JP2000330398A

JP2000330398A - 転写装置

Info

Publication number: JP2000330398A
Application number: JP14130499A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Saito; 洋輔西東; Masato Miwa; 正人三輪; Akira Terakado; 晃寺門; Tatsuo Matsuda; 達夫松田; Yasuhiko Nishino; 康彦西野; Takashi Nakamura; 貴志中村
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】構成が比較的簡単で、且つ、トナー粉や紙粉な
どの異物による汚損を低減することが可能な転写装置を
提供する。【解決手段】転写コロナワイヤ(9)近傍に、電気抵抗１
０⁸Ω・ｃｍ〜１０¹⁴Ω・ｃｍに規定された弾性体層を有
する回転ローラを設け、この回転ローラによって感光体
への用紙押し付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を用い
る複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置において感
光体上のトナー像を用紙に転写する転写装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いるレーザプリンタや複
写機において、感光体上のトナー像を用紙上に転写する
場合は、一定の張力を加えたコロナワイヤに高電圧を印
加し、これによって発生するコロナ放電によって転写す
る方式が用いられる。この方式では、転写装置に搬送さ
れた用紙は、転写のコロナ放電によってトナー、感光体
と逆極性の電荷を得るので静電気力によって感光体に密
着し、トナー像を転写する。この時、感光体と用紙間に
隙間があると用紙は感光体と密着することができないの
で転写がうまく行われず、斑点状の白抜けが起こる。こ
のため、転写コロトロンの前方で用紙を感光体に押し当
てる必要がある。

【０００３】この種の用紙押し当て手段として、金属板
にマイラーやカプトン等の絶縁シートを貼ったガイド板
を用紙の通過タイミングに合わせて電磁ソレノイド等で
制御する構成が知られている。ところが、ガイド板を用
紙先端に合わせて制御しようとしても、印刷速度によっ
ては数ｍｍの誤差が生じる。一方、ガイド板を、直接感
光体に接触させてしまうと感光体とガイド板間にトナー
粉や紙粉などの異物が入り込んだ場合に感光体表面に傷
を付けてしまうことがある。また、感光体の非画像部に
は微少ながらトナーが付着しているので、直接、ガイド
板を感光体に接触させてしまうとガイド板表面にトナー
が付着する。この場合、次の印刷用紙の裏面に汚れとな
るので用紙後端では、数ｍｍ手前でガイド板を離す必要
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、ガイド板
による押し当てを行う場合には、用紙先端数ｍｍのポイ
ントに合わせてガイド板を接触させ、後端手前数ｍｍで
離脱させることになる。従って、この領域では用紙を感
光体に完全に密着させることができず、完全に転写でき
ない、即ち印刷を保証できない印刷禁止領域が生じる。

【０００５】従来のガイド板による押し当て方式では、
電磁ソレノイドの機構、制御が必要になるばかりでな
く、印刷禁止領域を設けなければならない。このため、
用紙サイズを限定もしくは用紙サイズによってガイド板
のサイズを切り替える等、機能が不便であるばかりでな
く、装置が大掛かりになるという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、構成が比較的簡単で、且
つ、トナー粉や紙粉などの異物による汚損を低減するこ
とが可能な転写装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、転写器内部
のコロナワイヤ近傍に、シャフト部材上に弾性体層を備
えた回転ローラを設け、該回転ローラにより用紙を感光
体表面に密着させるとともに前記転写器により感光体上
に形成されたトナー像を前記用紙に転写させる転写装置
において、前記弾性体層の電気抵抗を１０⁸Ω・ｃｍ〜１
０¹⁴Ω・ｃｍに規定し、前記回転ローラ表面に付着した
異物を前記コロナワイヤの放電によって帯電させて前記
感光体上に逆転写させることにより達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を電子写真法を用いるレー
ザプリンタに適用した実施例を用いて図１を参照しなが
ら説明する。複写機、プリンタ等で用いられている有機
光導電体（ＯＰＣ）の場合、感光体１は帯電器２のコロ
ナ放電によって表面をマイナス極性に帯電される。プリ
ンタで多用されている反転現像方式では半導体レーザ等
の光学系からのレーザ光３によって潜像が形成され、現
像機４によって感光体１表面の電位と同極性であるマイ
ナス極性トナー５を感光体１上に付着させる。次に用紙
６は回転ローラ７によって感光体１上に機械的に押し付
けられた後、接地された金属板８に転写コロナワイヤ
９、剥離コロナワイヤ１０、吸引部材１１を実装してい
る転写装置１２に搬送される。

