JPH04507308A - 多色イメージ形成装置及び転写ローラ - Google Patents

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】 本発明は、電子写真及びこれと同様なプロセスにおいて形成されるタイプの多色 トナー像の形成に関する。より詳細には、本発明は、特にカラーのトナー像を非 常に高い品質で重ね合わせるようになされた転写ローラを有する多色像形５５． 装置に関する。

背景技術 従来のカラー電子写真においては、一連の静電的な像が像部材に形成される。

帯電した光導電性のドラムか、電子フラッシュ、電子印刷ヘッドあるいは光学式 走査機構（スキャナ）によりイメージ的に露光される。静電的な像は、種々の色 により調色されて一連の別個の色のトナー像を生成する。トナー像を次に、繰り 返し像部材に供される受容シートに整合した状態で転写する。通常は、この受容 シートは、転写ローラの周囲に固定されており、この転写ローラは、像部材に係 合していると共に、像が呈示されるとこれら像か転写されるように受容シートを 繰り返し回転させる。

乾式のトナーか細かくなればなるほど、より高い品質の像を像部材上に形成する ことができる。

極度に細かいトナー粒子により形成されたカラー像の転写は、より粗いトナーに よる像の転写よりもかなり困難なように思われる。通常の静電的な転写は、圧力 及び熱の組み合わせによる転写程には効果的ではないことが立証されている。

２．８Ｋｇ／ｃｍ”　（４０ｐｓ　ｉ）を越す、好ましくは７Ｋｇ／ｃｍ２（１ ００ｐｓｉ）を実質的に越す、圧力が、その軟化点あるいは焼成点まで過熱され た小さな粒子のトナーを転写する際に効果的であることが判明している。そのよ うな転写プロセスは、通常の紙レシーバに対して効果的であるが、加熱により軟 化する熱可塑性プラスチックの表面コーティングを有する紙レシーバに対して特 に効果的である。加熱により軟化する熱可塑性プラスチックは、その軟化点まで 加熱され、この加熱されたプラスチックは、受容シートと像部材との間のニップ 部（挟持部）にあるトナーを加熱する。トナーは軟化しすなわち焼成され、トナ ーの一部は熱可塑性材料の中に埋め込まれ、またトナーの他の部分はそのように 埋め込まれたトナーに付着する。このプロセスは、通常のカラー電子写真におい て用いられる圧力よりもかなり高い圧力で行うと最も効果的である。小さな粒子 のトナーんにおいて可能な分解能を用いると、像形成プロセスにおける高い分解 能を必要とする。そのような高い分解能は一般に、像を走査して均一に帯電され たドラムの光導電性の周囲に投影する電子的なあるいは光学的な走査装置により 得ることができる。光導電性のドラムの回転において何等かの機械的な中断があ れば、走査の精度及び像の出現に影響を与える。

発明の開示 本発明の目的は、全般的には上述の電子写真の形式の多色トナー像形成装置であ って、光導電性のドラムに圧接する転写ローラにより光導電性のドラムに与えら れる可能性のあるこの光導電性のドラムの回転及び位置に対する機械的な中断が 低減された多色トナー像形成装置を提供することである。

上記及び他の目的は、従来技術のものにおけるように、光導電性のドラム及びこ のドラムに圧接する転写ローラを有する多色トナー像形成装置により達成される 。転写ローラはしかしながら、このローラの軸線にほぼ平行に走るその周面の溝 を有している。受容ソートが、その両端部を上記溝の中に固定された状態で、ド ラムの周囲に取り付けられる。溝は、ドラムの周囲から離れる方向において徐々 に傾斜している傾斜により、受容シートの固定された端部を支持するための傾斜 面を画成する手段を有している。

