JPH08146788A

JPH08146788A - 転写分離装置

Info

Publication number: JPH08146788A
Application number: JP28190194A
Authority: JP
Inventors: Yuko Harasawa; 祐子原沢; Koichi Ishii; 宏一石井; Satoshi Takano; 聡高野; Akio Kutsuwada; 昭夫轡田; Haruji Mizuishi; 治司水石; Noriyuki Itou; 伯志伊藤; Itaru Matsuda; 格松田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、転写手段を静電的にクリーニング
することにより転写手段のクリーニングを良好に行うよ
うにすることを目的とする。【構成】この発明は、トナー像を担持する像担持体１
１に接触し像担持体１１上のトナー像をシートに転写す
る転写手段１７と、この転写手段１７を張架して回転さ
せる張架手段１８，１９と、転写手段１７の外周面に接
触して転写手段１７への転写バイアスの印加と転写手段
１７のクリーニングとを行う接触電極２２とを備えたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、ファクシミリ、
プリンタ等の画像形成装置に用いられる転写分離装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機，ファクシミリ，プリンタなどの
画像形成装置においては、感光体ドラム等からなる像担
持体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写分離装
置により転写紙などのシートに転写してシートを像担持
体から分離し、そのシート上のトナー像を定着装置によ
り定着している。転写分離装置は、転写手段として例え
ば弾性体ベルト上に低摩擦係数の材料をコーティングし
た転写ベルトを用い、この転写ベルトを張架手段により
張架して回転させる。転写時には、転写ベルトは、像担
持体に接触させられ、給紙装置からのシートを担持して
搬送する。そして、転写ベルトは転写バイアスが印加さ
れて像担持体上のトナー像をシートに転写させた後にシ
ートを像担持体から分離し、その後に転写ベルトがクリ
ーニングブレードやクリーニングブラシなどを用いたク
リーニング装置によりクリーニングされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記転写分離装置で
は、転写ベルトの成形時に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が問題となる。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が、
弾性体ベルトに低摩擦係数の材料をコーティングする
と、転写ベルトの張力が高くなって伸びなくなる。この
状態の転写ベルトを無理に伸ばそうとすると、転写ベル
ト表面の被膜層に亀裂が入り、この亀裂部にトナーが入
り込んでしまってクリーニングブレードやクリーニング
ブラシなどでそのトナーを掻き取ることができず、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。

【０００４】反対に、低摩擦係数の材料として比較的軟
らかい材料を用いて弾性体ベルトにコーティングするこ
とで低摩擦係数の材料を弾性体ベルトに追従させるよう
にすると、転写ベルトの張力がそれほど高くならず、亀
裂部の発生は抑えられるものの、転写ベルト表面の摩擦
係数が高くなってトナーの離型性が良くなくなり、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。

【０００５】転写ベルトのクリーニングが不十分である
と、シートの裏汚れが生じ、像担持体からのシートの分
離ができないという問題が生ずる。また、転写ベルト表
面の摩擦係数が高いと、クリーニングブレードのめくれ
が起こり、転写ベルトのクリーニングが行えなくなる。

【０００６】本発明は、上記問題点を改善し、転写手段
を静電的にクリーニングすることにより転写手段のクリ
ーニングを良好に行うことができる転写分離装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、トナー像を担持する像担持
体に接触しこの像担持体上のトナー像をシートに転写す
る転写手段と、この転写手段を張架して回転させる張架
手段と、前記転写手段の外周面に接触して前記転写手段
への転写バイアスの印加と前記転写手段のクリーニング
とを行う接触電極とを備えたものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の転
写分離装置において、前記像担持体の上流に配置され前
記転写手段を除電する除電手段を有し、前記接触電極を
前記像担持体の下流に配置したものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の転
写分離装置において、転写時には転写バイアス電流を制
御し、クリーニング時には前記接触電極から前記転写手
段への印加電圧を制御する手段を備えたものである。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の転
写分離装置において、転写前後には前記接触電極に前記
転写手段の周長／機械の線速以上の時間電圧を印加して
前記転写手段のクリーニングを行うものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、転写手段は、像担持
体に接触し、像担持体上のトナー像をシートに転写す
る。張架手段は転写手段を張架して回転させ、接触電極
は転写手段の外周面に接触して転写手段への転写バイア
スの印加と転写手段のクリーニングとを行う。

