JPH0561366A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体や人体に悪影響を及ぼすオゾンを発生
しそして比較的高電圧を必要とするコロナ放電器を用い
ることなく、転写材担持部材の除電を可能にし、それに
よって、装置構成を簡単にし、信頼性、耐久性を向上せ
しめ、装置価格の低減を図ると共に、転写材担持部材の
帯電に起因する実効的な転写電界の低下、延いては転写
効率の低下を防止して、良好な画像を連続して得る。 【構成】 誘電体シート９３の除電手段１４は、誘電体
シート９３の表面及び裏面に対向して接触する電極部材
１４ａ、１４ｂから構成される。除電用電極部材１４
ａ、１４ｂは体積抵抗率が略１０³ Ω・ｃｍのブラシと
され、誘電体シート９３の表面側に配置される電極部材
１４ｂを直流電源に接続し、他方、誘電体シート９３の
裏面側に配置される電極部材１４ａは接地される。

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
録方式などにより形成された像担持体上の可視画像（ト
ナー像）を、転写材担持部材上に担持された転写材に転
写電界を付与して転写することにより画像を得る画像形
成装置に関するものである。斯る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、電子写真式或は静電記録式の画像
形成装置は種々提案されているが、図１に一例として、
所謂、回転式現像装置と称される現像装置を具備した多
色電子写真複写機が図示される。

【０００３】図１を参照し簡単に説明すると、多色電子
写真複写機は、回転自在に軸支され矢印方向に回転する
像担持体、即ち、感光ドラム３が配置され、その外周部
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
る光像を照射し、感光ドラム３上に静電潜像を形成す
る、例えばレーザービーム露光装置などから成る露光手
段８と、感光ドラム３上の静電潜像を可視画像とする回
転式現像装置１とを具備する。

【０００４】回転式現像装置１は、イエロー色現像剤、
マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラック色現像剤
の４色の現像剤を各別に収納する４個の現像器１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃ、１ＢＫと、これら４個の現像器１Ｙ、１Ｍ、
１Ｃ、１ＢＫを保持し且つ回転自在に軸支された略円柱
形状の回転体１ａとから成っている。前記回転式現像装
置１は、回転体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位置に搬送し、感光ドラム
３上の静電潜像の現像を行ない４色分のフルカラー現像
が可能に構成されている。

【０００５】感光ドラム３上の可視画像、即ち、トナー
像は、転写装置９に担持されて搬送される転写材Ｐに転
写される。本例において転写装置９は回転自在に軸支さ
れた転写ドラムとされ、該転写ドラム９は、図３をも参
照すると理解されるように、両端に配置されたシリンダ
９ａ、９ｂと、該両シリンダ９ａ、９ｂを連結する連結
部９ｃとを有し、シリンダ９ａ、９ｂの外周面開口域に
は、転写材担持部材９３が張設される。該転写材担持部
材９３は通常は、例えば、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）やポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶｄＦ）フ
ィルムなどのフィルム状の誘電体シートが使用される。
又、前記連結部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７を有する。転写ドラム
９の内側には一例として図４、図５に示すように、支持
台１０、弾性シート１１、導電性シート（電極部材）１
３から構成される電界形成手段が配設され、導電性シー
トは電源Ｖ（図５）に接続されている。

【０００６】上述したごとき構成の多色電子写真複写機
によるフルカラー画像の形成工程を簡単に説明すると、
以下のとおりである。

【０００７】感光ドラム３に一次帯電器４により均一な
帯電を行ない露光手段８にて画像情報に応じた光像Ｅを
照射し、感光ドラム３上に静電潜像が形成される。該静
電潜像は、回転式現像装置１により感光ドラム３上に樹
脂を基材とした平均粒径８〜１０μｍのトナーによりト
ナー像として可視化される。

