JP3368116B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラ部材に電圧
を印加することにより像担持体上の顕像を転写材上に転
写する転写装置を備える画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に両面印字を行う画像形成装置の
例を示す。

【０００３】即ち、図１０は画像形成装置の縦断面図で
あり、該画像形成装置において両面印字を行う場合、先
ず、帯電器２９によって感光ドラム１が均一帯電に帯電
された後、露光装置２８によって感光ドラム１に露光が
行われ、該感光ドラム１上に静電潜像が形成される。そ
して、この静電潜像は現像装置３０によって現像されて
トナー像として顕画化される。

【０００４】一方、紙カセット３６内に収容された紙１
９は給紙ローラ３５により１枚ずつ給紙され、ガイド３
４に沿って搬送ローラ対３３に搬送される。そして、紙
１９は搬送ローラ対３３の回転によって更に搬送され、
ガイド３２に沿ってレジストローラ対３１に搬送され
る。レジストローラ対３１が感光ドラム１上の画像に合
わせて回転して紙１９を転写ガイド１４に沿って転写ニ
ップに搬送すると、紙１９上には転写ローラ４の作用に
よって感光ドラム１上のトナー像が転写され、トナー像
の転写を受けた紙１９は定着装置１３に搬送され、該定
着装置１３によってトナー像の定着を受ける。そして、
定着装置１３から排出された紙１９は、回転自在に取り
付けられたフラッパー３７によって下向きに排出され、
ガイド３９に沿って反転ローラ４０に搬送される。

【０００５】反転ローラ４０に搬送された紙１９をガイ
ド４１に支持させた状態で反転ローラ４０が正・逆回転
されると、紙１９は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に搬送される。すると、
紙１９は搬送ローラ対４３によってガイド４４に沿って
前記搬送ローラ対３３に再び搬送され、再び前記画像転
写及び定着工程に供される。

【０００６】２面目についてトナー像の定着を受けた紙
１９はフラッパー３７によって向上きに排出され、ガイ
ド３８に沿って搬送され排紙ローラ４５に搬送され、該
排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排出され
る。

【０００７】ここで、従来の画像形成装置の転写部の構
成を図１１に示す。

【０００８】図１１において、１は前記感光ドラムであ
って、該感光ドラム１はアルミニウム製のシリンダ表面
に有機感光体（ＯＰＣ）層を形成して構成され、その外
径は３０ｍｍに設定され、１００ｍｍ／ｓｅｃの周速
（プロセススピード）で図示矢印方向に回転駆動され
る。

【０００９】而して、感光ドラム１に形成されたトナー
像は、前述のように転写ガイド１４に沿って搬送されて
来た紙１９に転写されるが、このトナー像の転写は前記
転写ローラ４によってなされる。この転写ローラ４は金
属製の芯金３上に導電性の弾性層２を形成して構成され
た外径２０ｍｍのローラであって、該転写ローラ４に転
写高圧電源５より電圧を印加することによって、感光ド
ラム１と転写ローラ４で形成される転写ニップＮにおい
てトナー像が紙１９上に転写される。尚、転写ローラ４
の弾性層２の抵抗値は１０⁶ 〜１０¹⁰Ωｃｍ程度に設定
され、芯金３には＋１〜＋６ｋＶ程度の電圧が印加され
る。

【００１０】ところで、トナー像の転写を受けた紙１９
は感光ドラム１に静電吸着しているが、該紙１９は除電
針６によって感光ドラム１から分離される。

【００１１】上記除電針６は紙１９の除電を行って該紙
１９の感光ドラム１からの分離を促進するものであっ
て、これは絶縁部材７によって狭持されており、該除電
針６と絶縁部材７は除電針ユニット８を構成している。
除電針６は厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板で構成されてお
り、その先端は図１２に示すように鋸刃状に成形されて
いる。そして、除電針６の鋸刃状先端部の山のピッチａ
は１ｍｍ、高さｂは２ｍｍに設定されており、同除電針
６の頂部は転写ニップＮの中心から水平方向に１０．８
ｍｍ、垂直下方に６．４ｍｍの位置にセットされてい
る。尚、除電針６には、２面目の画像形成に供される紙
（特に、乾燥しているために感光ドラム１の曲率方向に
カールした紙）１９の感光ドラム１からの分離を促進す
るために転写の電圧とは逆極性の電圧を印加することが
多い。

