JP3318328B2

JP3318328B2 - 画像形成装置の転写装置

Info

Publication number: JP3318328B2
Application number: JP2001280262A
Authority: JP
Inventors: 聡高野; 格松田; 祐子原沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JP2002099160A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の転写装
置に関し、特に、転写紙を静電的に吸着した状態で搬送
しながら転写を行う場合の転写紙に対する転写バイアス
部および除電部の配置関係および転写バイアス制御に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式を用いる複写機や
プリンタなどの画像形成装置においては、感光体上に担
持されているトナー像を、この帯電極性と逆極性の電界
を与えた転写ベルトに担持されている転写紙に対して静
電的に転移させる転写行程が設定されている。このた
め、転写ベルトを備えた転写装置においては、転写ベル
トに対する転写バイアスを与えるバイアス装置が設けら
れ、この一例としては、高圧電源に接続されている電極
部材を転写ベルトにおける転写位置の裏面に当接させた
構造のものがある。そして、転写方法には、コロナチャ
ージャから放電させる方法と、上記した転写ベルトに接
触電極を直接接触させる方法がある。後者の方法は、コ
ロナ放電に比べて有害なオゾンの発生がなく、また供給
電圧を低くできるという利点がある。

【０００３】ところで、上述した構造の転写装置におい
ては、転写バイアスを与えることによって感光体上のト
ナー像を転写紙上に転移させることの他に、転写バイア
スを与えることによって転写ベルトに給送された転写紙
に分極電荷を生じさせて静電的に転写紙を転写ベルト上
に吸着させるようにもなっている。このため、転写ベル
トの移動に応じて転写紙を搬送するとともに、静電吸着
力によって感光体からの転写紙の分離が可能になる。し
かしながら、このように転写紙を転写ベルト上に吸着さ
せた場合には、転写後、転写紙を転写ベルトから分離さ
せる必要が生じる。このため、従来では、１０¹⁰〜１０
¹³Ω・cmの転写ベルトを用い、その転写ベルトの移動方
向における転写位置の下流側に転写ベルトの除電用部材
を設け、転写紙の帯電を緩和若しくは解除することによ
って、転写紙の分離を行わせるようにした構造(例え
ば、特開昭６３−８３７６２号公報)がある。また、こ
のような転写ベルトの除電に関しては、１０⁸〜１０¹³
Ω・cmの転写ベルトを用い、この転写ベルトに担持され
た転写紙に対して複数の感光体からの連続転写を行う場
合に、感光体からの分離の際の剥離放電による帯電電荷
を次の感光体と対向するまでの間に除電させるようにし
た構造（例えば、特開昭５３−９６８３８号公報）があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した転
写バイアスを一定に設定した場合においては、温度、湿
度等の環境変化によって転写ベルトおよび転写紙での抵
抗が変化し、転写ベルト側でのバイアス設定に対して感
光体側に流れる電流量が変化することになる。例えば、
高温、高湿度の環境では、転写ベルトおよび転写紙が吸
湿して抵抗が低下するので感光体へ電流が流れすぎるこ
とがある。このため、感光体側での帯電電荷が多くなる
ことによって転写紙の巻きつきが起こり、また、これと
は逆の場合にはトナー像の転写が良好に行われないで転
写不良を起こすことになる。そこで、従来では、転写ベ
ルトを支持するローラを高圧電源からの出力電流制御用
のコントローラに接続し、高圧電源から出力された電流
値を転写ベルトを介して支持ローラにより検出すること
によって、この支持ローラに流れる帰還電流の値に応じ
て高圧電源からの出力電流値を制御する構造が提案され
ている（例えば、特開平３−２３１２７４号公報）。こ
の構造によると、感光体に流れる電流量を常に一定させ
て転写紙の巻きつきや転写不良を防止することができ
る。

【０００５】しかし、上述したような転写バイアスの設
定あるいは除電作用の設定を行う場合にあっては、単
に、これら転写ベルトでの電気的特性を設定するだけで
は不十分である。特に、実際に転写装置を設計する場合
の各部材間での位置関係および材質によって、上述した
感光体への転写紙の巻きつきあるいは転写不良さらには
転写後の転写紙の分離不良を防ぐようにしなければなら
ない。

