JPH08185068A

JPH08185068A - 画像形成用ベルト及び転写搬送装置

Info

Publication number: JPH08185068A
Application number: JP6340212A
Authority: JP
Inventors: Hideki Komatsu; 秀樹小松; Noriyuki Itou; 伯志伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-12-31
Filing date: 1994-12-31
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】素材にゴム弾性体を用いかつその厚さ方向の
体積固有抵抗を低く設定することにより、転写材の搬送
が安定し、しかも、転写抜けや像の乱れを引き起こすお
それのない画像形成用ベルト及び該ベルトを用いた転写
搬送装置を提供する。【構成】転写材を静電的に吸着して搬送する機能や、
像担持体と対向した転写領域に静電界を形成する機能を
備えた画像形成用ベルトを、ゴム弾性体によって構成し
かつ厚さ方向の体積固有抵抗を１０⁹Ω・cm以下とす
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、レーザープリンタ等の画像形成装置における転写搬
送装置及びこれに用いられる画像形成用ベルトに係り、
詳しくは転写材を静電的に吸着して搬送する機能や、像
担持体と対向した転写領域に静電界を形成する機能を備
えた画像形成用ベルト及び該ベルトを用いた転写搬送装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】画像形
成装置の転写搬送装置において用いられる、この種の画
像形成用ベルトとしては、従来、素材として熱可塑性エ
ラストマーを用いたベルトが知られている（例えば特開
平２−１０３８９号公報参照）。熱可塑性エラストマー
を素材として構成されたベルトでは、素材の持つ性質か
ら変形が生じやすく、特に支持体間に移動可能に張架さ
れた場合には、長時間停止していると支持体の曲率にな
らった変形が生じやすく、転写材を静電的に吸着して安
定的に搬送できないことがあるという不具合があった。

【０００３】そして、この不具合を解消するために、例
えば上記特開平２−１０３８９号公報における転写搬送
ベルトでは、熱可塑性エラストマーの両端部に引っ張り
強度の高い絶縁層を接着して、ベルト両端部の引っ張り
強度をベルト中央部の引っ張り強度よりも高くしてい
る。

【０００４】ところが、上記特開平２−１０３８９号公
報に記載された転写搬送ベルトのような、ベルト中央部
よりもベルト両端部の引っ張り強度を高くしたベルトを
用いた場合には、支持体間を高速で移動する際に波打ち
や蛇行が起きて転写材を静電的に吸着して安定的に搬送
できずに、転写抜けなどの転写不良や転写材上の画像不
良を生じることがあるという問題点がある。また、ベル
ト両端部に絶縁層を接着されたベルトは生産性にも劣
る。

【０００５】また、画像形成用ベルトとしては、素材と
して弾性体を用いたベルトも知られている（特開昭６３
−８３７６４号公報参照）。このベルトは、素材が弾性
体であるため、エラストマーよりも高い引っ張り強度を
有するものとなっている。

【０００６】ここで、画像形成用ベルトには高い引っ張
り強度の他に所定の通紙耐久性も要求されている。そし
て、この通紙耐久性はベルトの厚みを所定の厚みに設定
することにより得られている。

【０００７】ところが、高い引っ張り強度及び所定の通
紙耐久性を得るために、上記特開昭６３−８３７６４号
公報に記載された転写搬送ベルトのような、体積固有抵
抗が１０¹⁰〜１０¹³Ω・cm程度の高い体積固有抵抗を有
するベルトを用いた場合、転写のために必要な電界が大
きくなり、ベルトに電圧を印加する電源の負担が大きく
なってしまうという問題点がある。また、電界が像担持
体に及び難くなるために、転写材上で転写抜けなどの転
写不良が発生しやすく、良好な画像が得られ難いという
問題点もある。

【０００８】また、画像形成用ベルト上では静電的な吸
着力を介して転写材が保持されているため、転写材がベ
ルトと分離する際に放電が生じる場合があり、この場合
には、転写材上の転写像の乱れが生じることがある。こ
の放電は、特に低温低湿の環境下で生じやすい。ところ
が、画像形成用ベルトとして体積固有抵抗が高いベルト
を用いた場合には、ベルトが転写材を保持するのに高い
電圧を必要とするため生じる放電が激しいものとなり、
このため転写像の乱れが大きくなるという問題点があ
る。

