JPH0362079A - 静電記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トナー像保持体から転写材へのトナー像の転
写にベルトローラ転写方式を採用した静電記録装置に関
する。

〔発明の背景〕

従来、電子写真式の記録（複写）プロセスでは、転写／
分離に直流や交流のコロナ放電を用いたものがほとんど
であった。けだし、トナー付着量、環境変化および転写
材（転写用紙〉条件が限られており、簡単な構造で比較
的安定した性能が得られるからである。

ところが、磁性トナーのように転写における環境依存性
の高いものの場合や、カラーコピーの場合のように、従
来の３倍゛程度のトナー量を転写しなければならないプ
ロセスにおいては、従来の転写方式の適用では限界があ
った。

そこで、従来からベルト転写方式の研究がなされており
、原理的には高い性能が得られると考えられていた。

しかしながら、技術的な問題やコスト上の関係から、実
用化された例は少ない。実用化されたものとして、高抵
抗ベルトとコロナ放電極を用いたものがあるが、最近で
はオゾン発生について厳しく抑制することが要求されて
おり、コロナ放電を使用しない方式が望まれている。

そこで本発明者は、無端状で高抵抗の転写材搬送ベルト
を電極ローラにより感光体の方向に押圧して、その電極
ローラと感光体との間に転写に必要な電圧を印加した状
態で、上記転写材搬送ベルトと電極ローラこの間に転写
材を進入させて感光体上のトナー像を転写材に転写させ
るベルトローラ転写方式の転写分離部を開発した。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがこのベルトローラ転写方式においては、電極ロ
ーラにほぼ１８０度に亘って懸架された転写材搬送ベル
トと感光体とで形成される転写材流入側に、気中放電を
起こすに充分な電界が形成されて、感光体上のトナーが
逆帯電し、トナーのはじきが生じて、画像が乱れるとい
う問題があった。

本発明の目的は、このような問題点を解決した分離転写
部を有する静電記録装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

このために本発明は、無端状で高抵抗の転写材搬送ベル
トを電極ローラによりトナー像保持体の方向に押圧し、
上記転写材搬送ベルトと上記電極ローラとの間に転写材
を進入させて上記トナー像保持体上のトナー像を上記転
写材に転写させるベルトローラ転写方式の転写分離部を
有する静電記録装置において、上記電極ローラと上記ト
ナー像保持体の流入側に別のローラを配置して該別のロ
ーラに上記転写材搬送ベルトを懸架し、上記転写材搬送
ベルトが上記トナー像保持体および電極ローラに対して
ほぼ接線方向から進入するようにした。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例の静電記録装置の概略構成を示す図であり、１
はトナー像担持体としての感光体、２は帯電極、３は画
像情報を担持したレーザ光、４はイエロートナー現像器
４Ｙ、マゼンタトナー現像器４Ｍおよびシアントナー°
現像器４Ｃを具備する現像部、５は分離転写部、６はク
リーニング部である。

この静電記録装置では、帯電極２で高圧帯電された感光
体１が矢印ａ方向に回転する間において、その感光面が
レーザ光３で露光されることによりそこに静電潜像が形
成され、これが現像部４の内の選択された１個の現像器
で現像される。そして感光体１が３回転する間に、レー
ザ露光および現像がイエロー画、マゼンタ画およびシア
ン画について合計３回行われると、感光体１の表面にイ
エロー、マゼンタおよびシアンによる３色重ね合わせト
ナー像が形成される。この間、分離転写部５およびクリ
ーニング部６は感光体１から隔離されている。そして、
上記のように３色トナー像が感光体１に形成された後に
、分離転写部５が感光体１に圧接され、その３色トナー
像が矢印す方向から所定のタイミングで給送される転写
材（用紙）７に転写される。この３色トナーが転写され
た転写材７は図示しない熱定着部で定着された後排出さ
れる。また、クリーニング部６も上記３色トナー像が形
成された後に感光体１の表面にそのブレード６１が接触
して、３色トナーを転写材７に転写した後も感光体上の
表面に残留しているトナーを除去する。

第２図は上記した転写分離部５の詳細な構成を示す図で
ある。この転写分離部５は、無端状の半導体から成る転
写材搬送ベルト５０１、その転写材搬送ベルｌ−５０１
を支持伸長する駆動ローラ５０２、電極ローラ（導電性
ローラ）５０３および引張ローラ５０４、電極ローラ５
０３に転写電界を印加する電源５０５等を具備する。電
極ローラ５０３の感光体１への圧接は、そのローラ５０
３の軸５０３ａに懸架した弾性部材５０６により、また
電源５０５の電圧の電極ローラ５０３への印加は、先端
が電極軸５０３ｂに摺接するブレード電極５０７により
行われる。５０８は転写材搬送ベルト５０１面上のトナ
ーをブレード方式により除去するクリーニング部材、５
０９は給紙経路内に設けられ、その先端が転写材搬送ベ
ルト５０１面に接するマイラー製のガイド、５１０．５
１１は転写材７の搬送ガイドである。

