JPH0293674A - ベルト転写装置 - Google Patents

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、感光ドラムのような画像形成部材上に形成し
たトナー像を記録紙に転写するためのベルト転写装置に
関するものである。

（従来の技術） 電子写真式プリンタ装置や複写機においては、感光体上
に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してトナー像
を形成し、このトナー像を記録紙のような記録媒体上に
転写し、定着工程を経てノへ−ドコピーが形成されてい
る。感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写装置と
して種々の型式のものが既知であるが、例えば特開昭６
１−１１７５８３号公報に開示さているベルト転写装置
が既知である。この既知のベルト転写装置では、誘電体
材料で出来た転写ベルトを２木の駆動ローラに張架し、
コロナ帯Ｎ、器により転写ベルトを−様な電位に帯電し
、同期して搬送されてくる記録紙を転写ベルト上に静電
吸着させ、記録紙を転写ベルトに保持した状態で搬送さ
せながら画像転写を行なっている。そして、転写後高圧
交流電源とコロナ帯電器とにより構成される除電器によ
り転写ベルト表面をＡＣ除電し、その後クリーニングブ
レードを転写ベルト表面に押し当って転写ベルトをクリ
ーニングするように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） ベルト転写装置は帯電した転写ベルトに記録紙を静電吸
着させ、転写ベルトに記録紙を保持した状態で転写及び
搬送を行なうため、記録紙の搬送を行なう上で高い信頼
性が達成できる大きな利点を具えている。

しかしながら、上述した既知のベルト転写装置では、ク
リーニングブレードを転写ベルトに押し当てて転写ベル
ト表面をクリーニングしているため、転写ベルトに不均
一な力がかかり易すく、転写ベルトが蛇行し易くなる欠
点があった。すなわち、クリーニングブレードを走行す
る転写ベルトに均一な圧接力を以って圧接させることは
困難な場合が多く、クリーニングブレードを圧接するこ
とにより転写ベルトにわずかに不均一な押圧力力作用す
るだけで転写ベルトが蛇行する不具合が生じていた。特
に、高速機においては、転写ベルトが高速走行するため
、不均一な圧接力により蛇行が顕著に生じていた。

また、上述したベルト転写装置では、転写後帯型前に転
写ベルトをＡ、　　Ｃ，除電して、転写ベルトに常時一
定電位が生ずるようにしている。しかしながら、Ａ、　
　Ｃ，除電を行なうには、交流高圧電源及びコロナ帯電
器を用いコロリ゛放電により転写ベルト表面を除電する
ため、感電や絶縁破壊等が生ずる危険性があり、さらに
交流高圧電源は価格が高価であるため、製造コストが高
価になる欠点もあった。

従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、高速走
行する転写ベルトが蛇行するような不具合を回避できる
と共に、高圧電源を用いることな（転写ベルトを均一に
除電でき、従って信頼性の高いベルト転写装置を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明による
ベルト転写装置は、導電性ベルト部材上に誘電体層を形
成した転写ベルトと、この転写ベルトを走行させる駆動
手段と、転写ベルト表面をトナーの帯電極性と反対の極
性に帯電する帯電装置と、外周面上に導電性繊維が植設
され、転写ベルト表面をクリーニングするブラシローラ
と、このブラシローラに接続され、ブラシローラをトナ
ーの帯電極性と反対極性にバイアスするバイアス源と、
前記ブラシローラを回転駆動する駆動手段と、帯電位置
と転写位置との間に配置され、転写ベルト及び記録紙を
把持して搬送する１対のローラとを具え、前記１対のロ
ーラのうち、感光体側に位置するバック・アップローラ
を基準電位又はトナー帯電極性と同極性のバイアス源に
接続したことを特徴とするものである。

このように帯電位置と転写位置との間に１対のローラを
配置し、これらローラによって転写ベルト及び記録紙を
把持搬送する構成としているから、ローラ間に作用する
圧着力により定着ベルトに記録紙を密着させることがで
きると共に、記録紙に電荷をすみやかに誘起することが
でき、−層存効に記録紙を転写ベルトに静電吸着させる
ことができる。さらに、転写ベルトと接しない部分はブ
ックアップローラにより除電され、記録紙と接し７た部
分はブラシローラにより除電されるので、バックアップ
ローラとブラシローラとを組み合せることにより転写ベ
ルトの走行に悪影響を及ぼすことがないクリーニング装
置を実現でき、この結果−層信頼性の高いベルト転写装
置を達成することができる。

