JPH11194628A

JPH11194628A - 転写装置

Info

Publication number: JPH11194628A
Application number: JP10001515A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Umetani; 佳伸梅谷; Hideki Onishi; 英樹大西; Yukikazu Kamei; 幸和亀井; Kiyoshi Toizumi; 潔戸泉; Koichi Yamauchi; 孝一山内; Fumio Shimazu; 史生島津
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: US6081685A; JP3426945B2

Abstract

(57)【要約】【課題】導電体層上への転写材の静電吸着による担持
を優先すると、空隙の大きさを大きくする必要があり、
空隙を大きくした場合には、転写材にトナーを転写させ
る転写領域内での空隙部分のトナー転写量と空隙のな部
分のトナー転写量が異なるため形成された画像が斑（転
写ムラ）になるという問題があった。【解決手段】転写ドラム５は、円筒状のアルミニウム
からなる誘電体層２１の表面に発泡弾性体で形成された
半導電体層２２，２３を形成し、半導電体層２２，２３
の表面にＰＶＤＦで形成された導電体層２４を順次積層
して形成している。半導電体層２２は転写ドラム５の記
録紙を静電吸着する転写領域に形成されており、発泡径
を５０μｍの径に形成している。また、半導電体層２３
は転写ドラム５の記録紙を静電吸着する非転写領域に形
成されており、発泡径は５００μｍ以上の径に形成して
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、担持体筺体と、該
担持体筺体側から積層された半導電体層と、該半導電体
層を覆う導電（誘電）体層とから転写材担持体を構成
し、該転写材担持体上に静電吸着により担持された転写
材に像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写装
置に関し、特にレーザープリンタ，複写機，レーザーフ
ァックス等のカラー画像形成装置に用いられる転写装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー画像形成装置では、感光体
からなる像担持体上に各色のトナー像を形成し、同一の
転写材上に各色のトナー像を重ね合わせて転写し、カラ
ー画像を形成していた。

【０００３】そして、上記のようなカラー画像形成装置
に用いる転写装置として特開平５−１７３４３５号公報
に記載されているものがあった。この転写装置は、担持
体筺体と、該担持体筺体を覆う発泡ウレタン等の弾性層
と、弾性層を覆うＰＶＤＦ等の導電体層とから転写材担
持体を構成し、弾性層表面と導電体層裏面との間に１０
μｍ以上の空隙を形成し、この転写材担持体に転写材を
静電吸着により担持させ、転写材担持体にトナーと逆極
性の電圧を印加して担持された転写材に各色のトナー像
を順次重ね合わせて転写させる転写装置が記載されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の転写装置では、
導電体層上への転写材の静電吸着による担持を優先する
と、空隙の大きさを大きくする必要があり、空隙を大き
くした場合には、転写材にトナーを転写させる転写領域
内での空隙部分のトナー転写量と空隙のな部分のトナー
転写量が異なるため形成された画像が斑（転写ムラ）に
なるという問題があった。

【０００５】また、画像品質を優先するために空隙の大
きさを小さくすると、静電吸着による転写材の担持性能
が不十分となり、特に、高温，高湿時の吸着力が弱くな
り、転写中、カラーのように各色のトナーを転写する場
合に、転写材が剥離するという問題があった。

【０００６】しかも、転写材のＯＨＰシート等の樹脂シ
ートは紙に比べ腰が強いため、このような樹脂シートを
確実に静電吸着により担持するためには、空隙の大きさ
を画像品質に問題がでる大きさまで大きくする必要があ
った。

【０００７】本発明の転写装置は上記の問題に鑑みなさ
れたものであり、転写材担持体の転写材を担持する部分
の非転写領域と転写領域との半導電体層に形成された発
泡径若しくは空隙を異なる大きさに形成することによ
り、転写材の静電吸着による担持と画像品質とを同時に
向上させることを目的とするものである。

【０００８】

【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記載の転写装置は、担持体筺体と、該担
持体筺体側から積層された半導電体層と、該半導電体層
を覆う導電体層とから転写材担持体を構成し、該転写材
担持体上に静電吸着により担持された転写材に像担持体
上に形成されたトナー像を転写する転写装置において、
上記半導電体層を発泡材で形成し、転写材を担持する部
分の非転写領域の発泡材の発泡径を、転写領域の発泡径
よりも大きく形成している。

