JPH08248782A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性支持体上に弾性層およびその上の誘電
体層を設けた転写ドラムを用いた多重転写方式のカラー
画像形成装置において、２色目以降の転写時のトナーの
飛び散りを防ぎ、また転写効率の低下をなくし、飛び散
りおよび濃度低下のない高品質なカラー画像を得ること
である。 【構成】 ２色目以降の転写効率維持およびトナーの飛
び散り防止の両立を図るために、転写ドラム６に対し帯
電器６０１を設けて、転写ドラム６上の転写紙へのトナ
ー像の転写後、その転写の都度、転写材を帯電して電位
を均一化した。またその際、帯電器６０１の高圧電源６
１１の構成を簡易にするために、電源６１１の出力の基
準電圧を、転写ドラム６に転写バイアスを印加する高圧
電源６１２の出力に置いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、電子写真方式を利用した従来
のカラー画像形成装置を示す。本画像形成装置は、像担
持体としての感光ドラム１を備え、その感光ドラム１の
周囲に、ローラ帯電器からなる一次帯電器２、複数の現
像器を有する回転式現像装置４、転写ドラム６およびク
リーナ７が配置されている。また感光ドラム１の上方に
は、露光装置３が配置されている。 感光ドラム１は、
アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）、Ａ
−Ｓｉ、ＣｄＳまたはＳｅ等からなる光導電体を塗布し
てなっている。

【０００３】感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）に
よって図示の矢印方向に回転され、その感光ドラム１の
表面が帯電器２により一様帯電される。ついで露光装置
３により、たとえばイエローの画像模様に従った信号が
感光ドラム１上に照射され、感光ドラム１上に１色目の
静電潜像が形成される。

【０００４】現像装置４は、回転支持体５に、イエロー
現像器４ａ、マゼンタ現像器４ｂ、シアン現像器４ｃお
よびブラック現像器４ｄを搭載してなっており、現像器
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ内には、それぞれ一成分現像剤
のイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブ
ラックトナーが収容されている。

【０００５】感光ドラム１が矢印方向にさらに回転する
と、現像装置４の支持体５の回転によりイエロー現像器
４ａが感光ドラム１と対向した現像位置に位置される。
感光ドラム１上の１色目の潜像は、イエロー現像器４ａ
により現像してイエロートナー像として可視化される。
得られたイエロートナー像は、転写ドラム６上に担持し
た転写紙上に転写される。

【０００６】転写ドラム６は、導電性の支持体６１上に
弾性層６２を設け、その上に誘電体フィルム等の誘電体
層６３を設けてなっており、支持体６１の一部に転写ド
ラム６の外側に突出したグリッパ６６が設置されてい
る。転写ドラム６は、感光ドラム１と略同速で矢印方向
に回転される。転写ドラム６の周囲には、吸着ローラ６
７、分離帯電器６４、分離爪６５、クリーナ６８および
除電ローラ６９が配置され、分離爪６５の外方延長上に
は定着器６が設置されている。転写ドラム６の下方には
転写材カセット１０が設置されている。

【０００７】上記の感光ドラム１の画像と同期して、転
写材カセット１０内から転写紙がピックアップローラ９
により転写ドラム６に供給される。転写ドラム６に転写
紙が給紙されると、そのグリッパ６６により転写紙が保
持され、図示しない電源により吸着バイアスが印加され
た吸着ローラ６７が当接することにより、転写紙が転写
ドラム１０上に静電吸着される。このようにして転写ド
ラム１０上に担持された転写紙は、転写ドラム１０の回
転にともない感光ドラム１と対向した転写部へ搬送さ
れ、転写ドラム１０の支持体６１に印加した転写バイア
スにより、感光ドラム１上に形成された１色目のイエロ
ートナー像が転写紙上に転写される。

【０００８】イエロートナー像の転写が終了した感光ド
ラム１は、ブレード等を備えたクリーナ７により表面の
転写残りのトナーを清掃して除去した後、帯電器２によ
る一次帯電以下の画像形成工程が行なわれる。このよう
にして、感光ドラム１の一次帯電、露光による静電潜像
の形成、静電潜像の現像によるトナー像の形成、得られ
たトナー像の転写紙上への重ね合わせた転写を、２色目
以降のマゼンタ、シアン、ブラックについても行なうこ
とにより、転写紙上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの４色のトナー像を重ね合わせて転写（多重転
写）したカラー画像が得られる。

