JPH09329973A

JPH09329973A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09329973A
Application number: JP8149632A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Iwakura; 良恵岩倉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】一般に空隙量が多くなるほど誘導体層上に転
写材を静電吸着するための印加電圧が高くなり、安全性
の面で問題があり、また、コスト的にも不利となる。さ
らに、転写材の種類によって静電吸着力が変わるため、
電荷付与量を変える必要があるがその手段については開
示されておらず、また、環境の変化によって空隙内に水
滴が生じたり空隙量が変化し不安定となり、安定した転
写材の静電吸着やトナー転写ができないという問題があ
った。【解決手段】転写材Ｐを電気的に吸着保持し、転写材
Ｐを感光体ドラム１５に当接させることによりトナー像
を転写する転写ドラム１１とを有し、転写ドラム１１
は、転写材Ｐの当接面側から誘電体層２７，導電体層２
６が順に積層され、記転写ドラム１１の転写材Ｐへのト
ナー像の転写位置より上流側に転写ドラム１１の誘電体
層２７の表面に転写材Ｐを介して接触する接地された半
導電体ベルト１２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリン
タ，デジタルコピア，レーザーファックス等に用いられ
る画像形成装置に関し、特に、転写材を保持しながら複
数回のトナー転写を行いカラー画像を得るための転写ド
ラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光体ドラムに形成された静
電潜像にトナーを付着させて現像し、このトナー像を転
写ドラムに巻き付けられた転写材である転写シートに転
写する画像形成装置がある。

【０００３】このような画像形成装置は、例えば、図１
７に示すように、誘導体層１０１ａを有する円筒１０１
内部に、転写材Ｐを吸着するコロナ帯電器１０２と、感
光体ドラム１０３表面に形成されたトナー像を転写材Ｐ
に転写させるコロナ帯電器１０４とが別々に配設されて
おり、各帯電器１０２・１０４によって転写材Ｐの吸着
と転写とを別々に行うようになってる。

【０００４】また、図１８に示すように、外層の半導電
体層２０１ａと内層の基材２０１ｂの２層構造の円筒２
０１と、搬送された転写材Ｐを上記円筒２０１に添わせ
て保持するためのグリップ機構２０２とを備えた画像形
成装置がある。この画像形成装置では、搬送された転写
材Ｐを上記グリップ機構２０２によりその端部を掴んで
円筒２０１の表面に添わせた後、円筒２０１の外層の半
導電体層２０１ａに電圧を印加するか、或いは、円筒２
０１内部に設けられた帯電器により放電することによっ
て円筒２０１表面を帯電させて、感光体ドラム１０３の
トナー像を転写材Ｐに転写するようになっている。

【０００５】ところが、図１７に示す画像形成装置で
は、転写ローラである円筒１０１が誘導体層１０１ａの
みの１層構造となっているため、その内部に、上記した
コロナ帯電器１０２・１０４を配設する必要がある。こ
のため、円筒１０１の大きさが制限され、装置を小型化
することができないという問題が生じている。

【０００６】また、図１８に示す画像形成装置では、転
写ローラである円筒２０１を２層構造とすることで、転
写材Ｐにトナー像を転写するための円筒２０１の帯電を
行うようになっているので、帯電器の数が少なくて済
む。しかしながら、上記グリップ機構２０２を備えてい
るので、画像形成装置全体の構成が複雑なものとなり、
これによって、装置全体の部品点数が多くなり、装置の
製造に係る費用が増加するという問題が生じている。

【０００７】そこで、特開平５−１７３４３５号公報に
記載されたものがあった。この特開平５−１７３４３５
号公報には、像担持体上に順次形成された各色のトナー
像を、少なくとも発泡体と、発泡体を覆う誘導体層から
なる転写材担持体上に担持された転写材上に順々に重ね
合わせて転写し、転写材上にカラー画像を形成する転写
装置が記載されている。

【０００８】ここで、転写材担持体上への転写材の担持
方法は、電荷付与手段（吸着ローラ）による静電吸着で
あり、吸着能力を向上させるために誘導体層と発泡体層
との間に１０μｍ以上の空隙層が設けられていることが
特徴である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に空隙量
が多くなるほど誘導体層上に転写材を静電吸着するため
の印加電圧が高くなり、安全性の面で問題があり、ま
た、コスト的にも不利となる。さらに、転写材の種類に
よって静電吸着力が変わるため、電荷付与量を変える必
要があるがその手段については開示されておらず、ま
た、環境の変化によって空隙内に水滴が生じたり空隙量
が変化することも考えられ、不安定な構成となってい
る。

