JPH06230681A

JPH06230681A - 電子写真装置

Info

Publication number: JPH06230681A
Application number: JP1833393A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kagawa; 敏章香川; Kazuhiko Furukawa; 和彦古川; Koji Shinkawa; 幸治新川; Shogo Yokota; 昌吾横田; Hiroshi Ishii; 洋石井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】転写手段に転写ローラを用いた複写機，レーザ
プリンタ等の電子写真装置において、転写ローラに付着
したトナーのクリーニングおよび転写材の良好な剥離を
行いながらかつ小型，低コストでオゾンの発生の少ない
装置を提供する。【構成】接触式の転写手段（転写ローラ６）により感光
体ドラム１上のトナーを転写材５に転写する装置におい
て、尖端を有する放電部材１０を転写紙５および転写ロ
ーラ６に対向するように配置し、転写材５が転写部位を
通過する通紙時には転写材５の裏面にトナーと同極性の
放電（＋２．５Ｖ）を行って転写材５の除電を行い、非
通紙時には転写ローラ６に対してトナーの正規の極性の
放電（＋２．５Ｖ）を行って逆帯電トナーの極性を反転
させて転写ローラ６と反発させ除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は複写機やレーザプリン
タ等の電子写真装置に関し、特には、感光体上のトナー
を用紙等の転写材に転写する転写手段として転写ロー
ラ，転写ベルト等の接触転写手段を用いた電子写真装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プロセスを用いた装置に
おいては、転写手段に転写ローラ，転写ベルト等の接触
転写手段を用いた装置が提案されている。このような接
触転写手段を用いた場合、従来のコロナチャージャによ
る転写手段に比べ、オゾンの発生量が極めて少なくなる
といったメリットがある。この種の電子写真装置につい
て図５を用いて説明する。

【０００３】この電子写真装置は、感光体ドラム１に当
接する帯電ローラ２に電圧を印加して感光体ドラム１の
表面を帯電させた後、露光３により感光体ドラム１の表
面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像器４のトナ
ーで現像してトナー像を形成する。次に、転写ローラ６
と感光体ドラム１とが当接する転写部位に、前記トナー
像が至ると、これにタイミングを合わせて、転写材５を
転写部位に供給し、同時にこの転写ローラ６に転写電圧
を印加し、感光体ドラム１上のトナー像を転写材５に転
写する。その後、トナー像を担持した転写材５を定着器
７に搬送する一方、感光体ドラム１上の残留電荷を除電
ランプ９により除去した後、感光体ドラム１に残ったト
ナーをクリーナ８で回収し、次の工程に入る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電子写真装置において次のような２つの問題点があ
った。

【０００５】まず第１の問題点として、転写材５が感光
体ドラム１と転写ローラ６との当接部（転写部位）を通
過後、転写材５の背面電荷による静電吸引力のために転
写材５が感光体ドラム１側に引きつけられ、感光体ドラ
ム１から分離しないといった問題がある。これは感光体
ドラム１の曲率が比較的小さい場合や、周囲の環境が低
温低湿状態の場合、また転写材５が薄い場合において特
に分離が不安定となる。転写材５を強制的に分離する手
段としては、感光体ドラム１と転写材５との間にマイラ
等からなる剥離テープを設置する方法が一般的に知られ
ているが、この方法では剥離テープに対応した転写材５
の部分が非画像領域となりボイドエリアが生じることを
避けられない。

【０００６】また第２の問題点としては、本出願人等が
先に出願した特願平３−２１８８０４号に示したよう
に、逆帯電トナーによる転写材５の裏面汚れの問題があ
る。これについて詳しく説明する。転写手段に転写ロー
ラ等の接触転写手段を用いた電子写真装置においては、
作動当初の前回転時、連続通紙時の紙間等の非通紙時で
は転写ローラ６に転写時とは逆極性の電圧（トナーと同
極性）を印加することによって、転写ローラ６へのトナ
ーの付着を防止し、かつ転写時に付着したトナーを感光
体ドラム１側に戻し、転写ローラ６をクリーニングする
ようにしてあるのが普通である。図６はこの場合の状態
を示すシーケンス図であり、前回転時には、感光体ドラ
ム１の表面の残留トナーが転写ローラ６に付着しないよ
うに、転写ローラ６にはバイアス電圧として、トナーと
同極性のバイアス電圧（以下クリーニングバイアス電圧
という）の、例えば５００Ｖを印加する。次の通紙時に
は、転写材５に所定の転写を行うべく、トナーとは逆極
性のバイアス電圧（以下、正規バイアス電圧という）
の、例えば−２ｋＶを印加する。このような電子写真装
置においては、前回転時および紙間では、帯電器２に印
加される帯電バイアスは普通０Ｖとなるので、感光体ド
ラム１表面上の感光体帯電電位は残留電位の、例えば−
３０Ｖとなる。トナーには、正規の極性（この場合、正
極性）に帯電したトナー（以下、正規トナーという）と
わずかではあるが正規とは逆極性（この場合、負極性）
に帯電したトナー（以下、逆帯電トナーという）の両方
が存在している。前回転時、および紙間などの非通紙時
に、現像器４に現像バイアスとして例えば−２５０Ｖが
印加されている場合、感光体帯電電位と現像バイアスと
の電位差により、逆帯電トナーが感光体ドラム１表面に
付着する。

