(57)【要約】【課題】  電子写真方式の静電転写において、特に、タンデムフルカラープリンタで粗面紙に高速印刷する場合、中間転写体から用紙へのトナーの転写を容易にし、転写効率を向上させ高画質化を図る。【解決手段】  中間転写体（２）に複数の電極（８）を設けて、この電極（８）に正負逆転する交番電界を与えることで、トナー（３）を微小振動させて、中間転写体（２）から剥離しやすくすることで用紙（５）への転写効率が向上した電子写真装置を実現する。【選択図】  図３
2007003893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを中間転写体に転写した後、用紙に静電的に転写する電子写真装置において、前記中間転写体に複数の電極を設けて、該電極に交番電界を与えることを特徴とするトナー中間転写体。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー中間転写体を用いた電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等のトナー等の着色粒子を用いて画像を顕像化させる電子写真方式の記録装置に係り、特にトナーを中間転写体上に一旦転写する方式を用いた電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の印写プロセスについて以下に説明する。電子写真方式を用いた記録装置は、感光体を帯電、露光することにより静電潜像を形成し、着色粒子を現像して画像として顕像化させた後、用紙表面に着色粒子を転写し、定着させる工程からなる。着色粒子には電子写真専用のトナーと呼ばれる粉末が用いられる。
【０００３】
感光体は、その表面全体が一旦帯電され、続いて光を照射することにより部分的な電荷放電が行われる。感光体表面には帯電領域と露光領域による電位コントラストが形成され、これを静電潜像と呼ぶ。
【０００４】
現像工程では、まず、現像剤を用いて着色粒子であるトナー粒子を帯電させる。現像剤にはトナーと磁性粒子であるキャリアビーズの混合粉体からなる二成分現像剤と、トナーのみから成る一成分現像剤とがある。現像剤は現像装置の中に封じ込められそこで攪拌される。二成分現像剤の場合、トナーはキャリアビーズとの摩擦により帯電する。一成分現像剤の場合は、部材などとの摩擦によりトナーの帯電が行なわれる。
【０００５】
以下、二成分現像剤の場合について説明する。
【０００６】
トナーは平均粒径が６〜１０μｍ程度の微粒子で、成分の９０％以上が樹脂であり、その他に色剤（カーボンブラックや顔料）、帯電制御剤、外添剤、ワックスなどを内包している。トナーは、粒径３０〜１００μｍ程度のキャリアビーズとの混合撹拌によりキャリアビーズと接触する際に摩擦帯電する。何回かの接触を繰り返した後、キャリアビーズ表面にトナーが静電的に付着する。トナーはキャリアビーズとの接触によってのみ帯電するので、トナー表面は完全に均一に帯電しているわけではなく、局所的な帯電領域が点在している。
【０００７】
樹脂は一般に摩擦により負帯電しやすいので、トナーを正帯電させるには正に帯電する帯電制御剤がその役割を担う。負帯電させる場合は、樹脂よりもより負帯電しやすい性質を持つ帯電制御剤を用いて、トナーの帯電量をコントロールしている。帯電制御剤は金属錯体などの導電性の高い物質で帯電しやすい性質を持ち、正帯電及び負帯電の    ための様々な物質が使われている。
【０００８】
すなわち、トナー表面に存在している帯電制御剤とキャリアビーズが接触して帯電し、トナー表面には帯電制御剤の部分に局在電荷が存在する。
【０００９】
破砕トナーの場合、帯電制御剤はあらかじめ樹脂と混練されて凝固してから破砕によってトナーが作製されるのでトナー表面にほぼ均等に存在することになる。重合トナーの場合は製造方法が種々あるが、トナー表面に存在する帯電制御剤は上述したようにトナーの帯電を担う材料であるのでほぼ均等に分布していると考えられる。
【００１０】
二成分現像剤の場合は、感光体表面の静電潜像を「磁気ブラシ」で擦ることによりトナーの現像を行う。磁気ブラシとは磁性体粒子であるキャリアビーズが磁石の力で穂立ちしてブラシ状に形成されたもので、個々のキャリアビーズには前述の帯電トナーが付着している。磁気ブラシは静電潜像に対向する現像位置まで、現像ロールと呼ばれる磁石を用いた回転ロールにより搬送される。このような現像方法を磁気ブラシ現像と呼ぶ。
【００１１】