そのような転写ローラを用いた場合には、ローラと光導電性のドラムとの間に十 分な圧力を維持することかでき、これにより、ドラムが受容シートの端部から離 れる際のドラムに対する衝撃を十分小さくするこ古ができる。そのようなＮＲ造 を用いることにより、受容シートと光導電性のドラムとの間の接触から円滑に移 行してそのような接触が何等行われず、これにより、スキャニング（走査）操作 に悪影響を及ぼすドラムに対する機械的な衝撃源が低減される。

好ましい実施例によれば、像生成のタイミングは、転写ローラの有効な周辺長（ 受容シートを有する周囲）によって制御することができる。本発明を用いること により、周辺長がシートの歪みすなわちシートの長さの変化による影響を受けな いので、その周辺長の一貫性が改善される。

本発明の好ましい実施例によれば、上記傾斜面を画成する手段はまた、そのよう な表面まで伸びて受容シートの端部を転写ローラに固定する真空穴も備えている 。

更に別の実施例によれば、転写ローラは、上ｇ８溝を有する中央部の外側にある 外側のローラ部分を有している。外側のローラ部分は、溝がドラムに面している 時に光導電性のドラムの上に乗る。これら外側のローラ部分の直径は、ローラに 支持された受容シートの直径よりもほんの僅か小さく、従って光導電性のドラム の転写シートからの離脱及び転写シートへの乗り上げの効果を低減する。これら 外側の部分を正確な寸法にすれば、外側の部分は、シートが無い時のローラへの トナーの転写及び像部材と中央部分の間の接触を防止するであろう。この最後に 述べた効果は、紙のジャミング、誤供給等の場合に有用である。

図面の簡単な説明 図１は、本発明に従って構成された電子写真プリンタの概略的な側面図である。

図２は、図１に示した転写ローラを、明瞭に図示するためにその一部を分解して 示す斜視図である。

図３は、図１及び図２に示す転写ローラの溝の部分の断面図である。

好ましい実施例の説明 図１によれば、通常の多色電子写真装置は、例えば光導電性のドラム１の如き像 部材を備えており、この像部材は一連のステーションを通過するように回転可能 である。ドラム１は最初に、帯電ステーション２で均一に帯電され、次に、例え ばレーザ露光ステーション３の如き露光ステーション３において像部に露光され て一連の静電的な像を生成する。この像は、調色ステーション４．５．６．７に おいて種々の色のトナーによって調色され、一連の別個の色のトナー像を生成す る。カラーのトナー像は、転写ローラ１１の周囲に支持された受容シート１０に 整合された状態で転写されてこの受容シート上に多色像を形成する。光導電性の ドラム１の周囲は次に、再使用のためのクリーニングステーション１３において 清掃される。受容シート１０は、紙供給源１６から転写ローラ１１に供給されて いる。多色像が形成された後に、受容シートは、分離手段１８によってドラム１ １から分離され、搬送装置１９により融着装！２０へ、従って排出トレイへ、搬 送されるが、これら手段及び装置は総て当業界における通常のものである。

極めて細かいトナー、例えば３，５ミクロンあるいはこれよりも小さなトナー、 を用いた場合には、受容シート１０上に極めて高い分解能の多色像を得ることが できる。そのような像の転写は、転写ローラ１１と光導電性のドラム１との間の ニップ部３０における熱及び圧力の組み合わせにより、最も良く実行される。例 えば、受容シート１０を、この受容シートがニップ部に入る直前に、外部の加熱 源２５により外部から加熱することができる。外部の加熱ｌＴｌ１ｊ２５に代え て、あるいはこの外部の加熱源に加えて、通常の加熱ランプ２６によりドラムを 内部から加熱することができる。転写ローラ１及びローラ１１が共に、例えばそ の表面にかなり硬いゴムあるいは他の幾分しなやかな材料をもたないアルミニウ ム製のローラ等の硬いローラである場合に、ニップ部３０における比較的高い圧 力及び良好な熱伝達を得ることができる。そうではなく、ローラの一方あるいは 両方を僅かにしなやかにしてニップ部のある幅が熱伝達を可能とするようにする ことができる。本発明者等は、両方のローラが硬い場合に最善の結果が得られる ことを見いだした。

