JP5281956B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
帯電手段によって一様に帯電されたOPCやアモルファスシリコン等の感光層をもつ感光ドラムの表面が、画像情報に応じてレーザあるいはLED等で露光されることにより静電潜像が形成される。次に、該静電潜像は現像手段によりトナー像に現像され、このトナー像は転写手段において、転写材(用紙)に転写される。次に、転写材は分離装置により、感光ドラムから分離され、定着装置により転写材上のトナー像を転写材に定着させ、画像が出力される。
像担持体にアモルファスシリコン(a−Si)感光体を用いる場合、帯電ローラなどの帯電手段により感光体表面を正帯電させ、露光後の潜像を正帯電トナーにより反転現像し、転写工程において、転写ローラにトナーと逆極性の負極性バイアスを印加することにより転写材上にトナー像を転写している。
また、アモルファスシリコンドラムは表面硬度が高く摩耗し難いため、長寿命に適しており、高速、高耐久マシンに搭載される。このため転写ローラは大電流を流すような使用環境においても、抵抗変動の少ない、耐久性に優れたものが必要となる。高耐久性をもち、大電流バイアスの印可においても抵抗変動が小さい様な転写ローラでは、たとえば、EPDMをベースポリマーにカーボンを分散させ導電付与した電子導電タイプの発泡スポンジローラが使用される。この転写ローラにおいては、体積抵抗値として7〜7.5logΩあたりのものが望ましく、抵抗安定性を考慮するとカーボンの分散量を増やす必要があるためゴム硬度は概ね35度以上のものになる。
転写ローラのゴムを低硬度にした場合は、耐久時におけるローラ削れが懸念され、このような場合、スキューや等倍度不良、転写ズレ等の問題が発生する可能性がある。
このようにアモルファスシリコンドラムを搭載するシステムに転写ローラを使用すべく高耐久のものとした場合、そのゴム硬度は35度を上回るものになることが多い。
また、一般的に、感光体ドラムより直接転写材にトナー像を転写するシステムにおいては、感光体と転写ローラには速度差(4%〜6%)を設けていることが多い。これは、転写前ガイドの搬送負荷に対して、感光体ドラムと転写ローラのニップ部での転写材搬送速度を維持するためである。そのため、転写押圧の設定が低い、あるいは、転写ローラと感光体や転写材との摩擦力が高い場合等では、転写ローラの振動が発生しやすく、その振動により感光体ドラムより転写ローラが離間し易い。
また、全体的に転写押圧を上げ過ぎると感光体ドラム7の表面の研磨ムラや、厚紙通紙時の中抜け現象等の問題が発生する。
このように、転写荷重の設定のみでは、転写ローラの振動を防止することは難しい。
そのような場合、前述のような理由から転写バイアス出力の大きな状況において、その空隙を放電する電圧が高くなり、それがドラムの耐圧を超えると、感光層が破壊され、感光体表面に電荷の保持が出来なくなり、黒点が発生することになる。
上記画像形成装置は、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力を少なくとも2段階の切り替を可能とする付勢力変更手段を設け、該付勢力変更手段によって小サイズ通紙時には最大サイズ通紙時よりも転写ローラの付勢力を小さくすることができる。
上記画像形成装置の前記転写ローラの付勢力は、転写ローラ両端部のそれぞれの荷重に対して、別個に切り替え可能とすることができる。
また、上記目的を達成するために、上記画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像の極性とは逆極性の電圧を転写材の裏面から印加して、像担持体上のトナー像を転写材表面に転写させる転写手段を備えた画像形成装置において、前記転写手段は所定の付勢力をもって像担持体表面に直接接触する転写ローラであって、該転写ローラは所定の紙サイズ幅に対応する部分を一定の外径とし、その部分より軸方向外側の外径を軸方向外側へ向けて漸次大きくする逆クラウン形状とするとともに、前記像担持体とは所定の速度差をもって駆動され、駆動力は像担持体と同軸上の駆動歯車より転写ローラ同軸上の転写ギヤに入力され、駆動力は転写ローラ長手方向両端部より入力されるようにした。
