JP2694445B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2694445B2
JP2694445B2 JP63098197A JP9819788A JP2694445B2 JP 2694445 B2 JP2694445 B2 JP 2694445B2 JP 63098197 A JP63098197 A JP 63098197A JP 9819788 A JP9819788 A JP 9819788A JP 2694445 B2 JP2694445 B2 JP 2694445B2
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哲雄 斉藤
康正 大▲塚▼
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Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 (産業上の利用分野) この発明は、静電複写機、同プリンタなど、静電転写
プロセスを利用する画像形成装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process, such as an electrostatic copying machine and the same printer.

(従来技術と解決すべき課題) 像担持体表面に形成した可転写トナー像に、紙などシ
ート状の転写材を当接し、これに転写バイアス印加して
前記トナー像を転写材に転写するように構成した画像形
成装置は従来から周知である。
(Problems to be Solved by Prior Art) A sheet-like transfer material such as paper is brought into contact with a transferable toner image formed on the surface of an image carrier, and a transfer bias is applied to the transfer material to transfer the toner image to the transfer material. The image forming apparatus configured as described above is conventionally known.

第4図はこのような装置の典型的な例を略示するもの
であって、不図示のホストコンピュータからの画像情報
がインターフェイスコントローラ1に入力されて信号処
理され、その出力がレーザー駆動回路2によってレーザ
ーダイオード3を画像に応動して発光させる。この出力
光が、コリメータ17,ポリゴンミラー4,fθレンズ5,反射
鏡6を介して、予め一次帯電器7によって一様に帯電さ
れた像担持体表面に投射されて静電潜像が形成される。
FIG. 4 schematically shows a typical example of such an apparatus. Image information from a host computer (not shown) is input to the interface controller 1 for signal processing, and the output thereof is the laser drive circuit 2. Causes the laser diode 3 to emit light in response to the image. The output light is projected through the collimator 17, the polygon mirror 4, the fθ lens 5, and the reflecting mirror 6 onto the surface of the image carrier that has been uniformly charged by the primary charger 7 to form an electrostatic latent image. It

この潜像が、像担持体の回転にともなって現像器9の
位置に到達すると、これからトナーが供給されて、前記
潜像は顕像化されて転写帯電器13をそなえた転写部位に
達する。
When this latent image reaches the position of the developing device 9 with the rotation of the image carrier, toner is supplied from this, the latent image is visualized, and reaches the transfer portion equipped with the transfer charger 13.

一方カセット11に収納されている転写材(不図示)
が、給紙コロ10の作用でこれからとり取り出され、さら
にレジストローラ12の作用で、像担持体表面に形成され
ているトナー像とタイミングを合せて前記転写部位に到
来し、転写帯電器に印加される転写バイアスの作用で、
像担持体側のトナー像は転写材に転移する。
On the other hand, the transfer material stored in the cassette 11 (not shown)
Is taken out by the action of the paper feed roller 10, and by the action of the registration roller 12, arrives at the transfer portion in time with the toner image formed on the surface of the image carrier, and is applied to the transfer charger. By the action of the transfer bias,
The toner image on the image carrier side is transferred to the transfer material.

ついでこの転写材は感光体8から分離されて定着装置
14に至って、ここでトナー像が転写材に定着固定されて
装置外に排出され、一方、転写部位において転写材に転
移せず像担持体に残る残留トナーはクリーニング装置15
において像担持体から除去され、さらに像担持体表面の
残留電荷が前除電ランプ16などによって除去されて次の
工程にそなえる状態になる。
Then, this transfer material is separated from the photoconductor 8 and fixed.
At 14, the toner image is fixed and fixed on the transfer material and discharged to the outside of the apparatus, while the residual toner remaining on the image carrier without being transferred to the transfer material at the transfer portion is cleaned by the cleaning device 15.
In the above step, the charge is removed from the image carrier, and the residual charge on the surface of the image carrier is removed by the pre-electrification lamp 16 or the like, and the state is ready for the next step.

第5図はこのような装置におけるとくに前記転写部位
近傍の構成を拡大して示したものであって、前記装置と
対応する部分には同一の符号を付して示してある。
FIG. 5 is a magnified view of the structure of such a device, particularly in the vicinity of the transfer site, and parts corresponding to those of the device are designated by the same reference numerals.

