JP3222369B2

JP3222369B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3222369B2
Application number: JP27575795A
Authority: JP
Inventors: 良恵岩倉; 史生島津
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: JPH09114264A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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り、特に、転写シートを保持し
ながら複数回のトナー転写を行うための転写ドラム等の
転写手段の構成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１２
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、各コロナ帯電器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１３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１２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１３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（帯電電位）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
（帯電電位）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】このため、トナー転写と転写シートの吸着
とを別々の電源で行い、転写シートの種類によって印加
電圧を変更し、転写シート上の表面電位をコントロール
することが考えられる。しかしながら、この場合、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の、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る。

【００１８】さらに、誘電体層と半導電体層とを積層す
ることにより、二空間に微小空隙が存在する。このた
め、高湿時にはこの微小空隙に水滴が存在して転写シー
トの吸着能力が低下する一方、低湿時には転写シート剥
離後に誘電体層上に過大の残留電荷が発生し、次の転写
シートの吸着に悪影響を及ぼすという問題が生じる。

【００１９】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、環境や転写シートの物性値が
変化した場合にも、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。

【００２０】

【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、誘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
（例えば、電源部）と、上記誘電体層表面に、転写シー
トを介して接触する接地された電極部材としての弾性を
有する半導電体ローラと、上記半導電体ローラおよび誘
電体層間のニップ時間を変更するためのニップ時間変更
手段とを有することを特徴としている。

【００２１】

【００２２】請求項２記載の画像形成装置は、請求項１
記載の画像形成装置において、上記ニップ時間変更手段
が、半導電体ローラと誘電体層との接触幅を変更するこ
とでニップ時間を変更するようになっていることを特徴
としている。

【００２３】請求項１の構成によれば、導電体層に電圧
を印加することにより、誘電体層に電荷が蓄積され、接
地された半導電体ローラが転写シートを介して誘電体層
に接触することで、上記誘電体層に蓄積された電荷が、
転写シート内面、転写シート表面に移行して転写シート
を転写手段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と像担持体表面のトナー像の電荷
との電位差により、トナー像を転写シートに転写させる
ことができる。

【００２４】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。

【００２５】また、上記電極部材が、弾性を有する半導
電体ローラであることで、ニップ時間変更手段（例えば
偏芯カム）によって、ニップ時間をより容易に変更する
ことができる。

【００２６】つまり、上記ニップ時間は、（転写手段と
半導電体ローラとの間に形成されるニップ幅／転写手段
の回転速度）によって決定されることから、転写手段の
回転速度を一定にして、半導電体ローラと転写手段との
間の接触幅であるニップ幅を変更するか、上記ニップ幅
を一定にして転写手段の回転速度を変更することで、容
易にニップ時間を変更することができる。このとき、請
求項２に示すように、上記ニップ時間変更手段が、半導
電体ローラと誘電体層との接触幅を変更することでニッ
プ時間を変更するようになっていることで、転写効率を
おとすことなく、ニップ時間を容易に変更することがで
きる。

【００２７】上記ニップ時間と転写シートの帯電電荷量
（帯電電位）との関係は、半導電体ローラの物性（抵
抗）、誘電体層の物性（抵抗）、印加電圧、あるいは転
写シート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の帯電電荷量（帯電電
位）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の帯電電荷量（帯電電位）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
写シートの帯電電荷量（帯電電位）が減少するパター
ン）に大別される。このことから、用いる転写シートの
種類によってニップ時間を変更することで、効率良く電
荷注入を行うことができる。

【００２８】本発明によれば、上記電極部材は弾性を有
する半導電体ローラであるので、上記のように転写シー
トの種類が変わった場合にも、ニップ時間を容易に変更
することができる。これにより、電荷注入量を容易にコ
ントロールすることができるため、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。この結
果、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手段から転写シートが剥が
れることなく、像担持体から転写手段への良好なトナー
転写が行え、常に安定した画像の供給を行うことができ
る。