また、静電潜像の顕像化の促進手段として、バイアス現像と呼ばれる方法がよく用いられる。バイアス現像は、現像ロールにバイアス電圧を印加し、感光体表面に形成された潜像電位と現像ロールとの間に発生する電界の作用により、帯電されたトナー粒子を現像ロール上のキャリアビーズから分離して感光体表面に移動させることで現像を行う。潜像電位（すなわち感光体の像形成部分の電位）として、前述の帯電電位を用いてもよいし、露光電位を用いてもよい。
【００１２】
一般に、潜像電位として帯電電位を用いる方法を正規現像法、露光電位を用いる方法を反転現像法と呼ぶ。帯電電位と露光電位のうち潜像電位として用いられない側の電位を背景電位と呼ぶ。現像ロールのバイアス電圧は帯電電位と露光電位の中間に設定され、潜像電位との差を現像電位差と呼ぶ。同様に、背景電位との差を背景電位差と呼ぶ。通常、背景電位差より現像性能そのものを左右する現像電位差の方を大きく設定する。現像電位差が大きければ形成される電界（現像電界と呼ぶ）が強くなるので現像性能（トナー現像量）が多くなることは言うまでもなく、バイアス電圧によってトナー現像量が変わる。現像ロールと感光体との現像ロールの回転速度を上げる方法、距離を狭くする方法、現像剤の電気抵抗を低下させる方法によってもこれと同様に現像電界を強める効果があり、トナーの現像量を多くすることができる。
【００１３】
次に転写工程について説明する。
【００１４】
感光体上に現像されたトナーは２〜３層に積み重ねられている。トナーは感光体と静電付着しており、トナー同士も同様の静電力で凝集しているので、現像工程の後、現像バイアス電圧が取り除かれても感光体上に層状に凝集している。
このトナー画像を用紙などの記録媒体に転写する方法としては、用紙を感光体に近づけてトナー層を感光体との間で挟み込み、用紙の裏面からトナーに用紙側への静電引力が加わるような転写電界を与えて用紙上に転写する静電転写方式が一般的である。具体的な方法としては、コロナ帯電器により用紙裏面にトナーと逆極性の電荷を与える方法（コロナ転写）や用紙裏面からローラで押付けてローラにはトナーと逆極性の電圧を印加する方法（ローラ転写）などがある。
【００１５】
タンデムフルカラープリンタでは各色を中間転写ベルト上に順次静電転写した後、一括して用紙上に転写する方式が多く用いられている。転写方式はローラ転写が多い。１色ずつ中間転写ベルトに転写する工程を第１転写、すべての色を重ねた後に用紙上へ一括して転写する工程を第２転写と呼ぶことにする。第２転写では多色重ねたトナー層が厚いため転写が容易でなく、転写ローラには高電圧印加が必要となるが、それでも転写効率を上げるのが難しかった。
【００１６】
トナー像に超音波を当ててトナー及び微粒子を振動させる工程と、このトナー像を記録シート又は中間転写体に転写する工程とを含むことを特徴とする画像記録方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
また、中間転写体にクリーニングバイアスとして直流成分を含む交番電界を印加する方式が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１８】
さらに、トナーと感光体との付着力を減少させて転写材（用紙）へ転写するという目的を達成するために、コロナイオン電流分布を制御することで用紙裏側のトナー電流分布を変えるという方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【００１９】
【特許文献１】特開平９−２１２０１０号
【００２０】
【特許文献２】特開平６−２０２４９４号
【００２１】
【特許文献３】特開昭５８−１４０７６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
中間転写体を用いた静電転写においては、第１及び第２転写の両方を容易にすること、また転写効率の向上が課題であった。
また、粗面紙への対応などメディアにかかわらず高効率、高画質の転写を可能にすることが重要になってきた。
【００２３】
また、タンデムフルカラープリンタでは中間転写ベルトを使用する方式が一般的であるが、高速印刷においては転写性能が落ちるという問題があった。
中間転写ベルトに圧電素子により振動を与えて、トナーを剥離しやすくする方法は、機械的振動を与えているので中間転写ベルトの寿命や安定性に難があった。
また、用紙裏側のトナー電流分布を変えるという消極的な方法では、十分な効果が得られなかった。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、トナーを中間転写体に転写した後、用紙に静電的に転写する電子写真装置において、前記中間転写体に複数の電極を設けて、該電極に交番電界を与えることを特徴とする。