【００１２】又、図１１において、４８は除電針６に電
圧を印加するための電源であって、横目の６５ｇ／ｍ²
程度の坪量の紙を通紙する場合、除電針６には−１．２
ｋＶ程度の電圧が印加される。尚、縦目の紙や９０ｇ／
ｍ² 以上の厚紙の分離を行う場合には、紙の剛性による
分離作用が期待できるために除電針６を接地しても良
い。

【００１３】而して、分離を終了した紙１９は、絶縁性
を有する樹脂製の搬送ガイド１０上を経て定着装置１３
へと搬送される。

【００１４】上記定着装置１３は、アルミニウム製の筒
状の芯金にＰＦＡ粒子をスプレーコート又はディスパー
ジョンでコートした後に焼き付け塗装してＰＦＡの離型
層を形成した定着ローラ２０と、該定着ローラ２０を内
側から加熱するためのハロゲンヒータ２１と、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２３を含んで構成されている。

【００１５】転写を終了した紙１９は、定着ローラ２０
と加圧ローラ２２の定着ニップを通過することにより、
熱と圧力によってトナー像の定着を受ける。ここで、紙
１９上のトナーが定着ローラ２０上に転移して次の周回
時に画像の汚れとして紙１９上に再転移することにより
発生するオフセットと呼ばれる画像不良を防止するた
め、加圧ローラ２２はダイオード５７を介して接地され
ている。このダイオード５７は、これに紙１９の正の電
荷が流れ込むことによって正の電位を発生し、紙１９上
のトナーを加圧ローラ２２の方向に引き付けてオフセッ
トを防止する。

【００１６】尚、転写工程で紙１９に転写されないで感
光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニング装置１２
によって回収される。このクリーニング装置１２は、残
トナーを感光ドラム１上から掻き取るためのクリーニン
グブレード２４と、廃トナーを溜めておくための容器
（以下、Ｃ容器と称す）２５を含んで構成されている。

【００１７】ところで、転写ローラ４に印加される電圧
は、該転写ローラ４の抵抗値によってその大きさが変更
されたり、転写時と非転写時又は停止時にその大きさが
切り換え制御される。尚、電圧の制御は、ＣＰＵ１５、
Ｉ／Ｏポート１６、バスライン１８及びメモリー１７で
構成される制御系によって行われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置においては以下のような問題があっ
た。

【００１９】即ち、紙１９の後端が感光ドラム１より分
離する際、図１３に示すように、剥離帯電により該紙１
９の後端が大きく正に帯電してしまうため、図１４に示
すように感光ドラム１から紙１９の後端の分離が遅れる
後端跳ねが発生し、紙１９の後端がＣ容器２５の底に接
触して未定着画像２６を乱して像擦れとなったり、Ｃ容
器２５の底に飛散して付着したトナーが紙１９に転移し
て紙１９の後端部を汚すという問題があった。

【００２０】従って、本発明の目的とする処は、転写材
後端が像担持体から分離する際の後端跳ねに起因する画
像不良の発生を防ぐことができる画像形成装置を提供す
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体上のトナー像を転
写材上に転写するバイアス電圧を印加したローラ部材
と、前記像担持体からの転写材の分離を促進するための
除電部材と、分離後の転写材の搬送を安定させるための
静電吸着部材と、を有する画像形成装置において、前記
除電部材に電位を発生させる手段を抵抗を介して接続さ
れた電源で構成し、この電源のＯＮ／ＯＦＦの切り替え
を転写材が前記除電部材上部を通過中に行うことによ
り、前記除電部材の電位を転写材後端付近で転写バイア
ス電圧と同極性とすることを特徴とする。

