(57)【要約】【課題】  針電極を用いた転写装置において、転写ムラを低減する。【解決手段】  感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する際に用いられる転写装置１０は、感光体ドラムの長手方向に沿って配列され感光体ドラムと対面して転写バイアス電流を与える複数の針状電極１３ｂを備える針状電極体１３ａを有しており、この針状電極体を感光体ドラムの長手方向に沿って往復動させる。【選択図】  図１
2005215296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する際に用いられる転写装置において、
前記像担持体の長手方向に沿って配列され前記像担持体と対面して転写バイアス電流を与える複数の針状電極と、
該針状電極を前記長手方向に沿って往復動させる振動手段とを有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記針状電極の配列ピッチと前記像担持体の周速とに応じて往復動周波数が規定されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】
前記針状電極の往復動させる距離は、前記針状電極の配列ピッチ以下で前記針状電極の配列ピッチの１／２以上であることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いられる転写装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写して画像形成を行っており、トナー像を記録媒体に転写する際に、例えば、コロナ放電器が非接触式の転写装置として用いられている。このようなコロナ放電器においては、電極としてワイヤー電極が広く用いられているが、ワイヤー電極を用いた際には、ワイヤー電極を軸として軸対称に放電電流が流れる結果、ワイヤー電極の周囲に配置されているシールド体に流れ込む電流が多くなる。このため、転写に必要とする電流を越える電流が流れることになって、消費電力が増加してしまうばかりでなく、Ｎｏｘ及びＯ３等の放電生成物が多量に発生してしまう。
【０００３】
一方、接触式の転写装置として、導電性ローラを用いて転写電流を供給するようにしたものがあり、接触式の転写装置においては、転写ローラによって記録媒体が像担持体に押し付けられる結果、例えば、低品質の用紙又は誤ってステイプラーの針等が付いた用紙が供給されると、紙粉が像担持体に付着してしまうばかりでなく、針等によって像担持体が傷つけられて、像担持体が劣化してしまう場合がある。
【０００４】
加えて、記録媒体が存在しないと、導電性ローラが直接像担持体に接触している関係上、例えば、感光体ドラムの帯電と逆帯電されたトナーが感光体ドラムに押し付けられて、これによって、画像不良が発生することがある。
【０００５】
このような不具合を防止するため、針又は鋸歯状の電極（以下単に針電極と呼ぶ）を転写装置に用いて、トナー像の転写を行うようにしたものがある。例えば、多数の針状電極を列設して、各電極又は複数の電極グループに分けた電極群を各別に通電して、転写部位を通過する記録媒体の通過領域だけに転写バイアスを印加するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
そして、針電極を用いて転写バイアスを付与すると、放電電流が針電極の先端から円錐状に放射される結果、バイアス電流の大部分が転写に用いられ、消費電力の低減及び放電生成物の低減が可能となる。また、針電極は像担持体と非接触であるから、像担持体が劣化することもない。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１４４７２号公報（第２頁〜第３頁、第１図〜第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のような針電極を用いた転写装置においては、所定の間隔で多数の針電極を配設して、これら針電極から像担持体に転写バイアス電流を供給して転写を行っているものの、各針電極間のピッチ及び対向電極である像担持体と針電極との間ギャップを考慮すると、像担持体に均等に転写バイアス電流を供給することが難しく、針電極間においては転写バイアス電流が減少し、この結果、転写されたトナー像に転写ムラが発生してしまうという課題がある。
