JP3410805B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3410805B2
JP3410805B2 JP07485494A JP7485494A JP3410805B2 JP 3410805 B2 JP3410805 B2 JP 3410805B2 JP 07485494 A JP07485494 A JP 07485494A JP 7485494 A JP7485494 A JP 7485494A JP 3410805 B2 JP3410805 B2 JP 3410805B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、複写機等の画像形成装置における
転写方式として、環境に配慮したオゾンの発生量の少な
いローラを感光体に直接接触させる転写方式が多く提案
されている。このローラ転写方式による従来の画像形成
装置の一例を図4に示す。
【0003】図4において、原稿1は、コンタクトガラ
ス2上に載置され、圧板3によって押圧されている。原
稿1の画像は、コンタクトガラス3に沿って往復移動す
る光学系4によって走査され、像担持体としての感光体
ドラム5上に光像として露光される。感光体ドラム5の
表面は、上述の原稿光像の露光に先立って、帯電器(チ
ャージャ)6によって一様に帯電されている。この帯電
された感光体ドラム5の表面に原稿1の光像が露光され
ることにより、この感光体ドラム5上に原稿1の静電潜
像が形成され、この静電潜像は、現像器7から供給され
るトナーによって、トナー像化される。
【0004】一方、感光体ドラム5への帯電・露光・現
像の作像プロセスが実行されている間に、画像形成装置
本体に装着された給紙カセット8から、転写材としての
転写紙9が、給紙ローラ10により感光体ドラム5に向
けて給紙される。この転写紙9は、レジストローラ11
のニップ部に挾持された状態で一旦待機された後、トナ
ー像の形成された感光体ドラム5の回転に同期して再び
給紙され、感光体ドラム5と転写ローラ12とのニップ
部を通過することによって、感光体ドラム5からトナー
像を転写される。
【0005】このトナー像の転写された転写紙9は、分
離器(チャージャ)13により感光体ドラム5から分離
された後、搬送ベルト14により定着器15により加熱
または加圧定着され、排紙ローラ16により排紙トレイ
17上に、コピーとして排出される。
【0006】なお、転写紙9へのトナー像の転写時にお
いて感光体ドラム5上に残留したトナー及び電荷は、ク
リーニング器18及び除電器(ランプ)により、感光体
ドラム5からそれぞれ除去される。
【0007】ところで、上述したようなローラ転写方式
の画像形成装置では、その転写工程において感光体に対
して転写紙が圧接されて静電的に密着するため、この密
着した転写紙の感光体からの分離性能が悪化する不具合
がある。従来、このようなローラ定着方式の不具合を解
消するために、 (1)転写ローラと感光体の接線を感光体垂直上方より
30°以内とする(実開昭62−81968号公報)。 (2)転写入口側の転写紙の搬送方向と転写ニップの接
線方向を鈍角にする(特開平1−269967号公
報)。 (3)感光体の曲率半径が30mm以下で、導電性弾性
転写ローラを使用する(特開平1−269968号公
報)。 (4)転写ローラの下流近傍に除電手段を具備する(特
開平1−269697号公報)。 などの提案がなされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うにローラを直接感光体に接触させたオゾン発生量の少
ない環境に配慮したローラ転写方式であっても、その転
写工程において転写紙を感光体から分離させるために
は、転写紙の除電工程もしくはその他の分離手段が必要
とされる。
【0009】この転写紙の除電手段としては、ブラシ、
針、コロナなどによる除電方式が一般的に採用されてい
る。しかしながら、これらの除電手段は基本的に放電を
利用しているため、この種の除電手段を具備する画像形
成装置では、オゾンの発生が少ないというローラ転写方
式の利点が失われるとともに、コストの上昇を招く不具
合がある。
【0010】また、除電手段を用いずに、感光体の曲率
を利用する方法も考えられているが、この方法による画
像形成装置では、感光体の径を例えば30mm以下の小
径にするか、または、感光体をベルト状にして同様に小
曲率にする必要があり、作像系のレイアウトが難しく、
この方法でも転写紙が腰の弱い薄紙の場合には分離が困
難となる問題点があった。
【0011】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、除電手段を特に必要とせず、感
光体をさほど小さくせずに、曲率を利用して転写紙を分
離できる画像形成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、請求項1では、トナー像を担持する像
担持体と、この像担持体に圧接する転写手段として弾性
体ローラとを用いて、上記像担持体と弾性体ローラとの
ニップ部に転写材を通過させ、上記弾性体ローラに電圧
