JPH08194398A

JPH08194398A - 画像転写装置

Info

Publication number: JPH08194398A
Application number: JP7006347A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kaneko; 茂樹金子
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1996-07-30
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: JP3395421B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複写機の高速化を阻害することなく用紙汚れ
を確実に防止することができ、しかも制御および構成が
簡単な転写装置を提供する。【構成】表面にトナー画像を保持する画像担持体１
と、この画像担持体１に接触させられる転写部材１０
と、画像担持体１と転写部材１０との間に電界を形成す
ることにより、トナー画像Ｔを画像担持体１から転写部
材１０側へ転写する電源手段２０とを備えている。電源
手段３０は、転写部材１０がトナー画像Ｔと相対向して
いるときに画像担持体１と転写部材１０との間に電界を
形成する第１の電源状態と、転写部材１０がトナー画像
Ｔと相対向していない所定のときに画像担持体１と転写
部材１０との間に電界を形成しない第２の電源状態とを
切り替える切替手段ＳＷを備えている。【効果】非転写時に画像担持体１と転写部材１０との
間に電界が形成されないため、画像担持体１のトナーは
転写部材に転移しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体ドラムなどの画
像担持体からトナー像を用紙等に転写させる転写装置に
係わり、特に、転写ローラなどの転写部材に付着するト
ナーに起因する用紙の汚れを防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機のような画像形成装置において
は、感光体ドラムの表面を均一に帯電させた後にレーザ
ービーム等で静電潜像を書き込み、静電潜像をトナーで
現像してこれを用紙に転写するようにしている。ここ
で、静電潜像を現像する際には、感光体ドラムの表面の
うちトナー画像を形成する領域以外の領域（以下、その
ような領域を「インターイメージ領域」と称する）にも
トナーが付着する。このようなトナーは、転写の際に転
写ローラに転移させられ、用紙の裏に付着して汚してし
まう。このため、そのような用紙汚れの発生を防止する
ために、従来より種々の技術が提案されている。

【０００３】たとえば、特公昭６１ー２２３１３号に
は、転写終了後に転写ローラにトナーと同極性のバイア
ス電圧を印加し、転写ローラに付着したトナーを感光体
ドラムに転移させる技術が紹介され、転写ローラの電位
を徐々に変化させてその極性を切り替えることにより、
感光体ドラムのクリーニングの負荷を低減する技術が開
示されている。

【０００４】また、特開平１ー２９２３８５号には、非
転写時に、感光体ドラムに接触させたバイアスローラに
電源の交流成分のみを供給して感光体ドラムの電位を０
Ｖにするとともに、転写ローラに転写時と逆極性のバイ
アス電圧を印加してトナーを感光体ドラムに転移させる
技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高速で複写
を行う複写機では、連続複写の際のインターイメージ領
域はかなり狭く設定される。このような機種では、上記
のような転写ローラのクリーニングサイクルを連続複写
の合間に入れることはできず、よって、多数枚の用紙を
連続複写する場合に用紙汚れが発生してしまう。また、
図３に示すように、トナーは正負の極性を持ったものが
混在しているため、転写ローラにバイアス電圧を印加し
ても、いずれかの極性を持ったトナーが転写ローラに残
ってしまい、いずれにしても用紙汚れを確実に防止する
ことができないという欠点があった。さらに、後者の技
術では、転写ローラとバイアスローラへ印加するバイア
ス電圧を用紙の位置でタイミング合わせをしながら制御
しなければならないため、制御が複雑化するという欠点
もあった。なお、転写ローラを感光体ドラムに対して接
近離間可能に構成し、転写時以外は転写ローラを感光体
ドラムから離間させるようにすれば、インターイメージ
領域から転写ローラへのトナーの転移という問題は解決
される。しかしながら、そのように構成すると製造コス
トおよび保守点検費用が割高になるという新たな問題が
生じる。

【０００６】したがって、本発明は、複写機の高速化を
阻害することなく用紙汚れを確実に防止することがで
き、しかも制御および構成が簡単な転写装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像転写装置
は、表面にトナー画像を保持する画像担持体と、この画
像担持体に接触させられる転写部材と、上記画像担持体
と上記転写部材との間に電界を形成することにより、上
記トナー画像を上記画像担持体から上記転写部材側へ転
写する電源手段とを備えた画像転写装置において、上記
電源手段が、上記転写部材が上記トナー画像と相対向し
ているときに上記画像担持体と上記転写部材との間に電
界を形成する第１の電源状態と、上記転写部材が上記ト
ナー画像と相対向していない所定のときに上記画像担持
体と上記転写部材との間に電界を形成しない第２の電源
状態とを切り替える切替手段を備えていることを特徴と
している。

