JPH0419776A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、像担持体面（電子写真感光体・静電記録誘電
体等）を帯電処理する工程を含む作像プロセス（電子写
真プロセス・静電記録プロセス等）により目的の画像情
報に対応した可転写像（未定着トナー像）を形成させ、
その可転写像を転写材に転写手段により転写させて画像
形成を実行する方式の画像形成装置に関する。

より詳しくは、像担持体の帯電処理手段として、電圧を
印加した帯電部材を像担持体に当接させて像担持体面を
帯電する接触式帯電装置を利用した画像形成装置に関す
る。

（従来の技術） 前記のような画像形成装置において、像担持体や転写材
等の被帯電体を帯電処理する手段機器としては従来より
コロナ放電装置が広く利用されている。

コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位
に均一に帯電処理する手段として有効である。しかし、
高圧電源を必要とし、コロナ放電のため好ましくないオ
ゾンか発生するなとの問題点を有している。

このようなコロナ放電装置に対して、前記のように電圧
を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させて被帯電体
面を帯電処理する接触式帯電装置は、電源の低圧化が図
れ、オゾンの発生量か少ない等の長所を有していること
から、例えば画像形成装置に於てコロナ放電装置にかえ
て感光体・誘電体等の像担持体、転写材、その他の被帯
電体面の帯電処理手段装置として注目され、その実用化
研究が進められている。

例えば、本出願人が先に提案（特願昭６２−５１４９２
号・同ｆｉ２−２３０３３４号など）したように、接触
式帯電装置に於て直流電圧を帯電部材に印加したときの
被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有
する振動電界（交互電界、時間とともに電圧値が周期的
に変化する電界（電圧））を帯電部材と被帯電体との間
に形成すること、更には表層に高抵抗層を設けた帯電部
材を用いることにより、被帯電体の帯電均一性感光体等
の被帯電体表面のピンホール・傷等によるリーク防止等
を図ることかてきる。

接触帯電部材はローラ状、ベルト状、ウェブ状、プレー
ト状、パット状、その他様々な形態のものとすることか
でき、中〜高抵抗を有する弾性体て構成されることか多
い。中〜高抵抗のものとするのは、一般に、被帯電体と
の間でのリークを防止したり、均一な帯電を行うのに有
利なためであり、１０５Ω・ｃｍ〜１０ＩＯΩ・ｃｍ位
のものがよく用いられる。

第９図に像担持体の帯電処理手段と転写手段として接触
帯電手段を用いた画像形成装置の例の概略構成を示した
。

３は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下
、ドラムと記す）であり、矢示の時計方向に所定の周速
度（プロセススピード）をもって回転駆動される。

１はドラム３に所定の押圧力をもって接触させた接触帯
電部材としての回転ローラ状部材（以下、帯電ローラと
記す）、１２・１３はこの帯電ローラ１に所定の交１（
Ａｃ）バイアス＋直流（ＤＣ）バイアスを印加するバイ
アス電源としての交流電源と直流電源であり、回転トラ
ム３の周面はこの電圧を印加した帯電・ローラ１により
所定の極性・電位に均一に帯電処理される。

帯電ローラ１で均一に帯電処理を受けたドラム３面は次
いで不図示の露光手段（レーザーど一ム走査露光手段、
原稿画像のスリット露光手段など）により、目的画像情
報の露光６を受けることでその周面に目的の画像情報に
対応した静電潜像か形成される。その潜像は次いて現像
器４により現像（正規現像又は反転現像）されて可転写
トナー像として可視像化される。

方、不図示の給紙手段部から、ドラム３とこれに接触さ
せた転写手段としての回転転写ローラ２とのニップ部（
転写部）へ転写材Ｐがトラム３の回転と同期とりされた
適切なタイミンクをもって給送され、この転写材Ｐ面に
ドラム３面側のトナー像が順次に転写されていく。

転写ローラ２にはバイアス電源１４によりトナーと逆極
性の電圧か印加されており、給送転写材Ｐの背面かこの
転写ローラ２により帯電されることでその帯電電界によ
りドラム３面側のトナー像か転写材２面側へ転写する。

