JPH07210002A

JPH07210002A - 転写搬送装置

Info

Publication number: JPH07210002A
Application number: JP583994A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takano; 聡高野; Makoto Arai; 誠荒井; Masakuni Konshiya; 将国近者; Itaru Matsuda; 格松田; Yuko Harasawa; 祐子原沢; Koichi Ishii; 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-01-24
Filing date: 1994-01-24
Publication date: 1995-08-11
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JP3356231B2

Abstract

(57)【要約】【目的】弾性体ベルトで構成された転写ベルトに硬質
な低摩擦係数の材料をコーティングする際にできる亀裂
を解消し、クリーニング性能に優れた転写搬送装置を提
供する。【構成】感光体３上の画像情報を転写紙Ｓ上に転写
し、かつ、同転写紙Ｓを静電的に吸着搬送する転写ベル
ト６に弾性体ベルトを使用した転写搬送装置１におい
て、予め伸張させた弾性体ベルト６の表面に低摩擦係数
の被膜層を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置における転写搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】弾性体で形成された転写ベルトの表面に
付着した汚れ（主にトナー）のクリーニング方法として
は、ベルト表面に低摩擦係数の材料やトナーと離形性の
良い材料を用いて被膜層を形成し、クリーニングブレー
トやブラシ等により同被膜層に付着したトナー等の汚れ
を掻き取ってクリーニングを行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、転写ベルト
成形時に問題となるのが、伸びのある弾性体ベルトにど
のようにして低摩擦係数の材料、すなわち、硬い材料を
コーティングするかにある。低摩擦係数の材料は、硬い
程摩擦係数が低くなって本来の性質を発揮するのである
が、これを弾性体ベルトにコーティングすると、ベルト
の張力が高くなって伸びなくなる。この状態のベルトを
無理に伸ばそうとすると、ベルト表面の被膜層に亀裂が
入り同亀裂部にトナーが入り込んでしまい、クリーニン
グブレートやブラシ等で掻き取れなくなり、転写ベルト
表面のクリーニング不良が発生するという問題がある。
反対に、低摩擦係数の材料に比較的軟らかい材料を用い
て弾性低ベルトに追従できるようにすると、ベルトの張
力がそれほど高くならず、亀裂の発生は抑えられるもの
の、ベルト表面の摩擦係数が高くなってトナーの離形性
が良くなくなり、やはり、転写ベルトのクリーニング不
良を招いてしまうという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明においては、転写ベルトをなす弾性体ベルトを予め
伸張させ、その表面に低摩擦係数の被膜層を形成し、請
求項２記載の発明においては、加温し、かつ、保温状態
において伸張させた弾性体ベルトの表面に低摩擦係数の
被膜層を形成した。請求項３記載の発明においては、弾
性体ベルトにゴムベルトを使用し、同ベルトの表面にフ
ッ素被膜層を形成し、請求項４記載の発明においては、
請求項３記載の転写搬送装置において、形成されたフッ
素被装層にステアリン酸亜鉛を塗布するベルト修復手段
を有する。

【０００５】

【作用】請求項１記載の発明によると、予め伸ばした弾
性体ベルトに低摩擦係数の被膜層を形成するので、弾性
体ベルトの伸張時における被膜層への引っ張り荷重が軽
減される。請求項２記載の発明によると、予め加温し、
かつ、保温状態において伸張した弾性体ベルトに低摩擦
係数の被膜層を形成するので、熱による乾燥後の被膜層
への引っ張り荷重が軽減される。請求項４記載の発明に
よると、ゴムベルト製の転写ベルトを予め使用状態まで
伸張したり、或いは加温し、かつ、保温状態において伸
張した状態で形成したフッ素被膜層に、ステアリン酸亜
鉛をベルト修復手段によって塗布することで、フッ素被
膜層にベルト使用に伴う経時的な亀裂が発生しても、ス
テアリン酸亜鉛が亀裂内に浸入して同亀裂が埋められ
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１に符号１で示す転写搬送装置は、ベルトユニッ
ト２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。ベル
トユニット２は、図３に示すドラム状の感光体３からの
現像画像を転写するために一対のローラ４，５に巻き掛
けられている転写ベルト６、同ベルト６を感光体３に対
して接離させるＤＣソレノイド８と接離レバー９、転写
ベルト６に転写バイアスを印加するバイアスローラ１
１、及び転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３とを
備えている。また、転写ベルト６の表面に付着する残留
トナーや転写紙Ｓの紙屑を掻き落とすクリーニングブレ
ード１６Ａを有するクリーニング装置１６やバイアスロ
ーラ１１に電圧を印加する高圧電源１２は、図１に示す
本体１Ａに設けられている。

