JP2603120B2

JP2603120B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP2603120B2
Application number: JP63310090A
Authority: JP
Inventors: 篤志竹田; 隆史長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPH02157778A; EP0372813A2; EP0372813A3; DE68912908D1; DE68912908T2; EP0372813B1; US5019871A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子写真装置あるいは静電記録装置等の画
像形成装置に係り、とくに、像担持体上のトナー像を担
持シート上に保持した転写材に静電的に転写する場合、
担持シートにおける転写材の保持を静電的に行なうよう
にした画像形成装置に関する。

従来の技術カラー電子写真複写機では、ドラム形のフレームに転
写材の担持部材、通常高抵抗フィルムのような担持シー
トを巻装して転写ドラムを構成し、ここに転写材を供
給、巻回させ、転写ドラムの周面の一部に配備したグリ
ッパで転写材の端を機械的に固定保持している。そし
て、上記転写ドラムを複数回転させる過程で多重転写に
よって複数色のトナー像を像担持体から静電的に転写材
表面に転写させるのである。このために、担持シートの
背面にコロナ帯電装置を配設するか、上記担持シート上
に保持された転写材に転接する導電体ローラを配設し
て、転写材に、トナー像とは反対極性の電荷を印加す
る。その後、担持シートから転写材を排出させるため
に、コロナ放電器を用いて、転写材と担持シートの間に
生じている静電的な吸着力（クーロン力）を弱め、ブレ
ードを転写材と担持シートの間に入れて、転写材を分離
するのである。

しかしながら、機械的なグリッパを備える転写ドラム
では、担持シートをドラム状に形成した時グリッパの部
分が邪魔をして、上記担持シートのクリーニングが完全
に行なえなくなると共に、上記グリッパの部分だけ、画
像形成領域が狭められ、その部分にいわゆる画像欠けを
生じる欠点がある。

そこで、担持シートの転写材保持面とは反対側の面に
コロナ帯電器を設けると共に、転写材保持面に対抗して
導電体ローラを設け、上記転写材を上記担持シートに対
して静電的に吸着保持させる転写材保持方法（特開昭55
−32079号参照）が提唱されている。

発明が解決しようとする問題点上記転写材保持方法では、担持シートに対して静電的
に転写材を保持するので、グリッパなどの機械的な構成
が不要になり、担持シートの上のクリーニングに支障が
なく、また、画像欠けなどの問題もさけることができる
が、トナー像を静電的に潜像担持体から転写材上に転写
する時、転写材を担持シートに吸着保持するために与え
た帯電量が影響を与えることになる。転写材の帯電量
は、その種類によって比誘電率が相違することから変化
するので、帯電量が少ないと、担持シートでの吸着保持
力が不足し、転写過程で位置ずれを生じ、また、帯電量
が多いと、転写効率が落ち、転写不良の発生原因とな
る。

発明の目的本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、転写
材を転写材担持部材上に吸着する際に、転写材が普通紙
またはOHP用シートであっても、常に転写材担持部材に
対して適正な電荷付与を行うようにし、吸着不良や転写
不良を防止して高品位画像を得られる画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成され
る。要約すれば、本発明は、像を担持する像担持体と、
転写材を担持する転写材担持部材と、前記転写材担持部
材上に担持された転写材に前記像担持体上の像を転写す
る転写帯電手段と、前記転写材担持部材上に転写材を吸
着するために、前記転写材担持部材に電荷を付与する電
荷付与手段とを有する画像形成装置において、前記転写材担持部材への前記電荷付与手段による電荷
付与量を、転写材が普通紙である場合の方が転写材がOH
P用シートである場合よりも大きくなるように制御する
制御手段を有することを特徴とする画像形成装置であ
る。これによって、転写材の種類に拘らず、担持シート
への吸着保持を確実なものとし、また、転写に際してト
ナー像の転写を良好に行えるのである。

