JPH1087103A

JPH1087103A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH1087103A
Application number: JP8243123A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Otsuka; 英史大塚; Hiromitsu Fukuda; 裕光福田; Minoru Oshima; 実大島; Yuji Furuya; 佑治古家
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーを使用して画像を形成し、該画像を被
記録体上に転写し画像を記録する画像記録装置であっ
て、トナー像の転写部分における被記録体の搬送にベル
トを使用した画像記録装置において、トナーによるベル
トと該ベルトを駆動する駆動ローラの間のすべりを小さ
くする。【解決手段】ベルトを駆動する駆動ローラに、前記ベ
ルトに当接する表面全体を覆うように、少なくとも0.5m
mの深さの複数の凹凸を設ける。トナーが駆動ローラと
ベルトの間に入った場合でも、ベルトが凹凸により変形
してベルトに付着したトナーがベルトから脱落し、この
トナーが、駆動ローラ凹部に入り込み、凹部がトナーで
一杯になるまで、駆動ローラとベルトの間にすべりを生
じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーを使用して
被記録体上に画像を記録する画像記録装置に係り、特
に、用紙搬送および画像転写部にベルトを使用する画像
記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体表面を一様に帯電させ、画像に応
じて変化する光で露光して前記感光体表面に静電潜像を
形成し、この潜像を帯電させたトナーで現像し、現像画
像を被記録体上に静電気的に転写し、更に紙やプラスチ
ックシートからなる被記録体上のトナーを定着機で定
着、永久画像とするいわゆる電子写真に代表される、ト
ナーを使用して被記録体上に画像を記録する画像記録装
置は、種々実用化されている。被記録体の搬送、および
トナー像の被記録体転写部分にベルトを使用した画像記
録装置は、トナー像を形成する感光体と相対するベルト
の裏面に転写コロトロンを設けることで用紙搬送の安定
性、転写部での被記録体の環境変化に対する影響を少な
く出来る利点を有する。このような技術に関する出願と
して、特開平６−２３０６８３号公報がある。

【０００３】また、感光体表面上に形成したトナー像を
一旦中間転写ベルト上に転写し、その後中間転写ベルト
から被記録体に転写する方式のカラー画像記録装置にお
いても、ベルトが使用されている。このような技術に関
する出願として、特開平７−１３４４４号公報がある。

【０００４】さらに、転写ベルトと駆動ローラとの間へ
のトナーの介在による、滑りに着目し、ローラに、20〜
100μｍの凹凸を設ける技術が、特開平６−３５３３１
号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したベルトを被記
録体の搬送、およびトナー像の転写部分に使用する場
合、ベルトを無端ベルトとし、ベルトで形成されるルー
プの内周に複数のローラを設けて、ローラによりベルト
に張力をかけ、ローラを回転することによりベルトを感
光体と同じ方向、速度で回転駆動している。

【０００６】図５に無端ベルト１０８１および駆動ロー
ラ１０８２、感光体（感光ドラム）１０１の速度関係を
説明する図を示す。理想的には、駆動ローラに駆動され
るベルトの表面の移動速度Ｖｂ（外側）は、感光体表面
の周方向速度Ｖdと等しく設定され、被記録体１は、無
端ベルト１０８１及び、感光体１０１に挟持されて、そ
れぞれの速度と等しい速度で搬送される。すなわち、被
記録体１の移動速度をＶｐとして、Ｖｂ（外側）＝Ｖｐ
＝Ｖｄとなるように設計されている。しかし実際は、感
光体、ベルト双方を駆動する場合、まったく同一の速度
とすることは、機械精度的に不可能なので、それぞれの
速度の差が転写画像に悪影響を与えない範囲に収まる値
に設計されている。

【０００７】しかし、転写部でのトナーの浮遊などのた
めに、駆動ローラとベルト間には、トナーが侵入してし
まう。このため、周速度Ｖｒで回転する駆動ローラとベ
ルト間は摩擦係数の低下をを生じて、すべりが発生しや
すい状況となり、感光体とベルトの転写画像に影響を及
ぼさなかった微少な速度差による変位の差が、累積し
て、一度に開放されるすべりを生じてしまう。この間、
Ｖｒ≠Ｖｂ（内側）が顕著となって被記録体の転写画像
の乱れの原因となる。