【０００７】ローラ５は、図１，図２に示すように、図
示しない駆動モータと連結する歯車５ｂを有していて回
転駆動するようになっている。転写ベルト６は、このロ
ーラ５の回転に従動して感光体３との対向位置で転写紙
Ｓの搬送方向(図３矢印Ａ方向)に移動することができる
ようになっている。転写ベルト６は、図５に示すよう
に、２層構造で構成されており、表面層６ｂはベルト表
面の電気抵抗が１×１０⁹Ω〜１×１０¹²Ω、内側層６
ａの表面抵抗率が１×１０⁷Ω〜５×１０⁸Ωに、そし
て、その体積低効率が５×１０⁸Ω・cm〜５×１０¹⁰Ω・c
mに設定されているものである。

【０００８】ローラ４，５は、図１，図３に示すよう
に、支持体７によって回転可能に支持されている。支持
体７は、ローラ４，５のうち、矢印Ａで示す転写紙搬送
方向において、感光体３に対する転写位置の下流側に位
置するローラ５の支持軸５ａを支点として揺動可能とな
っている。この支持体７は、転写ベルト６の転写位置側
を制御板８Ａからの信号により駆動されるＤＣソレノイ
ド８によって動作される。すなわち、ＤＣソレノイド８
には、接離レバー９が連結されていて、この接離レバー
９が支持体７を動かして転写ベルト６を感光体３に対し
て接離させるようになっている。

【０００９】制御板８Ａは、用紙搬送手段であるレジス
トローラ１０によって感光体３に形成される画像の先端
位置との整合を採られた状態で搬送される転写紙Ｓの先
端が感光体３に接近すると、駆動信号を発してＤＣソレ
ノイド８を駆動するようになっている。従って、このソ
レノイド８の駆動により支持体７が感光体ドラム３に対
して近接して、転写ベルト６が同感光体３に当接するこ
とにより、感光体３との対向位置で転写紙Ｓを感光体３
に接触させながら搬送することのできるニップ部Ｂが形
成される。

【００１０】本実施例において、上述したローラ４，５
のうち、感光体３側に位置するローラ４は、駆動側をな
すローラ５に対する従動ローラとして構成されており、
比較的電気容量が大きい金属ローラ等の導電性のローラ
をフロート状態にし、チャージアップによる放電を防ぐ
機能を持たせたものである。このため、ローラ４に帯電
した電荷は、上述した電気的特性をもつ転写ベルト６を
介して除電される。また、ローラ４の表面形状は、図２
に示すように、軸方向において両端４ａ，４ａが先細の
テーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを防
止するようになっている。

【００１１】駆動側のローラ５は、後述する転写ベルト
６からの転写紙Ｓの分離の際の剥離放電を起こすような
急激な電荷の移動を防ぐために絶縁性のローラによって
構成されており、例えば、駆動の際の転写ベルト６に対
するグリップ力を高める機能も併せ持たせる意味で、絶
縁性のＥＰゴムあるいはクロロプレーンゴムを材質とし
て選択されている。

【００１２】バイアスローラ１１は、転写ベルト６の移
動方向においてローラ４の下流側（図３，図４において
左側）で、転写ベルト６の内側に接触するように設けら
れている。このバイアスローラ１１は、転写ベルト６に
対して感光体３上のトナーの帯電極性と逆極性の電荷を
付与するための接触電極を構成しており、高圧電源１２
に接続されている。

【００１３】接触板１３は、転写ベルト６の移動方向に
おけるバイアスローラ１１の下流側（図３，図４におい
て左側）であって、転写ベルト６における展張部のうち
の転写紙搬送面に相当する通紙面側で、転写ベルト６を
挟んで転写紙Ｓと対向する位置に配置されている。この
接触板１３は、転写ベルト６上に流れる電流を帰還電流
として検出するためのものであり、この電流の検出によ
ってバイアスローラ１１からの供給電流が制御される。
このため、接触板１３には、検出電流に応じてバイアス
ローラ１１への供給電流を設定するための転写制御板１
４が接続されており、この転写制御板１４は、高圧電源
１２に接続されている。

【００１４】このような転写搬送装置１においては、図
４に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｓが繰
り出されるのに合わせて、支持体７が転写ベルト６を感
光体３に接近させる態位を設定され、感光体３との間で
転写紙の搬送方向に沿った長さに相当する幅４〜８mm程
度のニップ部Ｂを形成する。