【０００８】一方、転写材Ｐはレジストローラ６により
画像と同期して転写ドラム９へと送られ、グリッパ７等
によりその先端部を把持され、そして、該転写ドラム９
にて図中矢印方向に搬送される。

【０００９】次いで、感光ドラム３と当接する領域にお
いて転写ドラム９の転写材担持部材９３の背面から上記
電界形成手段のバイアス印加された電極部材１３から転
写電界を受けることによって感光ドラム３上のトナー像
が転写材Ｐ上に転写される。転写材Ｐは必要回数の転写
工程が行なわれた後、分離爪１５の作用により転写ドラ
ム９から剥離され搬送ベルト１６により定着器１７へと
搬送される。定着器１７にて熱による定着を受けた後機
外に排出される。

【００１０】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。

【００１１】又、転写ドラム９の転写材担持部材９３表
面も同様にファーブラシなどにより成るクリーニング装
置５及びクリーニング補助手段８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。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、以下のような欠点があった。

【００１３】例えば現像剤のトナーがマイナスの極性に
帯電される場合には、前記転写用電極部材１３にはプラ
ス極性のバイアスを印加してトナー像を転写材上へ転写
を行なう。この時、転写材担持部材裏面には、該転写用
電極部材１３からプラスの電荷が付与され、一方、表面
側には感光ドラム３よりマイナスの電荷が注入される。

【００１４】また、トナー像の転写を受けた後、転写材
が感光ドラム３から剥離するに際して近傍の空気を電離
する。このとき、前述のように現像剤のトナーがマイナ
スの極性に帯電され、また一方前記転写用電極部材１３
に印加されるバイアスの極性がプラスに設定されていれ
ば、前述の転写材が感光ドラム３外周面から剥離する時
に電離した空気のうち、マイナスの電荷を帯びたものは
転写材表面及び転写材担持部材表面に、そしてプラスの
電荷を帯びたものは感光ドラム外周面に各々付着するこ
ととなる。従って転写材担持部材９３の裏面がプラス
に、表面がマイナスに帯電されることとなる。一般に、
これを「チャージアップ現象」と呼んでいる。この転写
材担持部材９３の帯電によって発生する電界は転写用電
極部材１３に印加されたバイアス電圧による転写電界を
弱めるように作用する。

【００１５】一方、感光ドラム３から転写材に対して転
写されたトナー自身もマイナスであるので、同様に実効
的な転写電界を弱める。

【００１６】これらの結果として、電源から転写用電極
部材１３を通じて流れる電流が減少し、２色目以降の転
写効率が低下することにより、画像濃度の低下をもたら
す。また、複数枚の転写材をプリントする場合には２枚
以降の転写効率が低下し、やはり画像濃度の低下を招い
てしまう。

【００１７】従来このような場合、転写用電極部材１３
に印加するバイアス電圧を、２色目以降の転写時に順次
大きくしていくことによって多重転写時の２色目以降の
濃度低下を防止する方法がある。この方法は有効ではあ
るが、これだけでは複数枚プリント時の２枚目以降の濃
度低下を防止することはできない。そこで、このような
時には転写材担持部材９３の内側或は外側に該転写材担
持部材９３に近接してコロナ放電器を配設し、場合によ
っては直流成分を重畳した交流コロナによって該転写材
担持部材９３の除電を行なうという方法が知られてい
る。

【００１８】しかしながら、コロナ放電器を用いて除電
を行なう場合には高電圧が必要であり、また感光体や人
体に悪影響を及ぼすオゾンを発生したり、装置構成が複
雑になって信頼性、耐久性の低下、コストの上昇などの
問題がある。

【００１９】従って、本発明の目的は、感光体や人体に
悪影響を及ぼすオゾンを発生しそして比較的高電圧を必
要とするコロナ放電器を用いることなく、転写材担持部
材の除電を可能にし、それによって、装置構成を簡単に
し、信頼性、耐久性を向上せしめ、装置価格の低減を図
ると共に、転写材担持部材の帯電に起因する実効的な転
写電界の低下、延いては転写効率の低下を防止して、良
好な画像を連続して得ることのできる画像形成装置を提
供することである。

