JPH02304586A

JPH02304586A - 画像転写装置

Info

Publication number: JPH02304586A
Application number: JP12591789A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yoshida; 稔吉田; Hiroshi Murata; 弘村田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-12-18

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、たとえば、電子写真装置等に備えられる画像
転写装置に関する。

（従来の技術）現在、電子写真などを用いた画像形成装置において感光
体などの像担持体上に形成された画像を、紙などの被転
写材に転写する方式として、主にコロナチャージャーを
用いる方式（コロナ転写方式）が使用されている。

しかしながら、コロナ転写方式は画像の飛散りが発生し
たり、多湿環境において転写不良が生じたり、また、高
圧を発生するための高価な電源が必要になる等の問題が
あった。そのため、転写ローラを像担持体に押圧し、圧
力により画像を転写させる方法、さらに、弾性を有した
ローラを像担持体に押圧するとともに、バイアス電圧を
印加し、圧力および静電気力により転写させる方法等が
考案されている。

特に、弾性を有したローラを像担持体に押圧し、バイア
ス電圧を印加し圧力および静電気力により転写させる方
法は、画像の飛散りもなく、環境安定性も良く、像担持
体を傷付けずに良好な転写を行なえる。

しかしながら、この方法においても、ＯＨＰシートや厚
紙等の特殊な転写材への転写においては画像波は等の問
題が発生した。この転写抜けは、主に表面の硬い被転写
祠に転写する際および厚い被転写材に転写する際に発生
した。これは、転写部において画像形成物（電子写真で
はトナー）が被転写材と像担持体との間に挟まれて転写
ローラに押圧されるため、画像形成物が互いに物理的な
力により凝集を起こす事が理由であると考えられる。

被転写材が紙などのように、柔らかく厚みの小さいもの
である場合は、転写ローラからの押圧力を被転写材が吸
収するため転写抜けは発生しない。

そこで、このような特殊な転写材へ転写を行う場合、転
写ローラの像担持体への押圧力を小さくすると、良好な
転写を行うことができた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来においては、被転写材に対する転写
ローラの押圧力が一定であったため、ＯＨＰシートなど
の特殊な被転写材には良好に転写することができないと
いう問題があった。

そこで、この発明は特殊な被転写材に対しても転写抜け
のない良好な画像を形成することのできる画像転写装置
を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決するために、被転写材に対する
転写部材の押圧力を被転写材の種類に応じて可変する可
変手段を儒えたことを特徴とするものである。

（作　用）上記手段により、表面の硬い被転写材や、厚みのある被
転写材への画像転写も良好に行うことができるようにし
た。

（実施例）以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。

第１図は本発明を使用した画像形成装置を示すもので、
画像形成手段として、本実施例においては、電子写真方
式を利用している。その他、マグネグラフィー、マグネ
スタイラス記録、静電記録等の画像形成手段を利用して
も、本発明を適用することが可能である。

図中１は像担持体としての感光体ドラム１で、この感光
体ドラムｌはアルミ素管の表面に有機感光体を塗布した
ＯＰＣドラムである。この感光体ドラム１の表面は図示
されていないストロンチャージャーにより感光体ドラム
の表面電位が約−６００Ｖに帯電されており、さらに、
図示されていないＬＥＤアレイにより像露光が行われ、
感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜
像は二成分現像器２のトナーにより現像されて顕像化さ
れ、感光体ドラムｌ上にはトナー像４が形成されている
。前記トナーの極性はマイナスで反転現像が行われる。

被転写材５は図示されてないカセットから供給されて搬
送され、感光体ドラム１および転写ローラ３との間に挿
入される。

被転写材５が感光体ドラム１および転写ローラ３の間に
突入するまで、転写ローラ３にはバイアスは印加されて
いない。これは、被転写材５の先端から転写バイアスを
印加してしまうと、転写後、被転写材５が感光体ドラム
１に巻き付き、剥離手段を講じて被転写材５の剥離を行
わなければならず、マシンが高価なってしまう。そのた
め、本実施例においては、被転写材５の先端が３　ｍ＋
ｓ転写部に突入したとき、バイアスがＯＮになるように
なっている。しかし、この方法だと、先端部に画像を形
成できない先端剥離しるができてしまう。そこで、被転
写材５の先端からバイアスを印加し、ＡＣコロナチャー
ジャーにより被転写材５の剥離を行ったり、転写バイア
ス電圧を徐々に立ち上げる等の方法を講じても良い。こ
こで、転写ローラ３に印加されるバアイアスの極性はト
ナーの極性と逆のもので、本実施例ではプラス７００Ｖ
〜２０００Ｖが印加されている。転写部において、転写
ローラ３は感光体ドラム１に所定の圧力で押圧されてい
る。

この感光体ドラム１と転写ローラ３によって形成される
転写ニップにおいて、感光体ドラム１上のトナー像４が
静電気的な力、メカニカルな力により被転写材５に転写
される。本実施例において、転写ローラ３は駆動系を持
たす感光体ドラム１の回転に伴って回転している。

