JPH03102382A - 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） 無端状に走行する像担持体に導電性の弾性転写ローラを
圧接し、両者の圧接ニツブ部たる転写部位に，紙を主と
するシート状の転写材を通過させるとともに、このとき
該転写ローラに転写バイアスを印加して像担持体に予め
形成されている可転写のトナー像を転写材に転写する工
程を含む画像形成装置が既に提案されている。

第１０ａ図はこのような、画像形成装置の一例を示す要
部の概略側面であって、紙面に垂直方向に軸線を有し、
矢印ａ方向に回転する感光体１０１に、表層を導電性弾
性材料で形成した転写ローラ２０２が圧接し転写部位た
るニップＮを構成し、搬送路４０１から転写材Ｐが該ニ
ヅプに送給されると、転写バイアス電源２０４から、転
写ローラ２０２の芯金２０３を介して転写ローラ２０２
にバイアス電圧が印加され、これによって形成される電
界の作用で、感光体１０１側のトナー像が転写材Ｐに転
移する。

かくしてトナー像を担持した転写材ＰがニップＮを出る
と、電源３０２によって転写バイアスとは逆極性のバイ
アスを印加された除電計３０１の作用によって転写材の
背面電荷が除電されて、転写材Ｐは感光体１０１から分
離して、不図示の定着部位に搬送される。

なお、図示はしてないが、感光体ｌｏｔの周辺にはその
表面を一様に帯電させるための一次帯電器、これに光像
信号を付与して静電潜像を形成する画像信号付与手段、
該潜像にトナーを供給してトナー像を形成するための現
像器、転写後も感光体表面に残る残留トナー、残留電荷
を除去するためのクリーナ、前除電手段その他連続画像
形成に必要な部材が配設してあることは云うまでもない
。

前記の装置は、感光体としてはＯＰＣ感光体のようなマ
イナス帯電するものとし、これに負帯電トナーをもちい
、反転現像によって作像する６のとし、転写ローラは抵
抗１０’〜ＩＱＩＯΩｃｍの導電性ゴムのような弾性材
料からなり、これにバイアス電源２０４によって＋５０
０〜＋ｉｏｏｏｖのバイアス電圧を印加するものとする
。また、除電針には−１〜−３ＫＶ程度のバイアスが印
加される。

図示のような転写ローラを利用する転写手段１／１　０
と低圧ですむので、過剰電荷によるトナーの文字まわり
の飛び散りがなく、電源装置が簡単になり、転写部位に
おいて転写材が強固に保持されるので、転写ずれを生じ
にくいなど、種々な利点がある。

しかしながら、この種の装置においても、低湿環境下に
放置されていた場合、両面ないしは多重プリント系にお
ける２面目のプリントの場合など、転写材の抵抗値が増
大した場合には、とくにべ夕黒画像回りにトナーの飛び
敗りが発生することがあった。

これについて略述すると，第１Ｏｂ図のように、感光体
表面の明部電位（画像部）と暗部電位（非画像部）との
差異により転写電界が暗部において強くなるので、感光
体表面のトナーが暗部、即ち、非画像部に飛ばされるこ
とになる。

また、転写後、除電針によって転写時とは逆極性のバイ
アスが転写材裏面に印加されるが，このときの裏面電位
は、第１０ｃ図々示のように画像部のほうが高くなって
おり、転写時に転写材に付与された電荷が不十分でトナ
ーに対する拘束力が弱い場合には画像部から非画像部へ
トナーの飛び散りが発生する。

以上のような事態は、高電界で転写が行なわれ、転写材
にも十分な電荷が付与される、コロナ放電を利用する周
知の転写方式では発生しないのが普通である。

このような問題を解決するため、転写材の状態にかかわ
らず、一定の電荷を転写材に付与できるように、転写バ
イアスを定電流制御することが提案されているが、転写
材の抵抗が低湿環境下で極端に大きくなった場合には、
明部（画像部）への電荷の供給が非画像部に比べて低下
するので、さらに転写バイアスをあげる必要があり、こ
のため、感光体と転写ローラとが直接対向している非通
紙部分で、感光体表面電位が低下してトナー付着を生じ
たり、感光体表面感光層にビンホールを発生するなどの
問題があった。

