JPH03214182A - 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　の１ 本発明は、像担持体に現像像（トナー像）を形成し、該
トナー像を転写装置にて転写材に転写して画像を得る電
子写真式或は静電記録式の画像形成装置に関するもので
あり、特に像担持体上に順次形成される複数のカラート
ナー像を転写材上に順次重ねて転写する転写装置を備え
た多色画像形成装置に好適に具現化し得る。

【未旦且通 従来、この種の画像形成装置に使用される転写装置とし
ては、バイアスローラ転写或はコロナ転写といった静電
転写方式が一般的に用いられている。

バイアスローラ転写方式は、転写材担持体としての導電
層を有する転写ローラに、像担持体上に形成されたトナ
ーの有する電荷と逆極性の転写バイアス電圧を印加して
転写材上にトナーを転写するものであり、この変形例と
しては、転写ローラに変えて導電層を有するエンドレス
ベルトを用いる方式がある。

一方、コロナ転写方式は、転写材担持体としてポリエス
テルフィルムなどの誘電体フィルムを用いそのフィルム
を、周面を太き（切り欠いたシリンダに巻き付けたもの
を転写ドラムとして用い、該フィルムに転写ドラム内側
からコロナ放電を与えて、転写材上にトナーを転写する
ものである。

この変形例としては、転写ドラムに代えて誘電体フィル
ムからなるエンドレスベルトを用いる方式％式％ 従来、上記バイアスローラ転写方式の転写装置は、転写
終了後、転写材を転写ローラなどから分離する際に気中
放電を発生し、この影響により転写材上のトナー像が転
写材上で飛散し、その結果、画像が乱される現像が生じ
やすかった。

又、上記のコロナ転写方式においては、上述の問題点に
対処するために転写材の分離時に、転写材側とフィルム
側の両側から交流コロナ放電を与久て、転写材とフィル
ムの除電を行い、転写材分離時の気中放電を減少させる
ことでトナー像の飛散を防止することが知られている。

一方、バイアスローラ転写方式は、コロナ転写方式に比
べて耐久性が高く、又その構造が簡単であるといった機
構上の特長があるが、反面、転写ローラ全体にバイアス
電圧が印加されるので、転写材分離部における除電制御
が困難であり、トナー像の飛散が生じやすいという問題
を有していた。

従って、本発明の目的は、転写材を転写材担持体表面か
ら分離する際のトナー像の飛散を防止して、良好な画質
の転写像を得ることができる画像形成装置を提供するこ
とである。

を　　するための 上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。

要約すると、本発明は、像担持体に現像像を形成し、該
現像像を転写材担持体上に担持された転写材に転写する
画像形成装置において、前記転写材担持体は導電層を有
し、該導電層に所定極性の転写バイアス電圧を印加する
ことによって、該転写材担持体上に転写材を担持すると
共に、前記像担持体上の現像像を転写材上に転写し、又
、転写材を前記転写材担持体から分離する際、コロナ放
電器により転写材表面にコロナ照射を施し、前記コロナ
放電器には、交流電圧に前記転写バイアス電圧と同極性
で且つ大略同じ電圧の直流バイアス電圧を重畳して印加
することを特徴とする画像形成装置である。

更に、本発明の他の態様によると、像担持体に現像像を
形成し、該現像像を転写材担持体上に担持された転写材
に転写する画像形成装置において、前記転写材担持体は
導電層を有し、該導電層に所定極性の転写バイアス電圧
を印加することによって、該転写材担持体上に転写材を
担持すると共に、前記像担持体上の現像像を転写材上に
転写し、又、転写材を前記転写材担持体から分離する際
、コロナ放電器により転写材表面にコロナ照射を施し、
更に、前記コロナ放電器にグリッド電極を設け、該グリ
ッド電極に前記転写バイアス電圧と同極性で且つ大略同
じ電圧の直流バイアス電圧を印加し、更には前記コロナ
放電器の放電ワイヤには、前記転写バイアス電圧と同極
性の直流電圧を印加することを特徴とする画像形成装置
が提供される。