【００１０】しかも、発泡体を用いていることから、環
境や誘導体層間に生じる空隙も不安定となり、転写材
（紙またはＯＨＰ）や環境に応じて電荷付与量を変化さ
せることができず、安定した転写材の静電吸着やトナー
転写ができないという問題があった。

【００１１】本発明は上記のような不具合を解決するた
めになされたものであり、転写手段の転写材へのトナー
像の転写位置より上流側に当該転写手段の誘電体層の表
面に転写材を介して接触する弾性を有する半導電体より
なる接地されたベルトを設けることにより、トナー転写
と転写材の静電吸着を転写材の種類に関係なく安定して
行い、良好なトナー転写を行うことを目的としたもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の画像形成装置は、表面にトナー像が
形成される像担持体と、転写材に曲率を与えるプリカー
ル手段と、曲率を与えられた上記転写材を電気的に吸着
保持し、該転写材を上記像担持体に当接させることによ
り当該像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写
手段とを有し、上記転写手段は、所定の回転速度で回転
し、当該転写手段は転写材の当接面側から誘電体層，導
電体層が順に積層され、上記転写手段の転写材へのトナ
ー像の転写位置より上流側に当該転写手段の誘電体層の
表面に転写材を介して接触する弾性を有する半導電体よ
りなる接地されたベルトと、上記転写手段の導電体層に
所定電圧を印加する電圧印加手段と、上記転写手段の導
電体層を除電する除電手段と、上記転写手段の誘電体層
上の残存トナーを除去するクリーニング手段とを備えて
いる。請求項１の構成によれば、導電体層に電圧を印加
することにより、誘電体層に電荷が蓄積され、誘導体層
と接地されたベルトとが転写材を介して接触すること
で、誘導体層に蓄積された電荷が転写材内面，転写材表
面に移行して転写材を転写手段表面に静電吸着させるこ
とができ、転写材表面の電荷と像担持体表面のトナー像
の電荷との電位差によりトナー像を転写材に転写させる
ことができる。

【００１３】請求項２記載の画像形成装置は、上記ベル
トと上記転写手段との接触幅を調整する接触幅調整手段
を設けている。請求項２の構成によれば、ベルトと誘電
体層間の接触（ニップ）幅を容易に変えることができる
ため、転写材の種類によって電荷注入量を制御すること
ができ、誘電体層上に安定して転写材を吸着でき、像担
持体上に形成されたトナー像の転写材への転写を良好に
行うことができる。

【００１４】請求項３記載の画像形成装置は、表面にト
ナー像が形成される像担持体と、転写材に曲率を与える
プリカール手段と、曲率を与えられた上記転写材を電気
的に吸着保持し、該転写材を上記像担持体に当接させる
ことにより当該像担持体上に形成されたトナー像を転写
する転写手段とを有し、上記転写手段は、所定の回転速
度で回転し、当該転写手段は転写材の当接面側から誘電
体層，導電体層が順に積層され、上記転写手段の転写材
へのトナー像の転写位置より上流側に当該転写手段の誘
電体層の表面に転写材を介して接触する弾性を有する半
導電体よりなるベルトと、該ベルトに電圧を印加する電
源供給源と、上記転写手段の導電体層に所定電圧を印加
する電圧印加手段と、上記転写手段の導電体層を除電す
る除電手段と、上記転写手段の誘電体層上の残存トナー
を除去するクリーニング手段とを備えている。請求項３
の構成によれば、導電体層に電圧を印加することによ
り、誘電体層に電荷が蓄積され、この誘導体層とベルト
とが転写材を介して接触することで、誘電体層に蓄積さ
れた電荷が転写材内面，転写材表面に移行して転写材を
転写手段表面に静電吸着させることができる。トナー転
写と転写材の静電吸着は別電源である電源供給源を用い
て行うため、安定した画像形成を行える。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置の基本構造
について図１とともに説明する。

【００１６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置
は、図１に示すように、トナーによる画像が形成される
記録紙としての転写シート（転写材）をストックし供給
する給紙部１、トナー像を転写シートに転写する転写部
２、トナー像を形成する現像部３、および転写シートに
転写されたトナー像を融着させて定着させる定着部４か
ら構成されている。

【００１７】上記給紙部１には、本体最下段に着脱自在
に配設され、転写シートをストックして上記転写部２に
供給する給紙カセット５、および本体正面側に設けら
れ、正面から転写シートを手差しで一枚ずつ供給する手
差し給紙部６が設けられている。また、給紙部１には、
上記給紙カセット５の最上部から転写シートを一枚ずつ
送り出すピックアップローラ７、ピックアップローラ７
により送り出された転写シートを搬送するプリフィード
ローラ（ＰＦローラ）８、手差し給紙部６からの転写シ
ートを搬送する手差しローラ９、および上記ＰＦローラ
８，手差しローラ９により搬送された転写シートを転写
部２の手前でカールさせるプリカールローラ（ＰＳロー
ラ）１０が設けられている。

