JPH0323482A - 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】 〔産襞上の利用分野〕 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、とくに像担持体と転写手
段の間に転写材を圧接通過させて転写を行う画像形或装
置に関するものである。

ｃ　＃ｖ　ｅの技術〕 促来、像担持体と、これに圧接する転写部材とをそなえ
、これら両者の間を転写材を通過させるとどもに、この
とき転写部材にバイアス電圧を印加して、像担持体側の
トナー像を転写材に転写するように構威した画像形成装
置がすでに知られている。

このような装置においては、一般に転写部材として、ロ
ーラ形状またはベルト形状のものが用いられており、そ
の材質としてはゴムや樹脂マトリックス中に導電カーボ
ンやグラファイト，金属粉などの導電フイラーを分散さ
せて抵抗を′：Ａ整したものや、ゴムや樹脂７１・リツ
クス中に可塑剤や低分子量液状ゴム，界面活性剤を添加
し、抵抗を調整したもの、さらに、特開昭６３−　１５
６８５８号にあるようなカーボンブラック含有架橋済み
シリコーンゴム粉砕品をシリコーンゴムに分散して抵抗
を調整したものがある。また、この他に、比較的安定と
されるＩＯ４Ωｃｍ以下の低抵抗層と１０１０Ωｃｍ以
上の高抵抗層との組み合わせによる多層構成による転写
ローラが知られている。

第Ｎｏ図はこのような画像形威装置の典型的な例を示す
概略側面図である。

紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印Ｘ方向に回転す
る円筒状の感光体ｌの表面が、電源１４に、よって、帯
電ローラ３を介して一様に帯電されたのち、画像情報書
込手段５によって、画像変調されたレーザビーム，スリ
ット露光などによって該帯電面に画像情報が付与されて
静電潜像が形成される。

ついでこの潜像に現像器６によってトナーが供給されて
トナー像が形成される。

感光体ｌの回転にともなってこのトナー像が、転写部材
たる転写ローラ２が感光体１に当接するニツブ部たる転
写部位に到達すると、該トナー像とタイミングを合わせ
て転写材Ｐもこの転写部位に到来し、このとき該転写ロ
ーラ２に転写バイアスを印加して転写材裏面にトナーと
反対極性の電荷を付与し、感光体１のトナー像を転写材
に転移させるものとする。

図示の装置においては、感光体としてＯＰＣ感光体を使
用してプロセススピードを２　３　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ
　ｃとし、帯電手段としては感光体ｌに圧接従動してこ
れを負帯電させるために交流電圧と直流電圧の重開電圧
を印加した帯電ローラ３を、転写手段としてはこれも感
光体ｌに圧接従動し、転写材裏面に正電荷を付与する上
記した様な材質の転写ローラ２を用いた。転写ローラ２
の抵抗値としては、低湿環境下にお１ブる転写性の向上
及び感光体への転写電界によるダメージの防止を考慮し
て、体積抵抗がＩＯ６ΩＣｎｌ〜ｌ０１２ΩＣｌｎの半
導電領域のものが良いことがわか　っ　ｌこ　。

第１１図はＬ記装置のンーケンスを示ずものである。

このような接触転写方式をとる画像形成装置は、従来か
らひろく実用されているコロナ放電器を使用するものに
比して、高圧電源を必要としないのでコスト的に有利で
ある、電極たるワイアもないのでそれの汚れによる障害
もない、高圧放電に基づくオゾンの発生や、窒化物の生
成もなく、これらによる感光体、画質の劣化なども少な
いなど種々な＋ｌＩ点があるが、次に示す問題点が生じ
ていた。その問題点の１つは、所望の抵抗値を有する転
写ローラを従来の材質では安定して得ることが困難であ
るということである。

先に示した、導電カーボンやグラファイト，金属粉など
の導電フィラーをゴムや樹脂マトリックス中に分散させ
て抵抗を調整する方法では、周知のごとく、半導電領域
では導電フィラーの添加量に対して、抵抗が急峻に変化
するため、導電フィイラー混合時の導電フィラー飛散や
分散度合等のわずかな差異が電気抵抗値の変化に現われ
、従って再現性に欠け、量産安定性に対し問題をかがえ
ている。

また、可塑剤や低分子量液状ゴム、界面活性剤添加によ
る半導電抵抗域での安定化が提案されているが、これら
の添加剤を使用した場合の問題点としては、可塑剤や低
分子量液状ゴム、界面活性剤が表面にしみ出し、それが
感光体に移行し感光体を汚染し、強いては画像不良を引
き起すという問題があった。またローラ表面上に可塑剤
，低分子量液状ゴム，界面活性剤のしみ出しにより、粘
着性が著しく増大し、その結果トナーや紙粉を吸着し、
ローラの機能を劣化させるという問題があった。

また、特開昭６３−１５６８５８号にあるようなカーボ
ンブラック含有架橋済みシリコーンゴム粉砕品をシリコ
ーンゴムに分散した例があるが、この場合製造コストが
高くなる問題点が指摘されている。

