JPH05165348A - 像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ローラの発生する電界による現像トナー
の飛翔を防止して、記録解像度の低下を防止する。 【構成】 感光ドラム１０と記録用紙１６を転写ローラ
２０の前後で一定の長さ以上密着させるよう前ローラ１
９、後ローラ２１を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、フ
ァクシミリ等の記録部分に使用される電子写真記録方式
の像形成装置に係り、特に転写プロセス部分について改
良を施した像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の像形成装置の転写プロセス部分
には、コロナ転写法が多く用いられてきたが、近年オゾ
ン発生などの公害を軽減するためにこの使用を控え、比
較的低電圧で転写が行えるローラ転写法が広く用いられ
つつある。

【０００３】このローラ転写法は、転写ローラを導電性
ゴムローラにより構成し、この転写ローラ１本で記録用
紙を感光ドラムに対して密着させ、この状態で直流数１
００Ｖの電圧を印加して電界を発生させ、これにより感
光ドラム上に形成されているトー像を記録用紙側にクー
ロン力によって引き付け、転写を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このローラ転
写法では、例えばトナーに導電性トナーを用いた場合、
図４に示すように、転写ローラ１に直流の転写バイアス
電源２によって数１００Ｖの高電圧を印加した状態で感
光ドラム３のトナー像４が記録用紙５に近接する（図４
のａ部分）と、転写ローラ１と感光ドラム３との間に発
生している電界によりトナー４ａが記録用紙５との間で
飛翔を始め、そのトナー４ａが記録用紙５の不特定の場
所に転移してしまい、更にそのトナー４ａが導電性のた
めに転写ローラ１の極性側に電荷の注入が容易に行われ
てしまい、このために、転写ローラ１と異なる極性側で
ある感光ドラム３の側に再度飛翔してしまう、いわゆる
トナーのジャンピング現象が発生して、転写効率、特に
記録解像度が低下する問題があった。この現象は、転写
が完了した感光ドラム３から記録用紙５が離れる瞬間
（図４のｂ部分）でも発生する。

【０００５】また、トナーの飛翔があるために、解像度
側より制約を受け、転写バイアス電圧を低くおさえなけ
ればならないために、転写効率を上げることができず、
その結果記録品質が低下する問題を有していた。

【０００６】本発明の目的は、電界中の導電性トナーの
飛翔による記録解像度の低下を軽減し、且つ転写効率を
高くでき記録品質を向上させることができるようにした
像形成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、少な
くとも導電性トナーを現像剤に含み、前記導電性トナー
により感光体を摩擦帯電させると共に、前記導電性トナ
ーを現像させて得られたトナー像を記録用紙に転写して
永久像を得る電子写真方式の像形成装置において、前記
感光体のトナー像を電気力で前記記録用紙に転写する転
写部材と、前記記録用紙を前記転写部材の前後において
前記感光体面に密着させる前ローラ及び後ローラを備え
て構成した。

【０００８】この発明では、上記転写部材と上記前ロー
ラとの間の距離をＬｍ、上記転写部材と上記後ローラと
の間の距離をＬｎとし、Ｌｎ＞Ｌｍとすることが望まし
い。また、上記前ローラと上記後ローラを上記転写部材
に対して電気的に独立させることが望ましい。

【０００９】

【作用】本発明では、記録用紙が感光体に進入する位置
及び感光体から離れる位置が転写部材の電界の影響の少
ない位置となり、ジャンピング現象が抑制される。この
ため、転写バイアス電圧を低くする必要がなく、転写効
率が向上する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１はその一実施例の像形成装置の要部の説明図である。
この像形成装置は、感光体としての感光ドラムの内側に
スキャナであるＬＥＤアレイヘッドを配置し、かかるＬ
ＥＤアレイヘッドが光照射する部分に導電性トナーを使
用する現像器を配置して、電子写真記録方式の記録プロ
セスであるクリーニング、帯電、露光、及び現像の４つ
のプロセスを感光ドラムに導電性トナーが接触している
僅かな範囲で行う背面照射型電子写真記録方式に適用し
た例である。

【００１１】１０は図示しない駆動系により図面矢印方
向に回転する感光体としての感光ドラムで、透明ガラス
管上に透明電極（本体と共に接地される）を形成し、そ
の上に感光層を設けたものである。１１はスキャナ用の
ＬＥＤアレイヘッドで、図示しない記録用信号発生部か
ら送られた信号に従って光スキャニング（主走査）を行
う。１２は現像器、１３は撹拌器である。

【００１２】１４は磁極固定型（スリーブ回転型）のト
ナー搬送器で、感光ドラム１０の回転方向とは逆に（進
行方向は同一）回転する。１５は磁性体を含有する抵抗
値が１０Ｅ６Ω・ｃｍ（ＭΩ・ｃｍオーダー）の導電性
トナーで、トナー搬送器１４に磁力により付着した状態
で感光ドラム１０の面に摩擦しながら帯電を行い、ＬＥ
Ｄアレイヘッド１１の照射した部位に現像されトナー像
を形成する。１６は記録用紙、１７は定着器、１８は転
写バイアス電源である。

