JP2754622B2 - 静電搬送転写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置において
使用される静電搬送転写装置に関する。

従来の技術 電子写真複写機等の画像形成装置において、像保持体
（感光体で代表する。）上に形成されたトナー像を転写
材（用紙で代表する。）に転写する方法としては、用紙
をトナー像に重ねて搬送すると同時に背面側から帯電さ
せてトナーを静電吸着させる方法が一般的である。特
に、感光体と同期して回転駆動される転写ドラム上に用
紙を一旦支持して転写を行う転写方法は、これにより用
紙への多重転写が可能になるという理由により、主とし
てカラー複写機において使用される。

転写ドラムに用紙を支持する手段としては、グリッパ
等の機械的な把持機構によるもの、静電吸着によるもの
等があるが、これらのうち静電吸着によるものは、転写
ドラムの任意の位置から用紙と支持することができるか
ら、用紙の長手方向の大小を問わず用紙間隔を狭めるこ
とが可能になり、その分複写速度が向上するという利点
がある。

第10図は、静電吸着により用紙を転写ドラムに支持す
る方法を具体化してなる従来の静電搬送転写装置を示す
図である。２は感光体であり、図示しない現像装置によ
り現像されて得られたトナー像Ｔを転写位置に送る。４
は転写位置において用紙を介して感光体２の表面に当接
又は近接するように回転可能に軸支された転写ドラムで
あり、この転写ドラム４は、その部分側面図及び内側か
ら見た展開平面図がそれぞれ第11図及び第12図に示され
るように、無端状に形成された樹脂膜６と、樹脂膜６の
内側に一定間隔で交互に形成された複数の電極8a,8b
と、これらの電極8a,8bの各々を樹脂膜６に固定する絶
縁体からなる支持体10とから構成されている。なお、支
持体10の幅は樹脂膜６の幅よりも小さくされ、これによ
り電極8a,8bが交互に樹脂膜６の内側で表出して、それ
ぞれが別の給電用のブラシからの給電を受けることがで
きるようになっている。転写ドラム４の内部の位置に
は、転写及び用紙の吸着を行うために、給電手段として
の転写用ブラシ12a,12b及び吸着用ブラシ14a,14b,16a,1
6bが固定されている。

第13図は各ブラシの電源接続図である。転写位置にお
いて電極8a,8bに摺動する転写用ブラシ12a,12bは、スイ
ッチ20を介して電源18の正側に接続され、その電源18の
負側は接地されている。転写位置を除く用紙搬送位置に
おいて電極8aに摺動する吸着用ブラシ14a,16aは接地さ
れており、同じく用紙搬送位置において電極8bに摺動す
る吸着用ブラシ14b,16bは、それぞれ、スイッチ24,28を
介して電源22,26の負側に接続され、電源22,26の正側は
接地されている。

上記構成の静電搬送転写装置の動作を説明する。給紙
トレイ30上に載置された用紙32は、用紙32の上面に当接
するように軸支されたフィードローラ34の回転により所
定のタイミングで送り出される。用紙先端が転写ドラム
４の近傍に到達するとスイッチ24がオンになり、電源22
の出力電圧が電極14bを介して１つおきの電極8bに印加
され、電極8a,8b間に生じる電界により用紙と樹脂膜６
とが異極性に帯電して、互いに吸着力を及ぼすようにな
る。かくして転写ドラム４の回転に同期してその表面に
支持された用紙が転写域の近傍に到達すると、スイッチ
20がオンになり、電極8a,8bの双方に直流電圧が印加さ
れて用紙はトナー像Ｔと逆極性に帯電し、用紙と同一の
周速度で回転する感光体２上のトナー像Ｔを静電吸着し
て、転写が実行される。このとき、転写用ブラシ12bの
下流側に位置する吸着用ブラシ14b,16bには直流電圧が
印加されており、この複写がフルカラー複写である場合
には、第１色による転写を終了した用紙を継続して転写
ドラムに支持するようになっている。第２色、第３色に
よる転写も同様に実行され、３乃至４回分の転写が終了
すると、スイッチ28がオフになり、剥離爪36によって用
紙は転写ドラム４から剥離され、搬送ベルト38上に送り
出される。なお、単色複写の場合には、スイッチ28は常
にオフにされ、一回の転写が終了する毎に用紙を排出す
るようになっている。

