JP3147623B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体・静電
記録誘電体・磁気記録磁性体等の像担持体（像形成体）
に電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロ
セス等の適宜の作像プロセス手段により目的の画像情報
に対応した可転写画像（トナー画像）を形成担持させ、
該像担持体に転写材・記録材等の記録媒体を転写ローラ
ーで押圧接触させて像担持体側の可転写画像を記録媒体
側へ転写させる転写方式の画像形成方法（もしくは装
置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来の転写方式の画像形成装置の
一例の概略構成模型図を示した。本例の装置は転写方式
電子写真プロセス利用の複写機或いはレーザービームプ
リンタである。

【０００３】２０は像担持体としてのドラム型の電子写
真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、アルミニ
ウム等の導電性のドラム基体２１と、その外周面に形成
した感光体層２２からなり、矢示の時計方向に所定のプ
ロセススピード（周速度）をもって回転駆動される。

【０００４】感光ドラム２０はその回転過程で、一次帯
電手段としてのコロナ帯電器３により所定の極性・電位
に均一に一次帯電処理され、次いで不図示の像露光手段
（原稿画像の結像投影露光手段、レーザースキャナ等）
による目的の画像情報の露光４を受けることにより、そ
の周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。

【０００５】その潜像は現像器５でトナー画像９として
現像される。そして該感光ドラム２０と、該感光ドラム
に圧接させた接触転写部材としての転写ローラー６との
圧接ニップ部である転写部位６Ａにおいて、不図示の給
紙部から、１枚宛、所定のタイミングで給送された記録
媒体としての転写材８に対して感光ドラム２０側の上記
のトナー画像９が転写される。

【０００６】転写ローラー６は、導電性芯金６ａと、そ
の外周に同心一体にローラー状に形成したシリコンゴム
等の弾性体層６ｂからなる弾性体ローラーであり、感光
ドラム２０に対して所定の押圧力を持って圧接させてあ
り、感光ドラム２０の回転と順方向に回転される。

【０００７】感光ドラム２０は実質的に弾性変形性のな
い剛性体であり、転写ローラー６は弾性体ローラーであ
ることで、転写ローラー６の感光ドラム２０への圧接で
転写ローラー６の弾性体層６ｂが弾性変形して感光ドラ
ム２０に当接し転写部位６Ａとしての所定幅の圧接ニッ
プ部が形成される。

【０００８】そして転写ローラー６には転写電界（転写
バイアス）印加電源６Ｂにより、転写材８の先端が転写
部位６Ａへ到達して、後端が該転写部位６Ａを抜け出る
までの間、所定の転写バイアスが印加される。

【０００９】転写部位６Ａへ給送された転写材８は回転
感光ドラム２０と回転転写ローラー６との間を挟持搬送
されることで、転写ローラー６による感光ドラム２０に
対する転写材押圧力と、転写電界により、感光ドラム２
０側のトナー画像９が転写材８側に転移（転写）する。

【００１０】転写部位６Ａを通ってトナー画像９の転写
を受けた転写材８は感光ドラム２０の面から分離されて
不図示の定着器へ搬送導入されてトナー画像の定着処理
を受けて画像形成物（コピー・プリント）として出力さ
れる。

【００１１】１０は転写部位通過後、感光ドラム２０に
巻き付いて搬送されようとする転写材８を感光ドラム２
０面から分離させる分離爪である。

【００１２】一方、転写材８に対するトナー画像転写後
の感光ドラム２０面はクリーナー７で残留トナー等の付
着汚染物を除去されて清掃され、繰り返して画像形成に
供される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記例のような、接触
転写部材を用いた転写方式の画像形成装置においては、
転写部材６による像担持体２０に対する記録媒体押圧力
により像担持体２０と記録媒体８との間に可転写画像と
してのトナー画像９のトナーが凝集して、文字やライン
画像の中央部が転写せず欠落する、いわゆる「中抜け」
現象という画像欠陥が生じやすい。

【００１４】この画像欠陥を改善するために、従来は像
担持体としての感光ドラム２０の回転移動速度と記録媒
体としての転写材８の搬送速度にわずかに差をつける、
いわゆる周速差を発生させる方法が用いられていた。

【００１５】ところがこの場合は、感光ドラム２０上の
トナー画像９と転写材８の間に速度差が生じるため、転
写時にトナーの飛び散りが発生し、転写材８側へ転写さ
れたトナー画像の輪郭がぼやけて不明瞭となりやすく、
全体にシャープネスの欠けた画像になりやすかった。

【００１６】また感光ドラム２０と接触転写部材６との
間に周速差をつけると、その周速差により感光ドラム２
０上のトナー画像９と、転写材８上に転写されたトナー
画像とで倍率が変化してしまい、それを補正する手段が
必要となる問題もあった。

