JP2847927B2

JP2847927B2 - 画像転写装置

Info

Publication number: JP2847927B2
Application number: JP2206416A
Authority: JP
Inventors: 貴康弓納持; 耕一谷川; 竹内　　昭彦; 康正大塚; 裕志笹目; 浩人長谷川; 秀幸矢野; 秀夫七瀧
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: US5153654A; JPH0493869A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は画像形成装置における画像転写装置に関す
る。

より詳しくは、面移動駆動される像担持体の面に接し
て像担持体の面移動に順方向に回転駆動される転写部材
を有し、該像担持体と該転写部材との圧接部（転写部）
に転写材を供給し搬送通過させることで像担持体面側の
担持可転写画像を供給転写材面に転写させる接触型の画
像転写装置に関する。

上記において面移動駆動される像担持体は、例えば、
電子写真複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成
装置における回転ドラム型・回動ベルト型・走行ウエブ
型等の電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記録磁性
体等である。

像担持体の面に接して像担持体の面移動に順方向に回
転駆動される転写部材は、転写バイアスを印加した又は
印加しない回転ローラ体や回動ベルト体などである。

像担持体面には電子写真法・静電記録法・磁気記録法
等の適宜の作像プロセスによりトナー画像等の可転写画
像が形成される。

（従来の技術）第２図は接触型の転写装置を使用した画像形成装置の
一例の概略構成を示している。本例は電子写真プロセス
利用の転写式レーザービームプリンタである。

１は矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピー
ド）をもって回転駆動される、像担持体としてのドラム
型感光体（以下、ドラムと記す）である。

２は１次帯電器（コロナ放電器）であり、この帯電器
２により回転ドラム１の周面が所定の極性・電位に一様
に帯電処理される（本例では負帯電）。

その帯電処理されたドラム１面に露光装置としてのレ
ーザースキャナ３から出力された、目的の画像情報の時
系列電気デジタル画素信号に対応して画像変調されたレ
ーザービームＬが照射（画像情報の書き込み走査露光）
されることで、回転ドラム１面に目的画像情報の静電潜
像が形成されていく。

次いでそのドラムの潜像形成面に負帯電したトナーが
現像器４によって供給されることで反転現像方式で潜像
のトナー現象がなされる。

一方、不図示の給紙部から普通紙等の転写材（記録
材）10が給送されてドラム１とこれに圧接させた転写部
材としての回転転写ローラ５との圧接部（ニップ部）即
ち転写部Ｎに、レジストローラ対８・９、ガイド板６・
７を介して供給される。

レジストローラ対８・９は給紙部から給送された転写
材10の先端が該ローラ対８・９のニップ部に到達した時
点では回転停止状態に制御されていて該ニップ部に給送
転写材10の先端を受け止めることで給送転写材の斜行取
りを行なうと共に、レジスト位置を常に一定に規定す
る。

次いで回転ドラム１上の画像と同期を取られてレジス
トローラ対８・９の回転駆動が開始されることで、ドラ
ム１上の画像形成領域の先端が転写部Ｎへ到達したとき
転写材10の先端も転写部Ｎに丁度到達するタイミングに
てガイド板６・７間を通して転写部Ｎへ転写材10が供給
される。

ドラム１と転写ローラ５との圧接ニップ部である転写
部Ｎに転写材10が供給されて通過していくときCPU13・I
/O12・パスライン14からなる制御系の制御を受けた電源
11により転写ローラ５に正極性の転写バイアスが印加さ
れ、その印加バイアスによって形成される電界の作用
と、転写ローラ５による転写材10のドラム１面に対する
押圧力で、転写部Ｎへ供給された転写材10面にドラム１
面側のトナー画像が順次に転写される。

転写部Ｎを通過した転写材10はドラム１面から分離さ
れて不図示の定着器へ搬送されて転写トナー画像の定着
処理を受ける。

また転写材分離後のドラム１面はクリーニング器16で
転写残りトナー等の残留物の除去を受けて清浄面化さ
れ、繰り返して作像に供される。

ここでドラム１と転写ローラ５の回転駆動の関係はロ
ーラ転写の場合に特に発生しやすい文字中抜けを防止す
るために転写部で転写材10をドラム１よりも0.5〜３％
程度速く搬送するように転写ローラ５の外径や回転数を
選択するのが良い。また、このときにレジストローラ対
８・９での転写材搬送スピードは転写部Ｎでの転写材搬
送スピードよりも0.5％程度速くして転写部Ｎ−レジス
トローラ対８・９間で転写材を若干たるませ転写材後端
のレジストローラ対脱ショックを防止するのが好まし
い。

