JPH075779A

JPH075779A - 転写装置

Info

Publication number: JPH075779A
Application number: JP14745193A
Authority: JP
Inventors: Masanori Matsuda; 政準松田; Kenji Hori; 健志堀; Mitsushi Wakaisa; 充司若勇
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】オゾンの発生を有効に防止できると共に、転写
画像に中抜け現象や画像塵現象等の画像不良が発生する
ことを有効に防止できる転写装置を提供する。【構成】像担持体と転写ローラとを具備し、これら両者
間に被転写体を通過させて、像担持体のトナーを転写材
に転写させる画像形成装置における転写装置おいて、前
記転写ローラ１が、導電性材料から成るブラシローラ３
を内蔵し、且つ該ブラシローラによって回転可能に保持
された可撓性の導電性シート２から成る円筒状の導電性
転写ローラであり、該転写ローラを被転写体２４に接触
させて像担持体上の現像材を転写させることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置における
転写装置に関するもので、より詳細には感光体等の像担
持面の損耗を発生することなしに均一に転写面に画像を
転写することができると共に、転写紙搬送をスムーズに
行うことができる転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置においては、感光体等の像
担持体表面に形成されたトナー像は、像担持体とこれに
対面して設けられた転写装置の間に紙等の転写材を通過
させることにより転写される。転写装置においてはトナ
ー像と逆極性となるような電圧を転写材に付与すること
によりトナー像の転写を行うが、転写材を帯電する方法
として、コロナ放電器を用いる方法と、転写ローラを用
いる方法がそれぞれ採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】転写装置の帯電手段と
してコロナ放電器を用いた場合は、コロナ放電にはコロ
ナを発生させるための高電圧発生装置が必要であるため
帯電装置のコストが高くつき、またコロナ放電に際して
オゾンやＮＯx 等の有害成分が発生して、環境を汚染し
たり、或いは感光体を劣化させたりするという問題があ
る。更に、コロナ放電器から成る転写装置においては、
転写位置に転写紙を搬送するための搬送ローラを設ける
ことができず、転写紙の搬送性に劣るという欠点があ
る。

【０００４】一方転写ローラを用いる転写装置において
は、コロナ放電器を用いた場合のような搬送性の問題は
生じないが、転写ローラの転写紙への接触圧が相当大き
いため、転写画像の一部にトナーが存在しない、所謂中
抜け現象や、転写された画像において文字等の近傍にト
ナーが飛散する、所謂画像塵現象が発生し易いという欠
点を有していた。従って、本発明の目的は、オゾンの発
生を有効に防止できると共に、転写画像に中抜け現象や
画像塵現象等の画像不良が発生することを有効に防止で
きる転写装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、像担持
体と転写ローラとを具備し、これら両者間に被転写体を
通過させて、像担持体のトナーを転写材に転写させる画
像形成装置における転写装置おいて、前記転写ローラ
が、導電性材料から成るブラシローラを内蔵し、且つ該
ブラシローラによって回転可能に保持された可撓性の導
電性シートから成る円筒状の導電性転写ローラであり、
該転写ローラを被転写体に接触させて像担持体上の現像
材を転写させることを特徴とする転写装置が提供され
る。

【０００６】

【作用】本発明の転写装置は、電圧が印加されて被転写
材と接触する帯電部材としての可撓性の導電性シート
と、この導電性シートと被転写材との接触位置で導電性
シートを支持し且つこれに押圧力を付与するブラシとの
組合せから成る転写ローラを用いて、被転写材と接触す
るのが導電性のシートであり、この導電性シートを被転
写材と接触するように付勢するのがブラシと、転写ロー
ラの機能を分離していることが重要な特徴である。

【０００７】先ず、導電性シートは、可撓性であるため
変形自在であり、感光体等の像担持体や被転写材表面に
ゴミ、紙粉等の異物が付着していたり凹凸があっても、
一様に接触することが可能である。本発明に用いる転写
ローラにおいては、ブラシと被転写材との間に可撓性の
導電性シートを介在させることにより、ブラシに印加さ
れる小さな圧力での被転写材との接触が一様な面接触と
なるので均一に接触させることができるのである。従っ
てブラシは個々の穂が押圧用スプリングとして作用し、
微細且つ緻密な付勢用スプリングとして、導電性シート
と被転写材を小さな押圧力で一様且つスムーズに接触さ
せるため、従来の接触圧の大きい転写ローラを用いた場
合に生じる所謂中抜け現象や画像塵現象等の画像不良の
発生を有効に防止することができるのである。

