JPH07168452A

JPH07168452A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07168452A
Application number: JP5315396A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Takeuchi; 茂樹竹内; Mitsuo Kanjiyou; 光男冠城; Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成装置における分離部でのジャム発生
を防止し、かつ転写ムラや分離不良のない高画質の転写
画像を得ることを目的とする。【構成】像担持体10上に形成された静電潜像を、現像
手段14の帯電トナーにより現像してトナー像を形成し、
該トナー像を、給紙部から送られて前記像担持体10と転
写手段18との間を通過する転写材Ｐに静電転写し、さら
に前記転写手段18の下流側に設置された分離手段19によ
ってトナー像を有する転写材Ｐを前記像担持体10から分
離する画像形成装置において、像担持体10が転写手段18
と分離手段19に対向する転写分離部位近傍であって、転
写材Ｐの搬送方向に平行し、かつ転写材Ｐの端部と像担
持体10周面の間に挟み込まれるように張設した分離ベル
ト41を設けた画像形成装置。

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こ
と、低コストであること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】(６) 環境温度，湿度の変動に対しても常
に分離安定性を確保し、かつ分離ハジキのない高画質の
転写画像を得る。

【００１３】(７) 紙質の異なる各種転写材に対して常
に分離安定性を確保し、高画質の転写画像を得る。特
に、薄紙の場合、分離爪や静電分離のみでは分離不良が
発生しやすい。

【００１４】

【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、像担持体上に形成された静電潜
像を、現像手段の帯電トナーにより現像してトナー像を
形成し、該トナー像を、給紙部から送られて前記像担持
体と転写手段との間を通過する転写材に静電転写し、さ
らに前記転写手段の下流側に設置された分離手段によっ
てトナー像を有する転写材を前記像担持体から分離する
画像形成装置において、前記像担持体が転写手段と分離
手段に対向する転写分離部位近傍であって、前記転写材
の搬送方向に平行し、かつ該転写材の端部と像担持体周
面の間に挟み込まれるように張設した分離ベルトを設け
たことを特徴とするものである。

【００１５】またこの発明の画像形成装置は、前記像担
持体が転写手段と分離手段に対向する転写分離部位近傍
であって、前記転写材の搬送方向に平行し、かつ該転写
材の端部と像担持体周面の間に挟み込まれるように張設
した分離ベルトと、転写材の搬送方向と平行し、かつ該
転写材の少なくとも一方の側縁に当接して搬送位置を規
制するガイド部材とを設けたことを特徴とするものであ
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_D _C
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（転写紙等）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、
給紙された転写材Ｐを挟着して多色像が一括して転写さ
れる。

【００２７】次いで転写材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は転写材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、転写材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100
mm／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によりビーム径が補正されたあと
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。レーザ光は光学系により60
0ＤＰＩ相当にビーム径が絞られる。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（７〜11μ
m）が好適である。

【００３４】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。

【００３５】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）図２は現像器14の構成を示した断面図で、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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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）転写材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は転写材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
て転写材Ｐの基準面側に片寄って位置されている。

【００３９】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
した転写材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。

【００４０】給紙カセット15より搬出された転写材Ｐは
搬送系路に入ってＵターンし、先端が給紙対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。

【００４１】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。

【００４２】手差しされた転写材Ｐ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。

【００４３】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の一般の転写材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。

【００４４】（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３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。この場合の押圧力としては、ロ
ーラ単位長さ当たりの力として50〜1000ｇ／cmであるこ
とが望ましく、圧接状態のニップ幅として0.5〜５mm程
度であることが望ましい。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。

【００４５】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。

【００４６】（定着）本実施例の装置の備える定着装置
20は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転写
材Ｐを加熱搬送してトナー像の溶着を行う。

【００４７】（転写ローラ）次に、前述した転写ローラ
18の構成について図４により説明する。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】上記転写ローラ18によるローラ転写は、転
写材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。

【００５６】（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、転写材
Ｐの剛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。

【００５７】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。

【００５８】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に植設した尖端電極部材である。

【００５９】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に挟持した尖端電極
部材である。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92
12（Shintron Fabric社製）等がある。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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タイプ（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。

