JP3016585B2

JP3016585B2 - 転写装置

Info

Publication number: JP3016585B2
Application number: JP2308366A
Authority: JP
Inventors: 格松田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH04127185A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は重ね合せ転写方式の画像記録装置の転写装置
に関する。

従来技術電子写真法を用いたフルカラー画像記録装置として
は、色分解像重ね合せ転写方式が一般に使用される。こ
の方式の記録装置の１つとして、第４図に示す如く、４
つの感光体ドラム1A,2A,3A,4A上に原稿を青、緑、赤の
３色に色分解した画像情報光を夫々読取り、その各色光
の強度レベルをもとにして画像演算処理を行なって得ら
れたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色で現像すべ
き書込画像データに基づいて光書込を行ない、得られた
静電潜像を各感光体ドラムに対して設けられたイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒の現像剤を内蔵する現像器1
B,2B,3B,4Bで現像し、各感光体ドラム上に形成された各
色トナー像を給紙部よりレジストローラ７を経て各感光
体ドラムに順次接して周動する転写ベルト５に、静電的
に吸着させ搬送される転写紙に、各感光体ドラムに接す
る位置で転写ベルト５を挟んで感光体ドラムに対設され
た転写チャージャ1C,2C,3C,4Cの作用のもとに重ね合せ
転写した後、定着ローラ８で定着してフルカラー画像を
得るようにしたカラー画像記録装置が知られている。図
示の例では、各色分解画像情報は画像形成装置本体の上
部に設けられた原稿読取部９で光学的に色分解し、３つ
のCCD10で夫々読取られ、その出力信号をもとに演算処
理して得られた各色画像データにより、感光体ドラム1
A,2A,3A,4Aに対設されたレーザ書込装置により光書込が
行なわれる。

転写ベルト５はポリエステルフィルムなどの誘電体か
ら成り、転写チャージャ1C,2C,3C,4Cにより帯電するの
で、除電チャージャ６により両側から除電して初期化さ
れ、次回の画像転写に備える。

なお、転写ベルトを中間転写材として使用し、これに
直接各色トナー像を重ね合せ転写した後、転写ベルトに
接して給紙される転写紙に一度で転写する画像記録装置
も知られている。

しかし、転写紙の搬送手段又は中間転写材として誘電
体ベルトを使用する転写装置では、誘電体ベルト又はこ
れにより搬送される転写紙と感光体との密着性を良くす
るため、転写ベルトの裏側からベルトを支持するバック
アップ部材が必要である。バックアップ部材としては、
転写ベルト５の搬送負荷をなるべく低くするため、図に
示すように、ベルトに連れ回り、又はベルトと同線速で
駆動するローラ11が採用される。このローラは円筒度を
出すために従来、一般に金属で作られ接地されている。

前述の如く、転写ベルトは転写電荷により帯電してお
り、上記の如く部分的に金属ローラが接する場合、例え
ば特公昭55−33072号公報や特開昭56−97357号公報に述
べられているように画像乱れが起り易い。その理由は、
バックアップ部材にベルト部材が急激に接近あるいは接
触すると、ベルトとバックアップ部材とに生ずる電界に
より、トナーに加わる電界が急激に乱され、特に水平方
向の電界が生じ易くなり、その方向にトナーが飛び散る
ことによる。ベルトがバックアップ部材から急激に離れ
る場合も同様である。又、別の原因として、ベルトがバ
ッグアップ部材から離れるにしたがって、ベルトとバッ
クアップ部材間の電位が上昇して剥離放電が生じ、ベル
ト裏側の電荷が中和してしまうためトナーを拘束する力
がなくなり、トナーが動き易くなることも一つの原因と
なっている。

この現象を防止する対策として、特開昭59−155871号
公報には、第５図に示す如く、各転写部の入口側と出口
側で転写ベルト５の裏面に摺接するように誘電体製の案
内部材12を設けて、転写ベルト表面が所定の押圧力で感
光体に圧接するようにした構成が開示されている。

