JPH06222690A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両面複写の２面目複写後端部の白抜けに転写
不良を改善できるようにする。 【構成】 像担持体と転写コロトロンに交流電圧と直流
電圧を重畳して作動する転写用帯電器間に、像担持体の
移動に同期して用紙を走行させて転写用帯電器の転写コ
ロトロンからの転写ビームにより像担持体上のトナー像
を用紙上に転写するようにした画像形成装置において、
転写用帯電器６の用紙１８の進入方向入口側で、かつ転
写コロトロン６ｂの転写ビームの照射範囲内の位置に、
金属製の転写補助ローラ１３を像担持体に対して一定の
間隔を保って設置し、この転写補助ローラ１３を、転写
コロトロン６ｂの放電極性が転写極性と同極性時には放
電電圧に相応した電圧が誘導され、逆極性時には半波整
流電圧が誘導するようにした回路を介して接地した構成
となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像坦持体上に形成され
たトナー像を転写紙に転写し、定着して画像を形成する
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機、レーザプリンタ、ファ
クシミリ等における画像形成装置で、例えばレーザ光を
用いた電子写真複写機における画像形成装置は図１に示
すようになっていて、装置本体１には像坦持体（感光
体）２が設けられ、その像坦持体２の周囲に一次帯電器
３、現像機４、プリトランスファ帯電器５、ハローバッ
フル６ａを有する転写用帯電器６、剥離用帯電器７、ク
リーナー８等が順次配設され、一次帯電器３で像坦持体
２の表面を均一に帯電した後に像露光機構９で像露光し
て静電潜像を形成し、その静電潜像を現像機４で可視像
に現像し、用紙トレイ１０内の用紙を用紙送り機構１１
で像坦持体２に向けて搬送して前記可視像を転写用帯電
器６によって用紙に転写し、その用紙を定着器１２に送
って定着することでコピーとしている。前記像露光機構
９はレーザ発振器、回転ミラー、複数のミラーより成る
レーザ方式であり、外部のコンピュータ、ワードプロセ
ッサ等のオフィイスオートメーション機器から画像情報
を受けて像坦持体に像露光するように構成してある。そ
してこの複写工程は片面複写も両面複写も同様に行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は元々、片面複写
時と両面複写時で特になにも変えないものが普通であっ
た。最近でもしいて言えば転写用帯電器に印加される転
写電流の出力レベルを切り替えて最適な転写画質を得よ
うとするものが製品化されている位であった。しかし、
転写用帯電器の転写電流を切り替える方式でも両面複写
時のあらゆる複写画質を全て満足するには至っていな
い。特に両面複写時に付く片面複写後の転写紙のカール
によって、先端、後端の転写不良（白抜け、像ボケ、ダ
ブリ像、像欠け）に対しては決定的な有効手段がない
為、ある程度やむを得ないとして割り切っていて上記転
写不良が２面目の特に後端には７〜８ｍｍ位まで発生す
るのが一般的であった。また、高級機や自動両面を備え
ていない、極、一部の低級機ではバイアス転写ロールを
用いた方式の製品も商品化されているが１０〜４０枚／
分クラスのものには高級機のものは高すぎ、低級機のも
のでは信頼性／寿命に問題があり、汎用機クラスに適し
たものは実用化されていない。

【０００４】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、従来の７〜８ｍｍ位まで発生する両面複写時の２
面目複写後端部の白抜き等による転写不良を改善するこ
とができる画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、像坦持体と転写コロ
トロンに交流電圧と直流電圧を重畳して作動する転写用
帯電器間に像坦持体の移動に同期して用紙を走行させる
ことにより転写用帯電器の転写コロトロンの転写ビーム
により像坦持体上のトナー像を用紙上に転写するように
した画像形成装置において、転写用帯電器６の用紙１８
の進入方向入口側で、かつ転写コロトロン６ｂの転写ビ
ームの照射範囲内の位置に、金属製の転写補助ローラ１
３を像担持体に対して一定の間隔を保って設置し、この
転写補助ローラ１３を、転写コロトロン６ｂの放電極性
が転写極性と同極性時には放電電圧に相応した電圧が誘
導され、逆極性時には半波整流電圧が誘導するようにし
た回路を介して接地したと構成となっている。そして上
記転写補助ローラ１３の接地回路に、逆極性時の半波整
流電圧が一定電圧以上に上昇しないようにするための定
電圧制御回路を介装する。

【０００６】

【作 用】ハローバッフル６ａでガイドされた用紙１
８は像坦持体２と転写補助ローラ１３間の間隙に導か
れ、このときの用紙１８は転写補助ローラ１３にて像坦
持体２側へ抑えられる。このとき、転写補助ローラ１３
は転写用帯電器６の転写コロトロン６ｂの転写ビームの
照射範囲内に位置し、かつ金属製であることにより、用
紙１８の先端部及び後端部が転写電界の作用を受ける領
域を通過する際でもこの用紙１８の先端部及び後端部を
像坦持体２側に接するように抑えつける。そしてこのと
き、転写補助ローラ１３には、転写コロトロン６ｂに転
写極性と同極性の電圧が作用したときには、これに相応
した低い同極性の自己バイアスが作用し、逆極性の電圧
が作用したときには、この逆極性の半波整流された自己
バイアスが作用する。これにより、転写コロトロン６ｂ
と転写補助ローラ１３間の最大電圧差が自己バイアス分
減少し、リークが防止される。また転写補助ローラ１３
の自己バイアスは転写極性の電圧より逆極性の電圧の実
効値が上まわるためローラ表面のトナー汚れが防止され
る。

