JPH0535127A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写を直接又は間接的に接触する導電性部材
によっている場合、導電性部材は柔軟な例えばブラシを
用いるため、耐久性に課題が生ずる。 【構成】 複数の導電性ブラシ２１Ａ，２１Ｂを備え、
入替えて、転写ドラム９に接触するようにしてある。導
電性ブラシ２１Ａ，２１Ｂは３個以上の複数でもよく、
性状を異にしても、同一性状でもよく、これによって耐
久性が増す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には画像形成装置
に関するものであり、特に、電子写真方式或は静電記録
方式などにより形成された像担持体上のトナー像を、転
写材の担持部材上に担持された転写材に転写電界を付与
して転写することにより画像を得る画像形成装置に関す
るものである。斯かる画像形成装置としては、電子写真
複写装置、プリンター、その他種々の記録機器などがあ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば画像形成装置は種々提案さ
れているが、図５に代表的な、所謂回転式現像装置と称
される現像装置を具備した多色電子写真複写装置が図示
される。

【０００３】図５を参照し簡単に説明すると、多色電子
写真複写装置は、回転自在に軸支され矢印方向に回転す
る像担持体、即ち、感光ドラム３が配置され、その外周
部に画像形成手段が配置される。画像形成手段は任意の
手段とし得るが、本例では、感光ドラム３を均一に帯電
する一次帯電器４と、色分解された光像又はこれに相当
する光像を照射し、感光ドラム３上に静電潜像を形成す
る。例えばレーザビーム露光装置などから成る露光手段
２と、感光ドラム３上の静電潜像を可視画像とする回転
式現像装置１とを具備する。

【０００４】回転式現像装置１は、イエロー色現像剤、
マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラック色現像剤
の４色の現像剤を各別に収納する４個の現像剤収納容器
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫと、これら４個の容器４Ｙ，
４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫに連結され回転自在に軸支された略
円柱形状の筺体に支持された現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，
１ＢＫとから成っている。前記回転式現像装置１は、筺
体の回転によって所望の現像器を前記感光ドラム３の外
周面と対向する位置に搬送し、前記感光ドラム３上の静
電潜像の現像を行い４色分のフルカラー現像が可能に構
成されている。

【０００５】感光ドラム３上の可視画像、即ち、トナー
像は、転写ドラム９に担持されて搬送される転写材Ｐに
転写される。本例において転写ドラム９は回転自在に軸
支された転写ドラムとされ、該転写ドラム９は、図６を
も参照すると理解されるように、両端に配置されたシリ
ンダ９ａ，９ｂと、該両シリンダ９ａ，９ｂを連結する
連結部９ｃとを有し、シリンダ９ａ，９ｂ間の外周面開
口域には、転写材担持部材９３が張設される。該転写材
担持部材９３は通常は、例えば、ポリエチレンテレフタ
レートやポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のフィル
ム状の誘電体シートが使用される。又、前記連結部９ｃ
には、給紙装置から送給された転写材Ｐを把持する転写
材グリッパ７を有する。更に転写ドラム９の内側及び外
側には転写用放電器１０、並びに除電手段を構成する内
側除電用放電器１３及び外側除電用放電器１１，１４が
配置される。

【０００６】転写後の感光ドラム３上の残トナーを除去
するため、転写ドラム９の後流側にクリーニング装置１
２が配設されている。

【０００７】上述したごとき構成の多色電子写真複写装
置によるフルカラー画像の形成工程を簡単に説明する
と、以下のようである。

【０００８】感光ドラム３に一次帯電器４により均一な
帯電を行い露光手段２にて画像情報に応じた光像Ｅを照
射し、感光ドラム３上に静電潜像が形成される。該静電
潜像は、回転式現像装置１により感光ドラム３上に樹脂
を基材とした平均粒径８〜１０μｍのトナーによりトナ
ー像として可視化される。

【０００９】一方、給紙カセット１９中から送り出され
た転写材Ｐはレジストローラ６により画像と同期して給
紙ガイド１８を通じて転写ドラム９へと送られ、グリッ
パ７にその先端部を把持され、そして、該転写ドラム９
にて図中矢印方向に搬送される。

【００１０】次いで、感光ドラム３と当接する領域にお
いて転写ドラム９の転写材担持部材、即ち、誘電体シー
ト９３の背面から転写用放電器１０によってトナーと逆
極性のコロナ放電を受けることにより感光ドラム３上の
トナー像が転写材Ｐ上に転写される。

【００１１】転写材Ｐは必要回数の転写工程が行われた
後、除電用放電器１１，１３，１４により除電を受けつ
つ分離爪１５の作用により転写ドラム９から剥離され搬
送ベルト１６により定着器１７に搬送される。定着器１
７にて熱による定着を受けた後、機外に排出される。

