JPH0511637A

JPH0511637A - ローラ転写装置

Info

Publication number: JPH0511637A
Application number: JP16567491A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ogasawara; 正小笠原; Masahiro Wano; 正弘和納
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-22
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: JP3100423B2

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザプリンタ、静電複写機等、静電転写プ
ロセスを利用した画像記録装置に使用されるローラ転写
装置に関し、転写ローラへの回転力の伝達に際して、転
写ローラのトナー像担持体への押圧力に変動を与えるこ
とを防止し、転写画像の画質向上を目的とする。【構成】トナー像担持体１に対して付勢しつつ、該ト
ナー像担持体上に形成したトナー像を転写媒体１０上に
転写する転写ローラ５と、該転写ローラ５と同心状に該
転写ローラに対して一体化されている回転力受け装置１
６と、動力源１５からの駆動力を前記回転力受け装置に
直接に伝達する伝達装置１８とを備えたローラ転写装置
において、前記伝達装置の前記回転力受け装置への駆動
力の伝達方向Ｆ２が、前記転写ローラ５のトナー像担持
体１に対する付勢力の方向Ｆ１に対して直交する位置
に、前記伝達装置１８を前記回転力受け装置１６に対し
て配設するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、静電
複写機等、静電転写プロセスを利用した画像記録装置に
使用されるローラ転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるカールソン法等の電子写真画像
形成法によりトナー像担持体上に形成したトナー像を転
写媒体上に転写する装置として、従来よりコロナ転写方
式とバイアスローラ転写方式が良く知られている。コロ
ナ転写方式は構造が簡単なためプリンタ・複写機等で広
く使用されているが、高湿時に記録紙が吸湿して低抵抗
になり転写不良を起こすこと、人体に有害なオゾンが発
生すること、像担持体から記録紙を分離する際にトナー
が飛散しシャープな画像が得られないこと等の問題点が
ある。一方、ローラ転写方式は圧力によりトナーが転写
されるため、紙の吸湿状態に左右されにくく高湿時も安
定した転写画像が得られ、トナーの飛散が少ないシャー
プな画像が得られる。またコロナ放電によるオゾンの発
生がないため、ローラ転写法は上記のコロナ転写法にお
ける欠点を補う転写法と言える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のローラ転写法で
は以下に述べるような問題点があり、実用化の障害にな
っていた。図４はローラ転写の転写部を拡大したもので
ある。１は感光体ドラム、５は転写ローラ、１０は記録
紙、１１はトナー像である。またＡは感光体ドラムとト
ナー像との接触面、Ｂはトナー層間におけるトナー同士
の接触面、Ｃはトナー像と記録紙１０との接触面、Ｄは
記録紙１０と転写ローラ５との接触面を示す。感光体ド
ラム１は駆動手段であるモータ等（図示せず）から動力
を受けて矢印方向に回転するようになっている。また転
写ローラ５には駆動系が連結されておらず、感光体ドラ
ム１に従動でき、転写ローラ５はトナー像と記録紙１０
を介して回転する力を受けて、矢印方向に回転すること
になる。したがって面Ａ，面Ｂ，面Ｃ，面Ｄのうち、摩
擦係数の小さい部分があれば、滑りが起こりやすいこと
になる。この滑りやすさは使用した感光体ドラム１、ト
ナー、記録媒体１０（紙やＯＨＰシート等）、転写ロー
ラ５の材料・表面形状等によって異なるが、一般に面Ｄ
の摩擦係数は比較的高くなるように設定されており、相
対的に面Ａ，面Ｂ，面Ｃのどこかで、部分的あるいは同
時に滑りが発生しやすい。面Ａ，面Ｂ，面Ｃのどこかで
滑りが起こると、転写後の画像は、いわゆる転写ずれ・
転写抜けが発生したり画像の縮みが発生しやすい。

【０００４】このような問題を回避するためには、転写
ローラ５に駆動系を連結すればよいが、この際不必要な
力が発生して安定した転写画像が得られなかった。これ
について図３を用いて説明する。図において１は感光体
ドラム、５は転写ローラ、１２は転写ローラの軸に直結
したギア、１３はモータ（図示せず）から転写ローラ５
に駆動力を伝達するギアである。またαはギアの圧力角
である。転写ローラ５はドラム１の法線方向に適正な圧
力Ｆ１が作用するようにスプリング等（図示せず）によ
り調整されている。また伝達ギア１３はドラムの法線と
角度αを成す位置に配置してある。これは、ギア１３か
らギア１２に駆動力を伝達する際に発生する力Ｆ２がド
ラムの法線に対して直角方向になるようにするためであ
る。すなわち、このように配置することにより、転写圧
力Ｆ１の変動をなくそうとすることを意図している。

