JPH10213974A

JPH10213974A - 転写装置

Info

Publication number: JPH10213974A
Application number: JP27182097A
Authority: JP
Inventors: Kazue Miyamoto; 和枝宮本; Koichi Ishii; 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】画像白抜きの発生を防止するとともに転写性
能を高め、さらに転写用紙の搬送性を向上させる。【解決手段】転写ベルト２の表面抵抗率を規制するこ
とにより画像白抜けの発生を防止し、且つ、表面抵抗率
の範囲を規制し、或いは転写ベルト２の表面層と内側層
との表面抵抗率の関係を規制することにより、画像白抜
けの発生を防止しつつ転写用紙の搬送性（感光体からの
用紙の分離性）を高め、さらに、転写不良による異常画
像の発生を防止し得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体の表面に形
成されたトナー画像を転写ベルトを用いて転写用紙に転
写する転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体の表面に形成したトナー画
像を、転写バイアスを付与した転写ベルトにより転写用
紙を搬送する過程でその転写用紙に転写するようにした
転写装置がある。

【０００３】この種の転写装置は、転写ベルトの抵抗値
が転写性能を左右するという問題があるので、転写ベル
トの抵抗を規制した提案がなされている。例えば、特開
昭６３−８３７６２号公報に記載されているように、電
気抵抗が１０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍに定められた半導体材
料よりなる部分を有する転写ベルトを、所定の間隔を開
けて配列された駆動ローラと接地ローラとに巻回すると
ともに、感光体の近傍に配設された巻き付けローラによ
り転写ベルトの内面を支え、電荷緩和源としての接地ロ
ーラと巻き付けローラとの間における転写ベルトの部分
を安定した抵抗体として作用させ、転写チャージャから
供給された電荷を安定状態で保持するようにした発明が
ある。また、転写ベルトの抵抗を規制する内容は、この
特開昭６３−８３７６２号公報以外にも、特開平１−１
２１８７７号公報等に開示されている。

【０００４】さらに、特開平２−１１０５８６号公報に
記載されているように、トナーの飛散や画像の中抜けを
防止するために、感光体側に１０¹⁴Ω・ｃｍ以上の抵抗
層が形成され、その反対側に１０¹⁴Ω・ｃｍ以下の高抵
抗層が形成された転写ベルトを用い、転写ベルトの表面
電位を所望の電位勾配となるように調整する発明があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】転写ベルトの内側層の
表面から転写バイアスを印加した場合、転写ベルトの内
側層の表面の抵抗が低いと、感光体と転写ベルトとの接
触部（以下、転写ニップ部と称する）の直前での電位が
高くなるため、このニップ部に進入する転写用紙と感光
体との間に放電が起こり画像白抜けが発生する。また、
低湿環境においては、転写ベルトの表面抵抗率が常湿環
境に比べて高くなり絶縁物に近くなるため、感光体と転
写用紙との間で放電が起こり画像白抜けが発生し易い。
加えて、転写ベルトの表面層（感光体側の面）の表面抵
抗率が高過ぎると転写ベルト上に残留電荷が残り、連続
コピーの場合における２枚目以降の転写用紙、或いは両
面コピーモードの場合の第２画面（裏面）に異常画像と
なって現れることがある。

【０００６】一方、転写ベルトの電位は、感光体からの
転写用紙の分離性、転写ベルトによる転写用紙の吸着性
に関係するため転写用紙の搬送性を左右する。この搬送
性と前述した画像白抜けとは、転写ベルトの表面層の表
面抵抗率に対してトレードオフの関係にある。よって、
画像白抜け防止を優先するために、感光体からの転写用
紙の分離を感光体の外周に近接配置した分離爪に依存し
過ぎると、転写用紙の画像転写面に分離爪の爪跡が残
り、画像品質が低下する。