上記画像形成装置の像担持体に対する転写ローラの付勢力は、転写ローラ軸両端部に負荷され該両端部への付勢力は、略同一とすることができる。
上記画像形成装置の前記像担持体上および転写ローラ軸上の両端部に形成される駆動歯車は、両者間のギヤピッチが略半位相ずらすことが好ましい。
上記画像形成装置は、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力を少なくとも2段階の切替えを可能とする付勢力変更手段を設け、必要に応じて、該付勢力変更手段が前記転写ローラの付勢力を変更可能とすることができる。
上記画像形成装置の前記付勢力変更手段は、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力について、小サイズ通紙時には最大サイズ通紙時よりも小さくすることができる。
また、上記目的を達成するために、上記画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像の極性とは逆極性の電圧を転写材の裏面から印加して、像担持体上のトナー像を転写材表面に転写させる転写手段を備えた画像形成装置において、前記転写手段は所定の付勢力をもって像担持体表面に直接接触する転写ローラであって、該転写ローラは像担持体とは所定の速度差をもって駆動され、駆動力は像担持体と同軸上の駆動歯車より転写ローラ同軸上の転写ギヤに入力され、駆動力は転写ローラ長手方向両端部より入力され、像担持体に対する転写ローラの付勢力は、転写ローラ軸両端部に負荷され該両端部への付勢力は、略同一であり、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力を少なくとも2段階の切り替えを可能とする付勢力変更手段を設け、必要に応じて、該付勢力変更手段が前記転写ローラの付勢力を変更可能とし、前記付勢力変更手段は、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力について、小サイズ通紙時には最大サイズ通紙時よりも小さくするようにした。
上記画像形成装置の前記像担持体は、a−Si感光体とすることができる。
転写ローラ押圧力を駆動側と反駆動側とを共にあるいは別個に少なくとも2段階に切り替え可能とし、用紙サイズによりその押圧力を切り替え、小サイズ時は押圧力を下げ、大サイズ時には押圧力を高くする。このようにすることにより、小サイズ通紙時に大サイズ通紙時と比べて、転写ローラと感光体接触部の摩擦係数が高くなったとしても、転写ローラの振動を極力抑えることができ、黒点発生を抑制することができる。
転写ローラ押圧力を駆動側と反駆動側とを共にあるいは別個に、用紙サイズ、用紙厚み、温湿度環境、画像濃度、感光体ドラムの表面状態、プロセス速度等により切り替え可能とする。このようにすることにより、転写ローラとドラム(あるいは転写材)との速度差や摩擦力、駆動歯車からの駆動力に対して、適切な転写荷重のバランスをとり、転写ローラの振動(ドラムからの逃げ)の状態を極力抑えることができ、黒点発生を抑制することができる。
転写ローラの駆動力をその軸の両端部より入力することにより、転写荷重設定を両端部均等にすることができ、また、その設定値を低減することができる。従って、必要以上の押圧力がかからず、感光体と転写ローラの速度差があっても従前よりもローラ部の摩擦力は少なくなり、転写ローラの振動は少なくできる。また、従前では、感光体あるいは転写材と転写ローラ間の摩擦力の大きさによっては、転写ローラの駆動側あるいは反駆動側のどちらかがドラムから逃げやすくなることがあり、その場合、特に黒点が顕著になることがあったが、両端部より駆動入力することにより、片側のみエアギャップが大きくなることを防ぐことができ、黒点の顕著な発生を防止することができる。
