JPH04324472A - 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、一般には画像形成装置
に関するものであり、特に電子写真方式或いは静電記録
方式等を利用して像担持体上に形成されたトナー像を、
転写材担持部材上に担持された転写材上に転写電界を付
与して転写することにより、転写材上に画像を得る画像
形成装置に関するものである。このような画像形成装置
としては、白黒、モノカラー或いはフルカラーの電子写
真複写機、プリンター、その他種々の記録機器などがあ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば多色（フルカラー）の画像
形成装置は種々提案されている。図５に代表的な、所謂
回転式現像装置と称される現像装置を具備した多色電子
写真複写装置を図示する。

【０００３】図５に示すように、多色電子写真複写装置
は、ほぼ中央に、回転自在に軸支された矢印方向に回転
する像担持体の感光ドラム３が配置され、その周囲に画
像形成手段が配置される。画像形成手段は任意の手段と
し得るが、本例では、感光ドラム３を均一に帯電する一
次帯電器４と、色分解された光像又はこれに相当する光
像Ｅを照射して感光ドラム３上に静電潜像を形成する、
例えばレーザビーム露光装置などからなる露光手段８と
、感光ドラム３上に形成された静電潜像を現像して可視
化する回転式現像装置１とを具備する。

【０００４】回転式現像装置１は、回転自在に軸支され
た略円柱状の筺体１ａと、筺体１ａに保持された、イエ
ロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック
現像剤の４色の現像剤を各別に収納した４個の現像器１
Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂとからなっている。回転式現像装
置１は、筺体１ａの回転によって所望の現像器を感光ド
ラム３の外周面と対向する現像位置に搬送し、感光ドラ
ム３上の静電潜像をこれに対応する色の現像剤で順次現
像させることにより、４色のフルカラー現像が可能に構
成されている。

【０００５】感光ドラム３上の潜像を現像することによ
って得られた画像、即ちトナー像は、転写装置９Ａの転
写ドラム９に担持されて感光ドラム３と対向した画像転
写部へ搬送されて来る転写材Ｐ上に転写されるようにな
っている。

【０００６】転写ドラム９は、図６に示すように、両端
に配置されたシリンダ９ａ、９ｂを連結部材９ｃで連結
した枠体の外周面の空域に転写材担持部材として転写材
担持シート９３を張設してなっている。転写材担持シー
ト９３は、通常、例えばポリエチレンテレフタレートや
ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のフィルム状の誘
電体シートが使用される。上記の連結部９ｃには、給紙
装置から送給された転写材Ｐを把持する転写材グリッパ
ー７を有する。

【０００７】更に転写ドラム９の内側及び外側には、図
５に示すように、転写帯電器１０並びに除電手段を構成
する内側除電帯電器１３及び外側除電帯電器１１、１４
が配置されている。

【０００８】上記構成の多色電子写真複写装置によるフ
ルカラー画像の形成工程を簡単に説明すると、以下のよ
うである。

【０００９】一次帯電器４により感光ドラム３に均一な
帯電を行ない、露光手段８で画像情報に応じた光像Ｅを
感光ドラム３上に照射し、感光ドラム３上に静電潜像が
形成される。この静電潜像は、回転式現像装置１により
現像され、樹脂を基材とした例えば平均粒径１２μｍの
トナーによるトナー像が感光ドラム３上に得られる。

【００１０】一方、転写材Ｐは、レジストローラ６によ
り感光ドラム３上の画像と同期して転写ドラム９へ搬送
され、グリッパー７等によりその先端部を把持され、図
中矢印方向の転写ドラム９の回転に伴い回転して、感光
ドラム３と対向した画像転写部へ搬送される。そしてそ
こで転写帯電器１０により誘電体シート９３の背面から
トナーと逆極性のコロナ放電を受けることにより、転写
材Ｐ上に感光ドラム３上のトナー像が転写される。

【００１１】以上のようにして画像転写部で第１色目の
例えばイエロートナー像、第２色目のマゼンタトナー像
、第３色目のシアントナー像、第４色目のブラックトナ
ー像の転写が行なわれ、転写工程が全て終了すると、転
写材Ｐは、除電帯電器１１、１３、１４により除電を受
けつつ分離爪１５の作用により転写ドラム９から分離さ
れ、搬送ベルト１６により定着器１７に搬送される。 転写材Ｐはそこで４色のトナー像が熱による定着及び混
色を受けて、フルカラーの永久像とされた後、複写装置
の機外へ排出される。

【００１２】他方、感光ドラム３は、表面の残留トナー
をクリーニング装置１２で清掃された後、再度画像形成
プロセスに供せられる。又転写ドラム９の誘電体シート
９３表面も同様にファーブラシ等からなるクリーニング
装置５及びクリーニング補助手段１８の作用により清掃
された後、再度画像形成プロセスに供せられる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の画像
形成装置では、転写帯電器１０を用いて帯電により感光
ドラム３上のトナー像を転写材Ｐ上に転写しているため
に、次のような欠点があった。

