JPS643263B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は転写材支持体上に転写材を担持し、転
写支持体背面より転写コロナを付与して、像担持
体上の像を転写材上に転写する画像形成装置に関
する。

従来この種の装置においては転写材を転写材支
持体から分離しやすいように、予め転写材側ある
いは転写材支持体背面あるいは両側からコロナ帯
電を与えることが知られている。

しかしながら、高湿と低湿あるいは転写材が紙
の場合とオーバーヘツドプロジエクタ用のフイル
ムの場合などでは分離条件が異なり、良好な分離
を常に得ることは難しい。

また分離時に転写材上のトナー像が乱されて飛
散する傾向がある。特に、回動可能な転写材支持
体上に転写材を担持し、転写材支持体背面より転
写コロナを付与して像担持体上の像を転写材上に
複数回転写し、多重画像を得るための多重転写装
置においては、最上層のトナーが飛散したり転写
材進行方向後方に移動することがある。

また１枚の転写が終了毎に転写材支持体のチヤ
ージアツプを防ぐためあるいは転写材支持体のク
リーニングを容易にするためあるいは転写材支持
体の静電クリーニングのために、転写材支持体表
面あるいは背面あるいは両側からコロナ帯電を与
えることも知られている。

ところがこのような構成にするとさらに１〜２
コの帯電器が必要となり、そのための高圧発生装
置が高価なものとなる。

また配置する場所も転写材を分離した後で転写
材支持体をクリーニングする前の位置もしくは転
写材の給紙される前の位置に置かなければならな
いので、制約を受けて帯電器を入れるために転写
装置を大きなものにしなければならないというよ
うな欠点があつた。

また、多重転写型の転写装置において、１枚の
転写が終了毎に転写材支持体のチヤージアツプを
防ぐために転写材支持体表面あるいは背面あるい
は両側からコロナ帯電を与えることが知られてい
るが、転写材支持体が高抵抗の有孔スクリーンの
場合に、休止後の１枚目の複写あるいは印刷にお
いて、転写材と転写材支持体の静電吸着力が連続
複写あるいは印刷時に比べて弱まり、その結果、
転写位置ズレが生じたり、多色複写、印刷におい
てはそれが色ズレとなることが分つた。特にこれ
は低湿時に発生しやすい。

本発明は上述のような従来の転写装置における
欠点を除去することを目的とするもので、特に、
転写材の種類や湿度条件によつて望ましい分離帯
電を行なうことが出来て、その結果スムーズな分
離を可能とし、分離時のトナー像の乱れの防止
や、分離の後の工程でのトナー像の乱れを防止す
ることが出来る転写装置を備えた画像形成装置を
提供しようとするものである。

即ち、本発明は転写材担持体上に転写材を担持
し、その転写材担持体背面側より転写コロナ放電
を施して像担持体上の顕像を転写材上に転写する
画像形成装置において、転写材を転写材担持体か
ら分離する際、転写材の裏面に常時接触して転写
材担持体から分離する分離手段と、転写材を転写
材担持体から分離する際、転写材が転写材担持体
と密着している位置から転写材が分離手段によつ
て転写材担持体から分離される位置にかけてコロ
ナ照射をするように、転写材担持体を介して分離
手段の近傍に配置された一対のコロナ放電手段
と、この一対のコロナ放電手段の出力をそれぞれ
独立に可変とする手段と、を有することを特徴と
するものである。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図において、１は感光ドラムの如き像担持
体でトナー像を静電的に保有している。２は転写
材支持体で、ポリエステル、トリアセテート、テ
フロン（商標名）、ナイロン、ポリエチレン、ガ
ラス繊維、紙あるいはこれらに抵抗値制御剤を混
入したもののシートあるいは有孔スクリーンが用
いられる。像担持体１上のトナー像は転写材支持
体２に支持されている転写材３に、転写材支持体
２の背面にある転写帯電器４の作用で転写され
る。この時に転写材３と転写材支持体２は静電気
力で強くくつつき合う。このように強くくつつき
合つた転写材３と転写材支持体２を分離するため
に、分離爪７と転写材支持体の両側に配置された
コロナ帯電器５及び６が設けられ、該コロナ帯電
器５および６によつて転写材３及び転写材支持体
２に帯電されている電荷を中和しながら分離爪７
によつて転写材３を転写材支持体２から分離す
る。ここでコロナ帯電器５及び６の照射範囲は、
転写材支持体２と転写材３がくつついている部分
から離れる部分にかけてを照射してやる必要があ
る。コロナ帯電器５は転写帯電器４と同極性の
DCあるいはそれにACを重畳したもの、あるいは
ACが用いられ、コロナ帯電器６は転写帯電器４
と逆極性のDC、あるいはそれにACを重畳したも
の、あるいはACが用いられる。これらはグリツ
ドによつて制御を行なつても良い。上記の組み合
せにおいて両方をACとし互いに位相を逆位相即
ち位相を180゜ずらすのが最も良い結果が得られ
た。これはAC高圧トランスへの入力を互いに逆
にすることで得られる。