また、ブラシローラは外周上に多数の弾性導電性繊維が
植設されているので、ブラシローラを転写ベルトに圧接
しても転写ベルトの幅方向の全長に亘ってほぼ均一な圧
接力を作用させることができ、転写ベルトの走行に悪影
響を及ぼさず、従って蛇行の発生を未然に防止すること
ができる。

（実施例） 第１図は本発明によるブラシクリーニング装置を具える
高速プリンタ装置の一例の構成を示す線図である０本例
では画像形成部材としてＡｎのベースドラムの外周面上
に感光層を形成した感光ドラム１を用いる。コロナ帯電
器２により感光ドラム１の外周面をその全面に亘って均
一に正帯電した後、補助光源３からの補助照明光及びプ
リントへラド４からの照明光を照射して静電潜像を形成
する。補助光源３は感光ドラム１の全面を均一に照明す
る。また、プリントヘッド４は、例えば多数の発光素子
を画像記録幅に亘って直線状に配置したＬＥＤアレイで
構成する。このＬＥＤアレイ４は、画像発生装置から供
給される画像信号に基いて発光動作を行ない、セルフォ
ックレンズによって収束された微小スポットの放射光を
感光ドラムｌに向けて照射する。これら補助光源３及び
ＬＥＤアレイ４からの照明光によって形成された静電潜
像を現像装置５により現像してトナー像を形成する。一
方、感光ドラム１と同期して給紙カセット６ａ又は６ｂ
から記録紙７を供給する。記録紙７は、給紙ローラによ
って１枚づつ給紙カットから取り出され、搬送ローラに
よって搬送され、１対のレジストローラ８ａ及び８ｂに
よって感光ドラム１に対する同期搬送タイミングがとら
れてから転写位置に搬送される。さらに、感光ドラム１
に対向して転写ベルト９を配置する。転写ベルト９は導
電性プラスチックシート上に絶縁性誘電体層が形成され
ており、４本のローラ１０ａ　、　１０ｂ　、　１０ｃ
及び１０ｄに走行自在に張架する。この転写ベルト９は
、感光ドラム１の走行方向と同一方向に同一の速度で走
行し、コロナ帯電器１１によりトナー極性と反対の極性
に帯電される。一方、感光ドラム１と同期して搬送され
てくる記録紙７は、一対のローラ１０ｂ及び１０ｅを経
て転写ベルト９と接触して転写ベルトに静電吸着し、転
写ベルトに従って転写位置まで搬送される。転写位置に
は、転写ベルトの背面側に導電性の弾性ゴムローラから
成る転写ローラ１１が配置され、この転写ローラの弾性
力を利用して転写ベルト９及び記録紙７を感光ドラムｌ
の表面に軽く圧接させる。記録紙７が感光ドラム表面と
接触すると、転写ベルト表面に帯電している電荷が作る
電界により感光ドラム表面上のトナー粒子が記録紙側に
転写される。転写後記録紙７は転写ベルト表面に静電吸
着されたまま搬送され、ローラ１０ｃの位置で分離され
定着装置１２に進入し、記録紙上のトナーが定着される
。定着後、記録紙７は搬送ローラ１３ａ、　１３ｂ及び
排紙ローラ１４ａ、　１４ｂを経て排紙スタッカ１５に
フェイスダウンした状態で排紙される。一方、転写ベル
ト９は、転写ベルトクリーニング用のブラシクリーニン
グ装置１６を経て再使用される。また、転写工程を経た
感光ドラム１は、除電ランプ１７により全面均一除電さ
れ残留電位まで減衰した後、ブラシクリーニング装置１
８により残留するトナー粒子が除去され再び全面均一帯
電され静電潜像が形成される。

