JPH10142958A

JPH10142958A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10142958A
Application number: JP29888296A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Iwakura; 良恵岩倉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】転写ドラムに転写材を安定して静電吸着させ
るための印加電圧、トナー転写電圧を低く抑制して安全
性を確保するとともに、湿度等の環境変化に影響されな
い転写部を実現する。【解決手段】転写ドラム９Ａの転写紙Ｐと接触する誘
電体層２６の表面に鋸歯状の凹凸２６ａを設けることに
より、同じ印加電圧に対して、転写紙Ｐと誘電体層２６
間に形成される電界強度を高め、これによって、より低
い電圧で転写材を確実に誘電体層に静電吸着できるよう
にしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
レーザープリンタあるいはレーザーファックス等に用い
られるカラー画像形成装置、特に転写紙等の転写材を保
持しながら複数回のトナー転写を行うための転写ドラム
の転写材保持機能の向上を図った画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置としては、像担持
体としての感光体ドラム表面に形成された静電潜像にト
ナーを付着させて現像し、この感光体ドラム上のトナー
像を転写ドラムに巻き付けられた転写紙等の転写材に転
写する機能を備えたものが広く知られている。

【０００３】図１２は上記機能を備えた画像形成装置に
おける転写部の従来例を示している。この図において、
５１は転写ドラム、５２は感光体ドラムである。転写ド
ラム５１の表面には誘電体層５１ａが設けられている。
また、該転写ドラム５１の内部には、第１のコロナ帯電
器５３と、第２のコロナ帯電器５４とが一定位相を隔て
て別々に配設されており、第１の帯電器５３により転写
材Ｐを静電吸着し、第２の帯電器５４により感光体ドラ
ム５２の表面に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写す
るようになっている。なお、５５は転写材Ｐを転写ドラ
ム５１に導くローラガイド機構である。

【０００４】ところが、上記従来例の画像形成装置の場
合、転写ドラム５１の表面が誘電体層５１ａのみの一層
構造となっているため、前述のように該ドラム内部に、
コロナ帯電器５３，５４を設ける必要が生じる。このコ
ロナ帯電器の設置を減らすか、あるいは無くすことがで
きる構成として、例えば図１３に示すような転写部を備
えた画像形成装置が実用化されている。

【０００５】図１３に示す転写部の構成では、前者と異
なり転写ドラム６１の表層部分は、内層となる基材６１
ａ上に、外層となる半導電体層６１ｂを重層して設けた
２層構造となっている。また、転写部にはグリップ機構
６２が設けられており、このグリップ機構６２により、
ローラガイド機構５５によって搬送された転写材Ｐを転
写ドラム６１の表面に沿わせた状態で保持するようにな
っている。６３は転写ドラム外層の半導電体層６１ｂに
電圧を印加する電圧印加手段である。

【０００６】この後者の構成では、グリップ機構６２に
よって搬送されて来た転写材Ｐの端部を掴んで転写ドラ
ム６１の表面に沿わせた後、該転写ドラム外層の半導電
体層６１ｂに電圧を印加することによって、該半導電体
層６１ｂを帯電させて、感光体ドラム５２のトナー像を
転写材Ｐに転写するようになっている。また、後者と同
様の構成で、電圧印加手段６３に代えて、帯電器（図示
せず）を転写ドラム６１の内部に設けた構成のものも存
在するが、この場合、感光体ドラム５２上のトナー像の
転写時に、帯電器により放電することによって転写ドラ
ム６１の表面を帯電させるようにしている。

【０００７】このように、図１３に示すものでは、転写
ドラム５１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転写ドラム５１の帯電を行うように
なっているので、転写ドラム５１の表面を帯電させるた
めの構成が、前者よりも簡略化されるという利点があ
る。

