JPH0511638A - 帯電トナー像のローラ転写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は像担持体によって担持された帯電ト
ナー像を記録紙に転写させるために用いられるローラ転
写装置に関し、記録媒体の種類や厚さの変動および個々
の転写ローラの抵抗値のばらつきに拘わらず、安定した
転写特性を得ることが可能なローラ転写装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 ローラ転写装置は像担持体（１０）に担持さ
れた帯電トナー像を記録紙等の記録媒体（Ｐ）に転写さ
せるものであって、像担持体の表面に対接させて回転さ
せる導電性の転写ローラ（１８）と、像担持体と転写ロ
ーラとの間に介在された記録媒体に該像担持体から帯電
トナー像を静電的に転写させるべく該転写ローラに転写
電圧を印加する転写電源手段（２６）とを具備し、転写
電源手段（２６）が記録媒体に転写電圧を印加するため
に該記録媒体に所定の一定電荷量を付与する定電流電源
として構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、電子写
真プリンタ等の静電記録装置の像担持体例えば感光体あ
るいは誘電体によって担持された帯電トナー像を記録紙
等の記録媒体に転写させるために用いられる転写装置に
関し、一層詳しくは像担持体の表面に導電性の転写ロー
ラを対接させて回転させると共に該転写ローラに電気的
な転写エネルギを印加し、その間を通過する記録媒体に
該像担持体から帯電トナー像を静電的に転写させるロー
ラ転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電記録装置では、像坦持体である感光
体あるいは誘電体の表面上に静電潜像が形成され、この
静電潜像は帯電トナーで静電的に現像されて可視像とさ
れる。次いで、そのような帯電トナー像は像担持体から
記録紙等の記録媒体に静電的に転写された後、その転写
トナー像は記録媒体に対して例えば熱定着される。

【０００３】像担持体から帯電トナー像を記録媒体に静
電的に転写させる転写法の一つとして、コロナ放電転写
法が一般的には広く知られている。このコロナ放電転写
法では、コロナ放電器が像担持体に近接して配置され、
記録媒体がその間を通過するとき、そこにはコロナ放電
器によって帯電トナー像とは逆極性の電荷が付与され、
これにより像担持体から帯電トナー像が記録媒体に静電
的に転写されることになる。

【０００４】ところで、コロナ放電器を用いるコロナ放
電転写法の問題点としては、コロナ放電器の作動ために
数キロボルトの高電圧が必要とされるために電力消費が
大きい点、またその高電圧電源を含めてコロナ放電器を
用いる転写装置はコスト面で割り高となる点が指摘され
ている。更に別の問題点としては、コロナ放電器の作動
時に発生するオゾンが静電記録装置のその他の構成部品
（特に像担持体としての感光体）を早めに劣化させるだ
けでなく、人体に対するオゾンの有害性も指摘されてい
る。

【０００５】そこで、かかるコロナ放電転写法の問題点
を回避し得る別の転写法としてローラ転写法が注目され
ている。ローラ転写法では、導電性の弾性材料から形成
された転写ローラが像担持体の表面に対接さられて回転
させられると共にそこには定電圧電源から転写電圧が印
加され、その間を通過する記録紙等の記録媒体に帯電ト
ナー像が静電的に転写させられる。すなわち、帯電トナ
ー像が負の電荷を持つ場合には、転写ローラには像担持
体よりも高い電位となるような転写電圧が印加され、ま
た帯電トナー像が正の電荷を持つ場合には、転写ローラ
には像担持体よりも低い電位となるような転写電圧が印
加され、これにより帯電トナー像は像担持体から記録媒
体側に静電的に引き付けられて、帯電トナー像の転写が
行われることになる。

