(57)【要約】【課題】  押圧手段を用いて、記録材を像担持体に密着させて転写性を良くする転写装置においては、押圧手段の長さの設定が難しく、記録材の幅よりも長いと像担持体を傷つけ、短いとハジキ等の転写性の悪化を招くという問題があり、これをを解決する。【解決手段】  押圧手段を構成する弾性板部材の端部に傾斜縁を設け、弾性板部材の先端部を台形にし、記録材を押圧する押圧幅を記録材の幅の９５％以上、９６％以下とする。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、該像担持体に接触する記録材の背面に電荷を付与して、前記像担持体上のトナー像を前記記録材に転写する転写装置及び前記記録材を前記像担持体に押圧する押圧手段を有する画像形成装置において、
前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁を形成し、両端部に、傾斜縁を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記直線縁は前記記録材の幅の９５％以上９６％以下の長さを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記直線縁と前記傾斜縁との中間部は、曲率半径５ｍｍ以上の湾曲した縁からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記弾性板部材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体、該像担持体に接触する記録材の背面に電荷を付与して、前記像担持体上のトナー像を前記記録材に転写する転写装置及び前記記録材を前記像担持体に押圧する押圧手段を有する画像形成装置において、
前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁、両端部に傾斜縁及び前記直線縁と前記傾斜縁との中間部を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記中間部は、曲率半径５ｍｍ以上の湾曲した縁からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記押圧手段を押圧位置と退避位置とに変位させる変位手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体上に表面画像のトナー像を形成し、
形成された前記表面画像のトナー像を記録材に転写し、
前記表面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱及び圧力を加えることにより定着処理し、
定着処理後に、前記記録材の像担持面と反対側の面に裏面画像のトナー像を転写し、
該裏面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱と圧力を加えることにより定着処理する画像形成方法において、
少なくとも、前記裏面画像のトナー像を転写する工程において、押圧手段により記録材を前記像担持体に押圧して転写を行い、
前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁を形成し、両端部に傾斜縁を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記直線縁は前記記録材の幅の９５％以上９６％以下の長さを有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
像担持体上に表面画像のトナー像を形成し、
形成された前記表面画像のトナー像を記録材に転写し、
前記表面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱及び圧力を加えることにより定着処理し、
定着後に、前記記録材の像担持面と反対側の面に裏面画像のトナー像を転写し、
該裏面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱と圧力を加えることにより定着処理する画像形成方法において、
少なくとも、前記裏面画像のトナー像を転写する工程において、押圧手段により記録材を前記像担持体に押圧して転写を行い、