【００６５】分離ブラシ19の導電性細線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。

【００６６】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。

【００６７】（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。

【００６８】：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。

【００６９】：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。

【００７０】・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。

【００７１】・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。

【００７２】

【表１】

【００７３】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。

【００７４】図６は本発明による画像形成装置の要部中
央断面図であり、転写状態を示す。

【００７５】前記転写手段と分離手段とをユニット化し
た転写・分離ユニットは、像担持体10の周面に接離可能
である。

【００７６】前記転写ローラ18の軸体181の両軸端は、
第１の可動保持部材185の両側板に揺動自在に保持され
ている。該第１の可動保持部材185は、支軸186を中心に
して揺動可能に支持されていて、コイルばね187により
上方の像担持体10側に付勢されている。188は画像形成
装置本体に固設された固定底板である。

【００７７】上記支軸186の同軸上には、第２の可動保
持部材193が揺動自在に保持され、図示しない連係部材
によって前記第１の可動保持部材185と応動して一体と
なって揺動する。該第２の可動保持部材193の底面側は
コイルバネ194によって転写ローラ18と同様に上方に付
勢されている。

【００７８】前記転写ローラ18と分離ブラシ19の中間で
分離ブラシ19の転写材搬送下流側には、転写材搬送ガイ
ド部材195が前記第２の可動保持部材193上に固設されて
いる。そして該転写材搬送ガイド部材195のスリット部1
95Ａに分離ブラシ19の保持部材192が挿入されていて、
分離ブラシ19の導電性細線191の先端部が、像担持体10
の周面と所定間隔ｄを保って固定される。

【００７９】転写ローラ18と分離ブラシ19の中間に位置
する転写材搬送ガイド部材195の上面部195Ｂは、図６の
紙面直角方向に長手のガイド面を有し、転写材Ｐの最大
幅をカバーし、像担持体10の表面と所定の狭い間隙を保
持している。転写ローラ18のニップ位置から搬出された
転写材Ｐは、上記転写材搬送ガイド部材195の上面部195
Ｂの間隙を通過して、分離ブラシ19の先端部を通過して
いく。このとき、転写材Ｐの先端は、分離ブラシ19の導
電性細線191の側面に直接突き当たらないよう前記間隙
が設定されているから、導電性細線191が毛倒れをして
分離性能を損ねたり、導電性細線191を損傷することは
ない。

【００８０】上記転写材搬送ガイド部材195の分離ブラ
シ19下流側の上面側は転写材Ｐを定着装置20側へ案内す
る搬送ガイド面195Ｃが形成されている。前記転写材搬
送ガイド部材195の上面部195Ｂおよび搬送ガイド面195
Ｃには、転写材搬送方向に複数本の突起条（リブ）を形
成して、転写材Ｐを円滑に搬送する。

【００８１】上記転写材搬送ガイド部材195は、絶縁性
材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ＡＢＳ樹脂等の樹脂成型部品である。転写ローラ18と分
離ブラシ19は逆極性の高電圧が印加されるから、両部材
間の空間には放電を発生しやすく、転写ムラや分離不良
を起したり、転写ローラ18や分離ブラシ19の損傷を発生
したりする。転写ローラ18と分離ブラシ19の中間に絶縁
性の転写材搬送ガイド部材195を設置することにより、
上記の問題は解消される。

【００８２】また、前記第２の可動保持部材193の両側
面には、分離部材位置規制手段が設けられている。該分
離部材位置規制手段のローラ保持部材196は、前記第２
の可動保持部材193に固定されている。該ローラ保持部
材196の上部には、回転軸を有するローラ197が回転自在
に支持されている。該ローラ197の外周上端と前記分離
ブラシ19の先端部とは、高さ方向に所定の距離に設定さ
れていて、ローラ197が像担持体10の周面に当接したと
き、分離ブラシ19の先端部が像担持体10の周面から所定
の間隙ｄを保つように設定されている。上記の所定の間
隙ｄを保持することにより、高電圧を印加した分離ブラ
シ19の先端部と、像担持体10の周面との間が安定した放
電が行われ、分離性能が向上する。なお、上記分離部材
位置規制手段は、像担持体10の周面上に画像形成領域外
に設置されている。

【００８３】前記転写・分離ユニットは、前述のように
支軸186を中心にして揺動可能に支持され、転写時に
は、コイルばね187，194により上方に付勢されて、転写
ローラ18は像担持体10の周面に圧接され従動回転する。

【００８４】画像転写以外の状態では、すなわち像担持
体10上に異なる色のトナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を形成
する過程では、上記転写・分離ユニットは、像担持体10
の周面から強制的に離間されている。図７はこの離間状
態を示す。

