JPH06110343A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JPH06110343A JPH06110343A JP4280530A JP28053092A JPH06110343A JP H06110343 A JPH06110343 A JP H06110343A JP 4280530 A JP4280530 A JP 4280530A JP 28053092 A JP28053092 A JP 28053092A JP H06110343 A JPH06110343 A JP H06110343A
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- transfer
- transfer material
- image
- material carrier
- image forming
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- Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、いわゆるフ
ルカラー複写機やカラーレーザプリンタなどの電子写真
方式のカラー画像形成装置に係り、特に、転写効率が一
定に維持できる転写装置を備えた画像形成装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic color image forming apparatus such as a so-called full-color copying machine or a color laser printer, and more particularly to an image forming apparatus provided with a transfer apparatus capable of maintaining a constant transfer efficiency. Regarding the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、フルカラー画像を用紙等の転写材
に形成する方法として、像担持体である感光体上へのト
ナー像の形成と、転写材への前記トナー像の転写とを所
定の色順に従って順次行うカラー画像形成装置が実用化
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for forming a full-color image on a transfer material such as paper, a toner image is formed on a photosensitive member which is an image carrier, and the toner image is transferred onto the transfer material. 2. Description of the Related Art A color image forming apparatus that sequentially performs color order has been put into practical use.
【0003】この種のカラー画像形成装置における転写
装置は、ドラム状もしくはベルト状に形成したプラスチ
ック等の電荷保持可能な絶縁体(誘電体)シートからな
る転写材担持体に転写材を担持させて、同一もしくは複
数の感光体上の転写部に搬送し、感光体における転写部
において転写材担持体の裏面を非接触型の帯電器である
高圧電源が接続され5〜6kVの高電圧が印加されたコ
ロナ帯電器で帯電させることによって静電界を形成し、
所定の極性に帯電した感光体上のトナー像を転写材に転
写することを所定の色に対応した回数行なうものであ
る。In a transfer device in this type of color image forming apparatus, a transfer material is carried on a transfer material carrier made of an insulating (dielectric) sheet capable of holding a charge, such as plastic formed in a drum shape or a belt shape. , A transfer unit on the same or a plurality of photoconductors, and at the transfer unit of the photoconductor, the back surface of the transfer material carrier is connected to a high-voltage power supply which is a non-contact type charger, and a high voltage of 5 to 6 kV is applied Form an electrostatic field by charging with a corona charger,
The toner image on the photoconductor charged to a predetermined polarity is transferred onto the transfer material a number of times corresponding to a predetermined color.
【0004】前記転写装置においては転写材担持体とし
て電荷保持可能な絶縁シートを用いているため、トナー
像が転写された転写材を分離した後の転写材担持体の表
面をコロナ除電器等で除電する除電手段が必要であると
ともに、コロナ帯電器を用いているためにコロナ帯電器
から人体に有害なオゾンが発生すると言う問題があっ
た。さらにまた、複数の感光体上のトナー像を順次転写
材に転写するカラー画像形成装置のカラー転写装置にお
いては感光体の数に対応した複数のコロナ帯電器が必要
で、さらに多量のオゾンが発生すると言う問題があっ
た。近年、人に優しいOA機器が要求され、オゾン発生
をなくすことは急務となっている。In the above transfer device, since an insulating sheet capable of holding a charge is used as the transfer material carrier, the surface of the transfer material carrier after separating the transfer material on which the toner image has been transferred is treated with a corona charge eliminator or the like. There is a problem in that a destaticizing means for destaticizing is required and that a corona charger is used to generate ozone harmful to the human body from the corona charger. Furthermore, in a color transfer device of a color image forming apparatus that sequentially transfers toner images on a plurality of photoconductors to a transfer material, a plurality of corona chargers corresponding to the number of photoconductors are required, and a larger amount of ozone is generated. There was a problem saying that. In recent years, people-friendly office automation equipment has been required, and eliminating ozone generation has become an urgent task.
【0005】そこで、オゾンが発生しない転写装置とし
て先に本発明者等は、転写材担持体として半導電性のシ
ートを用い、感光体上の転写部で転写材担持体の転写材
が担持されていない面をバイアス電圧印加部材によって
バイアス電圧を印加する転写装置を提案した。(特願平
3−287861号公報)この転写装置においては、転
写材担持体として半導電性シートを用いているので自己
除電でき、転写材担持体の除電手段は必要なく、また、
コロナ帯電器を用いないのでオゾンの発生が全くない。Therefore, as a transfer device which does not generate ozone, the present inventors have previously used a semiconductive sheet as a transfer material carrier, and the transfer material of the transfer material carrier is carried at the transfer portion on the photoconductor. We proposed a transfer device that applies a bias voltage to the uncoated surface with a bias voltage application member. (Japanese Patent Application No. 3-287861) In this transfer device, since the semiconductive sheet is used as the transfer material carrier, it is possible to remove the electric charge by itself, and there is no need to remove the charge of the transfer material carrier.
No corona charger is used, so no ozone is generated.
【0006】しかし、この転写装置においては、温度・
湿度の環境変化による転写材担持体及び転写材の電気抵
抗変化に起因する、転写バイアス電圧に対するトナー像
の転写効率の特性が変化する問題がある。この為に、転
写材上に所定の濃度の画像が得られないという問題があ
る。However, in this transfer device, the temperature and
There is a problem that the characteristics of the transfer efficiency of the toner image with respect to the transfer bias voltage change due to changes in the electrical resistance of the transfer material carrier and the transfer material due to changes in the humidity environment. Therefore, there is a problem that an image having a predetermined density cannot be obtained on the transfer material.
【0007】また、この転写装置をカラー画像形成装置
の転写装置に適応した場合には、環境によってトナー像
の転写効率は変動すると共に、多重転写における転写回
数の増加に伴って、転写効率が変化し一定の転写効率が
得られない。すなわち、多重転写の転写回数によって転
写バイアス電圧に対する転写効率の特性が変化してしま
うのである。よって、多重転写においては、転写回数の
増加に伴い帯電電位を順次高くする必要がある。しか
し、帯電電位が高くなると、転写前後に転写材とトナー
担持体との間で放電(微小ギャップ中での空気のイオン
化)が生じてしまい、十分な転写効率が得られない問題
がある。また、部分的な転写抜けによる転写むらも発生
するという問題がある。When this transfer device is applied to a transfer device of a color image forming apparatus, the transfer efficiency of the toner image varies depending on the environment, and the transfer efficiency changes with the increase in the number of transfers in multiple transfer. However, a constant transfer efficiency cannot be obtained. That is, the transfer efficiency characteristic with respect to the transfer bias voltage changes depending on the number of times of multiple transfer. Therefore, in multiple transfer, it is necessary to sequentially increase the charging potential as the number of transfers increases. However, if the charging potential becomes high, discharge (ionization of air in the minute gap) occurs between the transfer material and the toner carrier before and after the transfer, and there is a problem that sufficient transfer efficiency cannot be obtained. Further, there is a problem that uneven transfer occurs due to partial transfer omission.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、上
述の転写装置においては、環境によって転写効率が変化
するので画像濃度が変化し、更に、転写回数によっても
転写効率が変化するので色再現性が悪く、良好なカラー
画像形成ができないという問題がある。As described above, in the above-mentioned transfer device, the transfer efficiency changes depending on the environment, the image density changes, and the transfer efficiency also changes depending on the number of times of transfer. However, there is a problem in that good color images cannot be formed due to poor performance.