転写部を通過した転写材Ｐはドラム３面から分離され、
搬送カイト８、定着人口ガイド１１に案内されて熱定着
ローラ９と加圧ローラ１０とのニップ部に導入されるこ
とてトナー像の定着を受ける。

転写材分離後のドラム１面はクリーニング装置５で転写
残りトナー等のドラム面残留物の除去を受けて清浄面化
されて縁り返して作像に供される。

７は転写部を通過した転写材Ｐの背面電荷を除電するた
めの除電針である。１５はこの除電針７に電圧を印加す
るバイアス電源である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような画像形成装置において装置へ導入される転
写材Ｐ（転写用紙）は環境条件か変化すると抵抗かかな
り大幅に変化しやすい。

例えば３５℃・８５％ＲＨ程度の高温・高湿下に転写材
Ｐをさらしておくと、抵抗か通常環境下の１／１０〜］
／１０００程度に低下する。

そのため、環境条件か変化すると転写材Ｐを介して転写
手段２の転写電流か周囲の部材に流れ込むことに起因す
る転写不良トラブルの発生をみやすい。

つまり転写ローラ２の印加バイアスか除電針７などの周
囲部材に流れ込んで転写不良か生しる。

特に、除電針７には転写材Ｐの背面電荷を除電するため
に一般に転写バイアスと逆極性のバイアスを電源１５か
ら印加するため、転写手段２の電流が流れ込み易い。

これを防止するために除電針７のバイアス値を下げると
、両面プリント印字時や低湿度環境下で搬送ガイド８に
転写材Ｐの余剰な背面電荷が異常放電して、画像乱れを
生しるので好ましくない。

この様に従来装置では、環境の変化に伴い、転写ローラ
２と周囲の部材、特に除電針７のように転写バイアスに
対し逆極性のバイアスを印加した部材（転写材の走行路
中に転写材に対向して配設されたバイアス印加部材）と
か転写材Ｐを介して干渉し、転写不良を生じたり、画像
乱れを生じたりして最適な設定を行うことがなかなか難
しかった。

本発明はこの種の画像形成装置について、環境変化に拘
らず即ち低湿度環境下でも高湿度環境下でも上記のよう
な画像乱れ現象や転写不良現象に起因する画像不良のな
い良質の画像形成物が常に安定に出力されるように工夫
したものを（問題点を解決するための手段） 本発明は、 像担持体面に該像担持体面を帯電する工程を含む作像プ
ロセスにより可転写像を形成させ、その可転写像を像担
持体へ給送した転写材に転写手段により転写させて画像
形成を実行し、転写材の走行路中には転写材に対向して
配設されたバイアス印加部材を有する画像形成装置にお
いて、 前記像担持体面の帯電手段は像担持体の表面に当接し、
バイアス電源から電圧か印加された接触帯電部材であり
、 前記バイアス印加部材に対するバイアス電圧は前記接触
帯電部材のバイアス電源から供給して接触帯電部材の負
荷変動に２してバイアス印加部材への印加電圧も変化さ
せるようにしたことを特徴とする画像形成装置 である。

上記におけるバイアス印加部材は具体的には転写材の帯
電電荷を除電するための除電手段や、像転写を受けた転
写材の可転写像を転写材面に定着させる熱定着ローラ対
の少なくとも一方側のローラなとである。

（作　用） すなわち接触帯電部材に印加するバイアス手段の出力を
転写材搬送路中に置かれた除電針や定着ローラ等のバイ
アス印加部材にバイアスを印加するためのバイアス供給
源とする事で周囲環境の変化に対し、接触帯電部材の負
荷変化につれて除電針や定着ローラ等に印加されるバイ
アス値も適切に変化させる事か可能となり、環境変化に
拘らず低湿度環境下でも高湿度環境下でも転写材と、該
転写材の走行路中に転写材に対向して配設されたバイア
ス印加部材との電気的干渉に起因する画像乱れ現象や転
写不良現象による画像不良のない良質な画像形成物を常
に安定に出力させることが可能となる。

（実　施　例） 〈実施例１〉（第１〜４図） 第１図は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成図
である。前述第９図例の画像形成装置と共通する構成部
材・部分には共通の符号を付して再度の説明を省略する
。