【０００９】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、転写材の搬送が安定
して転写抜けを防止することができ、しかも、転写像の
乱れを小さくすることができる画像形成用ベルト及び該
ベルトを用いた転写搬送装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、像形性物質を担持した像担持
体に対向する転写領域に転写材を搬送し、電界により該
像形成物質を該像担持体から転写材へ移動させ、該転写
材を静電的に吸着して搬送する画像形成用ベルトであっ
て、ゴム弾性体からなり、かつ厚さ方向の体積固有抵抗
が１０⁹Ω・cm以下であることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の画像形成用
ベルトにおいて、上記ゴム弾性体が表層を有しているこ
とを特徴とするものである。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成用ベルトを転写搬送手段として用いることを特徴と
するものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の画像形成用ベルトを、画像形
成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に
おける転写搬送装置の転写搬送手段に適用した一実施例
について説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略
構成図である。

【００１４】この転写搬送装置には、図１に示すよう
に、支持体としての従動ローラ２、駆動ローラ３の間に
張架されて、該支持体間を図中矢印ｂの方向に速度３４
０mm/secで移動する転写搬送手段としての転写ベルト１
の近傍に、像形成物質としてのトナーによる像（以下、
トナー像という）を表面に担持した像担持体としての感
光体ドラム（以下、感光体という）４が配置されてい
る。この感光体４は、転写ベルト１の表面と接触してお
り、その周辺には、電子写真プロセスにより感光体４の
表面にトナー像を形成するための、周知の帯電装置、露
光装置、現像装置、除電装置、クリーニング装置（いず
れも図示せず）が配置されている。

【００１５】転写ベルト１の移動方向上流側の駆動ロー
ラ３近傍には、転写ベルト１上に、図示を省略する給紙
装置から転写材としての転写紙６を供給する給紙手段と
しての一対のレジストローラ５が設けられている。一
方、転写ベルト１の移動方向下流側の従動ローラ２近傍
には、表面にトナー像を吸着した後の転写紙６を挾持す
ることにより該トナーを転写紙６上に定着させる定着ロ
ーラ１１及び加圧ローラ１２を有する定着装置１０が配
置されている。

【００１６】従動ローラ２よりもベルト移動方向下流に
は、転写ベルト１表面に付着したトナーや埃等を除去す
るためのクリーニング部材としてのブレード１３が、転
写ベルト１表面に当接して設けられている。

【００１７】また、転写ベルト１の裏面には、図２に示
すように、感光体４と転写ベルト１との間に介在した状
態にある転写紙６上に、感光体４表面上のトナー像を静
電的に吸着させる向きの電界を発生させるべく転写ベル
ト１に電圧を印加して電荷を与える転写部材としての転
写バイアスローラ１４と、該転写バイアスローラ１４に
よって転写ベルト１に印加される電圧を制御する転写制
御部材１６に接続された接触板１５とが、転写ベルト１
と接触して配置されている。また、転写バイアスローラ
１４は、転写制御部材１６によって転写ベルト１に印加
する電圧が制御される電源１７に接続されている。

【００１８】ここで、電源１７から転写バイアスローラ
１４に流す電流Ｉ₁と、転写バイアスローラ１４から転
写ベルト１を介して感光体１側に流れる電流Ｉ_out及び
接触板１５側に流れる電流Ｉ₂との間に、Ｉ_out＝Ｉ₁−
Ｉ₂という関係がある。この関係を利用し、転写制御部
材１６は、電流Ｉ₂を測定することにより、電流Ｉ_outを
一定とする電流Ｉ₁が流れるように、電源１７の電圧を
制御している。なお、電流Ｉ₁の値は、複写機に設けた
オペレーションボードにより設定することができる。