【００１２】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
転写分離装置において、除電手段が像担持体の上流に配
置されて接触電極が像担持体の下流に配置され、除電手
段が転写手段を除電する。

【００１３】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
転写分離装置において、転写時には転写バイアス電流が
制御され、クリーニング時には接触電極から転写手段へ
の印加電圧が制御される。

【００１４】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
転写分離装置において、転写前後には接触電極に転写手
段の周長／機械の線速以上の時間電圧を印加して転写手
段のクリーニングを行う。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す。この第１
実施例は、請求項１〜４記載の発明の実施例であり、電
子写真方式の複写機からなる画像形成装置における転写
分離装置の一例である。当該複写機では、円筒形の感光
体ドラムからなる像担持体１１は、回転自在に設けられ
て複写動作時にメインモータにより回転駆動され、帯電
手段により均一に帯電された後に露光手段により原稿画
像の露光が行われて静電潜像が形成される。そして、感
光体ドラム１１は、その静電潜像が現像装置により現像
されてトナー像となり、転写前除電器１２により除電さ
れる。

【００１６】また、転写紙からなるシートが給紙装置か
らレジストローラ１４へ給紙され、レジストローラ１４
は感光体ドラム１１上のトナー像に合わせて転写紙を感
光体ドラム１１と転写分離装置１５との間に送出する。
この転写紙は、転写分離装置１５により感光体ドラム１
１上のトナー像が転写された後に感光体ドラム１１から
分離され、定着装置１６によりトナー像が定着される。
また、感光体ドラム１１は転写紙の分離後にクリーニン
グ装置により清掃されて次の複写動作に備える。

【００１７】転写分離装置１５においては、転写手段と
して転写ベルト１７が感光体ドラムの下方に設けられ、
この転写ベルト１７は張架手段としての導電性材料から
なる駆動ローラ１８及び従動ローラ１９に張架されて駆
動ローラ１８により感光体ドラム１１の回転方向とは逆
の方向に回転駆動される。転写ベルト１７は、表面の電
気抵抗が１×１０⁹〜１×１０¹²Ωで、内側の電気抵抗
が１×１０⁷１×１０⁹Ω（中抵抗）の値を持つ誘電体に
より形成されている。

【００１８】転写ベルト１７を感光体ドラム１１に対し
て接離させる押し上げレバー２０が感光体ドラム１１の
下側に配置され、この押し上げレバー２０は転写ソレノ
イド２１により駆動される。転写ベルト１７は感光体ド
ラム１１と接触する転写ニップ部Ｂより下流における駆
動ローラ１８の近傍にてローラからなる接触電極２２が
外周面に当接され、このローラ２２は高圧電源２３に接
続されて高圧電源２３から電流Ｉｔが供給される。

【００１９】ローラ２２は転写ベルト１７への転写バイ
アスの印加と転写ベルト１７のクリーニングを行うため
の接触電極であり、ローラ２２に付着したトナーがブレ
ード２４により掻き落とされてトナー回収容器２５内に
落下する。従動ローラ１９は除電手段を兼ねていてアー
スに接続され、転写ベルト１７から従動ローラ１９を介
してアースに電流Ｉｒが流れる。なお、駆動ローラ１８
は電気的にフロート状態になっている。

【００２０】転写制御板２６は減算手段２７と電流制御
手段２８とを内蔵し、減算手段２７は転写ベルト１７か
ら従動ローラ１９を介してアースに流れる電流Ｉｒと、
高圧電源２３からローラ２２への電流Ｉｔとの差Ｉ_OUT
（＝Ｉｔ−Ｉｒ）を演算する。電流制御手段２８は転写
時に減算手段２７の出力値Ｉ_OUTが一定値になるように
高圧電源２３を制御して高圧電源２３からローラ２２へ
の電流Ｉｔを制御する。また、転写制御板２６は、転写
時に電流制御手段２８により転写バイアス電流を制御す
るだけでなく、転写ベルト１７のクリーニング時に高圧
電源２３にローラ２２へ一定の電圧を印加させる制御手
段を構成している。

【００２１】次に、本実施例の動作を説明する。給紙装
置からレジストローラ１４へ給紙されて待機していた転
写紙は、レジストローラ１４により感光体ドラム１１上
のトナー像に同期して感光体ドラム１１と転写ベルト１
７との間に送り込まれる。この時、当該複写機の制御部
により転写ソレノイド２１が励磁されて押し上げレバー
２０が転写ソレノイド２１により駆動され、転写ベルト
１７が押し上げレバー２０により感光体ドラム１１に当
接されている。

