(57)【特許請求の範囲】
【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する転写手段と、
該ニップ点への用紙を搬送する用紙搬送ローラと、
該用紙搬送ローラから前記ニップ点へ用紙を案内する用紙ガイド
とを少なくとも有する画像形成装置において、
前記用紙搬送ローラの周速をＶＲ、前記像担持体の周速をＶＤとすると、ＶＲ＞ＶＤという関係を満足するように設定し、
前記用紙搬送ローラを前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置させるとともに、
前記用紙ガイドのうち前記像担持体と転写手段とに隣接する部分の一部に、前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分を形成し、
前記ニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分を除き、前記用紙ガイドのうち前記像担持体と転写手段とに隣接する部分は前記ニップ接線を境に前記像担持体側に位置し、
前記ニップ接線を境に前記像担持体側に位置する前記用紙ガイドの部分を通過する用紙を前記ニップ接線を境に前記像担持体側からニップ点に進入させ、
前記用紙ガイドの前記切り欠部分を通過する用紙を前記ニップ接線を境に前記転写手段側からニップ点に進入させるようにした
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写手段は回転駆動され、
前記転写手段の周速をＶＢとすると、
ＶＢ＞ＶＲ＞ＶＤという関係を満足す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】
前記用紙ガイドで前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分には、前記ニップ点を通り前記ニップ接線と交わる角度が略５度の直線を境に前記像担持体側に位置する部分を有することを特徴とする請求項（１）記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙ガイドで前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分は、前記像担持体の軸方向に沿ってハガキ幅よりも若干大きい幅を有することを特徴とする請求項（１）記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙ガイドで前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分の下流端は、その他の部分よりも前記転写手段側に接近している部分を有することを特徴とする請求項（１）記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙ガイドで前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分の下流端は、その他の部分よりも前記転写手段側に接近している部分を有し、かつ該転写手段側に接近している部分は前記像担持体の軸方向に沿ってハガキ幅よりも若干大きい幅を有することを特徴とする請求項（１）記載の画像形成装置。
【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】
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９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でトナー像に圧接した時、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ている。
【０００５】
一方、図１０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１１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ＶＰの搬送速度を与える時（ＶＰとＶＲ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１１の周速ＶＢはレジローラ１０の周速ＶＲよりも早く（ＶＢ＞ＶＲ）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９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になる。その結果、画像の中抜けの発生が可及的に低減する。
【０００９】
最近の傾向として、設置スペースを押さえるために、装置の小型化が望まれ、用紙搬送路を湾曲形成してそれを達成しようとしているものが多くある。
【００１０】
図１２は、用紙搬送路１２を湾曲形成した画像形成装置の要部拡大概念図である。
【００１１】
なお、この図１２で符号１３は帯電ローラ、１４は現像ローラ、Ｐは感光体１と転写手段である転写ローラ１１とが当接する点、即ちニップ点、符号１５はこのニップ点Ｐを通過するニップ接線である。
【００１２】
この図１２で示すように、ニップ点Ｐへ用紙を搬送する用紙搬送ローラであるレジローラ１０と用紙ガイド１２ａ、１２ｂからなる湾曲した用紙搬送路１２を形成すると、ニップ点Ｐへ用紙を搬送する用紙搬送ローラであるレジローラ１０はニップ接線１５を境に転写ローラ１１側に位置する。
【００１３】
この場合、レジローラ１０を通過した用紙３は、湾曲した用紙搬送路１２を構成する一対の用紙ガイド１２ａ、１２ｂのいずれかに摺接しつつ搬送される。
【００１４】
そのため用紙搬送速度ＶＰ´は図１１で示す用紙搬送速度ＶＰより小さくなる（ＶＰ´＜ＶＰ）が、用紙２として薄紙を使用した時は、この速度低下は無視できるほどのものなので中抜けが悪化することはない。しかし、用紙３としてハガキ等の厚紙を使用した場合はこの速度低下が無視できず、特に用紙がレジローラを抜けた後は顕著になる。このため感光体１の周速ＶＤと搬送される用紙の搬送速度ＶＰ´間に速度差がなくなり、ハガキ等の厚紙を使用した場合は画像の中抜けが発生する蓋然性が一層高くなる。
【００１５】
前述したように、画像の中抜けの発生を防止するため感光体１の周速ＶＤと用紙３の搬送速度ＶＰに速度差を設けるようにしているのだから、あらかじめ湾曲した用紙搬送路１２による用紙３の速度低下を見込み、感光体１の周速ＶＤと用紙３の搬送速度ＶＰとの速度差をさらに大きく設定しておけば良いと考えられる。  しかしながら、ＶＤとＶＰとの速度差をさらに大きく設定すると、感光体１に転写ローラ１１が当接するニップ点Ｐにおけるトナーの飛び散りが多くなってしまう。トナーの飛び散りが多くなると転写される画像のハーフトーンに、いわゆるがさつき感が出てしまい、転写画像の品質を著しく低下させる要因となってしまう。そのためＶＤとＶＰとの速度差を大きく設定することは望ましくない。
