JPH04249282A - 転写装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の、複写
機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に採用さ
れる転写装置にかかり、詳しくは、像担持体上のトナー
像を、バイアスが印加された転写ローラを用いて転写材
に転写する転写装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】潜像担持体上に形成されたトナー像を転
写紙等の転写材に転写する方法としては、コロナ転写法
と、転写電界形成用のバイアスが印された転写ローラに
よるロール転写法が良く知られている。コロナ転写法は
導電性のワイヤーに高電圧を印加して放電を行ない、こ
の放電によって発生したコロナイオンによる電荷が転写
紙上に蓄積されて、この電荷が像担持体上のトナーに及
ぼすクーロン力によってトナーを転写紙に転写する方法
であるが、放電時に発生するオゾンの為に感光体等の像
担持体が劣化する等の不具合があった。一方、ローラ転
写法は転写ローラによって電界を形成するので、このよ
うな不具合はない。

【０００３】この転写ローラ法を用いた転写紙装置にお
いては、転写電界の作用の下で転写紙と像担持体表面と
が接触している幅（以下、ニップ幅という）を所定量形
成する必要がある。又、像担持体、トナー、転写ローラ
の三者の充分な密着性を確保する必要がある。更に、像
担持体上の非画像域に付着したトナーあるいは未転写ト
ナーによる転写ローラ表面の汚れを防止する必要がある
。

【０００４】従来の転写ローラ法を用いた転写装置にお
いて、必要なニップ幅を得るためには、転写ローラを弾
性体で構成して像担持体表面に圧接した場合の弾性変形
によって所定のニップ幅を得たり、像担持体をベルト形
状に構成してベルトの弛みを利用して所定のニップ幅を
得たりしている。又、転写ローラ表面のトナー汚れを防
止するためには、クリーニング部材をローラ表面に当接
配置し、このクリーニング部材による摺擦によってロー
ラ表面の汚れを除去したり、電気的作用を利用して転写
ローラ表面に付着したトナーを像担持体上に戻したり（
特開昭５１−９８４０号公報参照）している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような転
写ローラ法における転写ローラ表面の汚れ防止を、より
効果的に行なう転写装置を提供することを目的とするも
のあである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、像担持体上の磁性トナー像を、バイア
スが印加された転写ローラを用いて転写材に転写する転
写装置において、該転写ローラの表層部を、トナーがト
ラップされ得る空隙を備えた弾性層で構成し、該空隙の
比較的転写ローラ表面側よりも、該空隙の比較的深部の
方で大きくなる磁界を形成する磁界形成手段を設けたこ
とを特徴とするものである。そして、転写ローラ表面の
汚れを継続的に発生させないためには、例えば、上記像
担持体と上記転写ローラとの間に転写材が存在しないと
きに、上記転写ローラへの印加バイアスを、上記空隙内
の磁性トナーを上記空隙内から放出する静電気力を生じ
るバイアスに切換る、バイアス切換手段を設けることが
望ましい。更に、このバイアス切換手段は、上記空隙内
の磁性トナーが像担持体表面に転移するようなバイアス
に切換るものであってもよい。又、このようなバイアス
切換手段に代え、又はこれに加え、転写ローラの表面に
、上記空隙内の磁性トナーを吸引するような磁界を形成
する磁界形成手段を備えたクリーニングローラを対向さ
せてもよい。更に、上記弾性層を形成する部材は、磁性
トナーと摩擦帯電しにくい材料で形成することが望まし
い。

【０００７】

【作用】像担持体上の、転写材を介さずに直接転写ロー
ラ表面に接触している部分にトナーが付着していると、
このトナーは転写電界によって像担持体表面から転写ロ
ーラ表面に転移する。この転移したトナーは、磁界形成
手段によって転写ローラ表層部の空隙の比較的転写ロー
ラ表面側よりも、該空隙の比較的深部の方で大きくなる
磁界が形成されているので、この磁界によってこの空隙
の比較的深部に移動されてトラップされる。これにより
、像担持体表面から転写ローラ側にトナーが転移しても
、このトナーは該空隙の深部に移動して、転写ローラ表
面にはトナーが存在しない。従って、その後に像担持体
と転写ローラとの間に転写材が搬送されてきても、転写
材の裏面が転写ローラ上の磁性トナーで汚れることはな
い。

