JP4237902B2 - Electrostatic recording device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた静電記録装置に関し、特に、像坦持体から転写材へのトナー像の転写にロール転写方式を用いた静電記録装置において、異なった幅の用紙に対応できる静電記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ロール転写方式は非接触方式のコロナ転写方式に比べて、転写ロールが像坦持体に圧接する転写位置で転写材(用紙)を確実に保持できるため転写ずれが生じにくく、また、転写バイアス電圧を比較的低電圧で、かつ、低容量に設定できるため、転写効率がよく、装置の小型化が可能であり、更にオゾンの発生量が少ない等の利点がある。また、圧力効果があるため転写材の先端から先端まで転写できるという効果があり、さらには、カラープリンタにおいて、複数のトナーを重ねる場合にも効果がある。ロール転写方式を用いた静電記録装置の構成においては、像坦持体としては、感光体(ドラムやシート)や中間転写体が、転写材としては、カット紙や連続用紙、さらには、プラスチックシート等がある。
【0003】
複写機やプリンタ等の静電記録装置の普及に伴い、用紙幅もカット紙では、A4,A3,B4、そして、連続紙では、12、15、18インチ幅といった異なる用紙サイズに印刷するニーズがでてきた。特に、高速機においては、用紙の高速搬送性から連続紙が用いられるようになり、かつ、定着機を通過後、後処理機により、カット紙の形態で出力できるため、用紙幅を拡げることにより、実質、高速化を図る方向にある。図4(a)は、転写ロール7を用いた静電記録装置の構成を示す。ここでは感光ドラムがSeTeやAs2Se3等のプラス帯電用の場合を例にとって説明する。帯電器2によって表面にプラス電荷を付与された感光ドラム1に、露光部3により光パターンを照射して静電潜像を形成する。静電潜像部は現像機4により反転現像され、プラス帯電トナーによるトナー像が形成される。用紙6は、感光ドラム1と転写ロール7の両者の圧接ニップ部(転写部位)を通過する。転写ロールは、金属ロール8の外周にゴム等の弾性体9を形成し、さらに、その外周にフッ素樹脂等のトナーに対する離型性を有する被膜10が形成される。 通常、弾性体9や離型性を有する被膜10の材料は、体積抵抗率が106〜109Ω・cmのものが用いられる。転写ロール7にバイアス電源12により、トナーの帯電極性(プラス帯電)と逆極性の直流電圧(−Vt)を印加することにより、感光ドラム上のトナー像5を用紙6に転写する。用紙6は定着装置(図には記載せず)により定着される。19は転写ロール7の清掃機構部である。なお、感光ドラムがマイナス帯電OPCの場合には、上記の説明で極性を逆にすれば、同様に説明できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ロール転写方式では、コロナ転写方式と異なり、転写ロール7と感光ドラム1の圧接ニップ部に用紙を通過させる方式である。転写ロールの長さは、転写可能な最大幅の用紙をサポートする長さとなっているため、これよりも小さい幅の用紙を使用する時には、図4(b)に示すように未用紙領域では、転写ロール面と感光ドラム面が直接、接触する。このため、下記の不具合が生じる。
(1)転写ロールの感光ドラム面と直接接触する領域では、マイナス電圧が印加された転写ロール面に、ドラム面(画像が形成されない未露光部で暗電位)上のカブリトナーや装置内に浮遊する紙粉(プラス帯電しやすい)等23が付着しやすく、転写ロールの汚れが多くなり、清掃機構部19の負担が大きくなる。
(2)ローラ転写方式ではコロナ転写方式と異なり、用紙6の裏面に電荷を付与しないため、図4(c)に示すように、転写部位を通過後は、転写されたトナー5aと用紙との静電気力による付着力がないため、用紙走行中にトナー画像5a(プラス帯電)の一部が、用紙からの飛散トナーとなり、マイナス極性の転写ロール面に静電的に付着する。このトナーを15aとする。このトナー15aの清掃は容易ではなく、(1)に示したカブリトナーや装置内に浮遊する紙粉と合わせ、清掃機構部19では取り切れず、このため、清掃ブラシの回転数(転写ロールの回転方向と逆方向に回転)を増加させると、本来、感光ドラム1に従動して回転している転写ロール7の回転をさまだげるようになり、転写ズレを生じたり、転写ロールの表面離型層10の磨耗を促進するという問題が生じる。
