JPH07110624A

JPH07110624A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07110624A
Application number: JP5253469A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Takeuchi; 茂樹竹内; Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ドラム直径70mm以上の感光体ドラム、もしく
は転写・分離部位での曲率半径が35mm以上の感光体ドラ
ムを用いた画像形成装置において、転写率の向上と分離
部でのジャム発生防止を両立させ、かつ転写ムラや分離
はじきのない高画質の転写画像を得る。【構成】静電潜像を重ね合わせ現像して像担持体上で
２色以上のトナー像を得る複数の現像手段、この多色ト
ナー像を転写材Ｐに静電転写する転写ローラ18、この転
写材を像担持体10表面から分離する分離手段19を有する
画像形成装置であって、分離手段が、転写材の搬送方向
と直交する方向に、長さ２〜20mmの導電性繊維もしくは
金属細線の束を、0.5〜５mm間隔に植設されたブラシで
形成し、ブラシに直流成分を発生する電源または直流成
分に交流成分を重畳させる電源、もしくは交流成分を発
生させる電源の何れかを接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機、静電プ
リンタなど、静電転写プロセスを利用する画像形成装
置、特に分離用ブラシ等分離手段を利用する画像形成装
置に関するものである。さらに像担持体上に、単色のト
ナー像を少なくとも２色以上重ね合わせることによって
カラーのトナー像を形成するカラー画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を用いた静電複写機や静電
プリンタにおいて、帯電・転写・分離装置には、コロナ
放電器が従来広く用いられてきた。しかしながら、コロ
ナ放電器は、５〜10KVの高電圧印加を必要とし、放電に
よるオゾン発生をともなう等の問題点がある。そのため
近年になって代替技術として低電圧化とオゾンレスを目
的とした接触帯電方式や転写ローラ方式や分離ブラシ方
式等が注目されている。

【０００３】転写ローラ方式や分離ブラシ方式は、従来
のコロナ放電による転写に比べてオゾン発生量が少ない
こと、放電ワイヤ汚れ等に起因する転写ムラがないとい
う長所があるため、近年実用化されるようになった。

【０００４】転写材の帯電を除電する除電ブラシの公知
技術としては、特開平2-91671号公報が、転写材の像担
持体からの分離を行う除電針の公知技術としては、特開
平4-168979号、特開平4-16880号各公報が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】像担持体、例えば感光
体ドラム、感光体ベルト、誘電体ドラム等において、従
来一般に、直径70mm以下、または転写部位または分離部
位における曲率半径が35mm以下のものであっては、特に
分離手段を設けなくても転写材（記録紙等）の剛性（ス
ティッフネス，紙等の腰の強さ）によっていわゆる曲率
分離が可能であった。

【０００６】感光体ドラム上で各色のトナー像を重ね合
わせるカラー画像形成装置にあっては、画像１枚分のト
ナー像を像担持体上に形成しなければならず、像担持体
の一周長さは画像長さよりも長くなければならない。そ
のため、感光体ドラムの直径が必然的に大径化するか
ら、転写材の剛性による分離が困難となる。また、この
ようなカラー画像形成装置では、重ね合わせ色は、感光
体ドラム上のトナー付着量が多いため、転写電流を多く
必要とし、分離は更に困難になる。この発明は、このよ
うな課題を解決するためになされたものであって、上記
の問題点を解消し、下記の目的を達成して、安定して良
好な転写性と分離性が得られる画像形成装置を提供する
ものである。

【０００７】(１) 直径70mm以上のドラム状、または少
なくとも転写部位または分離部位で曲率半径35mm以上の
ベルト状の像担持体を用いた画像形成装置における転写
と分離の両立をはかること。

【０００８】(２) 像担持体上で各色のトナー像の重ね
合わせを行なうプロセスで転写と分離の両立性を計り、
良好なカラー画像を転写材上に形成すること。

【０００９】(３) 転写ムラや分離ハジキによる白抜け
等のない高画質の転写画像を得ること。

【００１０】(４) 高圧放電に基づくオゾンの発生や、
窒化物の生成もなく、これらによる感光体劣化や画質低
下などの少ないプロセスを提供すること。

【００１１】(５) 分離安定性を確保し、単色と重ね合
わせ色の双方の良好な転写性・分離性を確保する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像形成装置は、直径70mm以上のドラム状の像担
持体、または少なくとも転写部位または分離部位で曲率
半径35mm以上のベルト状の像担持体、該像担持体を均一
帯電するための帯電手段、前記像担持体上に静電潜像を
形成する露光手段、該静電潜像を現像して前記像担持体
上に複数色の重ね合わせトナー像を得るための複数の現
像手段、該トナー像を転写材に静電転写するための転写
手段、前記トナー像を転写した転写材を像担持体表面か
ら分離する分離手段を有する画像形成装置であって、前
記分離手段が、転写材搬送方向と直交する方向に、長さ
２〜20mmの導電性繊維もしくは金属細線の束を、ピッチ
0.5〜５mm間隔に保持部材に植設されたブラシで形成
し、該ブラシに直流成分を発生する電源を接続したこと
を特徴とするものである。

