JPH03170980A - 電子写真装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置に係り、特に転写手段として転
写ローラを用いた電子写真装置に関する。

（従来の技術） 普通紙に画像の記録を行うことが可能な電子写真装置は
、感光体ドラム上のトナー像を受像シートである転写材
に転写する工程を必要とする。

この工程は、感光体ドラム上に形成された帯電している
トナー像を静電力により転写材に転写するものである。

静電力を発生させる方法として、コロナ帯電器を用いる
方法と、転写ローラを用いる方法（米国特許第２６２６
８６５号）とがある。

コロナ帯電器を用いる方法は、装置構或が簡単なので一
般の複写機に広く用いられている。この方法は、コロナ
帯電器により転写材の背面からコロナイオンを発生させ
、転写材に付与されたコロナイオンで生ずる電界により
トナー像を転写材に転写させるものである。このとき、
コロナ帯電器からのコロナイオン発生量が同じでも、転
写材の電気抵抗によりコロナイオン保持量が異なり、転
写電界の強さが異なる。従って、トナーの転写効率も異
なることになる。

一般に、転写材として用いられている普通紙は、環境湿
度の変化によりその電気抵抗が大きく変化する。そのた
め、環境湿度の変化により画像濃度が変化する現象がし
ばしば生じていた。また、転写材が感光体ドラムと接触
または離脱する際、転写材の帯電電化により気体放電が
発生し、転写材に転写されたトナーが飛散して、トナー
画像が乱れる問題もあった。

一方、転写ローラを用いる方法は、バイアス電圧を印加
した導電性ローラを用いて転写材を感光体ドラムの表面
に押し付けることにより、転写材と感光体ドラムとの間
に電界を形成してトナー像を転写材に転写するものであ
る。この方法は、転写材を殆ど転写させないため、環境
湿度変化に対して安定した転写効率を得ることが出来る
。また、転写ローラにより転写材を押し付けて搬送する
ため、感光体ドラムと転写材との接触状態が均一で安定
しており、従ってトナーの飛び散り等が本質的に少ない
という利点がある。

（発明が解決しようとする課題） このように、転写ローラを用いる転写方法は、コロナ帯
電器を用いる方法に比べ種々の利点を有するが、転写後
の感光体ドラムからの転写材の剥離が完全には行われず
、特に低湿環境の下において、紙づまりか発生するとい
う問題があった。

転写後に転写材が感光体ドラムから剥離出来ないのは、
転写材が与えられた電圧により帯電して、静電力により
感光体ドラムに密着するためである。

コロナ帯電器を用いる方法では、転写帯電器の直後に交
流除電器（交流コロナ帯電器）を設けて、転写部（感光
体ドラムと転写材との接触部）において転写のための帯
電を剥離のための転写材の除電とをほぼ同時に行なうこ
とにより、転写材を感光体ドラムから剥離している。転
写ローラを用いる方法においても、コロナ帯電器と同様
に転写材を除電することによってこの問題を解決するこ
とは可能であるが、実際上は、転写部を転写ローラが覆
っているため、交流除電器等の除電手段を用いることは
出来ない。

転写ローラを用いた場合の転写材の他の剥離方法として
、転写材の片側１０ｍｍ程度をテープ等でガイドして強
制剥離する方法があるが、この方法では、転写材の片側
１　０ｍｍの部分が非画像領域となってしまうという問
題がある。

転写ローラを用いた方法の他の問題点として、環境湿度
変化の影響を受けるという問題がある。

即ち、転写ローラを用いた方法においても、多湿環境時
に転写材である紙の電気抵抗が著しく低下し、転写ロー
ラから紙へ多量の電荷が付与されて、転写効率が低下す
るという問題があった。

本発明の目的は、高い転写効率で画質の劣化のない転写
画像を得ることを可能とする電子写真装置を提供するこ
とにある。

Ｃ発明の構戒〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、現像剤像を担持する像担持体と、現像剤像を
転写材に転写するための転写ローラとを具備し、転写材
の曲げ剛性により像担持体から転写材を剥離する電子写
真装置であって、前記像担持体の外径は６０ｍｍ以下で
ある電子写真装置を提供する。

