JP2867791B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンター等に
おける電子写真プロセスを利用する画像形成装置に関
し、さらに詳しくは、静電転写プロセスによる転写装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスの転写ローラを用いた
印刷装置は、像担持体上に形成されたトナー像を記録担
体に転写させるために、軸外周に導電部材を配した転写
ローラとバイアスを印加するバイアス制御装置と、記録
担体を転写ローラへ導くための紙搬送部材からなる転写
装置を備えている。

【０００３】このような転写装置の転写ローラは、ゴム
フォーム等による弾性材料で形成され、駆動源と接続さ
れている。

【０００４】このような装置によれば、像担持体上に形
成されたトナー像を転写する場合には、紙搬送部材によ
り通紙された記録担体を転写ローラに導き、転写ローラ
はその弾性により弾性変形して、記録担体との接触面積
を確保し、転写に必要な電界をトナー像面と記録担体と
の間に形成し転写を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな印刷装置に使用される記録担体は、その使用する環
境により、次のように分類される。図７は、３５℃の環
境における相対湿度と記録担体水分量の関係を示す。一
般的に電子写真プロセスを用いた画像形成装置の使用相
対湿度は、約２０％ＲＨから７０％ＲＨ位なので、使用
される記録担体水分量は約２％から８％位といえる。
又、図８は記録担体の水分量と厚さ方向の抵抗との関係
を示す。前記より、記録担体水分量の２％から８％間で
の、記録担体の厚さ方向の抵抗は、約１０⁶から１０¹⁰
Ω位の間にあるといえる。よって、記録担体はその使用
する環境により、一般的な普通紙と、高湿紙と呼ばれ
る、空気中の水分を多量に含んだ電気抵抗の低い紙と、
更に、低湿紙と呼ばれる、水気の少ない電気抵抗値の高
い紙とが存在することが判る。

【０００６】又、一般的に紙搬送部材は金属などによる
導電性部材により形成されている。そこへ、前記高湿紙
が通紙され、転写ローラへと搬送されると、転写ローラ
から与えられた電荷が、トナー像面を経て像担持体へと
流れるのではなく、周知のトナー像面抵抗値よりも抵抗
値が低い記録担体の表面を経て、導電部材よりなる転写
前紙搬送部材へと流れてしまうという現象が発生する。
このため、像担持体上のトナーを記録担体へ転写させる
電界強度は低下する。よって、画像抜けが発生するとい
う問題点を有する。

【０００７】このような、問題を回避するために、前記
転写前紙搬送部材を絶縁部材で構成するという手段が、
特開昭４９ー１３４３３４で提案されている。しかし、
この方法は、高湿紙においては、転写ローラから転写前
紙搬送部材への電荷の逃げは防止され、改善されるが、
低湿紙においては、低湿紙と低湿紙との間、及び、低湿
紙と絶縁部材よりなる紙搬送部材との間で、摩擦帯電を
起こし、紙が不均一な帯電を起こす。よって、画像が飛
び散るという問題点を有する。これは、転写前の紙の不
均一な帯電により、記録担体上の電位が不安定になり、
転写ローラで電荷を与えても、不安定な電界状態となる
ためである。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、転写前紙搬送部材と、転写ローラとで形
成する画像形成装置において、使用環境における全ての
記録担体を、単純な構造で、画像の抜け、飛び散りのな
い良好な画像を得られるような新規な転写装置を提供す
るところにある。さらに他の目的は、製造が容易で低コ
ストの転写装置を提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
を解決するために、像担持体と、これに圧接する弾性転
写ローラと、複数の記録担体搬送路を構成する転写前紙
搬送部材を備え、記録担体を前記転写前紙搬送部材から
なる記録担体搬送路を通過させ、前記像担持体と前記転
写ローラとの間に導き転写する画像形成装置において、
前記転写前紙搬送部材の少なくとも通紙面を絶縁部材で
形成した記録担体搬送路と、前記転写前紙搬送部材の少
なくとも通紙面を導電部材で形成した記録担体搬送路と
を有することを特徴とする画像形成装置。

【００１０】

【００１１】

【実施例】

（実施例１）そこで以下に本発明の詳細を図示した実施
例に基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明の転写ローラを用いた電子
写真方式の印刷装置の要部を示す概略断面図であって、
図中符号１は像担持体であって、図中矢印Ｄ方向、つま
り記録担体６を左側に移動させる方向に回転し、上部に
は光ビームを発生する光信号発生装置２が配設されてい
る。

