JPH04256977A - カラー画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセス或は
静電記録プロセスなどにて像担持体上に形成された可視
画像を、移動可能な転写材担持体上に担持された転写材
に複数回転写し、カラー画像を得るカラー画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】斯るカラー画像形成装置としては、従来
、例えば図１０に示すような電子写真カラー画像形成装
置などが広く使用されている。以下、簡単に説明する。

【０００３】本例の電子写真カラー画像形成装置にて、
像担持体としての感光ドラム４は、ローラー或はコロナ
帯電器などとされる一次帯電器１４により一様に帯電さ
れる。次いで、レーザー、ＬＥＤ等の発光素子１３から
なる露光装置からの１色目の画像信号に基づいた露光１
６により像担持体上に形成された１色目の静電潜像を、
例えばイエロー（Ｙ）現像剤を内包した現像器２ａによ
り可視化する。

【０００４】一方、図１１（Ａ）をも参照すると理解さ
れるように、両端に配置された円筒部材及び該両円筒部
材を連結する連結部材にて構成されるドラムフレーム（
筐体）３ａの外周面に、誘電体の可撓性シートとされる
転写材担持体３ｂを張設することによって構成されるド
ラム状の転写体３は、供給された転写材１の先端を転写
材保持手段としてのグリッパー３ｃ等で保持し、続いて
回転することにより該転写材１を転写体表面に巻き付け
る。この時、転写材１は、接地した吸着ローラ１５と転
写体表面を形成する可撓性シート３ｂ間に挟まれ、同時
に吸着用帯電器７により可撓性シート３ｂ裏面に付与さ
れた電荷と、吸着ローラ１５から転写材１表面に付与さ
れた電荷とによる静電吸着力によって転写体３表面に保
持される。続いて、転写材１は、転写体３の回転により
感光ドラム４と対向する位置にある画像転写領域まで搬
送され、感光ドラム４上に形成された前記可視画像を転
写帯電器８によって転写される。

【０００５】この後、感光ドラム４は、その上に残留す
る残留現像剤をクリーナー５により除去され、再び、一
次帯電器１４にて一様に帯電され、露光装置によって該
感光ドラム４上に２色目の画像信号に基づいた静電潜像
を形成する。この静電潜像は、２色目の画像信号に対応
する例えばマゼンタ（Ｍ）現像剤を内包する現像器２ｂ
により現像され、可視画像となる。

【０００６】この２色目の可視画像は、先に１色目の可
視画像を転写された転写体３上の転写材１に、再び転写
帯電器８によって転写される。上記の行程を、３色目と
してシアン（Ｃ）、４色目としてブラック（ＢＫ）等の
現像剤を用いて実施し、感光ドラム４上に３色目、４色
目の可視画像を形成し、２色目の可視画像と同様な方法
にて転写体３上の転写材１に重ね転写する。

【０００７】以上のように各色カラー可視画像を転写さ
れた転写材１は、転写体３の回転により、該転写体３の
内外に対向して配置された分離帯電器９まで搬送され、
該分離帯電器９によって転写材１と可撓性シート３ｂ間
の静電吸着力を除去され、転写体３より分離除電帯電器
１０によって除電されつつ分離爪１１にて分離される。 分離した転写材１は、転写材搬送路により定着器６に導
かれ、該定着器６により定着される。

【０００８】転写材１分離後の転写体３は、転写体クリ
ーナー（図示せず）によりその表面を形成する可撓性シ
ート３ｂ上に付着した現像剤を除去され、シート３を挟
んで対向して設けられた一組のシート除電帯電器１２に
より除電されて電気的に初期化する。

【０００９】以上、カラー画像を多重転写方式で画像形
成する場合に用いられる転写体としては、切り欠き構造
の転写ドラムを使用する態様を説明したが、この転写体
は、帯電器の数が多く、構造が複雑になり、コストもか
かる。また、切り欠き構造であるために、可撓性シート
３ｂが変形し易く耐久性に欠ける等の欠点を有している
。

