JPH0731458B2

JPH0731458B2 - 転写・搬送装置

Info

Publication number: JPH0731458B2
Application number: JP60293813A
Authority: JP
Inventors: 晋一 ▲高▼野; 維明中田; 三吉信太
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-12-26
Filing date: 1985-12-26
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPS62151878A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は転写材を静電気的に支持・搬送して転写材に物
理的または化学的な手段によって転写を行う転写・搬送
装置に関する。

従来の技術誘電体などの絶縁性部材によりベルトを構成し、転写材
を静電気的に搬送する手段についてはすでにいくつかの
例が知られている。例えば米国特許第2,567,882号明細
書に記載されたものでは、導電性部材と誘電体部材をは
り合せて二層構造とし搬送ベルトを構成し、転写材はこ
の搬送ベルトと帯電部材の間を通して供給される。この
ためあらかじめ帯電したベルトに紙を吸引させるのでは
なく、紙を帯電させてベルトに吸引させている方式と見
ることができる。第４図にこの実施例を挙げる。41は誘
電体ベルトでローラー42、43により支持・伸張されてい
る。44は金属製のベルトでローラー46、47で支持され
る。45は金属箔で誘電体ベルト41を間にはさんで金属ベ
ルト44と対向している。転写材48は金属ベルト44と金属
箔45の間にかかるバイアスによって帯電される。49は金
属箔45と転写材48を短絡するものである。410は転写材4
8をベルト41へ導くガイド板である。

米国特許第3,357,325号明細書に記載されたものでは転
写材の吸着と転写にコロナ放電器を用いており、誘電体
単層のベルトを使用している。第５図に実施例の概略図
を示す。51はドラム状の像支持体、52は誘電体単層ベル
ト、53、54は誘電体ベルト52を支持・伸張し回転するた
めのローラーである。55は転写材56を導くためのローラ
ーである。57は転写材56を静電気力によって誘電体ベル
ト52に吸着させるためのコロナ放電器、58は像支持体51
から転写材56に帯電粉体像を転写するためのコロナ放電
器である。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、米国特許第3,357,325号明細書に記載さ
れたものではベルトは誘電体単層であるもののコロナ放
電器は、転写材を帯電させて誘電体ベルトに吸着させる
ためのものと、静電気的に転写を行う場合、転写位置に
転写専用のコロナ放電器の、各々独立した複数の放電器
を設ける必要がある。また米国特許第2,576,882号明細
書に記載されたものにおいては、帯電装置をひとまとめ
にして転写と搬送を行わせることが可能であるが、その
構成上から前者米国特許第3,357,325号明細書に記載さ
れたものと同様に、十分な搬送力を得る程度に搬送ベル
トおよび転写材を帯電させた場合には、転写材と搬送ベ
ルトが分離する際に転写材上に静電気的に転写されてい
る絶縁性の帯電粒子が乱れて、転写画像に悪影響を与え
る可能性がきわめて高い。このため従来の転写・搬送ベ
ルトを用いる転写装置においては、転写材と搬送ベルト
の分離位置においてベルトおよび転写材に存在する電荷
を除電する操作が不可欠であった。しかしながらこれら
搬送ベルトおよび転写材に存在する電荷を総て完全に過
不足なく除去することは非常に困難であり、そのために
は除電用として、特別な電源に接続された別の放電器を
使用せねばならないことが、米国特許第3,244,083号明
細書に示されている。また搬送ベルトと転写材の帯電方
法として、特別な放電器と電源を用いることが米国特許
第3,717,801号明細書等に示されているが、経済的理由
に鑑みて好ましい手段と言い難い。さらに米国特許第2,
576,882号明細書に記載されたものにおいては、転写材
がカールなどを起している場合には搬送性に不安を生じ
る。本発明は上記問題点に鑑み、帯電装置に特別の手段
を用いることなく、搬送ベルトの帯電電荷を有効に用い
て転写材の強力な搬送性を実現し、複雑な除電操作を経
ることなく良質の転写画像を得る転写・搬送装置を提供
することにある。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明では転写材を帯電し
た搬送ベルトと転写位置に先立ってこれに接触して設け
られた、交流電源に接続された導電性部材の間を通過す
るように構成されたものである。

