JP3342221B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3342221B2 JP03411695A JP3411695A JP3342221B2 JP 3342221 B2 JP3342221 B2 JP 3342221B2 JP 03411695 A JP03411695 A JP 03411695A JP 3411695 A JP3411695 A JP 3411695A JP 3342221 B2 JP3342221 B2 JP 3342221B2
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体
上に形成したトナー画像を、転写材担持体が担持する転
写材上に転写する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機、レーザビームプリンタ等
のカラー画像形成装置としては、中空転写ドラムを用い
た多重転写方式のものがよく知られている。このもの
は、一般に誘電体シートを円筒状にして中空の転写ドラ
ム(転写材担持体)を構成し、これに転写材を吸着させ
て誘電体シート背面からコロナ帯電器を用いて順次に各
色の転写を行うものである。一方、これに対し、同じ多
重転写方式でも、図6に示すような堅固な支持体上に誘
電体シートを支持する多重転写方式が本出願人等により
提案されている。
【0003】図6で、像担持体としての円筒状の電子写
真感光体(以下「感光ドラム」という)103は、矢印
方向(反時計回り)に回転駆動され、帯電手段110に
て一様に帯電され、その後レーザ露光装置111などに
より光像照射され、表面に静電潜像が形成される。この
静電潜像は、回転可能な支持体で担持された、例えばイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラッ
ク(Bk)等のカラーの現像剤をそれぞれ収容した現像
器101a、101b、101c、101dによりトナ
ーが付着されて可視化されトナー画像となる。
【0004】一方、転写材107は、例えばドラム形状
とされた転写ドラム(転写材担持体)102の表面にグ
リッパ105で固定されて搬送され、吸着装置108に
より静電吸着されて転写ドラム102上に保持される。
感光ドラム103上のトナー画像は、転写装置、すなわ
ち、本例では図5に示すようにアルミの芯金121の上
に弾性体層122、誘電体層123を設けた構成の転写
ドラム102(以下「固体転写ドラム」という)に巻き
付いた転写材107に重ね転写される。このような固体
転写ドラム方式においては従来の中空転写ドラム方式に
比べ、機械的強度が優れ構造が簡易化できるという利点
がある。
【0005】図6に沿ってさらに説明する。まず1色目
の画像信号に基づいた露光により感光ドラム103上に
形成された静電潜像を例えばイエロー(Y)の現像器1
01aにより可視化した後、転写ドラム102上に保持
された転写材107に転写する。つづいて、感光ドラム
103上の残留トナーをクリーナ112でクリーニング
した後、2色目の画像信号に基づいた露光により感光ド
ラム103上に2色目の静電潜像を形成し、例えばマゼ
ンタ(M)の現像器101bにより可視化した後、1色
目のイエローのトナー画像が転写されている転写ドラム
102上の転写材107に重ねて転写する。次に、前述
と同様な方法を繰り返し、転写ドラム102上の転写材
107に例えば3色目としてシアン(C)、4色目とし
てブラック(Bk)のトナー画像をぞれぞれ重ね転写す
る。その後、転写材107は分離除電装置106により
除電され、分離爪114により転写ドラム102より分
離され、定着器104によって定着され永久画像を得
る。
【0006】転写材107分離後の転写ドラム102
は、転写体クリーナ113によりその表面に付着したト
ナーが除去され、除電装置109により誘電体層123
表面の残留電荷が除電されて電気的に初期化される。
【0007】以上のような多重転写を行うカラー画像形
成装置においては、除電は環境によらず除電電圧(交番
電界)Vppを一定の値にするように定電圧制御してい
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
固体転写ドラム方式において除電電圧Vppを定電圧制御
した場合、低温低湿環境で除電性を満足するようにVpp
を設定すると、高温高湿環境では耐久通紙後において吸
着不良を起こしたり、転写性が変化してしまうという不
