JPH02272584A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど、静電転写プロ
セスを利用する画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面に、帯電した現像剤（以下トナーという）
によって静電的に形成した可転写トナー像に、紙を主と
するシート状転写材を当接させて、前記トナー像を転写
材に静電的に転移させるように構成した周知の画像形成
装置においては、トナーの帯電極性によって、トナー像
を形成しているトナー粒子が、と（に転写前の位置で、
像担持体近傍の部材に飛散して装置内各部を汚染しがち
である。

これについて略述すると、第６Ａ図、第６Ｂ図は５紙面
に垂直方向に延びており、矢印Ａ方向に回転する円筒状
の像担持体（感光体という）１０Ｉをそなえた画像形成
装置の転写部位近傍部分を示す概略側面図であって、感
光体１に平行に延在し、電源１０２ａによって転写バイ
アスが印加される転写帯電器１０２が該感光体に近接配
置してあって、両者間に転写部位を形成している。

図示の装置は、感光体１０１はＯＰＣ感光体で、不図示
の一次帯電器によってその表面がマイナスに帯電されて
暗部電位ｖ０となり、これに画像変調されたレーザビー
ムが照射され、照射部分の電位が減衰して明部電位Ｖｔ
、どなって静電潜像が形成され、該潜像にマイナス帯電
トナーが付着してトナー像が形成される、反転現像を利
用する装置であるとする。

感光体表面のトナー像が、感光体の回転につれて前記転
写部位に到来すると、これにタイミングをあわせて、一
対の板体１０３からなる搬送路によって転写材Ｐが転写
部位に供給され、これにともなって、高圧電源１０２ａ
に接続された転写帯電器１０２によって、転写材Ｐには
トナーとは反対極性の転写バイアスが印加され、よって
形成される電界の作用によって感光体側のトナー像は転
写材に転移し、その後転写材は不図示の定着部位に搬送
されるものとする。

図示のように、搬送路を構成する板体１０３．１０３は
、トナーを潜像に供給する現像部位と転写部位の中間位
置に、転写材を排出する開口部分を有している、換言す
ると、トナー像を担持する感光体１０１にご（接近した
位置にあり、第６Ａ図々示の装置においては０ボルトと
なっているので、マイナス帯電したトナーはガイド板体
１０３に移動することになる。

転写材として最も多用されている紙は、高？！Ａｆ’Ａ
境下で低抵抗化するので、このため転写用のコロナ放電
電流が板体１０３を介してリークして転写電流が不足し
て転写不良を生ずることがある。

このような問題を回避するため、第６Ｂ図に示すように
、ガイド板体１０３を高抵抗１０３ａを介してアースし
てリークを阻止するようなことが行なわれているが、こ
のような場合には、転写電流の流入によって板体１０３
がプラス帯電するので、この場合にも感光体表面のトナ
ーが飛散して板体に付着する傾向＆なる。

さらに、該ガイド板体が接地されていない場合、絶縁材
料で構成されている場合などにも、転写電流の影響で該
板体が帯電してトナー飛散を招くことがある。

本発明は以上のような事態に対処すべくなされたもので
あって、反転現像系の装置において、きわめて簡単な構
成によって、上述のような転写材ガイド部材の、トナー
飛散による汚染を阻止し、良質の画像を得るのに資する
ような画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、均一に帯電した像担持体表面に
像露光を行ない、該露光部に反転現像によってトナー像
を形成したのち、該トナー像を転写材に転写する画像形
成装置において、転写材を転写部位に案内する転写材搬
送部材の少なくとも一部に、像担持体の帯電極性と同極
性のバイアス電圧を印加する手段を備えたことを特徴と
するものである。

このように構成することによって、転写材を搬送する部
材に、像担持体に形成されたトナー像のトナーが飛翔し
てこれを汚染することを防止し、さらに、一次帯電器の
グリッドバイアス電源を利用することによって、常時最
適のバイアス電圧を印加することが可能となる。

（実施例の説明） 第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の側面図で
、紙面に垂直方向に軸線を有し、矢印Ａ方向に回転する
円筒状の感光体１をそなえ、バイアス電源４ａに接続さ
れた一次帯電器４によって、その表面がほぼ一６５０■
に帯電される。

一次帯電器４にはグリッド４ｂが配設してあり、該グリ
ッドには、バイアス電源９によって一６５０ｖのバイア
ス電圧が印加されている。

一次帯電器４によって一様に帯電された（暗部電位）感
光体１表面に画像変調されたレーザビームが走査５され
ると、レーザが照射された部分が一１５０Ｖ程度に減衰
して（明部電位）潜像が形成される。

感光体の回転にともなって該潜像が現像器６に対向する
位置に来ると、現像器６からマイナス帯電したトナーが
、適当な現像バイアスによって反転現像が行なわれ、前
記明部電位部分のみにトナーが付着してトナー像が形成
される。

感光体１の走行方向に見て、現像器６の下流側には、比
抵抗１０’ΩＣｆｆ１程度の導電性材料からなる弾性転
写ローラ２が感光体１に圧接してニップを形成しており
、ガイド板体３．３から案内された転写材Ｐが前記ニッ
プに挿通されると、電源２ａによって転写ローラ２には
ほぼ＋５００Ｖのバイアス電圧が印加され、これによっ
て、感光体側のトナー像は転写材に転移する。

