JPH11272090A

JPH11272090A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11272090A
Application number: JP10079293A
Authority: JP
Inventors: Munenari Nakano; 統成中野; Hironao Shirai; 宏尚白井; Kiyoyuki Yoshikawa; 清之吉川
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】安価、小型かつ簡単な構成で、画像ムラを軽減
し、安定した転写性を確保できる画像形成装置を提供す
る。【解決手段】転写位置Ｔより転写材搬送方向上流側で転
写材に接触する転写前ガイド４０と、記録シートＰの搬
送方向先端が定着位置Ｆを通過する前で、かつ搬送方向
後端が転写前ガイド４０から離反する前に、転写位置Ｔ
より搬送方向下流側で記録シートＰに接触する定着前ガ
イド板６３，ケーシング６４とは、導電性材料で形成さ
れている。ケーシング６５と、転写前ガイド板４０と
は、漏れ電流帰還線７１，７２を介して導通されてお
り、漏れ電流帰還線７１，７２の漏れ電流合流点７３と
グランドとの間には、抵抗８１Ａが介在されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
複写機などの画像形成装置に関し、特にトナー画像を転
写材上に静電転写する技術の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザプリンタにおいては、図
１１に示すように、パーソナルコンピュータなどから受
信した画像データに基づいて、画像を電子写真方式によ
り再現するものであって、光走査部１００のレーザダイ
オードから出射される光ビームを受信した画像データで
光変調し、この光ビームで回転駆動される感光体ドラム
（像担持体）２１０の周面が露光走査されて、静電潜像
が形成される。この静電潜像は、現像器２４０からトナ
ーの供給を受けて現像され、これにより感光体ドラム周
面にトナー画像が形成される。

【０００３】一方、この作像動作に同期して複写紙やＯ
ＨＰシートなどの所定サイズの記録シート（転写材）Ｐ
が不図示の給紙カセットからレジストローラ３００、転
写前ガイド板４００を介して感光体ドラム２１０直下の
転写位置Ｔに搬送される。この転写位置Ｔにおいて、転
写用直流定電圧電源２５０から転写電圧Ｖ_T が印加され
るコロナ転写器２５Ｆの静電力により、感光体ドラム２
１０に形成されたトナー像が記録シートＰ上に引き寄せ
られて直接転写される。その後、トナー像が転写された
記録シートＰは、転写・定着間ガイド板５００を介して
定着器６００まで搬送され、定着装置６００の定着上ロ
ーラ６１０、定着下ローラ６２０間の転写位置Ｆにおけ
る熱および圧力により記録シート表面のトナー粒子がシ
ート表面に溶融付着して定着される。

【０００４】なお、記録シートＰが薄紙や、湿気を帯び
た用紙のように腰が弱い場合であってもこの記録シート
Ｐが転写位置Ｔを確実に通過できるようにするために、
転写前ガイド板４００、転写・定着間ガイド板５００
は、転写位置Ｔの上流側および下流側直近にそれぞれ配
設されている。また、装置の小型化を図るために、定着
装置６００の定着下ローラ６２０は、転写前ガイド板４
００との転写材搬送方向に沿った距離が記録シートＰの
搬送方向の長さより短くなる位置に近接配設されてい
る。

【０００５】ところで、低湿、すなわち乾燥した環境の
下では、記録シートＰの転写位置Ｔへの搬送の途中での
摩擦で、記録シートＰに電荷が蓄積される。この電荷が
蓄積された状態で記録シートＰを転写位置Ｔに搬送する
と、蓄積された電荷が感光体ドラム２１にスパークして
しまい、トナー画像の転写に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。また、トナー画像の転写の際に誘電分極された電荷
が記録シートＰに蓄積されたままとなったり、記録シー
トＰの定着器６００への搬送の際に転写・定着間ガイド
板５００との摩擦によっても記録シートＰに電荷が蓄積
される。この電荷が蓄積された状態で定着を行うと、記
録シートＰが定着上ローラ６１０や下ローラ６２０に巻
き付いたり、定着されるべきトナーが定着ローラに付着
する現象（この現象を以下、「定着静電オフセット」と
いう。）が発生するおそれがある。

【０００６】したがって、記録シートＰに蓄積された電
荷を転写前にグランドに逃がすとともに、記録シートＰ
が定着位置Ｆを通過する前にこれに蓄積された電荷をグ
ランドに逃がす必要がある。この対策として、転写前ガ
イド板４００を導電性材料で形成するとともに、定着装
置６００内のシート接触部材、例えば定着下ローラ６２
０を導電性材料で形成し、これらをグランドに直接接続
することが考えられる。

【０００７】この一方、高湿環境下での吸湿により、あ
るいは表面コート層のため、表面が低抵抗値化した記録
シート（この表面が低抵抗値化した記録シートを以下、
「低抵抗紙」という。）を通紙してプリントする場合が
ある。この場合に、転写前ガイド板４００および定着下
ローラ６２０がグランドに直接接続される構成である
と、トナーの転写に充当すべき転写電流が、当該低抵抗
紙および両側の転写前ガイド板４００や定着下ローラ６
２０をそれぞれ介してグランドに大量に漏れてしまう
（このようにトナー転写に寄与せずにグランドに漏れる
電流を以下、「漏れ電流」という。）。図１２に転写前
ガイド板４００をグランドに直接接続した場合における
転写位置Ｔ−転写前ガイド板４００間の紙の表面抵抗
と、転写前ガイド板４００側への漏れ電流（系列１）と
の関係を示す。この漏れ電流は、コロナ転写器２５Ｆの
内部抵抗や、コロナ転写器２５Ｆから流れる転写電流な
どによっても変化するが、転写位置Ｔ−転写前ガイド板
４００間の記録シートの表面抵抗が小さくなると、大き
くなる。このような事情は、定着下ローラ６２０をグラ
ンドに直接接続した場合における転写位置Ｔ−定着下ロ
ーラ６２０間の紙の表面抵抗と、定着下ローラ６２０側
への漏れ電流（系列２）との関係にも同様に当てはま
る。この結果、転写電圧Ｖ_T が低下し、感光体ドラム２
１０側に流れるべき転写電流が不足するため、転写不良
が発生する。