しかし、この構成の場合にも、コピー画像上にテーリ
ング状（尾を引いたような）画像が乱れが生ずることが
あることが判った。

その理由は次のように推定される。

転写ベルト５は転写部で転写チャージャから（＋）の
電荷が供給されるが、転写後感光体と分離される時剥離
放電が起る。この放電によって、転写されたトナー像が
乱れることはないが、裏面に（＋）の電荷が供給された
ので、その量に見合うだけの（−）の電荷が転写ベルト
の表側に着き、（−）の電荷に見合うだけの電荷が感光
体に載ると云う現象が起る。ところが、こゝで転写チャ
ージャによって与えられた（＋）の電荷とベルトの表面
の（−）の電荷は等量ではない。上記の剥離時の放電、
すなわち（＋）と（−）とに分離する現象は、ある一定
の電位以上になって始めて起る現象であって、一定電位
以下では発生しない。放電が起る迄の（＋）の電荷はベ
ルトの裏面側の方が多く、したがって、裏面の（＋）の
電荷が剥離放電により生じた（−）の電荷より少し多
い。このような帯電状態で、第６図に示す如く、次の画
像転写部（図の例では感光体2Aと転写チャージャ2Cとの
間）に進入して行くと、転写ベルト５は（＋）の電荷の
方が若干多いため、転写位置の手前で感光体2Aとの間に
電界が発生し、転写位置に達する以前に感光体上に担持
されたトナーが転写ベルトの方に移動して飛び散り尾を
引いたように後方がぼけたいわゆるテーリング状画像乱
れが発生するものと推定される。

発明が解決しようとする課題複数の感光体上に形成されたトナー像はこれらの感光
体に各転写位置で順次接して周動する誘電体より成る転
写ベルト又はこれによって搬送される同一転写紙に、転
写チャージャの作用により順次重ね合せ転写して画像記
録を行なう画像記録装置の従来の転写装置における上述
の欠点にかんがみ、画像乱れの発生を防止することので
きる転写装置を提供することを課題とする。

課題解決のための手段と作用上記の課題を解決するための本願発明は、上記の構成
の画像記録装置の転写装置において、最初の転写位置以降最終転写位置迄の間の転写チャー
ジャ近傍を除く概ね全長に亘って上記転写ベルトに裏面
に近接しかつ接地された絶縁性案内部材を設けるととも
に、転写入口側と転写出口側のいずれか一方に転写ベル
トの裏面側に該転写ベルトに対向して転写チャージャと
同極性にバイアスされた除電部材を設けたことを特徴と
する。

上記の構成により、転写ベルトはバイアス電圧を印加
された除電手段により適度に除電され、第１の発明と同
様、転写位置以前で感光体から転写ベルトの方へトナー
が移転して発生するテーリング状画像乱れの発生は防止
される。又、転写ベルト裏面に近接して転写チャージャ
近傍以外の全面に絶縁性案内部材が設けられているの
で、導電性材料で作られたバックアップ部材で転写ベル
トを支持した場合に発生する電界変化及び転写紙上のト
ナーを動かす力となる新たな電界の発生が防止され、電
界の乱れによる画像乱れやトナー飛散による斑点状の異
常画像を防止することもできる。

また、上記の除電部材を転写チャージャと同極性にバ
イアスする代りに、除電部材のホルダー部を導電性材料
で作りかつ転写チャージャのワイヤ面に対向させ、さら
に定電圧素子を介して接地させたことを特徴とする。

この構成により、転写チャージャのワイヤから出た高
電位の電荷が除電部材のホルダーに印加されるが、定電
圧素子により一定の電位以上の電荷はアースに流れるの
で、定電圧素子の両側には一定の電位差が生じ、除電部
材は一定の電位に保持され、バイアス電源により一定の
バイアス電圧を印加したのと同様の作用効果が得られ
る。

実施例以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、参考例の転写装置を示す図で、第４図の画
像記録装置の転写装置と同じ機能を有する部材には同じ
符号を付して説明する。

この例では、転写ベルト５は、第４図の例の如く隣合
う転写位置の中間で導電性コロに支持されてもおらず
又、第５図で説明した例の如く各転写部の入口側と出口
側とを誘電体製の案内部材に摺接支持されてもいない。
その代り最初の転写位置以降最終転写位置迄の間、転写
入口側と転写出口側で転写ベルト５の裏面に摺接するよ
うに中抵抗材料で作られた案内部材13が設けられてい
る。これらの中抵抗案内部材13は接地されている。

したがって、（＋）の電荷を（−）の電荷より若干多
く帯電した転写ベルトが中抵抗案内部材13と摺接して通
過することにより、（−）電荷より多い分の（＋）の電
荷が除電され（＋）電荷と（−）電荷とが均衡した状態
になり、感光体との間に電界が形成されず、感光体上に
担持されたトナー像が転写前に転写ベルト５上の転写紙
の方に転移することによるテーリング状のトナー飛散の
発生は防止される。

この場合、中抵抗案内部材13により除電し過ぎると、
転写紙上の（−）極性のトナーもどこかへ飛散して画像
濃度が低下する。そこで、中抵抗部材13の体積固有抵抗
をどの位とするのが良いかを実験的に求めた。その概略
を説明すると、第６図に示す転写装置の転写チャージャ
の下流側に、第７図に示す如く、転写ベルト５の裏面に
摺接する如く除電ブラシ15を設け、可変電源により、転
写チャージャと同極性の（＋）のバイアス電圧を印加し
て画像を形成し、その時の各色の画像濃度の低下を計測
した。その結果の一例を示せば第８図の如くなる。この
図より、ブラシバイアスが0Vのとき画像濃度（ID）の低
下が最も大きく、除電効果は大きい。逆にブラシバイア
スが1000Vのとき除電効果は小さくなる。