上記のような接触タイプの転写装置は、従来から広く
実用されているコロナ放電器を利用するものに比して、
高圧電源を必要としないのでコスト的に有利であり、電
極たるワイヤがないのでこれの汚染による画質の劣化が
なく、放電によるオゾン・窒素酸化物などの生成も極端
に少ないのでこれらが像担持体に付着することによる障
害のおそれも事実上ないなど、幾多の利点がある。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、従来の接触型の転写装置には次のような問
題点があることが判明した。

すなわち、転写部材としての転写ローラ５はゴム材の
表面を研磨して外径寸法を整えるが、このときにゴム材
の表面にケバ立ち（研磨目）が発生する。このケバ立ち
のため装置の耐久初期は、転写ローラ５と転写材10の接
触面積は少ないが、プリント枚数を重ねるごとにこのケ
バ立ちが削られて小さくなり、転写ローラ５と転写材10
の接触面積が増えていく。

このように装置の耐久の進行につれて転写部Ｎでの転
写ローラ５と転写材10の接触面積が大きくなることによ
り摩擦力が大きくなって、転写部Ｎでの転写材搬送力が
大きくなり転写材10の搬送スピードが大きくなってい
く。

転写部Ｎでの転写材搬送スピードが大きくなると、転
写材後端がレジストローラ対８・９のニップを抜けたと
きに転写材10の搬送スピードが急激に変化して画像ブレ
を発生したり、転写材搬送方向の画像伸びを発生した
り、レジストローラ対８・９との引張り合いにより斜行
を発生して印字精度を低下させるといった問題のあるこ
とが判明した。

上記のような問題は転写部材が回動ベルトタイプの場
合などにも共通している。

本発明はおなじく接触型の転写装置であるが、上記の
ような問題を解消したものを提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）本発明は以下の構成を特徴とする画像転写装置であ
る。

（１）像担持体の像を転写位置で転写材に転写する転写
回転体であって、前記転写位置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転写回転体を
有する転写装置において、前記転写位置における前記転写回転体の周速を前記像
担持体の周速よりも大きくし、像転写時の前記転写回転
体の回転方向を前記転写回転体の表面が逆目方向となる
ように前記転写回転体を設けることを特徴とする画像転
写装置。

（２）前記転写回転体は研磨されたローラ状であり、像
転写時の前記転写回転体の回転方向を前記ローラの研磨
された表面が逆目方向となるように前記転写回転体を設
けることを特徴とする（１）の画像転写装置。

（３）前記転写回転体はブラシ状であり、像転写時の前
記転写回転体の回転方向を前記ブラシが逆目方向となる
ように前記転写回転体を設けることを特徴とする（１）
の画像転写装置。

（４）前記転写位置において、転写材の搬送速度は前記
像担持体の移動速度よりも大きく設定されることを特徴
とする（１）乃至（３）のいずれかの画像転写装置。

（５）前記搬送速度は前記像担持体の移動速度よりも0.
5％〜３％大きく設定されることを特徴とする（４）の
画像転写装置。

（６）前記装置は前記転写位置へ転写材を供給する供給
手段を有し、前記供給手段による転写材の供給速度は前
記転写位置における転写材の搬送速度よりも大きく設定
されることを特徴とする（４）又は（５）の画像転写装
置。

（７）前記転写回転体は像転写時に電圧が印加されるこ
とを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかの画像転写
装置。

（８）前記転写回転体は弾性層を備えることを特徴とす
る（１）乃至（７）のいずれかの画像転写装置。

（９）前記像担持体は電子写真感光体であることを特徴
とする（１）乃至（８）のいずれかの画像転写装置。

（作用）即ち本発明の画像転写装置は、像担持体面に対して、
転写部材を周方向の表面摩擦力が大きい方向に接触回転
する関係に配設具備させたことより、転写部における耐
久初期での転写部材と転写材との摩擦力を大きくして、
転写部材の研磨目の摩耗による転写部での転写材搬送力
の増大を打ち消す方向に作用させるものである。これに
より転写材搬送スピードの増大量を少なくして画像ブレ
や印字精度の低下を防止するようにしたものである。