【００１３】１９は記録用紙１６を感光ドラム１０に密
着させるための前ローラで、感光ドラム１０に押し付け
られて感光ドラム１０との間の摩擦力で回転する。２０
は導電性ゴムから形成した転写ローラで、感光ドラム１
０に押し付けられて感光ドラム１０との間の摩擦力で回
転し、転写バイアス電源１８の電圧により感光ドラム１
０との間に電界を発生させて、感光ドラム１０面上のト
ナー像をクーロン力で記録用紙１６に転写させる。２１
は記録用紙１６を感光ドラム１０に密着させた状態を維
持するための後ローラである。

【００１４】２２は現像バイアス電源で、現像器１２内
のトナー搬送器１４に対して転写バイアスとは極性の異
なる電圧を印加する。

【００１５】ここで、転写ローラ２０に対する前ローラ
１９と後ローラ２１の位置は、転写ローラ２０の形状等
による電界の影響の少ない距離だけ離れた位置とし、転
写ローラ２０と前ローラ１９との離間距離Ｌｍ、転写ロ
ーラ２０と後ローラ２１との離間距離Ｌｎの関係を、Ｌ
ｎ＞Ｌｍに設定した。更に、前ローラ１９と後ローラ２
１は、転写ローラ２０と電気的に独立させている。

【００１６】次に動作について図１及び図２を参照して
説明する。規定した速度で感光ドラム１０とトナー搬送
器１４は図示する方向に回転している。この状態で現像
バイアス電源２２をオン状態にすると、導電性トナー１
５群が帯電され、且つ感光ドラム１０の面に摩擦帯電現
象により、導電性トナー１５の持つ電荷と等しい値の電
荷が注入されて帯電が行われ、この結果、導電性トナー
１５は感光ドラム１０に付着しない。また、転写ローラ
２０、前ローラ１９、及び後ローラ２１を感光ドラム１
０に密着した状態にする。

【００１７】現像は、図示しない記録用信号発生部より
送られた信号に対応してＬＥＤアレイヘッド１１により
感光ドラム１０面が光照射されると、この部位の電位が
低下して、その電位差によるクーロン力で導電性トナー
１５が付着して現像され、トナー像１５ａが形成され
る。

【００１８】このトナー像１５ａは、図２に示すよう
に、感光ドラム１０の回転により転写過程に移動する。
また、これと同期して記録用紙１６の先端が図示しない
紙走行系を経由して進入し、前ローラ１９と感光ドラム
１０の接触する部分に挟まれて、感光ドラム１０と密着
した状態で感光ドラム１０の回転速度と同一の速度で転
写ローラ２０及び後ローラ２１を経由して走行し、定着
器２３に搬送される。

【００１９】感光ドラム１０面上のトナー像１５ａは、
前ローラ１９の機械的な力により記録用紙１６と密着し
た状態で同一速度で移動し、転写ローラ２０への電圧印
加によるクーロン力で記録用紙１６に転写され、それか
ら後ローラ２１の部分で感光ドラム１０から離れる。こ
こでは始めて記録用紙１６面上で可視化されて、定着器
１７により永久像として安定化され記録を終了する。

【００２０】感光ドラム１０面に残った残留トナー１５
ｂは、再び現像器１２内に入って、ここで導電性トナー
１５により電荷の注入を受けて、感光ドラム１０の電位
と同電位になると共に、磁性力により感光ドラム１０か
ら離れてクリーニングを終了する。

【００２１】以上説明したように、感光ドラム１０上の
トナー像１５ａは前ローラ１９に達するが、この部分は
転写ローラ２０への電圧印加による電界の影響のないと
ころなので、単なる機械的接触のみであり、トナー像が
乱れることはない。この後、トナー像１５ａは転写ロー
ラ２０の近傍に到達し電界の影響を受けるが、この部分
では記録用紙１６が感光ドラム１０に密着しているの
で、記録品質を低下させるようなトナーの飛翔は生じな
い。このトナー像１５ａが転写ローラ２０の直下に到達
すると、そこで始めてクーロン力により記録用紙１６に
転写されるトナー量が最大となる。転写された記録用紙
１６上のトナー像は、更に感光ドラム１０に密着した状
態で移動して、転写ローラ２０の電界の影響の少ない位
置に配置した後ローラ２１を通過した後に感光ドラム１
０から離れるので、転写ローラ２０によりトナーに電荷
が注入されて感光ドラム１０の表面と逆電位に帯電した
トナーが、電界の影響によって再び飛翔することはな
い。