【００８５】前記第１の可動保持部材185の両側面に
は、固定軸189Ａが水平に植設されていて、該固定軸189
Ａにローラ（カムフォロワ）189Ｂが回転自在に嵌合し
ている。

【００８６】一方、上記転写・分離ユニットの上方に
は、画像形成装置の駆動源に接続して回転可能なカム軸
23が支持されていて、該カム軸23にカム24が固定されて
いる。該カム24の周面は、前記転写・分離ユニットのロ
ーラ189Ｂに圧接している。上記カムの回転により、そ
の最大半径周面がローラ189Ｂに圧接すると、転写・分
離ユニットは支軸186を中心にして下方に揺動され、転
写ローラ18および分離ブラシ19は像担持体10の周面から
離間する。

【００８７】前記カム24の回転によりその最大半径周面
がローラ189Ｂに圧接する状態では、転写・分離ユニッ
トは上方にばね付勢されて、転写ローラ18は像担持体10
の周面に所定圧で圧接してニップを形成して従動回転
し、転写材Ｐの通紙によりトナー像の転写が可能とな
る。押圧力としては300ｇ／cmとした。

【００８８】また、転写・分離ユニットの上昇停止位置
では、ローラ197が像担持体10の周面に圧接して、分離
ブラシ19は像担持体10の周面と所定の間隙を維持し、転
写材Ｐの通紙時に像担持体10に周面からの分離を可能に
する。

【００８９】再び図１において、画像形成装置筐体１の
内部例えば前記分離手段19の下方、または給紙カセット
15の上方に、温度検知手段31、湿度検知手段32を設け
る。上記温度検知手段31は、一般的に知られている熱電
対であり、例えば、銅-コンスタンタン熱電対が最も好
ましいが、これに限定されるものではなく、アルメル-
クロメル熱電対や白金-白金ロジウム熱電対あるいはビ
スマス-銀熱電対等を用いることもできる。

【００９０】一方、上記湿度検知手段32も、一般的に知
られている湿度センサであり、例えばＴＤＫ(株)製のＣ
ＨＳシリーズ製品、CHS-YS，CHS-YR，CHS-GS，CHS-GR，
CHS-ASG，CHS-AGR，CHS-APS，CHS-APR等を挙げることが
できる。

【００９１】図８は、上記温度検知手段31および湿度検
知手段32による分離用電源190の制御を示すブロック図
である。

【００９２】前記温度検知手段31および湿度検知手段32
により、画像形成装置筐体１内の環境温度および湿度が
検知されると、これらの検知信号は制御回路33に送られ
て処理されて、分離用電源190の分離バイアス電圧を制
御する。

【００９３】

【表２】

【００９４】表２は環境温度検知による分離ブラシ19の
分離電圧制御の実施例を示す。表２において分離ＡＣ電
圧（Ｖ_S(ＡＣ)）を500ボルト、周波数（ｆ）を300Hzに
固定し、このＡＣ電圧に重畳させる分離ＤＣ電圧（Ｖ
_S(ＤＣ)）を環境温湿度により制御する。即ち、高温高
湿（ＨＨ）および常温常湿（ＮＮ）では−1500ボルトに
設定し、低温低湿（ＬＬ）では転写材Ｐの分離性能が低
下するから、ＬＬ検知信号により分離ブラシ19の分離Ｄ
Ｃ電圧（Ｖ_S(ＤＣ)）＋1000ボルトに変化するように切
り換え制御する。

【００９５】上記テストでは、分離ブラシ19にアキレス
ノンスパークＪＳタイプ100（アキレス(株)製）を用い
た。該分離ブラシ19は図５（Ｂ），（Ｅ）に示す形状
で、導電性細線191の直径100μm、毛長Ｌ＝５mm、ピッ
チＰ＝３mmである。

【００９６】図９は本発明に係る画像形成装置の転写分
離部位の斜視図を示し、図10は該部位の平面図である。

【００９７】前記転写材搬送ガイド部材195の上面片側
には、転写材Ｐの搬送方向を平行する方向で、搬送され
る転写材Ｐの一方の側縁に当接して幅方向位置を規制す
る基準ガイド板41Ａ，41Ｂが、転写分離部位を除くその
搬送方向前方及び後方に配設されている。上記基準ガイ
ド板41Ａ，41ＢはＡＢＳ樹脂または金属板等で作られ、
前記転写材搬送ガイド部材195と一体または別体で形成
されている。