【００１５】一方、感光体３は、その表面が例えば、−
８００Ｖに帯電した状態とされ、図６に示すように、こ
の表面にプラス帯電のトナーを静電的に吸着した状態で
ニップ部に移動する。そして、感光体３は、ニップ部に
至る前に感光体３近傍に配置され、感光体３表面の電荷
を弱める転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５によって表面
電位を低下させられる。図６では、帯電電荷の高さを丸
印の大きさによって表してあり、転写前除電ランプ１５
によって帯電電荷が少なくなっている状態は、除電前を
示す丸印よりも小さく示されている。

【００１６】図４に示すニップ部Ｂにおいて、感光体３
上のトナーは、転写ベルト６側に位置するバイアスロー
ラ１１からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上に転移す
る。この場合、バイアスローラ１１への高圧電源１２か
らの転写バイアスは、−１．５ＫＶ〜−２．０ＫＶに設
定され、これに基づくニップ部Ｂでの転写ベルト６の電
位は−１．３ＫＶ〜−１．８ＫＶに設定されている。

【００１７】この転写ベルト６におけるニップ部Ｂでの
電位は、次の理由によって設定されている。すなわち、
図３および図４において、高圧電源１２から出力された
電流値をＩ₁とし、転写ベルト６を介して接触板１３か
ら接地側に流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ₂と
した場合、これら両者間でＩ₁ーＩ₂＝Ｉ_OUT (但し、Ｉ_OUT:一定)・・・・(1) の関係が得られるようにＩ₁の値を制御する。これは、
温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト６の製造品
質に生じるバラツキに拘らず、転写紙Ｓ上での表面電位
Ｖ_Pを安定させることによって転写効率の変化を無くす
ようにするためである。

【００１８】つまり、転写ベルト６および転写紙Ｓを通
して感光体３側に流れる電流をＩ_OU _Tとして見立てるこ
とによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗Ｖ_Pの低抵抗化あ
るいは高抵抗化による転写ベルト６への電流の流れ易さ
の変化が転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してしま
うのを防止するようになっている。

【００１９】従って、本実施例における上述したニップ
部Ｂでの転写ベルト６の電位は、上記理由に基づく転写
紙上での表面電位Ｖ_Pを得るために設定されており、こ
の場合のＩ_OUTは、本実施例の場合、Ｉ_OUT＝３５μＡ±
５μＡに設定した場合に良好な転写が得られた。なお、
この転写紙Ｓ上での表面電位Ｖ_Pは、環境、紙種あるい
は転写ベルト６の抵抗変化によっては、上述した転写ベ
ルト６の電位「−１．３ＫＶ〜−１．８ＫＶ」に関し、こ
の範囲を外れることもある。

【００２０】ところで、感光体３からの画像転写が行わ
れると、これと同時に転写紙Ｓも帯電する。従って、転
写ベルト６上の真電荷と転写紙Ｓ側に発生する分極電荷
との関係により、転写紙Ｓを転写ベルト６上に静電的に
吸着して感光体３からの転写紙の分離が行える。そし
て、これは、感光体３の帯電電位（−８００Ｖ)に対し
て転写バイアス(−１．３ＫＶ以上)の高さによって、ま
た、このような静電気的な関係とは別に、感光体３の曲
率分離を利用した転写紙Ｓ自らの腰の強さによる剥離動
作によって助長される。

【００２１】しかし、このような電位差による静電吸着
は、環境条件の変化により、高湿度の場合には、感光体
３に電流が流れやすくなるので転写紙の分離がうまくい
かなくなる。このため、図５に示した転写ベルト６の表
面層６ｂでの抵抗値が若干高めに設定してあることか
ら、ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせ
て感光体３への電流の流れを遅延したり、さらには、バ
イアスローラ１１をニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で
下流側に位置させている。これにより、転写ベルト６か
ら転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせて、感光体３への
電流の流れを遅延させ、転写紙Ｓと感光体３との間での
静電的な吸着関係を回避するようになっている。

【００２２】この場合に用いる真電荷の移行を遅らせる
とは、転写紙Ｓが感光体６側のニップ部に至るまでの上
流側で転写紙Ｓへの電荷が発生しないことを意味してい
る。このことから、転写紙Ｓの感光体３への巻き付きが
防止され、また、感光体３からの転写紙Ｓの分離不良も
防止されることになる。

【００２３】さらに、転写ベルト６側でも、環境変化に
よる抵抗変化が少ないものが選択される方がよく、例え
ば、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合には、
ウレタンゴムのような吸湿性に富む材質ではなく、クロ
ロプレーンゴム（ＣＲゴム）のような吸湿性が少なく抵
抗値が安定した材質を選択することが望まれる。

