JPH03288174A

JPH03288174A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH03288174A
Application number: JP8827590A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanigawa; 谷川　耕一; Akihiko Takeuchi; 昭彦竹内; Yasumasa Otsuka; 康正大塚; Hiroto Hasegawa; 浩人長谷川; Takayasu Yunamochi; 貴康弓納持
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1991-12-18

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】（１）発明の目的（産業上の利用分野）この発明は、静電複写機、同プリンタなど静電転写プロ
セスを利用する画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題）上記のような周知の画像形成装置において、その像担持
体表面を一様に帯電させるための帯電手段、像担持体表
面に形成したトナー像を転写材に転写するための転写手
段などに、該像担持体に当接する、たとえばローラ状の
帯電手段、転写手段を利用することが、この種のものが
周知のコロナ放電器を利用するものに比してオゾンの発
生がなく、電源としてあまり高圧のものを使用する必要
がないなどの利点があるために次第に用いられるように
なってきている。

第５図は公知の画像形成装置の、回転円筒状の像担持体
１とこれに当接配置した帯電ローラ２の部分のみを示す
概略側面図であって、帯電ローラ以外の部材は省略しで
ある。

帯電ローラ２は、芯金４と、適宜の体積抵抗値に調製し
たゴムなどの弾性材料からなる導電性外層３とからなり
、不図示のばね部材によって適宜の圧接力で像担持体に
当接し、芯金４を介して電源５によって帯電バイアスが
印加されて、像担持体表面が一様に帯電されるものとす
る。

転写の場合には、上記の場合と機械的には同様の構成を
備えた転写ローラが像担持体に当接しており、両者のニ
ップ部たる転写部位に転写材が案内されて転写が行なわ
れるものであることはよ（知られているとおりである。

しかしながら、このように帯電手段、転写手段としての
導電性弾性材３は、環境の変化によってそのインピーダ
ンスが太き（変わり、電源５の印加電圧■と帯電電流■
の関係を示すＶ−Ｉ特性が第６図に示すように変化する
のでこれによって、実際の画像形成には種々な問題を生
ずる。

−次帯電手段として、帯電ローラを使用する場合につい
てみると、像担持体表面を一様に帯電させるためには、帯電ローラ
とのニップ部に一定の電圧を印加すればよく、このため
には、電源として定電圧電源を用いればよいが、前述の
ように帯電ローラのインピーダンスが変化することによ
って、帯電電流工も変化し、ニップ部の電圧も変動する
ので、像担持体の表面電位も変化して、これが画像形成
に影響して画像の線巾などが変化するという不都合が生
ずる。

転写手段として転写ローラを使用する場合についてみる
と、転写バイアスを印加する電源を定電圧電源とすると、前
述のように、転写ローラのインピーダンスが環境によっ
て大きく変化するので、常温常温で適切な転写性が得ら
れるようにしても、低温低湿環境では転写ローラのイン
ピーダンスが増大するので、電荷の供給が不足して転写
不良を生じ、高温高温環境では、電荷の供給が過剰とな
り、転写部位における転写材の存否によって像担持体に
帯電メモリーが表われて画質の劣化を招来するなどの問
題が生ずる。

また電源として定電流電源を使用すると、低温低湿時に
は転写バイアス電圧が昇りすぎ、トナーを本来の帯電極
性とは反対極性に帯電して画像の乱れを発生したり、高
温高湿時には印加電圧が低下して転写不良を生じたりす
る不都合が起こる。

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、像担持体に当接する帯電手段、転写手段を使用す
る画像形成装置において、該帯電ないしは転写手段を加
熱する手段を用いることによって、環境の如何にかかわ
らかず、常時安定した帯電、転写を行ない得るような画
像形成装置を提供することを目的とするものである。

（２）発明の構成（課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、像担持体と、これに圧接する接
触型の帯電手段および（または転写手段）をそなえた画
像形成装置において、該帯電手段および（または転写手
段）がこれを加熱する加熱手段をそなえてなることを特
徴とするものである。

このように構成することによって、環境に影響されるこ
となく、常時安定して像担持体の帯電および（または転
写）を行なうことができる。

（実施例の説明）第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図はその
正面断面図であって、円筒状に形成されて図示矢印方向
に回転走行する像担持体１に帯電ローラ２が圧接して、
前記公知の場合と同様に、電源５による印加バイアスに
よって、像担持体表面が一様に帯電されるものとする。