【０００８】

【実施例】本発明を画像形成装置である電子写真プリン
ターの転写装置に適用した一実施例について説明する。 図１は本実施例に係る電子写真プリンターの要部の構成
を示す正面図である。図１において、像担持体である感
光体ベルト１が支持ローラ２，３，４によって支持され
、矢印時計方向にその表面が移動するように駆動されて
いる。この感光体ベルト１は、電気鋳造法で作成された
３０μｍの厚みで、且つ、周長が直径６０ｍｍの円周長
相当のニッケルシームレスベルトの上に下引層、電荷発
生層、電荷移動層と順次積層して構成されたＯＰＣ感光
体ベルトである。この感光体ベルト１に帯電器５で均一
な帯電を行なう。この帯電器５はコロナ帯電器を用いる
が、これに代え、例えば、オゾン発生量が少ない、接触
帯電器を用いても良い。帯電された感光体ベルト１表面
は、画像信号によって変調された、図示しないレーザー
ダイオードからの光６で画像露光されて潜像が形成され
る。感光体ベルト１上の潜像は、現像装置７の現像ロー
ラ８上の一成分磁性トナーによって現像される。この現
像ローラ８上の一成分磁性トナーは、現像器内のアジテ
ータ９による撹拌、及び、トナー補給ローラ１０と現像
ローラ８による摩擦等によって帯電され、現像ローラ８
上に圧接するブレード１１によって薄層化されている。 このような一成分磁性トナーを用いた接触現像方式の現
像装置に代え、一成分磁気ブラシ現像装置やジャンピン
グ現像装置等を用いても良い。現像によって感光体ベル
ト１上に付着したトナーは、感光体ベルト１と転写ロー
ラ１２との接触部において、ここに転写ガイド板１３等
によって案内されて進入してきた転写材である転写紙に
転写される。この後支持ローラ３の曲率によって曲率分
離され、図示しない定着装置を通って機外に排出される
。転写後の感光体ベルト１表面はクリーニング装置１４
のクリーニングブレード１５等によって残留トナーが除
去され、次の帯電に備えられる。

【０００９】本実施例の転写装置における転写ローラ１
２は、感光体ベルト１表面に圧接して所定の転写ニップ
を形成し、且つ、電源２０によって転写用電界を形成す
るためのバイアスが印加されている非磁性導電性スリー
ブ２１と、この非磁性導電性スリーブ内に内設された磁
界形成手段である固定磁石２３とから構成されている。 この非磁性導電性スリーブ２１は、例えばアルミからな
り、該スリーブ２１表面に弾性層である発泡ウレタン層
２２が設けられ、転写ローラ１２の表層部を形成してい
る。この発泡ウレタンとしては、単泡、連泡の何れでも
使用可能であるが、連泡の方が表面から深部まで実質的
につながっており、転写ローラ１２表面に付着したトナ
ーがより内側に入り込むことが可能であるので、望まし
い。尚、この転写ローラ１２は、感光体ベルト１表面側
からの摩擦力で従動回転するようにしても良いし、感光
体ベルト１との接触部で同方向に移動するように駆動機
構で駆動しても良い。

【００１０】以上の構成において、感光体ベルト１表面
の現像像を構成する磁性トナーは、転写ニップにおいて
転写電界の作用によって転写ローラ１２側に静電気的に
吸引され、感光体ベルト１と転写ローラ１２との間に介
在する転写紙上に転写される。そして、感光体ベルト１
と転写ローラ１２との間に転写紙が介在しない部分で、
感光体ベルト１上に付着しているトナーが転写ローラ１
２表面に転移して付着する。この転写ローラ１２表面の
発泡ウレタン層２２の表面には気孔が多数存在するので
、該気孔部に対応して感光体ベルト１表面との間に空隙
が形成されている。且つ、発泡ウレタン層２２の空隙は
転写ローラ内部の固定磁石２３によって、深部ほど磁力
が大きくなっている。従って、転写ローラ表面に付着し
たトナーは磁力によって発泡ウレタン層２２の深部にト
ラップされ、発泡ウレタン層２２の表面、即ち転写ロー
ラ１２の表面にはトナーが存在しないようにする。これ
により、次の転写紙が感光体ベルト１と転写ローラの間
に進入してきた場合の転写紙の裏汚れを防止できる。