しかし、上記の構成であると、用紙搬送時において、
複数の電極8a,8bがそれぞれ常時同電位であり、搬送さ
れつつある用紙又は半導電性の樹脂膜６が部分的に荷電
するため、転写位置にて転写を実行するに際して、電極
8a,8bのピッチで交互に濃度の高い部分、低い部分が生
じてしまう。この現象（以下電極模様と称する。）を回
避するために、第14図に示されるような構成が提案され
ている。

この従来例（第14図）では、第12図の積層構造におけ
る各電極に代えて、両端部とも樹脂膜６の内側に表出す
るように構成された電極７を形成し、この電極７の両側
の表出部に給電用のブラシ9a,9bが交互に摺動するよう
にしている。ブラシ9aが接地されておりブラシ9bに電圧
が印加されているとして、各電極７の接続状態について
見てみると、樹脂膜６の周回に従って電圧の印加と接地
部への接続とが交互に繰り返されるので、各電極が常時
同電位となることがなく、樹脂膜又は用紙へ電荷が蓄積
することが防止され、電極模様が解消される。

発明が解決しようとする課題 第10図乃至第13図又は第14図に示されるような構成か
らなる静電搬送転写装置を用いた場合、以下に示すよう
な問題が生じる。

即ち、上記従来の構成では、ブラシが電極を摺動する
位置において電極は比較的柔らかい半導電性の樹脂膜に
支持されているので、長期の使用により樹脂膜が変形
し、ブラシと電極の電気的な接続が不安定になるという
問題があった。又、ブラシを転写ドラムの一方の側に２
列で配置して装置の小型化及び保守性の向上を図ろうと
しても、第12図の電極配置ではその構造上不可能であ
り、第14図の電極配置では柔らかい樹脂膜に支持される
電極の表出部分を余り長くすることができないことから
困難であるという問題もあった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたも
ので、ブラシと電極の電気的な接続が不安定になるおそ
れがなく、装置の小型化及び保守性の向上に適した静電
搬送転写装置の提供を目的としている。

課題を解決するための手段 上記技術的課題は、感光体のトナー像が転写される用
紙を少なくとも転写位置において外表面に密着させなが
ら移動する半導電性の樹脂膜と該樹脂膜の内側に一定間
隔で並設された複数の電極とを支持体上に支持し、上記
電極を部分的に上記支持体の外側に表出させ、上記電極
のうちで転写位置に移動した電極の表出部分にトナーの
極性と逆極性の電圧を印加する転写用給電手段を接触さ
せ、上記電極のうちで用紙搬送位置に移動した電極の表
出部分に高電圧及び低電圧を交互に印加する用紙吸着用
給電手段を接触させてなることを特徴とする静電搬送転
写装置により解決される。

ここで、高電圧及び低電圧というのは、相対的に＋
（プラス）側の電圧及び相対的に−（マイナス）側の電
圧を意味する。従って、高電圧及び低電圧の具体的な組
合せとしては、＋2000Vと＋500V、＋1500Vと0V、＋1000
Vと−500V、0Vと−1500V、−500Vと−2000V等がある。

作用 上記構成において、樹脂膜と電極を支持体上に支持
し、電極を部分的に支持体の外側に表出させているの
は、電極の表出部分にて安定した給電を行うためであ
る。即ち、電極が支持体の外側に表出している部分で
は、電極は従来のように樹脂膜により支持されているの
ではなく、支持体により支持されているので、給電に際
してブラシ等の給電手段と電極との電気的な接続が不安
定になる恐れがない。また、上記構成によれば、ブラシ
等の給電手段を２列で配設するのに充分な長さで電極を
表出させることができるので、給電部を転写ドラムの一
方の側だけとして装置の小型化及び保守性の向上を図る
ことが可能になる。

実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す静電搬送転写装置の全
体構成図、第２図は第１図におけるII−II線に沿った断
面図、第３図は第１図に示される転写ドラムの部分斜視
図、第４図は第１図に示されるブラシ給電装置の電源接
続図である。