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、転写ローラを用いる画像形成装置において、定電
流制御によって転写を遂行するとともに、トナー像が形
成された後でかつ、転写前にトナーのトリボアップを行
ない、さらに感光体表面電位を一定レベルに収束させて
、高抵抗化した転写材に対しても低電界で良好な転写を
行ない得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、像担持体と、その表面の静電潜
像にトナーを供給して該潜像を顕像化する現像手段と、
前記像担持体に圧接して転写部位を形成する転写ローラ
と、該転写部位に転写材を挿通するとともに、このとき
前記転写ローラに転写バイアスを印加する定電流電源と
を備えた画像形成装置において、前記現像手段と前記転
写部位との間において、前記顕像を形成する現像剤の極
性と同極性で、かつ転写ローラに印加される定電流バイ
アスとは逆極性の電荷を像担持体似付与する再帯電手段
を配設してなる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、転写ローラのような
接触タイプの転写手段を用い、転写バイアスを定電流制
御する画像形成装置において，転写材の種類、環境の如
何、画像形成作業による特性変化などに関係なく，常時
安定して良好な転写を行なうことができる。

（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要部の概
略側面図である。

図示の装置は紙面に垂直方向に延びる軸線を備え、矢印
八方向に回転する円筒状の感光体ｌと、これに圧接して
感光体１との間に、転写部位たるニップＮを形或する導
電性を有する弾性転写ローラ２が配設してある。

感光体１の表面は、始めに、不図示の一次帯電器によっ
て所定極性に一様に帯電され、ついで該帯電面に、これ
も不図示の画像情報書込手段によって画像変調されたレ
ーザビームなどの画像信号が付与されて静電潜像が形成
される。

感光体１が回転するにつれて、該潜像が現像器６に対向
する位置に到来すると、現像器６がら、感光体帯電面と
同極性に帯電したトナーが供給され、反転現像方式によ
って前記潜像にトナーが付着してトナー像が形成される
ものとする。

ついで、このトナー像が前記ニップＮに達すると、これ
１ζタイミングをあわせて、搬送路４から転写材（不図
示）が該ニップＮに供給されてこれを通過し、このとき
定電流電源２ｌによって転写ローラ２に転写バイアスが
印加され、感光体側のトナー像は転写材に転移する。

その後、トナー像を担持した転写材は感光体１から分離
され、搬送路７を経て不図示の定着部位に搬送されるも
のとする。

このような構成は，前述の公知の装置ととくに変わりは
ないが、本発明においては、感光体ｌの走行方向に見て
、現像器の下流側、転写部位たるニップの上流側の位置
において、感光体表面のトナー像が、直流バイアスを印
加された再帯ｔ器５によって、その本来の帯電極性と同
極性に帯電されるように構成してあることを特徴とする
。

このように構成することによって、低湿環境下、両面プ
リント時など、転写材が高抵抗化して十分な転写電界が
得られないような場合にも、前記再帯電器５によってト
ナーの保有電荷量がアップするので、転写バイアスを定
電流制御することとあいまって、べ夕黒画像回りのトナ
ーの飛び散りを阻止することができ、環境、転写材の種
類にかかわらず、常時良好な転写を遂行することが可能
となった。

つぎに上記装置による実験例（実験例−１）について説
明する。

環境としては、１５℃、１０％ＲＨの環境で、転写材と
しては秤量７５ｇｒ／ｍ”の紙を使用し、最初、再帯電
器５を作動させず、暗部電位、明部電位をそれぞれ−７
００Ｖ、−ｔｏｏｖ、転写バイアスを６μＡの定電流制
御として、べ夕黒部分を含む画像で通紙な行なったとこ
ろ、べ夕黒部分の周囲に第２ａ図に示すようなトナーの
飛び敗りの発生が見られた。

このときの，感光体表面のトナー粒子の保有電荷は−３
μＣ／ｇｒであった。

つぎに，他の条件上記と同様で、再帯電器５に−５Ｋｖ
の直流を印加して同様に画像を出力したところ、第２ｂ
図のような、飛び敗りの見られない良好な画像を得られ
た。

この時のトナー粒子の電荷量は−５μＣ／ｇｒで、明ら
かにトナーの保有電荷量の上昇が見られた。

つぎに，本発明の他の実ＩＭ態様について説明する。

前記の装置により、同様の環境で１２８ｇｒ／ｒＩ−１
″の厚紙を転写材として通紙を行なったところ、第３ａ
図に示すような現像部位における暗部電位と明部電位の
差異が、第３ｂ図のように再帯電後にも存在して、べ夕
黒画像回りの飛び散りを発生し、また、定電流制御によ
って画像部（明部）の電位が高くなることによって、転
写材のコバ部分でのトナー付着、ビンホーの発生などが
みられた。

そこで，再帯電器５のワイヤ５ａに、第４ａ図のように
交流電源５Ａと直流電源５Ｂとを接続して、両者を重畳
した、第４ｂ図に示すような波形のバイアス電圧を印加
した。