【０００６】また、このような転写ベルトを介して転写
紙の表面電位を制御する場合には、環境変化のみでな
く、転写ベルトの製造品質のバラツキや経時変化に伴う
劣化等による抵抗値の変化に応じた表面電位の変化、転
写される画像面積の大小等の種々の要因の変化も対象と
することが必要である。このような変化が無視される
と、転写に必要な電界に達するまでの電荷量が変化して
しまい、転写画像の品質が悪くなるばかりでなく、転写
紙の分離不良等が顕著になることがある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
転写装置における問題に鑑み、実際に転写装置を設計す
る場合の位置関係および材質を決める際の指針を設定し
て環境条件の変化や製造品質等の画像形成条件のバラツ
キを原因とした転写ベルトへの転写バイアス制御を行な
う場合に、そのバイアス作用が感光体等の画像形成部品
への損傷を来すことなく得られるようにして、感光体か
らの転写紙の巻きつきや転写不良および転写ベルトから
の転写紙の分離不良を確実に防止することのできる画像
形成装置の転写装置を得ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、誘電体により形成されて感
光体表面に接触される転写ベルトと、この転写ベルトを
駆動する駆動ローラおよび従動ローラを備えた支持体
と、上記感光体と上記転写ベルトとの間に転写紙を搬送
する転写紙搬送手段と、高圧電源に接続されるとともに
上記感光体表面に上記転写ベルトが接触する位置よりも
上記転写紙の搬送方向下流側の上記感光体の近傍で上記
転写ベルトに直接接触された接触電極と、上記転写ベル
トの移動方向における上記接触電極の下流側に位置し、
上記転写ベルトの内側に接触板を配置して該転写ベルト
に流れる電荷を除電する手段とを備えた画像形成装置の
転写装置において、上記感光体と転写ベルトとの対向
位置に相当するニップ部の位置から上記接触電極の位置
までの距離をＬ₂とし、上記接触電極の位置から上記接
触板の位置までの距離をＬ₃とした場合、Ｌ₃≧Ｌ₂ の関係が得られるように、上記距離Ｌ₂を設定され、上
記接触板は、上記転写ベルトの移動方向における上記接
触電極の下流側に位置し、上記ニップ部を通過した転写
紙が搬送される面に相当する通紙面側で転写紙の移動方
向に沿って上記転写ベルトをはさんで転写紙と対向する
位置に少なくとも２ヵ所以上配置されていて、それが配
置されている位置間の距離をＬ ₄ とし、上記転写ベルト
の時定数をτ、そして上記転写ベルトのプロセス線速を
ｖとした場合、 τ≦Ｌ ₄ ／ｖの関係を得られるように、上記距離Ｌ ₄ を設定されてい
ることを特徴としている。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明によれば、感光体からの画像転写が行わ
れるとき、転写ベルトから感光体に流れる電流を一定に
するように電源から接触電極への供給電流を制御するこ
とにより、電源を効率よく転写に利用でき、温度、湿度
などの使用環境の変化や転写紙の紙質や転写ベルトの抵
抗値などが変化しても転写ベルトに対して転写に必要な
電荷量を一定化することができる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【実施例】以下、図１乃至図１４において、本発明の実
施例の詳細を説明する。図１は、本発明による転写装置
の概略構成を説明するための配置図である。図１におい
て転写装置１は、ドラム状の感光体２からの画像を転写
するために一対のローラ３、４に掛け回されている転写
ベルト５を備えている。そして転写ベルト５は、駆動側
ローラ４の回転に従動して感光体２との対向位置で転写
紙Ｓの搬送方向(図示矢印方向)に移動することができる
ようになっている。また、この転写ベルト５は、図３に
示すように、２層構造で構成されており、表面層はベル
ト表面の電気抵抗が１×１０^９Ω〜１×１０^１２Ω、内
側層の表面抵抗率が８×１０^６Ω〜８×１０^８Ωに、そ
して、その体積抵抗率が５×１０^８Ω・cm〜５×１０
^１０Ω・cmに設定されているものである。

【００２４】上記ローラ３、４は支持体６によって回転
可能に支持されており、この支持体６は、ローラ３、４
のうち、転写紙搬送方向において、感光体２に対する転
写位置の下流側に位置する駆動用ローラ４の支持位置を
支点として揺動できるようになっている。そして、この
支持体６は、転写ベルト５の転写位置側を制御板７Ａか
らの信号により駆動されるソレノイド７によって動作さ
れる。つまり、ソレノイド７には押し上げレバー８が設
けられており、この押し上げレバー８が支持体６を動か
して転写ベルト５を感光体２に対して接離させるように
なっている。従って、支持体６は、用紙搬送手段である
レジストローラ９によって画像位置との整合を採られた
状態で搬送されてくる転写紙Ｓの先端が感光体２に接近
した時点で感光体２に対して近接され、転写ベルト５が
感光体２に当接することにより、感光体との対向位置で
転写紙Ｓを感光体に接触させながら搬送することのでき
るニップ部Ｂを形成させるようになっている。

【００２５】なお、本実施例においては、上述したロー
ラのうち、感光体２側に位置するローラ３が駆動ローラ
４に対する従動ローラとして構成されており、この従動
ローラ３は、比較的電気容量が大きい金属ローラ等の導
電性のローラをフロート状態にし、チャージアップによ
る放電を防ぐ機能を持たせたものでる。このため、従動
ローラ３に帯電した電荷は、上述した電気的特性をもつ
転写ベルト５を介して除電される。また、従動ローラ３
の表面形状は、軸方向において先細のテーパ状とされて
転写ベルト５の片寄りを防止するようになっている。駆
動ローラ４は、後述するが、転写ベルト５からの転写紙
Ｓの分離の際の剥離放電を起こすような急激な電荷の移
動を防ぐために絶縁性のローラによって構成されてお
り、例えば、駆動の際の転写ベルト５に対するグリップ
力を高める機能も併せ持たせる意味で、絶縁性のＥＰゴ
ムあるいはクロロプレーンゴムを材質として選択されて
いる。