この他、比較的安定とされる１０６Ωｃｍ〜１０１３Ω
ｃｍ以下の低抵抗層と１０１０Ωｃｍ以上の高抵抗層と
の組み合わせによる多層構成によって半導電領域を達威
しようという試みがあるが、例えば１０６Ωｃｍ〜１０
１３Ωｃｍ以下の導電ゴム層の上に１　０１０〜ｔ　（
＋＋！Ωｃｍの高抵抗プラスチック層を被覆する場合、
外層の膜厚や層間の接着性によってその抵抗値が左右さ
れるため、その制御が問題になる他製造工程が複雑とな
り、コストが高くなるなど実用化に向けて問題点をかか
えている。

また、もう】つの大きな問題点は、転写ローラ２が環境
によって、これに印加する電圧と、これを流れる電流と
の関係（Ｖ−Ｉ特性という）が大きく変化してしまうこ
とである。

即ち、低温低湿（１５℃，　　１０％）環境下（以下Ｌ
／Ｌという）では、転写ローラの抵抗値は常温常ａ（２
３℃，６４％、以下Ｎ／Ｎという）時のそれよりも数桁
上昇する。反対に、高温高湿（３２．５°Ｃ，８５％、
以下Ｈ／Ｈという）環境下では、抵抗がＮ　／　Ｎに比
してｌ〜２桁下がる。

このような環境の差異によるＶ−Ｉ特性の変動を第１２
図に示してある。

同図における実線は、Ｌ／Ｌ，Ｎ／Ｎ，Ｈ／Ｈ各状態に
おける、前回転時，後回転時，紙間なと非通紙時で、帯
電ローラ３の印加電圧が交直流両成分ともオンとなって
いるとき、即ち、転写部において帯電された像担持体が
対向するときの転写ローラ２におけるｖ−■特性を、ま
た、破線は前記と同様の状態における、Ａ４サイズの転
写材が前述の転写部位を通過する通紙時の転写ローラ２
におけるＶ−１特性をそれぞれ示している。

このような公知装置の場合、実験によると、良好な転写
が行われるには、通紙時の転写電流が０．５〜４μＡ必
要であること、これが５μＡをこえると、ＯＰＣ感光体
に正電位の転写メモリーが残り、画像に地カブリが発生
することが判明している。

このことから、公知装置における適正な転写バイアスは
、Ｈ／Ｈでは約３００　〜５００Ｖ，Ｎ／Ｎ　では約４
００〜７５０■、さらｌ：ｍＬ／Ｌでは約１　２５０　
〜２０００Ｖであることが判る。

このような装置によって定電圧制御を行うと、以下のよ
うな問題が生ずる。

即ち、Ｎ／Ｎ環境下において適切な転写が行われるよう
に、たとえば転写ローラを５００Ｖで定電圧制御すると
、Ｈ／Ｈにおいてはほぼ同様の転写特性を示すが、Ｌ／
Ｌにおいては転写電流がゼロとなり転写不良を招来する
。

また、Ｌ／Ｌ環境下における転写性を向上させるように
電圧を設定すると、Ｎ／Ｎ，Ｈ／Ｈ環境において非通紙
時にＯＰＣ感光体に正の転写メモリーが発生して、出力
画像に地力ブリを生ずる。とくにＨ／Ｈ時においては、
通紙時にも転写電流が増大するたやに電荷が転写材を貫
通して、感光体表面のネガトナーを逆極性に帯電させて
転写不良を起す。

このような事態に対処すべく、定電流制御を行うと、以
下のような問題が生ずる。

一般に、この種の装置においては、使用可能の最大サイ
ズ転写材以下の範囲で小型の転写材をも使用できるよう
になっているのが普通であり、このため、小サイズの転
写材を使用したときには、感光体と転写ローラとが直接
当接する部分が存在することになる。そして前述の公知
装置の場合、ｌμＡで定電流制御したとすると、上記の
直接当接する非通祇部に流入する単位面積当り電流値が
前、後回転時、紙間などの非通紙時にｌμＡ流した場合
の単位面積当り電流値とほぼ等しくなるので、転写ロー
ラにかかる電圧が降下し、通紙領域にはほとんど電流が
流れなくなって転写不良を発生する。

上記の場合、Ａ４サイズの通紙時に比して、封筒を通紙
した場合には、Ｉ１／Ｈでは２００Ｖ強、Ｎ／Ｎでは２
００Ｖ弱、Ｌ　／　Ｌでは約４００Ｖ程度、転写電圧が
降下し、転写材に流れる電流はほぼゼロとなって転写不
良を発生する。

小サイズ通紙時にも充分な転写性を得ようとすると、た
とえばレターザイズ紙とＡ４サイズ紙との差のような比
較的狭い非通紙部分では、これに冶入する電流密度が大
きくなって、感光体表面に転写メモリーによる地力ブリ
が発生して、次のレターサイズ紙に裏汚れが生ずる。