【００１８】上記給紙カセット５には、上方にバネ等に
より付勢された送り出し部材５ａが設けられ、この送り
出し部材５ａ上に転写シートを積層するようになってい
る。これによって、給紙カセット５の転写シートは、最
上部が上記ピックアップローラ７に当接し、ピックアッ
プローラ７の矢印方向の回転により一枚ずつＰＦローラ
８に送り出され、ＰＳローラ１０に搬送される。

【００１９】一方、手差し給紙部６からも転写シート
が、手差しローラ９によりＰＳローラ１０に搬送され
る。

【００２０】上記ＰＳローラ１０は、前述したように搬
送された転写シートをカールさせるが、これは、転写シ
ートが、転写部２に備えられた円筒状の転写ドラム１１
の表面に吸着され易いようにするためである。

【００２１】上記転写部２には、上記した転写手段とし
ての転写ドラム１１が設けられており、この転写ドラム
１１の周りには、接地されたグランドローラ１２、転写
ドラム１１から落ちないように転写シートをガイドする
ガイド部材１３、転写ドラム１１に吸着された転写シー
トを強制的に剥離する剥離爪１４等が配設されている。
上記転写ドラム１１は、表面に静電気によって転写シー
トを吸着するようになっている。

【００２２】したがって、転写ドラム１１の周りには、
さらに、転写ドラム１１の表面に帯電した電荷を除去す
る除電手段としての除電装置１１ａ、転写ドラム１１の
表面に付着したトナー等を取り除くクリーニング手段と
してのクリーニング装置１１ｂが配設されている。尚、
上記剥離爪１４は、転写ドラム１１表面に離接自在に設
けられている。また、上記転写ドラム１１の構造の詳細
は後述する。

【００２３】また、現像部３には、上記転写ドラム１１
に圧接する像担持体としての感光体ドラム１５が設けら
れており、この感光体ドラム１５は、接地された導電性
のアルミニウム素管１５ａからなり、その表面にＯＰＣ
膜が形成されている。

【００２４】また、感光体ドラム１５の周りには、イエ
ロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各トナーを収納し
た現像器１６，１７，１８，１９が放射状に配設される
とともに、感光体ドラム１５表面を帯電する帯電器２
０、図示しない像間レーサ、感光体ドラム１５表面の残
留トナーを掻き取り除去するトナー除去手段としてのク
リーニングブレード２１が配設されており、上記各トナ
ー毎に、感光体ドラム１５上にトナー像が形成される。
即ち、上記感光体ドラム１５では、一色毎に帯電・露光
・現像・転写を繰り返すようになっている。尚、図示し
ない光学系からの照射光が、上記の帯電器２０とクリー
ニングブレード２１との間に照射されることで感光体ド
ラム１５表面が露光されるようになっている。

【００２５】したがって、カラー転写の場合、転写ドラ
ム１１に吸着された転写シートに対して、転写ドラム１
１が一回転する毎に、一色ずつのトナー像が転写シート
に転写され、最大４回転で１つのカラー画像を得るよう
になっている。

【００２６】尚、本実施の形態では、上記の感光体ドラ
ム１５と転写ドラム１１とは、転写効率および画質から
転写部位で２ｋｇの圧力が加わるように圧接されてい
る。

【００２７】また、定着部４には、所定温度・圧力によ
りトナー像を融着して転写シートに定着する定着ローラ
２３と、トナー像転写後、転写ドラム１１から剥離爪１
４によって剥離された転写シートを上記定着ローラ２３
までガイドする定着ガイド２２とが設けられている。

【００２８】また、上記定着部４の転写シート搬送の下
流側には、排出ローラ２４が設けられ、定着後の転写シ
ートを装置本体から、排出トレイ２５上に排出するよう
になっている。

【００２９】ここで、上記転写ドラム１１の構造につい
て図２に基づいて説明する。

【００３０】上記転写ドラム１１は、基材として円筒状
のアルミニウムからなる導電体層２６を使用し、この導
電体層２６の上面に誘電体層２７が設けられている。誘
電体層２７にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等が
用いられる。