【００２２】従って、請求項１記載の発明によれば、転
写材先端の分離性能を確保したまま、転写材後端の除電
効果を抑制することによって該転写材後端を像担持体か
ら引き剥し易くすることができ、転写材の後端跳ねを防
いで像擦れや末端汚れ等の画像不良の発生を防ぐことが
できる。

【００２３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記除電部材に接続された抵抗の大きさＲ
［Ω］を、転写材の幅をＬ［ｍｍ］、転写材の搬送スピ
ードをＰ［ｍｍ／ｓ］としたとき、 Ｒ≧Ｐ×（１／Ｌ）×ｘ （但し、ｘ＝［２９７０ＭΩ・ｓ］） に設定することを特徴とする。

【００２４】従って、請求項２記載の発明によれば、除
電部材に転写材の後端跳ねを防止するための効果的な電
位を発生させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２６】図１は本発明の実施の形態に係る画像形成
装置要部の断面図であり、本図においては図１１に示し
たと同一要素には同一符号を付している。

【００２７】図１において、４８は除電針６に電圧を印
加するための電源、４９は除電針６と電源４８間に直列
に持続された１０００ＭΩの抵抗である。

【００２８】本実施の形態では、搬送ガイド１０は樹脂
製のリブ２７と接地された吸着用板金１１で構成されて
いる。

【００２９】ところで、除電針６の電源４８は、ＣＰＵ
１５、Ｉ／Ｏポート１６、メモリー１７、バスライン１
８から成る制御系の制御を受ける。電源４８が発生する
電圧は、紙１９先端の分離を行うための電圧−１．２ｋ
Ｖであって、それ以外の場合に印加される電圧は０Ｖで
ある。この電圧は、除電針６上の紙１９の通過に伴って
切り替えられる。又、本構成においては、除電針６に流
れる電流は紙１９に乗っている電荷を除電する分となる
ため、除電針電圧に余り関係なくＡ３幅通紙（２９７ｍ
ｍ）の場合は約１μＡとなる。

【００３０】本実施の形態では、除電針６と電源４８間
に１０００ＭΩの抵抗４９が設けられているため、通紙
時には約１０００Ｖの電位差が抵抗４９の両端に発生す
ることになる。

【００３１】図２に電源４８のＯＮ／ＯＦＦシーケンス
と除電針６に発生する電位との関係及び紙１９の電位を
示す。

【００３２】先ず、電源４８は紙１９の先端部では、−
１．２ｋＶの電圧を発生し、それ以降は０Ｖの電圧とな
る。除電針６に発生する電位は、紙１９が除電針６上に
来るまでは、−１．２ｋＶであり、紙１９を感光ドラム
１から引き剥すように作用する。紙１９が除電針６上に
来ると電流が流れ、抵抗４９の作用により正の電位が発
生し、除電針６の電位は−２００Ｖとなる。次いで、電
源４８の電圧が０Ｖになると、除電針６の電位は＋１ｋ
Ｖとなる。そして、紙１９が除電針６上を通過した後
は、除電針６の電位は０Ｖとなる。

【００３３】ところで、従来のように除電針が抵抗を介
さず接地されているときには、紙電位は図１３に示すよ
うに紙中央部では＋２ｋＶ、紙後端では＋４ｋＶとなっ
ているのに対し、本実施の形態においては、紙１９の電
位は先端では＋１．８ｋＶ、先端以後では除電針６の除
電効果が低下するために＋３ｋＶ、後端では＋５ｋＶと
なる。

【００３４】このように紙１９の電位を大きくすること
によって、紙１９が吸着用板金１１に吸引される力が大
きくなる。紙１９の後端が大きく帯電していて感光ドラ
ム１に吸着していても、紙１９が吸着用板金１１に吸着
し、これによって紙１９の後端も下側に引っ張られ、紙
１９の後端が感光ドラム１から離れ易くなり、紙１９の
後端跳ねの発生が防がれるようになる。

