JP3783474B2

JP3783474B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3783474B2
Application number: JP19306499A
Authority: JP
Inventors: 聡西田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JP2001022193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式により感光体の表面にトナー像を形成し、該トナー像を転写紙上に転写するようにした複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、より詳細には、転写時に転写紙が裏汚れを受けたりすることの無い高品位の画像形成を行なわせる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、回転する感光体の周縁部に帯電手段、書き込み手段、及び現像手段を設け、帯電手段によって感光体表面に一様帯電を行った後に、書き込み手段によって像露光を行い、画像の潜像を形成し、該潜像を現像手段により現像して感光体表面にトナー像を形成する。一方、転写紙収納手段等から給紙された転写紙は転写位置へと送られ、転写位置において前記トナー像が転写紙上に転写される。
【０００３】
そして、転写位置でのトナー像を転写紙上に転写する方式としては静電転写方式が用いられている。この静電転写方式は、転写器からのコロナ放電により転写紙の裏面をトナーの帯電電荷とは逆極性に帯電せしめクーロン力により転写紙の表面に感光体上のトナー像を転移せしめて転写する方式である。しかしながら、転写器からのコロナ放電は転写紙の裏面を帯電せしめる他に、近傍の部材である転写紙を案内する転写進入ガイド板をも帯電せしめてしまう。この転写進入ガイド板がトナーの帯電電荷とは逆極性に帯電すると、この転写進入ガイド板と感光体表面が近接する領域において感光体上のトナーがクーロン力によりこの転写進入ガイド板へ転移してこの転写進入ガイド板がトナーにより汚染され、このトナーが通過してくる転写紙の裏面に付着して転写紙の裏面を汚染したり、転写紙の先端に付着して先端画像汚れを発生してしまう。さらに両面の画像形成を行なう場合には片方の画面の画像部そのものが汚染されることとなる。
【０００４】
この問題を改善するため、転写進入ガイド板をアースすることで転写器による帯電の電荷をリークせしめ、転写進入ガイド板へのトナーの付着による汚染を解消することが考えられる。しかしながら、転写進入ガイド板をアースすることで転写進入ガイド板の帯電をリークしトナーの付着をいくらか防止できるものの、転写時において転写紙と転写進入ガイド板が接触状態となるため、転写器からのコロナ放電による転写紙裏面の帯電電荷が接触している転写進入ガイド板を介してアースにリークすることとなり、転写紙裏面に転写を行なうに十分な帯電電荷を確保できず転写不良を発生してしまう。この現象は転写紙が吸水して転写紙の表面抵抗が低下しリークしやすくなる高温高湿な環境条件下において更に顕著となってしまう。
【０００５】
転写進入ガイド板を介して転写紙裏面の電荷がリークするのを防止するために転写進入ガイド板を抵抗を介してアースすることが、例えば実開昭５８−１０５５５９号公報等に開示されているが、転写器がＯＦＦの状態においては転写進入ガイド板の電位がアースレベルになるため感光体の残留電位により感光体表面と転写進入ガイド板の間に電位差が生じ、この電位差により感光体表面のトナーが転写進入ガイド板へ転移して汚染してしまう。この電位差において感光体表面のトナーが転写進入ガイド板へ転移しないようにするには、感光体表面と転写進入ガイド板の最近接距離を大きくすればよいが、転写紙と感光体表面との密着性が低下し、転写ヌケ、転写ムラおよび転写率の低下が発生し、画像濃度の低下、画像ヌケ、画像ボケといった画像不良を発生してしまう。
【０００６】
一方、転写進入ガイド板へのトナーの付着を防止するため転写進入ガイド板にトナーと同極性の電圧を印加することが考えられ、帯電器と同じ高圧電源を使った電圧印加が行われているが、帯電器の電圧印加が絶たれると共に転写進入ガイド板への電圧印加も絶たれるので、その後、感光体の回転駆動が停止するまでの間の感光体上の残留トナーは転写進入ガイド板上に転移し該転写進入ガイド板を汚染してしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、転写時には転写紙の先端及び後端のエッジ及び転写紙の裏側にトナー汚れが発生し易かった。また、そのようなトナー汚れは転写紙の先端、後端及びその裏面ばかりでなく、例えばＢ４判からＡ３判に転写紙のサイズ変換をした場合には転写紙の側方エッジ及びその裏面にも発生していた。このようなことは、両面複写を行う場合には画像そのものが汚染されることになり、画像品質そのものが大きく損なわれ誠に好ましくない。
【０００８】
また、転写進入ガイド板へのトナーによる汚染を避けるために、該ガイド板を感光体の最適位置から引き離すと転写紙の感光体への密着性が低下し、転写ヌケ、転写ムラおよび転写率の低下が発生し、画像濃度の低下、画像ヌケ、画像ボケといった画像不良を起こしてしまう。
【０００９】
本発明は、転写進入ガイド板の形状や該ガイド板への電圧印加の手段を追求して、上述のような欠点を排除し、転写紙への画像形成時に、先端や後端や側面のエッジや裏面の汚れを発生させることなく、安定して綺麗な高画質が持続できる画像形成装置を提供することを課題目的にする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的は次の技術手段（１）によって達成される。
【００１１】
