JP3364570B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
形成された画像を、転写材に転写する時の転写不良が生
じないようにしたものであって、特に環境状態の変化に
よる転写不良を解消するようにした画像形成装置に関す
る。
用した画像形成装置においては、記録媒体である感光体
上にトナー像を形成し、これを普通紙等の転写材上に転
写し、この転写材上のトナー像を永久像として転写材上
に保持させるために、例えば加熱定着装置を通過させる
ことでトナーを転写材に熱的に融着されたのちに、装置
本体外へと排出するようにしている。
画像を転写材上に形成するために、転写材を画像形成部
の特に転写位置へと搬送する必要がある。この転写材
は、転写状態を安定させるためには、環境変化に応じて
その抵抗値が変動しないようなものが最適となる。しか
し、転写材は、環境変化、例えば湿度及び温度に応じ
て、その抵抗値が大きく変動し、これにより転写状態が
大きく変化する。例えば、抵抗値が低くなると、転写材
の転写位置での帯電電位が上がらずに、転写効率が低下
し、転写抜け等が生じることがよくある。
の裏面を所定の電位に維持させるための転写器が設けら
れており、この転写器と感光体との間の転写領域に、転
写材を送り込むための案内手段が設けられている。そし
て、転写後、転写材は感光体より剥離され、定着装置へ
と案内手段(搬送手段を含む)等を介して送り込まれ
る。この時、転写材は抵抗が低くなると、上記案内手段
等からなる転写材と接触する接触部材を介して多量に電
流が流出し、転写に関与する電位が大きく低下すること
で転写抜けや転写効率が大きく落ちる。
いては、上述したような転写に関与しないで流出する電
流を制限するために、絶縁部材等にて構成することが考
えられる。しかし転写材との摩擦による帯電電位が生
じ、該電位が転写効率を妨げるように作用する。そのた
め、転写領域へと転写材を導くための接触部材や、転写
後に転写材と接触する接触部材を接地することで帯電さ
れた電荷を逃がすようにしてる構成が一般的である。よ
って、どうしても転写時に転写材を介して転写に関与し
ない電流が、転写材を介して接触部材から流出し、これ
が転写材の抵抗値の変動により大きく変化する。
て転写材と接触する各案内手段等の接触部材を適宜設定
された抵抗値を有する抵抗素子を介して接地している。
これにより、流出する電流量を制限することができ、転
写時の電位の低下を阻止するようにしており、よって湿
度や温度の環境変動による転写材の抵抗値変化に対処す
るようにしていた。
は、図4に示すように感光体40と、該感光体40と対
向して配置した転写器41とで挟まれる転写領域へと転
写材Pを案内する導電性ガイド42及び、転写後の転写
材Pを搬送すると同時に定着する定着ローラ43に抵抗
素子44及び45を介してそれぞれ接地している。これ
により、ガイド42及び定着ローラ43を介して流出す
る電流量を上記抵抗素子44及び45にて制限するよう
にすることで、転写領域において所定以上の電位にて転
写材Pに感光体40に形成されたトナー像を効率よく転
写するようにしている。
は、図4において転写後の転写材Pを定着ローラ43へ
と案内するガイド部材46をも抵抗素子47を介して接
地するようにして転写効率を安定させるようにしてい
る。
Pを転写領域へと送り込むガイド部材や、転写後の転写
材を搬送するガイド部材や搬送手段等からなる接触部材
をそれぞれの抵抗素子を介して接地させるようにしてお
り、その抵抗素子の抵抗値を適宜設定している。
心であるワイヤ48(転写領域の中心)から定着ローラ
43までの距離Aと、ワイヤ48からガイド42先端ま
での距離Bに見合う転写材Pの抵抗値に応じて抵抗素子
45及び44の値が設定されている。なお、49はコロ
ナ放電用のワイヤ48に高電圧を供給する高圧発生回路