【0009】そこで、本発明は、環境変化に対して安定
した一定の転写効率で転写が行える転写装置を備えた画
像形成装置を提供することを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus provided with a transfer device which can perform transfer with stable and constant transfer efficiency against environmental changes.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の画像形成装置
は、順次配設される複数の像担持体と、この各像担持体
にそれぞれ対応して設けられ、その各像担持体上にそれ
ぞれ画像を形成する複数の画像形成手段と、半導電性転
写材担持体を有すると共に、各像担持体に対して順次転
写材を搬送する搬送手段と、各像担持体にそれぞれ対応
して設けられ、電流を一定に維持する定電流制御によ
り、搬送手段で搬送される転写材に対して各像担持体上
に形成された画像をそれぞれ転写する複数の転写手段と
を備えている。An image forming apparatus according to the present invention is provided with a plurality of image carriers which are sequentially arranged and corresponding to each of the image carriers, and the image carriers are respectively provided on the image carriers. A plurality of image forming means for forming an image and a semiconductive transfer material carrier, and a transport means for sequentially transporting the transfer material to each image carrier, and a transport means provided corresponding to each image carrier. A plurality of transfer means for respectively transferring the image formed on each image carrier to the transfer material transported by the transport means by constant current control for maintaining the current constant.
【0011】また、画像形成装置は、順次配設される複
数の像担持体と、この各像担持体にそれぞれ対応して設
けられ、その各像担持体上にそれぞれ画像を形成する複
数の画像形成手段と、厚み方向の1m2 当たりの電気抵
抗が102 乃至106 Ωの範囲であると共に、厚み方向
の1m2 当たりの静電容量が2×10-8乃至4×10-7
Fの範囲である転写材担持体を有すると共に、前記各像
担持体に対して順次転写材を搬送する搬送手段と、各像
担持体にそれぞれ対応して設けられ、前記搬送手段で搬
送される転写材に対して前記各像担持体上に形成された
画像をそれぞれ転写する複数の転写手段とを備えてい
る。Further, the image forming apparatus is provided with a plurality of image carriers that are sequentially arranged and a plurality of images that are provided corresponding to the respective image carriers and that form images on the respective image carriers. The formation means and the electric resistance per 1 m 2 in the thickness direction are in the range of 10 2 to 10 6 Ω, and the electrostatic capacity per 1 m 2 in the thickness direction is 2 × 10 −8 to 4 × 10 −7.
In addition to having the transfer material carrier in the range of F, the transporting means for sequentially transporting the transfer material to each of the image carriers and the transport means provided corresponding to each image carrier are transported by the transporting means. A plurality of transfer means for respectively transferring the images formed on the respective image carriers to the transfer material.
【0012】[0012]
【作用】この発明の画像形成装置では、転写画像におけ
る転写ムラ、転写抜けがない高転写効率の転写を行え
る。With the image forming apparatus of the present invention, it is possible to perform transfer with high transfer efficiency without transfer unevenness or transfer omission in the transferred image.
【0013】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例の転写
装置を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A transfer device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1には第1実施例の転写装置の転写部が
示されている。FIG. 1 shows the transfer portion of the transfer device of the first embodiment.
【0015】この転写部では、接地されたアルミニウム
(Al)ドラム1aの表面上に感光体層1bを有した像
担持体である感光体ドラム1が設けられている。この感
光体ドラム1上には周知の画像形成プロセスによってマ
イナス極性に帯電したトナー像Tが形成され、矢印の方
向に回転駆動されるようになっている。また、一部が図
示されている環状ベルト状の転写材担持体2には、転写
材(用紙)Pが担持されており、感光体ドラム1の周速
と等しい速度で矢印方向に駆動されるようになってい
る。更に、転写材担持体2にバイアス電圧を印加するた
めのバイアス電圧印加手段を構成する給電ローラ3が転
写材担持体2の裏面に配置されている。In this transfer section, a photosensitive drum 1 which is an image carrier having a photosensitive layer 1b on the surface of a grounded aluminum (Al) drum 1a is provided. A toner image T charged in a negative polarity is formed on the photosensitive drum 1 by a well-known image forming process, and is rotated in the direction of the arrow. A transfer material (paper) P is carried on the transfer material carrier 2 in the shape of an annular belt, a portion of which is illustrated, and is driven in the arrow direction at a speed equal to the peripheral speed of the photosensitive drum 1. It is like this. Further, a power supply roller 3 which constitutes a bias voltage applying means for applying a bias voltage to the transfer material carrier 2 is arranged on the back surface of the transfer material carrier 2.
【0016】転写材担持体2は、厚さが140μmで、
イオン導電物質が混入されたポリ弗化ビニリデンにより
形成され、厚さ方向の1m2 当たりの電気抵抗が常温、
常湿下でおおよそ105 Ωである。この転写材担持体2
は、感光体ドラム1に所定のニップ幅で接触している。The transfer material carrier 2 has a thickness of 140 μm,
It is made of polyvinylidene fluoride mixed with ionic conductive material, and the electric resistance per 1 m 2 in the thickness direction is room temperature,
It is approximately 10 5 Ω under normal humidity. This transfer material carrier 2
Are in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined nip width.
【0017】この転写装置においては、転写材担持体2
の電気抵抗は重要であり、厚さ方向の1m2 当たりの電
気抵抗が101 Ω以下になると、転写材担持体2から転
写材Pへ電荷が付与され、更にこの電荷がトナーに付与
されてトナーの帯電極性が逆極性になってしまうために
転写効率は低下する。また、厚さ方向の1m2 当たりの
電気抵抗が107 Ω以上になると、十分な転写電界を得
るために高い転写バイアス電圧が必要となり、転写後に
感光体ドラム1から転写材Pが離れる時に剥離放電が生
じて転写効率が低下する。In this transfer device, the transfer material carrier 2
Is important, and when the electric resistance per 1 m 2 in the thickness direction is 10 1 Ω or less, the transfer material carrier 2 imparts an electric charge to the transfer material P, and this electric charge is further imparted to the toner. Since the charging polarity of the toner is opposite, the transfer efficiency is reduced. Further, when the electric resistance per 1 m 2 in the thickness direction is 10 7 Ω or more, a high transfer bias voltage is required to obtain a sufficient transfer electric field, and peeling occurs when the transfer material P separates from the photosensitive drum 1 after transfer. Discharge occurs and transfer efficiency decreases.
【0018】給電ローラ3は適当な弾性を有し、感光体
ドラム1上のトナー像Tと転写材Pとが適度な圧力で接
触するように、転写材担持体2をその裏面から感光体ド
ラム1に当接しつつ矢印の方向に回転するようになって
いる。この給電ローラ3は、芯体3aの外周に導電性発
泡ウレタンからなる弾性像3bを設けた構成で、芯体3
aと弾性層3bの表面との間の1m2 当たりの電気抵抗
は101 Ωになっている。この芯金3aにはバイアス電
源4が接続され、このバイアス電源4は出力電流を一定
に維持する定電流電源である。The power feeding roller 3 has an appropriate elasticity, and the transfer material carrier 2 is arranged from the back surface of the transfer material carrier 2 so that the toner image T on the photosensitive drum 1 and the transfer material P come into contact with each other at an appropriate pressure. While rotating in contact with 1, it rotates in the direction of the arrow. The power feeding roller 3 has a structure in which an elastic image 3b made of conductive urethane foam is provided on the outer periphery of a core body 3a.
The electrical resistance per 1 m 2 between a and the surface of the elastic layer 3b is 10 1 Ω. A bias power source 4 is connected to the core metal 3a, and the bias power source 4 is a constant current power source that maintains a constant output current.