これは要するに、この種の公知の装置においては、定電
圧制御，定電流制御いずれかの方式によっても、すべて
の環境において、すべてのサイズの転写材に対して良好
な転写性をもたせることは困難であるのが現状であった
。

以上説明した様に従来においては、数々の試みがなされ
たにもかかわらず、半導電領域の転写ローラ等の転写手
段が得られないという問題点と、転写手段が湿度の影響
を受けてその抵抗値が変化し、全ての環境下で安定した
転写性が得られないという問題点の為に、接触転写法は
実用化に至ることができなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点に鑑み成されたものであり、す
べての環境下でかつ転写材のサイズの変化にかかわらず
常時安定して良好な転写性が得られる量産可能な画像形
或装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

」二記目的を達成するために本発明によれば像担持体と
、この像担持体に像を形成する像形成手段と、像担持体
に対向して設けられ、像担持体との間の転写部位に転写
材を圧接通過させて像形成手段により形銭された像担持
体の像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形或
装置において、上記転写手段は、複酸化物を含有し、上
記転写部位において、像担持体が非画像域の場合には、
転写手段を定電流制御して、このときに生じる電圧を検
知し、転写部位において像担持体が画像域の場合には、
上記検知した電圧に応じて転写手段を定電圧制御するこ
とを特徴とするものである。

または、本発明は像担持体と、この像担持体に像を形或
する像形成手段と、像担持体に対向して設けられ、像担
持体との間の転写部位に転写材を圧接通過させて像形成
手段により形成された像担持体の像を転写材に転写する
転写手段とを子イする画像形成装置において、上記転写
手段は、複酸化物を含有し、上記転写部位において、像
担持体が非画像域の場合には、予め設定された電圧ｆｉ
ｔＩＶ＋で転写手段を定電圧制御して、このときに流れ
る電流を検知し、上記転写部位において、像担持体が画
像域の場合には、上記検知した電流値を予め設定された
前記検知電流値を電圧値に変換する手段により、対応す
る電圧値Ｖ２に変換し、電圧値Ｖ２で定電圧制御するこ
とを特徴とするものである，，〔実施例〕 第１図は本発明を適用するに適した画像形成装置の構成
を示す概略側面図であって、矢印Ｘ方向に、プロセスス
ピード２３ｍｍ／ｓｅｅで回転する直径３０ｍｍのＯＰ
Ｃ感光体ｌの表面が、帯電ローラ３によって一様に負帯
電されたのち、該帯電面に、たとえば画像変調されたレ
ーザビームが投射されてその部分の電位を減衰させて静
電潜像が形成される。

感光体Ｉ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、前記潜像に負帯電したトナーが供給さ
れ、反転現像方式によって前記電位減衰部分にトナー像
が形成される。

感光体ｌの走行方向にみて現像器の下流側において、該
感光体に圧接する、後に説明する半導電性の転写ローラ
２が圧接配置してあり、両者の圧接ニツブ部が、下記の
ように、転写部位を形成している。

トナー像が該転写部位に到来すると、これとタイミング
を合せて搬送路７から転写材Ｐが転写部位に供給され、
これとともに転写ローラに印加される正の転写バイアス
によって、感光体表面のトナー像は転写材に転移する。

上記帯電ローラ３，転写ローラ２に対しては、電圧制御
、定電流制御（ＡＴＶＣ．　Ａｃｔｉｖｅ　　Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅ　　Ｃｏｎｔｒｏｌという）可
能な電源４によって、夫々所定の時点で所定の電圧を印
加するようになっているものとする。

本実施例においては、転写ローラ２の半導電性化は、以
下の様にして達成している。ここで半導電性というのは
ローラの体積抵抗がｌＯ６Ωｃｍ〜１０１ｓΩｃｍとす
る。転写ローラ２の体積抵抗が１０６Ωｃｍより小さい
ときは、Ｌ／Ｌ環境下で転写材が高抵抗となるので転写
不良が生じ、ｌ０１３Ωｃｍより大きいときは転写電流
が流れにくくなることによる転写不良が生じる。従って
、転写ローラは半導電性とするのが良い。

すなわち、本実施例における転写ローラ２は、弾性体中
に複酸化物を含有することを特徴としている。

また、本発明における転写ローラ２は、弾性体中に複酸
化物、０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％のカーボンブラックお
よび５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の絶縁オイルを含有すること
を特徴としている。

ここで、複酸化物とは２種以上の酸化物からなる固溶体
の化合物を示し、従って単なる金属酸化物とは異なる。

このような複酸化物としては、例えば、ＺｎＯ−Ａｊ！
　２　０３，Ｓｎ０２　・Ｓｂ２　０５，Ｉｎ２０，・
Ｓｎ０２などが挙げられる。

このような複酸化物の特徴は、それぞれの金属の原子半
径が近く、置換型固溶体を成していること、及びそれぞ
れの原子価数が異なることにより、夫々単独の金属酸化
物では得られない導電性が得られることである。