【００２９】請求項３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、上記電極部材は、弾性を有する半
導電体ローラであって、上記像担持体と電極部材とが、
転写シートの搬送方向後端が電極部材通過後に、転写シ
ートの搬送方向前端が像担持体に接触する位置に設定さ
れていることを特徴としている。

【００３０】請求項４記載の画像形成装置は、請求項３
記載の画像形成装置において、上記電極部材から、転写
シートの搬送方向に向かって像担持体までの距離が、転
写シートの最大縦送りサイズより長い周長を有すること
を特徴としている。

【００３１】請求項５記載の画像形成装置は、請求項３
または４記載の画像形成装置において、上記転写シート
の搬送方向後端が電極部材を通過してから、転写シート
の搬送方向前端が電極部材に接触する前に、上記電圧印
加手段の電圧を切り替える電圧切り替え手段（例えば、
制御手段）を有することを特徴としている。

【００３２】請求項３の構成によれば、請求項１で述べ
た効果を得ることができる。また、上記像担持体と電極
部材とが、転写シートの搬送方向後端が電極部材通過後
に、転写シートの搬送方向前端が像担持体に接触する位
置に設定されていることで、例えば請求項５に示すよう
に、電圧切り替え手段によって、転写シートが電極部材
に接触している間と、像担持体に接触している間とで電
圧印加手段による印加電圧を切り替えることができる。
このため、転写シートの静電吸着に必要な導電体層への
電圧の印加と、トナー転写に必要な電圧の印加とを１つ
の電源で別々の電圧で行うことができるため、上記電圧
印加手段（電源部）１つだけで、安定した誘電体層への
静電吸着とトナー転写とを行うことができる。さらに、
電源が上記電源部１つですむため、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。また、上記のように、上記像担持体と電極部材と
を、転写シートの搬送方向後端が電極部材通過後に、転
写シートの搬送方向前端が像担持体に接触する位置に設
定するには、請求項４に示すように、上記電極部材か
ら、転写シートの搬送方向に向かって像担持体までの距
離が、転写シートの最大縦送りサイズより長い周長を有
するようにすればよい。請求項６記載の画像形成装置
は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成
装置において、上記誘電体層は、誘電体層と導電体層と
の間に導電性接着剤を塗布することにより、上記導電体
層の上面に固定されていることを特徴としている。請求
項６の構成によれば、上記誘電体層と導電体層との間に
存在する微小空隙を除去することができ、誘電体層と導
電体層との密着性は極めて良好となる。このため、マル
チプリント時も含めて、環境変化に対する転写シートの
静電吸着能力が安定し、トナー転写性能が格段に向上す
る。従って、感光体ドラム上に形成された各色のトナー
像が全て転写ドラムに転写される前に転写シートが転写
ドラムから剥がれることなく、感光体ドラムから転写シ
ートへの良好なトナー転写を行うことができ、常に安定
した画像の供給を行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。

【００３４】本実施の形態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、転写シートＰを介して接触する接地さ
れた電極部材としての半導電体ローラ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。

【００４０】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１１ａが
設けられている。尚、上記除電装置１１ａは、前記半導
電体ローラ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。

【００４１】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１
１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。

【００４２】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
膜が塗布されている。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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１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の上面にポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）からなる誘電体層２８が設けられ
ている。

【００４８】上記誘電体層２８は、誘電体層２８と導電
体層２６との間に導電性接着剤を塗布することにより固
定されている。これにより、上記誘電体層２８と導電体
層２６との間に存在する微小空隙を除去することがで
き、誘電体層２８と導電体層２６との密着性は極めて良
好となる。このため、マルチプリント時も含めて、環境
変化に対する転写シートの静電吸着能力が安定し、トナ
ー転写性能が格段に向上する。従って、感光体ドラム１
５上に形成された各色のトナー像が全て転写ドラム１１
に転写される前に転写シートＰが転写ドラム１１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、常に安定した画
像の供給を行うことができる。