その、後、転写材はニップから排出されて不図示の定着
措置に搬送され、トナー像を転写材に定着固定した後装
置外に排出される。

転写部位たる前記ニップにおいて転写材に転移しなかっ
た残留トナーは、感光体の回転につれてクリーナ７の位
置に至って、これによって除去され、さらに感光体表面
の残留電荷は、ＬＥＤアレイ８などの除電手段によって
除電されて感光体１は次の工程に入り得る状態になる。

このような画像形成装置において、図示の装置に合って
は、前記ガイド板体３．３に、前記グリッド４ｂと共通
のバイアス電源９によって、これと同様の電位に維持さ
れている。

一次帯電器に、感光体への帯電を制御するためにグリ大
ドを利用する場合、その電位は感光体の暗部電位とほぼ
同様にする、すなわち、この装置の場合、約−６５０Ｖ
とするが、これによって本装置では、感光体ｌの暗部電
位とガイド板体３．３とがほぼ同電位となる。

このため、現像部位を通過して、感光体１の明部電位部
分に付着しているトナーがガイド板体３．３に吸着され
ることがない。

第２図は本発明の他の実施例を示す画像形成装置の要部
の概略図であって、その基本的な構成作用は前記の装置
ととくに変わりはなく、対応する部分には同一の符号を
付して示してあり、それらについての説明は必要ない限
り省略する。

この装置においては、一次帯電器４のグリッド４ｂとシ
ールドケース４Ｃとを接続してグリッド電流を増加させ
安定化を図るととともに、前記バイアス電源９とガイド
板体３．３の間に電流制限用の抵抗１０を配設しである
。

いっばんに、低湿環境から５０％ＲＨ程度までの間では
、転写材を介して転写ローラ２からガイド板体３ヘリー
クする電流はさしたることはなく、例えば、前述のよう
に、ガイド板体３へのバイアスが一６５０Ｖ、転写バイ
アスが＋５００Ｖ程度の場合、リークする電流値は０．
１〜数μ八へ度である。

ところが、高温環境下では転写材、紙の場合、これが数
百分の−にまで低下することがあり、これに伴ってリー
ク電流も著しく増加する。

これによる問題としては、前記第６Ａ図に示すような転
写帯電器を利用する系においては転写電流不足による転
写不良が発生し、この実施例装置のように転写ローラを
利用する系においては、直接転写材にバイアス電圧が印
加されるので、転写不良は生じないが、転写バイアス電
源、グリッド・バイアス電源に負担がかかる恐れがある
。

図示の装置は、このような事態にも対処できるようにし
たもので、ガイド板体３とグリッドバイアス電源９の間
に抵抗１０を配設したものである。

ここで抵抗１０の大きさは、これが大きすぎればガイド
板体３に適正なバイアスが印加されず、小さすぎると、
上述の意図を達成できないことになるので、この観点か
ら該抵抗１０の許容巾について検討する。

負帯電トナーがガイド板体３に付着しない条件は、該板
体が、図示の装置の場合、暗部電位と同電位、−６５０
Ｖ程度の電位に維持されることであり、ガイド板体３が
明部電位、−１５０Ｖよりもプラス側に変倚すると、負
帯電トナーは感光体１の明部電位部分からガイド板体３
に吸引されて飛翔することになる。

第３図はこの場合におけるトナーの振舞を模式的に示し
たものであって、ガイド板体３の電位が感光体１の明部
電位よりもさらにプラス側にあるとき（図示Ａの場合）
には、負帯電トナーはガイド板体３に吸引されて付着す
る。

また、ガイド板体３の電位が暗部電位よりもさらにマイ
ナス側にあるとき（図示Ｂの場合）には、トナー中に含
まれている、正規極性とは反対極性（この場合プラス極
性）に帯電して、地汚れとして暗部に存在している若干
のトナー、所謂反転かぶりトナーがガイド板体に付着す
ることになる。

したがって、これら各部位の電位関係は、明部電位≧ガ
イド板体電位≧暗都電位 のようにすればよいことになる。

但し、反転かぶりトナーの存在が無視できる場合には、
“暗部電位≧ガイド板体電位”の場合でもよい、即ち、
明部電位≧ガイド板電位、程度でもよいことになる。

実際には、明部電位より低電位のハーフトーン電位があ
り、そこに付着している正規帯電トナーたる負極性トナ
ーが存在するので、これを考慮して、ガイド板体の電位
は、可及的に暗部電位に近接させるのが好適である。

つぎに実験例について説明する。

３５℃、８５％ＲＨの環境に放置した転写材（紙）を用
い、電流制限抵抗１０として、抵抗値Ｒが、Ｒ＝１００
ＭΩのものを使用したところ、ガイド板体３へのリーク
電流は、１０μＡ程度と小さかったが、電位は＋３５０
Ｖ程度に上昇してトナー汚れを発生した。