作用本発明は上記構成をとることにより、まず転写材搬送ベ
ルトの帯電時に誘電体表面に蓄積された電荷を一部転写
材に移行させ、これと帯電時に接地もしくは適当なバイ
アス手段に接続されたベルト導電体に誘起されている誘
電体部分と逆極性の電荷を引き合わせることによって、
強力な転写材と搬送ベルトとの静電気的な吸着を実現
し、転写にあたってずれのない安定した転写材の搬送を
行わせるものである。さらに帯電粒子による像を静電気
的に転写させる転写方法においては、転写材に移行した
電荷が帯電粒子を強く引付け、搬送ベルトと転写材の分
離時においても画像乱れを防止することができる。

また転写材をベルトに押圧しながら、静電気力でベルト
に密着させるため、転写材のカールについても大きな問
題とはならない。

実施例以下、本発明の実施例である転写・搬送装置について図
面を参照して説明する。第１図は本発明の第一の実施例
における転写・搬送装置の横断面を示すものである。第
１図において、11は回転可能なドラム状の像保持部材
（以下、単にドラムと称する。）であり、例えばアルミ
ニウムなどのドラム状の導体支持体上にセレン等の感光
性の誘電体層を設けたものである。通常この導体支持体
は接地されている。まず、このドラム11は帯電器12によ
り均一に帯電され、次段の露光部分13で原稿に即した光
が図示しない手段、例えばレンズ等を通ってドラム11に
結像される。この時、ドラム表面に一様に帯電が施され
ているうちで光に曝された部分の電荷は感光層裏面の導
体支持に誘起されている逆極性の電荷と中和することに
より消失し、原稿の明暗に対応する電荷のパターン、す
なわち潜像を形成する。この潜像は引続く現像部14にて
微細な帯電粒子（以下トナーと呼称する。）との間の静
電気力により可視化される。こうして得られたドラム11
上のトナー像は転写位置15にて、前記トナー像とタイミ
ングを合せて搬送されてくる転写材117（以下、紙と呼
称する。）に静電気的に転写され、残余のドラム11上の
トナーはクリーニング部16にてブレード等の手段により
払拭された後、除電部17で一様な除電光を照射されドラ
ム11の除電が行われて次段のプロセスに備えられる。

ここでＡ部は本発明による紙等の転写・搬送装置であ
る。ベルト111は外側が誘電体層112、内側が導電体層11
3の二層から構成される。本実施例では厚さ90μｍのポ
リエステルフィルムの片面にアルミニウムが蒸着された
二層構造のシートを所定の大きさに切り出し端部を超音
波で溶接した。もちろん外側はナイロン、テフロン等、
誘電体であれば差し支えない。内側層は導体であれば材
質は問わない。さらに誘電体と導体のシートをはり合わ
せ等によって一枚のシートとしてベルトを形成しても実
用上、何ら問題はない。

上記ベルト111はローラー114、115により支持され、ば
ね等の張力による図示しない手段により伸張される。ロ
ーラー115は表面が導体で形成されており、ベルト111の
内側の導体層113は上記ローラー115を通じて接地されて
いる。これは状況に応じて適当なバイアスを印加しても
よい。ベルト111は図示しない回転手段によりローラー1
15を駆動することにより転写部15における動作の方向が
ドラム11と同一で且つ周速を一致させて回転される。搬
送ベルトの外側の誘電体部112の表面は帯電用コロトロ
ン116によりトナーと逆極性に帯電される。これは例え
ばトナーが負帯電であればベルト111の誘電体部には正
の帯電を施して、この正電荷に基づく電界によりドラム
11の表面のトナーをベルト111側に静電気的に転写する
ためである。

ここで紙117はドラム11とタイミングを合せてローラー1
14と交流電源127と接続されている導電ゴムローラー118
との間に送り込まれる。本実施例では導電ゴムローラー
118は体積抵抗が転写材と接する面と接地位置との間で1
0⁶Ω程度のもので、図示しない手段によりベルト111を
はさみローラー114に強く押圧されている。このため紙1
17がカールしていてもベルト111に紙117を押し付けるこ
とになる。