【0019】この給電ローラ3は、移動する転写材担持
体2を裏面から感光体ドラム1へ押圧しつつ、この転写
材担持体2にバイアス電圧を印加することによって転写
電界を形成する。これにより、感光体ドラム1上のマイ
ナス極性に帯電したトナー像Tは、転写部において転写
材Pに転写,保持される。The feeding roller 3 forms a transfer electric field by applying a bias voltage to the transfer material carrier 2 while pressing the moving transfer material carrier 2 from the back surface to the photosensitive drum 1. As a result, the negatively charged toner image T on the photosensitive drum 1 is transferred and held on the transfer material P at the transfer portion.
【0020】本発明の転写装置において次のような実験
を行った。実験条件は以下の通りである。感光体ドラム
1においては、感光体層1bが有機感光体により形成さ
れ、72mm/secの周速で回転される。また、感光体
ドラム1はマイナス極性に帯電され、感光体ドラム1上
に帯電と露光とにより形成される静電潜像は、反転現像
によってマイナス極性のトナーにより現像される。給電
ローラ3においては、軸方向の幅が22cmである。転写
材PはA4の普通紙を用い、縦方向で給紙される。The following experiment was conducted in the transfer device of the present invention. The experimental conditions are as follows. In the photoconductor drum 1, the photoconductor layer 1b is formed of an organic photoconductor and is rotated at a peripheral speed of 72 mm / sec. Further, the photosensitive drum 1 is negatively charged, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 by charging and exposure is developed by the negative polarity toner by reversal development. The width of the power feeding roller 3 in the axial direction is 22 cm. The transfer material P is A4 plain paper and is fed in the vertical direction.
【0021】この実験の前に、環境を変えた場合の転写
材担持体2及び転写材Pの電気抵抗を測定した。この結
果、転写材担持体2の電気抵抗は、常温・常湿(21
℃、50%RH)下で1011Ω・cm、高温・多湿(30
℃、84%RH)下で109 Ω・cm、低温・低湿(10
℃、20%RH)下で1013Ω・cmであった。転写材P
は、常温・常湿下で1010Ω・cm、高温・多湿下で10
7 Ω・cm、低温・低湿下で1014Ω・cmであった。つま
り、転写材担持体2及び転写材P共に環境によって電気
抵抗が大きく変化することを示している。Prior to this experiment, the electric resistances of the transfer material carrier 2 and the transfer material P when the environment was changed were measured. As a result, the electric resistance of the transfer material carrier 2 is (21)
10 11 Ω · cm under high temperature and humidity (30 ° C, 50% RH)
10 9 Ω · cm under low temperature and low humidity (10 ° C, 84% RH)
It was 10 13 Ω · cm at 20 ° C. and 20% RH. Transfer material P
Is 10 10 Ω · cm at room temperature and humidity, and 10 at high temperature and humidity.
It was 7 Ω · cm and 10 14 Ω · cm at low temperature and low humidity. That is, it is shown that the electrical resistances of both the transfer material carrier 2 and the transfer material P greatly change depending on the environment.
【0022】最初の実験では、定電圧のバイアス電源を
用い、給電ローラ3に一定電圧を供給して環境による転
写特性を調べた。その結果を図13に示す。図13は、
定電圧のバイアス電源を用いた場合の3環境における転
写特性を示すグラフで、横軸は給電ローラ3によって転
写材担持体に印加された転写バイアス電圧を、縦軸は転
写効率を示すものである。In the first experiment, a constant-voltage bias power supply was used, a constant voltage was supplied to the power supply roller 3, and the transfer characteristics depending on the environment were investigated. The result is shown in FIG. Figure 13
3 is a graph showing transfer characteristics in three environments when a constant-voltage bias power supply is used. The horizontal axis represents the transfer bias voltage applied to the transfer material carrier by the power feeding roller 3, and the vertical axis represents the transfer efficiency. .
【0023】この図から明らかなように、高温・多湿の
場合では転写良好である転写バイアス電圧は低電圧側に
シフトし、低温・低湿の場合では高電圧側に大きくシフ
トした。この理由は、環境によって転写材担持体2及び
転写材Pの電気抵抗が変化するので、給電ローラ3によ
り転写材担持体2に転写電荷すなわち転写電流が与えら
れると、同じ転写バイアス電圧でも転写材担持体2に付
与される転写電荷が変化する。この為、転写電荷が過剰
になると転写電荷が転写材担持体2から転写材Pにまで
付与されて転写不良を引き起こす。As is clear from this figure, the transfer bias voltage, which is good in the case of high temperature and high humidity, shifted to the low voltage side, and to the high voltage side in the case of low temperature and low humidity. The reason for this is that the electrical resistances of the transfer material carrier 2 and the transfer material P change depending on the environment, so that when a transfer charge, that is, a transfer current is applied to the transfer material carrier 2 by the power feeding roller 3, the transfer material is transferred even with the same transfer bias voltage. The transfer charge applied to the carrier 2 changes. Therefore, when the transfer charge becomes excessive, the transfer charge is applied from the transfer material carrier 2 to the transfer material P, causing a transfer failure.
【0024】次に、定電流のバイアス電源4を用い、給
電ローラ3に一定電流を供給して、環境による転写特性
を調べた。その結果を図2に示す。図2は、定電流のバ
イアス電源4を用いた場合の3環境における転写特性を
示すグラフで、横軸は給電ローラ3に給電する転写電流
を、縦軸は転写効率を示すものである。Next, a constant current bias power supply 4 was used to supply a constant current to the power feeding roller 3, and the transfer characteristics depending on the environment were examined. The result is shown in FIG. FIG. 2 is a graph showing transfer characteristics in three environments when the constant current bias power supply 4 is used. The horizontal axis represents the transfer current supplied to the power supply roller 3, and the vertical axis represents the transfer efficiency.
【0025】この図から明らかなように、定電流のバイ
アス電源4を用いることによって、転写材担持体2及び
転写材Pの電気抵抗が変化する3つの環境においても、
転写材担持体2に付与される転写電荷は、一定に維持で
きるので、ほぼ同じ転写特性が得られる。As is clear from this figure, by using the constant current bias power source 4, even in the three environments in which the electrical resistances of the transfer material carrier 2 and the transfer material P change.
Since the transfer charges applied to the transfer material carrier 2 can be maintained constant, almost the same transfer characteristics can be obtained.
【0026】尚、転写材担持体2に与えられる転写電荷
量qt(C/cm2 )は、転写電流をIt(A)、給電ロ
ーラ3の軸方向の幅をl(cm)、転写材担持体2の移動
速度(感光体ドラム1の周速に等しい)をVt(cm/s
ec)とすれば、 qt=I/l・Vt(C/cm2 ) で求められる。The transfer charge amount qt (C / cm 2 ) given to the transfer material carrier 2 is: transfer current It (A), axial width of the power supply roller 3 l (cm), transfer material support The moving speed of the body 2 (equal to the peripheral speed of the photosensitive drum 1) is Vt (cm / s)
ec), qt = I / l · Vt (C / cm 2 ).
【0027】本実施例における適度の電気抵抗に調整さ
れたシート状の転写材担持体2としては、前述のイオン
導電性物質が混入されたポリ弗化ビニリデンのほかに、
ポリカーボネイト,ポリエチレンテレフタレート,ポリ
イミド,ポリテトラフルオロエチレン(テフロン)等の
高抵抗の誘電体シートにカーボンなどの導電粒子を分散
させたもの、あるいは導電粒子を用いず、組成調整によ
って電気抵抗を調整した高分子フィルム、あるいは比較
的電気抵抗が低いシリコンゴム,ウレタンゴム等のゴム
材などが適している。As the sheet-shaped transfer material carrier 2 adjusted to have an appropriate electric resistance in this embodiment, in addition to the above-mentioned polyvinylidene fluoride mixed with an ion conductive material,
Conductive particles such as carbon dispersed in a high-resistance dielectric sheet such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyimide, polytetrafluoroethylene (Teflon), or high-resistivity adjusted by composition adjustment without using conductive particles. A molecular film or a rubber material such as silicon rubber or urethane rubber having a relatively low electric resistance is suitable.