２つの硬い回転部材の間に十分な圧力を与えた場合には、ドラム１の運動の円滑 さは、このドラムとローラ１１．との間の接触の円滑さに部分的に依存する。受 容シートの両端は、その接触の不連続性を生ずる原因となる。従って、ドラムと ローラとの間のニップ部を通過する受容シートの先端あるいは後端は、光導電性 のドラム１に振動を与える。すなわち、光導電性のドラム１は本質的に、受容シ ートの端部から外れたりまた端部に乗り上げたりしてローラに衝突し、これによ りドラム１は振動する。この時点においては何等像が転写されないので、この振 動は転写プロセスに大きな影響を与えるものではない。しかしながら、その振動 はプロセスを制御するためには不都合であり、従ってその時点においては像が可 算露光されない。像が露光されれば、上記振動は大きな影響を与えることになり 、露光における変動、例えば走査の最中の不連続性、のために、最終的な多色像 に視覚的な欠陥を生ずる。上記振動は最低限トルクの大きな変動を生じ、このト ルクの変動に打ち勝つためにより強力なかつより精巧な駆動装置を必要とする。

この状況は光学的な露光あるいはＬＥＤの印刷ヘッドの露光に影響を与えるが、 振動が走査線の中間で生ずる極めて高品質のレーザ露光に対してはより深刻な影 響を与えるように思われる。

上記問題点に対する解決法が、転写ローラ１１をより詳細に示す図２及び図３に 図示されている。図２を参照すると、転写ローラ１１は、中央部分４０と、２つ の外側部分すなわち端部分４１，４２との３つの部分から構成されている。端部 分４１．４２は中央部分４０にボルト止めあるいは他の方法で固定されている。

中央部分４０は、この中央部分の回転軸線にほぼ平行に伸長するｍ４５を有して いる。一対の真空低下バー４８．４９が、虜４５を画成する半径方向の面に取り 付けられている。これらのバーは、中央部分４０の他の部分と同一の材料から一 体に形成することもできる。真空低下バー４９は、ローラ１１の一部と共に図３ に断面で示されている。真空低下バーの頂部は、傾斜面５１及び真空穴５２を画 成している。真空穴５２は、図示しない手段により真空源に接続されている。

ローラの端部分４１．４２の直径はは、ローラの中央部分４０の直径よりも僅か に大きい。ローラの端部分４１．４２は、中央部分４０の半径に、転写の際に最 大限圧縮された状態の紙の厚みを加えた値に等しいのが理想的である。しかしな がら、そのようなシステムにおいてはいくらかの許容差を必要とする。従って、 ローラの端部分は、上述の寸法すなわち値よりも僅かに小さい。

作動の際に、紙１０の両端は、各々の真空低下バー４８．４９の勾配を有する傾 斜面５１の真空穴５２に取り付けられる。受容シート１０がニップ部３０の中に ある間には、紙の表面がローラの端部分４１．４２の表面にほぼ一致するがある いはこれよりも僅かに上方に位置するまで、ニップ部の圧力が紙を僅かに圧縮す る。単一の像の転写が終了すると、ドラム及びローラが更に回転して、後方便の 真空低下バー４９と中央部分４０の周囲の主要部とが交差する点である図３に示 す点Ａに到達する。この点Ａにおいて、受容シート１０は、中央部分４０の周囲 の連続性から離れる方向に傾斜し、これにより光導電性のドラムが端部分４１． ４２に同かって徐々に移動する。理想的にはこの移動は極めて短い距離であるが 、その移動は、光導電性のドラム１に実質的に振動を与えることなく円滑に行わ れる。、ＩｔＩｔ４５がニップ部３０を通過してしまうと、手順が反復されて光 導電性のドラムが外側の部分４１．４２に係合し、真空低下バー４８の傾斜面の 溝から出てくる受容シートに徐々に係合してこのシートを圧縮する。