【０００８】そこで、従来のレーザプリンタにおいて
は、転写前ガイド板４００とグランドとの間に抵抗素子
１００を介在させるとともに、定着器６０の定着下ロー
ラ６２０との間に抵抗素子２００を介在させ、抵抗素子
１００，２００により漏れ電流を小さくして、転写不足
の解消を図るようになっている。このような技術は、特
公平５−２９９１０号公報に開示されている。

【０００９】なお、本願明細書においては、抵抗のほ
か、ツェナーダイオードや、パリスタ等のように、直流
電流に対して阻止効果を呈する部材を、「抵抗素子」と
いい、この抵抗素子が接続される線材の内部抵抗や、抵
抗素子が接続される部材の内部抵抗を含む概念として使
用する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プリンタでは、画像を低抵抗紙に再現する場合、記録シ
ートの搬送方向先端が定着下ローラ６２０に突入する前
後や、記録シートの搬送方向後端が転写前ガイド板４０
０を離反する前後で、漏れ電流の量が大幅に変化する。
このため、１枚の記録シート内でトナー画像の転写効率
に大差ができ、再現画像に顕著な濃度ムラが発生した。

【００１１】この問題を解決するために、転写用直流定
電圧電源２５０の内部抵抗を小さくし、低抵抗紙の先端
が定着下ローラ６２０に突入する前後や、低抵抗紙の後
端が転写前ガイド板４００を離反する前後で漏れ電流が
大幅に変化しても、感光体ドラム側への転写電流をほぼ
一定にすることも考えられるが、そうすると転写用直流
定電圧電源２５０が高価となる。また、たとえ転写用直
流定電圧電源２５０の内部抵抗を小さくしたとしても、
コロナ転写器２５Ｆの大きな内部抵抗が加算されるた
め、感光体ドラム側への転写電流をほぼ一定にすること
ができず、漏れ電流に逆比例して感光体ドラム側への転
写電流が小さくなってしまう。

【００１２】また、記録シートの搬送方向先端が定着下
ローラ６２０に突入する前に記録シートの搬送方向後端
が転写前ガイド板４００を離反してしまっているように
定着器をさらに下流に配設することも考えられるが、そ
れだけ記録シートの搬送経路を長くしなければならず、
装置が大型化する。

【００１３】このような問題は、トナー画像を中間転写
体に一旦転写した後、中間転写体から記録シートにトナ
ー画像を静電転写方式で再転写する場合にも同様に生じ
る。

【００１４】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、安価、小型かつ簡単な構成で、画像ムラを
軽減し、安定した転写性を確保できる画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る画像形成装置は、像担持体に形成され
たトナー画像を所定の転写位置において搬送される転写
材上に静電転写した後、これを所定の定着位置で定着し
て画像を形成する画像形成装置であって、前記転写位置
より転写材搬送方向上流側で転写材に接触する第１の導
電部材と、前記記録シートの搬送方向先端が前記定着位
置を通過する前で、かつ搬送方向後端が前記第１の導電
部材から離反する前に、前記転写位置より搬送方向下流
側で転写材に接触する第２の導電部材とを有し、前記第
１の導電部材と第２の導電部材とが、共通の第１の抵抗
素子を介してグランドと接続されていることを特徴とす
る。

【００１６】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
第１の導電部材と第１の抵抗素子との間に介在される第
２の抵抗素子と、前記第２の導電部材と第１の抵抗素子
との間に介在される第３の抵抗素子と、をさらに備える
ことを特徴とする。

【００１７】また、本発明に係る画像形成装置は、前記
第１ないし第３の抵抗素子の抵抗値をそれぞれＲ₁ ，Ｒ
₂ ，Ｒ₃ とし、第１ないし第３の抵抗素子の合成抵抗値
をＲ ₀ としたとき、転写中、その抵抗値が下記式
（１）、式（２）および式（３）を同時に満たすように
設定されることを特徴とする。Ｒ₂ ≧Ｒ₁ …（１）Ｒ₃ ≧Ｒ₁ …（２）１ＧΩ≧Ｒ₀ ≧１００ＭΩ …（３）

【００１８】さらに、本発明に係る画像形成装置は、前
記転写材上に静電転写されたトナー像を定着する定着装
置は、前記定着位置を形成する一対の定着上ローラおよ
び定着下ローラと、転写材が定着位置を通過するように
ガイドする前ガイド板とを含み、当該定着上ローラ、定
着下ローラ、定着前ガイド板の少なくとも１つを前記第
２の導電部材として用いることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明に
係る画像形成装置の実施の形態を、レーザプリンタに適
用した例について説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は、実施の形態１に
係るレーザプリンタの全体の構成を示す図である。同図
に示すように、レーザプリンタ１は、パーソナルコンピ
ュータなどから受信した画像データに基づいて、画像を
電子写真方式により再現するものであって、露光走査部
１０と、画像形成部２０と、定着器６０と、制御部９０
などからなる。

【００２１】露光走査部１０は、不図示のレーザダイオ
ード、ポリゴンミラー、走査レンズなどを備える。レー
ザダイオードは、上記制御部９０からの駆動信号を受け
て光変調されたレーザ光を発光する。この光変調された
レーザ光は、定速で回転駆動されるポリゴンミラーのミ
ラー面で反射して偏向され、走査レンズを通過して、画
像形成部２０の感光体ドラム２１表面を露光走査する。