(3)さらに、高速機になると、転写領域ニップを通過する時間が短くなるため、その分、転写領域ニップ部に大きい電流を流す必要があり、転写ロールの弾性体層や離型層の体積抵抗率を106〜107Ω・cmと小さくする必要がある。現像方式が正規現像の場合には感光ドラムの帯電極性と転写ロールのバイアス電位の極性が同じであるため、未用紙領域で転写ロール面と感光ドラム面が直接接触しても問題はないが、反転現像の場合、直接、感光ドラムと接触する領域では、転写ロールからマイナス電荷が直接、プラス帯電の感光ドラム面に流れこみ、感光ドラム面電位(未露光部;暗電位)のプラス電荷と中和し、この領域の表面電位を減少させる。マイナス電荷が多い場合は、中和されずに残ったマイナス電荷が次のプロセスまで残り、その結果、残存するマイナス電荷と帯電器2により供給されたプラス電荷の一部と中和して、暗部の電位は、用紙領域の暗部電位よりも小さくなり、メモリーとなって表面電位の差が残ってしまう。このため、カブリトナー量が増加したり、また、幅の広い用紙に変更して、この領域を現像した場合には、この領域の画像濃度が高くなるという問題が生じる。特に、ハーフトーン画像印刷時には、転写ロールと接触していた領域ではハーフトーン表現ができなくなるという画像劣化が生じる。
【0005】
これを防ぐ方法として、特開平2−53091には、複数の転写ロールを設け、用紙の幅に応じて、複数の転写ロールを組み合わせ、これらに転写電圧を印加することによって、用紙部のみに転写電圧を印加するという方法が提案されているが、転写ローラ間の隙間での転写抜けが生じるという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、転写部位で像担持体に転写ロールを圧接したニップ部に転写材を供給して像担持体上のトナー像を転写材に転写を行う静電記録装置において、前記像担持体へのトナー現像が反転現像方式であり、前記転写材の搬送方向から見て前記転写部位の下流側に、電荷を付与する手段を設け、前記転写材が前記転写部位を通るとき、前記電荷を付与する手段は、トナーの帯電電荷の極性と逆極性の電荷を、前記転写ロール表面と前記転写材のトナーが転写されない面である裏面とのいずれにも流れ込むように付与することを特徴としている。さらに、前記電荷を付与する手段が、コロナ帯電器もしくは導電性ブラシであることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1を用いて手段1を説明する。転写ロール7に対向してコロナ帯電器11を設け、転写ロールの表面にマイナス電荷を付与する。図1(a)は図4(b)の転写材のある領域にあたり、転写ロールは転写材と接触しており、転写ロール表面には、転写材が用紙の場合には、プラス帯電しやすい紙粉が付着する。しかし、マイナス電荷が付与されて紙の帯電量が低減して転写ロール7との付着力が小さくなり、転写ロールの清掃器(図では図示せず)により、清掃しやすくなる。一方、転写材6の表面はプラス帯電されているため、コロナ帯電器11によって、紙粉の帯電極性をマイナスにすれば、紙粉を転写材6の裏面に付着させて排出することができ、清掃器を用いなくても転写ロール表面の汚れを防止できる。図1(b)は図4(b)の転写材のない領域にあたる。転写材6から飛散し、転写ロール表面に付着したプラス帯電トナー15aはコロナ帯電器11からのマイナス電荷を受け、マイナス帯電トナー15bになる。転写ロール7が回転し、感光ドラム1と接触すると、感光ドラム電位(暗電位)との間に吸引力が働き、感光ドラム面に付着する。
【0008】
これをトナー15cとする。このトナーは感光ドラムの清掃器13により清掃・除去される。
【0009】
図2を用いて手段2を説明する。転写材6の裏面に転写されたトナー5aの帯電電荷(プラス)と逆極性のマイナス電荷を帯電器11により付与する。これにより、トナー5aの転写材への付着力が大きくなるため、用紙走行中の飛散が低減し、画質劣化や図4(c)に示した転写ロール面上の転写材のない領域の汚れも低減できる。なお、図2のコロナ帯電器11は、転写材と転写ロールのいずれにも電荷が流れ込むような構造としてある。
【0010】
図3を用いて手段3を説明する。従来の転写ロールの電極は図4(b)の8に示すように回転軸を共通としたものであったのに対し、図3(c)に示すように幅サイズAの用紙に対しては電極19a(回転軸8と共通)が、幅サイズBの転写材に対しては電極19b、幅サイズCの用紙に対しては電極19cが対応する電極構造としてある。なお、20a,20bは絶縁層である。この電極構造により、転写材の幅サイズに対応して電極を選んで電圧を印加することにより、直接、転写ロール面のうち、感光ドラムに直接、接触する領域には転写電圧−Vtは印加されることはない。
【0011】
図1に本発明の一実施例を示す。感光ドラム1はSeTe,As2Se3あるいは、プラス帯電用OPC感光体である。帯電器2によりプラス電荷を与え、レーザ光学系やLED等の露光部3により光パターンを照射して静電潜像を形成し、反転現像により、プラス帯電トナー5がドラム上に形成される。転写ロール7は、直径10mmの金属ロール8の表面に体積抵抗率が108Ω・cm、厚み20mmの発泡ポリウレタンゴム層9を形成し、その上に、体積抵抗率が108Ω・cm、厚み100μmのフッ素樹脂を混入して離型性を向上させたポリウレタン系被膜層10を形成したものであり、長さは20インチの長尺である。バイアス電源12により、−1200Vを印加する。コロナ帯電器11のコロナワイヤには−5kVを印加する。本実施例では、幅が12インチの転写材を使用する場合を示す。図1(a)に示すように、感光ドラム上のトナー像5aは転写ロールにより用紙6に転写される。