【００２０】

【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、
トナー像が形成される像担持体と、転写材を担持し搬送
する転写材担持部材を備え、前記像担持体上のトナー像
を、前記転写材担持部材の前記像担持体とは反対側に配
設した電界形成手段による電界により、該転写材担持部
材に担持した転写材に対して転写する転写装置とを有す
る画像形成装置において、前記転写材担持部材を除電す
るための除電手段を設け、該除電手段は、前記転写材担
持部材の表面及び裏面に対向して配置される電極部材か
ら構成されており、前記転写材担持部材上に転写材が担
持されていない時間或は領域において、上記両電極部材
間に電位差を与えることによって前記転写材担持部材の
除電を行なうことを特徴とする画像形成装置である。

【００２１】

【実施例】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。

【００２２】本発明は、例えば、図１に関連して先に説
明した回転現像装置を有した多色電子写真複写機に除電
手段１４（図２）を付加した構成によって実施し得る。
すなわち、本実施例にて画像形成装置は図２、図３に図
示する転写ドラム９を具備するものとし、その構成及び
作用は上述の通りであり、従って多色電子写真複写機及
び転写ドラム９の全体構成及びその動作説明は省略し、
転写ドラム９の転写材担持部材９３の帯電、除電に関す
る説明のみ後述することとする。

【００２３】転写ドラム９は、先に図３に関連して説明
したように、２つのシリンダ９ａ、９ｂの間に転写材担
持部材、本実施例では誘電体シート９３を張架して構成
される。誘電体シート９３としては、体積抵抗率が１０
¹⁰〜１０¹⁷Ω・ｃｍのものが好適に使用されるが、本実
施例においては、体積抵抗率が略１０¹⁵Ω・ｃｍ、比誘
電率が略８、厚さ略１５０μｍのポリフッ化ビニリデン
樹脂（ＰＶｄＦ）を用いた。誘電体シート９３の先端、
後端は転写ドラム９を構成する２つのシリンダ９ａ、９
ｂを連結する連結部９ｃ上に固定される。

【００２４】本実施例においては、転写ドラム９の直径
を１６０ｍｍ、移動速度を１６０ｍｍ／ｓｅｃと設定し
た。同時に感光ドラム３などの移動速度であるプロセス
スピードも１６０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００２５】転写ドラム９内部の、転写ドラム９と感光
ドラム３とが接する位置に電界形成手段を設け、その一
例を図５をも参照しながら、以下に詳しく説明する。

【００２６】電界形成手段は、金属などの剛体から成る
支持台１０上に、弾性力を有する合成樹脂フィルム、本
実施例においてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）より成る弾性シート１１を設け、更に、該弾性シー
ト１１の先端部に導電性金属シート１３を設けてこれを
電界形成手段の電極として電源Ｖに接続した。

【００２７】これら支持台１０、弾性シート１１、金属
シート１３より成る転写電界形成手段の配置としては、
弾性シート１１、金属シート１３が転写材担持体である
誘電体シート９３の導入側からその移動方向下流側に向
けて延び、更には転写材Ｐが感光ドラム３に接触してい
る範囲、又は極力近接した位置で、且つ金属シート１３
が誘電体シート９３を押圧するようにした。

【００２８】又、本発明の要部を構成する誘電体シート
９３の除電手段は、該誘電体シートの表面及び裏面に対
向して接触する電極部材１４ａ、１４ｂから構成されて
おり、本実施例においてはこの除電用電極部材１４ａ、
１４ｂは体積抵抗率が略１０³ Ω・ｃｍのブラシを用い
た。