【０００８】上記図１３に示す後者の構成を基本とする
先行技術例として、特開平５−１７３４３５号公報に開
示された転写装置が挙げられる。図１４にその要部を示
すように、この先行技術例の転写装置では、転写ドラム
７１を基材７１ａ上に発泡体７１ｂと、発泡体７１ｂを
覆う誘電体層７１ｃとを巻き付けた構成としている。像
担持体(感光体ドラム)７２上に順次形成された各色のト
ナー像を、転写ドラム７１の誘電体層７１ａ上に担持さ
れた転写材Ｐの表面に順次、重ね合わせて転写すること
により、該転写材Ｐ上にカラー画像を形成するようにな
っている。７３は転写材Ｐを転写ドラム７１に搬送する
ガイド機構である。

【０００９】この先行技術例では、転写ドラム７１上に
転写材Ｐを担持するために、電荷付与手段としての吸着
ローラ７４が転写ドラム７１の表面に転接させており、
該吸着ローラ７４に電圧を印加することにより、転写ド
ラム７１上に転写材Ｐを静電吸着させるように構成して
いる。また、転写材Ｐの吸着能力を向上させるために、
誘電体層７１ｃと発泡体層７１ｂとの間に10μｍ以上の
空隙層を設けている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術例のように、表層を構成する誘電体層７１ｃと発泡体
層７１ｂ間に空隙が存するもののような場合、一般に、
その空隙量が大きいほど、誘電体層上に転写材を静電吸
着するために要する印加電圧を高くしなければならない
ため、安全性の面で問題があり、またコスト的にも不利
となる。

【００１１】この点からも明らかなように、上記先行技
術例では、誘電体層７１ｃと発泡体層７１ｂ間の空隙量
に関しては10μｍ以上という値が設定されているもの
の、空隙量があまりに大きくなると、トナー転写時にお
いて、転写ドラム７１に転写材Ｐを安定して静電吸着さ
せるための印加電圧やトナー転写電圧を高くする必要が
生じ、安全性に問題が生じてくる。

【００１２】また、上記先行技術例では、誘電体層７１
ｃと転写材Ｐ間の空隙量に関しては規定されていない
が、転写材Ｐの誘電体層７１ｃへの吸着力は、該誘電体
層７１ｃと発泡体層７１ｂ間距離よりも、寧ろ転写材Ｐ
と誘電体層７１ｃ間距離及びこれらの間の表面性に依存
するものである。

【００１３】すなわち、上記先行技術例では、その転写
装置の誘電体層７１ｃに条件的に適合した表面性を備え
た転写材が、安定した静電吸着性を示すことがあって
も、その転写材とは表面性が異なる転写材が誘電体層７
１ｃに静電吸着された場合、安定して吸着する保証は全
くなく、その手段、さらには環境が変化した場合の吸着
特性も開示されていない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の問題点を解決するためになされたもので、表面にト
ナー像が形成される像担持体と、表面に誘電体層を備え
た転写手段、前記誘電体層表面の転写位置から回転方向
上流側の表面位置に転写材を介して接触する接地された
電極部材、及び前記誘電体層に所定電圧を印加する電圧
印加手段とを備えた転写部とが設けられ、前記転写手段
の誘電体層表面に転写材を電気的に吸着保持して前記像
担持体に当接させることにより、前記像担持体のトナー
像を前記転写材表面に転写する機能を具備した画像形成
装置であって、前記転写部に設けられた誘電体層の前記
転写材と接触する表面を凹凸面状に形成することによ
り、誘電体層と転写材間に発生する電界強度を高めて、
より低い電圧で転写材を確実に誘電体層に静電吸着でき
るようにしている。

【００１５】上記構成において、前記転写部の転写手段
を、所定の回転速度で回転し且つ転写材の当接面側から
誘電体層、半導電体層及び導電体層を順に同心状に重層
してなる転写ドラムにより構成し、また、電極部材を接
地された導電性ローラにより構成し、さらに電圧印加手
段を前記導電体層、半導電体層を介して誘電体層に電圧
印加するように構成することにより、従来の空中放電に
よる転写紙の吸着、転写を行うものとは異なり、電荷の
注入による転写紙の吸着、転写を行うようにして、転写
電圧の低電圧化を図ることができる。