【０００９】転写コロナワイヤ９、剥離コロナワイヤ１
０とも接地された金属板８でシールドされているので、
高圧を印加することによってコロナ放電が発生し、シー
ルド開口面、即ち搬送された用紙に電荷を付与して転写
剥離を行うことができる。転写コロナワイヤ９にはトナ
ーと逆極性の高圧が印加されているので用紙の裏側から
電荷が与えられ、用紙上にはプラス電荷が誘電分極によ
って発生する。この電荷により用紙はマイナス極性に帯
電した感光体１に静電気力によって密着し、マイナス極
性トナーを用紙上に転写する。次に感光体に張付いた用
紙を剥がすことが必要になるが、静電吸着力によって吸
着している感光体１上の用紙には感光体１の曲率に曲げ
られている用紙が元の状態に戻ろうとする力、用紙の自
重、感光体の回転により遠心力が働く。従って、用紙が
除電されれば、これらの力関係により剥離することがで
きる。

【００１０】剥離コロナワイヤ１０には数百Ｈｚ程度の
ＡＣ高電圧を印加して、用紙の裏側から電荷を付与して
除電するが、これはマイナス極性に帯電している感光体
１、プラス極性である用紙６を同時に除電して、両者の
静電吸着力を低減するためである。印刷速度や設定条件
によって、ＡＣ高電圧のみで除電できない場合、用紙に
電荷が残留するので感光体１から用紙を剥離できず、紙
詰まり（ドラムラップ現象）となる。そこで、マイナス
極性のＤＣバイアスを重畳し、プラス電荷の用紙を効果
的に除電する手段が用いられる。用紙を効果的に除電す
るためには、剥離コロナワイヤ１０に印加するＡＣ高電
圧、またはＤＣバイアスの電圧を上げればよいが、高い
電圧を印加しすぎると一部または、広い範囲に渡って白
抜けが発生し、印刷品質を損ねることがある。これは、
用紙が感光体１から離れる時、コロナ放電によってマイ
ナス極性のトナーが反発して、感光体に戻ってしまうた
めに起こる現象である。

【００１１】そこで高速機では剥離コロナワイヤ１０に
印加する電圧を抑えるため、用紙をエアーで吸引する手
段を併用する場合がある。吸引部材１１の内部は筒状の
構造になっており、ここでは省略するがこの内筒の空気
をダクトを介してブロアで吸引している。吸引部材１１
の用紙走行面には、外径数ｍｍの小径穴１３が複数設け
られており、ここから感光体１上に吸着した用紙を吸引
する力が働く。

【００１２】この他、エアーを噴出するノズルを実装
し、用紙先端にエアーを吹き付けて、負圧により用紙を
剥離させる手法も有効であるが、この場合、コンプレッ
サが必要になる。