【０００７】

【実 施 例】本発明の実施例を図２以下に基づいて説
明する。なお図１に示す従来例と同構成部材は同一の符
号を付して説明を省略する。転写用帯電器６の用紙の進
入方向入口側で、かつ、転写用帯電器６の転写コロトロ
ン６ｂの転写ビームの照射範囲内の位置に、像坦持体２
にわずかな、例えば０．１〜１．０ｍｍの間隔をあけて
対向するようにして金属製の転写補助ローラ１３が回転
自在にして設けてある。上記転写用帯電器６の転写コロ
トロン６ｂには図６のａに示すように、交流電圧と直流
電圧とを重畳したコロトロン電圧が印加されている。

【０００８】上記転写補助ローラ１３は図３，図４に示
すように、その両端部が転写用帯電器６のシールドケー
ス１４に対して上下方向に回動自在に支持された一対の
ブラケット１５の先端部に回転自在に支承されている。
そしてこのブラケット１５はトーションスプリング１６
にてローラ支持側が像坦持体２側に近づく方向にばね付
勢されいる。転写補助ローラ１３は図５に示すように、
その両端部が上記像坦持体２に対する隙間分の段を生じ
る径にした転接部（トラッキング部）１７，１７が設け
てあり、上記ブラケット１５のトーションスプリング１
６による付勢回動に従って転接部１７，１７が像坦持体
２の両端部に転接に従動するようになっている。

【０００９】上記転写補助ローラ１３の外径は転写コロ
トロン６ｂからの転写ビームをさえぎらないようにする
ために、１０ｍｍ以内で、好ましくは４〜７ｍｍが適当
であり、また電気的に接地されている。そしてこの接地
経路に、並列に接続したダイオード１９と抵抗器２０
と、これらに対して直列に接続したツエナダイオード２
１が介装してある。

【００１０】上記転写補助ローラ１３の転動部１７，１
７は合成樹脂等の弾性を有する半導電性部材にて構成し
てある。転接部１７，１７が像坦持体２にて当接するこ
とにより隙間はハローバッフル６ａの案内面の延長上に
位置されるようになっている。上記転写補助ローラ１３
及びハローバッフル６ａは転写用帯電器６のシールドケ
ース１４側に支持されていることにより、これらは転写
用帯電器６の転写コロトロン６ｂとの位置関係を一定に
することができる。またこれらは転写用帯電器６と一体
状に着脱することができる。またハローバッフル６ａは
定電圧素子を介して接地されており、またガイドプレー
ト２２，２３にはシュートバイアスが印加されている。
ハローバッフル６ａは絶縁体を介してシールドケース１
４に固着されている。

【００１１】上記構成において、用紙送り機構１１から
送られてきた用紙１８は転写用帯電器６で、ハローバッ
フル６ａでガイドされて像坦持体２と転写補助ローラ１
３との間隙に導かれ、この間隙に進入し、転写コロトロ
ン６ｂの上方を移動していく。このとき、転写補助ロー
ラ１３は転写コロトロン６ａが転写に及ぼす転写電界
（電気力線）略端部にかかる位置に配置されているた
め、用紙１８の先端部及び後端部が転写電界の作用を受
ける領域を通過する際でも、この用紙１８の先端部及び
後端部は像坦持体２に強制的に接触されるように抑さえ
られている。

【００１２】そしてこのとき、転写補助ローラ１３は転
写コロトロン６ｂより図６のａで示すような交流電圧と
直流電圧とを重畳した転写ビーム（コロナ放電）を受け
るが、このコロトロン電圧ａの放電極性が転写極性と同
極性のときには、転写補助ローラ１３の接地回路のダイ
オード１９はオープン（ＯＦＦ）、ツエナダイオード２
１はショート（ＯＮ）状態となるため、ローラ接地電流
は抵抗器２０を通過して電圧降下を発生させ、転写補助
ローラ１３には転写極性と同極性の自己バイアスｂが与
えられる。

【００１３】また転写ビームの放電極性が逆極性のとき
には、ローラ接地回路のダイオード１９はショート（Ｏ
Ｎ）、ツエナダイオード２１はツエナ動作状態となるた
め、ローラ接地電圧はツエナダイオード２１のツエナ電
圧に従って電圧が発生し、転写補助ローラ１３に転写極
性と逆極性の自己バイアスｃが与えられる。これによ
り、図６に示すように、転写コロトロン６ｂの最大電圧
差Ｚ（ｋｖ）に対して転写極性と同極性の自己バイアス
ｂの電圧差Ｘ（ｋｖ）が得られ、従って転写コロトロン
６ｂと転写補助ローラ１３間の最大電圧差Ｙ（ｋｖ）は
（Ｚ−Ｘ）となって軽減されてリークが防止される。