【００１３】またこの発明の画像形成装置は、前記分離
手段が、転写材搬送方向と直交する方向に、長さ２〜20
mmの導電性繊維もしくは金属細線の束を、ピッチ0.5〜
５mm間隔に保持部材に植設されたブラシで形成し、該ブ
ラシに直流成分に交流成分を重畳させる電源を接続した
ことを特徴とする。

【００１４】さらに、この発明の画像形成装置は、前記
分離手段が、転写材搬送方向と直交する方向に、長さ２
〜20mmの導電性繊維もしくは金属細線の束を、ピッチ0.
5〜５mm間隔に保持部材に植設されたブラシで形成し、
該ブラシに交流成分を発生する電源を接続したことを特
徴とする。

【００１５】さらにまた、この発明の画像形成装置は、
前記現像手段が、直流成分に交流成分を重ね合わせた現
像電界により非接触二成分反転現像を行うことを特徴と
する。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例の説明に先立って、本発明の
画像形成装置の一例であるカラープリンタの構成とその
作用を図１によって説明する。

【００１７】このカラープリンタは、像担持体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像担持体面から剥離する方式のカラ
ー画像形成装置である。

【００１８】図において10は像担持体である感光体ドラ
ムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体上に塗
布形成したもので、接地されて図示の時計方向に駆動回
転される。12はスコロトロン帯電器で、感光体ドラム10
周面に対しＶ_Hの一様な帯電をＶ_Gに電位保持されたグリ
ッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与え
られる。このスコロトロン帯電器12による帯電に先だっ
て、前プリントまでの感光体の履歴をなくすために発光
ダイオード等を用いたＰＣＬ（帯電前除電器）11による
露光を行って感光体周面の除電をしておく。

【００１９】感光体ドラム10への一様帯電ののち、像露
光手段13により画像信号に基づいた像露光が行われる。
像露光手段13は図示しないレーザダイオードを発光光源
とし回転するポリゴンミラー131，ｆθレンズ132，シリ
ンドリカルレンズ133を経て反射ミラー134により光路を
曲げられ主走査がなされるもので、感光体ドラム10の回
転（副走査）によって潜像が形成される。本実施例では
文字部に対して露光を行ない、文字部の方が低電位Ｖ_L
となるような反転潜像を形成する。

【００２０】感光体ドラム10の周縁には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器14（14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋ）が設けられてい
て、先ず１色目のイエローの現像がマグネットを内蔵し
現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によって行
われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのまわりに
絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステ
ルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、シリ
カ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもので、現
像剤は層形成手段によって現像スリーブ141上に100〜60
0μｍの層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬送さ
れる。

【００２１】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.2〜
1.0mmとして、この間にＶ_ACのＡＣバイアスとＶ_DCのＤ
Ｃバイアスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナー
の帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから
離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の
高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００２２】１色目の顕像化が終った後２色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12
による一様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜
像が像露光手段13によって形成される。このとき１色目
の画像形成行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色
目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低
下により飛び散るため行わない。

【００２３】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M＞Ｖ
_Lとなる中間電位とすることもある。

【００２４】３色目のシアン、４色目の黒色についても
２色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体ドラム10周面上には４色の顕像が形成される。

【００２５】一方給紙カセット15より半月ローラ16を介
して搬出された一枚の転写材（記録紙）Ｐは一旦停止
し、転写のタイミングの整った時点で給紙ローラ17の回
転作動により転写域へと給紙される。

【００２６】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム10の周面に転写ローラ18が圧接され、
給紙された記録紙Ｐを挟着して多色像が一括して転写さ
れる。

【００２７】次いで記録紙Ｐはほぼ同時に圧接状態とさ
れた分離ブラシ19によって除電され感光体ドラム10の周
面により分離して定着装置20に搬送され、熱ローラ（上
ローラ）201と圧着ローラ（下ローラ）202の加熱，加圧
によってトナーを溶着したのち、排紙ローラ21を介して
装置外部に排出される。なお前記の転写ローラ18および
分離ブラシ19は記録紙Ｐの通過後感光体ドラム10の周面
より退避離間して、次なるトナー像の形成に備える。

