JPH09106192A

JPH09106192A - 画像形成装置の転写剥離装置

Info

Publication number: JPH09106192A
Application number: JP26407695A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Masuko; 和久増子; Tsukasa Inao; 司稲生; Norichika Hirohashi; 範親広橋; Toshihiro Kanematsu; 寿弘兼松
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】分離ベルト等を使用することなく、接触型の
転写手段を使用して画像形成装置を小型化した場合で
も、画像乱れや高含水紙での転写不良を防止することが
できるのは勿論のこと、転写媒体の転写性と剥離性とを
両立させることが可能な画像形成装置の転写剥離装置を
提供することを目的とする。【構成】接触型の転写手段に印加される転写バイアス
が矩形波状の電圧であり、しかも当該転写バイアスが像
担持体上に形成された画像の帯電極性と逆極性及び同極
性に極性が変化するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機や静電プ
リンタ等の静電転写プロセスを利用する画像形成装置に
関し、特にその転写剥離装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静電複写機や静電プリン
タ等の静電転写プロセスを利用する画像形成装置におい
ては、感光体ドラム等の像担持体の表面に可転写トナー
像を静電気的に形成した後、この可転写トナー像を転写
用紙などの転写媒体に転写することにより、画像を形成
するように構成されている。このように構成される画像
形成装置では、像担持体上に形成された可転写トナー像
を転写用紙などの転写媒体に転写する際に、転写媒体に
対して転写手段により可転写トナー像の帯電極性と逆極
性の電荷が付与されるため、転写媒体が像担持体側に静
電気的に吸着され、像担持体と転写媒体の剥離性が低下
することになる。そこで、上記画像形成装置において
は、転写媒体の剥離性を改善するため、像担持体の表面
に吸着された転写媒体に、転写手段による転写工程が施
された後の位置において、当該転写媒体の帯電極性とは
逆極性の電荷を剥離手段によって転写媒体に与えること
により、転写時に転写媒体が獲得した電荷を中和除電す
る必要がある。

【０００３】このために、例えば、転写後に剥離用のコ
ロナ帯電器（デタックコロトロン；ＤＴＣ）を設け、こ
の剥離用のコロナ帯電器に交流電圧と、転写手段とは逆
極性の直流バイアス電圧を印加して、転写部から排出さ
れた転写媒体の過剰な電荷を除電した後、剥離爪などに
よって転写媒体を強制的に像担持体から分離したり、転
写後に転写媒体にアースした導体を接触させて転写媒体
の先端部を像担持体から分離させた後、この導体に電圧
を印加する手段（導体分離方式）などが用いられてい
る。

【０００４】ところが、上記転写手段としてコロナ放電
器である転写コロトロンを用いると、画像形成装置を小
型化して転写媒体が転写部と定着部に同時にニップする
構造にした場合には、転写コロトロンと像担持体との吸
着力に比べて定着部の搬送力の方が強いため、転写媒体
の先端が定着部にニップすると、転写媒体に急激な速度
変動や振動が発生し、”スミア”と呼ばれる画像乱れが
発生することがあるという問題点があった。また、高温
高湿環境下等において転写用紙が含水し抵抗値が減少し
た場合には、転写媒体上の転写電荷が拡散してしまい、
高含水紙において転写不良が発生することがあるという
問題点もあった。

【０００５】そこで、このような不具合を解消するため
に、一定の直流バイアス電圧を印加したロール形状の転
写部材（転写ロール；ＢＴＲ）を回転させながら像担持
体に圧接して転写する接触型の転写方式が既に種々提案
されており、実際に使用されてもいる。この転写ロール
では、静電吸着力に加えて、当該転写ロールが像担持体
の表面に接触するニップ力で転写媒体を押圧するので、
前述した”スミア”と呼ばれる画像乱れが起こりにく
く、又接触部では転写電荷が拡散しないので、高含水紙
における転写不良を防止することができるという特長が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記接触型の転写ロールでは、転写媒体と像担持体
との吸着力が転写コロトロンに比べて優勢になる結果、
反転現像方式では特に像担持体と転写媒体との密着力が
高い白紙部の多い（画像の少ない）原稿を転写する場合
には、剥離用のコロナ帯電器方式及び導電分離方式のい
かんにかかわらず、剥離性が著しく低下し、剥離爪が設
けられていると、転写媒体が剥離爪の下端部で擦られな
がら転写部から排出され、転写媒体の表面に保持されて
いる未定着のトナー像が擦られて、その跡がトナー像に
現れて図７に示すような所謂”ホルダマーク”と呼ばれ
る画像欠陥Ａが発生することがあるという問題点があっ
た。また、かかる問題点は、画像形成装置のプリントス
ピードを上げるため、プロセススピードを速く設定し、
又像担持体の径を大きくするにつれて顕著となる。さら
に、上記”ホルダマーク”と呼ばれる画像欠陥を防止す
るため、転写点を像担持体の上流側に移動させたり、転
写点と剥離爪との距離を大きく設定した場合には、剥離
後の転写媒体が定着部に進入できずにジャムが発生する
虞れがあるという新たな問題点が生じる。