実施例以下、本発明の実施例を図面に参照して具体的に説明
する。

第１図において、符号１は像担持体としての感光ドラ
ムであり、そのドラムの中心で転支され、矢印方向に転
写駆動される。上記感光ドラム１の外周面に対向して、
その回転方向に一次帯電器２、光学系３、現像材供給装
置４、必要に応じ二次帯電器５が配置されている。一次
帯電器２は感光ドラム１に均一な帯電量を与え、光学系
３では、所定のタイミングで色分解された光像またはこ
れに相当する光線Ｌを感光ドラム１の表面に与え、静電
潜像を形成する。この光学系３にはレーザービーム露光
装置などが用いられる。また、現像材供給装置４は感光
ドラム１の表面に対向して接線方向に移動する可動式の
ものであり、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、イエ
ロー色現像剤、ブラック色現像剤の４色の現像剤を各別
に収納する４個の現像器4M、4C、4Yおよび4BKを具備し
ている。現像剤供給装置は、光学系３による選択された
色の光像あるいはこれに相当する光線Ｌの照射に対応し
て選択された現像器を感光ドラム１に対向させ、静電的
にトナーを飛翔させて感光ドラム１表面にトナー像を現
像させる。

更に感光ドラム１の回転方向に位置して、感光ドラム
１表面に接触して、あるいは僅かに離れて転写ドラム６
が対峙されている。転写ドラム６は、円筒状の両端枠間
に担持シート6aを円筒状に巻装したものであり、感光ド
ラム１と対向して担持シート6aの保持面の反対側には転
写用コロナ帯電器７が配設されている。転写ドラム６は
矢印方向に回転駆動されるようになっており、転写位置
より上流側には、保持面の反対側に吸着用コロナ帯電器
19が、また、保持面に対向して導電体ローラ20がそれぞ
れ配置されている。また、転写位置より下流側には、徐
電のためのコロナ放電器10、11が担持シート6aを挟んで
配設されており、また、転写材Ｐ（後述する）を担持シ
ート6aより分離するための押し当てコロ12、13が担持シ
ート6aを挟んで配設されており、その近傍には分離用ブ
レード14が配設されている。更に下流側には担持シート
保持面をクリーニングするブラシローラ15および、要す
れば、付着力（クーロン力の残留およびファンデルワー
ルス力）を除去するためのコロナ放電器あるいはブラシ
式徐電器16が設けられている。

また、分離用ブレード14で分離された現像転写材Ｐは
コンベア17を介して定着ローラ18へと供給され、トナー
によって現像された画像を定着するのである。

また、転写位置より上流側には、担持シート6aを挟ん
で、コロナ帯電器19および導電体ローラ20があり、更に
その直上流には、転写材Ｐをレジストローラ21、21を介
してガイド22へ導入して担持シート6aの保持面へ供給す
る転写材の供給手段が設けられている。

そして、この実施例においては、転写材Ｐの供給位置
において、転写材の比誘電率の相違による種類を検知す
る手段23が設けられており、また、上記検知手段23から
の信号に基づいて電荷付与量を決定する中央処理装置
（CPU）などの制御手段24が装備されている。そして、
上記制御手段24で制御信号を出して、トランス電源25か
らコロナ帯電器19への電荷付与量を変化するようになっ
ている。なお、上記実施例における中央処理装置は、画
像形成装置において他の目的に利用されているものを活
用できることは勿論である。また、上記実施例におい
て、上記導電体ローラ20はアース線26を介して接地され
ている。

なお、図中、符号27は感光ドラム１の表面の静電荷を
除く徐電器、28はトナーを除くクリーニングブレードで
ある。更に要すれば、分離用ブレード14の近傍には、転
写材Ｐが担持シート6aから分離される際に起こる剥離放
電による画像の乱れを防止する目的で、コロナ放電器29
を接地し、ACコロナ放電を行なうとよい。

このような構成では感光ドラム１表面が一次帯電器２
によって一様に帯電された状態で、そこに光学系３によ
って、最初に、例えばグリーンフィルタを通したカラー
像が照射されると、カラー像のうち、マゼンタ成分を主
体とした潜像がそこに形成される。この潜像の送りに同
期して、現像剤供給装置４は、感光ドラム１に対して接
線方向への移動をなしてマゼンタ現像剤を収容した現像
器4Mを感光ドラム１に対向させているので、潜像に対し
て静電的にトナーを飛翔させ、マゼンタ画像を感光ドラ
ム１上に現像する。

一方、転写材Ｐはレジストローラ21、21の働きでガイ
ド22へ導入され、更に担持シート6aの表面に沿って導電
体ローラ20の位置へと供給される。ここで、転写材Ｐ
は、コロナ帯電器19により静電的に担持シート6aに吸着
保持されて、感光ドラム１との転写位置に送られる。こ
の場合、レジストローラ21、21の送りのタイミングと、
光学系３による潜像形成のタイミングとは同期されてい
て、転写位置で一致する。上記転写位置では、転写用の
コロナ帯電器７が働き、転写電界を発生させ、担持シー
トに付与した電荷により感光ドラム１上のトナーを転写
材Ｐ上に保持させる。