転写ロール7上にマイナス電荷が付与されるが、バイアス電源と同じ極性のため、転写特性には影響はない。図1(b)に示すように、転写ロールの長手方向の内、8インチ弱分は、感光ドラム1と直接接触する。用紙から飛散して転写ロール7の表面に付着したトナー15a(帯電量:15μC/g)はコロナ帯電器11(電源は図示せず)からの流れ込み電流によって極性がマイナスに反転した15bとなり、感光ドラムの未露光電位(+500V〜900)によって感光ドラム1に付着(トナー15c)し、清掃器13によって清掃される。このように、感光ドラムと直接接触する領域(両端も含む)の転写ロール7の表面に付着したトナーは清掃されるため、転写ロールの清掃器(図示せず)の負担が減少する。このため、中速機や印刷量が少ない用途分野では、図1のように転写ロールの清掃器をなくせる可能性がある。
【0012】
本発明の別の実施例を図2を用いて説明する。図2(a)はコロナ帯電器11(電源は図示せず)の開口部を用紙を介して感光ドラムに対向して配置し、コロナ電荷(マイナス)を用紙6の裏面にも付与されるような構成とした。これによってトナー5(プラス帯電)の用紙6への付着力が大きくなり、用紙6の搬送速度が速くなったり、搬送方向を図2の水平方向に対して、垂直方向に変えてもトナー5の飛散を低減できることがわかった。17は転写ロールの清掃器である。
【0013】
図2(b)はコロナ帯電器11の取り付け角度を変え、コロナ電荷(マイナス)が転写ロール面だけでなく、用紙6の裏面にも付与されるような構成とした。これによって用紙6からのトナー5の飛散を低減できるとともに、転写ロールの清掃性の向上にも効果があることがわかった。
【0014】
なお、図2(b)では、転写ロールの清掃器を用いない場合を示したが、使用するはなんら問題はない。
【0015】
本発明の別の実施例を図3を用いて説明する。ここで用いる転写ロールは印刷速度が100ppm以上の高速機に用いる場合の転写ロールであり、外観は図3(b)に示すように電圧を印加する電極端子8、20a、20bを有する。その構造を図3(c)に示す。一つの特徴は、幅の異なる(サイズA,サイズB,サイズC)用紙に対応した複数の電極を有することである。回転軸となる金属ロール8を中心電極(フルサイズ:サイズA対応)、金属ロール8の周りにポリイミドやポリエステル等の絶縁フィルム層21aを設け、その外側にアルミや銅等の金属テープを巻回して電極層20aを設け、さらにその外側に絶縁フィルム層21b、さらに外側に電極層20bを設ける。なお、厳密には、電極の長さは用紙の幅の両側に各L1(今回、約10mmとした)だけ長くしてある。これは、電極エッジ部での電界集中による転写電界の乱れが用紙のニップ部に影響を及ぼさないためである。また、隣接する電極間にも絶縁距離L2(約15mm)をとる。なお、信頼性向上のため、電界の集中する電極のエッジ部近傍を絶縁処理22を行っても良い。この電極構成の外側に、体積抵抗率が106Ω・cm、厚み40mmの発泡ポリウレタンゴム層9を形成し、その上に体積抵抗率が106Ω・cm、厚み100μmのフッ素樹脂を混入して離型性を向上させたポリウレタン系被膜層10を形成したものである。用紙が転写部位を通過する時間が短いため、転写電流を大きくするため、先に述べた実施例の転写ロールに比べ、弾性体層の体積抵抗率を1〜2桁小さく、感光ドラム1と転写ロール7の両者の圧接ニップ部(転写部位)を拡げるため、弾性体層厚を大きくしてある。図3(a)は本発明の転写ロールを用いた静電記録装置の構成を示す。転写ロール7は回転するため、3つの電極端子からはスリップリングによって引き出し線が、一方、バイアス電源12からは転写電圧−Vtと−Vsが端子切り替えスイッチ18に接続されている。Vsは転写に寄与しない程度にVtよりも小さい電圧である。
【0016】
19は電圧切り替え回路であり、用紙の幅を検出しスイッチの切り替え制御を行う。
(イ)サイズAの場合:電極8、20a、20bのいずれにも−Vtを印加する。
(ロ)サイズBの場合:電極8に−Vs、20aと20bには−Vtを印加する。
(ハ)サイズCの場合:電極8と20aには−Vs、20bには−Vtを印加する。
【0017】
本実施例では−Vtを−1200V、−Vsを−600Vとした。−Vsを0Vとしなかったのは、絶縁層にかかる電界が大きくなるのを避け、信頼性向上を図るためである。用紙の幅に対応した転写ロール部に転写電圧を印加し、未用紙領域の感光ドラムと直接、接触する領域には充分、低い電圧しか印加されないため、感光ドラムへの電流の流れ込みが原因となるメモリの発生という問題はない。
【0018】
実施例3の静電記録装置において、実施例2に示したコロナ帯電器11を配置する。これにより、多種の幅を有する転写材に対応可能で、かつ清掃器を必要としない高速機用転写ロール系を実現することができる。
【0019】
図5は別の実施例を示す図であり、図2との違いは電荷を付与する手段として、
コロナ帯電器の代わりに、導電性ブラシ24を用いたもので、用紙6と転写ロールの間の狭い領域に電荷を付与するのに好適である。なお、25は導電性ブラシ24に印加する電源である。
【0020】