【００２４】なお、この感光体３側へ流れる電流Ｉ_OUT
の値は、一義的なものでなく、例えば、デジタル方式の
ように、用いられるトナーの電位が低い場合には減らす
ことができ、反対に転写前除電ランプ１５が用いられな
い場合には、感光体３の表面電位が上がるのにあわせて
増やすことになる。

【００２５】一方、ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、
転写ベルト６の移動にあわせて搬送され、接触板１３に
よる除電作用によって転写ベルト６との間での静電的な
吸着関係を緩和若しくは解除されるが、この場合の転写
紙Ｓとの帯電量が緩和される速度は、転写紙Ｓの持つ抵
抗値をＲとし、静電容量をＣとした場合にこれら両要素
によって左右され、時定数(τ)＝Ｃ・Ｒ・・・・(2) によって求められる。

【００２６】従って、ＯＨＰシートや低湿時に高抵抗化
した転写紙Ｓ等は、帯電量を緩和されるまでの時間が遅
くなりやすいので、この場合には、駆動側のローラ５で
の曲率分離が行われる。このため、ローラ５の直径は１
６ｍｍ以下に設定されている。さらに、このようなロー
ラ５を用いた場合には、上質４５Ｋ紙(剛度横２１[cm
³/100])の分離が可能であるという実験結果が得られて
いる。

【００２７】このようにして転写紙Ｓへの画像転写およ
び分離が完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８の
励磁が解除されるのに応じて接離レバー９が解除され、
支持体７が感光体３から離間される。そして、クリーニ
ング装置１６により表面を清掃される。

【００２８】また、感光体３から剥離された転写紙Ｓ
は、転写ベルト６に静電的に吸いつけられて定着部１７
を構成する加熱ローラ１７ａとパッドローラ１７ｂの間
に搬送される。定着部１７では、転写紙Ｓ上のトナーを
加熱溶解して転写紙Ｓに圧着してトナーを転写紙Ｓ上に
定着させる。

【００２９】クリーニング装置１６は、クリーニングブ
レード１６Ａを備えており、転写ベルト６を摺擦するこ
とにより、感光体３の表面から転移したトナーや転写さ
れないで転写ベルト６の周辺に飛散していたものが付着
した場合のトナーや転写紙Ｓの紙粉を掻き取るようにな
っている。

【００３０】クリーニングブレード１６Ａによって摺擦
される転写ベルト６は、摺擦抵抗の増加による駆動力の
増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ等の
現象を防止するのに、摩擦係数を低いものとされてい
る。このため、本実施例においては、転写ベルト６の表
面は、フッ素(ポリフッ化ビニルデン)が被覆されてい
る。また、転写ベルト６の表面から掻き採られたトナー
あるいは紙粉は、回収スクリュー１６Ｂによって本体１
Ａから図示しない廃トナー回収容器に収容される。

【００３１】一方、上述した転写ベルト６の内面層６ａ
は、ゴムベルトで形成されていて、表面層６ｂは、硬質
で低摩擦係数の材料のフッ素系樹脂から構成されてい
る。この表面層６ｂは、ローラ４，５に巻きかけた使用
時の状態まで伸張させたゴムベルトの表面に液状のフッ
素系樹脂を塗布したり、或いは、ゴムベルトを加温して
保温状態を維持しつつ、ローラ４，５に巻きかけた使用
時の状態まで伸張させて、その表面にフッ素系樹脂を塗
布した後、乾燥させる等の方法によって形成される。す
なわち、液状のフッ素樹脂を塗布後、予め使用状態の伸
張率まで伸ばした状態で焼き付け乾燥する。ここでの伸
張率は２〜３％とする。

【００３２】従って、ゴム製の転写ベルトの使用に当
り、同ベルトをローラ４，５に掛け渡しても予め伸張さ
せた内面層６ａに表面層６ｂが形成されているので、表
面層６ｂに掛かる引っ張り荷重が軽減され、表面層６ｂ
の亀裂が防止される。

【００３３】次に、転写ベルト６の修復機能を有する転
写搬送装置について図７を用いて説明する。なお、図１
乃至図６に示す転写搬送装置１で用いた部材と同一の作
用をする部材には、図１乃至図６で用いた符号を符し、
その説明は省略する。

【００３４】図７に示す転写搬送装置２０は、上述した
転写搬送装置１に修復手段２１を追加したものである。
修復手段２１は、粉状のステアリン酸亜鉛がその表面に
含浸された塗布ローラであって、クリーニング装置１６
よりも下流側（図７において右側）に回転自在に支持さ
れており、感光体３から離間した時の転写ベルト６の表
面に接触するようになっている。

