JPH08320620A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH08320620A JPH08320620A JP7271281A JP27128195A JPH08320620A JP H08320620 A JPH08320620 A JP H08320620A JP 7271281 A JP7271281 A JP 7271281A JP 27128195 A JP27128195 A JP 27128195A JP H08320620 A JPH08320620 A JP H08320620A
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Abstract
端が像担持体に過剰に引きつけられることを防止し、定
着オフセット、転写抜けを防止する。 【解決手段】 除電部材6が転写材19を除電するとき
印加される電位レベルは、転写材搬送方向において、転
写材19の中央部付近よりも転写材19の先端部付近又
は転写材19の後端部付近の方が大きく設定される。
Description
転写材に転写する転写帯電器と、像担持体から転写材を
分離するために転写材を除電する除電部材と、を有する
画像形成装置に関する。
成されたトナー像を電圧が印加された転写ローラによっ
て転写材へ転写し、感光ドラムから転写材を分離するめ
に転写材を除電部材としての、接地された除電針によっ
て除電する画像形成装置が知られている。
残留トナーが除去され、一方、トナー像が転写された転
写材は、定着器で像定着される。
ラムから転写材を分離する際に転写材の後端が剥離帯電
により転写電圧と同極性に帯電され、感光ドラムから転
写材後端の分離が遅れることがあった。ドラムから転写
材後端の分離が遅れるとドラムが回転する方向に転写材
後端が引っ張られる。従って転写材後端がドラムへ近づ
くようにはねる「転写材後端はね」によってクリーニン
グ装置のクリーニング容器の底部に転写材後端が接触す
ることにより転写材上の未定着像を乱したり、クリーニ
ング容器の底部に飛散して付着したトナーが転写材へ転
移して転写材後端の木端汚れとなるといった問題があっ
た。特に転写部材として上述した転写ローラを用いた場
合には、ドラムと転写材とが密着するので上記問題は顕
著となる。
像の帯電極性と同じ極性の大きい電圧を印加し、転写材
を強制的に除電すると転写材の電位は、低下してしまう
ので未定着像を転写材へ留める静電的な力が弱くなる。
従って未定着像を有する転写材が定着器へ送られると
「定着オフセット」、即ち転写材上のトナー像が定着ロ
ーラへ静電的に付着することにより画像汚れが生じる問
題があった。
極性の大きい電圧を印加すると高温高湿環境などの転写
材が吸湿した場合に「転写抜け」の問題が生じる。転写
抜けは、トナー像の転写を行なうために転写ローラから
転写材へ与えられるべき転写電荷が転写材の抵抗の低下
によって転写材上に保持できなくなり除電針へ逃げてし
まうために生じる転写不良のことである。
度に除電する画像形成装置を提供することである。
離するとき転写材後端が像担持体に過剰に引きつけられ
ることを防止する画像形成装置を提供することである。
着像との静電気力が小さ過ぎることにより生じる未定着
像の乱れを防止する画像形成装置を提供することであ
る。
止する画像形成装置を提供することである。
きの転写抜けを防止する画像形成装置を提供することで
ある。
材に転写する転写帯電器と、前記像担持体から転写材を
分離するために転写材を除電する除電部材と、を有する
画像形成装置において、前記除電部材が転写材を除電す
るとき印加される電位レベルは、転写材搬送方向におい
て、転写材の中央部付近よりも転写材の端部付近の方が
大きく設定されることを特徴とする。
基づいて説明する。
図を示す。図2に示す1はアルミシリンダ表面に有機感
光体(OPC)層を設けた感光ドラムである。感光ドラ
ム1の外径は30mmである。ドラム1の外径は40m
m以下とするのが良い。感光ドラム1は不図示の帯電装
置により負に均一帯電された後、像露光されて潜像を形
成し、不図示の現像手段により反転現像を行なうことで
その表面にトナー像を形成する。
されてきた転写材である紙19に転写される。
層2を有した外径が20mmの転写ローラ4に転写高圧
電源5よりトナー像の帯電極性と逆極性の正の電圧を印
加することにより感光ドラム1と転写帯電器としての転
写ローラ4で形成する転写ニップNで行なわれる。転写
ローラ4の弾性層2の体積抵抗率は、106 〜1010Ω
cm程度で転写ローラの芯金3に印加する転写電圧は+
1kVから6kV程度である。
電吸着にしているが、これを分離するのが除電針6であ
る。
でその先端は図17に示すように尖端状(のこぎり形
状)をしている。
さbは2mmである。
電針ユニット8を形成している。除電針6は紙19の除
電を行ない感光ドラム1からの分離を促進する。除電針
6の頂部は転写ニップNの中心から水平方向で10.8
mm垂直方向で下方に6.4mmの位置にあり、除電針
6は所定の電位が印加される。