【０００６】このようなローラ転写法によれば、コロナ
放電転写法の場合のようなオゾン発生問題はなく、また
電力消費がも比較的小さいという利点も得られる。更
に、ローラ転写法にあっては、帯電トナー像の転写時に
記録紙等の記録媒体は像担持体に対して密接状態とされ
るので、帯電トナー像の転写の際にトナー粒子が散って
転写トナー像が乱れたりすることが阻止されるという利
点も得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ロ
ーラ転写法にはコロナ放電転写法に比べて種々の利点が
あるにも拘わらず、その問題点として、記録媒体の種類
および厚さ等の変化あるいは転写ローラの抵抗値のばら
つきのために転写特性、すなわち帯電トナー像の転写効
率が変動するという点が指摘されている。詳述すると、
静電記録方式を採用する複写機やプリンタでは、記録媒
体として、一般的なＰＰＣ用紙だけでなく、葉書やＯＨ
Ｐ（オーバー・ヘッド・プロジェクタ）用の透明シート
と言った様々な種類および厚さのものが用いられるが、
これら記録媒体の静電容量は個々に異なり、このため転
写ローラに所定の一定転写電圧を印加してる場合には転
写特性が変動することになる。例えば、所定厚さの記録
紙に対して最大転写効率を得るために必要される転写電
圧については、該記録紙よりも厚い記録紙に対して最大
転写効率を得るために必要される転写電圧よりも高くな
る。また、導電性の転写ローラは一般的にはゴムや樹脂
等の弾性材料にカーボンブラック等の導電性付与剤を添
加することによって形成されるために個々の転写ローラ
の抵抗値にばらつきがあり、それら転写ローラに一定の
転写電圧を印加したとしても、実際に得られる転写電圧
は個々の転写ローラについて異なり、かくして転写ロー
ラ毎に得られる転写特性も変動する。もちろん、記録媒
体の種類や厚さが変わる毎にあるは個々の転写ローラの
抵抗値毎に転写ローラへの転写電圧の設定を調節して一
定の転写特性を得るようにしてもよいが、このような解
決策はかかる調節がきわめて面倒である点で実際的なも
のとは言えない。

【０００８】したがって、本発明の目的は静電記録装置
の像担持体の表面に転写ローラを対接させて回転させる
と共に該転写ローラに転写電圧を印加して、その間を通
過する記録媒体に該像担持体から帯電トナー像を静電的
に転写させるローラ転写装置であって、記録媒体の種類
や厚さの変動および個々の転写ローラの抵抗値のばらつ
きに拘わらず、安定した転写特性を得ることが可能なロ
ーラ転写装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、静電記録装置の像担持体に担持さ
れた帯電トナー像を記録紙等の記録媒体に転写させるロ
ーラ転写装置であって、像担持体の表面に対接させて回
転させる導電性の転写ローラと、像担持体と転写ローラ
との間に介在された記録媒体に該像担持体から帯電トナ
ー像を静電的に転写させるべく該転写ローラに転写電圧
を印加する転写電源手段とを具備するローラ転写装置に
おいて、転写電源手段が記録媒体に転写電圧を印加する
ために該記録媒体に所定の一定電荷量を付与する定電流
電源として構成されることが特徴とされる。

【００１０】

【作用】以上の構成から明らかなように、本発明による
ローラ転写装置においては、転写電源手段が定電流電源
として構成されるので、記録媒体の種類や厚さの変動お
よび個々の転写ローラの抵抗値のばらつきに拘わらず、
記録媒体には所定の一定電荷量が付与される。

【００１１】

【実施例】次に、添付図面の図１ないし図８を参照し
て、本発明によるローラ転写装置のの一実施例について
説明する。図１を参照すると、ローラ転写法を採用した
静電記録装置の一例として、レーザプリンタの基本構成
が示され、この例では、像担持体として感光体ドラム１
０が用いられる。感光体ドラム１０は例えばアルミニウ
ム製の円筒体表面に感光材料層（光導電層）を形成した
ものであり、記録作動中、それは矢印ａで示す方向に回
転される。感光体ドラム１０の周囲には、その回転方向
に沿って帯電器１２、光学的静電潜像書込み手段すなわ
ちレーザビーム走査光学系１４、トナー現像器１６、転
写ローラ１８、除電器２０およびクリーナ２２が順次配
置される。記録媒体すなわち記録紙Ｐは感光体ドラム１
０と転写ローラ１８との間に矢印ｂの方向から導入さ
れ、記録紙Ｐの進行方向下流側には定着器２４が配置さ
れる。

【００１２】帯電器１２は帯電ブラシとして構成され、
この帯電ブラシには感光体ドラム１０の感光材料層に電
荷注入によって負あるいは正の電荷を与えるべく所定の
電圧が印加され、これにより該感光材料層には一様な電
荷を持つ帯電領域が形成される。レーザビーム走査光学
系１４からはレーザビームＬＢが射出され、このレーザ
ビームＬＢは感光体ドラム１０の母線方向に沿って順次
偏向され、これにより感光体ドラム１０の帯電領域が偏
向レーザＬＢでもって走査される。走査中、偏向レーザ
ビームＬＢは例えばワードプロセッサあるいはマイクロ
コンピュータからの二値画像データに基づいて点滅さ
れ、これにより感光体ドラム１０の帯電領域には二値静
電潜像が書き込まれる。すなわち、レーザビームＬＢが
照射された箇所の電荷が抜け（なお、感光体ドラム１０
のアルミニウム製の円筒体は接地されている）、これに
より二値静電潜像は帯電領域中での電位差によって形成
されることになる。