【0028】バイアス電圧を印加する手段においては、
転写材担持体2に比べて低い電気抵抗で、シート状の転
写材担持体2及び転写材Pを柔らかく均一に感光体ドラ
ム1に押圧できる手段が適切である。よって、前記のロ
ーラ状の給電ローラ3の他に、例えば図3、図4、及び
図5に示されるような回転ブラシ5、固定プレート6、
及び固定ブラシ7でもよい。回転ブラシ5は、芯体5a
の表面に固定層5aを有し、この固定層5aにカーボン
を含有したレーヨンなどの糸からなる導電ブラシ5cが
設けられている。固定プレート6は、ホルダー6aに固
定された導電性ゴム性の弾性板材6bから形成されてい
る。固定ブラシ7は、ホルダー7aに固定された導電ブ
ラシ7bから構成されている。In the means for applying the bias voltage,
Appropriate means is one that can press the sheet-shaped transfer material carrier 2 and the transfer material P softly and uniformly on the photoconductor drum 1 with a lower electric resistance than that of the transfer material carrier 2. Therefore, in addition to the roller-shaped power feeding roller 3, the rotating brush 5, the fixed plate 6, and the like as shown in FIGS. 3, 4, and 5, for example.
Alternatively, the fixed brush 7 may be used. The rotating brush 5 has a core body 5a.
Has a fixed layer 5a on its surface, and the fixed layer 5a is provided with a conductive brush 5c made of a yarn such as rayon containing carbon. The fixed plate 6 is formed of a conductive rubber elastic plate member 6b fixed to a holder 6a. The fixed brush 7 is composed of a conductive brush 7b fixed to a holder 7a.
【0029】次に、第1実施例の転写装置が適用された
電子写真方式のカラー画像形成装置が図6に示されてい
る。Next, FIG. 6 shows an electrophotographic color image forming apparatus to which the transfer device of the first embodiment is applied.
【0030】このカラー画像形成装置においては、上述
した転写装置はベルト転写装置17として用いられてい
る。環状ベルト状に形成されている転写材担持体2は、
一対の駆動ローラ20,21によって回転駆動される。
この転写材担持体2の上部平坦面には、4個のプロセス
ユニット100a、100b、100c、100dが順
次配置され、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、
シアンの各色のトナー像を形成する。4個のプロセスユ
ニット100a、100b、100c、100dはそれ
ぞれ同様の構成を有し、各々矢印の方向に回転する感光
体ドラム10a、10b、10c、10dを具備し、こ
れらの回りには、ステンレスの帯電器である帯電ローラ
11a、11b、11c、11dと、前記感光体ドラム
10a、10b、10c、10dにレーザビーム12
a、12b、12c、12dをそれぞれ照射するレーザ
光学系16a、16b、16c、16dと、現像器13
a、13b、13c、13dと、ブレードを用いたクリ
ーナ14a、14b、14c、14dと、除電ランプ1
5a、15b、15c、15dとがそれぞれ配置されて
いる。前記現像器13a、13b、13c、13dには
各々ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの現像剤が
収容されている。In the color image forming apparatus, the above-mentioned transfer device is used as the belt transfer device 17. The transfer material carrier 2 formed in the shape of an annular belt is
It is rotationally driven by a pair of drive rollers 20 and 21.
Four process units 100a, 100b, 100c, and 100d are sequentially arranged on the upper flat surface of the transfer material carrier 2, and each of the process units 100a, 100b, 100c, and 100d is black, yellow, magenta, and
A toner image of each color of cyan is formed. Each of the four process units 100a, 100b, 100c, 100d has a similar structure, and is provided with a photoconductor drum 10a, 10b, 10c, 10d that rotates in the direction of the arrow, and a stainless steel drum is provided around them. A laser beam 12 is applied to the charging rollers 11a, 11b, 11c and 11d, which are charging devices, and the photosensitive drums 10a, 10b, 10c and 10d.
Laser optical systems 16a, 16b, 16c and 16d for irradiating a, 12b, 12c and 12d, respectively, and a developing device 13.
a, 13b, 13c, 13d, cleaners 14a, 14b, 14c, 14d using blades, and static elimination lamp 1
5a, 15b, 15c and 15d are arranged respectively. The developing devices 13a, 13b, 13c and 13d contain black, yellow, magenta and cyan developers, respectively.
【0031】転写材担持体2の内側には、各プロセスユ
ニットに対応した4個の給電ローラ19a、19b、1
9c、19dが転写材担持体2を介して4個の感光体ド
ラム10a、10b、10c、10dに対向してそれぞ
れ設けられ、4個の給電ローラは感光体ドラムを押圧し
ている。各給電ローラ19a、19b、19c、19d
は、接触部分である転写部において、転写材担持体2に
転写バイアス電圧を印加する。各給電ローラ19a、1
9b、19c、19dには、給電ローラ19a、19
b、19c、19dに各々一定電流を給電する図示しな
い定電流バイアス電源が接続されている。Inside the transfer material carrier 2, four power supply rollers 19a, 19b, 1 corresponding to each process unit are provided.
Reference numerals 9c and 19d are provided to face the four photoconductor drums 10a, 10b, 10c, and 10d via the transfer material carrier 2, and the four power supply rollers press the photoconductor drums. Power feeding rollers 19a, 19b, 19c, 19d
Applies a transfer bias voltage to the transfer material carrier 2 at the transfer portion, which is the contact portion. Each power supply roller 19a, 1
9b, 19c, and 19d include power supply rollers 19a and 19
A constant current bias power source (not shown) for supplying a constant current is connected to each of b, 19c and 19d.
【0032】各プロセスユニット100a、100b、
100c、100dの上流側に設けられたカセット24
には、転写材Pが貯えられ、給紙ローラ23によってピ
ックアップされ、一対のレジストローラ22によって適
切なタイミングにより転写材担持体2上に供給されるよ
うになっている。Each process unit 100a, 100b,
Cassette 24 provided on the upstream side of 100c and 100d
The transfer material P is stored therein, picked up by the paper feed roller 23, and supplied onto the transfer material carrier 2 at an appropriate timing by the pair of registration rollers 22.
【0033】各色に対して設けられた4個のプロセスユ
ニット100a、100b、100c、100dは、帯
電、露光、現像をそれぞれ行い、各感光体ドラム10
a、10b、10c、10d上にトナー像を形成する。
形成されたトナー像は、転写材担持体18により担持、
搬送される転写材Pに順次多重転写される。転写材担持
体2から分離された転写材Pは、ヒートローラ定着器2
5に搬送され、転写材P上のトナー像が定着され、トレ
イ26に排出される。The four process units 100a, 100b, 100c, and 100d provided for each color perform charging, exposure, and development, respectively, and each photosensitive drum 10
A toner image is formed on a, 10b, 10c, and 10d.
The formed toner image is carried by the transfer material carrier 18.
The transfer material P that is conveyed is sequentially and multiple-transferred. The transfer material P separated from the transfer material carrier 2 is a heat roller fixing device 2
5, the toner image on the transfer material P is fixed, and the toner image is discharged to the tray 26.