【０００９】４色のトナー像の転写が終了した転写紙
は、ついで分離帯電器６４による除電を経た後、分離爪
６５により転写ドラム６から剥離して、図示しない搬送
手段により定着器８に送られ、そこで加熱および加圧す
ることにより、４色のトナー像の溶融混色および転写紙
への固定を行ない、フルカラーの永久像とされた後、画
像形成装置の機外に排出される。

【００１０】転写紙が剥離された転写ドラム６は、図示
しない電源で除電バイアスが印加された除電ローラ６９
により除電され、つぎの画像形成に備える。必要に応
じ、転写ドラム１０は、除電ローラ６９による除電に先
立って、ファーブラシ、ウエブ等のクリーニング部材を
備えたクリーナ６８により、表面の残留トナーが清掃す
ることが好ましい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、転写
ドラム６は、導電性支持体６１上に、弾性層６２および
その上の誘電体層６３を設けた積層構造になっている。

【００１２】この積層構造の転写ドラム６によれば、外
周面を切り欠いた枠体のその外周面の空域に誘電体フィ
ルムを張架した張設構造の転写ドラムと比べ、強度が増
し、耐久性が向上する。また転写ドラム６内に複数の帯
電器を配置する必要がないので、転写ドラムの構成が簡
単であり、転写ドラムのコスト、従って画像形成装置の
コストも安価になる。しかしながら、この積層構造の転
写ドラム６では、多重転写を行なう際、２色目以降の転
写時に、トナーの飛び散りが発生しやすいという問題が
あった。

【００１３】特開昭５９−１１９３７３に開示されるよ
うに、張設構造の転写ドラムを用いた場合、このような
トナーの飛び散りを防止することができる。すなわち、
図１１に示すように、誘電体フィルム２２を張架した張
設構造の転写ドラム２０において、その内側に配置した
コロナ転写帯電器２４の放電開口部に、その上流側寄り
に電界規制部材２６を設けることにより、転写ドラム２
０と感光ドラム１とが対向する転写領域の上流側に転写
電界が及ばないようにして、転写領域よりも上流でのト
ナーの転写によるトナーの飛び散りを防いでいる。

【００１４】これに対し、図１０の積層構造の転写ドラ
ム６では、その支持体６１の全体に転写バイアスが印加
されるために、転写電界を転写領域だけに狭く規制する
ことが困難である。その結果、転写領域の上流側でのト
ナーの転写が起きやすく、トナーの飛び散りが発生しや
すい。２色目以降の転写では、転写紙上に既にトナー像
が転写されている領域とそうでない領域とで転写性が異
なり、既にトナー像が転写されている領域でも十分な転
写性を得ようとすると、転写電界を強くしなければなら
ないので、トナーの飛び散りが特に発生しやすくなる。

【００１５】本発明の目的は、２色目以降の転写時のト
ナーの飛び散りを防ぐことができ、転写効率を低下する
こともなく、飛び散りおよび濃度低下のない高品質なカ
ラー画像を得ることができる画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、導電性の支持体上に弾性層を設け、その上に誘電体
層を設けた転写材担持体上に転写材を担持し、前記支持
体に転写バイアスを印加することにより、その転写材上
に像担持体上に順次形成された各色のトナー像を順々に
重ね合わせて多重転写する画像形成装置において、前記
転写材へのトナー像の転写後、その転写の都度、転写材
を帯電する帯電手段を転写材担持体の外側に設置し、そ
の帯電手段に帯電バイアスを印加する電源の基準電圧
を、転写バイアスを印加する電源の出力に置いたことを
特徴とする画像形成装置である。

【００１７】本発明によれば、前記転写材担持体の周囲
に、転写材を転写材担持体から分離する帯電手段、転写
材を転写材担持体に吸着させる手段、または転写材担持
体を除電する帯電手段を有し、これら帯電手段の１つが
前記転写材を帯電する帯電手段の役目を兼ねるようにす
ることができる。また、前記転写材を帯電する帯電手段
に交番電圧を印加することにより、転写材担持体の支持
体に一定の値の転写バイアスの印加による多重転写を可
能とすることができる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を
示す構成図である。本発明は、図１０の従来の画像形成
装置において、転写ドラム６の外側にたとえば帯電器６
０１をさらに設けて、転写ドラム６上に担持した転写紙
上にトナー像を転写した後、その転写の都度（ただし、
最終色目の転写を除く）、帯電器６０１により転写紙を
帯電して表面電位を均一化し、これにより２色目以降の
転写時の飛び散りを防止するとともに、十分な転写効率
を確保できるようにしたことが大きな特徴である。ま
た、転写後帯電器６０１に帯電バイアスを印加する高圧
電源の出力の基準電位を、転写ドラム６に転写バイアス
を印加する高圧電源の出力とすることにより、帯電器６
０１の高圧電源の構成を簡単にし、よりコストの安い画
像形成装置を提供可能としたことである。