【００９８】上記転写分離部位の一方の側端近傍で前記
基準ガイド板41Ａ，41Ｂの配置位置付近には、分離ベル
ト42が像担持体10の一方の側端周面の一部を巻回するよ
うに張設されている。該分離ベルト42の一方の端部は転
写材搬送路上流側の上方の固定部に、他方の端部は転写
材搬送路下流側の上方の固定部にそれぞれ固定されてい
る。上記分離ベルト42は低摩擦で可撓性がありかつ適度
の強度を有する材料、例えばポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）やポリフルオロエチレン（テフロン）やポ
リイミド樹脂等のフィルム条短冊形状をなすものであ
る。

【００９９】前記給紙ローラ対17から給送された転写材
Ｐは、該給紙ローラ対17による斜行動作により図９に示
す矢印Ａ方向に斜行されて、第１の基準ガイド板41Ａに
当接して摺動し、第１の基準ガイド板41Ａの搬送基準面
に沿って進行する。進行する転写材Ｐは像担持体10と転
写ローラ18との接触面でニップされて搬送され、分離ブ
ラシ19を通過後、第２の基準ガイド板41Ｂの基準面に沿
って定着装置20へ直進する。転写材Ｐの後端が前記転写
ローラ18のニップ位置を通過したのちは、転写材Ｐの一
方の側縁は前記第２の基準ガイド板41Ｂの搬送基準面に
沿って進行する。

【０１００】また、転写材Ｐの先端が前記転写分離部位
に進入するとき、該転写材Ｐの一方の側縁近傍は、像担
持体10に巻回された分離ベルト42と転写ローラ18とのニ
ップ位置に進入して挟持されて進行する。該転写材Ｐは
分離ブラシ19による除電分離部位通過後は、分離ベルト
42によって像担持体10の周面から引き剥がされて搬送さ
れる。

【０１０１】

【表３】

【０１０２】表３は前記環境温湿度検知による分離ＤＣ
電圧制御の他に、前記分離ベルト42と基準ガイド板41
Ａ，41Ｂとを設けた実施例と、従来技術の比較例とによ
る転写材分離テスト結果を示す。表中、上段はコニカ
(株)複写機用55kg（紙の斤量）普通紙（通常の厚さ）を
示し、下段はJamestown 16lb（紙の斤量）紙（薄紙）を
用いてテストした。なお本実施例（１）〜（３）の分離
ベルト32として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）の厚さ120μmのフィルム状細幅ベルトを用いた。実
施例（４）では、厚さ120μm、幅２mmのテフロンベルト
を用いた。

【０１０３】実施例（１）においては、分離ベルト42の
幅が細幅の２mm、基準ガイド板41Ａ（41Ｂ）の転写材搬
送基準面Ｃと分離ベルト42の一方の端面Ｄとの間隔（即
ち転写材Ｐの押さえ幅、以下乗り上げ量と称す）Ｎが２
mmと設定したもので、この場合、分離ベルト42の他方の
端面と基準面Ｃとは密着した状態であり、転写材Ｐの側
縁は分離ベルト42の幅２mmと同等の幅２mmで押圧され
る。このような設定においては、各環境温湿度において
も両紙とも分離不良の発生はなかった。

【０１０４】実施例（２）においては、分離ベルト42の
幅がやや幅広の４mm、乗り上げ量Ｗが１mmに設定した
が、転写材Ｐの押さえ幅が１mmと少ないため充分な押圧
分離ができず、特に低温低湿では1000枚通紙中２〜３枚
の分離不良を発生した。

【０１０５】実施例（３）においては、細幅の分離ベル
ト42（Ｗ＝２mm）、乗り上げ量Ｎ＝５mmとしたが、全環
境温湿度で分離不良は発生しなかったが、分離ベルト42
の幅によって、像担持体10上の画像がけられて、転写材
Ｐの側縁に幅５mmの画像抜けを生じる。

【０１０６】実施例（４）では、実施例（１）における
分離ベルト42の材質をＰＥＴからテフロンに変えたが、
同様の分離性能が得られた。

【０１０７】これに対して比較例（１）では、分離ベル
トのない従来の分離ブラシ19のみの実験例であって、分
離不良が発生し、特に低温低湿時には分離不良が多発し
た。

