JPH06258965A - 電子写真記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーにより転写ローラが汚れることなく、
また用紙の裏面の汚れも防止する電子写真記録装置を提
供する。 【構成】 印刷する用紙幅に応じて、転写ローラ２１を
軸方向に分割し、Ｂ、Ｃ、Ｄの各ブロックを形成する。
各ブロックにはスイッチ２７、２８、２９を介して電源
１１が接続されている。印刷の際、用紙６の幅に対応す
るブロックＢのみ電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真記録装置に
関し、とくにトナーを用紙に転写する転写装置として転
写ローラを備えた電子写真記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録装置における転写装
置として転写ローラが使用されている。これは、帯電ト
ナーを付着した感光ドラムに圧接して回転するスポンジ
状のローラに電圧を印加し、転写ローラと感光ドラム間
に電界を発生させ、静電気的にトナーを用紙に転写する
ものである。こうした従来の装置を図面にしたがって説
明する。図１３は電子写真記録装置の画像形成プロセス
を示す説明図、図１４は転写ローラを用いた記録装置の
転写部を示す説明図である。

【０００３】図１３において、ほぼ中央に配置され矢印
方向に回転する感光ドラム１を一次帯電器２で一様に帯
電した後、露光装置３により感光ドラム１を露光して静
電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置４によりトナ
ー像に現像される。このトナー像は転写装置５により用
紙６に転写され、定着装置７により定着される。転写後
の感光ドラム１は除電装置８により残留電荷を除去され
て、クリーニング装置９により未転写トナーが除去さ
れ、初期状態に戻る。

【０００４】図１４において、転写装置としての転写ロ
ーラ５は、金属シャフト５ａと数ＭΩ〜数十ＭΩの抵抗
値を持つ導電性のスポンジローラ５ｂからなり、感光ド
ラム１に圧接し、図に示す矢印方向に回転する。金属シ
ャフト５ａには高圧電源１１から、感光ドラム１に付着
したトナー像１２の帯電極性と逆極性の高電圧が印加さ
れる。ここで、感光ドラム１と転写ローラ５の間に電界
が発生する。用紙６は矢印Ａ方向に図示せぬ搬送ローラ
によって進行し、トナー像を付着した感光ドラム１とこ
れに従動する転写ローラ５によって挟持される。感光ド
ラム１と転写ローラ５の圧接部である転写部において
は、トナー像１２の帯電極性と転写ローラ５の帯電極性
が逆になっているので、トナー像１２は静電気的に用紙
６上に転写される。

【０００５】次にこの転写のプロセスをさらに詳細に説
明する。図１５および図１６は転写プロセスを示す説明
図である。

【０００６】図１５において、感光ドラム１は感光層１
ａと感光層１ａを支持する導電性支持体１ｂとから構成
されており、導電性支持体１ｂは接地されている。感光
層１ａ表面にはトナー像１２が保持されており、トナー
像１２は負極性に帯電している。また転写ローラ５の金
属シャフト５ａと高圧電源１１との間にはスイッチ１３
が設けられている。

【０００７】感光ドラム１と転写ローラ５との間に用紙
６が進入してきた場合、図１５に示すように、金属シャ
フト５ａに電圧が印加される前は、感光ドラム１と転写
ローラ５との間に電界が発生しないので、トナー像１２
は用紙６に転写されない。次にスイッチ１３を入れて、
金属シャフト５ａに正極性の電圧を印加すると、金属シ
ャフト５ａと感光ドラム１の導電性支持体１ｂと間で図
１６に示す矢印方向の電界が発生する。これにより、負
極性に帯電したトナー像１２は用紙６上に静電気的に吸
引され、転写が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】通常の電子写真記録装
置においては、異なるサイズの用紙を扱うのが一般的で
ある。したがって、転写ローラの軸方向の長さは、その
電子写真記録装置が画像を形成できる最大の用紙幅に相
当する（またはそれより長い）長さを有する。たとえ
ば、図１７に示すように、Ａ４サイズが画像を形成でき
る最大の用紙幅とすると、転写ローラ５の軸方向の長さ
Ｌは２１０mm以上を有するように形成されている。なお
図１７は転写ローラと用紙幅との長さ関係を示す説明図
である。