【０００７】また、剥離用のコロナ帯電器の電圧や電流
を増加して転写媒体の除電を十分行なえば”ホルダマー
ク”は改善されるが、こうした場合には、剥離用のコロ
ナ帯電器による除電が過剰となるため、転写媒体上の転
写電荷が不足して転写媒体上に転移したトナー像が再び
像担持体上に戻ってしまう”リトランスファー”と呼ば
れる転写不良が発生し、剥離と転写の両立は不可能とな
るという問題点があった。さらに、剥離用のコロナ帯電
器の電圧や電流を増加した場合には、剥離用の電圧が高
くなる結果、剥離用のコロナ帯電器で絶縁破壊が発生
し、火災等が発生する虞れがあるという問題点もあっ
た。

【０００８】このような不具合を改善する方法として
は、特開昭６０−２００２７３号公報等に開示されてい
るように、像担持体と転写媒体との間に介在される分離
ベルトを用いる方式も提案されているが、この分離ベル
ト方式を採用した場合には、転写媒体の端部と像担持体
との間に分離ベルトが介在されるため、転写媒体の端部
には画像を形成することができず、全面複写ができない
という問題点を有している。

【０００９】また、前記の不具合を改善する方法として
は、特開平３−１３２６８４号公報に開示されているよ
うに、転写ローラに印加する電圧をパルス波状とするも
のが既に提案されている。しかし、転写と剥離を両立さ
せるためには、正側で印加する電圧値と負側で印加する
電圧値が特定の条件を満足する必要があり、特開平３−
１３２６８４号公報に提案されているような一方の極性
に偏位させるか０Ｖを中心に両側にふったパルス波を印
加するだけでは、転写と剥離を両立させることができな
いという問題点を有している。

【００１０】さらに、前記の不具合を改善する方法とし
ては、特開平４−４５４７１号公報に開示されているよ
うに、バイアスシフトした交流電圧を転写電圧として印
加するものも提案されているが、この方法では見掛けの
転写電流を低減する効果がないので、転写と剥離の両立
という効果は期待できないという問題点を有している。

【００１１】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、分離ベルト等を使用することなく、接触型の転
写手段を使用して画像形成装置を小型化した場合でも、
画像乱れや高含水紙での転写不良を防止することができ
るのは勿論のこと、転写媒体の転写性と剥離性とを両立
させることが可能な画像形成装置の転写剥離装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載の画像形成装置の転写剥離装置は、像担持体上に形成
された画像を当該像担持体に転写媒体を介して接触する
ことにより転写媒体上に転写する接触型の転写手段と、
前記転写手段の下流側に配置されバイアス電流を印加し
て除電することにより転写媒体を像担持体から剥離する
剥離手段を備え、前記剥離手段には前記転写手段に印加
するのとは逆極性の直流バイアス電流を印加する画像形
成装置の転写剥離装置において、前記接触型の転写手段
に印加される転写バイアスが矩形波状の電圧であり、し
かも当該転写バイアスが像担持体上に形成された画像の
帯電極性と逆極性及び同極性に極性が変化するように構
成したものである。

【００１３】また、この発明の請求項２に記載の画像形
成装置の転写剥離装置は、前記接触型の転写手段に印加
される転写バイアスの電圧値と印加時間との積が、像担
持体上に形成された画像の帯電極性と逆極性の方が同極
性の値より大きく設定されているものである。