【００１１】尚、この実施例においては、感光体ベルト
１の基体として磁性体であるニッケルベルトを用いてい
るので、転写ニップには、転写ローラ１２の感光体表面
への圧接力と共に、ニッケルベルトと転写ローラ１２の
固定磁石２３との吸引力が働き、これにより、転写紙を
挾んで感光体ベルト１表面と転写ローラ１２表面が密接
し、この結果、感光体ベルト１表面のトナーが転写紙に
密着した状態で、転写電界が作用するので、良好な転写
が行なわれるが、これに代え、非磁性の感光体ベルト基
体を用いても良い。

【００１２】又、上記実施例においては、像担持体とし
てベルト状の感光体を用いているが、これに代え、ドラ
ム状の感光体を用いても良い。

【００１３】又、スリーブ内の固定磁石２３として、１
つの永久磁石を用いているが、後述する図２（Ｃ）の転
写ローラにおけるスリーブ内固定磁石のように永久磁石
を４つ用いても良く、これ以外の複数個用いても良い。

【００１４】更に、転写ローラ１２に表面から深部に向
けて磁性トナーを吸引するための、磁界形成手段として
、非磁性のスリーブ内に固定磁石を配置するのに代え、
図２（Ｂ）に示すように、表面に微小着磁を施したマグ
ネットローラ３０上に弾性層を形成しても良い。この図
２（Ｂ）の例のマグネットローラ３０は、エチレンプロ
ピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ナイロン樹脂等にフェライト
等の磁性微粉末を内添したゴムあるいは樹脂からなるロ
ーラを形成した後に、このローラの表面に沿って微細に
着磁して形成したものである。そして、このマグネット
ローラ３０上に発泡ウレタン層２２を設ける。

【００１５】次に、転写ローラ１２の変形例について説
明する。図２（Ａ）の例は、転写ローラ１２の表面にト
ナーをトラップし得る空隙を形成するために、図（Ｃ）
と同様の、マグネットローラ３０上に多数の繊維３１か
らなる弾性層３２を設けたものである。マグネットロー
ラ３０上の多数の繊維３１は、例えば静電植毛法で設け
ることが出来る。

【００１６】又、図２（Ｃ）の例は、図１の実施例にお
ける転写ローラ１２と同様の、内部に固定磁石を設けた
スリーブ上に、多数の繊維３１からなる弾性層３２を設
けたものである。この多数の繊維３１を設けるのにも静
電植毛法を用いることが出来る。

【００１７】これらの転写ローラ１２のように、表面が
多数の繊維３１から成るものにおいても、繊維３１の先
端部に付着したトナーが、マグネットローラ等の磁力に
よって繊維３１の基部に吸引移動されて先端部にトナー
が留まらないので、上記実施例と同様に転写紙の裏汚れ
を防止することが出来る。

【００１８】次に、転写ローラ１２のクリーニングにつ
いて説明する。図３（Ａ）は転写ローラ１２のクリーニ
ングを行なうための構成の一例を示すものである。この
例におけるクリーニング機構は、転写ローラ１２の表面
に接触するクリーニングローラ４０と、このクリーニン
グローラ４０表面からトナーを除去するブレード４１と
から構成されている。

【００１９】転写ローラ１２のクリーニングを行なうと
きには、転写ローラ１２に印加するバイアスの極性を転
写中とは逆の極性に切換、これにより、転写ローラの弾
性層を構成する繊維３１の空隙にトラップされているト
ナーを、クリーニングローラ表面に放出転移させる。そ
して、クリーニングローラ４０表面に付着したトナーを
ブレード４１で掻き落す。無論、このクリーニング期間
は転写紙が感光体と転写ローラ１２の間に搬送されるこ
とない、例えば、装置の待機中等に設定する。感光体と
転写ローラの間に転写紙が存在しない期間は全てクリー
ニング期間になるようにしても良い。