像担持体としてのトラム３はＯＰＣ感光体である。

接触帯電部材としての帯電ローラ１は層構成を示す第２
図の横断面模型図のように、芯金１９の上にＥＰＤＭ等
の１０４〜１０５Ω・ＣＩの導電ゴム層１８を配し、そ
の上にヒドリンゴム等からなる１０７〜１０９Ω・ｃｍ
程度の中抵抗層１７を設け、更にその外周面にトレジン
等のナイロン系物質からなる１０７〜１０１０Ω・Ｃｌ
ｌ１のブロッキング層１６を設けたもので、硬度はＡｓ
ｋｅｒ−Ｃ測定で５０°〜７０°程度のものを用いた。

この帯電ローラ１には定電圧直流電源１３による一７３
０ｖの直流（Ｄ　’Ｃ）バイアスと、交流（Ａ　Ｃ）バ
イアスの重畳バイアスか印加され、このＤＣ＋ＡＣＣｌ
アスによってドラム３面は一７００ｖに均一に安定に帯
電される。

帯電ローラ１に印加するバイアス電圧は直流電源１３と
交流型＃１２Ａにより発生するか、直流電源１３は定電
圧であるのに対して交流電源１２Ａは定電流（実効値に
て）制御を行う。

これは、帯電ローラ１が環境条件により大幅に負荷変動
を生じるため、これに合わせてＡＣバイアスを最適化す
るためである。

例として、実効値７００μＡ、ＲＭＳ、の正弦波バイア
スによる定電流制御を行った場合、常温・常湿（２３℃
、５０％ＲＨ）環境では１８００ＶｐｐのＡＣ電圧が印
加されるのに対し、低温・低湿（１５℃、１０％ＲＨ）
環境では２２００Ｖｐｐ、高温・高湿（３５℃、８５％
ＲＨ）環境ては１２００Ｖｐｐ（７）ＡＣ電圧が印加さ
れる。これによって、低湿環境での帯電不良や高湿環境
てのリーク放電によるピンホールが防止帯電ローラによ
り均一に一７００■帯電されたトラム３は本例の場合は
レーザーど−ム走査露光６を受けることにより目的の画
像情報に対区した静電潜像か形成され、その潜像か現像
器４により本例の場合は反転現像（レーザーど−ム露光
部か現像）される。現像器４の現像スリーブ２０には交
流電源１７による１　２００Ｖｐｐ−１４００Ｈｚの正
弦波バイアスと、直流電源１８による一５ｏｏｖ程度の
直流バイアスか重畳して印加されている。

転写ローラ２は抵抗値１０７〜１０９Ω・Ｃ［Ｏ１硬度
（Ａｓｋｅｒ　−Ｃ）　２０°〜４０°程度のＥＰＤＭ
ゴムローラを用いており、この転写ローラ２にはバイア
ス電源１４によりトナーと逆極性のプラスのバイアスか
印加され、その印加バイアス値は＋１゜５にＶ〜４ＫＶ
程度が適当である。

この転写ローラ２により、トラム３と該転写ローラ２と
の間の転写部へ給送された転写材Ｐ面にドラム３面側の
トナー像か順次に転写されていく。

転写部を通過した転写材Ｐはドラム３面から分離されて
搬送ガイド８に沿って定着ローラ対９・１０へ搬送され
ていく。このとき転写材Ｐの背面電荷が周囲の部材に放
電して、ドラム側から転写された転写材表面の未定着ト
ナー像か乱れるのを防止するために除電針７により余剰
な背面電荷か除電される。

除電針７は第３図に示すような、針部の高さｕ＝３ｍｍ
・間隔ｄ＝１．５ｍｍ・厚さ０．２ｔのステンレス板製
の鋸歯状部材を用いた。

この除電針７は転写材Ｐの走行路中に転写材に対向して
配設したバイアス印加部材であり、帯電ローラ１のＡＣ
電源１２Ａを整流回路１５Ａ（第１図）により整流して
転写バイアスとは逆極性のマイナスの直流バイアスを印
加している。

第４図は整流回路１５Ａの具体的回路例である。Ｃ１〜
Ｃ４はコンデンサ、Ｄ１〜Ｄ４はタイオートである。バ
イアス値としては可変抵抗Ｒ１により通常環境で−２，
８にＶとなるように調整を行った。このように構成する
ことで、除電針７に印加されるバイアス値は下記の様に
環境変化に応してほぼ理想的に変化させることか可能と
なる。