転写ローラの駆動力をその軸の両端部より入力するようにしたものにおいて、両端部の駆動歯車の位相をギヤピッチの半位相ずらすことにより、ギヤピッチ毎に発生する振動を低減することができ、ジッタ、や濃度ムラ、ギヤピッチで発生する黒点を抑制することができる。
転写ローラの駆動力をその軸の両端部より入力するようにしたものにおいて、転写ローラを少なくとも最小通紙サイズ幅をストレート形状とし(あるいは、使用頻度の高い小サイズ通紙幅をストレート形状とし)、そのストレート部の両端部よりローラ外側へ向かって徐々に外径が大きくなる逆クラウン形状とすることにより、小サイズ端部外側のエアギャップに対する追従性が向上し、ドラム感光層破壊による黒点発生を抑制することができる。
転写ローラの駆動力をその軸の両端部より入力するようにしたものにおいて、転写ローラ付勢力を少なくとも2段階に切り替え可能とし、用紙サイズによりその押圧力を切り替え、小サイズ時は押圧力を下げ、大サイズ時には押圧力を高くする。このようにすることにより、小サイズ通紙時に大サイズ通紙時と比べて、転写ローラと感光体接触部の摩擦係数が高くなったとしても、転写ローラの振動を極力抑えることができ、黒点発生を抑制することができる。
転写ローラの駆動力をその軸の両端部より入力するようにしたものにおいて、転写ローラ付勢力を、用紙サイズ、用紙厚み、温湿度環境、画像濃度、感光体ドラムの表面状態、プロセス速度等により切り替え可能とする。このようにすることにより、転写ローラとドラム(あるいは転写材)との速度差や摩擦力、駆動歯車からの駆動力に対して、適切な転写荷重が設定でき、転写ローラの振動(ドラムからの逃げ)の状態を極力抑えることができ、黒点発生を抑制することができる。
図1を参照して、画像形成装置としてのレーザプリンタ1(以下、単に「プリンタ1」と略称する)は、ほぼ直方体形状の装置本体としてのプリンタ本体2を備えている。なお、プリンタ本体2は図1中の右側を装置の前方として説明する。
プリンタ本体2の下部には、給紙カセット16が配設され、給紙カセット16内には、一端が軸21まわりに回動自在に支持された用紙載置板である底板22、底板22の他端を上方に押し上げる圧縮コイルばね28などが配設されている。底板22上に積層・収容された用紙の先端部における上面は、プリンタ本体2内に配設されたピックアップローラ23に圧接される。ピックアップローラ23は、用紙(転写材)を給紙カセット16から搬送路15側へ引き出す役割を果たす。
搬送路15の入口には、分離ローラ対18が設けられ、下流側へ向かって、搬送ローラ対19及びレジストローラ対20が配設されている。レジストローラ対20の上流側には、搬送される用紙を検知することができる用紙検知センサSが配設されている。
感光体ドラム7の周囲には、主帯電ローラ8、現像装置の現像スリーブ9、転写ローラ10、クリーニングローラ11及びクリーニングブレード12、図示しない除電器などが備えられている。現像装置は、現像ハウジング37内に配設された現像スリーブ9及び現像ハウジング37内にトナーを補給するトナーカートリッジ39を備えている(図2参照)。プリンタ本体2内の上部位置には、入力された画像情報をレーザ光に変換し、感光体ドラム7の表面に照射するレーザスキャニングユニットLSUが配設されている。
現像バイアス電源装置により、現像スリーブ9に現像バイアスが印加されると、レーザスキャニングユニットLSUによって露光されることにより感光体ドラム7の表面に形成された静電潜像が現像される。実施形態においては、帯電バイアスの極性と同じ正極性のDC成分を重畳した交流の現像バイアスが印加され、磁性を有する一成分現像剤であるトナーが、感光体ドラム7の表面に形成された静電潜像に対し反転現像させられるよう構成されている。
なお、図2は、画像形成部とその周辺の概略側面図であり、図3は転写ローラ10の正面図、図4は感光体ドラムと転写ローラが併設されている状態の正面図である。
