JPH04328593A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転写方式の電子写真法
・静電記録法・磁気記録法等の従来公知の適宜の作像手
法を採択した複写機・プリンタ・マイクロフィルムリー
ダプリンタ・ディスプレイ装置等の画像形成装置におい
て、電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記録磁性体
等の画像担持体（第１の画像担持体）の面に形成担持さ
せた可転写像（顕像）を転写材（第２の画像担持体）の
面に転写する装置に関する。

【０００２】更に詳しくは、所定の方向に面移動し可転
写像が形成された第１の画像担持体に対して搬送された
第２の画像担持体を第１の画像担持体との間に押圧する
と共に第１の画像担持体の面移動方向に順の方向に面移
動して第２の画像担持体の面に第１の画像担持体側の可
転写像を順次に転写させる転写部材を有する転写装置に
関する。

【０００３】

【従来の技術】図３は上記のような転写装置を用いた画
像形成装置の一例の概略構成を示している。本例の画像
形成装置は転写式の電子写真法を採択したレーザープリ
ンタである。

【０００４】１は第１の画像担持体としての回転ドラム
型の電子写真感光体である（以下、感光ドラムと記す）
。この感光ドラム１は矢示ａの時計方向に所定の周速度
（プロセススピード）をもって回転駆動（面移動）され
る。回転駆動された感光ドラム１は１次帯電器２により
その外周面が一様に所定の極性に帯電処理される。

【０００５】次いで、その帯電処理面にレーザービーム
スキャナ１５により、不図示の画像読取り装置・コンピ
ュータ・ワードプロセッサ等のホスト装置からの出力画
像情報（時系列電気デジタル画素信号）に対応する変調
レーザービーム走査露光５を受け、レーザービームの照
射を受けたドラム面部分の帯電電荷が減衰してドラム面
に目的画像の静電潜像が順次に形成（情報書き込み）さ
れていく。

【０００６】レーザービームスキャナ１５において、３
はレーザー、４はポリゴンミラー、４ａは反射ミラーを
示している。ポリゴンミラー４は感光ドラム１の周速に
応じた所定の回転スピードで回転し、レーザー３は所定
の周波数（以後、画像クロックと称する）で点滅するこ
とにより、所定の解像度を達成している。解像度の単位
としては１インチ当りの単位画素数をｄｐｉ　値［ｄｏ
ｔｓｐｅｒ　ｉｎｃｈ　］として例えば３００　ｄｐｉ
　等と表示することが多い。因に、これは３００／２５
．４＝１２［本／ｍｍ　］の解像度と同義である。その
形成静電潜像は現像器６により現像剤粒子（以下、トナ
ーと記す）で顕像７されていく。

【０００７】一方、カセット８内に収納した第２の画像
担持体としての転写紙１０のスタックから最上位の転写
紙が給紙ローラ９により１枚宛繰り出し給送され、感光
ドラム１上の可転写像である顕像７と所定に同期取り（
感光ドラム１の回転角とタイミング合せ）されて感光ド
ラム１と転写部材１３との圧接部である転写ニップ部ｎ
に送り込まれ、感光ドラム１面側の顕像７が転写紙１０
の面に順次に転写７ａされる。像転写７ａを受けた転写
紙１０は不図示の像定着器へ搬送される。像転写後の感
光ドラム１面はクリーナー１４により転写残りトナー等
の除去を受けて清掃され、繰り返して画像形成に供され
る。

【０００８】転写部材１３は芯金１３ａの外周に導電性
の弾性体層１３ｂを形成した回転ローラ型（以下、転写
ローラと記す）が一般的であり、感光ドラム１に不図示
の付勢手段で所定の圧力をもって押圧され、感光ドラム
１の回転に順方向の矢示ｂの反時計方向に回転する。ま
た電源Ｅにより所定のバイアス電圧が印加される。

【０００９】而して、この転写ローラ１３による転写紙
１０の感光ドラム１に対する押圧力と、転写ローラ１３
に対して印加したバイアス電圧によって転写ニップ部ｎ
において感光ドラム１面側の顕像７が転写紙１０面側に
順次に転写７ａされていく。７ａは転写紙１０面側に転
写された顕像を示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の転写装
置においては以下に述べる問題点があった。

