JPH0362272B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、一般には電子写真式複写機、より詳
細には転写プロセスにおいてコピーシートから光
導電性表面へのコピーシート汚染物質の転移を防
止する装置に関するものである。

発明の背景 一般に、電子写真複写のプロセスは、最初に、
光導電性部材がほゞ一様な電位に帯電され、その
表面が感光化される次に光導電性表面の帯電した
部分が複写される原稿の光像にあてて露光され
る。これにより、光導電性部材の上に、原稿内の
情報領域に対応する静電潜像が記録される。光導
電性部材の上に静電潜像が記録された後、静電潜
像は現像剤と接触して現像される。これにより、
光導電性部材の上にトナー粉末像が形成される。
続いて、トナー粉末像はコピーシートへ転写さ
れ、最後に、トナー粉末像は加熱されてコピーシ
ートに像の形状で永久的に定着される。

転写プロセスにおいて、コピーシートは光導電
性部材に接触し、静電荷が印加され、トナー粉末
像が光導電性部材からコピーシートへ転写され
る。特に、光導電性部材が負に帯電され、トナー
粉末像が正に帯電される電子写真式複写機の場合
には、コピーシートから光導電性部材へタルクと
カオリンが転移することがわかつた。これは光導
電性部材からコピーシートへトナー粉末像を転写
するプロセスにおいて起る。これらのコピーシー
ト汚染物質は静電気的に光導電性部材に付着し、
清掃プロセスにおいて光導電性部材から除去され
ないことが多い。コピーシート汚染物質は、光導
電性部材によつて現像ステーシヨンへ運ばれ、こ
こで、現像装置内に吸い込まれる。これはコピー
の品質に極め有害であるというのは、現像装置が
コピーシート汚染物質を、次に光導電性部材の上
に現像することができる粒子として処理するから
である。タルクなどより大きなコピーシート汚染
物質は、集塊となつて、コピーシートに斑点を生
じさせる。これらの斑点は非常に目ざわりであ
る。したがつて転写プロセスにおいてコピーシー
トから光導電性部材へコピーシート汚染物質の転
移を防ぐことが強く要望されることは明らかであ
る。トナー粉末像を光導電性部材からコピーシー
トへ転写するためにいろいろな方法が工夫されて
きたが、次の特許文献は、関連があると思われる
ものである：米国特許第3414409号（1968年12月
３日発行）、第3707138号（1972年12月26日発行）、
第3721551号（1973年４月20日発行）、第3734724
号（1973年５月22日発行）、第4014605号（1977年
４月29日発行）、第4141728号（1979年２月27日発
行）。

上記特許文献の関連部分を簡潔に要約すると、
次のようになる。

米国特許第3414409号は、トナー粉末像をコピ
ーシートへ転写するため光導電性部材の裏側を通
して照明する方法を開示している。

米国特許第3707133号は、コロナ発生装置がト
ナー粉末像を形成しているトナー粒子上の電荷と
同じ極性の電荷を光導電性ベルトに加える転写装
置を開示している。コピーシートは、導電性ロー
ラと支持ローラの上を通過する光導電性ベルト部
分とによつて形成されたニツプを通過する。導電
性ローラは、トナー粒子上の電荷とは反対の極性
のDC電圧に対し電気的にバイアスされ、ニツプ
に圧力を加えてコピーシートへトナー粒子を転移
させる。トナー粒子と光導電性表面間の電荷によ
る吸引を減らすために、光導電性ベルトを照明す
るランプが導電性ローラ内に配置さてている。

米国特許第3721551号は、光導電性表面に非常
に強い光をあてて照明し、粉末を電気的に帯電さ
せて、帯電した粉末をコピーシートへ転写する方
法を開示している。

米国特許第3734724号は、光導電性部材から導
電性支持シートへ粉末像を転写する方法を開示し
ている。シートは、最初に粉末像と同じ極性に帯
電され、シートが光導電性部材に接触した後、極
性が逆にされ、電気量が適当に調整される。この
時点で、現像された像を所定位置に保持している
静電潜像の電気力をゼロにするために、光導電性
部材の透明部材がその支持側を通して投光照明さ
れる。バイアス電圧は、支持シートが光導電性部
材から分離されるまで、シートへの粉末像の転写
を続ける。