この転写分離部５では、転写材搬送ベルト５０１と感光
体１との間に転写材７が挟持された状態で進入する際、
電源５０５により、感光体１の表面電荷と同一極性でか
つそれより高い電荷を電極ローラ５０３に対して印加す
ることより、その感光体１面上のトナーが転写材７の面
に転写される。

このとき、電極ローラ５０３から転写搬送ベル５０１に
電荷が付与された後その部分が感光体１から離れるまで
の間において、転写材７側に電荷注入を起こさないよう
にする必要がある。けだし、電荷が転写材７に注入され
ると、転写材７と感光体ｌとの間に静電気力が発生して
、転写材７の分離不良が発生するからである。

また、転写材搬送ベルｌ−５０１が一周して再度電極ロ
ーラ５０３の同じ位置にくるまでに電荷をあるレベルに
まで消失させる必要がある。これは、転写材搬送ベルト
５０１と転写材７あるいは感光体１が分離した後に、電
極ローラ５０３と逆極性の電荷が転写材搬送ベルト５０
１の表面上に残り、次回の転写を阻害することを防ぐ必
要からである。

このようなことから、電極ローラ５０３によって付与さ
れた電荷が転写材搬送ベルト５０１の内面から表面にま
で移動してい（時間経過を表す電荷保持時定数は、０．
０１〜１０ｓｅｃが適当である。

本実施例ではこのために、転写材搬送ベルト５０１の電
気抵抗値を、体積抵抗値で１０１０ΩＣ１１１〜１０′
３Ω印、例えば１０１Ω（２）程度に設定する。

この転写材搬送ベルト５０１の材質としては、ベルト駆
動が安定していること、永久変形等の経時変化が少ない
こと、感光体１との接触で化学変化を起こさないこと、
寸゛法精度が高いこと、耐オゾン性に優れていること、
電気抵抗値の制御が可能で電気特性が安定していこと、
等の特性が要求される。これを満足するる材料として、
ポリウレタン等の高分子フィルムあるいはウレタンゴム
が適している。弾性率は４５０ｇ／ｍ”程度が適当であ
る。

また、転写材搬送ベル）５０１の表面処理は次のように
する。この転写材搬送ベルト５０１は、転写材７の載る
範囲以外の部分に感光体１上のトナーが付着するため、
クリーニング部材５０８によりクリーニングを行う必要
がある。寸法、構造の簡便さから本実施例では、前述し
たようにこのクリーニング部材５０８にブレード方式を
用いている。このため、転写材搬送ベルｌ−５０１の表
面性はこのクリーニング法に適する必要がある。そこで
本実施例では、ベルト表面を適当な荒さにするか、フッ
素ゴムやＦＬＣ等のコーティングを施す。

更に、転写材搬送ベル）５０１の厚みについては次よう
にする。まず、電極ローラ５０３に印加する電圧はほぼ
厚みに比例させる必要がある。けだし、転写材搬送ベル
）５０１が厚くなると電極ローラ５０３と感光体１との
間の静電容量が小さくなり、充分な電荷を転写材搬送ベ
ルト５０１に付与できなくなるからである。ゴムベルト
を使用する場合には実用的には、０．３ｍ〜１１ｍが適
当である。これより薄い場合は製造上の安定性が悪くな
り、またベルト搬送が困難になる等の問題が起こる。フ
ィルムの場合は０．０５１ｍ”ｏ、５　＊＊程度が実用
的である。

次に、電極ローラ５０３の材質および電気抵抗値につい
て説明する。まず、その材質としてはアルミニウム、ス
テンレスあるいは鉄等の導電性金属を使用するが、トナ
ー付着量の多い画像の転写で高い転写電界が必要な場合
には、転写材搬送ベルト５０１と感光体ｌとの間で異常
放電が発生し画像が乱れるため、工夫が必要である。こ
れは、転写材搬送ベル）５０１と感光体１が高電圧下で
急激に接近するために起こると考えられる。この点につ
いては、電極ロー゛う５０３の周面を１ＯＳΩｃｍ〜１
０１°Ω０の抵抗値で厚さ５ｍＮ程度のウレタンゴム等
で被覆して、急激に電界が上昇しないようにすることで
、防止することができる。実験では１０９Ω０の抵抗値
で良好な結果を得た。また、このウレタンゴムのゴム硬
度を３０″〜６０とすることで、転写材搬送ベルト５０
１と感光体１との間の密着性が向上し、転写ムラの発生
も抑制することができる。

