JPS63247779A - トナ−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】 〔発明の目的〕 （産業の利用分野） この発明は、トナー転写装置に関する。

（従来の技術） トナー像担持体よりトナーを静電的に記録媒体に転写す
る装置にはコロナチャージャーヲ用いる装置と、導電性
支時体またはドラムを用いて、外部から電圧を印加する
装置がある。

コロナ−チャージャを用いた装置は装置構成が簡単なの
で一般のモノクロ用複写機に広く採用されている。この
装置では記録媒体の背面からコロナ−チャージャーで電
荷を発生させ記録媒体に付着した電荷によ多形成される
電界によりトナーをトナー像担持体よシ記録媒体に転写
する。この装置ではコロナ−チャージャーによる電荷の
発生量が同じで、も、記録媒体の電気抵抗によシ、電荷
付着量が異なり、電界の強さが変化する。従がってトナ
ーの転写効率も変化する。一般に記録媒体として使用さ
れている普通紙は環境湿度によりその電気抵抗が大きく
変化するため、カラー記録のようにカラートナーを重ね
合せて色表現を行なう場合、色バランスがくずれ、安定
したカラー記録の維時が難かしかった。また、モノクロ
記録においても、環境湿度により画像濃度が変化するこ
とがしばしば起った。また、記録媒体がトナー担持体と
接触する時、離脱する時に、記録紙のＹｉｉ１！電荷に
よる気体放電が生じ、記録媒体に転写されたトナーが飛
散し、画像が乱れる問題もある。これらはモノクロ記録
でも問題となるが特に力２−記録では記録媒体である記
録紙の電気抵抗が環境湿度により変化しても、各色トナ
ーの転写効率が安定しており、各色のトナー画像を乱さ
ずに精度良く重ねることのできることが強く求められる
。これらの問題点を解決するために、従来、次の様な提
案があった。中空ドラムに貼り付けた絶縁性メッシユの
背面（記録媒体と接触しているメツシーの反対側）よシ
コロナ放電を行なって、記録媒体に帯電させて、トナー
担持体とソフトに接触させ、かつ、絶縁性メッシユに適
当な時定数を持たせてトナー転写後は電荷をリークさせ
て気体放電を防止する（特開昭５６−１６４３７０号公
報参照）。

しかし、この方法においても環境湿度により変わる記録
媒体の電気抵抗によシ転写効率が変わってしまうという
問題は解決されていない。また、ソフトな導電性ゴムロ
ーラを用いる方式（特開昭５０−２２６４０号公報参照
）もある。この方式は発泡性の導電ゴムローラを用いて
、記録媒体とトナー担持体の間に電界を付勢するので、
記録媒体が帯電せず、従がって環境湿度に対して安定し
た転写効率がうろことができる。また、導電性支時体が
圧縮されるに従かいその電気抵抗が連続的に低下するの
で、導電性支時体とトナー担持体の接触点（トナー転写
点）では導電性支時体の電気抵抗が最も低くなって転写
電界が十分強くなシ、両者の接触前、離脱時には電気抵
抗が高くなるため、電界が弱くなり、導電性支時体とト
ナー担持体の間の気体放電が防止される。しかし、発泡
性導電ゴムロー２は精度良く製作することが難かしく、
また、発泡性ゴムローラ内部に有する気室で、内部放電
が生じ寿命が短かぐなるなどの問題点があった。

（発明の解決しようとする問題点） 以上述べたように発泡性導電ゴムローラを用いたトナー
転写装置は従来の方法の中ではすぐれた方法である。し
かし、上述した問題点に他に導電性ゴムローラの圧縮に
よるその電気抵抗の変化が連続的なため、コロナチャー
ジャーによるトナー転写装置より改善されるものの導電
性支時体とトナー担持体の間の気中放電が完全には解決
されていなかった。

そこで、この発明は、上記欠点を除去し、導電性支時体
とトナー担持体の間の気中放電が完全に発生しないトナ
ー転写装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） この発明は上記問題点を、導電性支持体上に加圧によシ
、その電気抵抗が実質的に２つの異なる状態をとシ得る
ひずみ感応性導電性弾性体を設けた電極構成体と、この
電極構成体に高電圧を供給する転写電圧印加手段から構
成されるトナー転写装置により解決するものである。

（作　用） この発明になるトナー転写装置を用いることにより、ト
ナー転写に必要な領域のみにトナー転写に十分な電界を
作成することができ、また、トナー担持体に弾性的に接
触することができる。さらに、気室のない弾性にすぐれ
た電極構成体を形成することができる。