【００１３】この像担持体１の周囲には帯電ユニット
３、現像装置４、イレースユニット５が配置されてい
る。像担持体１の下方には、トナー画像を記録担体６に
転写する本発明が特徴とする転写装置７が配置されてい
る。

【００１４】図２は、本発明の転写装置の一実施例を示
すものであって、図中１１は転写前上紙搬送部材で、１
２は転写前下紙搬送部材であり、１３は一対の紙搬送ロ
ーラである。図中符号８は転写ローラで、１４は転写ロ
ーラにバイアス印加するバイアス制御装置であり、転写
ローラ軸９に接続される。又、転写ローラ８は軸受け１
５により保持され、さらに、加圧バネ１６が軸受け１５
を介して転写ローラ８を像担持体１に圧接するように配
設される。又、転写ローラ８は、図示していない駆動歯
車を介して駆動源に接続するように構成されている。

【００１５】次に、転写前上紙搬送部材１１及び、転写
前下紙搬送部材１２について説明する。前記転写前上紙
搬送部材１１は、金属板などの導電部材をプレス加工す
ることにより構成されている。尚、転写前上紙搬送部材
１１の材質については、ベースが樹脂などの絶縁部材
で、記録担体６の通紙されるリブ面だけを導電部材で構
成しても同様な効果が得られる。

【００１６】このような、転写前上紙搬送部材１１を、
一対の紙搬送ローラ１３のニップ接線Ａに一致又は、略
平行になるように立ち上げ、その後、転写ニップに記録
担体６が転写前上紙搬送部材１１の下側を通るように配
置される。

【００１７】尚、一対の紙搬送ローラ１３のニップ接線
Ａは、本実施例のように、記録担体６が転写ニップよ
り、わずか上流側にて像担持体１と交差するように配置
されるのが一般的である。これは、周知の通り、転写ニ
ップに直接記録担体６が進入するようにすると、転写ロ
ーラ８の外形振れなどにより転写ニップが不安定になっ
ていたり、記録担体６自身のふらつきなどにより、転写
ニップ内において、記録担体６の搬送が不安定になり転
写不良を起こすためである。

【００１８】次に、転写前下紙搬送部材１２についてだ
が、これは、樹脂などの絶縁部材を成形加工することに
より構成されている。尚、転写前下紙搬送部材１２の材
質については、ベースが金属などの導電部材で、記録担
体６の通紙されるリブ面だけを絶縁部材で構成しても同
様な効果が得られる。

【００１９】このような、転写前下紙搬送部材１２を、
像担持体１と転写ローラ８の接線Ｂに一致又は、略平行
になるように立ちあげ、その後、転写ニップに記録担体
６が案内されるように配置される。

【００２０】次に、転写ローラ８を構成する弾性体につ
いて説明する。転写ローラ軸９の周囲に発泡部材で形成
している。さらに、発泡部材の製法としては、反応射出
成形法以外にも、気体混入法、発泡剤分解法、溶剤気散
法、化学反応法、焼結法、溶出法等を用いることができ
る。何れの製法でも、軽量で低価格の転写ローラを製作
することができる。

【００２１】さらにまた、発泡部材は中抜け現象などが
生じない低硬度部材が好適なため、導電剤を分散させて
も、比較的低硬度に製作できる材料の、ポリウレタンフ
ォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォー
ム、ポリエステルフォーム、エラストマーフォーム、シ
リコンフォーム、合成ゴムフォーム等を用いることがで
きる。尚、転写ローラ８の材質については、ゴム等の低
硬度ソリッド部材で形成しても良い。

【００２２】また、発泡部材はカーボンブラックや金属
等の導電性微粉末を分散させることにより導電化されて
いる。

【００２３】この実施例において、印刷指令が入力され
ると、記録担体６は図示してないスタッカより一対の紙
搬送ローラ１３に送り出される。送り出された記録担体
６は、紙搬送ローラ１３により、転写前上紙搬送部材１
１か、もしくは転写前下紙搬送部材１２に搬送され、像
担持体１に送りだされる。像担持体１上には、帯電ユニ
ット３による帯電、光信号発生装置２による静電潜像形
成、現像装置４による静電潜像へのトナー付着の順にト
ナー画像が形成される。この像担持体１上のトナー画像
とスタッカより送りだされた記録担体６は転写ローラ８
と像担持体１により形成されている転写ニップ部に移動
する。