【００２２】画像形成部２０は、不図示の駆動装置によ
り予め定められた所定のシステムスピードで図示矢印ａ
方向に回転駆動される感光体ドラム２１を中心に構成さ
れ、この感光体ドラム２１の周囲に配設されるイレーサ
ランプ２２や、感光体ドラム２１の回転に同期して図示
矢印ｂ方向に回転駆動される帯電チャージャ２３、現像
器２４、感光体ドラム２１直下から上方に圧接し、感光
体ドラム２１の回転に同期して図示矢印ｃ方向に回転駆
動され、感光体ドラム２１との間で転写位置Ｔを形成す
る転写チャージャ２５などからなる。

【００２３】帯電チャージャ２３は、半導電性ブラシで
構成されており、帯電チャージャ用直流定電圧電源２３
０から所定のタイミングで所定の転写電圧ＶG の給電を
受けて感光体ドラム２１の表面を均一に帯電するとと同
時に、感光体ドラム２１表面の転写残留トナーを払い落
とし、これを吸着して清掃するクリーニング機能をも兼
ね備えている。このため、いわゆるクリーナーレスシス
テムとなっている。

【００２４】転写チャージャ２５は、カーボンブラック
などの導電性材料が分散されたＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅ
ｎｅ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ＤｉｅｎｅＭｅｔｈｙｌ
ｅｎｅｌｉｎｋａｇｅ；エチレン−プロピレン−ジエ
ン三元共重合体）や、Ｓｉゴム、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌ
ｅ−ＢｕｔａｄｉｅｎｅＲｕｂｂｅｒ；ニトリル−ブ
タジエン−ゴム）等の樹脂材料を発砲させて形成された
半導電性発泡ウレタンロールで構成されており、搬送さ
れてくる記録シートＰを転写位置Ｔにおいてニップしつ
つシステムスピードで搬送するようになっている。そし
て、転写チャージャ２５には転写用直流定電圧電源２５
０から所定のタイミングで所定の転写電圧Ｖ_T が印加さ
れており、この転写電圧Ｖ_T で、感光体ドラム２１上の
トナー像を記録シートＰに転写するようになっている。
なお、転写チャージャ２５においては、コロナ放電式の
転写チャージャの場合に生じた転写位置Ｔ以外への転写
電流の拡散が発生せず、転写電流を転写位置Ｔに無駄な
く集中させることができ、しかも転写時間を稼ぐことも
できるので、コロナ放電式の転写チャージャより低い転
写電圧Ｖ_T で、飛躍的に高い転写効率が得られるように
なっている。

【００２５】転写位置Ｔの記録シート搬送方向上流側に
は、転写前ガイド板４０、不図示の給紙部などが設けら
れている。給紙部は、所定サイズの記録シートＰを積層
収容しておくための給紙カセットと、この記録シートＰ
を給紙カセットから繰り出すための給紙ローラと、記録
シートＰを転写前ガイド板４０上に繰り出すタイミング
をとるためのタイミングローラ３０などを備える。転写
前ガイド板４０は、ＳＥＣＣ（電気メッキ鋼板）などの
良導電性材料で形成されており、タイミングローラ３０
から繰り出された記録シートＰと接触しながら、この記
録シートＰを転写位置に案内するようになっている。

【００２６】転写位置Ｔの記録シート搬送方向下流側に
は、転写・定着間ガイド板５０、定着器６０などが設け
られている。転写・定着間ガイド板５０は、ＳＥＣＣな
どの良導電性材料で形成されるとともに、グランドから
フローティングされており、転写位置Ｔから搬送されて
くる記録シートＰと接触しながら、この記録シートＰを
定着器６０に案内するようになっている。

【００２７】定着器６０は、記録シートの搬送速度にあ
わせて回転駆動され、定着位置Ｆを形成する一対の定着
上ローラ６１および定着下ローラ６２と、転写・定着間
ガイド板５０を介して搬送されてくる記録シートＰと接
触しつつこれを定着位置Ｆに案内する定着前ガイド板６
３と、不図示のヒータによって加熱された定着上ローラ
６１の表面温度を検出するサーミスタ６４と、これらを
外囲するケーシング６５などからなる。

【００２８】定着上ローラ６１は、アルミの芯金表面に
フッ素樹脂がコーティングされ、さらに導電性処理がな
されており、軸心の位置にヒータを配置して構成されて
いる。定着下ローラ６２は、シリコンゴムにフッ素樹脂
チューブが張り付けられて構成され、定着上ローラ６１
直下から上方に圧接し、搬送されてくる記録シートＰを
定着位置Ｆにおいてニップするようになっている。この
ため、このニップで定着時間を稼ぐことができ、熱伝導
率を上げ、記録シート上のトナーを確実に定着させつつ
システムスピードで搬送することができる。定着前ガイ
ド板６３と、ケーシング６５とは、ＳＥＣＣなどの良導
電性材料で形成されており、導通するように配設されて
いる。

【００２９】ケーシング６５と、転写前ガイド板４０と
は、漏れ電流帰還線７１，７２を介して導通されてお
り、漏れ電流帰還線７１，７２の漏れ電流合流点７３と
グランドとの間には、抵抗８１Ａが介在されている。こ
の抵抗８１Ａの抵抗値は、高湿環境低抵抗紙においても
トナー画像の転写性を確保するため、１０⁸ Ω以上で、
かつ低湿環境での摩擦帯電電荷の放電ノイズの発生や、
記録シートの巻き付き、定着静電オフセットの発生を防
止するため、１０⁹ Ω以下の範囲、本実施の形態１にお
いては４００ＭΩに設定されており、しかも画像ムラが
発生しないようになっている。この詳細については、後
述する。