【０００７】前述したように、転写ベルトの抵抗を規制
する内容は多く出願されている。また、感光体に接する
表面層と、転写器に接する内側層とを分けた積層構造の
転写ベルトを用い、その表面層と内側層との抵抗につい
て規制した提案もあるが、何れも転写ベルトと抵抗を体
積抵抗率等のようにマクロ的に規制したもので、転写性
能、転写用紙の搬送性（感光体からの転写用紙の分離
性）についてのメカニズムを明らかにしたものではな
い。

【０００８】本発明は、転写ベルトの表面抵抗率を規制
することにより画像白抜けの発生を防止し、且つ、表面
抵抗率の範囲を選択し、或いは転写ベルトの表面層と内
側層との表面抵抗率の関係を選択することにより、画像
白抜けの発生を防止しつつ転写用紙の搬送性を高め、さ
らに、転写不良による異常画像の発生を防止し得る転写
装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、感光
体の表面に形成したトナー画像を、転写バイアスを付与
した転写ベルトにより転写用紙を搬送する過程でその転
写用紙に転写するようにした転写装置において、前記転
写ベルトの前記感光体とは反対側の内側層の表面抵抗率
の値を１０⁹ Ω／□以上の値に規制した。従って、転写
ベルトの内側層の表面抵抗率の下限を規制することによ
り、転写ベルトの内側から転写バイアスを付与した場合
に、転写ニップ部の直前における転写ベルトの電位が規
制され、感光体と転写用紙との間での放電が防止され
る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、転写ベルトの感光体側の表面層の表面抵抗率の値を
１０¹⁴Ω／□以下の値に規制した。従って、転写ベルト
の表面層の表面抵抗の上限を規制することにより、感光
体と転写用紙との間での放電が防止される。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、転写ベルトの表面層の表面抵抗率の値を１０
⁸ Ω／□以上の値に規制した。従って、請求項１又は２
の発明と同様に、感光体と転写用紙との間での放電が防
止される。さらに、転写ベルトの表面層の表面抵抗率の
下限が規制されるため、転写ベルトの表面層の電荷が感
光体から転写用紙を吸引するに適した値に維持される。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、転写ベルトの表面層の表面抵抗率の値を、内側層の
表面抵抗率と同等又はそれより小さい値に規制した。従
って、請求項３の発明と同様の効果が得られるととも
に、転写ベルトの表面層の電荷が感光体から転写用紙を
吸引するに適した値以上に高まることがない。

【００１３】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、転写ベルトの内側層の表面抵抗率の値を１０¹⁴Ω／
□以下の値に規制した。従って、請求項４の発明と同様
の効果が得られるとともに、転写ベルトの内側層の表面
抵抗の上限を規制することにより、感光体と転写用紙と
の間での放電が防止される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面の基
づいて説明する。まず、電子写真方式の画像形成装置に
用いられる転写装置の基本的な構成について説明する。
図１ないし図３において、１は感光体である。この感光
体１の周囲には、図示しないが、感光体１の表面を帯電
させる帯電器、画像信号を基に変調されたレーザー光を
感光体１の帯電部分に走査して静電潜像を形成する光書
き込み器、感光体１上の静電潜像を現像する現像器、感
光体１の表面をクリーニングするクリーニングユニット
等が配列されている。

【００１５】また、感光体１の外周には、転写ベルト２
の付近に配置されて感光体１上の電位を下げる転写前除
電ランプ３と、感光体１から転写用紙Ｓを分離する分離
爪４とが設けられている。転写ベルト２は対をなすロー
ラ５，６に巻回されている。これらのローラ５，６を支
持する支持体７はローラ５の軸５ａを中心に感光体１に
対して接近及び離反自在に設けられている。この支持体
７の下方にはＤＣソレノイド８に駆動されて回動するア
ーム９が設けられている。ＤＣソレノイド８は、レジス
トローラ１０により搬送される転写用紙Ｓの先端が感光
体１に接近すると制御回路１１により駆動される。この
ときにアーム９が支持体７を押し上げるため、転写ベル
ト２は図２に示すように転写用紙Ｓを感光体１の外周に
圧接し、モータ（図示せず）でローラ５を駆動すること
により転写ベルト２が反時計方向（矢印Ａ方向）に回転
する。