【００１６】上記転写部の転写ドラムにおいて、また、
半導電体層の転写ドラム軸方向の寸法を、誘電体層の転
写ドラム軸方向の寸法より短く形成するとともに、該半
導電体層の端部を、誘電体層によって覆うようにすれ
ば、高湿下においても各層間に水滴が生じるようなこと
もなく各環境に対して安定した静電吸着特性、トナー転
写を行うことが可能になる。

【００１７】また、転写部の別の転写手段として、所定
の回転速度で回転し且つ転写材の当接面側から誘電体層
及び導電体層を順に同心状に重層してなる転写ドラムに
より構成し、また、電極部材を接地された半導電体ロー
ラにより構成し、さらに電圧印加手段を前記導電体層を
介して誘電体層に電圧印加するように構成するものとし
ても、転写電圧の低電圧化を図ることができる。

【００１８】さらに、上記構成において、前記誘電体層
の凹凸表面の凸部から凹部までの高さの平均値を10μｍ
〜100μｍとするか、誘電体層の凹凸表面を断面鋸歯状
に形成する、さらには、誘電体層の体積抵抗率を 10⁹Ω
cm〜10¹⁵Ωcmとすれば、安定したトナー転写と転写材の
静電吸着の両方を同時に行うことが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本実施形
態に係る画像形成装置に備えられた転写ドラム及びその
周辺の構成を模式的に示し、図２はその全体構成を示し
ている。図２に示すように、本実施形態装置は大要、ト
ナーによる画像が形成される転写材としての転写紙Ｐを
ストックし供給する給紙部１、トナー像を転写紙Ｐに転
写する転写部２、トナー像を形成する現像部３、及び転
写紙Ｐ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。

【００２０】給紙部１は、転写紙Ｐを収容する給紙カセ
ット５、及び給紙カセット５及び手差し給紙機構６から
転写紙Ｐを１枚ずつ転写部２へ搬送する搬送機構７とを
備えており、該搬送機構７には転写紙Ｐに曲率を与える
プリカール機構８が設けられている。

【００２１】転写部２には所定の回転速度で回転する転
写手段としての転写ドラム９Ａが設けられている。この
転写ドラム９Ａの周りには、接地された導電性ローラ
(電極部材)としてのグランドローラ１０、転写ドラム９
Ａから落ちないように転写紙Ｐをガイドするガイド部材
１１、転写ドラム９Ａに吸着された転写紙Ｐを強制的に
剥離する剥離爪１２等が配設されている。なお、グラン
ドローラ１０は転写ドラム９Ａの誘電体層表面の転写位
置から回転方向上流側の表面に転写紙Ｐを介して接触す
るように設けられている。また、剥離爪１２は、転写ド
ラム９Ａ表面に離接自在に設けられている。

【００２２】現像部３には、転写ドラム９Ａに圧接する
像担持体としての感光体ドラム１３が設けられている。
この感光体ドラム１３は、アルミニウム素管等の接地さ
れた導電性金属円筒管１３ａの表面にＯＰＣ等の感光膜
を塗布、形成してなるものである。また、感光体ドラム
１３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１４〜１７が放射状に配
設されているとともに、感光体ドラム１３表面を帯電す
る帯電器１８、感光体ドラム１３表面の残留トナーを掻
き取り除去するクリーニングブレード１９が配設されて
いる。

【００２３】そして、それぞれの色に対応する各トナー
毎に、感光体ドラム１３上にトナー像が形成される。即
ち、上記感光体ドラム１３によれば、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。したがっ
て、カラー転写の場合、転写ドラム９Ａに静電吸着され
た転写紙Ｐに対して、転写ドラム９Ａが一回転する毎
に、一色ずつのトナー像が転写紙Ｐに転写され、最大４
回転で１つのカラー画像が得られるようになっている。

【００２４】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紙Ｐに定着させる定着ローラ２０
と、トナー像転写後、転写ドラム９Ａから剥離爪１２に
よって剥離された転写紙Ｐを定着ローラ２０までガイド
する定着ガイド２１とが設けられている。また、定着部
４の転写紙搬送方向の下流側には、排出ローラ２２が設
けられ、トナー像定着後の転写紙Ｐを装置本体Ｓから、
排出トレイ２３上に排出するようになっている。