【０００９】請求項２記載の転写装置は、担持体筺体
と、該担持体筺体側から積層された半導電体層と、該半
導電体層を覆う誘電体層とから転写材担持体を構成し、
該転写材担持体上に担持された転写材に像担持体上に形
成されたトナー像を転写する転写装置において、上記半
導電体層と導電体層との間に空隙を形成し、転写材を担
持する部分の非転写領域の空隙の大きさを、転写領域の
空隙の大きさよりも大きく形成している。

【００１０】請求項３記載の転写装置は、転写材を担持
する部分の非転写領域の発泡径若しくは空隙の大きさを
５００μｍより大きく形成し、転写材を担持する部分の
転写領域の発泡径若しくは空隙の大きさを５００μｍ以
下に形成している。

【００１１】請求項４記載の転写装置は、転写材を担持
する部分の非転写領域の転写材の先端側の発泡径若しく
は空隙の大きさを、転写領域の発泡径若しくは空隙の大
きさよりも大きく形成している。

【００１２】請求項５記載の転写装置は、転写材を担持
する部分の非転写領域の基準端部となる転写材の一方の
側端部の発泡径若しくは空隙の大きさを、転写領域の発
泡径若しくは空隙の大きさよりも大きく形成している。

【００１３】請求項６記載の転写装置は、上記半導電体
層を非転写領域と転写領域とで異なる部材により形成し
ている。

【００１４】請求項７記載の転写装置は、上記非転写領
域の上記半導電体層と誘電体層との間に非転写領域に大
きな空隙を形成する空隙形成体を介在させている。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の転写装置を用いたカラー
画像形成装置を図１とともに説明する。図１はカラー画
像形成装置の概略構成図である。

【００１６】カラー画像形成装置は、トナーによる画像
が形成される転写材としての記録紙Ｐをストックし供給
する給紙部１と、トナー像を記録紙Ｐに転写する転写部
２と、トナー像を形成する現像部３と、記録紙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とから
構成されている。

【００１７】上記転写部２には、静電吸着により記録紙
Ｐを担持し現像部３のトナー像を記録紙Ｐに転写する転
写材担持体である転写ドラム５が設けられている。

【００１８】この転写ドラム５の周りには、記録紙Ｐを
転写ドラム５に静電吸着させるための電圧を印加する任
意に接離可能なグランドローラ６と、記録紙Ｐが転写ド
ラム５から落ちないように記録紙Ｐをガイドする図示し
ないガイド部材と、転写ドラム５に静電吸着された記録
紙Ｐを転写ドラム５から強制的に剥離する剥離爪７と、
転写ドラム５を除電する除電器８と、転写ドラム５をク
リーニングするクリーニング部９とが配設されている。

【００１９】また、現像部３には、上記転写ドラム５に
圧接する像担持体である感光体ドラム１０が設けられて
おり、この感光体ドラム１０は接地された導電性のアル
ミニウム素管からなり、その表面にＯＰＣ膜が塗布され
て形成されている。

【００２０】この感光体ドラム１０の周りには、イエロ
ー，マゼンダ，シアン，ブラックの各色のトナーを収納
した現像器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋが放射状
に配設されているとともに、感光体ドラム１０表面を帯
電する帯電器１２と、感光体ドラム１０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１３とが配
設されており、各色のトナー毎に、感光体ドラム１０上
にトナー像が形成される。

【００２１】即ち、上記感光体ドラム１０によれば１色
毎に帯電・露光・現像・転写を繰り返し、上記転写ドラ
ム５に静電吸着されている記録紙Ｐに各色のトナー像を
重ね合わせて転写する。したがって、カラー転写の場
合、上記転写ドラム５に静電吸着された記録紙Ｐに対し
て、転写ドラム５が１回転する毎に、１色ずつのトナー
像が記録紙Ｐに転写され、４回転で１つのカラー画像を
得るようになっている。

【００２２】上記定着部４は、所定温度・圧力によりト
ナー像を融着して記録紙Ｐに定着する定着ローラからな
り、上記転写ドラム５での記録紙Ｐへのトナー像転写
後、転写ドラム５から剥離爪７によって剥離された記録
紙Ｐを定着ローラ４までガイドする図示しない定着ガイ
ドが設けられている。

【００２３】また、上記定着ローラ４の記録紙Ｐの搬送
方向下流側には図示しない排出ローラが設けられ、定着
後の記録紙Ｐを装置本体から図示しない排出トレイに排
出するようになっている。

【００２４】上記のカラー画像形成装置に用いられる転
写装置の転写ドラムの実施形態１の構造について図２と
ともに説明する。図２は転写ドラム５の内部構造を分か
り易くするために図における右側半分の導電体層を切り
欠いた状態を示す斜視図である。