【０００７】前回転時、紙間などの非通紙時には、上記
したように転写ローラ６にはクリーニングバイアス電圧
の５００Ｖが印加されているので、感光体ドラム１表面
に付着していた逆帯電トナーが静電気力および機械的な
付着力によって転写ローラ６に付着することを免れず、
ローラ汚れが発生することになる。また通紙時には、転
写ローラ６に正規転写バイアス電圧−２ｋＶが印加され
るので、転写ローラ６に付着していた逆帯電トナーが静
電力により反発し、転写材５の裏面汚れが発生する。

【０００８】このような問題を解決する手段として、特
開平３−２４８１８１号、特開平３−２６７９７３号に
は、転写ローラ表面に付着した逆帯電トナーの極性を、
コロトロンチャージャや摩擦帯電シート等を用いて反転
させる方法が開示されている。しかしこのような方法を
用いた場合、コロトロンチャージャや摩擦帯電シート等
が必要となり、コストアップおよび装置の大型化に繋が
るばかりでなく、コロトロンチャージャを用いた場合に
は大量のオゾンを発生し、転写ローラを採用することに
よりオゾンレスを目指した本来の意味が失われてしま
う。

【０００９】この発明は上記の２つの問題点を解消する
ためになされたものであって、低コスト，小型でオゾン
レスでありながら、感光体からの転写材の剥離をスムー
ズにノンボイドで行い、かつ転写材の汚れの発生しない
電子写真装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の電子写真装置
は、感光体上に形成されたトナー像を、感光体に接触し
た転写手段により転写材に転写する電子写真装置におい
て、前記転写手段の下流近傍に、前記転写材および転写
手段に対して放電を行う放電手段を配置したことを特徴
とする。

【００１１】なお前記放電手段を、尖端を有する電極と
することができる。

【００１２】

【作用】この発明によれば、転写工程後の感光体に付着
した転写材は、放電手段により転写材裏面の電荷が除去
されるので、非画像領域（ボイドエリア）を設けること
なく感光体からスムーズに剥離することができる。また
この放電手段は転写材だけでなく転写手段に対しても放
電を行うので、転写ローラに付着した逆帯電トナーの極
性を反転させることができ、クリーニングバイアス電圧
により残留トナーをほぼ確実にクリーニングすることが
でき、転写材の裏面汚れの発生を防止できる。

【００１３】また放電手段を尖端を有する電極とした場
合、放電量を最小限に抑えることができ、オゾンの発生
が抑制される。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す転写部周辺
の拡大図である。帯電、現像、定着、クリーニング等転
写部以外の部分は従来例の図５と同じであるのでここで
は説明を省略する。なお図５と同一部分は同一番号で示
している。

【００１５】感光体ドラム１はアルミニウム等の導電性
材料を素材としたドラム状の基体を回転自在に軸支し、
基体の周面にＯＰＣ等からなる光導電層を形成したもの
である。感光体ドラム１の周囲には転写ローラ６が圧接
されている。転写ローラ６は、金属芯材６ｂに、カーボ
ン等の導電性粒子を分散したポリウレタンの導電ゴム層
（比抵抗１０⁸Ωcm）を有しており、金属芯材６ｂがス
プリング等を用いた付勢機構（不図示）によって感光体
ドラム１側に圧接されている。感光体ドラム１の回転方
向において、転写ローラ６の下流側近傍には放電部材１
０が設置されている。放電部材１０は、尖端を有する電
極である放電電極１０ａと、放電電極１０ａを支持する
ための絶縁支持部材１０ｂとからなり、放電電極１０ａ
にはバイアス電源１３により２．５ｋＶのバイアスが印
加される構成となっている。図２は放電電極の一例を示
す図である。この実施例ではピッチＰ＝２mm、厚さ０．
１mmのＳＵＳを用い、放電電極先端角度を１５度とし
た。この放電電極１０ａは感光体ドラム１の軸方向に沿
って、感光体ドラム１に対向配置されている。このよう
な先端の尖った放電電極を用いた場合、コロナチャージ
ャ等のワイヤ電極を用いる場合に比べ、オゾンの発生量
を１／１０以下にできるので、転写ローラによるオゾン
レスの効果を損なうことはない。