前記押圧手段は、前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁、両端部に傾斜縁及び前記直線縁と前記傾斜縁との中間部を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記中間部は、曲率半径５ｍｍ以上の湾曲した縁からなることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体や中間転写体等の像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写装置としては、記録材を像担持体に接触させるとともに、記録材の背面から、像を形成しているトナーの帯電電荷と反対極性の帯電を行って、トナー像を静電力で記録材に転写するものが広く用いられている。
【０００３】
そして、像担持体に対する記録材の接触をよくするために、像担持体に対して記録材を押圧する押圧手段を用いることが提案されている（特許文献１、２）。
【特許文献１】米国特許第４９４７２１４号明細書
【特許文献２】米国特許第５９２３９２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載された押圧手段を用いた転写装置は、記録材をその全面にわたって均一に像担持体に接触させ、像担持体と記録材との間に間隙が生ずることを防止出来るために、均一な転写が行われ、高画質の画像形成を可能にするものであるが、本発明の発明者の実験によれば、次に説明するような問題があることが明らかになった。この問題を図１、２を用いて説明する。
【０００５】
押圧手段には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等の弾性板部材Ｘが用いられ、記録材Ｐの走行方向Ｖに直角な直線縁Ｘ１で記録材Ｐを押圧して像担持体Ｚに押圧する。直線縁Ｘ１の長さは図１（ａ）のようにほぼ記録材Ｐの紙幅Ｗに等しい。
【０００６】
しかるに、記録材Ｐは規定の搬送路を常に正確に走行することはなく、幅方向のずれをもって走行するので、弾性板部材Ｘの端部のエッジが像担持体Ｚに直接接触することが避けられない。これによって像担持体表面が劣化を受け、画質低下の原因となる。
【０００７】
これを避けるために、図１（ｂ）のように直線縁Ｘ１の長さＷ１を記録材の紙幅Ｗ２より小さく設定することが考えられる。
【０００８】
図１（ｂ）の構成では、弾性板部材Ｘが記録材Ｐを押圧しない領域Ｕ（ハッチングで示す）において、ハジキと呼ばれる現象により画像が白く抜ける画像のムラが出ることが判明した。
【０００９】
これは、次のような現象によると考えられる。
【００１０】
図２に示すように、弾性板部材Ｘの先端部は、記録材Ｐの像担持体Ｚに対する接触をよくするために、転写領域にきわめて近い位置に設定され、転写装置ＴＲの放電範囲に入っている。
【００１１】
従って記録材Ｐが受ける帯電は弾性板部材Ｘによる影響を受ける。しかるに、図１（ｂ）における領域Ｕでは弾性板部材Ｘが介在しないのでこれによる影響がほとんどない。
【００１２】
転写条件は像転写領域において最適となるように、すなわち、弾性板部材Ｘによる影響を考慮して最適となるように設定されているので、この影響がほとんどない領域Ｕにおいては、最適条件から外れて転写が不安定になる。これによって、領域Ｕ、すなわち画像の端部において画像が白く抜けるハジキ現象が起こる。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の本発明の目的は、下記の発明により達成される。
１．
像担持体、該像担持体に接触する記録材の背面に電荷を付与して、前記像担持体上のトナー像を前記記録材に転写する転写装置及び前記記録材を前記像担持体に押圧する押圧手段を有する画像形成装置において、
前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁を形成し、両端部に、傾斜縁を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記直線縁は前記記録材の幅の９５％以上９６％以下の長さを有することを特徴とする画像形成装置。
２．
前記直線縁と前記傾斜縁との中間部は、曲率半径５ｍｍ以上の湾曲した縁からなることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記弾性板部材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなることを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
４．
像担持体、該像担持体に接触する記録材の背面に電荷を付与して、前記像担持体上のトナー像を前記記録材に転写する転写装置及び前記記録材を前記像担持体に押圧する押圧手段を有する画像形成装置において、
前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁、両端部に傾斜縁及び前記直線縁と前記傾斜縁との中間部を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記中間部は、曲率半径５ｍｍ以上の湾曲した縁からなることを特徴とする画像形成装置。