【００２８】一方記録紙Ｐを分離した感光体ドラム10
は、クリーニング装置22のブレード221の圧接により残
留トナーを除去・清掃し、再びＰＣＬ11による除電と帯
電器12による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに
入る。なお前記のブレード221は感光体面のクリーニン
グ後、直ちに移動して感光体ドラム10の周面より退避す
る。

【００２９】以下前記装置の画像形成部を構成する各機
材の機能，性能の特徴について説明する。

【００３０】（感光体）感光体ドラム10は安定した回転
作動により周面のＯＰＣ感光体に前記のスコロトロン帯
電器12による均一な帯電作用が実現される。帯電に際し
グリッド電位が制御されて帯電電位の安定が図られる。
感光体の仕様ならびにその帯電条件は一例として次のよ
うに設定される。特に、特開昭64-17066号、特開平2-18
3258号、特開平2-183265号、特開平3-128973号に記載の
Ｙ型チタニルフタロシアニンもしくは多結晶型チタニル
フタロシアニンを用いたＯＰＣが好ましい。

【００３１】感光体：ＯＰＣ，直径120mm，線速1
00mm／sec，負帯電帯電条件：帯電ワイヤ：白金線（クラッド又はアロ
イ）が好ましく用いられる。Ｖ_H−850Ｖ，Ｖ_L−50Ｖ（像露光）感光体ドラム10周面のＯＰＣ感光体は帯電器
12により負帯電されたあと、像露光手段13の半導体レー
ザユニット135の発光による露光を受けて静電潜像を形
成する。

【００３２】プリンターコマンドを解読するフォーマッ
タからの画像データは、レーザダイオード（ＬＤ）変調
回路に送られて、変調された画像信号により半導体レー
ザユニットのＬＤが発光すると、そのビーム光はビーム
インデックスにより各走査線の同期が図られてポリゴン
ミラー131に投射される。

【００３３】ポリゴンミラー131はその多面体でビーム
光を反射して走査し、その走査光はｆθレンズ132、シ
リンドリカルレンズ133によりビーム形が補正されたあ
と反射ミラー134を介して感光体を露光して主走査を行
い、静電画像を形成する。

【００３４】レーザ光は光学系により600ＤＰＩ相当に
ビーム系が絞られる。従って高品質画像を得るためには
トナーの粒径も小さくする必要がある。本実施例では各
色とも８μmのサイズのトナーを使用している。ただし
ユーザにとって最も重要なのは黒色の文字品質であり、
黒色トナーは小粒径トナー（７μm〜11μm）が好適であ
る。

【００３５】像露光の光学系としては例えば次に記す構
成のものが使用される。

【００３６】ポリゴンミラー：６面、回転数23600rp
m，エアーベアリング採用レンズ焦点距離：ｆ＝140mm ドットクロック： 20MH_Z ビーム径：約60×80μm （現像）トナー補給ボックスより供給されたトナーは現
像器の右端部に落下され、相反する方向に回転する一対
の撹拌スクリュ142によってキャリアと撹拌混合され、
所定の帯電量（Ｑ／Ｍ）に設定される。

【００３７】一方トナー濃度は透磁率検知方法（Ｌ検知
方式）により検知され、この出力周波数にもとづいてト
ナーの供給量を制御して５ないし７％程度のトナー濃度
値に設定制御される。

【００３８】撹拌された二成分現像剤は供給ローラ143
を介して現像スリーブ141に搬送され、層厚規制部材144
によって薄層とされて感光体ドラム10の現像域に搬送さ
れ、次に記す現像条件によって静電潜像の反転現像を行
う。この現像方式では現像剤の穂立とドラムとは非接触
状態で現像が行われ、直流成分に交流成分を重ね合わせ
た現像電界により非接触二成分反転現像が行われてい
る。

【００３９】現像間隙： 0.5mm トナー搬送量： 20〜30mg／cm² 現像バイアス（ＡＣ）：２KV，８KH_Z （ＤＣ）： −750Ｖ現像スリーブ回転方向：感光体ドラムに対し正転画像濃度調整：現像スリーブ回転数制御また
は現像バイアス制御（レーザビームにより感光体に標準
票板を形成し、現像後反射濃度を測定し画像濃度調整を
行う）トナー濃度制御：Ｌ検知方式（給紙）記録紙Ｐは給紙カセット15内に片側基準で格納
されており、従ってさばき爪151は記録紙Ｐの基準面側
にのみ設けられさらに半月ローラ16も片持ち構造とされ
て記録紙Ｐの基準面側に片寄って位置されている。