（実施例） 以下、この発明を図面を以って詳細に説明する。第１図
はこの発明になる一実施例のトナー転耳装置を用いた記
録装置のトナー転写部を模式的に示したものである。ｌ
は電極構成体であるひずみ感応性導電ゴムローラである
。２はひずみ感応性導電性弾性体であるひずみ感応性導
電ゴム、３は導電性弾性体で、導電性カーボン粒子をゴ
ムに分散させて得られる導電性ゴムである。導電性ゴム
３の電気抵抗は１０５〜１０７０国のものが用いらね、
−°２また、硬度は６０度以下のものが用いられるが、
硬度が低く、即ち軟かすぎるとひずみ感応性導電層２に
十分なひずみが生ぜず、電気抵抗の変化が得に〈〈なり
、硬度が高すぎると、接触面積（転写ニップ巾）が小さ
くなりトナー転写領域が十分にとれなくなるため、２０
度〜５０度の範囲が望ましい。４は金属ローラでアルミ
ローラである。アルミロー２４は転写電圧印加手段であ
る高圧発生回路５に接続されている。この発明になるト
ナー転写装置はひずみ感応性導電ゴムローラと高圧発生
回路５から構成される。次にこの発明を特徴づけるひず
み感応性導電ローラの特性につい。

て説明する。第１図のひずみ感応性導電性支時体の電気
抵抗はひずみ感応性導電ゴムおよび導電性ゴムの電気抵
抗によって決まる。この発明に用いられるひずみ感応性
導電性弾性体および、導電性ゴムの押圧力と電気抵抗値
の関係を各々第２図（ａ）、第２図（ｂ）に、ひずみ感
応性導電性支時体の押圧力と電気抵抗値の関係を第２図
（Ｃ）に模式的に示す。

記録媒体に直接接触するひずみ感応性導電弾性体は第２
図（ａ）に示すようにある押圧力を境にして電気抵抗値
が階段状に急激に変化する特性を持たなければならない
。このような変化によって明瞭に差異のある２つの電気
抵抗値の状態をとることができる。一方、導電性ゴムは
一般に第２図に示したような押圧力に従がって連続的に
電気抵抗値が変化する。従がって、ひずみ感応性導電性
弾性体と導電性ゴムの電気抵抗の直列接続によって表わ
されるひずみ感応性導電性弾性体の押圧力と電気抵抗値
の関係は第２図（Ｃ）に示すように、ある押圧力を境に
して明瞭に異なる２つの電気抵抗値の状態をとる。第２
図（ａ）に示したような押圧力と電気抵抗値の関係を示
す材料としてひずみ感応型導電ゴムＴＳＵＤＥＸ　　（
三ツ星ベルト製）がある。その特性の一例を第３図に示
す。

次にこのトナー転写装置のトナー転写動作を第１図を用
いて説明する。

トナー担持体６のトナー像７はトナー担持体の回転（矢
印方向）に従がって、トナー転写部（Ａ−Ｂ区間）に移
送される。トナー転写部でトナー像７は記録媒体である
普通紙８に圧接される。この間、トナー像７には高圧発
生回路５より供給されるトナー像７の電荷極性と逆極性
の高圧が作用し、トナー像７は静電的に普通紙に転写さ
れ、普通紙上に画像９を形成する。トナー転写部でのひ
ずみ感応性導電性ゴムローラにかかる押圧力、電気抵抗
値、および、ひずみ感応性導電性ゴムローラとトナー担
持体の電界の強さの各々の変化を第４図（ａ）、　（ｂ
）、　（Ｃ）に各々示す。押圧力（第４図（ａ））はＡ
地点より増加し、ＡＢ間の中点で最大に達して再び減少
し、Ｂ点以後は一定となる。電気抵抗値（第４図（ｂ）
）は押圧力がある値を越えた所で急激に低下し、かつそ
の後押圧力が増加してもこの発明に表る電極構成体の効
果で、電気抵抗値は一定となり、再び、押圧力がある値
以下になった所で電気抵抗値は急激に高くなる。この変
化の程度はほぼ導電状態よシ、絶縁状態の間で行なわれ
る。

このひずみ感応性導電ゴムローラの電気抵抗値の変化、
詳しくはひずみ感応性導電性弾性体と導電ゴムよりなる
層の電気抵抗値の変化は、トナー担持体とひずみ感応性
導電ゴムローラを両電極とする電極間距離の変化として
作用するため、第４図（Ｃ）に示されるように電界の強
さは階段状に大きく変化し、かつ、トナー担持体が記録
媒体に接触する近辺（第１図Ａ点近辺）と、離脱する近
辺（第１図Ｂ点近辺）では電界強度は著るしく低下して
おシ、気中放電は全く起らない。またトナー転写部では
一定の強い電界が広い領域にわたって得られる（転写ニ
ップ幅が広い）ため、トナー転写時間が十分とれ、高い
転写効率が得ることができる。