【００４９】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。

【００５０】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３〜図５を参照し
ながら以下に説明する。尚、転写ドラム１１の導電体層
２６には、電源部３２より＋の電圧が印加されているも
のとする。

【００５１】先ず、転写シートＰの吸着行程を説明す
る。半導電体ローラ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３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、半導電体ローラ１２により誘電体層
２８表面に押しつけられ、これによって、導電体層２６
から、誘電体層２８表面に＋電荷が誘起され、図５に示
すように、転写ドラム１１側から半導電体ローラ１２側
に向けて電界が発生する。尚、半導電体ローラ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、半導電体ローラ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と半導電体ローラ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
側から半導電体ローラ１２側へ放電、即ち、パッシェン
放電が起こる。

【００５２】さらに、放電終了後、上記半導電体ローラ
１２と転写ドラム１１との間のニップ、即ち、領域（I
I）において、半導電体ローラ１２側から転写ドラム１
１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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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４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。

【００５６】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、即ち画質が影響される。

【００５７】ここで、上記ニップ幅と画質との関係を表
１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１に記載された結果から、ニップ幅は、
２ｍｍ〜７ｍｍの範囲に設定することで、画質を良好に
することができ、さらに、ニップ幅を３ｍｍ〜６ｍｍの
範囲に設定することが望ましいことが分かる。

【００６０】また、半導電体ローラ１２の体積抵抗率が
低すぎれば、転写シート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。即ち、半導電体ローラ１２
の体積抵抗率が低すぎれば、半導電体ローラ１２が接地
されていることから、導電体層２６から半導電体ローラ
１２側へと多量の電荷が移動して電圧降下が起こる。電
圧降下が起こると、転写シートＰの吸着力が低下する。
それゆえ、上記半導電体ローラ１２が所定の体積抵抗率
を有するようにすることで、電圧の降下を防止してい
る。

【００６１】ここで、上記半導電体ローラ１２の体積抵
抗率と画質との関係を表２に示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２に記載された結果から、半導電体ロー
ラ１２の体積抵抗率が１０⁸Ω・ｃｍより小さければ、
抵抗値が低すぎるため、トナー転写の際に、感光体ドラ
ム１５と転写ドラム１１との間において、電流が流れす
ぎる。これにより、感光体ドラム１５上のトナーが、転
写シートＰ側へ移動する際に流れる電流成分より、感光
体ドラム１５と転写ドラム１１との間において、オーム
の法則が成立する回路接触により流れる電流成分の方が
優先して流れるため、トナーが転写シートＰに移動でき
ない。即ち、再転写が起こるため好ましくない。

【００６４】一方、半導電体ローラ１２の体積抵抗率が
１０¹¹Ω・ｃｍより大きければ、抵抗値が高すぎるた
め、感光体ドラム１５と転写ドラム１１との間におい
て、オームの法則が成立する回路接触により流れる電流
成分、および、感光体ドラム１５上のトナーが、転写シ
ートＰに移動する際に流れる電流成分の両方が流れにく
くなるため、トナーが転写シートＰに移動できない。即
ち、転写不良が起こるため好ましくない。また、上記半
導電体ローラ１２の体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ〜１０
¹⁰Ω・ｃｍの範囲であれば、さらに好ましいことが判
る。

【００６５】さらに、誘電体層２８の体積抵抗率が低す
ぎると、前記半導電体ローラ１２の場合と同様に、転写
シートＰの吸着開始点に配設されている半導電体ローラ
１２により、転写シート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。即ち、誘電体層２８の体積
抵抗率が低すぎれば、半導電体ローラ１２が接地されて
いることから、導電体層２６から半導電体ローラ１２側
へと多量の電荷が移動して電圧降下が起こる。電圧降下
が起こると、転写シートＰの吸着力が低下する。それゆ
え、上記誘電体層２８が所定の体積抵抗率を有するよう
にすることで、誘電体層２８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。

