JPS61117581A - 転写装置 - 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、感光ドラムや絶縁ドラム等の像担持体上のト
ナー像を転写材上に転写するための転写装置に関するも
のであり、特に回動する転写材担持シート上に転写材を
担持し、転写材担持シート上の転写材に転写電界を付与
して像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写装
置に関するものである。

上記本発明に係る転写装置は、従来の電子写真複写機の
みならず繰り返して転写材上に異なる色のトナー像を転
写してゆくカラー複写機やコンピュータ及びファクシミ
リの出力記録装置等に好適に使用し得るものである。

【え立教遺 電子写真法に従った複写装置及び上記の如き出力記録装
置の最近の技術の進歩は目覚しいものがあるが、未だ解
決しなければならない問題が数多くある。その一つは感
光ドラム又は絶縁ドラムの如き像担持体上に形成された
トナー像を如何に効率よく転写材上に転写しそして該転
写材上に定着するかにある。

従来、一般に転写装置は円筒状の転写ドラムを具備し、
該転写ドラム上に転写材を担持し、該転写材を像担持体
上のトナー像に接触させることによって転写材へのトナ
ー像の転写が行なわれていた。しかしながら、この種の
転写装置によると転写終了後転写材を転写材担持シート
から分離する際に気中放電を発生し、この影響により転
写材上のトナー像が転写材の表面から飛散し、その結果
画像が乱される現象が生じ易かった。

従来、上記の問題点に対処するのに転写材の分離時に転
写材側と担持シート側に両側より交流コロナ放電を与え
て転写材及び担持シートの帯電電荷を除電し、転写材分
離時の気中放電を減少させることで上記トナー像の飛散
を防止することが知られている。

第２図はフルカラー用の電子写真複写、機の概略断面図
である。静電潜像は如何なる周知の潜像形成プロセスを
も使用し得るが、第２図の電子写真複写機ではＮＰプロ
セスに従って静電潜像が形成されるものとする。つまり
、回転軸２に回転自在に取り付けられた感光ドラムｌは
表面絶縁層、光導電層及び導゛電基体から成る３層構成
の感光体である。感光ドラムｌが回転軸２のまわりに矢
印３の方向に回転すると、該感光ドラムｌは交流コロナ
放電器４と前露光ランプ５により均一に除電され、次に
１次帯電用コロナ放電器６により例えば正（プラス）極
性に帯電された後、負（マイナス）極性の２次帯電用コ
ロナ放電器７により除電が行われると同時に色分解フィ
ルタ（図示せず）により色分解された色分解画像露光８
が与えられる。更に全面露光ランプ９による全面露光□
を行うことでドラムｌ上に第１の色分解潜像が形成され
る前記第１の色分解潜像は次に現像装置ｌＯによって負
極性のトナーで顕像化される。現像装置１０はイエロー
現像ユニツ）ＩＯＹ、マゼンタ現像ユニットｌＯＭ、シ
アン現像ユニツ）ＩＯＣ及びブラック現像ユニツ）ＩＯ
Ｂを具備し、露光に用いられた第１の色分解フィルタに
対応して指定された現像ユニットが働いて、感光ドラム
ｌ上に所定の色□のトナー像が得られる。　　　　′該
トナー像は感光ドラムｌの回転により転写装置１１２を
設けた転写位置へともたらされる。転写装置１２は回転
軸１４のまわりにｉ転する転写ドラム１６を有する。第
３図に転写ドラムの斜視図を示すが、転写ドラム１６は
、転写材を担持する転写材担持シートであるメツシュス
クリーン１８と、該スクリーン１８をその端縁において
支持するための切欠きを設けたシリンダ２０と、転写材
の先端を把持するグリッパ２２とを有する。