【００１０】そこで、図１１（Ｂ）及び図１２に示すよ
うに、切り欠き部のない円筒状の導電性のドラム筺体３
ａの外周面を、前述したような可撓性シート３ｂで被覆
したドラム構造の転写体３を使用し、該転写体３にバイ
アスを印加する方法が考えられている。このタイプの転
写体では、前述した切り欠き構造の転写体より帯電器の
数が少なく、内部が簡略化できるため、コストが低減で
きる上、可撓性シート３ｂを内側から転写ドラム全体で
支持しているため、切り欠き構造の転写体の問題点であ
るシートの変形や破損を低減でき、耐久性が向上すると
いう利点がある。

【００１１】以下、図１２に沿ってカラー画像形成装置
の画像形成について説明するが、先述した図１０のカラ
ー画像形成装置とその配置及び機能が同一なものに対し
ては、その名称及び符号を同一にすることで詳細な説明
は省略する。

【００１２】まず、転写材搬送路により供給された転写
材１は、転写体３に接離する吸着ローラ１５によって転
写体３と該吸着ローラ１５間に挟まれる。これと同時に
ドラム筺体３ａに吸着及び１色目の転写のためのバイア
スとしてバイアス電源１７により直流電圧を印加し、吸
着ローラ１５にはバイアス電源１８によりバイアスが印
加される。これによって、転写材１は、吸着ローラ１５
からの電荷により転写体３に静電吸着力により保持され
る。静電吸着力によって保持された転写材１は、前述し
たと同様可視画像が転写され、カラー画像が形成される
。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示す従来例においても、可撓性シート３ｂ等を除電す
るために、除電帯電器１２が必要であり、装置が複雑化
し、コストがかかってしまう。又、除電帯電器１２には
、良好に除電を行わせるために、通常８〜１５ＫＶＰ−
Ｐ　の交流バイアスを印加するが、そのために人体に有
害なオゾンが発生し、別途オゾンフィルター等を必要と
していた。

【００１４】更に、本例によると、可撓性シート３ｂ全
体に均一な転写バイアスが印加されてしまうために、感
光ドラムに過剰の電荷が流れてしまうことにより発生す
る転写メモリーや、吸着時に転写材へ流れる電流が異な
ることにより発生する濃度ムラの欠点があった。

【００１５】従って、本発明の目的は、除電帯電器を必
要とせず、又、転写メモリーや濃度ムラを防止すること
ができ、しかも、よりコストの低減を図ることのできる
画像形成装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上の可視画像を、移動可能な転写材担持体上に
担持された転写材に複数回転写し、カラー画像を得るカ
ラー画像形成装置において、前記転写材担持体上に転写
材を静電吸着させるための吸着部材を有し、該吸着部材
に交番電圧を印加することを特徴とするカラー画像形成
装置である。本発明の一態様によれば、前記吸着部材に
印加される交番電圧の直流成分の出力値が吸着工程中に
切り替えられ、又、他の態様によれば、前記吸着部材に
印加される交番電圧は、転写材担持体に印加される転写
電圧を基準電位として出力される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して詳細に説明する。図１には、先に図１０及び図１１
に関連して説明した電子写真カラー画像形成装置に本発
明を具現化した態様が図示されるが、従来例と同様な構
成、作用をなすものは同一の番号を付し、詳しい説明は
省略する。本実施例では、転写体３は図１１（Ｂ）及び
図１２にて説明したと同じ構成の転写体が使用される。 つまり、転写体３は、切り欠き部のない円筒状の導電性
のドラム筺体３ａの外周面を、誘電性の可撓性シート３
ｂで被覆したドラム構造の転写体とされる。

【００１８】本発明に従えば、吸着ローラ１５には、交
番電圧を発生させるべく直流に交流を重畳したバイアス
を印加するために、直流バイアス電源１８１と交流バイ
アス電源１８２が接続される。