【００２５】図１に示すように、前記転写部２に設けら
れた転写ドラム９Ａは、基材として導電性に優れたアル
ミニウム等の金属円筒が使用され、本実施形態では、こ
の金属円筒を導電体層２４として機能させている。この
導電体層２４の外表面には発泡性材料からなる半導電体
層２５が設けられている。さらに、半導電体層２５の外
表面には誘電体層２６が設けられている。誘電体層２６
にはポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）等が用いら
れ、転写紙Ｐと接触する面には後述するように鋸歯状の
凹凸２６ａが設けられている。

【００２６】また、導電体層２４には、電圧印加手段と
しての電源部２７が接続されており、導電体層２４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。なお、転写ドラム９Ａの導電体層２４には、電源部
２７より＋の電圧が印加されているものとする。

【００２７】ここで、転写ドラム９Ａによる転写紙Ｐの
吸着、転写動作について以下に説明する。まず、転写紙
Ｐの静電吸着機構をより具体的に述べると、転写材Ｐが
転写ドラム９Ａに静電吸着するのは、接触帯電により導
電層２６に印加した電圧と逆極性の電荷が転写材Ｐに付
与されるために起こることによる。この接触帯電の機構
はパッシェン放電と電荷注入からなっている。

【００２８】図３に示すように、パッシェン放電はグラ
ンドローラ１０と、転写ドラム表面の誘電体層２６との
間が接近し、微小空隙にかかる電界強度が強くなるにつ
れて、領域ａ１において空中絶縁破壊が起き放電が起こ
るというものである。転写ドラム９Ａの誘電体層２６
と、グランドローラ１０間には電源部２７から＋電圧が
印加されているので、放電が起きると、転写ドラム側、
つまり転写紙Ｐに−電荷が蓄積される。なお、電源部２
７から−電圧が印加されているときは、転写紙Ｐに＋電
荷が蓄積されることになる。

【００２９】次に、電荷注入については、さらに放電終
了後、領域ａ２、つまり転写ドラム９Ａとグランドロー
ラ１０間のニップにおいて電荷注入が起き、転写ドラム
９Ａ側にさらに−電荷が蓄積される。図４に電荷注入の
等価回路を示す。回路中の記号は、Ｖａ：電源部２７からの印加電圧ｒ１：半導電体層２５の抵抗ｒ２：半導電体層２５と誘電体層２６間の接触抵抗ｒ３：誘電体層２６の抵抗ｒ４：転写紙Ｐの接触抵抗ｒ５：転写紙Ｐとグランドローラ１０間の抵抗ｃ２：半導電体層２５と誘電体層２６間の静電容量ｃ３：誘電体層２６の静電容量ｃ４：転写紙Ｐの静電容量ｃ５：転写紙Ｐとグランドローラ１０間の静電容量である。

【００３０】転写紙Ｐ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、図４に示す等価回路を転写紙Ｐ
とグランドローラ１０間の静電容量ｃ５にかかる電位差
（Ｖ）について解き、パッシェン放電と電荷注入との両
方を加味した帯電電位を求める。このようにして求めた
静電容量ｃ５の最終帯電電位Ｖの解析式は下記数式１に
示す通りである。

【００３１】

【数１】

【００３２】このようにして転写紙Ｐ上に蓄積された電
荷（電位）は、誘電体層２６に印加されている電圧と逆
極性を示すため、転写紙Ｐと導電体層２４間で静電吸着
力が働き、転写ドラム９Ａ上に静電吸着する。

【００３３】静電吸着については、静電吸着能力（Ｆ）
は、転写紙Ｐの帯電電位が高いほど大きいことが一般に
数式２より確かめることができる。

【００３４】

【数２】

【００３５】ここで、静電吸着能力Ｆは、電荷密度σ、
Ｅ、Ｖの２乗に比例し、その値が高いほど大きい力が得
られる。

【００３６】図５(Ａ)に平板平板電極ｐ₁，ｐ₂間で生じ
る電界の相違を、図５(Ｂ)に平板電極ｐ₁と凹凸板電極
ｐ₃間で生じる電界の相違を示す。図５(Ａ)に示すよう
に、平行平板電極ｐ₁，ｐ₂間の電界は、平板に対して垂
直に平行電界が形成されることがわかる。つまり単位面
積辺りに働く平行平板電極ｐ₁，ｐ₂間の力Ｆは一定であ
る。