次に、電極ローラ５０３の感光体１に対する押圧力につ
いて説明する。この押圧力は、それが弱いと転写ムラの
発生や転写率の低下の問題を起こし、逆に強すぎるとト
ナー付着量の多い文字や細線が潰れる傾向がある。この
押圧力は、実験的には１０〜１５００　ｇ　ｆ／ｃｍ、
特に５４ｆｇ／ｃ＋ｎで良好な結果を得た。

この電極ローラ５０３の感光体１への押圧位置は、転写
材７の感光体１からの分離に大きな影響を及ぼす。ベル
トローラ転写方式では、転写材７はそれ自身の腰の力で
感光体１と電極ローラ５０３の内の曲率の小さい方に分
離する。よって、転写材搬送ベルト５０１の曲率をでき
る限り小さくする必要がある。本実施例では、第２図に
示すように、電極ローラ５０３の押圧位置、つまり転写
材搬送ベルト５０１が感光体１に電極ローラ５０３によ
り押圧されるニップ面Ａが、転写材搬送ベルト５０１が
感光体１から離れる位置Ｂよりも上流側となるように設
定した。実験では、二・ノブ面Ａの下流端と分離位置Ｂ
との間が２〜４１Ｉｍで良好な結果を得た。

次に、駆動ローラ５０２について説明する。この駆動ロ
ーラ５０２の材質は、金属の無垢のローラあるいはゴム
ローラ等のように精度高く製造できるものであれば良い
。

次に、クリーニング部材５０８について説明する。前述
したように転写材搬送ベルト５０１の表面にはトナーが
付着するので、これを除去しないと転写材の裏面の汚れ
や分離不良を生じる。クリーング方式としては、ブレー
ド方式やファーブラシ等を使用することができるが、小
型、省スペースおよびコスト等の点から本実施例ではゴ
ムブレード５０８ａを使用するブレード方式を採用した
。

転写材搬送ベルト５０１の寄りの防止には、駆動ローラ
５０２、電極ローラ５０３或いは引張ローラ５０４に鍔
を設ける方法や、ガイドを設ける方法があるが、実験に
よれば、４ｎ程度の高さの鍔を設ける方がベルトに損傷
を与えることなく、良好な性能を得ることができた。

この転写材搬送ベルト５０１は、感光体１から分離した
とき、転写材７がその転写材搬送ベルト５０１から分離
したとき等に、それぞれ電荷が残る。前述したように、
この転写材搬送ベルト５０１に適当な時定数を持たせた
場合には特に除電の必要はないが、抵抗値（つまり、電
荷保持時定数）の高いベルトを使用する場合には、除電
しないと次回の転写時に適正な転写電界を形成できない
。

また、転写材についても、適当に除電されていないと、
トナー散りが生じてしまう。これらの対策として、除電
ブラシを設ける方法や交流コロナ放電による方法等があ
るが、本実施例では、必要に応じて、転写材７と転写材
搬送ベルト５０１が分離する位置に除電ブラシを設ける
（図示せず）か、或いは転写材搬送ベル）５０１と転写
材７の上から交流コロナ放電を行う（図示せず）。

次に、転写材搬送ベル）５０１の駆動方法について説明
する。感光体１の周速度と転写材搬送ベル）５０１の移
動速度との差は、転写像の縦倍の変化として問題となる
。この倍率の変化は、ベルト速度に依存したものとなる
。従って、この速度差を補正するため、駆動ローラ５０
２を高い精度で制御する必要があるが、コストの上昇、
ベルトやローラの耐久性等の問題を生じる。本実施例で
は、転写材搬送ベルト５０１を電極ローラ５０３によっ
て感光体１に圧着させるため、電極ローラ５０３側にも
駆動力が生じ、原理的にはこの駆動によれば速度差は発
生しないことになる。しかし、クリーニング部材５０８
等の負荷が存在するため、スリップを生じ問題となる。

そこで、駆動ローラ５０２と転写材搬送ベル）５０１と
の間の摩擦係数をやや低くしておき、駆動ローラ５０２
をＯ〜１％程度だけベルト移動速度よりも速く動かして
、電極ローラ５０３による駆動力を補助するようにした
ことろ、問題の速度差はほぼ解消できた。

