JPH0239183A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機・同プリンタ、静電記録（印刷
）装置・同プリンタ等のように、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体に、該像担持体面を実質的に均
一に帯電処理する帯電手段を含む画像形成プロセス手段
により目的の画像情報に対応した可転写画像を形成担持
させ、像担持体面に当接ないしは極く近接させて弾性材
料からなる転写ローラなどの転写部材を配設し、該転写
部材には転写電圧（転写バイアス）を印加し、像担持体
と転写部材の間を、紙などシート状の転写材を通過させ
て、像担持体に形成した前記可転写画像を前記転写材に
転写する方式の画像形成装置に関する。

（従来の技術） 第４図は上記のような方式の画像形成装置の一例の概略
構成を示している。

図において、１は像担持体としてのドラム型の電子写真
感光体であり、軸１ａを中心に矢示の時計方向に所定の
周速度で回転駆動される。該感光体ｌはその回転過程で
帯電装置２によりその周面に正又は負の所定電位の均一
帯電を受け、次いで露光部３にて不図示の像露光装置に
より光像露光しく原稿画像のスリット露光・レーザビー
ム走査露光等）を受ける。これにより感光体周面に露光
像に対応した静電潜像が順次に形成されていく。

その静電潜像は次いで現像装置４でトナー現像され、そ
のトナー現像像（可転写画像）が転写部材としての転写
ローラ５０により不図示の給紙部から感光体ｌと転写ロ
ーラ５０との間に感光体１の回転と同期取りされて給送
された転写材Ｐの面に順次に転写されていく。

像転写を受けた転写材Ｐは感光体１面から分離されて像
定着装置８へ導入され像定着を受けて複写物（コピー）
として機外ヘプリントアウトされる。

像転写後の感光体１而はクリーニング装置６にて転写残
りトナーの除去を受けて清浄面化されて繰り返して像形
成に使用される。

感光体１而を帯電する帯電装置２としてはコロナ帯電装
置が一般に広く利用されている。６０はそのコロナ帯電
装置２に対してコロナ放電電圧を印加するための例えば
約５ＫＶ位の高圧電源である。

４７は転写部材としての転写ローラ５０に対して電圧を
印加する電源である。転写ローラ５０は感光体１而に適
当な押圧力で接触、もしくは極く近接して配設されてお
り、感光体１と該転写ローラ５０との間に給送された転
写材Ｐはその裏面が転写ローラ５０に接しながら感光体
１と転写ローラ５０との間を感光体１の回転周速と同じ
速度で通過していく。この通過過程で電圧を印加されて
いる転写ローラ５０から該ローラ５０と接している転写
材裏面に対して、感光体１面側に形成担持されている可
転写画像としてのトナー像を転写材表面側へ電気的に引
き付けて効率良く転写されるのに十分な電荷が放電ある
いは充電されて、感光体１而側から転写材Ｐ表面側への
トナー像の転写が順次に実行されていく。

（発明が解決しようとする問題点） （１）転写手段として上記例装置のように、像担持体面
に当接ないしは極く近接させて転写電圧を印加した転写
部材を配設し、該転写部材と像担持体との間に転写材を
供給して像担持体面側に形成担持されている可転写画像
を転写材面側へ転写する方式の転写手段を採用している
画像形成装置においては、低湿度環境下において転写不
良現象をみやすい。

即ち低湿度環境下では、転写材としての紙の抵抗値が著
しく増加することや、転写部材から該転写部材に接する
転写材裏面に対して、効率的な像転写を行なわせるだけ
の十分量の電荷が放電あるいは充電しにくくなるためと
思われる。

そこで低湿度環境下では転写が十分に実行されるように
転写部材に対する印加電圧はそのレベルを高める（例え
ば約＋６００Ｖ程度に上げる）処置をするのがよい。

（２）文通に高湿度環境下では吸湿により像担持体の抵
抗が低下したり、同じく吸湿により転写部材と像担持体
の接触抵抗が低下するため、転写部材に印加した電圧に
より像担持体の絶縁破壊（ピンホール等の発生）が起こ
りやすい。像担持体の絶縁破壊は画像欠陥となってあら
れれる。

そこで高湿度環境下では、転写部材に対する印加電圧は
そのレベルを低める（例えば約＋４００Ｖ程度又はそれ
以下）処置をするのがよい。

而して、上記（１）や（２）のように転写部材に印加す
べき電圧は湿度環境により適正値が存在するので、低湿
度環境下と高湿度環境下とで転写部材に対する印加電圧
をそれぞれの適正値レベルに上下切換える手動スイッチ
を設けるのも１つの対策であるが、この手動切換えスイ
ッチ方式はユーザにおいては操作が煩られしく、切換え
の忘れなどしやすく不便であり、実際的ではない。