帯電ローラ２の弾性外層３は中空金属バイブロの表面に
形成されており、このバイブロに電源５によって帯電バ
イアスが印加されるものとする。

第２図から判るように、金属バイブロの端部近傍適所に
は温度検出器８が配設してあり、その温度信号がコンパ
レータ９に送られ、ここで温度基よう比較されて、検出
温度が基準値よりも低い場合には前記コンパレータ９の
出力信号がオンしてスイッチ１０が閉成され、電源１１
によって、前記バイブロの内部にあるヒータ７に通電し
て帯電ローラ２を昇温させる。

反対に、バイブロの温度がコンパレータ９の基準値より
も高い場合にはスイッチ１０がオフしてヒータ７への通
電がカットされる。

基準温度を装置の使用環境温度の上限値よりも高い値に
設定しておけば、上述のようなヒータ７への通電の制御
によってバイブロの温度を基準温度に維持し、外層３の
温度、乾燥状態を環境にかかわらず一定の状態に維持出
来るので帯電ローラ２のインピーダンスがほぼ一定に保
たれて、帯電特性曲線も環境条件によらず、おおむね一
定に維持でき、安定した帯電機能が得られる。

次に実験例について説明する。

実験例−１像担持体としてアルミシリンダの表面にＯＰＣ感光層を
形成した直径３０ｍｍのものを用い、帯電ローラとして
は外径８ｍｍのステンレスパイプの表面に、ＥＰＤＭに
カーボンを分散させて導電性としたエラストマ層を６ｍ
ｍ厚に形成して外径２０ｍｍとしたものを用いた。

ヒータとしては、ニクロム線を絶縁体で封止した１００
Ｗのものを用い、温度検知素子としてはサーミスタをも
ちいて基準温度を４０℃とした。

電源には、−３０００Ｖの直流定電圧電源をを使用して
、（１５℃、１０％ＲＨ）、（２３℃、６０％ＲＨ）、
（３５℃、８０％ＲＨ）の各環境で、像担持体の周速を
５０　ｍ＋ｏ／　ｓｅｃとして帯電を行なって下表のよ
うな結果を得た。

上表中、括弧内はヒータを常時オフした場合であって、
公知のものに相当する。

この結果から、上記実施例装置の、環境に対する安定性
が優れていることがわかる。

−次帯電後、露光、反転現像、転写、クリーニング、定
着を周知の方法で行なって比較したところ、ヒータを常
時オフした公知の装置と同様の作業に比して、本実施例
では低温低湿環境における画像のカブリ、高温高温環境
における線巾の細くなる不具合の発生はなく、常時安定
した帯電特性を得られることを確認した。

第３図は他の実施例を示すもので、図示の装置は転写部
位近傍を示している。

図示矢印方向に回転走行する像担持体１に、芯金４とそ
の外側に配設した弾性導電層３とからなる転写ローラ２
′が圧接しており、両者のニップ部として形成される転
写部位に転写材が供給されると、電源１２によって転写
ローラ２°に転写バイアスが印加され、像担持体表面に
形成されているトナー像１８は転写材に転移する。

このようなものにおいて、本装置は転写ローラ２°に加
熱ローラ１３が当接している。

該加熱ローラ１３は周知の自己発熱制御タイプの面状発
熱体（たとえば、セラマック〈登録商標〉）１４を円筒
状に成形し、その表面に絶縁層１５を形成したものを利
用することができる。

この加熱ローラ１３に不図示の電源から電圧を印加する
ことによって、所定温度に維持できるので、これによっ
て転写ローラの温度を適宜に設定してこれを維持するこ
とによって、該ローラのインピーダンスを一定に保ち、
環境の変化にかかわりなく、常時安定した転写性をうる
ことが可能である。

また、装置停止中も電圧を印加することによって、転写
ローラ２°を環境よりも高温、脱湿状態に維持できるの
で、該ローラの導電層３のインピーダンスをおおむね一
定に保つことができる。

さらに、絶縁層１５の材質を適宜に選定することによっ
て、高温に保たれた状態でトナーの加熱ローラ１３への
転移を促進させることも可能で、該ローラ１３にスクレ
ーパ１６を配設して、このトナーを除去するように構成
することによって転写ローラ２°を清浄に保ち、転写性
の向上をはかることも出来る。