【０００８】本発明の転写装置の一例を図１に示す。図
１中（ａ）は断面図であり、（ｂ）は側面図である。こ
の転写装置１は、大まかに言って、可撓性の中空導電性
ローラ２と、この可撓性ローラ２内に同軸にしかも相互
に回転可能に設けられたブラシローラ３とから成ってい
る。

【０００９】ブラシローラ３は、駆動軸４とこの軸に植
接されたブラシ５とから成っており、この具体例ではブ
ラシ５は導電性繊維から成っている。中空導電性ローラ
２は、両端に剛性のあるエンド６を有しており、小径部
８には、駆動用ギヤ９が固着されている。また、エンド
６の中心には、これを貫通する穴１０が設けられてお
り、この穴１０をブラシローラの駆動軸４が貫通して、
エンド６の外方に延びている。エンド６とブラシ駆動軸
４との間には、両者の相対的な回転を可能にする軸受１
１が設けられている。可撓性中空ローラ２はエンド６の
大径部７の外周で支持されており、その端部は締結部材
１２によりエンド６の小径部８に固定されている。この
具体例において締結部材１２は熱収縮性の樹脂リング
（チューブ）であり、熱収縮により可撓性中空ローラ２
の内面はその内部に収容されたブラシ５と当接して、ブ
ラシ５により支持される状態となっている。エンド６の
大径部７はその周囲の可撓性ローラを介して被転写材
（図示せず）への当接部分１３となるが、これら当接部
分１３，１３間で可撓性中空ローラ２はブラシ５で支持
されて当接部分１３，１３の外径よりも若干径が増大し
た状態となっている。更に可撓性中空ローラ２を正しく
位置決めするために、ブラシ５の端部１４とエンド６の
内側端部１５との間には、押しスプリング１６，１６が
設けられ、可撓性導電性中空ローラ２に軸方向への若干
のテンションを付与している。

【００１０】上記図１に示す転写装置を電子写真複写機
に応用した例を示す図２において、電子写真感光層（像
担持体）２０を備えた回転ドラム２１の周囲には、図示
していないが、上流側から順に帯電装置、画像露光機
構、現像機構が配置され、次いで本発明のトナー転写装
置が配置され、その下流側にクリーニング装置及び露光
除電機構（図示せず）が配置されている。本発明の転写
装置においては、駆動軸４は機枠や駆動系から電気的に
絶縁された状態にあり、集電子（図示せず）、配線２２
を介して直流電流２３に接続されている。被転写材２４
は図面の右方に位置するローラ２５から送り出され、そ
れぞれ回転している転写ローラ１及び感光層２０の間を
通ることにより、感光層２０上に形成された像が、転写
装置によって像の電荷と逆極性の電荷に帯電された被転
写材２４と圧接されることにより転写が行われ、それと
同時に被転写材２４の搬送も行われる。

【００１１】本発明の転写装置１においては、ブラシロ
ーラによる点状の小さな押圧力が導電性シートを介する
ことにより均一且つムラのない圧力となって、被転写材
に付与されるため、感光層２０に担持されたトナー像は
被転写材と適度な圧力で押圧されて一様且つスムーズに
接触し、被転写材に転写されるのである。すなわち本発
明の転写装置においては、従来の転写ローラが曲面の接
線で転写材を像担持体と接触させていたのに対し、多数
の点によって支持されたシートで被転写材を像担持体に
接点のみならずその周囲で接触させることができるた
め、弱い圧力でも十分に被転写材に転写させることがで
き、しかも大きい接触圧で転写させた場合のような所謂
中抜け現象や画像塵現象等の画像不良の発生を有効に防
止することができる。