【００１３】次に除電された用紙は、吸引穴１４が設け
られた搬送ベルト１５によって吸着搬送されて本図では
省略するが定着機で定着される。一方、転写後の残留し
た感光体１上のトナーは、プレチャージ１６、イレーズ
ランプ１７を経てクリーナ１８で清掃される。また、コ
ロナ放電を発生させる高圧電源は、一般的に電流を一定
制御する手法が用いられる。これは、高圧電源の電圧を
一定になるように制御すると装置の設置環境、用紙の抵
抗値、種類によっては、転写、剥離コロナワイヤ９,１
０から用紙を介して感光体１に流れ込む電流が、変化し
てしまうためである。そのため、条件によって印刷品
質、用紙と感光体の静電吸着力が変動し、信頼性を低下
させる。一方、電源電流を一定に制御する場合、条件に
よって、電圧は変化するが、電源電流が一定であるの
で、電源電圧を制御するのに対して用紙に流れ込む電流
の変動は抑えることができる。このため、装置に環境や
用紙種類を検知する手段を備え、これによって、転写、
剥離コロナワイヤ９,１０の条件を制御することも有効
である。

【００１４】次に本発明の回転ローラ７の動作について
図２を用いて説明する。転写コロナワイヤ９の前方に
は、接地された金属シャフト１９にゴム環２０を被せた
ローラが配置されている。このゴム環２０の材料として
は、ポリウレタン、発泡ポリウレタン等の素材が用いら
れ、転写コロナワイヤで発生したオゾンによる劣化、お
よび表面の離型性を高めトナー付着を防止するために表
面にテフロン、フッ素、ＰＶＤＦ等のコーティング、あ
るいは、チューブを被せて層構造としてもよい。前述し
たようにこの回転ローラ７は、感光体１の回転によって
周動し、常に感光体１と接しているので搬送された用紙
の先端から後端まで均一に感光体１に押し当てることが
できる。

【００１５】その反面、回転ローラ７は、常時感光体１
および用紙と接触しているので、感光体１上のトナーや
用紙裏面の紙粉が表面に付着し、これを清掃することが
必要になる。クリーニングブレードのような清掃機構を
設けると装置が大掛かりになる上、トナーを回収し廃棄
しなければならないため、本発明では次のようなプロセ
スで清掃を行う。回転ローラ７は、転写器の金属板８内
部の転写コロナワイヤ９の前方にあり、接地された金属
シャフト１９に誘電体であるゴム環２０が被せられてい
るので、転写コロナワイヤ９から発生したコロナによっ
て表面は常にプラスの電荷を得るが、このゴム環２０の
抵抗値によってローラ表面に発生する電荷密度が依存す
る。抵抗値が１０⁷Ω・ｃｍ以下であると抵抗が低すぎて
電荷が接地された金属シャフト１９を介して逃げてしま
うので、付着したトナーを帯電させることができず、用
紙の裏汚れを生じてしまう。

【００１６】一方、抵抗値が１０¹⁵Ω・ｃｍ以上では、
回転ローラ７表面に発生する電荷が高すぎ、転写前の用
紙にプラス電荷を過剰に注入してしまう。このような場
合、次に転写コロナワイヤ９で更にプラスの電荷が用紙
に注入されるので、感光体１上のトナー画像に対して過
度に静電力が働き、文字周辺への飛び散りや異常放電に
よる障害を生じる。従って、回転ローラ７の抵抗値とし
ては、１０⁸Ω・ｃｍ〜１０¹⁴Ω・ｃｍ、環境による抵抗
変動や経時的な変動を考慮すると１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹³
Ω・ｃｍがよい。このように、回転ローラ７表面に付着
したトナー２１はプラスの電荷を得て、表面電位がマイ
ナスに帯電されている感光体１に逆転写される。このト
ナーは、転写後の残留トナー同様に、プレチャージ１
６、イレーズランプ１７を経て、クリーナ１８で感光体
１表面から除去される。あるいは、搬送されてきた用紙
の裏側に接触して目立たない程度に付着する。