これらの複酸化物の比抵抗値は１０６Ωｃｍ〜１０１３
Ω・ｃｍ〜１０３Ω・ｃｍであり、導電性カーボンブラ
ックや補強性カーボンブラックまたはＴｉＯ２や酸化リ
テニウムなど（　Ｉ　Ｏ−”Ω・ｃｍ−ｌＯ０Ω・ｃｍ
）より高く、また四三酸化鉄や酸化スズなど（　Ｉ　Ｏ
’Ω・ｃｍ以上）より低い。

すなわち、本発明になる複酸化物によって発現される１
０６Ωｃｍ〜１０１３Ω・ｃｍ〜１０”Ω・ｃｍのフイ
ラーを使用した場合、物性に問題を生じさせない添加量
で安定した半導電性が得られ、再現性および遺産安定性
に優れる。

これに対して、高分子等の分散媒に分散させる従来のフ
イラーは、その比抵抗が１０６Ωｃｍ〜１０１３Ω●ｃ
ｍ未満の場合、先に述べた様にフイラーの添加量に対し
て抵抗値が急変する領域に相当するため再現性、量産安
定性に欠ける。

また１０”Ω・ｃｍより高い場合は逆に半導電性を発現
させるには、かなり多量の添加量が必要となり、分散加
工が困難になる。仮に分散できたとしても物性は著しく
劣り実用レベルに至らない。また硬度もかなり高くなり
感光体等に対して十分かつ安定した圧接状態が得られな
いなどの問題が生じる。

また上記複酸化物の中でも特にＺｎ○・ＡＩ！２０３が
優れている。この理由としては、このフイラーの比抵抗
が１０２Ω・ｃ　ｍ−１　０”Ω・ｃｍと半導電領域で
の抵抗安定性に対し、もっとも理想的な抵抗値であるこ
と、樹脂やゴム等の高分子分散媒に対し、分敗が容易で
あり加工性に優れること、コストが安価であること、Ａ
Ｉ（ＡＡ２０３）のドーブ量によって適宜な抵抗値が達
成できることなどが挙げられる。

弾性体中の複酸化物の含有量は５ｗｔ％〜４０　ｗｔ％
、特には１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％が好ましい。

さらにローラー形状の転写ローラ２に代表される様に紙
等の転写材の搬送を兼ねる場合は材質自体に耐摩耗性等
の機械的強度が要求される。

この場合は複酸化物の他にさらに補強剤を併用すると良
い。

補強剤としてはカーボンブラックなどの補強性カーボン
やシリカなどを適宜用いることができる。

カーボンブラックを用いる場合について我々が検５・ｉ
した結果、比抵抗とし７ては１０６Ωｃｍ〜１０１３Ω
・Ｃｍ以上、添加量としては０，ｌｗｔ％〜２０ｗｔ％
、好ましくはｌｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲において補強
性に優れ、且つ抵抗が安定することを見出した。すなわ
ち、比抵抗がｌＯ°Ω・ｃｍ未満であると導電能力が大
きく、少糧の添加でも電位ムラを引き起こしやすい。ま
た、２０ｗｔ！％を越える添加量になると抵抗値に対し
て複酸化物より、カーボンブラックによる依存度が大き
くなり、複酸化物添加の意味がなくなる傾向にある。

補強性カーボンとしては、一般工業用として使用される
もの、例えばＨＡＦ，Ｉ”ＥＦ，ＩＳＡＦ，ＳＡＦ，Ｓ
ＲＦ，ＦＴ，ＲＰＣ，ＭＰＣなどで代表される一般的な
夕・ｆブで良い。

また、転写ローラ２の様なローラー形状転写用帯電部材
においては感光体との間に充分な圧接面積を保持するこ
とによってムラのない良好な転写特性が得られる。この
ため上記用途に対しては特に低硬度が要求されている。

この際、通常絶縁オイルなどのプロセスオイルが添加さ
れるが、我々は種々の絶縁オイルを検討した結果、その
比抵抗としては１　０１２Ω・ｃｍ以上、添加量は５ｗ
ｔ％〜２０ｗｔ％、好ましくは８ｗｔ％〜１６ｗｔ％に
おいて低硬度で補強性に優れ、かつ抵抗値が安定するこ
とを見出した。ｌ０１２Ω・ｃｍに満たない比抵抗を有
するオイルを使用した場合、感光体上に移行すると感光
体上の電位がオイル移行箇所だけ変位し、画像障害を起
こしたり、感光体上にトナーが凝集する傾向になる。ま
た、添加量が２０ｗ【％を越えると帯電部材表面へのし
み出しが顕著になり、感光体を汚染する他、転写部材表
面にトナーや紙粉等の付着が著しくなり、転写部材とし
ての機能が劣化する問題が生じやすい。