【００３７】一方、図５(Ｂ)に示すように、片方が鋸歯
状凹凸板電極ｐ₃であると、電界は鋸歯の凸部ａに集中
し、平行電界でなくなる。つまり局部的に電界が強い部
分と弱い部分が形成され、数式２からも明らかなよう
に、強い部分では電界の密度が増し、その２乗に比例し
てＦも大きくなるため、図５(Ｂ)に示す電極ｐ₁，ｐ₃間
に働く力Ｆの単位面積当りの平均値は、図５(Ａ)に示す
電極ｐ₁，ｐ₂間に働く力Ｆより大きくなることがわか
る。つまり、同じ印加電圧に対して極板間の吸着力Ｆ
は、一方または両方の極板に鋸歯状の凹凸２６ａがある
方が大きいと言う結論が得られる。したがって、本実施
形態のように、誘電体層２６の転写材と接触する側に鋸
歯状の凹凸２６ａを設けた方が、転写紙Ｐ上の同じ帯電
電位に対して高い静電吸着力が得られることになる。

【００３８】次に、転写紙Ｐと接触する側に設けられた
誘電体層２６の鋸歯状の凹凸２６ａについて説明する。
誘電体層２６上に設けられた鋸歯状の凹凸２６ａの凸部
から凹部までの高さの平均距離の最適値は下記表１に示
すように、10μｍ〜100μｍである。なお、鋸歯状の凹
凸２６ａの平均距離等については、後述する。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１に示すように、鋸歯状の凹凸２６ａの
平均距離が10μｍ以下の場合は、帯電された記録媒体上
の電荷が減衰する速度が速くなるため、安定して転写ド
ラムに静電吸着しなくなる。一方、100μｍ以上の平均
距離がある場合は、転写材の誘電体層への静電吸着に必
要な印加電圧が高くなるため、安全面及びコスト面に関
して不利となる。さらに、図１のＸで示す感光体ドラム
１３からのトナー転写時において、100μｍ以上の平均
距離があると、転写ムラが生じ画質が悪くなることが既
に判明している。以上の理由から、誘電体層２６上に設
けられた鋸歯状の凹凸２６ａの平均距離の最適値は10μ
ｍ〜100μｍであることがわかる。

【００４１】図６は誘電体層２６の表面に設けられた凹
凸２６ａの平均化を説明するための図である。誘電体層
表面の凹凸２６ａの凸部から凹部までの高さの平均距離
の意味は、その高さを平均化することにより 10μｍ〜1
00μｍの範囲になるよう凹凸を設けるということであ
る。図６は該平均距離を50μｍになるよう設定した場合
を示している。

【００４２】図７は誘電体層２６の凹凸２６ａにおける
隣り合う凸部間距離を説明する図である。誘電体層２６
の凹凸２６ａにおける凸部への電界集中の影響を転写さ
れるトナーが受けないように、凸部から凸部までの距離
をトナー粒径より小さくする必要がある。図７では、ト
ナー粒径を10μｍと仮定して、凸部から凸部までの距離
を 9μｍに設定したものを示しているが、実使用するト
ナー粒径以下であれば上記数値に限定されないことは言
うまでもない。

【００４３】図８は誘電体層２６の表面に凹凸を形成す
る際に使用されるファイバー２８（１本のみ図示）の形
状を示し、図９は該ファイバー２８を複数本使用して行
う誘電体層２６への凹凸２６ａの形成プロセスを示して
いる。ファイバー２８は、端部が先鋭に形成された硝子
もしくは金属ファイバーであって、図９(Ｂ)に示すよう
に、これを複数本束ね、図９(Ａ)に示すように、一対の
金属ローラ２９の片方を回転させ、表面に傷を付ける。