【００１３】現像器１６は着色微粒子を成分とするトナ
ー（現像剤）を保持するホッパ１６ａと、トナーを感光
体ドラム１０の表面に搬送させるトナー搬送ローラすな
わち現像ローラ１６ｂとを具備し、ホッパ１６ａ内のト
ナーは摩擦帯電、電荷注入等によって負あるいは正の電
荷で帯電させられる。なお、感光体ドラム１０の感光材
料層に負の電荷領域が形成される場合には、トナーは負
の電荷で帯電させられ、感光体ドラム１０の感光材料層
に正の電荷領域が形成される場合には、トナーは正の電
荷で帯電させられる。現像器１６の現像ローラ１６ｂに
は所定の現像バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１
０の帯電領域に書き込まれた静電潜像は現像ローラ１６
ｂによって搬送されて来る帯電トナーでもって現像され
る。すなわち、帯電トナーが静電潜像に静電的に付着し
て、その静電潜像は帯電トナー像Ｍとして可視像化され
る。

【００１４】転写ローラ１８は導電性の弾性材料から形
成され、この転写ローラ１８には転写電源装置２６が接
続される。転写電源装置２６は後述するように２つの電
源回路、すなわち転写電源回路および逆転写電源回路を
有し、かつそれらの出力を選択的に切り換え得るように
構成される。転写電源装置２６の転写電源回路からの出
力が転写ローラ１８に与えられると、該転写ローラ１８
には感光体ドラム１０からそこに帯電トナーを静電的に
引き寄せるような電位が与えられる。これとは反対に、
転写電源装置２６の逆転写電源回路からの出力によって
転写ローラ１８に逆転写電圧が印加されると、該転写ロ
ーラ１８にはそこから感光体ドラム１０に帯電トナーを
静電的に引き寄せるような電位が与えられる。記録紙Ｐ
を感光体ドラム１０と転写ローラ１８との間に導入して
帯電トナー像Ｍを該記録紙Ｐに転写しようとする場合に
は、転写ローラ１８には転写電圧が与えられが、それ以
外の期間の少なくとも一部に亘って該転写ローラ１８に
は逆転写電圧が印加される。かくして、帯電トナー像Ｍ
の転写時以外の期間の少なくとも一部では、転写ローラ
１８に付着した帯電トナーが感光体ドラム１０側に静電
的に引き寄せられ、これにより該転写ローラ１８のクリ
ーニングが行われる。

【００１５】感光体ドラム１０から記録紙Ｐに転写され
た帯電トナー像すなわち転写トナー像ＴＭは記録紙Ｐと
共に例えば熱定着器２４に送られてそこで熱定着され
る。すなわち、熱定着器２４はヒートローラ２４ａおよ
びバックアップローラ２４ｂからなり、転写トナー像Ｔ
Ｍはヒートローラ２４ａによって溶融されて定着トナー
像ＦＭとされる。一方、感光体ドラム１０から帯電トナ
ー像が転写された領域からは除電ランプ２０によって残
留電荷が除去され、次いでトナー除去ブレード２２によ
って残留トナーがクリーニングされ、そのクリーニング
領域は再び帯電器１２によって帯電させられ、上述のプ
ロセスが繰り返される。なお、非転写作動時（すなわ
ち、転写ローラ１８に逆転写電圧が印加されていると
き）に転写ローラ１８から感光体ドラム１０側に静電的
に引き戻された帯電トナーも残留トナーとしトナー除去
ブレード２２によってクリーニングされる。

【００１６】図２を参照すると、図１に示した基本構成
を備えたレーザプリンタの具体的な全体構成が示され、
かかる基本構成はプリンタハウジング２７内に収容され
る。プリンタハウジング２７の一側壁の底部側には開口
部が形成され、そこには給紙ホッパ２８が着脱自在に装
着される。給紙ホッパ２８内には記録紙Ｐの積重ね体が
収容され、この積重ね体の上側から記録紙Ｐが一枚ずつ
ピックアップローラ３０によって繰り出される。給紙ホ
ッパ２８から繰り出された記録紙Ｐはその先端が一対の
レジストローラ３２に到達するまで一旦移動させられて
待機され、次いで所定のタイミングでもって感光体ドラ
ム１０と転写ローラ１８との間に導入され、これにより
帯電トナー像が記録紙Ｐに対してその所定位置で転写さ
れ得ることになる。転写トナー像は上述したように熱定
着器２４によって記録紙Ｐ上に熱定着され、その記録紙
Ｐは一対の排出ローラ３４によってプリンタハウジング
２７の外部に排出されて記録紙受けホッパ３６上に収容
される。