搬送ガイド10上を搬送され、定着装置13へ搬送され
る。
金にPFA(パーフロロアルコキシ)をコートした定着
ローラ20とこれを内側から暖めるためのハロゲンヒー
タ21、紙19を定着ローラ20に圧接するための加圧
ローラ22と紙19を定着ローラ20と加圧ローラ22
のニップへ導くための定着入口ガイドから構成される。
を通過することによりトナー像を紙面上に定着する。
ドラム1上に残ったトナーは、クリーニング装置12に
より回収される。クリーニンク装置は、残トナーをドラ
ム上からかきとるためのクリーニングブレード24と、
廃トナーをためておくためのクリーニング容器(以降、
C容器と記す)25から構成されている。
転写ローラの抵抗値によってその大小を変更したり、転
写時と非転写時または停止時にその大きさを切り換え制
御する。その制御は、CPU139等から構成される制
御部138によって行なわれる。
る。
通過中常に接地していると紙19の後端が感光ドラム1
より分離する際に剥離帯電により図2に示すように大き
く正に帯電してしまうため、図3のようにドラムからの
紙後端の分離を遅れる「後端はね」となり、紙後端がC
容器底に接地して未定着画像26を乱して像擦れとなっ
たり、C容器底に飛散して付着したトナーが紙19に転
移して紙後端の木端乱れとなるといった問題となる。
にトナー像の帯電極性と同極性の大きな負の電圧を印加
して紙を強制的に除電することが考えられる。
の大きさと後端はねによる画像不良の発生頻度の関係を
示す。このように紙を強制的に除電することで紙後端ド
ラムへの静電吸着力を低下させて、後端はねによる画像
不良を防止することが可能である。本例において画像不
良を完全に防止するためには、この場合約−2.5kV
よりも大きい電圧レベルを印加するのが良い。
アスを印加するにつれて図5の除電針への印加電圧と紙
電位の関係を示すグラフのように紙電圧は低下してしま
うのでトナーを紙19に留めておく静電的な力が弱くな
り「定着オフセット」の問題が生じ易くなる。
トナーが定着ニップ内で十分に定着されずに、定着ロー
ラに静電的に転移して、次に定着ニップに紙が通過する
時に画像面が汚れてしまうものである。
係を表1に示す。
バイアスが−1.2kVくらいまでは発生しないが、そ
れ以上の電圧レベルになると発生してしまう。
るために除電針の印加電圧を転写ローラに印加する電圧
と逆極性で、その絶対値を大きくすると、高湿環境など
の紙が吸湿した場合に、「転写抜け」の問題を発生す
る。
ために転写ローラから紙上へ電荷として乗るべぎ電流が
紙の抵抗が低下するために紙上に保持出来なくなり、除
電針へ逃げてしまうために発生する転写不良である。
を使用した場合の図6は、高温高湿環境下(32.5
℃、85%)で転写材として吸湿した紙を用いた場合の
除電針への印加電圧と転写ローラから除電針へ流れ込む
電流の関係を示すグラフである。このように除電針の印
加電圧レベルが大きくなるほど転写ローラからの電流流
れ込みが増加する。このときの除電針電圧と「転写抜
け」の関係を表2に示す。
1.4kVよりも大きいレベルとなると「転写抜け」に
よる画像不良が発生する。
mmであるのは、転写材としての紙のコシ(曲げこわ
さ)によるドラムからの分離作用(曲率分離)を期待す
るためである。ドラム1の外径は40mm以下にするの
が好ましい。コシの弱い紙や、転写材への両面印字を行
なう場合のように片面印字終了後のドラムの曲率と同方
向にカールした紙を通紙する場合には、この曲率分離の
作用が小さくなり、紙先端のドラムからの分離ができな
くなって図8に示すように紙詰まりが発生するという問
題があった。これを防止するための方法としてやはり、
除電針に負の大きなバイアスを印加する方法が考えられ
る。
離不良の関係を示すグラフである。この測定は高湿環境
下に放置して吸湿させ定着器を通過させた時にカールが
つきやすくした(定着によるヒートカールが発生しやす
くした)坪量65g/m2 の紙を使用し、除電針に印加
する電圧と分離不良の発生する確率を示したものであ
る。このときのカール量は、一面目の定着終了後に紙を
装置から取り出し、平板上に置いて両面印字時に先端と
なる2つの角の平板面からの浮き上り量を測定する方法
で測定した場合に40mmであった。
の関係を見ると、二面目の分離不良を防止するために
は、除電針電圧を−1.5kV以上の電圧レベルとすれ
ば良いことがわかる。
1.5kV以上の電圧レベルとすると「定着オフセッ
ト」及び、高湿環境下での「転写抜け」による画像不良
という問題を発生するという欠点があった。
角で紙のコシの弱い方向に搬送を行ない、しかも、転写
後の紙搬送が比較的水平に行なわれ、転写部と、定着ニ
ップ間の距離が100mmを越え、紙の搬送スピードが
45mm/secを越える場合には、紙のカールや空気
との抵抗による揚力で紙の搬送が不安定になりやすい。
て、図9に示すように転写後の搬送ガイドを紙と接する
部分をくし歯状に並んだ絶縁性の樹脂製のリブ27から
構成し、そのリブ27とリブ27の間に紙吸着用の電気
的に接地した板金11を置くことが望ましい。
れた板金11で電気的に吸着しながら、リブ27の頂部