【００１９】本発明者らは、複数枚プリントした場合に
は、一つの画像形成を行なった後には可撓性シート３ｂ
上に転写バイアスと逆極性の電荷が残留し、これを除電
しないと、除々に良好な転写が行われなくなってしまう
ことを見出した。

【００２０】更に詳しく述べると、転写バイアスとして
＋３ＫＶ印加したところ、可撓性シート３ｂの表面電位
は＋３ＫＶを示し、転写を行なった後、転写バイアスを
切ると可撓性シート３ｂの表面電位は−１ＫＶであった
。この状態で再び＋３ＫＶの転写バイアスを印加すると
、可撓性シート３ｂの表面電位は＋２ＫＶに低下し、転
写後、転写バイアスを切ると、可撓性シート３ｂの表面
電位は−１．５ＫＶであった。このようにして転写をく
り返し、可撓性シート３ｂの表面電位を観測したところ
、図２のようになった。図２にて、実線で描いたものは
、実際の可撓性シート３ｂの表面電位の変化を表わし、
点線Ａで示したものは、転写時の可撓性シート３ｂの表
面電位を表し、一点鎖線Ｂで示したものは、可撓性シー
ト３ｂの残留電荷量を示している。

【００２１】図２を見れば解るように、プリントを行う
につれ、可撓性シート３ｂ上に負電荷の残留電荷が増加
し、それに伴い、転写時のシート３ｂ表面電位も低下し
てしまい、転写効率が悪くなり良好な転写が行われなく
なってしまう。

【００２２】このように、従来においては、可撓性シー
ト３ｂ上の残留電荷を除去するために別途除電帯電器が
必要であったが、本発明によれば、転写材を可撓性シー
ト３ｂへ吸着させる際、直流に交流を重畳したバイアス
を印加することで、可撓性シート３ｂの残留電荷を除去
することができる。

【００２３】図３は、吸着ローラ１５に、直流バイアス
電源１８１により発生した直流バイアス（＋３ＫＶ）と
、交流バイアス電源１８２により発生した交流バイアス
（５００ＨＺ　、２０００ＶＰ−Ｐ　）を重畳したバイ
アスを印加し、又、転写バイアスとして電源１７より、
同様に＋３ＫＶ印加した場合の可撓性シート３ｂの表面
電位の変化を表わしたものである。図３を見て分かるよ
うに、可撓性シート３ｂ上の残留電荷（図中Ｂ）は、増
加せず、転写時の表面電位Ａは＋３ＫＶに保たれている
。 これは、転写材吸着時に、交流バイアスの整流作用によ
り、可撓性シート３ｂ上の残留電荷が除去されるためで
ある。

【００２４】ここで、吸着ローラ１５に印加する交流バ
イアスについて更に述べると、周波数については、低す
ぎると除電ムラが生じ、転写画像上に除電ムラに応じた
濃淡が発生する。一方、高すぎると、帯電音の発生、交
流電流増加に伴うバイアス電源１８２の大型化、コスト
の増加を招いてしまうため、１５０ＨＺ　〜５ＫＨＺ　
、好ましくは、２００ＨＺ　〜１ＫＨＺ　がよい。

【００２５】振幅については、１０００ＶＰ−Ｐ　以下
では完全には可撓性シート３ｂを除電できず、プリント
を続けるうちに転写時の電位の低下が発生した。これは
、放電開始電圧が大略５００Ｖであるため、１０００Ｖ
Ｐ−Ｐ　以下では正、負両方の電荷の移動が行われず、
交流による整流除電効果が充分発揮できないためである
。又、余り高すぎると、帯電音が大きくなり、ついには
可撓性シート３ｂの耐電圧を超え、可撓性シート３ｂに
ピンホール等があいてしまう。従って、１５００ＶＰ−
Ｐ　〜５０００ＶＰ−Ｐ　、好ましくは、２０００ＶＰ
−Ｐ　〜３０００ＶＰ−Ｐ　がよい。