【００３０】像担持体である感光体ドラム２１は、上記
露光を受ける前にイレーサランプ２２に照射されて除電
された後、帯電チャージャ２３により一様に帯電される
とともに感光体表面の残留トナーを除去されており、こ
のように一様に帯電した状態で露光を受けると、感光体
ドラム２１の表面の感光体に静電潜像が形成され、現像
器２４により現像されてトナー像が形成される。

【００３１】この一方、給紙カセットに収容された記録
シートＰは、タイミングローラ６４へ案内され、タイミ
ングローラ６４で上述の感光体ドラム２１における作像
動作と同期してガイド転写前ガイド板４０上へ搬送さ
れ、ガイド転写前ガイド板４０と接触しつつ転写位置Ｔ
に搬送される。

【００３２】記録シートＰが転写位置Ｔに到達すると、
制御部９０からの指示に従って転写用直流定電圧電源２
５０から転写チャージャ２５に適正転写電圧が印加さ
れ、転写チャージャ２５−感光体ドラム２１間の適正転
写電圧ＶＴにより感光体ドラム２１上のトナー像が記録
シートＰ上に静電転写される。トナー像が転写された記
録シートＰは、転写位置Ｔから転写・定着間ガイド板５
０上に搬送され、転写・定着間ガイド板５０と接触しつ
つ定着器６０に搬送され、ガイド６３と接触しつつ、定
着ローラ６１−定着ローラ６２間の転写位置Ｆにおいて
トナーが熱定着された後、不図示の排紙トレイ上に排出
され、これにより受信した画像データに基づく画像形成
が終了する。

【００３３】なお、制御部９０は、内部にＣＰＵ、プリ
ンタ各部を制御するプログラムや制御変数の初期値など
が格納されたＲＯＭ、受信した画像データや現在の制御
変数の値を一時記憶し、制御のためのワークエリアを提
供するＲＡＭとを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭから必
要なプログラムを読み出して、画像形成部２０、給紙部
などの各動作をタイミングを取りながら統一的に制御す
る。また、ＣＰＵは、定着器６０のサーミスタ６４によ
って検出された定着上ローラ６１の表面温度を常時モニ
ターしており、表面温度がトナー定着に適した温度にな
るようにヒータへの給電を制御するようになっている。

【００３４】本願発明者は、本実施の形態１の構成の効
果を調べるために、レーザプリンタ１と、このレーザプ
リンタ１から漏れ電流帰還線７１，７２および抵抗８１
Ａを外し、転写前ガイド板４０とグランドとの間に抵抗
１００（抵抗値＝４００ＭΩ）を、ケーシング６５と、
グランドとの間に抵抗２００（抵抗値＝４００ＭΩ）
を、それぞれ接続し、従来との比較試験を行った。

【００３５】図２は、実施の形態１における転写電流に
関する等価回路を示す図であり、図３は、従来の場合の
転写電流に関する等価回路を示す図である。また、図４
は、両者の転写・定着動作を比較して示す図であり、特
に、図４（ａ）〜（ｄ）は、従来の場合を、図４（ｅ）
〜（ｈ）は、実施の形態１の場合を、それぞれ示してい
る。

【００３６】なお、図２、図３の図中、Ｒ_T は転写用直
流定電圧電源２５０および転写器２５の内部抵抗を、Ｒ
_シート0は記録シートの感光体ドラム側内部抵抗を、Ｒ_シート1
は、録シートの転写前ガイド板側表面抵抗を、Ｒ_シート2は
記録シートの定着前ガイド板側表面抵抗を、Ｒ_P/C は感
光体ドラムおよびトナーの内部抵抗をＲ₀ は抵抗８１Ａ
を、Ｒ₁₀₀ は抵抗１００を、Ｒ₂₀₀ は抵抗２００を、そ
れぞれ示している。また、Ｉ_T は転写チャージャ２５か
ら流れる転写電流を、Ｉ_P/C は感光体ドラム側に流れる
転写電流を、Ｉ₁ ，Ｉ₁₀₀ は転写前ガイド板４０側に流
れる漏れ電流を、Ｉ₂ ，Ｉ₂₀₀ はケーシング６５側に流
れる漏れ電流を、Ｉ₀ は抵抗８１Ａに流れる合成漏れ電
流を、それぞれ示している。

【００３７】低湿環境での記録シートＰへの画像形成の
場合には、記録シートの表面抵抗が高いため、本実施の
形態１と従来との両者とも、画像形成中常時Ｒ_シート1，Ｒ
_シート2，Ｒ_シート0＞Ｒ_P/C となり、漏れ電流がなく（Ｉ₁ ，
Ｉ₁₀₀ ，Ｉ₂ ，Ｉ₂₀₀ ，Ｉ₀＝０）、Ｉ_T ＝Ｉ_P/C とな
り、転写電流のすべてがトナー転写に使われ、ムラのな
い再現画像を得ることができた。また、記録シートに帯
電した摩擦電荷や、誘電分極した電荷も、転写前に転写
前ガイド板４０側から逃がされ、定着前に定着前ガイド
板６３、ケーシング６５側から逃がされるため、蓄積さ
れた電荷の感光体ドラム２１へのスパークも発生せず、
記録シートの巻付や定着静電オフセットが発生すること
もなかった。

【００３８】高湿環境での記録シートＰ、すなわち低抵
抗紙への画像形成の場合には、記録シートの表面抵抗が
低いため、本実施の形態１と従来との両者とも、画像形
成中常時Ｒ_シート1，Ｒ_シート2，Ｒ_シート0＜Ｒ_P/C となり、漏れ
電流が生じる（Ｉ_T ＝Ｉ_P/C＋Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ，Ｉ_T ＝Ｉ_P/C
＋Ｉ₁₀₀ ＋Ｉ₂₀₀ ）。