【００１６】転写ベルト２の下流側の端部には、ローラ
５の外周上で転写ベルト２に接触するクリーニングブレ
ード１２を有するクリーニング装置１３が設けられ、そ
のさらに下流側には定着ローラ１４とこれに圧接された
加圧ローラ１５とが回転自在に設けられている。

【００１７】転写ベルト２は、その内側層の表面に接触
する接触型の転写器（転写ローラ）１６により転写バイ
アスが付与されるため所定の抵抗値をもつ材料により形
成されている。転写器１６は、図２に示すように、感光
体１と転写ベルト２とのニップ部Ｂよりも下流側に配置
され高圧電源１７に接続されている。また、転写ベルト
２の内側の表面には導電性の接触板１８が接触され、こ
の接触板１８には高圧電源１７を制御する転写制御板１
９が接続されている。接触板１８は転写ベルト２に流れ
る電流を帰還電流として検出して転写制御板１９にフィ
ードバックするため、ローラ６は金属等の導電性材料に
より形成されているが、転写ベルト２以外の他の導電性
部材には電気的に接続されてはいない。

【００１８】一方、感光体１は、その表面が例えば−８
００Ｖに帯電した状態とされ、図３に示すように、表面
にプラスに帯電したトナーを静電的に吸着した状態でニ
ップ部Ｂに移動する。この過程で転写前除電ランプ３に
より電荷が弱められる。プラスの極性とともに示す丸印
はトナーで、その丸印の大きさが小さくなった状態が電
荷の弱められた状態である。

【００１９】図２に示すニップ部Ｂにおいて、感光体１
上のトナーは、転写器１６から与えられる転写バイアス
により転写用紙Ｓに移転する。転写バイアスは例えば−
１．５ｋＶ〜−６．５ｋＶの範囲で高圧電源１７から印
加されるが、この場合、高圧電源１７から出力された電
流値をＩ₁とし、転写ベルト２を介して接触板１８から
接地側に流れる電流値をＩ₂とすると、Ｉ₁−Ｉ₂＝Ｉ_out （但し、Ｉ_out は一定）の関係が得られるように、転写制御板１９は高圧電源１
７からの出力を制御する。これは、温度、湿度等の環境
条件の変化や、転写ベルト２の製造品質に生ずるバラツ
キに拘らず、転写用紙Ｓ上での表面電位を安定させるこ
とによって、転写効率の変化をなくすためである。すな
わち、転写ベルト２及び転写用紙Ｓを通して感光体１側
に流れる電流をＩ_out として見立てることにより、転写
用紙Ｓ上での表面抵抗の低抵抗化或いは高抵抗化による
転写ベルト２への電流の流れ易さの変化が、転写用紙Ｓ
の分離性能や転写性能に影響することを防止するように
構成されている。

【００２０】感光体１からの画像転写が行われると転写
用紙Ｓも帯電する。従って、転写ベルト２の真電荷と転
写用紙Ｓ側に発生する分極電荷との関係により、転写用
紙Ｓを転写ベルト２の上に静電的に吸着して感光体１か
らの転写用紙Ｓの分離がなされる。そして、感光体１の
極率分離を利用した転写用紙Ｓ自身の腰の強さによる感
光体１からの剥離動作によって感光体１からの分離が助
長される。

【００２１】しかし、転写ベルト２の電荷により転写用
紙Ｓの静電吸着は、環境条件の変化により、高湿度の場
合には転写用紙Ｓに電流が流れ易くなるので感光体１か
らの転写用紙Ｓの分離が行いにくくなる。このため、こ
の例では、転写器１６をニップ部Ｂより下流側に位置さ
せ、転写ベルト２から転写用紙Ｓへの真電荷の移行を遅
らせ、転写用紙Ｓが感光体１に静電的に吸着されないよ
うになっている。