【００４０】給紙部は、専用のモータを有しており、半
月ローラ16が矢示方向に回転して押上げ板152上に積載
した記録紙Ｐをさばき爪151の作用によりその最上層の
１枚のみを搬出する。

【００４１】給紙カセット15より搬出された記録紙Ｐは
搬送系路に入ってＵターンし、先端がレジストローラ17
を通過したすぐ後に図示しない給紙センサの検知によっ
てモータを一旦停止したのち、転写のタイミングが整っ
た段階で再びモータが回転を始め、感光体面に対し所定
の角度を保ってその転写域に給紙される。

【００４２】一方手差しによる給紙は装置本体の前面に
位置する手差し給紙台153を図１の一点鎖線にて示す位
置より実線にて示す位置に回動してセットして行う。

【００４３】手差しされた紙はピックアップローラ154
の回転により搬送され、レジストローラ17を経て転写域
に給紙される。

【００４４】手差し給紙の対象とする紙は、通常用いら
れる16ｌｂｓないし24ｌｂｓの一般の記録紙Ｐの他、36
ｌｂｓの厚紙やＯＨＰ用のトランスペアレンスシート等
である。また手差し給紙台153を取り外し、オプション
として専用のフィーダを装着することで封筒の給紙も可
能である。

【００４５】（転写）転写ローラ18は感光体ドラム10の
周面に対する位置が可変であって、単色画像のプリント
時には図２に示す如く常に圧接状態に置かれるが、カラ
ー画像の形成中には退避して離間した位置に保たれ、転
写時にのみ圧接される。一方、分離ブラシ19も転写ロー
ラ18の位置変動にほぼ同期して感光体ドラム10の周面に
圧接ならびに離間の作動をする。

【００４６】本実施例の装置には、転写用電源180の印
加電圧が＋３ないし４KVＤＣで、ブレードによってロー
ラ面をクリーニングする形式の転写ローラ18が使用さ
れ、また分離ブラシ19にはＤＣとＡＣを重畳したバイア
ス電圧を印加する分離用電源190が使用される。

【００４７】（定着）本実施例の装置の備える定着装置
20は図３に示す如く、一対のローラから成るいわゆる熱
ローラ方式の定着装置であって、ヒータＨを内蔵し時計
方向に駆動回転する上ローラ201と、該上ローラ201に圧
接して従動回転する下ローラ202との間に形成されたニ
ップ部により記録紙Ｐを加熱搬送してトナー像の溶着を
行う。

【００４８】上下の各ローラ201，202は共に耐熱チュー
ブを被覆されていて、圧接によりニップ部がほぼ直線状
に形成されることにより、封筒等が搬送される際に生じ
易い紙面のシワが防止される。

【００４９】前記上ローラ201の周面温度はサーミスタ
等の温度センサ205に検知されることによって制御され
て所定の温度範囲内に保たれ、またトナーの溶着によっ
て付着した汚れはクリーニングローラ203の圧接によっ
て除去清掃される。このクリーニングローラ203はプリ
ント枚数４万枚程度で新規のものに交換される。また、
定着ヒータは使用しない時間が所定時間を越えるとSLEE
Pモードとなり、省エネ制御される。

【００５０】さらにＯＨＰに使用されるトランスペアレ
ンスシートを転写材として使用する場合、カラーのトナ
ー像の透過率を向上するべくトナー像面を平滑化して乱
反射を防止する目的から、上ローラ201の周面のオイル
パッド204によりローラ表面にシリコンオイルが塗布さ
れる。

【００５１】従って本実施例の装置は転写材の搬送速度
を100mm／sec，50mm／secおよび12.5mm／secの３段階に
切換可能とすることにより、普通紙，封筒およびトラン
スペアレンスシートの３種の転写材を使用出来るモード
を備えて幅広い用途に対応して利用される。

【００５２】なお上ローラ201の設定温度は、低温度で
溶融するトナーを用いることにより約180℃前後と低温
度化することが可能であり、またオイルパッド204にス
ポンジ材（多孔質ＰＴＦＥ被覆）を用いることにより押
圧ムラが解消されて均一なオイル塗布が実現される。