第２図は本発明によるベルト転写装置の詳細な構成を示
す線図である。転写ベルト９は、プラスチック材料中に
カーボンのような導電性材料を含浸した導電性ベルト部
材の外周面に誘電体層をコートしたエンドレスベルトで
構成され、この転写ベルトを矢印方向に走行させる。転
写ベルト９を帯電器２０によりトナーの帯電極性と反対
極性に、本例の場合−１２００Ｖに帯電する。この４１
Ｆ電位置と、転写ベルト９が感光ドラム１と接する転写
位置との間に１対のローラ１０ｂ　、　１０ｅを配置し
、これらローラにより記録紙７を転写ベルｌ−９に静電
吸着させる。すなわち、記録紙７をローラ１０ｂとバッ
クアンプローラ１０ｅとの間の接点に向けて突入させ、
ローラ１０ｂと１０ｅとの間に作用する圧着力を利用し
て記録紙を転写ベル［・に密着させ静電吸着力を有効に
作用させる。この場合、バックアップローラｆｏｅが電
気的にフローティングの状態にあると記録紙の電荷の誘
起が十分に行なわれにくいため、本例ではバックアップ
ローラ１０ｅを導電性弾性ゴムローラで構成すると共に
抵抗Ｒを介して接地する。このように、バックアップロ
ーラ１０ｅを導電性弾性ゴムローラで構成して接地すれ
ば、記録紙を転写ベルトに密着さセ・ると同時にバック
アンプローラから記録紙にすみやかに電荷注入を行なう
ことができるので、記録紙を転写ベルトに有効に静電吸
着させることができる。一方、転写ベルト９の記録紙７
と接触しない表面領域は、バックアップローラ１０ｅと
直接接触することになる。

そして、転写ベルト表面が、接地されているバックアッ
プローラと直接接触すると、転写ベルト表面に帯電して
いる電荷はバックアップローラを介してリークし、この
表面領域はほぼ接地電位まで降下する。この電荷リーク
は、放電又は電荷注入によるものと考えられるが、実験
により転写ベルト表面がほぼ零電位まで降下することが
確認されていることより、両方の現象が生じていると考
えられる。従って、バックアップローラ１０ｅは、転写
ベルトの記録紙と接触する領域に対しては電荷注入手段
として作用し、記録紙と接しない領域に対しては除電手
段として作用することになる。この結果、ローラ１０ｂ
　、　１０ｅを通過した転写ベルトの表面電位は、第３
図に示すように、記録紙が接触した領域９ａはほぼ一１
２００Ｖに維持され、バックアップローラと接触した領
域９ｂはほぼＯ■まで降下する。一方、転写ベルトの汚
れは、記録紙からの紙粉や感光ドラム１との接触による
トナー付着等が主であり、記録紙と接触しなかった部分
に付着し易い特性があり、特に転写ベルトがローラ１０
ｂと１０ｃとの間を走行する間に付着し易い。従って、
本発明のように、感光ドラム１と対向する直前にバック
アップローラ１０ｅによって転写ベルト表面の一部を除
電することにより、不所望なトナーが転写ベルト表面に
付着するのを有効に防止することができる。