第１図には、ひずみ感応性導電性弾性体２／導電性弾性
体３／導電性支持体４よシなる電極構成体を示したが、
第５図に示すようにひずみ感応性導電性弾性体１０／導
電性支持体１１の構成の電極構成体１２でもこの発明に
利用できることは容易に還暦される。また第６図に示す
ように絶縁性ベル）１３上に導電［１４を形成した導電
性支持体１５の上にひずみ感応性導電性弾性体１６を設
けた構成でも良い。

この発明になるトナー転写装置は、電子写真記録装置、
転写式静電記録装置などトナー像をトナー担持体よ少記
録媒体に転写して記録画像を得る記録装置に有効に利用
される。

次に、反転現象方式を用いた光プリンタ等において、転
写ローフ上の付着トナーを転写ローフの高圧の転写電特
性を切り換えることなく感光体上に再転写させる方法に
ついての実施例を示す。

この実施例は、反転現像を用いた電子写真装置において
、転写ａ　−９−に付着し九トナーを、コロナチャージ
ャー等により直接逆電荷を注入し、転写ローラーの電圧
極性を変えることなく、感光体上に効率よく再転写し、
感光体のクリーニング装置で除去できるようにしたもの
でらる。

との実施例によシ反転ｌＪ４．儂を用いたカラー電子写
真装置の転写ロ−２上の付着トナーを、確実に感光体上
に再転写可能となり、かつ高圧の転写電圧極性を切り換
える必要がなく、高圧切り換え回路が不要となる。また
、感光体に再転写したトナー飛散も減少し、装置汚れが
少なくなる。

以上のように転写ローラー上のトナー付着が良好に除去
される結果、転写ム２の発生がなくな妙画質が向上する
。また転写紙の裏汚れのない良質な記録が可能となる。

りぎに第７図を用いこの実施例を説明する。同図（１）
は反転現象方式を組み込んだ電子写真装置で、付着トナ
ー除去に転写ローラ電圧を利用した際の模式図である。

ＤＰＣからなる感光体１０１には負電荷によシ静電潜像
が形成され、現像器１０２によって反転現像され、負極
性のトナーによる可視像が形成される。このトナー像は
、感光体と転写０−５−１０３間に搬送された転写紙に
、２ＫＶ近辺の正電圧を加えられた転写ロー２−によシ
転写される。しかし転写紙中よりも大きい不要画像部上
のトナーは、転写ロー２−上に直接転写され転写ローラ
ー汚れを生ずる。また転写紙の搬送ミスが生ずると感光
体上のトナー画像量てが転写ロー２−上に付着する。さ
らに装置が正常運転している場合でも浮遊トナーの付着
で転写ローラーが汚れる。この転写ローラー上のトナー
１０４汚れは転写紙の裏汚れを生ずるだけでなく、絶縁
性トナーが転写ローラーに付着することで転写ムラの原
因ともなる。この転写ローラー上に付着し丸亀極性のト
ナーは、５．５ＫＶの正極性の電圧が印加されている極
性制御用チャージャー１０５を矢印Ｂ方向に通過すると
きに、正極性、に変化する。この正極性に変化したトナ
ー１０６は、転写ローラーに加えられている６００ｖの
転写電圧と同一の電源１０７により、感光体１０１上に
逆転写する。

この逆転写した感光体上のトナー１０８は、感光体周辺
に設置されているクリーニング装ｆ（図示せず）により
清掃され、感光体は初期状態になる。

またトナーが逆転写した後の転写ローラーはトナーが除
去され再び使用される。この一連の工程における感光体
上の残留電位は１００Ｖ近辺存在してもよいが、より小
さい電位であることが望ましい。以上の転写ローラーク
リー二／グ工程中は作儂工程を行なわず、感光体を１回
転移動する間にクリー二／グを終了する。この間現像器
の動作を停止しておくことで感光体上の付着トナーがな
くなり、クリーニング効果は上昇する。同図Ｎｔ（ｂ）
は、転写ロー２−の電圧を除去して転写ローラー上のト
ナーを感光体に逆転写する方式である。作儂工程を終了
しクリーニングを終えて清掃された感光体１０９に、メ
インチャージャー１１０によ抄作偉工程と同極性の負電
荷で一６００ｖの表面電位が与えられる。この感光体は
転写ロー２−１０３部に搬送される。一方、転写ロー２
−上の負極性の付着トナーは転写ロー２−週辺に設けら
れたトナーの極性制御用チャージャーにて正極性に変換
され、負の表面電位を有する感光体上に付着しトナーの
逆転写が終了する。このとき転写ローラーには正極性の
電圧６印加する必要はない。

