JPH04284479A - ローラ転写装置 - 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】電子写真複写機やプリンタは、小
型化、簡易化、低価格化の要求に伴い、構成が小型かつ
簡易で、しかも低電圧で安定した転写が可能な転写装置
が要望されている。本発明は、電子写真複写機、プリン
タなどのような像形成装置において、静電記録媒体上の
トナー像を記録紙にローラ転写する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機、プリンタ等にお
いては、感光体や誘電体のごとき静電記録媒体上のトナ
ー像を記録紙に転写するに際して、記録紙の裏面からコ
ロナ放電を行うコロナ転写方式が広く用いられている。

【０００３】しかしながら、コロナ転写方式は、コロナ
放電のために数キロボルトの高電圧が必要であり、装置
の原価高を招くと共に、放電によって発生するオゾンが
装置構成部品に損傷を与え、特に感光体の寿命を短くす
るという問題があった。さらに、オゾンは、装置を使用
する者に不快感を与え、濃度が高くなると人体に有害で
あるという問題もあった。

【０００４】このような問題を解決するために、記録紙
の裏面から転写ローラを押圧して転写を行うローラ転写
方式が実用化されている。ローラ転写方式は、一定の電
圧を印加した導電性の転写ローラを、記録紙の裏面から
接触させて、トナー像を記録紙に静電吸着するものであ
り、転写ローラに数１００Ｖ〜２．０ｋＶ　の電圧を印
加することで転写可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ローラ転写方式は、オ
ゾンの発生の問題もなく、しかも感光体と記録紙の密着
性が良いため、トナーの散りや画像の乱れが少ないとい
う長所もある。

【０００６】ところが、ローラ転写方式には、別の問題
として、転写ローラと静電記録媒体との接触圧が適切で
ないと、転写不良や転写ムラが生じるという問題がある
。

【０００７】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、静電記録媒体上のトナー像を、電圧を印加した
転写ローラにより記録紙に転写するローラ転写装置にお
いて、転写ローラが静電記録媒体と圧接する圧力（転写
圧力）を最適に設定することにより、転写が効率的に行
われ、鮮明な転写像が安定して得られるようにすること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明によるロー
ラ転写装置の基本原理を説明する図であり、（ａ）　は
左側面図、　（ｂ）は正面図である。前記問題を解決す
るために、転写圧力と転写効率および転写濃度のばらつ
き等を調査した結果、十分な転写効率が得られ、濃度の
ばらつきが小さい転写圧力の範囲が存在することが究明
された。

【０００９】図１において、１は感光体や誘電体などの
如き静電記録媒体であり、光学手段などによって形成さ
れた静電潜像にトナーを付着させることで、トナー像５
が形成される。この静電記録媒体１に、記録紙２を挟ん
で転写ローラ３が押圧されている。転写ローラ３には、
電源４によって、転写電圧が印加されている。

【００１０】したがって、転写ローラ３が記録紙２と圧
接することで、静電記録媒体１上のトナー像５が記録紙
２に静電吸着され、転写が行われる。

【００１１】このようなローラ式の転写装置において、
転写電源が定電圧駆動式の場合は、転写効率８０％以上
を得るには転写圧力を１５ｇ／ｃｍ以上とし、さらに好
適に転写効率８５％以上を得るには転写圧力を３５ｇ／
ｃｍ以上とする。

【００１２】また、転写電源が定電流駆動式の場合は、
転写効率８０％以上を得るには転写圧力を５ｇ／ｃｍ以
上とし、さらに好適に転写効率８５％以上を得るには転
写圧力を１５ｇ／ｃｍ以上とする。

【００１３】なお、転写圧力は、転写ローラ３の単位長
さ当たりの荷重、すなわち線圧で示してある。

【００１４】

【作用】転写圧力と転写効率、転写濃度のばらつきの関
係について実験を繰り返し、相互関係を検討した結果、
図２のような傾向が判明した。すなわち、転写圧力が上
昇するにつれて転写効率が向上し、ある値を越えると、
飽和状態となる。転写圧力が上昇すると、転写濃度のば
らつきも低減した。また、定電圧駆動の場合よりも定電
流駆動の方が、転写効率が良いことが判明した。