以上により転写材支持体２から分離された転写
材３はトナー像の定着工程へ進む。一方転写材支
持体２はこの分離帯電工程によつて表裏面の電荷
分布が調整されて、チヤージアツプをなくし、そ
の後必要に応じて表面がクリーニングされて次の
転写材の搬送転写工程へ進む。クリーニング前に
クリーニングを容易にする帯電を行なう必要はな
い。

第２図ａはトナー像を転写材に転写した時の状
態を示すもので図中、８は転写材３上に転写され
たトナー像を示す。説明は便宜上トナーの極性を
負と仮定して進める。転写帯電器４（第１図）に
よる転写コロナ照射により転写材支持体２の背面
には正の電荷９が付着する。一方、この電荷の作
用により転写材３の表面には負極性のトナー像８
が転写されるが、像担持体１（第１図）が転写材
３から離れる時のはくり放電により負極性の電荷
１０も付着する。その結果、第２図ａに示すよう
に転写材支持体２の背面は正に、転写材２の表面
は負に帯電し、電荷密度はトナー像のある部分で
高く、トナー像のないところでは低くなり、電位
分布はほぼ均一で正に帯電した状態になつてい
る。

次に転写材３と転写材支持体２の両面から電荷
を中和するように帯電器５，６により除電を行な
うと、第２図ｂに示すようにトナーのない所は表
裏から除電が行なわれるので電荷は消失し、トナ
ーのある所はトナーの電荷を打ち消すように＋の
電荷が付着する。その結果、表面電位はほぼ均一
に０となる。（厳密には帯電のバラツキ等により
多少電位に変動があるが、大勢に影響はないので
０になるとして話を進める。） もしも、転写材３と転写材支持体２とを上記の
状態とした後に、分離爪７等によつて両者を引き
はなすとすると、第２図ｃに示すように負のトナ
ーは転写材支持体２の背面の正電荷にひつぱられ
るために後方にズレ、あるいははくり時に高電圧
が発生しトナー像の乱れを生じる。この時転写材
支持体２及び転写材３には電位パターンが生じ、
はくり放電による電荷が転写材裏面及び転写材支
持体表面に生じる。コロナ帯電器５，６の作用が
分離される位置まで及んでいる場合には、第２図
ａに示すように、分離時にアンバランスになつた
電荷はコロナ電荷によつて常にバランスするよう
に供給され、従つて転写材支持体の電荷は消失
し、転写材上のトナー電荷も中和され安定に分離
を行なうことが出来る。

尚、このことから推察出来るようにこの帯電は
転写材支持体２の表面の電荷配置のクリーニング
の作用も有している。すなわち、第２図ｃの場合
には分離により新たに電位パターンが転写材支持
体２に出来て、それにより次の転写時に転写ゴー
ストが発生する場合があるので、この後静電クリ
ーニングの工程が必要となるが上記の場合にはこ
のような工程は不要である。

上述のように、転写材分離時に転写材３が転写
材支持体２と密着している部分から離れる部分に
かけてコロナを照射するように分離帯電器５，６
を配置して、転写材３および転写材支持体２の帯
電電荷を中和してやることによつて、スムースな
分離を行なうことができる。然して、このように
スムースな分離を行なうためには、電荷が中和さ
れた時点で帯電作用が停止することが望ましい。
ところが低湿時と高湿時あるいは転写材が紙とオ
ーバーヘツドプロジエクタ用フイルムの場合では
帯電条件が異なり、充分な中和帯電が出来なかつ
たり、逆に中和点を行きすぎて逆性に帯電するこ
とになる。その結果、分離時に転写材上のトナー
像の乱れが生じたり、分離の後の転写材の搬送や
定着工程で転写材の帯電電荷がガイド板に流れて
それにつれてトナー像の乱れが発生する。