【００３９】感光体ドラム表面のトナー画像形成動作に
同期して、記録シートＰの搬送方向先端が定着前ガイド
板４０と接触し、トナー画像の転写が開始された後、記
録シートＰの搬送方向先端が定着前ガイド板６３と接触
する前までは、漏れ電流は、両者とも転写前ガイド板４
０側からのみグランドに漏れる（図４（ａ）、図４
（ｅ）参照）。このときの漏れ電流に関する転写位置Ｔ
−グランド間の合成抵抗値は、両者とも４００ＭΩであ
る。なお、正確には、転写位置Ｔと転写前ガイド板４０
との間の記録シートＰの抵抗分や、転写位置と定着前ガ
イド板６３との間の記録シートの抵抗分Ｒ_シート1も加わる
けれども、この抵抗値が５ＭΩ程度で、抵抗８１Ａに比
して十分小さい。このため、この抵抗値を加えても漏れ
電流の値にほとんど差がでない。従って、このＲ_シート1を
省略して説明する。

【００４０】次いで、記録シートＰの搬送方向先端が定
着前ガイド板６３と接触した後、記録シートＰ搬送方向
後端が転写前ガイド板４０と離反する前までにおいて
は、漏れ電流は、両者とも転写前ガイド板４０側と、定
着前ガイド板６３・ケーシング６５側との両側からグラ
ンドに漏れる（図４（ｂ）、図４（ｅ）参照）。このと
きの漏れ電流に関する転写位置Ｔ−グランド間の合成抵
抗値は、従来の場合には２００ＭΩ、実施の形態１につ
いては４００ＭΩとなる。なお、記録シートＰの搬送方
向先端が定着前ガイド板６３と接触した時に、転写チャ
ージャ２５がニップする記録シート上の位置を図４
（ｄ），図４（ｈ）中に記号αで示す。また、正確に
は、転写位置と定着前ガイド板６３との間の記録シート
の抵抗分Ｒ_シート2も加わるけれども、この場合にもＲ_シート1
と同様であるので、Ｒ_シート2を省略して説明する。

【００４１】このため、従来の場合にはニップ位置αを
境にして合成抵抗値が抵抗１００，２００の並列値２０
０ＭΩに半減するため（図４（ｄ）参照）、漏れ電流が
倍加する（Ｉ₁₀₀ ＋Ｉ₂₀₀）。この結果、トナーを転写
する転写電流がその分減少し（Ｉ_P/C ＝Ｉ_T −（Ｉ₁₀₀
＋Ｉ₂₀₀ ））、画像濃度が低下する。これに対して、実
施の形態１の場合には、合成抵抗値が抵抗８１Ａだけ
で，４００ＭΩに維持され（図４（ｈ）参照）、漏れ電
流が一定に保たれる（Ｉ₀ ＝Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）。この結果、
トナーを転写する転写電流が変化せず（Ｉ_P/C ＝Ｉ_T −
（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ））、画像濃度が一定に保たれる。

【００４２】次いで、記録シートＰ搬送方向後端が転写
前ガイド板４０から離反した後には、漏れ電流は、両者
とも定着前ガイド板６３・ケーシング６５側からのみグ
ランドに漏れる。このときの漏れ電流に関する転写位置
Ｔ−グランド間の合成抵抗値は、両者とも４００ＭΩと
なる。なお、記録シートＰの搬送方向後端が転写前ガイ
ド板４０から離反した時に、転写チャージャ２５がニッ
プする記録シート上の位置を図４（ｄ），図４（ｈ）中
に記号βで示す。

【００４３】このため、従来の場合にはニップ位置βを
境にして合成抵抗値が抵抗２００の値４００ＭΩに倍加
するため（図４（ｄ）参照）、漏れ電流が減少する（Ｉ
₂₀₀）。この結果、トナーを転写する転写電流がその分
増加し（Ｉ_P/C ＝Ｉ_T −（Ｉ ₁₀₀ ＋Ｉ₂₀₀ ））、画像濃
度が上昇する。これに対して、実施の形態１の場合に
は、合成抵抗値が抵抗８１Ａだけで，４００ＭΩに維持
され（図４（ｈ）参照）、漏れ電流が一定に保たれる
（Ｉ₀ ＝Ｉ₂ ）。この結果、トナーを転写する転写電流
が変化せず（Ｉ_P/C ＝Ｉ_T −Ｉ₂ ）、画像濃度が一定に
保たれる。

【００４４】したがって、１枚の記録シートへのプリン
ト中に、従来の場合には２倍の抵抗値変化を生じたため
顕著な画像ムラを発生したが、実施の形態１において
は、このような抵抗値変化が全く発生せず、一定に保つ
ことができ、簡単な構成で画像ムラを完全になくすこと
ができる。

【００４５】（実施の形態２）図５は、本発明の実施の
形態２におけるレーザプリンタ２の構成を示す図であ
り、実施の形態１と対応する部分に同一番号を付しその
説明を省略する。

【００４６】ここで、実施の形態１のレーザプリンタ１
においては、高湿環境時低抵抗紙への１枚のプリント中
に画像ムラをなくすことができたけれども、低湿環境時
の再現画像と比較すると漏れ電流の影響で画像濃度が低
下してしまう。そこで、レーザプリンタ２においては、
漏れ電流をグランドに直接逃がさずに、転写用直流定電
圧電源２５１にフィードバックして、転写電圧Ｖ_T を制
御するようになっている。

