JPH0562742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真法等によつて形成されたトナ
ー画像を紙等の転写材上に転写するための画像転
写装置に関し、より詳しくは同一転写材に複数回
の転写を行なつて多色画像を得るに適した画像転
写装置に関する。

〔従来技術〕

電子写真法を用いて多色像を得ることを目的と
して従来種々の方法及び装置が提案されている
が、像担持体上に第１の色分解画像を形成せしめ
て対応する第１のカラートナーで現像した後、紙
等の転写材に転写し、同一の過程を第２，第３と
必要な色分解数に応じて繰返して同一転写材上に
複数のカラートナー像を順次重ねて転写し、多色
像を得るのが最も一般的である。転写材上に色画
像を順次重ねてゆく方式においては、像担持体に
対する転写材の位置合わせが極めて重要であつ
て、これが不正確であると色ズレを生じ得られる
画像は用に耐えないものとなつてしまう。

像担持体に対する転写材の位置を正確に規制す
る手段としては、像担持体に接する転写ドラムを
設け、該ドラム上に転写材を固定し像担持体と同
期回転せしめ、転写材が像担持体と常に一定の関
係位置を保つようにした転写装置が多く用いられ
ている。転写ドラム上には機械的な係止手段（グ
リツパ）を設け給送ローラ等によつて送られて来
る転写材の先端部を自動的に係止しドラム上に固
定するのが普通である。

像担持体上のトナー像を転写材に転写する際に
は、トナーを転写材上に移動させるため転写材に
電荷を与える等の静電的なプロセスが必要とさ
れ、また像担持体も電荷を有する等、転写材には
複数な静電力が働き、像担持体或いは転写ドラム
からの機械的力と相まつて転写材はズレ動き易
く、機械的に係止するのが最も確実な方式として
採られているのが現状である。

例えば米国特許3729311号には像担持ドラムに
接する転写材保持ドラムを有するカラー複写機が
開示されており、転写材保持ドラムには転写材を
固定するグリツパが設けられている。また特開昭
55−18653号公報には像担持体ドラムに接する絶
縁性表面をもつ網目スクリーンより成る転写材支
持体を有するカラー複写機が開示されている。こ
こでは転写材が転写材支持体に静電的に吸着され
るため、転写材を係止する機械的手段は必ずしも
必要ではないとされているが、スクリーン状の転
写材支持体は転写材との接触面積が少なく転写材
を確実に保持固定する為にはやはり支持体に係止
することが必要である。

しかしながら転写ドラム上に係止部を設けた場
合、転写材の自動係止、係止解除、分離のための
複雑な機構を必要とする、係止位置の待ち合せ等
のためコピー動作の速度、シーケンスが制約を受
ける、係止部の汚れ、係止部に係止される転写材
先端部に空白を生ずる、転写材保持ドラムのクリ
ーニング装置にグリツパ部を避ける機構が必要と
なる、等多くの問題が発生し、より簡単且つ確実
な転写材固定手段の開発が望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は複数のトナー像を色ズレを起こ
すことなく確実に転写材上に多重転写することが
できる簡単な構造の多色正電気記録装置用の画像
電車装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

前記の目的は表面に絶縁性で厚さが10〜100μm
の薄層を有し、その下の導電性支持層に像担持体
上に形成されたトナー画像を構成するトナーの電
荷と逆極性の転写バイアス電圧を印加される転写
ドラムと、該ドラムが像担持体に転接する位置よ
り上流側で該ドラムに対向して設けられ、その対
向の間を通過する転写材の表面に前記トナーの電
荷と同極性の電荷を与えて、それにより転写材を
転写ドラムの表面に付着させる電荷付与手段を有
する画像転写装置によつて達成された。