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、針電極を用いてしかも転写ムラの生じることが極めて少ない転写装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する際に用いられる転写装置において、前記像担持体の長手方向に沿って配列され前記像担持体と対面して転写バイアス電流を与える複数の針状電極と、該針状電極を前記長手方向に沿って往復動させる振動手段とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、前記針状電極の配列ピッチと前記像担持体の周速とに応じて前記往復動周波数が規定され、前記針状電極の往復動させる距離は、前記針状電極の配列ピッチ以下で前記針状電極の配列ピッチの１／２以上であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明による転写装置は、像担持体の長手方向に沿って配列され像担持体と対面して転写バイアス電流を与える複数の針状電極を、長手方向に沿って往復動させるようにしたので、針電極間の転写バイアス電流供給量の低減が防止され、実質的に均等に像担持体に転写バイアス電流が供給されることになって、転写の際の画像ムラを低減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１４】
図１を参照して、図１は本発明による転写装置の一例を示す図であり、この転写装置１０は、像担持体（図示せず）上に形成されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写する際に用いられる。例えば、画像形成装置には、像担持体である感光体ドラム（図示せず）が備えられ、感光体ドラムの表面が帯電器（図示せず）によって帯電された後、画像データに応じて感光体ドラムの表面が露光され、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。感光体ドラム上の静電潜像は現像器（図示せず）によって現像されてトナー像とされ、転写位置において転写装置１０によって感光体ドラム上のトナー像が記録媒体に転写される。その後、記録媒体上のトナー像は定着器（図示せず）によって定着されて、記録媒体は排紙経路を介して排紙される。
【００１５】
図１を参照すると、転写装置１０は感光体ドラムの長手方向に延びる基台１１を有しており、この基台１１上には所定の間隔をおいて一対の保持部材１２が配置され、この保持部材１２間には針電極体１３が取り付けられている。針電極体１３は導電性支持体１３ａとこの支持体１３ａ上に植設された複数の針状の電極（針電極：例えばＳＵＳ製）１３ｂとを有しており、これら針電極１３ｂは所定のピッチで支持体１３ａ上に配設されている。そして、針電極１３ｂが配設される支持体１３ａ上の領域は、感光体ドラム上の画像形成領域（トナー像が形成される領域）に対応しており、針電極１３ｂが配設される領域は画像形成領域よりも僅かに大きい。
【００１６】
図中左側に位置する支持部材１２を貫通して支持体１３ａには、導電性の支持軸体１４が連結されており、この支持軸体１４は転写装置１０のフレーム１５に固定されている。そして、フレーム１５と支持部材１２との間にはコイルバネ１６が装着され、フレーム１５と支持部材１２（つまり、針電極体１３）とを離間させる方向に支持部材１２を付勢している。
【００１７】
一方、図中右側に位置する支持部材１２を貫通して支持体１３ａには振動軸体１７が連結されており、この振動軸体１７の一端（図中左端）はカム体１８に当接している。このカム体１８の一面（当接面）１８ａは傾斜面であり、振動軸体１７の一端は、カム体１８の中心軸１８ｂと偏心して、傾斜面１８ａに当接している。カム体１８の中心軸１８ｂには図示しないモータが連結されて、モータの回転駆動によりカム体１８が回転する。
【００１８】
前述のように、振動軸体１７は中心軸１８ｂと偏心して傾斜面１８ａに当接しているから、カム体１８が回転すると、この回転に応じて振動軸体１７は図中実線矢印で示す方向（軸方向）に往復動することになる。そして、針電極体１３は図中右方向にコイルバネ１６で付勢されているから、振動軸体１７の往復動に応じて軸方向に振動することになる。針電極１３の往復動の速度（つまり、振動周波数）はモータの回転速度によって規定され、例えば、感光体ドラムの周速をＶ（ｍｍ／ｓ）、針電極１３ｂ間のピッチをＰ（ｍｍ）とした際には、振動周波数がおおよそＶ／Ｐ（Ｈｚ）となるようにモータの回転数が設定される。