【００２２】そして、転写紙が転写ニップ部Ｂに侵入す
ると、高圧電源２３からローラ２２へ感光体ドラム１１
上のトナーの帯電極性（＋）とは逆極性（−）の転写バ
イアス電流Ｉｔが供給されて転写ベルト１７に電荷が付
与され、転写ベルト１７が感光体ドラム１１上のトナー
像を転写紙に転写させる。このとき、高圧電源２３から
ローラ２２に転写バイアス電流Ｉｔが供給され、転写ベ
ルト１７から従動ローラ１９を介してアースに帰還電流
Ｉｒが流れ、減算手段２７が帰還電流Ｉｒと高圧電源２
３からローラ２２への電流Ｉｔとの差Ｉ_OUT＝Ｉｔ−Ｉ
ｒを演算する。そして、電流制御手段２８は減算手段２
７の出力値Ｉ_OUTが一定値になるように高圧電源２３を
制御して高圧電源２３からローラ２２への電流Ｉｔを制
御する。

【００２３】この電流制御動作は転写ニップ部Ｂに転写
紙が存在している時、連続複写動作時における各転写紙
の間（各転写紙が転写ニップ部Ｂを通過する間）に行わ
れる。ところで、転写時に高圧電源２３からローラ２２
及び転写ベルト１７を介して転写ニップ部Ｂに電荷が供
給されると、感光体ドラム１１上のトナー像が転写紙に
転写されるが、本実施例では、上記一定値を４５μＡに
設定してＩ_OUTを４５μＡに制御することで、良好な転
写を行うことができる。

【００２４】転写ベルト１７は、高圧電源２３からロー
ラ２２を介して電荷が付与されることにより、転写紙を
静電的に吸着して回転に伴って搬送して感光体ドラム１
１上のトナー像を転写紙に転写させた後に転写紙を感光
体ドラム１１から分離して回転に伴って搬送し、駆動ロ
ーラ１８の所で転写紙の腰による曲率分離で分離され
る。

【００２５】本実施例では、Ｉ_OUTが一定値になるよう
に高圧電源２３を制御して高圧電源２３からローラ２２
への電流Ｉｔを制御するので、転写ニップ部Ｂにおける
転写電界を一定に制御することになるが、理論的に言っ
て転写効率は空隙電界によって決定される。ここで、転
写紙上の転写電荷量をσc、空隙電界をＥ、転写電流を
Ｉｔ、真空の誘電率をε₀、転写紙の搬送速度をｖ、転
写ベルト１７の幅をＬとすると、これらの間には次の関
係がある。

【００２６】σc＝ε₀Ｅ＝Ｉｔ／ｖＬしたがって、転写紙の搬送速度ｖ及び転写ベルト１７の
幅Ｌが一定であれば、転写効率は転写電流Ｉｔにより一
義的に決まる。即ち、転写ベルト１７から感光体ドラム
１１への電流Ｉ_OUT（転写ニップ部Ｂでの電流）を電流
制御手段２８により一定値に制御することで、転写紙の
厚さや種類の違い、環境による抵抗の変化によらず、常
に一定の転写を行うことができる。

【００２７】転写ベルト１７は上述のように中抵抗の性
質を持っているので、転写ニップ部Ｂには高圧電源２３
からローラ２２及び転写ベルト１７を介して電荷が供給
される。また、高圧電源２３からローラ２２、転写ベル
ト１７を経て従動ローラ１９に電流が流れる。転写ニッ
プ部Ｂ付近の従動ローラ１９がアースに接続されている
ことにより、転写ニップ部Ｂの入口で転写紙に電荷注入
が起こるのを防ぐことができ、チリ、版画を防止するこ
とができる。この機能を果たすローラ２２は感光体ドラ
ム１１から見て下流にあり、従動ローラからなる除電手
段１９は感光体ドラム１１から見て上流に配置され、感
光体ドラム１１の回転方向へ除電手段１９、感光体ドラ
ム１１、ローラ２２の順で配置されている。