すなわち、転写材に、転写ドラムの絶縁性表面
薄層の下層の導電性支持層に印加する転写バイア
ス電圧とは逆極性、したがつて像担持体上のトナ
ー像の帯電とは同極性の電荷を付与することによ
り転写材を静電力によつて転写ドラム面に引き着
け固定しようとするもので、転写ドラム上には転
写材を固定するためのグリツパ等の係止手段は何
等必要とせず、前述したような種々の問題が発生
することなく、色ズレのないトナーの多重転写を
行うことができる。

この際転写材はトナーと同極性の電荷を与えら
れているため、トナーと転写材の間には反撥力が
発生することになるが、転写ドラムにはトナーと
逆極性の高いバイアス電圧が印加されて、転写ド
ラム表面の絶縁層の層厚が10〜100μmと薄いた
め、転写材への電荷付与量を低目に設定すれば、
転写ドラムに印加されたバイアス電圧によつて生
ずる静電場が転写材の電荷に打勝つてトナーを転
写ドラム側、即ち転写材側に引きつけトナーの転
写を良好に行なうことができる。

本発明に用いられる前記電荷付与手段は転写材
の表面に電荷を与え得るものであればよく特に限
定されないが、コロナ放電器が特に好ましいもの
として用いられる。付与する電荷の極性は転写さ
るべきトナーの電荷（像担持体上に形成される静
電像の極性に応じて決定される）に応じ、トナー
の電荷と同極性となるよう設定する。コロナ放電
器への印加電圧は像担持体、トナーの性質等によ
つても異なるが通常４乃至7KV（絶対値）の範囲
が適当である。

転写ドラムは導電性基体表面に絶縁層を設け、
導電性基体に転写バイアス電圧を印加し得る構成
のものとしてもよいが、転写ドラムは転写材を像
担持体面に圧着してトナーの転写を行う必要上、
その表面は適度の弾性を有することが好ましく、
このため導電性基体上に導電性弾性体層を設け、
その表面に更に絶縁層を設けた構造をもつものが
好ましい。

導電性基体としては、例えばアルミニウム等の
金属を用いることが好ましい。導電性弾性体とし
ては導電性ゴム例えばシリコン系或いはクロロプ
レン系の導電性ゴム等が好ましいものとして挙げ
られる。これらの導電性弾性体は40°乃至70°のゴ
ム硬度を有し、且つ10⁸Ω・cm以下の体積抵抗を
有するものが好ましく、その導電性基体上での層
厚は１乃至10mm程度とすることが好ましい。

前記絶縁層は各種の絶縁体例えばポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニルアセテート、メタク
リル樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン、シリコ
ン樹脂、フツ素樹脂、スチレン−ブタジエン共重
合体、その他各種の重合体或いは共重合体高分子
物、ゴム等を用いて構成することができる。これ
ら絶縁体は、導電性弾性体表面、或いは直接導電
性基体表面に塗布し、或いは熱収縮性チユーブと
して被せ熱収縮させる等の方法により絶縁層を形
成させればよい。絶縁層の厚みは10乃至100μmと
する。絶縁層の厚みがこれより小さいと作製が難
しく又機械的強度も低くなつて実用上困難を生
じ、また厚みが過大となるとバイアスの効果等の
点で好ましくない。転写ドラムには前記のように
トナーの電荷と逆極性の転写バイアス電圧を印加
する、印加電圧及びその極性は像担持体、トナー
の静電的性質等によつて異なるが絶対値が0.5乃
至1.5KVの範囲が好ましい。

以下本発明の画像転写装置の機能について説明
する。第１図は本発明の画像転写装置の概略図で
あつて、１は導電性基体１と光導電性感光層２よ
り成る像担持体ドラム、３は導電性基体３、導電
性弾性体層４、厚さ10〜100μmの絶縁層５より成
る転写ドラムである。図はセレン系或いは無定形
シリコンのような正電荷の静電像を形成する感光
層を用いた場合を示している。