感光ドラム１上に残留したトナーは、徐電器27で徐電
された後、ブレード28で除去され、感光ドラム１の表面
がクリーニングされる。一方、担持シート6aに吸着され
た転写材Ｐはトナー現像を担持したまま、転写ドラム６
の回転につれて移動し、コロナ放電器10、11の間を通過
するが、この時にはコロナ放電器10、11は附勢されてい
ない。また、押し当てコロ12、13も担持シート6aから離
れており、ブラシローラ15およびコロナ放電器あるいは
ブラシ式徐電器16もまた、導電体ローラ20も担持シート
6aから離れており、クーロン力で担持された転写材Ｐ上
のトナー現像を乱すことなく、コロナ帯電器19と導電体
ローラ20との間を通過して再び転写位置へと送られる。
なお、コロナ帯電器19の附勢および導電体ローラ20の転
写材Ｐに対する接触は、転写材Ｐのトナー現像の先端が
上記コロナ帯電器19および導電ローラ20の位置に到達す
る前に完了しており、この間を通過する時には、吸着の
ための電荷が転写材Ｐに対して付与されない。また、転
写位置にトナー現像の先端が到達される前にマゼンタ色
現像材による画像形成が完了されていて、既に、光学系
３ではレッドフィルタを通したカラー像を感光ドラム１
に対して照射しており、現像剤供給装置４は、現像器を
シフトして、現像器4Cを感光ドラム１に対向させている
ので、潜像に対して静電的にトナーを飛翔させ、シアン
画像を感光ドラム１上に現像する。このため、転写位置
では、先きのマゼンタ色現像剤によるトナー現像に重ね
てシアン色現像剤によるトナー現像を転写することにな
る。

このようにして、光学系ではグリーンフィルタ、レッ
ドフィルタ、ブルーフィルタを順次かけて、複数回、同
一画像について色分解した潜像を感光ドラム１に形成
し、これに対応した現像剤、すなわち、マゼンタ色現像
剤、シアン色現像剤およびイエロー色現像剤を現像剤供
給装置４から感光ドラム１に供給して、全体としてカラ
ー現像を実現するのである。なお、フィルタ、現像剤の
供給の順序は、必要に応じて適当に選択できることは勿
論である。

そして、最後のトナー現像、この実施例ではイエロー
色現像剤による画像が転写材Ｐ上に転写された後では、
コロナ放電器10、11の間を通過する時、これらが附勢さ
れて、徐電がなされ、押し当てコロ12、13が担持シート
6aに押し当てられ、この部分での曲率を大きくし、担持
シート6aからの転写材Ｐの剥離を助ける。また、分離用
ブレード14は、担持シート6aに接触もしくは接近して転
写材Ｐの先端を担持シート6aから分離し、コンベア17を
介して定着ローラ18へと供給し、転写材Ｐはトナー現像
を定着する。分離に際しては、剥離放電による画像の乱
れを、コロナ放電器29で防止するとよい。また、転写材
Ｐを分離した後の担持シート6aの表面はブラシ15でクリ
ーニングされるが、この時、残留トナーが静電的に付着
力を持続していると、クリーニングが充分にならないか
ら、コロナ放電器あるいはブラシ式徐電器16でこれを除
くのがクリーニングを効果的にする。

このようにして、カラー画像の複写が実現できる。な
お、光学系３でフィルターを用いず、また、現像剤供給
装置４でブラック色現像剤の現像器4BKを感光ドラム１
に対向させる時には、通常の黒白の複写が実現される。
この場合には、転写は一回だけであるから、カラー複写
における最後の現像の場合に相当する格構成部分の働き
がある。

また、要すれば、カラー現像の最終段において白色露
光およびブラック色現像剤による黒色画像を重ねるよう
にしてもよい。

とくに、この発明においては、転写材Ｐを担持シート
6aに供給する場合に、その転写材Ｐの材質、とくに比誘
電率の相違に基づいて、吸着用のコロナ帯電器19での電
荷付与量を制御している。このために、検知手段23は、
比誘電率の相違に基づく転写材Ｐの種類を判別検知し
て、中央処理装置24に与えている。なお、上記実施例で
は、比誘電率の相違による判別を、上記転写材の光透過
率もしくは光反射率の相違に置きかえて検知する手段、
例えばフォトダイオードなどで実現している。