【００２６】更に、波形は、直流に正弦波を重畳しても
矩形波を重畳してもよく、振幅が１０００ＶＰ−Ｐ　以
上の交番電圧を印加すれば、同様な効果が得られた。以
上説明したように、吸着ローラ１５に、交番電圧をかけ
ることにより、転写材が転写ドラム３に吸着する時、同
時に除電もでき、別途除電帯電器を設ける必要がない。

【００２７】図４に本発明の他の実施例が示される。こ
の実施例によれば、転写体３としては、図１に示す実施
例と同じ構成とされ、転写体３は、切り欠き部のない円
筒状の導電性のドラム筺体３ａの外周面を、誘電性の可
撓性シート３ｂで被覆したドラム構造の転写体が使用さ
れる。又、本実施例では、吸着ローラ１５には、交番電
圧を発生させるべく直流に交流を重畳したバイアスを印
加するために、直流バイアス電源１８１と交流バイアス
電源１８２が接続されるが、直流バイアス電源１８１は
可変とされる。本実施例によると、別途除電帯電器を設
ける必要がなく、転写体３として上述のように切り欠き
のない筺体３ａに、可撓性シート３ｂを設けたものを用
いても、転写メモリー濃度ムラを防止することができる
。

【００２８】更に、転写メモリーについて述べると、吸
着ローラ１５に、転写材が到達した時、転写バイアスが
印加されるが、図４にて符号Ａで示した領域は、感光ド
ラム４と可撓性シート３ｂとが、転写材を介さないで直
接当接するため、感光ドラム４に過剰な電荷が移動して
しまう。感光ドラム４上の過剰な電荷は、一部は一次帯
電器１４によって除去されるが一部は残ってしまい反転
現像を行う場合、領域Ａに対応した部分が図５に示すよ
うに現像されて画像上に表われ、著しく画像品位を落と
してしまう。そこで、これを防止するため、転写バイア
スを転写材が転写領域に到達した時印加することが考え
られるが、この場合には、次に述べる濃度ムラが発生し
てしまう。

【００２９】つまり、吸着ローラ１５と可撓性シート３
ｂと間の電位差が図中Ａの領域とその他の領域とで異な
ってしまい、吸着ローラ１５から転写材に流れる電流値
も変わりその結果、転写時の表面電位が異なり、図６に
示すように、転写材上で、転写効率の差になる濃度ムラ
が生じてしまい、同様に画像品位が損われてしまう。

【００３０】この転写メモリと濃度ムラの問題は、転写
バイアスが可撓性シート３ｂ全面に均一に印加されてし
まうことにより発生する問題であって、例えば図１０で
示す転写ドラム３を使用した装置においては、吸着時は
帯電器７で、転写時は帯電器８で、それぞれ独立に値を
決めて制御することができるためにこのような問題は発
生しない。

【００３１】本実施例によると、吸着ローラ１５に印加
する直流バイアス電源１８１を可変とし、転写材先端が
吸着ローラ１５から転写領域（図中Ａ領域）にある場合
と、転写材先端が転写領域に到達した場合とで、直流バ
イアス１８１の出力を切替えることで、上記問題を解決
できた。

【００３２】図７は、転写バイアス１７、吸着ＤＣバイ
アス１８１、吸着ＡＣバイアス１８２を示したシーケン
スである。

【００３３】転写材が給紙され、その先端が吸着ローラ
１５に到達すると（ａの状態）、吸着ＡＣバイアス１８
２がＯＮになる。この時転写バイアス１７は、まだＯＦ
Ｆのままであり、従って転写メモリーは発生しない。 又、この時吸着ＤＣバイアス１８１はレベル１の状態で
ＯＮ状態となる。この状態では、転写バイアス１７はＯ
ＦＦであり、電位的には接地されているので、吸着ＤＣ
バイアス１８１も接地レベルでよい。