【００１７】なお、図２に示したレーザプリンタの例で
は、感光体ドラム１０の直径は40mmとされ、その幅は記
録紙ＰのＡ３サイズに適合するように寸法とされ、感光
体ドラム１０の回転についてはその周速度が70mm/sとな
るように行われる。また、感光ドラム１０の感光材料層
には有機感光体材料（ＯＰＣ）が用いられ、この感光材
料層には帯電ブラシ１２によって約-600ボルトの一様な
電位を持つ帯電領域が形成され、そこにレーザビーム走
査光学系１４によって静電潜像が書き込まれた後にその
静電潜像は所定の電荷量(-10μC/g)を持つ非磁性一成分
トナーでもって現像される。

【００１８】図３に詳しく図示するように、転写ローラ
１８は導体材料例えば金属材料から形成されたシャフト
部材１８ａと、このシャフト部材１８ａ上に形成された
ローラ層１８ｂとからなり、このローラ層１８ｂはカー
ボンブラック等の導電性付与剤を添加した適当な弾性樹
脂発泡体材料、例えばポリウレタン発泡体、シリコーン
発泡体、エチレンプロピレン発泡体等からなる。なお、
ローラ層１８ｂが弾性樹脂発泡体材料から形成された場
合には、トナー粒子が押し潰されたような態様でローラ
層１８ｂの表面に強固に付着することが防止されるの
で、転写ローラ１８に逆転写電圧を印加した際のトナー
の除去が容易に行い得る。シャフト部材１８ａの両端は
一対の可動軸受１８ｃ、１８ｃによって軸支され、この
一対の可動軸受１８ｃ、１８ｃにはそれぞれ押圧ばね要
素１８ｄ、１８ｄ作用され、これにより転写ローラ１８
のローラ層１８ｂは感光体ドラム１０に対して弾性的に
押圧された状態で接触させられる。可動軸受１８ｃ、１
８ｃおよび押圧ばね要素１８ｄ、１８ｄもシャフト部材
１８ａと同様に金属材料等の導体材料から形成され、シ
ャフト部材１８ａの一端側の押圧ばね要素１８ｄに転写
電源装置２６が接続され、これにより該転写電源装置２
６の転写電源回路および逆転写電源回路からの出力がロ
ーラ層１８ｂに選択的に与えられることになる。ローラ
層１８ｂの弾性樹脂発泡材料は好ましくは連続気泡を持
つものよりも独立気泡を持つものとされる。というの
は、連続気泡の場合には、トナー粒子がローラ層１８ｂ
の内部まで浸透してそこから除去し難くなるのに対し
て、独立気泡の場合にはトナー粒子がローラ層１８ｂの
内部に浸透し得ないからである。

【００１９】図４には転写ローラ１８の転写電源装置２
６が詳しく図示され、この転写電源装置２６は転写電源
回路２６ａと、逆転写電源回路２６ｂと、切換スイッチ
２６ｃとを具備する。好ましくは、転写電源回路２６ａ
は定電流電源回路として構成され、その出力は例えば記
録紙Ｐに約500 μc/m²の電荷密度を与えるべく10μAに
設定され、一方転写電源回路２６ｂは定電圧電源回路と
して構成され、その出力は例えば-500ボルトに設定され
る。転写電源回路２６ａおよび逆転写電源回路２６ｂに
はそれぞれＡＮＤゲート回路２６ｄおよびゲート回路２
６ｅが接続され、これら双方のゲート回路２６ｄおよび
２６ｅにはオン／オフ信号ＯＳ₂₆および極性切換信号Ｐ
Ｓ₂₆が共に入力され、また極性切換信号ＰＳ₂₆について
は切換スイッチ２６ｃにも入力されるようになってい
る。オン／オフ信号ＯＳ₂₆および極性切換信号ＰＳ₂₆が
共にＨレベルのとき、ＡＮＤゲート回路２６ｄが開か
れ、これにより転写電源回路２６ａからは転写電流が出
力され、一方極性切換信号ＰＳ ₂₆がＨレベルのとき、切
換スイッチ２６ｃでは図６に示すように転写電源回路２
６ａの側が“オン”され、かくして転写ローラ１８には
転写電流が印加される。また、オン／オフ信号ＯＳ₂₆が
Ｈレベルで極性切換信号ＰＳ₂₆がＬレベルのとき、ゲー
ト回路２６ｅが開かれ、これにより逆転写電源回路２６
ｂからは逆転写電圧が出力され、一方極性切換信号ＰＳ
₂₆がＬレベルのとき、切換スイッチ２６ｃでは逆転写電
源回路２６ｂの側が“オン”され、かくして転写ローラ
１８には逆転写電圧が印加される。