【発明の効果】
(1)転写ロール表面に付着した紙粉や飛散トナーの清掃性が向上する。具体的には、紙粉は用紙6の裏面に付着させて排出し、飛散トナーは感光ドラム面に付着させ、感光ドラムの清掃器により清掃・除去できる。このため、印刷量の少ない静電記録装置では、転写ロール用の清掃器を必要とせず、また、印刷量の多い場合には、清掃器を設けることが望ましいが、清掃器に及ぼす負担を少なくできる効果がある。
(2)感光ドラムから転写材に転写されたトナー像が、搬送時、転写材から飛散するのを防止することができ、装置内の汚染や転写ロールへの付着汚れも大幅に低減できる。
(3)異なった幅を有する転写材に対応でき、転写ロールの幅よりも狭い幅の転写材であっても、高画質な転写が可能で、かつ、感光ドラムと直接接触する転写ロール領域には、低い電圧しか印加されないため、感光ドラムでのメモリの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を説明する模式図である。
【図2】 本発明の別の実施例を説明する模式図である。
【図3】 本発明の別の実施例を示す模式図である。
【図4】 本発明の課題を説明する模式図である。
【図5】 本発明の別の実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
1:感光ドラム、4:現像機、3:トナー、6:用紙、7:転写ロール、8:金属ロール、9:弾性体層、10:離型性被膜層、11:コロナ帯電器、12:転写ロールのバイアス電源、13:感光ドラム清掃器、14:転写ロール面への付与されたコロナ電荷、15:転写ロール表面に付着したトナー、16:用紙の裏面に付与されたコロナ電荷、17:転写ロール清掃器、18:端子切り替えスイッチ、20:電極、21:絶縁層、23:感光ドラム上のカブリトナーや装置内に浮遊する紙粉。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic recording apparatus using an electrophotographic method, and in particular, in an electrostatic recording apparatus using a roll transfer method for transferring a toner image from an image carrier to a transfer material, corresponding to sheets of different widths. The present invention relates to an electrostatic recording apparatus that can be used.
[0002]
[Prior art]
Compared with the non-contact type corona transfer method, the roll transfer method can hold the transfer material (paper) reliably at the transfer position where the transfer roll is pressed against the image carrier, and transfer bias is less likely to occur. Can be set at a relatively low voltage and low capacity, so that there are advantages such as good transfer efficiency, miniaturization of the apparatus, and a small amount of ozone generated. Further, since there is a pressure effect, there is an effect that the transfer material can be transferred from the leading edge to the leading edge. Further, in a color printer, it is also effective when a plurality of toners are stacked. In the configuration of an electrostatic recording apparatus using a roll transfer system, a photosensitive member (drum or sheet) or an intermediate transfer member is used as an image carrier, and cut paper or continuous paper is used as a transfer material, and plastic is used. There are sheets.