【００２９】誘電体シート９３の表面側に配置される電
極部材１４ｂを直流電源に接続し、他方、誘電体シート
９３の裏面側に配置される電極部材１４ａは接地され
る。

【００３０】斯る構成にて、２つの電極部材１４ａ、１
４ｂは、１枚目のプリントのための転写以前、或は１枚
目のプリントが終了して転写材が誘電体シート９３から
分離してから２枚目の転写材を担持するまでの間は、誘
電体シート９３に接触させると同時に、誘電体シート９
３表面に配置されている電極部材１４ｂに接続された電
源がｏｎとされ、誘電体シート９３を除電する。

【００３１】なお、除電用電極部材１４ａ、１４ｂの誘
電体シート９３との接離は、１枚の転写材に対して２色
以上のトナー像の転写を行う、所謂、多重転写の場合、
転写材が誘電体シート９３に担持されて分離爪１５と給
紙グリッパ１８の間を通過する時には誘電体シート９３
から離しておく。また、単色の画像の連続プリントの場
合は、転写材は分離グリッパ１５と給紙ガイド１８との
間は通過しないのでプリント動作中除電用電極部材１４
ａ、１４ｂは、誘電体シート９３に接触させたままで良
い。

【００３２】本発明者らは、本実施例の画像形成装置に
てマイナス極性に帯電された感光ドラム３に潜像を形成
し、平均粒径が略８〜１０μｍのトナーを用いて反転現
像にてトナー像を得た。このとき、トナーは、樹脂を色
材その他微量の帯電制御性や潤滑性を向上させるための
添加剤などにより構成され、現像器中でキャリア粒子と
摩擦帯電されてマイナス極性に帯電するものであった。

【００３３】該トナー像は、その後、上記構成の転写ド
ラム９により転写材に転写した。次いで、転写材は、転
写ドラム９より分離し、定着器１７にて定着した。

【００３４】上記構成の多色電子写真複写機において、
誘電体シート９３の除電を行なわずに複数枚の画像を連
続的にプリントした時の画像濃度の変化を図６に示す。

【００３５】ここで画像サンプルとしてはマゼンタ単色
とし、転写用電極部材１４ｂに印加するバイアス電圧を
１．２ＫＶとした。勿論、マゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックより成るフルカラー画像をプリントする場
合にも、誘電体シート９３のチャージアップにより２色
目以降の転写効率は徐々に低下していくが、このような
場合には前述したように転写用電極部材１４ｂに印加す
るバイアス電圧を２色目以降の転写時に順次大きくして
いくことによって２色目以降の転写効率低下を防止する
ことは可能である。しかしながら、この方法だけでは複
数枚プリント時の２枚目以降の転写効率の低下、延いて
は、画像濃度の低下を防止することは不可能であり、こ
こでは連続プリント時の画像濃度の変化に注目するた
め、単色で連続プリントを行なったものである。

【００３６】図６を見てわかるように、連続的にプリン
トしていくと、誘電体シート９３のチャージアップによ
り、２色目以降の画像濃度が低下しており、良好な画像
が得られない。

【００３７】そこで、本発明に従って、図２に示した転
写ドラム９を有する多色電子写真複写機を用いて、誘電
体シート９３の除電を行ない、単色画像を連続プリント
した。このとき、誘電体シート９３の表面に配置された
電極部材１４ｂに印加したバイアス電圧は１．０ＫＶと
した。プリントされた画像の濃度変化を図７に示す。

【００３８】このように、本発明に従って除電手段１４
を用いることにより、感光体や人体に悪影響を及ぼすオ
ゾンを発生し、比較的高電圧を必要とするコロナ放電器
を用いることなく、誘電体シート９３の除電が可能とな
り、従って連続して良好な画像が得られる。

【００３９】図８は本発明の第２の実施例を示す。この
実施例は、先の第１の実施例の多色電子写真複写機と同
様の多色画像形成装置であるが、転写ドラム部のみを示
している。本実施例で、誘電体シート９３の除電手段と
しては接触ブレード１４（１４ａ、１４ｂ）が用いられ
ている。