【０１０８】また、比較例（２）では、分離ブラシ19に
分離爪を併用した従来例であって、普通紙の分離不良は
ないが、表中下段の紙の腰（スティッフネス）の弱い薄
紙を通紙すると、1000枚中に100枚以上の分離不良が発
生した。特に、低温低湿時には分離発生が著しい。

【０１０９】図11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。

【０１１０】駆動ローラ101と従動ローラ102に巻回され
て回動可能なベルト状感光体（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。

【０１１１】直径が70mm以上の駆動ローラ101を巻回す
るベルト状感光体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
画像形成装置の筐体内に設けた温度検知手段31、湿度検
知手段32による環境温湿度検知信号、あるいは転写材給
送路に設けた転写材電気抵抗検知手段による検知信号を
入力して、分離用電源の分離電圧の直流成分を制御し、
かつ分離ベルト42を設けたことにより、分離性能の向
上、転写画質の向上が達成される。

【０１１２】

【発明の効果】本発明により、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、ジャムや画像転写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非接触二成分反
転現像による像支持体上に形成されたトナー画像を転写
・分離するとき、分離不良のない良好なカラー画像が得
られた。また、転写ローラ、分離ブラシ、分離ベルトを
含む高耐久安定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】現像器の断面図。

【図３】転写分離部の要部断面図。

【図４】各種転写ローラの断面図。

【図５】各種分離ブラシの斜視図および正面図。

【図６】本発明による転写時の画像形成装置の要部中央
断面図。

【図７】転写・分離ユニットを像担持体から離間させた
状態を示す断面図。

【図８】分離用電源の制御を示すブロック図。

【図９】本発明に係る画像形成装置の転写分離部位の斜
視図。

【図１０】上記転写分離部位の平面図。

【図１１】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】

１画像形成装置筐体 10 感光体ドラム（像担持体） 103 感光体ベルト（像担持体） 14，14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋ現像器 15 給紙カセット 17 給紙対 18 転写ローラ（転写手段） 180 転写用電源 185 第１の可動保持部材 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 193 第２の可動保持部材 195 転写材搬送ガイド部材 196 ローラ保持部材 197 ローラ 20 定着装置 22 クリーニング装置 23 カム軸 24 カム 31 温度検知手段 32 湿度検知手段 33 制御回路（制御手段） 41Ａ，41Ｂ基準ガイド板 42 分離ベルトＰ転写材（転写紙）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された静電潜像を、現
像手段の帯電トナーにより現像してトナー像を形成し、
該トナー像を、給紙部から送られて前記像担持体と転写
手段との間を通過する転写材に静電転写し、さらに前記
転写手段の下流側に設置された分離手段によってトナー
像を有する転写材を前記像担持体から分離する画像形成
装置において、前記像担持体が転写手段と分離手段に対
向する転写分離部位近傍であって、前記転写材の搬送方
向に平行し、かつ該転写材の端部と像担持体周面の間に
挟み込まれるように張設した分離ベルトを設けたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体上に形成された静電潜像を、現
像手段の帯電トナーにより現像してトナー像を形成し、
該トナー像を、給紙部から送られて前記像担持体と転写
手段との間を通過する転写材に静電転写し、さらに前記
転写手段の下流側に設置された分離手段によってトナー
像を有する転写材を前記像担持体から分離する画像形成
装置において、前記像担持体が転写手段と分離手段に対
向する転写分離部位近傍であって、前記転写材の搬送方
向に平行し、かつ該転写材の端部と像担持体周面の間に
挟み込まれるように張設した分離ベルトと、転写材の搬
送方向と平行し、かつ該転写材の少なくとも一方の側縁
に当接して搬送位置を規制するガイド部材とを設けたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記像担持体が、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であること
を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記像担持体上に、複数の現像手段によ
り複数色の重ね合わせトナー像を形成し、該トナー像を
転写手段により転写材上に転写後、該転写材を前記像担
持体から分離することを特徴とする請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記分離手段が導電性分離ブラシである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記分離手段が鋭角状先端部を有する尖
鋭電極部材であることを特徴とする請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項７】前記分離手段の分離電圧が、直流成分に
交流成分を重ね合わせた分離バイアスであることを特徴
とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記現像手段が、前記静電潜像を担持す
る像担持体と、二成分現像剤を担持する現像領域に、直
流成分に交流成分を重畳させる非接触二成分反転現像手
段であることを特徴とする請求項１または２に記載の画
像形成装置。