【００２６】一方、転写ベルト５の移動方向において従
動ローラ３の下流側には、転写ベルト５の内側に接触し
ているバイアスローラ１０が設けられている。このバイ
アスローラ１０は、転写ベルト５に対して感光体２上の
トナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触
電極を構成しており、高圧電源１１に接続されている。
また、上述した転写ベルト５の移動方向におけるバイア
スローラ１０の下流側には、転写ベルト５における展張
部のうちの転写紙搬送面に相当する通紙面側で、転写ベ
ルト５の内周面側に接触板１２が配置されている。この
接触板１２は、転写ベルト５上に流れる電流を帰還電流
として検出するためのものであり、この電流の検出によ
ってバイアスローラ１０からの供給電流が制御される。
このため、接触板１２には、検出電流に応じてバイアス
ローラ１０への供給電流を設定するための転写制御板１
３が接続されており、この転写制御板１３は高圧電源１
１に接続されている。

【００２７】このような構造からなる転写装置１におい
ては、図２に示すように、レジストローラ９から転写紙
Ｓが繰り出されるのにあわせて支持体６が転写ベルト５
を感光体２に接近させる態位を設定され、感光体２との
間で転写紙の搬送方向に沿った長さに相当する幅４〜８
mm程度のニップ部Ｂを形成する。

【００２８】一方、感光体２は、その表面が例えば、−
８００Ｖに帯電した状態とされ、図４に示すように、こ
の表面に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。そして感光体２は、ニップ部Ｂに至る前に転
写前除電ランプ１４によって表面電位を低下させられ
る。図４においては、帯電電荷の高さを丸印の大きさに
よって表してあり、転写前除電ランプ１４によって帯電
電荷が少なくなっている状態は、除電前を示す丸印より
も小さく示されている。そして、ニップ部Ｂにおいて、
感光体２上のトナーは、転写ベルト５側に位置するバイ
アスローラ１０からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上
に転移する。この場合、バイアスローラ１０への電圧は
−1.5ＫＶ〜−2.0ＫＶに設定され、これに基づくニップ
部Ｂでの転写ベルト５の電位は−1.3ＫＶ〜−1.8ＫＶに
設定されている。この転写ベルト５におけるニップ部Ｂ
での電位は、次の理由によって設定されている。すなわ
ち、図１および図２において、高圧電源１１から出力さ
れた電流値をＩ₁とし、転写ベルト５を介して接触板１
２から接地側に流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ
₂とした場合、これら両者間でＩ₁−Ｉ₂＝Ｉ_OUT (但し、Ｉ _OUT：一定)・・・・(1) の関係が得られるようにＩ₁の値を制御する。これは、
温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト５の製造品
質に生じるバラツキに拘らず、転写紙上での表面電位Ｖ
_Pを安定させることによって転写効率の変化を無くすよ
うにするためである。つまり、転写ベルト５および転写
紙Ｓを通して感光体２側に流れる電流をＩ_OUTとして見
立てることによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗Ｖ_Pの低
抵抗化あるいは高抵抗化による感光体への電流の流れ易
さの変化が転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してし
まうのを防止するようになっている。従って、本実施例
における上述したニップ部Ｂでの転写ベルト５の電位
は、上記理由に基づく転写紙上での表面電位Ｖ_Pを得る
ために設定されており、この場合のＩ_OUTは、本実施例
の場合、Ｉ_OUT＝３５μＡ±５μＡに設定した場合に良
好な転写が得られた。なお、この転写紙上での表面電位
Ｖ_Pは、環境、紙種あるいは転写ベルト５の抵抗変化に
よっては、上述した転写ベルト５の電位「−1.3ＫＶ〜−
1.8ＫＶ」に関し、この範囲を外れることもある。

【００２９】ところで、感光体２からの画像転写が行わ
れると、これと同時に転写紙も帯電する。従って、転写
ベルト上の真電荷と転写紙側に発生する分極電荷との関
係により、転写紙を転写ベルト上に静電的に吸着して感
光体からの転写紙の分離が行える。そして、これは、感
光体２の帯電電位(−８００Ｖ)に対して転写バイアス
(−３ＫＶ以上)の高さによって、また、このような静電
気的な関係とは別に、感光体２の曲率分離を利用した転
写紙自らの腰の強さによる剥離動作によって助長され
る。