紙117が導電ゴムローラー118とベルト111の間を通って
ベルト111に密着させられる時に帯電したベルト111の誘
電体部112の表面から紙117に電荷が流れ込む。この時、
紙がどれだけ帯電するかはベルト111と紙117と導電ゴム
ローラー、またはベルトと紙と導電ゴムローラー界面で
のエアギャップ層の静電容量と抵抗、導電ゴムローラー
118と接続させている交流電源127の出力電圧および周波
数、さらに導電ゴムローラー118のベルト111への押圧時
のニップ幅、ベルト111の周速によって決定される。第
２図に導電ゴムローラー118によって流れ込む電荷に分
布を決めると思われる等価回路と、紙117が導電ゴムロ
ーラー118を通過した後の電荷の分布を示した模式図を
示す。第２図（ａ）は等価回路でSwがON状態が紙117が
ベルト111と導電ゴムローラー118の間を通過している時
に相当する。この第２図（ａ）において、Ｑ（ｂ）は導
電ゴムローラー118に達する前のベルト111が保持する単
位面積当りの電荷量で、Cb,Cp,Ca,Crはそれぞれ単位面
積当りのベルト111、紙117、エアギャップ層、導電ゴム
ローラー118の静電容量であり、Rp,Ra,Rrはそれぞれ単
位面積当りの紙117、エアギャップ層、導電ゴムローラ
ー118の体積抵抗、Ｖ（ｆ）は交流電源電圧を示すもの
である。ベルト111の導電体層113にバイアスを印加した
場合は静電容量Cbはバイアス電源を介して接地されてい
ることになる。

紙の電気抵抗および静電容量は外部の環境によって大き
く変動することが知られており、特に高湿度においては
紙の電気抵抗が著しく低下し電荷の保持が困難となって
安定した搬送が期待できなくなる。この時の紙117とベ
ルト誘電体面の電荷の分布を第２図（ｂ）に示す。ま
た、低湿度下では紙の電気抵抗が著しく上昇して電荷の
流入を困難にする。ここで導電ゴムローラー118を交流
電源125に接続した場合にはベルト111から紙117への電
荷の流入を促進したり、抑制することが周期的に行われ
る。このため高湿度から低湿度までの幅広い範囲にわた
って紙にほぼ一定の電荷を注入させることができる。第
２図（ｃ）に導電ゴムローラー118を交流電源127と接続
した場合の電荷の分布を示す。

さらに、静電気的に転写を行う場合には、交流電圧の周
波数が低いと転写ムラを起す心配があるので100Hz以上
が望ましい。

この時、ベルト導電体部113と紙117の静電気的な引合
は、ベルト誘電体部113にかかる電界の強さＥと紙117の
帯電量Qpの積となる。このことから導電ゴムローラー11
8によって紙117に移動する電荷Qpが多い程、強い吸着力
を生じることになる。従って導電ゴムローラー118はベ
ルト111から紙117へ電荷を移動させるためのもので、導
電性の部材であれば材質・形状に関わりなく同様の効果
が期待できる。また導電性部材の抵抗値は大きくなりす
ぎると、電荷の移動を規定する時定数が大きくなりすぎ
て、紙への電荷の注入が妨げられる。体積抵抗としては
導電性部材の転写材と接触する位置から接地位置の間で
10¹¹Ω以下が好適範囲である。

こうしてベルト111に強く吸着された紙117は脱落、スリ
ップの心配なしに転写位置15に至りベルト111と紙117に
分布されたトナーと逆極性の電荷の作り出す電荷によっ
て、これと対向するドラム11上から紙117へトナー像が
静電気的に転写される。

転写後、紙117とベルト111の吸着力と紙117自身の剛性
によって、紙117は何等特別の装置を必要とせずに分離
され、紙117はベルト111に密着したまま転写を終了す
る。

その後、ベルト111と紙117はローラー115の曲率と紙117
自身の剛性により分離がなされ定着ガイド119に受け渡
され、定着器120を通過して図示せぬ排紙トレイへ搬送
さて複写が完了する。

米特許3,717,801号には帯電された誘電体ベルト上の電
荷と紙117上のトナーの電荷が引き合い、紙117とベルト
111の分離時にトナーが進行方向にたいして後方に飛び
散る画像乱れを生じる問題が取り上げられている。この
対策として米国特許第3,717,801号明細書に記載された
ものでは帯電の方法に特別の操作を行っている。また紙
と誘電体の除電を紙とベルトの分離位置において行う方
法も幾つか提案されている。しかし本発明の構成を採用
することにより、紙自身に移動した電荷がベルトと紙の
分離後もトナーを強く引き付けているために、特別の除
電装置を必要とせずに良質の転写画像が得られる。