このような絶縁オイルとしてはパラフィンオイルや鉱物
オイルなどが挙げられる。

本発明における弾性体とし２ては、例えばＥＰＤＭ，ポ
リブタジエン、天然ゴム、ポリイソブレン、ＳＢＲ，Ｃ
Ｒ，ＮＢＲ，ソリコンゴム、ウレタンゴム、エビロクロ
ルヒドリンゴム等のゴムや、ＲＢ（ブタジエン樹脂）、
Ｓ１３Ｓ（スチし・ンーブタジエンースチレンエラス１
・マー）等のボリスチレン系、ポリオレフ−ｒ　）系、
ポリエステル系、ポリウレタン系、ＲＶＣ等の熱可塑性
エラストマーやポリウレタン、ポリスチレン、ＰＥ，Ｐ
Ｐ，ＰＶＣ，アクリル系樹脂、スチレンー酢酸ビニル共
重合体、ブタジエンーアクリロニ１・リル共重合体等の
高分子材料などを用いることができる。また弾性体は発
泡体として使用してもソリッドゴムとしても適応可能で
ある。

さらに、必要に応じて、炭酸カルシウム，各種クレー　
タルクなどあるいはそれらのブレンドしたもの、また、
含水ケイ酸，無水ケイ酸およびそれぞれの塩等のンリカ
系充填剤などの充填剤を添加してもよい。

また、発泡剤を用いる場合、発泡剤としては、Ａ．Ｄ．
Ｃ．Ａ系，Ｄ．Ｐ．Ｔ系，　　Ｏ．Ｂ．Ｓ．Ｈ系，　　
Ｔ．Ｓ．Ｈ系，　　Ａ．Ｉ．Ｂ．Ｎ系などを使用するこ
とができ、特にＡ，Ｄ，Ｃ．Ａ系，　Ｏ．Ｂ．Ｓ，Ｈ系
のブレンド系では緻密な発泡体でかつ加硫のタイトな発
泡体が得られる。

ある種のウレタンゴムやシリコーンゴム等のポリマーに
見られる様にボリマー自身の高分子構造を調整すること
によって材質の強度や柔軟度を変えられるポリマーの場
合は、複酸化物の添加のみでよく、カーボンブラック等
の補強性フイラーや軟化剤を必ずしも添加しなくても実
用上必要な硬度や強度を達或できる。

なお、本発明における粉体の比抵抗は、負荷荷重１．５
〜２　Ｋ　ｇの条件下で行う一般的な粉体抵抗値測定法
により測定した。

本発明の転写手段の形状は、ローラ，ブレードベルトな
どいずれでもよく、電子写真装置の仕様形態に合わせて
選択可能である。

第３図に一例としてローラ形状の転写ローラ２の基本構
成を示すが、この場合、円筒状の導電性基体１１上に複
酸化物を含有する弾性体１２が形成されている。また、
転写手段が、ブレード形状の場合は、板状の導電性基体
上に複酸化物を含有する弾性体を形成すればよい。

導電性基体としては、鉄，銅，ステンレスなどの金属や
金属合金，導電性樹脂などを用いることができる。

以上の様にして、半導電領域の転写ローラ２を安定して
作ることが可能となる。上記実施例で用いた転写ローラ
２の組成の例を次に示す。

上記実施例における転写ローラ２は、ＥＰＤＭ（ＥＰＴ
４０４５三井石油化学）ｉｏｏ重量部（以下部と称す）
を分散媒ポリマーとし、亜鉛華ｌ号１０部、ステアリン
酸２部、促進剤Ｍ（ノクセラーＭ大内新興化学）２部、
促進剤ＢＺ（ノクセラーＢＺ大内新興化学）１部、イオ
ウ２部、発泡剤（セルマイクＣ三協化！）５部、発泡助
剤（セルトンＮＰ三協化成）５部、さらに補強剤と絶縁
オイルおよびその他を第ｌ表に基づくそれぞれの配合組
或にて配合し、二本ロールを用いて均一に分散混練しブ
ライマーを付けた鉄製芯金にゴムを巻き付け金型に入れ
、４０℃，ｌ００Ｋｇｆ／ｃｒｒｆにてプレフォームし
、これを蒸気加硫（ｌ６０’Ｃ，３０分）にて加硫し、
その後研磨加工することにより作製したものの中から選
択した。転写ローラ２は、第１表に示す様に作製したＡ
−Ｅのサンプルのうち、最も安定した、Ｂ，　　Ｃ，　
　ＤのＺｎ○・Ａｌ２０３添加系を選択した。

第　　１　　表 ？の理由を次に示す。Ａ−Ｅの寸法は芯金径６ｍｍ外径
１　６　ｍ　ｍ　，芯金長さ２　５　０　ｍ　ｍ　，ゴ
ム長さ２３０ｍであった。抵抗測定はＡｆ板の上に両端
５００ｇずつ計ＩＫｇを負荷し、芯金とＡｌ板との間の
抵抗を測定した（２３°Ｃ，５０ＲＨ）。

第４図はこの様にして得られた各サンプルの抵抗値と各
フイラーの添加部数との関係を示したものである。

第４図から明らかなように、要求する半導電領域におい
てＺｎＯ◆Ａ１２０３複酸化物を添加することによって
、添加量に対して抵抗変動が少なく、安定させることが
可能となる。