で搬送することで安定した搬送を行なうものである。
って変わりやすい。
紙(紙の抄き方向と紙の搬送方向が直角)の紙や60g
/m2 以下の薄紙の場合のようにコシの弱い紙の場合に
は、紙と搬送ガイドの吸着力と、転写部の紙の搬送力、
それを紙の搬送量と変えるべき紙のコシのバランスがく
ずれて図10に示すように紙が搬送ガイド上で止まって
しまい、紙詰りとなる不具合が発生する。
印加して紙の電位を制御することが有効な手段である
が、紙を除電しすぎると板金による吸着の作用が低下し
て紙の搬送が不安定になる。
搬送ガイド上の紙搬送の関係を示すグラフである。
な貼り付きと吸着不良による搬送不安定が発生しない除
電針電圧は−1.1kVから−1.3kVの範囲である
ことがわかる。
ることで、紙の搬送は安定し、「定着オフセット」や高
湿環境下での「転写抜け」といった画像不良の発生は招
来しないが、前述の「後端はね」や転写材二面目の先端
分離不良を発生させてしまうといった問題があった。
部材へ印加する電位を以下のように制御する。
置に於て、除電針6に印加される電位は、後端はねの発
生を防止する電位、−2.5kVと、「定着オフセッ
ト」や、高湿環境での「転写抜け」を発生させず適度に
除電を行なうための電位0Vである。
もない切り換えられる。そのシーケンスを図12に示
す。
すように紙先端から中央付近(後端手前)までは0Vで
後端付近で−2.5kVに切換えられる。
端からxmmの位置とするとxは次のように決定される
のが望ましい。
までには充分に電位が立ち上がっていなければならな
い。高圧電源(除電針電源9)の立ち上がり特性を考慮
すると、できるだけ後端手前で立ち上げるのが良い。
きに除電針に大きな電位を印加すると、高湿環境下で
「転写抜け」を発生する。このため、0Vから−2.5
kVへの切換えは、画像が転写ニップを抜けてからつま
り、後端余白が転写ニップの後側にさしかかった時点以
降に行なうのが良い。
2.5kVへの切換えタイミングxは、後端余白が転写
ニップ後半にさしかかった時点となり、その値は以下の
ように算出できる。
ム中心を結ぶ線と感光体外周の交わる点)と除電針間の
距離をL〔mm〕、後端余白をm〔mm〕、転写ニップ
幅をn〔mm〕とすると、
は、以下の値であるのが望ましい。入力信号を受けて0
Vから−2.5kVになるまでの時間をt〔秒〕とし、
紙搬送スピードをp〔mm/秒〕とすると、tは以下の
値となる。
5mmとし、紙搬送スピードを40mm/secとする
とxとtは以下の値となる。
2.5kVから0に戻すタイミングは、紙後端が感光ド
ラムから充分離れてからであればいくらでもよく、ここ
では紙後端が除電針を10mmを通過した時点とした。
け」を発生せずに「後端はね」による像擦れや木端汚れ
といった画像不良を防止することができる。
mm(16.35mm−5mm)に除電針電圧が印加さ
れることになるが実際に印字を行なった結果、定着での
オフセットの発生は見られなかった。これは、紙搬送で
の狭い範囲でのバイアス印加であるため、定着ローラに
転移するトナー量が少ないと紙後端のため直ちに次の周
回時に転移することがないので、目立ちにくくなってい
ることが考えられる。結果として定着のオフセットは問
題となるレベルではなかった。
印字を行なう場合や、薄紙等のコシの弱い紙を印字する
場合について説明する。
形成装置の例を図18に示す。
行なう場合、まず、紙カセット36上の紙19を給紙ロ
ーラ25により1枚ずつ給紙し、ガイド34に沿って搬
送ローラ対33へ搬送する。紙19は、搬送ローラ対3
3の回転により更に搬送されガイド32に沿ってレジス
トローラ対31へ搬送される。レジストローラ対31は
ドラム1上に形成されたトナー像に合わせて回転し転写
ニップへの紙を搬送する。
器29により感光ドラムを均一帯電した後、露光装置2
8により露光を行なって静電潜像を形成する。この潜像
を現像器30により現像することによってトナー像を得
る。
は、定着器13により定着され固定画像を得る。
に取り付けられたフラッパ37により下向きに排出され
ガイド39に沿って反転ローラ40に搬送される。
転ローラ40の正・逆回転により、進行方向と表裏を逆
転されてガイド42に沿って搬送ローラ対43へ搬送さ
れる。
33へ搬送し、紙19は再び画像転写定着工程に供され
る。
はフラッパ37により上向きに排出されガイド38に沿
って搬送され排紙ローラ45により排紙トレイ46上に
排出される。
匡体である。
画像形成モードと、転写材への両面画像形成モードと、
を選択するスイッチが設けられ、このモードの選択に応
じて転写材の両面に画像を形成するか、転写材の片面に
画像を形成するかを決定する。
号を符している。
の二面目の先端に感光体と同方向の曲率のカールがつい
て、曲率分離しにくくなるが、これを防止しながら、高
湿環境下での「転写抜け」を防ぐ除電針電圧のシーケン
スを図13に示す。
スで、転写材の1面目は、実施例1と同様に紙後端で−
2.5kVの電位を除電針に印加するが、転写材の2面
目先端では、分離に必要な電位−1.5kVを除電針に
印加する。これにより2面目先端にカールがある場合に