である。
な装置においては、転写領域を境にしてそれぞれのガイ
ド部材や搬送手段(定着ローラ)等の接触部材に、転写
材Pがまたがっている状態、つまり接触している状態を
想定したものである。そのため、一方にのみ転写材が接
触している場合と、両方において接触している場合と
で、接続した時の抵抗値が大きく相違することにもな
り、流出する電流量が大きく変動することになる。
して転写領域へと送られる時には、ガイド部材42を介
して電流が流出する。この時の電流は、転写材Pの抵抗
値を含めた抵抗素子44の合成抵抗値で決まる。そし
て、転写材Pが送られその先端がガイド部材46及び定
着ローラ44に接触した時には、両方に接触し上述した
合成抵抗値と、転写材Pの抵抗を含む抵抗素子45又は
47の合成抵抗値との並列抵抗値で決まる値で電流が流
出する。そのため、転写材Pが転写位置をまたがって両
方のガイド部材42や46に接触する状態と、一方のみ
に接触する状態とでその抵抗値が大きく異なる。例え
ば、両方に転写材が接触している時の抵抗値が、一方の
みに接触した時の抵抗値の1/2倍にもなり、転写に作
用する電位が大きく変動する。
位が大きく変動することによる転写状態が異なるため、
転写画像が不安定なものとなることが考えられる。
により転写材Pの抵抗値が変化した時に、転写位置での
転写に寄与する電位を一定以上に保つためには効果的で
はあるにしても、1枚の転写材Pが転写領域を先端から
後端が通過するまでの間において常に一定範囲の電位を
維持できず、転写状態が変動し、安定した転写状態を維
持できなくなる。
に安定した転写状態を維持し1枚の転写材が転写領域を
通過するまでは、常に一定の転写状態を維持し安定した
転写を可能にした画像形成装置を提供することを目的と
する。
的を達成するための画像形成装置は、感光体上に形成さ
れた画像を転写材上に転写するために、該感光体に対向
配置された転写器により構成される転写領域に、転写材
を導くために設けられ該転写材に接触する転写前接触部
材と、転写領域の後に設けられ転写後の転写材と接触す
る転写後接触部材とを備えてなる画像形成装置におい
て、上記転写前接触部材と、転写後接触部材とをそれぞ
れ共通の抵抗素子を介して接地すると共に、上記転写領
域より遠い一方の接触部材に対して、他方の接触部材側
に、上記一方の接触部材側における該接触部材から上記
転写領域までの転写材の抵抗値に見合った抵抗値を有す
る調整抵抗素子をさらに上記共通抵抗素子に直列に接続
したことを特徴とする。
て転写材に感光体上に形成された画像、つまりトナー像
を転写する場合、転写電流が上記転写前及び転写後の接
触部材を介して流れる。この流れる電流としては、共通
抵抗素子による抵抗値によりほぼ決まることになり、転
写材が転写領域に存在している状態において転写前及び
転写後の接続部材の両方、または一方に接触してた状態
において余り変動が生じない。そのため、転写に作用す
る電位をほぼ一定の範囲に維持できるため、転写効率を
低下させることなく、転写状態を安定させることでき
る。
記共通抵抗素子として、転写材の抵抗値よりも十分に大
きな高抵抗値のものを設定するようにしておけば、転写
材が湿度や温度変化に応じて変動しても、上述したよう
に共通抵抗素子の抵抗値が十分に大きく設定されている
ため、転写材の抵抗値の変動に関係なく接触部材を介し
て流れる不要な電流量が大きく変動するのを抑制でき、
ほぼ一定の範囲に抑制できる。
写領域より遠い一方の接触部材から転写領域までに見合
った転写材の抵抗値に対して、他方の接触部材から転写
領域までに見合った転写材の抵抗値と上記調整抵抗素子
の抵抗値との合成抵抗がほぼ一致するように設定するこ
とで、転写材がいずれか一方に接触した状態において
は、いずれの場合においても同一の電流量となり、転写
材を常に一定の転写状態でもって、しかも両方が接触し