【００１１】（Ａ）印字位置のズレ 給紙ローラ９により繰り出された転写紙１０は感光ドラ
ム１と転写ローラ１３との間に挟まれて搬送されるので
、このときの押さえ込み力が強ければ紙搬送は安定する
。このためには転写ローラ１３の弾性体層１３ｂがある
程度硬い方が好ましい。しかしながら、画質面からは硬
度が高いとニップｎが十分形成されず当接部の線圧が高
くなるために転写不良を生じたり、図４の（ａ）のよう
な適正な転写画像に対して（ｂ）に示す様な画像の中央
部分のトナーの転写が悪くなる、いわゆる「中抜け」７
ｂを生じ易くなる。このため画質的には弾性体層１３ｂ
の硬度はＡｓｋｅｒ−Ｃにて３５゜以下（好ましくは３
０゜以下）、押圧は総圧で５００ｇ〜３０００ｇ程度で
あることが望ましく、この結果として転写紙のたわみや
定着装置（不図示）などが転写紙に与える外力に対して
転写紙を十分に押さえ込むことが困難になり、転写紙１
０の搬送が不安定となって印字位置がズレ画像の倍率や
平行性といった印字位置精度に不良を生じ易くなる。

【００１２】（Ｂ）ＯＨＰ紙での中抜け発生感光ドラム
１側の顕像７を転写紙１０に転写する際に転写ローラ１
３が顕像トナーを感光ドラム１に押しつけるため、特に
オーバーヘッドプロジェクタ用のトランスペアレンシー
（以下、ＯＨＰ用紙と記す）を用いたときに前述の中抜
け現象を顕著に発生する。

【００１３】上記の（Ａ）・（Ｂ）の問題のうち、（Ｂ
）の問題は転写ニップ部ｎにおいて転写ローラ１３を感
光ドラム１の周速よりも大きい周速で駆動すればよいこ
とが判明している。

【００１４】これは転写紙１０としてＯＨＰ用紙を用い
た場合、該ＯＨＰ用紙の表面の摩擦係数が小さいために
該ＯＨＰ用紙１０の感光ドラム１とのスリップが生じて
実質的にＯＨＰ用紙１０の転写ニップ部ｎ内での搬送速
度が感光ドラム１、つまりその上に担持されている顕像
７の移動速度よりも遅くなり「中抜け」が生じるのを、
転写ローラ１３を速く回すことにより助成してスリップ
が起きぬようにして「中抜け」を防ぐものである。

【００１５】ところが、この様に感光ドラム１に対して
転写ローラ１３の周速を相対的に速くすると、転写ロー
ラ１３と感光ドラム１の間で転写紙１０を安定保持する
ことがより困難となり、そのため（Ａ）で述べた印字位
置精度がより不安定となることが判明した。

【００１６】本発明は上述の印字位置精度を安定させな
がら、かつ使用する転写紙１０がＯＨＰ用紙の様な場合
でも「中抜け」を生じさせずに良好な転写性を得ること
を目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする転写装置である。

【００１８】（１）所定の方向に面移動し可転写像が形
成された第１の画像担持体に対して搬送された第２の画
像担持体を第１の画像担持体との間に押圧すると共に第
１の画像担持体の面移動方向に順の方向に面移動して第
２の画像担持体の面に第１の画像担持体側の可転写像を
順次に転写させる転写部材を有する転写装置において、
該転写部材の面移動速度を第１の画像担持体の面移動速
度よりも大きくし、かつ第２の画像担持体を第１の画像
担持体に向けて搬送する搬送系の搬送方向下流側の最終
段に第２の画像担持体を挾持搬送するための搬送手段を
設け、該搬送手段の送り速度を前記転写部材の面移動速
度以下としたことを特徴とする転写装置。 （２）前記最終段の搬送手段が第２の画像担持体を挾持
するための総圧を、前記転写部材と第１の画像担持体が
第２の画像担持体を挾持するための総圧よりも大きくし
たことを特徴とする（１）記載の転写装置。