図示の場合、プラス帯電した潜像部分にマイナス帯電
トナーTが付着してトナー像を形成している正規現像の
態様を示しており、この場合、転写帯電器13にはプラス
極性のバイアスが印加されて転写材にはプラスの電荷が
付加されるので、これによるトナーに対する吸引力を、
感光体のトナー吸着力よりも大きくしておくことによっ
て、感光体側のトナーを転写材に転移させることができ
る。
In the case shown in the figure, a mode of normal development is shown in which the negatively charged toner T is attached to the positively charged latent image portion to form a toner image. In this case, a positive bias is applied to the transfer charger 13. As a result, a positive charge is added to the transfer material.
The toner on the photoconductor side can be transferred to the transfer material by making it larger than the toner adsorption force of the photoconductor.

ところで、上記のような力関係を、環境条件や転写材
の特性の差異などにかかわらず、常時確実に維持するた
めには、転写バイアスを通常予測されるような使用条件
下で必要とされるよりはるかに大きく設定しておかなけ
ればならない。
By the way, in order to constantly and reliably maintain the above-mentioned force relationship regardless of environmental conditions and differences in the characteristics of the transfer material, the transfer bias is required under the normally used operating conditions. It has to be set much larger.

しかしながら、このようにすると、転写部位に形成さ
れる強電界によって、転写材が感光体に接触する正規の
転写位置に到達する以前にこれに付与された背面電荷に
よって、感光体表面のトナーが転写材との間隙を越えて
転写材に飛んで画像回りにトナーの飛び散りを生じて画
質の劣化を招来する。
However, in this case, the strong electric field formed at the transfer site causes the toner on the surface of the photoconductor to be transferred by the back surface charge applied to the transfer material before it reaches the regular transfer position where the transfer material contacts the photoconductor. If the toner flies over the gap between the transfer material and the transfer material, the toner is scattered around the image, and the image quality is deteriorated.

転写帯電器の開口部分を絞ることによって、このよう
な事態の発生はある程度防止できるが、近来のこの種の
画像形成装置の小型化傾向によって、感光体も小径化が
すすんできており、帯電器の開口部を絞ると電荷が不足
して転写不良を生ずることの根本的な解決にはならな
い。
Although the occurrence of such a situation can be prevented to some extent by narrowing the opening of the transfer charger, due to the recent trend toward miniaturization of this type of image forming apparatus, the diameter of the photoconductor is also being reduced. If the aperture is narrowed, the charge is insufficient and transfer failure is not a fundamental solution.

また、転写材の後端が、最終ガイドとしての作用をも
しているレジストローラを通過したあとは、転写材の感
光体への静電吸着作用が転写材の搬送に寄与しているわ
けであるが、感光体の小径化にともなって、すなわち曲
率が大きくなるにともなって吸着域が小さくなり、同時
に、吸着して彎曲した転写材の反発作用も大きくなるの
で、腰の強い転写材の場合には感光体と転写材の同期が
得にくくなりこれが画質の劣化を招来する。
Further, after the trailing edge of the transfer material has passed through the registration roller that also functions as the final guide, the electrostatic attraction of the transfer material to the photoconductor contributes to the conveyance of the transfer material. However, as the diameter of the photoconductor becomes smaller, that is, as the curvature becomes larger, the adsorption area becomes smaller, and at the same time, the repulsion action of the transfer material that is adsorbed and curved becomes larger, so in the case of a transfer material with a strong elasticity. Makes it difficult to synchronize the photoconductor with the transfer material, which leads to deterioration of image quality.

さらに、帯電器によって転写部位にある転写材に充分
な電荷を付与するには、通常3〜5kVの高圧を印加する
必要があるので、このための電源コストもそれだけ高く
なるので、とくに小型の、汎用を目途とするような装置
には適当ではない。
Furthermore, in order to apply a sufficient charge to the transfer material at the transfer site by the charger, it is usually necessary to apply a high voltage of 3 to 5 kV, so the power supply cost for this purpose is also increased, so that it is particularly small. It is not suitable for general purpose devices.

本発明はこのような事態に対処すべくなされたもので
あって、転写ローラを利用する画像形成装置において、
該像担持体の曲率を限定することによって、画像回りの
トナーの飛び散り、像担持体への吸着力不足になどによ
る画質の劣化がなく、転写バイアスにも特に高圧を必要
としない画像形成装置を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made to cope with such a situation, and in an image forming apparatus using a transfer roller,
By limiting the curvature of the image carrier, there is no deterioration of image quality due to scattering of toner around the image, insufficient suction force to the image carrier, and the like, and an image forming apparatus that does not particularly require high voltage for the transfer bias. It is intended to be provided.