米国特許第4014605号は、ニツプとニツプ後方
領域において光導電性ドラム上の粉末像に接触し
ているコピーシートを支持している電気的にバイ
アスされた光導電性ベルトを照明することによつ
て転写電界を調整する方法を開示している。

米国特許第4141728号は、電気的にバイアスさ
れた転写ロールとベルト形感光体を開示してい
る。現像された像が転写ステーシヨンを通過する
とき負に帯電したトナーを吸引するために、コピ
ーシートは正に帯電され、光導電性ベルトはコピ
ーシートを通して光源にさらされる間に負に帯電
される。光導電性層は、適当な透明導電性基層を
用いてその反対側から露光することも可能であ
る。

発明の概要 本発明の特徴にしたがつて、光導電性部材上に
帯電したトナー粉末像を有する形式の電子写真式
複写機が得られる。本複写機は、粒子汚染物質を
含む支持材料シートを進めて光導電性部材上のト
ナー粉末像に接触させる手段を有している。支持
材料シートにトナー粉末像上の電荷の極性とは反
対の極性の電荷を付与する手段により、光導電性
部材から支持材料シートへトナー粉末像が吸引さ
れ、支持材料シートから光導電性部材へ支持材料
の粒子汚染物質が吸引される。支持材料シートか
ら光導電性部材へ吸引された汚染物質上にトナー
粉末像上の電荷の極性と同じ極性の電荷を誘導す
る手段により、汚染物質が支持材料シートへ引き
戻される。

本発明のその他の特徴は、以下の説明と図面を
参照すれば、明らかになるであろう。

好ましい実施例の説明 以下、好ましい実施例と使用方法について本発
明を説明するが、発明を当該実施例と使用方法に
限定するつもりのないことは理解されよう。それ
どころか、特許請求の範囲に記載した発明の要旨
と範囲に含めることができる全ての代替物、修正
物、および均等物を発明に含めるつもりである。

本発明の特徴の全般的理解を助けるために、図
面について説明する。図中、同一構成要素を表示
するために全体を通じ参照番号を使用している。
第１図は、本発明の転写装置を組み入れた代表的
な電子写真式複写機の種々の構成要素を略図で示
す。以下の検討から、本装置は多種多様な電子写
真式複写機、あるいは粒子汚染物質を含むシート
へ帯電したトナー粒子を転写することが必要なそ
の他の形式の装置に同じように適合して使用する
ことができ、その用途は必ずしもここに記載した
特定の実施例や使用方法に限定されるものでない
ことが明らかになろう。

代表的な電子写真式複写機では、第１図のよう
に、導電性基層１４の上に光導電性表面１２が重
ねられたベルト１０が矢印１６の方向に動く。導
電性基層１４は、透明な支持層、たとえばポリ
（テレフタル酸エチレン）セルローズ・アセテー
ト、その他の適当な写真フイルム支持層から成る
ものが好ましく、一般にその上に高真空蒸着ニツ
ケル、ヨー化第一銅その他の適当な導電性重合体
など透明な導電性皮膜で被覆されている。また、
導電性支持層は、一般に、結合剤と有機光導電性
材料から成る光導電性層で被覆されている。本発
明には、さまざまな有機光導電性材料を使用する
ことができる。たとえば、有機アミン光導電性材
料やpolarylakane光導電性材料を用いることが
できる。しかし、この分野の専門家は、どの種類
の有機光導電性材料でも、透明な導電性基層と共
に使用できるものであれば、本発明に使用できる
ことはわかるであろう。米国特許第3734724号
（1973年発行）には、各種の光導電性部材が記載
されている。代表的な電子写真式複写機の場合、
光導電性層は、その上に記録された負の極性の静
電荷を有し、トナー粒子上の電荷は正の極性のも
のである。