本発明では、転写ベルト９の表面に付着したトナーや紙
粉をブラシローラ２■により除去する。このブラシロー
ラ２１はレーヨン＋１やナイロン材に導電性材料を含浸
させた弾性を有する導電性繊維を外周面に植設した構成
とする。このブラシローラ２１を転写ベルト９と接触す
るように配置し、絶縁性軸受により回転自在に軸支し、
駆動モータ（図示せず）に連結して転写ベルトの走行方
向と反対方向に回転させる。さらに、ブラシローラ２１
には、フランジを介してトナー極性と反対極性の一３０
０■のバイアス源ｖｂを接続する。さらに、ブラシロー
ラ２１と対向して金属性の回収ローラ２２を接触配置す
る。この回収ローラ２２は、絶縁性軸受を介して回転自
在に軸支されると共にそのフランジを介して負のバイア
ス源Ｖｃを接続する。このバイアス源Ｖｃはブラシロー
ラ用のバイアス源■ｂと同一極性であってｖｂより大き
い一６００Ｖ程度に設定する。また、回収ローラ２２は
ブラシローラ２１と同方向に回転し、その周速度Ｖ。を
、ｖｃ＞ｖｂとなるように設定する。この回収ローラ２
２にウレタンゴム製又は薄い金属製のスクレーパ２３を
当接させ、回収ローラの外周面に付着したトナー等をか
き落す、転写ベルト表面に付着したトナーや紙粉は、ブ
ラシローラによって機械的に払い落され、転写ベルト表
面がクリーニングされる。この場合、ブラシローラ２１
は一３００■にバイアスされているから、払い落とされ
たトナー等はブラシローラ２１側に移行する。ブラシロ
ーラに付着したトナー等は、回収ローラ２２と対向する
位置まで移送され、回収ローラ２２に印加されるバイア
スによって静電的に回収ローラ側に移行する。そして、
スクレーパ２３によってかき落とされハウジング２４の
底部に堆積する。尚、転写ベルトに付着しているトナー
や紙粉の量が少ない場合や単に空気中に浮遊するトナー
が転写ベルト表面に付着する場合には、ブラシローラの
導電性繊維表面に付着したトナーや紙粉はブラシローラ
の回転による遠心力によりブラシローラから離脱するの
で、ブラシローラだけで転写ベルト表面を十分にクリー
ニングすることができ、従って回収ローラ及びスクレー
バは不要である。

次に、ブラシローラの除電効果について説明する。ブラ
シローラ２１の外周面上に植設されている導電性繊維は
小径であるから、導電性繊維と転写ベルトとの間におけ
る放電開始電圧が著しく低下し、ブラシローラと転写ベ
ルトとの間で気中放電が生じ、転写ベルトの表面電位は
ブラシローラのバイアス電圧まで降下する。この場合、
転写ベルトの表面電位がブラシローラのバイアス電圧に
ほぼ等しくなるまで降下することが実験で確認されてい
ることより、気中放電及び電荷注入の両者が生じている
ものと考えられる。従って、ブラシローラ２１は転写ベ
ルト表面に付着しているトナーや紙粉を除去するクリー
ニング手段として作用すると共に、転写ベルト表面を一
定電位まで降゛下させる除電手段として作用することに
なる。よって、転写ベルト９の記録紙を静電吸着により
保持した領域は、ブラシローラ２１と接触することによ
り−１２００Ｖから一３００ｖまで降下し、これ以外の
バックアップローラ１０ｅにより除電された領域は−３
００Ｖまで電位が上昇することになる。この結果、ブラ
シローラの除電効果により、転写ベルト９の全面が均一
な表面電位に維持されることになる。転写ベルト９はブ
ラシローラ２１により全面に亘って均一電位に維持され
てから帯電器２０により均一な表面電位に帯電され転写
位置まで走行する。

この結果、除電装置を用いることなく転写ベルトは常時
一定電位に維持されて転写位置に走行することになる。

第４図はブラシローラによる蛇行防止の一例の構成を示
すものであり、第４図ａ及びｂは従来のブラシローラの
斜視図及び長手軸線を含む面で切った線図的断面図、第
４図Ｃ及びｄは本発明によるブラシローラの斜視図及び
長手軸線を含む面できった線図的断面図である。ブラシ
ローラ３０は、Ａｌ製のスリーブ３１の外周上に導電性
繊維３２を織り込んだ基布３３を螺旋状に巻き付けて構
成される。

従来のブラシローラは、第４図ａ及びｂに示すように全
長に亘って基布を一方向に沿って螺旋状に巻き付けてい
るため、第４図すに示すように導電性繊維３２が全て一
方向に斜めに転写ベルトに対して当接してしまう。この
ため、導電性繊維の弾性力に基く圧接力が転写ベルトを
一方向に押し出すように作用してしまい、この結果転写
ベルトが蛇行し易くなる不具合が生じてしまう。これに
対して、本発明では、第４図Ｃ及びｄに示すように、ス
リーブ３１の中央部を中心にして両側に向けて基布の巻
回方向を互いに逆方向にする。この結果、第４図ｄに示
すように、ブラシローラの中央部を中心にしてそれぞれ
の側において導電性繊維が転写ベルトに対してそれぞれ
反対向きに斜めに当接し、この結果導電性繊維の弾性力
に基く転写ベルトに作用する圧接力が相殺されることに
なる。高速機においては、転写ベルトが高速走行するた
め、本発明のように導電性繊維の弾性力に基く圧接力に
よって転写ベルト９をその両側に引っ張るよう圧力が作
用する構成とすれば、転写ベルトの蛇行を防止する上で
極めて有効である。