(2)発明の構成 (課題を解決する技術手段、その作用) 上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体と、
この像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する
現像手段と、前記像担持体から転写材にトナー像を転写
する転写ローラであって、前記像担持体と前記転写ロー
ラとの間に送られた転写材の前記像担持体側の面とは反
対側の面に接触する、電圧が印加された転写ローラと、
を有する画像形成装置において、前記像担持体の曲率を
1/30mm以上とするとともに前記現像手段は前記潜像を反
転現像し、前記転写ローラの比抵抗を105〜1010Ωcm、
前記電圧を500V〜1000Vとすることを特徴とする画像形
成装置である。
(2) Configuration of the Invention (Technical Means for Solving the Problems, Action of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention provides an image carrier,
A developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with toner; and a transfer roller that transfers the toner image from the image carrier to a transfer material. A transfer roller to which a voltage is applied, which is in contact with the surface of the transfer material sent between the surface and the surface opposite to the image carrier,
In the image forming apparatus having
With 1/30 mm or more, the developing means reverse develops the latent image, and the specific resistance of the transfer roller is 10 5 to 10 10 Ωcm,
The image forming apparatus is characterized in that the voltage is 500 V to 1000 V.

このように構成することによって、転写部位近傍にお
ける画像まわりのトナーの飛び散りを阻止し、転写ずれ
を回避することができる。
With this configuration, it is possible to prevent the toner from scattering around the image in the vicinity of the transfer portion and avoid the transfer deviation.

(実施例の説明) 第1図は、前記第4図に示す装置と同様、回転円筒状
の感光体8をそなえた画像形成装置の、とくに転写部位
近傍を示す要部側面図である。
(Explanation of Embodiments) FIG. 1 is a side view of a main part of an image forming apparatus having a photosensitive drum 8 in the shape of a rotary cylinder, particularly in the vicinity of a transfer portion, similarly to the apparatus shown in FIG.

紙面に垂直方向にのびている軸線を有する円筒状の感
光体8が、矢印X方向に回転するものとし、これに、比
抵抗が105〜1010Ωcmに調整された弾性部材からなる転
写ローラ18が圧接している。
A cylindrical photosensitive member 8 having an axis extending in the direction perpendicular to the paper surface is assumed to rotate in the direction of the arrow X, and a transfer roller 18 made of an elastic member having a specific resistance adjusted to 10 5 to 10 10 Ωcm. Is pressed.

感光体8表面にトナー像を形成する仕方は、この装置
においては、反転現像によって画像形成を行なっている
ので、感光体表面がマイナス極性に帯電されて、これに
マイナス帯電したトナーが付着してトナー像を形成する
ようになっているほかは、基本的に前記第4図々示の装
置の場合と同様である。
As for the method of forming a toner image on the surface of the photoconductor 8, since image formation is performed by reversal development in this apparatus, the surface of the photoconductor is negatively charged, and the negatively charged toner adheres to this. Basically, it is the same as the case of the apparatus shown in FIGS. 4A and 4B except that a toner image is formed.

転写にさいしては、転写ローラ18には、その芯金18a
を介して+500〜1000V程度の電圧を印加することによっ
て初期の転写機能を得ることができる。
At the time of transfer, the transfer roller 18 has a core metal 18a.
The initial transfer function can be obtained by applying a voltage of about +500 to 1000 V via the.

このように構成してあるから、前述のような転写帯電
器を利用するようなものに比して、バイアスが上記のよ
うに低くてすむので、転写にあたっては転写材に付与さ
れる電荷も最少限に抑えられ、画像まわりのトナーの飛
び散りは生ぜず、前記公知のものに比べて1/5〜1/10の
印加電圧で間に合う。
With this configuration, the bias can be as low as described above as compared with the case where the transfer charger is used as described above, and therefore, the charge applied to the transfer material at the time of transfer is minimized. The toner is prevented from scattering around the image, and the applied voltage is 1/5 to 1/10 that of the above-mentioned known ones.