大ｊＥ例 以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳
しく説明する。

第１図に示す実施例では、本発明の画像形成装置が電子
写真カラープリンタに具現化されている。

第１図において、電子写真カラープリンタは、像担持体
、即ち、矢印方向に回転するドラム形状の感光体１を有
し、該感光体ｌの周囲には、感光体１を所定極性に帯電
させるコロナ放電器４、感光体ｌに静電潜像を形成する
レーザビーム露光手段工、感光体１上の潜像をそれぞれ
色の異なるトナーで現像する現像装置５、本実施例では
４つの現像装置５ａ、５ｂ、５Ｃ１５ｄが配設されてい
る。又、感光体１上に形成された可視像、即ち、トナー
像は、感光体ｌと共に回転しバイアス電圧が印加された
転写ローラ２などからなる転写装置の働きにより、転写
材Ｓ、通常、転写紙Ｓへと転写される。次いで、転写紙
Ｓは、コロナ放電器３により蓄積された電荷の除電を行
ったあと、分離爪６にて転写ローラ２から分離され、搬
送ベルト７にて定着器（図示せず）へと搬送される。コ
ロナ放電器３は又、転写ローラ２に蓄積された電荷の除
電をも行なう。

ここで、上記転写ローラ２は、第２図に、その断面の構
成を示すように１円筒状のシリンダ２１に５ｍｍ厚の弾
性体層２２．１０μｍ厚の導電層（体積抵抗：ｌＸｌ０
’Ω・ｃｍ未満）２３及び３０μ厚の抵抗層（体積抵抗
：ｌＸ１０”Ω・Ｃｍ以上）２４が周面にわたって順に
積層されている。

又、転写ローラ２の周長け、第３図（第１図と同様の図
であるが、要部のみを図示し、他は省略されている）に
示すように、転写紙Ｓを転写ローラ２に巻き付けたとき
に、転写紙Ｓの先端が転写開始位置（感光体１と転写ロ
ーラ２が形成するニップ部の入口）に達した時、転写紙
Ｓの後端が後述するコロナ放電器３のコロナ照射域外に
なるように設定されている。

コロナ放電器３は、転写紙Ｓの分離に障害とならない範
囲で、転写ローラ２に近接して設けられている。好まし
くは、放電器３の放電ワイヤ３ａと転写ローラ２の表面
との距離は、１０ｍｍ〜１５ｍｍとされる。

次に、上記装置の作用について説明する。

先ず最初に、コロナ放電器４によって感光体１が所定極
性に帯電され、レーザビーム露光手段工による露光によ
って、感光体１に第１静電潜像が形成される。次いで、
例えば現像装置５ａにより第１静電潜像が現像され、こ
れにより感光体ｌ上に所定の色の第１トナー像が形成さ
れる。一方、所定のタイミングで転写紙Ｓが給紙されて
、その先端が転写開始位置に達する直前に、トナーと反
対極性（例えばプラス極性）の転写バイアス電圧；１．
８Ｋｖが転写ローラ２の導電層２３に印加され、上記第
１トナー像が転写紙Ｓに転写されると共に、転写紙Ｓが
転写ローラ２表面に静電吸着される。

次に、前記感光体１にレーザビーム露光手段１によって
第２静電潜像が形成され、この後、現像装置５ｂにより
、感光体１に第１トナー像と異なる色の第２トナー像が
形成される。そして、この第２トナー像は、先に転写紙
Ｓに転写された第１トナー像の位置に合わせられて転写
紙Ｓに転写される。この２色目の転写においては、転写
紙先端が転写部に達する直前、転写ローラ２に＋２．Ｉ
Ｋｖのバイアス電圧が印加される。同様にして第３、第
４静電潜像が感光体１に形成され、それぞれが現像装置
５ｃ、５ｄによって現像され、第３、第４トナー像が転
写紙Ｓに位置合わせされて転写され、転写紙上に４色の
トナー像が形成される。これら３色目、４色目の転写に
おいて、転写紙Ｓ先端が転写開始位置に達する直前、転
写ローラ２にそれぞれ＋２゜５Ｋｖ、＋３．ＯＫｖの転
写バイアス電圧が印加される。

このように、各色の転写を行う毎に転写バイアス電圧を
高くしていくのは、転写効率の低下を防止するためであ
る。この転写効率の低下の主な原因は、転写紙Ｓが転写
後、感光体１から離れる時に、気中放電により転写紙Ｓ
表面が転写バイアス電圧と逆極性に帯電（転写紙を担持
している転写ローラ表面も若干帯電する。）し、この帯
電電荷が転写毎に蓄積されて、転写バイアス電圧が一定
であると、転写の度毎に転写電界が低下してい（ことに
ある。