【０００８】

【作用】上記構成の画像転写装置にあっては、転写部材
が画像担持体のインターイメージ領域に対向するときに
両者の間に電界が形成されないから、インターイメージ
領域のトナーが正負いずれの極性であっても転写部材に
転移させられることはない。よって、用紙汚れの発生を
確実に防止することができる。

【０００９】

【実施例】

Ａ．第１実施例（１）実施例の構成以下、図面を参照して本発明の第１実施例を説明する。
図１は第１実施例の画像転写装置が適用された単色の複
写機の構成を示す側断面図である。図において符号１は
感光体ドラム（画像担持体）である。感光体ドラム１は
円筒状をなし、図中時計回りの方向へ回転させられるよ
うになっている。感光体ドラム１の上方には、コロトロ
ン２が配置されている。コロトロン２のワイヤ２ａに
は、電源（電源手段）２０より負の直流電圧が印加さ
れ、ワイヤ２ａでコロナ放電を発生させることにより、
グリッド２ｂの周囲に集まった負のイオンを感光体ドラ
ム１の表面に供給するようになっている。これにより、
感光体ドラム１の表面は、ほぼ均一な負の電位（例えば
−５００Ｖ）に帯電される。

【００１０】コロトロン２により帯電された感光体ドラ
ム１には、レーザービームＬによって静電潜像が書き込
まれるようになっている。レーザービームＬの照射を受
けた部分は電位が低下し、このようにして生じたいわゆ
る電位の井戸部分に、現像器３から供給された負の電荷
を帯びたトナーが付着し、こうしてトナー画像Ｔが形成
される。次に、トナー画像Ｔは感光体ドラム１の回転に
伴って転写ローラ（転写部材）１０へ供給され、そこで
給紙ローラ１６によって供給された用紙Ｐと重ね合わさ
れる。なお、図中符号１８は用紙ガイド、符号１２はク
リーナーである。クリーナー１２のブレード１２ａは感
光体ドラム１の表面に常時圧接させられ、感光体ドラム
１の表面から転写後の残留トナーを掻き落とすようにな
っている。

【００１１】次に、実施例の画像転写装置について詳細
に説明する。転写ローラ１０は、金属製の軸１０ａの外
周に、例えばゴムからなる弾性体層１０ｂを形成して構
成され、感光体ドラム１を回転させるモータによって感
光体ドラム１と同一の周方向へ同一周速度で回転させら
れるようになっている。このような転写ローラ１０に
は、電源２０よってバイアス電圧が印加されるようにな
っている。電源２０には、一端が接地されるとともに正
負を互いに逆にして配置された第１直流電源部（第１の
電源部）２１と、第２直流電源部（第２の電源部）２２
とが設けられている。第１直流電源部２１および第２直
流電源部２２の他端は、スイッチ（切替手段）ＳＷによ
って転写ローラ１０の軸１０ａに切替自在に接続されて
いる。

【００１２】第１直流電源部２１は、トナー画像Ｔを用
紙Ｐに転写する際に使用するもので、転写に必要な電圧
Ｖ₊（例えば＋１５００Ｖ）を有している。一方、第２
直流電源部２２は、転写ローラ１０に付着したトナーを
感光体ドラム１に戻すための電圧Ｖ_-1（例えば−１５０
０Ｖ）と、感光体ドラム１の表面の電位とほぼ同電位で
かつ同一極性の電圧Ｖ₊₂（−５００Ｖ）という２種類の
電圧状態をとれるようになっている。これら２種類の電
圧Ｖ_-1，Ｖ_-2は、制御回路２５によって選択され、ま
た、スイッチＳＷも制御回路２５によって操作される。

【００１３】（２）実施例の動作次に、上記構成の画像転写装置の動作について２枚の用
紙Ｐを連続複写する場合を例にとって説明する。図２
は、感光体ドラム１および転写ローラ１０を回転させる
モータ、およびコロトロン２への通電のオン・オフ状
態、転写位置（感光体ドラム１と転写ローラ１０とが接
触している部分）における用紙Ｐの有無、感光体ドラム
１および転写ローラ１０の表面電位を示すタイムチャー
トである。まず、静電潜像の書込みおよびトナー画像Ｔ
の現像が行われている間に、転写ローラ１０に第２直流
電源部２２からバイアス電圧Ｖ_-1が印加され、転写ロー
ラ１０にすでに付着していたトナーのうち負の極性を有
するものが感光体ドラム１に転移させられる。なお、感
光体ドラム１に転移させられたトナーはクリーナー１２
によって除去される。