【００４４】ファイバー２８はトナー粒径に適応する、
すなわちトナー粒径よりも小径のものが使用される。例
えばトナー粒径が10μｍであると仮定すると、ファイバ
ーは9μｍ径のものを使用する。このように片方の表面
に傷を付けたローラ２９間に誘電体層２６を挟み込むこ
とによって、誘電体層の片面に所定の凹凸を形成するこ
とができる。また、上記凹凸形成プロセスは一例に過ぎ
ず、仕様を満たす凹凸形状が得られるものであれば、例
えば図示してはいないが、ヤスリ状の平板上に誘電体層
２６を載置し、ヤスリ状の平板または誘電体層２６を一
定の方向に移動させ、誘電体層２６に凹凸２６ａを設け
る等、他の方法でも適用できることは言うまでもない。

【００４５】次に、誘電体層２６及び半導電体層２５の
体積抵抗率について説明する。誘電体層２６の体積抵抗
率の最適値は下記表２に示すように、 10⁹Ωcm〜10¹⁵Ω
cmであることがわかる。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２に示すように、誘電体層２６の体積抵
抗率が 10⁹Ωcm未満の場合は、誘電体層２６の体積抵抗
率が低いため、誘電体層２６に静電吸着した転写紙Ｐ上
の電荷減衰速度が速くなり、転写紙Ｐの誘電体層２６に
対する吸着特性が著しく悪くなる。一方、10¹⁵Ωcm以上
の場合は、体積抵抗率が高すぎるため、転写紙Ｐが誘電
体層２６に静電吸着するために必要な帯電電位を得るた
めに、高い印加電圧３２が必要となり、安全面及びコス
ト面においても不利となる。以上の理由から、誘電体層
２６の体積抵抗率は 10⁹Ωcm〜10¹⁵Ωcmが最適であると
言う結果が得られた。

【００４８】半導電体層２５の最適体積抵抗率は、下記
表３より 10⁶Ωcm〜10¹¹Ωcmであることがわかる。

【００４９】

【表３】

【００５０】表３に示すように、半導電体層の体積抵抗
率が 10⁶Ωcm以下の場合は、トナー転写時に電流が流れ
過ぎて逆転写を起こしてしまう。一方10¹¹Ωcm以上の場
合はトナー転写に必要な電流が流れず、転写不良を起こ
してしまう。つまり半導電体層の体積抵抗率は 10⁶Ωcm
〜10¹¹Ωcmが最適であることがわかる。

【００５１】図１０は転写ドラム９Ａの軸方向の断面を
示している。この図に示すように、半導電体層２５の転
写ドラム軸方向の寸法を、誘電体層２６の転写ドラム軸
方向の寸法より短く形成し、該半導電体層２５の端部
を、誘電体層２６によって被覆し、外気が誘電体層２６
と導電体層２４間に入らないように固定部材３０を用い
て固定することにより、誘電体層２６による半導電体層
２５の端部を密閉することができる。これにより、高湿
下においても各層２４〜２６間に水滴が生じるようなこ
ともなく、種々の環境に影響されることなく、安定した
静電吸着特性、トナー転写を行うことが可能となる。

【００５２】なお、上記実施形態において、転写ドラム
９Ａの周囲には図２に示すように、誘電体層２６を除電
する除電装置３１と、誘電体層２６上の残存トナーを除
去するクリーニング装置３２とが設けられている。

【００５３】図１１は本発明の他の実施形態に係る画像
形成装置に備えられた転写ドラム及びその周辺の構成を
模式的に示している。なお、本実施形態において、前記
実施形態と構成及び作用が共通する部分には、共通の符
号を付してその説明を省略する。図１１に示す転写ドラ
ム９Ｂは、基材として導電性に優れたアルミニウム等の
金属円筒が使用され、本実施形態では、この金属円筒を
導電体層２４として機能させている。そして、導電体層
２４の外表面に誘電体層２６が設けられている。誘電体
層２６にはポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）等が
用いられ、転写紙Ｐと接触する面には後述するように鋸
歯状の凹凸２６ａが設けられている。