転写ドラム３にはバイアス電源６より正の直流
バイアスが印加されている。７は転写ドラム３に
対向して設けられた転写材電荷付与コロナ放電器
で電源８より負の電圧を印加されている。

像担持体ドラム１と転写ドラム３は転写部Ａに
おいて圧接され、作動時においてはそれぞれ矢印
Ｂ、Ｃ方向に回転する（図では転写時の状態を模
式的に表したため両ドラムの間は開いて画かれて
いる）。

像担持体ドラム１上に形成された静電像は負に
帯電したトナーを装填した図に画かれていない現
像器で現像されトナー像を形成する。９はトナー
像を形成しているトナーである。

図に画かれていない給送手段によつて矢印Ｄの
方向に進行する転写材１０（その長さは転写ドラ
ム３の円周より短い）はその表面にコロナ放電器
７によつてトナーの帯電と同極性の負の電荷を与
えられ像担持体ドラム１と転写ドラム３の接して
いる転写部Ａに進入する。負に荷電したトナー粒
子は転写ドラムに印加された正のバイアス電圧に
引かれて転写材側に移行し第１のトナー像の転写
が完了する。両ドラムの圧接部から出る際、転写
材には双方のドラムからの静電引力が掛かるが、
負に荷電した転写材１０は正のバイアス電圧を印
加された転写ドラム３により強く引着けられその
表面に巻付き固定される。転写材は転写ドラムと
全面で接触し、強く吸着されているため、以後の
プロセスでズレ働くようなことはない。転写ドラ
ム３に巻付いた転写材１０は、ドラム３の回転に
伴つて再び転写部Ａに進み第２のトナー像が転写
される。以後必要回数だけ同一の過程による転写
が繰返され、転写材１０上に多色像が完成され
る。２回目以後の転写材１０の通過の際にはコロ
ナ放電器７による電荷付与は休止してもよい。電
荷付与を止めても転写材表面に与えられた負電荷
は、転写ドラム表面が絶縁性であるため減衰する
ことなく維持されトナーの移行は良好に行なわ
れ、また転写材の転写ドラムに対する吸着は安定
に維持される。

転写完了後は分離爪等の分離手段を用いて転写
ドラムより転写材を分離し定着過程に送ればよ
い。図中１１は分離爪であつて、これを点線の位
置まで回動することにより転写材１０はドラム３
より分離し矢印Ｅ方向に進行する。尚単色のコピ
ーを行なう場合には最初より此のモードに置けば
転写の終つた転写材は直ちに矢印Ｅ方向に排出さ
れ高速且つ連続的にコピーを行なうことが可能で
ある。これは転写ドラム上の転写材係止部がなく
ドラムを任意の位置で使用し得る本発明の画像転
写装置においてのみ得られる利点であつて係止部
を有する装置では単色コピーの場合においてもド
ラムの位置合わせ、係止、係止解除動作が必要と
なり高速化は困難である。

以上の説明はすべてセレン系、或いは無定形シ
リコンのような正電荷静電像を形成する感光層を
用いた場合について行つたが、酸化亜鉛、硫化カ
ドミウム、各種有機感光体のような負帯電型の感
光層を用いた場合にも上記の静電荷の極性がすべ
て逆となるのみでその機能、効果は同一である。

尚本発明の画像転写装置には前記転写材分離手
段の外、必要に応じて転写材除電器、転写ドラム
除電器、転写ドラムクリーナー、位置合わせ用セ
ンサー等の付帯装置を付加することができる。

本発明の画像転写装置は３色分解法を用いた各
種の公知カラー画像形成手段、或いは例えば特公
昭48−34770号公報、特開昭56−5561号公報に開
示されているような黒色像の消去過程を含む公知
の２色画像形成手段等各種の多色像形成手段と組
合わせて使用することができる。また本装置に紙
等の転写材を提供する給紙手段、本装置によつて
転写された画像を定着する定着手段等はいづれも
公知の各種給紙、定着手段を用いることができ
る。