【００１７】また、従来のガイド板方式では、用紙サイ
ズを頻繁に切り替える場合、以下のような欠点がある。
ガイド板方式では、印刷領域外は、直接感光体と接触す
るので、感光体上のトナーが堆積する。特にＡ５／Ｂ４
サイズのような幅狭用紙を連続で印刷すると、図３のよ
うにＡ４サイズのような幅広用紙が通過する領域にもト
ナーが堆積するので、用紙サイズを幅広用紙に切り替え
る場合、堆積したトナーが最初の数ページの裏面に汚れ
となって付着してしまい、印刷品質を損なうことにな
る。

【００１８】回転ローラでは、幅狭用紙を連続で印刷す
る場合、回転ローラ７の用紙サイズの領域外の部分は常
時感光体１に接触することになる。この時、部分的に回
転ローラ７と感光体１の接触が不完全であるとこの間に
隙間が生じてしまい、現像機４から飛散したトナーが静
電力によって引き寄せられ、回転ローラ７上に堆積す
る。その状態で、用紙サイズを切り替え、幅広用紙を印
刷すると、ガイド板方式同様に裏面汚れを生じる。

【００１９】従って、回転ローラを用いて、用紙サイズ
を頻繁に切り替えて印刷するような場合では、印刷領域
外も常に感光体１と均一に接触する必要がある。このた
め、回転ローラ７のゴム硬度としては２０°〜７０°の
弾性体とするのがよい。

【００２０】電子写真方式を応用している複写機、レー
ザプリンタでは、電源投入直後に印刷と同じ状態で各機
構部を駆動して、ウォームアップする。また、ジャム、
障害によって印刷停止して、これらの原因をクリアした
後には、各機構部を印刷と同じ状態で駆動して動作確認
を行う。この動作は、ドラム上に形成されたトナー像の
清掃を行うと同時に異常がないか確認するためのもので
ある。

【００２１】これらの場合、回転ローラ７が感光体１と
接触しているにも関わらず、高圧が印加されないと回転
ローラ７には、機械的な接触によって感光体１上のかぶ
りトナーが付着するので、印刷開始した数ページに用紙
の裏面汚れが発生することがある。従って、回転ローラ
７が感光体１と接触して駆動している間、転写コロナワ
イヤ９に高電圧を印加して、回転ローラ７上のトナーを
清掃するのがよい。なお、本実施例では、回転ローラ７
の位置は、転写コロナワイヤ９の前方としたが、転写コ
ロナワイヤ９後方としても同様の効果は期待できる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の転写装置によれ
ば、従来のガイド板方式のように装置のコストアップや
用紙サイズを限定することなく用紙を感光体に押圧し、
用紙先端から後端まで印刷することができる。また、回
転ローラに付着したトナーや紙粉等の異物は、転写コロ
ナワイヤのコロナ放電によって感光体に逆転写もしく
は、用紙の裏面に微少ながら付着するので用紙の裏汚れ
を発生して印刷品質を損ねることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。

【図２】本発明の転写装置の側面断面図。

【図３】用紙サイズ切り替えの説明図。

【符号の説明】

１…感光体、７…回転ローラ、８…金属板、９…転写コ
ロナワイヤ、１０…剥離コロナワイヤ、１９…金属シャ
フト、２０…ゴム環、２１…トナー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田達夫茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者西野康彦茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者中村貴志茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内Ｆターム(参考） 2H032 AA02 AA14 BA23 BA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写器内部のコロナワイヤ近傍に、シャフ
ト部材上に弾性体層を備えた回転ローラを設け、該回転
ローラにより用紙を感光体表面に密着させるとともに前
記転写器により感光体上に形成されたトナー像を前記用
紙に転写させる転写装置において、前記弾性体層の電気
抵抗を１０⁸Ω・ｃｍ〜１０¹⁴Ω・ｃｍに規定し、前記回
転ローラ表面に付着した異物を前記コロナワイヤの放電
によって帯電させて前記感光体上に逆転写させることを
特徴とする転写装置。
【請求項２】前記コロナワイヤには、前記回転ローラと
感光体とが接触している期間に高電圧を印加することを
特徴とする請求項１記載の転写装置。