JPH04348374A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH04348374A
JPH04348374A JP3814191A JP3814191A JPH04348374A JP H04348374 A JPH04348374 A JP H04348374A JP 3814191 A JP3814191 A JP 3814191A JP 3814191 A JP3814191 A JP 3814191A JP H04348374 A JPH04348374 A JP H04348374A
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toner
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transfer roller
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Nobutaka Noda
野田信隆
Shinya Kuramoto
蔵本伸也
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Katsuragawa Electric Co Ltd
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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、電子写真を利用した画
像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記種類の画像形成装置は、感光体の帯
電、光像照射、現像、転写、分離、クリーニングのため
の各手段を含む。この帯電または転写に関し、従来にお
いてはコロナ放電器が有効に使用されている。このよう
な装置にあっては、コロナ放電による均一な帯電が期待
されるが、反面、コロナ放電によるオゾンの発生の問題
を有する。このため、機外へのオゾン放出を防止するた
めに、比較的高価なオゾンフィルターを設けることが必
要となり、加えて、それぞれのコロナ放電器のための複
数の高圧電源装置を必要とするなど、全体として高価な
装置となっている。
【0003】一方、コロナ放電に伴う上記した問題を解
消するため、コロナ放電器に代えて、外部電圧を印加し
た帯電ローラまたは転写ローラを感光体に接触して帯電
、転写を行なう、いわゆる接触式の手段が提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置にあっても、それぞれのローラについて
高圧電源装置を必要とする。また、転写ローラに関して
は、非転写時、即ち、感光体と転写ローラとの間に転写
材が存在しない時に、感光体上のトナーが転写ローラに
吸引されてその上に付着し、このトナーが次に搬送され
て来る転写材の裏面に付着して汚すという欠点を有して
いる。
【0005】このため、本発明の目的は、コロナ放電器
を使用した従来の装置における上記のような欠点を解消
し、しかも構造が簡単であり且つ安価を図ることができ
る画像形成装置を提供することにある。
【0006】また、本発明の別の目的は、転写ローラの
表面の汚れを最少とし、裏汚れのない複写物を形成し得
る画像形成装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明による
画像形成装置は、感光体の電極に直流電圧に交流電圧を
重畳したバイアス電圧を印加し、感光体表面に誘起部材
を接触させることにより感光体表面に電荷を誘起させ、
光像照射により静電像を形成した後、これを現像してト
ナー像とし、該トナー像を転写ロ−ラにより転写材上に
転写する画像形成装置であって、前記転写ロ−ラに、前
記バイアス電圧とほぼ等しい位相であって且つトナーの
極性に対し反対極性側に向かって偏位した交流電圧波形
の転写電圧を印加したことを特徴とする。
【0008】また、特には、前記転写ローラに印加する
転写電圧を、トナー像の非転写時に、前記バイアス電圧
とほぼ等しい交流電圧波形、または前記トナーの極性に
対して同極性側に向かって偏位した交流電圧波形に切り
換える。
【0009】
【作用】このように、転写ローラに対し、感光体の電極
へのバイアス電圧とほぼ等しい位相を有する転写電圧を
印加することにより感光体上のトナー像は高い転写効率
で転写材上に転写される。また、非転写時には前記電圧
波形をトナ−極性と同極性側に向かって偏位させること
により転写ローラへのトナーの付着を妨げる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照として本発明の実施例を説
明する。図1は本発明による画像形成装置の一例を示す
。符号1は表面に感光体1aを有する感光ドラムを示す
。感光体1aは導電性の電極上に光導電層を設けてなり
、光導電層が外側に位置するように設けられている。 場合により光導電層上に絶縁性の薄層を更に有しても良
い。感光体の電極には直流電圧に交流電圧を重畳したバ
イアス電圧または交流電圧が印加されており、図示例で
は、電源40のトランスTr2、Tr3により、交流に
直流を重畳したバイアス電圧が印加されている。この感
光体1aの表面に対して、誘起ロ−ラ2がそれと接触す
るように且つ感光ドラム1の回転方向と接触部において