この実施例によれば電子写真式の光プリンタの多くは、
光が照射された部分を現像する反転現像方式を取り入れ
感光体の回転ムラ等の画質劣化を避けている。従来の転
写ローラー上の付着トナーを感光体に再転写させる方法
は、正規現像方式には適するが反転現像を行なう方式に
は十分な再転写が行なわれず適さない。それは感光体上
にはトナーを反撥する真電荷が存在し、十分に転写ロー
ラー上の付着トナーが感光体に移動できず、かつその付
着力が弱いため再び浮遊トナーとなシやすいこと、さら
には転写ローラーの極性切り換えの必要性から、高圧切
υ換え時のスパーク等の危険性が伴なうことまた逆極性
のローラー電圧（２ＫＶ　）が直接感光体にかかるため
感光体破壊を起しやすいことによる。以上の欠点は本発
明による転写ローラー上の付着トナーの極性を反転させ
るコロナチャージャーを転写ローラーに付加することで
解決できる。この方式により再転写効率がよく、感光体
上に再転写したトナーの浮遊も少なくなり、かつ高電圧
の切り換えの必要のない感光体に逆極性の電圧印加のな
いローラー転写が可能となる。

さらに転写ローラーに付着したトナーによる転写ムラも
なくなシ画質が良好になる。

本方式はローラー転写に限定されるものではなく、絶縁
性ベルトまたは導電性ベルトを用いた転写装置にも適用
可能である。

〔発明の効果〕

この発明になるトナー転写装置は記録媒体に電荷が直接
作用することがないので、記録媒体を帯電させずにかつ
狽境湿度の影響を受けないトナー転写を行なうことがで
きる。また、トナー担接体と記録媒体の接触点近辺、離
脱点近辺では強い電界が形成されないので、記録紙の非
常電効果と相俟って、気中放電を完全に防止することが
でき画像の乱れのないトナー転写像が得られる。

また、従来よりトナー転写ニップ幅が広く、かつ一定し
た電界の強さが維持されるので、転写効率の高いトナー
転写ができる。まだ、導電性弾性体内に気密を含まない
ので、電極構成体内部での気中放電もなく、寿命の長い
安定した電極構成体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

東１図はこの発明になるトナー転写装置の一実施例を示
す図、第２図はこの発明になるトナー転写装置の電極構
成体および、その各部の押圧力と電気抵抗値の関係を示
す図・第３図はこの発明のトナー転写装置のひずみ感応
性導電性ゴムの押圧力と電気抵抗値の関係の例を示す図
、寿４図はこの発明になるトナー転写装置のトナー転写
過程での効果を説明するための図、第５図、第６図はこ
の発明になるトナー転写装置の電極構成体の他の実施例
を示す図、第７図は、転写ローラ付着トナーのクリーニ
ングを行う転写装置の模式図である。 １・・・・・・ひずみ感応性導電性ゴムローラ２・・・
・・・ひずみ感応性導電ゴム ３・・・・・・導電ゴム　　４・・・・・・導電性支持
体５・・・・・・高圧発生回路　　６・・・・・・トナ
ー担持体１０１・・・・・・転写ローラー １０３・・・・・・極性制御用チャージャー１０５・・
・・・・清掃用バイアス電圧１０６・・・・・・感光体 １０８・・・・・・メインチャージャー１１０・・・・
・・現像器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー像担持体よりトナーを静電的に転写するト
   ナー転写装置において、導電性支持体上に加圧により、
   その電気抵抗が実質的に２つの異なる状態をとり得るひ
   ずみ感応性導電性弾性体を設けた電極構成体と、この電
   極構成体に高電圧を供給する転写電圧印加手段からなる
   ことを特徴とするトナー転写装置。
2. （２）導電性支時体のひずみ感応性導電性弾性体形成面
   が導電性弾性体であることを特徴とする特許請求範囲第
   １項記載のトナー転写装置。
3. （３）電極構成体が円筒状であることを特徴とする特許
   請求範囲第１項記載のトナー転写装置。
4. （４）移動する感光体と、この感光体に対接して設けら
   れた転写手段との間に転写材を通過させ、前記転写手段
   にバイアス電圧を印加して感光体上のトナー画像を転写
   材に転写する電子写真記録装置において、非転写時に前
   記転写手段に付着したトナーに逆電荷を与える手段を有
   し、前記転写手段上の付着トナーを感光体上に逆転写さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナ
   ー転写装置。
5. （５）非転写時にトナーを逆転写させる際に、現像器の
   動作を停止する手段を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のトナー転写装置。