つまり、使用により回転転写部材の研磨目が削れて転
写部材と転写材の接触面積が増大して転写部材の転写材
搬送力が大きくなる場合でも、その変化量は転写部材を
周方向の表面摩擦力の小さい方向で像担持体面に圧接さ
せて使用する場合よりもはるかに小さく、長期使用によ
る転写画像後端のブレ、または副走査倍率・平行性とい
った印字精度の悪化を発生することなく、良好な画像転
写を長期にわたって安定に行うことができる。

（実施例）＜実施例１＞第１図は前述第２図例のレーザービームプリンタに本
発明に従う転写装置を適用したものの要部の拡大図を示
している。

像担持体としてのドラム１は本実施例では外径30mmの
OPC（有機光導電体）感光体ドラムであり、１次帯電器
２により表面電位（暗電位）−650Vに１次帯電処理さ
れ、現像は負帯電トナーによる反転現像である。

回転転写部材としての転写ローラ５は本実施例のもの
は、8mmの直径の金属製芯金5aの外周に同心一体にゴム
材ローラ部5bを21mmの直径にて金型成形法等にて形成し
たものである。

ゴム材ローラ部5bは発泡（スポンジ）EPDM であり、導電剤として酸化亜鉛・カーボン等を混入し、
芯金5aと、像担持体１と転写ローラ５で形成するニップ
部Ｎとの抵抗値を５×10⁸Ω程度に調整してある。発泡E
PDMのセル径は0.1〜0.4mm程度である。ゴム材ローラ部5
bのゴム硬度はアスカーＣ 30゜である。

また本実施例のプリンタではドラム１と転写ローラ５
との圧接ニップ部である転写部Ｎにおける転写材搬送ス
ピードをドラム周速よりも0.5％速くしてあるが、像担
持体の回転速度を正規の値に対して0.5％遅くして転写
画像の副走査方向の倍率を０としている。またレジスト
ローラ対８・９での転写材搬送スピードは転写部Ｎにお
ける転写材搬送スピードより0.5％速くしてある。

そして転写ローラ５は本発明に従って、像担持体とし
てのドラム１に対して転写ローラ５の周方向の表面摩擦
力が大きい方向に接触回転する関係に配設具備させてあ
る。

ここで転写ローラ５の周方向の摩擦力の大小を決める
１つの例として転写ローラ加工時における研磨方向につ
いて説明する。

第３図（ａ）は転写ローラ５の研磨要領を示した図で
ある。転写ローラ５は不図示の軸受に軸受保持されて20
0RPM程度で矢示の時計方向に回転駆動されている。15は
転写ローラ５の面に接触させた回転砥石であり、矢印の
時計方向に2000RPM程度の速度で回転駆動され、ローラ
５の一端側から他端側へ移動されることでローラ５の外
周面の研磨がなされる。

砥石15の方が転写ローラ５より十分速く回転している
ので、簡単のため、研磨方向については砥石15の回転方
向のみを考慮すればよい。

砥石15は第３図（ａ）・同図（ｂ）の矢印の時計方向
に回転するので、これにより研磨後の転写ローラ５は表
面に研磨目5c（第３図（ｃ））ができ、周方向に表面摩
擦力の方向性をもったものとなる。

即ち、研磨後の転写ローラ５の周方向の表面摩擦力を
調べてみると、ローラ表面にシート等を摺擦させて引っ
張ったときシートの移動方向Ａ・Ｂが第３図（ｃ）に示
すＡ方向には摩擦力は大きく、その逆のＢ方向の摩擦力
は小さかった。Ａ方向は逆目方向であり、Ｂ方向は順目
方向である。これは第３図（ｃ）のローラ表面に模式的
に示したようにローラ表面は研磨することによって研磨
目5cが方向性を持つためであると考えられる。

本実施例ではこの転写ローラ５を第４図のように感光
体ドラム１に対してローラ５の周に沿う表面摩擦力が大
きい方向に接触回転する関係に配設具備させている。こ
のローラ配設をローラ逆目配設と称する。これとは逆に
第５図のように転写ローラ５をドラム１対してローラ５
の周に沿う表面摩擦力が小さい方向に接触回転する関係
に配設具備させた場合をローラ順目配設と称する。