【０００８】特開平６−３５３３１号公報では、駆動ロ
ーラとベルト間にトナーが侵入し、滑りが生ずる点に着
目し、ローラに、20〜100μｍの凹凸を設けている。し
かし、一般的に用いられているトナーは、10μｍ前後の
大きさで、100μｍの凹凸では、長時間の使用により効
果が減ずる恐れがある。

【０００９】また、特開平７−１３４４４号公報で開示
された中間転写ベルトは、それ自体は離型性を有しトナ
ー付着について考慮されているが、支持ローラは、ゴム
などのグリップ性が良好な材質で構成され、ローラへの
トナー付着による摩擦係数低下については考慮されてい
ない。

【００１０】本発明の目的は、トナーを使用して被記録
体上に画像を記録する画像記録装置の被記録体の搬送、
およびトナー像の被記録体への転写部分にベルトを使用
した画像記録装置において、ベルトを駆動する駆動ロー
ラとベルト間にトナーが介在しても、ベルトの送り速度
（移動速度）の変動を小さくすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の手段は、トナーを使用して画像を形
成し、該画像を被記録体上に転写し画像を記録する画像
記録装置であって、トナー像の転写部における被記録体
の搬送にベルトを使用した画像記録装置において、ベル
トを駆動する駆動ローラの表面に少なくとも0.5mmの高
さの複数の突起を設けたことを特徴とする。

【００１２】上記課題を解決するための本発明の第２の
手段は、トナーを使用して画像を形成し、該画像を被記
録体上に転写し画像を記録する画像記録装置であって、
トナー像の転写部における被記録体の搬送にベルトを使
用した画像記録装置において、ベルトを駆動する駆動ロ
ーラの表面に少なくとも0.5mmの深さの複数の凹凸を設
けたことを特徴とする。

【００１３】上記課題を解決するための本発明の第３の
手段は、トナーを使用して画像を形成し、該画像を被記
録体上に転写し画像を記録する画像記録装置であって、
トナー像の転写部における被記録体の搬送にベルトを使
用した画像記録装置において、ベルト駆動用ブラシが設
けられたことを特徴とする。

【００１４】上記第１、第２の手段において、駆動ロー
ラ表面の突起もしくは凹凸はローレット目加工や、エッ
チング加工、溶射などの方法により設けることができる
し、また、ローラ製作時に型加工により形成してもよ
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面に基づき本発明の実施例
を説明する。図１は、本発明の画像記録装置の一実施例
のレーザプリンタを示す断面図である。図２は、図１の
画像記録装置の転写ベルトユニットを示す斜視図であ
る。図３は、図１のベルト駆動ローラの外観図、図４
は、図３のベルト駆動ローラの表面拡大図である。

【００１６】図１を用いて、本発明の画像記録装置の全
体構成について説明する。図示のレーザプリンタは、被
記録体１に転写すべきトナー画像を形成して被記録体１
に転写する記録部と、記録部に被記録体１を供給する被
記録体供給部と、被記録体１に転写されたトナー画像を
定着させる定着部と、を含んで構成されている。

【００１７】トナー画像を形成し被記録体１に転写する
記録部は、回動可能に設けられた感光ドラム１０１と、
感光ドラム１０１の外周に配置され、感光ドラム１０１
の表面を一様に帯電させる帯電器１０２と、該帯電器１
０２より感光ドラム１０１回転方向下流側の感光ドラム
１０１上に静電潜像を形成する光学系１０４と、静電潜
像をトナーにより顕像化してトナ−像を形成するための
現像ユニット１０５と、現像ユニット１０５の上方に配
置され現像ユニット１０５にトナーを供給するトナーホ
ッパ１０６と、トナーホッパ１０６上部に接して配置さ
れトナーホッパ１０６にトナーを供給するトナーボック
ス１０７と、感光ドラム１０１の外周面に接して配置さ
れ、被記録体１の搬送と、被記録体１へ感光ドラム１０
１上のトナ−像を転写するための転写ベルトユニット１
０８と、感光ドラム１０１上の転写後の残留トナ−を除
去するドラムクリ−ナ１０９と、を含んで構成されてい
る。