【００１４】さらに、上記像担持体の帯電極性が負極性
でしかも当該像担持体上に形成される画像の帯電極性も
負極性の場合には、例えば、矩形波状転写バイアス電圧
の負側の電圧値が像担持体の帯電電位以下で、正側の電
圧値が像担持体と転写媒体間の過剰放電による転写不良
を起こさない６０００Ｖ以下に設定される。

【００１５】また、見掛け上の転写電流は、例えば、剥
離手段に印加する直流電流以下で転写効率が最大となる
転写電流以下に設定される。ここで、転写効率が最大と
なる転写電流は、トナーのトライボ値、現像量、プロセ
ススピード、転写幅等によって決定される。

【００１６】

【作用】この発明は、従来の直流転写バイアスに変え、
転写バイアスとして矩形波状の電圧を印加することによ
り、例えば、矩形波の正側で転写に必要な電荷を転写媒
体に印加しながら、負側で見掛けの転写電荷を減少させ
て、像担持体と転写媒体の静電吸着力を低減させて、該
コロナ帯電器等の剥離手段の直流バイアス電流を低減さ
せる。そのため、分離ベルト等を使用することなく、接
触型の転写手段を使用して画像形成装置を小型化した場
合でも、画像乱れや高含水紙での転写不良を防止するこ
とができるのは勿論のこと、転写媒体の転写性と剥離性
とを両立させることが可能な画像形成装置の転写剥離装
置を提供することができる。

【００１７】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１８】図１はこの発明の一実施例における画像形
成装置の構成を示す概略断面図である。

【００１９】図において、１は図面に垂直な方向に軸線
を有し、図示の矢印方向に沿って所定の回転速度で回転
駆動される像担持体としての感光体ドラムを示すもので
あり、この感光体ドラム１としては、例えば、ＯＰＣ感
光層を表面に有する外径が８４ｍｍのものが使用され
る。上記感光体ドラム１の表面は、コロナ帯電器（不図
示）によって−７５０Ｖに一様に帯電された後、当該感
光体ドラム１の表面には、画像情報に応じて変調された
レーザビーム（不図示）が照射されて静電潜像が形成さ
れる。尚、上記画像形成装置のプロセススピード、即ち
感光体ドラム１の回転速度（周速）は、２５０ｍｍ／ｓ
に設定されている。また、上記感光体ドラム１の表面に
形成された静電潜像は、現像器（不図示）から負帯電し
たトナーが供給され、このトナーが潜像部分に付着して
トナー像が形成される。次いで、この感光体ドラム１上
に形成されたトナー像は、当該感光体ドラム１の回転に
伴って転写部位に移動する。この転写部位では、接触型
の転写手段としての転写ロール２が感光体ドラム１の表
面に圧接している。そして、上記感光体ドラム１上に形
成されたトナー像が転写部位に移動するタイミングに合
わせて、図示しない搬送路から転写媒体としての転写用
紙８が供給される。

【００２０】上記転写用紙８が転写部位に供給されると
同時に、不図示の制御装置によって転写ロール２に転写
バイアス電源５によって転写バイアスを印加するととも
に転写ロール２の下流側に設けた剥離用のコロトロン３
に剥離用の直流電流電源６及び交流電圧電源７によって
剥離バイアスを印加する。その後、トナー像を担持した
転写用紙８は、搬送路を経て不図示の定着部に搬送さ
れ、熱及び圧力等によって定着処理を受け、外部に排出
される。一方、転写部位において転写用紙８に転移せず
に感光体ドラム１上に残ったトナーは、クリーナ（不図
示）によって除去される。

【００２１】この実施例では、上記転写ロール２とし
て、図２に示すように直径８ｍｍの金属性のシャフト２
ａに、イオン導電剤である４級アンモニウム塩を分散さ
せ、窒素ガスで発泡させて硬度を２８〜３８°（ＡＳＫ
ＥＲ−Ｃ硬度）に調整した導電性ウレタンフォームから
なる導電性弾性体２ｂを被覆し、外径を１８．７ｍｍに
形成したロールを使用している。この転写ロール２の抵
抗値としては、イオン導電剤の配合量を０．５〜１．５
部の間で調整することにより、図２に示すように感光体
ドラム１と同様の金属製ロール１０にニップさせた状態
に相当する条件で測定し、シャフト２ａと導電層２ｂの
抵抗値を常温、常湿状態で１．０×１０⁸Ωに調整した
ものを用いている。また、この実施例で用いたトナーの
トイラボ値は２２〜３０μＣ／ｇ、現像量は０．６８×
１０^-5ｇ／ｍｍ²である。