【０００９】また一般に、感光ドラム上に付着されるト
ナー像とは別に、用紙の白地部分（本来トナーが付着し
てはいけない部分）にトナーが付着する現象が発生す
る。これはカブリ現象と呼ばれ、感光ドラムの経時疲労
や現像装置の経時疲労などによって発生することが知ら
れている。このカブリ現象が発生しているときに、転写
ローラの軸方向の長さに対して小さい幅の用紙（たとえ
ばＡ５サイズの用紙）を使用して印刷を繰り返し行った
場合、Ａ５サイズの用紙６ａが通過する転写ローラ５の
範囲（図１８に示すＢの部分）では、感光ドラム上のト
ナー像およびカブリトナーは用紙６上に転写されるが、
Ａ５サイズの用紙が通過しない転写ローラ５の範囲（図
１８に示すＣ、Ｄの部分）では、カブリトナーは転写ロ
ーラ上に転写される。なお図１８はトナーの転写状態を
示す説明図である。

【００１０】すなわち、転写ローラの軸方向に対しては
均一な電界が発生しているので、用紙の通過する範囲で
はトナー像およびカブリトナーが用紙６ａ上に転写さ
れ、用紙の通過しない範囲ではカブリトナーが転写ロー
ラ上に転写される。それゆえ、幅狭の用紙を長時間使用
した後に、幅広（Ａ４）の用紙６ｂを使用すると、転写
ローラ上に長時間に亘って堆積したカブリトナーが幅広
の用紙両端部（図１９に示す斜線部）の裏面に付着し、
用紙６ｂが汚れるという問題があった。なお図１９は従
来の問題点を示す説明図である。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、用紙の裏面の汚れを防止した良好な印
字品質が得られる電子写真記録装置を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、感光ドラムに付着したトナーを、帯電した
転写ローラにより吸引して用紙に転写する電子写真記録
装置において、印刷する用紙の幅を検出する検出手段
と、検出した用紙幅に対応した転写ローラの範囲に電圧
を印加する印加手段とを設けたものである。

【００１３】上記印加手段としては、転写ローラの軸方
向に用紙の幅に応じて分割して配置され転写ローラを帯
電する導電部材と、各導電部材に選択的に電圧を印加す
るスイッチ手段からなるものとしてもよいし、また、転
写ローラを全幅に亘って帯電する帯電手段と、用紙幅に
応じて転写ローラに非印字領域の電荷を消去する電荷消
去手段からなるものとしてもよい。

【００１４】

【作用】上記構成を有する本発明によれば、印刷する用
紙は検出手段によりその幅を検出される。その検出結果
に応じて、印加手段は印刷用紙幅に対応した転写ローラ
の範囲に電圧を印加する。したがって、転写ローラの非
印字領域は帯電されず、この非印字領域には感光ドラム
からトナーは転写されない。それゆえ小さいサイズの用
紙に長時間印字する場合でも、転写ローラの用紙との非
接触部分にトナーは転写されないので、その後大きいサ
イズの用紙に印字を行ってもこの用紙の裏面にトナーが
付着することはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面にしたがっ
て説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号
を付す。図１は本発明に係る第１実施例の転写ローラを
示す説明図、図２は第１実施例の転写ローラを示す断面
図、図３は図２のＥ−Ｅ断面図、図４は図２のＦ−Ｆ断
面図であり、まず第１実施例について説明する。