を印加して、上記像担持体上に形成されたトナー像を転
写材上に転写する画像形成装置において、上記弾性体ロ
ーラをゴム硬度アスカ60°以下の弾性材料で構成し、
上記像担持体に対する上記弾性体ローラの加圧方向を、
上記像担持体の回転中心と上記弾性体ローラの回転中心
とを通る法線上と異なる方向であって、上記ニップ部へ
の転写材の進入側に設定し、上記加圧方向と上記法線方
向とのなす角度を20°〜30°として、上記加圧方向
の加圧力が、上記ニップ部への転写材の進入側へ向かう
分力を生ぜしめ、上記弾性体ローラのニップ部でのたる
を上記転写材の上記ニップ部への進入側に発生させる
構成とする。
【0013】また、請求項2では、請求項1記載の画像
形成装置において、上記像担持体に対する上記弾性体ロ
ーラの加圧力が、300gf〜2kgfの範囲である
成とする。
【0014】
【0015】
【実施例】ローラ転写方式の画像形成装置において、像
担持体(感光体ドラム5)に圧接させて使用する転写ロ
ーラ12は、転写性能を維持するのに必要なニップ幅を
得るために、通常、例えばアスカ硬度60°以下のゴム
弾性を有する材料(ゴムローラ)が使用されている。こ
のローラ転写方式の画像形成装置では、図5または図6
に示すように、このゴムローラからなる転写ローラ12
を感光体ドラム5に圧接させ、そのニップ部を転写材
(転写紙9)が通過する際に、転写ローラ12に所定の
電圧を印加して、感光体ドラム5上に形成されたトナー
像を転写紙9に転移させている。
【0016】また、この転写工程の終了後の転写紙9を
感光体ドラム5から分離させる必要があるが、前述した
ように、感光体ドラム5に静電的に密着している転写紙
9は、そのままでは分離させることが困難であるため、
何らかの分離手段を用いる必要がある。ここで一般的に
採用されている分離方式としては、除電チャージャ(分
離器13)を使用する除電分離方式であるが、この除電
分離方式は、コストも高く、小型機ではスペース的にも
かなりの負荷となる。
【0017】このような除電分離方式の不具合を解消す
る他の分離方式は、前述したように、像担持体の分離部
の曲率を小さくし、転写紙9の腰の強さを利用して分離
する曲率分離方式であるが、この曲率分離方式では、そ
の像担持体がドラムの場合にはそのドラム径を30mm
以下に、像担持体がベルトの場合でも同様にそのベルト
支持ローラ径を30mm以下にする必要がある。なお、
確実に分離可能な曲率は、20mm以下である。このた
め、この曲率分離方式では、装置の小型化には有効とな
るも、その作像系のレイアウト(配置)に大きな制約が
生じ、転写部以外のユニットにも負担が掛ってしまう。
【0018】また、この曲率分離方式でも、前述したよ
うに、転写紙が腰の弱い薄紙の場合にはその分離が困難
となる。この曲率分離方式において転写ローラの分離効
果が少なくなる理由は、像担持体に加圧(圧接)された
転写ローラが、ゴムなどの弾性体で構成されていること
により、そのニップ部において変形することによる。
【0019】すなわち、剛体である像担持体(ここでは
感光体ドラム5)に、弾性体である転写ローラ12が圧
接された場合、図7に示すように、転写ローラ12の周
面は感光体ドラム5の周面の曲率に沿って変形し、この
転写ローラ12のニップ部の両端部にたるみができる。
このため、転写紙9は、当然この感光体ドラム5と転写
ローラ12とのニップ部の曲率に沿って搬送されるた
め、感光体ドラム5の周面に沿って、図7の矢印a方
向)に送り出されることになり、この転写紙9と感光体
ドラム5との間に働く静電気力の影響も加わって、感光
体ドラム5からの転写紙9の分離がされにくくなる。
【0020】従って、ここで、上述した曲率の効果と転
写紙9の腰の強さを最大限に利用するために、感光体ド
ラム5と転写ローラ12とのニップ部からの転写紙9の
搬送方向を、感光体ドラム5の周面に沿った方向から逆
に離れる方向にすることができれば、その転写紙の分離
性は改良され、特別な除電手段を設けることなく、この
ニップ部の曲率だけで十分な分離性能を得ることが可能
となる。
【0021】そこで、本発明の画像形成装置において
は、図1及び図2の実施例に示すように、像担持体(感
光体ドラム5)に対する転写ローラ12の加圧方向を、
像担持体の回転中心と転写ローラの回転中心とを通る法
線上と異なる方向に設定する。また、像担持体に対する
転写ローラ12の加圧方向を、像担持体と転写ローラ1
2とのニップ部への転写材(転写紙9)の進入側とす
る。
【0022】ここで、図3に示すように、転写ローラ1
2の加圧方向の加圧力をFとすると、この加圧力Fによ
り、感光体ドラム5の法線方向に分力f1が、感光体ド
ラム5の接線方向に分力f2が、それぞれ作用すること
になる。これにより、このように加圧された転写ローラ
12では、その感光体ドラム5とのニップ部での変形の
仕方が変わり、図3に示すように、その転写紙9の分離
位置でのたるみが無くなる。
【0023】従って、この転写ローラ12により搬送さ
れた転写紙9は、従来例(図7)のように感光体ドラム
5の周面に沿って搬送されることが無くなり、その腰の
強さによって、感光体ドラム5から離れる方向(図3の