上記メツシュスクリーン１８の蔚料としては、ポリエス
テル、ナイロン、絹、ポリプロピレン等の繊維を編んだ
もので、５０〜１００メツシュ程度のものが用いられる
。

又、上記メツシュスクリーン１８は予め分離用に設けた
交流コロナ放電器２４及び２６によりスクリーン表裏の
電荷が除電される。

一方、転写材２８は給紙装置３０から転写装置１２へ給
送され、そしてその前端が前記転写ドラム１６のグリッ
ツ（２２に把持され、転写ドラム１６の回転に伴ってス
クリーン１８に巻きつきながら搬送される。該転写材２
８が転写用コロナ放電器３２と感光ドラムｌとの間を通
過する間に該転写材には感光ドラム上の前記トナー像が
転写されるりと同時に該転写材はスクリーン１８表面に
静電吸着力により保持される。

転写後の感光ドラム１は弾性ブレード３４で構成される
クリーニング装置３６でその表面がクリ−ニングされ、
第２の色分解像の形成サイクルへと進む。

このようにして第２、第３及び第４の色分解像の形成サ
イクルによって、所要色数のトナー像が形成されそして
転写ドラム１６上の同じ転写材２８上に転写されると、
転写材２８は分離位置にてグリッパ２２から解放され、
且つ前記分離用放電器２４及び２６からの交流コロナ放
電により転写材とスクリーンの双方が除電される。その
後該転写材は分離爪３８によって強制的に分離される。

分離された転写材は搬送ベルト４０によって熱ローラ定
着器４２へと導かれて加熱定着され、その後トレー（図
示せず）へと排出される。

が　　しようと　る、　へ 上述の如き従来の転写装置では、転写ドラムのスクリー
ンから転写材を分離するとき転写材とスクリーンとの間
に生じる気中放電を防止或は減少させる為、上記の如く
交流コロナ放電を両側から印加し、転写材の表裏及びス
クリーンの表裏の電荷を除去することでトナーの飛散に
よる画像系れを防止している。しかし上記方法において
も転写材の分離後時としてトナーの飛散を生じることが
あった。

第４図〜第６図は、上記従来の除電装置における、転写
材担持シートであるスクリーン１８と、転写材２８もし
くはトナーＴとの除電の状態を説明する模式図である。

第４図は、トナー像Ｔを転写材２８に転写した直後の状
態を示す。以下の説明では便宜上トナー像の極性を負（
マイナス）極性とする。

転写用放電器３２によりスクリーン１８の背面と、スク
リーン１８の開口域に相当する転写材２８の背面とに正
（プラス）極性の電荷が付着する。一方、これらの電荷
の作用により転写材２０の表面には負（マイナス）極性
のトナー像Ｔが転写されるが、転写後感光ドラムと転写
材が離れる際の気中放電により負（マイナス）極性の電
荷も若干付着する。

第５図は、転写材２８が分離爪３８によってスクリーン
１８から分離されるとき除電用放電器２４及び２６によ
って除電を行なった場合の電荷の状態を示す。図中ＡＩ
及びＡ２は上記除電用放電器２４及び２６に印加される
ＡＣ電源である。この状態においては転写材２８は表面
のトナーＴの負の電荷及びトナーＴのない部分の負の電
荷が消失或は相当量減少する。又、転写材２８の裏面及
びスクリーン１８の裏面の正電荷も消失或は相当量減少
する。

第６図は、転写材２８をスクリーン１８から分離した後
の転写材２８の電荷状態を示す、この状態において、ト
ナーＴは電荷を有しないか或は若干の負電荷を有し、一
方転写材の表面及び裏面の電荷は消失或は相当量減少し
た状態となる。このときのトナーの転写材に対する付着
力は表面エネルギー等による物理的付着力が支配的であ
り、静電気力による付着力が小さいので、全体としては
トナーの転写材に対する付着力は小さい。

