JP2000214706A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型で、しかも用紙として厚紙を使用した場合
であっても画像の中抜けの発生を可及的に低減するよう
にした画像形成装置を提供する。 【解決手段】定着手段１２に圧接して形成される弾性加
圧部材１３の凹部１３ａのうち像担持体側１に最も接近
した位置１３ｂにおける定着手段の接線Ｈが、像担持体
１と転写手段１１が圧接するニップ点Ｐに対して転写ロ
ーラ１１側に位置するよう像担持体１と定着ローラ１２
を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリンター、フ
ァクシミリ、複写機等の画像形成装置に関し、特に感光
体等の像担持体から用紙に転写される画像の中抜けを防
止するようにした画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式を利用したプリン
ター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置では、像
担持体である感光体に形成された静電潜像にトナーを付
着して可視化した後、その可視化したトナー像を転写手
段により用紙に転写させるようにしている。

【０００３】一方、上述した転写手段により感光体から
トナー像を用紙へ転写させる際、特に細線で形成された
画像（特に文字）部分が用紙に転写されず感光体に残留
して、画像に中抜け現象が生ずることがある。

【０００４】図４は、感光体１に細線が形成された様子
を示している。トナー像２は幅Ｓが狭く形成されている
ので、用紙と接触する面積は小さくなる。そのため、転
写手段を介し用紙３が力Ｆでトナー像に圧接する時、こ
の細線のトナー像２が受ける圧力は大きくなる。トナー
像２の中央部分は、フラット部が少なく形成されている
ゆえ、圧力はことさら大きく感光体１側に圧着されたま
まで用紙３側に転写されなくなる。以上の過程が画像の
中抜けの原因と考えられる。

【０００５】一方、図５は感光体１に太線が形成された
様子を示している。トナー像４は、幅Ｓが太く形成され
ているので、用紙と接触する面積は大きくなる。そのた
め、転写手段を介し用紙３が力Ｆでトナー像に圧接して
も、力Ｆは分散され、太線のトナー像４の中抜けは発生
しにくい。

【０００６】上述した細線の画像の中抜け発生を可及的
に減少させるため、従来では感光体の周速と、搬送され
る用紙の搬送速度とに速度差を設けてスリップ転写させ
ることが行われている。

【０００７】これを実現するために、例えば次のような
方法がとられる。図６を用いて示すと、用紙搬送用の用
紙搬送ローラである一対のレジローラ１０の周速ＶＲに
より用紙３に対しＶＰの搬送速度を与える時（ＶＰとＶ
Ｒは略同一）、感光体１の周速ＶＤをレジローラ１０の
周速ＶＲに対し数％遅く設定する。さらに、感光体１の
周面に当接する転写手段である転写ローラ１１の周速Ｖ
Ｂはレジローラ１０の周速ＶＲよりも早く（ＶＢ＞Ｖ
Ｒ）設定する。

【０００８】上述したようにＶＢ＞ＶＲ、ＶＰ（ＶＰと
ＶＲは略同一）＞ＶＤに設定して転写処理を行うと、前
述した図４で示すトナー像２に用紙走行方向にトナーを
はぎ取る剪断力が加わることとなる。その結果、画像の
中抜けの発生が可及的に低減する。

【０００９】スリップ転写させるシステムでは、用紙搬
送力の多くをレジローラ１０が担っている。そのため、
レジローラ１０を抜けた用紙は、搬送力が落ち、狙いの
用紙速度が得られなくなる傾向がある。特に官製ハガキ
のような厚紙の場合、それが顕著で中抜けを発生させや
すい。

【００１０】用紙速度の低下を回避するために、定着手
段である定着ローラ１２のニップ力を上げたり周速ＶＨ
を上げたりして搬送力を持たせる方法も考えられる。

【００１１】しかしながら、どちらの方法も薄紙でしわ
を発生させたりＭＱ（ＭｏｔｉｏｎＱｕａｌｉｔｙ）を
悪化させる原因となるため、中抜け対策として定着ロー
ラ１２のニップ力を上げたり周速ＶＨを上げることは好
ましくない。

【００１２】そのため、定着ローラ１２の周速ＶＨを薄
紙の搬送速度よりやや遅く設定して、薄紙に適度の弛み
を持たせるようにするのが普通である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した定
着手段である定着ローラ１２は一般に内部にヒートラン
プ等の加熱源を含んだ金属等の剛体により形成され、ま
た弾性加圧部材１３はローラでゴム等の弾性体で形成さ
れている定着ローラ１２に弾性加圧部材１３を圧接させ
ると、弾性加圧部材１３の周面が定着ローラ１２の周面
に沿って凹んで凹部１３ａが形成される。

【００１４】このため一旦定着ローラ１２と弾性加圧部
材１３間に案内された用紙３は、この凹部１３ａのうち
感光体１側に最も接近した位置１３ｂにおける定着ロー
ラ１２の接線（定着手段の接線）Ｈに沿って搬送され
る。