【００４７】図６は、図５に示す転写用直流定電圧電源
２５１の具体的構成を示す回路図である。同図に示す転
写用直流定電圧電源２５１は、商用交流電源２５２から
の交流を所望の電圧の直流に変換するＡＤ／ＤＣコンバ
ータ２５３と、直流電流制御用のトランジスタ２５４
と、転写電圧Ｖ_T を平滑化するためのコンデンサ２５５
と、漏れ電流を漏れ電圧に変換して検出するための低抵
抗値を有する抵抗２５６と、一定の基準電圧と、抵抗２
５６によって検出された検出電圧とを比較する比較器２
５７と、比較器２５７の比較結果に基づいてトランジス
タ２５４の出力電流を制御する制御部２５８とを備えて
いる。

【００４８】低湿環境のため記録シートＰの表面抵抗値
が大きくなると、漏れ電流が小さくなる。この結果、検
出電圧が低下し、基準電圧より低くなり比較器２５７の
比較結果が低下する。このため、制御部２５８は、トラ
ンジスタ２５４の出力電流を減少させる。したがって、
転写電圧Ｖ_T が低くなり、適正な画像濃度が得られる。

【００４９】この一方、高湿環境のため記録シートＰの
表面抵抗値が小さくなると、漏れ電流が多くなる。この
結果、検出電圧が上昇し、基準電圧より高くなり比較器
２５７の比較結果が上昇する。このため、制御部２５８
は、トランジスタ２５４の出力電流を増加させる。した
がって、転写電圧Ｖ_T が高くなり、低湿環境時と同じ画
像濃度を得ることができる。

【００５０】（実施の形態３）図７は、本発明の実施の
形態３におけるレーザプリンタ３の構成を示す図であ
り、実施の形態１，２と対応する部分に同一番号を付し
その説明を省略する。

【００５１】ここで、実施の形態１，２のレーザプリン
タ１，２においては、転写前ガイド板４０と、定着前ガ
イド板６３・ケーシング６５とが、共通の抵抗８１Ａを
介してグランドされている。これは、転写前ガイド板４
０と、定着前ガイド板６３・ケーシング６５とが抵抗８
１Ａでフロートされて、それだけ、外乱ノイズを拾いや
すいことを意味している。したがって、紙詰まりが発生
して記録シートを除去するような場合に、操作者の手な
どを定着前ガイド板６３やケーシング６５に近づいたり
触れたりすると、この操作者に蓄積されていた帯電電荷
がサーミスタ６４にリークしやすく、サーミスタ６４の
温度検出結果をモニターしている制御部９０のＣＰＵが
誤動作したり、壊れてしまうおそれがある。この観点か
らすると、画像ムラが目立たない範囲で、合成抵抗をな
るべく低くした方が好ましい。

【００５２】そこで、本実施の形態３においては、転写
前ガイド板４０と、定着前ガイド板６３・ケーシング６
５とが、共通の抵抗８１Ｂを介してグランドされてお
り、さらに、転写前ガイド板４０と、抵抗８１Ｂとの間
に抵抗８２が介在され、ケーシング６５と抵抗８１Ｂと
の間に抵抗８３が介在されるようになっている。また、
上記８１Ｂ，８２，８３の抵抗値をそれぞれＲ₁ ，Ｒ
₂ ，Ｒ₃ とし、８１Ｂ，８２，８３の合成抵抗値をＲ₀
としたとき、転写中、その抵抗値が下記式（１）、式
（２）および式（３）を同時に満たすように設定されて
いる。

【００５３】Ｒ₂ ≧Ｒ₁ …（１）Ｒ₃ ≧Ｒ₁ …（２）１ＧΩ≧Ｒ₀ ≧１００ＭΩ …（３）なお、Ｒ₂≒Ｒ₃ が望ましく、特に、Ｒ₂ ＝Ｒ₃ が好ま
しい。この実施の形態においては、Ｒ₂ ＝Ｒ₃ ＝２５０
ＭΩ、Ｒ₁ ＝１５０ＭΩ、Ｒ ₀ ＝４００ＭΩ，２７５Ｍ
Ωであり、画像ムラが目立たない範囲で、合成抵抗をな
るべく低くするようになっている。

【００５４】本願発明者は、本実施の形態３の構成の効
果を調べるために、レーザプリンタ３と、実施の形態１
の比較試験で用いた従来例との比較試験を行った。

【００５５】図８は、実施の形態３における転写電流に
関する等価回路を示す図であり、図９は、両者の転写・
定着動作を比較して示す図であり、特に、図９（ａ）〜
（ｄ）は、従来の場合を、図９（ｅ）〜（ｈ）は、実施
の形態３の場合を、それぞれ示している。なお、低湿環
境での記録シートＰへの画像形成の場合には、図４と同
様のデータであったので、高湿環境での記録シートＰ、
すなわち低抵抗紙への画像形成の場合について詳述す
る。

【００５６】感光体ドラム表面のトナー画像形成動作に
同期して、記録シートＰの搬送方向先端が定着前ガイド
板４０と接触し、トナー画像の転写が開始された後、記
録シートＰの搬送方向先端が定着前ガイド板６３と接触
する前までは、漏れ電流は、両者とも転写前ガイド板４
０側からのみグランドに漏れる（図９（ａ）、図９
（ｅ）参照）。このときの漏れ電流に関する転写位置Ｔ
−グランド間の合成抵抗値は、両者とも４００ＭΩであ
る。

【００５７】次いで、記録シートＰの搬送方向先端が定
着前ガイド板６３と接触した後、記録シートＰ搬送方向
後端が転写前ガイド板４０と離反する前までにおいて
は、漏れ電流は、両者とも転写前ガイド板４０側と、定
着前ガイド板６３・ケーシング６５側との両側からグラ
ンドに漏れる（図９（ｂ）、図９（ｅ）参照）。このと
きの漏れ電流に関する転写位置Ｔ−グランド間の合成抵
抗値は、従来の場合には２００ＭΩ、実施の形態３につ
いては２７５ＭΩとなる。