【００６６】ここで、上記誘電体層２８の体積抵抗率と
画質との関係を表３に示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】表３に記載された結果から、誘電体層２８
の体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍより小さければ、抵抗値
が低すぎるため、トナー転写の際に、感光体ドラム１５
と転写ドラム１１との間において、電流が流れすぎる。
これにより、感光体ドラム１５上のトナーが、転写シー
トＰ側へ移動する際に流れる電流成分より、感光体ドラ
ム１５と転写ドラム１１との間において、オームの法則
が成立する回路接触により流れる電流成分の方が優先し
て流れるため、トナーが転写シートＰに移動できない。
即ち、再転写が起こるため好ましくない。

【００６９】一方、誘電体層２８の体積抵抗率が１０¹⁵
Ω・ｃｍより大きければ、抵抗値が高すぎるため、感光
体ドラム１５と転写ドラム１１との間において、オーム
の法則が成立する回路接触により流れる電流成分、およ
び、感光体ドラム１５上のトナーが、転写シートＰに移
動する際に流れる電流成分の両方が流れにくくなるた
め、トナーが転写シートＰに移動できない。即ち、転写
不良が起こるため好ましくない。

【００７０】また、上記誘電体層２８の体積抵抗率が１
０¹¹Ω・ｃｍ〜１０¹³Ω・ｃｍの範囲内であれば、さら
に好ましいことが判る。

【００７１】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、上記半導電体ローラ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（帯電電位）が異なることが知ら
れている。

【００７２】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（帯電電位）と
の関係を、図６〜図９に基づいて、以下に説明する。

【００７３】図６は、前記パッシェン放電後の電荷注入
機構を示す等価回路であり、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は半導電体ローラ１
２の抵抗を表し、ｒ２は誘電体層２８の抵抗を表し、ｒ
３は転写シートＰの抵抗を表し、ｒ４は半導電体ローラ
１２と転写ドラム１１との間のニップの抵抗を表す。ま
た、Ｃ１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は半導電体ローラ１２
と転写ドラム１１との間のニップの静電容量を表す。

【００７４】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
転写シートＰの最終帯電電位（Ｖ２）の解析式は、

【００７５】

【数１】

【００７６】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。

【００７７】ここで、半導電体ローラ１２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の帯電電荷量（帯電電位）との関係をグラフにし
た。この結果、図７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（帯電電位）は、極
大値を有することが判った。

【００７８】ここで、転写ドラム１１の回転速度を８５
ｍｍ／秒、転写ドラム１１と半導電体ローラ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７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（帯電
電位）（−１７４０Ｖ）は初期帯電電荷量（帯電電位）
（−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。

【００７９】この場合、少なくとも初期帯電電荷量（帯
電電位）より電荷注入後の帯電電荷量（帯電電位）が低
くならないように設定するためには、転写ドラム１１と
半導電体ローラ１２との間に形成されるニップ幅を小さ
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（帯電電位）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、転写ドラム１１と半導電体ローラ１２との間に形成
されるニップ幅を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。

【００８０】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（帯電電位）が極大値をもつ
場合は、転写シートＰの帯電電荷量（帯電電位）が初期
帯電電荷量（帯電電位）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。

【００８１】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（半導電体ロ
ーラ１２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荷量
（帯電電位）との関係をグラフにしたところ、図８に示
す結果が得られた。

【００８２】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（帯電電位）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。

【００８３】さらに、半導電体ローラ１２の抵抗値（体
積抵抗率）を１０⁹Ω・ｃｍに、また、誘電体層２８の
抵抗値（体積抵抗率）を１０¹⁰Ω・ｃｍに変更し、印加
電圧を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荷量（帯電電位）との関係をグ
ラフにしたところ、図９に示す結果が得られた。

【００８４】この結果、転写シートＰが紙の場合は、半
導電体ローラ１２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（帯電電位）は、ニップ時間が長
くなるにつれて初期帯電電荷量（帯電電位）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。

