JPS6160429B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトナー像転写装置に関し、さらに具体
的には高速度にトナー像を能率よく転写部材上に
静電的転写を行なうためのトナー像転写装置に関
する。

無定形セレンを主体とする光導電性絶縁物、あ
るいは酸化亜鉛や硫化カドミウム等の無機光導電
性物質を樹脂中に分散させて成形される光導電性
絶縁物の表面を一様に帯電し、光像を露光してト
ナーと称する静電的検電粉体により可視化したト
ナー画像を普通紙等のシート状転写部材に静電的
に転写して転写部材上に可視像を得るための種々
の装置が提案されている。これらのうち、最も代
表的なものは複写機であつて、光導電性絶縁物を
繰返し利用する感光体として用い、トナー像を普
通紙上に転写して、普通紙に明確なコピーを取る
ことができる。複写機の類においては感光体から
転写部材にトナー像を転写する際の転写速度はせ
いぜい10cm／sec程度であつて転写効率は80％程
度を容易に達成することが可能であつた。従来の
トナー像転写装置においてはトナー像が形成され
ている感光体に、転写部署において転写部材を接
触させると同時に転写部署においてのみ転写部材
を背面より、トナーの帯電極性と逆極性に帯電さ
せて、そのトナー像を転写部材側に静電的に吸引
して転写するものであつたことは周知のとおりで
ある。

最近のこのようなトナー像転写装置は、電子計
算機用のプリンタなど非常に高速度にトナー像を
転写部材上に転写するものに応用されつつある。
電子計算機端末であるプリンタを考察するに、現
在電子計算機端末関係で最も処理速度の遅いのが
プリンタの出力装置であることは明白である。そ
のため、プリンタの速度は現在主流をなしている
活字ハンマ式のプリンタにおいてはプリンテイン
グ速度はせいぜい数行／秒が限度であり、記録速
度としては数cm／秒以上を得ることは困難で、プ
リンタ出力の高速化が切望されていたところであ
る。そのため各種の高速度ノンインパクト（非衝
撃型）プリンタが提案されており、その最も有望
と考えられるものの一つに電子写真的に作像した
トナー像を普通紙に転写するトナー像転写型のプ
リンタがある。これらのトナー像転写型プリンタ
においては代表的には40cm／sec程度の速度でも
つて感光体上よりトナー像を普通紙側に転写する
必要性がある。従来のトナー転写型複写器におい
て開発されたトナー像転写装置をこのようなプリ
ンタにそのまま応用しようとすると、転写効率が
低下してしまつたり、転写むらが生じたりする欠
点を有していた。これらの欠点は単に従来の構造
の帯電器において帯電電圧を上昇するだけで解決
できるものではないことが、われわれの検討の結
果明らかになつた来た。また、転写部材を広い面
積でドラムと接触させて帯電し転写しようとする
と転写像がずれたり転写部材のむだ部分が多く出
たりする欠点があつた。これらの欠点の一つの解
決法としては転写部材に特殊処理を施すことも考
えられる。しかしながら転写部材に特殊処理、例
えば普通紙表面に絶縁性薄膜を塗布して電気絶縁
性薄膜を形成したり、普通紙に絶縁性樹脂を含浸
せしめて紙全体に高絶縁化処理を施すといつたこ
とは、上記欠点に対する極めて有効な対策ではあ
るけれども必然的に消耗品費を極めて高価にする
ものである。特にプリンタの如き、膨大な情報量
をはき出すものにおいてはたとえ単価がわずかで
あつても結果的には非常に高額の支出を伴なうこ
とになる。また特殊紙を使用しなければいけない
ことによりプリンタの汎用性は著るしくなくなる
といつた不利益を生ぜしめることは明らかであ
る。したがつてこれらの欠点を解決するためには
転写部材に何ら制限を加えることなく、装置面に
おいて簡単な改良を加えるのみでなければならな
い。