【００１９】なお、本実施例では、転写バイアスローラ
１４を用いて転写ベルト１に電荷を付与しているが、コ
ロナ放電を用いて電荷を付与することもできる。

【００２０】以上のように構成された転写搬送装置を備
えた複写機においては、トナーによって画像を形成する
にあたり、図示しない給紙装置が転写紙６を一対のレジ
ストローラ５、５へ供給し、該レジストローラ５、５が
該転写紙６を転写ベルト１の表面へと搬送する。転写ベ
ルト１は、転写バイアスローラ１４により電荷を付与さ
れて、レジストローラ５、５によって搬送されてきた転
写紙６をその表面に吸着させる。そして、転写ベルト１
は、図示しない駆動機構により駆動される駆動ローラ３
から伝達される回転力により矢印ｂ方向に移動し、転写
紙６を感光体４に対向した転写領域に搬送する。

【００２１】この感光体４表面には、該感光体４の周辺
に配置された前述の各装置によってトナー像が形成され
ている。すなわち、帯電装置が感光体４の表面を均一に
帯電し、露光装置が感光体４表面に静電潜像を形成し、
該静電潜像に現像装置がトナーを供給して最終的にトナ
ー像が形成されている。そして、感光体４表面の帯電状
態にあるトナー像は、転写バイアスローラ１４によって
電荷を付与された転写ベルト１と感光体４との間に発生
した電界により、感光体４と、転写ベルト１との間に搬
送された転写紙６の方向に静電的に移動して転写紙６表
面に転移する。また、トナーが転写紙６表面に転移した
後の感光体４表面は、除電装置によって残留電荷が除去
され、クリーニング装置によって残留したトナーが除去
される。

【００２２】そして、表面にトナー像が付着した状態と
なった転写紙６は、転写ベルト１によって従動ローラ２
の近傍へと搬送され、該従動ローラ２近傍で転写ベルト
１と曲率分離されて転写ベルト１表面から分離する。そ
して、転写ベルト１表面から分離された転写紙６は、定
着装置１０へと搬送されて、定着ローラ１１及び加圧ロ
ーラ１２によって挾持される際にトナー像が定着され
る。定着が完了した転写紙６は図示しない排紙機構によ
り装置外部に排紙される。

【００２３】また、転写ベルト１の転写紙６が分離され
たベルト部分は、転写ベルト１の移動によりブレード１
３の近傍へ到達し、ベルトの表面に接触した状態で配置
されている該ブレード１３によって、表面に付着したト
ナーや埃等の付着物が除去された後、次回の転写に備え
る。（以下余白）

【００２４】そして、本実施例では、転写ベルト１とし
て、厚さ方向の体積固有抵抗を１０⁹Ω・cm以下とした
ゴム弾性体から構成された転写ベルト１を用いている。
ここで、「ゴム弾性体」とは、熱可塑性エラストマーを
含まず、例えばクロロプレンゴムなどの弾性体をいう。
このゴム弾性体は、熱可塑性エラストマーよりも高い弾
性力を有しており、支持体間に長時間停止した状態で張
架されても、支持体の曲率にならった変形が生じること
がなく、また、支持体間を高速で移動する際にも波打ち
や蛇行が起きることもない。

【００２５】そして、ゴム弾性体は、ゴム練り工程、押
出し工程、加硫工程、研磨工程などの工程を経て成形さ
れる。

【００２６】ゴム弾性体の厚さ方向の体積固有抵抗ρ
［Ω・cm］は、直径５０mmの第１電圧印加電極Ａと、該
第１電圧印加電極Ａに対して１０mmの間隔をおいてかこ
む内径が７０mmの円筒状のリング電極Ｂと、該第１電圧
印加電極Ａ及び該リング電極Ｂに対向して設けられた該
リング電極Ｂよりも充分大きな面積を有する第２電圧印
加電極Ｃとを備えた図４（ａ）及び（ｂ）に示すような
体積固有抵抗測定装置を用い、ＪＩＳＫ６９１１「熱
硬化性プラスチック一般試験方法」に従って、該第１及
び該第２電圧印加電極Ａ、Ｃとの間に転写ベルト１を図
示のように配置して、両電極間Ａ、Ｃに電圧５００Ｖを
印加したときに流れる電流Ｉを測定し、下記数１によっ
て算出した。ここで、Ｖは電圧（５００Ｖ）、ｔは転写
ベルトの厚さを示す。