【００１８】帯電器１０２、光学系１０４、現像ユニッ
ト１０５、転写ベルトユニット１０８及びドラムクリ−
ナ１０９は、感光ドラム１０１の外周面に、感光ドラム
１０１の回転方向上流側から下流側に向かってこの順に
配置されている。感光ドラム１０１は金属性ドラム表面
に感光体層を塗布して形成され、光学系１０４は、レ−
ザ発光部及びミラ−、レンズを含んで構成されている。

【００１９】転写ベルトユニット１０８は、図２の斜視
図に示すように、ループをなす無端ベルト１０８１と、
無端ベルト１０８１のループ内に配置されて無端ベルト
１０８１を回転を駆動する駆動ローラ１０８２と、無端
ベルト１０８１のループ内の前記駆動ローラ１０８２に
対して反対側の端部に駆動ローラ１０８２と軸線を平行
させて配置された従動ローラ１０８３と、無端ベルト１
０８１のループ内に駆動ローラ１０８２と軸線を平行さ
せて配置されたベルトクリーナバックアップローラ１０
８４と、無端ベルト１０８１を挟んでベルトクリーナバ
ックアップローラ１０８４に対向して配置され無端ベル
ト１０８１上に付着したトナーを除去するベルトクリー
ナローラ１０８５と、無端ベルト１０８１のループ内の
転写位置（無端ベルト１０８１が感光ドラム１０１に接
する位置）に配置され、感光ドラム１０１上の画像トナ
ーを被記録体１上に静電気的に転写する転写コロトロン
１０８６と、を含んで構成されている。無端ベルト１０
８１は、駆動ローラ１０８２と従動ローラ１０８３とベ
ルトクリーナバックアップローラ１０８４に掛け渡され
て回転し、転写コロトロン１０８６は無端ベルト１０８
１を挟んで感光ドラム１０１と対向している。感光ドラ
ム１０１と転写コロトロン１０８６の間の部分を転写部
という。駆動ローラ１０８２，従動ローラ１０８３，ベ
ルトクリーナバックアップローラ１０８４及びベルトク
リーナローラ１０８５の回転軸は、感光ドラム１０１の
回転軸と平行にしてある。

【００２０】駆動ローラ１０８２は、図３に示すよう
に、無端ベルト１０８１に接する表面領域が凹凸面とな
っている。この表面凹凸は、凹凸の高さの差（凹部の深
さ）を少なくとも0.5mmとすることで、無端ベルト１０
８１自体が、駆動ローラ１０８２の凸部に接した部分で
変形して、無端ベルト１０８１裏面に付着したトナーを
落とす効果を有する。さらに、現在一般に使われている
トナーの粒子径は数μｍ〜１０μｍ程度の大きさであ
り、トナーが駆動ローラ１０８２の凹部に入った場合で
も、凹部の深さがトナー径の５０倍以上であるため、目
詰まりを考慮したとしても、駆動ローラ１０８２表面の
凹部に入り込んだトナーは長時間無端ベルト１０８１に
触れることがなく、駆動ローラ１０８２と無端ベルト１
０８１とがすべりを生じない。

【００２１】本実施例の場合、ローラ表面にアヤ目のロ
ーレット目加工を施している。図４に本実施例で使用し
ているローレット目加工部分の拡大図を示す。図は、ロ
ーラの曲率を無限大として示している。ピッチｐは、高
さｈの１／２の部分を基準にし、設定している。本実施
例では、ピッチｐ＝１ｍｍ、ｈ＝０．５mmである。ま
た、凸部の先端部分は、ｒが付けられている（丸みがつ
けられている）ので、無端ベルト１０８１の裏面を傷つ
ける恐れはない。本実施例では、ローレット目加工を施
したので、同一形状の凹凸が規則的に配列されている
が、必ずしもこのように規則的に配列された凹凸としな
くてもよい。駆動ローラ１０８２、テンションローラ１
０６３は、その両端にテーパ部を設け、無端ベルトがロ
ーラの軸方向端部によった場合には中央側の張力が増し
て中央側に戻る構成となっている。