【００２２】この場合、転写用紙Ｓに真電荷の移行を遅
らせるということは、転写用紙Ｓがニップ部Ｂに至るま
での上流側において転写用紙Ｓを帯電させないことを意
味している。これにより、感光体１への転写用紙Ｓの巻
き付きを防止している。

【００２３】次に、本発明の転写ベルト２の構成につい
て具体的に説明する。図４に示すように、転写ベルト２
は、感光体１に接触する表面層２ａと、感光体１とは反
対側の内側層２ｂとよりなる２層構造をもつ。この転写
ベルト２は環境変化により抵抗変化の少ない材料により
形成されている。例えば、弾性体としてゴムベルトを用
いた場合には、クロロプレーンゴム、ＥＰＤＭ（エチレ
ン・プロピレン共重合体）ゴム、シリコンゴム、エピク
ロルゴム、等の吸湿性が少ない材料を用い、安定した表
面抵抗率を得るために、適量のカーボンや酸化亜鉛等を
添加する。そして、このような材料のゴム層を内側層２
ｂとし、その感光体１側の表面に形成されたテフロン等
のコーティング層を表面層２ａとした転写ベルト２を用
いている。

【００２４】ここで、内側層２ｂの表面抵抗率を５．５
×１０⁸ 、４．０×１０⁹ 、２．０×１０¹¹、２．５×
１０¹²と変えた転写ベルト２を試料として用意し、それ
ぞれの試料について高圧電源１７から転写器１６に流す
転写電流変えて画像白抜けの有無を検査した。その結果
を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１の画像白抜けの判定結果において、○
印は良好、△印はやや良好、×印は不良である。この結
果、転写ベルト２の内側層２ｂの表面抵抗率が１０⁸ オ
ーダーの場合には、ごく限られた転写電流の範囲でのみ
良い結果を得ることができなかったが、１０⁹ Ω／□以
上の値に規制することにより、一部の転写電流の範囲を
除いて比較的広範囲の転写電流を流しても、画像白抜け
のない結果が得られた。

【００２７】すなわち、転写ベルト２の感光体１とは反
対側の内側層（ゴム層）２ｂの転写器１６と接触する表
面の表面抵抗率の下限を１０⁹ Ω／□と規制することに
より、転写ベルト２の内側から転写バイアスを付与した
場合に、転写ニップ部Ｂの直前における転写ベルト２の
電位が規制され、感光体１と転写用紙Ｓとの間での放電
が防止され、これにより、画像白抜けの発生を防止する
ことができることが確認された。これは請求項１に対応
する効果である。

【００２８】次に、図５に示すよに、縦軸に転写ベルト
２の内側層２ｂの表面抵抗率をとり、横軸に転写ベルト
２の表面層２ａの表面抵抗率をとり、表面層２ａの表面
抵抗率と内側層２ｂの表面抵抗率との組合せを変えた転
写ベルト２が、画像白抜けの面でどのような結果を示す
ものかを実験した。この実験は、表面層２ａと内側層２
ｂとの表面抵抗率の異なる組合せの転写ベルト２を試料
として用意し、その転写ベルト２を画像形成装置に実装
した結果である。

【００２９】図５の画像白抜けの判定結果において、○
印及び□印は良好、×印は不良である。○印と□印との
違いは表面抵抗率は変わらないが材質等の点で異なるの
みである。この結果によれば、内側層２の表面抵抗率を
１０⁹ Ω／□以上の値に規制し、表面層２ａの表面抵抗
率の値を１０¹⁴Ω／□以下の値に規制した。従って、転
写ベルト２の表面層２ａの表面抵抗率の上限を規制する
ことにより、感光体１と転写用紙Ｓとの間での放電が防
止され、画像白抜けのない画像が得られた。これは請求
項２の発明に対応する効果である。