５．
前記押圧手段を押圧位置と退避位置とに変位させる変位手段を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．
像担持体上に表面画像のトナー像を形成し、
形成された前記表面画像のトナー像を記録材に転写し、
前記表面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱及び圧力を加えることにより定着処理し、
定着処理後に、前記記録材の像担持面と反対側の面に裏面画像のトナー像を転写し、
該裏面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱と圧力を加えることにより定着処理する画像形成方法において、
少なくとも、前記裏面画像のトナー像を転写する工程において、押圧手段により記録材を前記像担持体に押圧して転写を行い、
前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁を形成し、両端部に傾斜縁を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記直線縁は前記記録材の幅の９５％以上９６％以下の長さを有することを特徴とする画像形成方法。
７．
像担持体上に表面画像のトナー像を形成し、
形成された前記表面画像のトナー像を記録材に転写し、
前記表面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱及び圧力を加えることにより定着処理し、
定着後に、前記記録材の像担持面と反対側の面に裏面画像のトナー像を転写し、
該裏面画像のトナー像が転写された前記記録材に熱と圧力を加えることにより定着処理する画像形成方法において、
少なくとも、前記裏面画像のトナー像を転写する工程において、押圧手段により記録材を前記像担持体に押圧して転写を行い、
前記押圧手段は、前記押圧手段は、中央部に前記記録材の走行方向に直角な直線縁、両端部に傾斜縁及び前記直線縁と前記傾斜縁との中間部を形成することにより、台形の先端部が形成された弾性板部材を有し、前記中間部は、曲率半径５ｍｍ以上の湾曲した縁からなることを特徴とする画像形成方法。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜７のいずれかの発明により、押圧手段を用いて転写を行う場合に生ずるハジキ、不均一転写が良好に防止され、高画質の画像を安定して形成することが可能となる。また、押圧手段のエッジが像担持体に接触することにより像担持体の傷が生じ、像担持体の耐久性が低下することも防止される。
【００１６】
請求項２又は請求項４の発明により、押圧手段を構成する弾性板部材に形成された直線縁と傾斜縁との境界部による画像濃度の変化が防止されて、均一な濃度の画像を形成することが可能となる。
請求項６又は７の発明により、裏面画像形成において起きやすい、転写不良による不均一な濃度の画像の形成が防止され、高画質の画像を安定して形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の例を示す図である。
【００１８】
画像形成装置は、自動原稿搬送装置１００、原稿読取部１１０、画像形成部１２０、定着装置１０８及び給紙部１３０を備えている。
【００１９】
図３において、自動原稿搬送装置１００ではその原稿給紙台上に載置された原稿を１枚ずつ読取位置に搬送して読取後の原稿を原稿排紙皿に集積する。
【００２０】
原稿読取部１１０は原稿の画像を読み取ってデジタル画像データを生成する。
【００２１】
画像形成部１２０は電子写真方式により記録材に画像を形成するものであり、
画像形成部１２０において、像担持体としてのドラム状の感光体１０１の周囲に帯電装置１０２、露光装置１０３、現像装置１０４、転写装置１０５、分離装置１０６及びクリーニング装置１０７が配置される。画像形成部１２０の下方には、複数の給紙部１３０が設けられ記録材Ｐを画像形成部１２０に給紙する。１０９は手差し給紙部である。給紙部１３０又は手差し給紙部１０９から給紙された記録材Ｐはレジストローラ１１１により感光体１０１と転写装置１０５の間に供給され、定着装置１０８で定着処理されて排紙皿１１２に排紙される。
【００２２】
給紙部１３０は３個の給紙トレイ１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃを有し、給紙部１３０から搬出された記録材Ｐは給紙搬送部１４０からレジストローラ１１１に搬送される。
【００２３】