順方向に回転するように設けられている。誘起ロ−ラ2
は金属芯等の電極2aに弾性の導電性(例えば103〜
1010Ωcm)の層2bを設けた構成よりなり、電極
2aは直接または、ダイオ−ドを介して接地されている
。層2の表面に更に高抵抗の皮膜または層が設けても良
い。 層2bとしては、NBRやシリコンラバー等に導電材を
含有したものであって良い。
【0011】このようにして、電極にバイアス電圧を印
加した感光体1aの表面に、接地した誘電ローラ2を接
触すると、感光体表面に電荷が誘起され、感光体表面は
感光体のインピーダンスと誘起部材2のインピーダンス
および両者間のエアー層のインピーダンスとの値に従っ
て分圧された値に帯電される。
【0012】次いで光像を照射することにより、光像に
応じた静電像が形成される。光像照射は感光体の表面側
または裏面側(この場合は感光体の基体、電極は透明体
とする)から行われる。
【0013】こうして形成された静電像は、次いで、現
像器30によりトナーによって現像される。現像器30
は、感光ドラム1の表面に対して間隙を持って配置され
た非磁性材からなるシリンダ−8と、シリンダー8内に
配置されたマグネットロール3とを含む。シリンダ−8
は感光ドラム1の回転方向に対し順方向に回転し、マグ
ネットロ−ル3は逆方向に回転する。マグネットロ−ル
3はNS極交互となるように複数極、例えば8極に着磁
されていて、その磁束密度はシリンダ−8の表面で約5
50ガウスを示す。ケーシング31内には高抵抗の磁性
トナ−4が貯溜しており、マグネットロール3の磁力に
よりシリンダー8表面に付着してトナー層を形成する。 シリンダー8は電気的に接地してもよいが、トナーの消
費を少なくするために、現像時には暗部電位(反転現像
の場合は明部電位)と反対側の直流電圧が印加するよう
にし、非現像時には暗部電位(反転現像の場合は明部電
位)とほぼ同じ直流電圧が印加するように現像バイアス
が印加される。
【0014】ところで上記のように交流を含むバイアス
電圧を電極に印加している感光体上の静電像は図2に示
すように振幅している。このことは解像度の高い鮮明な
画像を得るために重要である。即ち、マグネットロ−ル
3の回転により生じる交番磁界が現像部の磁性トナーに
作用し、しかも感光体の表面電位が振幅することにより
、現像部のトナー層に感光体に対する Puff 現象
(Puff 現象とはシリンダ−上のトナーが感光体表
面とシリンダ−表面を粉霧状で収縮・膨張を繰り返し、
あたかも振幅する様な現象)が生じ、結果として、現像
むらのない鮮明なトナー像が形成される。
【0015】この様にして形成されたトナー像は転写ロ
−ラ6により紙等の転写材7上に転写される。転写ロー
ラ6は金属芯等の電極6a上に弾性の導電層6bを有し
てなり、その表面を均一とするために導電層6b上に導
電層6bとほぼ同じあるいは幾らか高い抵抗の材質の皮
膜または層を設けても良い。
【0016】ところで、上記のような構成において、転
写ローラに直流電圧のみを印加した場合、転写効率が非
常に悪く実用に適さない。
【0017】このため、本発明における転写ロ−ラ6に
は感光体1aの電極に印加するバイアス電圧と同位相の
、直流電圧に交流電圧が重畳した転写バイアス電圧が印
加される。転写バイアス電圧は、トナー極性と反対極性
側に向かって偏位した電圧波形のものが使用される。 また好ましくは、転写バイアス電圧は、非転写時には、
トナー極性と同じ極性側に向かって偏位した波形の電圧
が印加するように切り替えられる。
【0018】感光体の電極および転写ローラ6へのバイ
アス電圧の印加は電源40により行われる。電源40の
トランスTr4の出力巻線はダイオ−ドD3を介してト
ランスTr2の出力巻線に接続され、Tr2の出力が、
約100Hz〜数KHzの周波数で約1000V〜15
00VP−Pの交流電圧となるようにする。感光体の電
極へ印加するバイアスはこれに更に直流成分が数百Vが
重畳される。この時の電圧極性は感光体の光導電体のタ
イプにより決定されNタイプの光導電体の場合はプラス
極性、Pタイプの場合はマイナス極性の電圧が印加され
る。
【0019】一方、トランスTr3の出力巻線はダイオ
−ドD2を介しトランスTr2の出力巻線と接続され、
転写ローラ6に、転写時には、電圧波形がトナーの極性
と反対側に向かって偏位される電圧を印加し、且つ、非
転写時には、感光体に印加する電圧波形とほぼ同じ電圧
波形の電圧またはトナーの極性側に向かって偏位した電
圧を印加する。このような電圧の切り替えは適当な検知
手段および制御手段により、転写部への転写材の進入お
よび排出に同期して行われる。これにより非転写時の転
写ロ−ラ表面への感光体からのトナーの付着を防止し、
更には非転写時、即ち、転写材7が転写部に存在しない
時に転写ロ−ラ6に付着したトナーを感光体表面側に再
転写させる。このようにして、転写ローラ6は、搬送さ
れる転写材と転写材との間の時間、叉はアイドルサイク
ル時などに清掃される。
【0020】図3は、感光体の表面電位と、転写ロ−ラ
6の転写時、非転写時のバイアス電圧の一例を示す。感
光体の電極に印加される電圧波形と転写ロ−ラ6に印加
される電圧波形の位相はほぼ等しく、仮にずれると、転
写効率が低下するばかりか感光体に対し異常耐圧電圧が
加わり感光体の寿命を短くする恐れがある。
【0021】このように転写ロ−ラ6に感光体に印加す
る電圧波形とほぼ同じ位相の電圧波形を印加するととも
に、転写時にはトナー極性と反対側に向かって偏位した