【００５８】このため、従来の場合にはニップ位置αを
境にして合成抵抗値が抵抗１００，２００の並列値２０
０ＭΩに半減するため（図９（ｄ）参照）、漏れ電流が
倍加する。この結果、トナーを転写する転写電流がその
分減少し、画像濃度が低下する。これに対して、実施の
形態３の場合には、抵抗８２，８３が並列になるだけ
で、抵抗８１Ｂが直列に加算されため、合成抵抗値が２
７５ＭΩにししか低下せず（図９（ｈ）参照）、漏れ電
流が１．４５倍になるだけである。この結果、トナーを
転写するための転写電流の変化がわずかになり、画像ム
ラが目立ちにくい。

【００５９】次いで、記録シートＰ搬送方向後端が転写
前ガイド板４０から離反した後には、漏れ電流は、両者
とも定着前ガイド板６３・ケーシング６５側からのみグ
ランドに漏れる。このときの漏れ電流に関する転写位置
Ｔ−グランド間の合成抵抗値は、両者とも４００ＭΩと
なる。

【００６０】このため、従来の場合にはニップ位置βを
境にして合成抵抗値が抵抗２００の値４００ＭΩに倍加
するため（図９（ｄ）参照）、漏れ電流が減少する。こ
の結果、トナーを転写する転写電流がその分増加し、画
像濃度が上昇する。これに対して、実施の形態３の場合
には、合成抵抗値が４００ＭΩにわずかに上昇され（図
９（ｈ）参照）、漏れ電流がわずかに減少するだけであ
る。この結果、トナーを転写するための転写電流の変化
がわずかになり、画像ムラが目立ちにくい。

【００６１】一方、この操作者に蓄積されていた帯電電
荷のサーミスタ６４へのリークを防止する観点からする
と、従来のほうがニップ位置α−β間で合成抵抗値が低
く、望ましいけれども、画像ムラの防止を両立させるこ
とができない。

【００６２】したがって、１枚の記録シートへのプリン
ト中に、従来の場合には２倍の抵抗値変化を生じたため
顕著な画像ムラを発生したが、実施の形態１において
は、このような抵抗値変化が少なく、簡単な構成で画像
ムラを目立たなくすることができるとともに、サーミス
タ６４へのリークを防止することも可能となる。

【００６３】（変形例）以上、本発明に係る画像形成装
置を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内
容が、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であ
り、以下のような変形例が考えられる。

【００６４】上記実施の形態１ないし３において
は、トナー画像を記録シートに直接転写したが、転写ベ
ルトや、中間転写体に一旦転写した後、これから記録シ
ートにトナー画像を静電転写方式で再転写するようにし
てもよい。

【００６５】また、上記実施の形態１ないし３にお
いては抵抗素子として抵抗を用いたが、ツェナーダイオ
ードなどの他の抵抗素子を用いることができ、この転写
前ガイド板や、定着前ガイド板、ケーシングを半導電性
材料で形成し、この内部抵抗で漏れ電流を少なくするよ
うにしてもよい。

【００６６】また、上記実施の形態１ないし３にお
いては、転写・定着間ガイド板５０をフローティングし
たが、これを漏れ電流帰還線７２に接続してもよい。ま
た、定着上ローラ６１や、定着下ローラ６２の少なくと
も周面を導電性材料で形成し、この周面とケーシング６
５とを導通するようにしてもよい。

【００６７】また、上記実施の形態１ないし３にお
いては、半導電性発泡ウレタンロールで構成したが、さ
らに、その上にＰＦＡ（Ｐｏｌｙ（Ｆｌｕｏｒｏ−Ａｌ
ｋｏｘｙ−ｅｔｈｙｉｌｅｎ）；ふっ化アルコキシエチ
レン樹脂）等のチューブ被覆や、コーティング等を施し
て、積層してもよい。

【００６８】また、また、上記実施の形態１ないし
３においては、ローラ型の転写チャージャ２５を用いた
が、これに代えて、図１０（ａ）に示す回転ブラシ２５
Ａや、図１０（ｂ）に示す半導電性ブレード２５Ｂ、図
１０（ｃ）に示す弾性ブレード５１４や弾性フィルム、
図１０（ｄ）に示すコロナチャージャ２５Ｄと押し上げ
部材２５Ｅとの組み合わせなどの転写チャージャで実施
してもよく、接触転写に限らずコロナ放電器２５Ｆのよ
うに非接触の転写チャージャを用いることができる。

【００６９】また、帯電チャージャ２３にクリーニ
ング機能を持たせるようにしたが、固定ブラシ、ブレー
ド、フィルム、ローラ、コロナチャージャ等で帯電単機
能に絞り込んでもよく、この場合にはクリーナを別途設
ければよい。

【００７０】さらに、上記実施の形態では、レーザ
プリンタに適用したが、デジタル式やアナログ式のカラ
ー／モノクロの複写機や、タンデム型カラー複写機のほ
か、ＦＡＸ、マイクロリーダプリントや、これらの複合
機などの画像形成装置にも適用できる。