本発明は上述した実施例に限定されず種々の変形や変更
が可能である０例えば、上述した実施例ではバックアッ
プローラを抵抗を介して接地する構成としたが、バック
アップローラの抵抗値や使用する環境条件を考慮して適
宜変更することが可能であり、例えば抵抗を介さずその
まま接地したり、或は記録紙への電荷注入をすみやかに
行なうためトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加
してもよい。特に、転写ベルトの記録紙と接しない表面
領域を有効に除電するため、数１００　Ｖのトナー帯電
極性と同極性のバイアスを印加することもできる。

さらに、バックアップローラを導電性ブラシローラで構
成し、導電性繊維の弾性力を利用して同朋搬送されてく
る記録紙を転写ベルトに押圧させることもできる。この
場合、導電性繊維の曲率が大きく気中放電の闇値電圧が
低下するため、記録紙への電荷注入及び転写ヘルドの除
電を一層打効に行なうことができる。また、バックアッ
プコーラの外周面には、数μｍから数１００μｍ程度の
微小の凹凸を形成した導電性弾性ゴムローラを用いれば
、電荷注入効果及び除電効果を一層有効に達成すること
ができる。

さらに、帯電器としてスコロトロン型の（１′ｉ電器を
用いれば、ブラシローラによる除電効率とバックアップ
ローラの除電効率に若干の差異が生じても常時転写ベル
トの帯電電位を一定電位に維持することができる。また
、帯電器として、コロナ帯電器だげでな（、導電性繊維
が植設されているブラシと、このブラシを所定の電位に
バイアスするバイアス源とから成るブラシ帯電装置やロ
ーラ帯電装置を用いることもできる。

さらに、上述した実施例ではブラシローラにトナー極性
と反対極性のバイアスを印加する構成としたが、このバ
イアスは必ずしも必要なものではない、すなわち、ブラ
シローラを転写ベルトの走行方向と同方向にその周速度
が転写ベルトの走行速度よりも高速になるように設定す
れば、ブラシローラの回転による機械的な清掃力によっ
て転写ベルト表面に付着しているトナー粒子等を下方に
向けて払い落すことができ、転写ベルトへの紙粉やトナ
ーの付着量が少ない画像形成装置においては転写ベルト
表面を十分にクリーニングすることができる。従って、
接地されているブラシローラによって転写ベルト表面を
クリーニングし、ブラシローラの導電性繊維に付着して
いるトナーや紙粉を回収ローラによる機械的清掃及び／
又はバイアスＶｃによる電気的吸引力によって除去する
こともできる。

さらに、上述した実施例では、転写ベルトの走行方向に
対してブラシローラ外周の走行方向を反対方向に設定し
たが、勿論同方向に設定することもできる。さらに、ブ
ラシローラを転写ベルトと同方向に回転させ、回収ロー
ラをブラシローラに対して反対方向に回転させることも
できる。この場合、回収ローラはブラシローラの導電性
繊維を機械的にたたくように作用するので、回収ローラ
によるブラシローラに対するクリーニング性能を一層有
効に作用させることができる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の効果を要約すると次の通りである
。

（１）外周面に導電性繊維が植設されている導電性ブラ
シローラを転写ベルトに当接させて転写ベルトをクリー
ニングする構成としているから、転写ベルトに対してそ
の幅方向のほぼ全長に亘って均一な圧接力を作用させる
ことができ、転写ベルトの走行に悪影響を及ぼさず、蛇
行の発生を未然に防止することができる。