【００８５】

【表４】

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】尚、転写シートＰの帯電電荷量（帯電電
位）が、初期帯電電荷量（帯電電位）の５０％以上とな
るようにするためには、例えば、ニップ時間を０．０１
秒に設定すればよく、このためには、ニップ幅を０．８
５ｍｍに設定するか、転写ドラム１１の回転速度を３０
０ｍｍ／秒に設定することが考えられる。

【００８９】また、転写シートＰの種類、半導電体ロー
ラ１２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の帯電電荷
量（帯電電位）との関係を示すグラフの傾向は、図７〜
図９に示すグラフの何れかに相当することが確認でき
た。

【００９０】このように、ニップ時間と転写シートＰの
帯電電荷量（帯電電位）との関係は、半導電体ローラ１
２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（帯電電位）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（帯電電位）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（帯電
電位）が減少するパターン）に大別されることが判っ
た。

【００９１】このため、予め、転写シートＰの種類別
に、任意の半導電体ローラ１２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（帯電電位）
とニップ時間との関係を求めておけば、用いる転写シー
トＰの種類によってニップ時間を変更することで、効率
良く電荷注入を行うことができる。この結果、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。

【００９２】そこで、本画像形成装置では、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。

【００９３】上記ニップ時間は、（転写ドラム１１と半
導電体ローラ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。上記ニ
ップ幅は、上記半導電体ローラ１２が、発泡ウレタンの
ように、弾性を有する半導電体からなっていることで、
例えば、転写ドラム１１と半導電体ローラ１２との間の
接触圧を変えることによって容易に調整することができ
る。

【００９４】転写ドラム１１と半導電体ローラ１２との
接触圧は、例えば、半導電体ローラ１２の下側に、ニッ
プ時間変更手段として、例えば、図１０に示す、半導電
体ローラ１２を押圧するための偏芯カム３４を設け、こ
の偏芯カム３４が半導電体ローラ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３
４は、軸（芯）３４ａと、軸３４ａ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、半導電体ローラ１２の長手方向両側面部の
中心から長手方向に延びる半導電体ローラ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３
４ｂを支えるようになっており、また、半導電体ローラ
１２と平行になるように設けられている。

【００９５】上記転写ドラム１１と半導電体ローラ１２
との接触圧は、転写ドラム１１、半導電体ローラ１２、
および偏芯カム３４を側面から見た図１１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１２
ａ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が半導電体ローラ１２
を押圧する力を調整し、転写ドラム１１と半導電体ロー
ラ１２との接触圧を調整することができる。

【００９６】このように、上記半導電体ローラ１２が、
弾性を有する半導電体からなっていることで、転写シー
トＰの種類が変わった場合にも、転写ドラム１１の回転
速度を一定にして転写ドラム１１と半導電体ローラ１２
との接触圧を変更することで、転写効率をおとすことな
く、ニップ幅、ひいてはニップ時間を容易に変更するこ
とができる。これにより、電荷注入量を容易にコントロ
ールすることができるため、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。この結
果、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ドラム１１から
転写シートＰが剥がれることなく、感光体ドラム１５か
ら転写ドラム１１への良好なトナー転写が行え、常に安
定した画像の供給を行うことができる。

【００９７】尚、転写ドラム１１と半導電体ローラ１２
との間に形成されるニップ幅を一定にし、ニップ時間変
更手段として、図示しない制御手段を用いて、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。このため、ニップ時間を転写ドラム１１の回転速
度を変更することで調節する場合、転写ドラム１１の回
転速度を遅くすることで、毎分あたりの転写効率が低下
する虞れがある。以上のことから、ニップ時間は、転写
ドラム１１と半導電体ローラ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。

【００９８】このように、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
（帯電電位）との関係に基づいて、偏芯カム３４の制御
により、転写ドラム１１と半導電体ローラ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。

【００９９】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４を参照しなが
ら以下に説明する。

【０１００】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３参照）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。

【０１０１】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。

【０１０２】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３に示すように、転写ドラム
１１と半導電体ローラ１２との間に搬送される。する
と、転写ドラム１１の誘電体層２８に蓄積された電荷
が、誘電体層２８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。