つぎに、Ｒ＝１５ＭΩ　としたところ、漏洩電流は３０
ｕＡ程度で、このときのガイド板体の電位は一２００Ｖ
程度となり、ガイド板体のトナー汚れは大幅に減少した
。

抵抗１０を挿入しない場合には、漏洩電流が、５０〜６
０μＡとなり、該抵抗を入れることによって、リークを
ほぼ１／２に減少できることが確認された。

なお、前記抵抗を配設することによって、ガイド板体が
装置本体の一部とショートした場合等にもバイアス電源
９の保護に有効である。

第４図は本発明の更に他の実施例を示すものであって、
このものにおいては、前記第２図々示の装置における、
グリッドバイアス電源９とガイド板体の間に、電流制限
抵抗１１とともに定電圧素子１２を直列に接続しである
。

このように構成することによって、転写材が高抵抗状態
にあるときには、ガイド板体３には電源９の電圧がその
まま印加され、転写材が低抵抗化すると、定電圧素子の
分だけガイド板体３が電圧降下し、その後、抵抗１１に
よって、ガイド板体３への電流に応じてその電圧が低下
する。

−例として、定電圧素子１２として定格４２０Ｖのバリ
スタを用い、抵抗１１としてＬＭΩの抵抗を用いたとこ
ろ、転写材たる紙の吸湿にともなってガイド板体３の電
位が−２００〜−３００Ｖに収束して安定し、トナー汚
れを有効に防止出来た。また、ガイド板体が装置本体の
一部とショートした場合にも、グリッドバイアス電源９
に流れる電流を抑制して、電源の保護にも有効であるこ
とが確認された。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示すものである。

この装置においては、上側のガイド板体３には、絶縁層
３ｂを介して導電層３ａが配設してあり、該導電層３ａ
を、抵抗１４を介してグリッドバイアス電源９に接続す
るとともに、ガイド板体３．３は、電流制限抵抗１３を
介して設置しである。

このように構成することによって、ガイド部分へのトナ
ー付着を防止するとともに、ガイド板体３を絶縁するこ
とによって、高温環境下での、転写ローラ２から、転写
材Ｐを介してバイアス電源９に逸出する漏洩電流を阻止
して該電源９に対する保護作用を奏することができる。

ガイド板体３の、前記導電層に被覆されていない部分は
常時転写材が摺擦して汚れを生じにくいので、抵抗１３
は、１０〜１００ＭΩ程度の大きい値を用いることがで
きる。

以上のような構成では、転写手段として、コロナ帯電器
を利用する場合にも、ガイド板体部分の汚れを防止しな
がら、転写電流のリークをも阻止できるので、良好な転
写性が得られる。

なお、導電層３ａのかわりに体積抵抗１０６〜１０′！
ΩｃＩ１１程度の中抵抗部材を用いることによって、抵
抗１４を省略することができる。

また、以上の各実施例装置において、グリッドバイアス
電源として、−次帯電器のグリッドへの流入電流によ−
って受動的に作動する電源あるいはバリスタなどの定電
圧素子を用いることにより、７次帯電器のバイアス電源
４ａをオフすることによって、ガイド板体３あるいは導
電層３ａにかかるバイアスを同時にオフ出来るので、感
電の防止に好都合である。

さらに、以上の実施例においては、転写材の搬送ガイド
として板体からなるものについて説明したが、ローラ乃
至はコロ状の案内手段にも、本発明を適用できることは
云う迄もない。

（３）発明の詳細 な説明したように、本発明によると参は、像担持体近傍
に配設されている転写材搬送用ガイド部材を、該像担持
体の帯電極性と同極性のバイアスを印加することによっ
て、前記ガイド部材のトナー付着を確実に防止するとと
もに、バイアス印加手段として一次帯電器のグリッドバ
イアスを利用することによって、常時最適のバイアス印
加を可能としながらその構成を簡単にでき、コストダウ
ン、転写性の向上に資するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の要部の概
略側面図、 第２図は本発明の他の実施例を示す画像形成装置の要部
の概略側面図、 第３図は像担持体表面の画像部、画像部の電位と、トナ
ーの電位による、該トナーの振舞を示す模式図、 第４図、第５図は夫々本発明の更に他の実施例を示す画
像形成装置要部の概略側面図、第６Ａ図、第６Ｂ図は公
知の画像形成装置の作用を説明するとまに転写部位近傍
部分の構成を略示する側面図である。 １・・・感光体、２・・・転写ローラ、３・・・ガイド
板体、４・・・−次帯電器、４ｂ・・・グリッド、９・
・・グリッドバイアス電源、１０．１１．１３−・・・
電流制限抵抗、１４・・・保護抵抗。 弔 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）均一に帯電した像担持体表面に像露光を行ない、
   該露光部に反転現像によってトナー像を形成したのち、
   該トナー像を転写材に転写する画像形成装置において、 転写材を転写部位に案内する転写材搬送部材の少なくと
   も一部に、像担持体の帯電極性と同極性のバイアス電圧
   を印加する手段を備えた画像形成装置。
2. （２）転写材搬送部材にバイアス電圧を印加する手段が
   、一次帯電器にグリッドバイアス印加する手段である特
   許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。