【００３０】しかし、このような電位差による静電吸着
は、環境条件の変化により、高湿度の場合には、感光体
に電流が流れやすくなるので転写紙の分離がうまくいか
なくなる。このため、図３に示した転写ベルト５の表面
層での抵抗値が若干高めに設定してあることから、ニッ
プ部Ｂでの転写紙への真電荷の移行を遅らせて感光体２
への電流の流れを遅延したり、さらには、バイアスロー
ラ１０をニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で下流側に位
置させている。これにより、転写ベルト５から転写紙Ｓ
への真電荷の移行を遅らせて、感光体２への電流の流れ
を遅延させ、転写紙と感光体２との間での静電的な吸着
関係を回避するようになっている。

【００３１】この場合に用いる真電荷の移行を遅らせる
とは、転写紙が感光体側のニップ部に至るまでの上流側
で転写紙への電荷が発生しないことを意味している。こ
のことから、転写紙の感光体２への巻き付きが防止さ
れ、また、感光体２からの転写紙の分離不良も防止され
ることになる。

【００３２】さらに、転写ベルト５側でも、環境変化に
よる抵抗変化が少ないものが選択される方がよく、例え
ば、弾性体ベルトとして、ゴムベルトを用いた場合に
は、ウレタンゴムのような吸湿性に富む材質ではなく、
クロロプレーンゴムのような吸湿性が少なく抵抗値が安
定した材質を選択することが望まれる。

【００３３】なお、この感光体２側へ流れる電流Ｉ_OUT
の値は、一義的なものでなく、例えば、デジタル方式の
ように、用いられるトナーの電位が低い場合には減らす
ことができ、反対に転写前除電ランプが用いられない場
合には、感光体２の表面電位が上がるのにあわせて増や
すことになる。

【００３４】一方、ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、
転写ベルト５の移動にあわせて搬送され、接触板１２に
よる除電作用によって転写ベルト５との間での静電的な
吸着関係を緩和若しくは解除されるが、この場合の転写
紙の帯電量が緩和される速度は、転写紙Ｓの持つ抵抗値
をＲとし、静電容量をＣとした場合にこれら両要素によ
って左右され、時定数(τ)＝Ｃ・Ｒ・・・・(2) によって求められる。従って、ＯＨＰシートや低湿時に
高抵抗化した転写紙Ｓ等は、帯電量を緩和されるまでの
時間が遅くなりやすいので、この場合には、駆動ローラ
４側での曲率分離が行われる。このため、駆動ローラ４
の直径は１６ｍｍ以下に設定されている。さらに、この
ような駆動ローラを用いた場合には、上質４５Ｋ紙(剛
度横２１[cm³/100])の分離が可能であるという実験結
果が得られている。

【００３５】このようにして転写紙Ｓへの画像転写およ
び分離が完了した転写ベルト５は、ソレノイド７の励磁
が解除されるのに応じて支持体６が感光体２から離間さ
れる。そして、クリーニング装置１６により表面を清掃
される。クリーニング装置１６は、クリーニングブレー
ド１６Ａを備えており、転写ベルト５を摺擦することに
より、感光体２の地肌部から転移したトナーや転写され
ないで転写ベルト５の周辺に飛散していたものが付着し
た場合のトナーおよび転写紙Ｓの紙粉を掻き取るように
なっている。クリーニングブレード１６Ａによって摺擦
される転写ベルト５は、摺擦抵抗の増加による駆動力の
増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれなど
の現象を防止するために、摩擦係数を低いものとされて
いる。このため、本実施例においては、転写ベルト５の
表面には、フッ素(ポリフッ化ビニルデン)が被覆されて
いる。また、転写ベルト５の表面から掻き採られたトナ
ーあるいは紙粉は、回収コイル１６Ｂによって図示しな
い廃トナー回収容器に収容される。

【００３６】一方、上述した転写紙の表面電位を設定す
るために機能する各部材の位置関係は次のように設定さ
れている。まず、(1)式で説明したように、Ｉ_OUT＝一定
とした場合、バイアスローラ１０での電流Ｉ₁が変化
し、これに伴って出力電圧Ｖ₀が変化する。この出力電
圧Ｖ₀の値を、最大値Ｖ_maxとしたとき、図５に示すよう
に、従動ローラ３の位置からニップ部Ｂの位置までの距
離をＬ₁とし、高圧電源からバイアスローラ１０に付与
される出力電圧をＶ₀とした場合、Ｌ₁≧ａ×｜Ｖ₀｜ (但し、ａ＝1.0[mm／kV])・・・・(3) の関係が得られるように、そして、ニップ部Ｂの位置か
らバイアスローラ１０の位置までの距離をＬ₂とした場
合、Ｌ₂≧ａ×｜Ｖ₀｜ (但し、ａ＝1.0[mm／kV])・・・・(4) の関係が得られるように、距離Ｌ₁、Ｌ₂が設定されるよ
うになっている。これは、転写ベルト５を時定数(τ)を
もつ誘電体と想定すると、出力電圧Ｖ₀の値が高く設定
された状態でバイアスローラ１０が感光体２に接近し、
例えば、直下に位置すると、感光体２内部の導体部に対
して絶縁破壊を起こす危険があるので、このような事態
を回避するためである。つまり、例えば、Ｌ₁＝Ｌ₂＝１
mm、Ｖ₀＝-３ＫＶとした場合、バイアスローラ１０から
感光体２に対して空隙を伝わってリークが発生する。リ
ークが発生する場所は、転写ベルト５の表面に存在する
微小な孔や厚さの薄い部分が考えられ、一度リークを発
生すると、その部分は破壊され、ベルト表面および感光
体表面の感光層において肉眼で確認できる程度の大きな
孔が発生する。従って、リークが発生すると、転写に必
要な電界形成のために電力が使用されないことになり、
転写に必要な電界の形成が行われずに転写不良を起す。
また、リークによる火花放電が起ると安全性の上からも
極めて危険な状態を招くことになる。このような現象
は、フロート状態に設けられている従動ローラ３におい
ても同様である。