【００１７】本発明は同じく接触転写部材を用いた転写
方式の画像形成方法であるが、上述のような問題点を解
消した、即ち、転写画像の中抜け現象を生じさせること
なく、またシャープネス性を低下させることなく、かつ
倍率補正処置を必要とせずに、良好な画像転写を実行さ
せることができる手法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成方法である。

【００１９】（１）回転するドラム型の像担持体と回転
する転写ローラーとの圧接ニップ部に記録媒体を通紙し
て挟持搬送させて像担持体に形成担持させた可転写画像
を該記録媒体側に転写させる転写方式の画像形成方法に
おいて、像担持体と転写ローラーとの両方に弾性変形性
を具備させ、この像担持体及び転写ローラーとの圧接で
形成される所定幅の圧接ニップ部が像担持体及び転写ロ
ーラーの相互の弾性変形により記録媒体搬送方向におい
て略フラットとなるように像担持体及び転写ローラーの
両者の弾性変形量を設定したことを特徴とする画像形成
方法。

【００２０】（２）転写ローラーに転写電界を印加する
ことを特徴とする（１）に記載の画像形成方法。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【作用】像担持体に弾性変形性を具備させ、転写部材の
押圧力で該像担持体を弾性変形させながら該像担持体に
記録媒体を接触させて画像転写を実行させると、像担持
体の表面歪みで可転写画像の像担持体面からの離型性が
向上し、像担持体と記録媒体に周速差をつけなくとも中
抜け現象のない画像転写を実行させることができる。

【００２５】像担持体と記録媒体に周速差をつけなくと
もよいから、転写画像のシャープネス性の低下はなく、
また倍率補正処置の必要もない。そして、像担持体と転
写ローラーとの両方に弾性変形性を具備させ、この像担
持体及び転写ローラーとの圧接で形成される所定幅の圧
接ニップ部が像担持体及び転写ローラーの相互の弾性変
形により記録媒体搬送方向において略フラットとなるよ
うに像担持体及び転写ローラーの両者の弾性変形量を設
定したことにより、記録媒体を変形させずに圧接ニップ
部（転写部位）を挟持搬送させて転写を行なわせること
が可能となり、記録媒体が変形しにくいＯＨＰシートや
厚紙、はがき用紙等であっても支障なく通紙して画像転
写を実行させることができる。

【００２６】

【実施例】〈参考例１〉（図１） 図１は本参考例の画像形成装置の概略構成模型図であ
る。前述図５の装置と大略同じ構成を有する、転写方式
電子写真プロセス利用の複写機或いはレーザービームプ
リンタであり、同じ構成部材・部分には同一の符号を付
して再度の説明を省略する。

【００２７】前述図５の装置との違いは、本参考例装置
においては像担持体として弾性変形性を具備させた感光
ドラム２を用いた点である。

【００２８】本例の感光ドラム２は、鉄・アルミニウム
等の導電性剛性材料からなる導電性支持層（ドラム基
体）２−１と、その外周に形成した、カーボンなどの導
電性材料を分散させたウレタンゴム・シリコンゴム・Ｅ
ＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などのゴム材
料、或いはそれらを発泡させたスポンジ状弾性材料から
なる弾性層２−２と、更にその外周に形成した、ＯＰＣ
（有機光半導体）・ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）
感光体・セレン系感光体等の感光体層２−３からなる。
弾性層２−２と感光体層２−３との界面には両層間の密
着性や導電性を向上させるための接着層を形成する場合
もある。

【００２９】この感光ドラム２は、導電性剛性材料の支
持層２−１と最外層の感光体層２−３との間に弾性層２
−２が存在する、即ち感光体層下層に弾性層を有するこ
とで、外力を受けた外面部分が弾性層２−２の弾性に抗
して弾性変形する性質を有する。

【００３０】転写ローラー６は、導電性芯金（導電性支
持層）６ａと、その外周に同心一体にローラー状に形成
した弾性層６ｂからなる。弾性層６ｂはカーボンなどの
導電性材料を分散させ、体積抵抗を１０５〜１０１０Ω
ｃｍに調製されたウレタンゴム・シリコンゴム・ＥＰＤ
Ｍ等のゴム材料などを用いた抵抗層である。

【００３１】本参考例ではこの転写ローラー６を前記の
感光ドラム２に所定の押圧力をもって圧接させて配設し
た状態において感光ドラム２の転写ローラー接触部が弾
性層２−２の弾性に抗して図１のように弾性変形して凹
みを生じた状態で転写部位６Ａとしての所定幅の圧接ニ
ップ部が形成されるように、該転写ローラー６の硬度を
感光ドラム２の硬度よりも比較的高いものとしてある。