【００１２】他方、感光ドラム３は、表面の残留トナー
をクリーニング装置１２で清掃された後再度画像形成プ
ロセスに供せられる。

【００１３】又、転写ドラム９の誘電体シート表面も同
様にファーブラシ等より成るクリーニング装置５及びク
リーニング補助手段８の作用により清掃された後、再
度、画像形成プロセスに供せられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では転写を行うのに放電器を用いているため次のよ
うな欠点があった。

【００１５】即ち、通常６〜８ＫＶもの高電圧を放電器
のワイヤに印加する必要があり、更にコロナ電流の一部
しか感光ドラム方向へ流れず他はアースされている放電
器のシールドへと流れてしまうため、実際に転写に寄与
する転写コロナ電流以上の電流が必要となる。従って電
圧、電流容量の大きな電源を必要とし、又配線の絶縁も
より耐圧の高いものが必要となり、装置の大型化、コス
トの上昇をもたらす。

【００１６】更に、放電器を用いるため、コロナ放電が
生起されると共にオゾンが発生し、これは感光ドラム及
び人体にまでも悪影響を与える。

【００１７】尚、本出願人は上記問題の解決方法とし
て、電界形成手段としてコロナ帯電器でなく、導電性ブ
ラシを本発明で述べるところの接触導電性部材として用
いることにより問題を解決しており、接触注入電流がほ
ぼ転写材吸着電流とトナー転写電流とに効率よく寄与す
る為、コロナ放電と異なりオゾンの発生を伴なうことな
く低電位、低電流高効率転写が達成される。

【００１８】しかしながら、上記方法では、ブラシ先端
と誘電体シート表面との間に存在する微少な空隙の間で
発生（低湿度環境下）する異常放電を防ぐ為、より柔軟
なブラシ材料を用い、ブラシ先端とシート間との電気的
接触を密接に保つことが必要であった。

【００１９】一方、この様な柔軟なブラシを用いた場
合、耐久性が低く、例えば、ブラシ先端のへたり、摩耗
が大きく、必要な転写条件を持続的に得ることが困難で
あった。

【００２０】本発明は像担持体上のトナー像を転写材に
電界により転写させる画像形成装置であって、少なくと
も転写時に直接又は間接的に接触する導電性部材が弾性
及び導電性を有した細繊維を有した部材からなる画像形
成装置における上記課題を改良し、上記導電性部材の耐
久性の向上した画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明はト
ナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナ
ー像を転写材に電界により転写させる画像形成装置であ
って、前記電界を形成する手段が、少なくとも転写時に
は前記転写材に直接又は間接的に接触する導電性部材を
有しており、前記導電性部材が弾性及び導電性を有した
細繊維を有した部材からなる画像形成装置において、前
記導電性部材を複数個有し、前記複数個の導電性部材の
内一つを選択する手段を設けたことを特徴とする画像形
成装置としたものである。

【００２２】本発明の第２の発明は複数個の導電性部材
の一部又は全部が夫々異なる性状を有することを特徴と
する第１の発明に記載の画像形成装置である。

【００２３】本発明の第３の発明は複数個の導電性部材
が同一の性状を有することを特徴とする第１の発明に記
載の画像形成装置である。

【００２４】

【実施例】

「実施例１」以下、本発明の実施例を図面に従って説明
する。本発明は図５を用いて先に説明した回転現像装置
を有した多色電子写真複写装置にて実施し得る。従っ
て、本実施例にて画像形成装置は図５の多色電子写真複
写装置のうち転写電界形成手段のみを改造した多色電子
写真複写装置として具現化され、又図６に図示する誘電
シート９３を具備するものとし、その全体構成および作
用は図５、図６に関して説明した通りである。従って多
色電子写真複写装置および転写ドラム９の全体構成およ
びその動作説明は電界形成手段に関する以外省略する。

【００２５】図１は感光ドラム３と転写ドラム９の部分
を示す。像担持体である感光ドラム３と転写材担持部材
である誘電体シート９３が当接する部分の誘電体シート
９３内側に電界発生手段である導電性ブラシ２１Ａ又は
２１Ｂが当接されている。

【００２６】更に導電性ブラシ２１Ａ，２１Ｂには転写
電界を与えるバイアス電源３０が接続されている。導電
性ブラシ２１Ａ，２１Ｂに用いる導電性繊維としては直
径８〜１５μｍ程度のステンレススチール繊維やアクリ
ル、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の樹脂繊維に
金属メッキをしたものや、樹脂中にカーボン金属粉等の
導電性微粉を混練したものや、複合化したものや、更に
は樹脂繊維等を炭化し導電性を付与した炭素繊維等の導
電又は半導電性のものが使用できる。