【００１４】次に、トナー画像Ｔが転写位置に達する手
前でスイッチＳＷが操作され、転写ローラ１０との接続
が第２直流電源部２２から第１直流電源部２１に切り替
えられる。これにより、転写ローラ１０には、正のバイ
アス電圧Ｖ₊が印加される。そして、トナー画像Ｔと用
紙Ｐとが転写位置にくると、感光体ドラム１と転写ロー
ラ１０との間に形成された電界によりトナーにクーロン
力が作用し、トナーは用紙Ｐに転移させられる。

【００１５】次に、用紙Ｐが転写位置から抜け出るのと
ほぼ同時に転写ローラ１０へ印加されているバイアス電
圧がＶ₊からＶ_-2へ切り替えられる。バイアス電圧Ｖ_-2
が印加される期間は、図２に符号Ｗで示すように、１枚
目の用紙Ｐが転写位置から抜け出て２枚目の用紙Ｐが転
写位置に達するまでの間であり、その間転写ローラ１０
は、感光体ドラム１の表面のインターイメージ領域と接
触することになる。このバイアス電圧Ｖ_-2は、感光体ド
ラム１の表面の電位とほぼ同電位でかつ同極性であるた
め、感光体ドラム１と転写ローラ１０との間には電界が
形成されない。よって、インターイメージ領域に付着し
たトナーは、転写ローラ１０に転移することなく感光体
ドラム１に留まり、その後、クリーナー１２によって除
去される。

【００１６】上記のようなトナー画像Ｔの転写が行われ
ている間に、次の用紙Ｐの複写のためのトナー画像Ｔの
形成が行われる。そして、次の用紙Ｐが転写位置に達す
るのとほぼ同時にスイッチＳＷが操作され、転写ローラ
１０に正のバイアス電圧Ｖ₊が印加され、トナー画像Ｔ
の転写が行われる。なお、この転写により連続複写が終
了するため、スイッチＳＷが操作されて転写ローラ１０
に負のバイアス電圧Ｖ_-1が印加され、転写ローラ１０に
付着したトナーが感光体ドラム１に転移させられる。

【００１７】上記構成の転写装置においては、転写ロー
ラ１０がインターイメージ領域に接触する際に両者の間
に電界が形成されないようにするため、インターイメー
ジ領域のトナーが正負いずれの極性を持っていても、転
写ローラ１０へ転移することが殆どなく、よって、用紙
汚れの発生を確実に防止することができる。また、上記
のようにインターイメージ領域で電界を形成しない構成
であるため、インターイメージ領域の広さに無関係に用
紙汚れの発生を防止することができる。よって、インタ
ーイメージ領域を狭くして複写の高速化を図ることがで
きるとともに、それだけ感光体ドラム１と転写ローラ１
０との接触時間が短くなるので、感光体ドラム１の寿命
を延ばすことができる。さらに、スイッチＳＷによって
転写ローラ１０へのバイアス電圧を切り替えるだけでよ
いため、制御が簡単であり、かつ、構成もそれほど複雑
化することがない。

【００１８】特に、上記実施例では、第１直流電源部２
１と第２直流電源部２２とをスイッチＳＷで切り替える
構成であるため、上記のように第２直流電源部２２の電
圧レベルを２段階にして転写ローラ１０のクリーニング
工程を入れることができる。そして、このような構成に
より、転写ローラ１０に機内で浮遊しているトナーが付
着しても感光体ドラム１に転移させて清掃することがで
き、用紙汚れの発生をより効果的に防止することができ
る。

【００１９】Ｂ．第２実施例次に、図４を参照して本発明の第２実施例について説明
する。第２実施例は電源３０の構成のみが前記第１実施
例と異なっている。そこで、以下の説明においては、第
１実施例と同等の構成要素には同符号を付してその説明
を省略する。図４に示すように、電源３０には１つの直
流電源部（電源部）３１が設けられている。この直流電
源部３１は、転写ローラ１０に転写時のバイアス電圧Ｖ
₊を印加するためのもので、スイッチＳＷを介して転写
ローラ１０の軸に接続されている。

【００２０】上記構成の画像転写装置においては、制御
回路２５により、転写時のみ直流電源部３１と転写ロー
ラ１０とが接続され、それ以外のときは両者が開放され
るように制御される。そして、転写ローラ１０が直流電
源部３１から切り放されると転写ローラ１０はフロート
状態となるため、感光体ドラム１との間に電界が形成さ
れることはない。よって、この実施例においても、感光
体ドラム１のインターイメージ領域のトナーが転写ロー
ラ１０に転移することが殆どなく、用紙汚れの発生を防
止することができる。