【００１９】本発明のその他の点は、図１０の画像形成
装置と基本的に同じで、図１において図１０に付した符
号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００２０】以下、図２を用いて、本実施例を説明す
る。図２に示すように、転写ドラム６は、導電性の支持
体６１上に弾性層６２を設け、その上に誘電体フィルム
等の誘電体層６３を設けた積層構造となっている。この
転写ドラム６の周囲には、分離帯電器６４、吸着ローラ
６７、除電ローラ６９および分離爪６５が配置され、上
記の転写後帯電器６０１は、転写ドラム６の回転方向に
関し、分離帯電器６４の上流側に配置されている。この
帯電器６０１には高圧電源６１１が接続され、電源６１
１から帯電器６０１に高圧の電圧を印加して、帯電器６
０１により転写ドラム６上の転写紙が帯電される。

【００２１】本例では、高圧電源６１１のマイナス側が
帯電器６０１への接続側とされている。その電源６１１
の構成を簡単にするために、電源６１１のプラス側を転
写ドラム６の転写バイアス用の高圧電源６１２のマイナ
ス側に接続して、電源６１１の出力の基準電位を転写バ
イアス用の電源６１２の出力に置いている。

【００２２】これを、図３に示すように、電源６１１の
プラス側を接地して、その出力の基準電位を接地電位に
した場合、転写を重ねるごとに転写バイアスが順次上昇
するにつれて、電源６１１の出力もそれに合わせて変化
させる必要があり、電源６１１の構成が複雑になってし
まう。

【００２３】図４は、転写バイアスの変化と、転写紙上
へのトナー像の転写効率および飛び散りとの関係を示し
た図で、同図（ａ）は１色目の転写、同図（ｂ）は２色
目の転写である。使用したトナーは負帯電性で、感光ド
ラム１上に形成した潜像は、非画像部が−７００Ｖ、画
像部が−１００Ｖであった。転写ドラム６は、アルミニ
ウムの支持体６１上に、弾性層６２として厚さ５ｍｍの
導電性ウレタンスポンジ層を設け、その上に誘電体層６
３として厚さ１００μｍのＰＶｄＦシートを貼り付けて
構成した。

【００２４】１色目の転写は、一般に転写効率が８０％
以上で十分な転写が行なわれていると考えられ、図４
（ａ）を見れば解るように、転写バイアスが７００Ｖ以
上で良好な転写性が得られている。ところが、転写バイ
アスを１２００Ｖ以上と高く設定しすぎると、図５に符
号Ａで示すように、転写ドラム６と感光ドラム１が対向
する転写領域の上流側で感光ドラム１からトナーが転写
し始めしまい、その結果、画像はトナーが飛び散ったも
のになってしまう。従って、１色目の転写バイアスのラ
チチュード（範囲）は、１２００−７００＝５００Ｖと
なる。

【００２５】２色目の転写バイアスは、１色目の転写バ
イアスよりも高くしなければならない。これは、１色目
の転写時に、転写紙が感光ドラム１から転写バイアスの
極性と逆の極性の電荷をもらうために、この電荷の移動
による電圧降下分を補う必要があるからである。電荷の
移動は、転写紙の表面電位と、感光ドラム１の表面電位
の差が大きければ大きいほど多い。従って、１色目の画
像部（電位−１００Ｖ）よりも非画像部（−７００Ｖ）
の方が移動電荷量は多い。そのため２色目の転写の際、
１色目の画像部と非画像部とでは、転写効率と飛び散り
の発生する電圧が異なる。

【００２６】すなわち、図４（ｂ）を見れば解るよう
に、図中実線で示す１色目の画像部では、１０００Ｖ以
上で転写効率８０％が得られ、飛び散りは１５００Ｖ以
上で発生するが、図中点線で示す１色目の非画像部で
は、１３００Ｖ以上で転写効率８０％が得られ、１８０
０Ｖ以上で飛び散りが発生する。結局、２色目の転写バ
イアスとしては、１色目の画像部、非画像部とも飛び散
りが発生せず、転写効率８０％以上を満たす１３００〜
１５００Ｖとなり、１色目の転写バイアスと比較して設
定のラチチュードが２００Ｖと低いものになってしま
う。