[0003]
With the spread of electrostatic recording devices such as copiers and printers, there is a need to print on different paper sizes such as A4, A3, B4 for cut paper and 12, 15, 18 inch width for continuous paper. It came out. In particular, in high-speed machines, continuous paper is used because of the high-speed conveyance of paper, and after passing through the fixing machine, it can be output in the form of cut paper by the post-processing machine. In fact, it is in the direction of speeding up. FIG. 4A shows the configuration of an electrostatic recording apparatus using the transfer roll 7. Here, a case where the photosensitive drum is for positive charging such as SeTe or As 2 Se 3 will be described as an example. An electrostatic latent image is formed by irradiating the photosensitive drum 1 having a positive charge on the surface by the charger 2 with a light pattern by the exposure unit 3. The electrostatic latent image portion is reversely developed by the developing device 4 to form a toner image with positively charged toner. The paper 6 passes through the pressure nip (transfer site) between both the photosensitive drum 1 and the transfer roll 7. In the transfer roll, an elastic body 9 such as rubber is formed on the outer periphery of the metal roll 8, and a film 10 having releasability from toner such as fluororesin is formed on the outer periphery thereof. Usually, the material of the elastic body 9 and the coating film 10 having releasability has a volume resistivity of 10 6 to 10 9 Ω · cm. The toner image 5 on the photosensitive drum is transferred to the paper 6 by applying a DC voltage (−Vt) having a polarity opposite to the toner charging polarity (plus charging) to the transfer roll 7 by the bias power source 12. The sheet 6 is fixed by a fixing device (not shown). Reference numeral 19 denotes a cleaning mechanism for the transfer roll 7. When the photosensitive drum is negatively charged OPC, the same can be explained by reversing the polarity in the above description.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Unlike the corona transfer method, the roll transfer method is a method in which a sheet is passed through the pressure nip portion between the transfer roll 7 and the photosensitive drum 1. Since the length of the transfer roll is a length that supports the maximum width of the transferable paper, when using a paper having a width smaller than this, as shown in FIG. The transfer roll surface and the photosensitive drum surface are in direct contact. For this reason, the following problems occur.
(1) In a region where the transfer roll is in direct contact with the photosensitive drum surface, the transfer roll surface to which a negative voltage is applied floats in fog toner on the drum surface (a dark potential at an unexposed portion where no image is formed) or in the apparatus. Paper dust (which tends to be positively charged) 23 adheres easily, the transfer roll becomes more dirty, and the burden on the cleaning mechanism 19 increases.
(2) Unlike the corona transfer method, the roller transfer method does not apply a charge to the back surface of the paper 6. Therefore, as shown in FIG. 4C, after passing through the transfer portion, the transferred toner 5a and the paper Since there is no adhesion due to electrostatic force, a part of the toner image 5a (plus charge) becomes scattered toner from the sheet during sheet running and adheres electrostatically to the negative polarity transfer roll surface. This toner is designated as 15a. Cleaning of the toner 15a is not easy, and the toner 15a cannot be removed by the cleaning mechanism 19 together with the fog toner shown in (1) or the paper dust floating in the apparatus. (Rotation in the direction opposite to the rotation direction) is increased, the rotation of the transfer roll 7 that is originally rotated by following the photosensitive drum 1 is stopped, causing a transfer deviation or the surface of the transfer roll. There arises a problem of promoting wear of the release layer 10.
(3) Furthermore, when a high-speed machine is used, the time required to pass through the transfer area nip is shortened. Therefore, it is necessary to apply a large current to the transfer area nip, and the volume of the elastic body layer and the release layer of the transfer roll. It is necessary to reduce the resistivity to 10 6 to 10 7 Ω · cm. When the development method is regular development, the charging polarity of the photosensitive drum and the polarity of the bias potential of the transfer roll are the same, so there is no problem even if the transfer roll surface and the photosensitive drum surface are in direct contact with each other in the non-paper area. In the case of reversal development, in the area that is in direct contact with the photosensitive drum, negative charges directly flow from the transfer roll to the positively charged photosensitive drum surface, and the positive charge of the photosensitive drum surface potential (unexposed portion; dark potential) and medium charge. Summing and reducing the surface potential of this region. When there are many negative charges, the negative charges remaining without being neutralized remain until the next process, and as a result, the remaining negative charges and a part of the positive charges supplied by the charger 2 are neutralized and dark portions are obtained. Becomes lower than the dark part potential of the paper region, and the memory becomes a memory and the difference in surface potential remains. For this reason, when the amount of fog toner increases, or when this area is developed by changing to a wide paper, the image density in this area increases. In particular, at the time of halftone image printing, image deterioration that halftone expression cannot be performed in an area in contact with the transfer roll occurs.