このような構成による実験（実験−２）の結果について
説明する。

１５℃、１０％ＲＨの環境で、１２８ｇｒ／ｍ２の厚紙
を転写材とし，前記の場合と同様の装置、画像パターン
によって、再帯電器を作動させずに画像を出力したとこ
ろ、べ夕黒まわりに飛び敗りが発生するとともに，感光
体端部にトナー付着が見られ、１　０００枚以降に感光
体にビンホールの発生が生じた。

ついで、再帯電器５に、実効値出力４Ｋｖ、５００Ｈｚ
の交流に、プラスとマイナスのコロナ電流の差が−２０
ｕＡとなるような直流高圧を重畳して印加したところ、
感光体表面電位は、明部、暗部それぞれ−３００Ｖ、−
５００Ｖとなり、均一化する傾向なり、この状態で画像
を出力したところトナーの飛び散り、感光体端部の汚れ
はなく、また、１　０００枚を越えるプリントにも感光
体のビンホールの発生も見られなかった。

このように、再帯電器に交流に直流を重畳することによ
って、暗部電位を下げ、明部電位を上げて感光体の画像
領域の表面電位を一定のレベルに収束させることが出来
るので、転写手段としての転写ローラにとって不利な条
件のもとにおいても、その転写バイアスを低圧に維持す
ることができ、転写ローラによる定電流制御の利点を確
保できる。

第５図、第６図は本発明による再帯電器５のさらに他の
実施態様を示すものである。

前述のように、両面系、多重プリントの場合、転写材と
してＯＨＰシートなどを用いた場合にべ夕黒画像まわり
に飛び散りが発生するが、この装置は、このような場合
に適している． 第５図は再帯電器５の斜面図であって、再帯電器５の開
口部にグリッド５Ｃを配設してある。

第６図に示すように、帯電器５のワイヤ５ａには、高圧
電源３０によって、交流高圧に直流高圧を重畳した電圧
が印加されており、該帯電器５のシールド５ｂ，グリッ
ド５Ｃは同電位になるように、バリスタ３２、可変抵抗
３３を介してアースしてある。

このような構成において、グリッド５Ｃ、シールド５ｂ
にかかる電圧Ｖ。が感光体１の明部電位ＶＬと暗部電位
Ｖ。の間の値になるように可変抵抗３３を調整すること
によって、感光体表面電位分布は■。に収束するが、グ
リッドによる制御によって電位の収束性を向上させるこ
とができ、前記実施例の場合は勿論、両面プリント、Ｏ
ＨＰシートなどの場合にも転写性の向上を図ることがで
きる。

上記の帯電器を用いて行なった実験（実験−３）結果に
ついて説明する。

１５℃、１０％ＲＨの環境下で、前記第１図の装置を用
い、最初は最帯電器５にグリッドを装着せず、その帯電
ワイヤ５ａに実効値出力４Ｋｖ、５００Ｈｚの交流高圧
に、プラスとマイナスのコロナ電流の差が−２０μＡと
なるような直流高圧を重畳して印加したところ、現像時
における暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとは，第７ａ図に
示すように、それぞれ−７００Ｖ．−１００Ｖであった
のが，第７ｂ図に示すように、夫々−５００Ｖ、−３０
０Ｖとなり、このとき１２８ｇｒ／ｍ”の紙を用いての
両面画像、ＯＨＰシートの画像を出力したところ，べ夕
黒画像まわりの飛び敗り、感光体端部の汚れが見られた
。

つぎに、最帯電器５にグリッド５Ｃを装着し、グリッド
にかかる電圧が、Ｖ．＝−４００Ｖとなるように可変抵
抗を調整して、上記と同様の電圧を印加したところ、第
７Ｃ図に示すように、暗部電位、明部電位いずれも−４
００Ｖに収束した。

このときには、べ夕黒まわりの飛び敗り、感光体端部の
汚れの発生は見られなかった。

このように、再帯電器にグリッドを配し、その電位を調
整することによって、トナー粒子のトリボアップをはか
るとともに、転写電界の均一化を促進することによって
、べ夕黒画像まわりの飛び敗りの発生を効果的に阻止す
ることが可能である。

第８図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、同図は、第１図々示のものと同様の画像形成装置の
、現像部位から転写部位迄の部分を略示するものである
。

この装置においては、再帯電器５の上流側に除電ランプ
３４を配設してある。

これによって、いったん感光体表面の電位を低電位にし
てから、再帯電器５によって該表面を一定電位に帯電さ
せるものとし、このときトナー粒子の帯電量もアップさ
せるものとする。