【００２２】被記録体供給部は、記録部下方に配置され
用紙やプラスチックフィルムからなる被記録体１をスト
ックするホッパ２００と、ホッパ２００の被記録体排出
方向上部に配置され被記録体１をホッパ内から取り出す
ピックアップローラ２０１と、ピックアップローラ２０
１の被記録体搬送方向下流側に配置され、被記録体１が
重なったまま送られた場合に１枚に分離する一対の分離
ローラ２０２と、分離ローラ２０２の被記録体搬送方向
下流側に順に配置された搬送ローラ２０３、２０４、２
０５と、搬送ローラ２０５の被記録体搬送方向下流側で
かつ転写ベルトユニット１０８の被記録体搬送方向上流
側に配置されて被記録体の斜行姿勢を補正するレジスト
ローラ２０６と、を含んで構成されている。ピックアッ
プローラ２０１、分離ローラ２０２、搬送ローラ２０
３、２０４、２０５及びレジストローラ２０６は、その
回転軸を感光ドラム１０１の回転軸に平行させて配置さ
れている。

【００２３】定着部は、転写ベルトユニット１０８の被
記録体搬送方向下流側に配置され、内部にハロゲンラン
プを有するヒ−トロ−ラ９１と、ヒ−トロ−ラ９１に回
転軸を平行させ被記録体１の通路を挟んで対向するバッ
クアップロ−ラ９２と、ヒ−トロ−ラ９１の被記録体搬
送方向下流側に配置されて被記録体１を外部に導く補助
ローラ９３と、を含んで構成されている。ヒ−トロ−ラ
９１、バックアップロ−ラ９２及び補助ローラ９３は、
その回転軸を感光ドラム１０１の回転軸に平行させて配
置されている。

【００２４】図１〜図４を用い本発明の上記実施例の動
作について説明する。まず、感光ドラム１０１上を帯電
器１０２により一様に帯電させ、光学系１０４により画
像信号にしたがってオン−オフするレーザ光でドラム上
を走査させて静電潜像を形成する。静電潜像を現像ユニ
ット１０５により現像し、トナー画像とする。一方、画
像記録と並行して、被記録体１は、ホッパ２００上部に
設けられたピックアップローラ２０１の回転で、分離ロ
ーラ２０２部に送られ、分離ローラ２０２で、１枚に分
離され、搬送ローラ２０３、２０４、２０５で、搬送方
向を反転させて、レジストローラ２０６へ搬送される。
レジストローラ２０６へ被記録体１先端を突き当て被記
録体１の斜行を補正した後、レジストローラ２０６を回
動させて被記録体１を転写ベルトユニット１０８へ搬送
する。

【００２５】転写ベルトユニット１０８へ搬送されてき
た被記録体１は、転写ベルトユニット１０８の無端ベル
ト１０８１の回動により、転写部に送られる。転写部に
送られた被記録体１は、転写部を通過しつつ感光ドラム
１０１上のトナーと逆極性の電荷を転写コロトロン１０
８６により与えられ、この電荷の付与により、トナー画
像を転写される。このとき、無端ベルト１０８１と、駆
動ローラ１０８２との間にトナーが巻き込まれても、駆
動ローラ１０８２表面には、0.5mmの深さの凹凸加工が
施されているため、無端ベルト１０８１自体が、駆動ロ
ーラ１０８２の凸部に接した部分で変形して、無端ベル
ト１０８１裏面についたトナーを落とす効果を有する。

【００２６】さらに、トナーが駆動ローラ１０８２の凹
部に入った場合でも、現在一般に使われているトナーの
粒子径は、数μｍ〜１０μｍ程度の大きさであり、凹部
の深さがトナー径の５０倍以上であるため、目詰まりを
考慮したとしても、凹部に入ったトナーが長時間無端ベ
ルト１０８１に触れることがなく、駆動ローラ１０８２
と無端ベルト１０８１とがすべりを生じない。駆動ロー
ラ１０８２の表面の無端ベルト１０８１に接する領域全
体に、深さが０．５mmの凹凸が形成されているから、ト
ナーが駆動ローラ１０８２と無端ベルト１０８１の間に
入った場合でも、駆動ローラ１０８２の表面の凹部にト
ナーが入り込み、凹部がトナーで一杯になるまで、駆動
ローラ１０８２と無端ベルト１０８１の間にすべりを生
じない。

【００２７】画像転写後の被記録体１は、無端ベルト１
０８１に駆動されて定着部に送られ、ヒ−トロ−ラ９１
とバックアップロ−ラ９２に挟まれて移送されつつ、ヒ
−トロ−ラ９１により加熱される。この加熱により、被
記録体１上のトナー画像は、被記録体１上に熱定着さ
れ、補助ローラ９３により機外に排出される。