【００１４】即ち、転写を行なわせるためには、転写帯
電器１０の放電ワイヤに通常６〜８ｋＶもの高電圧を印
加する必要があり、更に発生したコロナ電流の一部しか
感光ドラム３方向へ流れず、コロナ電流の残りはアース
されて転写帯電器１０のシールドへ流れてしまうために
、実際に転写に寄与するコロナ電流以上のコロナ電流が
必要となる。

【００１５】従って転写帯電器１０に電圧、電流容量の
大きな電源が必要となり、又配線も絶縁の耐圧がより高
いものが必要となって、転写装置９Ａ、ひいては画像形
成装置の大型化、コスト上昇をもたらす。

【００１６】更に転写帯電器１０を用いるために、コロ
ナ放電の生起に伴ってオゾンが発生し、感光ドラム３ば
かりか人体まで悪影響を与える。

【００１７】本発明の目的は、転写電界形成手段に高電
圧を印加しないでも転写電界を形成させて、像担持体上
のトナー像を転写材担持部材上に担持された転写材上に
転写をさせることができ、然もその転写により転写抜け
がなく濃度が高い高品質な画像を得ることができ、且つ
装置の小型化、コスト低下が可能で、更には転写時のオ
ゾンの発生がない画像形成装置を提供することである。

【００１８】

【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
担持体上に形成されたトナー像を、転写材担持部材の前
記像担持体とは反対側の裏面側に配設された転写電界形
成手段により転写電界を形成することにより、前記転写
材担持部材上に担持された転写材上に転写して、前記転
写材上に画像を得る画像形成装置において、前記転写電
界形成手段は、少なくとも前記トナー像の前記転写材上
への転写時に前記担持部材の前記裏面に接触する導電体
であって、前記転写時に転写電界形成用電圧が印加され
る接触電極からなり、前記接触電極の前記担持部材の前
記裏面への接触は、前記担持部材の前記像担持体との当
接部位の前記担持部材の回動方向に関して上流側端部よ
り下流寄りの位置から、少なくとも前記当接部位の下流
端部までに対して行なわれることを特徴とする画像形成
装置である。

【００１９】

【実施例】前述した従来の問題点を解決する方法として
、転写帯電器の代わりに転写材担持部材の背面に電極を
接触させて電圧を印加することにより、転写電界を形成
させる方法が提案されている。

【００２０】即ち、図４に示すように、転写ドラム９と
感光ドラム３とが対向する画像転写部の転写ドラム９の
内側に、金属等の剛体からなる支持部材１９上に弾性を
有する合成樹脂フィルム２０を支持し、更にその樹脂フ
ィルム２０の先に導電性金属シートからなる接触電極２
１を設けて、この接触電極２１をこれに電源を接続して
転写電界形成手段として用いる方法である。

【００２１】これにより、簡易、安価で且つ転写時のオ
ゾンの発生がない転写装置が実現されたが、１つの問題
が生じた。それは、転写材Ｐとして低湿度の紙などを使
用したときなどに、稀に画像の転写抜けが発生すること
である。この転写抜けについて検討を行った結果、転写
抜けは感光ドラム３と誘電体シート９３上に担持された
転写材Ｐとが接触する以前に、その接触部以前の上流側
の誘電体シート９３の領域に転写電界が作用し、放電が
生じてしまうことが原因であることが判明した。

【００２２】本発明は、上記した金属シート等の導電体
からなる接触電極２１を改良することによって、転写抜
けなどが起こらないようにしたことが特徴である。

【００２３】図１に、本発明の画像形成装置の一実施例
における画像転写部の断面図を示す。本実施例は、先の
図５の回転式現像装置１を有した多色電子写真複写装置
に適用したもので、本実施例の画像形成装置の基本構成
は、図５の画像形成装置と同様である。従って画像形成
装置の構成及び作用についての説明は、転写電界形成手
段に関するものを除き省略する。

【００２４】図１に示すように、転写ドラム９と感光ド
ラム３とが対向する画像転写部の転写ドラム９の内側に
、金属等の剛体からなる支持部材１９上に弾性を有する
合成樹脂フィルム、本実施例ではポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）からなる弾性シート２０を支持し、そ
の弾性シート２０の先に導電性金属シートからなる接触
電極２１を設けてある。

【００２５】図２に示すように、導電性金属シート、即
ち接触電極２１は、少なくとも転写時に誘電体シート９
３の感光ドラム３とは反対側の裏面に接触されており、
その接触範囲は、誘電体シート９３と感光ドラム３との
当接部位Ａの感光ドラム３の回転方向に関して上流端部
Ｘよりも下流寄りの位置Ｙから始めて、当接部位Ａの下
流端部又はこれよりも下流に亙る領域、つまり、少なく
とも当接部位Ａの下流端部にまで亙る領域である。