【００２５】上記転写ドラム５は、担持体筺体（基材）
として円筒状のアルミニウムからなる誘電体層２１を使
用し、この誘電体層２１の表面に弾性を有し発泡弾性体
で形成された半導電体層２２，２３を、該半導電体層２
２の表面にＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分
子フィルムで形成された導電体層２４を順次積層して形
成している。

【００２６】上記半導電体層２２は転写ドラム５の記録
紙Ｐの静電吸着する記録紙担持部分のトナー像の転写領
域に形成されており、当該半導電体層２２の発泡径は１
００μｍより小さい径、より好ましくは高画質転写を得
るために５０μｍ以下の径に形成されている。

【００２７】また、上記半導電体層２３は転写ドラム５
の記録紙Ｐの静電吸着する記録紙担持部分のトナー像の
非転写領域に形成されており、当該半導電体層２３の発
泡径は１００μｍより大きい径、より好ましくは安定し
た静電吸着力を得るために５００μｍ以上の径に形成さ
れており、この半導電体層２３は記録紙Ｐの静電吸着を
開始する記録紙Ｐの先端側の非転写領域に形成されてい
る。この半導電体層２３を記録紙Ｐの静電吸着を開始す
る先端側に形成することにより、記録紙Ｐの先端が転写
ドラム５から剥離することがなく、ジャムの発生を確実
に防止することが可能となる。

【００２８】上記半導電体層２２，２３には、ヒドリン
ゴム（イオン導電性）やウレタンゴム、若しくは、カー
ボン分散型のＥＰＤＭやエラストマー等の発泡弾性体が
用いられている。

【００２９】そして、上記誘電体層２１には電圧印加手
段としての電源部が接続されており、導電体層２４全周
にわたって安定した電圧が供給されるようになってい
る。

【００３０】次に、記録紙Ｐの静電吸着の機構を図３及
び図４とともに詳細に説明する。今回の方式のように、
記録紙Ｐが転写ドラム５に静電吸着するのは、接触帯電
により導電体層２４に印加した電圧と逆極性の電荷が記
録紙Ｐに付与されるために起こるものであり、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。

【００３１】（パッシェン放電）パッシェン放電は、グ
ランドローラ６と転写ドラム５上の導電体層２４との間
の距離が接近し、微小空隙にかかる電界強度が強くなる
につれて、空中絶縁破壊が起き放電が起こるというもの
である（図３における領域１）。そして、転写ドラム５
（導電体層２４）とグランドローラ９との間には＋
（−）の電圧が直流電源Ｖａから印加されているので、
放電が起こると転写ドラム５側（記録紙Ｐ）に−（＋）
の電荷が蓄積される。

【００３２】（電荷注入）さらに放電終了後、転写ドラ
ム５、グランドローラ６間のニップにおいて電荷注入
（図３における領域２）が起き、転写ドラム５側にさら
に−の電荷が蓄積される。この電荷注入時の等価回路を
図４に示す。回路中の記号は、Ｖａ：直流電源、ｒ１：
半導電体層２２の抵抗、ｒ２：半導電体層２２と導電体
層２４間の接触抵抗、ｒ３：導電体層２４の抵抗、ｒ
４：記録紙Ｐの接触抵抗、ｒ５：記録紙Ｐとグランドロ
ーラ６間の接触抵抗、ｃ２：半導電体層２２と導電体層
２４間の静電容量、ｃ３：導電体層２４の静電容量、ｃ
４：記録紙Ｐの静電容量、ｃ５：記録紙Ｐとグランドロ
ーラ６間の静電容量である。

【００３３】記録紙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）を初期電位として上述の等価回路をｃ５にかかる電
位差（Ｖ）について解き、パッシェン放電、電荷注入の
両帯電電位のトータルが記録紙Ｐの帯電電位となる。こ
のようにして、求めたｃ５の最終帯電電位Ｖの解析式は
数１のようになる。

【００３４】Ｖ＝Ａ×（ｂ'×ｅ^B−ｃ'×ｅ^C）‥‥‥‥‥‥‥‥ 数１ここで、数１中のＡ，Ｂ，Ｃ，ｂ'，ｃ'は回路に依存し
た定数（各層の抵抗値、静電容量等に依存）となってい
る。

【００３５】このようにして、記録紙Ｐ上に蓄積された
電荷（電位）は導電体層２４に印加されている電圧と逆
極性を示すため、記録紙Ｐと導電体層２４間で静電吸着
力が働き、転写ドラム５上に静電吸着する。つまり、記
録紙Ｐ上の帯電電位が高いほど転写ドラム５への静電吸
着能力が大きいと考えられる。