た場合においても1/2になっても共通抵抗によりほぼ
同一の電流量となりより安定した転写を可能にできる。
の一例を示す断面図である。
体例を説明する。まず、画像形成装置の中央部には、画
像形成動作を開始することで矢印方向に回転駆動される
円筒ドラム形状の感光体1に対向して、感光体表面を均
一帯電する帯電器2、感光体表面に光による画像を露光
する露光部3、感光体に形成された静電潜像を現像する
現像装置4、感光体表面に形成された画像、特にトナー
像を転写する転写器5、及び転写後に感光体方面に残留
するトナーを除去するクリーニング装置6等が回転方向
に従って配置されている。
7上に載置された原稿の画像を結像させるために光学系
30が設けられている。光学系30は、原稿台7上を照
射する露光ランプ31、原稿からの反射光像を適宜反射
する反射ミラー32、反射ミラー32にて反射された反
射光像を結像レンズ35側へと反射する1組の反射ミラ
ー33、34、上記結像レンズ35からの反射光像を感
光体1表面へと導くための固定された反射ミラー36、
37及び38から構成されている。上記露光ランプ31
及び反射ミラー32は、同一の第1支持体39−1に支
持されており、原稿台7に平行に走行されることで、原
稿台7上に載置された原稿の画像を光学的に走査する。
そして、1組の反射ミラー33及び34は、同一の第2
支持体39−2に支持されており、上記第1支持体39
−1と同一方向に平行に走行されると同時に、その走行
速度の1/2の速度で走行される。従って、原稿の画像
を感光体1の回転速度に合わせて光学的に走査し、順次
原稿の画像をスリット露光するすることで、全体の画像
を感光体1上に結像レンズ35を介して結像できる。
に均一に帯電された後、上記露光部3による露光が行わ
れることで、原稿の画像に応じた静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、次の現像装置4にて可視像化され
る。つまり、現像装置4は、現像槽の内部に現像ローラ
を備えており、該現像ローラにて現像剤を感光体1と対
向する現像位置へと供給することで、現像剤中のトナー
を感光体1表面に形成された潜像に付着させることで現
像を行っている。
現像してトナー像は、上記転写器5が感光体1と対向す
る転写位置(領域)に、感光体1の回転により導かれ
る。そこで、感光体1上に形成されたトナー像を転写材
上に転写するために、上記転写位置へと転写材を送り込
むための搬送ローラ8が転写前に配置されている。この
搬送ローラ8は、例えば感光体1に形成されたトナー像
の先端と、転写材Pの先端とを一致させるために、転写
材Pを一旦停止させ、感光体1の回転位置に同期して搬
送を再開させるレジストローラである。
れる転写領域(転写位置)と、上記搬送ローラ8との間
には、転写材Pを上記転写領域への送り込みを案内する
ために上下に設けられてる1対の例えば導電性のガイド
板9が配置されている。ガイド板9にて案内される転写
材Pは、転写位置にて転写器5の作用によりトナーと逆
極性に帯電され、その帯電電位によって感光体1上に形
成されてるトナー像が静電転写される。
り剥離され、剥離位置に対応して配置された第2のガイ
ド板10上に沿って定着ローラ11へと案内される。定
着ローラ11は、転写材P上に担持されたトナー像を永
久画像とするために、トナーを熔融させ転写材Pに融着
させるもので、そのためにトナー像と対向する側のロー
ラが加熱されるヒートローラと、転写材をヒートローラ
表面に密着させるための加圧ローラとから構成されて
る。この定着ローラ11の手前には、第2のガイド板1
0上を案内されてくる転写材2を定着ローラ11へと導
くための定着前ガイド12が設けられている。
と定着ローラ11との間の転写材搬送距離が、転写材P
の最小サイズより長い場合、転写材Pの搬送を行うため
に搬送ベルト等から構成される搬送手段であって、転写