【００３１】また、上記導電体層２６には、電圧印加手
段としての電源部３２が接続されており、導電体層２６
の全周にわたって安定した電圧が保持されるようになっ
ている。そして、ＰＳローラ１０の上流には、転写材Ｐ
の種類を検知するための転写シート検知センサ３３を備
えている。

【００３２】ここで、上記転写ドラム１１による転写シ
ートの吸着・転写動作について図３乃至図６に説明す
る。尚、転写ドラム１１の導電体層２６には、電源部３
２より正の電圧が印加されているものとする。

【００３３】まず、転写材Ｐの吸着／転写工程を説明す
る。図４及び図５に示すように、転写ドラム１１に搬送
された転写材Ｐは、半導電体ベルト１２により誘電体層
２７表面に押し付けられ、導電体層２６に蓄積された電
荷が誘電体層２７に移行し、誘電体層２７が導電体層２
６と接する面に正の電荷が誘起される。これにより、誘
電体層２７が転写材Ｐと接する面には負の電荷が誘起さ
れ、転写材Ｐの内側、即ち、誘電体層２７との接触面側
に正の電荷が誘起される。よって最終的に転写材Ｐの外
側つまり半導電体ベルト１２と接する側には負の電荷が
誘起され、正の印加電圧と転写材Ｐ外側の負の電荷間の
引力により転写ドラム１１に静電吸着する。この吸着力
は印加電圧が安定している限りバラツクことはなく、安
定して転写材Ｐを転写ドラム１１に吸着させることがで
きる。

【００３４】上記半導電体ベルト１２は、図３に示すよ
うに、半導電体層１２ａの内側に金属薄膜層１２ｂを形
成して構成しており、上記半導電体層１２ａの材質とし
ては例えば発泡ウレタンを用い、ビーズ状の原料を予め
加熱して１次発泡させ、これを適当な時間放置／養生／
乾燥させた後、ベルト状の金型に詰め、再加熱して２次
発泡によって粒間を埋めて誘着させて成型を行ってい
る。このように構成した半導電体ベルト１２を支持ロー
ラ３４で支持している。

【００３５】半導電体層１２ａの内側に金属薄膜層１２
ｂを設けることにより、より安定した電圧供給ができ
る。金属薄膜層１２ｂは半導電層１２ａの外側に設けて
もよく、導電性があるような物質であれば金属にかぎら
ずどのような物質でもよい。

【００３６】次に、転写材Ｐの転写工程を説明する。感
光体ドラム１５は、表面に負の電荷を有するトナーが吸
着されている。してがって、表面が負に帯電している転
写材Ｐが、転写ポイントＸに搬送され、転写材Ｐと感光
体ドラム１５上のトナー間には一見斥力が生じるように
思われるが、感光体ドラム１５上のトナーは導電体層２
６にかけられた正の電源部３２により引力によって転写
材Ｐ上に移動する。つまり、転写材Ｐとの間に生じる斥
力を相殺する引力が正の電源部３２によって生じるた
め、トナー像は転写材Ｐ上に転写される。

【００３７】まず、転写材Ｐの静電吸着工程を詳細に説
明する。半導電体ベルト１２を用いた転写材Ｐの静電吸
着のための電荷発生は、主にパッシェン放電と電荷注入
からなっている。

【００３８】つまり、パッシェン放電とは、半導電体ベ
ルト１２，転写ドラム１１の誘電体層２８の間の距離が
接近し、誘電体層２８と半導電体ベルト１２との接触部
分にかかる電界強度が強くなるにつれて、空中絶縁破壊
が起き、図６に示す領域（Ｉ）において、転写ドラム１
１側から半導電体ベルト１２側へ起こる放電のことで、
この放電が起きると転写ドラム１１の誘電体層２８表面
に負の電荷が蓄積され、転写材Ｐの転写ドラム１１側に
正の電荷が蓄積される。

【００３９】そして、電荷注入は、放電終了後、転写ド
ラム１１，半導電体ベルト１２の間のニップ、即ち、図
６に示す領域（II）において、転写ドラム１１側にさら
に負の電荷が蓄積される。つまり、上記パッシェン放電
およびパッシェン放電に伴う電荷注入によって、転写材
Ｐの内側、即ち、誘電体層２８との接触面側に正の電荷
が蓄積される。これによって、転写材Ｐは、転写ドラム
１１に静電吸着するようになっている。尚、この吸着力
は、印加電圧が安定している限りばらつくことはなく、
安定して転写材Ｐを転写ドラム１１に吸着させることが
できる。