【００３５】ステアリン酸亜鉛は、転写ベルト６の移動
に伴い、クリーニングされた転写ベルト６の表面に塗布
され、使用に伴いフッ素系樹脂で形成ベルト表面層６ｂ
に発生する微妙な亀裂内に浸入してその亀裂を埋めるも
のである。このように、クリーニング後の転写ベルト６
に粉状のステアリン酸亜鉛を塗布することで、経時的に
生じる亀裂を修復することができる。図７に符号２２で
示す部材は、バイアスローラ１１のステーを兼ねた導電
部材からなるバイアス端子であって、このバイアス端子
２２を介して高圧電源１２からの転写バイアスがバイア
スローラ１１に供給されている。

【００３６】本実施例では、修復手段２１をローラとし
たが、塗布ブラシのようなものでも良い。また、修復手
段２１としての塗布ローラは、感光体３から離れた転写
ベルト６に接してステアリン酸亜鉛を塗布するようにな
っているが、例えば、支持体７に修復手段２１を固定し
て、転写ベルト６の接離動作と一緒に移動可能とし、常
に転写ベルト６に接する構成を採ることもできる。

【００３７】あるいは、修復手段２１を転写ベルト６に
対して図示しないソレノイド等のアクチュエータで接離
自在とすることでも構わない。その際、複写機であれ
ば、アクチュエータを複写枚数を予め設定された図１に
示す制御板８Ａ等に準ずる制御手段と接続しておき、そ
の設定枚数になると制御手段が駆動信号を発してアクチ
ュエータを駆動して塗布ローラやブラシを転写ベルト６
に接触させ、自動修復するようにしても構わない。さら
に、アクチュエータをテンキー等が配置される図示しな
い操作部に設けたマニアルスイッチと接続し、機器使用
者が複写画像を見て、地汚れが目立ってきたらマニアル
スイッチを操作してアクチュエータを作動させ、転写ベ
ルト６の修復をするようにしても良い。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、硬質な低摩擦係数の材
料で弾性体ベルトからなる転写ベルトの表面に被膜層を
形成するに当り、予め弾性体ベルトを使用時と同じ伸張
率まで架張したり、あるいは加温、保温した状態で低摩
擦係数の材料を被覆するので、形成される被膜層への引
っ張り荷重が軽減され、上記弾性体ベルトの亀裂防止に
つながる。従って、発生する亀裂内へのトナー等の浸入
を防止できるので、クリーニング性能に優れた転写搬送
装置を提供することができる。

【００３９】また、形成されたフッ素系樹脂の被膜層に
修復手段によってステアリン酸亜鉛を塗布することによ
り、転写ベルトの使用に伴い被膜層に経時的に発生する
亀裂を修復することができ、長期間に渡って良好なクリ
ーニング性能を得ることができる転写搬送装置の提供に
つながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施された転写搬送装置を概略構成を
示す斜視図である。

【図２】転写ベルトユニットの概略構成を示す平面図で
ある。

【図３】本発明の転写搬送装置の概略構成を示す配置図
である。

【図４】図３に示す転写搬送装置の転写時の動作を示す
配置図である。

【図５】本発明の転写搬送装置に用いられる転写ベルト
の部分拡大断面図である。

【図６】トナー粒子の転写動作を示す拡大図である。

【図７】ベルト修復手段を有する転写搬送装置の概略構
成を示す配置図である。

【符号の説明】

１，２０転写搬送装置３感光体６転写ベルト６ｂ低摩擦係数の被膜層２１ベルト修復手段Ｓ転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田格東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者原沢祐子東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者石井宏一東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上の画像情報を転写紙上に転写し、
かつ、同転写紙を静電的に吸着搬送する転写ベルトに弾
性体ベルトを使用した転写搬送装置において、伸張させた上記弾性体ベルトの表面に低摩擦係数の被膜
層を形成したことを特徴とする転写搬送装置。
【請求項２】感光体上の画像情報を転写紙上に転写し、
かつ、同転写紙を静電的に吸着搬送する転写ベルトに弾
性体ベルトを使用した転写搬送装置において、加温し、かつ、保温状態において伸張させた上記弾性体
ベルトの表面に低摩擦係数の被膜層を形成したことを特
徴とする転写搬送装置。
【請求項３】弾性体ベルトにゴムベルトを使用し、同ベ
ルト表面にフッ素被膜層を形成したことを特徴とする請
求項１または２記載の転写搬送装置。
【請求項４】弾性体ベルトにゴムベルトを使用し、同ベ
ルトの表面にフッ素被膜層を形成すると共に、上記フッ
素被膜層にステアリン酸亜鉛を塗布するベルト修復手段
を有することを特徴とする請求項１または２記載の転写
搬送装置。