【００１５】定電圧駆動の場合、転写圧力を１５ｇ／ｃ
ｍ以上にすると、転写効率が８０％以上となる。転写圧
力を３５ｇ／ｃｍ以上にした場合は、さらに改善され、
８５％以上の転写効率が得られる。このように、転写圧
力を高くするほど、転写効率が向上するが、転写圧力が
例えば８０ｇ／ｃｍ以上になると、ほとんど飽和状態と
なる。

【００１６】一方、定電流駆動の場合は、転写圧力を５
ｇ／ｃｍ以上にすると、転写効率が８０％以上となる。 転写圧力を１５ｇ／ｃｍ以上にした場合は、さらに改善
され、８５％以上の転写効率が得られる。

【００１７】また、転写効率に関しては、定電圧駆動の
場合よりも定電流駆動の方がすぐれている。すなわち、
定電流駆動方式の場合は、転写ローラ３に供給される電
荷量が安定し、転写圧力が弱くても充分な電荷が供給さ
れるのに対し、定電圧駆動方式の場合は、記録紙２の接
触の仕方によって接触抵抗が変化し、転写ローラ３への
電荷供給量が不安定となり、電荷供給が円滑に行われな
い。

【００１８】このように、本発明によれば、転写効率が
転写圧力に依存し、転写圧力を高くするほど、転写効率
が向上し、かつ安定して転写でき、転写不良や転写ムラ
が改善され、記録紙に対する記録品質が向上する。

【００１９】また、転写効率が向上することで、静電記
録媒体側に残存する無駄なトナーが減少するので、トナ
ーの節減にも寄与できる。

【００２０】なお、転写圧力をいくら高くしても、転写
効率を１００％にすることは不可能であり、しかも転写
圧力が高すぎると転写ローラ３がたわみ、中央部分の転
写圧力が低下するという問題が生じる。

【００２１】

【実施例】次に本発明によるローラ転写装置が実際上ど
のように具体化されるかを実施例で説明する。図３は、
レーザプリンタに本発明装置を実施した例を示す側面図
である。

【００２２】１は感光ドラムであり、図示しない駆動系
によって時計方向に回転され、帯電器６で一様に帯電し
たあと、レーザ光学系７などの画像露光手段で露光する
ことによって、電荷による静電潜像が形成される。

【００２３】この静電潜像に、現像器８でトナーを付着
させて現像すると、感光ドラム１上にトナー像５が形成
される。一方、転写ローラ３には、電源４によって、転
写電圧が印加されているため、前記のトナー像５が、転
写装置の転写ローラ３の位置に到来すると、トナー像５
は記録紙２に静電吸着され、転写が行われる。

【００２４】ついで、転写が行われた記録紙２は、定着
器９で記録紙２に加熱定着され、印刷像１０となる。一
方、感光ドラム１は、転写部を通過すると、除電器１１
で残存電化が除電された後、クリーナ１２によって残存
トナーが取り除かれる。

【００２５】図４はローラ転写装置を示す斜視図である
。転写ローラ３は、金属軸３ａのまわりに導電性の弾性
層３ｂをライニングした構成になっており、両端に露出
した金属軸３ａ、３ａが軸受１３、１３で支持されてい
る。軸受１３、１３と装置フレーム間に加圧バネ１４、
１４が介在しており、加圧バネ１４、１４によって転写
ローラ３を感光ドラム１に押し付けるように荷重がかけ
られている。

【００２６】軸受１３、１３は導電性を有しており、軸
受１３と加圧バネ１４を介して電源４から転写ローラ３
に転写用の電圧が印加される。

【００２７】図３、４に示すレーザプリンタを用いて以
下の転写実験を行なった。感光ドラム１として、外径φ
６０ｍｍの有機感光体（ＯＰＣ、Ｂ４サイズ）を用い、
転写ローラ３は、金属軸３ａがφ８ｍｍのステンレス製
、弾性層３ｂはφ２０ｍｍのウレタンゴムである。ウレ
タンゴムは、ゴム硬度が３０°と６０°（ＪＩＳ−Ａ）
　の二種類を用いた。感光ドラム１の周速は７０ｍｍ／
ｓである。なお、弾性層３ｂは、シリコーンゴムなどを
用いることもできる。