〔実施例〕

以下本発明による画像転写装置を３色分解法に
よるカラー複写機に用いた実施例を示す。

第２図は本発明による画像転写装置を用いたカ
ラー複写機の画像形成部、画像転写部の概要図で
ある。尚本図においても第１図のものと同一機能
の部材については同一の番号で表示してある。ま
た現像剤としては２成分現像剤を用いた。図中、
矢印Ｌは図に画かれていない光学系から送られる
原画を走査した画像露光の光路である。走査は３
回繰返されその都度フイルタF_R（赤色）、F_G（緑
色）、F_B（青色）を交互に光路Ｌに挿入して色分
け解露光を行う。図は青色フイルタF_Bが光路に
入れられている状態を示している。

１は第１図の像担持体ドラムと同様に構成され
たセレン系感光体を用いた（本実施例ではで比誘
電率６、厚さ60μmのSe／Teを用いた感光体を用
いた）像担持体であつて、矢印の方向に回転し、
コロナ放電器２０によつて全面に正電荷を与えら
れた後光路Ｌからの光によつて画像露光される。
先づ青色フイルタを光路に入れて露光を行い、像
担持体ドラム１上に静電像を形成した後負帯電性
の黄色現像剤を装填した現像器２１Ｙで現像し黄
色トナー像を形成する。黄色トナー像を担持した
像担持体ドラムは転写前除電ランプ２２によつて
除電され転写位置Ａに進む。

一方給紙ローラ２３を経て給送される転写材１
０は転写材電荷付与コロナ放電器７によつてその
表面に負電荷（−１×10^-8Ｃ／cm²）を与えられバ
イアス電源６により正のバイアス電圧（＋800〜
1000V）を印加されている転写ドラム３に吸着さ
れて転写位置Ａに送られ、像担持体ドラム１及び
転写ドラム３間で挾圧されて黄色トナー像を転写
される。転写ドラム３は第１図のものと同一の構
造をもつが本図では細部は省略されている。本実
施例の転写ドラム３の導電ゴム層は厚み２mm、硬
度50°、体積抵抗10₅Ωcmであつて絶縁層は厚さ
12.5μmの比誘電率３のポリエステルで構成した。

転写の終つた転写材１０はそのままドラム３に
静電力によつて巻付け、保持されて移動する。

転写後の像担持体ドラムはクリーニング装置２
４によつて表面に残留したトナーを除かれ、除電
ランプ２５で残留電荷を除かれた後再使用され
る。

転写ドラム３に保持された転写材１０はドラム
３の回転に伴つて進行するのがその位置はセンサ
ー２６によつて読み取られその位置に同期するよ
う第２回目の露光動作が開始される。第２回目の
露光は緑色フイルタF_Gを用い、現像は負帯電性
のマゼンタ現像剤を装填した現像器２１Ｍによつ
て行なわれる。得られたマゼンタトナー像は、転
写ドラム上に保持されてＡ点に進入して来る転写
材１０上の黄色像に重複して転写される。黄色ト
ナーは転写ドラムの正バイアス電圧によつて吸着
されており像が乱れたり像担持体ドラム１側に再
転写したりすることはない。

更に同一過程を経て赤色フイルタF_Rを介した
露光とシアン現像剤を装填した現像器２１Ｃによ
る現像によつて得られたシアントナー像を重複転
写する。シアントナー像の転写が終わつた転写材
１０は転写機除電用コロナ放電器２７より交流コ
ロナ放電を与えて除電され、分離爪１１を転写ド
ラム３側に下げてドラム３面より分離され、図に
画かれていない熱ローラ定着器に送つて定着す
る。転写材１０上に転写された３色のトナーは、
定着とともに溶融混色し減色法によるカラー像が
再現される。

転写材の分離された転写ドラム３は転写ドラム
除電器２８によつて除電され更に転写ドラムクリ
ーナー２９によつて表面に付着したトナーを除
き、次の複写動作サイクルに備える。