[0005]
As a method for preventing this, Japanese Patent Laid-Open No. 2-53091 is provided with a plurality of transfer rolls, a plurality of transfer rolls are combined according to the width of the paper, and a transfer voltage is applied to them to transfer only to the paper portion. Although a method of applying a voltage has been proposed, there is a problem in that transfer omission occurs in a gap between transfer rollers.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an electrostatic recording apparatus for transferring a toner image on an image carrier onto a transfer material by supplying a transfer material to a nip portion where a transfer roll is pressed against the image carrier at a transfer site. The toner development is a reversal development method, and a means for imparting electric charge is provided downstream of the transfer portion when viewed from the transfer direction of the transfer material, and the charge is applied when the transfer material passes through the transfer portion. The means for applying is characterized in that the charge having the polarity opposite to the polarity of the charged charge of the toner is applied so as to flow into both the front surface of the transfer roll and the back surface of the transfer material on which the toner is not transferred. Further, the means for applying the charge is a corona charger or a conductive brush.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The means 1 will be described with reference to FIG. A corona charger 11 is provided facing the transfer roll 7 to apply a negative charge to the surface of the transfer roll. FIG. 1A shows a region where the transfer material shown in FIG. 4B is present. The transfer roll is in contact with the transfer material. Powder adheres. However, a negative charge is applied to reduce the charge amount of the paper, and the adhesion force to the transfer roll 7 is reduced, and the transfer roll cleaner (not shown) facilitates cleaning. On the other hand, since the surface of the transfer material 6 is positively charged, if the charging polarity of the paper powder is made negative by the corona charger 11, the paper powder can be attached to the back surface of the transfer material 6 and discharged. The transfer roll surface can be prevented from being soiled without using a cleaner. FIG. 1B corresponds to the region without the transfer material in FIG. The positively charged toner 15a scattered from the transfer material 6 and attached to the surface of the transfer roll receives a negative charge from the corona charger 11 and becomes a negatively charged toner 15b. When the transfer roll 7 rotates and comes into contact with the photosensitive drum 1, a suction force acts between the photosensitive drum potential (dark potential) and adheres to the surface of the photosensitive drum.
[0008]
This is designated as toner 15c. The toner is cleaned and removed by the photosensitive drum cleaner 13.
[0009]
The means 2 will be described with reference to FIG. The charger 11 applies a negative charge having a polarity opposite to that of the charged charge (plus) of the toner 5 a transferred to the back surface of the transfer material 6. As a result, the adhesion force of the toner 5a to the transfer material is increased, so that the scattering during the running of the paper is reduced, the image quality is deteriorated, and the area without the transfer material on the transfer roll surface shown in FIG. Can be reduced. Note that the corona charger 11 shown in FIG. 2 has a structure in which charges flow into both the transfer material and the transfer roll.
[0010]
The means 3 will be described with reference to FIG. The electrodes of the conventional transfer roll have a common rotation axis as shown in 8 of FIG. 4B, whereas the paper of width size A as shown in FIG. 3C. The electrode 19a (common to the rotating shaft 8) has an electrode structure in which the electrode 19b corresponds to a transfer material having a width size B, and the electrode 19c corresponds to a sheet having a width size C. Reference numerals 20a and 20b are insulating layers. With this electrode structure, by selecting an electrode corresponding to the width size of the transfer material and applying a voltage, the transfer voltage -Vt is applied directly to the area of the transfer roll surface that directly contacts the photosensitive drum. Never happen.