【００３７】そこで、本実施例においては、Ｖ_max＝−
３ＫＶとし、上記距離Ｌ₁＝８ｍｍ、Ｌ₂＝６ｍｍに設定
されている。なお、ａの値は、出力電圧の値によって変
更されうるものであり、２以上を設定される場合もあ
る。

【００３８】次に、バイアスローラ１０の位置から接触
板１２の位置までの距離Ｌ_３とすると、上記距離Ｌ_２と
の関係をＬ_３≧Ｌ_２の関係が得られるように、上記距離Ｌ_３を設定されてい
るこれは、Ｉ_OUTを効率よく得るためには、できるかぎ
り距離Ｌ_３を大きく採り、転写ベルト５の面積当たりの
抵抗値を増やして、Ｉ_１の分配比をＩ_OUT＞Ｉ_２とする
ためである。具体的には、仮りに、帰還電流Ｉ_２＝０、
つまり、接触板がない場合には、Ｉ_１＝Ｉ_OUTとなり、1
00％の効率が得られるが、この場合には、転写ベルト５
の全面が出力電圧Ｖ_０と同電位となり、転写ベルト５と
各ローラとの摺動部において電気的なノイズが発生し、
装置の制御系に影響して誤動作の原因を招く虞れがあ
る。つまり、上記したＩ_１−Ｉ_２＝Ｉ_OUT (但し、Ｉ
_OUT:一定)の関係から、Ｉ_１＝Ｉ_OUT＋Ｉ_２という関係が
導かれる。この関係から、電源電流（Ｉ_１）は、Ｉ_OUT
とＩ_２との和によって決まるので、電源をできるだけ効
率良く転写に使用するためには、Ｉ_２をできるだけ少な
くしなければならない。一方、電流の配分は転写ベルト
５の抵抗が同じである場合、距離Ｌ_２、Ｌ_３に反比例す
るので、できるだけ、Ｌ_３≧Ｌ_２の関係に設定すること
が必要となる。ちなみに、Ｌ_３＞Ｌ_２として実験したと
ころ、電源の容量が足りず、転写不足を引き起こした。
また、電源はユニット内蔵が多いので、スペース的に大
きくして容量を上げることには限度がある。従って、こ
のような事態を回避するためにも、転写ベルト５の電位
を制御する接触板１２および、この位置関係がどうして
も必要になる。

【００３９】また、接触板は、転写ベルト５における転
写紙搬送面側に相当する通紙面側の展張部において、そ
の展張方向に沿って２ヵ所以上設けることが行われてお
り、この場合での接触板は、第１の接触板１２と第２の
接触板１７とが設けられ、これら接触板同士での間の距
離Ｌ₄は、時定数(τ)＝Ｃ・Ｒをもった転写ベルト５の
除電を時間的に確実にするための距離として設定される
ものである。そして、転写ベルト５のプロセス速度ｖに
依存して、 τ≦Ｌ₄／ｖの関係を得られるように、上記距離Ｌ₄を設定されてい
る。この場合のτは、転写ベルト５が第１の接触板１２
を通過した時点から除電に要する時間である。転写ベル
ト５は転写紙の転写ベルト５からの分離を考慮した場
合、除電を確実に行われることが必要である。第２の接
触板１７を通過した時点で転写ベルト５を除電し切れな
かった場合、この第２の接触板１７から分離位置までの
除電は転写ベルト５の時定数のみに依存することにな
る。そこで、第２の接触板１７を転写ベルト５が通過し
た時点で転写ベルト５の時定数に依存する除電が完了し
ていれば、完全に除電を行うことが可能になる。また、
転写ベルトの線速(プロセス速度)を考慮した場合におい
ても、上記のような関係を設定すれば良い。

【００４０】さらに、上記接触板は、転写ベルト５の通
紙面側だけでなく、図５に示すように非通紙面側におい
て、転写ベルト５の内側に接触させた接触板１８を設
け、これによって、上述した接触板の機能を発揮させる
ようにしてもよい。