さらに、補強性カーボンと絶縁オイルの比率を変えるこ
とによって、安定する抵抗値が任意に設定できる。

また各配合にて抵抗値の再現性試験を行ったところ、導
電性カーボン（ケッチェンブラックＥＣ）の場合、１２
ｐｈｒ添加において１０６Ωｃｍ〜１０１３Ωに対して
レンジで３オーダーのバラッキを生じた。これに対し、
ＺｎＯ−Ａｌ■０３複酸化物の場合レンジで１／４才一
ダー内と測定誤差範囲程度のバラツキであることがわか
った。

以上説明した様に本発明においては、従来例で示した問
題点の１つである半導電領域に抵抗値を有する転写手段
の量産性を克服し、半導電性転写ローラを安定して生産
することが可能となった。

しかし、接触転写法実用化の為には、先に示したもう１
つの問題点、転写ローラ２の湿度による抵抗値変動の為
の環境に対する転写性の不安定性を克服しなければなら
ない。

本発明においては、本件出願人によって先に出願された
発明（特願昭６３−２７６１０６号）に、本発明におけ
る転写ローラを用いることにより、先に示したもう１つ
の問題点を克服した。

つまり、ＡＴＶＣ制御される転写系に、先に示した転写
ローラを用いる。以ｒ、その動作原理について説明する
。

第７図に示すようにコンピュータなどの外部装置からＣ
ＰＵ８がプリント信号をうけると、ｃｐｕｓは感光体１
を駆動するモータドライブ回路（不図示）にメインモー
夕の駆動オン信号を送り、同時に電源４に一次高圧オン
信号をおくって帯電ローラ３に帯電バイアスを印加して
感光体１表面を、たとえば、暗電位Ｖｄ−〜−７００Ｖ
に帯電させるものとする。

ついでＣＰＵが画像情報書込手段５を駆動させて静電潜
像を形成する。

つぎに、ＣＰＵ８が電源４に転写オン信号をおくり、こ
れによって、電源４によって後述するような、定電圧．
定電流制御が実行されるものとする，，電源４は、転写
オン信号をうけると、感光体に潜像が形成されない非画
像域で転写ローラ２を定電流制御する。図示の装置にお
いては５μ八の電流を流すものとする。

つぎに該電源４は転写ローラ２に生じた電圧を検知し、
ついで、定電流制御を停止して感光体に潜像が形成され
た画像域でさきに検知した転写ローラの電圧でこれに対
して定電圧制御（ＡＴＶＣ制御という）を行う。

これを第５図に示す、Ｎ／Ｎ環境下における転写ローラ
２のＶ−１特性によって説明すると、非ｊｍ紙時に感光
体が電位Ｖｄとなっているときに、転写電流５μＡを流
すに必要な電圧は約７５０Ｖとなっており、この電圧の
とき、通紙時の転写電流は約２．２５μＡである。

即ち、上記のように転写ローラの電圧，電流を制御する
ことによって、Ｎ／Ｎ環境下において、ｄ紙時には転写
ローラは７５０Ｖに定電圧制御され、このとき２．２５
μＡの電流が流れて良好な転写が行われることが判る。

連続通紙の場合には、第２図のタイミングチャートから
も判るように、祇間において、即ち転写部位で感光体が
非画像域のときには定電流制御、通紙時、即ち転写部位
で感光体が画像域のときには定電圧制御となることは容
易に理解できるところであろう。

つぎに前記の装置に以上のような制御方式を適用したと
きの、種々な環境下における作用を第６図によって説明
する。

Ｈ　／　Ｈ環境下においては、非通紙時には、電源・１
が転写ローラ２に対して５４Ａの定電流制御を行う。

これによって転写ローラには５００Ｖの電圧が発生する
ので、これを検知して、つぎの通紙時に５００Ｖ定電圧
制御を行う。

これによって、Ａ４サイズの転写材通紙の場合には、１
．５μＡの転写電流が得られ、この値は良好な転写が遂
行されるに充分な量である。

また、小サイズ通紙の場合にも、転写ローラ２の通紙部
分には５００Ｖの電圧が維持されているから、該部分に
も１．５μＡの転写電流が得られて、良好な転写が可能
であることが判る。

また、非通紙時には前述のように、５μＡの電流しか流
れないので、感光体表面に転写メモリーが残って地力ブ
リを生ずるようなことはない。

さらに、大サイズ紙と小ザイズ紙との差の非通紙領域に
おいても、通祇時には定電圧制御となっているので、電
流密度はこの場合５μＡ相当捏度をこえることはないか
ら、感光体に転写メモリーが残ることはない。

これらのことは以下に述べるＬ／Ｌ環境下の場合も同様
である。

Ｌ／Ｌ環境下においては非通紙時、前記各場合と同様の
定電流制御を行うと、転写ローラ２に２ＫＶの電圧が生
ずるので、通紙時に２　Ｋ　Ｖ定電圧制御を行う。

このとき、転写ローラ２には２μＡの転写電流が流れる
から、良好な転写性が得られる。

このように、非通紙時には定電流制御を、通紙時には定
電圧制御を行うことによって、環境，転写材サイズにか
かわらず、常時良好な転写性が得られ、転写メモリーに
よる地カブリを生ずることなく、良質の画像を得ること
ができる。