【００２７】

【数１】ρ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ

【００２８】また、ゴム弾性体は、例えばウレタン樹脂
の塗料、ナイロン６系の塗料やナイロン１２系の塗料な
どの塗料を、スプレーなどの塗布部材を用いて表面に塗
布することにより形成される表層を有していることが好
ましい。表層が形成されたゴム弾性体から構成された転
写ベルト１を用いた場合には、ゴム弾性体を構成する材
料に拘らず、該転写ベルト１表面に付着したトナーや埃
等を除去するためのクリーニング部材の材料を選択でき
るので、クリーニング部材の選択の幅を広げることがで
きる。さらに、表層を形成する塗料の材料として、クリ
ーニング部材の材料よりもトナーとの離型性が良い材料
を用いることにより、クリーニング部材による転写ベル
ト１表面のクリーニング性能を向上させることもでき
る。

【００２９】以下、本実施例の転写ベルト１の具体例
１、２について説明する。［具体例１］本具体例１では、転写ベルト１として、上
記式１によって算出した厚さ方向の体積固有抵抗が１０
⁹Ω・cm以下であり、厚みを０．５mm、長さを３００m
m、幅を３４２mmとしたゴム弾性体としてのクロロプレ
ンゴムで構成した転写ベルト１を用いた。そして、温度
１０°Ｃ、相対湿度１５％の環境下で、この転写ベルト
１を介して感光体４側に流れる電流Ｉ_outを３０〜６０
μＡに設定して画像を形成し、形成された画像の転写抜
け及び転写像の乱れについて評価した。この結果を表１
に示す。なお、表中〇印は転写抜け又は転写像の乱れが
発生しなかったことを示しており、表中×印は転写抜け
又は転写像の乱れが発生したことを示している。

【００３０】また、比較例として、厚さ方向の体積固有
抵抗が１０⁹Ω・cm超であるクロロプレンゴムで構成し
た転写ベルトを用いて、具体例１と同様にして画像を形
成し、形成された画像の転写抜け及び転写像の乱れにつ
いて具体例１と同様にして評価を行った。この結果も表
１に合わせて示す。

【００３１】［具体例２］本具体例２では、転写ベルト
１として、上記具体例１と同様のゴム弾性体、すなわち
クロロプレンゴム１ｂ表面に、図３に示すように、ウレ
タン樹脂の塗料を、スプレーを用いて塗布することによ
り表層１ａを形成し、厚さ方向の体積固有抵抗を１０⁹
Ω・cm以下とした転写ベルト１を用いた。そしてこの転
写ベルト１用いて上記具体例と同様にして画像を形成
し、形成された画像の転写抜け及び転写像の乱れについ
て上記具体例１と同様にして評価を行った。この結果を
表２に示す。なお、表３及び表４は、ウレタン樹脂の塗
料に代えて、ナイロン６系の塗料、ナイロン１２系の塗
料を用いてそれぞれ表層を形成した場合における、画像
の転写抜け及び転写像の乱れについての結果を示す表で
ある。（以下、余白）

【００３２】［表１］

【００３３】［表２］

【００３４】［表３］

【００３５】［表４］

【００３６】上記表１〜表４の結果から、形成された画
像は、用いた転写ベルトの厚さ方向の体積固有抵抗値が
１×１０¹²Ω・cmより小さい場合には転写抜けが生じな
かった。これに対して、体積固有抵抗値が１×１０¹²Ω
・cmであるときに転写抜けが生じていた。これは、転写
ベルト１の体積固有抵抗が１×１０¹²Ω・cm以上である
と、感光体４表面に形成されたトナー像を転写紙表面に
静電的に転移させるのに充分な電界を得ることができな
かったためであると考えられる。