【００２２】上記した離間距離Ｌｎ＞Ｌｍの設定は次の
理由によるものである。すなわち、現像時でのトナーの
持つ帯電電位よりも転写バイアス電圧が高いため転写時
での帯電電位が高くなり、転写以後でのトナー飛翔が発
生し易くなるので、これを軽減するため、上記離間距離
Ｌｎを、Ｌｍよりも大きくしたのである。

【００２３】図３は転写ローラ２０として直径１８ｍｍ
のものを用い、転写バイアス電圧を８００Ｖとした場合
の記録解像度を調べた結果を示す図である。横軸は転写
ローラ２０に対する前ローラ１９、後ローラ２１の離間
距離Ｌｍ、Ｌｎ、縦軸は線幅相対値である。この線幅相
対値は、本来ＬＥＤアレイヘッドにより描かれる光学的
線幅Ｗに対する転写後のトナー像の線幅ｗの比ｗ／Ｗで
あり、記録解像度に対応させて表したものである。この
線幅相対値が大きいほど解像度が低下していることを示
している。

【００２４】この図３から、Ｌｍ、Ｌｎが大きい、つま
り前ローラ１９、後ローラ２１が転写ローラ２０から離
れるほど、解像度が良くなることが分かる。また、Ｌｍ
とＬｎを比較すると、所定の記録解像度（例えば線幅相
対値＝１）を得るためには、Ｌｎ＞Ｌｍとすることがよ
り効果が高いことも明白である。

【００２５】また、この状態で転写バイアス電圧を上げ
ていっても、解像度の低下は認められなかったのみなら
ず、転写効率が高くなって記録濃度が上がり、記録品質
が向上した。これは、電界強度が高くなり、クーロン力
が増大するためである。なお、前ローラ１９、後ローラ
２１の位置は、トナーの抵抗値等の条件や感光ドラムの
特性等を考慮して適切に決定すれば良い。

【００２６】本実施例では、現像剤として抵抗値が１０
Ｅ６Ω・ｃｍの一成分の導電性トナーを用いたが、前述
したように、トナーの摩擦帯電法により感光ドラムへの
帯電作用を行わせ且つ現像させる条件であれば全て有効
であり、例えば導電性トナーと絶縁性トナーを混合して
なる現像剤を用いても、同一の作用となる。

【００２７】なお、前記では前ローラ１９、転写ローラ
２０、後ローラ２１の間に記録用紙１６をガイドする手
段については付記しなかったが、例えば感光ドラム１０
に沿ったガイドを形成すれば良い。

【００２８】また、前ローラ１９、後ローラ２１の材料
等については特に断らなかったが、記録用紙１６を感光
ドラム１０に密着させた状態で搬送できる構成であれ
ば、何を用いても良い。

【００２９】更に、転写ローラ２０の代わりに、例えば
細いエッジ状の電極を使用しても良いこは言うまでもな
い。また、感光ドラム１０の代わりに、感光ベルト、例
えば有機感光体をベルト上に塗布した感光ベルトを使用
することもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上から本発明によれば、導電性トナー
の飛翔を防止できるので、記録解像度の低下を防止でき
る。また、転写バイアス電圧を高くできるので、転写効
率が高くなり、記録品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の像形成装置の要部の説明
図である。

【図２】 同像形成装置の転写プロセス部分の説明図で
ある。

【図３】 転写ローラに対する前ローラ、後ローラの離
間距離と線幅相対値との関係を示す特性図である。

【図４】 従来の同像形成装置の転写プロセス部分の説
明図である。

【符号の説明】

１０：感光ドラム、１１：ＬＥＤアレイヘッド、１２：
現像器、１３：撹拌器、１４：トナー搬送器、１５：導
電性トナー、１６：記録用紙、１７：定着器、１８：転
写バイアス電源、１９：前ローラ、２０：転写ローラ、
２１：後ローラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも導電性トナーを現像剤に含
   み、前記導電性トナーにより感光体を摩擦帯電させると
   共に、前記導電性トナーを現像させて得られたトナー像
   を記録用紙に転写して永久像を得る電子写真方式の像形
   成装置において、 前記感光体のトナー像を電気力で前記記録用紙に転写す
   る転写部材と、前記記録用紙を前記転写部材の前後にお
   いて前記感光体面に密着させる前ローラ及び後ローラを
   備えたことを特徴とする像形成装置。
2. 【請求項２】 上記転写部材と上記前ローラとの間の距
   離をＬｍ、上記転写部材と上記後ローラとの間の距離を
   Ｌｎとし、Ｌｎ＞Ｌｍとしたことを特徴とする請求項１
   に記載の像形成装置。
3. 【請求項３】 上記前ローラと上記後ローラを上記転写
   部材に対して電気的に独立させたことを特徴とする請求
   項１又は２に記載の像形成装置。