【0034】上述した構成の複数の転写部を有するカラ
ー画像形成装置においては、色毎に設けられたプロセス
ユニット100a、100b、100c、100dの各
感光体ドラム10a、10b、10c、10d上に順次
トナー像が形成され、該トナー像を1回の紙通しで、順
次多重転写するため、高速のカラー画像形成が行えると
いう利点を有している。In the color image forming apparatus having a plurality of transfer portions having the above-described structure, the process units 100a, 100b, 100c, and 100d provided for each color are sequentially arranged on the photosensitive drums 10a, 10b, 10c, and 10d. Since a toner image is formed and the toner images are sequentially and multiple-transferred by passing the paper once, there is an advantage that a high-speed color image can be formed.
【0035】このようなカラー画像形成装置にこの発明
の転写装置を適用することにより、各色の転写画像にお
ける転写ムラ、転写抜けがない高転写効率に転写を実現
できる。By applying the transfer device of the present invention to such a color image forming apparatus, transfer can be realized with high transfer efficiency without transfer unevenness or transfer omission in the transfer image of each color.
【0036】上述のカラー画像形成装置を用いて、ブラ
ック、イエロー、マゼンタ、シアンの順で4色の多重転
写を行った。各装置の仕様は以下の通りである。Using the above-described color image forming apparatus, four colors were multi-transferred in the order of black, yellow, magenta and cyan. The specifications of each device are as follows.
【0037】転写材担持体2は、イオン導電物質が混入
されたポリ弗化ビニリデンにより形成され、厚さが14
0μm、厚み方向の1m2 当りの電気抵抗が常温・常湿
(21℃、50%RH)下でおおよそ105 Ωである。
また、4個の給電ローラ19a、19b、19c、19
dは、芯体外周に導電性発泡ウレタンを有し、芯体と表
面との間の1m2 当りの電気抵抗が約101 Ωである。The transfer material carrier 2 is made of polyvinylidene fluoride mixed with an ionic conductive material and has a thickness of 14
The electrical resistance per 0 μm and 1 m 2 in the thickness direction is about 10 5 Ω at room temperature and normal humidity (21 ° C., 50% RH).
Also, four power supply rollers 19a, 19b, 19c, 19
d has conductive urethane foam on the outer periphery of the core, and has an electrical resistance of about 10 1 Ω per 1 m 2 between the core and the surface.
【0038】この転写装置における転写電流に対する転
写効率、即ち、転写特性が図7に示される。The transfer efficiency with respect to the transfer current, that is, the transfer characteristic in this transfer device is shown in FIG.
【0039】図7に示されるように、転写回数により転
写電流を順次増加させることで、広い転写電流の範囲
で、各色とも極めて高い転写効率が得られることがわか
る。これは多重転写の場合、転写材Pに転写されるトナ
ー量が転写を繰り返す度に増加するため、これに応じて
転写電流を上げた方がより効率良く転写されることを示
している。また、各色とも前述した理由から、部分的な
転写不良、転写抜けがなく、環境変化に対して良好な一
定の転写特性が得られる。As shown in FIG. 7, it can be seen that by increasing the transfer current sequentially according to the number of times of transfer, extremely high transfer efficiency can be obtained for each color in a wide transfer current range. This indicates that in the case of multiple transfer, the amount of toner transferred to the transfer material P increases each time the transfer is repeated, and accordingly, it is more efficient to increase the transfer current accordingly. Further, for each color, for the reasons described above, there is no partial transfer failure or transfer omission, and good constant transfer characteristics with respect to environmental changes can be obtained.
【0040】この発明の第2実施例の転写装置について
以下に説明する。A transfer device according to the second embodiment of the present invention will be described below.
【0041】この第2の実施例においては、転写装置の
構成は基本的に第1実施例と同様であり、第1実施例と
異なっているのは、転写装置の転写バイアスの印加の方
法、及び各装置の材料などの仕様である。よって、第1
実施例と同様な構成の説明は省略する。In the second embodiment, the structure of the transfer device is basically the same as that of the first embodiment, and the difference from the first embodiment is the method of applying the transfer bias of the transfer device. And specifications such as materials for each device. Therefore, the first
The description of the configuration similar to that of the embodiment is omitted.
【0042】この第2実施例の構成は第1実施例と同様
に図1で示される。この第2実施例においては、第1実
施例と異なり、転写材担持体2は、カーボンが分散され
た厚さ1mmのウレタンエラストマーにより形成され、
厚みの方向の1m2 あたりの電気抵抗が105 Ωであ
り、厚みの方向の1m2 あたりの静電容量は5×10-8
Fとなっている。The structure of the second embodiment is shown in FIG. 1 as in the first embodiment. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the transfer material carrier 2 is formed of a 1 mm thick urethane elastomer in which carbon is dispersed,
The electric resistance per 1 m 2 in the thickness direction is 10 5 Ω, and the capacitance per 1 m 2 in the thickness direction is 5 × 10 -8.
It is F.
【0043】また、給電ローラ3に接続されるバイアス
電源4が第1実施例の出力電流を一定に維持する定電流
電源とは異なり、通常のマイナス極性に帯電させるバイ
アス電源である。Further, the bias power source 4 connected to the power feeding roller 3 is a bias power source which is charged to an ordinary negative polarity, unlike the constant current power source which maintains a constant output current in the first embodiment.
【0044】図8は、この第2実施例に係る転写材担持
体2の厚み方向1m2 当りの電気抵抗を種々変えた場合
の転写特性を示すグラフで、横軸は転写バイアス電圧
を、縦軸は転写効率を示すものである。転写材担持体2
の電気抵抗は、ウレタンゴムに分散させるカーボンの量
によって調整し、電気抵抗の値が101 、102 、104 、10
6 、107 Ωm2 の場合について実験した。FIG. 8 is a graph showing the transfer characteristics when the electric resistance per 1 m 2 in the thickness direction of the transfer material carrier 2 according to the second embodiment is variously changed, and the horizontal axis represents the transfer bias voltage and the vertical axis represents the transfer bias voltage. The axis shows the transfer efficiency. Transfer material carrier 2
The electric resistance of is adjusted by the amount of carbon dispersed in urethane rubber, and the electric resistance value is 10 1 , 10 2 , 10 4 , 10
Experiments were performed for 6 and 10 7 Ωm 2 .
【0045】この図から明らかなように、転写材担持体
2の電気抵抗が101 Ωmと低い場合には、転写材担持体
2から転写材Pへ電荷が付与されて、さらにこの電荷が
トナーに付与されてトナーの帯電極性を逆極にしてしま
うため、高い転写効率が得られない。また、転写材担持
体2の電気抵抗が107 Ωmと高い場合は、十分な転写電
界を得るために高いバイアス電圧が必要で、放電が生じ
やすくなる。従って、転写材担持体2の厚み方向1m2
の電気抵抗は102 〜106 Ωの範囲にあるのが好ましい。
尚、転写材担持体2の厚み方向の電気抵抗は、転写材担
持体2の厚さ、又は転写材担持体2の体積抵抗率、又は
その両方の変化により上述した値が得られる。As is clear from this figure, when the electric resistance of the transfer material carrier 2 is as low as 10 1 Ωm, an electric charge is applied from the transfer material carrier 2 to the transfer material P, and this charge is further applied to the toner. Therefore, high transfer efficiency cannot be obtained because the charging polarity of the toner is reversed to the opposite polarity. Further, when the electric resistance of the transfer material carrier 2 is as high as 10 7 Ωm, a high bias voltage is required to obtain a sufficient transfer electric field, and discharge easily occurs. Therefore, 1 m 2 in the thickness direction of the transfer material carrier 2
The electric resistance of is preferably in the range of 10 2 to 10 6 Ω.
The electric resistance in the thickness direction of the transfer material carrier 2 has the above-mentioned value depending on the change in the thickness of the transfer material carrier 2, the volume resistivity of the transfer material carrier 2, or both.