【００４１】そして、接触板１２、１７および１８は、
それぞれ独立して設けることに限らず、図６に示すよう
に、板金部材などによる一体化した部材１９で構成して
もよく、さらには、図７に示すように、導電性のブラシ
２０、２１、２２によって構成して接触板よりも接触抵
抗を小さくするようにしてもよい。

【００４２】次に、転写ベルトの抵抗変化や転写用紙の
紙質の変化等が原因して感光体へ流れる電流が変化する
のを防止して、所謂、感光体に流れる電流を一定にする
ための構成を図８乃至図１４において説明する。

【００４３】図８において、円筒形の像担持体で構成さ
れた感光体ドラム２０は、回転自在に設けられている。
そして、感光体ドラム２０の外周には、図示しないが、
感光体ドラム２０の電荷を除電する除電器、電圧を印加
して帯電させる帯電チャージャ、感光体ドラム２０の帯
電部分に光信号に応じた走査光あるいは露光光によって
静電潜像を形成する露光部、感光体ドラム２０の表面を
清掃するクリーニング装置などのプロセスユニットが配
置されている。

【００４４】一方、感光体ドラム２０の下方には、それ
ぞれ導電性の材料により形成されている駆動ローラ２１
と従動ローラ２２とに巻回された転写ベルト２３が設け
られている。この転写ベルト２３の上部は内方から導電
性のローラ２４、２５により支えられている。駆動ロー
ラ２１は、駆動手段である駆動モータ(図示されず)に連
結されて図示矢印方向に回転する。駆動ローラ２１とロ
ーラ２４とは電源２６に接続されて転写ベルト２３に接
触する接触電極を兼ねている。そして、これら接触電極
のうち、ローラ２４は、転写用紙の搬送方向において感
光体ドラム２０とのニップ部よりも下流側に配置されて
いる。この位置は、図１に示した例と同様に、感光体ド
ラム２０に転写用紙が対向するよりも前に転写用紙への
電荷の注入が発生しない位置に相当している。従って、
前記の例と同様に、感光体ドラム２０への転写紙の巻き
つきが防止されることになる。また、従動ローラ２２と
ローラ２５とは接地されている。転写ベルト２３は、１
０⁶〜１０¹²Ωの抵抗値を持つ誘電体が用いられてお
り、本実施例においては、抵抗値は９〜9.4×１０⁷Ωの
値に設定されている。

【００４５】図中、符号２７は上記転写ベルト２３を上
記感光体ドラム２０に接離させる接離機構であり、この
接離機構２７は、上端で転写ベルト２３を支えて支軸２
８に回転自在に保持された押し上げレバー２９と、この
押し上げレバー２９の下端が回転自在に連結されたプラ
ンジャ３０を有するソレノイド３１とを備えている。ま
た、図８において符号３２は、用紙搬送手段であるレジ
ストローラであり、このレジストローラ３２と上記駆動
ローラ２１との間には用紙ガイド３３が設けられてい
る。さらに、上記従動ローラ２２の外周部で上記転写ベ
ルト２３に付着する残存トナーを払拭するクリーニング
ブレード３４が上面開口のトナー回収容器３５の容器の
内方に設けられている。

【００４６】ここで、図９に示すように、上記電源２６
から接触電極としての上記駆動ローラ２１およびローラ
２４を介して転写ベルト２３に供給される電流値を
Ｉ₁、この転写ベルト２３から上記従動ローラ２２およ
びローラ２５を介してアースに流れる電流値をＩ₂とす
ると、両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)の値を演算する減算手段
３６と、両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)を一定値、この場合に
は、３０μＡに設定するように電源２６から上記駆動ロ
ーラ２１およびローラ２４への供給電流を制御する電流
制御手段３７とが制御板３８に設けられている。

【００４７】このような構成において、転写紙(図示さ
れず)は、レジストローラ３２のニップ部に達して待機
され、感光体ドラム２０の動作に同期してレジストロー
ラ３２により感光体ドラム２０と転写ベルト２３との間
に供給される。この時、ソレノイド３１の励磁作用によ
り押し上げレバー２９が転写ベルト２３を感光体ドラム
２０に接触させる。図９において、転写ベルト２３を駆
動ローラ２１により回転させて転写用紙を左方に搬送す
る過程で、電源２６から駆動ローラ２１およびローラ２
４を介して誘電体の転写ベルト２３に電流を供給する
が、転写ベルト２３の抵抗値が９〜9.4×１０^７Ωに設
定されているため、転写ベルト２３が持つ抵抗により供
給された電流が直ちにアースに流れることがなく、感光
体ドラム２０の近傍において転写ベルト２３に転写に必
要な電荷を帯電させることができる。しかも、この時
に、転写ベルト２３への供給電流Ｉ_１とアースに流れる
電流Ｉ_２との差を一定にするように、駆動ローラ２１お
よびローラ２４を介して転写ベルト２３に供給される電
流を電流制御手段３７により制御することにより、転写
ベルト２３の抵抗値が変化しても、転写ベルト２３から
感光体ドラム２０に流れる電流を一定にし、感光体ドラ
ム２０と転写ベルト２３との間において実質的に転写に
必要な電荷量を一定にすることができる。この結果、転
写画像の品質を向上させることが可能になる。