感光体１０１が時計方向に回転し、帯電装置１０２による帯電、露光装置１０３による像露光及び現像装置１０４による現像で感光体１０１上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写装置１０５により記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは定着装置１０８において定着処理された後に排紙皿１１２に排紙される。
【００２４】
片面画像形成においては、定着処理後の記録材Ｐは排紙トレイ１１２に排紙されるが、両面画像形成においては、表面画像のトナー像が転写された記録材Ｐは定着装置１０８により定着処理された後に、再給紙路１１３に搬送される。再給紙路１１３において、表裏反転された記録材Ｐがレジストローラ１１１に給紙され、転写部に供給されて裏面画像のトナー像が転写される。裏面画像のトナー像が転写された記録材Ｐは定着装置１０８により定着処理された後に、排紙トレイ１１２に排紙される。
【００２５】
なお、本発明は、像担持体として中間転写体を用いた画像形成装置にも適用できる。
【００２６】
図４〜６により転写装置１０５近傍の構造を説明する。図４は転写装置１０５及び分離装置１０６の部分の正面断面図、図５は図４の右斜め上方向から見た側面図、図６は、押圧手段の作動を示す図である。
【００２７】
感光体１０１の下方には、転写電極３１とシールドプレート３２とからなる転写装置１０５及び２本の分離電極４１とそれぞれに対応するシールドプレート４２と記録材を案内する案内部材４３からなる分離装置１０６が枠２に固定されて設けられる。
【００２８】
転写電極３１は、直流コロナ放電により感光体１０１上のトナー像Ｔの帯電極性と反対極性の電荷を記録材Ｐの背面に付与し、トナー像を感光体１０１から記録材Ｐに転写する。また、分離電極４１は交流コロナ放電により記録材Ｐを除電し、感光体１０１から分離する。
【００２９】
記録材Ｐは、上下に設けられた進入案内部材５、６により案内され、これら案内部材５、６間の間隙を通過してその先端から感光体１に接触する。
【００３０】
記録材Ｐを感光体１に押圧する押圧手段は弾性板部材１２を有し、弾性板部材１２はその先端で記録材Ｐを感光体１に押圧する。
【００３１】
弾性板部材１２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなり、ほぼ全幅にわたって、記録材Ｐを感光体１０１に均一に押圧する。なお、弾性板部材１２の押圧については後に説明する。
【００３２】
弾性板部材１２はその基部で支持板１０に両面接着テープ１２１により固定される。枠２には、支持板１０を保持し、その移動を案内する凹部７１、７２が支持板１０の両側方に形成される。支持板１０の両端部は、ねじ１５、１６により固定された抑え部材１３、１４により凹部７１、７２内に保持される。支持板１０の両端部は、また、圧縮型のコイルバネＳＰ１、ＳＰ２により図５の下方に付勢され、凹部７１、７２の図５下方の端に設けられたストップ壁７１２、７２２により下限位置を規定される。支持板１０はその幅方向中央（図５における水平方向中央）位置で、板部材からなる変位手段８により駆動される。支持板１０の折り曲げ部１０Ａは変位手段８の折り曲げ部８Ａに接触し、相互の位置関係が正確に設定される。変位手段８は長方形の板からなり、その側縁が４個のコロ９１〜９４に案内され図５の上下に移動する。変位手段８は、また、その長孔８Ｃと枠２に固定された案内ピン９５、９６とにより上下移動を案内される。
【００３３】
モータＭの回転軸に固定された歯車Ｇ１は減速歯車Ｇ２に噛み合い、減速歯車Ｇ２と同軸で一体なピニオンＧ３は、変位手段８に設けられたラック８Ｂに係合する。モータＭの矢印で示す方向の回転により、変位手段８は矢印で示すように図５において上昇し、支持板１０をコイルバネＳＰ１、ＳＰ２の付勢に抗して押し上げ、弾性板部材１２の直線縁１２Ａを感光体１に向けて移動させ、接触させる。
【００３４】
図６（ａ）は押圧手段が待機状態にあり、弾性板部材１２の直線縁１２Ａが感光体１から離れている状態を示し、図６（ｂ）は押圧手段が作動状態にあり、直線縁１２Ａが記録材Ｐを感光体１に押圧している状態を示す。
【００３５】
モータＭは、図３におけるレジストローラ１１１の上流に設けられたセンサＳＳが記録材Ｐの先端を検知した時点から記録材先端が感光体１０１に接触し始める所定時間後に起動して、弾性板部材１２を前進させて、記録材Ｐを押圧する図６（ｂ）の位置に設定し、更に記録材Ｐの後端が転写位置を通過する所定時間経過時に逆転する。モータＭの逆転により、コイルバネＳＰ１、ＳＰ２の付勢力で弾性板部材１２は後退し、図６（ｂ）の状態となる。
【００３６】
弾性板部材１２の形状について、図７により説明する。
【００３７】