[0011]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The photosensitive drum 1 is SeTe, As 2 Se 3 or an OPC photosensitive member for positive charging. A positive charge is given by the charger 2, and an electrostatic latent image is formed by irradiating a light pattern by an exposure unit 3 such as a laser optical system or LED, and a positively charged toner 5 is formed on the drum by reversal development. The transfer roll 7 forms a foamed polyurethane rubber layer 9 having a volume resistivity of 10 8 Ω · cm and a thickness of 20 mm on the surface of a metal roll 8 having a diameter of 10 mm, and has a volume resistivity of 10 8 Ω · cm, A polyurethane-based coating layer 10 with improved release properties is formed by mixing a fluororesin having a thickness of 100 μm, and the length is 20 inches. The bias power supply 12 applies -1200V. −5 kV is applied to the corona wire of the corona charger 11. In this embodiment, a case where a transfer material having a width of 12 inches is used is shown. As shown in FIG. 1A, the toner image 5a on the photosensitive drum is transferred to the paper 6 by a transfer roll. Although a negative charge is imparted on the transfer roll 7, it does not affect the transfer characteristics because it has the same polarity as the bias power source. As shown in FIG. 1B, a little less than 8 inches in the longitudinal direction of the transfer roll is in direct contact with the photosensitive drum 1. The toner 15a (charge amount: 15 μC / g) scattered from the paper and adhering to the surface of the transfer roll 7 becomes 15b whose polarity is inverted to minus by the inflow current from the corona charger 11 (power supply not shown). The drum adheres to the photosensitive drum 1 (toner 15c) by the unexposed potential (+ 500V to 900) of the drum, and is cleaned by the cleaner 13. In this way, the toner adhering to the surface of the transfer roll 7 in the area (including both ends) in direct contact with the photosensitive drum is cleaned, so the burden on the transfer roll cleaner (not shown) is reduced. For this reason, there is a possibility of eliminating the transfer roll cleaner as shown in FIG.
[0012]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, an opening of a corona charger 11 (power supply is not shown) is arranged to face the photosensitive drum through the paper so that a corona charge (minus) is also applied to the back surface of the paper 6. The configuration was As a result, the adhesion force of the toner 5 (plus charge) to the paper 6 is increased, the transport speed of the paper 6 is increased, or even if the transport direction is changed from the horizontal direction to the vertical direction in FIG. It was found that scattering can be reduced. Reference numeral 17 denotes a transfer roll cleaner.
[0013]
In FIG. 2B, the corona charger 11 is mounted at a different angle so that a corona charge (minus) is applied not only to the transfer roll surface but also to the back surface of the paper 6. As a result, it has been found that the scattering of the toner 5 from the paper 6 can be reduced and the cleaning property of the transfer roll can be improved.
[0014]
Although FIG. 2B shows a case where the transfer roll cleaner is not used, there is no problem in using it.
[0015]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The transfer roll used here is a transfer roll used in a high-speed machine having a printing speed of 100 ppm or more, and has an external appearance of electrode terminals 8, 20a, and 20b for applying a voltage as shown in FIG. The structure is shown in FIG. One feature is that it has a plurality of electrodes corresponding to sheets of different widths (size A, size B, size C). A metal roll 8 serving as a rotating shaft is a center electrode (full size: size A compatible), an insulating film layer 21a such as polyimide or polyester is provided around the metal roll 8, and a metal tape such as aluminum or copper is wound around the outside. The electrode layer 20a is provided, the insulating film layer 21b is provided on the outer side, and the electrode layer 20b is provided on the outer side. Strictly speaking, the length of the electrode is increased by L1 (this time about 10 mm) on both sides of the width of the paper. This is because the disturbance of the transfer electric field due to the electric field concentration at the electrode edge portion does not affect the nip portion of the paper. Further, an insulation distance L2 (about 15 mm) is taken between adjacent electrodes. In order to improve reliability, the insulating treatment 22 may be performed in the vicinity of the edge portion of the electrode where the electric field is concentrated. A foamed polyurethane rubber layer 9 having a volume resistivity of 10 6 Ω · cm and a thickness of 40 mm is formed outside the electrode structure, and a fluorine resin having a volume resistivity of 10 6 Ω · cm and a thickness of 100 μm is mixed thereon. In this way, the polyurethane-based coating layer 10 with improved releasability is formed. Since the time required for the sheet to pass through the transfer portion is short, the transfer current is increased, so that the volume resistivity of the elastic layer is 1 to 2 orders of magnitude smaller than that of the transfer roll of the above-described embodiment, and transfer with the photosensitive drum 1 is performed. In order to expand the pressure nip portion (transfer site) between both of the rolls 7, the elastic layer thickness is increased. FIG. 3A shows the configuration of an electrostatic recording apparatus using the transfer roll of the present invention. Since the transfer roll 7 rotates, lead wires are connected by slip rings from the three electrode terminals, while transfer voltages −Vt and −Vs are connected to the terminal changeover switch 18 from the bias power source 12. Vs is a voltage smaller than Vt so as not to contribute to the transfer.