【００５４】また、転写ドラム９Ｂの誘電体層表面の転
写位置から回転方向上流側の表面に転写紙Ｐを介して接
触するように設けらる電極部材として、接地された半導
電体ローラ３３が使用されている。この半導電体ローラ
３３の最適体積抵抗率は、下記表４より10¹¹Ωcm以下で
あることがわかる。

【００５５】

【表４】

【００５６】表４に示すように、半導電体ローラ３３の
体積抵抗率が10¹¹Ωcm以上の場合は、体積抵抗率が高過
ぎるため、転写紙Ｐが誘電体層２６に静電吸着するため
に必要な帯電電位を得るために、電源部２７からは高電
圧を印加する必要が生じ、安全面及びコスト面において
も不利となる。また、10¹¹Ωcm以下の場合は、低い印加
電圧で多くの帯電電位が転写紙Ｐ上に得られ、安定して
転写ドラム９Ｂに静電吸着するため、体積抵抗率は低い
ほど有利となる。

【００５７】なお、本実施形態において、静電吸着機構
等、その他の構成、作用は前記実施形態と共通してい
る。すなわち、接触帯電については、同様のパッシェン
放電及び電荷注入の等価回路が成立するため、転写紙Ｐ
の静電吸着機能も前述と同様である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、誘電体層に所定電圧を印加し、電極部材が転
写材を介して転写ドラムに接触すると、前記印加電圧と
逆極性の電荷が転写材上に発生し、誘電体層に静電吸着
させることができる。また、転写部誘電体層の転写材と
接触する表面を凹凸面状に形成したことにより、該誘電
体層と転写材間に発生する電界強度を高めることがで
き、より低い電圧で転写材を確実に誘電体層に静電吸着
できるという効果を奏する。

【００５９】請求項２によれば、転写ドラムを転写材の
当接面側から誘電体層、半導電体層及び導電体層を順に
同心状に重層してなるものとし、前記誘電体層表面の転
写位置から回転方向上流側の表面に転写材を介して接触
する接地された導電性ローラを設けているので、導電体
層に電圧を印加し、導電性ローラが転写材を介して転写
ドラムに接触すると、導電体層に印加された電圧と逆極
性の電荷が転写材上に発生し、誘電体層に静電吸着させ
ることができる。しかも導電体層に電圧印加しているた
め、転写材の静電吸着と同一の電源でトナー転写も行う
ことができる。

【００６０】請求項４によれば、転写ドラムを、転写材
の当接面側から誘電体層及び導電体層を順に同心状に重
層してなるものとし、前記誘電体層表面の転写位置から
回転方向上流側の表面に、転写材を介して接触する接地
された半導電体ローラを設けているので、導電体層に電
圧を印加し、半導電体ローラが転写材を介して転写ドラ
ムに接触すると、導電体層に印加された電圧と逆極性の
電荷が転写材上に発生し、誘電体層に静電吸着させるこ
とができる。しかも、導電体層に電圧印加しているの
で、転写材の静電吸着と同一の電源でトナー転写も行う
ことができる。

【００６１】上記請求項２または４のいずれにおいて
も、従来のように空中放電による転写紙の吸着、転写を
行うものとは異なり、電荷の注入による転写紙の吸着、
転写を行うため、そのために要する電圧も低くて済み、
それ故に電圧のコントロールも容易に行うことができ、
さらに、オゾンの発生も比較的少なく抑制することがで
きるという副次的効果も発揮する。また、トナー転写と
転写材の静電吸着も単一の電源で行うことができるた
め、小型化を図ることができるうえ、有効なコストダウ
ンも可能となる。

【００６２】請求項３によれば、半導電体層の転写ドラ
ム軸方向の寸法を、誘電体層の転写ドラム軸方向の寸法
より短く形成するとともに、該半導電体層の端部を誘電
体層によって被覆しているので、高湿下においても各層
間に水滴が生じるようなこともなく各環境に対して安定
した静電吸着特性、トナー転写を行うことができる。

【００６３】請求項５によれば、誘電体層の凹凸表面の
凸部から凹部までの高さの平均値を、10μｍ〜100μｍ
としているので、安定したトナー転写と転写材の静電吸
着の両方を同時に行うことができ、さらに平均距離を 1
0μｍ〜100μｍと限定することにより、より一層の高画
質に画像を再現することができる。