【００３６】次に、記録紙Ｐの静電吸着力保持特性につ
いて説明する。記録紙Ｐ上に蓄積された電荷（電位）は
時間の経過とともに減衰することが考えられる。つま
り、安定して導電体層２４上に記録紙Ｐを静電吸着させ
続けるには、記録紙Ｐ上に蓄積された電荷が減衰するこ
となく保持されることが重要である。

【００３７】そこで、導電体層２４に静電吸着した記録
紙Ｐ上の電荷の減衰特性を解析により求めると、数２の
ようになる。

【００３８】ｐＶ＋ｑｌｏｇ（Ｖ）＝−（ｔ／εＳ）＋Ｎ‥‥‥ 数２ここで、数２中のｐ，ｑは各層の抵抗値に依存した定
数、ｔは記録紙Ｐ上の電荷の減衰時間、εは各層の比誘
電率、Ｓは記録紙Ｐの面積、Ｎは積分定数、Ｖは記録紙
Ｐの帯電電位である。

【００３９】数２より記録紙Ｐ上の帯電電位Ｖは時間ｔ
の経過とともに減衰していくことがわかる。また、記録
紙Ｐ上の電荷の減衰速度は各層の比誘電率及び各層の抵
抗値に依存し、比誘電率が大きく、抵抗値が高い方が減
衰速度が遅いことが分かる。

【００４０】以上のようなことから、記録紙Ｐの静電吸
着力保持特性は比誘電率が大きく、抵抗値が大、つまり
半導電体層においては、空隙を大（発泡径を大）とする
ことによって吸着性能が向上する。

【００４１】しかしながら、空隙を大とすると転写性能
が低下し、特にベタ部で濃淡が生じ、画質に悪影響を及
ぼすため、本実施形態１のように、上記転写ドラム５の
記録紙Ｐの静電吸着する記録紙担持部分のトナー像の転
写領域の半導電体層２２の発泡径を５０μｍより小さい
径に形成し、高画質転写が得られるようにし、上記転写
ドラム５の記録紙Ｐの静電吸着する記録紙担持部分のト
ナー像の非転写領域の半導電体層２３の発泡径を５００
μｍより大きい径に形成し、安定した静電吸着力を得ら
れるようにしている。

【００４２】カラー画像形成装置に用いられる本発明の
転写装置の転写ドラムの実施形態２の構造について図５
とともに説明する。図５は転写ドラム５を示す断面図で
あり、実施形態１と同様に、転写ドラム５の記録紙Ｐの
静電吸着する記録紙担持部分のトナー像の転写領域の半
導電体層２２の発泡径を５０μｍより小さい径に形成
し、転写ドラム５の記録紙Ｐの静電吸着する記録紙担持
部分のトナー像の非転写領域の半導電体層２３の発泡径
を５００μｍより大きい径に形成しているが、半導電体
層２２を発泡径が小さい例えば住友ゴム（株）社製のイ
オン導電性のヒドリンゴムで構成された発泡体を用い、
半導電体層２３を発泡径が大きい例えばクラレプラスチ
ック（株）社製のカーボン分散型であるＥＰＤＭを用い
ることにより、実施形態１と同様に画像品質を落とさず
に安定した吸着性能を得ることが可能となり、あらゆる
環境、特に、高温高湿環境で安定した吸着力及び高画質
転写を行うことが可能となった。

【００４３】カラー画像形成装置に用いられる本発明の
転写装置の転写ドラムの実施形態３の構造について図６
とともに説明する。図６は転写ドラム５の内部構造を分
かり易くするために図における右側半分の導電体層を切
り欠いた状態を示す斜視図であり、転写ドラム５の記録
紙Ｐの静電吸着する記録紙担持部分のトナー像の転写領
域の半導電体層２２の発泡径を５０μｍより小さい径に
形成し、転写ドラム５の記録紙Ｐの静電吸着する記録紙
担持部分のトナー像の非転写領域の半導電体層２３の発
泡径を５００μｍより大きい径に形成し、かつ、記録紙
Ｐの片側端、図において右側に基準を設けている場合
に、この基準となる部分も上記の半導電体層２３を形成
している。

【００４４】したがって、半導電体層２３が記録紙Ｐの
先端側及び基準となる右側に形成されているので、転写
ドラム５の記録紙Ｐに作用する静電吸着力を向上させる
ことができ、記録紙Ｐの転写ドラム５からの剥離を確実
に防止することができる。