また、上記実施例における転写ローラの代わりに転写ベ
ルトを使用できるのはもちろんである。

以上説明した様に、酸化亜鉛と酸化アルミニウムの固溶
体等の複酸化物を含有した弾性体ローラまたはベルトを
転写手段に用い、そして、これをＡＴＶＣ制御すること
により、従来問題点である半導電領域の転写ローラ等の
転写手段の生産上の不安定性と、前記転写手段の環境変
化による抵抗値の変化の為の転写性の不安定性という２
つの問題点を解決し、従来実用不可能であった接触転写
方式を実用可能とした。

さらに、半導電領域の転写ローラ２の他の組成例を以下
に示す。

ＥＰＤＭ　（ＥＰＴ４０４５三井石油化学）　１００部
、亜鉛華１号１０部、ステアリン酸２部、ｚｎＯ−Ａｌ
２０３１００部、促進剤Ｍ（ノクセラーＭ大内新興化学
）２部、促進剤ＢＺ（ノクセラーＢＺ大内新興化学）１
部、イオウ２部、発泡剤（セルマイクＣ三協化成）５部
、発泡助剤（セルトンＮＰ三協化成）５部、および補強
剤であるＨＡＦカーボン４５部、絶縁オイルであるパラ
フィンオイル６０部の配合組成で前述と同様の製法によ
り転写ローラａを作製した。

また、Ｈ　Ａ　Ｆカーボンを５０部、バラフィンオイル
を６５部とする以外は転写ローラａと同様の配合組成で
転写ローラｂを作製した。

また、ＨＡＦカーボンを４５部、パラフィンオイルを５
５部とする以外は転写ローラａと同様の配合組成で転写
ローラＣを作製した。

また、ＺｎＯ−Ａｌ２０３１５０部、シリコンゴム（　
Ｋ　Ｅ　５　２　０信越化学）　１００部、シリコン架
橋剤（Ｃ８）２部およびＡＩＢＮ１．５部の配合組成で
１次加硫（２５０’Ｃ，　２０分）し、さらに２次加硫
（２００°Ｃ，　４時間）して、転写ローラｄを作製し
た。

また、Ｉｎ　２　０　３・Ｓｎ○２を７０部用いる以外
は転写ローラＣと同様にして、転写ローラｅを作製した
。

また、Ｈ　Ａ　Ｆカーボンを２０部、パラフィンオイル
を７０部、ケツチェンブラックＥＣを２０部用いる以外
は転写ローラａと同様にして、転写ローラｆを作製した
。

また、Ｆｅ３０４を１００部用いる以外は転写ローラＥ
と同様にして転写ローラｇを作製した。

このようにして作製した転写ローラａ　−　ｇの硬度お
よび電気抵抗値を第２表に示す。

第２表 ◎：耐久１０万枚後も初期と同じに高画質○：◎に準じ
て良好な画質 ×：画像不良 さらに、ローラ形状転写部材ａ　−　ｇを前記実施例に
示した電子写真装置（レーザービームプリンター）の転
写手段である転写ローラ２として装着し画像出し評価を
行−〕た。

第２表から明らかなように、弾性体中に複酸化物を含有
する転写部材は、抵抗がＩＸＩＯ’Ω以ｆまたは３　Ｘ
　１　０′２Ω以上で、Ｌ　，／′Ｌ環境下で転写不良
を生じた以外は感光体汚染，帯電不良やリーク発生など
に起因した画像欠陥は見られず、高画質な画像を得るこ
とができる。特に、複酸化物の他に補強剤や軟化剤など
の添加剤を加えた場合は、半導電領域で電気抵抗が安定
に制御でき、かつ軟化剤等のしみ出しによる汚染がなく
、且つ耐久性に優れたものである。

上記実施例においては、半導電性転写ローラ２をＡＴＶ
Ｃ制御したが、以下に別の制御の仕方を示す。

以下、その動作原理を示す。

第７図に本発明の画像形成装置の他の実施例の概略説明
図、第８図にその装置のシーケンスを示す。

本実施例では、転写部位で感光体が非画像域である前回
転及び祇間において、予め設定された電圧値Ｖ＋（本実
施例では１．０００Ｖとする）で転写ローラ２を定電圧
制御する。このとき、転写ローラ２に流れる電流を転写
電流検知手段９により検知し、ＣＰＵ８に検知した値を
知らせる信号を送る。Ｃ　Ｉ）　０　８は予め設定され
ている、第９図のグラフに示す様な電流値を電圧値に変
換するテーブルによって、検知電流を電圧値Ｖ２に変換
し、高圧電源４にＶ２値を知らせる信号を送る。電源４
は、転写部位で感光体が画像域である通紙時に、このｖ
２値で定電圧制御する。