材Pをエアー吸引等によりベルト上に吸着させた状態で
転写材Pの搬送を行うように構成されている。しかし、
転写材の最小サイズより搬送ローラ8と定着ローラ11
との転写材搬送距離が短い場合には、第2のガイド板1
0による転写材の搬送を行う必要がないため、単なるガ
イド板にて構成される。
本発明による環境変化により転写材Pの抵抗値等が変化
し、転写領域での転写状態が変化するのを防止し、安定
した転写を可能にするための形態について説明する。
によるものであって、コロナ放電を行うため放電ワイヤ
51に高圧発生回路52から高電圧が必要に応じて供給
される。これにより、放電ワイヤ51を囲み、感光体1
と対向する領域を開口したシールド板53との間で放電
が開始する一方、感光体1側へと放電電流が流れる。そ
のため、転写領域へと案内されてくる転写材Pは、コロ
ナ放電の作用にてその背面が所定の電位に帯電され、ト
ナー像が転写材Pの表面に静電的に転写される。
おいて、湿度や温度に影響され、抵抗値が変化するた
め、転写前のガイド板(転写材Pとの転写前接触部材)
9や転写後の定着ローラ(転写材Pとの転写後接触部
材)11等を介して上述したコロナ放電により一部の電
流が流出し、これが大きく変動する。そのため、転写材
Pの抵抗値が高い場合には、転写材Pを介して流れる電
流が小さくなるため、転写器5での転写に寄与する転写
電位は、所定以上になり転写効率が上がる。しかし、抵
抗値が低くなると、多量の電流がガイド板9や定着ロー
ラ11を介して流出し、転写に寄与する電位が下がり転
写効率が低下する。
して流出する電流量を制限するために、特に共通抵抗R
1を介して、上記ガイド板9及び定着ローラ11を接地
するようにしている。また、ガイド板9については、転
写領域までの距離が、転写領域から定着ローラ11まで
の距離より短いため、転写材Pによる抵抗値が低くなる
分、その抵抗に見合った抵抗値を有する調整抵抗R2を
上記共通抵抗R1と直列に接続して接地している。な
お、定着前のガイド12についても、定着ローラ11同
様に共通抵抗R1を介して接地している。
値について説明しておく。共通抵抗R1の抵抗値は、画
像形成装置において使用する転写材Pの抵抗値に比べて
十分に大きな値に設定する。
図4にて説明したように、転写領域、つまりコロナ放電
によるワイヤ51から定着ローラ11までの距離に見合
った転写材Pの抵抗値を例えばr1とし、コロナ放電ワ
イヤ51(転写領域)からガイド板9先端、つまり感光
体1側に近い先端までの距離に見合った転写材Pの抵抗
値をr2とする。そこで、抵抗値r1の方が転写材Pが
長いことから大きく、上記抵抗値r2を差し引いた値を
上記調整抵抗R2の抵抗値として設定する。即ち、調整
抵抗R2の抵抗値と抵抗値r2との合成抵抗が、転写材
Pの抵抗値r1とほぼ一致する大きさになるように設定
している。
9及び定着ローラ11とに両方に接触した状態において
は、図に示すように転写器5によるコロナ放電作用によ
りガイド板9及び定着ローラ11を介して電流I1及び
I2が流れる。この時、電流I1及びI2は、上述した
ように調整抵抗R2を設けているため、ほぼ同一量とな
る。そして、その合成電流は、ガイド板9と定着ローラ
11を介して流出する総電流I3となる。
状態において、定着ローラ11側が転写材Pに接触し、
ガイド板9側が転写材に非接触状態においては、ガイド
板9側からの流出電流I2はなくなり、電流I1のみが
総電流I3となる。
る状態において、定着ローラ11側が転写材Pに非接触
で、ガイド板9側が転写材Pに接触状態においては、定
着ローラ11側より流出する電流I1がなく、電流I2
のみが総電流I3となる。
設定すれば、転写材Pが定着ローラ11、ガイド板9の
両方、又はいずれか一方に接触しようが、実質共通抵抗
R1の値で決まる電流I1又は(及び)I2が流れる。