【００４５】カラー画像形成装置に用いられる本発明の
転写装置の転写ドラムの実施形態４の構造について図
１，図７乃至図９とともに説明する。

【００４６】図１において、感光体ドラム１０は直径７
０ｍｍに形成され、図示しない駆動装置により矢印Ａ方
向に回転され、帯電器１２により感光体ドラム１０上が
−６００Ｖに均一に帯電され、この帯電後、感光体ドラ
ム１０上に各色に応じた静電潛像が順次（１色ずつ）形
成される。

【００４７】また、転写ドラムは図７及び図８に示すよ
うに、ドラム筺体３１ａとして直径１３０ｍｍのアルミ
ニウムシリンダ上に厚さ５ｍｍの発泡ゴム３１ｂを巻き
付け、さらに発泡ゴム３１ｂ上に誘電体層３１ｃとして
厚さ７５μｍのＰＶＤＦからなる誘電体シートを巻いて
転写ドラム３１を形成している。

【００４８】そして、給紙部１から記録紙Ｐを給紙ロー
ラ１５によって搬出し、記録紙Ｐをグランドローラ６に
よって転写ドラム３１（図１中は転写ドラム５）上に静
電吸着させる。この静電吸着時に、グランドローラ６と
転写ドラム３１の間には数百から３ｋＶの直流電圧が印
加され、この時のグランドローラ６は導電性から１０⁶
Ωｃｍ程度の抵抗値になっていればよい。

【００４９】転写ドラム３１上に吸着させた記録紙Ｐ
は、感光体ドラム１０上のトナー像と同期するように先
端を合わせられ、そして、トナー像が記録紙Ｐ側に転写
するように、記録紙Ｐにトナーと逆極性の電圧、ここで
は＋１．３ｋＶが印加されている。

【００５０】一方、感光体ドラム１０上に転写残りのト
ナーが残存しているが、クリーニングブレード１３によ
りクリーニングされ、再度、帯電器１２によって均一に
帯電され、例えば、１色目の画像がブラック画像の場
合、このブラック画像と同様に他の色のトナー像、例え
ば、シアンのトナー像が静電潛像の形成後現像器１１Ｃ
による現像によって形成され、シアントナー像がブラッ
クとを転写した記録紙Ｐ上に重ね合わされて転写され
る。同様にして、静電潛像の形成、現像器１１Ｍ，現像
器１１Ｙによる現像でマゼンダトナー像、イエロートナ
ー像が記録紙Ｐ上に順次重ね合わせて転写され、記録紙
Ｐ上にイエロートナー、マゼンダトナー、シアントナー
及びブラックトナーの４色のトナー像を重ね合わせたカ
ラー画像が得られる。

【００５１】転写ドラム３１上の記録紙Ｐは、トナー像
の転写が全色終了した後、分離爪７によって転写ドラム
３１上から剥離され、次いで定着部４によって記録紙Ｐ
上の４色のトナー像が加熱・圧力によりトナー像を融着
して記録紙Ｐに永久像として固定される。

【００５２】次に、実施形態４の転写装置における転写
ドラム３１の作用について詳細に説明する。特に、温度
３０℃、湿度８０％の高温高湿時の転写ドラム３１上へ
の記録紙Ｐの吸着力の向上について説明する。

【００５３】転写ドラム３１は上記のように図７及び図
８に示した如く、ドラム筺体３１ａと、発泡ゴム３１ｂ
と、誘電体層３１ｃとから形成されており、この発泡ゴ
ム３１ｂの記録紙Ｐを静電吸着する部分の非転写領域の
発泡径は、転写領域の発泡径より大きな発泡径の発泡ゴ
ムを用いている。このように発泡ゴム３１ｂを用いるこ
とにより、発泡ゴム３１ｂと誘電体層３１ｃとの間に空
隙３２を形成させ、発泡ゴム３１ｂの非転写領域と転写
領域の発泡径を変えることで空隙３２の空隙量（大き
さ）を変えている。

【００５４】そして、転写ドラム３１に接離可能にグラ
ンドローラ６を設けていることにより、転写ドラム３１
のドラム筺体３１ａに印加された電圧とグランドローラ
６との電位差により、記録紙Ｐとグランドローラ６の間
隙で放電が発生し、放電により記録紙Ｐのグランドロー
ラ６との接触面に電荷が生じて、記録紙Ｐに対する静電
吸着力が発生する。