また、転写領域が感光体と転写ローラのニップ部に限
定されていて、この範囲が元来狭いので、感光体の直径
によって、搬送性に差異が生じ、これに起因して画像劣
化が発生するようなこともない。
In addition, the transfer area is limited to the nip portion between the photoconductor and the transfer roller, and this range is originally narrow, so that the transportability varies depending on the diameter of the photoconductor, which causes image deterioration. There is no such thing.

下の表は、第1図々示ののような転写機構をそなえた
画像形成装置において、転写バイアスとして+500Vを印
加し、転写ローラ18の直径10mmのものを使用し、感光体
の径を変化させていった場合の、トナーの画像まわりへ
の飛び散り、転写ずれの発生の状態示すものである。
In the table below, in an image forming apparatus equipped with a transfer mechanism as shown in Fig. 1, + 500V is applied as a transfer bias, and a transfer roller 18 having a diameter of 10 mm is used to change the diameter of the photoconductor. This is a state in which the toner is scattered around the image and the transfer deviation is generated when the toner is gradually discharged.

表中、○は良好、△は一部劣悪環境下では不良を示す
が、通常環境では良好、×は通常環境でも不良を示す。
In the table, ∘ indicates good, Δ indicates poor in some poor environment, but good in normal environment, and × shows bad in normal environment.

表中、分離性は、転写材の自重だけで分離するか否か
の判断である。
In the table, separability is a judgment as to whether or not the transfer material is separated only by its own weight.

この表から、感光体の曲率が1/30mmより大きいところ
で、ローラ転写とコロナ転写との間にはっきりした差異
が生ずることが判る。
From this table it can be seen that there is a clear difference between roller transfer and corona transfer where the photoreceptor curvature is greater than 1/30 mm.

なお、前記実施例においては、反射現像の場合につい
て述べたが、正規現像の場合においても、転写バイアス
を若干高くするための問題はあるが、上記の表に示され
たような、感光体の曲率の変化による利点は基本的に維
持されることが確認されている。
In the above-mentioned embodiment, the case of reflection development is described, but there is a problem to raise the transfer bias a little in the case of regular development as well. It has been confirmed that the benefits of varying curvature are essentially maintained.

第2図は本発明の他の実施例を示すもので、このもの
は、転写バイアスとして、交流電源20による交流バイア
スを印加するように構成してある。このため、転写材の
非画像領域裏面の電荷は除電され、トナーの付着した部
分にのみ背面電荷が存在するので、背面電荷に起因する
画像の乱に対しては前記実施例よりも有利である。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, which is configured to apply an AC bias from an AC power source 20 as a transfer bias. For this reason, the charges on the back surface of the non-image area of the transfer material are eliminated, and the back charges exist only in the portions to which the toner adheres, which is more advantageous than the above-mentioned embodiment against the image disturbance due to the back charges. .

また、反転現像の場合には、感光体とトナーとの間の
吸引作用が存在しないので、トナーは、感光体の非画像
部の電荷と、これによって転写ローラに誘起される電荷
による電界によって転写が行なわれ、該ローラにバイア
スを印加する必要がないので有利である。
Further, in the case of reversal development, since there is no attraction between the photoconductor and the toner, the toner is transferred by the electric field of the non-image portion of the photoconductor and the electric charge induced by the transfer roller. Is performed and there is no need to apply a bias to the roller.

第3図は、上記の装置における、バイアス電源20と、
現像器における現像バイアスを一体とした例を示すもの
である。
FIG. 3 shows the bias power source 20 in the above device,
1 illustrates an example in which a developing bias in a developing device is integrated.

T1、T2はいずれも2次側巻線で、T1部で交流電圧を、
T2部で直流電圧を発生し、それらを重畳して出力A、B
を得る。図中、DA、DBはダイオードCA、CBは平滑コンデ
ンサーである。出力Aは現像バイアスとして、また、出
力Bは第2図における交流電源20に用いる。
By T 1, T 2 are both secondary winding, an AC voltage by T 1 parts
DC voltage is generated at T 2 section, and they are superimposed and output A, B
Get. In the figure, D A and D B are diodes C A and C B are smoothing capacitors. The output A is used as a developing bias, and the output B is used as the AC power source 20 in FIG.

このように構成することによって転写バイアス用の電
源を別説する必要がないのでコスト上有利である。
With this configuration, there is no need to separately describe the power supply for the transfer bias, which is advantageous in terms of cost.