も除電針による静電分離の効果を大きくすることが出来
るので、分離を確実に行なうことが出来る。尚転写材の
中央部付近に対しては除電針を0Vの電位とする。
グyは、紙先端が転写ニップを出るときとし、除電針電
源9の立上りを考慮するとONのタイミングyは、
幅、p:紙搬送スピード、t:電源の立上り時間とす
る)となる。
のタイミングzは、紙は定着器を通過しているため高湿
環境下でも転写抜けは発生しないのでこれは考慮しなく
ても良いが、定着オフセットについては画像上に影響を
与えないくらいの長さとする。
し、画像にかからないようにするのが良い。ここでは先
端余白の長さ5mmとしたのでzも5mmとした。
る方法として更に図13の(B)または(C)のように
しても良い。
電位レベルを3つもたず0Vと−2.5kVの2つレベ
ルのみとし、1面目の紙後端及び2面目の紙先後端のみ
で0Vより大きい電位レベルを印加するようにしたもの
であり、(C)については転写材の1面目が通過終了し
てから転写材の2面目が通過開始するまでの紙間も−
2.5kVの電位を印加することで除電針印加バイアス
ON・OFFの回数を減らし、除電針電源の立上り特性
を考慮する場合を減らすことが出来る。つまり図13
(B)は電源とその駆動装置をコストダウンし(C)
は、高速の画像形成装置の場合の電源・駆動負荷を低減
することが出来るという効果がある。
り曲率分離の性能が低下する場合について示したため二
面目のみ先端に大きな電位レベルを印加したが、転写材
の一面目の先端に対しても除電針に大きな電位レベルを
印加することで、60g/m2 以下の薄紙のようにコシ
の弱い紙であっても分離が可能となる。
形成装置の第3の実施形態を示す。尚前出と同符号は同
部材を示し、説明を省略する。
る搬送ガイドに転写材であるところの紙を吸着するため
の導電部材を有している場合について記す。
電気的には絶縁性のリブ27と接地された板金11から
構成されている。除電針6には電源9から電圧が印加さ
れ、その電圧は、CPU139等から成る制御部138
から制御されている。
15、図16に示す。
手前までは−1.2kVを印加して搬送ガイドへの静電
吸着を防止して貼り付きによる紙づまりを防止する。一
方、紙後端では除電針に−2.5kVを印加することで
「後端はね」を防止する。
に対して一、二面の紙後端と二面目の紙先端のみ−2.
5kVを印加し、それ以外は−1.2kVを印加して搬
送ガイドへの貼り付きを防止する。
紙後端及び二面目紙先後端での除電針への電位切換えタ
イミングは、第2の実施例と同様に設定することができ
る。
電性の吸着部材を有する場合でも貼り付きによる紙づま
りを防止しながら、「後端はね」による画像不良や、紙
先端の分離不良による紙づまりを防止することができ
る。
中央付近での電位をどちらも−1.2kVと同じにした
が、画像や紙搬送の点から値を変えても良い。
では直ちに(ディジタル的に)切換える場合について示
したが、紙後端での低い電圧から高い電圧以外の切換え
はアナログ的に、またある程度の時定数をもって行なっ
ても良い。
通過しない紙間の電圧を両面印字の場合には、−2.5
kVとしているが、非通紙時に除電針に大きな電圧を印
加しているため、除電針により感光ドラムを帯電してし
まう場合がある。感光ドラム1の一次帯電手段として帯
電ローラ(不図示)のように電位の収束能力が小さいも
のを使う場合や、オゾン等の発生を抑えるための帯電器
に流す電流を小さくして結果的に帯電能が低下している
場合には、この除電針による帯電履歴を消すことが出来
ない場合がある。
ドラムの長手方向に渡って均一な帯電が行なわれないの
で白スジといった画像不良となる。
紙間では除電針電圧を−1.2kVとすることがこの画
像不良の対策として効果的である。
下に於て充分速い場合には、片面印字の場合には、図2
1、両面印字の場合には図21に示すように紙間での除
電針電圧を0Vとすることがより効果的である。
成装置の第4実施形態を図面に基づいて説明する。図2
3は本実施形態のレーザプリンタ101の構成図であ
る。レーザプリンタ101は記録紙19を収納するデッ
キ36を有し、デッキ36内の記録紙19の有無を検知
するデッキ紙有無センサ103、デッキ36内の記録紙
19のサイズを検知する紙サイズ検知センサ104(後
述する複数個のマイクロスイッチ等で構成されてい
る)、デッキ36から記録紙19を繰り出すピックアッ
プローラ25、前記ピックアップローラ25によって繰
り出された記録紙19を搬送するデッキ給紙ローラ10
6、前記デッキ給紙ローラ106と対をなし、記録紙1
9の重送を防止するためのリタードローラ107が設け
られている。
はデッキ36と、後述する両面反転部からの給紙搬送状
態を検知する給紙センサ108、さらに下流へと記録紙
19を搬送するための給紙搬送ローラ33、記録紙19
を同期搬送するレジストローラ対31、前記レジストロ
ーラ対31への記録紙19の搬送状態を検知するレジ前
センサ110が配設されている。また、レジストローラ
対31の下流には、後述するレーザスキャナ部28から
のレーザ光に基づいて感光ドラム1上にトナー像を形成