【００２１】特に、この実施例では、転写に用いる直流
電源部３１と転写ローラ１０とを非転写時に切り放すだ
けの簡単な構成であるため、製造コストの増加を最小限
に抑えることができる。また、感光体ドラム１の表面の
電位が気温や湿度などの諸条件で変化しても影響を受け
ないから、制御も極めて簡単となる。

【００２２】Ｃ．第３実施例次に、図５を参照して本発明の第３実施例について説明
する。第３実施例は、電源４０の構成と、前記コロトロ
ン２に代えてバイアスローラ５０を用いた点で前記各実
施例と異なっている。図５において符号４１は第１直流
電源部である。第１直流電源部４１の正側の端部は接地
され、負側の端部はバイアスローラ５０の軸５０ａに接
続されている。また、第１直流電源部４１の負側の端部
には、交流電源４２が接続されるようになっている。そ
して、第１直流電源部４１と交流電源４２とによって帯
電用電源部４３が構成され、この構成のもとに、バイア
スローラ５０には、負の極性でかつ交流波形を持った電
圧が印加され、バイアスローラ５０と接触している感光
体ドラム１の表面フィルム１ａが負の極性に帯電する。

【００２３】次に、帯電用電源部４３の両端部には、抵
抗Ｒ₁およびＲ₂が直列に接続され、抵抗Ｒ₁とＲ₂の中間
部はスイッチＳＷの端子Ｔ₁に接続されている。また、
電源４０には、第２直流電源部４４が設けられている。
第２直流電源部４４は、転写時に転写ローラ１０に正の
バイアス電圧を印加するためのもので、その正側の端部
はスイッチＳＷの端子Ｔ₂に接続されている。スイッチ
ＳＷは、転写ローラ１０を端子Ｔ₁およびＴ₂のいずれか
一方に接続するもので、転写時には端子Ｔ₂と転写ロー
ラ１０、非転写時には端子Ｔ₁と転写ローラ１０とを接
続する。

【００２４】転写ローラ１０が端子Ｔ₁に接続される
と、帯電用電源部４３からのバイアス電圧が転写ローラ
１０に分圧して印加され、その電圧波形は感光体ドラム
１に印加されるバイアス電圧の電圧波形と同期する。ま
た、転写ローラ１０に印加されるバイアス電圧の電位
は、抵抗Ｒ₁およびＲ₂の比によって定まる。一方、感光
体ドラム１の表面の電位は、バイアスローラ５０に印加
されるバイアス電圧よりも低い。この実施例では、抵抗
Ｒ₁およびＲ₂の比を適宜選定することにより、転写ロー
ラ１０に印加するバイアス電圧の電位は、感光体ドラム
１の表面の電位とほぼ同一とされている。

【００２５】上記構成の画像転写装置においては、非転
写時において転写ローラ１０の電位は感光体ドラム１の
表面の電位とほぼ同電位となり、かつ同極性となる。し
たがって、非転写時に感光体ドラム１と転写ローラ１０
との間に電界が形成されず、したがって、トナーの転写
ローラ１０への転移を防止することができる。特に、こ
の実施例では、前記第２実施例と同様に非転写時に転写
ローラ１０へバイアス電圧を印加するための特別な電源
を必要としない。よって、製造コストの増加を最小限に
抑えることができる。

【００２６】なお、上記第３実施例では、感光体ドラム
１を帯電させるためにバイアスローラ５０を用いている
が、ブラシを用いることもできる。また、帯電用電源部
４３とは別の交流電源および直流電源の組合せを用いる
ことも可能であり、さらに、水晶発振器によって直流と
交流との重なり合った電圧波形を形成するように構成す
ることもできる。