【００１９】

【作用】上記の構成とすることで、転写部材と搬送手段
の間で第２の画像担持体を引き合いつつ第１の画像担持
体の相対速度を最適にし、以って第２の画像担持体上の
印字位置精度を向上させつつ、「中抜け」画像の発生も
防止するものである。

【００２０】

【実施例】＜実施例１＞図１において、１・１０・１３
は夫々前述図３の画像形成装置における、第１の画像担
持体としての感光ドラム、第２の画像担持体としての転
写紙、及び転写部材としての転写ローラである。また１
１・１２は転写紙１０を挾持して保持するための部材で
、本実施例では画像の位置合せのためのタイミング合わ
せを行なうレジストローラ対を兼ねている。本例の場合
、このレジストローラ対１１・１２が転写紙１０を感光
ドラム１に向けて搬送する搬送系の搬送方向下流側の最
終の搬送手段に相当する。

【００２１】Ｖｐ　は感光ドラム１の周速、ＶＴｒは転
写ローラ１３の周速、ＶＲｅｇ　はレジストローラ１１
の周速を示し、それぞれ感光ドラム１の半径ＲＤ　、転
写ローラ１３の半径ＲＴｒ、レジストローラ１１の半径
ＲＲｅｇ　と下記の関係にある。

【００２２】Ｖｐ　＝ＲＤ　×ωＤ　　　　　　　　　
　　　…■ＶＴｒ＝ＲＴｒ×ωＴｒ　　　　　　　　　
　　…■ＶＲｅｇ　＝ＲＲｅｇ　×ωＲｅｇ　　　　　
　…■ここでωＤ　は感光ドラム１の回転角速度、ωＴ
ｒは転写ローラ１３の回転角速度、ωＲｅｇ　はレジス
トローラ１１の回転角速度である。

【００２３】また、転写紙１０のスピードをＶｓ　とす
る。ここでまず、 Ｖｐ　＝ＶＴｒ＝ＶＲｅｇ とすると、レジストローラ対１１・１２や感光ドラム１
、転写ローラ１３に十分な搬送力がある場合、転写紙１
０はＶｓ　＝Ｖｐ　のスピードで安定して搬送される。 しかしレジストローラ対１１・１２がない場合やレジス
トローラ対１１・１２による転写紙の保持力が不十分な
場合、あるいは感光ドラム１の表面と転写紙１０との間
の摩擦力が弱い場合、または転写ローラ１３の硬度がや
わらかい場合などにおいては、各々の搬送力に差異が生
じて転写紙１０の搬送が不安定となり印字精度が悪化す
る。更に、転写紙１０としてＯＰＣ用紙を用いた場合は
転写ローラ１３のニップｎ部にてスリップを生じ、Ｖｓ
　＜Ｖｐ　となって「中抜け」が発生する。

【００２４】これに対し ＶＴｒ＞ＶＲｅｇ とすることで、転写紙は転写ローラ１３とレジストロー
ラ対１１・１２間で引っ張られ、この間でたるみがなく
なり、より拘束力の強いレジストローラ対１１・１２に
紙の搬送を支配する事が可能となる。この結果紙搬送が
安定化し、印字精度を向上させることが出来る。またこ
のとき、 ＶＴｒ＞Ｖｐ となる様に転写ローラ１３と感光ドラム１のスピードを
設定してやることで、ＯＰＣ用紙の「中抜け」も防止す
る事が出来る。

【００２５】（実験例）感光ドラム１としてアルミニウ
ムシリンダ上に有機感光体（ＯＰＣ）を塗布して外径３
０．０ｍｍ（即ち、半径ＲＤ　＝１５．０ｍｍ）とした
ものを用い、１回転／ｓｅｃ　で駆動し、周速９４．２
ｍｍ／ｓｅｃ　とした。１次帯電器２により、暗部電位
（ＶＤ　）を−６００Ｖとし、レーザー３による露光５
を付与して、明部電位（ＶＬ）が−１００Ｖとなるよう
にした。現像器６により、体積平均粒径６μｍ　のトナ
ーを明部に付着させる反転現像を行ない顕像７を形成し
た。