つまり、いずれか一方のみが転写材Pに接触している状
態を考えれば、電流I1とI2は、転写材の抵抗値r1
及びr2と調整抵抗R2の抵抗値との合成抵抗が、同一
になるように調整抵抗R2が設定されておれば、同一に
なり、いずれの状態においても転写効率を低下させずに
転写状態を一定に維持できる。
記転写材Pの抵抗r1及びr2と調整抵抗R2の抵抗値
との合成抵抗値がほぼ同一であれば、その合成抵抗値が
半分になる分、電流量が多くなるが、抵抗R1の抵抗値
が格段と大きければ、その電流量が多くなる分はごく僅
かである。
ローラ11やガイド板9等に接触した状態において、両
方、いずれか一方にかかわらず、共通抵抗R1にて決ま
る抵抗値にて流出する電流量がほぼ決まり、多少の電位
の変化があるとしても、ごくわずかであり非常に安定し
た転写を行える。
しても、共通抵抗R1により各定着ローラ11やガイド
板9を介して流される電流が制限され、決められた転写
時に必要な所定の電位を維持でき、効率よく、かつ安定
した転写を行える。
を境に転写材と接して接地されてるいる部材、例えばガ
イド部材(9)や、搬送ローラ(8)及び定着ローラ
(11)等の搬送手段を介して流される電流を制限する
ために、それぞれを共通の抵抗R1を介して接地するよ
うにする。そして、その共通抵抗R1を非常に大きなも
のに設定し、かつ転写領域に近いガイド板(9)側にお
いては、転写材Pにおける抵抗値に見合う調整抵抗R2
を更に上記共通抵抗R1に直列に接続して接地する。
を可能にできる。
おいては、転写領域を境にそれぞれガイド板9と定着ロ
ーラ(定着前ガイド12を含む)を、共通抵抗R1を介
して接地するようにしたものであるが、それ以外にも接
地された部材に転写材Pが接触し、その部分を介して転
写電流が多量に流出する場合における事例を第2の実施
形態として説明する。
とは転写材Pを転写領域に案内するため、案内ようのガ
イド板9とは別に、感光体1表面に近接して設けられ、
転写材Pをなんなく送り込むための転写前ローラ13を
設けている。この転写前ローラ13については、ガイド
板9よりもさらに転写領域に近いため、さらに調整抵抗
R3を図1にける抵抗R1及びR2との直列回路に対し
て直列接続している。
ラ11と転写領域との間における転写材の抵抗値r1に
見合うような値に設定されている。つまり、調整抵抗R
3は、定着ローラ11から転写領域までの距離に見合っ
た上記転写材の抵抗r1より、転写領域から転写前ロー
ラ13までの距離に応じた転写材の抵抗r3と調整抵抗
R2とを加えた合成抵抗値を差し引いた値に設定してい
る。
ように転写材Pがガイド板9、転写前ローラ13及び定
着ローラ11等に接触した状態において、いずれにおい
ても共通抵抗R1がそれぞれにおいて単独で存在するた
め、帯電器5のコロナ放電における放電電流が、上記定
着ローラ11や転写前ローラ13等を介して流出するの
が制限されるため、転写効率が落ちることなく安定した
転写が行える。
触することなく、転写前ローラ13及びガイド板9とに
接触した状態においては、調整抵抗R2及び共通抵抗R
1が両者の共通抵抗として作用し、流出される電流量を
制限できる。そのため、転写材Pの後端がガイド板9を
離れ転写前ローラ13のみに接触した状態においても、
転写電位を一定の範囲に維持でき、安定した転写を行え
る。
転写後の転写材を定着ローラ11へと案内する第2のガ
イド板10が接地されている場合、例えば第2のガイド
板10が転写材Pを搬送するための搬送ベルト等にて構
成されてるような場合、同様に破線で示す通り、調整抵
抗R4を介して共通抵抗R1に接続するようにして接地
すればよい。この場合、調整抵抗R4は、転写領域から
第2のガイド板10との間の転写材の抵抗値r4に見合
って設定されており、定着ローラ11における転写材の
抵抗値r1より上記抵抗値r4を差し引いた値に設定し
ている。