都合があった。これは、本出願人等のその後の検討によ
り、高温高湿環境では誘電体層123の抵抗が下がり、
また容量が大きくなるので放電開始電圧が下がる一方、
ppは変わらないため、過剰に放電が起き、紙粉あるい
は飛散トナー等が誘電体層123に融着して誘電体層1
23の表面抵抗を下げていることに起因することが判明
した。このため、転写材107を吸着するための誘電体
層123表面の電荷が逃げてしまい吸着不良を引き起こ
している。また、誘電体層123が汚染され、抵抗等が
変化してしまうため転写性が変わってしまう。
【0009】そこで、本発明の目的は、環境が変化した
場合でも、転写材担持体の十分な除電性を確保し、しか
も転写材担持体の汚染を防止するようにした画像形成装
置を供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、誘電体層と転写電極とを有
する回転可能な転写材担持体と、前記誘電体層に接触配
置されて表面にトナー画像が形成される像担持体とを有
し、前記誘電体層に転写材を吸着するとともに、前記誘
電体層の背面側の転写電極に転写電圧を印加することに
より、前記像担持体上のトナー画像を前記誘電体層上の
転写材に静電的に転写する画像形成装置において、転写
材分離後の前記転写材担持体との間に交番電圧を印加し
て前記誘電体層の表面の残留電荷を除去する除電部材
と、雰囲気の温湿度を検知する温湿度検知手段と、前記
転写材担持体と前記除電部材との間に印加する交番電圧
のピーク間電圧を、前記温湿度検知手段の検知結果に応
じて変化させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【0011】
【0012】なお、前記除電部材の硬度を、アスカーC
測定で10°以上60°以下に設定するとよい。
【0013】
【作用】以上構成に基づき、雰囲気の温湿度によって、
誘導体層の抵抗値が変化する。そこで、温湿度検知手段
が検知する温湿度に基づいて、除電部材に印加する交番
電圧のピーク間電圧を変化させる。こうすることで、誘
導体層の抵抗値が変化した場合でも、良好な除電を行う
ことができる。
【0014】また、除電を定電流制御するようにすれば
さらに好ましい。
【0015】さらに、除電部材の硬度をアスカーC測定
で10°以上60°以下にすればさらによい。
【0016】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例1〉図1に、本発明に係る画像形成装置の要部
の概略構成を、また図2に全体の概略構成を示す。本実
施例の画像形成装置は、カラーのレーザビームプリンタ
である。
【0017】構成を簡単に説明する。像担持体としての
ドラム状の電子写真感光体(以下「感光ドラム」とい
う)は、矢印方向(時計回り)に回転駆動され、帯電手
段10にて一様に帯電され、その後、レーザ露光装置1
1などにより光像照射され、表面に静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、回転可能な支持体に搭載された4
個の現像器、すなわちイエロー(Y))、マゼンタ
(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)等の各色の現
像剤(トナー)をそれぞれ収容した現像器1a、1b、
1c、1dにてトナーが付着されて可視化されトナー画
像となる。
【0018】一方、転写材7は、ドラム状の固定転写ド
ラム(転写材担持体)2の表面にグリッパ5で固定され
て搬送され、吸着装置8により静電吸着されて固定転写
ドラム2上に保持される。感光ドラム3上のトナー画像
は、固体転写ドラム2に巻き付いた転写材7に重ねて転
写される。その後、転写材7は分離除電装置6により除
電され分離爪14により転写ドラム2表面から分離さ
れ、定着器4によって定着され永久画像を得る。
【0019】転写材7分離後の転写ドラム2は、転写体
クリーナ13によりその表面に付着したトナーが除去さ
れ、除電ローラ(除電部材)9により除電されて電気的
に初期化される。
【0020】ここで、本実施例1では温湿度センサ(温
湿度検知手段)15により雰囲気の温湿度を検知し、そ
の結果に応じて、制御回路(制御手段)16を介して除
電電源17により、除電時の交番電圧のピーク間電圧V
ppを変化させる。
【0021】本実施例では、感光ドラム3は負帯電のO
PCであり、電荷発生層の上に厚さ25μmの電荷輸送
層(以下「CT層」という)を設けたものを用い、転写