【0046】また、本実施例では、ポリウレタンエラス
トマーの厚みを変えることにより転写材担持体2の静電
容量を調整して、7×10-7〜10-8F/m2 の範囲で
変化させることにより、微小エアーギャップ(転写材担
持体2に担持された転写材とトナー担持体が転写部近辺
で形成する空気層)中での放電の状態を調べた。最初に
理論計算により放電の可能性を調べ、次に実験により転
写画像から放電が生じているか否かを判断した。この場
合、転写材担持体2の電気抵抗値は105 Ωm2とし、比
誘電率は5であり、転写電圧は 700v〜2500vまで変化
させた。Further, in this embodiment, the electrostatic capacity of the transfer material carrier 2 is adjusted by changing the thickness of the polyurethane elastomer so as to be changed in the range of 7 × 10 -7 to 10 -8 F / m 2 . As a result, the state of discharge in the minute air gap (the air layer formed by the transfer material carried on the transfer material carrier 2 and the toner carrier near the transfer portion) was examined. First, the possibility of discharge was examined by theoretical calculation, and then it was determined by experiment whether or not discharge was generated from the transferred image. In this case, the electric resistance value of the transfer material carrier 2 was 10 5 Ωm 2 , the relative dielectric constant was 5, and the transfer voltage was changed from 700 v to 2500 v.
【0047】図9、図10には、微分方程式を解いた理
論計算の結果が示されている。図9は転写材担持体2の
静電容量が大きい場合であり、図10は静電容量が小さ
い場合である。横軸は、転写部における、転写材Pの表
面と感光ドラム1の表面との間のエアーギャップの大き
さ(G1)を表し、このとき転写材Pは転写材担持体2
に担持されて、トナー像Tを担持した感光ドラム1と同
じ速度で移動されている状態である。このエアーギャッ
プの大きさ(G1)はミクロン単位で表される。縦軸
は、転写材Pの表面と感光ドラム1の表面との電位差
(V)である。9 and 10 show the results of theoretical calculation by solving the differential equation. 9 shows the case where the electrostatic capacity of the transfer material carrier 2 is large, and FIG. 10 shows the case where the electrostatic capacity is small. The horizontal axis represents the size (G1) of the air gap between the surface of the transfer material P and the surface of the photosensitive drum 1 in the transfer portion, and at this time, the transfer material P is the transfer material carrier 2
The toner image T is carried on the photosensitive drum 1 and is moved at the same speed as the photosensitive drum 1 carrying the toner image T. The size (G1) of this air gap is expressed in units of microns. The vertical axis represents the potential difference (V) between the surface of the transfer material P and the surface of the photosensitive drum 1.
【0048】図中の曲線Aは、常温常圧の空気中でのパ
ッシェン放電曲線を表している。図9中の曲線B1、B
2(これらの曲線を電位降下曲線と呼ぶ)は、エアーギ
ャップG1による電位差の大きさの変化を示している。
図9の場合ギャップG1=100 ミクロン程度のところで
曲線B1、B2は、曲線Aに接触し放電の可能性を予測
している。B1は比抵抗が1015Ωcmの高抵抗転写材を使
った場合であり、B2は比抵抗が108 Ωcmの低抵抗転写
材を使った場合である。前者はOHP用紙、後者は多湿
環境の用紙の状態に対応している。また、実験によれ
ば、この転写材担持体2を使用した場合に全ベタ(転写
材上の全面に一様にトナーがのる)画像に放電のあとに
よるアバタ(濃度ムラ)が観測された。図10におい
て、曲線B1′、B2′は同じく理論計算の結果であ
り、曲線B1′、B2′はパッシェン曲線Aに接触せず
に、パッシェン曲線より低い電位である。曲線B1′、
B2′は上述した高抵抗転写材、低抵抗転写材にそれぞ
れ対応している。図10における曲線B1′、B2′の
場合には、理論的には放電は生じないことが予測され、
実験においても放電による濃度ムラは観られなかった。Curve A in the figure represents a Paschen discharge curve in air at room temperature and pressure. Curves B1 and B in FIG.
2 (these curves are referred to as potential drop curves) show changes in the magnitude of the potential difference due to the air gap G1.
In the case of FIG. 9, the curves B1 and B2 contact the curve A at the gap G1 = about 100 microns and predict the possibility of discharge. B1 is the case where a high resistance transfer material having a specific resistance of 10 15 Ωcm is used, and B2 is the case where a low resistance transfer material having a specific resistance of 10 8 Ωcm is used. The former corresponds to the state of OHP paper, and the latter corresponds to the state of paper in a humid environment. Further, according to the experiment, when this transfer material carrier 2 was used, avatars (uneven density) after discharge were observed in the whole solid image (toner is uniformly spread on the entire surface of the transfer material). . In FIG. 10, the curves B1 ′ and B2 ′ are the same as the results of theoretical calculation, and the curves B1 ′ and B2 ′ are not in contact with the Paschen curve A and have lower potentials than the Paschen curve. Curve B1 ',
B2 'corresponds to the above-mentioned high resistance transfer material and low resistance transfer material, respectively. In the case of the curves B1 'and B2' in FIG. 10, it is theoretically predicted that no discharge will occur,
Even in the experiment, no density unevenness due to discharge was observed.
【0049】以下に、その実験条件を示す。The experimental conditions are shown below.
【0050】 条件A 条件B 転写材担持体2の厚さ : 100ミクロン 1ミリ 転写材担持体2の電気抵抗値: 105 Ωm2 105 Ωm2 転写材担持体2の静電容量 : 7x10-7F/m2 2x10-8F/m2 プロセススピード : 200mm/sec 200mm/sec 転写電圧 : 1200v 1500v 上記の2つの条件で大きく異なるのは静電容量である。
この場合、静電容量が小さい条件では、電位降下曲線の
傾きが大きい。この理由を以下に記述する。転写材Pが
転写材担持体2に担持され、感光ドラム1と同じ速度で
移動されているので、電位降下曲線は、エアーギャップ
とその電位差との関係であると共に、転写部の前からの
時間の経過と電位差との関係でもある。この時間の経過
と共に、動いている転写材担持体2の表面には転写部の
近辺で電荷が蓄積され、各時刻の電位は決定される。Condition A Condition B Thickness of transfer material carrier 2: 100 μm 1 mm Electric resistance value of transfer material carrier 2: 10 5 Ωm 2 10 5 Ωm 2 Capacitance of transfer material carrier 2: 7x10 − 7 F / m 2 2x10 -8 F / m 2 Process speed: 200 mm / sec 200 mm / sec Transfer voltage: 1200 v 1500 v Capacitance is greatly different between the above two conditions.
In this case, the slope of the potential drop curve is large under the condition that the capacitance is small. The reason for this is described below. Since the transfer material P is carried on the transfer material carrier 2 and is moved at the same speed as the photosensitive drum 1, the potential drop curve shows the relationship between the air gap and its potential difference, and the time from the front of the transfer portion. It is also the relationship between the course of and the potential difference. With the lapse of this time, charges are accumulated near the transfer portion on the surface of the moving transfer material carrier 2 and the potential at each time is determined.
【0051】図11にはこの転写のモデルが示されてい
る。Vtは転写電圧、V1は転写材担持体2の電位差、
V2は転写材の電位差、V3はエアーギャップの電位
差、V4はトナー層の電位差、V5は感光体層の電位差
をそれぞれ示している。このエアーギャップは時間とと
もに変化され、転写材担持体2の静電容量が大きいほど
V1の時間による変化率は小さくなる。従って、エアー
ギャップの電位差が変化する割合も小さくなる。その結
果、電位降下曲線の傾きは小さくなる。FIG. 11 shows a model of this transcription. Vt is a transfer voltage, V1 is a potential difference of the transfer material carrier 2,
V2 is the potential difference of the transfer material, V3 is the potential difference of the air gap, V4 is the potential difference of the toner layer, and V5 is the potential difference of the photoconductor layer. This air gap is changed with time, and the larger the electrostatic capacity of the transfer material carrier 2 is, the smaller the rate of change of V1 with time. Therefore, the rate at which the potential difference in the air gap changes also decreases. As a result, the slope of the potential drop curve becomes smaller.
