JPH0368976A - 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、この転写材搬送ベル
トと電極ローラと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〕

ところでこのベルトローラ転写方式においては、転写材
を感光体から効果的に分離させる必要があるが、転写材
に転写材搬送ベルトと同極性の電荷が残っているとそこ
から反発力によりその転写材が感光体側に巻き付き、分
離不良が発生するおそれがある。

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、転写材搬送ベルトの転写材流入側
に電極ローラの極性と反対の極性の電圧を印加した導電
性部材を設け、該導電性部材により上記転写材搬送ロー
ラと上記トナー像保持体との間に進入する転写材に分離
用電荷を付与するようにした。

〔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一１帯電極２で高圧帯電された感
光体ｌ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１
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）５０１、その転写材搬送ベルト５０１を
支持伸長する駆動ローラ５Ｏ２、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５０
３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５０３
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である
。５０９は導電性ガイド板であり、給紙経路内に設けら
れ、電極ローラ５０３の電荷と反対の極性の電圧（本実
施例では接地電位）が印加され、その先端が転写材７を
押圧するようになっている。５１０．５１１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ｒＡ５０５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ｌ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１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）５０１が一周して再度電極ロー
ラ５０３の同し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５
０１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５０１
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．
０１〜１Ｑｓｅｃが適当である。

本実施例ではこのために、転写材搬送ベル）５０１の電
気抵抗値を、体積抵抗値で１ｏ１０ΩｃＩＩｌ〜１ｏ１
１Ω印、例えば１０１’Ωｃｍ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４５０　ｇ　／ｌ１１２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、転写材搬送ベルト５０■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、フン素
ゴムやＦＬＣ等のコーティングを施す。

更に、転写材搬送ベルト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ｌ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　、３　ｘ＊〜ｌｎ
＋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０．０５　ｗ〜０．５ｎ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１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、転写材搬送ベルト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、電極ローラ５０３の周面を１０５ΩＣｆｆ１〜
１０”Ω値の抵抗値で厚さ５關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１０”Ω０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３０６〜６０゜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１０〜１５００ｇｆ／ｃｍ、特に
５４　ｆ　ｇ／ａｍで良好な結果を得た。

この電極ローラ５０３の感光体Ｉ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５゜３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ｌ−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、ニソプ面Ａの下流端と分離位置Ｂ
との間が２〜４ｎで良好な結果を得た。

また、この分離に関して、転写材７は転写材搬送ベルト
５０１側に自重で載るのではなく吸引すれた状態で載っ
て感光体１から離れることが望ましく、このために本実
施例では、所定の電圧を印加した導電性ガイド板５０９
を設けて、この導電性ガイド板５０９で転写材７を押圧
し、これにより転写材７に対して電極ローラ５０３の電
荷の極性と反対の極性の電荷を付与し、感光体ｌと転写
材搬送ベル）５０１との間に流入する転写材７を転写材
搬送ベルト５ｏ１側に静電的に吸引させてその吸引力が
感光体１との間のそれよりも強くなるようにし、感光体
ｌの排出側からの分離が良好に行われるようにしている
。なお、この導電性ガイド板５０９は、転写材７がそこ
にないときは転写材搬送ベルト５０１に接してもまた接
しないようにしても良い。また、このようにして転写材
７に付与された電荷は、分離の後に後記するように必要
に応じて除電される。

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。クリーニング方式としては、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、４ｍｍ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）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、付与した分離用電荷等によりそれぞれ電
荷が残る。前述したように、この転写材搬送ベルト５０
１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
した後の位置に除電ブラシを設ける（図示せず）か、或
いはその位置において転写材搬送ベル）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、転写材搬送ベルト５０Ｉ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、スリツ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ａ５０５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ＯＨＰ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
ルト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１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５０
３の表面に１０’Ω（２）〜１０１°Ωｃｍ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。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、流入する転写材に予め分
離用の電荷を付与するようにしたので、転写部分から流
出する転写材が転写材搬送ベルト側に静電力で吸引され
、トナー像保持体から確実に分離するようになり、分離
不良を防止する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（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・
・・導電性ガイド板、５１０．５１１・・・転写材のガ
イド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、無端状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、 上記転写材搬送ベルトの上記転写材流入側に上記電極ロ
   ーラの極性と反対の極性の電圧を印加した導電性部材を
   設け、該導電性部材により上記転写材搬送ローラと上記
   トナー像保持体との間に進入する転写材に分離用電荷を
   付与するようにしたことを特徴とする静電記録装置。