【００２６】転写ローラ１３としては半径ＲＴｒが略１
０ｍｍ、硬度がＡｓｋｅｒ−Ｃにて２４゜の発泡ＥＰＤ
Ｍゴムを用い、感光ドラム１に対して総圧Ｆ１＝１５０
０ｇで加圧した。このとき転写ローラ１３のニップｎは
約３０ｍｍとなった。また、レジストローラ対１１・１
２としては、半径ＲＲｅｇが略７ｍｍの金属ローラ１１
に半径Ｒ１２が略８ｍｍ硬度がＪＩＳ−Ａで５５゜のク
ロロプレンゴム１２を従動で圧接したものを用いた。

【００２７】この様な条件でレジストローラ対１１・１
２の加圧力の総圧Ｆ２と転写ローラ１３の加圧力の総圧
Ｆ１の比を１．０〜３．０に変化させ、かつ転写ローラ
１３の周速ＶＴｒと、レジストローラ１１の周速ＶＲｅ
ｇ　の比を双方の直径を微調整して９８％〜１０６％ま
で振った場合の印字安定性を調べた。結果を表１に記す
。

【００２８】 表１において、「×」は画像の伸びちぢみが不安定で、
平行性も悪い場合であり、「△」は耐久により伸びちぢ
み、平行性が安定しないレベル、「○」は数千枚の通紙
でも安定しているレベルを表わす。

【００２９】表１から、印字精度を安定化するためには
Ｆ２／Ｆ１を２倍以上として保持力を確保し、かつ転写
ローラ１３をレジストローラ対１１・１２に対して１０
２％以上の速度で回転させれば良いことが判る。実験で
は、１０６％まで良好な結果が得られたが、あまり速く
回しすぎると転写紙１０を引っぱりすぎて好ましくなく
、１１０％程度が上限である。

【００３０】次にＦ２／Ｆ１＝３．０、ＶＴｒ／ＶＲｅ
ｇ　＝１．０２に固定して、転写ローラ周速ＶＴｒと、
感光ドラム１の周速Ｖｐ　の比を９８％〜１０６％まで
変化させた結果を表２に記す。

【００３１】 　　表２において、「×」はＯＨＰ用紙と普通紙が共に
中抜けを生じる場合、「△」はＯＨＰシートのみ中抜け
を生じる場合、「○」は中抜けのない場合を示す。なお
、ＶＲｅｇ　とＶｐ　の関係はレジストローラ対１１・
１２が転写紙１０を強く拘束している場合、即ちＶｓ　
≒ＶＲｅｇ　の場合はＶＲｅｇ　／Ｖｐ　≧１．００で
あるのが中抜け防止に対し望ましいが、転写ローラ１３
で転写紙１０が引っぱられ、Ｖｓ＞ＶＲｅｇ　となった
ときはＶＲｅｇ　／Ｖｐ　＜１．００であっても良い。

【００３２】（変形例）「中抜け」は転写紙が感光ドラ
ム１に進入する角度によっても影響がある。本実施例で
は図１の様に転写ローラ１３のニップｎの中心からの接
線Ｌよりも上方から転写紙１０を進入させる様にレジス
トローラ対１１・１２を配する事により、転写紙１０を
先に感光ドラム１に当接させる様に配慮している。これ
により、感光ドラム１とレジストローラ対１１・１２の
間で転写紙１０を引き合った際に「中抜け」防止効果は
一層良好となり、画像トビチリや転写効率を改善するこ
とも可能となる。

【００３３】これに対し図２は転写紙１０を転写ガイド
１６・１７によって感光ドラム１に先に当接させる例を
示すものでこの様に構成すればレジストローラ対１１・
１２の位置が接線Ｌより下方であっても転写紙１０を感
光ドラム１に先に当接出来、設計の自由度を拡げること
が可能となる。