本発明は、上記のような転写材の種類や湿度条
件に応じて常に望ましい分離帯電を行なうことが
できるようにした転写装置を提供するもので、そ
の特徴とするところは、転写材支持体上に転写材
を担持し、転写材支持体背面より転写コロナを付
与して像担持体上の像を転写材上に転写する転写
装置において、転写材を転写材支持体より分離す
るための分離爪と、転写材支持体の両側に配置さ
れ転写材を転写材支持体から分離する位置を照射
する一対のコロナ帯電器を有し、該コロナ帯電器
の出力をそれぞれ独立に可変としたことにある。
転写材支持体と転写材は同種の材質の場合もある
が異種の場合もある。例えば転写材は通常は紙で
あるがナイロンシート等の透明フイルムも用いら
れる。転写材支持体も同様の材料が用いられる
が、転写材が変更された場合に転写材支持体も同
時に交換することは出来ない。

従つて転写材と転写材支持体の静電容量（電荷
受容量）の関係は転写材の方が転写材支持体より
大きいか、等しいか、小さいの３つのうち最低２
つの状態が存在する。例えば転写材支持体がポリ
エステルフイルムの場合には、転写材が紙なら、
転写材支持体＞転写材であるし、ポリエステルフ
イルムの場合は転写材支持体＝転写材である。こ
のように静電容量（電荷受容量）の関係が変化す
るものは分離帯電器の出力を単に変化させるだけ
では一定条件に帯電を行なうことは出来ず、互い
に独立に両方を変化させてやることが必要であ
る。上の例の場合、転写材が紙なら分離帯電器５
を分離帯電器６より弱くしてやるか同じにしてや
れ良い。転写材がポリエステルフイルムの場合は
分離帯電器５より分離帯電器６を強くしてやると
共に全体に転写材が紙の場合より強くしてやらね
ばならない。なぜなら転写材支持体の背面には転
写コロナによる電荷がのり、転写材にはその結果
二次的に発生する電荷がのるので帯電は不飽和で
量的に少なくアンバランス状態なので分離帯電器
６を強くしてやる必要があり、転写材と転写材支
持体を一つと見た場合の静電容量（電荷受容量）
は転写材が紙の場合より増加しているので、それ
だけ多く帯電を行なう必要があるのである。

また、転写材が紙で転写材支持体がポリエステ
ルの場合湿度が変化するとポリエステルの方は抵
抗値静電容量共あまり変化しないが、紙の方は抵
抗値、静電容量共変化する。このため例えば60％
RHで良好な分離帯電を行なうように調整してい
たものが30％RHになると紙の除電が不充分にな
る。これを防ぐには上側分離帯電器の出力を強く
して全体に強くしてやれば良い。

本発明によれば、上記のように分離帯電器の出
力を独立に変化させてやることによつて分離時の
トナー像の乱れの防止や分離の後工程でのトナー
像の乱れを防止することが出来る。

分離帯電器５，６の出力を独立に可変としたも
のの実施例を第３図ａ，ｂ，ｃに示す。第３図ａ
は分離帯電器５，６にそれぞれ印加されるACの
電源A₁およびA₂を独立に可変としたもの、第３
図ｂはACおよびDCの電源A₁，A₂およびD₁，D₂
を独立に可変としたもの、第３図ｃはDCの電源
D₁およびD₂を独立に可変としたものを示す。

このように分離帯電器５，６の出力を変化させ
る装置の具体的な一例を第４図に示す。図中、
HVは高圧電源、R₅₁〜R₅₄，R₆₁〜R₆₄は抵抗器、
SW１〜SW２は切換スイツチを示す。切換スイ
ツチSW１およびSW２は、転写材が紙であるか
オーバーヘツドプロジエクタ（OHP）フイルム
であるかによつて出力を切り換えるもので、これ
により切り換えられる抵抗値は予め求められてい
る出力を得るためのもので、抵抗器R₅₁とR₆₁は
通常は異なる。切り換えスイツチSW３とSW４
は高湿と常湿と低湿で出力を切り換えるもので、
抵抗器R₅₂とR₆₂，R₅₃とR₆₃，R₅₄とR₆₄はそれぞ
れ異なるものである。切り換えスイツチSW１と
SW２，SW３とSW４は連動して切り換えられ
る。スイツチとしては上下分離帯電器５，６の出
力を連動して切り換えているが、設定値は独立可
変となつている。これにより操作が簡単でほぼ望
ましい出力が得られる。

次に、上記の転写装置を実施する複写装置につ
いて説明する。第５図は本発明を実施した複写装
置を示すもので、これは単色複写をなし得ると共
にカラー複写をもなし得る複写装置であるが、以
下、カラー複写の際の動作について説明する。

図中、１１は表面に絶縁層を有する電子写真感
光ドラムで、回転自由に支持され、コピー命令に
より矢印の方向に回転を開始する。ドラム１１が
定位置迄回転してくると原稿台ガラス上に置かれ
た原稿の反射光像はレンズを経た後色分解フイル
タにより色分解され、ドラム１１上に結像され
る。