本発明の電子写真装置において、像担持体の外径は５４
ｍｍ以下であるのが特に好ましい。

更に本発明は、現像剤像を担持する像担持体と、この像
担持体上に転写材を案内するガイド部材と、現像剤像を
転写材に転写するための転写ローラと、前記ガイド部材
と転写ローラに前記現像剤像の帯電極性と逆極性のバイ
アス電圧を印加する手段とを具備する電子写真装置を提
供する。

（作用） 本発明の電子写真装置では、転写ローラにより転写後の
転写材を、転写材の曲げ剛性のみにより感光体ドラムか
ら剥離するものである。本発明者らは、この場合の転写
材の剥離性について研究を重ねた結果、感光体ドラムの
外径が転写材の剥離性に大きく影響すること、感光体ド
ラムの外径を小さくすることにより剥離性が増加するこ
とを見出だした。そして、感光体ドラムの外径と転写材
の剥離性について種々実験行ない、本発明をなすに至っ
た。即ち、本発明の電子写真装置において、感光体ドラ
ムの外径は６０ｍｍ以下であり、それによって転写後の
転写材は感光体ドラムから確実に剥離することが出来る
。また、、感光体ドラムの外径が５４ｍｍ以下のときに
、特に転写材の剥離性が良好である。

更に本発明の電子写真装置では、現像剤像を担持する像
担持体上に転写材を案内するガイド部材が設けられてい
る。そのため、像担持体への転写材の進入が安定に行わ
れる。また、ガイド部材と現像剤像を転写材に転写する
ための転写ローラとに現像剤像の帯電極性と逆極性のバ
イアス電圧が印加されている。そのため、多湿時に転写
ローラから転写材に付与された電荷が、ガイド部材にリ
ークするのが防止され、転写電界の低下が防止され、そ
の結果、高い転写効率のトナー像の転写を行なうことが
可能である。

（実施例） 以下、図面を参照して、本発明の種々の実施例について
図面を参照して説明する。

第１図は、本発明をレーザ・ビーム・プリンターに適用
した場合の転写部の構成の概略を示す断面図である。第
１図において、参照符号１は、矢印の方向に回転する感
光体ドラム、２は、感光体ドラム１に圧接され、この圧
接力により感光体ドラム１と従動して回転する転写ロー
ラ、３は、供給された用紙Ｐ（転写材）を所定のタイミ
ングで送り出す一対のレジストローラ、４は、アルミニ
ウムからなり、感光体ドラム１と転写ローラ２の圧接部
に用紙Ｐを案内する一対の進入ガイド、５は、転写ロー
ラ２にバイアス電圧を供給、印加するバイアス電源、６
は転写後の用紙Ｐを図示しない定着器まで案内する転写
後ガイドを示す。

なお、図示しないが、感光体ドラム１の周辺には、帯電
手段、像露光手段（レーザ露光）、現像手段、クリーニ
ング手段等、繰り返し画像形成に要する手段が配設され
ていることは、周知の通りである。

第１図に示すレーザ●ビーム●プリンターにおいて、感
光体ドラム１は外径３６ｍｍの有機感光体（ＯＰＣ）で
あり、周速４８ｍｍ／秒で回転している。転写ローラ２
は外径１　８ｍｍであり、ステンレスからなる芯金２８
と、この芯金２８と一体化され抵抗率が約１０６Ω・ｃ
ｍの軟質導電ウレタンゴムからなる弾性層２ｂと、この
弾性層２ｂと一体化され、厚みが約１００μｍ１抵抗率
が約１０９Ω・ｃｍの弗素系樹脂からなる抵抗層２Ｃと
から構成されている。芯金２８と抵抗層２ｃとの間の単
位面積当たりの抵抗は、約１０７Ω／　ｃ　ｍ　２であ
る。また、転写ローラ２のゴム強度はほぼ１０”　　（
Ｊ　Ｉ　Ｓ−Ａ）であり、図示しないバネによって感光
体ドラム１に約３　０　ｇ　／　ｃ　ｍ（ローラ軸方向
のｌｃｍ当りの線圧）の一定圧力でソフトに加圧されて
いる。