【００２８】また、転写ベルト１７は転写紙以外に転写
時の地肌汚れトナーや飛散トナーが付着しているが、こ
れらのトナーは（＋）に帯電されている。転写制御板２
６は、転写時の前後における転写ベルト１７の周長／機
械の線速以上の時間（クリーニング時間）には、高圧電
源２３に対してローラ２２へ一定の電圧を印加させ、転
写ベルト１７のクリーニングを行わせる。このクリーニ
ング時には、転写ベルト１７は感光体ドラム１１に接触
しており、転写ニップ部Ｂには転写紙が存在しないが、
感光体ドラム１１からの地肌汚れトナーや飛散トナーが
付着する。転写制御板２６は高圧電源２３に対してロー
ラ２２へ一定の電圧を印加させることにより、転写ベル
ト１７のクリーニングを安定して行わせる。

【００２９】また、ローラ２２は高圧電源２３から
（−）の電圧が印加され、転写ベルト１７に付着した転
写紙以外の（＋）帯電の地肌汚れトナーや飛散トナーが
ローラ２２に静電的に吸着されて転写ベルト１７がクリ
ーニングされる。ローラ２２に付着したトナーはブレー
ド２４により掻き落とされてトナー回収容器２５内に落
下する。このように本実施例では、転写中は転写優先で
Ｉ_OUTを一定に制御するという電流制御を行い、非転写
中は転写ベルト１７のクリーニング優先でローラ２２に
定電圧を印加する。

【００３０】転写ベルト１７は１周の長さが長いので、
転写前後である時間、高圧電源２３からローラ２２に電
圧を印加して転写ベルト１７をクリーニングすることが
必要となる。本実施例では、図４に示すように転写ベル
ト１７の周長が３３４ｍｍで機械の線速（感光体ドラム
１１、転写ベルト１７などの線速）が３３０ｍｍ／ｓｅ
ｃの場合は高圧電源２３からローラ２２への電圧印加開
始からレジストローラ１４による通紙（転写紙の送出）
までの時間を１．０１秒以上（転写ベルト１７の周長／
機械の線速以上）とし、転写終了後高圧電源２３からロ
ーラ２２へ１．０１秒以上（転写ベルト１７の周長／機
械の線速以上）は電圧を印加する。転写制御板２６はこ
のような高圧電源２３からローラ２２への電圧印加を複
写機の制御部からの制御信号により行わせる。高圧電源
２３からローラ２２へ印加する一定電圧は−２ｋＶであ
る。

【００３１】この第１実施例では、トナー像を担持する
感光体ドラムからなる像担持体１１に接触し像担持体１
１上のトナー像をシートに転写する転写ベルトからなる
転写手段１７と、この転写手段１７を張架して回転させ
る駆動ローラ１８及び従動ローラ１９からなる張架手段
と、転写手段１７の外周面に接触して転写手段１７への
転写バイアスの印加と転写手段１７のクリーニングとを
行うローラからなる接触電極２２とを備えたので、転写
手段１７に亀裂が入ったり転写手段１７表面の摩擦係数
が高くても転写手段１７を静電的にクリーニングするこ
とで転写手段１７のクリーニングを良好に行うことがで
き、かつ、転写手段１７をクリーニングするクリーニン
グ手段と、転写手段１７に電荷を供給する接触電極とを
共通としたことで簡便な装置にすることができる。

【００３２】また、従動ローラ１９からなる除電手段を
像担持体１１の上流に配置し、接触電極２２を像担持体
１１の下流に配置したので、転写手段１７への電荷供給
と転写手段１７のクリーニングを効果的に行うことがで
きる。また、転写時には転写バイアス電流を制御し、ク
リーニング時には接触電極２２から転写手段１７への印
加電圧を制御するので、転写と転写手段１７のクリーニ
ングを良好に行うことができる。さらに、転写前後には
接触電極２２に転写手段１７の周長／機械の線速以上の
時間電圧を印加して転写手段１７のクリーニングを行う
ので、転写手段１７のクリーニングを良好に行って１枚
目のシートより裏汚れを無くすことができる。