【００２２】さらに、上記剥離用のコロトロン３は、図
１に示すように、第一のコロトロンワイヤが転写ロール
３と感光体ドラム１のニップ点から３０度の角度をなす
ように離間させた位置に配置されている。また、上記感
光体ドラム１の表面から転写用紙８を剥離する剥離爪４
は、転写ロール３と感光体ドラム１のニップ点から５２
度の角度をなすように離間させた位置に配置されてい
る。

【００２３】ところで、この実施例では、上記接触型の
転写手段に印加される転写バイアスが矩形波状の電圧で
あり、しかも当該転写バイアスが像担持体上に形成され
た画像の帯電極性と逆極性及び同極性に極性が変化する
ように構成されている。

【００２４】すなわち、上記転写ロール３に印加される
転写バアイスとしては、図３に示すように、周波数４０
０Ｈｚ、＋側の電圧４ｋｖ、−側の電圧−１．５Ｋｖ、
デューティーサイクル（（ｔａ／ｔ）×１００％、ｔ＝
ｔａ＋ｔｂ）４０％の矩形波状の電圧が用いられてい
る。なお、上記転写ロール３に印加する転写バアイスと
しては、これに限らず、周波数４００〜６００Ｈｚ、＋
側の電圧３〜５ｋｖ程度に設定したものを用いてもよ
く、これ以外の値であっても良い。転写媒体として転写
用紙８を用いた場合の見掛けの転写電流は１０μＡであ
った。また、上記剥離用のコロトロン３には、周波数６
００Ｈｚ、実効値３．６ＫｖｒｍｓのＡＣ電圧と−３０
μＡの定電流バイアスが印加されている。

【００２５】このような状態で、転写用紙８の先端部か
ら３ｍｍ離れた位置に１５ｍｍ幅の黒帯を設けたチャー
トを用いて転写性、剥離性を評価したところ、図４に示
すように黒帯部において白抜け等の転写不良は発生せ
ず、かつホルダマークも発生しなかった。また、この状
態での転写効率は、図５に示すように、７６．５％であ
った。なお、図５及び後述する図６において、縦軸は転
写効率やホルダマークの長さ、及び見かけの転写電流に
共通のものとなっている。

【００２６】この実施例では、上述したように、従来の
直流転写バイアスに変え、転写バイアスとして矩形波状
の電圧を印加することにより、例えば、矩形波の正側で
転写に必要な電荷を転写用紙８に印加しながら、負側で
見掛けの転写電荷を減少させて、感光体ドラム１と転写
用紙８の静電吸着力を低減させて、剥離用のコロトロン
の直流バイアス電流を低減させることができる。そのた
め、分離ベルト等を使用することなく、接触型の転写ロ
ール２を使用して画像形成装置を小型化した場合でも、
画像乱れや高含水紙での転写不良を防止することができ
るのは勿論のこと、転写用紙８の転写性と剥離性とを両
立させることが可能な画像形成装置の転写剥離装置を提
供することができる。

【００２７】実施例２上記実施例１と同様な構成において転写バイアスとして
周波数４００Ｈｚ、＋側の電圧３Ｋｖ、−側の電圧−
０．７５ｋＶ、デューティーサイクル４０％の矩形波電
圧を印加した。実施例１と同様なチャートを用いて転写
性、剥離性を評価したところ、黒帯部において白抜け等
の転写不良は発生せず、かつホルダマークも発生しなか
った。またこの状態での転写効率は、図６に示すよう
に、７５．７％であった。

【００２８】その他の構成及び作用は、前記実施例１と
同様であるので、その説明を省略する。

【００２９】比較例１実施例１と同様な構成において、転写バイアスとして転
写ロール３に＋３０μＡ、剥離用のコロトロンに６００
Ｈｚ、３．６ｋＶｒｍｓのＡＣ電圧と−３０μＡの定電
流バイアスを印加した。実施例１と同様なチャートを用
いて転写性、剥離性を評価したところ、図７に示すよう
に黒帯部において白抜け等の転写不良は発生しなかった
が、ホルダマークは５３ｍｍ発生した。また、転写効率
は８６％であった。

