JP3172317B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3172317B2 JP06623793A JP6623793A JP3172317B2 JP 3172317 B2 JP3172317 B2 JP 3172317B2 JP 06623793 A JP06623793 A JP 06623793A JP 6623793 A JP6623793 A JP 6623793A JP 3172317 B2 JP3172317 B2 JP 3172317B2
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隆男 青木
俊明 宮代
基 加藤
俊彦 落合
健彦 鈴木
洋一郎 前橋
益朗 斎藤
春夫 藤井
直樹 榎本
哲也 小林
明彦 内山
達也 小林
裕志 笹目
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に係り、詳
しくは像担持体上に形成されたトナー像を、転写部材に
担持された転写材上に転写した後、定着を行ない、転写
材上に画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、画像形成装置において、例え
ば、図3に示した概略図のように、電子写真感光体など
の像担持体である感光ドラム101上に、トナー像を形
成し、それらのトナー像を、転写部材である転写ドラム
109上に担持された転写材S上に転写して、転写材S
上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知ら
れている。
【0003】この従来の画像形成装置においては、転写
が終了した後に定着が開始されるように、転写位置Cか
ら定着ローラ対121のニップ部Dまでの距離を、少な
くとも転写材Sの搬送方向の長さ分とり、その間に転写
材を搬送する吸引搬送ベルト110等を設けていた。
【0004】そのため、装置は大型化すると共に、コス
トアップにもなっており、これを解決するために、転写
位置Cから定着ローラ対121のニップ部Dまでの距離
を、転写材Sの搬送方向の長さ分より短くし、転写が終
了する前に定着が開始される構成とした装置もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像形成装置においては、転写終了前に熱ロー
ラ定着器を通して定着を開始するため、転写材Sが定着
ローラ対121のニップ部Dに当接する際、ショックを
受け、画像が乱れてしまう問題があった。
【0006】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、装置の
小型化をはかると共に、良好な画質が得られる画像形成
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体と転写ニップ部を形成し前記トナー像を転写
する転写材を静電吸着力を利用して担持する転写材担持
体と、前記転写材を前記転写材担持体から分離する分離
部材と、転写材上のトナー像を定着ローラ対で形成され
た定着ニップ部を通して定着させる定着手段と、を有す
る画像形成装置において、前記転写ニップ部と前記定着
ニップ部との間の距離が、使用する転写材の最小長さよ
り短く構成すると共に、前記転写ニップ部の接触圧力に
よる摩擦力を、前記定着ローラ対から受ける転写材の搬
送抵抗力より大きく設定し、前記定着ニップ部の位置
が、前記転写材担持体の最上位位置と同等以上の高さに
設けられ、かつ前記分離部材による分離位置が、前記転
写材担持体の最上位位置と前記定着ニップ部の位置とを
結ぶ線より低い位置に設けられたことを特徴とする。
【0008】前記転写ニップ部の中心位置と前記転写材
担持体の中心とを結ぶ線と、前記分離位置と前記転写材
担持体の中心とを結ぶ線とのなす角度を、65°以上と
することを特徴とする。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【作用】上記のように構成された画像形成装置では、従
来使用されていた吸引搬送ベルトは必要なく、小型化さ
れる。また、転写のニップ部の接触圧力による摩擦力
を、定着ローラ対から受ける転写材の搬送抵抗力より大
きく設定してあるため定着ローラ対に当接した際および
定着時に受けるショックに対応でき、良い画質が得られ
る。
【0013】そして、定着ローラ対のニップ部入口側ジ
ャムの取り出しが容易になる。
【0014】さらに、レジストレーションのずれ防止力
として転写圧の他に転写材の静電吸引力が得られる。
【0015】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
【0016】図1及び図2は、本発明の第1実施例に係
る画像形成装置を示しており、この実施例はカラー画像
形成装置である。