【００４０】電荷注入の等価回路を図７に示す。電荷注
入とは回路を流れる電流によりコンデンサに電荷が蓄積
されることに相当している。即ち、図中、Ｅは図４及び
図５に示す電源部３２から導電体層２６に印加される印
加電圧、ｒ１は加圧導電層２７の抵抗、ｒ２は加圧導電
層２７と誘電体層２８間の接触抵抗、ｒ３は誘電体層２
８の抵抗、ｒ４は転写材Ｐと誘電体層２８間の接触抵
抗、ｒ５は転写材Ｐの抵抗、ｃ２は加圧導電層２７と誘
電体層２８間の静電容量、ｃ３は誘電体層２８の静電容
量、ｃ４は転写材Ｐと誘電体層２８間の静電容量、ｃ５
は転写材Ｐの静電容量である。

【００４１】ここで、転写材ｃ４に蓄積される電荷量
（電位）を求めるため、パッシェン放電により帯電した
電荷量（電位）を初期電位として上記の等価回路をｃ４
にかかる電位差（Ｖ４）について解き、パッシェン放
電，電荷注入の両方を加味した帯電電位を求める。この
ようにして求めたｃ４の最終帯電電位Ｖの解析式は数１
のようになる。

【００４２】

【数１】

【００４３】このようにして転写材Ｐ上に蓄積された電
荷（電位）は導電体層２６に印加されている電圧と逆極
性を示すため、転写材Ｐと導電体層２６間で引力が働
き、転写ドラム１１上に静電吸着する。つまり、転写材
Ｐ上の帯電電位が高いほど転写ドラム１１への静電吸着
能力（Ｆ）が大きいと考えられる。

【００４４】Ｆは一般に、

【００４５】

【数２】

【００４６】として表せるため、Ｆは帯電電荷ｑ若しく
はＶに比例しその値が高いほど大きい力が得られる。

【００４７】ここで、図８乃至図１１について説明す
る。図８乃至図１１は半導電体ベルト１２と転写ドラム
１１間のニップ時間（接触幅）における電荷注入量を
（数１）を用いて理論計算した特性図であり、横軸はニ
ップ時間、縦軸は転写材Ｐ上の帯電電位、縦軸の切片は
パッシェン放電による初期帯電電位である。

【００４８】各図の理論計算の条件は、図８；半導電体ベルト１２：１０⁸Ωｃｍ，誘電体層：１０¹²Ωｃｍ，印加電圧：１．５ｋＶ，転写材Ｐ：紙図９；半導電体ベルト１２：１０⁹Ωｃｍ，誘電体層：１０¹²Ωｃｍ，印加電圧：１．５ｋＶ，転写材Ｐ：紙図１０；半導電体ベルト１２：１０⁸Ωｃｍ，誘電体層：１０¹²Ωｃｍ，印加電圧：１．５ｋＶ，転写材Ｐ：ＯＨＰ図１１；半導電体ベルト１２：１０⁹Ωｃｍ，誘電体層：１０¹²Ωｃｍ，印加電圧：１．５ｋＶ，転写材Ｐ：ＯＨＰ図８及び図９より転写材Ｐが紙の場合は、あるニップ時
間で帯電電位が極値を持ち、その後減少する傾向にある
ことがわかる。極値に達するまでの時間は半導電体ベル
ト１２の体積抵抗率が低いものほど早いことがわかる。
つまり、転写材Ｐが紙の場合、理論計算より求められた
帯電電位特性図の極値付近になるようにニップ時間を設
定すれば、最も多くの帯電電位が得られ、転写ドラム１
１への安定した静電吸着力（Ｆ）が得られると考えられ
る。若しくは、極値付近のニップ時間が現実的な値でな
い（短すぎるため）ならば、できるだけ可能なかぎり短
いニップ時間とすることがよいと考えられる。

【００４９】図１０及び図１１より転写材ＰがＯＨＰの
場合は、ニップ時間の経過とともに増加する傾向にある
ことがわかる。つまり、ニップ時間は、ＯＨＰが転写ド
ラムに安定して静電吸着するのに必要な帯電電位を得る
ように長く設定したほうが多くの帯電電位が得られると
考えられる。

【００５０】このように、転写材Ｐの種類によって、帯
電電位の得られる傾向が異なるため、転写材Ｐの違いに
よってニップ時間を調整し、転写ドラムに安定して静電
吸着する帯電電位を得なければならない。

【００５１】図２の転写シート検知センサ３３により、
搬送される転写材Ｐの透過率を測定による転写材Ｐの紙
種（紙若しくはＯＨＰ）の検知、若しくは、紙厚により
紙種（厚紙若しくは薄紙）を検知し、この転写シート検
知センサ３３の検知結果に応じて半導電体ベルト１２の
接触幅（ニップ時間）を偏芯カム３５により調整し、帯
電電位を紙種に適した帯電電位に調整制御している。