【００６４】請求項６によれば、誘電体層の凹凸表面
を、断面鋸歯状に形成しているので、同じ印加電圧に対
して、転写材と誘電体層間に形成される電界強度を高め
ることができ、これによって、より低い電圧で転写材を
確実に誘電体層に静電吸着できる。

【００６５】請求項７によれば、誘電体層の体積抵抗率
を、 10⁹Ωcm〜10¹⁵Ωcmとしているので、安定したトナ
ー転写、及び転写材の静電吸着の両方を同時に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に備
えられた転写ドラム及びその周辺の構成を模式的に示す
構成図

【図２】装置全体の構成を示す縦断面図

【図３】パッシェン放電、電荷注入の領域を示す図

【図４】図１の構成の電荷注入の等価回路を示す図

【図５】 (Ａ)平板平板電極間、及び(Ｂ)平板電極と凹
凸電極板間のそれぞれで生じる電界の相違を示す図

【図６】誘電体層表面の凹凸の平均化を説明するため
の図

【図７】誘電体層表面の凹凸における隣り合う凸部間
距離を説明する図

【図８】誘電体層表面に凹凸を形成する際に使用され
るファイバーの形状を示す図

【図９】ファイバーを複数本使用して行う誘電体層へ
の凹凸形成プロセスを示し、(Ａ)は凹凸形成途中を示す
図、(Ｂ)は複数本束ねられたファイバーの配置を示す図

【図１０】半導電体層を誘電体層で固定する構造を示
す断面図

【図１１】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置
に備えられた転写ドラム及びその周辺の構成を模式的に
示す構成図

【図１２】転写部の従来例を示す概略構成図

【図１３】転写部の他の従来例を示す概略構成図

【図１４】転写部の別の先行技術例を示す概略構成図

【符号の説明】

２転写部９Ａ，９Ｂ転写ドラム１０グランドローラ１３感光体ドラム２４導電体層２５半導電体層２６誘電体層２７電源部３０固定部材３３半導電体ローラＰ転写紙

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、表面に誘電体層を備えた転写手段、前記誘電体層表面の
転写位置から回転方向上流側の表面位置に転写材を介し
て接触する接地された電極部材、及び前記誘電体層に所
定電圧を印加する電圧印加手段とを備えた転写部とが設
けられ、前記転写手段の誘電体層表面に転写材を電気的に吸着保
持して前記像担持体に当接させることにより、前記像担
持体のトナー像を前記転写材表面に転写する機能を具備
した画像形成装置であって、前記転写部に設けられた誘電体層は、前記転写材と接触
する表面が凹凸面状に形成されていることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】転写部の転写手段は、所定の回転速度で
回転し、且つ、転写材の当接面側から誘電体層、半導電
体層及び導電体層を順に同心状に重層してなる転写ドラ
ムにより構成され、電極部材は、接地された導電性ローラにより構成され、電圧印加手段は、前記導電体層、半導電体層を介して誘
電体層に電圧印加するように構成されている請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項３】半導電体層の転写ドラム軸方向の寸法
は、誘電体層の転写ドラム軸方向の寸法より短く形成さ
れているとともに、該半導電体層の端部は、誘電体層に
よって被覆されている請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】転写部の転写手段は、所定の回転速度で
回転し、且つ、転写材の当接面側から誘電体層及び導電
体層を順に同心状に重層してなる転写ドラムにより構成
され、電極部材は、接地された半導電体ローラにより構成さ
れ、電圧印加手段は、前記導電体層を介して誘電体層に所定
電圧を印加するように構成されている請求項１に記載の
画像形成装置。
【請求項５】誘電体層の凹凸表面の凸部から凹部まで
の高さの平均値は、10μｍ〜100μｍである請求項１〜
４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】誘電体層の凹凸表面は、断面鋸歯状に形
成されている請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項７】誘電体層の体積抵抗率は、 10⁹Ωcm〜10
¹⁵Ωcmである請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成
装置。