JPH09251248A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH09251248A
JPH09251248A JP9001225A JP122597A JPH09251248A JP H09251248 A JPH09251248 A JP H09251248A JP 9001225 A JP9001225 A JP 9001225A JP 122597 A JP122597 A JP 122597A JP H09251248 A JPH09251248 A JP H09251248A
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JP
Japan
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image
transfer roller
toner
forming apparatus
image forming
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JP9001225A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Sato
和彦 佐藤
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ローラが変わっても安定して高い転写効
率を得ることができ、したがって安定して高画質画像を
記録することができる画像形成装置の提供。 【解決手段】 回動する像担持体上に帯電トナーが付着
して形成されたトナー像を前記像担持体と転写ローラの
間を通過する記録材に転写する画像形成装置において、
前記転写ローラの電流−電圧特性の直線性偏差が10μ
A以下であることを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機等
の画像形成装置に関し、特に像形成体や中間転写体のよ
うな回動する像担持体の表面に帯電トナーが付着して形
成されたトナー像を像担持体と転写ローラの間を通過す
る記録材に転写する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上述のような画像形成装置においては、
転写ローラは、仕様を決定するための試験用転写ローラ
に所定の転写電圧を印加して所定のトナー像の記録材へ
の転写を行い、記録材に転写定着すなわち記録された画
像の文字、パッチ、線、ハーフトーン等を評価すること
によって選定した転写ローラと同じ仕様のものを用いる
ようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のような転写ロー
ラを用いた画像形成装置は、転写ローラを交換した場合
だけでなく、継続使用している場合にも、転写効率の変
動が大きくて、濃度不足や画像はじき乃至は濃度むらが
発生し易く、画質の低下した記録画像が得られ易いと言
う問題があった。
【0004】本発明は、その問題を解消するためになさ
れたものであり、転写ローラが変わっても安定して高い
転写効率を得ることができ、したがって安定して高画質
画像を記録することができる画像形成装置の提供を目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲の請求項1の、回動する像担持体上に帯電トナーが付
着して形成されたトナー像を前記像担持体と転写ローラ
の間を通過する記録材に転写する画像形成装置におい
て、前記転写ローラの電流−電圧特性の直線性偏差が1
0μA以下であることを特徴とする構成にあり、本発明
の画像形成装置は、転写ローラに電流−電圧特性(以
下、I−V特性と言う)の直線性偏差が10μA以下で
ある転写ローラを用いたことによって、転写ローラに転
写バイアスを印加することで転写ローラとの間に流れる
転写電流の広い幅に亙って高い転写効率が得られるよう
になり、そのために安定して高い転写効率を得ることが
できて、濃度不足や画像はじき乃至は濃度むらの発生が
無くなり、安定して高画質画像を記録することができ
る。
【0006】さらに本発明の画像形成装置は、請求項2
の、像担持体上に形成されたトナー像が複数の異色トナ
ー像の合成した多色像であることを特徴とする構成、ま
たはさらに請求項3の、像担持体が静電像を形成され
て、静電像を現像手段によりトナー像に現像されるもの
であり、該現像手段が像担持体に非接触の2成分現像剤
層を現像剤搬送担体上に形成して、直流と交流の重畳電
圧を現像剤搬送担体に印加することにより現像剤搬送担
体上の2成分現像剤層からトナーを飛翔させて像担持体
に付着させるものであることを特徴とする構成、さらに
請求項4の、転写ローラが像担持体に対して圧接、離間
することを特徴とする構成が加わることによって、濃度
不足や画像はじき乃至は濃度むらの無いカラー画像を記
録することができ、さらに請求項5の、現像手段が前記
像担持体の帯電と同極性に帯電したトナーを像担持体に
付着させる現像を行うことを特徴とする構成が加わるこ
とによって、色の鮮明性にも優れたカラー画像を記録す