【００２８】図５に、このレーザプリンタにおける転写
圧力と転写効率、転写濃度のばらつきの関係を示す。転
写圧力は、転写ローラ３が感光ドラム１に押しつけられ
ているローラ単位長さ当たりの圧力を示している。転写
効率は、感光ドラム１上のトナー像５の内、記録紙２上
に転写されたトナー像１５の割合を求めたものである。

【００２９】図５において実線は、電源４を定電圧電源
にして１ｋＶ印加した場合の結果であり、破線は電源４
を定電流電源にして１０μＡ流した場合の結果である。 なお、転写圧力は、加圧バネ１４を交換することで変化
させた。

【００３０】この結果から、定電圧駆動の場合は、転写
効率８０％以上を得るには転写圧力を１５ｇ／ｃｍ以上
とし、さらに好適に転写効率８５％以上を得るには転写
圧力を３５ｇ／ｃｍ以上とすることが必要である。

【００３１】また、定電流駆動の場合は、転写効率８０
％以上を得るには転写圧力を５ｇ／ｃｍ以上とし、さら
に好適に転写効率８５％以上を得るには転写圧力を１５
ｇ／ｃｍ以上とすることが必要である。

【００３２】前記のように転写ローラ３として、ゴム硬
度の異なる二種類を用いて測定したが、転写ローラ３の
材質には関係なく、転写ローラ３と感光ドラム１との間
の転写圧力に依存して転写効率が変化している。

【００３３】さらに、１頁印刷したときに、１頁中にお
ける転写ムラｈも、定電圧駆動の場合にくらべて、定電
流駆動の方が小さく、しかも転写圧力が増大するほど、
転写ムラｈも減少している。

【００３４】以上のように、転写圧力を高くすることで
転写特性が向上するが、装置を使用していない間も、感
光ドラムに高い圧力が加わっていると、感光ドラムが損
傷しやすく、転写ローラの寿命も短くなる。

【００３５】そこで、加圧バネ１４、１４と装置フレー
ムとの間に、レバーなどの可動体を挟み、不使用時は可
動体を下げて、加圧バネ、１４、１４のバネ圧を弱くし
、使用時のみ可動体を感光ドラム１側に移動させて、バ
ネ圧を高くすることが有効である。可動体の操作は、レ
バーを手動操作することによって、あるいは電磁石やモ
ータを用いて自動的に行なうこともできる。

【００３６】

【発明の効果】このように、転写圧力を所定値以上とす
ることで、静電記録媒体から記録紙へのトナーの転写効
率が確実に向上する。また、転写圧力を所定値以上に設
定することで、転写不良や転写ムラのない良好な転写像
が得られた。さらに、転写電源を定電流駆動とすること
によって、すぐれた転写特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるローラ転写装置の基本原理を説明
する図である。

【図２】転写圧力に対する転写効率を示す図である。

【図３】本発明装置をレーザプリンタに実施した例を示
す側面図である。

【図４】ローラ転写装置の実施例を示す斜視図である。

【図５】実施例のレーザプリンタにおける転写圧力と転
写効率、転写濃度のばらつきの関係を示す測定結果であ
る。

【符号の説明】

１　　静電記録媒体（感光ドラム） ２　　記録紙 ３　　転写ローラ ３ａ　　金属軸 ３ｂ　　弾性層 ４　　転写電源 ５　　トナー像 ７　　レーザ光学系 ８　　現像器 ９　　定着器 １０　　印刷像 １３　　軸受 １４　　加圧バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静電記録媒体（１）　の表面に形成さ
   れたトナー像（５）を、記録紙　（２）の裏面から転写
   ローラ（３）　を密着させ、かつ前記転写ローラ（３）
   　に定電圧を印加して記録紙２に転写するローラ転写装
   置において、前記転写ローラ（３）　が前記静電記録媒
   体（１）　と圧接する転写圧力が１５ｇ／ｃｍ以上とな
   るように構成したことを特徴とするローラ転写装置。
2. 【請求項２】　　静電記録媒体（１）　の表面に形成さ
   れたトナー像（５）を、記録紙　（２）の裏面から転写
   ローラ（３）　を密着させ、かつ前記転写ローラ（３）
   　に定電流を印加して記録紙２に転写するローラ転写装
   置において、前記転写ローラ（３）　が前記静電記録媒
   体（１）　と圧接する転写圧力が５ｇ／ｃｍ以上となる
   ように構成したことを特徴とするローラ転写装置。