転写ローラ10は、感光体ドラム7の下部に配設され、ローラ本体41は本実施形態では、EPDMをベースポリマーにカーボンを分散させ導電付与した電子導電タイプの発泡スポンジローラが使用される。また、体積抵抗値として7〜7.5logΩあたりのものが望ましく、ゴム硬度は概ね35度以上のものを使用している。
各軸受け43,44は、付勢力変更手段45,46によって支持され、図4中の左方の付勢力変更手段45は左方の軸受け43に付勢力を付加し、右方の付勢力変更手段46は右方の軸受け44に付勢力を付加する。
作動板49,50が上下動すると、ローラ軸受け43,44と作動板49,50との間の長さが変動し、コイルバネ47,48が伸縮する。その結果、ローラ軸42を介してコイルバネ47,48の付勢力が転写ローラ10に伝達され、転写ローラ10が感光体ドラム7に対し転写押圧力を付与する。
なお、転写ローラ10は、感光体ドラム7に対しコイルバネ47,48のバネ荷重によって転写押圧力を加えられるようにしているため、ローラ軸42は固定されていない。
排出搬送路29は、プリンタ本体2の、後壁の内側に沿って上方に延在し、上端部においてプリンタ本体2の前方側にカーブして上記排出口5に接続されている。排出搬送路29の、上下方向におけるほぼ中央位置には、搬送ローラ対32が配設され、上端(下流端)には排出ローラ対33が配設されている。搬送ローラ対32及び排出ローラ対33は、それぞれ、駆動ローラと、駆動ローラに圧接された従動ローラとで構成されている。
なお、図示しないが、プリンタ本体2には、パソコンなどの用紙選択、プリンタの用紙選択ボタンや、プリンタ本体に配設された用紙サイズ検知センサーなどで用紙のサイズを検知する公知の機能が設けられている。
なお、本実施形態(以下の第2及び第3の実施形態も同じ)では、大サイズの用紙をA4とし、頻繁に使用される小サイズの用紙をB5として説明する。
例えば、図1に示すプリンタ1において、カセット16に配設している用紙A4を用いて用紙の印刷を行うときは、作業者によって、パソコンからプリンタ1の制御部60にプリント信号が送信され、プリンタ本体2に用紙情報が制御部60にインプットされる。
用紙A4が大サイズ幅であり、付勢力変更手段45,46がA4位置にセットされていない状態であれば、制御部60が機構部59を制御して偏心カム51,52を、現印刷環境に応じて、好ましい初期位置に適合するようにセットする。
通常であれば、大サイズ通紙時であるので、制御部60は、付勢力変更手段45,46をコイルバネ47,48が縮む方向にセットし、転写ローラ10の感光体ドラム7に対する転写押圧力を増加させる。そして、従来例で述べた通り、大サイズ通紙時では転写ローラ部の摩擦力が小さく、反駆動側が逃げやすくなるので、必要であれば、転写中は通常よりも反駆動側のローラ軸受け43側の転写押圧力を強くして、エアギャップをなくし、放電による感光体ドラム7の感光層の破壊を防止する。
用紙A4が感光体ドラム7と転写ローラ10とのニップを通り抜けるとき、用紙は転写ローラ10の中央領域W1を越えて、外側領域W2にわたって移送される。したがって、転写ローラ10と感光体ドラム7が直接接触する部分が少なく比較的安定した状態で用紙に画像が転写される。
必要があれば、制御部60は転写ローラ10と感光体ドラム7(あるいは用紙)との速度差や摩擦力、駆動歯車からの駆動力に対して、適切な転写荷重のバランスをとるため、付勢力変更手段45,46を制御し、転写ローラ10の振動(ドラムからの逃げ)の状態を極力抑えてもよい。
図1に示すように、トナー像が転写されたシートPは、定着装置24に搬送され、定着装置24を通過する間に熱定着される。トナー像が定着されたシートPは、搬送ローラ対31、搬送ローラ対32及び排出ローラ対33により、排出搬送路29を通って排出口5から排紙トレイ4にフェイスダウンの状態で排出される。
印刷が連続印刷である場合、制御部60は偏心カム51,52を再度初期位置にセットし、次の印刷を同様の手順で始める。
先ず、作業者は手差しトレイ6を利用して、用紙を手差しトレイ6にセットする。