矢印b方向)に送り出されるようになる。この結果、本
実施例の画像形成装置では、その転写部における転写紙
9の分離性能が大幅に向上し、大部分の転写材におい
て、他の分離補助手段を用いることなく、転写紙9の十
分な分離搬送を行うことができる。また、本実施例で
は、像担持体に対する転写ローラ12の加圧力を、30
0gf〜2kgfの範囲とすることにより、良好な結果
が得られた。
【0024】また、上述のように構成した本発明の画像
形成装置と、従来の画像形成装置との転写紙の分離性能
を比較するために、次のような試験を行った。
【0025】(試験1) この試験では、感光体ドラム5の径を30mm、感光体
ドラム5に対する転写ローラ12の加圧力を1kgf、
感光体ドラム5に対する転写ローラ12の加圧方向と法
線方向とのなす角度を30°として、図5に示した従来
例と、図1に示した本実施例との、厚紙、普通紙、薄
紙、のそれぞれの搬送時における分離性能を、ジャム数
/通紙数として比較した。この結果、表1に示すよう
に、本実施例の分離性能が従来のそれより優れていると
の結論を得た。
【0026】
【表1】
【0027】(試験2) この試験では、感光体ドラム5の径を60mm、感光体
ドラム5に対する転写ローラ12の加圧力を1kgf、
感光体ドラム5に対する転写ローラ12の加圧方向と法
線方向とのなす角度を20°として、図6に示した従来
例と、図2に示した本実施例との、厚紙、普通紙、薄
紙、のそれぞれの搬送時における分離性能を、ジャム数
/通紙数として比較した。この結果、表2に示すよう
に、本実施例の分離性能が従来のそれより優れていると
の結論を得た。
【0028】
【表2】
【0029】また、本実施例では、表2に示すように、
感光体ドラム5の径が大きくなった場合でも、例えばア
ースブラシ程度の簡単な除電手段を設けるだけで、転写
紙の分離ミスの発生を無くすことができた。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用する弾性体ローラ(転写ローラ)の弾性力と加圧の
方法を変更することで、転写紙の腰の強さを最大限に利
用して、像担持体(感光体ドラム)をさほど大きくしな
くても、その曲率を利用して転写紙の分離搬送を行うこ
とができる。また、転写紙の分離に特別な除電手段を必
要とせず、除電手段を設ける必要がある場合でも、電源
等が不要で自己放電する除電ブラシ程度の簡単な除電手
段を用いるだけで、十分な分離性能を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の画像形成装置における転写部の実施
例の概略側面図である。
【図2】この発明の画像形成装置における転写部の他の
実施例の概略側面図である。
【図3】この発明の画像形成装置における転写部の実施
例の拡大側面図である。
【図4】この発明が実施される従来の画像形成装置の概
略構成図である。
【図5】従来の画像形成装置における転写部の概略側面
図である。
【図6】従来の画像形成装置における他の転写部の概略
側面図である。
【図7】従来の画像形成装置における転写部の拡大側面
図である。
【符号の説明】
1 原稿 2 コンタクトガラス 3 圧板 4 光学系 5 感光体ドラム 6 帯電器 7 現像器 8 給紙カセット 9 転写紙 10 給紙ローラ 11 レジストローラ 12 転写ローラ 15 定着器 16 排紙ローラ 17 排紙トレイ 18 クリーニング器 F 転写ローラの加圧力 f1 法線方向の分力 f2 接線方向の分力 a,b 転写紙の搬送方向

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー像を担持する像担持体と、この像担
    持体に圧接する転写手段として弾性体ローラとを用い
    て、上記像担持体と弾性体ローラとのニップ部に転写材
    を通過させ、上記弾性体ローラに電圧を印加して、上記
    像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する
    画像形成装置において、上記弾性体ローラをゴム硬度アスカ60°以下の弾性材
    料で構成し、 上記像担持体に対する上記弾性体ローラの
    加圧方向を、上記像担持体の回転中心と上記弾性体ロー
    ラの回転中心とを通る法線上と異なる方向であって、上
    記ニップ部への転写材の進入側に設定し、上記加圧方向
    と上記法線方向とのなす角度を20°〜30°として、
    上記加圧方向の加圧力が、上記ニップ部への転写材の進
    入側へ向かう分力を生ぜしめ、上記弾性体ローラのニッ
    プ部でのたるみを上記転写材の上記ニップ部への進入側
    に発生させることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の画像形成装置において、上
    記像担持体に対する上記弾性体ローラの加圧力が、30
    0gf〜2kgfの範囲であることを特徴とする画像形
    成装置。
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