第１図の説明を続けると、ベルト１０は矢印１
６の方向に移動し、光導電性表面１２の連続する
部分を進め、その移動通路の周囲に配置された
種々の処理ステーシヨンを通過させる。図示のよ
うに、ベルト１０は剥離ローラ１８、張力付与ロ
ーラ２０、および駆動ローラ２２のまわりに掛け
渡されている。駆動ローラ２２は、回転できるよ
うに取り付けられベルト１０に接触している。モ
ータ２４がローラ２４を回転させ、ベルト１０を
矢印１６の方向に進める。ローラ２２とモータ２
４とは、適当な手段、たとえば駆動ベルトによつ
て連結されている。駆動ローラ２２は向き合つて
配置された１対の縁案内部を有している。縁案内
部はその間にベルト１０の所定の移動路を定める
空間を形作つている。張力付与ローラ２０をベル
ト１０に所定のばね力で押し付けている１対のば
ね（図示せず）によつてベルト１０に張力が付与
されている。剥離ローラ１８と張力付与ローラ２
０は共に回転できるように取り付けられている。
これらのローラは、ベルト１０が矢印１６の方向
に移動するとき自由に回転するアイドラ・ローラ
である。

最初に、ベルト１０の一部分が帯電ステーシヨ
ンＡを通過する。帯電ステーシヨンＡでは、コロ
ナ発生装置２６がベルト１０の光導電性表面１２
を比較的高い、負の極性をもつほぼ一様な電位に
帯電する。この分野の専門家は、光導電性表面に
印加された電荷の極性は選択した光導電性材料に
よつて決ること、および負の極性でなく正の極性
を与える場合には、それに適合する光導電性材料
を使用できることは、理解されよう。

次に、光導電性表面１２の帯電した部分は露光
ステーシヨンＢを通過するように進められる。露
光ステーシヨンＢでは、原稿２８が表を下に透明
プラテン３０の上に置かれている。ランプ３２は
原稿２８の上に光線を発する。原稿２８から反射
した光線はレンズ３４を透過してその光像を形成
する。レンズ３４は光像を光導電性表面１２の帯
電した部分に合焦させて、その上の電荷を選択的
に消散させる。これにより、光導電性表面の上
に、原稿２８に含まれた情報領域に対応する負の
極性をもつ静電潜像が記録される。その後、ベル
ト１０は光導電性表面１２に記録された静電潜像
を現像ステーシヨンＣへ進める。

現像ステーシヨンＣでは、磁気ブラシ現像装置
３６が、キヤリヤ粒子にトナー粒子が摩擦電気で
付着しているものから成る混合現像剤を、光導電
性表面１２に記録された静電潜像に接触させる。
トナー粒子は正電荷をもつているので負に帯電し
た潜像に吸引される。磁気ブラシ現像装置３６
は、磁気ブラシ現像ローラ３８を備えており、磁
気ブラシ現像ローラ３８はキヤリヤ粒子とトナー
粒子でできたブラシを形成している。トナー粒子
がキヤリヤ粒子から潜像へ吸引されると、ベルト
１０の光導電性表面１２の上にトナー粉末像が形
成される。

現像後、ベルト１０はトナー粉末像を転写ステ
ーシヨンＤへ進める。転写ステーシヨンＤでは、
支持材料シートが送られてきてトナー粉末像と接
触する。支持材料シートはその上に粒子汚染物質
を含んでいる紙である。代表的な粒子汚染物質は
カリオンとタルクである。コピーシートは、シー
ト給送装置４２よつて転写ステーシヨンＤへ送ら
れてくる。シート給送装置４２は、シート・スタ
ツク４６の一番上のシートに接触している給送ロ
ーラ４４を有しているものが好ましい。給送ロー
ル４４は、回転してスタツク４６から一番上のシ
ートをコンベヤ４８の上に送り出す。コンベヤ４
８は、シートをシユート５０へ運び、シユート５
０は現像されたトナー粉末像が転写ステーシヨン
Ｄにおいて、送られてくるシート４０に接触する
ように調時された順序で、シート４０を案内して
ベルト１０の光導電性表面１２に接触させる。