この状態にて転写材２８が、熱ローラ対４４．４６から
成る定着器４２に進入すると、各熱ローラ４４．４６上
の摩擦帯電電荷による反発力又は熱ローラ対に転写材が
しごかれる際に生じるオフセット防止液若しくは空気の
押し出し力等が原因して転写材上のトナー像が進行方向
とは反対側に押し流されるか又は押し出される形でトナ
ーの飛散を生じる。この現象はトナー自身のトリボ電荷
が小さくなる高湿環境化で特に発生し易い。斯る現象が
起ると転写材上のトナー像は乱れ、転写材上の画像は解
像度が悪く又品質の悪い画質となるｉに１１ 従って１本発明の目的は、上述の如き従来の転写装置が
有する欠点に鑑みて、転写材を転写材担持シートから分
離するときに発生するトナー像の乱れを防止すると共に
、定着時に発生する熱ローラ定着器によるトナー像の乱
れをも防止することができる転写装置を提供することで
ある。

ｐ　　　　　　　　　　　　　た　　の上記目的は、本
発明に係る転写装置によって完全に達成される０本発明
は、要約すると、転写材担持シート上に担持した転写材
に像担持体上のトナー像を電界により転写する転写装置
において、転写材担持シートから転写材を分離する位置
近傍に第１のコロナ放電器を前記転写材側に設け、そし
て第２のコロナ放電器を前記転写材担持シート側に設け
、分離時に第１のコロナ放電器はトナー及び転写材を転
写帯電と同極性になるように帯電を行ない、前記第２の
コロナ放電器は転写材担持シートを転写帯電と逆極性に
なるように帯電することを特徴とする転写装置である。

又、本発明の好ましい実施態様によると、第１のコロナ
放電器と第２のコロナ放電器とにより、転写材の分離直
前における転写材上の表面電位が０Ｖ近傍になるように
、且つ分離後における転写材上のトナーの付着していな
部分の表面電位が転写帯電と同極性で略２００■〜１５
００Ｖになるように帯電される。

又、本発明の好ましい実施態様によると、転写材担持シ
ートはメツシュスクリーン等の多数開孔を有する誘電体
シート又はポリエステルフィルム等の無孔効誘電体シー
トとされる。

実１例 第１図は、本発明に係る転写装置の一実施例を示してお
り１本発明の詳細な説明するものである。以下第１図を
参照して、更に詳しく本発明を説明する。

分離用外側、即ち第１のコロナ放電器２４には交流電源
Ａｔ及び直流電源Ｄ１によってプラス偏倚したＡＣ高圧
が供給される。交流電源Ａ１に印加される直流電源ＤＩ
の極性は転写時転写材２８上に転写されるトナーＴの極
性とは逆の極性（この場合プラス）である。

分離用内側、即ち第２のコロナ放電器２６には交流電源
Ａ２及び直流電源Ｄ２によってマイナス偏倚したＡＣ高
圧が供給される。交流電源Ａ２に供給印加される直流電
源Ｄ２の極性は転写高圧とは逆の極性（この場合マイナ
ス）である。

このような分離時の帯電を行なうと、転写材表面におい
ては転写材２８が感光体ｌから分離する際に生じる気中
放電により転写材表面に注入された電荷（この場合マイ
ナス）及びトナーＴのトリポ電荷（この場合マイナス）
が一度除電され、次に逆極性（この場合プラス）に帯電
される。

一方、転写材担持部材、例えば上述したメツシュスクリ
ーンのような担持シート１８の転写コロナ放電器３２側
の面には転写後、転写帯電による電荷（この場合プラス
）が乗っているが、コロナ放電器２６の帯電により転写
材表面とは逆極性の帯電が行なわれ、プラスの電荷は一
度除電され、次にマイナスの電荷が帯電されることにな
る。以上説明したような逆極性帯電は同時に進行する。

上記説明にて理解されるように、本発明においては、従
来の如く転写材担持シートから転写材を分離する際に両
部材を完全に除電するのではなく、転写材２８とトナー
像Ｔ、更に転写材担持シート１８を逆極性に帯電すると
ころが大きく異なる次に１本発明に係る転写装置の帯電
制御状態について説明する。この目的のために、第７図
に示すようなトナー画像Ｔを転写材２８上に作り、第８
図に示すＰ　＋’〜Ｐ３の各点において表面電位計を用
いて転写材の直線見上の表面電位を調べた。