【００４０】誘電体シート９３の裏面に配置される電極
部材１４ａは、金属製支持台３０上に導電性樹脂を導電
性両面テープで支持することにより構成され、前記金属
製支持台がアースされている。一方、誘電体シート９３
の表面に配置される電極部材１４ｂは、同様の金属製支
持台３１上にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シ
ート３２を支持し、その先端に導電性樹脂を貼ることに
よって構成され、該導電性樹脂を電源に接続した。この
ような構成の除電手段によって誘電体シートの除電を行
なうことで、ブラシ製の電極部材（図２）を使用する時
に懸念されるブラシの毛抜けの問題は生じないので、信
頼性が向上する。

【００４１】図９は本発明の第３の実施例を示す。本実
施例は、先の第１の実施例の多色電子写真複写機と同様
の多色画像形成装置であるが、転写ドラム部のみを示し
ている。本実施例で、誘電体シート９３の除電手段とし
てはファーブラシ１４（１４ａ、１４ｂ）が用いられて
いる。

【００４２】誘電体シート９３の裏面に配置される電極
部材であるファーブラシ１４ａをアースし、表面に配置
されるファーブラシ１４ｂを電源に接続する構成とし、
除電時にファーブラシ１４ａ、１４ｂを回転させる。

【００４３】このように、電極部材１４ａ、１４ｂを回
転させることにより、固定電極よりも誘電体シート９３
との接触状態が改善され、更に電極部材１４ａ、１４ｂ
の誘電体シート９３との接触による電極部材１４ａ、１
４ｂのへたりが低減でき、耐久性、信頼性が向上する。

【００４４】図１０は本発明の第４の実施例を示す。こ
の実施例は、先の第１の実施例の多色電子写真複写機と
同様の多色画像形成装置であるが、転写ドラム部のみを
示している。本実施例では、転写電界形成手段としてコ
ロナ放電器２２が用いられている。この場合にも、図２
に示す前記実施例と同様の誘電体シート９３の除電方法
を用いた結果、連続して良好な画像が得られた。

【００４５】図１１は本発明の第５の実施例を示す。本
実施例は転写ドラム９の代わりに転写ベルト２４を用い
た画像形成装置である。一次帯電器４によって感光ドラ
ム３は一様に帯電され、露光され潜像が形成された後、
現像器１によってトナー像が形成される。一方、転写ベ
ルト２４によって転写材Ｐは転写部に搬送され、転写帯
電器２６によって感光ドラム３上のトナー像は転写材Ｐ
に転写される。その後、定着器１７によって定着され
る。

【００４６】このような構成においても、図１１に示す
ように転写材担持部材である転写ベルト２４をはさんで
対向している除電用電極部材１４ａ、１４ｂを導電性ロ
ーラで構成し、前記実施例と同様に動作させることによ
り、連続して良好な画像が得られた。

【００４７】図１２は本発明の第６の実施例を示す。本
実施例は、図１１に示す第５の実施例と同様の転写ベル
ト２４を用いた画像形成装置であるが、転写電界形成手
段として、コロナ放電器の代わりに、転写ベルト２４に
接触する導電性ローラ２３を用いた。他は第５の実施例
と同じ構成、動作であり、本実施例にても連続して良好
な画像が得られた。

【００４８】図１３は本発明の第７の実施例を示す。本
実施例で、本発明は図示するように４つの画像形成ユニ
ットＩ〜ＩＶを有した多色電子写真複写機に具現化され
ている。

【００４９】つまり、本実施例で、各画像形成ユニット
Ｉ〜ＩＶは感光ドラム３ａ〜３ｄを有し、その回りに一
次帯電器４ａ〜４ｄ、露光手段８ａ〜８ｄ、現像器１ａ
〜１ｄ、転写帯電器１０ａ〜１０ｄ、クリーナ１２ａ〜
１２ｄが配置され、更に各画像形成ユニットを貫通する
態様にて感光ドラム３ａ〜３ｄの下方に転写材担持部材
である無端ベルト状の搬送手段２６が配置される。