（３）更に上記例装置にように、転写部材５０に対する
電圧印加電源４７は＋４００Ｖ〜＋６００Ｖ程度の電源
で済むが、帯電手段としてコロナ帯電装置２を用いると
更に該電源４７とは別に該コロナ帯電装置２に対する高
圧印加用の約５ＫＶ程度の高圧電源６０が必要となり、
装置コストをアップさせる因子の１つとなっている。

本発明は上記に鑑みて、この種方式の画像形成装置にお
いて、湿度環境の低湿・高湿変動に応じて転写部材に対
する印加電圧が自動的に適正レベルに高低補正されるよ
うにすること、帯電手段と転写手段に対する電圧印加電
源が兼用されて１つの電源で済むようにすることを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、 像担持体に、該像担持体面を帯電する帯電手段を含む画
像形成プロセス手段により可転写画像を形成担持させ、
像担持体面に当接ないしは極く近接させて転写電圧を印
加した転写部材を配設し、該転写部材と像担持体との間
に転写材を供給して通過させることにより像担持体面側
の前記可転写画像を転写材面側へ転写させる方式の画像
形成装置であり、 前記帯電手段は、定電流制御された交流電圧成分（振動
電圧成分・交番電圧成分）を少なくとも有する電圧を印
加した接触帯電部材な像担持体面に当接させて帯電処理
する接触帯電手段であり、前記転写部材に印加する電圧
は、前記接触帯電部材に対する定電流制御された交流電
圧成分の整流電圧である、 ことを特徴とする画像形成装置 である。

（作用） 即ち上記の構成において、像担持体面を帯電する接触帯
電手段の接触帯電部材の抵抗・容量が湿度環境の低湿・
高湿変動に伴ない変動するとそれに連動して該接触帯電
部材に対して印加した定電流制御された交流電圧成分も
上記変動した接触帯電部材の抵抗・容量変動に応じて変
動する。そして転写部材に対しては上記接触帯電部材に
対する定電流制御された交流電圧成分の整流電圧を印加
しているので、結局該転写部材に対する印加電圧も上記
の接触帯電部材に対する交流電圧成分の自動変動に連動
して自動的に高低変調される。つまり、転写部材に対す
る印加電圧は湿度環境の低湿・高湿変動に応じて、低湿
環境では高電圧レベル（例えば＋５ｏｏｖ）に自動変調
され、高湿環境では低電圧レベル（例えば＋４００Ｖ）
に自動的に変調補正される。

その結果、低湿環境下では転写電位が自動的に高められ
るので転写不良の発生が防止され、又高湿環境下では転
写電位が自動的に低くめられるので転写部材に対する印
加電圧による像担持体の絶縁破壊の発生が防止される。

そして接触帯電部材に対する電圧印加用の電源か転写部
材に対する電圧印加用の電源に兼用され、又その電源は
低圧電源でよく、従来のコロナ放電装置用の５ＫＶ程度
の高圧電源の必要性がなくなって装置コストを大きく低
減させることが可能となる。

（実施例） 第１図は一実施例装置の概略構成図である。本例の装置
はレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）である。前述第４図
例装置と共通する構成部材・部分には同一の符号を付し
て再度の説明を省略する。

感光体１は本例の場合ｏｐｃ　（有機光導電体）感光体
である。

２０は感光体１而を帯電処理する接触帯電部材（導電性
部材）である。本例の場合、該接触帯電部材２０はロー
ラ型であり、直径６ｍｍの導電性芯金２０ａと、その外
周に形成した、ＥＰＤＭ等のゴムにカーボンを含浸させ
体積固有抵抗率が１×１０３Ωｃｍ程度に抵抗を低くし
た肉厚３ｆｆｌｏｌｌの導電性ゴム層２０ｂと、その導
電性ゴム層の外周を被覆させた体積固有抵抗率が１．ｌ
Ｘｌ０’Ωｃｍで肉厚１００μｍの高抵抗層２０Ｃ（例
えばエピクロルヒドリンゴム層）とからなる。最外周の
高抵抗層２０ｃは感光体１上にピンホール等の欠陥があ
っても電圧降下による帯電不良が起こらないように設け
たものである。以下このローラ型の接触帯電部材を帯電
ローラと記す。