（１）低温・低湿度（１５℃、１０％ＲＨ）環境では帯
電ローラ１の抵抗か上昇し、交流バイアス電源１２Ａの
出力が２２００Ｖｐｐ稈度となる。

このとき、整流回路１５Ａの出力は−３，４ＫＶ程度に
上昇し、転写材Ｐの背面電荷を強力に除電する。

この結果、低湿度下て特に生し易い搬送部８でのトナー
像乱れを防止する事か出来る。また転写材Ｐをドラム３
から分離する効果も促進出来る。

（２）高温・高湿度（３５℃、８５％ＲＨ）環境では帯
電ローラ１の抵抗が降下し、交流バイアス電源１２Ａの
出力か１２００Ｖｐｐ程度となる。

このとき整流回路１５Ａの出力は−１，８７にＶ程度ま
で降下する。一般に高湿度環境下では転写材Ｐの抵抗が
低いため搬送部８てのトナー像乱れは殆と生しる事はな
いが、転写ローラ２に印加されたバイアスか転写材Ｐを
伝わりて除電針７等の周囲部材に漏れ、前述したように
転写ローラ２の表面電位か降下して転写不良を生しると
いう問題かある。しかし、本実施例のものでは帯電ロー
ラ１の抵抗降下に従い除電針７の印加バイアスも降下し
ているため、転写バイアスか除電針７にリークするのを
防止出来、転写不良か生じなくなる。

〈実施例２〉（第５図） この実施例は転写部から定着ローラ対へ搬送された転写
材上のネガトナーか熱定着ローラにオフセットするのを
防止するために該ローラにマイナスのバイアスを印加す
る場合において転写材の走行路中に転写材に対向して配
置されたバイアス印加部材となる該熱定着ローラ９に対
して第５図のように帯電ローラ１のＡＣ電源１２Ａを整
流回路１５Ａにより整流してネカトナーＴとは反発間係
のマイナスのバイアスを印加したものである。

般に、定着ローラ９にバイアスを印加すると高温高湿度
下で転写材Ｐか吸湿して低抵抗化した際に、転写ローラ
２のプラスバイアスか定着ローラ９に流れ込みて転写不
良を生し易い。

しかし本実施例の様に帯電ローラ１の交流バイアスを定
電流化し、これを整゛流して定着ローラバイアスに用い
ることで、実施例１に述へたのと同様にして環境変化に
対区して定着バイアスを最適化する事か出来る。

具体的には第３図の抵抗Ｒ１を調整し、整流回路１５Ａ
の出力を通常環境下で−１，５ＫＶとなる様に調整を行
った。この結果、 （１）低温・低湿度（１５℃、１０％ＲＨ）環境では帯
電ローラ１の抵抗か上昇し、交流バイアス電源１２Ａ（
７）ＥＢ力か２２００Ｖｐｐ程度となり、整流回路１５
Ａの出力は−１，８３ＫＶ位まで上昇する。ネカトナー
Ｔの定着ローラ９への静電オフセットは一般に低湿度環
境下で悪化する方向にあるか、このときに定着ローラバ
イアスも上昇するため、オフセット防止効果が向上する
。

（２）高温・高湿度（３５℃、８５％ＲＨ）環境ては帯
電ローラ１の抵抗が降下し、交流バイアス電源１２Ａの
出力が１２００Ｖｐｐ程度となる。

このとき整流回路１５Ａの出力は−１，ＯＫＶ程度に降
下する。このため転写バイアスか転写材Ｐを介して定着
ローラ９にリークするのを防止することが出来、一方、
オフセットは高湿度下て生しにくくなる方向であるため
対オフセット性から見ても十分な定着バイアスを供給す
ることが出来る。

〈実施例３〉（第６・７図） この実施例は前述実施例２において定着ローラ対９・１
０の加圧ローラ１０に対しても帯電ローラ１のＡＣ電源
１２Ａを定着ローラ９に対する整流回路１５Ａとは別に
設けた第２の整流回路１５Ｂ（第６図）により整流して
プラスのバイアスを印加するようにしたものである。バ
イアス値は通常環境で＋１．５ＫＶに設定しである。