【００２７】Ｄ．その他の変更例前記第１、第２実施例ではコロトロン２を用いている
が、第３実施例のようなバイアスローラ５０あるいはブ
ラシ接触式の帯電器を使用することもできる。前記各実施例では、転写ローラ１０にバイアス電圧を
印加するように構成しているが、転写ローラを筒状のフ
ィルムで構成し、その内側にコロトロンを配置すること
も可能である。また、転写ローラの代わりにベルトを用
いることもできる。複写の前後に転写ローラ１０のクリーニングサイクル
を入れているが、転写を行わない間ずっと転写ローラ１
０の電位を感光体ドラム１の電位とほぼ同電位でかつ同
極性とすることもできる。第１実施例において、感光体ドラム１の表面電位を検
出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づいて
転写ローラ１０に印加するバイアス電圧をフィードバッ
ク制御することもできる。前記各実施例は、感光体ドラム１から用紙Ｐへトナー
画像を直接転写する構成であるが、１次転写ローラにト
ナー画像を１次転写し、転写ローラから用紙Ｐに２次転
写ローラを用いて２次転写する構成とすることもでき
る。この場合、２次転写ローラの非転写時の電位が１次
転写ローラの電位とほぼ同電位でかつ同極性とされる。単色の複写機のみならずカラーの複写機にも本発明を
適用することができ、プリンターやファクシミリなどあ
らゆる画像形成装置に適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写部材がが同担持体のインターイメージ領域と対向す
る際に両者の間に電界が形成されないようにするため、
インターイメージ領域のトナーが正負いずれの極性を持
っていても、転写部材へ転移することが殆どなく、よっ
て、用紙汚れの発生を確実に防止することができる。ま
た、インターイメージ領域の広さに無関係に用紙汚れの
発生を防止することができるので、インターイメージ領
域を狭くして複写の高速化を図ることができるととも
に、画像担持体の寿命を延ばすことができる等の効果が
得られる（請求項１）。

【００２９】第１の電源と第２の電源とを切替手段で切
り替える構成であるため、第２の電源の電圧レベルを２
段階にして転写部材のクリーニング工程を入れることが
でき、用紙汚れの発生をより効果的に防止することがで
きる（請求項２）。また、転写に用いる電源部と転写部
材とを非転写時に切り放すだけの簡単な構成であるた
め、製造コストの増加を最小限に抑えることができる
（請求項３）。さらに、画像担持体に直流と交流とを重
ね合わせた電圧を用いた帯電装置を備えた画像形成装置
にも本発明を適用することができる（請求項４）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の画像転写装置が適用さ
れた複写機を示す側断面図である。

【図２】第１実施例における画像形成動作を示すタイ
ムチャートである。

【図３】トナーの電位の分布を示す線図である。

【図４】本発明の第２実施例の画像転写装置が適用さ
れた複写機を示す側断面図である。

【図５】本発明の第３実施例の画像転写装置が適用さ
れた複写機を示す側断面図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（画像担持体）、１０…転写ローラ
（転写部材）、２０…電源（電源手段）、２１…第１直
流電源部（第１の電源部）、２２…第２直流電源部（第
２の電源部）、３０…電源（電源部）、４０…電源（電
源手段）、Ｐ…用紙（シート状部材）、ＳＷ…スイッチ
（切替手段）、Ｔ…トナー画像。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー画像を保持する画像担持体
と、この画像担持体に接触させられる転写部材と、上記
画像担持体と上記転写部材との間に電界を形成すること
により、上記トナー画像を上記画像担持体から上記転写
部材側へ転写する電源手段とを備えた画像転写装置にお
いて、上記電源手段は、上記転写部材が上記トナー画像と相対
向しているときに上記画像担持体と上記転写部材との間
に電界を形成する第１の電源状態と、上記転写部材が上
記トナー画像と相対向していない所定のときに上記画像
担持体と上記転写部材との間に電界を形成しない第２の
電源状態とを切り替える切替手段を備えていることを特
徴とする画像転写装置。
【請求項２】前記電源手段は、前記転写部材が前記ト
ナー画像と相対向しているときに前記転写部材に上記ト
ナー画像を構成するトナーと逆極性のバイアス電圧を印
加する第１の電源部と、上記転写部材が上記トナー画像
と相対向していない所定のときに、上記転写部材に前記
画像担持体の表面電位とほぼ同電位でかつ同極性のバイ
アス電圧を印加する第２の電源部とを備えていることを
特徴とする請求項１に記載の画像転写装置。
【請求項３】前記切替手段は、上記転写部材が上記ト
ナー画像と相対向していない所定のときに、上記転写部
材と前記電源手段とを切り放すように構成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像転写装置。
【請求項４】前記画像担持体を一様に帯電する少なく
とも交流を含む電源を有する帯電手段を備え、前記電源
手段は、前記転写部材が前記トナー画像と相対向してい
るときに前記転写部材に上記トナー画像を構成するトナ
ーと逆極性のバイアス電圧を印加する電源部を備え、前記切替手段は、上記転写部材が上記トナー画像と相対
向していないときに、上記転写部材に上記帯電手段の電
源と同期した波形を含んだ前記第２の電源状態に切り替
えるように構成されていることを特徴とする請求項１に
記載の画像転写装置。