具体例について略述すると、感光体表面の暗電位を−
700V、明電位を−150Vとした場合、ピーク間電圧1600
V、1200Hzの交流に直流−500Vを重畳してこれを出力A
とし、ピーク間電圧1600V、1200Hzの交流に直流+500V
を重畳したものを出力Bとして転写ローラ18に印加した
ところ、画像まわりにトナーの飛び散りのない安定した
転写を実現することができた。
To briefly describe a specific example, the dark potential on the surface of the photoconductor is
Peak voltage 1600 when 700V and bright potential is -150V
Superimpose DC-500V on V and 1200Hz AC and output this
And peak-to-peak voltage of 1600V, 1200Hz AC to DC + 500V
When a superposed one was applied as an output B to the transfer roller 18, stable transfer without toner scattering around the image could be realized.

本発明の実施態様を示すとおおむね下記のごとくであ
る。
The embodiments of the present invention are as follows.

感光体上の電荷と現像剤のそれとが同極性である特
許請求の範囲記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge on the photoconductor and the developer have the same polarity.

転写ローラに印加するバイアスが現像剤の電荷の極
性と反対極性である特許請求の範囲記載の画像形成装
置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias applied to the transfer roller has a polarity opposite to the polarity of the charge of the developer.

転写ローラに印加する転写バイアスが交番電圧であ
る特許請求の範囲記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer bias applied to the transfer roller is an alternating voltage.

(3)発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは、良好な分
離性を維持したまま転写部位近傍におけるトナーの飛び
散り、感光体への転写材の吸着作用の不足による転写ず
れなどを解消することができ、特段の高圧電源を必要と
しないので、コストダウンが可能であり、とくに小型の
画像形成装置に適用するのに好適である。
(3) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, toner is scattered near the transfer site while maintaining good separability, and transfer deviation due to insufficient adsorption of the transfer material to the photosensitive member occurs. Since it can be eliminated and a special high voltage power source is not required, the cost can be reduced, and it is particularly suitable for application to a small image forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明を適用した画財形成装置の要部側面図、 第2図は他の実施例を示す要部側面図、 第3図はバイアス電源の一例を示す回路図、 第4図は公知の画像形成装置の構成を示す概略側面図、 第5図は同上転写部位の構成を示す拡大側面図である。 8……感光体、18……転写ローラ、19、20……バイアス
電源。
FIG. 1 is a side view of an essential part of an image forming apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is a side view of an essential part of another embodiment, FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a bias power supply, and FIG. Is a schematic side view showing the configuration of a known image forming apparatus, and FIG. 5 is an enlarged side view showing the configuration of the transfer portion of the same. 8: photoconductor, 18: transfer roller, 19, 20: bias power supply.

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 浩人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−198060(JP,A) 特開 昭60−150071(JP,A) 特開 昭60−165232(JP,A) 特開 昭59−126571(JP,A) 特開 昭56−113175(JP,A) 特開 昭62−75471(JP,A) 特開 昭59−46664(JP,A)Front Page Continuation (72) Inventor Hiroto Hasegawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-58-198060 (JP, A) JP-A-60-150071 (JP, A) JP 60-165232 (JP, A) JP 59-126571 (JP, A) JP 56-113175 (JP, A) JP 62-75471 (JP, A) Kai 59-66464 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】像担持体と、この像担持体に形成された静
電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記像担持体か
ら転写材にトナー像を転写する転写ローラであって、前
記像担持体と前記転写ローラとの間に送られた転写材の
前記像担持体側の面とは反対側の面に接触する、電圧が
印加された転写ローラと、 を有する画像形成装置において、 前記像担持体の曲率を1/30mm以上とするとともに前記現
像手段は前記潜像を反転現像し、前記転写ローラの比抵
抗を105〜1010Ωcm、前記電圧を500V〜1000Vとすること
を特徴とする画像形成装置。
1. An image carrier, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier with toner, and a transfer roller for transferring the toner image from the image carrier to a transfer material, An image forming apparatus having a transfer roller to which a voltage is applied, which is in contact with a surface of the transfer material sent between the image carrier and the transfer roller, the surface being opposite to the surface on the image carrier side. With the curvature of the image carrier being 1/30 mm or more, the developing means reversely develops the latent image, the specific resistance of the transfer roller is 10 5 to 10 10 Ωcm, and the voltage is 500 V to 1000 V. A characteristic image forming apparatus.
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