【００３４】又、転写材の静電吸着力を増すために電位
差を設けてもよい。この際、転写材に吸着ローラ１５か
ら流れ込む電流の向きと、転写時に、感光ドラム４から
転写材に流れ込む電流の向きを同一にすることが望まし
い。なぜならこの向きが逆であると、吸着時に転写材に
供給された電荷が、転写時に除去される形になり、かえ
って吸着力が低下してしまうからである。

【００３５】レベル１の電位としては、吸着ローラ１５
と可撓性シート３ｂとの間の電位差が大きければ大きい
ほど、転写材の吸着力が増すが、それだけ転写バイアス
も高く設定しなければならず、転写バイアス電源１７が
大型化してしまい、さらに、転写ドラム３と周囲の部材
との間でリークが発生してしまう等の弊害が出るため、
転写バイアスが正極性の場合は−５００〜−２０００Ｖ
が好ましい。

【００３６】次に、転写材の先端が転写領域に到達する
と（図７でｂの状態）、転写バイアスがＯＮとなる。こ
の時、転写領域には転写ドラム３と感光ドラム４との間
に、転写材が介在しているため、転写ドラム３から過剰
の電荷が感光ドラム４へ流れることはなく、転写メモリ
ーは発生しない。転写バイアスの値としては、可撓性シ
ート３ｂの厚み、誘電率、電気抵抗等によっても異なる
が、吸着ＤＣバイアスが接地レベルの時は、＋１０００
Ｖ〜＋２０００Ｖが好ましく、吸着ＤＣバイアスが−５
００Ｖ〜−２０００Ｖの時は、＋１５００Ｖ〜＋４００
０Ｖが好ましい。

【００３７】又、吸着ＡＣバイアスは引き続きＯＮの状
態であり、吸着ＤＣバイアスは、レベル１からレベル２
に切替わる。レベル２は、レベル１の状態（図７でａの
状態）における転写バイアスと吸着ＤＣバイアスとの電
位差が保たれるように設定すれば良い。即ち、図７のａ
状態で転写バイアスが０Ｖで、吸着ＤＣバイアスが−１
０００Ｖとすると、電位差は０−（−１０００）＝１０
００Ｖであり、図７のｂ状態で、転写バイアスが＋２０
００Ｖとすると、吸着ＤＣバイアスを＋１０００Ｖにす
ることで、電位差２０００−１０００＝１０００Ｖとな
り、上記の条件を満足できる。

【００３８】以上説明したように転写ドラム３と吸着ロ
ーラ１５間の電位差は一定に保たれているので、吸着ロ
ーラ１５から転写材へ流れ込む電流量も一定になり、図
６に示すような濃度ムラは発生しない。

【００３９】次に、転写材の先端が再び吸着ローラ１５
まで到達すると、吸着ローラ１５は転写ドラム３から離
脱し、吸着ＡＣバイアス、ＤＣバイアスともにＯＦＦと
なる。次いで転写材先端が、転写領域まで到達すると（
図７のｄ状態）、転写バイアスは２色目の転写条件に合
った値に変えられる。２色目の転写バイアスとしては、
１色目転写時に、転写材の表面電位が降下する分を補え
ばよく、１色目の転写バイアスに、２００〜１０００Ｖ
程度加えた値に設定すればよい。３色目以降も同様に転
写を行いカラー画像が形成される。

【００４０】以上説明したように、吸着ローラに、直流
に交流を重畳したバイアスを印加し、さらに直流バイア
スの値を切替えることにより、除電帯電器が不要となる
上、転写メモリー、濃度ムラも防止できる。

【００４１】図８は、本発明の更に別の実施例を示す。 前の実施例では、吸着ローラ１５に、直流に交流を重畳
したバイアスを印加し、更に直流バイアスの値を変化さ
せることにより、転写メモリー、濃度ムラが防止できる
ことを説明したが、本実施例によれば、上記直流バイア
スの値を変化させなくとも転写メモリー、濃度ムラが防
止できる。