【００３５】つまり、除電針６と電源４８の間に大きな
抵抗４９を直列に接続し、紙１９先端では電源４８の電
圧を−１．２ｋＶとし、それ以後は０Ｖとすることによ
って、紙１９先端の分離を促進しながら、該紙１９後端
の除電効果を抑制し、紙１９を吸着用板金１１により吸
着し易くすることができる。このため、紙１９の後端を
感光ドラム１から引き剥し易くして紙１９の後端跳ねを
防ぐことができ、紙１９後端の画像擦れ等の画像不良の
発生を防ぐことができる。

【００３６】尚、ここでは抵抗４９大きさを１０００Ｍ
Ωに設定したが、紙１９のサイズや紙１９の搬送スピー
ドによってその値を変更するのが望ましい。例えば、Ａ
４サイズの紙を通紙する場合には１４００ＭΩとし、Ａ
３サイズの紙をプロセススピード２００ｍｍ／ｓｅｃで
通紙する場合には５００ＭΩとすると良い。

【００３７】経験的には、紙１９の搬送スピードをＰ
［ｍｍ／ｓ］、紙１９の幅をＬ［ｍｍ］とすると、抵抗
４９の大きさＲ［Ω］は、以下のような値とすると良
い。

【００３８】

【数１】 Ｒ≧Ｐ×（１／Ｌ）×ｘ （ｘ＝２９７０［ＭΩ・ｓ］） 又、本実施の形態では抵抗４９の作用によって除電針６
の電位を制御したが、電源４８の出力レベルを複数備え
てそれに切り替えるようにしても良い。

【００３９】＜参考例１＞ 次に、本発明の参考例１を図３に基づいて説明する。
尚、図３は参考例１に係る画像形成装置要部の断面図で
ある。

【００４０】前記実施の形態では抵抗４９により除電針
６の電位を制御する方法を示したが、小型機のように低
速でＡ４サイズ位まで紙に印字を行う装置においては、
使用する抵抗が大きくなり、該抵抗の装置内への実装が
不可能となる場合がある。斯かる場合の後端跳ね対策を
本参考例において示す。

【００４１】図３に示すように、除電針６は接地されて
いる。又、５１，５２は電源であり、これらはスイッチ
５０を介して搬送ガイド１０の吸着用板金１１に接続さ
れている。尚、電源５１は−１ｋＶの電圧を発生し、電
源５２は＋１ｋＶの電圧を発生する。

【００４２】スイッチ５０による電源５１，５２の切り
替えは、搬送ガイド１０の吸着用板金１１上を紙１９が
通過しているときに行われる。そして、紙１９の先端部
分が吸着用板金１１を通過しているときには、紙１９が
搬送ガイド１０のリブ２７に強く摺擦して搬送不良とな
らないように紙１９の電位と同極性の正の電圧を印加す
る。紙１９の後端が転写ニップＮを離れる直前から紙１
９を下方へ引き付けるように、紙１９の電位と逆極性の
負の電圧を印加する。

【００４３】以上により、小サイズ紙や低速機での紙後
端での跳ねを防止し、紙後端での画像不良の発生を防ぐ
ことができる。

【００４４】＜参考例２＞ 次に、本発明の参考例２を図４に基づいて説明する。
尚、図４は本参考例に係る画像形成装置要部の断面図で
あり、本図においても図１１に示したと同一要素には同
一符号を付している。

【００４５】本参考例は、紙１９先端の分離性能を十分
確保しつつ、後端の跳ねを防止するものであって、両面
印字を行う低速機や腰の弱い薄紙（坪量６０ｇ／ｍ² 程
度）の印字を行う装置に対して効果を発揮する。

【００４６】図４において、５５は−１．２ｋＶの電
源、５６は＋１ｋＶの電源である。これらの電源５５，
５６はスイッチ５３，５４により除電針６又は搬送ガイ
ド１０の吸着用板金１１に接続される。尚、スイッチ５
３，５４は本体からの制御を受ける。