【0052】以上のように、エアーギャップの電位降下
曲線の傾きは、転写電圧の大きさと共に、転写部近辺で
放電が生じるか否かを決定する要因となるが、この電位
降下曲線の傾きを決定する大きな要因として転写材担持
体2の静電容量がある。転写材担持体2の静電容量を変
化させた場合に、電位降下曲線の傾きがパッシェンの放
電曲線の傾きより大きくなる条件を検討した結果、4×
10-7F/m2 以下であればよいことが理論計算によって
示されると共に、実験によっても確認された。また、転
写材担持体2の静電容量が小さすぎると転写電圧を上げ
なければならず、転写電圧2kV以下を維持するために
は、静電容量は2×10-8F/m2 以上であれば十分な転
写が行なえることを実験により確認した。As described above, the slope of the potential drop curve of the air gap is a factor that determines whether or not discharge occurs near the transfer portion together with the magnitude of the transfer voltage. The capacitance of the transfer material carrier 2 is a major factor in determining the capacitance. As a result of examining the condition that the slope of the potential drop curve is larger than the slope of the Paschen's discharge curve when the electrostatic capacity of the transfer material carrier 2 is changed, 4 ×
It was shown by theoretical calculation that it is sufficient if it is 10 −7 F / m 2 or less, and it was also confirmed by experiments. If the electrostatic capacity of the transfer material carrier 2 is too small, the transfer voltage must be raised, and in order to maintain the transfer voltage of 2 kV or less, the electrostatic capacity is 2 × 10 −8 F / m 2 or more. It was confirmed by experiments that sufficient transfer can be carried out.
【0053】第2実施例における、電気抵抗値と静電容
量値とが適切に調整された転写材担持体2として用いら
れる材料は、カーボンが分散された前述のポリウレタン
エラストマーの他に、カーボン等の導電粒子を分散され
た、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリテトラフルオ
ロエチレン(テフロン)などの高抵抗の誘電体シート、
又は導電粒子が用いられない組成調整によって電気抵抗
値を調整した高分子フィルムでもよい。In the second embodiment, as the material used as the transfer material carrier 2 in which the electric resistance value and the electrostatic capacitance value are appropriately adjusted, in addition to the above-mentioned polyurethane elastomer in which carbon is dispersed, carbon or the like is used. Highly conductive dielectric sheet such as polycarbonate, polyimide, polytetrafluoroethylene (Teflon), etc., in which conductive particles are dispersed,
Alternatively, it may be a polymer film whose electric resistance value is adjusted by adjusting the composition without using conductive particles.
【0054】給電ローラ3のようなバイアス印加手段と
しては、第1実施例と同様に、転写材担持体2に較べて
低い電気抵抗値をもち、シート状の転写材担持体2及び
転写材Pを柔らかく均一に感光体ドラム1に押圧できる
手段であればよい。よって、例えば図3、図4、及び図
5に示されるような回転ブラシ5、固定プレート6、及
び固定ブラシ7でもよい。The bias applying means such as the power feeding roller 3 has a lower electric resistance value than the transfer material carrier 2 and has a sheet-like transfer material carrier 2 and the transfer material P, as in the first embodiment. Any means may be used as long as it can softly and uniformly press the photosensitive drum 1. Therefore, for example, the rotating brush 5, the fixed plate 6, and the fixed brush 7 as shown in FIGS. 3, 4, and 5 may be used.
【0055】次に、第2実施例の転写装置が適用された
電子写真方式のカラー画像形成装置について説明する。Next, an electrophotographic color image forming apparatus to which the transfer device of the second embodiment is applied will be described.
【0056】この第2実施例のカラー画像形成装置につ
いても、構成は基本的に第1実施例のカラー画像形成装
置と同様であり、第1実施例と異なっているのは、転写
装置の転写バイアス電源の印加の方法、そして各装置の
材料などの仕様、そして、感光体ドラムを帯電させる帯
電器である。よって、第1実施例と同様な構成部分の説
明は省略する。更に、このカラー画像形成装置に設けら
れている第2実施例の転写装置の差異についても、上述
されているので省略する。The structure of the color image forming apparatus of the second embodiment is basically the same as that of the color image forming apparatus of the first embodiment, and the difference from the first embodiment is the transfer of the transfer device. It is a method of applying a bias power source, specifications of materials of each device, and a charger for charging the photosensitive drum. Therefore, the description of the same components as in the first embodiment will be omitted. Further, since the difference of the transfer device of the second embodiment provided in this color image forming apparatus has been described above, the description thereof will be omitted.
【0057】この第2実施例のカラー画像形成装置の構
成は、第1実施例と同様に図6で示される。このカラー
画像形成装置において、転写装置以外の構成で第1実施
例と異なるのは、感光体ドラムを帯電させる帯電器であ
る帯電ローラ11a、11b、11c、11dに替えて
コロナ帯電器11a、11b、11c、11dが配置さ
れているところである。これは、コロナ帯電器が帯電ロ
ーラに比較して、帯電状態が環境変化にあまり影響を受
けない為である。The structure of the color image forming apparatus of the second embodiment is shown in FIG. 6 as in the first embodiment. In this color image forming apparatus, the configuration other than the transfer device is different from that of the first embodiment in that corona chargers 11a and 11b are used instead of the charging rollers 11a, 11b, 11c and 11d which are chargers for charging the photosensitive drums. , 11c, 11d are arranged. This is because the charging state of the corona charger is less affected by environmental changes than the charging roller.
【0058】この第2実施例の転写装置が適用されたカ
ラー画像形成装置では、色ごとの各転写画像において、
転写ムラ、転写抜けがない高転写効率の転写を実現でき
る。このカラー画像形成装置の転写材担持体は、カーボ
ンが分散された厚さ1mmのポリウレタンエラストマーで
あり、厚み方向の電気抵抗が105 Ωm2 、静電容量が2
×10-8F/m2 である。また、4個の給電ローラは、芯
体外周に導電性発泡ウレタンを設けたもので、芯体と表
面との間の電気抵抗は104 Ωになっている。この第2
実施例の転写バイアス電圧に対する転写効率が図12に
示される。In the color image forming apparatus to which the transfer device of the second embodiment is applied, in each transfer image for each color,
It is possible to realize transfer with high transfer efficiency without uneven transfer or missing transfer. The transfer material carrier of this color image forming apparatus is a 1 mm thick polyurethane elastomer in which carbon is dispersed, and has an electric resistance of 10 5 Ωm 2 and a capacitance of 2 in the thickness direction.
× 10 −8 F / m 2 . Further, the four power supply rollers are provided with conductive urethane foam on the outer periphery of the core, and the electric resistance between the core and the surface is 10 4 Ω. This second
The transfer efficiency with respect to the transfer bias voltage of the example is shown in FIG.