【００３０】以上は、画像白抜けの良否についての確認
のための実験であるが、次に、画像白抜けのない表面抵
抗率の条件を満たしながら転写用紙Ｓの搬送性の良否の
確認のための実験結果を示す。なお、転写用紙Ｓの搬送
性は、感光体１からの転写用紙Ｓの分離性、転写ベルト
２による転写用紙Ｓの吸着性によって判断する。

【００３１】転写用紙Ｓの搬送性を確認する実験も、表
面層２ａと内側層２ｂとの表面抵抗率の異なる組合せの
転写ベルト２を試料として用意し、その転写ベルト２を
画像形成装置に実装した実験であり、その結果を表２及
び図６に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】表２及び図６の搬送性（感光体１からの転
写用紙Ｓの分離性）の判定結果において、○印は良好、
×印は不良、△はやや良好である。表２の実験の結果で
は、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの転写ベルト２を用いた場合に
転写用紙Ｓの搬送性が良好であるが、他の試料の転写ベ
ルト２を用いた場合の搬送性は不良である。Ａ〜Ｄの転
写ベルト２は全て内側層２ｂの表面抵抗率が１０⁹ Ω／
□以上に規制され、表面層２ａの表面抵抗率が１０⁸ Ω
／□以上に規制されている。同様に、図６から明らかな
ように、転写ベルト２の内側層２ｂの表面抵抗率が１０
⁹ Ω／□以上であって、転写ベルト２の表面層２ａの表
面抵抗率が１０⁸ Ω／□以上に規制した場合には、何れ
も転写用紙Ｓの搬送性が良好であることが確認された。
図６のグラフにおいて、斜線を引いたエリアは搬送性が
良好なエリアである。これは請求項３記載の発明に対応
する効果である。

【００３４】また、表２の結果によれば、表面層２ａの
表面抵抗率が内側層２ｂの表面抵抗率と同等又はそれよ
り小さい値に規制されているＡないしＤの転写ベルト２
は、全て転写用紙Ｓの搬送性（感光体１からの転写用紙
Ｓの分離性）が良いことが確認される。これは請求項４
の発明に対応する効果である。

【００３５】さらに、表２において、試料Ｉ，Ｊと試料
Ａ〜Ｄとを比較すれば分かるが、内側層２ｂの表面抵抗
率が１０⁹ Ω／□以上であっても、表面層２ａの表面抵
抗率が１０⁸ Ω／□より低い場合は搬送性（感光体１か
らの転写用紙Ｓの分離性）が悪い。また、試料Ｅ〜Ｈと
試料Ａ〜Ｄとを比較すれば分かるが、表面層２ａの表面
抵抗率が１０⁸ Ω／□以上あっても、内側層２ｂの表面
抵抗率が１０⁹ Ω／□より小さい場合は搬送性が悪い。
これは、請求項３及び４の要件を満たさないと良好な搬
送性が得られないことを意味する。

【００３６】表３は、請求項４の条件を満たす範囲で、
転写ベルト２の内側層２ｂの表面抵抗率を変えて転写不
良による異常画像について調べた実験結果である。

【００３７】

【表３】

【００３８】表３に示す結果によれば、内側層２ｂの表
面抵抗率が、下限の１０⁹ Ω／□より極めて小さい（８
×１０⁶ Ω／□）転写ベルト２や、上限の１０¹⁴Ω／□
を超えた転写ベルト２を用いた場合に、転写不良による
異常画像が認められた。すなわち、請求項４の発明の構
成を前提に、転写ベルト２の内側層２ａの表面抵抗率の
上限を１０¹⁴Ω／□以下の値に規制することにより、感
光体と転写用紙との間での放電が防止され、これによ
り、その放電による画像白抜けとは異なる転写不良によ
る異常画像の発生を防止することができることが確認さ
れた。これは請求項５に対応する効果である。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明は、転写バイアスを付与
した転写ベルトにより転写用紙を搬送する過程で、感光
体の表面に形成したトナー画像を転写用紙に転写するよ
うにした転写装置において、転写ベルトの前記感光体と
は反対側の内側層の表面抵抗率の値を１０⁹ Ω／□以上
の値に規制したので、転写ベルトの内側層の表面抵抗率
の下限を規制することにより、転写ベルトの内側から転
写バイアスを付与した場合に、転写ニップ部の直前にお
ける転写ベルトの電位を規制し、感光体と転写用紙との
間での放電を防止することができる。これにより、画像
白抜けの発生を防止することができる。