最初に示した実施例とまったく同様の転写ローラ２を用
いると、Ｈ／Ｈ環境下において、前回転及び紙間時に転
写電流検知手段９は、第６図に示したＶ−Ｉ特性から明
らかな様に約１．　８　ｌｌ．Ａの電流を検知する。Ｃ
ＰＵ８は第９図に示した変換テーブルより検知電流１８
μＡに対応するＶ２値を５００■に設定し、通紙時に５
００Ｖ定電圧制御する。すると、最初の実施例と同様に
１．５μＡの転写電流が通紙時得られ、良好な出力画像
が得られる。

Ｎ　７”　Ｎ　，　　Ｌ　／　Ｌ環境下においても同様
な方法で制御され、各々、７５０Ｖ，２０００Ｖで通紙
時に定電圧制御され、良好な出力画像が得られる。

この様に、」二記実施例においても、従来の問題点を解
決し、接触転写方式を実用化することが可能となる。

なお、上述したすべての実施例は、転写ローラを用いた
が、転写ベルトを用いた系においてもまったく同様であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、接触転写方式に
おいて所望の抵抗を有する転写手段を安定して量産する
ことが可能となり、さらに、すべての環境下で、かつ転
写材のサイズの変動にかかわらず、常時安定して良好な
転写性が得られ、接触転写方式を実用化することが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略断
面図、 第２図は第ｌ図の装置のタイミングチャート、第３図は
本発明の画像形或装置に適用可能な転写ローラの断面図
、 第４図は転写ローラへの添加剤の部数に対する転写ロー
ラの抵抗値変化を示すグラフ、 第５図及び第６図は半導電性転写ローラのＶ−１特性を
示すグラフ、 第７図は本発明の画像形或装置の他の実施例を示す概略
断面図、 第８図は第７図の装置のタイミングチャート、第９図は
転写ローラの検知電流を転写ローラに印加する電圧値に
変換するグラフ、 第１０図は従来の画像形成装置の概略断面図、第１１図
は従来の画像形成装置のタイミングチャート、 第１２図は転写ローラ２のＶ−Ｉ特性を示すグラフであ
る。 ｌは感光体、２は転写ローラ、３は帯電ローラ、４はＡ
ＴＶＣ電源、５は画像情報書込手段、６は現像器、８は
ＣＰＵ，９は転写電流検知手段、１０はクリーニングブ
レード。 鉦写Ｄ−ラ艶串 転百雷玉 第９の 撞 知 雨 も 三丸

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、この像担持体に像を形成する像形成
   手段と、像担持体に対向して設けられ、像担持体との間
   の転写部位に転写材を圧接通過させて像形成手段により
   形成された像担持体の像を転写材に転写する転写手段と
   を有する画像形成装置において、 上記転写手段は、複酸化物を含有し、上記転写部位にお
   いて、像担持体が非画像域の場合には、転写手段を定電
   流制御して、このときに生じる電圧を検知し、転写部位
   において像担持体が画像域の場合には、上記検知した電
   圧に応じて転写手段を定電圧制御することを特徴とする
   画像形成装置。
2. （２）上記複酸化物が酸化亜鉛と酸化アルミニウムの固
   溶体である請求項１記載の画像形成装置。
3. （３）上記転写手段の体積抵抗値が１０＾６Ωｃｍ〜１
   ０＾１＾３Ωｃｍである請求項１記載の画像形成装置。
4. （４）上記転写手段は０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％のカー
   ボンブラック及び５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の絶縁オイルを
   含有する請求項１記載の画像形成装置。
5. （５）上記転写手段は、弾性ローラ又は弾性ベルトから
   なる請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成
   装置。
6. （６）像担持体と、この像担持体に像を形成する像形成
   手段と像担持体に対向して設けられ、像担持体との間の
   転写部位に転写材を圧接通過させて像形成手段により形
   成された像担持体の像を転写材に転写する転写手段とを
   有する画像形成装置において、 上記転写手段は、複酸化物を含有し、上記転写部位にお
   いて、像担持体が非画像域の場合には、予め設定された
   電圧値Ｖ＿１で転写手段を定電圧制御して、このときに
   流れる電流を検知し、上記転写部位において、像担持体
   が画像域の場合には、上記検知した電流値を予め設定さ
   れた前記検知電流値を電圧値に変換する手段により、対
   応する電圧値Ｖ＿２に変換し、電圧値Ｖ＿２で定電圧制
   御することを特徴とする画像形成装置。
7. （７）上記複酸化物が酸化亜鉛と酸化アルミニウムの固
   溶体である請求項６記載の画像形成装置。
8. （８）上記転写手段の体積抵抗値が１０＾６Ωｃｍ〜１
   ０＾１＾３Ωｃｍである請求項６記載の画像形成装置。
9. （９）上記転写手段は０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％のカー
   ボンブラック及び５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の絶縁オイルを
   含有する請求項６記載の画像形成装置。
10. （１０）上記転写手段は、弾性ローラ又は弾性ベルトか
    らなる請求項６から請求項９のいずれかに記載の画像形
    成装置。