【００２０】図５を参照すると、転写電源回路すなわち
定電流電源回路２６ａの具体的な回路構成の一例が示さ
れ、この定電流電源回路２６ａは高圧トランスＴ、ダイ
オードＤ、コンデンサＣおよび抵抗Ｒ₁ からなる直流電
源回路２６ａ₁ と、抵抗Ｒ₂ およびアンプＡＭＰ₁ から
なる検出回路２６ａ₂ と、抵抗Ｒ₃ 、抵抗Ｒ₄ およびオ
ペアンプＯＰからなる比較兼増幅回路２６ａ₃ と、可変
抵抗Ｒ₅ からなる基準電流設定回路２６ａ₄ と、アンプ
ＡＭＰ₂ および発振回路Ｑからなる制御回路２６ａ₅ と
から構成される。直流電源回路２６ａ₁ では、高圧トラ
ンスＴの二次コイルから出力される交流はダイオード
Ｄ、コンデンサＣおよび抵抗Ｒ₁ によって整流された後
に直流として切換スイッチ２６ｃを介して転写ローラ１
８に送られる。検出回路２６ａ₂ では、転写ローラ１８
に通電された電流が抵抗Ｒ₂ によって電圧値として検出
され、この検出電圧値はアンプＡＭＰ₁ によって増幅さ
れた後に比較兼増幅回路２６ａ₃ の抵抗Ｒ₃ を介してオ
ペアンプＯＰの反転入力端子に入力され、一方オペアン
プＯＰの非反転入力端子には基準電流設定回路２６ａ ₄
の可変抵抗Ｒ₅ によって定まる基準電圧が入力される。
検出回路２６ａ₂ で検出された検出電圧値はかかる基準
電圧と比較され、その差がＲ₄ ／Ｒ₃ 倍されてオペアン
プＯＰから出力される。オペアンプＯＰからの出力は制
御回路２６ａ₅ のアンプＡＭＰ₂で増幅された後に発振
回路Ｑに入力され、この発振回路ＱはオペアンプＯＰか
らの出力値に応じた周波数の交流を出力し、この交流は
直流電源回路２６ａ₁ のトランスＴの一次回路に入力さ
れる。かくして、転写ローラ１８には基準電流設定回路
２６ａ₄ の可変抵抗Ｒ₅ の設定値に基づく定電流が常に
流されることになる。

【００２１】図６を参照すると、図２に示したレーザプ
リンタの制御ブロック図が示される。同図において、参
照符号３８は感光体ドラム１０の適当な駆動モータ例え
ばサーボモータを示し、参照符号４０はサーボモータ３
８の駆動回路を示し、この駆動回路４０への駆動信号Ｄ
Ｓ₄₀がＬレベル（ローレベル）からＨレベル（ハイレベ
ル）になると、駆動回路４０から駆動パルスが駆動モー
タ３８に対して出力され、これによりサーボモータ３８
が回転駆動される。なお、サーボモータ３８は感光体ド
ラム１０だけでなく適当な駆動歯車列（図示されない）
を介して転写ローラ１８も所定の速度で回転するように
なっている。また、参照符号４２は帯電ブラシ１２の電
圧電源回路を示し、この電圧電源回路４２へのオン／オ
フ信号ＯＳ₄₂がＬレベルからＨレベルになると、電圧電
源回路４２から電荷注入電圧が帯電ブラシ１２に対して
出力される。更に、参照符号４４はレーザビーム走査光
学系１４のレーザ光源例えば半導体レーザ１４ａの駆動
回路を示し、この駆動回路４４への駆動信号ＤＳ₄₄がＬ
レベルからＨレベルになると、レーザビーム走査光学系
１４からレーザビームＬＢが射出され、そのレーザビー
ムＬＢでもって感光体ドラム１０が走査される。なお、
図６では、レーザビーム光学走査系１４の一部を構成す
るポリゴンミラー１４ｂも示されているが、その回転駆
動については適宜行われる。更に、参照符号４６は現像
器１６の現像ローラ１６ｂの適当な駆動モータ例えばサ
ーボモータを示し、参照符号４８はサーボモータ４６の
駆動回路を示し、この駆動回路４８への駆動信号ＤＳ₄₈
がＬレベルからＨレベルになると、駆動回路４８から駆
動パルスが駆動モータ４６に対して出力され、これによ
りサーボモータ４６が回転駆動される。更に、参照符号
５０は現像ローラ１６ｂの電圧電源回路を示し、この電
圧電源回路５０へのオン／オフ信号ＯＳ₅₀がＬレベルか
らＨレベルになると、電圧電源回路５０から現像バイア
ス電圧が現像ローラ１６ｂに対して出力される。更に、
参照符号５２はレジストローラ３２の適当な駆動モータ
例えばサーボモータを示し、参照符号５４はサーボモー
タ５２の駆動回路を示し、この駆動回路５４への駆動信
号ＤＳ₅₄がＬレベルからＨレベルになると、駆動回路５
４から駆動パルスが駆動モータ５２に対して出力され、
これによりサーボモータ５２が回転駆動される。