被転写材５は転写ニップを通過後、被転写材５の自重に
より自然剥離され、搬送ベルト１０により図示されてい
ない定着器に導かれ、トナー像が固定されて排出される
。被転写材５が転写ニップに存在しないとき、転写バイ
アスは印加されないが、物理的な付着力によりトナーが
転写ローラ３に付着したり、転写ローラ３の幅より被転
写材５の幅が狭いとき、トナーが転写ローラ３に付着す
るので転写ローラ３をクリーニングする。転写ローラク
リーニングブレード１１及びクリーニングされたトナー
を溜めておく、クリーニングトナーボックス１２が配設
されている。

また、転写されずに感光体ドラム１上に残存した転写残
りトナーは図示されていないクリーニング装置によりク
リーニングされ、図示されていない除電ランプにより感
光体ドラム１上の電荷が除去され、プロセスの１サイク
ルが終了する。

ところで、上記転写ローラ３は可変手段としての支持部
材１３により支持されている。前記支持部材１３には転
写ローラ３の他に上記クリーニングブレード１１、クリ
ーニングトナーボックス１２も取付けらでいる。

上記転写ローラ３の感光体ドラム１への押圧力はバネ１
４により与えられ、バネ１４は上記支持部材１３と、バ
ネ支持部材１５との間に張設されている。前記バネ１４
の乗数や、バネ１４の変位量、転写ローラ３の弾性計数
等を選定することにより、押圧力を所定の値になるよう
に調整される。

を足支持部材１３はフレーム１６に支点１７を中心に回
転可能に支持されている。

上記転写ローラ３の押圧力か弱過ぎると、感光体ドラム
１、被転写材５、転写ローラ３の密着性が悪（なり、転
写不良や紙搬送不良が発生したりする。

逆に、転写ローラ３の押圧力が強過ぎると、文字の中抜
けが発生する。これらの不都合が発生しない適正な押圧
力の範囲は被転写材５の厚み、被転写材５の表面の硬さ
、感光体ドラム１、転写ローラ３の径、転写ローラ３の
弾性等によって変化する。

本実施例のマシンにおいて、被転写材５が普通紙である
場合、適正押圧力の範囲は６０　ｇ　／　ｃｊ〜２８０
ｇ／ｃ−であった。

この圧力の単位は転写ローラ３と感光体ドラム１が抑圧
されることによって形成されるニップの単位面積当りの
圧力で、バネによる全圧力Ｗ１転写ニップ幅ｄ１０−ラ
の幅ｌとすると、Ｗ／　（ｄ／１）で計算される。

本実施例では感光体の径は８０龍、転写ローラ３の径は
約３０鶴である。本実施例に用いた転写ローラ３の構成
を第２図に示す。

すなわち、図中６は抵抗性層、７は導電層、８は弾力的
に変形可能な弾性層、９は金属シャフトである。上記抵
抗性層６はポリエステル、ポリエチレン、塩化ビニルな
ど樹脂、あるいはゴムに導電性カーボン、銅、ニッケル
などの微細金属粒子など導電性微粒子を分散させたもの
、あるいは導電性高分子樹脂など可とう性に優れた抵抗
性シートを用いることができる。

体積抵抗値ノよ後述するように１０８〜１０２２Ω■囲
が望ましく、特に、１０９〜１０２２Ω（７）の範囲が
好適に用いられる。このような体積抵抗値の制御は樹脂
あるいはゴムへの導電性微粒子の混合率を変えることに
より、容易になされる。

また、上記抵抗性層６の体積抵抗値は外部からの圧力お
よび／あるいは温度湿度などの環境条件の変化に対して
変わらないか、あるいは、その変化が小さいことが望ま
しい。樹脂シート構造は内部に空気室を持たないので発
砲構造と比較して温度に対して抵抗値は安定している。

このような特性を持つことにより、紙、封書、葉書、な
ど厚みの異なる転写材が圧接状態にある感光体ドラム１
と転写ローラ３の間に入ってきても、あるいはＱＨ温湿
度係わらず、電気的トナー転写条件を同じに維持するこ
とができる。

また、抵抗性層６の表面は平滑である方が望ましい。不
要なトナー抵抗性層６の表面に累積すると、被転写材５
の背面を汚すことになるが、このトナー除去は抵抗性層
６の表面が平滑であるほど容易となる。抵抗性層６の厚
みは弾性層８の柔軟性を損わぬために、できるだけ薄い
方が良く、０．０２〜２　ｍｍの範囲が良い。導電層７
はポリエステルなどに導電性カーボンなど導電性微粒子
を分散させた導電性樹脂、金属の薄いシートあるいは、
導電性接着剤などを用いることができ、導電性と可とう
性が必要である。体積抵抗値は抵抗性層６のそれより低
くしなければならず、１０５Ω印以下である。また、導
電性層７と抵抗性層１は電気的な接続が確保されなけれ
ばならない導電性層７の厚みも弾性層８の柔軟性を損わ
ぬために、できるだけ薄い方が良い。抵抗性層１と導電
層２の厚みの和を弾性層８の厚みの１／１０以下にする
ことにより弾性層８の機能は維持される。弾力的に変形
可能な弾性層は発砲ゴムスポンジ、発砲ポリエチレン、
発砲ウレタンなど、圧縮変形可能な弾性体を利用できる
。