除電効果が大きい場合、つまりバイアス電圧が0Vの場
合は除電のし過ぎで、その弊害として画像濃度（I.D）
が低下する。バイアスを掛ければ掛ける程画像濃度は上
がる。

このことから、案内部材を低抵抗にするほど除電効果
は大きくなるが、除電し過ぎると、画像濃度が小さくな
ることが判る。案内部材が非常に低抵抗である場合は、
バイアス０の除電ブラシを設けたのと同じ効果になり、
画像濃度が落ちてしまう。逆に、案内部材13があまり高
抵抗であると除電効果はなくなってしまう。結果的に
は、第７図におけるブラシ15に1000Vのバイアスを掛け
たのと同等の効果が得られるような中抵抗とするのがよ
い。すなわち、除電ブラシ1000Vのバイアスを掛けて計
測した画像濃度（I.D）と、同じ画像濃度が得られるよ
うな抵抗を実験により求めた結果、体積固有抵抗が10¹⁰
〜10¹⁴Ω・cmの範囲が適当であることが判った。このよ
うな材料としては、トヨラックパレル（東レの商品名）
等の制電性樹脂が適している。

上記の中抵抗材料は、転写入口側や転写出口側で転写
ベルトに摺接する部分に案内部材13として設けるだけで
なく、それ以外に第２図及び第３図に示す如く、転写ベ
ルト５の裏面に対向する範囲全面に亘って転写ベルト５
の度（I.D）が低下ば掛ける程画像濃度は上がる。

このことから、案内部材を低抵抗にするほど除電効果
は大きくなるが、除電し過ぎると、画像濃度が小さくな
ることが判る。案内部材が非常に低抵抗である場合は、
バイアス０の除電ブラシを設けたのと同じ効果になり、
画像濃度が落ちてしまう。逆に、案内部材13があまり高
抵抗であると除電効果はなくなってしまう。結果的に
は、第７図におけるブラシ15に1000Vのバイアスを掛け
たのと同等の効果が得られるような中抵抗とするのがよ
い。すなわち、除電ブラシに1000Vのバイアスを掛けて
計測した画像濃度（I.D）と、同じ画像濃度が得られる
ような抵抗を実験により求めた結果、体積固有抵抗が10
¹⁰〜10¹⁴Ω・cmの範囲が適当であることが判った。この
ような材料としては、トヨラックパレル（東レの商品
名）等の制電性樹脂が適している。

上記の中抵抗材料は、転写入口側や転写出口側で転写
ベルトに摺接する部分に案内部材13として設けるだけで
なく、それ以外に第２図及び第３図に示す如く、転写ベ
ルト５の裏面に対向する範囲全面に亘って転写ベル裏面
と一定の距離を置いて層状に設けてもよい。図の例では
中抵抗材料は最初の転写位置から転写終了位置迄の間転
写チャージャ以外の範囲に設けられた導電性部材17の転
写ベルトに対向する面を覆って設けられ、導電性部材17
はアースされている。このようにすることにより、転写
ベルト５の近傍の電界が安定し、トナーの飛散りが防止
され、画像の乱れを防止することができる。

次に、本発明の実施例を第９図により説明する。

この実施例では、第４図で説明した構成のフルカラー
画像記録装置の転写ベルト５の最初の転写位置から最終
の転写位置迄の間の転写チャージャ1C,2C,…の近傍の部
分を除いて、全長に亘って転写ベルト５の表面及び裏面
に近接対向して、絶縁材料製の案内部材20が設けられて
いる。案内部材20の裏面には導電性のバックアップ部材
21の全面に設けられ、該バックアップ部材21は接地され
ている。又、下側の案内部材20のベルト搬送方向の概ね
中央部には、ベルト５の裏面に摺接して支持する支持部
22が絶縁材料により形成されている。

最終の転写チャージャ以外の転写チャージャ1C,2C,…
の出口側と下側案内部材20の上流側端部との間でベルト
５の裏面に対向する位置に除電ブラシ23が設けられてい
る。除電ブラシ23にはバイアス電源24により、転写チャ
ージャ1C,2C,と同極性、すなわち（＋）のバイアス電源
が印加されている。

以上の構成において、案内部材20及び支持部22は絶縁
材料で作られているので、ベルト５に対する除電作用と
しては、さきに第７図で説明した検証実験における除電
ブラシ15の作用と同じことになる。したがって、除電ブ
ラシ23に印加するバイアス電圧を500〜1000Vとすれば所
要の除電効果が得られ、次の転写位置以前で感光体2A,3
A,…から転写ベルト５の方へトナーが移転してテーリン
グ状画像乱れが発生することは防止される。