【００１６】図２において、転写ローラ２１は、絶縁性
のシャフト２２と、シャフト２２に一体に形成され、多
種サイズの用紙幅に対応して配置した仕切板２３と、仕
切板２３で区切られたシャフト２２の表面および仕切板
２３にコーティングされた金属層２４、金属層２４の表
面に設けられた導電性のスポンジローラ２５および金属
層２４に接触し、転写電圧を印加するコンタクトプレー
ト２６とから成り立っている。金属層２４は図２に示す
ように、シャフト２２の周囲に配設される。またコンタ
クトプレート２６は、図３に示すように断面矩形をして
おり、金属層２４の垂直部２４ａに接触しており、この
コンタクトプレート２６に対向するスポンジローラ２５
の部分は金属層２４に固着されておらず、若干削除され
ている。図１において、転写ローラ２１は、Ｂ、Ｃ、Ｄ
の３つの部分に仕切られている。そして各部分はスイッ
チ２７、２８、２９を介してそれぞれ独立に電源１１に
接続されている。すなわちスイッチ２７はＢの部分のコ
ンタクトプレート２６に接続され、スイッチ２８はＣの
部分のコンタクトプレート２６に接続され、またスイッ
チ２９はＤの部分のコンタクトプレート２６に接続され
ている。Ｂの部分の軸方向の長さはＡ５サイズの用紙６
ａ幅より若干長くなっており、また３つの部分を含めた
全体の軸方向の長さはＡ４サイズの用紙幅より若干長く
なっている。本実施例では、扱う用紙をＡ５サイズとＡ
４サイズにした場合を想定しており、扱う用紙のサイズ
が変われば、そのサイズに応じて転写ローラ２１の仕切
部分の軸方向の長さを設定する。

【００１７】本実施例の転写ローラ２１は、従来例と同
様に、感光ドラム１に圧接して設けられ、印刷すべき用
紙６は転写ローラ２１と感光ドラム１との圧接部に進入
してくる。

【００１８】図５は本実施例の用紙サイズ検出機構を示
す機構説明図である。図において、カセット３１は用紙
を収納し、装置に装着される。本実施例ではこのカセッ
ト３１はＡ５サイズの用紙を収納するもので、その側部
には突起３２が形成されている。破線で示す突起３３
は、Ａ５サイズの用紙を収納するカセットに形成される
突起で、上記突起３２とは異なる位置になっている。こ
れらの突起３２、３３にそれぞれ対向した位置にマイク
ロスイッチ３４、３５が設けられている。マイクロスイ
ッチ３４、３５は、装置を制御する制御部３６に接続さ
れている。

【００１９】Ａ５サイズ用のカセット３１を装着する
と、突起３２によりマイクロスイッチ３４がオンし、用
紙のＡ５サイズが検出され、Ａ４サイズ用のカセットが
装着されると、突起３３がマイクロスイッチ３５をオン
させ、用紙のＡ４サイズであることが検出される。

【００２０】次に第１実施例の動作を説明する。まずＡ
５サイズの用紙に印刷を行う場合を説明する。Ａ５サイ
ズの用紙６ａを収納するカセット３１を装置に装着する
と、マイクロスイッチ３４によりＡ５サイズが検出さ
れ、この検出信号は制御部３６へ送られる。制御部３６
は、この信号により図１に示すスイッチ２７をオン状態
にし、スイッチ２８、２９をオフ状態にする。スイッチ
のオン／オフ制御はトランジスタ等のよりおこなっても
よい。

【００２１】スイッチ２７をオンにすることにより、転
写ローラ２１のＢの部分にのみ電圧が印加され、Ｃの部
分、Ｄの部分には電圧は印加されない。したがってＢの
部分にのみ電界が発生する。Ａ５サイズの用紙６ａは、
感光ドラム１と転写ローラ２１との間に進入してきたと
き、転写ローラ２１にＢの部分に対向する位置に入り込
む。Ｂの部分には電界が発生しているので、感光ドラム
１上のトナー１２は用紙６ａ上へ転写される。この時、
感光ドラム１上で、転写ローラ２１のＣあるいはＤの部
分に対向する位置に付着しているトナー１２は、Ｃある
いはＤの部分が電界が発生していないのでこの部分に転
写されない。

【００２２】次に、Ａ４サイズの用紙に印刷を行う場合
を図６および図７にしたがって説明する。図６は第１実
施例の動作を示す説明図、図７は図６Ｅ部の一部拡大図
である。