【００４７】除電針６及び吸着用板金１１に印加される
電圧については、紙１９先端では除電針６には負の電
圧、吸着用板金１１には正の電圧、紙１９後端では除電
針６には正の電圧、吸着用板金１１には負の電圧を印加
する。

【００４８】以上により、紙１９の先端部分の感光ドラ
ム１からの分離を促進しながら紙１９先端部分の搬送ガ
イド１０上での搬送を安定化することができる。又、紙
１９後端付近では紙１９を搬送ガイド１０の方向へ吸着
する力を強くすることができるため、該紙１９の後端跳
ねを防ぐことができる。

【００４９】＜参考例３＞ 次に、本発明の参考例３を図５乃至図７に基づいて説明
する。尚、図５は本参考例に係る画像形成装置要部の断
面図、図６は転写後の紙電位を示す図、図７は定着前の
紙電位を示す図であり、図５においては図１１に示した
と同一要素には同一符号を付している。

【００５０】図５において、６０は除電針、６１は絶縁
のための除電針ホルダー、５８はスイッチ、５９は電源
である。

【００５１】而して、紙１９が除電針６０上を通過する
際、該紙１９の先端から後端の直前が除電針６０を通過
する間はスイッチ５８を接続しないで除電針６０をフロ
ートの状態とする。

【００５２】そして、紙１９の後端が除電針６０上を通
過する直前にスイッチ５８をＯＮして除電針６０に電圧
を印加する。印加する電圧は、紙１９の後端と中央部の
電位差分とし、ここでは−２ｋＶとする。印加するタイ
ミングとしては、画像後端には一般に３ｍｍ〜７ｍｍの
マスク領域（印字を行わない領域）があるが、その部分
で切り替えるようにすると良い。

【００５３】これにより搬送ガイド１０上では図６に示
すような紙電位となり、除電針６０を通過した後には図
７に示すような紙電位となる。

【００５４】つまり、紙１９の後端での該紙１９の帯電
量を定着ニップに入る前に抑えることができるため、定
着ローラ２０への電荷の転移と、それによる剥離オフセ
ットを防止することが可能となる。

【００５５】しかも、紙１９の先端から後端直前までは
紙１９の電荷は保持されるため、加圧ローラ２０へのダ
イオード５７による電位発生効果も持続され、紙１９後
端以外でのオフセット防止効果も損なわれることがな
い。又、搬送ガイド１０上では紙１９には正の電位が保
持されるため、紙１９は搬送ガイド１０に吸着されなが
ら安定して搬送される。

【００５６】＜参考例４＞ 次に、本発明の参考例４を図８に基づいて説明する。
尚、図８は本参考例に係る画像形成装置要部の断面図で
あり、本図においても図１１に示したと同一要素には同
一符号を付している。

【００５７】本参考例においては、定着ローラ２０は電
源６２によって−６００Ｖの電圧を印加されており、オ
フセットを防止するようになっている。加圧ローラ２２
は電気的に接地されており、オフセット防止のために紙
１９の電位を必要としない。

【００５８】又、除電針６０はスイッチを介さないで直
接−２ｋＶを発生する電源５９に接続されている。この
ため、定着ニップでは紙電位は紙１９の先端から後端直
前では０Ｖ、後端では＋２ｋＶとなっている。

【００５９】而して、本参考例においては、紙１９の先
後端で電位差はあるものの、紙１９後端の電位は十分低
くなっており、定着ローラ２０を部分的に帯電するよう
なことはなく、従って、剥離オフセットの発生を防止す
ることができる。

【００６０】＜参考例５＞ 次に、本発明の参考例５を図９に基づいて説明する。
尚、図９は本参考例に係る画像形成装置要部の断面図で
あり、本図においても図１１に示したと同一要素には同
一符号を付している。

【００６１】本参考例においては、加圧ローラ２２は後
方（図９の左方）に移され、定着ニップ前の紙１９が下
方に向くよう構成され、それに伴い入口ガイド６３も下
方に移動されている。