【００５０】一方、転写用放電器１０ａ〜１０ｄのそれ
ぞれの放電幅内にて無端ベルト状搬送手段２６をそれぞ
れの感光ドラム側へと押圧する押圧部材１８ａ〜１８ｄ
が設けられている。

【００５１】転写材Ｐは給紙ローラにより給紙された
後、無端ベルト状搬送手段２６により各画像形成ユニッ
トの転写用放電器１０ａ〜１０ｄが配置された転写部を
通して搬送される。無端ベルト状搬送手段２６の一部
に、該無端ベルト状搬送手段２６を挟んで対向している
電極部材１４ａ、１４ｂを配置し、図１１に示す第５の
実施例と同様の動作をさせるようにしたものである。本
実施例においても、連続して良好な画像が得られた。

【００５２】以上、種々の実施例を示してきたが、本発
明の応用をこれらに限定するものではなく、除電用電極
部材の材質、形状、構成も以上の実施例に限定しない。

【００５３】又、除電用電極部材に印加するバイアス方
法は、以上の説明では転写材担持部材の表面に接触する
電極部材にバイアスを加え、裏面に接触する電極部材を
アースとしたが、その逆でも良く、また、両者にバイア
スを加えるようにしても良い。

【００５４】

【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、転写材担持部材の表面及び裏面に対向して
転写材担持部材のための除電手段を配置し、転写材担持
部材上に転写材が担持されていない時間或は領域におい
て作動させ、転写材担持体の除電を行なう構成とされる
ために、感光体や人体に悪影響を及ぼすオゾンを発生し
そして比較的高電圧を必要とするコロナ放電器を用いる
ことなく、転写材担持部材の除電を可能にし、それによ
って、装置構成を簡単にし、信頼性、耐久性を向上せし
め、装置価格の低減を図ると共に、転写材担持部材の帯
電に起因する実効的な転写電界の低下、延いては転写効
率の低下を防止して、良好な画像を連続して得ることが
できるという作用効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具現化し得る多色画像形成装置の構成
断面図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施例の転写部
付近を示す概略構成断面図である。

【図３】転写ドラムの斜視図である。

【図４】従来の画像形成装置の転写部付近を示す概略構
成断面図である。

【図５】電界形成手段の構成断面図である。

【図６】従来の画像形成装置による単色連続プリント画
像の濃度変化を示した図である。

【図７】本発明に係る画像形成装置による単色連続プリ
ント画像の濃度変化を示した図である。

【図８】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の転写
部付近を示す概略構成断面図である。

【図９】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の転写
部付近を示す概略構成断面図である。

【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の転
写部付近を示す概略構成断面図である。

【図１１】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の転
写部付近を示す概略構成断面図である。

【図１２】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の転
写部付近を示す概略構成断面図である。

【図１３】本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例
の転写部付近を示す概略構成断面図である。

【符号の説明】

１ 現像装置 ３ 像担持体 ９ 転写装置 １４ａ、１４ｂ 除電手段 ２４、２６、９３ 転写材担持部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像が形成される像担持体と、転写
   材を担持し搬送する転写材担持部材を備え、前記像担持
   体上のトナー像を、前記転写材担持部材の前記像担持体
   とは反対側に配設した電界形成手段による電界により、
   該転写材担持部材に担持した転写材に対して転写する転
   写装置とを有する画像形成装置において、前記転写材担
   持部材を除電するための除電手段を設け、該除電手段
   は、前記転写材担持部材の表面及び裏面に対向して配置
   される電極部材から構成されており、前記転写材担持部
   材上に転写材が担持されていない時間或は領域におい
   て、上記両電極部材間に電位差を与えることによって前
   記転写材担持部材の除電を行なうことを特徴とする画像
   形成装置。