第１図において、40はその表面に形成された静電潜像
が図示しない現像装置によって白黒又はカラー現像され
る感光体、42は転写位置において感光体40の表面に近接
又は用紙を介して当接するように配設される転写ドラ
ム、44は転写ドラム42の電極に給電するためのブラシ給
電装置、46は給紙トレイ48上に載置された用紙50を転写
ドラム42の方向に送り出すフィードローラ、52は剥離位
置においてその先端が転写ドラム42に対して接離自在に
設けられた剥離爪、54は剥離爪52により剥離された用紙
を図示しない定着装置の方向に送る搬送ベルトである。

転写ドラム42は、第３図に示すように、金属等からな
る剛体ドラム62と、剛体ドラム62の外周に設けられた絶
縁性の支持体60と、支持体60上に一定間隔で複数設けら
れた帯状の電極58と、電極58の端部近傍が表出するよう
に支持体60及び電極58に密着させられた半導電性の樹脂
膜56とから構成されている。ここで、半導電性の樹脂膜
56は、アクリル、塩ビ、ポリエステル、ポリプロピレン
等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラック等の帯電防止
剤を適当量含有させて、その体積抵抗率が10⁸〜10¹²Ω
・cmとなるように形成され、その厚みは例えば0.25mmで
ある。また、電極58は、通常のエッチング、スクリーン
印刷等の導電パターン形成技術により支持体60上に形成
することができ、その幅は約0.5mmである。例えば第４
図に示すように、ポリエステルからなる厚み50μｍの支
持体60上にエッチングにより厚み35μｍのCu電極58aを
形成し、Cu電極58aの表面に酸化防止及び対摩耗性向上
を目的としてNi電極58bを厚み２〜３μｍで形成すれ
ば、長期にわたる使用に充分耐え得る転写ドラムを提供
することができる。各電極間の間隔については、1mm以
上であると電極模様が生じやすくなるので、それ以下で
小さい程良いが、小さすぎると短絡等の二次障害が生じ
るので、約0.5mmが最適である。支持体60を硬度（JIS
K6301）が50゜以下の弾性体から形成するか、あるいは
支持体60と剛体ドラム62間に図示しない同質の弾性体層
を介在させることによって、転写ドラムと感光体の当接
力を安定化することができ、転写効率の安定化等が可能
になる。尚、第３図において、電極58の端部近傍を表出
させているのは、以下に説明するブラシ給電装置によっ
て転写ドラム42の片側部分にて給電を行うためである。

ブラシ給電装置44は、第２図に示すように、転写ドラ
ム42の電極露出部分を覆う形で設けられており、その内
側には各種機能をなすための給電用のブラシが円周方向
に２列で交互に配置されている。ブラシ給電装置44は、
その円周方向の位置によって機能が異なるため、便宜上
第１図に示すように、転写位置に相当する転写部44a
と、用紙搬送位置に相当する第１搬送部44bと、第１搬
送部における用紙剥離位置上流側に挿入された第２搬送
部44cとにわけておくことにする。

ブラシ給電装置の各部の電源接続を第５図により説明
する。尚、同図は、ブラシ給電装置44を第１搬送部44b
及び第２搬送部44c間（第１図におけるＡ部）で破断し
た展開平面図に相当している。転写部44aにおいて、64
は転写用ブラシであり、スイッチ72を介して転写用電源
74の正側に接続され、この転写用電源74の負側は接地さ
れている。この構成によれば、転写ドラムの周回にとも
なって転写位置に移動してきた電極に常に一定の電圧を
供給することができる。転写用ブラシ64の両側には転写
用補助ブラシ66が設けられており、これを接地しておく
ことにより、転写部における電界を安定なものとするこ
とができ、良好な転写品質を得ることができる。即ち、
一般に転写は、感光体上の荷電トナー粒子が転写電界を
形成する電気力線に沿って移動することによりなされる
から、転写用補助ブラシを設けることにより転写電界を
狭い空間に閉じ込めて、トナー粒子が転写位置に移動す
るより先に転写されるのを防止することができ、転写画
像が滲む等の不良が生じにくくなる。第１搬送部44bに
おいて、70は第１吸着用ブラシであり、これらは交互に
スイッチ80及び接地部に接続されている。82はスイッチ
80と接地部間に設けられた第１吸着用電源である。第２
搬送部44cにおいて、68は第２吸着用ブラシであり、こ
れらは交互に切換スイッチ76及び接地部に接続されてい
る。切換スイッチ76は、負側が接地された第２吸着用電
源78の正側への接続と接地部への接続とを切り換える。