【００３０】比較例２比較例１と同様な構成において転写バイアスとして転写
ロールに＋３０μＡの定電流、剥離用のコロトロンには
６００Ｈｚ、５．４ｋＶｒｍｓのＡＣ電圧と−１０５μ
Ａの定電流バイアスを印加した。実施例１と同様なチャ
ートを用いて転写性、剥離性を評価したところ、ホルダ
マークは発生しなかったが、黒帯部において白抜けが発
生した。

【００３１】比較例３実施例１と同様な構成において、転写バイアスのデュー
ティーサイクルを６０％に変更した。実施例１と同様な
チャートを用いて転写性、剥離性を評価したところ黒帯
部において白抜け等の転写不良は発生しなかったが、ホ
ルダマークは、図５に示すように４３ｍｍ発生した。ま
た、転写効率は６７．６％に低下した。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、接
触型の転写手段を採用し、この接触型の転写手段の下流
側にバイアス電圧を印加して除電することにより転写媒
体を像担持体から剥離する剥離手段を設け、且つこの剥
離手段に前記転写手段に印加するのとは逆極性の直流バ
イアス電流を印加する画像形成装置の転写剥離装置にお
いて、前記接触型の転写手段に印加される転写バイアス
が矩形波状の電圧であり、しかも当該転写バイアスが像
担持体上に形成された画像の帯電極性と逆極性及び同極
性に極性が変化するように構成したので、剥離手段の電
圧を低減させながら、画像欠陥の発生を阻止して良質の
画像を得ることができる。

【００３３】また、この発明は、上記の如く剥離手段に
印加する電圧を低減することができるので、十分な絶縁
マージンの確保が可能となり、剥離手段を小型化するこ
とができるほか、剥離手段の電源コストを削減すること
ができる。

【００３４】さらに、この発明は、分離ベルト方式等の
機構、装置を設ける必要がないので、転写剥離装置のコ
ストを削減することができる。

【００３５】また、この発明は、上記剥離手段に通電す
る直流バイアス電流を低減することができるので、剥離
手段からのオゾン発生量を低減することができる。その
際、上記剥離手段の直流バイアスを−１０５μＡから−
３０μＡに低減した場合、オゾンの発生量は１．４ｐｐ
ｍから０．３ｐｐｍまで減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る画像形成装置の一実施
例を示す概略断面図である。

【図２】図２は転写ロールの抵抗値の測定状態を示す
斜視図である。

【図３】図３は転写ロールに印加する転写バイアスを
示す波形図である。

【図４】図４は上記実施例におけるコピーサンプルを
示す説明図である。

【図５】図５は実施例及び比較例の測定結果を示すグ
ラフである。

【図６】図６は実施例及び比較例の測定結果を示すグ
ラフである。

【図７】図７は上記比較例におけるコピーサンプルを
示す説明図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム、２転写ロール、３剥離用のコロ
トロン、４剥離爪、５転写バイアス電源、６剥離
用の直流電流電源、７剥離用の交流電圧電源、８転
写用紙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者兼松寿弘神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された画像を当該像担
持体に転写媒体を介して接触することにより転写媒体上
に転写する接触型の転写手段と、前記転写手段の下流側
に配置されバイアスを印加して除電することにより転写
媒体を像担持体から剥離する剥離手段を備え、前記剥離
手段には前記転写手段に印加するのとは逆極性の直流バ
イアス電流を印加する画像形成装置の転写剥離装置にお
いて、前記接触型の転写手段に印加される転写バイアスが矩形
波状の電圧であり、しかも当該転写バイアスが像担持体
上に形成された画像の帯電極性と逆極性及び同極性に極
性が変化することを特徴とする画像形成装置の転写剥離
装置。
【請求項２】前記接触型の転写手段に印加される転写
バイアスの電圧値と印加時間との積が、像担持体上に形
成された画像の帯電極性と逆極性の方が同極性の値より
大きく設定されていることを特徴とする請求項第１項記
載の画像形成装置の転写剥離装置。