バイアス電源５から転写ローラ２に印加されているバイ
アス電圧の極性は、感光体ドラム上のトナー像（図示せ
ず）の帯電極性と反対極性であり、本実施例では感光体
はＯＰＣであるため、マイナス極性に帯電し、レーザ光
学系により像露光することによって静電潜像を形成し、
帯電が消失した部分をマイナス極性に帯電したトナーに
よって反転現像しているので、バイアス電圧の極性はプ
ラス極性である。

感光体ドラム１上のトナー像は、感光体ドラム１の回転
に従って転写部（感光体ドラム１と転写ローラ２との圧
接部）に移送され、一方、用紙Ｐは、レジストローラ３
によってタイミングがとられ、進入ガイド４によって常
に安定した位置から転写部に案内、搬送される。転写部
においてトナー像は静電的に用紙Ｐに転写され、転写後
、トナー像は用紙Ｐに定着され、用紙Ｐは装置外に排紙
される。

以上説明したレーザ・ビーム・プリンターを用い、３０
ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ”の種々ノプリンター用紙につ
いて、１０℃、２０％ＲＨの低湿環境の下で剥離テスト
を行ったところ、すべてのプリンター用紙とも、全く紙
づまりが生じなかった。

次に、感光体ドラム１の外径を５４ｍｍ，６０ｍｍ＋　
６５ｍｍと変えたレーザ・ビーム・プリンターを用い、
同様の条件で剥離テストを行った，ころ、外径５　５ｒ
ｒ＋ｍの感光体ドラムでは外径３ｍｍの場合と殆ど変わ
らない結果が得られ、外１６０ｍｍの感光体ドラムでは
、充分実用に耐えｉる結果が得られた。しかし、外径６
５ｍｍの感う体ドラムでは、紙づまりが生じ、外径６０
ｍｍＮ越える感光体ドラムは、好ましくないことがゎｔ
った。

なお、以上の実施例では感光体としてＯＰＣＩ用いたが
、Ｓｅ等の無機感光体を用いることも石能である。

第２図は、本発明を複写機に適用した場合のも写部の構
成の概略を示す断面図である。第１図ＩＳ示すレーザ・
ビーム・プリンターの転写部のｔ１１！ｇと異なる点は
、感光体ドラムとしてｓｅ感光体トラム１１を用いてい
ること、転写ローラ２の外貸を２８ｍｍとしていること
、転写後の用紙Ｐを梵着器まで案内するために、転写後
ガイド６の代七りに搬送ベルト１６と搬送ベルト駆動ロ
ーラ１７とからなる搬送手段を用いていること、バイア
ス電圧を転写ローラ２にだけでなく進入ガイド４へも印
加していることであり、他は第１図に示す構成と同様で
ある。なお、図示しないが、像露光はレーザ露光ではな
く、原稿の反射光が露光される。

バイアス電源５から転写ローラ２及び進入ガイド４に印
加されているバイアス電圧の極性は、感光体ドラム上の
トナー像（図示せず）の帯電極性と反対極性であり、本
実施例では感光体はＳｅであるため、プラス極性に帯電
し、原稿の反射光を像露光することによって静電潜像を
形威し、マイナス極性に帯電したトナーによって現像し
ているので、バイアス電圧の極性はプラス極性である。

感光体ドラム１１上のトナー像は、感光体ドラム１１の
回転に従って転写部（感光体ドラム１１と転写ローラ２
との圧接部）に移送され、一方、用紙Ｐは、レジストロ
ーラ３によってタイミングがとられ、進入ガイド４によ
って常に安定した位置から転写部に案内、搬送される。

転写部においてトナー像は静電的に用紙Ｐに転写され、
転写後、用紙Ｐは搬送ベルトｌ６により定若器に搬送さ
れ、そこでトナー像は用紙Ｐに定着され、用紙Ｐは装置
外に排紙される。