ることができる。
【0007】また本発明の画像形成装置は、請求項6
の、像担持体のトナー像を記録材に転写する位置の曲率
半径が40mm以上であることを特徴とする構成が加わ
ることによって、濃度不足や画像はじき乃至は濃度むら
の発生を防止する効果を一層向上させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
【0009】図1は本発明の画像形成装置の一例のカラ
ー画像形成装置の概要構成図、図2は転写ローラのI−
V特性測定装置の例を示す概要構成図、図3及び図4は
それぞれ転写ローラのI−V特性の例を示すグラフ、図
5は転写ローラによる像担持体からのトナー像転写部の
部分拡大図である。
【0010】図1の画像形成装置においては、像担持体
である電子写真方式による像形成体の感光体ドラム10
が時計方向に回転し、その周面をクリーニング装置の掻
き落としブレード23が残留トナー等を掻き落とし除去
することでクリーニングし、さらにその周面に発光ダイ
オード等を用いた帯電前除電器(PCL)11が一様の
除電光を入射することで、それまでの感光体の静電像形
成履歴を消去させた後、その周面をスコロトロンコロナ
放電器を用いた帯電器12が一様に帯電させ、その帯電
面に図示を省略したレーザビーム書込手段が色分解画像
の例えばイエロー(Y)の画像信号に基づき変調したレ
ーザビームからなる像露光13を入射して低電位ドット
の分布から成る静電像を形成し、その静電像をYトナー
とキャリアの混合した現像剤を用いた現像器14Yが非
接触反転現像によってYトナー像に現像する。
【0011】なお、感光体ドラム10は接地される導電
性のドラム基体上に有機感光体(OPC感光体)等の感
光体層を形成したものであり、レーザビーム書込手段は
半導体レーザ等のレーザ光源と画像信号に基づいてレー
ザビームを変調する変調手段とポリゴンミラーやガルバ
ノメータミラー等の偏向手段とfθレンズやシリンドリ
カルレンズ等の結像レンズと反射ミラー等から構成され
る公知のものが用いられる。また現像器14Yは感光体
ドラム10の帯電と同極性に帯電するYトナーとキャリ
アの混合した現像剤の層を現像剤搬送担体上に感光体ド
ラム10と非接触に形成して、現像剤搬送担体にトナー
の帯電と同極性の直流電圧と交流電圧の重畳した現像バ
イアスを印加することにより、感光体ドラム10の帯電
面にYについての画像信号に基づいた像露光13が入射
して形成された静電像を、その低電位ドットに現像剤搬
送担体の現像剤層からYトナーを飛翔させて付着させ、
Yトナー像に現像する。
【0012】Yトナー像を形成された感光体ドラム10
の周面は、不作動状態に置かれた現像器14M,14
C,14K、転写ローラ18、分離放電極19及び不作
動状態に変えられたクリーニング装置の掻き取りブレー
ド23とPCL11の位置を通過して再び帯電器12の
位置に達すると、帯電器12により再び一様に帯電させ
られる。その帯電面にレーザビーム書込手段が色分解像
の今度は例えばマゼンタ(M)の画像信号に基づいた像
露光13を入射して静電像を形成し、その静電像をMト
ナーとキャリアから成る現像剤を用いた現像器14Mが
非接触反転現像によってMトナー像に現像する。このと
きには既に現像器14Yは現像バイアスの印加を止めた
不作動状態に切り替えられている。これによって感光体
ドラム10の周面にYとMのトナー像の重ね合わせから
成る2色像が形成される。
【0013】なお、作動状態においても感光体ドラム1
0と非接触の現像器14Y,14M,14C,14K、
分離放電極19及びPCL11は、不作動状態に切り替
えるとき感光体ドラム10との距離を開くものでも、変
えないものでもよい。それに対して、作動状態で感光体
ドラム10側に圧接する転写ローラ18やクリーニング
装置は、不作動状態では感光体ドラム10から離間させ
ることは言うまでもない。
【0014】感光体ドラム10の2色像形成面は前述と
同様に帯電器12の位置に達すると帯電器12によって
再び一様帯電され、その帯電面にレーザビーム書込手段
が色分解像の今度はシアン(C)の画像信号に基づいた
像露光13を入射して静電像を形成し、その静電像をC
トナーとキャリアから成る現像剤を用いた現像器14C
が前述と同様にCトナー像に現像する。それによって感
光体ドラム10の周面にY,M,Cのトナー像の重ね合
わせから成るカラー画像が形成される。このカラー画
像、またはその画像形成面にさらに前述と同様に帯電器
12による一様帯電、レーザビーム書込手段による色分
解像の黒(K)の画像信号に基づいた像露光13の入
射、Kトナーとキャリアから成る現像剤を用いた現像器
14Kによる現像を行って形成されたY,M,C,Kの
4色カラー画像が、給紙カセット15から送出ローラ1
6によって送り出されるかまたは手差し挿入されるかし
てタイミングローラ17により感光体ドラム10に接す
るように送り込まれた記録材の記録紙Sに転写ローラ1
8の作用によって転写される。
【0015】転写ローラ18は感光体ドラム10との間
隙に転写すべきカラー画像先端が達する直前の記録紙先
端が達したときに感光体ドラム10との間で記録紙Sを