実験例−２前記実験例−１と同様の像担持体を使用し、転写ローラ
２゛　として、直径６ｍｍのステンレス捧の芯金に、ウ
レタンゴムからなる弾性導電層３を厚さ５ｍｍに成形し
て外径１６ｍｍに構成したものを使用し、これを像担持
体１に８００ｇｒ重の力で押圧した。

加熱ローラ１３としては、円筒状に成形した自己発熱制
御タイプの面状発熱体１４の表面に、シリコンを１５μ
ｍ厚に成膜して外径を１２ｍｍとしたものを使用した。

加熱ローラ１３には交流１００Ｖが常時印加されて表面
温度は４０〜４５℃の範囲に自己制御される。

像担持体の周速を９０　ｍｍ／　ｓｅｃとし、転写ロー
ラ２゛の芯金に＋３０００Ｖの電圧を印加して、（１５
℃、１０％ＲＨ）、（２３℃、６０％ＲＨ）、（３５℃
、８０％ＲＨ）の各環境で転写性をみた。このときの転
写電流は下の表のとおりであった。

上表の括弧内は加熱ローラを常時オフした場合で、公知
の装置と同様であり、この場合には、と（に高温高温環
境で転写電流が大きくなって帯電メモリー発生の可能性
が大であるが、本実施例装置では、転写電流の増大が抑
制されて、環境依存性が小さいことが確認された。

第４図は本発明の第３の実施例を示すものであって、前
記各実施例装置と対応する部分には同一の符号を付して
示しである。

符号１９は面状のヒータであって、像担持体１のアルミ
製基体の内面に展着してあり、温度検知素子８によって
不図示の電源を制御して、アルミシリンダの表面温度を
、環境温度よりも数度高く維持している。帯電ローラ２
、転写ローラ２°が図示のように、アルミシリンダを介
してヒータ１９によって加熱されて環境にかかわらず温
度がはぼ一定に維持されるので、これによって前述の実
施例装置の場合と同様に常時安定した帯電特性、転写性
を保つことができる。

また、このように構成することによって、帯電ローラ、
転写ローラに格別にヒータを設ける必要がない。

さらに、前述の実施例の場合には、像担持体の熱容量が
大きい場合、ＯＰＣの温度特性によって装置の休止中に
帯電、転写各ローラに当接していた像担持体部分の表面
電位が低下して部分的な線巾の太りを生ずるようなこと
があったが、この実施例装置の場合には、像担持体が均
一に加熱された上で各ローラを加熱するので、画像の劣
化がなく帯電特性、転写特性の安定した装置を得ること
が出来る。

（３）発明の詳細な説明したように、本発明は、像担持体に当接する帯電
ローラおよび（または）転写ローラを使用する画像形成
装置において、該ローラを加熱して、常時はぼ一定のイ
ンピーダンスを維持するように構成したから、帯電特性
、転写特性の環境依存性を阻止して、常時安定した帯電
および（または）転写を遂行できるので、良質の画像を
得るのに顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の要部の概
略説明図、６１丁第２同上の端面断面図、た第３図、第４図はそれぞれ他の実施例を示す要部の概略
側面図、第５図は公知の画像形成装置の帯電部位の構成を示す概
略側面図、第６図は同上の電圧電流特性を示すグラフである。１・・・像担持体、２帯電ローラ、２°　・・・転写ロ
ーラ、３・・・弾性導電層、４・・・芯金、５・・・電
源、６・・・パイプ、７・・・ヒータ、１３・・・加熱
ローラ、１９・・・面状発第１■ 熱体。第３図第図出冒＝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像担持体と、これに圧接する接触型の帯電手段を
そなえた画像形成装置において、該帯電手段がこれを加
熱する加熱手段をそなえてなる画像形成装置。
（２）加熱手段が帯電手段の内部に配置した熱源である
特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
（３）加熱手段が帯電手段の外部に配設した熱源である
特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
（４）加熱手段が像担持体の内部に配設した熱源である
特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
（５）像担持体とこれに圧接する接触型の転写手段をそ
なえた画像形成装置において、該転写手段がこれを加熱する加熱手段をそなえてなる画
像形成装置。
（６）加熱手段が転写手段の内部に配設した熱源である
特許請求の範囲第５項記載の画像形成装置。
（７）加熱手段が転写手段の外部に配設した熱源である
特許請求の範囲第５項記載の画像形成装置。
（８）加熱手段が像担持体の内部に配設した熱源である
特許請求の範囲第５項記載の画像形成装置。