次に、電＃５０５の電圧値について説明する。

印加電圧の最適値は、トナーの付着量、転写材７の厚み
や電気物性、転写材搬送ベルｌ−５０１の厚みや電気物
性等により変化する。従って、機械の要求性能や仕様等
によってバランスの良い点を決める必要がある。印加電
圧を切り換える場合には、転写材７の厚みや物性等を何
等かの手段により検知して行う。また手差し機構を働か
せるような場合には、電圧を上げる等の方法が考えられ
る。本実施例では、カセット給紙の場合３ＫＶに設定し
、手差しの場合は○ＨＰや封筒等のように厚い紙がほと
んどであるので、手差し信号により印加電圧を高＜　　
（４ＫＶ）切り換えるようにした。なお、電流容量は最
大２０μＡとした。もちろん、厚紙をプリントすること
を使用者がキー等でインプットすることにより、電圧が
変更されるようにすることもできる。

ところで、引張ローラ５０４を用いないで転写材搬送ベ
ル）５０１を電極ローラ５０３に対して１８０度かけ渡
した場合、電極ローラ５０３に印加する転写電界を高く
すると、千鳥状のハジキが生じ゛る。このハジキの発生
は、画像前半と後半で比べると前半の方が顕著で後半は
少ない。これらの原因として考えられるのは、電極ロー
ラ５０３および感光体１が共にローラであり、このロー
ラ５０３と感光体ｌの面部分が回転により相互に接触す
る直前の領域において気中放電するに充分な電界が形成
されトナーが逆帯電してしまうことである。この放電は
、実際には転写材７と感光体１との間で起ると考えられ
る。これに対する対策としては、前述した電極ローラ５
０３の表面に１０’ΩＣｆｆ１〜１０１０Ω０の抵抗値
のウレタンゴム等を被覆することに加えて、転写材搬送
ベルト５０１および転写材７の通路を変更して、高電界
が転写直前に生じないように、つまり、転写材７の進入
経路にそって急激に電界が上昇しないように、その経路
を設定すれば良い。

そこで本実施例では、電極ローラ５０３の転写材７進入
側に引張ローラ５０４を配置して、転写材搬送ベルｌ−
５０１が電極ローラ５０３と感光体１とに対して、その
電極ローラ５０３の接線方向に近い方向から進入するよ
うした。

そして、前述したように転写材搬送ベル）５０１の表面
に耐クリーニング用として施したコーテング材の体積抵
抗値を１０５〜１０１０Ωｃｍに設定し、更に転写材搬
送ベル）５０１に先端が接触するように、マイラー製の
ガイド５０９を設けて、転写材７が転写材搬送ヘルド５
０１に直接接触しないようにしたところ、ハジキの発生
は更に激減した。特に、上記抵抗値を１０９以上に設定
したところ効果は極めて大きかった。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、転写材搬送ベルトがトナ
ー像保持体および電極ローラに対してほぼ接線方向から
進入するようにしたので、転写材進入側におけるトナー
のはじきを防止することができ、画質の劣化を効果的に
防ぐことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の静電記録装置の概略構成図
、第２図は転写分離部の具体的構成を示す図である。 １・・・感光体くトナー像保持体〉、２・・・帯電極、
３・・・レーザ光、４・・・現像部、５・・・転写分離
部、６・・・クリーニング部、７・・・転写材、５０１
・・・転写材搬送ベルト、５０２・・・駆動ローラ、５
０３・・・電極ローラ、５０４・・・引張ローラ、５０
５・・・電源、５０６・・・弾性部材、５０７・・・ブ
レード電極、５０８・・・クリーニング部材、５０９・
・・マイラー製ガイド部材、５１０．５１１・・・転写
材のガイド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無端状で高抵抗の転写材搬送ベルトを電極ローラ
   によりトナー像保持体の方向に押圧し、上記転写材搬送
   ベルトと上記電極ローラとの間に転写材を進入させて上
   記トナー像保持体上のトナー像を上記転写材に転写させ
   るベルトローラ転写方式の転写分離部を有する静電記録
   装置において、上記電極ローラと上記トナー像保持体の
   流入側に別のローラを配置して該別のローラに上記転写
   材搬送ベルトを懸架し、上記転写材搬送ベルトが上記ト
   ナー像保持体および電極ローラに対してほぼ接線方向か
   ら進入するようにしたことを特徴とする静電記録装置。
2. （２）上記転写材搬送ベルトの表面又は裏面に、上記転
   写材搬送ベルトの抵抗値より低い抵抗値のフィルムを設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電
   記録装置。