ドラム１１は除電器１２を除電され、次に一次
帯電器１３により帯電（例えばプラス）された
後、像をスリツト露光される。それと同時にAC
又は一次と逆極性（例えばマイナス）の除電を除
電器１４で行ない、その後更に全面露光ランプ１
５による全面露光によりドラム１１上に高コント
ラストの静電潜像が形成される。

感光ドラム１１上の静電潜像は次に現像器１６
により、トナー像として現像化される。現像器１
６はイエロー１６ａ、マゼンタ１６ｂ、シアン１
６ｃ及び黒１６ｄの４個の現像器で構成され、露
光に用いられた色分解フイルタに対応して指定さ
れた現像器が働いて必要な色のトナー像が得られ
る。カラー複写の際、初めにイエロー現像器１６
ａで現像が行なわれる。

転写材１７はカセツト１８ａまたは１８ｂより
供給され、給紙ガイド１９により転写材支持体す
なわち転写ドラム２０の表面に送られ、その先端
において転写ドラム２０のクリツパ２１に把持さ
れる。

上記のようにイエロー現像器１６ａで現像が行
なわれる間に、転写ドラム２０においては分離帯
電器２８，２９が作動して、転写ドラム２０のス
クリーン２２の表面の帯電をイニシアライズし、
必要に応じてこれと同時もしくは前後してクリー
ナ３０，３１も作動する。

転写ドラム２０のクリツパ２１に把持された転
写材は転写ドラム２０の回転に伴つて転写ドラム
に張られたスクリーン２２に巻きつきながら搬送
され転写帯電器２３と感光ドラム１１の間を転写
材１７が通過する間に該転写材上に感光ドラム１
１上のイエロートナー像が転写材されると共にス
クリーン表面に転写材１７が静電吸着力により保
持される。この時に針電極２４の作用でスクリー
ン２２と転写材１７の静電吸着力はより強められ
る。１回目の転写においては、転写材１７がスク
リーンに静電吸着されるのは転写帯電器２３以降
でそれまでの拘束力は弱いため転写材１７が感光
ドラム１１にひつ張られて色ズレの原因になるの
で、これを防止するために押え板２５が設けられ
ている。押え板２５及び給紙ガイド板１９は１回
目の紙が通過した後は転写ドラム１１から遠ざか
るようになつている。スクリーン２２は転写材１
７を保持したまま回転し、次回の転写に進む。

感光ドラム１１にはマゼンタの現像器１６ｂに
よるトナー像が作られ、すでにイエローが転写さ
れている転写紙１７の上に転写帯電器２３でマゼ
ンタトナー像が転写される。次にシアン現像器１
６ｃによるトナー像がその上に転写される。

このように転写材１７上にカラートナー像の転
写が終了したら、転写材１７は転写材支持体すな
わち転写ドラム２０のスクリーン２２から分離さ
れ定着装置２６に送られて、トナー像を定着され
た後、機外に排出される。

転写材１７をスクリーン２２から分離する分離
位置には、第１図に示す分離爪７およびコロナ帯
電器５，６に、それぞれ相当する分離爪２７およ
びコロナ帯電器２８，２９が配置される。図中、
３０，３１は、スクリーン２２のトナー汚れをそ
の両側からクリーニングするクリーナ、３２は感
光ドラムのクリーニングを行なうクリーナを示
す。転写材１７の先端が分離位置に近づくとグリ
ツパ２１が解除され、分離帯電器２８及び２９が
働き分離爪２７がスクリーン２２に接近し転写紙
１７を分離する。

分離帯電器２８，２９にはACの高圧が互いに
逆相に印加され、これにより互いに同相の場合よ
り小さな印加電圧で大きな除電効果が得られる。
例えば同相だと8kV程印加しなければならないも
のが逆相では5kV程度で済む。これは帯電器を小
型に出来ること、火花放電の危険を小さく出来る
こと、高圧トランスを小型に出来ることの効果が
ある。

分離帯電器２８，２９の照射範囲は転写紙１７
がスクリーン２２と密着している位置から離れる
位置までを包括するのは前にも述べたとうりであ
る。これにより単色コピー時の説明に述べた効果
の他に最上層のトナーの飛散を防ぐ効果や最上層
のトナーが転写材進行方向後方に移動するのを防
ぐことが出来る。

