JP2006076771A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡単で品質の安定した画像記録装置を提供する。
【解決手段】 転写ローラ１８は感光体ドラム１２に当接し、連続紙Ｐを感光体ドラム１２に押圧・接触させ感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を連続紙Ｐ上に転写させている。このとき連続紙Ｐは強い張力をもって搬送されているため、常に直線状態を保つ方向に付勢されている。転写ローラ１８がこの張力に逆らって連続紙Ｐを感光体ドラム１２に押圧するにはこれを上回る圧力が必要であるため、転写ローラ１８の搬送方向前後にガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを設け、連続紙Ｐの搬送経路を規制することで転写ローラ１８による連続紙Ｐの、感光体ドラム１２への安定した押圧・接触を確保することができる。加えて、図３のようにガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを略１００ＭΩ程度の抵抗２３Ａ、２３Ｂを挟んで接地することにより連続紙Ｐおよび連続紙Ｐ上のトナー像の電位を規制し、連続紙Ｐの電位上昇を規制することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像記録装置に関する。

従来より、高速連続紙プリンタの転写機構としてはコロナ転写方式が用いられてきた。しかし粗悪用紙／薄紙の使用や重連印刷時の用紙皺による転写不良、段差媒体の転写不良などの対策として転写ローラ方式の採用が望まれている。

転写ローラ方式はカット紙プリンタでは一般的に採用されている技術であるが、高速連続紙プリンタに採用するにあたっては幾つかの技術課題があり、その中で重要なものとして用紙・感光体ドラム・転写ローラの接触安定性がある。

従来、転写ローラ方式（カット紙）を採用したプリンタでは用紙／感光体ドラムの接触は転写ローラによる押圧・接触によって行われるが、カット紙ではなく連続紙を使用した場合、連続紙は転写の前後で用紙搬送のために張力を与えられている。

そのため転写ローラは用紙の張力に打ち勝つ圧力で用紙をドラムに押圧・接触させる必要が生じるが、連続紙ではこの転写圧力が非常に大きくなるためドラム／用紙を適切に接触させることが難しくなり、また転写ローラの変形量も大きくなる。

連続紙の用紙／ドラムの安定した接触を得るためにガイド部材を設置し、連続紙の搬送位置を規制することでドラム／用紙の接触幅を安定して得ることができる。これにより転写ローラは用紙押圧・接触という機能が必要なくなり、転写電荷供給という機能がメインとすることができる。このため、転写ローラの材質選択は物理的特性の制約から開放され、転写電荷供給の性能を追求できるので、より高品質な画像を得ることができる。

従来では転写ローラニップ幅と用紙接触幅がほぼ同一であるので、転写印加領域はニップ幅とほぼ同等になるが、ガイドローラを用いた場合、用紙接触幅と転写ニップ幅が異なるので最適な条件を設定する必要がある。

なお、続紙プリンタの転写機構としてコロナ転写方式を使用したものにおいて、コロトロンの両側に設けた一対のブレードの間幅を用紙種類に応じて調整するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１７２０９０号公報

本発明は上記事実を考慮し、構造が簡単で品質の安定した画像記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像記録装置は、感光体ドラム上に形成した画像を転写ローラで前記感光体ドラムに押圧された連続紙上に転写する画像記録装置であって、前記感光体ドラムに対する前記連続紙の位置を規制するガイドローラを備えたことを特徴とする。

上記構成の発明では、ガイドローラによって連続紙の搬送位置を規制することにより、感光体ドラムと連続紙の接触領域を所望の大きさに安定して保つことができる。

請求項２に記載の画像記録装置は、前記ガイドローラは前記連続紙の搬送方向および前記連続紙面と垂直方向に移動可能に支持されたことを特徴とする。

上記構成の発明では、ガイドローラを移動可能としたことで、連続紙の搬送位置をも可変とし、感光体ドラムと連続紙の接触領域を最適なものに調整することができる
請求項３に記載の画像記録装置は、前記ガイドローラにより前記感光体ドラムに接触する前記連続紙の接触幅は前記転写ローラのニップ幅よりも大きく、前記連続紙の前記感光体ドラムとの接触開始位置は前記転写ローラのニップ開始位置よりも搬送方向上流であり、前記連続紙の前記感光体ドラムとの接触終了位置は前記転写ローラのニップ終了位置よりも搬送方向下流であることを特徴とする。

上記構成の発明では、転写ローラによる連続紙のニップ幅よりもガイドローラによる接触領域を大きくすることで、転写ローラのニップ圧などに影響されず安定した接触領域を保つことができる。