【００２７】体積抵抗率としては１０¹⁰Ωｃｍ以下のも
のが使用可能で好ましくは１０⁸ Ωｃｍ以下が良い。

【００２８】導電性ブラシ２１Ａ，２１Ｂの転写作用位
置における配置としては、繊維が誘電体シート９３の導
入側から、その移動方向下流側に向けて伸びさらに誘電
体シート９３上に保持された転写材が感光ドラム３に接
触し終えた位置もしくは接触を開始する位置、又は極力
近接した位置に対応する位置で弾性を有した導電性ブラ
シ２１Ａ又は２１Ｂが誘電体シート９３を押圧当接する
ようにしてある。

【００２９】誘電体シート９３と導電性ブラシ２１Ａ又
は２１Ｂの接触状態は前述従来技術のような弾性シート
状、ブレード状、ローラー状接触導電部材による直線的
な接触と異なり、導電性を有した細繊維各々の独立した
接触である為に接触領域長手方向にわたる当接圧力の傾
きや、誘電体シート９３の表面粗さの違い、転写ドラム
の両側を結んでいる連結部９ｃの段差等に関係なく追随
し個々の繊維の接触状態は均一かつ軟らかな接触が維持
できるものである。

【００３０】また転写時には感光ドラム３上の現像剤で
あるトナー（不図示）を誘電体シート９３に担持された
転写材（不図示）に転写する為に導電性ブラシ２１Ａ，
２１Ｂにバイアス電源３０より電圧を印加する。

【００３１】誘電体シート９３は各種の誘電体を用いた
シートや複合シートが使用できるが本実施例においては
厚さ１５０μｍ体積抵抗１０¹⁵Ωｃｍのポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）シートを用いた。

【００３２】本実施例では、装置内に２つの独立した導
電性ブラシ２１Ａ，２１Ｂを用いた。この内、ブラシ２
１Ａは、レーヨン中にカーボンを分散した繊維から形
成、この時の繊維径は２０μｍ毛羽密度８，３００（本
／ｉｎｃｈ）のものを使用した。一方、ブラシ２１Ｂに
は、アクリル中にカーボンを分散した繊維から形成、こ
の時の繊維径は２５μｍ、毛羽密度６，９００（本／ｉ
ｎｃｈ）のものを使用した。

【００３３】この導電性ブラシ２１Ａは材質自体が柔軟
であり、低湿度下（２０℃，１０％）でも異常放電が起
きにくく、転写ラチチュードを充分にとることが出来る
（図２）。

【００３４】一方、導電性ブラシ２１Ｂは、材質自体が
かたく、ブラシ２１Ａと比較して低湿度下において、転
写ラチチュードを充分に確保することが出来ないもの
の、通常湿度（２０℃，３０％以上）では、充分な転写
ラチチュードを確保することが出来、ブラシ２１Ａに比
較して耐久性（先端へたり、摩耗性）にすぐれている。

【００３５】この様な、ブラシ２１Ａ，２１Ｂを湿度に
応じ使いわけることで、すべての環境下において、充分
な転写ラチチュードを得ることが出来るとともに、耐久
性のすぐれた画像装置を提供することが出来る。

【００３６】導電性ブラシ２１Ａ，２１Ｂを選択的に用
いる装置としては図３に示すように、固設した固定軸２
２に回転自在にリンク２３の中央を支持し、固設した軸
受に支持される駆動軸２４にリンク２３と同長のリンク
２５の中央を固定し、リンク２３，２５の両端を夫々同
長のリンク２６，２７でもって夫々回転自在にピン軸２
８連結してある。これらは導電性であり、固定軸２２は
バイアス電源３０に導通している。このような平行リン
ク機構は図の紙面に直角方向にもう一組有り、ピン軸２
８により連結されている。リンク２６には導電性ブラシ
２１Ａが固定され、リンク２７には導電性ブラシ２１Ｂ
が固定されている。駆動軸２４はステップモータ２９に
連結され、ステップモータ２９は図４の給紙カセット１
９付近に設けた湿度センサー３１の検出した湿度が高く
なると、その信号に基づいて、制御装置３２を介して制
御される。