【００４８】ここで、上記の作用を図１０乃至図１２に
示す実験データによって補足する。いずれも、横軸は上
記両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)を示し、縦軸は転写ベルト２
３への印加電圧と画像濃度とを示している。図１０に
は、転写ベルト２３の違いによる(Ｉ₁−Ｉ₂)の値と印加
電圧と画像濃度との関係が示されている。図１０におい
て、ベルトＡとベルトＢとは抵抗値が異なり、ベルトＡ
を用いた場合のデータが点線で示され、ベルトＢを用い
た場合のデータが実線で示されている。図１１には、転
写用紙の紙質の違いによる両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)の値
と印加電圧と画像濃度との関係を示されている。図１１
において、薄紙と厚紙とでは導電特性が異なり、薄紙を
用いた場合のデータが実線で示され、厚紙を用いた場合
のデータが点線で示されている。図１２には、使用環境
の違いによる両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)の値と印加電圧と
画像濃度との関係を示されている。図１２において、高
温高湿の場合のデータが実線で示され、低温低湿の場合
のデータが点線で示されている。

【００４９】以上のように、感光体ドラム２０に担持さ
れていた現像画像が転写された転写用紙は、転写ベルト
２３によって左方に搬送される。そして、従動ローラ２
２の直径が１４〜１６mm程度の細径を設定されることに
より、転写用紙が自らの腰の強さにより反り返ることを
利用して剥離され、転写ベルト２３から離れて左方に送
り出される。また、転写用紙の搬送方向に向かい感光体
ドラム２０から離れるに従って転写ベルト２３の導電作
用により転写ベルト２３の電荷を逃がすことができるの
で、転写ベルト２３からの転写用紙の分離性を向上させ
ることが可能になる。転写用紙が感光体ドラム２０のニ
ップ部から離れるときには、ソレノイド３１への通電が
遮断されるため、押し上げレバー２９が下がり、転写ベ
ルト２３が感光体ドラム２０から離される。このため、
転写ベルト２３の接触摩擦による感光体ドラム２０の劣
化を防止することができる。

【００５０】なお、電源２６の印加可能な電圧の範囲を
設定し、この設定された印加電圧の変化を検出する検出
手段(図示されず)を設け、上記印加電圧が設定範囲以外
の場合には警告を発する警告手段(図示されず)を設ける
ことも可能である。このような構成によれば、電源２６
以外の間でリークが発生したり、あるいは、転写ベルト
２３に電流が流れなくなった場合に、その状態を検出手
段により検出して警告手段により異常を警告することが
できる。

【００５１】一方、図１３は、転写ベルト２３への帯電
構造として、コロナチャージャを用いた場合を示してい
る。すなわち、転写ベルト２３を駆動する駆動ローラ４
０と感光体ドラム２０の近傍で転写ベルト２３を支える
ローラ４１とは導電性の材料により形成され、従動ロー
ラ２２およびローラ２５とともに接地されている。ま
た、感光体ドラム２０の真下において転写ベルト２３の
内面に対向するコロナチャージャ４２のワイヤが電源２
６に接続され、このコロナチャージャ４２のケーシング
４３は接地されている。

【００５２】ここで、図１４に示すように、上記電源２
６からコロナチャージャ４２のワイヤに供給される電流
値をＩ₁、コロナチャージャ４２のケーシング４３から
アースに流れる電流値と転写ベルト２３から各ローラ２
２、２５、４０、４１を介してアースに流れる電流値と
の和をＩ₂とすると、両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)の値を演
算する減算手段３６と、両電流値の差(Ｉ₁−Ｉ₂)の値を
上記例と同様に一定値(３０μＡ)にするように電源２６
からコロナチャージャ４２への供給電流を制御する電流
制御手段３７とが制御板３８に設けられている。

【００５３】このような構成において、感光体ドラム２
０と転写ベルト２３とにより転写用紙を搬送する過程
で、コロナチャージャ４２から転写ベルト２３に向けて
放電させると、転写ベルト２３に電荷が与えられる。こ
のとき、転写ベルト２３の抵抗値が９〜9.4×１０⁷Ωの
値に設定されているので、転写ベルト２３がもつ抵抗に
より、与えられた電荷が直ちにアースに逃げることがな
い。従って、感光体ドラム２０の近傍において転写ベル
ト２３に対し転写に必要な電荷を帯電させることが可能
になる。しかも、コロナチャージャ４２のワイヤに流れ
た電流値Ｉ₁と、このコロナチャージャ４２のケーシン
グ４３および誘電体の転写ベルト２３からアースに流れ
る電流Ｉ₂との差を一定にするように、電源２６からコ
ロナチャージャ４２に供給する電流を電流制御手段３７
により制御することができる。従って、転写ベルト２３
の抵抗値が変化しても、転写ベルト２３から感光体ドラ
ム２０に付与される電荷を一定にすることができ、これ
によって、感光体ドラム２０と転写ベルト２３との間で
実質的に転写に必要な電荷量を一定にし、転写画像の品
質を向上させることが可能になる。