【００３３】図３は本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例は、請求項１〜４記載の発明の他の実施例であ
り、上記第１実施例において、従動ローラ１９を除電手
段とせずに電気的にフロート状態とし、除電手段を構成
する除電用電極２９を転写ベルト１７に当接させてアー
スに接続したものであり、第１実施例と同様な効果が得
られる。この除電用電極２９は、転写ベルト１７におけ
る従動ローラ１９近傍の下側内面に当接させることによ
り、感光体ドラム１１から見て上流に配置してある。減
算手段２７は転写ベルト１７から除電用電極２９を介し
てアースに流れる帰還電流Ｉｒと高圧電源２３からロー
ラ２２への電流Ｉｔとの差Ｉ_OUT＝Ｉｔ−Ｉｒを演算す
る。

【００３４】本発明の第３実施例及び第４実施例では、
上記第１実施例及び第２実施例において、それぞれ図５
に示すように転写ベルト１７の周長が２４４．５ｍｍで
機械の線速（感光体ドラム１１、転写ベルト１７などの
線速）が１５０ｍｍ／ｓｅｃの場合は高圧電源２３から
ローラ２２への電圧印加開始からレジストローラ１４に
よる通紙（転写紙の送出）までの時間を１．６３秒以上
（転写ベルト１７の周長／機械の線速以上）とし、転写
終了後高圧電源２３からローラ２２へ１．６３秒以上
（転写ベルト１７の周長／機械の線速以上）は電圧を印
加する。高圧電源２３からローラ２２へ印加する一定電
圧は−２ｋＶである。これらの実施例は上記第１実施例
及び第２実施例と同様な効果が得られる。なお、本発明
は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば複写
機以外のファクシミリやプリンタ等の画像形成装置の転
写分離装置に適用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、トナー像を担持する像担持体に接触しこの像担持体
上のトナー像をシートに転写する転写手段と、この転写
手段を張架して回転させる張架手段と、前記転写手段の
外周面に接触して前記転写手段への転写バイアスの印加
と前記転写手段のクリーニングとを行う接触電極とを備
えたので、転写手段に亀裂が入ったり転写手段表面の摩
擦係数が高くても転写手段を静電的にクリーニングする
ことで転写手段のクリーニングを良好に行うことがで
き、かつ、転写手段をクリーニングするクリーニング手
段と、転写手段に電荷を供給する接触電極とを共通とし
たことで簡便な装置にすることができる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の転写分離装置において、前記像担持体の上流に配置
され前記転写手段を除電する除電手段を有し、前記接触
電極を前記像担持体の下流に配置したので、転写手段へ
の電荷供給と転写手段のクリーニングを効果的に行うこ
とができる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の転写分離装置において、転写時には転写バイアス電
流を制御し、クリーニング時には前記接触電極から前記
転写手段への印加電圧を制御する手段を備えたので、転
写と転写手段のクリーニングを良好に行うことができ
る。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の転写分離装置において、転写前後には前記接触電極
に前記転写手段の周長／機械の線速以上の時間電圧を印
加して前記転写手段のクリーニングを行うので、転写手
段のクリーニングを良好に行って１枚目のシートより裏
汚れを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す概略図である。

【図２】同実施例の一部を示す概略図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す概略図である。

【図４】上記実施例の動作タイミングを示すタイミング
図である。

【図５】本発明の他の実施例の動作タイミングを示すタ
イミング図である。

【符号の説明】

１１像担持体１５転写分離装置１７転写ベルト１８駆動ローラ１９従動ローラ２２接触電極２３高圧電源２６転写制御板２９除電用電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者轡田昭夫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)発明者水石治司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)発明者伊藤伯志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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持する像担持体に接触しこの
像担持体上のトナー像をシートに転写する転写手段と、
この転写手段を張架して回転させる張架手段と、前記転
写手段の外周面に接触して前記転写手段への転写バイア
スの印加と前記転写手段のクリーニングとを行う接触電
極とを備えたことを特徴とする転写分離装置。
【請求項２】請求項１記載の転写分離装置において、前
記像担持体の上流に配置され前記転写手段を除電する除
電手段を有し、前記接触電極を前記像担持体の下流に配
置したことを特徴とする転写分離装置。
【請求項３】請求項１記載の転写分離装置において、転
写時には転写バイアス電流を制御し、クリーニング時に
は前記接触電極から前記転写手段への印加電圧を制御す
る手段を備えたことを特徴とする転写分離装置。
【請求項４】請求項１記載の転写分離装置において、転
写前後には前記接触電極に前記転写手段の周長／機械の
線速以上の時間電圧を印加して前記転写手段のクリーニ
ングを行うことを特徴とする転写分離装置。