したがつて本発明の目的は感光体のような一次
記録媒体表面上に形成されたトナー像を高速度に
二次記録媒体上に転写しうるトナー像転写装置を
提供することにある。

本発明の他の目的は二次記録媒体に特殊な加工
を行なつたり、転写部材を何ら制限することなく
高速度に能率よくトナー像を転写することのでき
るトナー像転写装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的はトナー像が転写時に
ずれたり、転写部材のむだな部分が多く出るのを
改良した装置を提供することにある。

本発明の他の目的、および本発明によつて得ら
れるさまざまな利点については添付された図面と
共に以下の説明を詳読することにより、おのずか
ら明らかになるであろう。

本発明に従えば次のような構造のトナー像転写
装置が提供される。すなわち電子写真感光体のよ
うな一次記録媒体上に既知の手段により形成され
たトナー像、該トナー像を転写するための普通紙
等の二次記録媒体および転写部署において前記二
次記録媒体を前記トナー像に押圧すると同時に、
前記二次記録媒体背面より、前記二次記録媒体を
帯電する手段とから成るところのトナー像転写装
置において、前記二次記録媒体の前記転写部署お
よび前記転写部署に至る導入部の両部署において
同時に前記二次記録媒体の背面を帯電することを
特徴とするトナー像転写装置が提供される。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明のトナー像転写装置が適用される
ところの一実施例を示す記録装置を示したもので
ある。１はその上に電子写真感光体を装着し図示
していないが駆動装置により規定の速度で回転さ
せられる感光ドラムである。電子写真感光体とし
ては数％のテルルを含有している増感されたセレ
ンドラムが用いられ、代表的な駆動速度としては
数十cm／secの周速でもつて定速度に回転させら
れる。前記電子写真感光体の表面はコロナ帯電装
置により予定の極性に均一に帯電させられる。前
記セレンドラムを用いる場合にはプラス側の極性
に約1kVの表面電位となるように帯電器の構造、
および帯電器の放電電極に印加される電圧を決定
する。周知のごとく前記帯電器の構造は数十ミク
ロンの直径を有するタングステンワイヤ等を張架
した放電電極を複数本有してなり、その周囲に帯
電性の均一を計るため、および他部への放電を防
止するためのガード電極よりなるものが一般的で
ある。

帯電表面はヘリウム―ネオンまたはヘリウム―
カドミウムのようなレーザ光源など、前記感光体
の分光感度曲線のほぼピークにあたる位置に発光
分光特性を有する露光光源３からの光を光学変調
器４，ミラ―スキヤナ―５，および該ミラ―スキ
ヤナ―の駆動のためのモータ６等の変調および走
査手段を経て光像により選択的に露光される。前
記光学変調器４としては変調速度，安定性，コス
ト，取扱性などから考慮が払われるべきで実用的
には音響光学効果を用いた変調器が一般に使用さ
れている。代表的な材料にはモリブデン酸鉛
（PbMoO₄）などがある。ミラ―スキヤナ―５は数
千ないしは１万回転程度で高速度にレーザビーム
光で前記感光ドラム１上を走査することができ
る。光像の露光された前記感光ドラム１表面はそ
の上の静電荷を散逸し、光像の露光されなかつた
表面は静電荷をそのまま保持しているので、光像
露光部をすぎた感光体１表面上には静電荷潜像が
形成されることになる。この静電荷潜像は周知の
ごとく現像装置７により現像される。現像装置７
としてはトナー，キヤリア混合物を感光体表面に
カスケードする現像手段やトナーと磁気鉄粉の混
合物によりマグネツトブラシを形成し、マグネツ
トブラシで前記感光体１表面を摺動するところの
マグネツトブラシ法がある。トナーはドラムの表
面に吸引されて像を可視的にするための静電荷を
有する。通常は前記光像の露光された個所にトナ
ーが付着するように、また露光されなかつた、正
に帯電している前記ドラム表面にはトナーが付着
しないように、トナーは正極性に帯電しているこ
とが好ましい。