作業者によって、パソコンからプリンタ1の制御部60にプリント信号が送信されると、プリンタ本体2に用紙情報が制御部60にインプットされる。用紙が通常頻繁に使用される小サイズ幅であり、制御部60が機構部59を制御して偏心カム51,52をB5サイズの用紙に適合するようにセットする。この場合、付勢力変更手段45,46が、カセット16に収容されているA4サイズの用紙にセットされている時には、制御部60は偏心カム51,52を回転させてローラ軸受け43,44と作動板49,50との間の距離を大きくし、B5位置にセットする。この際、制御部60は、転写ローラ10の感光体ドラム7への転写押圧力を駆動側(転写歯車55がある側)と反駆動側とを別個に、用紙サイズ、用紙厚み、温湿度環境、画像濃度、感光体ドラムの表面状態、プロセス速度等の情報を加味して切り替える。したがって、制御部60は、付勢力変更手段45,46をコイルバネ47,48が伸びる方向にセットし、転写ローラ10の感光体ドラム7に対する転写押圧力が軽減する。
外側領域W2では、直接、感光体ドラム7と転写ローラ10の表面が接し、また両者に4%〜6%の速度差が生じている。このとき、小サイズの用紙B5の通紙時には大サイズの用紙A4の通紙時と比べて、転写ローラの放電によるオゾン生成物の付着の影響や、転写材による表面の研磨が無いために、転写ローラ10と感光体ドラム7の接触部の摩擦係数が高くなることがある。このような状態では、感光体ドラム7と転写ローラ10との接触部分の摩擦力が大きくなるため、駆動側が逃げ易くなる。よって、制御部60が付勢力変更手段46を適宜制御し、転写ローラ10の感光体ドラム7に対する転写押圧力を適宜(強め)調整し、エアギャップをなくし、放電による感光体ドラム7の感光層の破壊を防止している。
こうして、転写ローラ10と感光体ドラム7(あるいは用紙)との速度差や摩擦力、駆動歯車からの駆動力に対して、適切な転写荷重のバランスをとり、転写ローラ10の振動(ドラムからの逃げ)の状態を極力抑えることができ、感光層の破壊を防止し黒点発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、上記第1の実施形態と同一部分について同一の符号を付して説明する。また、上記実施形態と同一部分については、重複して説明する部分もあるが、説明を省略した部分については、上記第1の実施形態と同じ構成である。
図5に示す感光体ドラム7は、感光体としてアモルファスシリコン(若しくはアモルファスシリコン系)を使用している。感光体ドラム7の一端側には、はすば歯車である駆動歯車56が取付けられている。
転写ローラ10のローラ本体41は、軸方向一端部から他端部まで同一径である。転写ローラ10のローラ軸42は、左右両端部の各々がローラ軸受け43,44に対して回転可能に支持されている。各ローラ軸受け43,44は、付勢力変更手段45,46によって支持され、付勢力変更手段45,46は上記第1の実施形態のものと同じ構造である。
転写ローラ10の他端側のローラ軸42の端部は、ローラ軸受け43を貫通して、その先端部にはすば歯車である転写歯車54が取付けられている。転写歯車54は、本実施形態では感光体ドラム7の駆動歯車56と噛合して駆動される。転写歯車54と駆動歯車56の速度比は、転写ローラ10の外周面の回転速度が感光体ドラム7の外周面の回転速度よりも4%〜6%速くなるように設定している。
なお、転写ローラ10は、感光体ドラム7に対しコイルバネ47,48のバネ荷重によって転写押圧力を加えられるようにしているため、ローラ軸42は固定されていない。したがって、感光体ドラム7の駆動歯車56,57の回転による振動や衝撃によって、コイルバネ47,48の付勢力に抗して、ローラ軸42が感光体ドラム7とは離れた側へ振動するような影響を受ける。
例えば、図1に示すプリンタ1において、カセット16に配設している用紙A4を用いて用紙の印刷を行うときは、作業者によって、パソコンからプリンタ1の制御部60にプリント信号が送信されと、プリンタ本体2に用紙情報が制御部60にインプットされる。