【００３２】而して、記録媒体としての転写材８に対す
るトナー画像９の転写は、上記のように転写ローラー６
の圧接で弾性変形凹みを生じた状態の感光ドラム２の転
写部位６Ａに転写材８が導入されて該感光ドラム２と転
写ローラー６との間を挟持搬送されることで、転写ロー
ラー６による感光ドラム２に対する転写材押圧力と、転
写ローラー６に印加した転写電界によりなされる。

【００３３】本参考例においては、感光ドラム２と転写
ローラー６が圧接したときに上記のように感光体表面が
弾性変形する。この弾性変形量が増大するに従い、転写
画像欠陥である「中抜け」が発生しずらくなる。これは
トナー画像９が付着している感光ドラム表面が弾性変形
することにより表面歪みが発生し、この歪みによりトナ
ーと感光ドラム表面との間の付着力を低減させ、転写抜
けである「中抜け」を抑制するものである。

【００３４】この付着力低減の効果は、転写部位６Ａで
ある感光ドラム２と転写ローラ６との圧接ニップ部の転
写材出口近傍において感光ドラム２の弾性層２−２の歪
みが解放され、その瞬間に感光体とトナーとの界面にず
れが生じ、このずれが付着力を大幅に低下させることに
なると考えられる。

【００３５】この方法によって発生する微小な画像ずれ
は、従来例で用いられた周速差により転写部位（圧接ニ
ップ部）全体でずれを発生させる方法とは異なり、感光
ドラム２の弾性層２−２の歪みが解放される転写部位６
Ａの転写材出口近傍のみで発生するため、従来方法では
問題となっていたトナー像のぼけや、飛び散りが解消さ
れた。

【００３６】また、感光ドラム２と転写ローラー６との
間に周速差をつけた従来方法では、その周速差により感
光ドラム２上のトナー画像と、転写紙８上のトナー画像
とで倍率が変化してしまい、それを補正する手段が必要
であったが、本参考例の装置では周速差がないため、倍
率の変化も発生しないという利点を有する。

【００３７】〈実施例〉（図２）本発明の実施例である。 本実施例は上記の参考例１の画
像形成装置において、感光ドラム２に圧接させた転写ロ
ーラー６の弾性変形量を感光ドラム２の弾性層２−２の
それに近くしたものである。このようにしたことにより
図２のように転写部位６Ａである感光ドラム２と転写ロ
ーラー６の圧接ニップ部が略フラットな形態となり、該
転写部位６Ａにおいて転写材８を変形せずに転写部位を
挟持搬送させて転写を行なわせることが可能となり、転
写材が変形しにくいＯＨＰシートや厚紙、はがき用紙等
であっても支障なく通紙して画像転写を実行させること
ができる。この場合も参考例１の場合と同様に感光ドラ
ム２の弾性変形により中抜け現象なく良好な画像転写が
なされる。

【００３８】

【００３９】〈参考例２〉（図３） 前述図５のような従来例装置では、転写工程後に転写材
８が静電的に感光ドラム２０に吸着し、２点鎖線示のよ
うに感光ドラム２０側に巻き付いてしまうという分離不
良という問題が発生する場合があった。これを回避する
ために、クリーナー７の前に分離爪１０を設置する必要
があった。ところが、この分離爪１０により感光ドラム
２０に傷がつき、画像不良が発生することも想定され
る。

【００４０】像担持体としての感光ドラム２が弾性変形
性を有していると、転写部材との圧接ニップ部である転
写部位６Ａにおいて感光ドラム２が弾性変形するため、
転写部位６Ａの後半での感光ドラム２の曲率が大きくな
り、その結果、転写材８は曲率分離と呼ばれる原理で感
光ドラム２に巻き付かなくなる。

【００４１】従って、分離不良という問題がほとんど発
生しなくなるため、図３の装置のように、分離爪（１
０）を設置する必要もなく、常に安定した画像形成を行
なうことが可能となった。

【００４２】〈参考例３〉（図４）本参考例 は像担持体として可撓性のエンドレスベルト感
光体を用いた画像形成装置である。

【００４３】即ち図４の（ａ）において、２Ａは可撓性
のエンドレスベルト感光体であり、互いに並行に配列し
た３本のベルト懸回ローラー１１及び弾性変形可能な弾
性ローラー１２の都合４本のローラー間に懸回張設させ
てあり、矢示の反時計方向に所定の周速度で回転駆動さ
れる。エンドレスベルト感光体２Ａは可撓性のベースベ
ルトの外周面に感光体層を形成したものである。