【００５３】（転写ローラ）次に、前述した転写ローラ
18の構成について説明する。

【００５４】図４（Ａ）は単層タイプの転写ローラ18の
断面図である。図において、転写ローラ18は、ステンレ
ス鋼棒から成る軸体（芯金）181と、その外周にポリウ
レタンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエン共重
合体エラストマー、オレフィン系エラストマー等の樹脂
材を、セルサイズ10〜100μm程度の発泡タイプもしくは
連泡タイプで形成し、さらに上記樹脂材に導電性付与剤
としてカーボンブラック等の無機物および／または有機
導電剤を混在させた電荷供給可能な導電性とした弾性部
182とから構成されている。なお弾性部182としてポリウ
レタン系樹脂ルビセルローラ（日東工業(株)製）を用い
た。

【００５５】図４（Ｂ）は、被覆タイプの転写ローラ18
を示す断面図である。

【００５６】この転写ローラ18は、上記単層タイプの転
写ローラの弾性部182の外周面上に、ポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ），ポリアミド6 （ナイロン6 ），ポリ
アミド66（ナイロン66），ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ），パーフルオロアクリレート系樹脂（ＰＦ
Ａ），ポリエステル系樹脂等から成る表面被覆層部183
を、５〜100μmの膜厚で設けたものである。上記被覆層
部183を設けることにより、転写ローラ18の表面のクリ
ーニングが容易確実になり、メンテナンス性が向上す
る。

【００５７】図４（Ｃ）は、被覆タイプの転写ローラ18
の他の実施例を示す断面図である。

【００５８】この転写ローラ18は、上記軸体181の外周
面上に設けた弾性部182のさらに外層に中抵抗層部184を
設け、その外周面上に前記被覆層部183を形成したもの
である。上記中抵抗層部184は、電気抵抗を最適制御で
きる材料を選択することができる。これによって弾性部
182は所要の弾性を備え、中抵抗層部184は所要の導電性
付与性を備えた機能分離型に構成することが可能であ
る。電気抵抗の測定の方法は、例えばローラ軸の両端を
それぞれ500ｇ重の力でAlなどの導電板に押圧し、導電
板とローラ軸のΩ単位の抵抗値を測定し、弾性層、被覆
層の全層厚と形成ニップ面積からΩ・cm単位に換算する
ことができる。

【００５９】上記転写ローラ18の電気抵抗としては、10
²Ω・cmないし10¹⁰Ω・cmのものが好ましい。

【００６０】また、上記転写ローラ18のゴム硬度は、ゴ
ム硬度計による計測で60°以下（ＪＩＳ−Ｋ6301 アス
カ−Ｃスケール硬度）が好ましい。

【００６１】上記転写ローラ18によるローラ転写は、記
録紙Ｐの背面に直接転写ローラ18を接触させて、トナー
を圧接し、トナーと逆極性の電性を転写ローラ18に印加
して転写を行なう。

【００６２】（分離手段）ベルト感光体や小径ドラム感
光体では、分離部の小さな曲率半径を利用して、記録紙
の鋼性のみで分離させることができるが、感光体形状の
制約を受ける。また高速機等ではＡＣ除電分離と併用す
ることで安定した高速の分離を達成している。ＡＣ除電
分離は、転写の直後に記録紙を交流コロナまたは高電圧
交流で除電して記録紙の感光体への静電吸着力を低減
し、紙の剛性や自重を利用して分離するものである。し
かし、ＡＣ除電が強すぎると画像抜けの転写不良が発生
しやすく、弱いと薄く剛性の弱い記録紙ほど分離が難し
くなるため、記録紙種や環境を考慮して除電量をバラン
ス良く設定する必要がある。除電による分離手段の各種
実施例を図５（Ａ）〜（Ｅ）に示す。

【００６３】図５（Ａ），（Ｂ）は、ステンレス鋼線ま
たはアルミニウム線等の金属細線（フィラメント）から
成る導電性細線191を保持部材192に１列または複数列配
置した分離ブラシ19の斜視図であり、図５（Ａ）は密集
配列型、（Ｂ）は疎ら配列型を示す。上記導電性細線19
1の直径は0.01〜0.1mm、保持部材192からの金属線の突
出長さは２〜20mmである。図５（Ｂ）に示す疎ら配列型
においては、各導電性細線191の各束毎に間隔を0.5〜５
mmに配列したものが分離効果として好ましい結果が得ら
れた。なお、上記導電性細線191として、金属細線の代
りに、レーヨン等に導電性付与剤を添加した導電性繊維
を用いた分離ブラシ19を形成することも可能である。