【０００５】しかし実際には、転写ローラは記録媒体の
厚さに対応してドラム法線方向に動くため、ギア１２と
ギア１３との噛み合い位置が変動し、したがって回転伝
達力Ｆ２の方向も変動して、ドラム法線方向に力が発生
していた。その結果転写ローラ５のギア１２の側の転写
圧力Ｆ１だけが高くなり、転写むらや転写抜けが発生す
る。またギア１２とギア１３との噛み合い位置の変動が
比較的大きい場合には、回転負荷が大きくなったり、歯
の噛み合いが悪くなったりして転写ローラ５の回転変動
を起こす。このような回転変動は、転写画像のピッチむ
らの原因になる。その他、転写ローラ５を配置する際に
も、転写ローラは圧力により弾性変形するためギア１２
とギア１３の噛み合い位置を最適な位置に設定すること
が困難である。

【０００６】依って本発明は、転写ローラへの回転力の
伝達に際して、転写ローラのトナー像担持体への押圧力
に変動を与えることを防止し、転写画像の画質向上を目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて本発明
は、トナー像担持体に対して付勢しつつ、該トナー像担
持体上に形成したトナー像を転写媒体上に転写する転写
ローラと、該転写ローラと同心状に該転写ローラに対し
て一体化されている回転力受け装置と、動力源からの駆
動力を前記回転力受け装置に直接に伝達する伝達装置と
を備えたローラ転写装置において、前記伝達装置の前記
回転力受け装置への駆動力の伝達方向が、前記転写ロー
ラのトナー像担持体に対する付勢力の方向に対して直交
する位置に、前記伝達装置を前記回転力受け装置に対し
て配設したローラ転写装置を提供する。

【０００８】

【作用】転写ローラを直接に回転駆動する力の方向が、
該転写ローラのトナー像担持体に対する押圧方向に対し
て直交するため、転写圧力に影響を与えることはない。
また、押圧方向に転写ローラが滑らかに移動するため押
圧力は常に適正値になり、転写ローラの設定も容易にな
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。図１は、本発明を用いた電子写真
装置の一実施例を示す。図において、１は感光体ドラ
ム、２は帯電器、３は露光器、４は現像器、５は転写ロ
ーラ、６は軸受、７はスプリング、８はバイアス電源、
９はクリーナ、１０は記録紙、１４は転写ローラ５の軸
受のガイド、１５は駆動モータ、１６は転写ローラ５に
直結した同軸のプーリ、１７はモータ１５に直結したプ
ーリ、１８はタイミングベルトである。図において、転
写ローラ５は、感光体ドラム１に対する圧力を、軸受６
を介してスプリング７によって受けている。なお軸受は
ガイド１４により押圧方向に滑らかに移動するようにな
っている。転写圧力は転写特性、特に転写効率に影響す
るため、１〜 500×10^-3kgW/cm²の範囲で良好な転写特
性が得られる圧力になるようにスプリング７の変位量を
変えることによって調整されている。また、バイアス電
源８は転写ローラ５にバイアス電圧を印加するもので、
感光体ドラム１から記録紙１０にトナーを転写する時に
トナーの帯電極性と逆極性の電圧を発生する。バイアス
電圧は圧力と同様に転写特性に大きく影響するため、転
写ローラの抵抗率や転写媒体の抵抗率等を考慮して、転
写時には 0.1〜４kVの範囲で良好な転写特性が得られる
電圧に常時調整されている。

【００１０】転写ローラ５は、図２にその断面図を示す
ように、ステンレス等の金属の芯金５ａ（外径８mm) に
弾性体層５ｂとしての微小な気孔をもつ導電性の連続気
孔体をライニングしたものである。本実施例では連続気
孔体として、トーヨーポリマー製のポリウレタンスポン
ジ、ルビセル（登録商標）を用い、導電性を付与するた
めにカーボンブラック等の導電性付与剤を添加してあ
る。弾性体層５ｂの体積抵抗率は、転写特性を大きく左
右するので、10²〜10¹³Ωcmの範囲で調整され、本実施
例では10⁶〜10⁹Ωcmとした。また硬度は、転写時の紙
とトナー像との密着性に関係して転写特性に影響するた
め、十分な密着性が確保できる硬度として１０〜４０度
(ASKER-C) という比較的低硬度に調整され、本実施例で
は３０度(ASKER-C) にしてある。弾性体層５ｂの厚さ
は、硬度と同様に転写時の紙とトナー像との密着性に関
与するため、１〜１５mm程度の範囲で適宜決められ、本
実施例では６mmとしている。

