JPH08110715A - 電子写真転写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ローラの製造歩留まりが良くし、さらに
転写不良を防止する。 【構成】 導電性シャフト２２と導電性弾性体２３上に
薄膜チューブ２４を形成した転写ローラ２０と、薄膜チ
ューブ２４の表面に接触して電荷を与える金属シャフト
２２とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタの画
像形成ユニットにおいて、トナー支持体上のトナー像を
用紙に転写する電子写真転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プリンタの画像形成ユニ
ットにおいて、トナー支持体としての感光ドラム上のト
ナー像を用紙に転写する電子写真転写装置には、トナー
の帯電電荷と逆極性の電荷を用紙の裏面に与えるものが
ある。このような転写には、ソリットゴムやスポンジゴ
ムなどの半導電性の弾性体で形成された転写ローラが用
いられている。ソリッドゴムやスポンジゴムは、体積抵
抗が１０⁹ オームセンチメートル〜１０¹⁰オームセンチ
メートルであり、この体積抵抗によって、転写電圧の適
正値である１０００Ｖ〜４０００Ｖを確保している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子写真転写装
置にあっては、転写電圧の適正値である１０００Ｖ〜４
０００Ｖを確保しなければならないので、転写体として
の転写ローラを、体積抵抗が１０⁹ オームセンチメート
ル〜１０¹⁰オームセンチメートルのソリッドゴムやスポ
ンジゴムで形成しなければならず、抵抗値範囲が狭いの
で、製造歩留まりが悪いという問題点があった。また、
温度や湿度などの環境の変化や転写ローラの長時間使用
により、体積抵抗にばらつきが生じて転写電圧の値が適
正値から外れ、トナー像が完全に用紙に転写されないな
どの転写不良が発生するという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電子写真転写装置においては、導電体上に
絶縁性薄膜を形成した転写体と、絶縁性薄膜の表面に接
触して電荷を与える電極とを設けた。

【０００５】

【作用】上記のように構成された電子写真転写装置の転
写体が回転すると、その回転に伴って電極が絶縁性薄膜
の表に接触し、導電体から電極とは逆の極性の電圧が絶
縁性薄膜の裏に付与されて、絶縁性薄膜の表に一定の電
圧が付与される。

【０００６】

【実施例】本発明の第一実施例について図面を参照しな
がら説明する。なお、各図面に共通な要素には同一の符
号を付す。図１は本発明の第一実施例を示す概略側面
図、図２は第一実施例の電子写真プリンタを示す説明図
である。図２において、電子写真プリンタ１の感光ドラ
ム２の周りには、帯電ローラ３、ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）アレイヘッド４、現像装置５、電子写真転写装置１
２、除電用光源１５、クリーニング装置１４が順に設け
られている。また、その両側に給紙部９と定着装置１３
とが設けられている。

【０００７】感光ドラム２は、矢印Ｂ方向に一定速度で
回転し、表面が帯電ローラ３により一様に帯電されて電
荷が付与される。この帯電した感光ドラム２上には、Ｌ
ＥＤアレイヘッド４により画像光４ａが照射され、静電
潜像が形成される。この静電潜像は、感光ドラム２が矢
印Ｂ方向に回転することにより、現像装置５内の現像ロ
ーラ６と対向する位置に至る。ここでトナー７ａが感光
ドラム２の表面の帯電電位と同極性に帯電され、静電潜
像に付着されて可視像化（トナー像の形成）される。

【０００８】一方、給紙ローラ８によって給紙部９から
一枚ずつ送り込まれた記録用紙１０は、感光ドラム２と
タイミングを合わせてシートガイド１１に導かれ、転写
帯電器１２の上部に搬送される。そして、感光ドラム２
上のトナー像は、電子写真転写装置１２により記録用紙
１０上に転写される。この未定着トナー像を備えた記録
用紙１０は、図示せぬ搬送手段により定着装置１３の方
向へ搬送され、定着装置１３によって加熱、加圧される
ことにより、トナー像が記録用紙１０上に定着して印刷
が完了する。

【０００９】その後、感光ドラム２上の静電潜像は、除
電用光源１５の光照射により消去され、記録用紙１０に
転写されずに感光ドラム２上に残っているトナーは、ク
リーニング装置１４のクリーニングローラ１６により除
去、回収される。そして、次の画像形成工程に入り、感
光ドラム２は再び帯電ローラ３により帯電される。