するプロセスカートリッジ112と、感光ドラム1上に
形成されたトナー像を記録紙19上に転写するためのロ
ーラ部材4(以後転写ローラと記す)、記録紙19上の
電荷を除去し感光ドラム1からの分離を促進するための
放電部材6(以後除電針と記す)が配設されている。
0、記録紙19上に転写されトナー像を熱定着するため
に内部に加熱用のハロゲンヒータ21を備えた定着ロー
ラ20と加圧ローラ22対、定着部からの紙搬送状態を
検知する定着排紙センサ110、定着部から搬送されて
きた記録紙19を排紙部か両面反転部に行き先を切り換
えるための両面フラッパ37が配設されており、排紙部
側の下流には排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ
118、記録紙19を排紙する排紙ローラ対45が配設
されている。一方記録紙の両面に印字するために片面印
字終了後の記録紙19を表裏反転させ、再度画像形成部
へと給紙するための両面反転部側には、正逆回転によっ
て記録紙19をスイッチバックさせる反転ローラ対4
0、記録紙19の横方向位置を合わせるための横方向レ
ジスト部(不図示)から記録紙19を搬送するためのD
カットローラ190、両面反転部の記録紙搬送状態を検
知する両面センサ122、両面反転部から給紙部へと記
録紙19を搬送するための両面搬送ローラ対43が配設
されている。
装置141から送出される画像信号に基づいて変調され
たレーザ光を発光するレーザユニット125、レーザユ
ニット125からのレーザ光を感光ドラム1上に走査す
るためのポリゴンミラー126とスキャナモータ12
7、結像レンズ群128、及び折り返しミラー129に
より構成されている。
は公知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム1、一次
帯電ローラ131、現像ブレード132、トナー格納容
器133等を具備しており、レーザプリンタに対して着
脱可能に構成されている。
次帯電ローラ131、現像ブレード132、転写ローラ
4、除電針6に所望の電圧を給電している。
給している。
制御するプリンタ制御部であり、RAM139a、RO
M139b、タイマ139c、入出力139d等を具備
したMPU(マイクロコンピュータ)139、及び各種
入出力制御回路(不図示)等で構成されている。
イス140を介してパーソナルコンピュータ等の外部装
置141に接続されている。後述する画像出力の垂直方
向(副走査方向)の同期信号(以下VSYNC信号と記
す)も前記インターフェイス140を介して外部装置1
41からプリンタ制御部139に送られるものである。
その周辺回路等を示した図である。除電針高圧は、ダイ
オード(148〜151)とコンデンサ(144〜14
7)によって、インバータトランス143の出力端に発
生した交流電圧を4倍に倍電圧整流することにより生成
され、短絡保護抵抗152を介して除電針に給電されて
いる。除電針高圧の出力電圧は抵抗156と抵抗163
によって分圧検出され、オペアンプ162の正端子に入
力、オペアンプ162の負端子に入力されている基準電
圧と等しくなるようにインバータトランス143の入力
電圧を抵抗(159、161)トランジスタ157、ア
ルミ電解コンデンサ158、保護ダイオード160によ
って構成されるパワーアンプを介して制御されている。
前記基準電圧は+5Vを抵抗(166〜168)によっ
て分圧することにより得ている。抵抗169とコンデン
サ170は前記の抵抗(166〜168)による合成抵
抗と共に、除電針高圧のオーバーシュート制御回路を構
成している。図35は除電針高圧の立ち上がり波形であ
る。図35中イは抵抗169とコンデンサ170を設け
なかった場合の波形で、オペアンプ162の出力から基
準電圧側にフィードバックがかからないために、立ち上
がりは速いがオーバーシュートが大きく出ている。ハは
抵抗169の値が小さいのとコンデンサ170の容量が
大きい、もしくはそのいずれかのためにオーバーシュー
トが無いかわりに、立ち上がり時間が遅くなってしまっ
ている例である。本実施形態では図35中ロのように、
立ち上がり時間は維持しつつ、イの例の様に極端なオー
バーシュートを抑える程度の波形となるように、抵抗1
69の値とコンデンサ170の容量、及び前記合成抵抗
の抵抗値を設定する。
駆動用トランジスタで、ベースには抵抗142を介して
発振回路154が接続されている。ダイオード155は
スナバ回路を構成する。また、トランジスタ164は除
電針高圧のオン・オフ用であり、ベースは抵抗165を
介してプリンタ制御部138にあるMPU139の入出
力ポート139dに接続されている。接続されているポ
ートがHIGHであればトランジスタ164がオンし、
オペアンプ162の正端子がほぼグランド電位に固定さ
れ、除電針高圧はオフ状態になる。逆にポートがLOW
であるとトランジスタ164はオフし、除電針高圧が出
力される。174は転写ローラ4への高電圧を供給して
いる転写高圧電源である。
マイクロスイッチ(175〜177)と抵抗(178〜
180)から構成されていて、押されているスイッチに