上記４色目の転写の際、転写紙Ｓ先端が転写開始位置に
達したとき（直前、直後を含む）に、コロナ放電器３に
、交流電圧に、第４トナー像の転写時に印加された転写
バイアス電圧と同極かつ同電圧の直流バイアス電圧を重
畳させた電圧を印加する。このとき、例えば前記交流電
圧は、５．５Ｋｖ（実効値）、周波数は５００Ｋｚであ
り、直流バイアス電圧は、＋３．ＯＫｖとされる。

第１図の実施例で、転写ローラ２の周速度は１００　ｍ
　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃであるが、転写ローラ２の周速度
が５０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃの場合、上記
の交流電圧は、実効値で４Ｋｖ〜７ＫＶ、周波数は５０
Ｈｚ〜８００Ｈｚの範囲が適当である。

又、上記の直流バイアス電圧は、分離直前の転写バイア
ス電圧の８０％〜１２０％の範囲が適当である。転写バ
イアス電圧の８０％未満である場合は、転写紙Ｓ表面の
除電が不充分となり、トナー飛散防止の効果が減少する
。又、転写バイアス電圧の１２０％を超えると転写紙Ｓ
表面が転写バイアス電圧と同極性に帯電され、やはりト
ナー飛散防止の効果が減少する。

上記のように４色目の転写の際、転写紙Ｓ先端が転写開
始位置に達した時にコロナ放電器３を動作させるのは、
転写むらの発生を防止するためである。従来のように、
転写紙先端が転写材担持体から転写紙を分離する分離位
置に達する直前にコロナ放電器を動作させる場合、転写
ローラ２に流された放電電流が、転写バイアス電源の内
部抵抗を通して接地されるので、電源の内部抵抗が高（
、かつ放電電流が多い場合、放電開始直後、転写むらが
発生することがある。本実施例のようなフルカラー画像
の転写においては、わずがな転写むらが発生しても色の
違いとして目立ちゃす（、従って本実施例のようなコロ
ナ放電器の作動が必要である。

この後、４色のトナー像が転写された転写紙Ｓの先端部
が分離位置に近づくと、分離爪６が接近して、その先端
が転写ローラ２表面に接触して、転写紙Ｓを転写ローラ
２から分離する。分離爪６の先端は、転写紙Ｓの後端が
転写ローラ２を離れるまで転写ローラ表面に接触状態を
保ち、その接離れて元の位置に戻る。コロナ放電器３は
上記のように転写紙Ｓの先端が最終色の転写開始位置に
達した時から、転写紙Ｓの後端が転写ローラ２を離れる
まで作動して、転写紙Ｓ上の蓄積電荷（トナーと同極性
）と、その蓄積電荷により誘起された転写ローラ２の導
電層の電荷（トナーと反対極性）を除電し、分離爪６に
よる転写紙Ｓの分離を容易にすると共に、分離時の気中
放電を減少させる。

なお、転写紙Ｓの後端が転写終了位置、即ち、感光体１
と転写ローラ２が形成するニップ部の出口位置に達した
時に、転写ローラ２に印加する転写バイアス電圧をオフ
（接地電位）にする。これと同時に、コロナ放電器３に
印加していたバイアス電圧をオフにする。これは、下記
の問題の発生を防止するためである。

すなわち、転写ローラ２の転写紙Ｓを担持していない領
域が直接感光体１に接触したときに、転写時と同じ転写
バイアス電圧が印加されたままであると、特に反転現像
の場合感光体１の帯電極性と転写バイアス電圧の極性が
逆であるときには、感光体１は、転写紙Ｓを介して転写
ローラ２と接触している領域に比べて転写バイアス電圧
の極性帯りに帯電され、帯電メモリーが生じ、転写紙サ
イズを代えて画像形成を行ったとき、先に用いた転写紙
サイズのゴースト像が生じ易いなどの問題がある。

又、上記のように転写バイアスをオフにしたとき、同時
にコロナ放電器３のバイアス電圧をオフにするのは、転
写紙Ｓの分離時の除電条件を晟終色の転写中における除
電条件と同じにするためである。コロナ放電器３のバイ
アス電圧が一定のままであると、転写バイアス電圧をオ
フにしたときに、分離除電途中から転写紙Ｓを却って帯
電させる結果となり、トナー飛散を防止できなくなる。