帯電は徐々に弱く照射されるように転写材１７
及びスクリーン２２から遠ざかる方向に向けて帯
電器がとりつけられている。これは転写材とスク
リーンの電荷を中和した後も帯電作用が過剰に進
むことを防ぐため及び転写材とスクリーンが分離
することにより転写材とトナーの付着力が弱まる
ので急激な電界の変動が好ましくないためであ
る。帯電を徐々に弱めることによつて本発明の目
的がさらに確実になる。帯電を徐々に弱めるため
には上記の他グリツドを設けてグリツドの密度を
変化させることやグリツドに印加するバイアスを
変化させる方法がある。

分離帯電器２８，２９は転写材が転写工程を継
続している間は働らかず、分離工程に入る寸前か
ら転写材が分離され終るまで働らくように構成さ
れる。転写工程を継続している間に働らくと、転
写材とトナーの付着力が弱まつて次の転写時に前
の色のトナーが感光ドラムにオフセツトしやすく
なり好ましくない。

特に転写材支持体がスクリーンである場合には
転写コロナの電荷はスクリーンを帯電させるだけ
ではなく転写材の裏面にも付着し帯電させるので
２回目、３回目の転写工程でも１回目と実用上変
らない転写率を示す。そのため帯電器２８，２９
を常時働らかせておくことは必要がないだけでは
なくかえつて有害である。即ち転写材支持体をス
クリーンとし、分離帯電器２８，２９を転写材が
分離工程に入る寸前から転写材が分離され終るま
で働らかせ、照射位置を転写材が転写材支持体と
密着している位置から離れる位置にかけてコロナ
照射することにより多重転写時のオフセツトを減
らすことが出来るのである。

分離帯電器は前述のように転写材支持体の表面
電荷のクリーニングの作用も有する。この作用に
よりスクリーンのチヤージアツプを防ぎ転写材の
転写条件を同じにし、静電吸着力を同じ条件にす
ることが出来る。又工程のスクリーンのトナー汚
れのクリーニングを容易にする作用も有する。

転写材支持体がシートの場合にもこの効果は得
られるが、スクリーンの場合はスクリーンの穴を
通して帯電が行なわれて表裏面とも同じ電荷配置
になりやすいので効果が顕著である。

従来なら分離帯電器２８，２９とクリーナー３
０，３１の間にチヤージアツプを防ぐための帯電
器を１つもしくは２つ入れて、転写材支持体のチ
ヤージアツプを防止するものであるが、図からも
分かるようにスペース的にも狭いのでここに帯電
器を入れるのは容易ではなく、転写装置を大きく
しなければならないという制約があつたが、上記
のような配置においてはチヤージアツプ帯電器を
省略出来るのでそのようなことがない。分離され
た転写紙１７は定着器２６で加熱定着される。転
写スクリーンはクリーナー３０および３１により
両側からトナー汚れをクリーニングされ次の転写
紙の転写が始まる。

然して、帯電器２８，２９は出力をそれぞれ独
立に可変としてあつて、帯電条件が異なるのに応
じてその出力を変更させることによりスムースな
分離を行なうことができる。

以上説明したように、本発明によれば、一対の
分離帯電器の出力がそれぞれ独立に変化出来るこ
とによつて、転写材の種類や湿度条件に応じて常
に望ましい分離帯電を行なうことが出来、その結
果スムースな分離が可能となり、分離時のトナー
像の乱れの防止や、分離の後の工程でのトナー像
の乱れを防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、転写装置を示す概略側面図、第２図
ａ，ｂ，ｃ，ｄは転写材と転写材支持体上の電荷
の状態を示す説明図、第３図ａ，ｂ，ｃは、それ
ぞれ、出力を可変とした本発明に係る転写装置の
分離帯電器の実施例を示す図、第４図は分離帯電
器の出力を変化させる具体例を示す回路図、第５
図は本発明を実施した複写装置を示す側面図であ
る。 １……像担持体、２……転写材支持体、３……
転写材、４……転写帯電器、５……分離帯電器、
６……分離帯電器、７……分離爪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転写材担持体上に転写材を担持し、その転写
   材担持体背面側より転写コロナ放電を施して像担
   持体上の顕像を転写材上に転写する画像形成装置
   において、 転写材を転写材担持体から分離する際、転写材
   の裏面に常時接触して転写材を転写材担持体から
   分離する分離手段と、 転写材を転写材担持体から分離する際、転写材
   が転写材担持体と密着している位置から転写材が
   分離手段によつて転写材担持体から分離される位
   置にかけてコロナ照射をするように、転写材担持
   体を介して分離手段の近傍に配置された一対のコ
   ロナ放電手段と、 この一対のコロナ放電手段の出力をそれぞれ独
   立に可変とする手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。