【0017】同図において、先ず、直径40mmのOP
C感光ドラム(以下感光ドラムと略す。)1が軸2に回
転自在に支持され、図示しない駆動手段によって、80
mm/秒の周速度で矢印3の方向に回転する。感光ドラ
ム1表面はローラ帯電器4によってマイナス極性に帯電
され、次にレーザ光源を有する露光装置5からの1色目
の画像信号に基づいた走査露光により、感光ドラム1上
に例えばイエローの静電潜像が形成される。
【0018】次にこの潜像は、回転移動型の現像装置6
に設けられたマイナス極性のイエロートナーを有する現
像器61により現像(反転現像)され、イエローのトナ
ー像が形成される。現像装置6は、図示に垂直方向の奥
側および手前側の2枚の円状側板に支持されたイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各現像器61、6
2、63、64を有し、軸7を中心に各現像器が水平状
態を保ったまま、同心円状に矢印8の方向に回転移動
し、所定の現像器が感光ドラム1に対向する。
【0019】一方、直径160mmの転写材担持体であ
る転写ドラム9が軸10に回転自在に支持されて、感光
ドラム1と同一周速度で矢印11の方向に回転する。所
定のタイミングで転写材カセット12からピックアップ
ローラ13によって転写材Sが給送されて、その先端
が、転写ドラム9のグリッパー14に保持される。次い
でマイナス極性のバイアス電圧が印加された吸着ローラ
15により転写材Sは転写ドラム9に静電吸着される。
転写材S先端が、転写位置Cに達する直前に、転写ドラ
ム9にトナーと反対極性の転写バイアス電圧+1.5K
Vが印加され、感光ドラム1上のイエロートナー像が転
写材Sに転写されると共に、転写材Sが転写ドラム9表
面にさらに強く静電吸着される。
【0020】この転写時に感光ドラム1と転写ドラム9
とに挟まれる転写材Sには、約100g/cm2 の転写
圧(線圧が40g/cm、ニップは4mm)が加わって
いる。
【0021】ここで、転写材が定着ローラ対に当接した
際および定着時に受ける搬送抵抗(ショック等)に対応
可能な転写圧の範囲を検討した結果を表1に示す。
【0022】
【表1】 表1に示した画質評価のように、行方向にとった転写圧
は、40g/cm2 〜400g/cm2 の範囲が適当で
あり、好ましくは50g/cm2 〜200g/cm2
範囲である。この表1は、それぞれの画質評価であり、
○を良、△を可、×を不可としてある。
【0023】転写圧が40g/cm2 未満であるとレジ
ストレーションのずれや画像の乱れあるいは転写むらを
防止することができず、また、400g/cm2 を越え
ると、文字や線画像の中央部が転写されない、いわゆる
中抜け現象が顕著になる。表1の列方向に示した定着相
対速度(中心値を100とした)は、本実施例の装置に
おいては定着ローラ対21の搬送速度中心値(転写の搬
送速度と同じ)に対して±3%位の変動に対応できる。
【0024】ここで転写の搬送速度と定着の搬送速度と
の関係について説明すると、定着の搬送速度が転写の搬
送速度より若干遅い場合はよいが、速い場合は転写され
ている転写材Sを引っ張ることになり画像に乱れを生じ
てしまう。よって、定着の搬送速度を転写の搬送速度よ
りごく少量だけ遅く設定するのが好ましい。
【0025】転写材Sが定着ローラ対21から受ける搬
送抵抗は、まず定着ローラ対21に当接した際に受ける
ショックがあり、次に定着ローラ対21の搬送速度によ
るものがある。定着ローラ対21の搬送速度が転写の搬
送速度より遅い場合は、転写材Sに弛みが形成され、速
い場合は、転写材Sに形成された弛みがなくなるまで
は、搬送抵抗をほとんど受けないが、弛みがなくなると
定着ローラ対21の搬送力による搬送抵抗を受けること
になる。
【0026】転写ドラム9は導電性支持体であるアルミ
シリンダ91に体積抵抗率が106Ω・cm以下の導電
性の発泡体弾性層92を5mmの厚みに設け、さらにそ
の上に体積抵抗率が1012Ω・cm以上の100μm厚
の絶縁性被覆層93を重ねて設けたものである。導電性
の発泡体弾性層92の材料は、エチレン・プロピレンゴ
ム、ウレタンゴム、シリコンゴム等が用いられる。
【0027】次に、感光ドラム1上の転写残りのトナー
は、弾性ブレードで構成されるクリーニング器16でク
リーニングされ、次の現像サイクルに進む。
【0028】次に、前記と同様な工程により、感光ドラ
ム1上にマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次
形成され、転写ドラム9上の転写材Sに順次、位置合わ
せされて転写される。この時、転写ドラム9に印加され
るバイアス電圧は、例えば各色毎に、+1.8KV、+
2.2KV、+2.7KVと順次、増加させる。
【0029】4色のトナー像が転写された転写材Sは、
図示しない湿度センサにより低湿時においてはコロナ放