【００４４】このエンドレスベルト感光体２Ａの外周囲
に、一次帯電手段としてのコロナ帯電器３、画像情報露
光部４、現像器５、転写ローラー６、クリーナー７等の
作像プロセス機器を配設してある。

【００４５】転写ローラー６は弾性ローラー１２との間
にベルト感光体２Ａを挾ませて所定の押圧力をもって弾
性ローラー１２に対して圧接させてあり、（ｂ）の部分
拡大図のように、ベルト感光体２Ａの転写ローラー接触
部が弾性ローラー１２の弾性に抗して変形して凹みを生
じた状態で転写部位６Ａとしての所定幅の圧接ニップ部
が形成されるように、該転写ローラー６の硬度を弾性ロ
ーラ１２の硬度よりも比較的高いものとしてある。

【００４６】而して転写材８に対するベルト感光体２Ａ
側のトナー画像の転写は、上記のように転写ローラー６
の圧接で弾性変形凹みを生じた状態のベルト感光体２Ａ
の転写部位６Ａに転写材８が導入されて、転写ローラー
６によるベルト感光体２Ａに対する転写材押圧力と、転
写ローラー６に印加した転写電界によりなされる。

【００４７】本参考例の場合も、前述参考例１の装置の
場合と同様の理屈で、ベルト感光体２Ａが、バックアッ
プローラーとしての弾性ローラー１２が転写ローラー６
の押圧力で弾性変形することにより変形することで、中
抜け現象なく良好な画像転写がなされる。

【００４８】以上の実施例、及び参考例１〜３は像担持
体が電子写真感光体であるが、像担持体が静電記録誘電
体、磁気記録磁性体等であってもそれ等の像担持体に弾
性変形性を具備させることで、該像担持体に形成担持さ
せた可転写画像を転写ローラ ーにより記録媒体に転写さ
せるときに中抜け等の画像欠陥なく良好に画像転写を行
なわせることができる。

【００４９】

【００５０】また転写ローラーへの転写電界の印加は必
須ではなく、転写ローラーによる記録媒体の像担持体に
対する押圧力を主体とする画像転写（圧力転写）の場合
にも本発明は有効に適用できる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明に依れば、転写ロー
ラーを用いた転写方式の画像形成方法において、像担持
体と転写ローラーとの両方に弾性変形性を具備させ、こ
の像担持体及び転写ローラーとの圧接で形成される所定
幅の圧接ニップ部が像担持体及び転写ローラーの相互の
弾性変形により記録媒体搬送方向において略フラットと
なるように像担持体及び転写ローラーの両者の弾性変形
量を設定して画像転写を実行させることにより、像担持
体の表面歪みで可転写画像の像担持体面からの離型性が
向上し、像担持体と記録媒体に周速差をつけなくとも中
抜け現象のない画像転写を実行させることができ、また
像担持体と記録媒体に周速差をつけなくともよいから、
転写画像のシャープネス性の低下はなく、また倍率補正
処置の必要もない。また転写部位である像担持体及び転
写ローラーとの圧接ニップ部が記録媒体搬送方向におい
て略フラットであることで、記録媒体が変形しにくいＯ
ＨＰシートや厚紙、はがき用紙等であっても支障なく通
紙して画像転写を実行させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 参考例１の装置の概略構成模型図

【図２】 実施例の装置の概略構成模型図

【図３】 参考例２の装置の概略構成模型図

【図４】 （ａ）は参考例３の装置の概略構成模型図 （ｂ）は要部の部分拡大図

【図５】 従来装置の概略構成図

【符号の説明】

２，２Ａ，２０ 像担持体（ドラム型またはベルト型の
電子写真感光体） ２−１ 導電性支持層 ２−２ 弾性層 ２−３ 感光体層 ３ コロナ帯電器 ４ 画像露光 ５ 現像器 ６ 転写部材（転写ローラー） ７ クリーナー ８ 記録媒体（転写材） １０ 分離爪 １２ 弾性ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 21/00 350

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するドラム型の像担持体と回転する
   転写ローラーとの圧接ニップ部に記録媒体を通紙して挟
   持搬送させて像担持体に形成担持させた可転写画像を該
   記録媒体側に転写させる転写方式の画像形成方法におい
   て、 像担持体と転写ローラーとの両方に弾性変形性を具備さ
   せ、この像担持体及び転写ローラーとの圧接で形成され
   る所定幅の圧接ニップ部が像担持体及び転写ローラーの
   相互の弾性変形により記録媒体搬送方向において略フラ
   ットとなるように像担持体及び転写ローラーの両者の弾
   性変形量を設定したことを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 転写ローラーに転写電界を印加すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。