【００３４】＜実施例２＞前述の実施例１において、Ｖ
ＴＲ／Ｖｐ　を大きくしていくと、転写紙１０上の画像
が伸びてゆくことがある（これはレジストローラ対１１
・１２の転写紙保持力が十分であればレジストローラに
支配されて頭打ちとなる）。

【００３５】本実施例ではＶＲｅｇ　／Ｖｐ　＞１．０
０である場合や、ＶＲｅｇ　／Ｖｐ　≦１．００であっ
てもＶＴｒ／Ｖｐ　自体が大きい場合などに生じる画像
伸び（Ｖｓ　＞Ｖｐ　）の弊害を防止するもので、感光
ドラム１上に形成される顕像７の周方向に見た倍率を１
．００よりも小さくし、転写後の転写紙１０上の画像の
伸びを補正するものである。これを実現するには、露光
５のレーザー光走査ピッチを密にすれば良く、以下のよ
うな具体実施例が挙げられる。

【００３６】（イ）ポリゴンミラー４の回転数アップポ
リゴンミラー４の回転速度Ｒ（回／分）は、走査分解能
をＤ（ｄｐｉ　：１インチ当りのドット数）と、プロセ
ススピード又は感光ドラム１の周速Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ
）と、ポリゴンミラー４の面数Ｎ（面）と、以下の式で
関連付けられる。

【００３７】Ｒ＝（６０／２５．４　）×Ｖｐ　×（Ｄ
／Ｎ）　　…■ ■式で与えられるＲを用いるとき感光ドラム１上の顕像
７の周方向倍率は１．００になる。そこで例えば、感光
ドラム１に対し転写紙１０がＡ４サイズで２ｍｍ伸びて
いるような場合、ポリゴンミラー４の回転数を０．９９
３　Ｒとすれば、顕像７の周方向倍率は０．９９３　と
なり、タテ送りのＡ４サイズ画像の場合、先端から後端
で ２９７×（１−０．９９３）＝２［ｍｍ］縮んだ顕像７
が得られる。このとき、感光ドラム１の長手方向の倍率
は １／０．９９３＝１．００７「倍」 となり伸びるので１画素当りのレーザー３の点灯時間を
通常の設定の０．９９３　倍にして（換言すれば画像ク
ロックを１．００７　倍にして）伸びを補正するのが良
い。

【００３８】（２）感光ドラム１の回転速度Ｖｐ　のダ
ウン 上記（１）で得られる顕像７の周方向倍率を１．００以
下とする効果は、感光ドラム速度Ｖｐ　をポリゴン回転
数Ｒに対して相対的に低下させることで得られる。つま
り、前記の実施例１のＶｐ　に対して、０．９９３　Ｖ
ｐ　のプロセススピードとすることにより、■式で得ら
れるＲを用いて顕像７の周方向倍率を０．９９３　倍と
することが出来る。

【００３９】感光ドラム１の回転速度Ｖｐ　を小さくす
る方法としては、前記の■式により、 （ａ）感光ドラム１の回転角速度ωＤ　を小さくするか
、（ｂ）感光ドラム１の半径ＲＤ　を小さくするか、の
いずれかの方法によれば良い。

【００４０】このとき、感光ドラム１・転写ローラ１３
・レジストローラ１１がそれぞれギヤ等で連結して駆動
されている場合は、ωＲｅｇ　／ωＤ　はそれぞれ定数
になるので（ａ）のように感光ドラム１の回転角速度ω
Ｄ　を小さくする場合はωＴｒ・ωＲｅｇも連動して小
さくなり、転写ローラ１３の半径ＲＴｒやレジストロー
ラ１１の半径ＲＲｅｇ　は実施例１と比べて変更はない
。

【００４１】一方（ｂ）のように感光ドラム１の半径Ｒ
Ｄ　を小さくしてＶｐ　を小さくする場合は感光ドラム
１・転写ローラ１３・レジストローラ１１がギヤ等で連
結して駆動されているときには、転写ローラ１３の半径
ＲＴｒ、レジストローラ１１の半径ＲＲｅｇ　を、ＲＤ
　の減少に応じて各々小さくする必要がある。