接続されている入出力ポートはLOW、押されていない
場合にはHIGHになり、3ポートのHIGH/LOW
の組み合わせによって印字中の記録紙19のサイズを検
知し、後述する除電針高圧の出力タイミングを制御す
る。
係を示した図である。図中A点は感光ドラム1と転写ロ
ーラ4間ニップの上流端、B点は前記ニップの下流端、
c点は除電針6の真上を示しており、A点・B点間はL
(mm)、B点・c点間はM(mm)だけ離れている。
以上の3点を記録紙SはV(mm/S)の速度で搬送さ
れていく。記録紙19先端の非画像領域幅はN1(m
m)、記録紙S後端の非画像領域幅はN2(mm)、記
録紙Sの長さはP(mm)であり、該記録紙長は前記紙
サイズ検知センサ104からの信号を基に検知する。
タ64のベースに接続されている入出力ポート)はVS
YNC信号の立ち上がりエッジからT1(S)後にオン
し、記録紙S先端がA点に到達する前に除電針高圧を−
2.7kVに立ち上げる。T1(S)はVSYNC信号
から記録紙Sの先端がA点に到達するまでの時間Tt
(S)から、除電針高圧の立ち上がり時間Tr(S)よ
り大きい時間Ta(S)を差し引いた時間である。
に、除電針高圧が0VになるようにT2(S)後にオフ
する。T2(S)は画像領域がA点に到達するまでの時
間Tt+N1/V(S)から除電針高圧の立ち下がり時
間Tf(S)を引いた時間である。
電針6に高い電圧が印加されると、レーザプリンタ10
1が高湿環境下使用された場合、トナー像の転写を行な
うために転写ローラ4から記録紙S上へ電荷として乗る
電流が、記録紙19の抵抗低下で記録紙19上に保持出
来なくなり、除電針34に逃げてしまういわゆる転写抜
けの発生を防止するためである。記録紙19後端の除電
針高圧制御においても同様である。
が抜け出るタイミングT3(S)で再度除電針高圧を印
加する。
(S)で除電針高圧をオフする。
る。まず、紙サイズ検知センサ104より記録紙のサイ
ズを検知し(S100)、タイミングT3(S)とT4
(S)を算出するために前記紙サイズ検知結果を基に変
数Pに数多を代入する(S101)。VSYNC信号が
Trueになるまで待機した後(S102)、タイマT
Mのリセット、及びカウントスタートを行なう(S10
3)。タイマTMがT1≦TM<T2(S104)、も
しくはT3≦TM<T4(S105)であれば除電針高
圧をオンし(S107)、それ以外であればオフ(S1
06)、さらにタイマTMがT4≦TMであれば制御を
終了する(S108)。
録紙の画面領域と非画像領域で可変にし、印加する電圧
の絶対値を画像領域(0V)より非画像領域(−2.7
kV)で大きくすることにより、記録紙先端の電荷除去
が十分に行なわれ、感光ドラムからの分離を良好にする
のと、記録紙後端に強力な電荷除去を行なえることか
ら、記録紙上にトナーを留めておく静電吸着力は確保し
つつ、感光ドラムに記録紙後端がつれ回る後端はねを防
止することが可能となる。
態5を図面に基づいて説明する。図26は本実施形態の
除電高圧電源構成とその周辺回路等を示した図である。
実施形態4と異なる点は、除電針高圧の出力値を切り換
えられるように、オペアンプ162の負端子に入力され
る基準電圧が可変となっている点である。ベースが抵抗
173を介してMPU139の入出力ポート139dに
接続されているトランジスタ172が、オン状態になる
と(入出力ポート139dがHIGHになると)抵抗1
71が抵抗167と並列に接続された状態となり、基準
電圧が下がる。本実施形態の場合、除電針高圧はマイナ
スのため結果として除電針高圧出力の絶対値は大きくな
る。
係を示した図である。まず、除電針高圧の駆動信号をV
SYNCの信号の立ち上がりエッジからT5(S)後に
オンし、記録紙19先端がA点に到達する前に除電針高
圧を−1.2kVに立ち上げる。T5(S)はVSYN
C信号から記録紙19の先端がA点に到達するまでの時
間Tt(S)から、除電針高圧0Vから−1.2kVに
まで立ち上がる時間Tr2(S)より大きい時間Ta2
(S)を差し引いた時間である。
トナーを留めておく静電吸着力は確保し、また転写抜け
も発生させることなく、記録紙19先端を感光ドラム1
から分離する電圧である。
ングT3(S)で出力切り換え信号をオンし除電針高圧
を−2.7kVにまで上げる。そして、記録紙19後端
がC点を抜け出るタイミングT4(S)で高圧駆動信
号、出力切り換え信号ともにオフし、除電針高圧を切
る。
ャートである。タイマTMのリセット、スタートまでは
(S120〜S123)実施形態4と同様で、その後は
タイマTMがT5≦TM<T4(S124)であれば高
圧駆動信号をオン(S125)、Falseでオフ(S
126)。またT3≦TM<T4(S127)であれば
出力切り換え信号をオン(S128)、Falseでオ
フ(S129)。さらにT4≦TMであれば制御を終了
する(S130)。
録紙の先端と後端で可変にし、印加する電圧の絶対値を
記録紙の先端(−1.2kV)より後端(−2.7k
V)で大きくすることにより、記録紙先端の電荷除去が
十分に行われ、感光ドラムからの分離を良好にするの