挟圧するように感光体ドラム10側に移動すると共に、
電源180からトナーの帯電と逆極性の直流電圧を印加
される。転写ローラ18の押圧力は、ローラ単位長さ当
たりの線圧力として5〜500g/cm、ローラ単位面
積当たり平均圧力として25〜1000g/cm2であ
ることが望ましく、記録紙に圧接するニップ幅が0.5
〜5mm程度であることが望ましい。また、挟圧する相
手側の感光体ドラム10の曲率半径が40mm以上であ
ることが望ましい。
【0016】以上によって記録紙Sは、転写ローラ18
から安定して十分に電荷を注入されてトナーの帯電と逆
極性の電位に帯電し、クーロン力と転写ローラ18によ
る圧力とによって感光体ドラム10からカラー画像を効
率よく転写される。このような転写ローラ18に後述す
るI−V特性の直線性偏差が10μA以下であるものを
用いたのが本発明の画像形成装置である。
【0017】カラー画像を転写された記録紙Sは、上述
のように転写ローラ18が作動状態にされるのとほぼ同
時に電源190から交流放電電圧を印加される分離放電
極19のコロナ放電作用を受けて感光体ドラム10から
分離され、熱ローラ等を用いた定着装置20に送り込ま
れてカラー画像を定着された後、機外に排出される。
【0018】記録紙Sにカラー画像を転写した感光体ド
ラム10の周面は作動状態にされたクリーニング装置の
掻き落としブレード23によって残留トナーを除去さ
れ、PCL11によって除電されて、帯電器12による
帯電以後の次のカラー画像形成に供えられる。
【0019】なお、画像形成装置が単色画像を形成記録
する際にはクリーニング装置の掻き落としブレード23
は感光体ドラム10の周面に対し常に圧接状態に置かれ
るのが制御の簡単化や工程の安定化等の点から好まし
い。
【0020】以上のような本発明の画像形成装置に用い
る転写ローラ18は以下のように転写ローラのI−V特
性の直線性偏差σ(μA)を求めて選択する。
【0021】図2に示したように直径が感光体ドラム1
0の直径と同様の100mm程度のアルミニウム製のド
ラム1に画像形成装置用の転写ローラ2を平均圧力30
0g/cm2で圧接させて、両者を90mm/sec程
度の線速度で回転させ、転写ローラ2には定電圧電源3
から転写ローラ軸を介して種々変化させた電圧V1
2,…Vn(V)を印加し、それに対応してドラム1に
流れる電流I1,I2,…In(μA)を電流計4により
測定する。そして下記式(1)によりI−V特性の直線
性偏差σ(μA)を求め、σが10μA以下の転写ロー
ラ2を本発明の画像形成装置に転写ローラ18として用
いる。
【0022】
【数1】
【0023】式(1)の直線性偏差σが10μA以下の
転写ローラ18は上述の電圧V1,V2,…Vn(V)を
横軸に取り、電流I1,I2,…In(μA)を縦軸に取
ったI−V曲線が図3に示したように同じ電圧変動a
(V)に対する電流変動b(μA)の比較的小さい略一
定な直線性のものになり、転写ローラ18が記録紙Sを
感光体ドラム10に圧接させる位置の前後で記録紙Sと
感光体ドラム10の間に図5に示した電気力線に沿って
起こる放電のためと考えられる画像むらや転写抜けの画
像はじきが起こらなくなって、安定して良好な画質の転
写画像が得られるようになる。それに対して、直線性偏
差σが10μAより大きい転写ローラはI−V曲線が図
4に示したように直線性から外れて湾曲し、同じ電圧変
動a(V)に対する電流変動c(μA)がb<cのよう
に大きくなり、転写画像にむらやはじきが発生し易くな
って、画質不良の転写画像が得られ易くなる。
【0024】また図6に示したように、I−V特性がば
らついて直線性偏差σが10μAより大きくなる場合
も、電圧変動に対する電流変動がばらついて画像むらや
はじきが発生し易くなる。
【0025】以下さらに図7乃至図9も参照して具体例
につき説明する。
【0026】同様のステンレス鋼棒から成る芯軸の外周
に、層厚は同じで抵抗等が表1に示したように異なる導
電性弾性表層を設けた、5種類の転写ローラ(1)〜
(5)の30℃、80%RHの高温高湿(HH)条件と
10℃、20%RHの低温低湿(LL)条件におけるI
−V特性の直線性偏差σ(μA)は、図7のグラフに示
した通りであった。
【0027】
【表1】
【0028】図7の直線性偏差は、図2の装置を用い
て、電源3から転写ローラ2に印加する電圧Viを0V
から200V刻みで4KVまで変えるようにした以外は
前述と同じ条件で求めた値であり、丸で示した値はHH
条件での値、三角で示した値はLL条件での値である。
【0029】また表1の抵抗は、雰囲気条件を20℃、
50%RHとした以外は直線性偏差σを求めるのと同じ
条件で求めた電圧Viと電流Iiを下記式(2)に用いて
求めた値であり、表層硬度は、アスカーCスケールによ
るゴム硬度、表層導電タイプはイオン導電が導電性有機
材料を含有したもの、電子導電がカーボンを含有したも
のである。
【0030】
【数2】
【0031】以上の転写ローラ(1)〜(5)を図1の
画像形成装置に用いて、感光体ドラム10に形成したK
トナー像を記録紙に転写して定着した。各転写ローラ
(1)〜(5)によるローラ転写は、平均圧力300g