【００２６】この接触電極２１には、図示しない転写電
界形成用電源が接続されている。転写時に、画像転写部
で感光ドラム３と誘電体シート９３との間に転写電界を
形成して、感光ドラム３上のトナー像を誘電体シート９
３上に担持された図示しない転写材上に転写するために
、転写電界形成用電源から導電性シート２１に所要の電
圧が接触電極２１に印加される。このとき金属シートか
らなる接触電極２１は、誘電体シート９３と感光ドラム
３との当接部位Ａの上流側端部Ｘより下流側の位置Ｙの
箇所から誘電体シート９３に接触し、当接部位Ａの上流
側部分での接触をなくしているので、感光ドラム３と図
示しない転写材とが接触する転写ニップ部よりも以前の
上流領域、つまり端部Ｘよりも上流側の例えば図１のＺ
の位置で誘電体シート９３にかかる転写電界が抑制され
る。その結果、従来であると、上記の転写ニップ部より
も以前の上流領域に転写電界が作用して、放電が起きる
ことにより、画像の転写抜けが発生していたのが、本発
明では、転写抜けが発生するのを確実に防止できる。

【００２７】本発明者等は、上記構成の転写装置９Ａを
図５の画像形成装置に組み込み、トナー像の転写に使用
し画像形成を行なった。マイナス極性に帯電された感光
ドラム３上に潜像を形成し、平均粒径が８〜１０μｍの
トナーを用い、回転式現像装置１で反転現像法により現
像してトナー像を得た。トナーは、樹脂、色材及び帯電
制御性や潤滑性を向上させるための微量の添加剤から構
成されたものを使用し、現像器中でキャリア粒子と摩擦
されてマイナス極性に帯電するものであった。

【００２８】得られたトナー像は、その後、上記の転写
装置９Ａにより転写材Ｐ上に転写された。次いで転写材
Ｐは転写ドラム９から分離され、定着器１７によりトナ
ー像が定着された。

【００２９】本実施例では、転写ドラム９の直径は１６
０ｍｍで、移動速度を１６０ｍｍ／秒に設定した。同時
に感光ドラム３等の移動速度であるプロセススピードも
１６０ｍｍ／秒とした。上記の転写ドラム９の誘電体シ
ート９３には、厚さ１５０μｍのポリフッ化ビニリデン
シートを用いた。

【００３０】その結果、低湿環境下での画像形成及び低
湿度の紙を転写材として用いた画像形成で、転写抜け等
のない高濃度な画像が得られた。これは、前述したよう
に、転写ニップ部の上流側での電界が抑制されて強すぎ
ないために、放電等による画像乱れを起こさず、且つ転
写に必要な電界が得られたからである。

【００３１】以上のような画像は、転写電界を形成する
ための接触電極２１への印加電圧がプラス０．７〜１．
５ｋＶ程度で得られており、転写帯電器によりコロナ放
電で転写電界を形成した場合に必要とされる印加電圧の
６〜８ｋＶに比べ、低い電圧でもコロナ放電による転写
と同等の転写効率となっている。又転写帯電器を使用し
た場合のように、電流がシールドに流れて転写に寄与し
ない電流が発生するというようなことはない。従って電
圧、電流容量の小さな電源で済み、又配線の絶縁耐圧も
より低いものでよく、装置の小型化、コストの低下が可
能となった。

【００３２】誘電体シート９３の体積抵抗率を種々変え
て実験した結果によれば、体積抵抗率が略１０８　〜１
０１６Ωｃｍ、好ましくは１０９　〜１０１２Ωｃｍの
誘電体シート９３を用いることにより、誘電体シート９
３と転写材Ｐの分離時に発生する放電による画質の劣化
、或いは誘電体シート９３と転写材Ｐとの吸着不足によ
る色ズレ、色ムラが発生せず、又転写効率も十分な画像
が得られた。

【００３３】更に体積抵抗率が１０１２Ωｃｍ以下の誘
電体シート９３を用いた場合には、転写による帯電後の
電位減衰が速いために第２色目〜第４色目の多重転写時
或いは単なる単色の連続複写時の転写効率の低下は、全
くないか実用上問題にならない程度に小さいかのどちら
かであった。従って除電のためのコロナ帯電器などが不
要となり、装置のより一層の小型化、コストの低下、オ
ゾン発生量の減少が可能となった。

【００３４】又誘電体シート９３の体積抵抗率が略１０
１６Ωｃｍと比較的大きい場合にも、比誘電率が４以上
の誘電体シート９３を用いることにより、印加電圧が１
．０〜１．５ｋＶと転写帯電器でのコロナ放電による転
写に必要な印加電圧の６〜８ｋＶに比べ、かなり低い電
圧で十分な転写効率が得られた。