上記のように転写紙Ｓの後端が転写終了位置に達したと
きに、転写バイアス電圧をオフにすることに代えて、転
写バイアス電圧を上記のゴースト像発生の問題のない所
定電圧、例えば、＋１．ＯＫｖ以下にしても良い。この
場合は、コロナ放電器３に印加するバイアス電圧も、上
言己の所定電圧と同極性で、且つ大略同電圧にする。

上記のコロナ放電器３のバイアス電圧の制御は、交流電
源に直列に接続した専用の直流電源を制御して行っても
良いが、第４図の電源接続図に示されるように、交流電
源Ｐ１、転写バイアス電源Ｐ２とを直列につなぎ、それ
ぞれのオン／オフ、或は電圧レベル制御をシーケンス制
御することにより、簡易化が可能である。

上述のように、転写ローラ２から分離された転写紙Ｓは
搬送ベルト７によって図示しない定着器に搬送され、こ
こで転写紙Ｓ上のトナー像が定着され、４色のフルカラ
ー画像が形成される。

本発明にて得られたフルカラー画像は、トナ飛散の無い
鮮鋭な画像であった。

本発明の他の実施例によれば、第１図のコロナ放電器に
代えて第４図に示すコロナ放電器３゛を用いることがで
きる。コロナ放電器３°はグリッド電極を有しており、
本実施例ではシールド開口部に１ｍｍ〜２ｍｍ間隔でグ
リッドワイヤ３ｂを多数本、張架したものとされる。

第１図において、感光体１上に所定の色の第１トナー像
が形成され、所定のタイミングで給紙された転写紙Ｓの
先端部が、転写開始位置に達する直前、トナーと反対極
性の転写バイアス電圧；＋１．８Ｋｖが転写ローラ２に
印加され、前記第１トナー像が転写紙Ｓに転写されると
共に、転写紙Ｓが転写ローラ２に静電吸着される。次に
、感光体１上に第１トナー像と異なる色の第２トナー像
が形成され、この第２トナー像は、先に転写された第１
トナーの位置に合わせられて転写紙Ｓに転写される。

この２色目の転写において、転写紙Ｓ先端が転写開始位
置に達する直前、転写ローラに＋２．ＩＫｖの転写バイ
アス電圧が印加されるとともに、コロナ放電器３°の放
電ワイヤに転写バイアス電圧と同極性の直流電圧；＋５
．５Ｋｖが、又、同時にグリッドワイヤに転写バイアス
電圧と同極性で、転写バイアス電圧の１２０％の電圧の
バイアス電圧；＋２．５２Ｋｖが印加される。

この後、２色のトナー像が転写された転写紙Ｓの先端部
が分離位置に達すると、分離爪６が接近してその先端が
転写ローラ２表面に接触し、転写紙Ｓを分離する。上記
コロナ放電器３゛は、転写紙Ｓの後端部が転写ローラ２
表面から離れるまで作動させる。

その後、分離された転写紙は定着され、２色のカラー画
像が形成される。

本実施例にて得られた２色のカラー画像は、トナーの飛
散の無い鮮鋭な画像であった。

本発明は、上述のように、多色或は２色の画像形成装置
ではなく、単色の画像形成装置にても好適に実現され得
る。

本実施例によると、感光体１上に所定の色のトナー像が
形成され、所定タイミングで給紙された転写紙Ｓの先端
部が転写開始位置に達する直前、トナーと反対極性の転
写バイアス電圧、＋１．８Ｋｖが転写ローラ２に印加さ
れ、上記トナー像が転写紙Ｓに転写されると共に、転写
紙Ｓが転写ドラム２に静電吸着される。

この後、１色のトナー画像が転写された転写紙Ｓの先端
部が分離位置に達する直前に、コロナ放電器３に、交流
電圧；＋５．５Ｋｖ　（周波数；５００Ｋｚ）に直流バ
イアス電圧；＋１．４４Ｋｖ（転写バイアス電圧の８０
％の電圧）を重畳させて印加する。これと大略同時に、
分離爪６の先端が転写ローラ２の表面に接触して転写紙
Ｓを分離する。上記コロナ放電器３は、転写紙Ｓの後端
部が転写ローラ２表面から離れるまで作動させる。