【００４０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、転写ベルトの感光体側の表面層の表面抵抗率の値を
１０¹⁴Ω／□以下の値に規制したので、転写ベルトの表
面層の表面抵抗の上限を規制することにより、感光体と
転写用紙との間での放電を防止することができる。これ
により、画像白抜けの発生を防止することができる。

【００４１】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、転写ベルトの表面層の表面抵抗率の値を１０
⁸ Ω／□以上の値に規制したので、請求項１又は２の発
明と同様に、感光体と転写用紙との間での放電を防止す
ることができる。これにより、画像白抜けの発生を防止
することができる。さらに、転写ベルトの表面層の表面
抵抗率の下限が規制されるため、転写ベルトの表面層の
電荷が感光体から転写用紙を吸引するに適した値に維持
される。従って、感光体からの転写用紙の分離を分離爪
に依存する必要がなく、これにより、転写用紙に分離爪
の爪跡が残ることを回避し、転写用紙の搬送性（感光体
からの転写用紙の分離性）を向上させることができる。

【００４２】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、転写ベルトの表面層の表面抵抗率の値を、内側層の
表面抵抗率と同等又はそれより小さい値に規制したの
で、請求項３の発明と同様の効果が得られるとともに、
転写ベルトの表面層の電荷が感光体から転写用紙を吸引
するに適した値以上に高まることがない。従って、感光
体からの転写用紙の分離を分離爪に依存する必要がな
く、これにより、転写用紙に分離爪の爪跡が残ることを
回避し、転写用紙の搬送性（感光体からの転写用紙の分
離性）を向上させることができる。

【００４３】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、転写ベルトの内側層の表面抵抗率の値を１０¹⁴Ω／
□以下の値に規制したので、請求項４の発明と同様の効
果が得られるとともに、転写ベルトの内側層の表面抵抗
の上限を規制することにより、感光体と転写用紙との間
での放電を防止することができる。これにより、その放
電による画像白抜けとは異なる転写不良による異常画像
の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態における転写前の状態を
示す正面図である。

【図２】転写中の動作を示す正面図である。

【図３】転写中の動作を拡大して示す正面図である。

【図４】転写ベルトの断面図である。

【図５】画像白抜けの有無を示す実験により示すグラフ
である。

【図６】転写用紙の搬送性の良否を実験により示すグラ
フである。

【符号の説明】

１感光体２転写ベルト２ａ表面層２ｂ内側層Ｓ転写用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体の表面に形成したトナー画像を、
転写バイアスを付与した転写ベルトにより転写用紙を搬
送する過程でその転写用紙に転写するようにした転写装
置において、前記転写ベルトの前記感光体とは反対側の
内側層の表面抵抗率の値を１０⁹ Ω／□以上の値に規制
したことを特徴とする転写装置。
【請求項２】転写ベルトの感光体側の表面層の表面抵
抗率の値を１０¹⁴Ω／□以下の値に規制したことを特徴
とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】転写ベルトの表面層の表面抵抗率の値を
１０⁸ Ω／□以上の値に規制したことを特徴とする請求
項１又は２記載の転写装置。
【請求項４】転写ベルトの表面層の表面抵抗率の値
を、内側層の表面抵抗率と同等又はそれより小さい値に
規制したことを特徴とする請求項３記載の転写装置。
【請求項５】転写ベルトの内側層の表面抵抗率の値を
１０¹⁴Ω／□以下の値に規制したことを特徴とする請求
項４記載の転写装置。