吸着モー
ドを選択した場合には、転写手段の１回転目は転写紙の
吸着を優先して行い、２回転目以降でトナー像の転写を
行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。