（１）少なくともドラム状の感光体、帯電器、現像器、転写器及び該転写器に転写紙を導く転写進入ガイド板を有する画像形成装置において、該転写進入ガイド板が前記ドラム状の感光体の軸方向に、転写材の幅に対応して複数個に互いに絶縁して分割され、前記分割された各転写進入ガイド板にはそれぞれ感光体と同極性電位の電圧を抵抗を介して印加する電圧印加手段が設けられ、該電圧印加手段は前記帯電器の出力を停止した後も、少なくともドラム状の感光体が回転している間は、出力させるようにした制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置の一実施例について、先ず、図１に示す全体構成図によって説明を行う。
【００１６】
図１に示す画像形成装置は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ（図示省略）、画像形成部Ｃ、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Ｄから構成されている。
【００１７】
画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
【００１８】
一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプと第１ミラーとから成る第１ミラーユニット１５と、Ｖ字状に位置した第２ミラーと第３ミラーとから成る第２ミラーユニット１６の、第１ミラーユニット１５の速度Ｖによる読み取り動作と、第２ミラーユニット１６による同方向への速度Ｖ／２による移動露光によって読み取られる。
【００１９】
読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号に光電変換され、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの画像処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
【００２０】
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像形成手段であるドラム状の感光体２１と、その外周に、帯電手段である帯電器２２、現像手段である現像器２３、転写手段である転写器２４、分離手段である分離器２５、クリーニング手段であるクリーニング装置２６及びＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
【００２１】
回転する感光体２１へは帯電器２２による一様帯電がなされた後、露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリより呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である露光光学系３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ（符号なし）、シリンドリカルレンズ（符号なし）を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１上のＡｏ位置において像露光が行われ、感光体２１の回転による副走査で潜像が形成される。本実施の形態では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。
【００２２】
感光体２１上の潜像は現像器２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Ｐが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される転写紙の傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、図２の要部拡大図にも示すように、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ及び転写進入ガイド板４６に案内され、感光体２１上のトナー像が転写位置Ｂｏにおいて転写器２４によって転写紙Ｐに転写され、次いで分離器２５によって除電されて転写紙Ｐは感光体２１面より分離し、搬送装置４５により定着器５０に搬送される。
【００２３】
定着器５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを熔着させる。片面のトナー画像の定着を終えた転写紙Ｐは次に述べるモードに従って他面にもトナー画像を形成する両面画像形成を行い、或いは片面画像の状態で排紙トレイ６４上に排出される。
【００２４】
両面画像形成モードが選択されたときは、表面の画像定着を終えた転写紙Ｐは搬送方向切り替え部材６２に案内されて、反転搬送路６０に沿って下降し、スイッチバック経路６０ａに一旦搬入されたのち搬出されて表面と裏面との反転が行われ第２反転搬送路６０ｂを搬送ローラ対４３ｂによって駆動され、更に、前記の案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って再給紙され、転写紙の傾きと偏りの補正を行うレジストローラ対４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、感光体２１上に形成された裏面画像のトナー像は転写位置Ｂｏにおいて転写器２４によって転写紙Ｐの裏面に転写されたのち分離搬送され、定着がなされて排紙トレイ６４上に排出される。
【００２５】
片面画像形成モードが選択されたときは、表面画像の定着を終えた転写紙Ｐはそのまま直進して排紙トレイ６４上に排出され、或いは搬送方向切り替え部材６２によって反転搬送路６０に案内された後スイッチバックにより上下面の反転を行って排紙トレイ６４上に排出される。
【００２６】
さて、本発明の大きな特色は転写時に転写紙の先端及び後端のエッジ及び転写紙の裏側にトナー汚れを発生させないようにすると共に、トナー像そのものが乱される転写ヌケ等の画像障害が起こるのを防止する構成にしたことである。
【００２７】