転写ステーシヨンＤでは、コロナ発生装置５２
がシート４０の裏側に陰イオンを照射する。これ
により、シート４０は、ベルト１０の光導電性表
面１２に付着しているトナー粉末像とは反対の極
性に帯電されるので、トナー粉末像が光導電性表
面１２からシート４０へ吸引される。コロナ発生
装置５２は、Ｕ形導電性シールド５４とコロノー
ド線５６を有しているものが好ましい。光導電性
表面からコピーシートへトナー粉末像を転写する
効率は、二つの競合する力の大きさ、すなわちト
ナー粉末像を吸引するコピーシート上の電荷によ
る電界と、トナー粉末像を光導電性表面に吸引す
る静電潜像による電界によつて制御される。した
がつて、トナー粉末像の転写を行なうためには、
コピー・シート上の電荷は光導電性表面上の電荷
より大きくなければならない。すなわち、コピー
シート上の負電荷は潜像の負電荷より大きな値で
なければならない。しかしながら、この形式の装
置で起る問題は、コピー・シート４０の粒子汚染
物質、たとえばタルクやカオリンも同様に光導電
性表面へ吸引されることである。粒子汚染物質
は、転写プロセスの結果あるいは他の無関係な原
因により負に帯電することがある。たとえ中立に
帯電した粒子であつても、コピーシートから光導
電性表面１２へ機械的に転移されることがわかつ
た。この問題に対する解決は、トナー粒子上の電
荷の極性と同じ極性をもつ電荷をこれらの粒子汚
染物質上に誘導することである。これにより、汚
染物質はトナー粒子としてふるまい、コピーシー
トへ引き戻される。これは、光源５８を励起する
ことによつて達成される。光源５８は、そこから
の光線が導電性基層１４を通つて光導電性表面１
２まで透過するように、転写ステーシヨンＤに配
置されている。これらの光線は光導電性表面１２
の自由表面に向う陽イオンの流れを生じさせ、表
面に吸引された粒子汚染物質上に正の極性の電荷
を誘導する。これにより、粒子汚染物質はトナー
粒子の極性と同じ極性の電荷を有する結果、光導
電性表面からコピーシートへ引き戻され、複写機
の汚染は防止される。

光源５８によつて生じる照明は、光導電性材料
の放射エネルギー感度に応じて、可視または可視
外放射エネルギーのどちらでもよいことがわか
る。上記のプロセスは第２図に詳細に示してあ
る。

再び第１図を参照すると、トナー粉末像がコピ
ーシート４０へ転写された後、コンベヤ６０はシ
ートを矢印の方向に定着ステーシヨンＥへ進め
る。定着ステーシヨンＥには、転写されたトナー
粉末像をコピーシート４０へ永久的に固着させる
定着装置６４が設置されている。定着装置６４
は、加熱された定着ロール６６とバツクアツプ・
ロール６８を有するものが好ましい。シート４０
は、定着ロール６６とバツクアツプ・ロール６８
の間を通過し、トナー粉末像が定着ロール６６に
接触する。これにより、トナー粉末像はコピーシ
ート４０へ永久的に固着される。定着後、シート
はシユート７０によりキヤツチ・トレイ７２へ導
かれ、続いてオペレータにより複写機から取り出
される。