帯電ローラ２０はドラム型の感光体１面に両者２０・１
の軸線をほぼ並行にしてコイルばね（導電性）２３で総
圧１．０にｇの圧力で押し当て状態にしである。帯電ロ
ーラ２０と感光体１の当接幅ｄは１０１１１、軸方の当
接長さは２２０ｍｍである。

４０は帯電ローラ２０に対して電圧を印加する電源装置
であり、帯電ローラ２０はこの電源装置４０から導電性
の押圧コイルばね２３、導電性芯金２０ａを介して電圧
印加を受ける。回転駆動された感光体１の外周面は電圧
印加された該帯電ローラ２０の接触により実質的に均−
一様に帯電される。

３０は周知のレーザスキャナユニットであり、目的画像
情報の時系列電気画素信号に対応して変調されたレーザ
ビームＬを出力し、帯電ローラ２０で帯電処理された感
光体１面が上記のレーザビームして走査されることによ
り目的画像に対応した静電潜像が感光体１面に順次に形
成されていく。３１はレーザスキャナユニット３０から
の出力レーザビームＬを感光体１の露光部へ偏向させる
ミラーを示している。

感光体１面の形成潜像は現像器４により反転現像され、
レーザビーム露光を受けた感光体部分（露光明部）に現
像剤が付着してトナー像が形成される。

転写部材としての転写ローラ５０は、本例のものは導電
性芯金５０ａの外周に、ＥＰＤＭ等のゴムにカーボンを
分散させた導電性ゴム層５０ｂを形成させたものであり
、ドラム型の感光体１而に両者５０・１の軸線をほぼ並
行にして所定の加圧力をもって圧接させてあり、感光体
１の回転に伴なフて縦動回転する。この転写ローラ５０
は前記帯電ローラ２０と共通の電源装置４０から電圧印
加を受ける。

ここで前記の帯電ローラ２０についてその抵抗が湿度環
境に応じてどのように変化するかを測定したところ次の
ような結果を得た。

即ち帯電ローラ２０の抵抗は高温高湿で小さく、低温低
湿で大きくなることかわかる。

本発明はこの帯電ローラ２０、即ち接触（直接）帯電装
置の接触帯電部材の抵抗が湿度環境に応じて変動するこ
とを利用して転写ローラ５０、即ち転写部材に対する印
加電圧を湿度環境に応じて自動的に適正電圧レベルに補
正させるものである。

第２図は電源装置４０の構成ブロック図を示している。

この電源装置４０は前述したように帯電ローラ２０と転
写ローラ５０の両者に電圧を供給印加するものであり、
帯電ローラ２０に対してはＤＣ（直流）定電圧電源４５
の定電圧制御ＤＣ電圧と、ＡＣ（交流）定電流電源４３
の定電流制御ＡＣ電圧との重畳電圧ＤＣ＋ＡＣが印加さ
れる。

ＡＣ定電流電源４３は電流検出回路４１及びＡＣ電流制
御回路４２により常に７５０μＡの交流電圧”１３１ｂ
が流れるようにＡ　Ｃｆｆ、源４３の出力ＡＣ電圧が制
御されている。定電圧制御したＤＣ電圧成分は感光体１
面の帯電電位を所定の一定電圧に制御する。

方転写ローラ５０には上記のＡＣ定電流電源４３の出力
電圧を整流回路４４により直流電圧とし、それが供給印
加されている。つまり転写ローラ５０に印加する電圧は
前記帯電ローラ２０に印加する電圧と同一のトランスを
用い整流して用いる。

而して、電源装置４０によりＡＣ電圧成分だけ定電流制
御（ＡＣ７５０μＡ）し、帯電ローラ２０に印加される
電圧のＡＣ電圧成分の湿度環境変化に伴なう変化を測定
し、又転写ローラ４０に印加される電圧、即ち上記ＡＣ
電圧成分の整流回路４４による直流電圧の変化（ＡＣ電
圧成分の上記湿度環境変化に連動して生じる変化）を測
定した。その結果を下記に示す。