【００２４】次に、バイアス制御装置１４により、転写
ローラ軸９に転写に必要な電界をトナー像と記録担体６
間に形成するためにバイアスを印加する。印加されたバ
イアスは転写ローラ軸９より、導電部材からなる弾性体
１０に印加される。その結果、記録担体６とトナー層間
には、一定転写電界が得られ、良好転写ができる。

【００２５】図３は、記録担体に普通紙を使用した時
の、紙水分量とたわみ量の関係を示したものである。
尚、たわみ量は記録担体１００ｍｍ突出時の、自重によ
る記録担体先端のたわみ量である。

【００２６】その結果、図３から判るように、記録担体
の水分量が約７％を越えると、急激にたわみ量が増加し
ていることがわかる。これは、記録担体のこしを、たわ
み量で表したものであるが、記録担体内に水分が入るこ
とにより、繊維が軟化し起こったものと思われる。

【００２７】さらに又、図４は、紙搬送部材を導電部材
で構成した時と、絶縁部材にて構成した時の、記録担体
の水分量と記録担体の異常帯電による画像乱れの関係を
示す図である。

【００２８】その結果、導電部材にて構成した紙搬送部
材を使用した場合は、画像乱れは起きていないが、絶縁
部材にて構成した紙搬送部材を使用した場合は、記録担
体の水分量が約３％以下になると、画像乱れが発生して
いることが判る。これは、転写前の工程において、記録
担体と記録担体、及び記録担体と絶縁部材からなる紙搬
送部材との摩擦により、不均一な帯電を起こし、画像乱
れを生じているのである。しかし、転写前に記録担体が
不均一な帯電を起こしていても、転写直前に導電部材と
接することにより、記録担体の表面電位は安定し、良好
な転写が実現できる。

【００２９】又、図５は、紙搬送部材を導電部材にした
時と、絶縁部材にした時の、記録担体の水分量と転写良
好開始電圧の関係を示す図である。

【００３０】その結果、絶縁部材にて構成した紙搬送部
材を使用した場合は、記録担体の水分量に関係なく、ほ
ぼ一定転写良好開始電圧にて立ち上がるが、導電部材に
て構成した紙搬送部材を使用した場合には、記録担体水
分量が上昇するに従い転写良好開始電圧も上昇していく
ことがわかる。特に記録担体水分量７％以上にて顕著で
ある。これは、転写ローラから与えた電荷が、抵抗値の
低い記録担体の表面を通じて紙搬送部材に流れているた
めである。よって、記録担体とトナー層間に転写に必要
な電界が形成されないため、低湿紙に比べ、高電圧印加
しないと転写できないのである。

【００３１】以上、前記のデータより、水分量３％以下
の低湿紙においては、導電部材からなる紙搬送部材の方
が良くて、高湿紙、特に水分量７％以上の記録担体にお
いては、絶縁部材からなる紙搬送部材を使用した方が良
好転写ができるといえる。

【００３２】さらに前記の如く、記録担体の水分量とた
わみ量、即ち記録担体のこしとの関係を利用し、上記の
低湿紙、高湿紙の特性を加味して紙搬送部材を構成した
のが本実施例である。まず、低湿紙は、記録担体６自身
にこしがあるために、紙搬送ローラ１３のニップ接線Ａ
方向に進行しようとする。よって、その直後に導電部材
よりなる転写前紙搬送部材１１を形成し、転写前紙搬送
部材１１に接触させながら、転写ニップへと導くことに
より、記録担体６の不均一な帯電を防止でき良好転写が
できる。

【００３３】又、高湿紙は、記録担体６自身にこしがな
いために、自重により紙搬送ローラ１３のニップ接線Ａ
よりも下方向へたわみながら進行する。よって、その直
後に絶縁部材よりなる転写前下紙搬送部材１２を形成
し、転写前下紙搬送部材１２に接触させながら、移動さ
せることにより、転写ローラ８からの電荷の逃げのない
効率的な良好転写が実現できる。

【００３４】（実施例２）図６は他の実施例を示す図で
ある。前記画像形成装置において、記録担体搬送路を、
転写前上紙搬送部材１１からなる記録担体搬送路と、転
写前下紙搬送部材１２からなる記録担体搬送路とに構成
している。転写前上紙搬送部材１１は、紙搬送ローラ１
３のニップ接線Ａに略平行、又はより転写ニップに近い
位置で立ちあげ、記録担体６は転写前上紙搬送部材１１
の上部を通過して、転写ニップに導かれるように配置さ
れる。