【００５２】そして、ニップ時間を調整するために、図
１２及び図１３に示すように、半導電体ベルト１２の下
側に半導電体ベルト１２を転写ドラム１１側へ押圧する
ための偏芯カム３５を設け、この偏芯カム３５が半導電
体ベルト１２を押圧する力を調整することで変更するこ
とができる。上記偏芯カム３５は、回動軸（芯）３５ａ
と、回動軸３５ａの両端に設けられた同じ楕円形の平板
からなる押圧部材３５ｂ，３５ｂとからなっている。こ
の偏芯カム３４は、上記押圧部材３５ｂ，３５ｂが、半
導電体ベルト１２を支持している支持ローラ３４の軸３
４ａに接触するように設けられている。尚、回動軸３５
ａは、押圧部材３５ｂの中心から下方へ外れた位置で押
圧部材３５ｂを支えるようになっており、また、半導電
体ベルト１２と平行になるように設けられている。

【００５３】上記転写ドラム１１と半導電体ベルト１２
とのニップ時間の調整は、転写ドラム１１，半導電体ベ
ルト１２，及び偏芯カム３５を側面から見た図１２に示
すように、回動軸３５ａと軸３４ａとの間の距離が最も
離れる（図中、回動軸３５ａから押圧部材３４ｂの周縁
部までの距離がＡとなる）時にニップ時間が最長（接触
幅が最大）となり、図１３に示すように回動軸３５ａと
軸３４ａとの距離が最も接近する（図中、回動軸３５ａ
から押圧部材３４ｂの周縁部までの距離がＢとなる）時
にニップ時間が最短（接触幅が最小）となるようになっ
ている。これにより、偏芯カム３５を回転させること
で、偏芯カム３５が半導電体ベルト１２を押圧する力を
調整し、これにより、転写ドラム１１と半導電体ベルト
１２との接触幅を調整する。尚、上記押圧部材３５ｂ
は、軸３４ａとの接触部分、即ち、周縁部が曲線によっ
て形成されているものであれば特に限定されるものでは
なく、円形の板でも球でもよい。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１に示されているように、半導電体ベル
ト１２の体積抵抗率は１０⁶Ωｃｍ〜１０¹¹Ωｃｍが適
していると考えられる。１０⁵Ωｃｍ以下の体積抵抗率
では、半導電体ベルト１２の材質が柔らかくなりすぎ
て、耐久性がなくなる。一方、１０¹²Ωｃｍ以上では体
積抵抗率が高すぎて、転写材Ｐに供給される電荷量が少
なくなり、高い帯電電位が得られなくなり、転写ドラム
１１に安定して静電吸着しなくなる。

【００５６】表１は転写材Ｐとして考えられるすべての
材質に関して得られた実験結果であり、紙若しくはＯＨ
Ｐ等の吸着特性はこの範囲に入っていることは言うまで
もない。さらに、安定して静電吸着するということは、
転写材Ｐがトナー転写中に安定して（転写材Ｐの先端、
後端等が転写ドラム１１から剥がれない状態）転写ドラ
ム１１に吸着していることをいう。つまり、最大で４周
回転する間に吸着していることになる。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２より、半導電体ベルト１２の厚みは１
ｍｍ〜５ｍｍがよいことがわかる。１ｍｍ未満では耐久
性が悪いため、使用不可である。一方、６ｍｍ以上では
厚すぎて転写ドラム１１若しくは転写材Ｐとの接触性が
悪く、電荷の供給が安定して行えない。この傾向は、弾
性を有する半導電体素材であれば広く適用されると考え
られる。

【００５９】本発明の実施の形態２を図１４とともに説
明すると、半導電体ベルト１２に電圧を印加する電圧供
給源３６を設けている。これにより、転写材Ｐの帯電電
位を高くして静電吸着力を高めることもでき、導電体層
２６に印加した電圧はトナー転写に最適な値を設定し、
吸着に必要な電圧は電圧供給源３６を調整することによ
り得ることができる。また、電圧供給源が２個あり、そ
れぞれが調整可能なため、環境／転写材等の変化によっ
てトナー転写や静電吸着に必要な電圧を独立に制御で
き、電圧供給源３６がない場合以上の効果を得ることが
できる。

【００６０】ここで、ＰＶＤＦの円筒状シームレス薄膜
シートの製造方法について、図１５及び図１６を参照し
ながら、以下に説明する。尚、図１５は、原材料を加熱
して押し出す一般的な押出機５４を示すものである。