【００７１】

【発明の効果】上記課題を解決するために、本発明に係
る画像形成装置によれば、像担持体に形成されたトナー
画像を所定の転写位置において搬送される転写材上に静
電転写した後、これを所定の定着位置で定着して画像を
形成する画像形成装置であって、前記転写位置より転写
材搬送方向上流側で転写材に接触する第１の導電部材
と、前記記録シートの搬送方向先端が前記定着位置を通
過する前で、かつ搬送方向後端が前記第１の導電部材か
ら離反する前に、前記転写位置より搬送方向下流側で転
写材に接触する第２の導電部材とを有し、前記第１の導
電部材と第２の導電部材とが、共通の第１の抵抗素子を
介してグランドと接続されているので、安価、小型かつ
簡単な構成で、画像ムラを軽減し、安定した転写性を確
保できる画像形成装置を提供することができる。

【００７２】また、本発明に係る画像形成装置によれ
ば、前記第１の導電部材と第１の抵抗素子との間に介在
される第２の抵抗素子と、前記第２の導電部材と第１の
抵抗素子との間に介在される第３の抵抗素子と、をさら
に備えるので、画像ムラが目立たない範囲で、合成抵抗
をなるべく低くすることができ、紙詰まりが発生して記
録シートを除去するような場合に、操作者の手などを定
着前ガイド板やケーシングに近づいたり触れたりして
も、この操作者に蓄積されていた帯電電荷がサーミスタ
にリークするのが防止され、サーミスタの温度検出結果
をモニターしている制御部のＣＰＵが誤動作したり、壊
れてしまうおそれもなくなる。

【００７３】また、本発明に係る画像形成装置よれば、
前記第１ないし第３の抵抗素子の抵抗値をそれぞれＲ
₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ とし、第１ないし第３の抵抗素子の合成
抵抗値をＲ₀ としたとき、転写中、その抵抗値が下記式
（１）、式（２）および式（３）を同時に満たすように
設定されている。Ｒ₂ ≧Ｒ₁ …（１）Ｒ₃ ≧Ｒ₁ …（２）１ＧΩ≧Ｒ₀ ≧１００ＭΩ …（３）このため、画像ムラが目立たない範囲で、合成抵抗を確
実に低くすることができる。

【００７４】さらに、本発明に係る画像形成装置によれ
ば、前記転写材上に静電転写されたトナー像を定着する
定着装置は、前記定着位置を形成する一対の定着上ロー
ラおよび定着下ローラと、転写材が定着位置を通過する
ようにガイドする前ガイド板とを有し、当該定着上ロー
ラ、定着下ローラ、定着前ガイド板の少なくとも１つを
前記第２の導電部材として用いるので、簡単に記録シー
トに帯電した電荷をグランドに逃がすことができ、記録
シートのローラへの巻付や定着静電オフセットを確実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るレーザプリンタの
全体の構成を示す図である。

【図２】実施の形態１における転写電流に関する等価回
路を示す図である。

【図３】従来の場合の転写電流に関する等価回路を示す
図である。

【図４】従来との転写・定着動作を比較して示す図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態２におけるレーザプリンタ
２の構成を示す図である。

【図６】図５に示す転写用直流定電圧電源２５１の具体
的構成を示す回路図である。

【図７】本発明の実施の形態３におけるレーザプリンタ
３の構成を示す図である。

【図８】実施の形態３における転写電流に関する等価回
路を示す図である。

【図９】従来との転写・定着動作を比較して示す図であ
る。

【図１０】転写チャージャの変形例を示す図である。

【図１１】従来のレーザプリンタの全体の構成を示す図
である。

【図１２】記録シートの表面抵抗と漏れ電流との関係を
示す図である。

【符号の説明】

１，２，３レーザプリンタ１０露光走査部２０画像形成部２１感光体ドラム２４現像器２５，２５Ａ〜２５Ｅ転写チャージャ４０転写前ガイド板５０転写・定着間ガイド板６０定着器６１定着上ローラ６２定着下ローラ６３定着前ガイド板６４サーミスタ６５ケーシング７１，７２漏れ電流帰還線７３漏れ電流合流点８１Ａ，８１Ｂ，８２，８３抵抗９０制御部２３０帯電チャージャ用直流定
電圧電源２５０，２５１転写用直流定電圧電源Ｔ転写位置Ｆ定着位置Ｐ記録シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成されたトナー画像を所定
の転写位置において搬送される転写材上に静電転写した
後、これを所定の定着位置で定着して画像を形成する画
像形成装置であって、前記転写位置より転写材搬送方向上流側で転写材に接触
する第１の導電部材と、前記記録シートの搬送方向先端が前記定着位置を通過す
る前で、かつ搬送方向後端が前記第１の導電部材から離
反する前に、前記転写位置より搬送方向下流側で転写材
に接触する第２の導電部材とを有し、前記第１の導電部材と第２の導電部材とが、共通の第１
の抵抗素子を介してグランドと接続されていることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第１の導電部材と第１の抵抗素子と
の間に介在される第２の抵抗素子と、前記第２の導電部材と第１の抵抗素子との間に介在され
る第３の抵抗素子と、をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記第１ないし第３の抵抗素子の抵抗値
をそれぞれＲ₁ ，Ｒ ₂ ，Ｒ₃ とし、第１ないし第３の抵
抗素子の合成抵抗値をＲ₀ としたとき、転写中、その抵抗値が下記式（１）、式（２）および式
（３）を同時に満たすように設定されることを特徴とす
る請求項２に記載の画像形成装置。Ｒ₂ ≧Ｒ₁ …（１）Ｒ₃ ≧Ｒ₁ …（２）１ＧΩ≧Ｒ₀ ≧１００ＭΩ …（３）
【請求項４】前記転写材上に静電転写されたトナー像
を定着する定着装置は、前記定着位置を形成する一対の
定着上ローラおよび定着下ローラと、転写材が定着位置
を通過するようにガイドする前ガイド板とを含み、当該
定着上ローラ、定着下ローラ、定着前ガイド板の少なく
とも１つを前記第２の導電部材として用いることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装
置。