【００３５】尚、転写前上紙搬送部材は紙ガイド形状の
他に、ローラ、コロなどの記録担体６の搬送に使用でき
るものも適用できる。さらに、転写前上紙搬送部材１１
は導電部材よりなる。

【００３６】次に、転写前下紙搬送部材についてだが、
これは、前記実施例１と同様とする。

【００３７】このような、構成にすると、低湿紙と高湿
紙の記録担体搬送路が、はっきりと分離されるため、記
録担体６がバタツキなどにより、記録担体搬送路内でふ
らつくことはなくなるため、記録担体６の電位が安定し
た、より確実な転写が可能になる。

【００３８】尚、本実施例では、記録担体搬送路を転写
前上紙搬送部材１１と転写前下紙搬送部材１２とで、分
離構成したが、転写前上紙搬送部材１１の上部に、導電
部材からなる紙搬送部材を形成し、転写前下紙搬送部材
１２の上部に絶縁部材からなる紙搬送部材を形成し、完
全に両経路を分離すれば、更に、記録担体６の電位が安
定することも確認している。又、前記のような通常の片
面印字用の記録担体搬送路の他に、両面印字用の記録担
体搬送路を形成する場合にも、同様な構成で同様な効果
が得られる。

【００３９】さらに、本実施例では、記録担体６のこし
を利用して、分離し、転写前上紙搬送部材１１からなる
記録担体搬送路、及び、転写前下紙搬送部材１２からな
る記録担体搬送路へと搬送しているが、電磁クラッチな
どを利用した紙搬送方向切り替え手段を紙搬送ローラ１
３の直後に設置し、強制的に、転写前上紙搬送部材１１
からなる記録担体搬送路、及び、転写前下紙搬送部材１
２からなる記録担体搬送路へと分離搬送しても、同様な
効果がでるのは明らかである。

【００４０】その場合、強制的に記録担体搬送方向を切
り替えることが出来るので、転写前上紙搬送部材１１を
絶縁部材にて構成し、高湿紙を通紙し、転写前下紙搬送
部材１２を導電部材にて構成し、低湿紙を通紙しても、
同様な効果を得ることができる。

【００４１】

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
像担持体と、これに圧接する弾性転写ローラと、複数の
記録担体搬送路を構成する転写前紙搬送部材を備え、記
録担体を前記転写前紙搬送部材からなる記録担体搬送路
を通過させ、前記像担持体と前記転写ローラとの間に導
き転写する画像形成装置において、前記転写前紙搬送部
材の少なくとも通紙面を絶縁部材で形成した記録担体搬
送路と、前記転写前紙搬送部材の少なくとも通紙面を導
電部材で形成した記録担体搬送路とを有する構成である
ため、記録担体をくっきり分離搬送でき、記録担体のバ
タツキなどにより記録担体表面の電位が不安定になるこ
とはなく、転写効率が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の概略断面図。

【図２】本発明の実施例１における転写装置の断面図。

【図３】記録担体の水分量とたわみ量の関係図。

【図４】紙搬送部材の材質の違いによる記録担体の水分
量と画像乱れの関係図。

【図５】紙搬送部材の材質の違いによる記録担体の水分
量と転写良好開始電圧の関係図。

【図６】本発明の実施例２における転写装置の断面図。

【図７】３５℃の環境における相対湿度と記録担体水分
量の関係図。

【図８】記録担体の水分量と厚さ方向の抵抗値との関係
図。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ 光信号発生装置 ３ 帯電ユニット ４ 現像装置 ５ イレースユニット ６ 記録担体 ７ 転写装置 ８ 転写ローラ ９ 転写ローラ軸 １０ 弾性体 １１ 転写前上紙搬送部材 １２ 転写前下紙搬送部材 １３ 紙搬送ローラ １４ バイアス制御装置 １５ 軸受け １６ 加圧バネ １７ 駆動歯車

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、これに圧接する弾性転写ロー
   ラと、複数の記録担体搬送路を構成する転写前紙搬送部
   材を備え、記録担体を前記転写前紙搬送部材からなる記
   録担体搬送路を通過させ、前記像担持体と前記転写ロー
   ラとの間に導き転写する画像形成装置において、前記転
   写前紙搬送部材の少なくとも通紙面を絶縁部材で形成し
   た記録担体搬送路と、前記転写前紙搬送部材の少なくと
   も通紙面を導電部材で形成した記録担体搬送路とを有す
   ることを特徴とする画像形成装置。