第２の整流回路１５Ｂは第７図のようにタイオートＤ１
〜Ｄ４の向きを第１の整流回路１５Ａとは逆の関係のも
のとしである。

この様に構成することで、ネカトナーＴを定着ローラ９
から反発させ、加圧ローラ１０のバイアスで転写材Ｐに
引きつけて一層オフセット防止効果を向上させることが
可能である。しかも定着ローラバイアス、加圧ローラバ
イアスともに高湿度下では降下するため、両ローラ９・
１０間でのリークや転写材Ｐを介しての周囲部材へのリ
ークを防止出来る。

〈実施例４〉（第８図） この実施例は整流回路１５Ａの出力を除電針７と定着ロ
ーラ９に分圧して供給した例である。

バイアス値は通常環境で 除電針バイアスが−２，８ＫＶ、 定着ローラバイアスか−１，５にＶ になる様に調整する。このため分圧抵抗Ｒ３＝３９０Ｍ
Ω、 Ｒ４＝４５０ＭΩ とした。

この様にＲ３、Ｒ４を大きく設定すると、Ｒ３が電流制
御抵抗の役割も兼ねる事か出来、定着ローラ９か周囲部
材とショートした際のドラフルを防止したり、高湿度下
ての転写バイアスリーク抑制効果を向上させる事が出来
る。

同様の目的て除電針７に対しても Ｒ５＝２００ＭΩ を入れている。

この様な構成とする事て整流回路１５Ａと分圧抵抗のみ
の簡単な構成により除電針バイアスと定着ローラバイア
スをいかなる環境下ても適正に印加させる事が可能であ
る。

なあ、以上の実施例において、転写手段としてローラ帯
電方式を用いた例について説明を行ったが、コロナ帯電
による転写方式においても同様の転写不良問題が存在し
、これに対しても本発明は有効に作用する。

また、接触帯電部材１への印加バイアスとして交流と直
流電圧を重畳させた場合の実施例を説明したか、直流電
圧のみを印加する系においても、定電流制御を行う事で
本発明は同様に実施する事か出来る。

（発明の効果） 以上述へた様に本発明の画像形成装置によれば、環境変
化に拘らず低湿度環境下でも高湿度環境下でも転写材と
、該転写材の走行路中に転写材に対向して配設されたバ
イアス印加部材との電気的干渉に起因する画像乱れ現象
や転写不良現象による画像不良のない良質な画像形成物
を常に安定に出力させることが可能となり、所期の目的
かよく達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例装置の概略構成図。 第２図は帯電ローラの層構成を示す横断面模型図。 第３図は除電針部材の一部の正面図。 第４図は整流回路図。 第５図は第２実施例装置の概略構成図。 第６図は第３実施例装置の概略構成図。 第７図は第２の整流回路図。 第８図は第４実施例装置の概略構成図。 第９図は従来装置例の概略構成図。 １は接触帯電部材としの帯電ローラ、２は転写ローラ、
３は像担持体としての電子写真感光体ドラム、７は除電
針、９・１０は定着ローラ対、１２・１２Ａは交流電源
、１３は直流電源、１５Ａ・１５Ｂは第１及び第２の整
流回路。 茅 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体面に該像担持体面を帯電する工程を含む
   作像プロセスにより可転写像を形成させ、その可転写像
   を像担持体へ給送した転写材に転写手段により転写させ
   て画像形成を実行し、転写材の走行路中には転写材に対
   向して配設されたバイアス印加部材を有する画像形成装
   置において、 前記像担持体面の帯電手段は像担持体の表面に当接し、
   バイアス電源から電圧が印加された接触帯電部材であり
   、 前記バイアス印加部材に対するバイアス電圧は前記接触
   帯電部材のバイアス電源から供給して接触帯電部材の負
   荷変動に応じてバイアス印加部材への印加電圧も変化さ
   せるようにした、ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）バイアス印加部材は転写材の帯電電荷を除電する
   ための除電手段であることを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。
3. （３）バイアス印加部材は像転写を受けた転写材の可転
   写像を転写材面に定着させる熱定着ローラ対の少なくと
   も一方側のローラであることを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。