/cm2で転写ローラ18により転写材Sを押して感光
体ドラム10上のトナー像に圧接させ、それと共に、電
源180から転写ローラ18にトナーと逆極性の転写バ
イアスを印加して行う。その転写バイアスを変化させる
ことで電源180から転写ローラ18に流れる転写電流
を変化させて、図8に示したような転写電流と記録紙S
に転写定着された画像濃度の関係グラフを求めた。その
結果、画像濃度が高いレベルで安定している転写電流幅
の図8に示した適正転写領域は転写ローラ(1)〜
(5)について図9に示した通りであった。
【0032】図9の丸で示した値はHH条件での値、三
角で示した値はLL条件での値である。この図9の結果
から、転写ローラ18にI−V特性の直線性偏差σ(μ
A)が10μA以下の転写ローラ(1)〜(3)を用い
ることにより、安定して画像濃度すなわち転写効率の高
い転写を行うことができ、高画質画像の記録を行うこと
ができる。そして、このような転写ローラを選別するこ
とは前述のように容易にできる。
【0033】
【発明の効果】以上から明らかなように本発明の画像形
成装置においては、転写ローラが変わっても安定して高
い転写効率を得ることができ、したがって安定して高画
質画像を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一例のカラー画像形成
装置の概要構成図である。
【図2】転写ローラのI−V特性測定装置の例を示す概
要構成図である。
【図3】転写ローラのI−V特性の例を示すグラフであ
る。
【図4】転写ローラのI−V特性の例を示すグラフであ
る。
【図5】転写ローラによる像担持体からのトナー像転写
部の部分拡大図である。
【図6】転写ローラのI−V特性の例を示すグラフであ
る。
【図7】各種転写ローラのI−V特性の直線性偏差の例
を示すグラフである。
【図8】転写ローラの転写電流と転写された画像濃度の
関係グラフである。
【図9】各種転写ローラの適正転写領域を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 ドラム 2 転写ローラ 3 定電圧電源 4 電流計 10 感光体ドラム(像担持体) 12 帯電器 13 像露光 14Y,14M,14C,14K 現像器 15 給紙カセット 18 転写ローラ 180 電源 19 分離放電極 20 定着装置 S 記録紙

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回動する像担持体上に帯電トナーが付着
    して形成されたトナー像を前記像担持体と転写ローラの
    間を通過する記録材に転写する画像形成装置において、
    前記転写ローラの電流−電圧特性の直線性偏差が10μ
    A以下であることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記トナー像が複数の異色トナー像の合
    成した多色像であることを特徴とする請求項1に記載の
    画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記像担持体が静電像を形成されて、静
    電像を現像手段によりトナー像に現像されるものであ
    り、該現像手段が像担持体に非接触の2成分現像剤層を
    現像剤搬送担体上に形成して、直流と交流の重畳電圧を
    現像剤搬送担体に印加することにより現像剤搬送担体上
    の2成分現像剤層からトナーを飛翔させて像担持体に付
    着させるものであることを特徴とする請求項1または請
    求項2に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記転写ローラが前記像担持体に対して
    圧接、離間することを特徴とする請求項3に記載の画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】 前記現像手段が前記像担持体の帯電と同
    極性に帯電したトナーを像担持体に付着させる現像を行
    うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記像担持体のトナー像を記録材に転写
    する位置の曲率半径が40mm以上であることを特徴と
    する請求項1乃至請求項5のいずれかの請求項に記載の
    画像形成装置。
JP9001225A 1996-01-08 1997-01-08 画像形成装置 Pending JPH09251248A (ja)

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JP8-882 1996-01-08
JP88296 1996-01-08
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214936A (ja) * 2001-01-12 2002-07-31 Canon Inc 画像形成装置

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