【００３５】図２は、本発明の画像形成装置の他の実施
例における画像転写部を示す断面図である。本実施例は
、転写電界形成手段として導電性ローラからなる接触電
極２２を用いたことが特徴である。

【００３６】この導電性ローラからなる接触電極２２も
、先の金属シートからなる接触電極２１のときと同様、
感光ドラム３と誘電体シート９３との当接部位Ａの感光
ドラム３の回転方向上流側端部Ｘよりも下流寄りの位置
Ｙから少なくとも当接領域Ａの下流端部に亙る範囲の、
誘電体シート９３の裏面に接触している。このような導
電体ローラによる接触電極２２によっても、金属シート
による接触電極２１のときと同様な効果が得られる。

【００３７】図３は、本発明の画像形成装置の更に他の
実施例における画像転写部を示す断面図である。本実施
例は、転写材担持部材に転写ベルト２５を用いた画像形
成装置に適用したことが特徴である。

【００３８】一次帯電器４によって感光ドラム３を一様
に帯電し、図示しない露光手段によって露光して潜像が
形成され、現像装置によって現像して、感光ドラム３上
にトナー像が形成される。一方、転写材がこれを担持し
た転写ベルト２５によって感光ドラム３と対向した画像
転写部に搬送され、画像転写部の転写ベルト２５の感光
ドラム３とは反対側の裏面側（内面側）に配置された接
触電極２６により転写電界が付与されて、感光ドラム３
上のトナー像が転写材上に転写される。

【００３９】上記の接触電極２６は、先の接触電極２１
のときと同様、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
からなる弾性シート２０の先に設けられ、弾性シート２
０は剛体からなる支持部材１９上に支持されている。こ
の接触電極２６も同様に、感光ドラム３と転写ベルト２
５との当接部位Ａの転写ベルト２５の移動方向上流側端
部Ｘよりも下流寄りの位置Ｙから少なくとも当接領域Ａ
の下流端部に亙る範囲の、転写ベルト２５の裏面に接触
している。

【００４０】本実施例の画像形成装置においても、接触
電極２６を設けたことにより、接触電極２１を設けたと
きと同様な効果が得られる。

【００４１】上記において、１つの転写ベルト２５上に
複数の感光ドラム３を配設して、転写材Ｐ上に多重転写
を行なうように構成した場合にも、同様な効果が得られ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、転写材担持部材の前記像担持体とは反対側の
裏面側に配設する転写電界形成手段を、転写時に担持部
材の裏面に接触され、転写電界形成用電圧を印加するこ
とにより転写電界を形成する導電体からなる接触電極で
構成して、この接触電極の担持部材の裏面への接触を、
担持部材の像担持体との当接部位の担持部材の回動方向
に関して上流側端部より下流寄りの位置から少なくとも
当接部位の下流端部までに対して行なわせたので、転写
帯電器等の転写電界形成手段とは違って、転写電界形成
手段に高電圧を印加しないでも必要な転写電界を形成さ
せて、像担持体上のトナー像を転写材担持部材上に担持
された転写材上に転写をさせることができ、然もその転
写により転写抜けがなく濃度が高い高品質な画像を得る
ことができ、且つ装置の小型化、コスト低下が可能で、
更には転写時のオゾンの発生もなくなる。

【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における画像
転写部を示す断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置の他の実施例における画
像転写部を示す断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置の更に他の実施例を示す
概略構成図である。

【図４】本発明で使用する接触電極の改良前の電極が設
けられた画像転写部を示す断面図である。

【図５】従来の画像形成装置を示す構成図である。

【図６】図５の画像形成装置に設けられた転写装置の転
写ドラムを示す斜視図である。

【符号の説明】

３　　　　感光ドラム ９　　　　転写ドラム ２１　　接触電極 ２２　　接触電極 ２５　　転写ベルト ２６　　接触電極 ９３　　誘電体シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上に形成されたトナー像を、
   転写材担持部材の前記像担持体とは反対側の裏面側に配
   設された転写電界形成手段により転写電界を形成するこ
   とにより、前記転写材担持部材上に担持された転写材上
   に転写して、前記転写材上に画像を得る画像形成装置に
   おいて、前記転写電界形成手段は、少なくとも前記トナ
   ー像の前記転写材上への転写時に前記担持部材の前記裏
   面に接触する導電体であって、前記転写時に転写電界形
   成用電圧が印加される接触電極からなり、前記接触電極
   の前記担持部材の前記裏面への接触は、前記担持部材の
   前記像担持体との当接部位の前記担持部材の回動方向に
   関して上流側端部より下流寄りの位置から、少なくとも
   前記当接部位の下流端部までに対して行なわれることを
   特徴とする画像形成装置。