【００１２】本発明において可撓性の導電性シートとし
ては、このものが導電性であり、且つ可撓性を有すると
いう条件を満たす限り任意の材料が使用される。例え
ば、このシートは導電性の樹脂乃至ゴム、箔のような金
属或いは金属と樹脂乃至ゴムとの積層体から成っている
ことができる。

【００１３】導電性の樹脂乃至ゴムとしては、各種導電
剤を配合した樹脂乃至ゴムが使用される。樹脂として
は、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラス
トマー、ポリウレタン系エラストマー、軟質塩化ビニル
樹脂、スチレン−ブタジエン、スチレン・ブロック共重
合体エラストマー、アクリル系エラストマー等の各種熱
可撓性エラストマーが好適に使用されが、他にナイロン
６、ナイロン６，６、ナイロン６−ナイロン６，６共重
合体、ナイロン６，６−ナイロン６，１０共重合体やメ
トキシメチル化ナイロン等のアルコキシメチル化ナイロ
ンの如きポリアミド、コポリアミド或いはそれらの変性
体も使用される。勿論、使用する樹脂は上に例示したも
のに限定されず、例えばシリコーン樹脂、ポリビニルブ
チラール等のアセタール樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレ
ン酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等も使用できる。
ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンステレオラバー、
スチレン・ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴ
ム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プ
ロピレン−非共役ジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アク
リルゴム等を挙げることができる。

【００１４】導電剤としては、導電性カーボンブラック
や、銀、金、銅、黄銅、ニッケル、アルミニウム、ステ
ンレススチール等の金属粉や酸化スズ系導電剤等の粉末
導電剤を用いることができ、他に非イオン系、陰イオン
系、陽イオン系、両性系等の有機導電剤や有機スズ系導
電剤を用いることもできる。導電性の樹脂乃至ゴムは、
一般的にいって、その電気抵抗（固有抵抗）が１０乃至
１０⁸Ωcm、特に１０²乃至１０⁶Ωcmの範囲にあるのが
好ましい。導電剤は、導電剤の種類によっても相違する
が、樹脂乃至ゴム１００重量部に、１乃至２０重量部、
特に５乃至１５重量部の量の範囲で配合し、上記抵抗値
が得られるようにする。

【００１５】導電性樹脂乃至ゴム中に導電性粒子がチェ
ーンストラクチュアを形成しているほうがより高い導電
性が得られるが、この場合には、ムラ帯電、すなわち点
状の高電位部の発生を生じる傾向があるので、導電性粒
子は樹脂乃至ゴム中に一様且つ微細に分散させることが
好ましい。このためには導電剤配合樹脂乃至ゴムを十分
に混練することが重要であるが、例えば樹脂乃至ゴムの
少なくとも一部として酸変性樹脂乃至ゴム、すなわちア
クリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のエチレン
系不飽和カルボン酸を共重合させた樹脂乃至ゴムを使用
するのも有効である。

【００１６】本発明に用いる導電性樹脂乃至ゴムのシー
トは、これらの柔軟性によっても変化するが、一般に５
０乃至４００μｍ、特に１００乃至３００μｍの厚みを
有することが好ましい。また、その表面は可及的に平滑
であることが好ましく、ＪＩＳＢ０６０１による平均
粗さは５μｍ以下、特に１μｍ以下であることが望まし
い。シームレスチューブ或いはシームレスベルトへの成
形は、リングダイを用いた押出成形で行うこともできる
し、また離型剤を塗布したマンドレル乃至円筒型への樹
脂乃至ゴム粉末の流動浸漬法や、またラテックス、エマ
ルジョン、サスペンジョン或いは溶液の浸漬塗布造膜法
によっても行うことができる。また可撓性の導電性シー
トとしてシームレスの金属箔を用いることもできる。金
属箔としては、ニッケル、アルミニウム、銅、黄銅或い
はスズ等が挙げられ、これらは電鋳法或いは押出により
得られる。金属箔の厚みは２０乃至８０μｍ、特に３０
乃至５０μｍの範囲にあることが望ましい。