【００６４】図５（Ｃ）は、金属細線の代りに、先端の
曲率半径が100μmの小球形状を有する金属針193を保持
部材192に植設したものである。

【００６５】図５（Ｄ）は、導電性除電テープ194の先
端を鋸歯状に形成し、保持部材192に挟持したものであ
る。該導電性除電テープ194としては、テイジンメタリ
アン除電テープ（帝人(株)製）やシントロン9212（Shin
tron Fabric社製）等がある。

【００６６】図５（Ｅ）は、前記図５（Ｂ）の正面図で
ある。図において、導電性細線191は直径0.1mmの細線を
束にして、保持部材192に突出長さ（毛長）Ｌ（２〜20m
m）、各束間のピッチｐ（0.5〜５mm）で植設したもので
ある。上記導電性細線191としては、金属細線（金属繊
維）や導電性繊維等が挙げられる。

【００６７】金属細線は、通常の導電性と剛性を有する
もので、ステンレス鋼，鉄，銅，アルミニウム，タング
ステン，クロム，ニッケル，ニッケルクロム鋼，銀，
鉛，錫，亜鉛及びこれらを含有する合金またはアモルフ
ァス金属等から選ばれる。

【００６８】導電性繊維は、カーボンなどの無機導電性
材料または有機導電性材料を含有させたレーヨンやナイ
ロン，ポリエステル等の樹脂（プラスチック）が用いら
れる。

【００６９】上記導電性細線191における導電性とは、1
0⁵Ω・cm以下が好ましく、下限値は材料自体の剛性など
により決まる。

【００７０】上記導電性細線191のうち、この実施例で
は、例えば、アキレス(株)製のアキレスノンスパークＪ
Ｓタイブ（線径0.1mm）や、東英産業(株)製のアモルフ
ァス繊維NAmV10-5-12-285（線径0.1mm）等を用いた。

【００７１】分離ブラシ19の導電性繊維191の突出長さ
Ｌは、短すぎると転写材Ｐを介した像担持体10と分離ブ
ラシ19間の放電が起こりにくく、分離ブラシ19の高電圧
を印加せざるを得ず、このため分離はじきの発生、更に
は転写材分離不良を発生する。また、突出長さが長すぎ
ると、転写材搬送方向と直交する方向（分離ブラシ19の
長手方向）の画像むらの発生や、分離ブラシ19自体の耐
久性を損なう。

【００７２】分離ブラシ19の各細線束間のピッチｐが大
きすぎると、画像むらが発生し、ピッチｐが少なすぎる
と、分離時に過大電流が流れやすくなり、分離はじきや
更には分離不良を発生する。

【００７３】（実験例）・露光光源；半導体レーザ・感光体；アルミ基板上に有機光導電性
層を設けたドラムまたはベルト、Ｙ型チタニルフタロシ
アニンを含有するＯＰＣ感光体・現像剤；トナー（イエローＹ，マゼン
タＭ，シアンＣ，黒色Ｋ）：各トナーの粒径7.5μm、電
荷量−20μC／ｇ、トナー濃度７％キャリア：粒径45μ
m、Cu-Zn-フェライト、St-MMA共重合体被覆・感光体ドラム（10）；直径100mm、線速74mm／sec ・転写ローラ（18）；ローラ外径24mm、弾性部（18
2）はポリウレタン系ルビセルローラ（日東工業(株)
製）（100Ｖ印加時の軸体181とローラ外周間の電気抵抗
測定値、5.0×10⁴Ω）、被覆層部（183）はＰＶＤＦ、
（図４（Ｂ）参照）・分離ブラシ（19）；（図５（Ｂ），（Ｅ）参照）導電性細線（191）の保持部材よりの突出長さ３〜10m
m、各金属線束間隔0.6〜4.0mm、金属線直径100μm、ノ
ンスパークＪＳタイプ（アキレス(株)製）およびアモル
ファス繊維NAmV10-5-12-285（東英産業(株)製）・転写ローラ（18）と分離ブラシ（19）の配置および動
作：分離ブラシ19は感光体ドラム10の鉛直下方近傍に配置
し、感光体ドラム10の中心方向に移動可能である。

【００７４】：転写ローラ18は該分離ブラシ19の上流側
で感光体ドラム10の周面上での間隔約15mmに配置し、感
光体ドラム10中心方向に移動可能である。

【００７５】：転写ローラ18および分離ブラシ19は、記
録紙Ｐの通紙時にのみ感光体ドラム10表面に圧着ニップ
する。すなわち、記録紙Ｐの先端が転写ローラ18がニッ
プ位置から上流側５mmの位置に給送されたとき圧着を開
始する。そして非通紙時には感光体ドラム10の表面から
離間する。