【００４２】（ａ）のように感光ドラム１の回転角速度
ωＤ　を小さくする例としては、実施例１においてはω
Ｄ　＝２π［ｒａｄ／ｓｅｃ　］であるが、これをωＤ
　＝２π×０．９９３　＝１．９８６　π［ｒａｄ／ｓ
ｅｃ］とし、他はそのままとすれば良い。

【００４３】（ｂ）のように感光ドラム１の半径ＲＤ　
を小さくする例としては、実施例１において、感光ドラ
ム１の半径ＲＤ　を １５．０×０．９９３　＝１４．８９５　［ｍｍ］とし
、転写ローラ１３の半径ＲＴｒ、レジストローラ１１の
半径ＲＲｅｇを各々最適化してやれば良い。

【００４４】一例として ＶＴｒ／ＶＲｅｇ　＝１．０２ ＶＴｒ／Ｖｐ　　　＝１．０４ とするためには、 などとしてやれば良い（但し、ＲＤ　＝１５．０ｍｍ、
ＲＴｒ＝１０．０ｍｍ、ＲＲｅｇ　＝７．０ｍｍ　のと
きが等速系、即ちＶｐ　＝ＶＴｒ＝ＶＲｅｇ　であるも
のとする）。

【００４５】以上の方法に依るとき感光ドラム１の長手
方向の倍率はポリゴン回転数Ｒが■式のとおりなので、
１．００のままであり、画像クロックも通常どおりに設
定すれば良い。

【００４６】以上の説明では、転写紙１０をほぼ水平方
向に搬送する例を示したけれども、本発明は上から下、
又は下から上へと転写紙１０を垂直搬送する経路に転写
ローラ１３を配置する場合にも適用できることは言うま
でもない。

【００４７】転写部材が、転写ベルト、その他の転写用
回転体もしくは回動体、面移動体の場合でも同様の効果
を得ることができる。

【００４８】また、第１の画像担持体も回転ドラム型に
限らず、回動ベルト型や走行ウエブ型等にすることもで
きる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の転写装置において、転写部材（転写ローラ１３）
を第１の画像担持体（感光ドラム１）の面移動速度より
大きな面移動速度で駆動すると同時に、搬送手段（レジ
ストローラ対１１・１２）により転写紙を挾持し、この
とき搬送手段の送り速度を転写部材の面移動速度以下と
することで、印字位置精度を向上させながら、同様に「
中抜け」の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　一実施例の転写装置の説明図

【図２】　　
変形例装置の説明図

【図３】　　画像形成装置の一例の概略構成図

【図４】
　　（ａ）・（ｂ）は夫々正常な転写画像と、中抜けを
生じている転写画像の説明図

【符号の説明】

１　　第１の画像担持体としての感光ドラム３　　レー
ザー ４　　ポリゴンミラー ６　　現像器 ７　　顕像 ８　　転写紙カセット １０　　第２の画像担持体としての転写紙１１・１２　
　搬送手段としてのレジストローラ対１３　　転写部材
としての転写ローラ １６・１７　　転写ガイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所定の方向に面移動し可転写像が形成
   された第１の画像担持体に対して搬送された第２の画像
   担持体を第１の画像担持体との間に押圧すると共に第１
   の画像担持体の面移動方向に順の方向に面移動して第２
   の画像担持体の面に第１の画像担持体側の可転写像を順
   次に転写させる転写部材を有する転写装置において、該
   転写部材の面移動速度を第１の画像担持体の面移動速度
   よりも大きくし、かつ第２の画像担持体を第１の画像担
   持体に向けて搬送する搬送系の搬送方向下流側の最終段
   に第２の画像担持体を挾持搬送するための搬送手段を設
   け、該搬送手段の送り速度を前記転写部材の面移動速度
   以下としたことを特徴とする転写装置。
2. 【請求項２】　　前記最終段の搬送手段が第２の画像担
   持体を挾持するための総圧を、前記転写部材と第１の画
   像担持体が第２の画像担持体を挾持するための総圧より
   も大きくしたことを特徴とする請求項１記載の転写装置
   。