[0016]
Reference numeral 19 denotes a voltage switching circuit, which detects the width of the paper and performs switch switching control.
(A) For size A: -Vt is applied to all of the electrodes 8, 20a, and 20b.
(B) Size B: -Vs is applied to the electrode 8, and -Vt is applied to the electrodes 20a and 20b.
(C) For size C: -Vs is applied to electrodes 8 and 20a, and -Vt is applied to 20b.
[0017]
In this example, -Vt was set to -1200V, and -Vs was set to -600V. The reason why −Vs was not set to 0 V is to avoid an increase in electric field applied to the insulating layer and to improve reliability. A transfer voltage is applied to the transfer roll portion corresponding to the width of the paper, and only a sufficiently low voltage is applied to the area in direct contact with the photosensitive drum in the non-paper area, causing current to flow into the photosensitive drum. There is no problem of memory generation.
[0018]
In the electrostatic recording apparatus of Example 3, the corona charger 11 shown in Example 2 is disposed. As a result, it is possible to realize a transfer roll system for a high-speed machine that can cope with transfer materials having various widths and does not require a cleaner.
[0019]
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment, and the difference from FIG.
Instead of the corona charger, a conductive brush 24 is used, which is suitable for applying a charge to a narrow area between the paper 6 and the transfer roll. Reference numeral 25 denotes a power source applied to the conductive brush 24.
[0020]
【The invention's effect】
(1) Cleanability of paper dust and scattered toner adhering to the transfer roll surface is improved. Specifically, the paper dust adheres to the back surface of the paper 6 and is discharged, and the scattered toner adheres to the photosensitive drum surface and can be cleaned and removed by a photosensitive drum cleaner. For this reason, an electrostatic recording apparatus with a small amount of printing does not require a cleaning device for the transfer roll, and it is desirable to provide a cleaning device when the amount of printing is large, but the burden on the cleaning device is reduced. There is an effect that can be done.
(2) The toner image transferred from the photosensitive drum to the transfer material can be prevented from scattering from the transfer material during transportation, and contamination in the apparatus and contamination on the transfer roll can be greatly reduced.
(3) Transfer materials having different widths can be used, and even when the transfer material is narrower than the width of the transfer roll, high-quality image transfer is possible and the transfer roll region is in direct contact with the photosensitive drum. Since only a low voltage is applied, it is possible to prevent the occurrence of memory on the photosensitive drum.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a problem of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: photosensitive drum, 4: developing machine, 3: toner, 6: paper, 7: transfer roll, 8: metal roll, 9: elastic layer, 10: releasable coating layer, 11: corona charger, 12: Bias power supply for transfer roll, 13: photosensitive drum cleaner, 14: corona charge applied to transfer roll surface, 15: toner attached to transfer roll surface, 16: corona charge applied to back surface of paper, 17: Transfer roll cleaner, 18: terminal changeover switch, 20: electrode, 21: insulating layer, 23: fog toner on the photosensitive drum and paper dust floating in the apparatus.

Claims (2)

転写部位で像担持体に転写ロールを圧接したニップ部に転写材を供給して像担持体上のトナー像を転写材に転写を行う静電記録装置において、
前記像担持体へのトナー現像が反転現像方式であり、前記転写材の搬送方向から見て前記転写部位の下流側に、電荷を付与する手段を設け、前記転写材が前記転写部位を通るとき、前記電荷を付与する手段は、トナーの帯電電荷の極性と逆極性の電荷を、前記転写ロール表面と前記転写材のトナーが転写されない面である裏面とのいずれにも流れ込むように付与することを特徴とする静電記録装置。
In an electrostatic recording apparatus for transferring a toner image on an image carrier to a transfer material by supplying a transfer material to a nip portion where a transfer roll is pressed against the image carrier at a transfer site.
When the toner development on the image carrier is a reversal development method, and a means for applying an electric charge is provided on the downstream side of the transfer portion as viewed from the transport direction of the transfer material, and the transfer material passes through the transfer portion. The charge applying means applies a charge having a polarity opposite to the polarity of the charged charge of the toner so as to flow into both the transfer roll surface and the back surface of the transfer material on which the toner is not transferred. An electrostatic recording apparatus characterized by the above.
前記電荷を付与する手段が、コロナ帯電器もしくは導電性ブラシであることを特徴とする請求項1記載の静電記録装置。  2. The electrostatic recording apparatus according to claim 1, wherein the means for applying the charge is a corona charger or a conductive brush.
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