【００１１】また本実施例では、プーリ１６の中心とプ
ーリ１７の中心を結ぶ線が感光体ドラム１の法線と垂直
関係になるようにプーリ１６及びモータ１５を配置して
ある。モータの回転速度は、感光体ドラム１の周速と転
写ローラ５の周速がほぼ一致するように調整してある。
以上のような構成の装置において、まず感光体ドラム１
は、帯電器２により一様に帯電される。次に露光器３に
より静電潜像が形成され、現像器４により可視化されて
トナー像となる。感光体上のトナー像が転写ローラ５と
の接触領域に達すると、それと同期して搬送されてきた
記録紙１０にトナー像が押圧され、同時に転写ローラ５
にバイアス電源８から電圧が印加され、トナー像は感光
体ドラム１から記録紙側に転写される。なお、転写され
ずに感光体ドラム上に残留したトナーはクリーナ９によ
って清掃され、帯電から始まる次のサイクルに備える。

【００１２】本装置では、転写ローラ５の駆動伝達手
段、即ち、回転力受け装置であるプーリ１６への回転力
伝達装置がタイミングベルト１８であり、転写ローラ５
と同心のプーリ１６の中心とプーリ１７の中心を結ぶ線
が転写ローラ５と感光体ドラム１の共通法線（Ｆ１の方
向）と垂直になっているため、駆動するときに発生する
力Ｆ２は転写ローラ５の押圧方向（Ｆ１方向）に対して
垂直方向になる。さらに厚みの異なる記録媒体が通過す
る際にも、転写ローラ５は押圧方向（Ｆ１方向）に滑ら
かに動くことができるので、常に一定の転写圧力を印加
することが可能となる。ここで、転写ローラ５は、理論
的には固定されているプーリ１７の回転軸を中心として
円弧状を移動することになるが、転写ローラ５の移動距
離はプーリ１６とプーリ１７との距離に比べて相当に小
さいため、近似的に転写ローラは直線運動をすると見な
すことができる。

【００１３】本装置において、上記のようなプロセスで
印字評価を行ったところ、転写ローラ５を駆動する際に
発生していた転写むらや転写抜け及び転写画像のピッチ
むらは発生しなかった。なお、本実施例では転写ローラ
５の駆動伝達手段にタイミングベルト１８を用いたが、
駆動伝達手段はチェーン状のものでも良いし、孔，突
起，凹凸等を有するベルト状のものでも良い。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、転
写ローラを駆動する時に発生する力の方向が、転写ロー
ラの押圧方向に対して常に垂直となるように駆動伝達手
段を設けているので、転写圧力変動によって起こる転写
むらや転写抜けが発生することがなく、転写ローラの回
転変動によって起こる転写画像のピッチむらも防止でき
る。また転写ローラの設定は、弾性変形量を気にする必
要がないので、容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るローラ転写装置の略示図である。

【図２】図１の装置に使用する転写ローラの断面図であ
る。

【図３】従来のローラ転写装置の要部の作用説明図であ
る。

【図４】ローラ転写装置による転写領域拡大図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム５…転写ローラ１０…記録紙１５…駆動モータ１６…転写ローラと同軸のプーリ１８…タイミングベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像担持体（１）に対して付勢しつ
つ、該トナー像担持体上に形成したトナー像を転写媒体
（１０）上に転写する転写ローラ（５）と、該転写ロー
ラ（５）と同心状に該転写ローラに対して一体化されて
いる回転力受け装置（１６）と、動力源（１５）からの
駆動力を前記回転力受け装置に直接に伝達する伝達装置
（１８）とを備えたローラ転写装置において、前記伝達
装置の前記回転力受け装置への駆動力の伝達方向（Ｆ
２）が、前記転写ローラ（５）のトナー像担持体（１）
に対する付勢力の方向（Ｆ１）に対して直交する位置
に、前記伝達装置（１８）を前記回転力受け装置（１
６）に対して配設したことを特徴とするローラ転写装
置。
【請求項２】前記回転力受け装置が歯付きプーリ（１
６）であり、前記伝達装置がタイミングベルト（１８）
であり、該タイミングベルトの張架方向が前記付勢力方
向（Ｆ１）に対して直交して成る請求項１のローラ転写
装置。
【請求項３】前記回転力受け装置がスプロケットであ
り、前記伝達装置がチェーンであり、該チェーンの張架
方向が前記付勢力方向（Ｆ１）に対して直交して成る請
求項１のローラ転写装置。