【００１０】図１において、電子写真転写装置１２は、
転写ローラ２０、導電性ローラとしての金属シャフト２
１、高圧電源２５とで構成される。転写ローラ２０は、
回転可能に支持された導電性シャフト２２の回りに導電
性ゴム、または導電性スポンジなどの導電性弾性体２３
を設け、さらに外層に電気絶縁性の薄膜チューブ２４を
被覆して形成される。

【００１１】導電性弾性体２３は、体積抵抗が１０⁸ オ
ームセンチメートル程度の導電性材質、例えばウレタ
ン、シリコーンなどのゴムや発砲体からなる。薄膜チュ
ーブ２４は、厚さが１０μｍ〜１００μｍのフッ素樹
脂、ナイロン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂
などの高分子樹脂からなるチューブなどで形成される
か、またはコート被膜されている。金属シャフト２１
は、転写ローラ２０の薄膜チューブ２４の表面に圧接
し、回転可能に取り付けられている。金属シャフト２１
には、高圧電源２５から転写電圧が付与される。また、
転写ローラ２０には、高圧電源２５から導電性シャフト
２２に転写電圧が付与される。

【００１２】上述したような電子写真プリンタにおける
電子写真プロセスと電荷の状態について説明する。図３
は電子写真プロセスの電荷を示す説明図である。なお、
図３においては、実際は図１、図２に示すようにそれぞ
れ圧接している感光ドラム２と帯電ローラ３、転写ロー
ラ２０と金属シャフト２１とを離して図示し、それぞれ
の間に電荷を示してある。

【００１３】帯電は、感光ドラム２面に圧接した帯電ロ
ーラ３が、矢印Ｂ´方向に回転して行われる。図示せぬ
電源からの高圧電圧が帯電ローラ３に供給されると、帯
電ローラ３の表面に（−）電荷が蓄積される。感光ドラ
ム２と帯電ローラ３とが圧接しながら回転することによ
り、帯電ローラ３上の（−）電荷が、感光ドラム２の表
面に移動する。このような帯電によって感光ドラム２の
表面には、（−）電荷が保持される。

【００１４】ＬＥＤアレイヘッド４の画像光４ａは、画
像信号に応じて、（−）帯電した感光ドラム２の表面に
照射される。これにより、感光ドラム２内の図示せぬＣ
ＧＬ層に正負のキャリアが発生し、このうち正のキャリ
アが感光ドラム２の表面に蓄積された（−）電荷と結合
して電位を下げる。このようにして照射部の電位が下が
って感光ドラム２の表面に静電潜像が形成される。

【００１５】現像装置５内のトナー補給ローラ１９は、
現像ローラ６と擦り合いながら矢印Ｂ´方向に回転して
いるので、現像ローラ６とトナー７ａとの間で摩擦帯電
が発生する。このとき現像ローラ６の表面は（＋）に、
トナー７ａは（−）に帯電され、トナー７ａは現像ロー
ラ６に付着する。現像ローラ６に付着したトナー７ａ
は、図示せぬブレードにより削り落とされ、現像ローラ
６の表面にトナー７ａの薄層が形成される。（−）に帯
電されたトナー７ａは、感光ドラム２と現像ローラ６と
の接触部で感光ドラム２の表面の低電位である露光部に
付着し、静電潜像を可視像化する。

【００１６】図１中の高圧電源２５から金属シャフト２
１に高圧電圧が供給されると、金属シャフト２１の表面
にはトナー７ａとは逆の極性である（＋）の電荷が蓄積
される。一方転写ローラ２０の導電性シャフト２１にも
高圧電源２５から高圧電圧が供給され、薄膜チューブ２
４の裏面には、（−）の電荷が蓄積される。金属シャフ
ト２１の表面に保持された（＋）の電荷は、薄膜チュー
ブ２４の裏面の（−）の電荷に引かれ、金属シャフト２
１と転写ローラ２０の薄膜チューブ２４との圧接面で、
薄膜チューブ２の表面に移動する。このとき、薄膜チュ
ーブ２４の表面の電位は、金属シャフト２１の電位とほ
ぼ同じになる。また、その電荷量は、薄膜チューブ２４
の誘電率と厚さに依存する静電容量と電位とで決まる。

【００１７】転写ローラ２０は、矢印Ｂ´方向に回転
し、表面に保持した（＋）の電荷を記録用紙１０の裏面
に与える。記録用紙１０の表面には、感光ドラム２の表
面が重ね合わされる。このとき、感光ドラム２の表面に
（−）の電荷が誘起され、記録用紙１０が感光ドラム２
に密着する。感光ドラム２の表面に付着した（−）の電
荷をもつトナー７ａは、記録用紙１０の裏面の（＋）の
電荷に引かれて用紙１０側へ移動する。これにより、記
録用紙１０上に転写が行われる。