波形電圧とし、非転写時にはトナー極性側に向かって偏
位した電圧波形にすることにより、転写ロ−ラへのトナ
ーの付着を防止し、更には転写ローラのクリ−ングを行
い、感光体の寿命を損なうことなく鮮明な裏汚れの無い
複写が行われる。
【0022】実験例1 図5に示すように、感光ドラム10としてアルミニウム
等の導電性基体(電極)の表面に光導電層としてNタイ
プのOPC材を約20μmの厚みにコ−テイングしたも
のを用い、ドラムバイアスとして周波数100Hz〜3
KHzの約1000VP−P〜1500VP−Pのプラ
ス400V変位した波形の電圧を電極に印加した。この
感光ドラムを周速40mm/Secで回転させながら、
硬度約30、体積抵抗103 〜 1010Ω・cmの
導電性ロ−ラ表面に体積抵抗約108〜1011Ω・c
mのプラスチック系導電薄層を設けた誘起ロ−ラ11を
軽く接して感光ドラム10表面に電荷を誘起させた。次
に光像を露光することにより図3に示すように光像に応
じた明部暗部位の表面電位が形成し、現像を行った。現
像器30のシリンダー8に約プラスス50Vの現像バイ
アス電圧を印加し、Nタイプのトナーで反転現像を行い
、トナー像を形成した。
【0023】一方、転写ローラとして、硬度約30、体
積抵抗103 〜 1010Ω・cmの導電層を有する
ロ−ラを用い、その金属芯に、転写時には感光ドラム1
0の電極電圧よりプラス300V偏位した転写バイアス
を印加し、且つ非転写時には感光ドラム電極に印加した
電圧波形とほぼ等しい位相,周波数,電圧波形の電圧を
印加するように制御して転写を行った。各部のバイアス
波形を図4に示す。Aは感光ドラムに印加される電圧波
形、Bは非転写時に転写ロ−ラに印加される電圧波形、
Cは転写時に印加される電圧波形、Dは転写時の電圧波
形を表す。
【0024】この様に転写時と非転写時の転写ロ−ラ1
4に印加する電圧波形をドラムバイアスとほぼ同じ位相
,周波数の電圧波形をそれに対応して偏位させるこよに
より転写後の感光ドラム表面にその結果はほとんどトナ
ーは残留せず高転写効率で裏汚れの無い鮮明な複写像が
得られた。
【0025】なお、転写部の上流に位置するレジストロ
−ラ13は転写材18を感光ドラム10上のトナー像と
一致して刷り合わせるように所定のタイミングで作動す
るように制御されて転写材18をガイド17に沿って転
写部に給送する。転写後の転写材は搬送手段15により
定着部へ搬送する。クリ−ナ16は感光ドラム10表面
に僅か残留するトナーを清掃する。
【0026】実験例2 暗部電位側を現像すべく、トナーをPタイプの極性のも
のを用い実験例1と同様に複写像を得た。感光体の電極
に図6の電圧波形A’(図4のAと同じ)のバイアス電
圧を印加し、実験例1と同様にして静電潜像を得、現像
器30のシリンダー8に現像時にプラス400Vの電圧
、非現像時には20Vの電圧を印加して現像を行ない、
感光体上にトナー像を形成した。転写ロ−ラ14には、
転写時に、図6のC’またはD’の波形(電圧波形A’
とほぼ同じ位相のトナー極性側に向かって偏位した波形
)の電圧を印加し、非転写時には図6のB’の波形(電
圧波形A’とほぼ同じ波形の電圧)を印加して転写を行
ない複写像を形成したところ、高い転写効率で裏汚れの
無い鮮明な複写像が得られた。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば転写
ローラによる転写効率が高く、また、転写ローラの汚れ
やそれに伴う複写物の裏汚れの発生を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明による画像形成装置の要部の一例を
示す側面図
【図2】  感光体の表面電位の変化を示す図
【図3】
  感光体、転写ローラに印加する電圧波形を示す図
【図4】  感光体、転写ローラに印加する電圧波形を
示す図
【図5】  本発明による画像形成装置の要部の一例を
示す側面図
【図6】  感光体、転写ローラに印加する電圧波形を
示す図
【符号の説明】
1  感光ドラム 1a  感光体 2  誘起ローラ 6  転写ローラ 30  現像器 40  電源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  感光体の電極に直流電圧に交流電圧を
    重畳したバイアス電圧を印加し、感光体表面に誘起部材
    を接触させることにより感光体表面に電荷を誘起させ、
    光像照射により静電像を形成した後、これを現像してト
    ナー像とし、該トナー像を転写ロ−ラにより転写材上に
    転写する画像形成装置であって、前記転写ロ−ラに、前
    記バイアス電圧とほぼ等しい位相であって且つトナーの
    極性に対し反対極性側に向かって偏位した交流電圧波形
    の転写電圧を印加したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】  前記転写ローラに印加する転写電圧を
    、トナー像の非転写時に、前記バイアス電圧とほぼ等し
    い交流電圧波形または前記トナーの極性に対して同極性
    側に向かって偏位した交流電圧波形に切り換えることを
    特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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