【００２３】前述と同様にＡ４サイズの用紙６ｂを収納
したカセットを装置に装着すると、マイクロスイッチ３
５によりＡ４サイズが検出され、この検出信号は制御部
３６へ送られる。制御部３６はこの信号により、スイッ
チ２７、２８、２９をオン状態にする。これにより、転
写ローラ２１は、Ｂ、Ｃ、Ｄのすべての部分に電圧が印
加され、電界が発生する。Ａ４サイズの用紙６ｂは、感
光ドラム１と転写ローラ２１との間に進入してきたと
き、転写ローラ２１にＢ、Ｃ、Ｄの部分に対向する位置
に入り込む。Ｂ、Ｃ、Ｄの部分には電界が発生している
ので、感光ドラム１上のトナー１２は用紙６ｂ上に転写
される。

【００２４】転写ローラ２１のスポンジローラ２５は、
前述したように、Ｂ、Ｃ、Ｄの各部分の境界で若干削除
した部分があるが、この部分は、図７に示すように、用
紙６ｂが進入してきてスポンジローラ２５が押し潰され
ることにより塞がれて、用紙６ｂの全面に亘ってスポン
ジローラ２５が圧接する。

【００２５】図７において、スポンジローラ２５の境界
部分においては、金属層２４の垂直部２４ａが仕切板２
３の両側に配設されているので、良好な電界状態が得ら
れ、この部分においてもトナー１２の良好な転写が行わ
れる。

【００２６】次に、本発明に係る第２実施例を図８にし
たがって説明する。図８は本発明に係る第２実施例の転
写装置を示す説明図である。図８において、第２実施例
の転写ローラ４１は、金属シャフト４２と、金属シャフ
ト４２の外側に配設された導電性のスポンジローラ４３
と、スポンジローラ４３に支持されたフィルム形状の感
光層４４とから構成される。金属シャフト４２は接地さ
れている。転写ローラ４１の周囲には、帯電装置４５、
露光装置４６および除電装置４７が転写ローラ４１を取
り囲むように配置されている。帯電装置４５、露光装置
４６および除電装置４７は、転写ローラ４１の軸方向の
長さとほぼ同じ長さを有し、図５に示す制御部３６によ
り制御される。

【００２７】次に、第２実施例の動作を説明する。まず
図９乃至図１２にしたがってＡ５サイズの用紙に印刷す
る場合について説明する。図９乃至図１２は第２実施例
の動作を示す説明図である。

【００２８】転写ローラ４１は図８に示す矢印方向に回
転している。図９において、まず転写ローラ４１は帯電
装置４５により、その感光層４４表面に均一に帯電され
る。本実施例では、正極性に帯電される。つぎにこの感
光層４４の帯電された部分が露光装置４６に対向する位
置に移動するタイミングに合わせて、露光装置４６で感
光層４４に対して露光を行う。ここで、露光装置４６
は、図１０に示すように、Ａ５サイズの用紙幅に対応し
たＢの部分と、その両側のＣ、Ｄの部分とに分割されて
おり、Ｃ、Ｄの部分に発行ダイオード（ＬＥＤ）４８が
配置されている。このＬＥＤ４８は、Ａ５サイズの用紙
６ａに印刷を行う場合に点灯するように制御される。

【００２９】したがってこの場合は、ＬＥＤ４８が点灯
され、図１０に示すように、転写ローラ４１の両側に光
が照射され、この部分の電荷は消失する。なお用紙のＡ
５サイズを示す情報は第１実施例と同様に、用紙カセッ
トを装着することにより制御部３６に伝えられる。

【００３０】次に図１１において、Ａ５サイズの用紙６
ａが転写ローラ４１と感光ドラム１の間に進入してくる
と、転写ローラ４１には、用紙６ａの幅に対応したＢの
部分にのみ電荷があるので、この部分にのみ電界が発生
して感光ドラム１上のトナー１２は用紙６ａに転写され
る。転写ローラ４１のＣ、Ｄの部分には電界が発生しな
いので、Ｃ、Ｄの部分には、すなわち転写ローラ４１に
は、トナー１２は転写されない。