許容交差のない系においては、外側の部分４１．４２は、中央部分４０と圧縮さ れた紙とが形成する直径に厳密に等しく、これによりローラ１１とドラム１との 間の距離は、受容シートの両端部において変化しない。この理論的な場合におい ても、受容シートを圧縮しまたこの受容シートの圧縮を解放する操作はドラム１ により行われる作業を含み、この作業はドラムの運動に影響を与える。実際に実 施する場合には、外側の部分４１．４２の直径は、製作誤差の関係で圧縮された シートの厚みよりも僅かに小さな寸法とせざるを得ない。従って、紙の圧縮に加 えて、ドラム及びローラは分離を若干変化させる。傾斜面５１は、紙の位置の変 化及び紙の圧縮及び圧縮の解放の影響が最終的なプリントに現れないように十分 にゆっくりと行わせる。

本発明は、レーザあるいはＬＥＤ印刷ヘッド又は光学式スキャナを用いた非常に 高度な分解能を有する装置に応用すると最も有用である。しかしながら、本発明 は、例えばフラッシュ露光装置等のより一般的な装置にも利用可能な他の利点を 有している。

ローラの端部分４１．４２及び／又は溝の使用は、転写ローラと受容シートの組 み合わせに対して一致した円周を提供する。すなわち、受容シートが連続的なロ ーラの周囲に保持されている場合には、受容シートが僅かに歪むと、換言すれば 受容シートの長さが僅かに変化すると、上記円周が変化し、これにより像ドラム は短いローラ半径の部分に落ち込んで乗りまたそこから戻って上がる。図示の構 造においては、シートの両端は、円周を決定する因子ではなく、有効な半径は一 定に近い。この一定した円周（従って円周方同長さ）は、転写ローラと受容シー トの組み合わせた円周あるいはこの円周の像部材の円周あるいは回転に対する関 係を監視してフラッシュ露光等の露光あるいは走査の開始を制御する非常に高品 質の整合において有用である。

ローラの端部分４１．４２はまた、ニップ部にシートが無い場合に、ローラとド ラムの像部分との間の接触を阻止する。このような状況は、紙の誤供給あるいは ジャミングが起こった場合、あるいは意図的な画像の無い運転の間に生ずる。

好ましい転写ローラの表面は例えばアルミニウム等の硬い材料であるので、上記 接触の阻止によりドラム１の像部分に対する損傷が防止される。上記接触の陥部 はまた、紙が無い場合に像ドラムからのトナーの転写を防止し、クリーニングス テーション１３において、より容易に清掃することのできる像ドラム上にトナー を残留させる。

好ましい実施例を特に参照して本発明の詳細な説明したが、以下の請求の範囲に より画定される本発明の範囲内において、変形及び変更を行うことができること は理解されよう。

多色電子写真装置は、受容シートの両端を、転写ローラ（１１）の回転＄９１１ こ平行に伸長する溝（４５）の中に固定する。溝の中の傾斜面（５１）番よ、転 写シ−国際調査報告 国際調査報告 ｕｓ　９１０３００１ Ｓ＾　４７６１１