【００７６】・感光体ドラム10の表面電位現像器14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋの各現像スリーブ141と
の対向位置において、感光体ドラム10の表面電位がそれ
ぞれ−750Ｖになるように制御する。

【００７７】・現像バイアス現像器14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋの各現像バイアスは、そ
れぞれ−650Ｖ_DCに2.4KV_P-P、８KH_ZＡＣを重畳させたも
のである。

【００７８】

【表１】

【００７９】上記表１は感光体ドラム10上の各色トナー
付着量を示す。この条件で下記の実験データを得た。な
お、表中、Ｙはイエロートナー、Ｍはマゼンタトナー、
Ｃはシアントナー、Ｋは黒色トナーを示し、さらにＲ
（レッド）は上記ＹトナーとＭトナーの重ね合わせ色、
Ｇ（グリーン）はＹトナーとＣトナーの重ね合わせ色、
Ｂ（ブルー）はＭトナーとＣトナーの重ね合わせ色を示
す。

【００８０】

【表２】

【００８１】表２は図５（Ｂ），（Ｅ）に示す分離ブラ
シ19に直流（DC）のみを印加した各種実施例と比較例を
示す。表中、実施例１〜９は分離ブラシ19の導電性細線
191として、前記アキレスノンスパークＪＳタイプ（線
径100μm）（アキレス(株)製）を使用した。また、実施
例10はアモルファス繊維NAmV10-5-12-285（東英産業
(株)製）を使用した。表中、◎印は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のはじき，むらが普通紙，再生紙ともに
なく、転写性，分離性に特に優れている。○印は、普通
紙ではじき，むらがなかった。×印は、はじきやむらが
発生し実用不可を示す。なお、上記普通紙としてはコニ
カ(株)55kg紙を、再生紙としては、コニカ(株)55kg再生
紙を使用して実験結果を得た。

【００８２】表２の実施例に示すように、Ｌ＝（３〜10
mm）、ｐ＝（0.6〜4.0mm）では、均一な放電分布が行わ
れ、良好な画像が得られた（表中○印）。特にＬ＝（５
〜６mm）、ｐ＝（2.4〜3.0mm）で分離不良発生は殆どな
く、画像はじきや画像むらのない優れた高画質が得られ
た（表中◎印）。また、従来の比較例に示すＬ＝30mmで
は、画質不良や分離不良を発生した（表中×印）。

【００８３】

【表３】

【００８４】表３は、前記分離ブラシ19に直流成分と交
流成分とを重畳させたバイアス電流による実施例および
比較例を示す。

【００８５】この実験結果によると、導電性繊維または
金属細線の束間のピッチｐを３mm位にしたとき分離不良
の発生はなく、画像はじきや画像むらのない良好な転写
画像が得られた（表中◎印，○印）。しかしピッチｐを
10mmにして束間隔を広げすぎると分離ブラシ19の先端の
電荷集中により、転写材Ｐを介した分離ブラシ19と像担
持体10間の荷電不均一により分離不良や画質低下を発生
する（表中×印）。

【００８６】

【表４】

【００８７】表４は、前記分離ブラシ19に交流電圧のみ
を印加した実施例および比較例を示す。

【００８８】この実験結果によると、交流電圧のみ印加
時には、分離ブラシ19の導電性細線191の突出量（毛
長）Ｌが３mm程度のとき（実施例１〜３）、良好な分離
性能が得られた。これに対して比較例に示す毛長Ｌ＝１
mm程度の短い分離ブラシ19では、分離不良や画像はじ
き，画像むら等の分離性能不良が発生した。なお、この
実験の実施例および比較例に使用した分離ブラシ19の導
電性細線191としては、何れもアキレスノンスパークＪ
Ｓタイプ（アキレス(株)製）の線径100μm、束間隔0.8m
mの導電性繊維を用い、毛長Ｌのみを変えて比較検討し
た。

【００８９】図６はこの発明を適用する画像形成装置の
他の実施例を示すカラープリンタの断面図である。な
お、図面に使用されている符号について、図１と同じ機
能を有する部分には、同符号を付している。また、前記
実施例と異なる点を説明する。

【００９０】駆動ローラ101と従動ローラ102に巻回され
て回動可能な感光体ベルト（像担持体）103の周辺に
は、スコロトロン帯電器12、像露光手段（半導体レーザ
光走査装置）13、現像器14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋ、転写
ローラ18、分離ブラシ19、クリーニング装置22が配設さ
れている。