【００１５】図６で示すように、その接線Ｈが、感光体
１と転写ローラ１１とが当接するニップ点Ｐに対し感光
体１側に位置している場合に、感光体１と定着ローラ１
２との間の距離（すなわちニップ点Ｐから凹部１３ａの
うち感光体１側に最も接近した位置１３ｂとの間の距
離）よりも長い官製ハガキのような厚紙の用紙３が搬送
されると、当該厚紙の用紙３は、図６と同一部分を同一
符号で示す図７のように、ニップ点Ｐと凹部分１３ａの
感光体１側に最も接近した位置１３ｂとの間に位置決め
される。その際、厚紙の用紙３は、その腰の強さ、即ち
変形しづらく剛性が強いゆえに、その弾発力によって自
らの姿勢をローラ接線Ｈに沿わせるべく感光体１側へ力
Ｆ´を加える。

【００１６】このように、厚紙の用紙３がローラ接線Ｈ
に沿うべく感光体１側へ力Ｆ´を加えると、図４で示す
トナー像２に加わる用紙３の力Ｆが一層大きくなって中
抜けが発生しやすくなる難点があった。

【００１７】一方、用紙３として薄紙が搬送された場合
は、同様にニップ点Ｐと凹部分１３ａの感光体１側に最
も接近した位置１３ｂとの間に位置決めされるが、薄紙
の腰は弱いゆえ重力により適度に撓む。そのため、感光
体１に力Ｆを与えることはなく中抜けが発生することは
ない。

【００１８】なお、上述した感光体１と定着ローラ１２
との間の距離は装置が取り扱う搬送可能な用紙（例えば
官製ハガキ）の長さよりもより短く設定されている。

【００１９】この発明は上述した事情に鑑み、小型で、
しかも用紙として厚紙を使用した場合であっても画像の
中抜けの発生を可及的に低減するようにした画像形成装
置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明では、トナー像を保持する像担持体と、
該像担持体に当接してニップ点を形成し、トナー像を用
紙に転写する転写手段と、前記像担持体から搬送された
用紙に形成されたトナー像を定着する定着手段と、該定
着手段に圧接する弾性加圧部材と、前記像担持体と前記
定着手段との間の距離が搬送可能な用紙の長さよりも短
く設定された用紙搬送路とを少なくとも有する像形成装
置において、前記定着手段に圧接して形成される前記弾
性加圧部材の凹部のうち前記像担持体側に最も接近した
位置における前記定着手段の接線が、前記ニップ点に対
して前記転写手段側に位置するよう前記像担持体と前記
定着手段を配置するようにしている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる画像形成
装置の一実施例を詳述する。

【００２２】図１はこの発明に係わる画像形成装置２０
の要部拡大概念図で図６と同一部分を同一符号で示す。

【００２３】この画像形成装置２０においても、感光体
１の周速ＶＤと搬送される用紙の搬送速度ＶＰとに速度
差を設けてスリップ転写させ、これにより画像の中抜け
の発生を可及的に防止すべく、レジローラ１０の周速を
ＶＲ、用紙３の搬送速度をＶＰ、感光体１の周速をＶ
Ｄ、転写ローラ１１の周速をＶＢ、定着ローラ１２の周
速をＶＨとした場合に、ＶＢ＞ＶＲ、ＶＰ（ＶＰとＶＲ
は略同一）＞ＶＤ、またＶＢ＞ＶＲ、ＶＰ（ＶＰとＶＲ
は略同一）＞ＶＨに設定されている。

【００２４】また、この画像形成装置２０でも、装置の
小型化を図って、レジローラ１０を感光体１と転写手段
である転写ローラ１１とが当接するニップ点Ｐを通過す
るニップ接線Ｑを境に転写ローラ１１側に位置させ、用
紙搬送路を湾曲させている。また感光体１と定着手段で
ある定着ローラ１２との間の距離も装置が取り扱う搬送
可能な用紙（例えば官製ハガキ）の長さよりもより短く
設定されている。実施例の定着ローラ１２も金属等の剛
体により形成され、また弾性加圧部材１３もローラでゴ
ム等の弾性体で形成されている。

【００２５】このため定着ローラ１２に弾性加圧部材１
３を圧接させると、弾性加圧部材１３の周面が定着ロー
ラ１２の周面に沿って凹んで、そこに凹部１３ａが形成
される。これにより、一旦定着ローラ１２と弾性加圧部
材１３間に案内された用紙は、この凹部１３ａのうち感
光体１側に最も接近した位置１３ｂにおける定着ローラ
１２の接線（定着手段の接線）Ｈに沿って搬送されるこ
ととなる。

【００２６】なお、この画像形成装置２０では、上述し
た像担持体である感光体１と定着ローラ１２が、ニップ
点Ｐに対して定着手段の接線Ｈが転写ローラ１１側に位
置するよう配置されている。