従来、ブラシ給電を転写ドラムの内側から行っていた
ので、上記配線接続が極めて複雑になっていたものであ
るが、この例のように転写ドラムの外側からブラシ給電
を行うようにすれば、保守性が向上すると共に、配線の
自由度が増大する。又、ブラシ給電装置を転写ドラムの
一方の側に設けているので、装置を小型に構成すること
ができる。更に、ブラシ給電装置を転写ドラムの両側に
分割した場合と比較して、ブラシ間ピッチの調整に手間
取ることがなくなる。

以下、本実施例の装置の動作を説明する。予めスイッ
チ80をオンにし第１搬送部44bに吸着力を付与した状態
でフィードローラ46により用紙50を送り出すと、この送
り出された用紙は、転写ドラムの電極間に生じた電界の
作用により樹脂膜56上に密着保持される。このとき、各
電極58は、プラス、フローティング、アース、フローテ
ィング、プラス、…と繰り返して電位が変化するので、
用紙あるいは樹脂膜56への特定の電荷の蓄積が防止さ
れ、電極模様が解消される。ここで、各電極がフローテ
ィングになる期間を設けているのは、こうしておかない
と、プラス部分とアース部分とが同一の電極を介して短
絡する恐れがあるからである。次に、用紙が転写位置に
到達すると、転写用ブラシ64により転写電界が印加され
るので、感光体40上のトナーは静電吸着力により用紙上
に転写される。そして、所定の回数転写が実行される
と、用紙先端が剥離位置に到達するよりも所定時間早い
タイミングでスイッチ76が接地側に切り換わり、第２搬
送部44cにおける吸着力が漸次除去されて、用紙は剥離
爪52により転写ドラム42から剥離され、搬送ベルト54に
より図示しない定着装置等の次工程に送られる。ここ
で、上記タイミングで第２搬送部44cを接地しているの
は、樹脂膜の除電が適当な時定数をもって完了するより
先に用紙を剥離爪52により強制的に剥離する場合に生じ
るエクスプロージョン（トナーが飛散する現象）を防止
するためである。

第６図は上記実施例における別の効果を説明するため
の図である。同図（ａ）は転写ドラムの内側に設けられ
たブラシ給電装置82のブラシ84が転写ドラムの電極形成
面86を摺動している様子を示しており、同図（ｂ）は転
写ドラムの外側に設けられた給電装置88のブラシ90が転
写ドラムの電極形成面92を摺動している様子を示してい
る。従来構成に相当する同図（ａ）においてブラシ給電
装置82を電極形成面86に押し付けるとブラシ相互が接触
する恐れがあるのに対して、本実施例に相当する同図
（ｂ）においては、ブラシ90の先端部の幅が根本部の幅
より狭くなるような曲率をブラシ給電装置88が有してい
るため、ブラシ同士が接触する恐れがない。

第７図は本発明の他の実施例を示す転写ドラム及び給
電装置の断面図であり、前実施例における第２図の断面
図に対応している。転写ドラム93において、支持体98
は、円筒形状の剛体ドラム100の外周面だけでなくその
側面をも覆うように設けられており、電極96は、剛体ド
ラム100の側面側にまで延設されている。又、樹脂膜94
は、剛体ドラム100の外周面側において支持体98及び電
極96に密着するように設けられている。一方、円盤状の
ブラシ給電装置102は、電極96と交互に摺動するブラシ1
04,104を有しており、これにより前実施例と同様の機能
が達成されるようになっている。このように転写ドラム
93の側方から給電を行う場合には、ブラシ給電装置102
に関して比較的大きな位置決め精度の誤差が許容される
ので、つまり、ブラシ給電装置102が転写ドラム93の半
径方向に多少のズレを生じていたとしても、転写ドラム
93の回転を阻害することがないと共にブラシと電極間の
電気的接続を確保することができるので、ブラシ給電装
置の取付作業が更に簡略化される。