以上説明した第２図に示す電子写真装置を用いて、進入
ガイド４に転写ローラ２に印加したのと同一のバイアス
電圧を印加した場合と、進入ガイド４を接地した場合の
転写効率を環境を変えて求め、両者を比較した。即ち、
まず常温、常湿（２０℃、５５％ＲＨ）と低温、低湿（
１０℃、２０％ＲＨ）の下では、バイアス電圧を印加し
た場合と接地した場合の差はほとんどなく、１２００〜
２００Ｖのバイアス電圧（転写電圧）で８５％以上の転
写効率が得られた。なお、転写効率はベタＩ！ｌ像の現
像トナー量と転写トナー量の重量比から求めた。

これに対し、高温、高湿（３０℃、８５％ＲＨの下では
、バイアス電圧を印加した場合と接地した場合とで大き
な転写効率の差が認められた。

なお、第２図に示す実施例では感光体としてＳｅを用い
たが、ＯＰＣを用いることも可能である。

第３図は、高温、高温（３０℃、８５％ＲＨ）の下にお
ける、進入ガイド４にバイアス電圧を印加した場合と接
地した場合の、バイアス電圧（転写電圧）に゛対する転
写効率を示すグラフである。

第３図から明らかなように、進入ガイド４を接地した場
合には転写効率は著しく低いのに対し、バイアス電圧を
印加した場合には、転写効率は常温、常湿と低温、低湿
の場合と全く同一の特性が得られた。

第４図および′！Ｊ５図は、本発明の更に他の実施例に
係る複写機を示す断面図である。第４図に示す複写機は
、感光体ドラム１１の上部で転写が行われる例であり、
参照符号２６は転写後ガイドを示す。第５図は感光体ド
ラム１１の側部で転写が行われる例である。いずれの場
合においても、第２図に示す複写機と同様の効果が得ら
れる。

以上、本発明の種々の実施例を示したが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。例えば、転写ローラの材
質、構造、製法は、適度な弾性と電気抵抗の転写ローラ
が得られるならばどのようなものであってもよい。また
、進入ガイドの形状および構造も、同様の効果を示すこ
とが出来ればどのようなものであってもよい。更にまた
、像担持体としては感光体ドラムに限らず、誘電体ドラ
ムを用いたイオン●プロジェクション・ヘッドにより静
電潜像を形成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によると、像担持体の外径
を６０ｍｍ以下とすることにより、特別の剥離手段を何
ら用いることなく、転写後の転写剤の像担持体からの剥
離を確実に行うことが出来、紙づまりの発生を防止でき
る。また、転写ローラに印加するバイアス電圧を進入ガ
イドにも印加することにより、多湿時の転写効率の低下
を防止することが出来る。

即ち、本発明の電子写真装置によると、高い転写効率で
画質劣化のない転写画像を得ることが可能であり、複写
機やプリンター等に好適に適用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るレーザ・プリンターの
転写部を示す断面図、第２図は本発明の他の実施例に係
る複写機の転写部を示す断面図、第３図は複写機のバイ
アス電圧と転写効率との関係を示すグラフ図、第４図及
び第５図は、本発明の更に他の実施例に係る複写機の転
写部を示す断面図である。 １・・・感光体ドラム、２・・・転写ローラ、３・・・
レジストローラ、４・・・進入ガイド、５・・・バイア
ス電源、６・・・転写後ガイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤像を担持する像担持体と、現像剤像を転写
   材に転写するための転写ローラとを具備し、転写材の曲
   げ剛性により像担持体から転写材を剥離する電子写真装
   置であって、前記像担持体の外径は６０ｍｍ以下である
   電子写真装置。
2. （２）現像剤像を担持する像担持体と、この像担持体上
   に転写材を案内するガイド部材と、現像剤像を転写材に
   転写するための転写ローラと、前記ガイド部材と転写ロ
   ーラに前記現像剤像の帯電極性と逆極性のバイアス電圧
   を印加する手段とを具備する電子写真装置。