【００２７】図１で符号ｄはニップ点Ｐから定着手段の
接線Ｈまでの垂直距離を示している。 次に、上述した
画像形成装置２０の作用を説明する。

【００２８】図１で示すように、定着手段の接線Ｈが、
感光体１と転写ローラ１１とが当接するニップ点Ｐに対
して転写ローラ１１側に位置するように、感光体１と定
着ローラ１２を配設する。その際に、感光体１と定着ロ
ーラ１２との間に形成される用紙搬送路１５の距離より
も長い官製ハガキのような厚紙の用紙３を搬送させる
と、図２で示すように、当該厚紙の用紙３は、感光体１
と定着ローラ１２との間において、ニップ点Ｐと凹部分
１３ａのうち感光体１側に最も接近した位置１３ｂとの
間に位置決めされるが、その際、厚紙の用紙３には、そ
の腰の強さゆえに、自らの姿勢を定着手段の接線Ｈに沿
わせるべく転写ローラ１１側へ力Ｆ´´を作用させる。

【００２９】このように、厚紙の用紙３が自らの姿勢を
定着手段の接線Ｈに沿わせるべく転写ローラ１１側へ力
Ｆ´´を加えると、図４で示すトナー像２に加わる用紙
３の力Ｆがその分だけ減少し画像の中抜けの発生を可及
的に減少させる。

【００３０】図１に示すニップ点Ｐから定着手段の接線
Ｈまでの垂直距離ｄ（ミリメートル）を変化させ、官製
ハガキ等の厚紙の用紙に発生する画像の中抜けの発生程
度を実験により調べたところ図３のグラフで示す実験結
果が得られた。

【００３１】このグラフで、縦軸は厚紙の用紙３による
画像の中抜けの発生程度を示している。Ｇ０は画像の中
抜けは未発生、Ｇ１は画像の中抜けは発生するものの実
用上問題ないレベルを示し、Ｇ４はほとんどの文字の中
央が抜けてしまい輪郭しか転写されないレベルを示す。
また横軸は図１に示すニップ点Ｐから定着手段の接線Ｈ
までの垂直距離ｄ（ミリメートル）である。

【００３２】この図３のグラフから明らかなように、画
像の中抜け程度が実用上問題ない範囲は、ｄ＝約５ミリ
メートル以上であることが判明した。

【００３３】

【発明の効果】この発明の画像形成装置では、腰の強い
厚紙の用紙が定着手段に搬送された際に、その厚紙の腰
により用紙が像担持体へ加える圧力を低減させて画像の
中抜けを可及的に減少させるようにすることができる。
それは定着手段に圧接して形成される弾性加圧部材の凹
部のうち像担持体側に最も接近した位置における定着手
段の接線Ｈが、像担持体と転写手段が圧接するニップ点
に対し転写手段側に位置するよう像担持体と定着手段を
配置したからである。以上説明したように、部品配置の
変更という簡単な設計変更で一層画像品質の高い小型の
画像形成装置を極めて安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係わる画像形成装置の要部拡
大概念図。

【図２】図２はこの発明に係わる画像形成装置の作用を
示す要部拡大概念図。

【図３】図３はニップ点Ｐから定着手段の接線Ｈまでの
垂直距離ｄを変化させた場合の画像の中抜けの発生程度
を検証した実験グラフ。

【図４】図４は画像の中抜けの発生原理を示す図。

【図５】図５は画像の中抜けの発生原理を示す図。

【図６】図６はスリップ転写を示す概念図。

【図７】図７は厚紙の用紙を搬送した状態の画像形成装
置を示す要部拡大概念図。

【符号の説明】

１…像担持体（感光体） ３…用紙 １１…転写手段（転写ローラ） １２…定着手段（定着ローラ） １３…弾性加圧部材 １３ａ…凹部 １３ｂ…凹部のうち像担持体に最も接近した位置 １５…用紙搬送路 ２０…画像形成装置 Ｐ…ニップ点 Ｈ…定着手段の接線 ｄ…ニップ点から定着手段の接線までの垂直距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー像を保持する像担持体と、該像担持
   体に当接してニップ点を形成し、トナー像を用紙に転写
   する転写手段と、前記像担持体から搬送された用紙に形
   成されたトナー像を定着する定着手段と、該定着手段に
   圧接する弾性加圧部材と、前記像担持体と前記定着手段
   との間の距離が搬送可能な用紙の長さよりも短く設定さ
   れた用紙搬送路とを少なくとも有する像形成装置におい
   て、 前記定着手段に圧接して形成される前記弾性加圧部材の
   凹部のうち前記像担持体側に最も接近した位置における
   前記定着手段の接線が、前記ニップ点に対して前記転写
   手段側に位置するよう前記像担持体と前記定着手段を配
   置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記ニップ点から前記定着手段の接線まで
   の垂直距離は約５ミリメートル以上であることを特徴と
   する請求項(1）記載の画像形成装置。