【0059】図12に示されるように、転写回数により
転写バイアス電圧を少しづつ順次増加させることで、広
い転写バイアス範囲で、各色とも極めて高い転写効率が
得られる。これは多重転写の場合、転写を繰り返すと転
写材Pに転写されるトナー量が増加するため、これに応
じて転写バイアス電圧を上げたほうが効率よく転写され
ることを示している。また、各色とも前述した理由か
ら、部分的な転写不良、転写抜けがなく、環境変化に対
して良好な一定の転写特性が得られる。As shown in FIG. 12, by increasing the transfer bias voltage little by little according to the number of times of transfer, extremely high transfer efficiency can be obtained for each color in a wide transfer bias range. This indicates that, in the case of multiple transfer, the amount of toner transferred to the transfer material P increases as the transfer is repeated, and therefore it is more efficient to increase the transfer bias voltage accordingly. Further, for each color, for the reasons described above, there is no partial transfer failure or transfer omission, and good constant transfer characteristics with respect to environmental changes can be obtained.
【0060】この第2実施例のカラー画像形成装置で
は、感光体ドラムを帯電させる帯電器としてコロナ帯電
器を用いているがこれに替えて第1実施例と同様に帯電
ローラでもよいことは明らかである。In the color image forming apparatus of the second embodiment, the corona charger is used as the charger for charging the photosensitive drum, but it is obvious that a charging roller may be used instead of the corona charger as in the first embodiment. Is.
【0061】[0061]
【発明の効果】この発明の画像形成装置では、転写装置
の転写効率が環境の変化によっても安定であるので一定
の転写効率を得ることができる。According to the image forming apparatus of the present invention, since the transfer efficiency of the transfer device is stable even when the environment changes, a constant transfer efficiency can be obtained.
【図1】この発明の実施例の転写装置の一部を示す平面
図。FIG. 1 is a plan view showing a part of a transfer device according to an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の第1実施例の転写装置における転写
電流及び転写効率の関係グラフを示した図。FIG. 2 is a graph showing a relationship graph of transfer current and transfer efficiency in the transfer device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】この発明の転写装置の第1変形例を示す平面
図。FIG. 3 is a plan view showing a first modification of the transfer device according to the present invention.
【図4】この発明の転写装置の第2変形例を示す平面
図。FIG. 4 is a plan view showing a second modification of the transfer device according to the present invention.
【図5】この発明の転写装置の第3変形例を示す平面
図。FIG. 5 is a plan view showing a third modification of the transfer device according to the present invention.
【図6】この発明の転写装置を適応したカラー画像形成
装置を概略的に示す平面図。FIG. 6 is a plan view schematically showing a color image forming apparatus to which the transfer device of the present invention is applied.
【図7】この発明の第1実施例のカラー画像形成装置の
転写装置の転写電流及び転写効率の関係グラフを示した
図。FIG. 7 is a diagram showing a relationship graph of transfer current and transfer efficiency of the transfer device of the color image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図8】この発明の第2実施例の転写装置の転写バイア
ス電圧及び転写効率の関係グラフを示した図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship graph of transfer bias voltage and transfer efficiency of the transfer device according to the second embodiment of the present invention.
【図9】放電による転写不良画像が現われ易い条件で
の、空気層の電位降下曲線とパッシェン放電曲線との関
係(理論計算による)のグラフを示す図。FIG. 9 is a graph showing a relationship (by theoretical calculation) between a potential drop curve of an air layer and a Paschen discharge curve under conditions where a transfer failure image due to discharge is likely to appear.
【図10】放電が生じない条件での空気層の電位降下曲
線とパッシェン放電曲線との関係(理論計算による)の
グラフを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a graph of a relationship (by theoretical calculation) between a potential drop curve of an air layer and a Paschen discharge curve under the condition that no discharge occurs.
【図11】理論計算に使った転写モデルを示す図。FIG. 11 is a diagram showing a transcription model used for theoretical calculation.
【図12】第2実施例のカラー画像形成装置の転写バイ
アス電圧及び転写効率の関係のグラフを示す図。FIG. 12 is a graph showing a relationship between transfer bias voltage and transfer efficiency of the color image forming apparatus according to the second embodiment.
【図13】実験における比較例の転写装置の転写バイア
ス電圧及び転写効率の関係グラフを示す図。FIG. 13 is a graph showing a relationship graph of transfer bias voltage and transfer efficiency of a transfer device of a comparative example in an experiment.
1…感光体ドラム(像担持体)、2…転写材担持体、3
…給電ローラ、4…バイアス電源、10a、10b、1
0c、10d…感光体ドラム、11a、11b、11
c、11d…帯電ローラ、13a、13b、13c、1
3d…現像器、14a、14b、14c、14d…クリ
ーナ、15a、15b、15c、15d…除電ランプ、
16c、16d、16a、16b…レーザ光学系、17
…ベルト転写装置、19a、19b、19c、19d…
給電ローラ、20、21…駆動ローラ、22…レジスト
ローラ、23…給紙ローラ、24…カセット、25…ヒ
ートローラ定着器、26…トレイ、100a、100
b、100c、100d…プロセスユニット、P…転写
材。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum (image carrier) 2, ... Transfer material carrier, 3
... power supply roller, 4 ... bias power supply, 10a, 10b, 1
0c, 10d ... Photosensitive drums, 11a, 11b, 11
c, 11d ... Charging rollers, 13a, 13b, 13c, 1
3d ... Developer, 14a, 14b, 14c, 14d ... Cleaner, 15a, 15b, 15c, 15d ... Static elimination lamp,
16c, 16d, 16a, 16b ... Laser optical system, 17
... Belt transfer device, 19a, 19b, 19c, 19d ...
Power feeding roller, 20, 21 ... Driving roller, 22 ... Registration roller, 23 ... Paper feeding roller, 24 ... Cassette, 25 ... Heat roller fixing device, 26 ... Tray, 100a, 100
b, 100c, 100d ... Process unit, P ... Transfer material.
Claims (2)
れ対応して設けられ、その各像担持体上にそれぞれ画像
を形成する複数の画像形成手段と、 半導電性転写材担持体を有すると共に、前記各像担持体
に対して順次転写材を搬送する搬送手段と、 前記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、電流を一
定に維持する定電流制御により、前記搬送手段で搬送さ
れる転写材に対して前記各像担持体上に形成された画像
をそれぞれ転写する複数の転写手段と、を備えたことを
特徴とする画像形成装置。1. A plurality of image forming means, which are respectively provided corresponding to a plurality of image carriers that are sequentially arranged and each form an image on each of the image carriers, and a semiconductive transfer material carrier. In addition, the transfer means that sequentially transfers the transfer material to each of the image carriers, and the constant current control that is provided corresponding to each of the image carriers and keeps the current constant, perform the transfer by the transfer means. And a plurality of transfer means for transferring the images formed on the respective image carriers to the transfer material to be transferred.
れ対応して設けられ、その各像担持体上にそれぞれ画像
を形成する複数の画像形成手段と、 厚み方向の1m2 当たりの電気抵抗が102 乃至106
Ωの範囲であると共に、厚み方向の1m2 当たりの静電
容量が2×10-8乃至4×10-7Fの範囲である転写材
担持体を有すると共に、前記各像担持体に対して順次転
写材を搬送する搬送手段と、 前記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、前記搬送
手段で搬送される転写材に対して前記各像担持体上に形
成された画像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、を
備えたことを特徴とする画像形成装置。2. A plurality of image forming means, which are respectively provided corresponding to a plurality of image carriers that are sequentially arranged and each form an image on each image carrier, and electricity per 1 m 2 in the thickness direction. Resistance is 10 2 to 10 6
In addition to having a transfer material carrier having a capacitance of 2 × 10 −8 to 4 × 10 −7 F per 1 m 2 in the thickness direction with respect to each of the image carriers, Conveying means for sequentially conveying the transfer material, and the image forming means, which are provided corresponding to the respective image carriers, respectively, transfer the images formed on the respective image carriers to the transfer material conveyed by the conveying means. An image forming apparatus comprising: a plurality of transfer means.
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