また、第１図において121はベルトのクリーニング装置
であり、例えば導電性のファーブラシにトナーと逆の極
性のバイアスを印加することにより、静電気的にトナー
を除去するようになっている。ベルト111に付着したト
ナーをクリーニングする場合には、ベルト111の帯電量
が低い程ファーブラシに加えるバイアスは低い電圧で効
率よくクリーニングを行えることを実験的に確認した。
第一図の構成で導電ゴムローラー118はベルト111の電荷
を紙117に移動させ、ベルト111自体の帯電量を低下させ
るために、クリーニング性においても著しい効果がある
ことが分かった。

第３図は本発明の第２の実施例を示す図で、第１図にお
ける導電ゴムローラー118の代りに金属繊維導電ブラシ1
26を使用した例である。この場合も第１図の構成と同様
の効果を得た。

なお第１図・第３図の実施例においては紙117はドラム1
1の上方を通過させる構成を採っているが、ドラム11の
側方または下方等を通過させる構造とすることも可能で
ある。さらに第１図・第３図において、ベルト111の導
電体部は接地状態を保っているが、これに適当なバイア
スを印加してもよい。また、交流出力に任意の直流電圧
を重畳してこれを導電性部材と接続してもよい。

また本実施例では、電子写真方式の複写装置を例に挙げ
たが、他の転写方式、例えば感熱転写を行う転写方式等
との併用とする転写・搬送装置としても本発明による搬
送方式は応用可能である。

発明の効果以上のように本発明は、紙等を帯電させた誘電体と接地
もしくはバイアス状態にある導電体の二層から成るベル
トとこれに転写位置に先立って接触するようにして設け
られた、交流電源に接続さた導電性部材との間に転写材
を送り込むことによって、転写材にベルト誘電体部から
電荷を移動させ、転写材を強く吸着し、ずれのない安定
した搬送と確実な転写を行わせ、何等特別の除電装置を
設けることなく、画像乱れのない良好なベルトと転写材
の分離と、ベルトに付着したトナーを効率よくクリーニ
ングすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による転写・搬送装置の横断
面図、第２図ａ〜ｃはベルトと紙の電荷の分布を説明す
るための等価回路と電荷分布の模式図、第３図は他の実
施例の転写・搬送装置の横断面図、第４図は公知の静電
気力を利用した転写材の搬送装置の概略側面図、第５図
は公知の静電気力を利用した転写・搬送装置の概略側面
図である。 111……搬送ベルト、112……ベルト誘電体層、113……
ベルト導電体層、116……帯電器、117……転写材、118
……導電ゴムローラー、122……導電ブラシ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−184377（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−128359（ＪＰ，Ｕ) 実公昭60−6839（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材搬送ベルトは転写材と接する面を誘
電体、その裏面を導電体で構成され、シート状または進
行方向に連続的な前記転写材を静電的に支持・搬送する
無端状の転写材搬送ベルトと、前記転写材搬送ベルトを
支持・伸張し一定方向へ一定速度で回転する手段と、前
記転写材搬送ベルトの誘電体部分を帯電させる手段と、
前記転写材搬送ベルトの導電体部分を接地、もしくは任
意のバイアスを印加する手段と、帯電されたベルトとこ
の転写材搬送ベルトに接触するように転写位置に先立っ
て配置された、交流電源に接続された導電性部材との間
に前記転写材を通して供給する手段を具備したことを特
徴とする転写・搬送装置。
【請求項２】導電性部材は転写材と接する部分と接地間
で10¹¹Ω以下の体積抵抗値であることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の転写・搬送装置。
【請求項３】導電性部材を前記転写材搬送ベルトへ押圧
する手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
（２）項記載の転写・搬送装置。
【請求項４】導電性部材はローラー状の形状をとること
を特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の転写・搬
送装置。
【請求項５】導電性部材はゴム材であることを特徴とす
る特許請求の範囲第（４）項記載の転写・搬送装置。