【００６１】まず、押出機５４の原料ホッパー５５に原
材料を供給する。そして、原料ホッパー５５から原材料
がシリンダー５６に供給される。このシリンダー５６に
供給された原材料は、シリンダー５６内のスクリュー５
７により円形開口部を有するダイ部５９に搬送される。
このとき、原材料は、シリンダー５６内で加熱・冷却ユ
ニット５８によって加熱され、可塑化される。そして、
可塑化された原材料は、ダイ部５９で形状・厚みが決定
される（サイジング）。

【００６２】このダイ部５９では、図１６に示すよう
に、サイジング部６０の冷却部５８ａで冷却固化させな
がら形状及び寸法を規制していき、最終的に引取機によ
って所定の寸法に裁断する。原材料はダイ部５９の円形
開口部から引き取られるので、シームレス薄膜シートを
形成することが可能となる。このようなＰＶＤＦの円筒
状シームレス薄膜シートに熱収縮性をもたせることは比
較的容易に行うことができる。この熱収縮とは熱熔融性
の極性鎖状高分子の偏形に基づく構造の変化による分子
的異方体を形成したもので、これが再加熱されて定着し
ていた配向性がくずれて再びもとの状態に戻ろうとする
性質を利用するものである。

【００６３】ＰＶＤＦの円筒状シームレス薄膜シートの
固定方法を説明すると、転写ドラム１１の誘電体層２７
としての円筒状シームレス薄膜シートを導電体層２６に
熱収縮させることができ、導電体層２６と誘電体層２７
の密着性は極めて良好となり、マルチプリント時も含め
て転写材Ｐの転写ドラム１１への密着性及びトナー転写
性能が格段に向上する。熱収縮には乾式法と湿式法があ
るが、乾式法において熱収縮させたほうが、ＰＶＤＦの
抵抗値、誘電率等の諸物性の変化は少なく、誘電体層の
誘電率及び抵抗値が転写材Ｐの吸着及びトナー転写に大
きく影響を及ぼす本発明の転写ドラムにおける誘電体層
の固定方法としては好ましい。

【００６４】

【発明の効果】請求項１記載の画像形成装置は、導電体
層に電圧を印加することにより、誘電体層に電荷が蓄積
され、この誘電体層に接地された半導電体ベルトが転写
材を介して接触することで、誘電体層に蓄積された電荷
が転写材内面，転写材表面に移行して転写材を転写手段
表面に静電吸着させることができるとともに、転写材表
面の電荷と像担持体表面のトナー像の電荷との電位差に
よりトナー像を転写材に転写させることができる。これ
によって、従来のように空中放電による電荷注入によっ
て転写材の吸着、転写を行うのではなく、電荷の誘起に
よる転写材の吸着、転写を行うため、誘電体層に印加す
る電圧を低くすることができ、電圧の制御も容易に行う
ことができ、オゾンの発生をも抑えることができる。ま
た、外圧による電圧のバラツキをなくすことができる。

【００６５】請求項２記載の画像形成装置は、転写材の
種類によって任意に転写材と転写手段との間の接触幅を
調整することができ、転写材の種類によって電荷注入量
を制御することができ、誘電体層上に安定して転写材を
吸着させることができるため、例えば、カラー複写する
場合に、像担持体上に形成された各色のトナー像が全て
転写材Ｐに転写される前に転写手段から転写材が剥がれ
ることなく、像担持体から転写材への良好なトナー転写
が行え、常に安定した画像の供給ができる。また、導電
体層に電圧を印加することによって、転写材の転写手段
への静電吸着、及び、像担持体から転写材へのトナー転
写の両方を行うことができ、複数の電源をもつ必要はな
くなり、安価な構成とすることができる。

【００６６】請求項３記載の画像形成装置は、誘導体層
に電圧を印加することにより、誘電体層に電荷が蓄積さ
れ、この誘導体層と半導電体ベルトとが転写材を介して
接触することで、誘電体層に蓄積された電荷が、転写材
内面，転写材表面に移行して転写材を転写手段表面に静
電吸着させることができるとともに、転写材表面の電荷
と像担持体表面のトナー像の電荷との電位差によりトナ
ー像を転写材に転写させることができ、安定した画像形
成を行うことができる。さらに、半導電体ベルトに電圧
供給源を接続しているので、転写材の静電吸着とトナー
転写を別々に制御することができるため、環境／転写材
の種類が変化しても常に安定した画像形成を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の概略断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置の実施の形態１の要部断
面図である。