【００１４】また図７に示すように、転写補助ローラ１
３の自己バイアスｂ，ｃにおいて、その実効値は転写極
性（トナー吸着性）より逆極性（トナー反発極性）の方
が大きいことにより、転写補助ローラ１３における総合
的実効値は転写極性と逆極性をなってトナーを反発し、
像担持体２に近接していてもこの転写補助ローラ１３の
表面はトナーによって汚れることがない。

【００１５】転写補助ローラ１３の上記実効電圧の極性
及び電圧に対する転写補助ローラ１３の表面の汚れグレ
ードを示すと図８に示すようになり、この実効電圧が逆
極性側では汚れが発生しないのに対して、転写極性側に
なことにより二次曲線状に悪くなることがわかった。

【００１６】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来の技術
における両面複写時の２面目の後端転写不良（白抜け）
データを示すもので、（ａ）で示すラボ、（ｂ）で示す
２８℃、８５％環境、（ｃ）で示す１０℃、３０％環境
のそれぞれにおいて５０枚複写のうち、いずれも６ｍｍ
にわたって白抜けが生じたものが多く発生した。

【００１７】これらに対して上記した本発明の実施例で
の両面複写時の２面目の後端転写不良（白抜け）は図１
０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようになり、（ａ）で
示すラボ、（ｂ）で示す２８℃、８５％環境、（ｃ）で
示す１０℃，３０％環境のいずれの場合も５０枚複写の
うち、白抜け幅が著しく狭くなり、かつその枚数も減少
した。

【００１８】また図１１（ａ），（ｂ）は高含水紙、片
面複写時における転写補助ローラ１３の効果を示すもの
で、従来の場合は図１１（ａ）に示すように、５０枚複
写のうち、全ての用紙に６以下から１２ｍｍ以上の白抜
けが生じたのに対して本発明の実施例では図１１（ｂ）
に示すように、全ての用紙の白抜け量は３ｍｍ以下であ
った。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、湿気が含水して波打っ
た用紙やスタックレスの自動両面時に定着装置通過後の
下向きカールした用紙でも確実に像担持体に接した状態
で転写電界を受けることができ、このようにくせのつい
た用紙でも、これの走行方向端部の白抜け転写不良を最
大５ｍｍ以内に抑えることができる。そして特に本発明
によれば、転写用帯電器６の転写コロトロン６ｂと転写
補助ローラ１３間の最大電圧差が減少して、転写補助ロ
ーラ１３からのリークが防止されると共に、転写補助ロ
ーラ１３の自己バイアスの実効値がトナー反発極性とな
るため、ローラ表面のトナー汚れが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用しようとする電子写真複写機の
従来例を示す概略的な構成説明図である。

【図２】 本発明を適用した電子写真複写機を示す概略
的な構成説明図である。

【図３】 本発明の要部を示す断面図である。

【図４】 本発明の要部を示す斜視図である。

【図５】 転写補助ローラの実施例を示す平面図であ
る。

【図６】 転写コロトロン電圧と転写補助ローラ電圧を
示す線図である。

【図７】 転写補助ローラの実効電圧値を示す線図であ
る。

【図８】 転写補助ローラの帯電極性によるローラ表面
の汚れグレードを示す線図である。

【図９】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は従来技術による両
面複写における２面目の後端白抜け量を示す線図であ
る。

【図１０】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明装置にお
ける両面複写における２面目の後端白抜け量を示す線図
である。

【図１１】 （ａ），（ｂ）は高含水紙で片面複写時に
おける従来技術と本発明装置での先端と後端の白抜けに
よる不具合量を示す線図である。

【符号の説明】

１…装置本体、２…像担持体、６…転写用帯電器、６ａ
…ハローバッフル、１３…転写補助ローラ、１４…シー
ルドケース、１５…ブラケット、１６…トーションスプ
リング、１７…転接部、１８…用紙、１９…ダイオー
ド、２０…抵抗器、２１…ツエナダイオード。

フロントページの続き (72)発明者 北村 正彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 新井 明雄 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像坦持体と転写コロトロンに交流電圧と
   直流電圧を重畳して作動する転写用帯電器間に、像坦持
   体の移動に同期して用紙を走行させて転写用帯電器の転
   写コロトロンからの転写ビームにより像坦持体上のトナ
   ー像を用紙上に転写するようにした画像形成装置におい
   て、転写用帯電器６の用紙１８の進入方向入口側で、か
   つ転写コロトロン６ｂの転写ビームの照射範囲内の位置
   に、金属製の転写補助ローラ１３を像担持体に対して一
   定の間隔を保って設置し、この転写補助ローラ１３を、
   転写コロトロン６ｂの放電極性が転写極性と同極性時に
   は放電電圧に相応した電圧が誘導され、逆極性時には半
   波整流電圧が誘導するようにした回路を介して接地した
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 転写補助ローラ１３の接地回路に、逆極
   性時の半波整流電圧が一定電圧以上に上昇しないように
   するための定電圧制御回路を介装したことを特徴とする
   請求項２記載の画像形成装置。