ドラムは、図1に示すようにドラム状のアルミの芯金2
1の上に厚さ5.5mm、体積抵抗105 Ω・cm以下の
弾性体22を巻き、その上に厚さ75μm、体積抵抗1
14〜1016Ω・cm、比誘電率9の誘電体転写シート
(誘電体層)23を被覆したものを用いた。また、除電
ローラ9には、アルミニウム性のローラを用いた。この
とき、温湿度が15℃、10%と、23℃、60%と、
30℃、80%との3環境について、除電時の交番電圧
のピーク間電圧(除電電圧)Vppを変化させて、そのと
きの除電AC電流を測定した結果を図3に示す。また、
除電性および誘電体転写シートの汚染について測定した
結果を、図7、図8、図9に示す。
【0022】図2より、雰囲気の温湿度が上昇すると、
除電AC電流が大きくなることがわかる。そして、図
7、図8、図9より、15℃、10%での最適除電電圧
ppは2.25kV、また23℃、60%での最適除電
電圧Vppは1.75kV、また30℃、80%での最適
除電電圧Vppは1.25kVであり、雰囲気の温湿度に
より最適な除電電圧Vppが異なることがわかる。したが
って、温湿度センサ15により雰囲気の温湿度を検知
し、その検知結果に応じて除電電圧Vppを変化させるこ
とにより全ての環境において除電性を満足し、誘電体転
写シート23の汚染を防止することができる。 〈実施例2〉図4に、実施例2の画像形成装置の要部を
示す。なお、実施例1と同じ部材、同じ作用のものには
同一の番号を付し説明は省略する。
【0023】本実施例では、除電電源18により、除電
ローラ9に印加する除電電源を除電AC定電流で行う。
【0024】本実施例では、感光ドラム3は負帯電のO
PCであり、電荷発生層の上に厚さ25μmのCT層を
設けたものを用い、転写ドラムはアルミ芯金21の上に
厚さ5.5mm、体積抵抗105 Ω・cm以下の弾性体2
2を巻き、その上に厚さ75μm、体積抵抗1014〜1
16Ω・cm、比誘電率9の誘電体転写シート23を被覆
したものを用いた。また、除電ローラはアルミニウム性
のローラを用いた。このとき、温湿度15℃、10%
と、23℃、60%と、30℃、80%との3環境につ
いて除電のAC電流値を可変させ、除電性および誘電体
転写シート23の汚染について測定した結果を図11、
図12、図13に示す。
【0025】これより、除電をAC定電流で行い、本実
施例ではその電流値を1100μAとすることにより全
ての環境において除電性を満足し、かつ誘電体転写シー
ト23の汚染を防止することができた。また、AC定電
流を行うことにより、温湿度センサによって雰囲気の情
報を調べる必要がなく、装置が簡単になりコストダウン
が図れる。さらには、誘電体転写シート23の抵抗、容
量あるいは除電ローラ9の抵抗がばらついても適正なバ
イアスを印加することができラチチュードが広くとれ
る。 〈実施例3〉本実施例においては、除電ローラ9の硬度
をアスカーC測定で10°以上60°以下にする。
【0026】本実施例では、感光ドラム3は負帯電のO
PCであり、電荷発生層の上に厚さ25μmのCT層を
設けたものを用い、転写ドラムはアルミ芯金21の上に
厚さ5.5mm、体積抵抗105 Ω・cm以下の弾性体2
2を巻き、その上に厚さ75μm、体積抵抗1014〜1
16Ω・cm、比誘電率9の誘電体転写シート23を被覆
したものを用いた。ここで、除電ローラ9を硬度5°か
ら100°(アスカーC測定)まで可変させ、30℃、
80%の環境下で誘電体転写シート23の汚染について
測定した結果を図13に示す。ここで、硬度5°から8
0°までのローラはEPDMローラを用い、硬度100
°のローラにはアルミニウム性のローラを用いた。
【0027】図13より、除電ローラ9の硬度が60°
以下では転写ドラムの汚染に対しラチチュードが広がっ
ているのがわかる。これは、除電時にACを印加したこ
とによって起こる振動が、除電ローラ9の硬度を下げた
ことによって吸収され誘電体転写シート23に加えられ
るエネルギが減少したため融着が起こりにくくなったも
のである。ただし、硬度が5°のローラでは硬度が非常
に小さいため左右の圧バランスが非常に厳しく微妙な圧
の差でも左右のニップ幅が変わってしまい、これにより
除電性が変わり連続通紙を行うと左右で転写性が変わっ
てしまうという弊害が生じてしまった。
【0028】これより、除電ローラ9の硬度をアスカー
C測定で10°以上60°以下にすることによって除電
性を満足し、かつ誘電体転写シート23の汚染に対しラ
チチュードを広げることができる。さらには、除電音の