【０１０３】その後、転写ドラム１１に吸着された転写
シートＰは、図４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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】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、ＰＶＤ
Ｆ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、誘電体層２８に電荷が
蓄積される。そして、上記転写ドラム１１と、発泡ウレ
タンからなる半導電体ローラ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に誘電体層２８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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】しかも、導電体層２６に電圧を印加するだ
けで、誘電体層２８に電荷が誘起されて転写ドラム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。

【０１１３】また、電圧を印加する箇所が一箇所ですむ
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。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】また、図１に示すように、半導電体ローラ
１２の下流にスコロトロン３５を設けることにより、印
加電圧をトナー転写の最適値に設定して、トナー転写に
最適な電圧のみをコントロールし、半導電体ローラ１２
の接触幅では調整しきれない、転写シートＰの静電吸着
力に不足する電荷量はスコロトロン３５で補うことで、
誘電体層２８上にさらに安定して転写シートＰを吸着す
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
る前に転写ドラム１１から転写シートＰが剥がれること
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、常に安定した画像の供給が
できる。

【０１１７】また、上記感光体ドラム１５と半導電体ロ
ーラ１２とを、転写シートＰの搬送方向後端が半導電体
ローラ１２通過後に、転写シートＰの搬送方向前端が感
光体ドラム１５に接触する位置（つまり、転写ドラム１
１が例えば４回転する際に、転写シートＰの後端が、半
導電体ローラ１２と転写ドラム１１との間のニップを通
過した後で転写シートＰの先端が感光体ドラム１５と転
写ドラム１１との間のニップに突入する位置）に設定す
ることで、例えば、制御手段（図示せず）中の電圧切り
替え手段により、転写シートＰが半導電体ローラ１２に
接触している間と、感光体ドラム１５に接触している間
とで電源部３２による印加電圧を切り替えることができ
る。

【０１１８】これにより、転写シートＰの静電吸着に必
要な導電体層２６への電圧の印加と、トナー転写に必要
な電圧の印加とを１つの電源部３２で別々の電圧で行う
ことができるため、電源部３２だけで安定した誘電体層
２８への静電吸着とトナー転写とを行うことができる。

【０１１９】つまり、最適転写を行う印加電圧がＥ１、
転写シートＰを誘電体層２８に安定して静電吸着するの
に必要な印加電圧をＥ２（Ｅ１≠Ｅ２）としたとき、転
写シートＰが半導電体ローラ１２に接触している間は印
加電圧をＥ２に、転写シートＰが感光体ドラム１５に接
触しているか、もしくは、トナー転写を行う際には印加
電圧をＥ１に設定すれば、良好な転写シートＰの静電吸
着とトナー転写とを１つの電源部３２で実現することが
できる。このため、電圧を印加する箇所が一箇所ですむ
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。

【０１２０】このように、転写シートＰの搬送方向後端
が半導電体ローラ１２通過後に、転写シートＰの搬送方
向前端が感光体ドラム１５に接触するためには、半導電
体ローラ１２から、転写シートＰの搬送方向に向かって
感光体ドラム１５までの距離が、転写シートＰの最大縦
送りサイズより長い周長を有するようにすればよい。こ
のためには、例えば、転写ドラム１１を大きく形成する
こともできるが、半導電体ローラ１２を、半導電体ロー
ラ１２’として図１に二点鎖線で示すように、感光体ド
ラム１５の下流側近傍位置に配置することで、転写ドラ
ム１１を大きく形成しなくても、上記周長を確保するこ
とができる。

【０１２１】この場合、半導電体ローラ１２’から搬送
方向に向かって感光体ドラム１５までの距離は、転写シ
ートＰの最大縦送りサイズより長く設計することから、
具体的には、例えば転写シートＰの最大縦送りサイズが
Ａ４の場合は３００ｍｍより長く、転写シートＰの最大
縦送りサイズがＡ３の場合は４２５ｍｍより長くなるよ
うに設計すればよい。