用紙サイズが小サイズ幅にセットされている状態であり、付勢力変更手段45,46がA4位置にセットされていない状態であれば、制御部60が機構部59を制御して偏心カム51,52をA4サイズの用紙に適合するようにセットする。
用紙A4が感光体ドラム7と転写ローラ10とのニップを通り抜けるとき、転写ローラ10と感光体ドラム7の両端部の荷重バランスが良いので比較的安定した状態で用紙に画像が転写される。
先ず、作業者は手差しトレイ6を利用して、用紙を手差しトレイ6にセットする。
作業者によって、パソコンからプリンタ1の制御部60にプリント信号が送信されると、プリンタ本体2に用紙情報が制御部60にインプットされる。用紙が通常頻繁に使用される小サイズ幅であり、制御部60が機構部59を制御して偏心カム51,52をB5サイズの用紙に適合するようにセットする。この場合、付勢力変更手段45,46が、カセット16に収容されているA4サイズの用紙にセットされている時には、制御部60は偏心カム51,52を回転させてローラ軸受け43,44と作動板49,50との間の距離を大きくし、B5位置にセットする。この際、制御部60は、転写ローラ10の感光体ドラム7に対する転写押圧力を両側共にあるいは別個に、用紙サイズ、用紙厚み、温湿度環境、画像濃度、感光体ドラムの表面状態、プロセス速度等の情報を加味して切り替える。したがって、制御部60は、付勢力変更手段45.46をコイルバネ47,48が伸びる方向にセットし、転写ローラ10の感光体ドラム7に対する転写押圧力が軽減する。
しかし、転写ローラ10の駆動力をそのローラ軸42の両端部より入力し、転写荷重設定をローラ軸42の両端部に均等にし、付勢力を低減することによって、必要以上の押圧力がかからず、感光体と転写ローラの速度差があっても従前よりも感光体ドラム7と転写ローラ10の摩擦力は少なくなり、転写ローラ10の振動を少なくできる。また、適宜、制御部60が付勢力変更手段45,46を制御することによって、エアギャップをなくし、放電による感光体ドラム7の感光層の破壊を防止することができる。
さらに、ローラ軸42の両端部の駆動歯車56,57の位相をギヤピッチの半位相ずらすことにより、ギヤピッチ毎に発生する振動を低減することができ、ジッタや濃度ムラ、ギヤピッチで発生する黒点を抑制することができる。
さらには、転写ローラ10と感光体ドラム7(あるいは用紙)との速度差や摩擦力、駆動歯車からの駆動力に対して、適切な転写荷重のバランスをとり、転写ローラ10の振動(ドラムからの逃げ)の状態を極力抑えることができ、感光層の破壊を防止し黒点発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、上記第1の実施形態と同一名称の部分について同一の符号を付して説明する。また、上記実施形態と同一部分については、重複して説明する部分もあるが、説明を省略した部分については、上記第1の実施形態と同じ構成である。
図6に示す感光体ドラム7は、感光体としてアモルファスシリコン(若しくはアモルファスシリコン系)を使用している。感光体ドラム7の両端部には、はすば歯車である駆動歯車56が取付けられている。
図7に示すように、ローラ本体41は、ローラ軸42の軸方向における中間領域W1は同一径であり、中間位置よりも外側領域W2の範囲は軸方向外側に向かって漸次緩やかに拡径する逆クラウン形状に形成されている。中間領域W1の幅の決定は、選択方法が2通りあり、1つは転写ローラ10の通し可能な用紙の最小幅か若しくは、プリンタ本体2で使用される用紙のうち、大サイズ用紙幅を除く、最も使用される用紙の用紙幅に設定する。また、中間領域W1が形成される位置は、それらの用紙が通る位置に一致するようにする。
転写ローラ10のローラ軸42の両端部は、ローラ軸受け43,44を貫通して、その先端部にはすば歯車である転写歯車54,55が取付けられている。転写歯車54,55は感光体ドラム7の端部に取付けられている駆動歯車56と噛合している。転写歯車54,55と駆動歯車56,57の速度比は、転写ローラ10の外周面の回転速度が感光体ドラム7の外周面の回転速度よりも4%〜6%速くなるように設定している。