【００５５】この静電吸着力は記録紙Ｐ表面に保持され
た電荷と転写ドラム３１のドラム筺体３１ａに印加され
た電圧とのクーロン力であり、誘電体層３１ｃと発泡ゴ
ム３１ｂの間の空隙３２の大きさが小さいと、誘電体層
３１ｃと発泡ゴム３１ｂとの接触面積が大きく接触抵抗
が低くなるため、記録紙Ｐ表面に保持された電荷は、高
温・高湿環境では記録紙Ｐの吸湿による抵抗の下降で、
転写ドラム３１の誘電体層３１ｃを通過し、誘電体層３
１ｃと発泡ゴム３１ｂの接触抵抗が低いため、容易に発
泡ゴム３１ｂを通ってドラム筺体３１ａに流れる。この
結果、記録紙Ｐの静電吸着力が低下し、転写ドラム３１
上への記録紙Ｐの吸着・保持ができなくなる。

【００５６】しかし、誘電体層３１ｃと発泡ゴム３１ｂ
の空隙３２の大きさが大きいと、誘電体層３１ｃと発泡
ゴム３１ｂの接触面積が小さくなり接触抵抗が高くなる
ため、記録紙Ｐ表面に保持された電荷は、高温・高湿環
境下で記録紙Ｐの抵抗が低くなっても誘電体層３１ｃと
発泡ゴム３１ｂの接触抵抗が高いため容易に発泡ゴム３
１ｂには流れず、記録紙Ｐ上に保持されるから転写ドラ
ム３１上への記録紙Ｐの吸着・保持が充分行われる。

【００５７】静電吸着力と発泡径の関係を調べるため
に、以下の実験を行った。転写ドラム３１に記録紙Ｐが
吸着する部分の非転写領域の空隙３２の大きさを変えた
転写ドラム３１についてグランドローラ６だけで転写ド
ラム３１に記録紙Ｐ（今回の実験では、より強い静電吸
着力の必要なＯＨＰシートを用いて実験を行った）を保
持させて、転写ドラム３１が記録紙Ｐを保持できる回転
数で静電吸着力の評価を行った。転写ドラム３１のドラ
ム筺体３１ａに印加する電圧は２．５ｋＶとし、誘電体層３１ｃ材質：ＰＶＤＦ低効率：１０¹³Ωｃ
ｍ厚さ：７５μｍ発泡ゴム３１ｂ材質：ヒドリンゴム低効率：１０⁸
Ωｃｍ厚さ：５ｍｍ上記の物性の部材を使用して行った実験の結果を表１に
示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】よって、カラー画像形成を行うためには、
４色のトナーの転写が必要であるため、１枚のカラー画
像を得るためには転写ドラム３１は４回転以上する必要
があるが、記録紙Ｐはトナー像が転写される毎に感光体
ドラムに接触し、記録紙Ｐ上に新たに電荷が付与される
ため、転写ドラム３１は記録紙Ｐを１回転以上保持する
能力を持てば良いことになる。以上のことを考慮する
と、非転写領域の空隙３２の大きさが５００μｍｍ以上
あれば転写ドラム３１は記録紙Ｐを１回転以上保持する
ことが可能である。

【００６０】しかし、発泡ゴム３１ｂの空隙３２を大き
くすると、トナーの部分的な転写ムラが発生する。転写
電圧はドラム筺体３１ａに印加しているが、誘電体層３
１ｃの抵抗は発泡ゴム３１ｂの抵抗に比べて非常に高い
ため、転写ドラム３１に印加された電圧のほとんどは誘
電体層３１ｃに加わる。また、空隙部分の抵抗は誘電体
層３１ｃよりも高いため空隙が大きいと空隙部分に加わ
る電圧が非常に高くなる。

【００６１】このため、発泡ゴム３１ｂと誘電体層３１
ｃの間に空隙がある場合の誘電体層３１ｃに加わる電界
に比べて高くなる。誘電体層３１ｃに加わる電圧は、ト
ナーの転写に用いられる電圧であり、この電圧が異なる
トナーの転写効率が異なる。

【００６２】そして、発泡ゴム３１ｂと誘電体層３１ｃ
の空隙３２の大きさが６００μｍと３００μｍの場合の
誘電体層３１ｃ表面の電界分布の計算結果と、その時の
画像の転写ムラの評価結果を表２に示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】計算に使用したパラメータは以下の通り
で、転写ドラムのドラム筺体に印加した電圧：２ｋＶ感光体ドラム表面電位：−７００Ｖ誘電率発泡ゴム：３，誘電体層：１０体積抵抗率発泡ゴム：１０⁸Ωｃｍ，誘電体層：１０¹³Ωｃｍ５ｍｍ当たりの発泡数９．２（６００μｍ），１８．５（３００μｍ）計算は有限要素法を用い、発泡の形状は正方形に近似し
て行った。