【００２２】また、図６において、参照符号５６はレー
ザプリンタの制御回路を示し、この制御回路５６はマイ
クロコンピュータによって構成される。図５から明らか
なように、マイクロコンピュータは中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）５６ａと、レーザプリンタの作動プログラム、定数
等を記憶している読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５６ｂ
と、一時的なデータ等を記憶する書込み・読出し可能な
メモリ（ＲＡＭ）５６ｃと、入出力インターフェース
（Ｉ／Ｏ）５６ｄとを包含する。制御回路５６は上述し
た種々の信号の出力を制御してレーザプリンタの記録作
動制御を行うが、本発明によるローラ転写装置の作動制
御はその全体作動制御の一部として含まれる。

【００２３】更に、図６において、参照番号５８は例え
ばワードプロセッサあるいはコンピュータ等のホスト機
器の制御回路の一部を示し、この制御回路５８は中央処
理装置（ＣＰＵ）５８ａと、コードバッファ５８ｂと、
キャラクタジェネレータ（ＣＧ）５８ｃと、イメージメ
モリ５８ｄと、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）５８
ｅとを包含する。ホスト機器で処理された文字コードデ
ータをハードコピーとしてレーザプリンタで出力すなわ
ち記録する場合、制御回路５６のＩ／Ｏ５６ｄと制御回
路５８のＩ／Ｏ５８ｅとは相互に接続される。記録作動
時、ホスト機器で処理された文字コードデータは一旦コ
ードバッファ５８ｂに格納され、次いでＣＧ５８ｃによ
って二値画像データに変換され、その二値画像データは
イメージメモリ５８ｄに格納される。イメージメモリ５
８ｄは記録紙Ｐの一頁分に記録すべき二値画像データを
格納し得る容量を有し、その二値画像データは必要に応
じてＩ／Ｏ５８ｅを介してレーザプリンタの制御回路５
６に取り込まれる。なお、言うまでもなく、コードバッ
ファ５８ｂへの文字コードデータの格納、ＣＧ５８ｃで
の文字コードデータから二値画像データへの変換、イメ
ージメモリ５８ｄへの二値画像データの格納、Ｉ／Ｏ５
８ｅからの二値画像データの出力等がＣＰＵ５８ａの指
令に基づいて行われる。

【００２４】上述のレーザプリンタの記録作動について
簡単に述べると、先ずレーザプリンタの制御回路５６で
は、ホスト機器側の制御回路５８から二値画像データが
取り込まれ、また電圧電源回路４２へのオン／オフ信号
ＯＳ₄₂がＬレベルからＨレベルとされ、これにより帯電
ブラシ４２には感光体ドラム１０への帯電のための電荷
注入電圧が印加されて、該感光体ドラム１０の感光材料
層には帯電領域が形成される。一方、サーボモータ４８
への駆動信号ＤＳ₄₈がＬレベルからＨレベルにされ、こ
れによりサーボモータ４８が始動されて、現像器１６の
現像ローラ１６ｂが回転させられ、また電圧電源回路５
０へのオン／オフ信号ＯＳ₅₀がＬレベルからＨレベルと
され、これにより現像器１６の現像ローラ１６ｂには現
像バイアス電圧が印加され、かくして現像器１６は作動
状態とされる。本実施例では、レーザ光源１４ｂとして
半導体レーザが用いられ、その半導体レーザ１４ｂの駆
動回路４４への駆動信号ＤＳ₄₄を二値画像データに基づ
いて制御することによって、すなわちレーザビームＬＢ
を二値画像データに基づいて点滅することによって、感
光体ドラム１０の帯電領域への静電潜像の書込みが順次
行われる。レーザビームＬＢの点滅によって書き込まれ
た静電潜像は感光体ドラム１０の回転に伴って現像器１
６まで順次移動させられてそこで帯電トナー像として現
像される。なお、レーザプリンタの電源スイッチへの投
入直後の所定期間に亘ってまた記録作動の開始後に転写
電源装置２６へのオン／オフ信号ＯＳ₂₆がＬレベルから
Ｈレベルとされ（極性切換信号ＰＳ₂₆はＬレベル）、こ
れにより転写ローラ１８には逆転写電圧が印加されて、
そのクリーニングが行われる。