ベルト１０の光導電性表面１２からコピーシー
トが分離された後には、必らず若干の残留トナー
粒子が付着したままになつている。これらの残留
トナー粒子は、清掃ステーシヨンＦにおいて光導
電性表面から除去される。清掃ステーシヨンＦ
は、予備清掃用コロナ発生装置（図示せず）と光
導電性表面に接触して回転できるように取り付け
られた繊維ブラシ７４を有している。予備清掃用
コロナ発生装置は、トナー粒子を光導電性表面に
引き付けている電荷を中和する。これらの粒子
は、接触して回転するブラシ７４によつて、光導
電性表面から清掃される。清掃に続いて、放電ラ
ンプ（図示せず）が光導電性表面を光で投光照明
し、次の連続する像形成サイクルのための帯電に
先立つて、そこに残つている全ての残留電荷に消
散させる。本発明の特徴を組み入れた代表的な電
子写真式複写機の一般的作用について明らかにし
たが、本出願のためには以上の説明で十分である
と思われる。

次に、第２図を参照すると、本発明の特徴が詳
細に示されている。図示のように、コロナ発生装
置５２には電流が流されている。これにより、コ
ロノード線５６が励起して陰イオンを発生する。
静電潜像の負電荷の大きさはコピーシート上の負
電荷の大きさよりも低いから全ての負に帯電した
汚染物質はコピーシートから光導電性表面へ吸引
される。それと同時に、透明な導電性基層１４を
通して光導電性表面１２の裏側に光線を透過させ
るように配置されたランプ５８に電流が流され
る。ランプ５８の点灯により、陽イオンが光導電
性表面１２の自由表面に向つて流れる。粒子汚染
物質は導電性であることはわかつている。負に帯
電した粒子汚染物質７６は、最初は光導電性層１
２の自由表面に吸引されるが、陽イオンが光導電
性層１２の自由表面へ移動すると、その表面に付
着している全ての導電性粒子汚染物質に正電荷が
誘導され、このとき正に帯電した粒子汚染物質は
コピーシート４０の負電荷によりコピーシートへ
引き戻される。したがつて、光導電性層の自由表
面からコピーシートへトナー粉末像を転写するプ
ロセスにおいて光導電性層の裏側を照明すること
により、転写電界の影響の下で光導電性層の自由
表面へ正電荷が流れる。この光導電性層の自由表
面の正電荷は、その表面に接触している導電性粒
子汚染物質に正電荷を誘導する。ここで正に帯電
したこれらの粒子汚染物質は負に帯電したコピー
シートへ引き戻される。このようにして、コピー
シートの粒子汚染物質は、最初光導電性層へ吸引
され、その後コピーシートへ引き戻される。この
結果、光導電性ベルトによつて粒子汚染物質がそ
れぞれの処理ステーシヨンへ運ばれることが防止
される。このメカニズムは、大部分の帯電した粒
子汚染物質をトナー粉末像の極性と同じ極性にす
ることがわかつた。このように、正に帯電した汚
染物質は転写電界の影響の下でコピーシートへ引
き戻されようとするので、光導電性表面の上に粒
子汚染物質が堆積する割合は非常に減少する。

次に、第３図を参照すると、粒子汚染物質を含
むコピーシートを使用する電子写真複写プロセス
を表わす流れ図が図示されている。図示のよう
に、光導電性表面は、最初に適当な極性および電
位に帯電される。その後、光導電性表面の帯電し
た部分は原稿の光像に対し露光されて、選択的に
放電する。これにより、光導電性表面の上に静電
潜像が記録される。静電潜像はトナー粒子で現像
される。トナー粒子は静電潜像の極性とは反対の
極性をもつ。その後、トナー粉末像はコピーシー
トへ転写され、それと同時に光導電性表面に吸引
されたコピーシートの粒子汚染物質はコピーシー
トへ引き戻される。最後に、トナー粉末像がコピ
ーシートへ定着されて完成コピーが作成される。
前述のプロセスにより、光導電性層の自由表面の
上に堆積するコピーシートの粒子汚染物質は顕著
に減少する。前述のプロセスにより、汚染物質の
堆積は30−50％も減少することがわかつた。