【００６５】以上の結果から、空隙３２の大きさが６０
０μｍの場合、誘電体層３１ｃ上のトナーの転写に用い
られる電界は、発泡ゴム３１ｂと誘電体層３１ｃが接触
する部分での電界と比較して、空隙３２部分の中心の電
界は約１０％近くまで低下している。それに対し、空隙
３２の大きさが３００μｍでは約５０％程度までしか低
下していない。

【００６６】この結果をもとに、以下の物性値の部材を
使用し実験を行い、誘電体層材質：ＰＶＤＦ体積抵抗率：１０¹³Ωｃｍ厚さ：７５μｍ発泡ゴム材質：ヒドリンゴム体積抵抗率：１０⁸Ωｃｍ厚さ：５ｍｍ転写電圧１．４ｋＶ感光体ドラム表面電位 −６００Ｖトナー粒径１０μｍ上記実験の結果、実際の画像に対して現れる転写ムラと
空隙の大きさとの関係について調べた結果を表３に示
す。

【００６７】

【表３】

【００６８】表３の結果から、空隙３２の大きさが６０
０μｍ以上になると転写ムラが発生している。上記の計
算結果と、実際の転写結果から空隙３２の大きさが６０
０μｍ以上では発生することから空隙３２の大きさは５
００以下にすれば転写ムラが発生しないことが分かる。

【００６９】以上のように、転写ドラム３１への記録紙
Ｐの静電吸着とトナーの転写から見た画像品質の両立を
考えた場合、両立する空隙３２の大きさがないことが分
かる。よって、静電吸着力を維持するためには非転写領
域の空隙３２の大きさを５００μｍより大きくし、転写
ムラを発生させないために転写領域の空隙３２の大きさ
を５００μｍ以下にする必要があるため、実施形態４に
おいては、図９に示すように、発泡ゴム３１ｂの記録紙
Ｐを静電吸着する部分Ｘの非転写領域ＮＰ（記録紙Ｐの
先端部分及び両端部分）の空隙３２ａを８００μｍと
し、転写領域Ｐの空隙３２ｂを３００μｍに形成してい
る。

【００７０】次に、カラー画像形成装置に用いられる本
発明の転写装置の転写ドラムの実施形態５の構造につい
て図１０及び図１１とともに説明する。

【００７１】この実施形態５においては、非転写領域Ｎ
Ｐと転写領域ＰＶＤＦの空隙量（空隙の大きさ）を変え
るために、非転写領域ＮＰの発泡ゴム３１ｂと誘電体層
３１ｃの間に別部材を介在させたものであり、発泡ゴム
３１ｂの発泡径を全て同一径に形成し、別部材としてク
レハ科学（株）社製のＴＸシート４１（材質はポリカー
ボネイト）を使用し、このＴＸシート４１は厚さ３００
μｍで２ｍｍの幅で切り欠いたスリット４１ａを４ｍｍ
の間隔で形成している。

【００７２】そして、このＴＸシート４１を非転写領域
ＮＰの発泡ゴム３１ｂと誘電体層３１ｃの間に介在させ
ることにより、上記の実施形態４と同様に非転写領域Ｎ
Ｐと転写領域Ｐとの空隙量（空隙の大きさ）を変えるこ
とが可能であり、記録紙Ｐの静電吸着及びトナーの転写
の実験を行ったところ、高温・高湿環境でも十分な静電
吸着力が得られ、画像に転写ムラは発生しなかった。

【００７３】また、記録紙Ｐの転写ドラム３１への静電
吸着力は記録紙Ｐの先端側及び後端側で最も弱くなるの
で、記録紙Ｐの先端側及び後端側で静電吸着力を大きく
するために、先端側及び後端側の発泡ゴムの発泡径を大
きく形成するのが最適であるが、記録紙Ｐの大きさが異
なる場合に、記録紙Ｐの先端の吸着位置を同一位置に設
定しても、その後端位置は同一位置にならないため、多
種類のサイズの記録紙Ｐを使用する場合は先端側の発泡
ゴムの発泡径を大きく形成すればよい。