さらに、転写ベルト５の裏面に近接して転写チャージ
ャ近傍以外の全面に絶縁性案内部材20が設けられている
ので、導電性材料で作られたバックアップ部材で転写ベ
ルト５を支持した場合に発生する電界変化及び転写紙上
のトナーを動かす力となる新たな電界の発生が防止さ
れ、電界の乱れによる画像乱れや、トナー飛散による斑
点状の異常画像を防止することもできる。

なお、除電ブラシ23は、次の転写チャージャの入口側
と案内部材20下流側端部との間に転写ベルト５の裏面に
対向させて設けても、同様にテーリング状画像乱れ防止
効果が得られる。

又、除電ブラシ23は転写ベルト５に摺接していても、
離間していてもよい。

次に、第10図により本発明の他の実施例を説明する。

この実施例は図より明らかなように、除電部材23にバ
イアス電源によりバイアス電圧を印加する代りに、除電
部材（ブラシ）23のホルダ部分25を導電性材料で作り、
転写チャージャ1C,…のコロナワイヤ27に対向させ、さ
らに除電部材23のホルダ部分25を定電圧素子26を介して
アースした以外は第３図で説明した例と異るところはな
い。

定電圧素子26としては、バリスタ、ツェナーダイオー
ド等が使用可能である。定電圧素子は一定の電圧迄は抵
抗を有し、それ以上の電圧に対しては抵抗を示さずすべ
て低電圧側に流してしまう性質を有する。したがって、
転写チャージャのコロナワイヤ27に高電圧が印加され、
コロナワイヤ27が放電すると、除電部材23はホルダ25に
高電圧が印加されるが、ホルダ25は定電圧素子26を介し
て接地されているので、除電部材には定電圧素子で決め
られる一定の電圧に常に帯電され、前記実施例でバイア
ス電源24により一定のバイアス電圧を印加したのと同じ
状態が得られる。除電部材に保持される電圧が500〜1,0
00Vになるように定電圧素子を選定すればよい。

したがって、転写ベルト５の除電、電界の乱れ発生の
防止に関しては全く同じ効果が得られる。

又、この実施例の場合も、除電部材23は次の転写チャ
ージャの入口側に設けることができ、又、除電部材23は
転写ベルトに摺接させることも離間させることもできる
点は前の実施例の場合と同様である。

効果以上の如く、本発明によれば、低湿時の画像乱れが防
止されることはもとより、画像の周囲のトナー汚れや画
像濃度の低下を防止することができ、画像品質の低下防
止に効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は参考例の構成を示す側断面図、第２図は他の参
考例の構成を示す側断面図、第３図はその一部を拡大し
て示す側断面図、第４図は本発明が適用される画像記録
装置の一例の全体概略構成を示す側断面図、第５図は従
来の転写装置の一例を示す側断面図、第６図はその不具
合点を説明する説明図、第７図及び第８図は本発明の基
礎となる原理を確認する実験を説明する説明図、第９図
は本発明の実施例の構成を示す側断面図、第10図は本発
明の他の実施例の構成を示す側断面図である。 1A,2A,3A,4A……感光体、 1C,2C,3C,4C……転写チャージャ、５……搬送ベルト、 13……中抵抗案内部材、 14……中抵抗材料層、 17……導電性部材、 20……絶縁性案内部材、 22……支持部、 23……除電ブラシ（除電部材）、 24……バイアス電源、 25……除電ブラシホルダ、 26……定電圧素子、 27……転写チャージャのワイヤ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の感光体上に形成されたトナー像をこ
れらの感光体に各転写位置で順次接して周動する誘導体
より成る転写ベルト又はこれによって搬送される同一転
写紙に、転写チャージャの作用により順次重ね合せ転写
して画像記録を行なう画像記録装置の転写装置におい
て、最初の転写位置以降最終転写位置迄の間の転写チャージ
ャ近傍を除く概ね全長に亘って上記転写ベルトに裏面を
近接しかつ接地された絶縁性案内部材を設けるととも
に、転写入口側と転写出口側のいずれか一方に転写ベル
トの裏面側に該転写ベルトに対向して転写チャージャと
同極性にバイアスされた除電部材を設けたことを特徴と
する転写装置。
【請求項２】上記の除電部材を転写チャージャと同極性
にバイアスする代りに、除電部材のホルダー部を導電性
材料で作りかつ転写チャージャのワイヤ面に対向させ、
さらに定電圧素子を介して接地させたことを特徴とする
請求項１に記載の転写装置。