【００３７】また、体積固有抵抗が１×１０⁹Ω・cmよ
り小さい場合には転写像の乱れが生じなかった。これに
対して体積固有抵抗が１×１０⁹Ω・cm超の場合には、
１０°Ｃ、１５％の環境で、転写像の乱れが生じている
ことが判る。これは、転写ベルト１の体積固有抵抗が１
×１０⁹Ω・cm超であると、転写ベルトを介して該ベル
ト上の転写紙を充分に帯電させることができなかったた
めであると考えられる。

【００３８】また、体積固有抵抗が１×１０⁹Ω・cm以
下である場合には、転写紙の搬送性が非常に安定してい
た。これは、転写バイアスローラ１４により電荷を付与
された転写ベルト１と該ベルト１上の転写紙との間に、
該ベルト１が転写紙を静電的に吸着するのに充分な吸着
力が働くためであると考えられる。なお、体積固有抵抗
が１×１０⁹Ω・cm以下である場合に転写抜けや転写像
の乱れが生じなかったことから、素材がゴム弾性体であ
る転写ベルト１は、ベルトの波打ちや蛇行が起こらなか
ったものと考えられる。

【００３９】なお、本発明は上記実施例に制限されるも
のではなく、種々の変更が可能である。例えば上記実施
例では、本発明の画像形成用ベルトを、転写材を表面に
静電的に吸着して搬送する機能と、表面に像を担持した
像担持体と対向した転写領域に静電界を形成する機能と
を合わせ持つ転写ベルトに適用しているが、本発明の画
像形成用ベルトは、これらの機能のうちの何れか一方の
機能を要求されるベルトに適用することもできる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、ゴム弾
性体によって構成したベルトは、熱可塑性エラストマー
で構成したベルトよりも高い弾性力を有するので、支持
体間に長時間停止した状態で張架されても、支持体の曲
率にならった変形が生じにくく、また、支持体間を高速
で移動する際にも波打ちや蛇行が起きにくい。よって、
ベルトの波打ちや蛇行に起因する転写抜けを従来のベル
トに比して軽減することができる。また、厚さ方向の体
積固有抵抗が、前述の特開昭６３−８３７６４号公報に
記載された転写搬送ベルトよりも低い１０⁹Ω・cm以下
であるので、ベルト上に静電的な吸着力を介して転写材
を保持するための電圧を比較的低くすることができる。
よって、高い体積固有抵抗を有する弾性体で構成したベ
ルトに比して、転写材との分離時に生じることがある放
電が緩慢になり、放電に起因する転写材上の転写像の乱
れを小さくすることができるという効果がある。

【００４１】特に請求項２の発明によれば、画像形成用
ベルト表面に付着した現像剤や埃等を除去するためにク
リーニング部材を設けた場合に、画像形成用ベルトが表
層を有するので、ゴム弾性体を構成する材料に拘らず、
該クリーニング部材の材料を選択することができる。つ
まり、クリーニング部材の材料の選択の幅を広げること
ができる。また、画像形成用ベルト表層の材料として、
クリーニング部材の材料よりも現像剤との離型性が良い
材料を用いることにより、クリーニング部材による画像
形成用ベルト表面のクリーニング性能を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る複写機の概略構成図。

【図２】転写ベルトを介して流れる電流を摸式的に示す
説明図。

【図３】表層を有する転写ベルトを示す断面図。

【図４】（ａ）は転写ベルトの体積固有抵抗を測定する
装置を示す平面図。（ｂ）は同装置を示す側面図。

【符号の説明】

１転写ベルト１ａ表層１ｂゴム弾性体２従動ローラ３駆動ローラ４感光体５レジストローラ６転写紙１０定着装置１４転写バイアスローラ１５接触板１６転写制御部材１７電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形性物質を担持した像担持体に対向する
転写領域に転写材を搬送し、電界により該像形成物質を
該像担持体から転写材へ移動させ、該転写材を静電的に
吸着して搬送する画像形成用ベルトであって、ゴム弾性体からなり、かつ厚さ方向の体積固有抵抗が１
０⁹Ω・cm以下であることを特徴とする画像形成用ベル
ト。
【請求項２】上記ゴム弾性体が表層を有していることを
特徴とする請求項１の画像形成用ベルト。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成用ベルトを転写
搬送手段として用いることを特徴とする転写搬送装置。