図７（ａ）は弾性板部材１２の全体図である。弾性板部材１２は記録材Ｐを感光体に押圧する先端部に直線縁１２Ａが形成され、更に、両端部に直線部１２Ａに続き外側に傾斜した傾斜縁１２Ｂが形成された台形形状の先端部を有する。
【００３８】
直線縁１２Ａが記録材Ｐを押圧するので、弾性板部材１２の押圧幅Ｗ１は直線縁１２Ａの長さとなる。
【００３９】
Ｗ２は記録材Ｐの幅である。記録材Ｐは搬送時に、幅方向に若干ずれる可能性があるが、押圧幅Ｗ１は記録材の幅Ｗ２の中央に位置するように設定される。
【００４０】
表１は記録材幅Ｗ２として、幅２９７ｍｍ（Ａ４サイズの長辺）と幅２７９ｍｍ（１１インチサイズの長辺）に対して、押圧幅Ｗ１を種々変化させて、転写実験を行った結果を示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１から分かるように、Ｗ１／Ｗ２×１００が９５以上においては、良好な転写性を示したが、９５より小さい例では、端部におけるハジキが見られ、ベタ画像の転写性が悪かった。
【００４３】
なお、表１における非押圧幅は片側の非押圧領域の幅である。
【００４４】
また、実験により、Ｗ１／Ｗ２×１００が９６を超えると、記録材Ｐのぶれにより弾性板部材１２が感光体に接触して感光体に傷が生ずる場合があった。
【００４５】
このような実験から、弾性板部材１２の両端部に傾斜縁１２Ｂを形成し、押圧幅Ｗ１を記録材の幅Ｗ２の９５％以上、９６％以下に設定することにより、良好な転写性が得られることが判明した。
【００４６】
また、別の実験では、図７（ｂ）に示す直線部１２Ａと傾斜部１２Ｂとの中間部１２Ｃを湾曲した形状とし、中間部１２Ｃの曲率半径Ｒを５ｍｍ以上とすることにより、端部におけるハジキ等の転写不良を防止することができた。特に、直線縁１２Ａと傾斜縁１２Ｂとの境界部における転写性の不均一による画像濃度の不均一が防止され、均一な濃度の画像を形成することができた。
【００４７】
記録材の両面に画像を形成する両面画像形成工程においては、裏面画像形成工程において、少なくとも、前記に説明した押圧手段により記録材を像担持体に押圧することが高画質の画像を安定して形成する上で有効である。
【００４８】
図１を参照して、両面画像形成について説明する。
【００４９】
前記に説明したように、記録材Ｐの一面に表面画像のトナー像を形成して、定着装置１０８により定着処理した後に、記録材Ｐを再給紙路１１３に送り込み、再給紙路１１３において表裏反転した後に、レジストローラ１１１から転写部に記録材Ｐを給紙して裏面画像のトナー像を記録材Ｐに転写する。
【００５０】
転写後に、定着装置１０８において定着処理して排紙トレイ１１２に排紙する。定着装置１０８は加熱ローラ１０８Ａ、加圧ローラ１０８Ｂ及び熱源１０８Ｃを有し、加熱ローラ１０８Ａと加圧ローラ１０８Ｂとで、記録材Ｐをニップして定着処理を行う。定着処理において、記録材Ｐには熱と圧力が加えられる。
【００５１】
裏面画像のトナー像の転写時に、転写部に供給される記録材Ｐは、表面画像の定着工程において、熱と圧力により水分が蒸発して電気抵抗が高くなるとともに変形を受けてトナー像が転写される面に微妙な凹凸ができる。
【００５２】
このために、裏面画像のトナー像の転写において、記録材Ｐの表面と感光体１０１の表面間に間隙が出来やすくなり、転写不良の原因となる。
【００５３】
本実施の形態においては、押圧手段により記録材Ｐを感光体１０１に押圧することにより、記録材Ｐを感光体１０１の表面に密着させ、良好な転写が安定して行われるようにした。
【００５４】
従って、片面画像形成や両面画像形成における表面画像転写においては、前記押圧手段を図４（ａ）の退避位置に設定してもよいが、裏面画像転写においては、押圧手段を図４（ｂ）の位置に設定して転写が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】押圧手段と記録材の関係を示す図である。
【図２】転写に対する押圧手段の影響を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図４】転写装置及び分離装置の部分を示す図である。
【図５】図４の右斜め上方向から見た側面図である。
【図６】押圧手段の作動を示す図である。
【図７】弾性板部材を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
５  転写装置
１０  支持板
１２  弾性板部材
１２Ａ  直前縁
１２Ｂ  傾斜縁
１２Ｃ  中間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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