【００２０】この例では、上記のバイアス極性の切換後
には、転写ローラ１２の弾性層に付着しているトナーが
感光体へも付着する恐れがあるので、このクリーニング
期間中には転写ローラ１２を感光体から離間させること
が望ましい。

【００２１】逆に転写ローラ１２への印加バイアスの極
性を切換て、積極的に感光体表面にトナーを付着させる
ことによって転写ローラの表面をクリーニングし、感光
体表面に転移したトナーを、転写後の残留トナーを感光
体表面から除去するクリーニング装置１４で除去するよ
うにしても良い。この場合には、上記のクリーニングロ
ーラ４０等を省略することも可能であり、装置の小型化
が図れる。

【００２２】この例では、転写ローラ１２として図２（
Ａ）の転写ローラ１２を用いているが、これに限られる
ものではなく、他のタイプの転写ローラ１２（図１，図
２（Ｂ），（Ｃ））についても同様に適用可能である。

【００２３】図３（Ａ）は転写ローラ１２のクリーニン
グ機構の他の例を示すものである。この例におけるクリ
ーニング機構は、内部に磁界形成手段である固定磁石４
３を備えたスリーブ４２からなるクリーニングローラ４
０と、該クリーニングローラ４０表面に当接するブレー
ド４１とから構成されしている。そして、該固定磁石４
３は転写ローラ１２との接触部に対向するようにスリー
ブ４２内に設けられている。図３（Ｂ）に示すクリーニ
ング機構が弾性層中のトナーを静電気力を用いて転写ロ
ーラ１２の除去するのに対し、この例は、該トナーを磁
力を用いて除去するものである。この例の転写ローラ１
２としては図２（Ｃ）の転写ローラ１２を用いているが
、これに限られるものではなく、他のタイプの転写ロー
ラ１２（図１，図２（Ａ），（Ｂ））についても同様に
適用可能である。

【００２４】以上各実施例における弾性層２２，３２を
構成する部材の材質は、この部材とトナーとの摩擦によ
って互いに異極性に帯電して吸引し合い、この結果トナ
ーが束縛されて弾性層深部への移動に支障が出ないよう
に、トナーと摩擦帯電しにくい材質を用いることが望ま
しい。例えば、磁性トナーをマイナスに帯電して用いる
装置においては、ウレタンやシリコン系の材料が望まし
く、逆にトナーをプラス極性に帯電して用いる装置にお
いては、ナイロン系の材料を用いることが望ましい。 尚、極性制御剤を用いて実質的にトナーと帯電しにくく
しても良い。又、この部材の材質は、弾性層表面におい
て部分的な集中放電が生じて感光体表面を破損するよう
なことがないように、電気的には中抵抗以上のものを用
いることが望ましい。

【００２５】又、本発明における磁性トナーとしては、
磁界形成手段からの磁界によって磁気束縛力（磁気吸引
力）が生じれば良いのであるが、あまりに転写ローラ１
２における磁気吸引力が弱いと、前述の転写ローラ１２
の空隙において、より深部へのトラップが困難になり、
逆に磁気吸引力が強すぎると、空隙の充分な深部にとラ
ップされるが、逆にクリーニング時にこの空隙からトナ
ーを放出するのに、多大の電気力（印加電圧）が必要に
なり、感光体その他に影響を及ぼすことになる。従って
、このような観点から本発明における磁性トナーとして
は、例えば、５Ｋエルステッドの磁界における飽和磁化
σｓが、１５ｅｍｕ／ｇ乃至５５ｅｍｕ／ｇものが好ま
しい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、転写ローラ表
層部に磁性トナーをトラップし得る空隙が存在し、且つ
、磁界発生機構によってこの空隙には深部ほど大きな磁
力が形成され、これにより、像担持体表面から転写ロー
ラ側に磁性トナーが転移しても、この磁性トナーは該空
隙の深部に移動して、転写ローラ表面には磁性トナーが
存在しないので、転写ローラ表面に接触する転写紙の裏
汚れの発生を防止することが出来るという優れた効果が
ある。