【００２５】
また、上記のトナー中間転写体を用いた電子写真装置とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、中間転写体に複数の電極を設けて、この電極に交番電界を与えることにより、転写の高画質化及び転写効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は中間転写体として中間転写ベルトを用いたローラ転写において、用紙へのトナーの転写を容易にするために、電極を埋め込んだ層構造の中間転写ベルトを用いて中間転写ベルト上のトナーを剥離し易くするものである。
【００２８】
トナーは中間転写ベルト上に静電的に付着している。これを剥離して用紙上へ転写するためにはトナー粒子に微小な振動を与えて剥離しやすくする方法が考えられる。トナーは帯電しているため交番電界により振動させることが可能である。
【００２９】
以下、本発明の一実施例を図１、図２及び図３を用いて説明する。
【００３０】
図１は本発明の中間転写体を用いた電子写真装置の断面側面図である。１は感光ドラム、２は中間転写ベルト、３はトナー、４はドライブローラ、５は用紙、６は第１転写ローラ、７は第２転写ローラである。
【００３１】
４つの感光ドラム１にそれぞれＣ、Ｍ、ＹおよびＫ色のトナー３が現像され、順次第１転写ローラ６により中間転写ベルト２に重ね合わされた後、第２転写ローラ７により一括して用紙５に転写される。なお、感光ドラム１上の現像プロセスについては省略してある。
【００３２】
図２は第２転写部の拡大図である。ドライブローラ４は中間転写ベルト２を駆動するためのもので、その表面はアース電位である。第２転写ローラ７はシャフト（芯金）とゴム層の２層構造になっており、シャフトには転写電圧が印加される。トナーは転写ニップにおいて転写電界が加わり、静電気的な力により用紙５へ転写される。
【００３３】
本発明の電子写真装置においては電圧が印加された転写ローラ７からトナー３の方向、すなわち図２におけるｘ軸の方向に直流電界が印加されている。この方向に正負逆転する交番電界を与えることは、一旦用紙５に転写されたトナーが剥離しやすくなるなど問題がある。中間転写ベルト２上のトナー３のみを剥離しやすくすることが望ましい。
【００３４】
図３は、中間転写ベルト２内部に設けた短冊状の電極８を示したものである。同時に断面図も示してある。図４はこの短冊状の電極８を横向きに配置したものである。格子状に配列された電極形状とすることも可能である。
【００３５】
この電極８に外部から交流電圧を印加する方法としては、例えば中間転写ベルト２からはみ出した電極８のみを電極ローラ１０で挟んで電極ローラ１０に印加する方法などが考えられる。電極形状や交流電圧の周波数や振幅の最適値はトナー３の大きさや付着力などによって変わるため、実験的に見出すことができる。
【００３６】
図３に示すように中間転写ベルト２内部に電極８の層を設けて、この電極８に正負逆転する交番電界を与えることで、図２のｙ軸方向にトナー３を微小振動させる。
【００３７】
この平面方向（図３のｙｚ平面方向）に作られる交流電界は、中間転写ベルト２に付着したトナー３のみを微小振動させることが目的であるため、あまり強すぎて用紙５上のトナーを振動させたり、直流転写電界に大きな影響を与えないことが必要である。したがって、図３のベルト断面図における電極層の位置も実験的に最適化する必要がある。
【００３８】
中間転写体２内部に電極８の層を設けて、この電極８に正負逆転する交番電界を与えることで、トナー３を微小振動させて、中間転写ベルト２から剥離しやすくすることで用紙５への転写効率が向上した電子写真装置を実現することができる。
【００３９】
特に中間転写ベルト２を用いたローラ転写方式による静電転写において容易に転写を行うことができ、転写効率向上を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の中間転写体を用いた電子写真装置の断面図。
【図２】本発明の中間転写体の拡大図。
【図３】本発明の中間転写体の一実施例。
【図４】本発明の中間転写体の他の実施例。
【符号の説明】
【００４１】
１  ：感光ドラム
２  ：転写ベルト
３  ：トナー
４  ：ドライブローラ
５  ：用紙
６  ：第１転写ローラ
７  ：第２転写ローラ
８  ：電極
９  ：交流電源
１０：電極ローラ
【図１】
2007003893.tif 000003
【図２】
2007003893.tif 000004
【図３】
2007003893.tif 000005
【図４】
2007003893.tif 000006