抵抗値は、例えば転写領域からガイド板9との間に見合
った転写材の抵抗値r2と抵抗R2との合成抵抗値と同
等になるようしている。この場合においても、図2に示
す場合と同様に、安定した転写を可能にしている。
分、例えば転写前ローラ13を高い抵抗値からなる抵抗
R5を接続して接地するものである。そして、その他の
部分、特に転写器5によるコロナ放電電流が、ガイド板
9や定着ローラ11を介して流出するのを制限するよう
にするために、図1と同様に各抵抗R1及びR2を接続
する。そして、転写前ローラ13に接続する抵抗R5の
抵抗値は、当然共通抵抗R1より高いものにしている。
これにより、最も近い転写前ローラ13を介して転写器
5によるコロナ放電電流が流出するのを阻止でき、効率
よく、さらに安定した転写を行える。
た転写器5は、コロナ放電を利用するものに限定して説
明しているが、この転写器5としては、転写ローラを設
け、該転写ローラを転写材Pを介して感光体1と圧接さ
せることで転写するものにもそのまま本発明は適用でき
る。上記転写ローラには、転写材Pにトナー像を転写す
るために、トナーと逆極性の電圧が印加される。この
時、同様にして転写材Pを転写領域へと案内する案内部
材(搬送ローラ等を含めて)を介して転写電流が流出
し、その流出量が多いと効率よく転写を行えなくなる。
また、転写後の転写材を案内搬送する案内部材を介して
も、転写電流が流出することにもなる。
乃至図3に示すように共通抵抗R1や、転写材の抵抗値
に見合った調整抵抗R2とを接続することで、流出する
電流を制限すると同時に、その流出する電流量をほぼ一
定にすることができ、よって転写効率を向上させた状態
において常に安定した転写を可能にできる。
域におて転写材へのトナー像の転写を効率よく行えると
同時に、その時の転写状態を安定にすることができる。
つまり、1枚の転写材において転写領域を通過するまで
転写状態が変化することなく、常に安定した転写を可能
にできる。
うにしているため、非常に簡単な構成となる。
い部分においては、遠い部分の転写材の抵抗に見合った
抵抗を調整抵抗として接続することで、より安定した転
写を可能にできる。
造を示す断面図である。
の転写材を転写領域へと案内し、また転写後の転写材を
案内するための搬送系を示す断面図である。
送経路を示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 感光体上に形成された画像を転写材上に
転写するために、該感光体に対向配置された転写器に対
応する転写領域に、上記転写材を導くために設けられ該
転写材に接触する転写前接触部材と、転写領域の後に設
けられ転写後の転写材と接触する転写後接触部材とを備
えてなる画像形成装置において、 上記転写前接触部材と、転写後接触部材とをそれぞれ共
通の抵抗素子を介して接地すると共に、上記転写領域よ
り遠い一方の接触部材に対して、他方の接触部材側に、
上記一方の接触部材側における該接触部材から上記転写
領域までの転写材の抵抗値に見合った抵抗値を有する調
整抵抗素子をさらに上記共通抵抗素子に直列に接続した
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 上記共通抵抗素子は、転写材の抵抗より
も十分に大きな高抵抗値に設定されていることを特徴と
する請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 上記調整抵抗素子は、転写領域より遠い
一方の接触部材から転写領域までに見合った転写材の抵
抗値と、他方の接触部材から転写領域までに見合った転
写材の抵抗値と上記調整抵抗素子の抵抗値との和がほぼ
一致するような値に設定されていることを特徴とする請
求項1又は2記載の画像形成装置。
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