第６図グラフに転写ローラ逆目配設（第４図）の場合
と、順目配設（第５図）の場合とにおける転写部Ｎでの
転写材10の搬送力の差を示す。

横軸は転写ローラ５の径、縦軸はドラム周速に対する
転写材の搬送スピードを副走査倍率として示してある。
このグラフからわかるように逆目配設の場合は、順目配
設に較べ、転写部での転写材搬送スピードは0.5〜１％
程度速い。

第７図グラフは、印字枚数と転写部での転写材搬送ス
ピードを副走査倍率で示した場合の関係を示すグラフで
ある。逆目配設の場合の副走査倍率変化を実線グラフ線
で、順目配設の場合のそれを破線グラフで示した。

順目配設の場合には使用の初期（耐久初期）に於て転
写材搬送力が大きく変化するが、逆目配設の場合には初
期の搬送力変化は少なく、20万枚の耐久使用を通して見
た場合も搬送力変化は大きくない。

よって逆目配設の場合には順目配設の場合よりも転写
ローラ表面の研磨目の摩耗による転写材搬送力が少ない
ので、耐久使用による画像の後端ブレや、印字精度の低
下を防止することができる。

換言すると、転写ローラ順目配設の場合、使用初期に
於て画像ブレ・印字精度を満足するように設計すると、
耐久使用により上記画質が悪化するが、転写ローラ逆目
配設の場合は上記画質劣化を防止することができる。

これは転写ローラの回転周速をドラム周速よりも速く
しているため転写材搬送に対し転写ローラ５の逆目の研
磨目5cが有効に作用するからである。従って等速以下の
場合や従動の系では必ずしもこの様な効果は期待できな
い。

＜実施例２＞本実施例では転写ローラ５を前述実施例１の発泡EPDM
ローラにかえて、ソリッドのシリコンゴムローラを用い
た。

ソリッドのシリコンゴムで転写ローラ５を構成した場
合も外径寸法はやはり研磨によって整える。

研磨時の該シリコンゴムローラ５と砥石15との関係を
第８図（ａ）に示した。研磨要領自体は前述第３図
（ａ）・（ｂ）の場合と同じである。5dはシリコンゴム
ローラ部である。

このシリコンゴムローラ部5dは、硬度がJIS−Ａ 20
゜、抵抗はやはり導電性酸化亜鉛やカーボンで調整して
あり、芯金5aとドラム１と転写ローラ５で形成するニッ
プ部との間の抵抗値を５×10⁸Ω程度に調整してある。

砥石15を矢示の時計方向に回転させて転写ローラ５を
研磨すると、ソリッドのシリコンゴムローラ5dの場合は
実施例１の発泡EPDMローラ5bの場合とは逆の研磨目5eが
できることが経験的に知られている。

従って研磨された該シリコンゴムローラの表面摩擦抵
抗は実施例１の発泡EPDMローラ5bの場合と違い、該ロー
ラ表面に物を摺擦させたときの周方向の表面摩擦力はＡ
方向には小さく、逆のＢ方向には大きくなる。

ソリッドのシリコンゴム転写ローラの場合も発泡EPDM
転写ローラの場合と同様に使用により研磨目5eが削れて
いくので転写ローラと転写材の接触面積が大きくなるの
で転写材の搬送スピードは大きくなっていくが、その変
化量は転写ローラを順目配設で使用した場合よりも逆目
配設で使用した場合のほうが少ない。

よって、本実施例の場合もソリッドのシリコンゴムロ
ーラについて研磨時の砥石の回転方向は逆になるが、や
はり摩擦抵抗の大きくなる逆目配設で転写ローラを使用
することにより、耐久初期から耐久使用にかけて画像ブ
レや印字精度の悪化を紹来せずに良好な印字を行うこと
ができる。

＜実施例３＞本実施例は第９図（ａ）のように帯電ローラ５を芯金
5aに同心一体に硬度アスカーＣ 20゜のスポンジゴム材
のローラ部5fを形成し、そのローラ部5fの外周面に、導
電性繊維5hを植毛した植毛布5gを被覆したものを用いた
ものである。

外層の植毛布5gは転写材への電荷供給効率を向上させ
る。植毛等により転写ローラ外面の尖塔形状を増やすこ
とにより放電による転写材への電荷供給効率が良くな
り、転写性が向上する。