（２）帯電位置と転写位置との間に１対のローラを配置
し、これらローラの圧着力によって記録紙を帯電した転
写ベルトに強制的に密着させる構成としているから、転
写ベルトと記録紙との間に介在する空気層の厚さを極め
て小さくすることができ、転写ベルトと記録紙との間に
生ずる静電吸着力を一層有効に作用させることができる
。しかも、バックアップローラを導電性ローラとし接地
又はトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する構
成としているから、記録紙への電荷注入を速やかに行な
うことができ、静電吸着力を一層有効に発生させること
ができる。

（３）帯電位置と転写位置との間に配置したバックアッ
プローラによって転写ベル１−の記録紙と接しない表面
部分を除電する構成としているから、除電することとな
くブラシローラで転写ベルト表面をクリーニングするこ
とができる。特に、転写ベルトは記録紙と接しなかった
表面領域に汚れが生じ易いので、接地又はトナー帯電極
性にバイアスしたバックアップローラとブラシクリーナ
とを組み合せることができ、従って蛇行の生じにくいベ
ルト転写装置を実現することができる。特に、感光体の
画像間に黒ベタ画像を形成し、この黒ベタ画像の画像濃
度からトナー濃度や現像特性を調整するシステムにおい
ては、画像間すなわち記録紙に接しない表面部分にトナ
ーが付着してしまうため、特に有効である。

（４）転写ベルトの記録紙と接しない部分はバックアッ
プローラにより除電され、記録紙と接した表面部分はブ
ラシローラにより除電されるので、除電装置が不要にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるベルト転写装置を具えるプリンタ
装置の一例の構成を示す線図、第２図は本発明によるベ
ルト転写装置の詳細な構成を示す線図、 第３図は転写ベルトの帯電分布を示す線図、第４図ａ　
−ｄはブラシローラの構成を示す線図である。 ｌ・・・感光ドラム　　　　７・・・記録紙９・・・転
写ベルト　　　　１１・・・転写ローラ１０ａ　〜１０
ｄ　・・・ローラ １０ｅ・・・バックアップローラ ２０・・・帯電器　　　　　　２１・・・ブラシローラ
２２・・・回収ローラ　　　　２３・・・スクレーパ＠
３図 ｑ（車云）−（ルト） 第４図 Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性ベルト部材上に誘電体層を形成した転写ベル
   トと、この転写ベルトを走行させる駆動手段と、転写ベ
   ルト表面をトナーの帯電極性と反対の極性に帯電する帯
   電装置と、外周面上に導電性繊維が植設され、転写ベル
   ト表面をクリーニングするブラシローラと、このブラシ
   ローラに接続され、ブラシローラを接地電位又はトナー
   の帯電極性と反対極性にバイアスするバイアス源と、前
   記ブラシローラを回転駆動させる駆動手段と、帯電位置
   と転写位置との間に配置され、転写ベルト及び記録紙を
   把持して搬送する１対のローラとを具え、前記１対のロ
   ーラのうち、転写ベルトの誘電体層と対向する側に位置
   するバックアップローラを基準電位又はトナー帯電極性
   と同極性のバイアス源に接続したことを特徴とするベル
   ト転写装置。 ２、前記ブラシローラを転写ベルトの走行方向と同方向
   にその走行速度より速い周速度で回転させ、このブラシ
   ローラと対向して回収ローラを配置し、この回収ローラ
   をブラシローラの回転方向と反対方向に回転させること
   を特徴とする請求項１に記載のベルト転写装置。 ３、前記ブラシローラを接地電位に接続し、前記回収ロ
   ーラを導電性材料で構成し、この回収ローラをトナーの
   帯電極性と反対極性のバイアス源に接続したことを特徴
   とする請求項１又は２に記載のベルト転写装置。 ４、前記ブラシローラをトナー帯電極性と反対極性のバ
   イアス源に接続し、前記導電性回収ローラに接続されて
   いるバイアス源を前記ブラシローラ用のバイアス源より
   も高い電位に設定したことを特徴とする請求項１又は２
   に記載のベルト転写装置。 ５、前記導電性ブラシローラが、導電性ローラ部材と、
   片面に導電性繊維が植設されている基布とを有し、この
   基布が、ブラシローラの長手方向の中央部を中心にして
   各側にそれぞれ反対向きに巻回されていることを特徴と
   する請求項３又は４に記載のベルト転写装置。