【００１７】可撓性の導電性シートは、単層の素材から
成っていてもよいし、また積層或いは複層の素材から成
っていてもよい。可撓性導電性シートの被転写材と接触
する面を、高抵抗の層で形成すると、被転写材の表面に
紙粉や埃が付着しても、放電等のリークを防止するのに
有効である。この高抵抗層の固有抵抗は１０⁸乃至１０
¹³Ωcm、特に１０⁹乃至１０¹²Ωcmの範囲にあるのがよ
く、その厚みは５乃至６０μｍの範囲にあるのがよい。
電気抵抗の調節は、樹脂或いはゴムに配合する導電剤の
配合量を調節することにより容易に行うことができる。
導電剤及び樹脂乃至ゴムとしては、既に述べたものを使
用できるが、樹脂乃至ゴムとしては、フッ素系の樹脂乃
至ゴム、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＴ
ＦＥ・ＨＥＰ）、パーフルオロアルコキシ系フッ素樹脂
等が使用される。高抵抗層としてこれらの樹脂乃至ゴム
を使用すると、不活性でしかも摩擦係数が小さいため、
感光体の寿命や可撓性導電性シートの寿命の点で大きな
メリットがある。金属箔を使用する場合には高抵抗層の
被覆乃至積層が特に推奨される。高抵抗層の形成は、コ
ーティングや同時積層押出等により行われる。

【００１８】ブラシとしては、導電性ブラシまたは絶縁
性ブラシの何れも使用できる。導電性ブラシは導電性の
有機乃至無機繊維が使用され、体積抵抗率は１０²乃至
１０ ⁸Ωcm、特に１０³乃至１０⁶Ωcmの範囲にあるもの
が好ましい。繊維の太さは２乃至１０デニール（ｄ）、
特に３乃至６ｄ、繊維長（毛足の長さ）は２乃至７mm、
特に３乃至５mmにあるのがよく、また埴毛密度は１００
００乃至２０００００本／平方インチ、特に３００００
乃至１０００００本／平方インチの範囲にあるのが、ス
ムーズで一様な押圧力を与えるために好ましい。またブ
ラシの先端を丸めておくことが、可撓性導電性シートの
摩耗を抑制する上で好適である。

【００１９】有機の導電性繊維としては、導電剤粒子を
分散させた合成乃至再生繊維が使用され、例えばナイロ
ン６、ナイロン６，６等のポリアミド繊維、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル繊維、アクリル繊
維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、
レーヨン、アセテート等が挙げられる。繊維に導電性を
付与するには、導電剤の配合による方法に限定されず、
繊維表面をメタライズする方法によってもよい。尚、導
電剤としては前述したものが使用される。導電性無機繊
維としては、カーボン繊維が好適に使用されるが、ステ
ンレススチールや黄銅等の金属繊維も使用される。電気
絶縁性ブラシとしては、導電剤が含有されていない点を
除けば、上記の有機繊維が使用される。繊度、繊維長及
び埴毛密度は前述した範囲にあることができる。

【００２０】（転写方法）被転写材である転写紙は、感
光体等の像担持体と転写ローラに保持されて、これらの
回転により搬送されることができる。この場合には上記
導電性ローラを像担持体と実質上同期した速度で駆動乃
至従動させ且つブラシと導電性ローラとを相対的に異な
る速度に維持することが好ましい。ブラシの駆動は、導
電性ローラの駆動方向と同方向でもよいし、反対方向で
あってもよい。同方向の場合、一般にローラの移動速度
の１．１乃至５倍、特に１．５乃至３倍の範囲にあるの
がよく、反対方向の場合、ローラの移動速度の１．１乃
至３倍、特に１．５乃至２倍の範囲にあるのが、可撓性
導電性シートと被転写材表面との接触、及び被転写材及
び感光体等の像担持体表面との接触を一様且つ密実に行
う点で望ましい。導電性ローラに印加する電圧は、一般
に１２００乃至３５００Ｖ、特に１５００乃至３０００
Ｖの範囲に設定するのがよい。