軽減も可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
雰囲気の温湿度を検知する手段を有し、その検知結果に
応じて交番電圧のピーク間電圧(除電電圧)を変化させ
ることにより、温湿度が変化した場合でも良好な除電性
を実現し、かつ転写材担持体の汚染を防止することがで
きる。また、除電をAC定電流にすればさらに好まし
い。さらに、除電部材の硬度をアスカーC測定で10°
以上60°以下にすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の画像形成装置の要部の概略構成図。
【図2】実施例1の画像形成装置の全体の概略構成図。
【図3】除電電圧と除電AC電流との関係を示す図。
【図4】実施例2の画像形成装置の要部の概略構成図。
【図5】従来の画像形成装置の要部の概略構成図。
【図6】従来の画像形成装置の全体の概略構成図。
【図7】実施例1における、15℃、10%での除電電
圧と、除電性および転写シートの汚染との関係を示す
図。
【図8】実施例1における、23℃、60%での除電電
圧と、除電性および転写シートの汚染との関係を示す
図。
【図9】実施例1における、30℃、80%での除電電
圧と、除電性および転写シートの汚染との関係を示す
図。
【図10】実施例2における、15℃、10%での除電
電圧と、除電性および転写シートの汚染との関係を示す
図。
【図11】実施例2における、23℃、60%での除電
電圧と、除電性および転写シートの汚染との関係を示す
図。
【図12】実施例2における、30℃、80%での除電
電圧と、除電性および転写シートの汚染との関係を示す
図。
【図13】実施例3における、除電ローラの硬度と除電
電圧との関係を示す図。
【符号の説明】
1a、1b、1c、1d 現像器 2 転写材担持体(転写ドラム) 3 像担持体(感光ドラム) 4 定着器 5 グリッパ 6 分離除電装置 7 転写材 8 吸着装置 9 除電部材(除電ローラ) 10 帯電手段 11 レーザ露光装置 12 クリーナ 13 転写体クリーナ 14 分離爪 15 温湿度検知手段(温湿度センサ) 16 制御装置(制御回路) 21 芯金 22 弾性体 23 誘電体層(誘電体転写シート)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久米 隆生 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 加藤 基 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 落合 俊彦 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 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 (56)参考文献 特開 平7−28341(JP,A) 特開 平7−28343(JP,A) 特開 平6−250532(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16 G03G 15/00 303

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体層と転写電極とを有する回転可能
    な転写材担持体と、前記誘電体層に接触配置されて表面
    にトナー画像が形成される像担持体とを有し、前記誘電
    体層に転写材を吸着するとともに、前記誘電体層の背面
    側の転写電極に転写電圧を印加することにより、前記像
    担持体上のトナー画像を前記誘電体層上の転写材に静電
    的に転写する画像形成装置において、 転写材分離後の前記転写材担持体との間に交番電圧を印
    加して前記誘電体層の表面の残留電荷を除去する除電部
    材と、 雰囲気の温湿度を検知する温湿度検知手段と、 前記転写材担持体と前記除電部材との間に印加する交番
    電圧のピーク間電圧を、前記温湿度検知手段の検知結果
    に応じて変化させる制御手段とを備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記除電部材の硬度を、アスカーC測定
    で10°以上60°以下に設定する、 ことを特徴とする請求項記載の画像形成装置。
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