【００２７】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、転写材が像担持体と転写ローラとの間に存在
しないときに、転写ローラから磁性トナーを放出する極
性のバイアスを該転写ローラに印加し、これにより、転
写ローラの表層部から磁性トナーを除去するので、上記
請求項１の発明の転写材の裏汚れ防止性能を維持するこ
とが出来る。

【００２８】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
において、転写ローラの表面部から放出した磁性トナー
を像担持体表面に移転させ、この像担持体表面に移転さ
せた磁性トナーを像担持体表面のクリーニング装置によ
って像担持体表面から除去されるので、転写ローラの表
層部から放出した磁性トナーを処理する為の特別の機構
を設ける必要が無く、これにより、転写ローラの表層部
から放出した磁性トナーを処理する為の特別の機構を設
ける場合に比し装置の大型化を防止することが出来る。

【００２９】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
において、磁界形成手段を備えたローラによって転写ロ
ーラの表層部内にトラップした磁性トナーを放出して除
去するので、上記請求項１の発明の転写材の裏汚れ防止
性能を維持することが出来る。更に、磁界形成手段の磁
気力によってトラップトナーを放出しているので、転写
動作中においても、トラップトナーの放出が可能であり
、クリーニング効率が向上するるばかりでなく、請求項
２の発明のように転写ローラに印加するバイアスを切換
るための機構を追加する必要もない。

【００３０】請求項５の発明によれば、弾性層の材料が
磁性トナーと摩擦帯電しにくい材料からなるので、該弾
性層と磁性トナーが摩擦帯電して磁性トナーが表層部の
比較的表面側で電気的に束縛され、それよりも空隙の深
部にトラップ出来ないという現象が発生しにくいので、
充分深部に磁性トナーをトラップし、これにより、転写
材裏面の汚れ防止機能を充分に発揮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る電子写真プリンターの概略構成を
示す正面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）それぞれ変形例に係る
転写ローラを示すものである。

【図３】（Ａ）は転写ローラのクリーニング機構の一例
を示す概略構成図であり、（Ｂ）はクリーニング機構の
他の例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１　　　　感光体ベルト ７　　　　現像装置 １２　　転写ローラ ２０　　電源 ２１　　非磁性導電性スリーブ ２２　　発泡ウレタン層（弾性層） ２３　　固定磁石 ３０　　マグネットローラ ３１　　繊維 ３２　　弾性層 ４０　　クリーニングローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上の磁性トナー像を、バイアスが
   印加された転写ローラを用いて転写材に転写する転写装
   置において、該転写ローラの表層部を、トナーがトラッ
   プされ得る空隙を備えた弾性層で構成し、該空隙の比較
   的転写ローラ表面側よりも、該空隙の比較的深部の方で
   大きくなる磁界を形成する磁界形成手段を設けたことを
   特徴とする転写装置。
2. 【請求項２】上記像担持体と上記転写ローラとの間に転
   写材が存在しないときに、上記転写ローラへの印加バイ
   アスを、上記空隙内の磁性トナーを上記空隙内から放出
   する静電気力を生じるバイアスに切換る、バイアス切換
   手段を設けたことを特徴とする請求項１の転写装置。
3. 【請求項３】上記バイアス切換手段は、上記空隙内の磁
   性トナーが像担持体表面に転移するようなバイアスに切
   換ることを特徴とする請求項２の転写装置。
4. 【請求項４】上記転写ローラの表面に、上記空隙内の磁
   性トナーを吸引するような磁界を形成する磁界形成手段
   を備えたクリーニングローラを対向させることを特徴と
   する請求項１の転写装置。
5. 【請求項５】上記弾性層を形成する部材が、磁性トナー
   と摩擦帯電しにくい材料からなることを特徴とする請求
   項１の転写装置。