【００９１】直径が70mm以上の駆動ローラ101を巻回す
る感光体ベルト103は、前述の大径感光体ドラム10と同
様に転写・分離性に問題が生じるので、前述と同様に分
離ブラシの導電性細線の構成と寸法範囲を設定すること
により、分離性能の向上、転写画質の向上が達成され
る。

【００９２】

【発明の効果】本発明により、ドラム直径70mm以上の感
光体ドラム、もしくは転写・分離部位での曲率半径が35
mm以上の感光体ドラムを用いた画像形成装置で、オゾン
発生のない環境衛生対策の向上と、転写材分離の安定化
による分離性能の向上と、画像はじき画像むらのない転
写画像の画質向上に有効である。特に像担持体上で各色
トナー像を重ね合わせるカラー画像形成装置に適用して
転写・分離の両立を計り良好なカラー画像が得られた。
また、転写材の紙質安定性の確保、分離手段を含む高耐
久プロセスの提供に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成装置の一例としてのカラー
プリンタの断面構成図。

【図２】転写部の要部断面図。

【図３】定着装置の要部断面図

【図４】各種転写ローラの断面図。

【図５】各種分離手段の斜視図および平面図。

【図６】この発明を適用するカラープリンタの他の実施
例を示す断面図。

【符号の説明】

10 感光体ドラム（像担持体） 103 感光体ベルト（像担持体） 11 ＰＣＬ（帯電前除電器） 12 スコロトロン帯電器 13 像露光手段 14，14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋ現像器 15 給紙カセット 18 転写ローラ（転写手段） 180 転写用電源 19 分離ブラシ（分離手段） 190 分離用電源 191 導電性細線 192 保持部材 20 定着装置 22 クリーニング装置Ｉ_t 転写電流Ｉ_s 分離電流Ｐ記録紙（転写材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直径70mm以上のドラム状の像担持体、ま
たは少なくとも転写部位または分離部位で曲率半径35mm
以上のベルト状の像担持体、該像担持体を均一帯電する
ための帯電手段、前記像担持体上に静電潜像を形成する
露光手段、該静電潜像を現像して前記像担持体上に複数
色の重ね合わせトナー像を得るための複数の現像手段、
該トナー像を転写材に静電転写するための転写手段、前
記トナー像を転写した転写材を像担持体表面から分離す
る分離手段を有する画像形成装置であって、前記分離手
段が、転写材搬送方向と直交する方向に、長さ２〜20mm
の導電性繊維もしくは金属細線の束を、ピッチ0.5〜５m
m間隔に保持部材に植設されたブラシで形成し、該ブラ
シに直流成分を発生する電源を接続したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】直径70mm以上のドラム状の像担持体、ま
たは少なくとも転写部位または分離部位で曲率半径35mm
以上のベルト状の像担持体、該像担持体を均一帯電する
ための帯電手段、前記像担持体上に静電潜像を形成する
露光手段、該静電潜像を現像して前記像担持体上に複数
色の重ね合わせトナー像を得るための複数の現像手段、
該トナー像を転写材に静電転写するための転写手段、前
記トナー像を転写した転写材を像担持体表面から分離す
る分離手段を有する画像形成装置であって、前記分離手
段が、転写材搬送方向と直交する方向に、長さ２〜20mm
の導電性繊維もしくは金属細線の束を、ピッチ0.5〜５m
m間隔に保持部材に植設されたブラシで形成し、該ブラ
シに直流成分に交流成分を重畳させる電源を接続したこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】直径70mm以上のドラム状の像担持体、ま
たは少なくとも転写部位または分離部位で曲率半径35mm
以上のベルト状の像担持体、該像担持体を均一帯電する
ための帯電手段、前記像担持体上に静電潜像を形成する
露光手段、該静電潜像を現像して前記像担持体上に複数
色の重ね合わせトナー像を得るための複数の現像手段、
該トナー像を転写材に静電転写するための転写手段、前
記トナー像を転写した転写材を像担持体表面から分離す
る分離手段を有する画像形成装置であって、前記分離手
段が、転写材搬送方向と直交する方向に、長さ２〜20mm
の導電性繊維もしくは金属細線の束を、ピッチ0.5〜５m
m間隔に保持部材に植設されたブラシで形成し、該ブラ
シに交流成分を発生する電源を接続したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】前記現像手段が、直流成分に交流成分を
重ね合わせた現像電界により非接触二成分反転現像を行
うことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記
載の画像形成装置。