JPH0362078A

JPH0362078A - 静電記録装置

Info

Publication number: JPH0362078A
Application number: JP19909089A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Itaya; 正彦板谷; Hisahiro Saito; 久弘斎藤; Toshifumi Isobe; 磯部　利文
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-18

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、電極ロ
ーラと感光体との間に高圧を印加して転写材を感光体か
ら静電的に分離させる必要があるが、一定の電圧を印加
しても実際に転写材に付与される電圧はその転写材の種
類（厚み）に応じて異なるので、その種類が異なると分
離性能に大きな影響が生じるおそれがあった。

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
持体との間に印加する電圧を上記転写材の種類に応じて
切り換え、上記転写材に一定の電荷が付与されるように
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を図であり、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ｌ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ｌ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ｌ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
写材搬送ベルト５０１、その転写材搬送ベルト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’を極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．
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ｌ−
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
で移動していく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１０１０ΩｃＩ１１〜１０１
３Ωｃｍ、例えば１０１１Ωｃｍ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／ｖａ”程度が適当で
ある。

また、転写材搬送ベルト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
ト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ｌ−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　ｎｉ〜１
ｕ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　ｍ”０．５　ｍｍ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１ＯＳΩｃｍ−１０
１０Ωｃｒｙの抵抗値で厚さ５■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１０９Ω備の抵抗値
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５
０１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〜ｌ　５００　ｇ　ｆ　／Ｃ
ｍ、特に５４．　ｆ　ｇ　７ｃｍ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
り押圧される二ツブ面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、ニップ面Ａの下流端と分離位置Ｂと
の間が２〜４ｆｉ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ｌ−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）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、４ｆｉ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力ぐできた
。

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、
トナー敗りが生じてしまう。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、必要に応して、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ト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ｌ−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５
０２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）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
も駆動力が生し、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５０
８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と転写材搬送ベルト５０１
との間の摩擦係数をやや低くしておき、駆動ローラ５０
２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、電源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、転写材搬送ベルト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＜　　（４Ｋ
Ｖ）切り換えるようにした。なお、電流容量は最大２０
μＡとした。この手差し信号は、第３図に示すように手
差し部に転写紙を挿入することにより動作するセンサ８
から取り、そのセンサの検知信号を制御部を構成するＭ
ＰＵ（マイクロプロセシングユニット）９に取り込んで
、このＭＰＵ９に予めデータとして設定した４ＫＶに電
源５０５の出力電圧を切り換え、転写材７への電荷が一
定とするようにする。また、手差し信号が解除されると
同ＭＰＵが電圧を３ＫＶに復帰させるようにする。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、それをＰＭＵ９が取り込んで、
当該厚紙に応じて予め設定した電圧に変更されるように
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ｌ−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しる。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５
０３の表面に１０５ΩＣＩｎ〜１０１０ΩＣＩＩ＋の抵
抗値のウレダンゴム等を被覆することに加えて、転写材
搬送ベルｌ−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、転写材搬送ベルト５
０１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。なお、前述したように転写材搬送ベルト５０１の
表面に耐りリニング用として施したコーテング材の体積
抵抗値を１０９ΩｃＩ１１以上に設定し、更に転写材搬
送ベルト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が転写材搬送ベルト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。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、電極ローラとトナー像保
持体との間に印加する電圧を転写材の種類に応じて切り
換え、その転写材に一定の電荷が付与されるようにした
ので、転写材の種類が異なっても適切なトナー像の転写
を実現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、第３図は
手差しセンサにより印加電圧を変化させる部分のブロッ
ク図である。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、８・・
・手差しセンサ、９・・・ＭＰＵ。５０１・・・転写材搬送ベルト、５０２・・・駆動ロー
ラ、５０３・・・電極ローラ、５０４・・・引張ローラ
、５０５・・・電源、５０６・・・弾性部材、５０７・
・・ブレード電極、５０８・・・クリーニング部材、５
０９・・・マイラー製ガイド部材、５１０．５１１・・
・転写材のガイド。

Claims

【特許請求の範囲】

（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、上記電極ローラと上記トナー像保持体との間に印加する
電圧を上記転写材の種類に応じて切り換え、上記転写材
に一定の電荷が付与されるようにしたことを特徴とする
静電記録装置。