【００３１】用紙６ａにトナー１２が転写された後、転
写ローラ４１の電荷は除電装置４７により消去される。
除電装置４７には図１２に示すように、転写ローラ４１
の軸方向に亘ってＬＥＤ４８が設けられており、転写ロ
ーラ４１の全体に亘って露光が行われる。

【００３２】Ａ４サイズの用紙に印刷を行う場合は、用
紙カセット挿入時にＡ４サイズ信号を受けた制御部３６
は、図１０に示す露光装置４６のＣ、Ｄの部分のＬＥＤ
４８を消灯させておく。これにより転写ローラ４１の全
面について帯電し、Ａ４サイズの用紙６ａの幅全体に亘
ってトナー１２が転写される。

【００３３】上記各実施例においては、Ａ５とＡ４の２
種類の用紙サイズについて説明したが、もっと他種類の
用紙サイズについても本発明が適用できることはもちろ
んである。第１実施例においては、用紙サイズ毎に仕切
板の数を増加して分割ブロックを増やし、印刷する用紙
サイズに応じて転写電圧を印加するブロックを選択すれ
ば良い。また第２実施例においては、使用する用紙サイ
ズ毎に、露光装置４６のＬＥＤの数を増加し、印刷する
用紙サイズに応じて点灯すべきＬＥＤを選択すれば良
い。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、印刷する用紙の幅に対応する転写ローラの部分にの
み電界が発生するようにしたので、感光ドラム上のトナ
ーは用紙面に対してのみ転写され、転写ローラ上には転
写されない。したがって、転写ローラのトナー付着によ
る汚れはなく、また小さいサイズの用紙に印刷した後、
大きいサイズの用紙に印刷しても、その大きいサイズの
用紙の裏面にトナーが付着しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の転写ローラを示す説明図
である。

【図２】第１実施例の転写ローラを示す断面図である。

【図３】図２のＥ−Ｅ断面図である。

【図４】図２のＦ−Ｆ断面図である。

【図５】用紙サイズ検出機構を示す機構説明図である。

【図６】第１実施例の動作を示す説明図である。

【図７】図６Ｅ部の一部拡大図である。

【図８】本発明に係る第２実施例の転写装置を示す説明
図である。

【図９】第２実施例の動作を示す説明図である。

【図１０】第２実施例の動作を示す説明図である。

【図１１】第２実施例の動作を示す説明図である。

【図１２】第２実施例の動作を示す説明図である。

【図１３】電子写真記録装置の画像形成プロセスを示す
説明図である。

【図１４】転写部を示す説明図である。

【図１５】転写プロセスを示す説明図である。

【図１６】転写プロセスを示す説明図である。

【図１７】転写ローラと用紙幅との長さの関係を示す説
明図である。

【図１８】トナーの転写状態を示す説明図である。

【図１９】従来の問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ６ 用紙 １１ 電源 ２１ 転写ローラ ２３ 仕切板 ２４ 金属層 ２５ スポンジローラ ２７、２８、２８ スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラムに付着したトナーを、帯電し
   た転写ローラにより吸引して用紙に転写する電子写真記
   録装置において、 印刷する用紙の幅を検出する検出手段と、 検出した用紙幅に対応した転写ローラの範囲に電圧を印
   加する印加手段とを設けたことを特徴とする電子写真記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記印加手段は、転写ローラの軸方向に
   用紙の幅に応じて分割して配置され転写ローラを帯電す
   る導電部材と、各導電部材に選択的に電圧を印加するス
   イッチ手段からなる請求項１記載の電子写真記録装置。
3. 【請求項３】 前記印加手段は、転写ローラを全幅に亘
   って帯電する帯電手段と、用紙幅に応じて転写ローラに
   非印字領域の電荷を消去する電荷消去手段からなる請求
   項１記載の電子写真記録装置。