前記感光ドラム１の回転速度と同期して二次記
録媒体であるところの連続フオームシート８は駆
動装置９，１２，１４により駆動され、転写用帯
電装置１０によりトナーと反対極性のイオンをシ
ート８の背面に印加してさらに押圧ローラ１１に
より感光ドラム１に接触せしめられる。この操作
が行なわれることによりトナー像は前記感光ドラ
ム上よりシート表面に移される。本発明はこの転
写部署の改良に係るものであり、転写部署の詳し
い構造ならびにその作用については後でさらに詳
しく述べられることになる。

転写用帯電装置１０によりトナー像をシート８
上に転写した後、シート８は前記感光ドラム１よ
り分離され、駆動装置１２および１４により定着
部署に搬送される。定着部署においてはトナー融
着装置１３によりトナー像は溶融してシート８上
に永久的に固着させられる。前記トナー融着装置
１３としては通常、熱板，熱ローラ，赤外線ヒー
タなどが用いられ、トナーの温度を150℃以上に
上昇させる。トナーは代表的にはカーボンブラツ
クを熱可塑性樹脂で被覆して形成されるので、こ
のような高温下にトナーをさらされると樹脂が溶
融してカーボンをシート８上にしつかりと固定し
可視永久像を形成することが可能となる。

像転写装置の働らきにより感光ドラム１上のす
べてのトナーがシート８上に転写するわけではな
い。その一部は感光ドラム１上に残留したままで
あるので、これらの残留トナーは前記感光ドラム
１を繰返し作像に使用するにあたつて予め取除か
れている必要がある。残留トナー像を担持した感
光ドラム１は相次いで消去ランプ１５、静電荷除
去装置１６の作用を受ける。消去ランプ１５は感
光ドラム１上に残つている静電荷潜像を消去する
もので、前記説明により明らかなとおり、トナー
像の付着していない感光体表面はこの時点におい
てまだ正極性に帯電しているのを光照射により、
実質的にアースレベルに表面電位を降下させる作
用をもつているものである。また静電荷除去装置
１６は残留するトナー像が担持している正極性の
電荷を除去してトナーを非帯電状態にして、感光
ドラム１上から剥離しやすくすると同時に前記感
光体１の除電効果を助長する。通常この静電荷除
去装置としては前記コロナ放電電極と類似構造の
放電電極に数KVの周波数が商用電源周波数以上
であるところの交流高電圧を印加して行なわれ
る。

次いで感光ドラム１は清掃部署に送られる。清
掃部署においては外部ハウジング２０中に収納さ
れた回転清掃ブラシ１７、トナーかき落し部材１
８、排気孔１９より構成された清掃器によりトナ
ー像を前記感光体表面より吸引する。前記回転清
掃ブラシ１７にはテフロン、ナイロン、その他合
成繊維等により作られるブラシより構成され、前
記かき落し部材は鉄片、合成樹脂片より構成され
るものである。

以上のべた諸工程を経て所望の像を形成するた
めのドラムのサイクリングが完了する。

本発明になるところのトナー像転写装置は第２
図ａのごとき形状をなすものである。第２図ｂ，
ｃには参考に供するため、代表的な従来のトナー
像転写装置を２種示してある。

シート８は第１図のシート供給用の駆動装置９
から出て押圧ローラ１１を経さらに駆動１２（第
１図）に向つて感光ドラムの周速と同期して搬送
される。前シート８の転写部署およびその導入部
署の両部署においてその背面に複数個のコロナ放
電細線電極２１が設けられている。このコロナ放
電細線電極２１においては前記帯電用コロナ電極
２と同様に数10ミクロンの直径のタングステンワ
イヤなどを張架し、そのワイヤに代表的にはマイ
ナス極性の数KVの直流電圧が印加され、前記シ
ート８をその導入部署および転写部署の両部署に
わたつて帯電する。前記ワイヤ２１を囲むように
してガード電極２２が設けられ、外部に対する高
電圧の保護およびコロナイオンが外部に洩れるこ
との保護として作用する。このガード電極２２に
はまたコロナイオンを均一に射出せしめる作用の
あることも当該分野ではよく知られたところであ
る。押圧ローラ１１はドラム全長にわたつて設け
る必要はなくシート８の端面部のみを押圧するよ
うに構成されており、前記シート８の実質的にト
ナー像を転写する場所においては細線電極２１に
よるコロナ放電が有効にシート８上に作用するよ
うに構成されている。本発明の転写装置において
は比較的シート８の帯電面積が広く、しかも前記
シート８が前記ドラム１に接触する面積の小さい
ことがその特徴をなしている。