【００５４】以上の作用は図１０乃至図１２の実験結果
によっても立証することができる。本実施例において、
図１０乃至図１２の印加電圧および供給電流は、コロナ
チャージャ４２に対しても適用可能なものであり、前記
実施例と略同等の目的を達成することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、転写ベル
トから感光体に流れる電流を一定にするように電源から
接触電極への供給電流を電流制御手段により制御するこ
とにより、電源を効率よく転写に利用でき、使用環境の
変化、転写用紙の紙質や転写ベルトの抵抗値、転写する
画像面積の大小など種々の要因が変化しても感光体と転
写ベルトとの間において実質的な転写に必要な電荷量を
一定にすることができる。従って、転写画像の品質を向
上させることが可能になる。

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の概略構成を説明するための
配置図である。

【図２】図１に示した定着装置の転写時の動作を示す配
置図である。

【図３】図１に示した定着装置に用いられる転写ベルト
の断面図である。

【図４】図１に示した転写装置の感光体上のトナーとこ
れを静電的に転移させるための転写紙上および転写ベル
トでの電荷の状態を説明するための図である。

【図５】図１に示した転写装置での従動ローラ、バイア
スローラ、接触板の各部材の位置関係を説明するための
配置図である。

【図６】図５に示した接触板の構造に関する変形例を説
明するための配置図である。

【図７】図５に示した接触板の構造に関する他の例を説
明するための配置図である。

【図８】転写ベルトへの供給電流とアース側に流れる電
流との差を一定化するための構成を示す配置図である。

【図９】図８に示した構成を一部模式化して説明するた
めの配置図である。

【図１０】図８に示した構成を用いて異なる転写ベルト
毎に供給電流と印加電圧と画像濃度との関係を説明する
ための線図である。

【図１１】図８に示した構成を用いて異なる紙質の転写
用紙毎に供給電流と印加電圧と画像濃度との関係を説明
するための線図である。

【図１２】図８に示した構成を用いて異なる使用環境毎
に供給電流と印加電圧と画像濃度との関係を説明するた
めの線図である。

【図１３】図８に示した構成の一部変形例を示す配置図
である。

【図１４】図１３に示した構成を一部模式化して説明す
るための配置図である。

【符号の説明】

１転写装置２、２０感光体３、２２従動ローラ４、２１、４１駆動ローラ５、２３転写ベルト６支持体１０、２４、４１バイアスローラ１１、２６高圧電源１２、１７、１８接触板１４、３８転写制御板１９一体化部材２０、２１、２２導電性ブラシ４２コロナチャージャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−58387（ＪＰ，Ａ) 特開平２−110586（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体により形成されて感光体表面に接触
される転写ベルトと、この転写ベルトを駆動する駆動ロ
ーラおよび従動ローラを備えた支持体と、上記感光体と
上記転写ベルトとの間に転写紙を搬送する転写紙搬送手
段と、高圧電源に接続されるとともに上記感光体表面に
上記転写ベルトが接触する位置よりも上記転写紙の搬送
方向下流側の上記感光体の近傍で上記転写ベルトに直接
接触された接触電極と、上記転写ベルトの移動方向にお
ける上記接触電極の下流側に位置し、上記転写ベルトの
内側に接触板を配置して該転写ベルトに流れる電荷を除
電する手段とを備えた画像形成装置の転写装置におい
て、上記感光体と転写ベルトとの対向位置に相当するニップ
部の位置から上記接触電極の位置までの距離をＬ_２と
し、上記接触電極の位置から上記接触板の位置までの距
離をＬ_３とした場合、Ｌ_３≧Ｌ_２の関係が得られるように、上記距離Ｌ_２を設定され、上
記接触板は、上記転写ベルトの移動方向における上記接
触電極の下流側に位置し、上記ニップ部を通過した転写
紙が搬送される面に相当する通紙面側で転写紙の移動方
向に沿って上記転写ベルトをはさんで転写紙と対向する
位置に少なくとも２ヵ所以上配置されていて、それが配
置されている位置間の距離をＬ _４とし、上記転写ベルト
の時定数をτ、そして上記転写ベルトのプロセス線速を
ｖとした場合、 τ≦Ｌ _４／ｖの関係を得られるように、上記距離Ｌ _４を設定されてい
ることを特徴とする画像形成装置の転写装置。