その結果がそれぞれ第９図（イ）、（ロ）及び（ハ）の
ａに示される。又、第１１図（イ）、（ロ）及び（ハ）
のａ′は、第９図の場合と同一の測定条件において従来
の対向配置されたＡＣコロナ放電器による除電を行なっ
た場合の表面電位を示す。

又、第１０図（イ）、（ロ）及び（ハ）は、第９図（イ
）、（ロ）及び（ハ）のａの表面電位測定結果から推察
される本発明の転写装置における転写材２８表面の直線
見上の表面電荷密度すと。

それらに対応する部分の転写材裏面及び転写材担持シー
）１８裏面の合計の電荷密度Ｃである。同様に、第１２
図（イ）、（ロ）及び（ハ）は第１１図（イ）、（ロ）
及び（ハ）のａ′の表面電位測定結果から推察される従
来の転写装置における転写材２８表面の直線見上の表面
電荷密度ｂ′と、それらに対応する部分の転写材裏面及
び転写材担持シー）１８裏面の合計の電荷密度Ｃ′であ
る第１０図（イ）にてｂは転写後転写材２８が感光ドラ
ム１より離れた時の転写材２８表面の電荷密度を表して
いる。トナーＴの部分の方が電荷密度が高いのはトリポ
電荷に依るもので、トナーＴのない部分（白地）のマイ
ナスの電荷は転写材２８が感光ドラムｌより離れる時空
気中から注入されるマイナス電荷である。

又、第１Ｏ図（ロ）のｂは逆帯電終了後の転写材表面の
電荷密度を表している。この場合においてトナーＴの付
着している部分の電荷密度が低いのは逆帯電を行なう際
の転写材２８、トナーＴ及び転写材担持シー）１８の３
者の静電容量の組み合わせでトナーが付着している部分
の容量がトナーのない部分に比べて小さいことを意味す
る。

つまり、これら３者をコンデンサに見立てるならば合成
容量は、（トナー十転写材＋転写材担持シー））＜（転
写材＋転写材担持シート）となる。

このように合成容量の差を利用して逆帯電を行なうとト
ナーの付着している部分と付着していない部分の電荷が
同極性でしかもトナーの付着していない部分の方が電荷
密度が高くなる。又、第１Ｏ図（ロ）のＣは逆帯電終了
後の転写材裏面と転写材担持シート裏面の合計の電荷密
度を表しているが、転写材上のトナー付着部に対応する
部分の電荷密度は白地部に対応する部分より若干低くな
る。ここでＣの電荷密度の絶対値はｂの電荷密度の絶対
値と概略等量かあるいは若干大きいので転写材側の表面
電位は第９図（ロ）のａに示すように略ＯＶになる。

この状態で転写材を転写材担持シートから分離するので
あるが、この場合分離時における転写材上のトナー飛散
は極めて少ない。

この理由は一つは、転写材担持シート側の電荷が第１０
図（イ）のＣから第１０図（ロ）のＣのように除電され
、分離時トナーと転写材担持シートとの間で生じる気中
放電が少なくなる為である。特にトナー付着部において
この傾向が強い。又、転写材担持シート側の電荷が除電
されることにより分離直後の転写材上のトナーが、転写
材担持シート側の電荷に引っ張られて生じるトナー飛散
現像も少なくなる。

ここで、第１０図（ロ）のｂ及びＣの電荷密度が高すぎ
ると、やはり分離時のトナー飛散が生じ易くなり、又電
荷密度が低すぎると本発明の効果が得られない。従って
ｂ及びＣの電荷密度は分離後の転写材表面の白地部の電
位が略＋２００ｖ〜＋１．５００Ｖになるように制御さ
れることが必要である。より好ましい範囲は＋３００Ｖ
〜　＋１．０ＯＯＶである。なおこのとき、転写材のト
ナー付着部の表面電位は白地部に較べ略１００Ｖ〜８０
０ｖ低くなる。