第２図ｂは従来のトナー像転写装置であつて押
圧ドラム１１によりシート８をドラム１に押圧す
る個所のみにおいて、細線電極２１からのコロナ
放電をシート８の背面に作用させてシート８を帯
電させる。

第２図ｃはシート８を広い面積にわたつてドラ
ム１に接触せしめ、その接触部の背面を広面積に
わたつて帯電せしめるものである。従来装置であ
る第２図ｂ，ｃの欠点は第３図において詳述され
るが、ｂの装置においては帯電量が不足すること
により高速度で転写する際には転写効率が著るし
く低下し、二次記録媒体上の記録濃度を低減せし
める。また、ｃの装置においては転写効率は低下
するものではないが、前記シート８と前記ドラム
１の接触面積が広いために転写像のズレが生じた
り、転写前後においてシートの無駄部分が多く出
やすいこと、あるいは転写開始時にシート８とド
ラム１の周速との非同期位置において前記シート
８が広い面積で前記ドラム１を摺動し汚れの部分
を多く作るといつた欠点を有しているものであ
る。

第３図には第２図のａおよびｂで示されたトナ
ー像転写装置の転写速度に対するトナー像の転写
効率の測定結果が示されている。ここにおいて転
写効率は Ｄ_RES：記録ドラムの残留トナーを粘着テープ
により転写した像の記録濃度 Ｄ_TR：二次記録媒体上に転写されたトナー像の
記録濃度 とするとき、Ｄ_TR／（Ｄ_TR＋Ｄ_RES）により測定
される。曲線ａは本発明になるところの第２図ａ
に示されたトナー像転写装置によるトナー像転写
効率を、また曲線ｂは第２図ｂに示された従来の
トナー像転写装置によるトナー像転写効率が、そ
れぞれ転写速度をパラメータとして示されてい
る。記録速度の低い、例えば数cm／sec程度の転
写速度においては両者はその転写効率にそれほど
際立つた差を見出すことはできないが、数10cm／
secの転写効率においては両者に著るしい差異を
見出すことができる。本発明になる転写装置にお
いては上記の転写速度においても80％程度の転写
効率を示しているが、従来の転写装置においては
60％以下と低下し、さらに100cm／sec程度の高速
となると40％前後にその能率が低下してしまう。
理由はすでに明らかになつたであろうごとく、従
来の転写装置（第２図ｂは高速転写に際しては帯
電効率の不足により二次記録媒体の帯電量が不足
するためである。よつて本発明においては二次記
録媒体の転写位置においてのみならず、二次記録
媒体が転写部署に至る導入部署においても二次記
録媒体を帯電するようにしたから、簡単な装置の
構成により高速度に能率よくトナー像を二次記録
媒体に転写することができる。

また本発明の転写装置においては押圧ローラの
位置においてのみ二次記録媒体を感光ドラム１に
押圧するようにしその接触面積を小さくすること
ができたから転写時におけるトナー像のズレや二
次記録媒体のむだ部分あるいは二次記録媒体が感
光体ドラムを摺動して汚れを生ずる部分をきわめ
て少なくすることができるものである。

なお、シート８を感光ドラム１に接触させる前
に該シート８の裏面を過大に帯電するとハロー現
象が発生して像が乱れるので、シート８が感光ド
ラム１に接触するまでの領域での帯電量は過大に
ならないように留意する必要がある。この実施例
のように、反転現像によつて感光ドラム１の表面
にトナー像が形成されている場合にはハロー現象
を起こしにくいことが発明者の実験によつて確認
されており、従つて反転現像によつて形成された
トナー像の転写装置においては、シート８が感光
ドラム１に接触する前により多くの電荷を与える
ことができ、高速転写での転写バイアス電荷不足
による濃度低下防止に有効な改善策となる。