なぜ、転写時に転写紙の先端及び後端のエッジ及び転写紙の裏側にトナー汚れが発生し易いかについて本発明者は検討を続け次のような所見を得た。即ち、今までのように転写進入ガイド板４６が金属板で形成されていると、図１の要部拡大図である図２に示すように転写出力時に転写紙の抵抗は元々低く、特に高湿環境下では更に低く、転写の電荷が転写紙を伝わって転写進入ガイド板４６に流れ込み、該転写進入ガイド板４６が転写器２４と同極性になってしまうことであった。こうなると感光体２１上の通紙方向の転写紙先端及び後端の外側と通紙幅の外側とにある感光体２１上のカブリトナーが転写進入ガイド板４６に付着し、その付着したトナーが次の転写紙の先端後端のエッジ及び裏面を汚すと言うことが突き止められた。
【００２８】
そこで本発明では、図３の斜視図に示すように転写進入ガイド板４６を感光体２１の軸方向に複数（本実施の形態の１例では３つ、即ち金属板を４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃの３つ）に分割してそれぞれを絶縁体の樹脂板４７で連結して電気的に完全に分割した状態にしてある。この状態で例えば４６Ｂの幅が転写紙のＢ４判の幅が載る大きさにしてあるとき、上記４６Ｂ上にＢ４判の転写紙を通紙した場合、両隣りの４６Ａや４６Ｃの部分には転写紙を通じて前述の、転写紙上に転写器からの転写電荷を貯められていたその電荷が流れてくることが無くなるので、４６Ｂの部分の電位（絶対値）は前述の電荷が流れることによって下がっても、４６Ａや４６Ｃのガイド面の印加電位が保持されたままになるので、感光体上の残留トナーの飛翔によるガイド面へのトナー付着はなく、４６Ｂのガイド面には転写紙の通紙による遮蔽があるので電位が下がっても感光体上のトナーは付着せず、次に例えばＡ３判の転写紙を通紙しても転写紙両サイドエッジ及びその部分の裏面へのトナー汚れは無くなる。但し転写紙の先端又は後端のエッジ及びその部分の裏面のトナー汚れは多少残る。
【００２９】
尚、上記分割は、転写紙搬送をセンター基準としてサイズ別に分割し、一例として３分割したのであるが、転写紙搬送方式が片側基準方式でなされるときは、それに基づいてサイズ別に分割すればよい。
【００３０】
そして図４の配線図に示すように、それぞれ電圧を帯電電圧電源とは独立した高圧電源７２から積極的に印加して通紙部分（通紙方向及び通紙幅）の外側部分の転写進入ガイド板４６の電位が転写器２４と同極性にならないようにした。これにより感光体２１上のトナーが転写進入ガイド板４６に引きつけられることは無くなった。したがって転写紙の先端及び後端や裏面のトナー汚れは皆無になった。そして分割した各金属板４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃには抵抗７３を介して電圧の印加がなされることが電圧が安定するので望ましい。
【００３１】
尚、このような電圧印加をする場合には、転写進入ガイド板４６を分割しなくとも効果がある。しかし、分割せしめた方が更に安定するので望ましい。
【００３２】
以上が請求項１の各実施の形態の一例であるが、次に請求項１の実施の形態の別の一例について説明する。
【００３３】
これは転写進入ガイド板４６に電圧を印加する電圧印加手段として専用の高圧電源７２を設けたものであり、その転写進入ガイド板４６に印加される電圧Ｖｇを絶対値で感光体２１の帯電電位Ｖｈと露光電位Ｖｗの間の値に設定し、少なくとも感光体２１が回転している間はその専用の高圧電源７２からの印加電圧を出力させるようにした制御手段７５をもっている。
【００３４】
このような実施の形態の一例として、転写器２４からの放電による転写電位を＋５００Ｖとしたとき、感光体２１上の帯電電位Ｖｈを−７５０Ｖ、Ｖｗを−５０Ｖ、Ｖｇを−５００Ｖに制御したところ大変良好な結果を得た。
【００３５】
即ち、│Ｖｈ│≧│Ｖｇ│≧│Ｖｗ│の関係が保持されていると良好な結果が得られることが分かった。但しこれらの電圧電位と転写電位とは前述のように＋−の符号が逆になる。
【００３６】
図５は画像形成装置を２サイクル運転して停止したときのタイミングチャートで、感光体の駆動モータ、帯電器、書き込み、現像スリーブ、バイアス、転写進入ガイド板電圧、転写器の各作動時間を示したものである。この図５のタイミングチャートにも示すように、転写進入ガイド板４６の電圧電位の出力は帯電器の出力を切った後も感光体の駆動モーターを止めるまでのＴ１で示される時間、出力を持続している。こうすることによってトナー汚れの起きない良好な結果が万全に維持できた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明により、転写紙への画像形成においてその先端、後端或いは側面のエッジや裏面のトナー汚れが発生することなく、転写紙と感光体との密着性も良好に保たれ転写ヌケ等の画像障害を発生させることなく、安定した綺麗な高画質が持続できる画像形成装置が提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の要部の１例の拡大図である。
【図３】本発明で用いる転写進入ガイド板の斜視図である。
【図４】本発明で用いる転写進入ガイド板への電圧印加の状態を示す配線図である。
【図５】本発明の画像形成装置のタイミングチャートである。
【符号の説明】
２１感光体
２２帯電器
２３現像器
２４転写器
２５分離器
３０露光光学系
４４レジストローラ対
４６転写進入ガイド板
４７樹脂板
７２専用の高圧電源
７３抵抗

Claims

少なくともドラム状の感光体、帯電器、現像器、転写器及び該転写器に転写紙を導く転写進入ガイド板を有する画像形成装置において、該転写進入ガイド板が前記ドラム状の感光体の軸方向に、転写材の幅に対応して複数個に互いに絶縁して分割され、前記分割された各転写進入ガイド板にはそれぞれ感光体と同極性電位の電圧を抵抗を介して印加する電圧印加手段が設けられ、該電圧印加手段は前記帯電器の出力を停止した後も、少なくともドラム状の感光体が回転している間は、出力させるようにした制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。