請求項４に記載の画像記録装置は、前記連続紙の厚さと温室度環境に応じてガイドローラの位置を変えることを特徴とする。

上記構成の発明では、連続紙の厚さや温湿度環境に応じて接触領域の大きさや連続紙の分離角度などを最適なものとすることができる。

請求項５に記載の画像記録装置は、前記ガイドローラはＧＮＤに接続されていることを特徴とする。

上記構成の発明では、ガイドローラを接地することで連続紙を除電し、転写バイアス印可による連続紙の電位の過大な上昇を抑え、画像故障などの発生を防ぐことができる。

請求項６に記載の画像記録装置は、前記ガイドローラとＧＮＤの間に抵抗が設置されていることを特徴とする。

上記構成の発明では、ガイドローラの接地により連続紙を除電する際、適切な電位に規制することができる。

本発明は上記構成としたので、構造が簡単で品質の安定した画像記録装置とすることができた。

図１〜図２には、本発明の第１実施形態に係る画像記録装置が示されている。

図１〜図２に示すように、画像記録装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、プリンタという）１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ連続紙Ｐに転写し、重ね合わせるプリント部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが搬送方向上流側から順に配置されている。

このプリント部３０Ｙ〜３０Ｋの搬送方向上流側には、巻掛けられた連続紙Ｐをプリント部３０Ｙ〜３０Ｋに搬送する用紙搬送部２０が設けられている。また、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋの搬送方向下流側には、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋで転写された未定着トナー像を連続紙Ｐに定着させる定着部４０が設けられている。

用紙搬送部２０は、連続紙Ｐが巻掛けられた搬送ローラ１０２を備える。この搬送ローラ１０２にはアイドルローラ１０４が当接しており、搬送ローラ１０２とアイドルローラ１０４とのニップ部に連続紙Ｐを挟んで連続紙Ｐを搬送する。また、搬送ローラ１０２の軸方向の両端部は、用紙搬送フレーム２０に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。

また、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋは、感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２の回りには、感光体ドラム１２の回転方向（図中反時計方向）に順に転写ローラ１８、除電チャージャー１０６、クリーニング装置１０８、帯電チャージャー１１０、ＬＥＤヘッド１４、現像器１６が備えられている。

転写ローラ１８は搬送方向前後にガイドローラ２２を備え転写部３１を形成している。転写手段としての転写ローラ１８は、感光体ドラム１２の上面に当接し、感光体ドラム１２と共にガイドローラ２２に支持された連続紙Ｐを挟持搬送し、この際に現像器１６によって感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を連続紙Ｐに転写させる。

図３には本発明の第１実施形態に係る転写部が示されている。

図３に示すように、転写ローラ１８は感光体ドラム１２に当接し、連続紙Ｐを感光体ドラム１２に押圧・接触させ感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を連続紙Ｐ上に転写させている。

しかし前述のように連続紙Ｐは強い張力をもって搬送されているため、常に直線状態を保つ方向に付勢されている。転写ローラ１８がこの張力に逆らって連続紙Ｐを感光体ドラム１２に押圧するにはこれを上回る圧力が必要であり、転写ローラ１８を支持する部材の機械的強度や、転写ローラ１８自身の弾性変形など様々な問題が発生する。

このため本実施形態では転写ローラ１８の搬送方向前後にガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを設け、連続紙Ｐの搬送経路を規制することで転写ローラ１８による連続紙Ｐの、感光体ドラム１２への安定した押圧・接触を確保することができる。

また、図のようにガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを略１００ＭΩ程度の抵抗２３Ａ、２３Ｂを挟んで接地することにより連続紙Ｐおよび連続紙Ｐ上のトナー像の電位を規制することができる。

これは、転写ローラ１８に対して繰り返し転写バイアスを印可することで電位が上昇し、画像に悪影響が出る事態を防ぐためである。

すなわち、図６に示すように転写後の用紙とトナーの電位は、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを接地しない場合（図中□−□）は−２０００Ｖ程度になるが、ガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを略１００ＭΩ程度の抵抗２３Ａ、２３Ｂを挟んで接地する（図中◇−◇）ことにより−６００Ｖ程度に規制することができる。これにより、電位が上昇しすぎることに起因する画像不良の発生を防ぐことができる。

図４には本発明の第１実施形態に係る転写部が示されている。

図４に示すように、転写ローラ１８は感光体ドラム１２に当接し、連続紙Ｐを感光体ドラム１２に押圧・接触させている。

このとき、連続紙１８のニップ幅Ｗとガイドローラ２２Ａ、２２Ｂの位置Ｌ（連続紙Ｐ押圧方向、図中上下方向）と印字画質との関係を図７に示す。図７（ａ）はガイドローラ２２Ａの、図７（ｂ）はガイドローラ２２Ｂの位置Ｌとニップ幅Ｗの関係である。転写ローラ１８とガイドローラ２２Ａ、Ｂとの軸間距離は１４０ｍｍで一定とする。