また、上記検知手段は、上記転写材を種類別に分けて
収容する専用カセットにおけるセット状態から上記転写
材の種類を、機械的あるいは電気的に検知する手段で構
成してもよい。

実際の問題としては、上記検知手段は、OHP用シート
または第２原紙用シートを他の転写材、例えば普通紙か
ら識別する構成にするとよい。

このようにして検知手段23で検知した信号に基づいて
中央処理装置24からはトランス電源25からコロナ帯電器
19への電荷付与量を変化する制御信号が出力されるので
ある。

第２図は、吸着用コロナ帯電器19のコロナ帯電電流値
を変化させた時の吸着力（クーロン力）の変化をOHP用
シート（破線○印）ａと普通紙（80g/m²）（実線○印）
ｂについて測定した値を示している。この場合、転写時
のコロナ帯電器７の帯電電流値は一定とする。吸着力の
測定は、面積５×10cm²の転写材を、その一端におい
て、担持シート6aの接戦方向にばね計を用いて引張した
場合の転写材の動き始めの値で読み取っている。

なお、第２図中、斜線領域Ｃは、転写材が担持シート
6aにほぼ安定に吸着されて、実用上、ずれを生じないし
きい値領域である。

第２図より明らかなように、吸着帯電電流値が一定の
時、吸着力はOHP用シートの方が大きい。これは、OHP用
シートの方が普通紙に比較して表面抵抗が大きく、比誘
電率が大きいため、すなわち電荷保持能力が大きいこと
によるクーロン力の違いと判断される。ほぼ、安定に吸
着を実現するためには、OHP用シートおよび普通紙はそ
れぞれ70μＡ、110μＡ以上の電流値である。

一方、第３図では、第２図における吸着帯電電流値
と、転写における最大反射濃度との関係が示されてい
る。ここでは吸着帯電電流値を大きくとると、最大反射
濃度、すなわち転写効率が低下することを示している。
これは、吸着帯電電流値を大きくすることにより、転写
材Ｐに対する、トナーと同極性の電荷の注入量が増加す
るために、転写時に感光ドラム表面と転写材Ｐとの間の
電界強度が低下することを意味している。従って、OHP
用シート（点線）ａの方が普通紙（実線）ｂよりも電荷
保持能力が大きいため、最大反射濃度の低下が大きい。
例えば、最大反射濃度が、例えば、1.5以上となるの
は、OHP用シートａ、普通紙ｂでそれぞれ、吸着帯電電
流値は100μＡ、300μＡ以下である。

以上の測定結果より、転写材Ｐが担持シート6aに安定
に吸着されかつ最大反射濃度が1.5以上となる（実用
上、転写が良好に行える範囲）には、吸着帯電電流値
が、OHP用シートａで70μＡ以上、100μＡ以下でなけれ
ばならず、普通紙ｂで110μＡ以上290μＡ以下でなけれ
ばならないことになる。この範囲は、勿論、転写位置に
おけるコロナ帯電器７の帯電電流値によって変更される
ことになるが、いずれにしても、OHP用シートおよび普
通紙の場合の電荷付与量は制御されなければならないこ
とを示している。上記の例では、中央処理装置24では、
吸着帯電電流値を、例えば、OHP用シートの時、80μＡ
に、普通紙の時、200μＡにそれぞれ設定するようにト
ランス電源25に対して制御信号を与えることになる。

第４図に示す実施例では、中央処理装置24からの制御
信号は、導電体ローラ20への印加電圧を供給するバイア
ス電源30に与えられる。これによって、導電体ローラ20
への印加電圧が変化される。

第５図は導電体ローラ20への印加電圧が変化したとき
の担持シート6aに対する転写材Ｐの吸着力の変化を示す
グラフである。この場合、コロナ帯電器７および19の帯
電電流値はいづれも200μＡに設定されている。その結
果、印加電圧を大きくするに従って、吸着力は、OHP用
シート（破線）ａおよび普通紙（実線）ｂについていず
れも低下する。

また、第６図は導電体ローラ20への印加電圧が変化し
たときの最大反射濃度、すなわち転写効率の変化を、OH
P用シート（破線）ａおよび普通紙（実線）ｂについて
示している。