【００２１】本発明の転写装置においては直流電圧を用
いるのみで、一様且つムラのない画像の転写を行うこと
ができるが、より好適な転写を行うために、前述した直
流電圧に更に交流電圧を重畳した電圧を印加することも
できる。このような交流としては、周波数が３００乃至
１５００Ｈｚ、特に４００乃至１０００Ｈｚで、ピーク
間電圧が上記直流電圧の２．５乃至４倍、特に２．８乃
至３．５倍の交流電圧を使用することができる。

【００２２】本発明の転写方法は、複写機、ファクシミ
リ、レーザープリンター等の各種電子写真法における画
像の転写に有用である。また本発明の転写装置は従来公
知のすべての感光体と組合せて使用することができる。
感光体としては勿論これに限定されないが、単層乃至積
層構造の各種感光体、例えばａ−Ｓｉ感光体、セレン感
光体、単層又は多層の有機感光体が挙げられる。これら
のうちでも有機感光体に対して本発明の転写方法を適用
すると、コロナ放電器を用いた転写装置のようにオゾン
やＮＯx の発生がほとんどないため、感光体を構成する
電荷発生顔料、電荷輸送物質、結着剤、誘電体等の劣化
がなく、その寿命を延長化することも可能となる。

【００２３】

【実施例】図１に示す転写装置を、有機感光体を用いる
三田工業（株）製電子写真複写機ＤＣ−２５５６改造機
に図２に示すように装着し、帯電、露光、現像、転写及
び定着を行った。転写装置の各部材の物性及び転写条件
は次の通りである。（導電性ローラ）材質：ポリ塩化ビニル系エラストマー内径：２０mm 厚さ：０．３mm 体積固有抵抗：１．４×１０⁵Ω・cm

【００２４】（ブラシローラ）材質：導電性レーヨン外径：１９．８mm 体積固有抵抗：１．０×１０³Ω・cm 繊維太さ：６デニール繊維長さ：５mm 埴毛密度：１０万本／平方インチ

【００２５】（転写条件）印加直流電圧：＋２５００Ｖ導電性ローラ回転数：１５０rpm （回転方向は感光体と
同一方向）感光体と導電性ローラとの間隔：０．５mm ブラシローラ回転数２２５rpm （回転方向は導電性ロ
ーラと同一方向）感光体周速度：１５７mm／sec 感光体表面電位：＋８００Ｖ以上により、得られた複写物の画像濃度は１．３５で、
カブリ濃度は０．００２となり、中抜け現象や画像塵現
象のない良好な画像であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、画像形成装置における
転写装置おいて、導電性材料から成るブラシローラを内
蔵し、且つ該ブラシローラによって回転可能に保持され
た可撓性材料から成る円筒状の導電性ローラから成る転
写ローラを用いることにより、弱い圧力での転写が可能
となって所謂中抜けや画像塵現象を有効に防止できる。
更にコロナ放電器を用いた転写装置のようにオゾン等の
発生の心配もなく、しかも被転写材の搬送のための搬送
ローラを別個に設ける必要もないのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写装置の一例を示す図である。

【図２】本発明の転写装置の一例を電子写真複写装置に
応用した例を示す図である。

【符合の説明】

１転写ローラ２可撓性ローラ３ブラシローラ４駆動軸５ブラシ２０感光体層２４被転写材２５ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と転写ローラとを具備し、これ
ら両者間に被転写体を通過させて、像担持体のトナーを
転写材に転写させる画像形成装置における転写装置おい
て、前記転写ローラが、導電性材料から成るブラシローラを
内蔵し、且つ該ブラシローラによって回転可能に保持さ
れた可撓性の導電性シートから成る円筒状の導電性転写
ローラであり、該転写ローラを被転写体に接触させて像
担持体上の現像材を転写させることを特徴とする転写装
置。
【請求項２】前記ブラシローラが像担持体と実質上同
期した速度で駆動乃至従動され且つブラシローラと導電
性シートとが異なる速度に維持されている請求項１記載
の転写装置。
【請求項３】前記可撓性材料から成る円筒状の導電性
転写ローラが、シームレスのチューブである請求項１記
載の転写装置。
【請求項４】前記ブラシローラが導電性の有機乃至無
機繊維から成るブラシローラである請求項１記載の転写
装置。