第８図は本発明の更に他の実施例を示す静電搬送転写
装置の側面図、第９図はその要部斜視図である。この装
置は、無端ベルト状に形成した樹脂膜ベルト114と、樹
脂膜ベルト114を装架する一対のローラ116,118と、樹脂
膜ベルト114の水平面に配設され、各々にシアン、マゼ
ンタ、イエローの各トナーによって同一原画に対する現
像が行われるシアン色用感光体120、マゼンタ色用感光
体122、イエロー色用感光体124と、各感光体120,122,12
4と共に樹脂膜ベルト114を挟持して回転する弾性体ロー
ラ126,128,130と、転写位置及び用紙搬送位置において
樹脂膜ベルト114の内側に設けられた電極に所定の電圧
を供給するブラシ給電装置132とを具備して構成されて
いる。尚、ブラシ給電装置132のブラシの電気的な接続
及び電極の配置については、これまでの各実施例に準じ
て行うことができるので、その説明を省略するが、転写
のための給電部では、弾性体ローラ126,128,130に対応
した部分にブラシ給電装置132を接触させて、安定した
給電を可能にしている。

給紙カセット38からフィードローラ36によって用紙40
が給紙されると、図示しない給紙センサにより用紙先端
が検知され、この検知によって各感光体120,122,124へ
の画像書き込みのタイミングが決定される。同時にブラ
シ給電装置132によって用紙搬送位置及び転写位置に所
定の電界が付与される。樹脂膜ベルト114に吸着した用
紙は、感光体120,122,124の直下を通過する際にそれぞ
れシアン像、マゼンタ像、イエロー像を転写され、結果
として同一画像に対する多重転写像が形成される。感光
体120,122,124への画像書き込みのタイミングは、用紙
の搬送時間分だけ順次遅れて行われ、３色の各々の色が
重なるように制御される。多重転写が完了した用紙は、
さらに定着装置に送られて、定着が行われる。

樹脂膜ベルト114は、支持体142上に複数の電極144を
一定間隔で形成し、電極144の端部近傍が露出するよう
に電極144を介して樹脂膜146を支持体142に接着して構
成されている。このような構成によれば、ブラシ給電装
置132による電極144への給電を支持体142上の電極表出
部分において行うことができるので、これまでの実施例
と同様の効果を得ることができる。

発明の効果 以上詳述したように本発明によれば、ブラシ給電装置
のブラシと転写ドラムの電極との電気的接続が不安定に
なることがなく、装置の小型化及び保守性の向上に適し
た静電搬送転写装置が提供されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す静電搬送転写装置の全体
構成図、 第２図は第１図におけるII−II線に沿った断面図、 第３図は第１図に示される転写ドラムの部分斜視図、 第４図は電極の具体的構成例を示す断面図、 第５図は第１図に示されるブラシ給電装置の電源接続
図、 第６図は本発明の実施例の効果の一部を説明するための
図、 第７図は本発明の他の実施例を示す転写ドラム及びブラ
シ給電装置の断面図、 第８図は本発明の更に他の実施例を示す静電搬送転写装
置の側面図、 第９図は第８図に示される静電搬送転写装置の要部斜視
図、 第10図乃至第14図は従来技術の説明図である。 40……感光体、 42,93……転写ドラム、 44,102,132……ブラシ給電装置、 56,94,146……樹脂膜、 58,96,144……電極、 60,98,142……支持体、 62,100……剛体ドラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 雄一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 奥川 康令 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−269176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−90338（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体のトナー像が転写される用紙を少な
   くとも転写位置において外表面に密着させながら移動す
   る半導電性の樹脂膜と該樹脂膜の内側に一定間隔で並設
   された複数の電極とを支持体上に支持し、 上記電極を上記支持体の一方の側にて部分的に上記支持
   体の外側に表出させ、 上記電極のうちで転写位置に移動した電極の表出部分に
   トナーの極性と逆極性の電圧を印加する転写用給電手段
   を接触させ、 上記電極のうちで用紙搬送位置に移動した電極の各々に
   上記樹脂膜の移動に伴い高電圧及び低電圧を交互に印加
   する用紙吸着用給電手段を設け、 該用紙吸着用給電手段を、上記電極の表出部分に接触可
   能に設けられる第１の給電電極群と、該第１の給電電極
   群が接触している電極以外の電極の表出部分に接触可能
   に設けられる第２の給電電極群と、該第１及び第２の給
   電電極群間に電位差を与える手段とから構成したことを
   特徴とする静電搬送転写装置。