と、記録紙後端に強力な電荷除去を行えることから、記
録紙上にトナーを留めておく静電吸着力は確保しつつ、
感光ドラムに記録紙後端がつれ回る後端はねを防止する
ことが可能となる。
態6を図面に基づいて説明する。除電高圧電源構成とそ
の周辺回路等は実施形態4と同様である。図29は本実
施形態のタイミング関係を示した図であり、実施形態4
と異なる点は、記録紙19先端で除電針高圧を立ち下げ
るタイミング(T6)を(実施形態4ではT2)、A点
に画像領域が到達するまでに除電針高圧が−1.2kV
以下になるという条件内で遅らせた点と、記録紙S後端
で除電針高圧を立ち上げるタイミング(T7)を(実施
形態4ではT3)、B点から画像領域が抜け出すまでは
除電針高圧が−1.2kV未満であるという条件内で早
めた点である。各々の時間は T6=T2+Tf3 =Tt+N1/V−Tf+Tf3(T2=N1/V−Tfより) =Tt+N1/V−Tf2(Tf=Tf2+Tf3より) T7=T3−Tr2 =Tt+(P−N2+L)/V−Tr2(T3=Tt+(P−N2+L)/V より) となる。ここでニップ内に画像領域がある場合に−1.
2kV未満となるような条件を加えたのは実施形態5と
同様に転写抜けを防止するためである。
2をT6、T3をT7にしたものと同様である。
圧が所定電圧以下に納まる範囲内で除電針高圧の立ち下
げ開始タイミングを遅らせたり、立ち上げ開始タイミン
グを早めることにより記録紙S先端と後端に印加する除
電針高圧の時間が長くなり、除電効果がより高くなる。
態7を図面に基づいて説明する。タイミング関係を示し
た図、フローチャートは実施形態4と同等である。図3
0は本実施形態の除電高圧電源構成とその周辺回路等を
示した図である。実施形態4と異なる点は、出力電圧を
検出する抵抗156を出力部ではなく、倍電圧整流回路
内に接続している点である。抵抗56が接続されている
位置はインバータトランス143の出力端に発生した交
流電圧を2倍に倍電圧整流されている位置であり、出力
高圧の1/2の電圧になっている。
圧整流にて発生させている高圧電源において、出力電圧
の制御を出力電圧よりも低い整流部内の電圧を検出して
行うことにより、検出抵抗の抵抗値が同じである場合に
は検出抵抗にかかる電力が軽減され、しかるに高圧出力
の立ち上がりを速めることが可能となる。また検出抵抗
の最大許容電圧、もしくは最大許容電力も小さくするこ
とができる場合もあり、より安価に構成することが可能
となる。
態8を図面に基づいて説明する。除電高圧電源構成とそ
の周辺回路等を示した図、タイミング関係を示した図は
実施形態4と同様である。図31は本実施形態のフロー
チャートである。実施形態4と異なる点は、両面印字時
の2面目では実施形態4と同様の制御を行い(S150
〜S159)、それ以外の片面印字時や両面印字時の1
面目では除電高圧をオフしている(S160)点であ
る。
タにおいて、両面印字時の2面目のみに除電針高圧を印
加することにより、両面印字時の2面目以外は感光ドラ
ムの曲率によって記録紙の分離が可能な系においては、
高圧電力における電力の消費や、それに伴う発熱を抑え
ることが可能となる。
を印加することは、特に薄い紙をドラム1から分離する
のに有効である。薄い紙は木材資源保護のため今後ます
ます使われる。ところが紙の弾力性が弱くドラムの静電
吸着力のため分離が難しい。
更する例について述べる。
更する実施形態の回路図である。
射を検知するもの、または紙を透過する光の光量を検知
する物が有る。光の反射を利用するものではオムロン製
のZ4D−A01が三角測距を利用し高精度で紙の厚み
を測定出来る。このセンサを紙の搬送路中でかつ転写位
置よりも上流側に設置する。このセンサの出力はアナロ
グ信号で出て来るので、それをCPU139のA/Dコ
ンバータ202で受ける。
U139の動きを説明する。
し、所定値よりも薄い紙であればS202でバイアス電
圧をアップするよう入出力ポート139dより信号を出
力し、厚い紙であればS203で所定のバイアス値に下
げるようポート139dから信号を出力する。電圧の切
替方法は第5の実施形態と同じである。
アス電圧を印加する場合を図34に従って説明する。
形態9と同じ。
を印加する。厚い場合はS205でバイアス電圧は印加
しない。
が、あらかじめユーザが紙の種類を操作部より入力して
も良いし、紙を収納するカセットに紙の種類を表すマー
クをつけそれを読み取ることで判別してもかまわない。
写材後端を十分に除電することにより転写材後端はねに
よる画像擦れや汚れなどの画像不良を防止できる。
過ぎないので定着オフセットや高湿環境下での転写抜け
を防止できる。
より転写材先端における像担持体からの分離を良好に行
なえる。
ドを設けてもガイドへの転写材の静電吸着によるジャム
を防止できる。
位レベルを可変とすることで、対応できる転写材の種類
を増やすと共に曲率分離が可能な厚手の転写材には不必
要に強いバイアスを加えず省電力を計る。また両面印刷
についても転写材の1面目と2面目でバイアス電圧を変
えて分離性能の改善を保持しつつ省電力を計る。
象を示す説明図。
フ。