第９ａ図ないし第９Ｃ図は、上記装置による感光体表面
の電位を示すもので、第９ａ図は現像直後における暗部
電位ＶＤと明部電位ＶＬを、第９ｂ図は除電ランブ３４
によって照射された位置における各電位を、第９ｃ図は
再帯電後の電位を示すものである。

上記のように、再帯電を行なう前に、あらかじめ感光体
表面電位をならしておくことによって、感光体表面の暗
部、明部両電位の一定レベルへの収束をさらに有効に実
施することができる。

さらにまた、除電ランブによって感光体電位を低電位に
ならすことは、トリボの低いトナーでは定着尾引きが増
加する傾向があるが、露光後の帯電によってこれを抑え
ることが可能である。

なお、前記の除電ランブを前述の各実施例装置に適用す
ることによって、それらの装置の作用効果を更に向上さ
せ得ることは云う迄もない。

（３）発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは，転写ローラ
なと接触タイプの転写手段をそなえ、該転写手段に印加
する転写バイアスを定電流制御する画像形成装置におい
て、現像後かつ転写前にトナー粒子の電荷量を増大させ
るとともに、像担持体表面の電位の均一化をはかること
によって、転写材の種類、その置かれた環境、両面プリ
ントなど画像形成作業による転写材の特性変化などにか
かわらず、トナーのべ夕黒画像まわりへの飛び散り、像
担持体端部におけるトナー付看、ビンホールの発生など
を有効に阻止し，常時良好な転写性を維持して良質の画
像を得るの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たる画像形成装置を示す要部の
概略側面図、 第２ａ図は公知の装置によるべ夕黒画像におけるトナー
の振舞を示す模式図、 第２ｂ図は本発明による画像形成時におけるべ夕黒像の
態様を示す模式図、 第３ａ図、第３ｂ図は、厚紙を使用した場合の現像直後
と再帯電を行なった場合の暗部電位と明都電位の状態を
示す図、 第４ａ図は本発明の他の実施態様を示す再帯電器部分の
構成を示す図、 第４ｂ図は同上の印加波形を示す図 第５図は本発明のさらに他の実施態様を示す再帯電器の
斜面図、 第６図は同上の構成を示す配線図、 第７ａ図ないし第７ｃ図は同上による暗部電位と明部電
位との状態を示す図、 第８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９ａ図ないし第９Ｃ図は同上の作用を説明するための
暗部電位と明部電位の状態を示す図、第１０ａ図は公知
の画像形成装置の転写時の作用を説明するための画像形
成装置の要部の概略側面図、 第１０ｂ図は同上の暗部、明部および転写バイアスとの
間の関係を例示する図、 第１０ｃ図は除電バイアスを印加する場合の画像部と非
画像部における電位の関係を例示する図である。 ｌ・・・感光体、２・・・転写ローラ、４・・・搬送路
、５・・・再帯電器。 第２ａ図 第２ｂ図 第３ａ図 第３ｂ図 エ】ピ，イ象後 再千電ｆ！Ｌ 第 ５ 図 第４８ 図 第４ｂ図 第７ａ図 第７ｂ図 第７Ｃ図 第９ｂ図 第 ８ 図 第９ａ図 第９ｃ 図 第１０ａ図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、その表面の静電潜像にトナーを供給
   して該潜像を顕像化する現像手段と、前記像担持体に圧
   接して転写部位を形成する転写ローラと、該転写部位に
   転写材を挿通するとともに、このとき前記転写ローラに
   転写バイアスを印加する定電流電源とを備えた画像形成
   装置において、 前記現像手段と前記転写部位との間において、前記顕像
   を形成する現像剤の極性と同極性で、かつ転写ローラに
   印加される定電流バイアスとは逆極性の電荷を像担持体
   似付与する再帯電手段を配設してなる画像形成装置。
2. （２）再帯電手段が直流高圧を印加するコロナ放電器で
   ある特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）再帯電手段が交流高圧に、アースを含む直流高圧
   を重畳して印加するコロナ放電器である特許請求の範囲
   第１項記載の画像形成装置。
4. （４）再帯電手段が開口部にグリッドを備えており、該
   グリッドに現像剤と同極性の直流バイアスを印加するコ
   ロナ放電器である特許請求の範囲第１項記載の画像形成
   装置。
5. （５）現像手段と転写部位の間の位置であって、かつ再
   帯電手段の上流側に除電手段を配設してなる特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれか記載の画像形成装置
   。