【００１８】このように、金属シャフトから転写ローラ
に電荷を付与することにより、転写ローラの導電性弾性
体を導電性ゴム、または導電性スポンジなどの、体積抵
抗が１０⁸ オームセンチメートル程度の導電性材質から
形成することができるので、製造歩留まりが良くなる。
また、温度や湿度などの環境の変化や転写ローラの長時
間使用により、体積抵抗にばらつきが生じても、金属シ
ャフトから適正な転写電圧が付与されるので、トナー像
が完全に用紙に転写されないなどの転写不良を防止し得
る。

【００１９】また、金属シャフトを感光ドラムに触れな
い位置に取り付け、感光ドラムに直接電流が流れない構
造にしたことにより、絶縁チューブの電気抵抗が非常に
高いことから、転写ローラと感光ドラムとは電気的に独
立している。したがって、幅の狭い記録用紙に印刷をす
る場合、転写ローラと感光ドラムとが接触する部分から
感光ドラムに電流が流れることによる、感光ドラムと転
写ローラの損傷を防止し得る。

【００２０】本発明の第二実施例について図面を参照し
ながら説明する。図４は本発明の第二実施例を示す概略
側面図である。図４において、電子写真転写装置３１
は、転写ローラ２０、金属ブレード３２、高圧電源２５
とで構成される。転写ローラ２０は、回転可能に支持さ
れた導電性シャフト２２の回りに導電性ゴム、または導
電性スポンジなどの導電性弾性体２３を設け、さらに外
層に電気絶縁性の薄膜チューブ２４を被覆して形成され
る。金属ブレード３２は、厚さ０．０５ｍｍ〜０．１ｍ
ｍ程度のりん青銅、ステンレスなどからなる。

【００２１】金属ブレード３２の先端部３２ａは、転写
ローラ２０の薄膜チューブ２４の表面に圧接している。
金属ブレード３２には、高圧電源２５から金属プレート
３３を介して転写電圧が付与される。また、転写ローラ
２０には、高圧電源２５から導電性シャフト２２に転写
電圧が付与される。第二実施例の電子写真プリンタにお
けるその他の構成要素については、第一実施例と同様で
あるので説明は省略する。

【００２２】上述したような第二実施例の電子写真プリ
ンタに電子写真プロセスと電荷の状態について説明す
る。なお、帯電、露光、現像については、第一実施例と
同様であるので説明は省略する。高圧電源２５から金属
プレート３３に高圧電圧が供給されると、金属ブレード
３２の先端部３２ａにはトナー７ａとは逆の極性である
（＋）の電荷が蓄積される。

【００２３】一方、転写ローラ２０の導電性シャフト２
１にも高圧電源２５から高圧電圧が供給され、薄膜チュ
ーブ２４の裏面には、（−）の電荷が蓄積される。金属
ブレード３２の先端部３２ａに保持された（＋）の電荷
は、薄膜チューブ２４の裏面の（−）の電荷に引かれ、
先端部３２ａと転写ローラ２０の薄膜チューブ２４との
圧接面で、薄膜チューブ２の表面に移動する。このと
き、薄膜チューブ２４の表面の電位は、金属ブレード３
２の電位とほぼ同じになる。また、その電荷量は、薄膜
チューブ２４の誘電率と厚さに依存する静電容量と電位
とで決まる。

【００２４】転写ローラ２０は、矢印Ｂ´方向に回転
し、表面に保持した（＋）の電荷を記録用紙１０の裏面
に与える。記録用紙１０の表面には、感光ドラム２の表
面が重ね合わされる。このとき、感光ドラム２の表面に
（−）の電荷が誘起され、記録用紙１０が感光ドラム２
に密着する。感光ドラム２の表面に付着した（−）の電
荷をもつトナー７ａは、記録用紙１０の裏面の（＋）の
電荷に引かれて用紙１０側へ移動する。これにより、記
録用紙１０上に転写が行われる。このように、転写ロー
ラに電荷を付与する電極を金属ブレードにしたことによ
り、電子写真転写装置の組み立てを容易にすることが可
能となる。

【００２５】本発明の第三実施例について図面を参照し
ながら説明する。図５は本発明の第三実施例を示す概略
側面図である。図５において、電子写真転写装置４１
は、転写ローラ２０、金属シャフト２１、高圧電源２
５、４２とで構成される。転写ローラ２０は、回転可能
に支持された導電性シャフト２２の回りに導電性ゴム、
または導電性スポンジなどの導電性弾性体２３を設け、
さらに外層に電気絶縁性の薄膜チューブ２４を被覆して
形成される。