転写ローラ３は感光体ドラム１に一部を圧接して用いら
れるので、弾性層８は圧接時に柔軟に変形し、圧接開放
時にはすみやかに原型に復帰する必要があり、かつ、こ
の繰返しに対し、安定に動作することが必要である。す
なわち、耐クリープ、耐塑性変形に優れた材料が望まし
い。発砲構造としては、連続発泡（連泡）構造、独立気
泡構造などいずれの構造も用いることができるが、連泡
構造は周囲温度に係わらず、形状が安定しているので、
好適に使用することができる。

弾性層８の柔軟性は構成材料、発砲構造、発砲の程度な
どを変えることにより任意のものを得ることが可能であ
り、独立気泡構造のスポンジゴム硬度３０と同等以下の
硬度が好適に用いられる。

シャフト９と導電層７の導通はローラ両端に導電性物質
を塗布することにより行っている。

以上のような、条件で、ＯＨＰシートに対してプリント
してみると、紙の適正条件である６０ｇ／　ｃ４〜２８
０　ｇ　／　ｃ−の押圧力では文字、画像の中抜けが発
生してしまった。

実験して確認したところ、ＯＨＰシートの適正押圧力の
範囲は２０〜４５　ｇ　／　ｃｊであった。この条件に
おいて、紙に転写すると、感光体ドラム１、紙５、転写
ローラ３の密着性が悪く、転写不良が発生した。このこ
とから、普通紙へ転写する場合と、ＯＨＰシートに転写
する場合、転写ローラ３の感光体ドラム１への押圧力を
変えなければならないことが判明した。

そこで、本実施例においては、次ぎのような方法で、転
写ローラ３の押圧力を変化させている。

バネ１４による張力Ｗ′はバネ１４のバネ乗数にとバネ
１４の変位ご△Ｘよりｗ’　−ｋ・△Ｘで与えられてい
る。

ここで、バネ支持部材１５と転写ローラ支持部材１３の
ａ部分の距Ｍ　Ｘ　＋が６０順、バネ１６の無負荷時の
長さＸは３０關で、この場合、上式の△Ｘ　−３０ａｍ
となり、この状態での転写ローラ３の感光ドラム１への
押圧力は９０　ｇ　／　ｃｄであった。

ここで、バネ乗数支持部材１５を移動させ、Ｘｌは４０
市とすると、△ｘ　＝　１０　ｍ＋ｓとなり、このとき
の転写ローラ３の感光体ドラム１への押圧力は４０　ｇ
　／　ｃｄとなった。

ここで△Ｘが１／３になっているのに、押圧力が１／３
になっていないのは、ローラを押圧する全力が１／３に
なると、それに伴って転写ニップも減少されるためであ
る。

このような設定で、ＯＨＰシートへ画像転写を行うと、
良好な画像を得ることができた。本実施例においては、
マシンのオペレータパネルにＯＨＰ、厚紙を使用する際
の選択スイッチ（図示しない）があり、オペレータがそ
のスイッチを押すと、バネ支持部材はＸＩ　−６０ｍ−
の位置がらＸ＋”４０ｍｍの位置に移動し、転写ローラ
３の押圧力を変更するようになっている。

なお、上記実施例においては、オペレータパネルのスイ
ッチをオペレータが押すことによる外部からの電気的信
号に応じて押圧力を変化させたが、ホストコンピュ〜り
やワープロがらの外部信号や、被転写材５の厚さや透過
部等の抵抗などの物理的特性値を検査する手段を設け、
その手段からの信号により、自動的に圧力を可変させる
ような方法も可能である。また、上記実施例では、バネ
支持部材１５の位置を変えることにより、押圧力を変え
たが、バネ支持部材１５は固定されており、ローラ保持
部材１３が変位するような方法も可能である。

以上のように、本発明の一実施例を示したが、本発明は
感光体ドラム１上に形成された画像を被転写材に転写す
るための弾性の転写ローラ３を有し、この転写ローラ３
の感光体ドラム１の押圧力を可変ならしめる手段を有す
る画像転写装置に関するもので、感光体ドラム１への画
像形成方法、画像の被転写材５への固定定着方法等は本
発明の範囲外であり、公知の方法で良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、像担持体上に形成
された画像を被転写材に転写するための転写部材の像担
持体への押圧力を被転写材の種類に応じて可変とするか
ら、厚さの大きい、転写表面の硬い被転写材への転写も
良好に行うことができるという効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真プリンタの転写部分を示す構成図、第
２図は弾性転写ローラを示す構成図である。１・・・感光体ドラム（１象担持体）、３・・・転写ロ
ーラ（転写部材）、５・・・被転写材、１３・・・支持
部材（可変手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

画像を担持した像担持体に対し転写部材により被転写材
を押圧し、この被転写材に前記画像を転写する画像転写
装置において、前記被転写材に対する転写部材の押圧力
を被転写材の種類に応じて可変する可変手段を備えたこ
とを特徴とする画像転写装置。