電器17により除電される。その後、転写材S先端部が
分離位置に近づくと、転写ドラム9表面に接離可能に設
けられている分離爪18が接近して転写材Sを転写ドラ
ム9から分離させる。
【0030】ここで感光ドラム1と転写ドラム9とのニ
ップ部である転写ニップ部(転写位置)C出口と熱ロー
ラ定着器20の定着ローラ対21のニップ部である定着
ニップ部(定着位置)D入口との距離が、転写材Sの長
さより短くなっている。従って、転写材S先端部が定着
ニップ部Dあるいはそれに近い上側または下側の定着ロ
ーラ表面に接触した時点において、転写材Sの後端は転
写ニップ部Cに挟まれており、所定の転写圧が加わって
いる。
【0031】次に、分離された転写材Sは、搬送ガイド
19を経て、熱ローラ定着器20の定着ローラ対21へ
運ばれ、加熱定着される。定着ローラ対21には図示し
ない塗布手段により、シリコンオイルが塗布される。
【0032】図2に転写材Sの分離位置およびその周辺
の部分拡大図を示すが、分離爪18の先端Aと転写ドラ
ム9の中心Bと転写ニップ部Cの中心を結ぶ線のなす角
度(中心角)αを、レジストレーションのずれ防止力と
して、転写圧の他に転写材Sの静電吸着力の効果も期待
できるよう、少なくとも65°好ましくは70°以上と
したほうがよい。
【0033】また、定着ニップ部Dの中心を、上記転写
ドラム9の最上位位置Eと同等以上の高さに設け、かつ
分離爪18の先端Aを、転写ドラム9の最上位位置Eと
定着ニップ部Dとを結ぶ線(一点鎖線で示す)より低い
位置に設けるのがよい。この理由の一つは熱ローラ定着
器20を転写ドラム9に近接させようとしたとき、熱ロ
ーラ定着器20入口側ジャムの取り出しが容易になるか
らである。
【0034】なお熱ローラ定着器20をこのようにして
配設することにより、分離中の分離爪角度および搬送ガ
イド19の角度は上向きに傾斜することになるが、上下
の定着ローラの中心位置を結ぶ線(二点鎖線で示す)は
搬送ガイド19に対してほぼ直角になるように傾けたほ
うが、紙しわの発生防止に効果的である。
【0035】上記の位置に設定するもう一つの理由は、
転写材Sの分離搬送状態を図2に実線で示すが、転写材
Sに弛みがあるため、転写材S先端が定着ローラ対21
に当接したときのショックおよび定着ニップ部Dにおけ
る転写材Sの搬送速度の変動を和らげる緩衝効果が得ら
れるためである。即ち転写材S先端が定着ローラ対21
に当接したときのショックは転写材Sに弛みがあるため
分離爪18の先端A付近で分散され、転写ニップ部Cへ
の応力の波及は少ない。また、定着ローラ対21による
転写材Sの引っ張りに対しては、分離爪18の先端A付
近で形成される弛みにより吸収が可能で、画像が擦られ
るような問題が生じない。
【0036】上記の定着ニップ部Dにおける転写材Sの
搬送速度の変動とは、例えば定着ローラ対21のシリコ
ンゴムがシリコンオイルにより膨張した場合、あるいは
定着ローラ対21が摩耗した場合の定着ローラ対21の
径変化により生じる。
【0037】前記のように、本実施例装置においては定
着ローラ対21の搬送速度中心値(転写の搬送速度と同
じ)に対して±3%位の変動に対応できる。
【0038】次に分離された転写材Sは、搬送ガイド1
9を経て、熱ローラ定着器20の定着ローラ対21へ運
ばれ、加熱定着される。
【0039】定着後、転写材Sは排紙ローラ22および
23を通り、トレー24に排出される。
【0040】このようにして定着された転写材S上の4
色のフルカラー画像は、レジストレーションのずれおよ
び中抜けが見られない良好な画像であった。
【0041】なお、この実施例はカラー画像形成装置で
あるため、最後の色の転写中に定着が開始される構成に
なっているが、もちろん一般の画像形成装置の場合にも
対応でき、転写中に定着を開始できるものとなる。
【0042】
【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、従来使用されていた吸引搬送ベルトは必要な
く、小型化されると共にコストダウンとなる。また、転
写のニップ部の接触圧力による摩擦力を、定着ローラ対
から受ける転写材の搬送抵抗力より大きく設定してある
ため定着ローラ対に当接した際および定着時に受けるシ
ョックに対応でき、良い画質が得られる。
【0043】そして、定着ローラ対のニップ部入口側ジ
ャムの取り出しが容易になり、操作性が向上すると共
に、分離部材先端付近にて定着ローラ対に当接した際に
受けるショックを和らげることができる。
【0044】また、レジストレーションのずれ防止力と
して転写圧の他に転写材の静電吸引力が得られ、さらに
良い画質となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1実施例である画像形成装置
の断面図である。
【図2】図2は本発明の第1実施例である画像形成装置
の転写材分離位置周辺の部分拡大図である。