なお、転写ローラ10は、感光体ドラム7をコイルバネ47,48のバネ力によって転写押圧力を加えられるようにしているため、ローラ軸42は固定されていない。したがって、感光体ドラム7の駆動歯車56,57の回転による振動や衝撃によってコイルバネ47,48の付勢力に抗して、ローラ軸42が感光体ドラム7とは離れた側へ振動するような影響を受ける。
例えば、図1に示すプリンタ1において、カセット16に配設している用紙A4を用いて用紙の印刷を行うときは、作業者によって、パソコンからプリンタ1の制御部60にプリント信号が送信されと、プリンタ本体2に用紙情報が制御部60にインプットされる。
付勢力変更手段45,46がA4位置にセットされていない状態であれば、制御部60が機構部59を制御して偏心カム51,52をA4サイズの用紙に適合するようにセットする。
用紙A4が感光体ドラム7と転写ローラ10とのニップを通り抜けるとき、用紙は転写ローラ10の中央領域W1を越えて、外側領域W2にわたって移送される。したがって、転写ローラ10と感光体ドラム7が直接接触する部分が少なく比較的安定した状態で用紙に画像が転写される。
先ず、作業者は手差しトレイ6を利用して、用紙を手差しトレイ6にセットする。
作業者によって、パソコンからプリンタ1の制御部60にプリント信号が送信されると、プリンタ本体2に用紙情報が制御部60にインプットされる。用紙が通常頻繁に使用される小サイズ幅であり、制御部60が機構部59を制御して偏心カム51,52をB5サイズの用紙に適合するようにセットする。この場合、付勢力変更手段45,46が、カセット16に収容されているA4サイズの用紙にセットされている時には、制御部60は偏心カム51,52を回転させてローラ軸受け43,44と作動板49,50との間の距離を大きくし、B5位置にセットする。この際、制御部60は、転写ローラ10の感光体ドラム7に対する転写押圧力を両側共にあるいは別個に、用紙サイズ、用紙厚み、温湿度環境、画像濃度、感光体ドラムの表面状態、プロセス速度等の情報を加味して切り替える。したがって、制御部60は、付勢力変更手段45.46をコイルバネ47,48が伸びる方向にセットし、転写ローラ10の感光体ドラム7の転写押圧力が軽減する。
また、この用紙B5が感光体ドラム7と転写ローラ10とのニップを通り抜けるとき、転写ローラ10の中央領域W1を移送される。転写ローラ10は、中央領域W1が同一径で形成され、中央領域W1の外側の外側領域W2に向かって漸次外径が大きくなるような逆クラウン形状としたことにより、用紙B5の両端部に生じていたエアギャップをなくし、黒点の発生を抑制することができる。
また、適宜、制御部60が付勢力変更手段45,46を制御することによって、エアギャップが大きくなることを防ぐことができ、黒点の顕著な発生を防止することができる。
さらには、転写ローラ10と感光体ドラム7(あるいは用紙)との速度差や摩擦力、駆動歯車からの駆動力に対して、適切な転写荷重のバランスをとり、転写ローラ10の振動(ドラムからの逃げ)の状態を極力抑えることができ、感光層の破壊を防止し黒点発生を抑制することができる。
例えば、上記実施形態では、付勢力変更手段45,46について、カム構造としたが、上下動する伸縮部材などによって、適宜押圧力を変更してもよい。
2 プリンタ本体
7 感光体ドラム(像担持体)
10 転写ローラ
42 ローラ軸
43,44 ローラ軸受け
45,46 付勢力変更手段
47,48 コイルバネ
49,50 作動板
51,52 偏心カム
54,55 転写歯車
56,57 駆動歯車
Claims (10)
- 像担持体上に形成されたトナー像の極性とは逆極性の電圧を転写材の裏面から印加して、像担持体上のトナー像を転写材表面に転写させる転写手段を備えた画像形成装置において、
前記転写手段は所定の付勢力をもって像担持体表面に直接接触する転写ローラであって、
当該転写ローラは像担持体とは所定の速度差をもって駆動され、