これらの測定結果からすれば、第５図の斜線領域（担
持シートから転写材がずれないという実際的なしきい値
領域）Ｃから判断して、OHP用シートａについては1.4KV
以下、普通紙ｂについては0.9KV以下でなければならな
いし、また、第６図より、最大反射濃度が1.5以上とな
るには、OHP用シートａで、0.95KV以上でなければなら
ない。

従って、吸着、転写の両方が良好に行なえる条件は、
OHP用シートの場合、0.95KV以上1.4KV以下、普通紙の場
合、0.9KV以下ということになる。これは、導電体ロー
ラ20の電位が変化することにより、吸着用コロナ帯電器
19の担持シート6a方向への電流量が変化し、転写材Ｐに
対する電荷の注入量が変化するためと考えられる。

このため、この実施例では、例えばOHP用シートの場
合、1.2KV、普通紙の場合、0.5KVのように設定するとよ
い。

また、第７図に示す実施例では、検知手段23として、
紙カセット31を各転写材Ｐに対応して専用に用意し、こ
れを電気的に検知する構成が示されている。ここでは、
例えば、OHP用シートあるいは第２原紙用シートを収容
するカセット31は駆動片32を具備し、普通紙を収容する
カセット31は駆動片33（想像線）を具備しており、カセ
ット31をセット状態にした時、上記駆動片32、33で駆動
されるスイッチ34、35をカセット収容部に配設してい
る。このため、OHP用シートあるいは第２原紙用シート
が収容されたカセット31をセットすると駆動片32がスイ
ッチ34を作動して、これに対応する信号を検知手段23か
ら中央処理装置24へ供給し、普通紙が収容されたカセッ
ト31をセットすると駆動片33がスイッチ35を作動してこ
れに対応する信号を検知手段23から中央処理装置24に与
える。

なお、上記実施例において、中央処理装置24は他の適
当な制御手段にしてもよい。また、電荷付与手段として
コロナ帯電器19あるいは吸着用導電体ローラ20を用いて
いるが、他の適当な電荷付与手段を用いてもよい。例え
ば、導電体ローラの代りに他の適当な導電体部分を用
い、あるいはコロナ放電器を用いてもよい。更には、上
記バイアス電源30の代わりに他の適当な電圧印加手段を
用いてもよい。

発明の効果本発明に係る画像形成装置は、以上詳述したように、
転写材を転写材担持部材上に吸着させる際に、転写効率
も考慮に入れて、転写材担持部材に対する電荷付与手段
による電荷付与量を、転写材が普通紙である場合の方が
転写材がOHP用シートである場合よりも大きくなるよう
に制御することによって、転写材の種類に拘らず、常に
転写材を転写材担持部材上の所定の位置に確実に吸着さ
せることができ、また、転写効率も最適にすることがで
き、良好な画像形成が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す概略構成図である。第２図は、吸着用帯電電流値と吸着力との関係を示すグ
ラフである。第３図は、上記帯電電流値と最大反射濃度との関係を示
すグラフである。第４図は、別の実施例を示す概略構成図である。第５図は、吸着用導電ローラへの印加電圧と吸着力との
関係を示すグラフである。第６図は、上記印加電圧と最大反射濃度との関係を示す
グラフである。第７図は、転写材の種類を識別する検知手段の一具体例
を示す平面図である。 1:感光ドラム（像担持体） 2:コロナ帯電器 3:光学系 4:現像剤供給装置 6:転写ドラム 6a:担持シート 19:コロナ帯電器（電荷付与手段） 20:導電体ローラ 23:検知手段 24:中央処理装置（制御手段） 25:トランス電源 26:接地 30:バイアス電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−90873（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−110279（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−90674（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−85267（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−279859（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−85872（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−185066（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−128359（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像を担持する像担持体と、転写材を担持す
る転写材担持部材と、前記転写材担持部材上に担持され
た転写材に前記像担持体上の像を転写する転写帯電手段
と、前記転写材担持部材上に転写材を吸着するために、
前記転写材担持部材に電荷を付与する電荷付与手段とを
有する画像形成装置において、前記転写材担持部材への前記電荷付与手段による電荷付
与量を、転写材が普通紙である場合の方が転写材がOHP
用シートである場合よりも大きくなるように制御する制
御手段を有することを特徴とする画像形成装置。