本装置によつて単色の複写を行う時は現像器１
基のみを働かせ、分離爪１１を下げた位置に置き
除電器２７を連続的に作動させることにより連続
且つ高速でコピーを得ることができる。

第３図は第２図のカラー複写機に両面複写機能
を付加した例であつて、現像器、その他省略され
た部分は第２図と同一である。

転写材１０は第２図の場合と同様に供給され、
コロナ放電器により負の電荷を与えられて正バイ
アス電圧を印加された転写ドラム３上に保持さ
れ、転写ドラムと共に回転して像担持体ドラム１
上に順次形成される黄、マゼンタ、シアンのトナ
ー像をその第１面に転写される。シアン像の転写
が終わつた転写材１０は一点鎖線で示され径路に
より転写材除電用コロナ放電器２７により除電さ
れ分離爪１１により転写ドラム３より剥離されて
定着器３１に送られ、その上面にカラー画像が完
成されて排紙皿３２に一旦排出される。排出され
た転写材は第２の給送ローラ３３によつてその後
尾より複写機内に引きこまれ、すでに画像の形成
されている第１面を転写ドラム３に接するように
給送される。転写ドラム３に達した転写材はコロ
ナ放電器３４によりその第２面（第１面の裏面）
に負電荷を与えられ、正のバイアス電圧を印加さ
れている転写ドラムに吸着、固定されてドラム３
の回転と共に進行する。以下第１面の場合と同様
にして黄、マゼンタ、シアンの各トナー像を順次
転写された後ドラム面より剥離され定着器３１を
経て両面にカラー像を有する複写物として排紙皿
３２上に排出される。

また、このように転写ドラム３に正のバイアス
電圧を印加するのに加え、転写ドラム３に対向し
てコロナ放電器を設け、転写材にトナーの帯電と
同極性即ち負の正電荷を付与してもよい。

尚上記実施例は通常の３色分解フイルタを用い
黄、マゼンタ、シアンのトナーを用いたカラーコ
ピーの場合について説明したが、色分解フイルタ
及びトナーの色、数、現像器の数等はこれに限定
されるものでないことは勿論である。

〔発明の効果〕

転写ドラムに転写材係止手段を必要としない本
発明の画像転写装置により、係止手段がないため
転写材保持ドラムを任意の位置で使用できる、転
写ドラムと像担持体を常時圧接しておく事が可能
となり、係止手段が像担持体に当たることを避け
るための圧接解除或いは位置合わせ等の機構が不
要である、転写ドラムのクリーニングが容易であ
る、など多くの利点が得られ、画像転写が確実で
色ズレが無く、且つ構造の簡易な多色静電記録装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像転写装置の作動を示
す概要図、第２図は本発明の画像転写装置を用い
たカラー複写機、第３図は両面複写機能を付加し
たカラー複写機の概要図である。 １……像担持体ドラム、３……転写ドラム、３
……導電性基体、４……導電性弾性体層、５……
絶縁層、７……転写材電荷付与コロナ放電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する像担持体上に形成された電荷を有す
   るトナーの画像を像担持体と転写ドラムの転接の
   間に転写材を通して転写材に転写させる画像転写
   装置において、前記転写ドラムを10〜100μmの層
   厚の絶縁性表面薄層とその下の導電性支持層とを
   有して導電性支持層に前記トナーの電荷と逆極性
   の転写バイアス電圧を印加されるものとし、前記
   転接の間に通される前の転写材の像担持体と接触
   する側の外面に転写材を転写ドラムの表面に静電
   的に付着させるための前記トナーの電荷と同極性
   の電荷を与える電荷付与手段を設けたことを特徴
   とする画像転写装置。 ２ 前記転写ドラムの導電性支持層が導電性基体
   上に設けられた弾性体層である特許請求の範囲第
   １項に記載の画像転写装置。