【０１２２】尚、上記実施の形態では、導電体層２６と
して円筒状のアルミニウムを使用しているが、他の導電
体を使用してもよい。また、誘電体層２８をＰＶＤＦで
形成しているが、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よい。さらに、半導電体
ローラ１２を発泡ウレタンで形成しているが、他の半導
電体としてシリコン等の弾性体を使用してもよい。

【０１２３】このように、上記半導電体ローラ１２が弾
性を有する半導電体からなっていれば、前述したよう
に、転写シートＰを介して形成される半導電体ローラ１
２と誘電体層２８との間のニップ幅を容易に変更するこ
とができるので、ニップ時間を容易に変更することがで
きる。このため、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ド
ラム１１から転写シートＰが剥がれることなく、感光体
ドラム１５から転写ドラム１１への良好なトナー転写が
行え、常に安定した画像の供給を行うことができる。ま
た、導電体層２６に電圧を印加することにより、転写シ
ートＰの転写ドラム１１への静電吸着、および、感光体
ドラム１５から転写シートＰへのトナー転写の両方を行
うことができ、複数の電源を用いる必要がなくなる。こ
のため、安価な構成とすることができる。

【０１２４】

【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、上記誘電体層表面に、転写シートを介し
て接触する接地された電極部材としての弾性を有する半
導電体ローラと、上記半導電体ローラおよび誘電体層間
のニップ時間を変更するためのニップ時間変更手段とを
有する構成である。

【０１２５】

【０１２６】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
変更手段が、半導電体ローラと誘電体層との接触幅を変
更することでニップ時間を変更するようになっている構
成である。

【０１２７】請求項１の構成によれば、導電体層に電圧
を印加することにより、誘電体層に電荷が蓄積され、接
地された半導電体ローラが転写シートを介して誘電体層
に接触することで、上記誘電体層に蓄積された電荷が、
転写シート内面、転写シート表面に移行して転写シート
を転写手段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と像担持体表面のトナー像の電荷
との電位差により、トナー像を転写シートに転写させる
ことができる。

【０１２８】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。

【０１２９】また、上記電極部材が、弾性を有する半導
電体ローラであることで、ニップ時間変更手段（例えば
偏芯カム）によって、ニップ時間をより容易に変更する
ことができる。

【０１３０】つまり、上記ニップ時間は、（転写手段と
半導電体ローラとの間に形成されるニップ幅／転写手段
の回転速度）によって決定されることから、転写手段の
回転速度を一定にして、半導電体ローラと転写手段との
間の接触幅であるニップ幅を変更するか、上記ニップ幅
を一定にして転写手段の回転速度を変更することで、容
易にニップ時間を変更することができる。このとき、請
求項２に示すように、上記ニップ時間変更手段が、半導
電体ローラと誘電体層との接触幅を変更することでニッ
プ時間を変更するようになっていることで、転写効率を
おとすことなく、ニップ時間を容易に変更することがで
きる。

【０１３１】これにより、電荷注入量を容易にコントロ
ールすることができるため、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。この結果、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手段から転写シートが剥がれること
なく、像担持体から転写手段への良好なトナー転写が行
え、常に安定した画像の供給を行うことができるという
効果を併せて奏する。

【０１３２】請求項３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、上記電極部
材は、弾性を有する半導電体ローラであって、上記像担
持体と電極部材とが、転写シートの搬送方向後端が電極
部材通過後に、転写シートの搬送方向前端が像担持体に
接触する位置に設定されている構成である。

【０１３３】請求項４の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項３の構成に加えて、上記電極部材か
ら、転写シートの搬送方向に向かって像担持体までの距
離が、転写シートの最大縦送りサイズより長い周長を有
する構成である。

【０１３４】請求項５の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項３または４の構成に加えて、上記転
写シートの搬送方向後端が電極部材を通過してから、転
写シートの搬送方向前端が電極部材に接触する前に、上
記電圧印加手段の電圧を切り替える電圧切り替え手段を
有する構成である。