【００２５】静電潜像の書込みが開始された後に適当な
タイミングで電圧電源回路５４へのオン／オフ信号ＯＳ
₅₄がＬレベルからＨレベルとされ、これにより一対のレ
ジストローラ３２、３２を駆動すべくサーボモータ５２
が始動されて、記録紙が転写ローラ１８に向かって移動
させられ、これにより該記録紙は所定の転写位置で帯電
トナー像と出会うことになり、このとき転写電源装置２
６への極性切換信号ＰＳ₂₆がＬレベルからＨレベルとさ
れ、この時点から転写ローラ１８には定電流電源回路２
６ａによって転写電圧が与えられ、これにより感光体ド
ラム１０から記録紙への帯電トナー像の転写が行われ
る。帯電トナー像の転写終了後、極性切換信号ＰＳ₂₆は
再びＬレベルに戻され、このＬレベル状態は次の記録紙
に対する帯電トナー像の転写開始まで維持される。

【００２６】本発明者等は記録紙の厚さおよび転写ロー
ラの抵抗率が変化した場合に転写電圧と転写効率がどの
ように変動するかを実験的に調べて見た。その結果が図
７（ａ）および図７（ｂ）のグラフに示されている。こ
れらグラフの横軸は転写ローラに印加された転写電圧を
示し、その縦軸は転写効率を示す。また、図７（ａ）の
グラフでは、白丸は記録紙の厚さが85μm の場合の転写
効率を示し、黒丸は記録紙の厚さが170 μm の場合の転
写効率を示し、図７（ｂ）では、白丸は転写ローラの抵
抗率が10⁵ Ωcmの場合の転写効率を示し、転写ローラの
抵抗率が10¹¹Ωcmの場合の転写効率を示す。

【００２７】ここで、転写効率とは感光体ドラム上にい
わゆるベタ黒とされた帯電トナー層を形成してこれを記
録紙上に転写した際の感光体ドラム側に残留したトナー
量と記録紙側に転写されたトナー量との比である。すな
わち、転写前の感光体ドラムのトナー量をＴ₀ 、記録紙
上の転写トナー量をＴ₁ とすると、転写効率ηは以下の
ように示される。 η＝Ｔ₁ ／Ｔ₀ ×１００（％） しかしながら、感光体ドラム上の残留トナー量ならびに
記録紙上の転写トナー量を実際に測定することは面倒で
あるので、図７（ａ）および図７（ｂ）のグラフに示し
た転写効率はトナー量Ｔと光学濃度ＯＤとは比例関係に
あるということから求められた。すなわち、転写前の感
光体ドラムのトナー層の光学濃度をＯＤ₀ 、記録紙上の
転写トナー層の光学濃度をＯＤ₁ 、転写後の感光体ドラ
ムの残留トナー層の光学濃度ＯＤ₂ とすると、転写効率
ηは以下のようになる。 η＝ＯＤ₁ ／ＯＤ₀ ×１００（％） ＝ＯＤ₁ ／（ＯＤ₁ ＋ＯＤ₂ ）×１００ なお、記録紙側に転写されずに感光体ドラム側に残留し
たトナーはトナー掻取りブレード等でもって感光体ドラ
ムから除去されて廃トナーとして回収されるが、そのよ
うな廃トナーは紙粉等の塵を含み、一般的には再利用さ
れることはなく廃却処分されるので、転写効率自体はト
ナーの利用効率でもあり、このため転写効率をできるだ
け高くすることが望まれる。

【００２８】図７（ａ）および図７（ｂ）から明らかな
ように、転写ローラに一定の転写電圧を印加していて
も、記録紙の厚さおよび転写ローラの抵抗率が変化すれ
ば、転写効率が変動することが分かる。一方、図８
（ａ）および図８（ｂ）のグラフは図７（ａ）および図
７（ｂ）のそれぞれの横軸の転写電圧を記録紙の電荷量
に置き換えたものであり、これら図８（ａ）および図８
（ｂ）のグラフから転写効率は記録紙の厚さおよび転写
ローラの抵抗率の変化に拘わらずに記録紙の電荷量によ
って一義的に決定されることが分かる。したがって、上
述したように転写電源として定電流電源を用いれば、常
に一定の電荷量を記録紙に与えることが可能であり、こ
れにより記録紙の厚さおよび転写ローラの抵抗率の変化
に拘わらずに一定の転写特性が維持され得る。

【００２９】ところで、記録紙上に転写された転写トナ
ー像の画質、特に記録濃度は現像および転写に依存する
が、現像段階では、現像剤すなわちトナーの交換周期を
できるだけ長くするためには静電潜像を適切なトナー量
でもって現像することが望まれるので、転写段階で転写
効率を高めるということはトナーの消費量を抑えること
に寄与し得る。一般に、転写効率が低いと、画像濃度が
不足し、また濃度ムラを生じ、転写トナー像の画質とし
ては実用に耐えないものとなり、転写効率と転写トナー
像の画質の関係については下記の表１のようなものとな
る。なお、下記表１中の画質判定の項目は目視によるも
のであり、◎は優、○は良、△は実用上可、×は実用上
不可を示す。