【００７４】これは、記録紙Ｐの先端側は転写ドラムの
回転方向に向かうため、先端側の静電吸着力が弱いと転
写ドラムの回転によって記録紙Ｐが剥離しジャムを発生
する虞れがあるが、後端側の先端部分は回転方向に向か
う方向ではないため、少々静電吸着力が弱くても転写ド
ラムの回転により記録紙Ｐが剥離することがないので、
上記のように記録紙Ｐの先端側のみ発泡ゴムの発泡径を
大きく形成し、静電吸着力を強くすることで記録紙Ｐの
剥離を確実に防止することが可能となる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１乃至請求項５記載の転写装置に
よれば、半導電体層の転写材を静電吸着する部分の非転
写領域の発泡径若しくは空隙の大きさを転写領域の発泡
径若しくは空隙の大きさよりも大きく形成しているの
で、環境変動、特に、高温高湿下において、従来のよう
に転写画像の画質を低下させることなく、静電吸着力を
向上させることができ、転写材の転写材担持体からの剥
離を確実に防止することができる。

【００７６】請求項６の転写装置によれば、非転写領域
と転写領域の半導電体層を異なる部材で形成しているの
で、非転写領域と転写領域の半導電体層の発泡径若しく
は空隙を確実に異なる大きさに形成することができ、静
電吸着力を確実に向上させることができる。

【００７７】請求項７の転写装置によれば、非転写領域
の半導電体層と誘電体層との間に空隙形成体を介在させ
るだけの簡単な構成で、静電吸着力を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写装置を用いたカラー画像形成装置
を示す概略断面図である。

【図２】本発明の転写装置の転写ドラムの実施形態１を
示す斜視図である。

【図３】本発明の転写装置の実施形態におけるパッシェ
ン放電、電荷注入の領域及び動作を説明するための断面
図である。

【図４】図３における電荷注入時の等価回路を示す回路
図である。

【図５】本発明の転写装置の転写ドラムの実施形態２を
示す断面図である。

【図６】本発明の転写装置の転写ドラムの実施形態３を
示す斜視図である。

【図７】本発明の転写装置の転写ドラムの実施形態４を
示す斜視図である。

【図８】図７の拡大断面図である。

【図９】本発明の転写装置の転写ドラムの実施形態５を
示す平面図である。

【図１０】本発明の転写装置の転写ドラムの実施形態６
を示す平面図である。

【図１１】図１０のＴＸシートを示す平面図である。

【符号の説明】

２転写部３現像部５転写ドラム２１誘電体層２２転写領域の半導電体層２３非転写領域の半導電体層２４導電体層３１転写ドラム３１ａドラム筺体３１ｂ発泡ゴム３１ｃ誘電体層３２ａ非転写領域の発泡ゴム３２ｂ転写領域の発泡ゴム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戸泉潔大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者山内孝一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者島津史生大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】担持体筺体と、該担持体筺体側から積層
された半導電体層と、該半導電体層を覆う導電体層とか
ら転写材担持体を構成し、該転写材担持体上に静電吸着により担持された転写材に
像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写装置に
おいて、上記半導電体層を発泡材で形成し、転写材を担持する部
分の非転写領域の発泡材の発泡径を、転写領域の発泡径
よりも大きく形成したことを特徴とする転写装置。
【請求項２】担持体筺体と、該担持体筺体側から積層
された半導電体層と、該半導電体層を覆う誘電体層とか
ら転写材担持体を構成し、該転写材担持体上に担持された転写材に像担持体上に形
成されたトナー像を転写する転写装置において、上記半導電体層と導電体層との間に空隙を形成し、転写
材を担持する部分の非転写領域の空隙の大きさを、転写
領域の空隙の大きさよりも大きく形成したことを特徴と
する転写装置。
【請求項３】転写材を担持する部分の非転写領域の発
泡径若しくは空隙の大きさを５００μｍより大きく形成
し、転写材を担持する部分の転写領域の発泡径若しくは
空隙の大きさを５００μｍ以下に形成したことを特徴と
する請求項１若しくは請求項２記載の転写装置。
【請求項４】転写材を担持する部分の非転写領域の転
写材の先端側の発泡径若しくは空隙の大きさを、転写領
域の発泡径若しくは空隙の大きさよりも大きく形成した
ことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の転写
装置。
【請求項５】転写材を担持する部分の非転写領域の基
準端部となる転写材の一方の側端部の発泡径若しくは空
隙の大きさを、転写領域の発泡径若しくは空隙の大きさ
よりも大きく形成したことを特徴とする請求項４記載の
転写装置。
【請求項６】上記半導電体層を非転写領域と転写領域
とで異なる部材により形成したことを特徴とする請求項
１若しくは請求項２記載の転写装置。
【請求項７】上記非転写領域の上記半導電体層と誘電
体層との間に非転写領域に大きな空隙を形成する空隙形
成体を介在させたことを特徴とする請求項２記載の転写
装置。