【００４２】以下、図８に沿って説明する。前実施例と
同一な構成、作用をなすものは同一の番号を付し、詳し
い説明は省略する。本実施例の特徴は、吸着バイアスと
して、直流に交流を重畳したものを用い、その出力を、
転写バイアス電源１７の出力を基準電位として発生、印
加することにある。従って、転写バイアス電源１７の出
力値がどのように変化しても、転写ドラム３と吸着ロー
ラ１５間の電位差は、吸着バイアス電源１８１、１８２
の出力によって一義的に決まるため、直流バイアス電源
１８１の出力値を変化させなくとも、濃度ムラは発生し
ない。

【００４３】図９は、本実施例における転写バイアス、
吸着ＡＣバイアス、吸着ＤＣバイアスのシーケンスを表
わしたものである。図９に沿って説明すると、転写材１
の先端が吸着ローラ１５に到達すると（図中ａ状態）、
吸着ＡＣバイアス、吸着ＤＣバイアスがＯＮになる。こ
の時点では、転写メモリーを防止するため、転写バイア
スはＯＦＦのままである。次いで転写材１先端が、転写
領域に達すると（図中ｂ状態）、転写バイアスはＯＮに
なり、吸着ＡＣバイアス、吸着ＤＣバイアスは、同じ出
力値のままＯＮ状態を続ける。この場合、前述したよう
に、吸着ローラ１５と転写ドラム３間の電位差は一定に
保たれているため、転写材１へ吸着ローラ１５から流れ
込む電流も一定となり、図６に示す濃度ムラは発生しな
い。

【００４４】以上説明したように、本実施例によれば吸
着バイアスとして、直流に交流を重畳したものを用い、
その出力を転写バイアス電源１７の出力を基準電位に発
生させることにより、除電帯電器が不要となる他、吸着
バイアスの直流成分を変化させることなく、転写メモリ
ー、濃度ムラを防止でき、直流バイアスを変化させる手
段等が不要となり、コストの低減が図れる。

【００４５】なお、交番電圧は、直流電源を周期的にＯ
Ｎ、ＯＦＦすることにより作成する矩形波電圧であって
も良い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置は、吸着ローラに、交番電圧を印加することに
より、転写材を転写体に吸着すると同時に除電が行われ
、従来必要であった除電帯電器が不要となった。又、上
記交番電圧の直流成分の出力値を切替えることによって
、切り欠きの無い筺体上に可撓性シートを設けた転写体
を用いても、除電帯電器が不要である他、転写メモリー
や、濃度ムラを防止できる。更に、本発明によれば、上
記吸着バイアスを転写バイアスの出力を基準として出力
することにより、直流バイアスの切替えが不要となり、
よりコストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成図
である。

【図２】従来の転写体の表面電位を示す図である。

【図３】従来の転写体の表面電位を示す図である。

【図４】本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成
図である。

【図５】転写材上における、転写メモリーによる反転現
像を説明する図である。

【図６】転写材上における、転写効率の差による濃度ム
ラを説明する図である。

【図７】転写バイアス、吸着ＡＣバイアス、吸着ＤＣバ
イアスのシーケンスを表わす図である。

【図８】本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成
図である。

【図９】転写バイアス、吸着ＡＣバイアス、吸着ＤＣバ
イアスのシーケンスを表わす図である。

【図１０】従来の画像形成装置の概略構成図である。

【図１１】転写体の斜視図である。

【図１２】従来の画像形成装置の概略構成図である。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上の可視画像を、移動可能な
   転写材担持体上に担持された転写材に複数回転写し、カ
   ラー画像を得るカラー画像形成装置において、前記転写
   材担持体上に転写材を静電吸着させるための吸着部材を
   有し、該吸着部材に交番電圧を印加することを特徴とす
   るカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】　　前記吸着部材に印加される交番電圧の
   直流成分の出力値を吸着工程中に切り替えることを特徴
   とする請求項１のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】　　前記吸着部材に印加される交番電圧は
   、転写材担持体に印加される転写電圧を基準電位として
   出力されることを特徴とする請求項１のカラー画像形成
   装置。