該転写ローラは、所定の紙サイズ幅に対応する部分を一定の外径とし、その部分より両端部側の外径を軸方向外側へ向けて漸次大きくする逆クラウン形状とすることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体に対する転写ローラの付勢力を少なくとも2段階の切り替えを可能とする付勢力変更手段を設け、該付勢力変更手段によって小サイズ通紙時には最大サイズ通紙時よりも転写ローラの付勢力を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記転写ローラの付勢力は、転写ローラ両端部のそれぞれの荷重に対して、別個に切り替え可能とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 像担持体上に形成されたトナー像の極性とは逆極性の電圧を転写材の裏面から印加して、像担持体上のトナー像を転写材表面に転写させる転写手段を備えた画像形成装置において、
前記転写手段は所定の付勢力をもって像担持体表面に直接接触する転写ローラであって、
該転写ローラは所定の紙サイズ幅に対応する部分を一定の外径とし、その部分より軸方向外側の外径を軸方向外側へ向けて漸次大きくする逆クラウン形状とするとともに、前記像担持体とは所定の速度差をもって駆動され、
駆動力は像担持体と同軸上の駆動歯車より転写ローラ同軸上の転写ギヤに入力され、
駆動力は転写ローラ長手方向両端部より入力されることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体に対する転写ローラの付勢力は、転写ローラ軸両端部に負荷され該両端部への付勢力は、略同一である
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体上および転写ローラ軸上の両端部に形成される駆動歯車は、両者間のギヤピッチが略半位相ずらされていることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体に対する転写ローラの付勢力を少なくとも2段階の切り替えを可能とする付勢力変更手段を設け、必要に応じて、該付勢力変更手段が前記転写ローラの付勢力を変更可能とする、ようにしたことを特徴とする請求項5〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記付勢力変更手段は、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力について、小サイズ通紙時には最大サイズ通紙時よりも小さくすることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 像担持体上に形成されたトナー像の極性とは逆極性の電圧を転写材の裏面から印加して、像担持体上のトナー像を転写材表面に転写させる転写手段を備えた画像形成装置において、
前記転写手段は所定の付勢力をもって像担持体表面に直接接触する転写ローラであって、
該転写ローラは像担持体とは所定の速度差をもって駆動され、
駆動力は像担持体と同軸上の駆動歯車より転写ローラ同軸上の転写ギヤに入力され、
駆動力は転写ローラ長手方向両端部より入力され、
像担持体に対する転写ローラの付勢力は、転写ローラ軸両端部に負荷され該両端部への付勢力は、略同一であり、
前記像担持体に対する転写ローラの付勢力を少なくとも2段階の切り替えを可能とする付勢力変更手段を設け、必要に応じて、該付勢力変更手段が前記転写ローラの付勢力を変更可能とし、
前記付勢力変更手段は、前記像担持体に対する転写ローラの付勢力について、小サイズ通紙時には最大サイズ通紙時よりも小さくすることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体は、a−Si感光体であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の画像形成装置。
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