【図3】図3は従来例の画像形成装置の吸引搬送ベルト
周辺の概略図である。
【符号の説明】
A 分離爪(分離部材)18の先端 B 転写ドラム(転写部材)9の中心 C 転写ニップ部(転写位置) D 定着ニップ部(定着位置) S 転写材 1,101 感光ドラム(像担持体) 6 現像装置 18 分離爪(分離部材) 9,109 転写ドラム(転写部材) 20 熱ローラ定着器 21,121 定着ローラ対 110 吸引搬送ベルト
フロントページの続き (72)発明者 落合 俊彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鈴木 健彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 前橋 洋一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斎藤 益朗 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤井 春夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 榎本 直樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 内山 明彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 達也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 笹目 裕志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−129677(JP,A) 特開 平2−280179(JP,A) 特開 平4−19775(JP,A) 特開 平5−35134(JP,A) 特開 昭64−21465(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/14 - 13/20 G03G 15/14 - 15/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー像を担持する像担持体と、該像担
    持体と転写ニップ部を形成し前記トナー像を転写する転
    写材を静電吸着力を利用して担持する転写材担持体と、
    前記転写材を前記転写材担持体から分離する分離部材
    と、転写材上のトナー像を定着ローラ対で形成された定
    着ニップ部を通して定着させる定着手段と、を有する画
    像形成装置において、 前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間の距離が、
    使用する転写材の最小長さより短く構成すると共に、 前記転写ニップ部の接触圧力による摩擦力を、前記定着
    ローラ対から受ける転写材の搬送抵抗力より大きく設定
    し、 前記定着ニップ部の位置が、前記転写材担持体の最上位
    位置と同等以上の高さに設けられ、かつ前記分離部材に
    よる分離位置が、前記転写材担持体の最上位位置と前記
    定着ニップ部の位置とを結ぶ線より低い位置に設けられ
    たことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記転写ニップ部の中心位置と前記転写
    材担持体の中心とを結ぶ線と、前記分離位置と前記転写
    材担持体の中心とを結ぶ線とのなす角度を、65°以上
    とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583198B2 (en) 1997-11-28 2003-06-24 Hitachi Chemical Company, Ltd. Photo curable resin composition and photosensitive element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583198B2 (en) 1997-11-28 2003-06-24 Hitachi Chemical Company, Ltd. Photo curable resin composition and photosensitive element
US6692793B2 (en) 1997-11-28 2004-02-17 Hitachi Chemical Company, Ltd. Photo-cured film, and photosensitive element, printed wiring board and semiconductor package using such film

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