即ち像担持体としての感光体１而を帯電する接触帯電部
材としての帯電ローラ２０の抵抗・８寸が湿度環境の変
動に伴ない変動すると、それに連動して該帯電ローラ２
０に対して印加されている定電流制御された交′ｔｈ電
圧成分が変動する。転写部材としての転写ローラ５０に
対しては上記帯電ローラ２０に対する定電流制御された
交流電圧成分の整流電圧を印加しているので、該転写ロ
ーラ５Ｑに対する印加電圧も一］二記帯電ローラ２０に
対する交流電圧成分の湿度環境変動に伴なう自動変動に
連動して自動的に高低変調される。つまり転写ローラ５
０に対する印加電圧は湿度環境の低湿・高湿変動に応じ
て、低湿環境では高電圧レベル（例えば＋６００Ｖ）に
自動変調され、高湿環境では低電圧レベル（例えば＋４
００Ｖ）に自動的に変調補正される。

その結果、低湿環境下では転写電位が自動的に高められ
るので転写不良の発生が防止され、又高湿環境下では転
写電位が自動的に低くめられるので転写ローラ５０に対
する印加電圧による像担持体としての感光体１の絶縁破
壊の発生が防止される。

そして帯電ローラ２０に対する電圧印加用の電源装置４
０が転写ローラ５０に対する電圧印加用の電源装置に兼
用され、又その電源装置は低圧電源装置でよく、従来の
コロナ放電装置用の５ＫＶ程度の高圧電源の必要性がな
くなって装置コストを大きく低減させることが可能とな
る。

なお、ＤＣ定電圧電源４５は感光体１の表面電位を一定
にする必要がない場合ＤＣ定電圧電源としなくともよい
。

接触帯電部材としての帯電ローラ２０は、ドラム型感光
体１の回転に伴なって縦動回転させてもよいし、感光体
１の回転と順方向に又は逆方向に回転駆動させてもよい
し、或は非回転のローラにしてもよい。又回転感光体に
所定の加圧力で接触させたバット状部材・ロッド状部材
・ブレード状部材であってもよい。

第３図はブレート状部材２１にした例を示している。こ
のブレード状の接触帯電部材は、ウレタンゴム・ＮＢＲ
−ＥＰＤＭ等のゴムにカーボンを含浸させた導電性ブレ
ート２１ｂの表面にトレジン・ＮＢＲ・エピクロルヒド
リン等の高抵抗表層２１ｃを形成したもので、この高抵
抗表層２１ｃを感光体１面に接触させて所定の押圧力を
もって感光体１面に当接させである。２１ａは導電性支
持板であり、導電性ブレード２１ｂと導通しており、こ
の導電性支持板２１ａに対して電源装置４０から所定の
電圧（ＤＣ電圧＋定電流制御ＡＣ電圧）が印加される。

このブレート状の接触帯電部材２１の場合も前述例の帯
電ローラ２０と同様に、湿度環境変化により印加電圧の
定電流制御ＡＣ電圧のＶｐｐが変動し、これに連動して
自動的に転写部材５０に対する印加電圧が自動的に補正
される。

（発明の効果） 以上のように本発明に依れば、この種の画像形成装置に
ついて、湿度環境の低湿・高湿変動に応じて転写部材に
対する印加電圧が自動的に適正レベルに高低補正され、
又帯電手段と転写手段に対する電圧印加電源か兼用され
て１つの電源装置ですむもので、所期の目的かよく達せ
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例画像形成装置（ＬＢＰ）の構成略図、
第２図は電源装置の構成ブロック図５第３図はブレード
状の接触帯電部材の断面図、第４図は従来例の構成略図
である。 １は像担持体としての回転ドラム型の感光体、２０・２
１は接触帯電部材としての帯電ローラ、又はブレード状
部材、５０は転写部材としての転写ローラ、４０は電源
装置、４５はＤＣ定電圧電源、４３はＡＣ定電流電源、
４１は電流検出回路、 ２はＡＣ電流制御回路、 ４４は整流回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に、該像担持体面を帯電する帯電手段を
   含む画像形成プロセス手段により可転写画像を形成担持
   させ、像担持体面に当接ないしは極く近接させて転写電
   圧を印加した転写部材を配設し、該転写部材と像担持体
   との間に転写材を供給して通過させることにより像担持
   体面側の前記可転写画像を転写材面側へ転写させる方式
   の画像形成装置であり、 前記帯電手段は、定電流制御された交流電圧成分を少な
   くとも有する電圧を印加した接触帯電部材を像担持体面
   に当接させて帯電処理する接触帯電手段であり、 前記転写部材に印加する電圧は、前記接触帯電部材に対
   する定電流制御された交流電圧成分の整流電圧である、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）接触帯電部材に対する印加電圧は直流電圧成分を
   含み、該直流電圧成分は定電圧制御されている、ことを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置。