【００３７】作動は湿度センサー３１の検知した湿度が
大きいと制御装置３２はステップモータ２９を半回転す
る。すると駆動軸２４が回転するのでリンク２５は反時
計方向に回転し、リンク２３，２５，２６，２７は平行
運動をし、リンク２６の位置とリンク２７の位置が入替
り、導電性ブラシ２１Ｂが転写位置へ回転し導電性ブラ
シ２１Ａが転写位置から離れる。その後に湿度が下がる
と同様にしてステップモータ２９は同方向に半回転し、
導電性ブラシ２１Ｂと２１Ａが入替る。尚、転写時以外
は何れのブラシ２１Ａ，２１Ｂも転写ドラム９と離して
おく。

【００３８】「実施例２」実施例１で設けた２つの導電
性ブラシ２１Ａ，２１Ｂを、転写材の種類に応じて選択
しても良い。例えば、普通紙の場合はブラシ２１Ａを、
インピーダンスの高いＯＨＰシートの場合はブラシ２１
Ｂを使用することで、実施例１と同様、異常放電を防ぐ
ことが出来、充分な転写ラチチュードを得ることが出来
るとともに、耐久性の高い画像記録装置を提供すること
が出来る。

【００３９】「実施例３」本発明は、導電性部材とし
て、導電性不織布を用いた場合にも有効である。例えば
不織布Ａとしてアクリル性極細繊維を加圧加工し不織布
にし、不織布表面をカーボン染色したもの（体積抵抗１
０⁴ Ωｃｍ）を使用、不織布Ｂとしては上記不織布に更
にアクリルバインダーを１０％（不織布重量に対して）
含浸させたものを使用して前者を前各実施例の導電性ブ
ラシ２１Ａに対応し、後者を導電性ブラシ２１Ｂに対応
するものとして置換えた。

【００４０】この導電性不織布Ａは、材質自体が柔軟で
あり、その表層に極細繊維が露出している為、低湿度下
（２０℃，１０％）でも異常放電が起きにくく、転写ラ
チチュードを充分にとることが出来る。

【００４１】一方、導電性不織布Ｂは、バインダーを含
浸している為材質自体が若干かたく、導電性不織布Ａと
比較して低温度下において、転写ラチチュードを充分に
確保することが出来ないものの、通常湿度下（２０℃，
３０％）では、充分な転写ラチチュードを確保出来る上
に、不織布Ａよりも耐久性（耐摩耗性）にすぐれてい
る。

【００４２】この様に、不織布を湿度に応じ使いわける
ことで、すべての環境下で充分な転写ラチチュードを得
ることが出来るとともに、非常に耐久性のすぐれた画像
形成装置を提供することが出来る。

【００４３】実施例は転写材に誘電体シート９３を介し
て間接に接触させているが、単色の電子写真複写機にお
いては図４に示すように転写材搬送路４１，４２を矢印
方向に通過する転写材Ｐに転写部４０で直接、導電性ブ
ラシ２１Ａ，又は２１Ｂ（不織布基材の場合を含む）を
入替え作用させる。

【００４４】実施例は導電性ブラシ等の導電性部材を二
種の異なる性状のものとしたが、単に同一性質のものを
用い耐久性を向上させてもよい。又、三種以上の複数で
あっても実施可能である。この場合において一部又は全
部の導電性ブラシ夫々の性状を異にしてもよいし、全部
の性状を同一にしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように転写材に直
接又は間接に選択的に接触する複数個の性状の異なる導
電性ブラシを設けた場合、転写ラチチュードが広く、耐
久性のすぐれた画像形成装置を提供することが出来る。

【００４６】又、複数個の導電性ブラシが同一であって
も、本発明の目的である導電性部材の耐久性を高めるこ
とにより耐久性のすぐれた画像形成装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部の側面図である。

【図２】転写ラチチュード実測線図である。

【図３】導電性部材の交替装置を示す側面図である。

【図４】単色電子写真複写機への適用を示す要部側面図
である。

【図５】多色カラー電子写真複写機の縦断面図である。

【図６】転写ドラムの斜視図である。

【符号の説明】

３ 感光ドラム ９ 転写ドラム ９ｃ 連結部 ９３ 誘電体シート ２１Ａ 導電性ブラシ ２１Ｂ 導電性ブラシ ３０ バイアス電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像が形成される像担持体と、前記
   像担持体上のトナー像を転写材に電界により転写させる
   画像形成装置であって、前記電界を形成する手段が、少
   なくとも転写時には前記転写材に直接又は間接的に接触
   する導電性部材を有しており、前記導電性部材が弾性及
   び導電性を有した細繊維を有した部材からなる画像形成
   装置において、前記導電性部材を複数個有し、前記複数
   個の導電性部材の内一つを選択する手段を設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数個の導電性部材の一部又は全部が夫
   々異なる性状を有することを特徴とする請求項１に記載
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】 複数個の導電性部材が同一の性状を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。