【図３】図２の半導電体ベルトを示す断面図である。

【図４】図２に示す転写ドラムの帯電状態を示す説明図
であって、転写シートが転写ドラムに搬送された初期の
状態を示す説明図である。

【図５】図２に示す転写ドラムの帯電状態を示す説明図
であって、転写シートが転写ドラムの転写位置に搬送さ
れた状態を示す説明図である。

【図６】図２に示す転写ドラムと半導電体ベルトとの間
の密接部分におけるパッシェン放電を示す説明図であ
る。

【図７】図２に示す転写ドラムと半導電体ベルトとの間
における電荷注入機構の等価回路を示す回路図である。

【図８】図２に示す転写ドラムの半導電体ベルト：１０
⁸Ωｃｍ、誘電体層：１０¹²Ωｃｍ、印加電圧：１．５
〜３．０ｋＶ、転写材Ｐ：紙の場合の帯電電位を示す特
性図である。

【図９】図２に示す転写ドラムの半導電体ベルト：１０
⁹Ωｃｍ、誘電体層：１０¹²Ωｃｍ、印加電圧：１．５
〜３．０ｋＶ、転写材Ｐ：紙の場合の帯電電位を示す特
性図である。

【図１０】図２に示す転写ドラムの半導電体ベルト：１
０⁸Ωｃｍ、誘電体層：１０¹²Ωｃｍ、印加電圧：１．
５〜３．０ｋＶ、転写材Ｐ：ＯＨＰの場合の帯電電位を
示す特性図である。

【図１１】図２に示す転写ドラムの半導電体ベルト：１
０⁹Ωｃｍ、誘電体層：１０¹²Ωｃｍ、印加電圧：１．
５〜３．０ｋＶ、転写材Ｐ：ＯＨＰの場合の帯電電位を
示す特性図である。

【図１２】図２に示す転写ドラムと半導電体ベルトとの
接触幅を最大（ニップ時間を最長）に調整した状態を示
す側面図である。

【図１３】図２に示す転写ドラムと半導電体ベルトとの
接触幅を最小（ニップ時間を最短）に調整した状態を示
す側面図である。

【図１４】本発明の画像形成装置の実施の形態２の要部
断面図である。

【図１５】本発明の転写ドラムの製造プロセス、円形状
シームレス薄膜シートを形成する押出機を示す断面図で
ある。

【図１６】本発明の転写ドラムに用いる円形状シームレ
ス薄膜シートの形成方法の説明図である。

【図１７】従来の画像形成装置の転写ドラムの一例を示
す概略断面図である。

【図１８】従来の画像形成装置の転写ドラムの他の例を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０プリカールローラ１１転写ドラム１２半導電体ベルト１５感光体ドラム２６導電体層２７誘電体層３２電源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成される像担持体
と、転写材に曲率を与えるプリカール手段と、曲率を与
えられた上記転写材を電気的に吸着保持し、該転写材を
上記像担持体に当接させることにより当該像担持体上に
形成されたトナー像を転写する転写手段とを有する画像
形成装置において、上記転写手段は、所定の回転速度で回転し、当該転写手
段は転写材の当接面側から誘電体層，導電体層が順に積
層され、上記転写手段の転写材へのトナー像の転写位置より上流
側に当該転写手段の誘電体層の表面に転写材を介して接
触する弾性を有する半導電体よりなる接地されたベルト
と、上記転写手段の導電体層に所定電圧を印加する電圧印加
手段と、上記転写手段の導電体層を除電する除電手段と、上記転写手段の誘電体層上の残存トナーを除去するクリ
ーニング手段とを備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】上記ベルトと上記転写手段との接触幅を
調整する接触幅調整手段を設けたことを特徴とする請求
項１記載の画像形成装置。
【請求項３】表面にトナー像が形成される像担持体
と、転写材に曲率を与えるプリカール手段と、曲率を与
えられた上記転写材を電気的に吸着保持し、該転写材を
上記像担持体に当接させることにより当該像担持体上に
形成されたトナー像を転写する転写手段とを有する画像
形成装置において、上記転写手段は、所定の回転速度で回転し、当該転写手
段は転写材の当接面側から誘電体層，導電体層が順に積
層され、上記転写手段の転写材へのトナー像の転写位置より上流
側に当該転写手段の誘電体層の表面に転写材を介して接
触する弾性を有する半導電体よりなるベルトと、該ベルトに電圧を印加する電源供給源と、上記転写手段の導電体層に所定電圧を印加する電圧印加
手段と、上記転写手段の導電体層を除電する除電手段と、上記転写手段の誘電体層上の残存トナーを除去するクリ
ーニング手段とを備えたことを特徴とする画像形成装
置。