【００２７】さらに、以上述べた転写効率と飛び散り
は、装置の使用環境にも左右され、最適の転写バイアス
も変動するため、このように転写のラチチュードの狭い
場合、別途、装置本体内に温湿度センサーを設け、これ
により転写バイアスの制御を行なう必要がある。

【００２８】これに対し、本発明では、転写後の転写紙
を帯電器６０１により帯電させ、その電位を均一化させ
るので、２色目以降でも、転写効率維持と飛び散り防止
のラチチュードを増加させることができる。

【００２９】転写紙を帯電した場合の、転写バイアスの
変化と、転写紙上へのトナー像の転写効率および飛び散
りとの関係を、図６に示す。図６（ａ）は１色目の転
写、図６（ｂ）は２色目の転写である。転写紙は、電源
６１１からプラス４．５ｋＶのバイアスを帯電器６０１
に印加して帯電させた。

【００３０】１色目の場合、図４（ａ）のときと同様、
７００Ｖ以上で転写効率８０％が得られ、飛び散りは１
２００Ｖ以上で発生する。２色目では、帯電器６０１で
の帯電により１色目の画像部と非画像部の電位が均一化
され、両者の転写効率と飛び散りを満足する転写バイア
ス差は見られず、図６（ｂ）に示すように、１５００Ｖ
以上で８０％以上の転写効率が得られ、２０００Ｖ以下
で飛び散りの発生を抑えることができた。従って、２色
目の転写バイアスについても、１色目同様、５００Ｖの
設定ラチチュードを得ることができる。

【００３１】以上において、帯電器６０１としてグリッ
ドを設けた、いわゆるスコロトロンを用いたり、電源６
１１として、交番電圧または直流電圧に交番電圧を重畳
した電源を用いることは、転写紙の帯電の均一性が増す
のでさらに良い。また交番電圧を印加し、転写紙を除電
する形で電位の均一化を図ると、転写バイアスの順次上
昇がなくなるので、より簡易な構成の電源とすることが
できる。

【００３２】実施例２ 図７に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、転
写後の転写紙を帯電する帯電器の役割を、分離帯電器６
４に兼ねさせたことが特徴である。

【００３３】すなわち、図７に示すように、コロナ分離
帯電器６４の高圧電源６１３の他に、転写後帯電用の高
圧電源６１１を設け、それらと帯電器６４との接続をス
イッチ６１６で切換えられるようにした。高圧電源６１
１、６１３は、いずれも、その基準電位を転写用の高圧
電源６１２の出力として、高圧回路構成の簡易化が図ら
れている。

【００３４】本実施によれば、１色目の転写から３色目
の転写後までは、帯電器６４は、スイッチ６１６により
転写紙帯電用の高圧電源６１１に接続され、転写ドラム
６上の転写紙を転写する。４色目転写後からは、分離用
の高圧電源６１３に接続され、帯電器６４には交番電圧
が印加され、転写紙が転写ドラム６から分離される。

【００３５】従って、本実施例では、実施例１と同様、
２色目以降の転写時のトナーの飛び散りを防ぎ、転写効
率を低下することもなく、転写帯電器の高圧電源の構成
を簡易にすることができるばかりか、さらに、転写紙用
の帯電器を不要にすることができるメリットもある。

【００３６】実施例３ 図８は、本発明のさらに他の実施例を示す。本実施例で
は、転写後の転写紙を帯電する帯電器の役割を、除電帯
電器６９に兼ねさせたことが特徴である。

【００３７】従って、図８に示すように、コロナ除電帯
電器６９の高圧電源６１４の他に、転写後帯電用の高圧
電源６１１を設けて、それらと帯電器６９との接続をス
イッチ６１６で切換えられるようにした。高圧電源６１
１、６１３は、いずれも、その基準電位を転写用の高圧
電源６１２の出力として、高圧回路構成の簡易化が図ら
れている。

【００３８】本実施例によれば、１色目の転写から３色
目の転写後までは、帯電器６９は、スイッチ６１６によ
り転写紙帯電用の高圧電源６１１に接続され、転写ドラ
ム６上の転写紙にトナー像を転写する。４色目転写後か
らは、除電用の高圧電源６１４に接続され、帯電器６９
には交番電圧が印加され、転写ドラム６が除電される。

【００３９】本実施例によっても、実施例１と同様な効
果に加え、実施例２のときと同様、転写後用の帯電器を
不要にできるメリットがある。

【００４０】実施例４ 図９は、本発明のさらに他の実施例を示す。本実施例で
は、転写ドラム６に転写紙を静電吸着させる手段とし
て、図１の吸着ローラ６７の代わりに吸着帯電器７０が
設置されており、この吸着帯電器７０に、転写紙の転写
後帯電用の帯電器の役割を兼ねさせて、転写後用の帯電
器を不要にした。