図７（ａ）、（ｂ）に示すようにニップ幅Ｗを変更すれば、良好な画質（図中○）を得ることのできるガイドローラ２２の位置Ｌもまた変動し、しかもその値はガイドローラ２２Ａと２２Ｂとでは異なっている。

これにより、転写ローラ１８のニップ深さを変え、ニップ幅Ｗを変更した場合はガイドローラ２２Ａおよび２２Ｂの位置Ｌをそれぞれ独立して変更すれば、常に良好な画質を得ることができる。

またこのとき、図４に示すようにガイドローラ２２により感光体ドラム１２に接触する連続紙Ｐの接触幅Ｔは、転写ローラ１８のニップ幅Ｗよりも大きく、連続紙Ｐの感光体ドラム１２との接触開始位置Ｔ１は転写ローラ１８のニップ開始位置よりも搬送方向上流であり、接触終了位置Ｔ２は転写ローラのニップ終了位置よりも搬送方向下流である。

さらにガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを可動とすることで連続紙Ｐの厚さや温湿度などの環境に応じて、接触幅Ｔや連続紙Ｐの分離角度θなどを最適なものとすることができる。すなわち、連続紙Ｐが厚ければ接触幅Ｐを大きくとり、あるいは高湿度であれば分離角度θを浅くするなどの調整を意図的に行うことで、状況に応じて搬送性や画質を常に保つことができる。

図５には本発明の第２実施形態に係る転写部が示されている。

図５に示すように、本実施形態も第１実施形態と同様、転写ローラ１８の搬送方向前後にガイドローラ２２Ａ、２２Ｂを設け、連続紙Ｐの搬送経路を規制することで転写ローラ１８による連続紙Ｐの、感光体ドラム１２への安定した押圧・接触を確保することができる。

さらに、図５のようにガイドローラ２２Ａを、略１００ＭΩ程度の抵抗２３Ａを挟んで接地することにより連続紙Ｐおよび連続紙Ｐ上のトナー像の電位を規制することができる。本実施例ではガイドローラ２２Ｂを接地せず、かわりに転写ローラ１８の搬送方向下流に除電対向用ローラ２５と用紙除電帯電器２７とを連続紙Ｐを挟んで対向する位置に設けている。これにより、転写ローラ１８を通過した後の連続紙Ｐをより効果的に除電することができる。

本発明は上記の構成としたので、構造が簡単で品質の安定した画像記録装置とすることができた。すなわちガイドローラ２２の設置により感光体ドラム１２と連続紙Ｐの安定した接触幅が確保され、ガイドローラ２２の位置を変更することで最適な転写領域が得られる。またガイドローラ２２を接地することで連続紙Ｐの電位上昇を抑えることができるので良好な画質が得られる。

本発明の第１形態に係る画像記録装置を示す斜視図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置を示す側面図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の転写部を示す側面図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の転写部を示す側面図である。 本発明の第２形態に係る画像記録装置の転写部を示す側面図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の用紙電位を示す図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置のガイドローラ位置とニップ幅、画質の関係を示す図である。

符号の説明

１０ 画像記録装置
１２ 感光体ドラム
１８ 転写ローラ
２２ ガイドローラ
２４ 駆動モータ

Claims (6)

1. 感光体ドラム上に形成した画像を転写ローラで前記感光体ドラムに押圧された連続紙上に転写する画像記録装置であって、
   前記感光体ドラムに対する前記連続紙の位置を規制するガイドローラを備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記ガイドローラは前記連続紙の搬送方向および前記連続紙面と垂直方向に移動可能に支持されたことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記ガイドローラにより前記感光体ドラムに接触する前記連続紙の接触幅は前記転写ローラのニップ幅よりも大きく、
   前記連続紙の前記感光体ドラムとの接触開始位置は前記転写ローラのニップ開始位置よりも搬送方向上流であり、
   前記連続紙の前記感光体ドラムとの接触終了位置は前記転写ローラのニップ終了位置よりも搬送方向下流であることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記連続紙の厚さと温室度環境に応じてガイドローラの位置を変えることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像記録装置。
5. 前記ガイドローラはＧＮＤに接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の画像記録装置。
6. 前記ガイドローラとＧＮＤの間に抵抗が設置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像記録装置。

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