【００６２】又、除電針６０、除電針ホルダー６１と搬
送ガイドリブ２７の継ぎ目では段差が設けられている。
そして、除電針６０は電源５９に接続され、−２ｋＶの
電圧が印加されている。定着ローラ２０は接地され、加
圧ローラ２２はダイオード５７を介して接地されてい
る。

【００６３】而して、本構成において紙１９を通紙する
と、紙１９の先端から後端の直前までは破線ｅに示すよ
うに搬送される。このとき、除電針６０と紙１９は離れ
ているため、紙１９に対して除電針６０による除電は行
われない。

【００６４】しかし、紙１９の後端は段差を通過すると
破線ｆに示すように搬送されるため、紙１９と除電針６
０が接近して除電が行われる。

【００６５】以上のような構成を採用することによっ
て、除電針６０に電圧を印加するためのスイッチや定着
ローラ２０に電圧を印加するための電源を設けなくて
も、紙１９の中央部のオフセットと後端剥離オフセット
を防止することができるため、装置のコストダウンを図
ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、転写材先端の分離性能を確保した
まま、転写材後端の除電効果を抑制することによって該
転写材後端を像担持体から引き剥し易くすることがで
き、転写材の後端跳ねを防いで像擦れや末端汚れ等の画
像不良の発生を防ぐことができるという効果が得られ
る。

【００６７】請求項２記載の発明によれば、除電部材に
転写材の後端跳ねを防止するための効果的な電位を発生
させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置要部の
断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置におけ
る電源のＯＮ／ＯＦＦシーケンスと除電針に発生する電
位との関係及び紙電位を示す図である。

【図３】本発明の参考例１に係る画像形成装置要部の断
面図である。

【図４】本発明の参考例２に係る画像形成装置要部の断
面図である。

【図５】本発明の参考例２に係る画像形成装置における
転写後の紙電位を示す図である。

【図６】本発明の参考例２に係る画像形成装置における
定着前の紙電位を示す図である。

【図７】本発明の参考例３に係る画像形成装置要部の断
面図である。

【図８】本発明の参考例４に係る画像形成装置要部の断
面図である。

【図９】本発明の参考例５に係る画像形成装置要部の断
面図である。

【図１０】従来の画像形成装置の断面図である。

【図１１】従来の画像形成装置要部の断面図である。

【図１２】除電針の拡大部分図である。

【図１３】従来の画像形成装置における転写後の紙電位
を示す図である。

【図１４】従来の画像形成装置における転写材後端跳ね
を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ４ 転写ローラ（ローラ部材、転写手段） ５，４８，５１，５２，５５，５６，５９，６２ 電
源 ６，６０ 除電針（除電部材） １１ 吸着用板金（静電吸着部材） １３ 定着装置 １９ 紙（転写材） ２７ 搬送ガイドリブ（搬送補助部材） ４９ 抵抗 ５０，５３，５４，５８ スイッチ ５７ ダイオード

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上のトナー像を転写材上に転写
   するバイアス電圧を印加したローラ部材と、前記像担持
   体からの転写材の分離を促進するための除電部材と、分
   離後の転写材の搬送を安定させるための静電吸着部材
   と、を有する画像形成装置において、前記除電部材に電位を発生させる手段を抵抗を介して接
   続された電源で構成し、この電源のＯＮ／ＯＦＦの切り
   替えを転写材が前記除電部材上部を通過中に行うことに
   より、 前記除電部材の電位を転写材後端付近で転写バイ
   アス電圧と同極性とすることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記除電部材に接続された抵抗の大きさ
   Ｒ［Ω］を、転写材の幅をＬ［ｍｍ］、転写材の搬送ス
   ピードをＰ［ｍｍ／ｓ］としたとき、 Ｒ≧Ｐ×（１／Ｌ）×ｘ （但し、ｘ＝［２９７０ＭΩ・ｓ］） に設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。