【００２６】金属シャフト２１の表面は、転写ローラ２
０の薄膜チューブ２４の表面に圧接している。金属シャ
フト２１には、高圧電源２５から転写電圧が付与され
る。転写ローラ２０には、高圧電源４２から金属シャフ
ト２１とは逆の極性の転写電圧が導電性シャフト２２に
付与される。第三実施例の電子写真プリンタにおけるそ
の他の構成要素については、第一実施例、第二実施例と
同様であるので説明は省略する。

【００２７】上述したような第三実施例の電子写真プリ
ンタに電子写真プロセスと電荷の状態について説明す
る。なお、帯電、露光、現像については、第一実施例、
第二実施例と同様であるので説明は省略する。高圧電源
２５から金属シャフト２１に高圧電圧が供給されると、
金属シャフト２１の表面にはトナー７ａとは逆の極性で
ある（＋）の電荷が蓄積される。

【００２８】一方、転写ローラ２０の導電性シャフト２
１にも高圧電源４２から高圧電圧が供給され、薄膜チュ
ーブ２４の裏面には、（−）の電荷が蓄積される。金属
シャフト２１の表面に保持された（＋）の電荷は、薄膜
チューブ２４の裏面の（−）の電荷に引かれ、金属シャ
フト２１と転写ローラ２０の薄膜チューブ２４との圧接
面で、薄膜チューブ２の表面に移動する。このとき、薄
膜チューブ２４の裏面と表面との電位差が、裏面に導電
性弾性体２３専用の高圧電源４２から電圧が供給されて
いるので、第一実施例に比べて大きくなっている。した
がって、薄膜チューブ２４の表面の電荷密度は高くなっ
ている。

【００２９】転写ローラ２０は、矢印Ｂ´方向に回転
し、表面に保持した（＋）の電荷を記録用紙１０の裏面
に与える。記録用紙１０の表面には、感光ドラム２の表
面が重ね合わされる。このとき、感光ドラム２の表面に
（−）の電荷が誘起され、記録用紙１０が感光ドラム２
に密着する。感光ドラム２の表面に付着した（−）の電
荷をもつトナー７ａは、記録用紙１０の裏面の（＋）の
電荷に引かれて用紙１０側へ移動する。これにより、記
録用紙１０上に転写が行われる。

【００３０】このように、転写ローラに電圧を供給する
専用の高圧電源を設けたことにより、薄膜チューブの表
面の電荷密度が高くなり、分厚い記録用紙にも良好な転
写を行うことが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３２】すなわち、導電体上に絶縁性薄膜を形成し
た転写体と、絶縁性薄膜の表面に接触して電荷を与える
電極とを設けたことにより、転写体の導電性弾性体を導
電性ゴム、または導電性スポンジなどの、体積抵抗が１
０⁸ オームセンチメートル程度の導電性材質から形成す
ることができるので、製造歩留まりが良くなる。また、
温度や湿度などの環境の変化や転写ローラの長時間使用
により、体積抵抗にばらつきが生じても、金属シャフト
から適正な転写電圧が付与されるので、トナー像が完全
に用紙に転写されないなどの転写不良を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す概略側面図である。

【図２】第一実施例の電子写真プリンタを示す説明図で
ある。

【図３】電子写真プロセスの電荷を示す説明図である。

【図４】本発明の第二実施例を示す概略側面図である。

【図５】本発明の第三実施例を示す概略側面図である。

【符号の説明】

７ａ トナー １０ 記録用紙 １２、３１、４１ 電子写真転写装置 ２０ 転写ローラ ２１ 金属シャフト ２２ 導電性シャフト ２３ 導電性弾性体 ２４ 薄膜チューブ ３２ 金属ブレード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーの帯電電荷と逆極性の電荷を媒体
   の裏面に与えてトナー支持体のトナーを上記媒体の表面
   に付着させる電子写真転写装置において、 導電体上に絶縁性薄膜を形成した転写体と、 上記絶縁性薄膜の表面に接触して電荷を与える電極とを
   設けたことを特徴とする電子写真転写装置。
2. 【請求項２】 上記導電体に接続して上記電極の電荷と
   逆極性の電圧を付与する高圧電源を設けた請求項１記載
   の電子写真転写装置。
3. 【請求項３】 上記電極は、金属ローラである請求項
   １、または請求項２記載の電子写真転写装置。
4. 【請求項４】 上記電極は、金属板である請求項１、ま
   たは請求項２記載の電子写真転写装置。