【００１９】
ここで、針電極１３ｂ間のピッチを２ｍｍとし、針電極体１３を軸方向に２ｍｍの幅で振動させて、感光体ドラム上に形成されたトナー像の転写を行った。また、比較のため、針電極体１３を振動させることなく、感光体ドラム上に形成されたトナー像の転写も行ってみた。なお、転写バイアス電圧は支持軸体１４を介して針電極体１３に与える。ここでは、画像形成は線速を４６ｍｍ／ｓとして、針電極１３の振動数は２３Ｈｚに設定した。また、針電極１３ｂの先端と感光体ドラム表面との距離は１．２ｍｍに設定した。
【００２０】
図２及び図３を参照して、上述のようにして、記録媒体にトナー像を転写した後（トナー像の形成に当っては、画像濃度が０．８付近となるようにして画像形成を行った）、針電極１３ｂの配列方向の画像濃度（ＩＤ）を計測した（なお、画像濃度の測定は王子計測機器株式会社製のＤＡ−６０００汎用画像処理システムを用いて行った）。なお、画像濃度０．８はハーフトーン画像の濃度であり、最も画像濃度のむらが現れやすいため評価に用いた。
【００２１】
いま、図１に示す針電極体１３の左端を原点として軸方向（針電極位置）の画像濃度の変動を測定してみたところ、図２に示す比較例では軸方向において画像濃度が大きく変動しているものの、図３に示す実施例では、軸方向において画像濃度はほとんど変動しておらず、画像濃度が安定していることが分かる。
【００２２】
そして、実施例（振動機構あり）及び比較例（固定）について画像濃度（ＩＤ）平均値及びその標準偏差を求めたところ、実施例及び比較例ともに、図４に示すように、ＩＤ平均値は０．８程度であるが（実施例の場合ＩＤ平均値は０．８０１、比較例の場合ＩＤ平均値は０．８１７であった）、標準偏差を比べると、実施例の場合には、標準偏差＝０．００８であり、比較例の場合には標準偏差＝０．０２２となり、実施例の場合軸方向の画像ムラが極めて少ないことが分かる。
【００２３】
発明者らの実験によれば、針電極１３ｂ間のピッチと針電極体１３の軸方向への振動幅は、振動幅＝ピッチとすることが望ましいことが分かったが、針電極１３ｂからは円錐状に転写バイアス電流が供給されるから、１／２×ピッチ≦振動幅≦ピッチの範囲に針電極体１３の振動幅を規定すれば、転写の際軸方向の画像ムラを低減することができることが確認できた。
【００２４】
上述の例では、針状の電極１３ｂを用いる例について説明したが、図５に示すように、支持体１３ａ上に鋸歯状の電極（鋸歯電極）１３ｃを所定のピッチで形成するようにしてもよい。この際には、ピッチは鋸歯電極１３ｃのピーク間で規定されることになる。いずれにしても、先端が鋭利な（つまりピーク状の）電極を複数所定のピッチで配設して、軸方向に振動するようにすれば、画像ムラを低減することができる。なお、先端が鋭利な電極が針状電極と呼ばれる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
像担持体の長手方向に沿って配列され像担持体と対面して転写バイアス電流を与える複数の針状電極を、長手方向に沿って往復動させるようにしたから、実質的に均等に像担持体に転写バイアス電流が供給されることになって、転写の際の画像ムラを低減できる結果、複写機又はプリンター等の画像形成装置に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による転写装置の一例を示す側面図である。
【図２】針状電極の振動を行わない比較例における軸方向画像濃度の変動を示す図である。
【図３】針状電極の振動を行う実施例における軸方向画像濃度の変動を示す図である。
【図４】図２に示す比較例及び図３に示す実施例の画像濃度平均値及び標準偏差を示す図である。
【図５】針状電極ではなく、支持体上に鋸歯状の電極（鋸歯電極）を用いた場合を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  転写装置
１１  基台
１２  保持部材
１３  針電極体
１３ａ  導電性支持体
１３ｂ，１３ｃ  針電極
１４  支持軸体
１５  フレーム
１６  コイルバネ
１７  振動軸体
１８  カム体
【図１】
2005215296.tif 000003
【図２】
2005215296.tif 000004
【図３】
2005215296.tif 000005
【図４】
2005215296.tif 000006
【図５】
2005215296.tif 000007