ここで植毛布5gは第９図（ｂ）に示したように製造時
や放置時（積み重ね等によるストック時など）に植毛5h
に一定方向の寝ぐせがつく。従って植毛布5gを被覆した
上記の転写ローラ５は植毛5hの上述の寝ぐせにより周方
向の摩擦力に方向性がでる。

第９図（ａ）においてローラ５の表面にシート等を摺
擦させて表面の摩擦をＡ方向とＢ方向で較べた場合、Ａ
方向に摺擦させた方が摩擦が大きい。

またこの植毛ローラは耐久使用初期に於て植毛不良の
植毛が画像上弊害のない程度にわずかずつ抜けるため、
植毛布5gの地肌と転写材が接触面積が増加し、転写材の
搬送力が大きくなる。

よって本実施例の場合もこの植毛転写ローラ５を逆目
配設で使用することにより耐久使用による転写部Ｎでの
転写材の搬送スピード変化を小さくし、画像ブレや印字
精度の低下を防止できる。

以上、回転ローラタイプの帯電部材を例示したが、帯
電部材が回動ベルトタイプの場合にも本発明を適用して
同様の作用効果が得られることは勿論である。

（発明の効果）以上のように本発明に依れば、接触型の転写装置にお
ける耐久の進行に伴なう転写部での転写材の搬送スピー
ドの変化を小さくすることができ、画像ブレや印字精度
の低下等を防止できるもので、所期の目的がよく達成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の転写ローラ部分の図。第２図は画像形成装置の一例の概略図。第３図（ａ）・（ｂ）は転写ローラの研磨加工要領図、
同図（ｃ）は研磨後のローラの順目方向と逆目方向を示
した図。第４図はローラ逆目配設の場合の転写部付近での転写ロ
ーラ表面の模式図。第５図はローラ順目配設の場合の同上図。第６図は逆目配設の場合と順目配設の場合の転写部での
転写材搬送力差を示すグラフ。第７図は印字枚数と、転写部での転写材搬送スピードを
副走査倍率で表わした場合の関係グラフ。第８図（ａ）はシリコンゴムローラの研磨要領図、同図
（ｂ）は研磨後のローラの順目方向と逆目方向を示した
図。第９図（ａ）は植毛ローラの構成図、同図（ｂ）は材料
としての植毛布の植毛に寝ぐせがついている状態を示し
た模式図。１は像担持体としての回転感光ドラム。５は回転転写部材としての転写ローラ。 10は転写材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大塚康正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 (72)発明者笹目裕志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 (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 (72)発明者矢野秀幸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 (72)発明者七瀧秀夫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)参考文献特開平４−9887（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の像を転写位置で転写材に転写す
る転写回転体であって、前記転写位置に送られた転写材
の前記像担持体側の面とは反対側の面に接触する転写回
転体を有する転写装置において、前記転写位置における前記転写回転体の周速を前記像担
持体の周速よりも大きくし、像転写時の前記転写回転体
の回転方向を前記転写回転体の表面が逆目方向となるよ
うに前記転写回転体を設けることを特徴とする画像転写
装置。
【請求項２】前記転写回転体は研磨されたローラ状であ
り、像転写時の前記転写回転体の回転方向を前記ローラ
の研磨された表面が逆目方向となるように前記転写回転
体を設けることを特徴とする請求項１の画像転写装置。
【請求項３】前記転写回転体はブラシ状であり、像転写
時の前記転写回転体の回転方向を前記ブラシが逆目方向
となるように前記転写回転体を設けることを特徴とする
請求項１の画像転写装置。
【請求項４】前記転写位置において、転写材の搬送速度
は前記像担持体の移動速度よりも大きく設定されること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像転写装
置。
【請求項５】前記搬送速度は前記像担持体の移動速度よ
りも0.5％〜３％大きく設定されることを特徴とする請
求項４の画像転写装置。
【請求項６】前記装置は前記転写位置へ転写材を供給す
る供給手段を有し、前記供給手段による転写材の供給速
度は前記転写位置における転写材の搬送速度よりも大き
く設定されることを特徴とする請求項４又は請求項５の
画像転写装置。
【請求項７】前記転写回転体は像転写時に電圧が印加さ
れることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの画像
転写装置。
【請求項８】前記転写回転体は弾性層を備えることを特
徴とする請求項１乃至７のいずれかの画像転写装置。
【請求項９】前記像担持体は電子写真感光体であること
を特徴とする請求項１乃至８のいずれかの画像転写装
置。