【００４１】コロナ吸着帯電器７０の高圧電源６１５の
他に、実施例２〜３のときと同様、転写紙帯電用の高圧
電源６１１を設け、それらと帯電器６９との接続をスイ
ッチ６１６で切換えられるようにした。高圧電源６１
１、６１３の基準電位を、いずれも、転写用の高圧電源
６１２の出力として、高圧回路の構成の簡易化が図られ
ている。

【００４２】本実施例によれば、転写紙が転写ドラム６
に供給されて吸着されるまでは、帯電器７０は、スイッ
チ６１６により吸着用の高圧電源６１５に接続され、転
写紙が転写ドラム６上に吸着される。転写紙が吸着さ
れ、１色目の転写が行なわれている転写紙が帯電器７０
を通過するときから、帯電器７０は、転写紙帯電用の高
圧電源６１１に接続され、転写紙が帯電される。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、導電性の支持体上に弾性層およびその上の誘電
体層を設けた転写ドラムを用いた多重転写方式によるカ
ラー画像形成装置である。その転写ドラム上の転写紙に
トナー像を転写後、その都度、転写紙を帯電して電位を
均一化したので、２色目以降の転写効率の維持およびト
ナーの飛び散りの低減の両立を図ることができ、高品質
なカラー画像を得ることができた。また、転写紙の帯電
に使用する高圧電源の出力の基準電位を転写バイアスの
出力に置いたので、高圧電源の構成を簡易なものにする
ことができた。

【００４４】さらに、転写紙の電位の均一化を交番電界
により除電する形で行なった場合には、上記の効果に加
えて、転写バイアスの順次上昇を行なうことなく多重転
写でき、転写帯電器の高圧電源構成の簡易化が実現でき
る。さらに、分離帯電器、除電帯電器あるいは吸着帯電
器に、転写後に転写紙を帯電する帯電器の役目を兼ねさ
せることにより、帯電器を別途設けることなく本発明が
実施できる。

【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を示す構成図
である。

【図２】図１の画像形成装置に設置された転写ドラム回
りを示す図である。

【図３】図２の転写ドラム回りに設けられた転写後帯電
器の高圧電源を接地した不適当な例を示す図である。

【図４】転写バイアスの変化と、転写紙上へのトナー像
の転写効率および飛び散りとの関係を示した図である。

【図５】転写バイアスが高すぎる場合に、転写領域の上
流側で感光ドラムからトナーが転写し始めるところを示
す図である。

【図６】転写紙を帯電した場合の、転写バイアスの変化
と、転写紙上へのトナー像の転写効率および飛び散りと
の関係を示す図である。

【図７】本発明の他の実施例における転写ドラム回りを
示す図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例における転写ドラム
回りを示す図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例における転写ドラム
回りを示す図である。

【図１０】従来の画像形成装置を示す構成図である。

【図１１】張設構造の転写ドラムにおけるトナーの飛び
散りの防止法を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 一次帯電器 ４ 現像装置 ６ 転写ドラム ６１ 導電性支持体 ６４ 分離帯電器 ６７ 吸着ローラ ６９ 除電帯電器 ７０ 吸着帯電器 ６０１ 転写後帯電器 ６１１ 高圧電源 ６１２ 高圧電源 ６１３ 高圧電源 ６１６ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前橋 洋一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の支持体上に弾性層を設け、その
   上に誘電体層を設けた転写材担持体上に転写材を担持
   し、前記支持体に転写バイアスを印加することにより、
   その転写材上に像担持体上に順次形成された各色のトナ
   ー像を順々に重ね合わせて多重転写する画像形成装置に
   おいて、前記転写材へのトナー像の転写後、その転写の
   都度、転写材を帯電する帯電手段を転写材担持体の外側
   に設置し、その帯電手段に帯電バイアスを印加する電源
   の基準電圧を、転写バイアスを印加する電源の出力に置
   いたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写材担持体の周囲に、転写材を転
   写材担持体から分離する帯電手段、転写材を転写材担持
   体に吸着させる手段、または転写材担持体を除電する帯
   電手段を有し、これら帯電手段の１つが前記転写材を帯
   電する帯電手段の役目を兼ねる請求項１の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記転写材を帯電する帯電手段に交番電
   圧を印加することにより、転写材担持体の支持体に一定
   の値の転写バイアスの印加による多重転写を可能とした
   請求項１の画像形成装置。