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．光導電性のドラムを備える多色像形成装置であって、前記光導電性のドラム は、該ドラムの光導電性の周辺部が、一連の別個のカラートナー像を生成するた めの帯電、露光及び調色の各ステーションと、前記像を整合させた状態で受容シ ートに転写して多色トナー像を生成するための転写ステーションとを含む一連の 電子写真的なステーションを通過するように、回転可能になされた多色像形成装 置において、前記転写ステーションが、前記ドラムと協働して圧力ニップ部を形 成すると共に、回転軸線、円周面、及び該円周面において前記軸線にほぼ平行に 伸長する溝（４５）を有する回転可能な転写ローラ（１１）と、 前記溝に設けられて受容シートの端部を固定するための手段を含む、前記受容シ ートを前記円周面に固定するための手段（５２）と、前記固定された端部が前記 溝の中に入ると、前記ローラの円周面の延長部から離れる方向に徐々に傾斜する 勾配によって、前記端部を支持するための傾斜面を前記溝に形成する手段（４８ ）とを備えることを特徴とする装置。
2. ２．請求項１の装置において、前記傾斜面を画成する手段がまた、前記受容シー トの前記端部を前記ローラ（１１）に固定するための真空穴（５２）を画成する ことを特徴とする装置。
3. ３．請求項１の装置において、前記露光手段は、像を前記光導電性の表面上に段 階的に走査するための手段（３）を備え、また、前記勾配は、前記溝が前記圧力 ニップ部を通過することにより前記走査に鋭敏な影響を与えないように、十分に なだらかであることを特徴とする装置。
4. ４．請求項１の装置において、前記シートの他端を前記溝の中に保持するための 手段（５２）と、前記固定された他端を、前記ローラの円周面の前記延長部から 離れる方向に徐々に傾斜する勾配により支持するための傾斜面を画成する手段（ ４９）とを更に備えることを特徴とする装置。
5. ５．請求項１の装置において、前記受容シートを、該受容シートが前記ローラ（ １１）に固定されている間に加熱するための手段（２６）を更に備えることを特 徴とする装置。
6. ６．請求項５の装置において、前記加熱するための手段は、前記受容シートの加 熱軟化性の外側層を加熱するための手段を備えることを特徴とする装置。
7. ７．請求項１の装置において、前記ローラ（１１）及び前記ドラム（１）が、少 なくとも２、８Ｋｇ／ｃｍ２（４０ｐｓｉ）の圧力を有するニップ部（３０）を 形成することを特徴とする装置。
8. ８．請求項１の装置において、前記ローラ（１１）は、中央部分（４０）及び２ つの外側部分（４１、４２）を有し、前記中央部分は前記溝を有し、また前記外 側部分は、前記中央部分の直径よりも大きいが前記中央部分の直径と前記円周面 に取り付けられたシートの厚みの和よりも小さな直径を有しており、前記外側部 分は、前記瀞が前記圧力ニップ部を通過する時に、前記ドラムに係合するように 位置決めされていることを特徴とする装置。
9. ９．請求項１の装置において、前記ローラは、中央部分（４０）と、前記軸線上 で前記中央部分の両側に配設された２つの外側部分（４１、４２）とを有し、前 記外側部分は前記中央部分と共に回転するように該中央部分に固定され、前記中 央部分は前記溝を有し、また前記外側部分は、前記中央部分と固定された受容シ ートとの複合された直径よりも小さな直径を有し、前記外側部分は、前記溝が前 記圧力ニップ部を通過する時に、前記ドラムに係合するように位置決めされてい ることを特徴とする装置。
10. １０．その円周面が一連のステーションを通過して該円周面上に一連の別個のカ ラートナー像を形成するように回転可能であるドラムと、前記一連のトナー像を 整合させた状態で受容シートに転写して多色像を生成する転写ステーションとを 備える多色像形成装置において、前記転写ステーションが、中央部分（４０）、 及び該中央部分の両側にこの中央部分と共に回転するように固定された２つの外 側部分（４１、４２）を有する回転可能な転写ローラ（１１）と、受容シートを 前記中央部分の周囲の一部に固定するための手段（５２）とを備え、前記外側部 分は、受容シートをもたない前記中央部分の直径よりも大きいが、前記中央部分 及びこれに固定された受容シートを複合した直径よりも小さな直径を有し、前記 外側部分は、受容シートをもたない前記中央部分の一部が前記ニップ部を通過し ている時には、前記ドラム（１）に係合するように位置決めされていることを特 徴とする装置。