【００２８】なお、駆動ローラ１０８２表面にエッチン
グ、溶射などで突起を設けた場合でも同様の効果が得ら
れるのは明かである。また、駆動ローラの表面部が凹凸
形状となるように型などで形成しても、同様のローラを
得ることが出来る。いずれの場合も、駆動ローラ１０８
２の表面の無端ベルト１０８１に接する領域全体を覆う
ように、凹凸の凸部先端と凹部底面の高さの差（突起を
形成する場合は突起の高さ）が少なくとも０．５mmの複
数の凹凸（もしくは突起）を形成するのが望ましい。

【００２９】また、無端ベルト１０８１の駆動ローラ１
０８２の代わりに、ブラシとし、駆動しても同様な効果
が得られるばかりでなく、無端ベルト１０８１と、ブラ
シ長さを数ｍｍ以上に取れることから滑りを生じない期
間を伸ばすことができる。ブラシは、無端ベルト１０８
１の駆動速度を一定にするために、無端ベルト１０８１
の張力によっても外径が変形しない剛性が必要である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の画像記録装置によれば、被記録
体の搬送、及びトナー像の被記録体転写に使用している
転写ベルトユニットの駆動ローラ表面全体に、0.5mm以
上の深さの複数の凹凸を設けているため、トナーが駆動
ローラとベルトの間に入った場合でも、ベルト上のトナ
ーが駆動ローラ表面の凹部に沈み込んでしまい、長時
間、駆動ローラとベルトの間に、画像の歪を生じるよう
なすべりを生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録装置の一実施例であるレーザ
プリンタを示す断面図である。

【図２】図１の画像記録装置の転写ベルトユニットを示
す斜視図である。

【図３】図２の駆動ローラの外観図である。

【図４】図３の駆動ローラの表面を拡大して示す平面図
である。

【図５】ベルトおよび駆動ローラ、感光体と被記録体の
速度関係を説明する図である。

【符号の説明】

１被記録体９１ヒートローラ９２バックア
ップローラ９３補助ローラ１０１感光ド
ラム１０２帯電器１０４光学系１０５現像ユニット１０６トナー
ホッパ１０７トナーボックス１０８転写ベ
ルトユニット１０８１無端ベルト１０８２駆動
ローラ１０８３従動ローラ１０８４ベルトクリー
ナバックアップローラ１０８５ベルトクリーナローラ１０８６転写
コロトロン１０９ドラムクリーナ２００ホッパ２０１ピックアップローラ２０２分離ロ
ーラ２０３，２０４，２０５搬送ローラ２０６レジス
トローラ

フロントページの続き (72)発明者大島実東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内 (72)発明者古家佑治東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを使用して画像を形成し、該画像
を被記録体上に転写し画像を記録する画像記録装置であ
って、トナー像の転写部における被記録体の搬送にベル
トを使用した画像記録装置において、前記ベルトを駆動
する駆動ローラの表面に少なくとも0.5mmの高さの複数
の突起を設けたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】トナーを使用して画像を形成し、該画像
を被記録体上に転写し画像を記録する画像記録装置であ
って、トナー像の転写部における被記録体の搬送にベル
トを使用した画像記録装置において、前記ベルトを駆動
する駆動ローラの表面に少なくとも0.5mmの深さの複数
の凹凸を設けたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】トナーを使用して画像を形成し、該画像
を被記録体上に転写し画像を記録する画像記録装置であ
って、トナー像の転写部における被記録体の搬送にベル
トを使用した画像記録装置において、前記ベルト駆動用
のブラシが設けられたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】請求項１〜２の画像記録装置において、
前記駆動ローラの表面の凹凸がローレット目加工により
設けられたものであることを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】請求項１〜２の画像記録装置において、
前記駆動ローラの表面の凹凸がエッチング加工により設
けられたものであることを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】請求項１〜２の画像記録装置において、
前記駆動ローラの表面の凹凸が溶射により設けられたも
のであることを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】請求項１〜２の画像記録装置において、
前記駆動ローラが表面を凹凸となるように型により成型
されたものであることを特徴とする画像記録装置。