第４図には本発明の他の一実施例が示されてい
る。第４図においては第２図に示された転写用帯
電装置の他に第２の転写用帯電装置１０′がシー
ト８の前面に設けられている。帯電装置１０およ
び１０′の主たる構成および作用効果は同一であ
りシート８をマイナス極性に効率よく帯電させる
ためのものであることはここで詳しく述べるには
及ばないであろう。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示したも
のであるが、この場合にはシート８をその導入部
署において帯電させるためのコロナ放電による転
写用帯電装置１０と、導電性ゴムローラのような
導電性、さらに好ましくは弾性も有している押圧
ローラ１１の２つの転写用帯電装置が示されてい
る。押圧ローラ１１は第２図のようにシート８の
端面だけを押圧するのではなく、転写面全域にわ
たつて押圧されるのが好ましい。押圧ローラ１１
には約1kV程度のマイナス極性の直流電源２４の
出力が摺動ブラシ２３を介して供給され、転写用
帯電装置１０と押圧ローラ１１の両方の作用によ
りシート８を帯電して効率のよい高速の転写効果
を得ようとするものである。

第４図，第５図により得られる利点については
すでに詳細に説明した第２図に関連した実施例の
説明と同様であるので詳述を省略する。

以上のように本発明によれば、感光体のような
一次記録媒体表面上に形成されたトナー像を高速
度で二次記録媒体表面に転写するトナー像転写装
置において、二次記録媒体供給手段から押接手段
に向けて高速で搬送される二次記録媒体が前記一
次記録媒体表面に一時的に押接される前から該第
二次記録媒体の背面に帯電を開始するようにした
ので、該第二次記録媒体が一次記録媒体表面に押
接されるときには該二次記録媒体の背面に十分な
帯電を得ることができ、従つて押接時間が短かい
高速転写装置において十分な転写電界を作用させ
て高い転写効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる転写装置を採用した電子
写真装置の概略図、第２図ａは本発明になるトナ
ー像転写装置の側面図、第２図ｂ，ｃはそれぞれ
従来のトナー像転写装置の側面図、第３図は特性
曲線図、第４図，第５図は他の実施例を示すトナ
ー像転写装置の側面図である。 符号の説明、１…感光ドラム、２…コロナ帯電
装置、３…露光光源、４…光学変調器、５…ミラ
ースキヤナー、７…現像装置、８…シート、９…
駆動装置、１０…転写用帯電装置、１１…押圧ロ
ーラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面にトナー像が形成される一次記録媒体の
   前記表面に二次記録媒体を一時的に押接し、該押
   接部において転写電界の作用により一次記録媒体
   表面のトナー像を二次記録媒体に転写するものに
   おいて、一次記録媒から離れた位置にある前記二
   次記録媒体を一次記録媒体に向けて高速で供給す
   る二次記録媒体供給手段と、前記二次記録媒体供
   給手段から供給されてくる二次記録媒体を一次記
   録媒体に一時的に押接する押接手段と、前記二次
   記録媒体供給手段と押接手段との間に位置し、二
   次記録媒体供給手段から押接手段に向けて高速で
   搬送される二次記録媒体が前記一次記録媒体に一
   時的に押接されるときに十分な転写電界が得られ
   るように、前記二次記録媒体が前記一次記録媒体
   に接触する以前に該二次記録媒体の背面に帯電を
   開始する帯電手段とを設けたことを特徴とするト
   ナー像転写装置。 ２ 前記一次記録媒体はドラム状に形成され、前
   記二次記録媒体はシート状に形成され、押接手段
   はローラにより構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のトナー像転写装置。 ３ 前記押接手段は一つのローラにより構成され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   トナー像転写装置。