【０１３５】請求項３の構成によれば、請求項１で述べ
た効果を得ることができる。また、上記像担持体と電極
部材とが、転写シートの搬送方向後端が電極部材通過後
に、転写シートの搬送方向前端が像担持体に接触する位
置、例えば、請求項４に示すように、上記電極部材か
ら、転写シートの搬送方向に向かって像担持体までの距
離が、転写シートの最大縦送りサイズより長い周長を有
するような位置に設定されていることで、例えば請求項
５に示すように、電圧切り替え手段によって、転写シー
トが電極部材に接触している間と、像担持体に接触して
いる間とで電圧印加手段による印加電圧を切り替えるこ
とができる。このため、転写シートの静電吸着に必要な
導電体層への電圧の印加と、トナー転写に必要な電圧の
印加とを１つの電源で別々の電圧で行うことができるた
め、上記電圧印加手段（電源部）１つだけで、安定した
誘電体層への静電吸着とトナー転写とを行うことができ
る。さらに、電源が上記電源部１つですむため、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
ることができるという効果を併せて奏する。請求項６記
載の画像形成装置は、請求項１ないし５のいずれか１項
に記載の画像形成装置において、上記誘電体層は、誘電
体層と導電体層との間に導電性接着剤を塗布することに
より、上記導電体層の上面に固定されている構成であ
る。請求項６の構成によれば、上記誘電体層と導電体層
との間に存在する微小空隙を除去することができ、誘電
体層と導電体層との密着性は極めて良好となる。このた
め、マルチプリント時も含めて、環境変化に対する転写
シートの静電吸着能力が安定し、トナー転写性能が格段
に向上する。従って、感光体ドラム上に形成された各色
のトナー像が全て転写ドラムに転写される前に転写シー
トが転写ドラムから剥がれることなく、感光体ドラムか
ら転写シートへの良好なトナー転写を行うことができ、
常に安定した画像の供給を行う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】本発明の一実施の形態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に示す転写ドラムの帯電状態を示す説明図
であって、転写シート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４】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、転写シート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５】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６】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７】転写シートの帯電電位とニップ時間との関係を
示すグラフである。

【図８】図７とは条件が異なる場合の、転写シートの帯
電電位とニップ時間との関係を示すグラフである。

【図９】図８とはさらに条件が異なる場合の、転写シー
トの帯電電位とニップ時間との関係を示すグラフであ
る。

【図１０】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導電性ローラの側面
から示す説明図である。

【図１２】従来の画像形成装置の概略構成図である。

【図１３】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半導電体ローラ（電極部材）１５感光体ドラム（像担持体）２６導電体層２８誘電体層３２電源部（電圧印加手段）Ｐ転写シート

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
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、上記誘電体層表面に、転写シートを介して接触する接地
された電極部材としての、弾性を有する半導電体ローラ
と、上記半導電体ローラおよび誘電体層間のニップ時間を変
更するためのニップ時間変更手段とを有することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】上記ニップ時間変更手段が、半導電体ロー
ラと誘電体層との接触幅を変更することでニップ時間を
変更するようになってい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、
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
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、上記電極部材は、弾性を有する半導電体ローラであっ
て、上記像担持体と電極部材とが、転写シートの搬送方向後
端が電極部材通過後に、転写シートの搬送方向前端が像
担持体に接触する位置に設定されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】上記電極部材から、転写シートの搬送方向
に向かって像担持体までの距離が、転写シートの最大縦
送りサイズより長い周長を有することを特徴とする請求
項３記載の画像形成装置。
【請求項５】上記転写シートの搬送方向後端が電極部材
を通過してから、転写シートの搬送方向前端が電極部材
に接触する前に、上記電圧印加手段の電圧を切り替える
電圧切り替え手段を有することを特徴とする請求項３ま
たは４記載の画像形成装置。
【請求項６】上記誘電体層は、誘電体層と導電体層との
間に導電性接着剤を塗布することにより、上記導電体層
の上面に固定されていることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれか１項に記載の画像形成装置。