したがつて、本発明により、転写プロセスにお
いて光導電性層に吸引された粒子汚染物質がコピ
ーシートへ引き戻されることを特徴とし、光導電
性層から粒子汚染物質を含むコピーシートへトナ
ー粉末像を転写する装置が提供されたことは明ら
かである。この装置によれば、光導電性層の上に
堆積する粒子汚染物質が顕著に減少するので、コ
ピーの品質低下が防止される。この装置は先に述
べた目標および利点を完全に満している。特定の
実施例とその使用方法に関して本発明を説明した
が、この分野の専門家は多くの代替物、修正物、
均等物を容易に思い浮べることは明らかである。
したがつて、特許請求の範囲に明示した発明の要
旨と広義の範囲に入る全ての代替物、修正物、お
よび均等物は、発明に包含されるものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を組み入れた代表的な
電子写真式複写機を示す略正面図、第２図は、コ
ピーシートから光導電性層へ吸引され、次にコピ
ーシートへ引き戻される粒子汚染物質の転移を略
図で示す部分正面図、および第３図は、電子写真
式複写機のプロセスと、粒子汚染を防止する方法
を示す流れ図である。 Ａ……帯電ステーシヨン、Ｂ……露光ステーシ
ヨン、Ｃ……現像ステーシヨン、Ｄ……転写ステ
ーシヨン、Ｅ……定着ステーシヨン、Ｆ……清掃
ステーシヨン、１０……ベルト、１２……光導電
性表面（層）、１４……導電性基層、１６……ベ
ルト移動方向、１８……剥離ローラ、２０……張
力付与ローラ、２２……駆動ローラ、２４……モ
ータ、２６……コロナ発生装置、２８……原稿、
３０……透明プラテン、３２……ランプ、３４…
…レンズ、３６……磁気ブラシ現像装置、３８…
…磁気ブラシ現像ローラ、４０……コピーシー
ト、４２……シート給送装置、４４……給送ロー
ラ、４６……シート・スタツク、４８……コンベ
ヤ、５０……シユート、５２……コロナ発生装
置、５４……Ｕ形導電性シールド、５６……コロ
ノード線、５８……光源（ランプ）、６０……コ
ンベヤ、６２……シート移動方向、６４……定着
装置、６６……定着ロール、６８……バツクアツ
プ・ロール、７０……シユート、７２……キヤツ
チ・トレイ、７４……繊維ブラシ、７６……粒子
汚染物質。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光導電性部材上に帯電したトナー粉末像を有
   する形式の電子写真複写機において、 粒子汚染物質を含む支持材料シートを光導電性
   部材上のトナー粉末像に接触させるように進める
   手段と、 光導電性部材から支持材料シートへトナー粉末
   像を吸引し、支持材料シートの粒子汚染物質が支
   持材料シートから光導電性部材へ吸引されるよう
   に、支持材料シートへトナー粉末像上の電荷の極
   性とは反対の極性の電荷を付与する手段と、 支持材料シートから光導電性部材へ吸引された
   汚染物質を支持材料シートへ引き戻すために、汚
   染物質上にトナー粉末像上の電荷の極性と同じ極
   性の電荷を誘導する手段と を備えている電子写真複写機。 ２ 前記電荷付与手段と前記電荷誘導手段は、同
   時に作用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の複写機。 ３ 前記電荷付与手段は、光導電性部材の反対の
   位置にある支持材料シートの側にイオンを照射す
   るコロナ発生手段を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の複写機。 ４ 前記電荷誘導手段は、転写されるトナー粉末
   像を有する光導電性部材の部分を照射するように
   配置された光源を有していることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の複写機。 ５ 前記光導電性部材は、ほゞ透明な導電層の上
   に光導電性層が固着されたものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の複写機。 ６ 前記光源は前記透明導電性層に向い合つて配
   置され、そこから放射された光線は前記透明導電
   性層を透過して前記光導電性層に達することを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載の複写機。