示すグラフ。
係を示すグラフ。
示す説明図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
を示す図。
Claims (21)
- 【請求項1】 像担持体上のトナー像を転写材に転写す
る転写帯電器と、前記像担持体から転写材を分離するた
めに転写材を除電する除電部材と、を有する画像形成装
置において、 前記除電部材が転写材を除電するとき印加される電位レ
ベルは、転写材搬送方向において、転写材の中央部付近
よりも転写材の端部付近の方が大きく設定されることを
特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記除電部材には、前記転写帯電器の帯
電極性と逆極性の電位が印加されることを特徴とする請
求項1の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記転写帯電器は、前記像担持体とニッ
プ部を形成し、このニップ部で前記像担持体の像が転写
材に転写されることを特徴とする請求項1又は2の画像
形成装置。 - 【請求項4】 前記転写帯電器は、ローラ形状であるこ
とを特徴とする請求項3の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記電位レベルは、転写材の搬送方向に
おいて、転写材の中央部付近よりも転写材の後端部付近
の方が大きく設定されることを特徴とする請求項1乃至
4の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記電位レベルは、転写材の搬送方向に
おいて、転写材の中央部付近よりも転写材の先端部付近
の方が大きく設定されることを特徴とする請求項1乃至
4の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記電位レベルは、転写材の搬送方向に
おいて、転写材の中央部付近よりも転写材の先端部付近
の方が大きく設定されることを特徴とする請求項5の画
像形成装置。 - 【請求項8】 前記装置は、 転写材の第1面に像転写した後転写材の第2面に像転写
することが可能であり、転写材の第2面に像転写する場
合に前記電位レベルは、転写材搬送方向において、転写
材の中央部付近よりも転写材の先端部付近の方が大きく
設定されることを特徴とする請求項1乃至4の画像形成
装置。 - 【請求項9】 転写材の第2面に像転写する場合に前記
電位レベルは、転写材搬送方向において転写材の中央部
付近よりも転写材の後端部付近の方が大きく設定される
ことを特徴とする請求項8の画像形成装置。 - 【請求項10】 転写材の第1面に像転写する場合に前
記電位レベルは、転写材搬送方向において転写材の中央
部付近よりも転写材の後端部付近の方が大きく設定され
ることを特徴とする請求項8又は9の画像形成装置。 - 【請求項11】 前記像担持体の直径は、40mm以下
であることを特徴とする請求項1乃至4は6乃至8の画
像形成装置。 - 【請求項12】 前記除電部材が転写材を除電するとき
印加される電位レベルは、転写材搬送方向において、転
写材の画像域よりも転写材の非画像域の方が大きく設定
されることを特徴とする請求項1乃至11の画像形成装
置。 - 【請求項13】 前記除電部材に印加する電圧の絶対値
を、転写材の先端より後端で大きくしたことを特徴とす
る請求項1乃至4の画像形成装置。 - 【請求項14】 前記除電部材に印加する電圧の絶対値
を、転写材の画像領域より非画像領域で大きくしたこと
を特徴とする請求項12の画像形成装置。 - 【請求項15】 前記除電部材への電圧印加タイミン
グ、及び電圧切り替えタイミングを、副走査方向同期信
号に基づいて制御することを特徴とする請求項1乃至1
4の画像形成装置。 - 【請求項16】 画像領域内では前記除電部材への印加
電圧が所定電圧以下に納まる範囲内で、該電圧の立ち上
げ開始タイミングを早めることを特徴とする請求項1乃
至15の画像形成装置。 - 【請求項17】 前記除電部材に印加する電圧を定倍圧
整流にて発生させている電源において、出力電圧の制御
を、出力電圧よりも低い整流部内の電圧を検出すること
により行なうことを特徴とする請求項1乃至16の画像
形成装置。 - 【請求項18】 前記装置は、両面印字が可能であり、
転写材端部付近における前記電位レベルは、両面印字時
の1面目よりも2面目に大きく設定されることを特徴と
する請求項1乃至7の画像形成装置。 - 【請求項19】 転写材の厚みが所定値以下の場合の
み、前記除電部材に印加する電圧の絶対値を、転写材の
中央部付近と端部付近とで変化させることを特徴とする
請求項1乃至18の画像形成装置。 - 【請求項20】 転写材の厚みが所定値以下の場合の
み、前記除電部材に電圧を印加する事を特徴とする請求
項19の画像形成装置。 - 【請求項21】 前記除電部材の電源の立ち上げ時にオ
ーバーシュートを発生させることを特徴とする請求項1
乃至20の画像形成装置。
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