本実施例のようにコロナ放電器３に印加するバイアス電
圧が比較的低く、放電電流が少ない場合は、転写むらの
発生は少ない。しかも単色の転写においては、わずかな
転写むらが発生しても目立たないので、必ずしも転写紙
先端が転写開始位置に達した時にコロナ放電器３を作動
させる必要はない。

この後、分離された転写紙Ｓは定着され、単色画像が形
成される。本実施例にて得られた単色画像はトナー飛散
のない鮮鋭な画像であった。

１吋二皇１ 以上の如くに構成される本発明に係る画像形成装置は、
転写材担持体表面から転写材を分離する際に、トナー飛
散のない良好な転写が像が得られ、更に、転写むらが生
じることがなく、高画質の、単色、２色、或はそれ以上
の多色画イ象を得ることができるという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図であ
る。 第２図は、第１図に図示した転写ローラの断面構成図で
ある。 第３図は、コロナ放電器の接地位置を説明する、第１図
と同様の画像形成装置の概略構成図であり、一部省略さ
れている。 第４図は、本発明に係る交流電源（Ｐ１）と転写バイア
ス電源（Ｐ２）の接続図である。 第５図は、コロナ放電器の他の実施例の説明図である。 １：像担持体（感光体） ２：転写材担持体（転写ローラ） ３．３°　：コロナ放電器 ５（５ａ〜５ｄ）：現像装置 Ｓ：転写紙 ６：分離爪 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像担持体に現像像を形成し、該現像像を転写材担持
   体上に担持された転写材に転写する画像形成装置におい
   て、前記転写材担持体は導電層を有し、該導電層に所定
   極性の転写バイアス電圧を印加することによって、該転
   写材担持体上に転写材を担持すると共に、前記像担持体
   上の現像像を転写材上に転写し、又、転写材を前記転写
   材担持体から分離する際、コロナ放電器により転写材表
   面にコロナ照射を施し、前記コロナ放電器には、交流電
   圧に前記転写バイアス電圧と同極性で且つ大略同じ電圧
   の直流バイアス電圧を重畳して印加することを特徴とす
   る画像形成装置。 ２）像担持体に現像像を形成し、該現像像を転写材担持
   体上に担持された転写材に転写する画像形成装置におい
   て、前記転写材担持体は導電層を有し、該導電層に所定
   極性の転写バイアス電圧を印加することによって、該転
   写材担持体上に転写材を担持すると共に、前記像担持体
   上の現像像を転写材上に転写し、又、転写材を前記転写
   材担持体から分離する際、コロナ放電器により転写材表
   面にコロナ照射を施し、更に、前記コロナ放電器にグリ
   ッド電極を設け、該グリッド電極に前記転写バイアス電
   圧と同極性で且つ大略同じ電圧の直流バイアス電圧を印
   加し、更には前記コロナ放電器の放電ワイヤには、前記
   転写バイアス電圧と同極性の直流電圧を印加することを
   特徴とする画像形成装置。 ３）前記コロナ放電器に印加するバイアス電圧は、転写
   材に１色の現像像を転写して転写材を分離する１色プロ
   セスにおける転写バイアス電圧と同極性で且つ大略同じ
   電圧であり、又、２色以上の現像像を転写して転写材を
   分離する２色以上の多色プロセスにおいては多色プロセ
   スの最終色の転写バイアス電圧と同極性で且つ大略同じ
   電圧であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像
   形成装置。 ４）前記コロナ放電器は、転写材先端が転写開始位置に
   達したときには該転写材の後端が既に該コロナ放電器の
   コロナ照射域を通過している位置に設けられ、且つ、該
   コロナ放電器は、転写材先端が最終色の転写位置に達し
   た時に動作を開始させることを特徴とする請求項１又は
   ２記載の画像形成装置。 転写装置。 ５）転写材後端が転写終了位置に達した時に、前記転写
   材担持体に印加する転写バイアス電圧をオフ或は所定電
   圧に変化させると同時に前記コロナ放電器に印加するバ
   イアス電圧を、オフ或は上記所定電圧と大略同じ電圧に
   制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形
   成装置。