【００１６】ここでこの放電部材１０の作用について詳
しく説明する。図１（Ａ）は通紙時における状態を示す
図である。感光体ドラム１上にはトナー像が形成されて
おり、このトナー像が転写ローラ６と感光体ドラム１と
の接触部である転写部位に到達するのとタイミングを合
わせて、転写材５が転写部位に搬送される。転写材５お
よびトナー像が転写部位に到達すると、転写ローラ６に
は正規転写バイアス電圧の−２ｋＶが印加され、転写材
５の裏面を帯電し、トナー像を転写材５表面に転写す
る。転写材５はこの背面電荷（−電荷）による静電吸着
力のために、感光体ドラム１側に引きつけられるが、＋
電圧（２．５Ｖ）が印加された放電電極１０ａからの放
電により転写材５の背面は除電され、感光体ドラム１か
らスムーズに剥離する。実験の結果、低温低湿状態（５
℃，３０％）や薄紙（４０ｇ／cm²）を用いた場合にお
いても転写材５はスムーズに剥離し、分離性能を極めて
安定化することが確認できた。

【００１７】図１（Ｂ）は、前回転時や紙間等の非通紙
時における状態を示す図である。この時、転写ローラ６
は紙ジャムや原稿よりも小さな転写材５を用いた場合に
見られる正規トナー（＋帯電）による汚れの他、現像器
４から漏れてくる反転トナー（−帯電）により汚染され
る。転写ローラ６へのバイアスはクリーニングバイアス
電圧の５００Ｖに切り換えられ、転写ローラ６に付着し
た正規トナーは静電力によりニップ部（転写ローラ６と
感光体ドラム１との接触部）で感光体ドラム１側に移行
する。また、転写ローラ６に付着した逆帯電トナーも＋
２．５Ｖが印加さた放電電極１０ａからの＋放電によ
り、帯電極性が＋極性に反転するので、正規トナーと同
様、ニップ部において感光体ドラム１側に移行する。感
光体ドラム１に移ったトナーはクリーナ８に回収され
る。したがって、転写ローラ６に付着したトナーは非通
紙時に完全にクリーニングされ、通紙時における転写材
５の裏面汚れは発生しない。この実施例に示した装置に
より１０，０００枚のエージング実験を行った結果、転
写材の裏面汚れは全く発生しなかった。

【００１８】図３はこの発明の第２の実施例を示す図で
ある。放電部材１０は軸１１により回動自在に軸支され
ており、一般に知られているカム，ソレノイド等の駆動
機構（不図示）により放電電極先端が移動可能な構成と
なっている。このように構成にすることによって、通紙
時には放電電極先端を転写材５に近づけ、また非通紙時
には放電電極先端を転写ローラ６表面に近づけて、転写
材５の剥離および逆帯電トナーの極性反転効果をより上
げることができ、また、バイアス電圧１３も少なくてす
む効果が得られる。

【００１９】図４はこの発明の第３の実施例を示す図で
ある。放電電極１０ａは感光体ドラ１側と転写ローラ６
側に対しそれぞれ尖端電極１２ａ，１２ｂを有してい
る。このように構成することにより、放電部材１０の設
置がより自由になる利点がある。

【００２０】なおこの実施例は正規現像方式の装置に転
写ローラを用いた例について説明したが、本発明はこの
方式に限定されるものではなく、反転現像方式の装置や
転写ベルトを用いた装置にも適用できる。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、転写材の剥離と、転
写ローラに付着した逆帯電トナーの極性反転と、を同一
の放電部材により行い、さらに上記２つの場合に必要な
放電電極へのバイアス電圧はどちらも等しい（例えば＋
２．５Ｖ）ので、バイアス電源の共用化もでき、装置の
小型化，低コスト化が図れる。さらに放電電極はオゾン
の発生の少ない尖端を有する電極を用いているので、転
写ローラ採用によるオゾンレスの効果を損なうことがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す転写部の拡大図

【図２】放電電極の一例を示す図

【図３】この発明の第２の実施例を示す転写部の拡大図

【図４】この発明の第３の実施例を示す転写部の拡大図

【図５】接触転写手段を用いた従来の電子写真装置の概
略図

【図６】接触転写手段を用いた電子写真装置の動作を示
すシーケンス図

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電器５転写材６転写ローラ１０放電部材１０ａ放電電極１０ｂ絶縁支持部材１３バイアス電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横田昌吾大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者石井洋大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に形成されたトナー像を、感光体
に接触した転写手段により転写材に転写する電子写真装
置において、前記転写手段の下流近傍に、前記転写材お
よび転写手段に対して放電を行う放電手段を配置したこ
とを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】前記放電手段は、尖端を有する電極である
請求項１記載の電子写真装置。