分離時のトナー飛散が少なくなる理由のもうひとつは第
９図（ハ）のａに示す分離後の転写材の表面電位のよう
に、トナー付着部と付着していない部分の電位の極性が
同じになるので、静電反発力により電位の高いトナーの
付着していない部分（白地部）へのプラス電荷を有する
トナーの移動がなくなる為である。白地部とトナー付着
部の表面電位の例としては、前者が＋６００ｖ、後者が
＋３００Ｖである。

ｒｙ 尚、転写材分離時に若干生じる緩やかな気中放電により
、転写材裏面に注入されたマイナス電荷或はスクリーン
の開孔域を通過したコロナ放電電荷により転写材裏面に
付着したマイナス電荷により、プラス電荷を有するトナ
ーは転写材表面に強固に保持され、定着時においてトナ
ー飛散が生じない。

一方従来の除電においては、第１２図（ロ）のｂ′に示
すように、転写材上の白地部の電荷密度は大略０となり
、又トナー付着部も若干のマイナス電荷を有する程度と
なる。又Ｃ′に示すように転写材担持シート側の電荷密
度も大略０となる。

この結果分−後の転写材の表面電位は第１１図（ハ）の
ａ′に示すように白地部の電位が略ＯＶとなり、トナー
付着部は若干マイナス寄りの電位となる。従ってこの状
態では分離時トナーが白地部へ移動し易くトナー飛散が
生じ易い、更に転写材裏面においてもトナーを保持する
電荷がないので白地部へのトナーの移動が容易で且つ定
着時にトナー飛散が生じ易い。

以上説明した本発明に係る転写装置においてはコロナ放
電器２４．２６は対向配置された構成とされたが、第１
３図及び第１４図に図示されるように両コロナ放電器は
必らずしも対向配置される必要はなく互にその位置がず
れた態様で配置することもできる。このときコロナ放電
器２４のシールドの一部をコロナ放電器２６と対向した
位置までのばし、又コロナ放電器２６のシールドの一部
をコロナ放電器２４と対向した位置までのばし、それぞ
れコロナ放電器２６及び２４の接地された対向電極とす
ることができる。該対向電極は、上記のようにシールド
と一体に構成しても良いし、コロナ放電器シールドを利
用せず独立に設けてもよい。

上記説明において、例えば第１図に図示されるように、
分離爪３８は対向配置されたコロナ放電器２４．２６の
帯電の照射域の外側に配置されているが、第２図に図示
されるように帯電の照射域内にあって転写材と転写材担
持体を分離させるようにしても本発明の効果は損なわれ
ない。

又、本発明を実施するに際して各コロナ放電器２４．２
６は、ＡＣ成分として３．５ｋＶ〜７．５ｋＶ（実効値
）、ｐｃ酸成分して０．５に■〜５ｋＶ程度の範囲とさ
れ、又交流周波数としては５０Ｈｚ〜８００Ｈ２程度の
範囲とされる。

第１５図〜第１９図は、本発明の原理に従う分離時逆帯
電が可能な組み合わせを示す、各コロナ放電器の出力高
圧は、ＡＣ，ＤＣ独立に用いる場合には、ＤＣの場合最
大で８ｋＶ、ＡＣの場合最大で１０ｋＶ（実効値）程度
まで高くして用いる場合がある。

第１５図は転写材担持シート側をＤＣマイナス、転写材
側をプラス偏倚のＡＣとし、第１６図は転写材担持シー
ト１８側をＡＣ１転写材２８側をプラス偏倚のＡＣとし
、第１７図は転写材担持シート側をＤＣマイナス、転写
材側をＤＣプラスとし、第１８図は転写材担持シート側
をマイナス偏倚のＡＣ１転写材側をＤＣプラスとし、第
１９図は転写材担持シート側をＡＣ１転写材側をＤＣプ
ラスとしたものである。