【表１】

【００３０】したがって、実用上可であるために少なく
とも70％以上の転写効率が必要であり、このためには、
図８（ａ）および図８（ｂ）から、記録紙に対して転写
電荷として200 ないし1000μC/m²の範囲の転写電荷量を
設定しなければならないことが分かる。また、転写トナ
ー像の画質として良（転写効率80％以上）を得るために
は、記録紙に対して250 ないし900 μC/m²の範囲の転写
電荷量を設定することが必要であり、転写トナー像とし
て優（転写効率85％以上）を得るためには、記録紙に対
して400 ないし750 μC/m²の範囲の転写電荷量を設定す
ることが必要である。

【００３１】また、図５に示した定電流電源回路２６ａ
から転写ローラに送られる電流Ｉについては、記録紙に
与えられる転写電荷量をσ（C/m²）、感光体ドラムの周
速度をＶ（mm/s）、転写ローラの幅をＬ（mm）とする
と、以下の式で示される。 Ｉ＝σＶＬ 上述の実験では、感光体ドラムの周速度は70mm/s、転写
ローラの幅は297mm であるので、電流Ｉは以下のように
なる。 Ｉ＝70×10^-3×297 ×10 ^-3σ すなわち、電流Ｉを適宜調節することによって、記録紙
には所定の転写電荷を与えることが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
によれば、転写ローラに転写電圧を与える転写電源とし
て定電流電源が用いられるので、記録媒体の種類や厚さ
の変動および個々の転写ローラの抵抗値のばらつきに拘
わらず、安定した転写特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した静電記録装置の基本構成を示
す概略図である。

【図２】図１の基本構成をレーザプリンタに具体化して
示す概略断面図である。

【図３】図２の感光体ドラムと転写ローラとの配置関係
を示す拡大斜視図である。

【図４】図２のレーザプリンタに用いられる転写電源装
置の詳細図である。

【図５】図４の転写電源装置の転写電源回路すなわち定
電流電源回路の詳細図である。

【図６】図２のレーザプリンタの制御ブロック図であ
る。

【図７】転写効率と転写電圧との関係を示すグラフであ
り、図７（ａ）は異なった厚さの記録紙に対する転写効
率と転写電圧との関係を示し、図８（ｂ）は異なった抵
抗率の転写ローラに対する転写効率と転写電圧との関係
を示す。

【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は図７（ａ）およ
び図７（ｂ）のグラフのそれぞれの横軸を記録紙の電荷
量に置き換えたグラフである。

【符号の説明】

１０…感光体ドラム １２…帯電ブラシ １４…レーザビーム走査光学系 １６…現像器 １８…転写ローラ ２０…除電ランプ ２２…トナー掻取りブレード ２４…熱定着器 ２６…転写電源装置 ２６ａ…転写電源回路 ２６ｂ…逆転写電源回路 ２６ｃ…切換スイッチ ２６ｅ…ＡＮＤゲート回路 ２６ｆ…ゲート回路 ２７…プリンタハウジング ３２…レジストローラ ３８…サーボモータ ４０…駆動回路 ４２…電圧電源回路 ４４…駆動回路 ４６…サーボモータ ４８…駆動回路 ５０…電圧電源回路 ５２…サーボモータ ５４…駆動回路 ５６…制御回路 ５８…制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電記録装置の像担持体（１０）に担持
   された帯電トナー像を記録紙等の記録媒体（Ｐ）に転写
   させるローラ転写装置であって、 前記像担持体の表面に対接させて回転させる導電性の転
   写ローラ（１８）と、 前記像担持体と前記転写ローラとの間に介在された記録
   媒体に該像担持体から帯電トナー像を静電的に転写させ
   るべく該転写ローラに転写電圧を印加する転写電源手段
   （２６ａ）とを具備するローラ転写装置において、 前記転写電源手段が記録媒体に転写電圧を印加するため
   に該記録媒体に所定の一定電荷量を付与する定電流電源
   （２６ａ）として構成されることを特徴とするローラ転
   写装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のローラ転写装置におい
   て、前記転写ローラ（１８）に付着したトナーを前記像
   担持体（１０）側に静電的に引き戻すべく該導電性転写
   ローラに逆転写電圧を印加する逆転写電源手段（２６
   ｂ）と、前記転写電源手段から前記転写ローラへの転写
   電圧の印加と前記逆転写電源手段から前記転写ローラへ
   の逆転写電圧の印加とを交互に切り換え得る切換手段と
   が設けられることを特徴とするローラ転写装置。