尚上記の組合せ以外でも、コロナ放電器２４．２６が対
向配置された構成の場合は、転写材担持シート側をＤＣ
マイナス或はマイナス偏倚のＡＣとしたとき、転写材側
をＡＣとしても良い。これは転写材担持シート側のコロ
ナ放電のマイナス成分により、転写材側のＡＣのプラス
成分が放電し易くなり、結果的に転写材側にプラス偏倚
したＡＣを用いた場合と同様な効果がｉられる為である
又、本発明における帯電制御は、前述の方法に変えてコ
ロナ放電器２４．２６のシールド開口域にグリッドワイ
ヤを多数張架し、このワイヤに所定のバイアス電圧を印
加して交流コロナ放電或いは直流コロナ放電の正負成分
を調整し帯電電位を制御してもよい。

先１豊逝遣 以上説明したような構成とされる本発明に係る転写装置
は、転写材分離時に前述のように逆帯電を行なうことに
より、転写材担持シート側の電荷を相当量減少させるる
と共にトナー像は同極性でしかも絶対値において電位の
高い白地部の電位の壁で守られながら分離が行なわれる
ので飛散することがない、つまり、転写材を転写材担持
シートから分離するときに発生するトナー像の乱れを防
止する。更に、トナーのトリポ電荷は絶対量として変化
していないのでトナーの転写材に対する静電吸着力不足
で定着時に熱ローラにしごかれてトナー像が乱れるとい
ったことも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る転写装置の一実施態様を示す一
部概略断面図である。 第２図は、本発明に係る転写装置を適用し得るカラー複
写機を示す概略断面図である。 第３図は、本発明に係る転写装置に使用される転写ドラ
ムの斜視図である。 第４図〜第６図は、従来の転写装置の分離除電の様子を
示す説明図である。 第７図は、本発明の効果を調べるために用いたトナー像
Ｔを有した転写材の平面図である。 第８図は、第７図の転写材の表面電位を測定した転写装
置上の測定位置を示す説明図である。 第９図（イ）、（ロ）及び（ハ）は、第８図に示す測定
位置における転写材表面電位を示す図である。 第１０図（イ）、（ロ）及び（ハ）は、第８図に示す測
定位置における転写材表面と、転写材裏面及び転写材担
持シート裏面の電荷密度を示す図である。 第１１図（イ）、（ロ）及び（ハ）は、第８図に示す測
定位置における従来の転写装置の転写材表面電位を示す
図である。 第１２図（イ）、（ロ）及び（ハ）は、第８図に示す測
定位置における従来の転写装置の転写材表面と、転写材
裏面及び転写材担持シートの裏面の電荷密度を示す図で
ある。 第１３図〜第１９図は、本発明に係る転写装置の他の実
施態様を示す一部概略断面図である。 １：感光ドラム １２：転写装置 １６；転写ドラム １８；転写材担持シート ２４．２Ｂ、コロナ放電器 ３８；分離爪 第９図 ＭＩＯ８ 鷺１１区 第１２ヌ 蒐１３区 草１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）転写材担持シート上に担持した転写材に像担持体上
   のトナー像を電界により転写する転写装置において、転
   写材担持シートから転写材を分離する位置近傍に第１の
   コロナ放電器を前記転写材側に設け、そして第２のコロ
   ナ放電器を前記転写材担持シート側に設け、分離時に第
   １のコロナ放電器はトナー及び転写材を転写帯電と同極
   性になるように帯電を行ない、前記第２のコロナ放電器
   は転写材担持シートを転写帯電と逆極性になるように帯
   電することを特徴とする転写装置。 ２）第１のコロナ放電器と第２のコロナ放電器とにより
   、転写材の分離直前における転写材上の表面電位が０Ｖ
   近傍になるように、且つ分離後における転写材上のトナ
   ーの付着していな部分の表面電位が転写帯電と同極性で
   略２００Ｖ〜１５００Ｖになるように帯電することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の転写装置。 ３）第１のコロナ放電器と第２のコロナ放電器とは対向
   配置されて成る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   転写装置。 ４）第１のコロナ放電器と第２のコロナ放電器とは対向
   することなく互にずれて配置されて成る特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の転写装置。