【００１６】
また図１２で示すように、用紙３として薄紙を使用する場合に、ニップ点Ｐにおける、いわゆるギャップ転写を防止するため、用紙３の先端がニップ接線１５を境に感光体側１側からニップ点Ｐに侵入すべく、一方の用紙ガイド１２ｂの先端１２ｂ´、即ち像担持体１と転写ローラ１１とに隣接する部分をニップ接線１５を境に感光体側１側へ突出させている。
【００１７】
このような、用紙ガイド１２ｂを使用した場合に、特に用紙３として腰の強い厚紙を使用した場合は、その用紙３が用紙ガイド１２ｂの先端１２ｂ´からニップ点Ｐへ侵入すると、その腰の強さ故の反発力が感光体１側へ強く作用し、これにより図９で示す力Ｆが一層大きくなって画像の中抜けが発生しやすくなる。
【００１８】
厚紙を使用した場合の画像の中抜けの防止するためには、上述した用紙搬送路１２を構成する一方の用紙ガイド１２ｂの先端１２ｂ´をニップ接線１５を境に転写ローラ１１側に設定すれば良いが、そうすると上述したように薄紙を使用した場合にギャップ転写による像乱れが発生してしまう。
【００１９】
そこで、用紙として薄紙を使用した場合のギャップ転写を防止し、かつ厚紙を使用した場合の画像の中抜け発生を防止するため、従来では特開平９−２４０８８０号公報に開示されているように、転写前に用紙を転写部へ案内するガイドを可動式にし、用紙として厚紙を案内する場合と、薄紙を案内する場合とに応じて用紙搬送路の形状を変化させるようにしたものがある。また特開平６−１１８８０３号公報に開示されているように、転写前ガイドの切り欠相当部分に除電部材を配設し、これにより薄紙を使用する際に、極力ギャップ転写を発生させないようにしたものがある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した特開平９−２４０８８０号公報に開示されているものでは、転写前に用紙を転写部へ案内するガイド、即ち転写前ガイドを可動式にしてるため部品点数も多く、またその可動制御も複雑となるため画像形成装置のコストアップを招来させる要因となり、また、特開平６−１１８８０３号公報に開示されているものでも、転写前ガイドの切り欠相当部分に除電部材を配設するから、これも部品点数増大等のコストアップ要因となる問題点がある。
【００２１】
この発明は上述した事情に鑑み、部品点数を増大させることなく簡単な構造で用紙として厚紙を使用した場合に画像の中抜けの発生を、薄紙を使用した場合にギャップ転写の発生を可及的に防止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。
【００２２】
【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する転写手段と、該ニップ点への用紙を搬送する用紙搬送ローラと、該用紙搬送ローラから前記ニップ点へ用紙を案内する用紙ガイドとを少なくとも有する画像形成装置において、前記用紙搬送ローラの周速をＶＲ、前記像担持体の周速をＶＤとすると、ＶＲ＞ＶＤという関係を満足するように設定し、前記用紙搬送ローラを前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置させるとともに、前記用紙ガイドのうち前記像担持体と転写手段とに隣接する部分の一部に、前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分を形成し、前記ニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分を除き、前記用紙ガイドのうち前記像担持体と転写手段とに隣接する部分は前記ニップ接線を境に前記像担持体側に位置し、前記ニップ接線を境に前記像担持体側に位置する前記用紙ガイドの部分を通過する用紙を前記ニップ接線を境に前記像担持体側からニップ点に進入させ、前記用紙ガイドの前記切り欠部分を通過する用紙を前記ニップ接線を境に前記転写手段側からニップ点に進入させることを特徴としている。
【００２３】
【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。
【００２４】
図１はこの発明に係わる画像形成装置２０の要部概念図で図１２と同一部分を同一符号で示す。
【００２５】
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、ニップ点Ｐへ用紙を搬送する用紙搬送ローラであるレジローラ１０の周速をＶＲ、図示せぬ用紙の搬送速度をＶＰ、感光体１の周速をＶＤ、転写ローラ１１の周速をＶＢとした場合に、ＶＢ＞ＶＲ、ＶＰ（ＶＰとＶＲは薄紙走行時に略同一）＞ＶＤとなるように設定されている。
【００２６】
一方、この発明の画像形成装置２０では、レジローラ１０からニップ点Ｐへ用紙を案内する用紙搬送路１２を構成する一対の用紙ガイド１２ａ、１２ｂのうち、像担持体である感光体１と転写ローラ１１とに隣接する一方の用紙ガイド１２ｂであって、ニップ点Ｐを通過するニップ接線１５を境に前記転写ローラ１１側に位置する部分を設け、そこに切り欠部分である切り欠凹部３０を形成している。  さらに、上述したニップ接線１５を境に前記転写ローラ１１側に位置する部分（切り欠凹部３０）を除き、前記用紙ガイド１２ｂのうち前記感光体１と転写ローラ１１とに隣接する部分１２ｂ´はニップ線１５を境に像担持体１側に位置している。また上述した切り欠凹部３０のガイド面（用紙をガイドする面）３０ａの一部は、ニップ点Ｐを通過し、ニップ接線１５に対し角度θ＝５度で交わる直線４０を境に感光体１側にあるように形成されている。
【００２７】
さらに、この切り欠凹部３０の幅、即ち感光体１の軸中心方向に沿っての幅は定型のハガキの幅よりも若干大きく設定されている。
【００２８】
なお、図２は上述した切り欠凹部３０を詳細に示した用紙搬送路１２の要部破断概念斜視図で、図１と同一部分を同一符号で示す。
【００２９】
次に、上述した画像形成装置２０の作用を説明する。
【００３０】
まず、使用する用紙３として、ハガキ幅よりも幅の広い用紙３を使用すると、図３で示すように、レジローラ１０から搬送された用紙３は、用紙搬送路１２を構成する一対の用紙ガイド１２ａ、１２ｂに摺接しつつ搬送されて、ついには切り欠凹部３０を越えてニップ接線１５を境に感光体側１側へ突出した用紙ガイド１２ｂの先端１２ｂ´からニップ点Ｐに侵入する。
【００３１】
このため用紙３として薄紙を使用する場合は、用紙３の全長に渡ってニップ接線１５を境に感光体側１側からニップ点Ｐに侵入することになるので、いわゆるギャップ転写が防止されることとなる。
【００３２】
一方、用紙３として、厚紙であるハガキを使用した場合は、その用紙３は、図４で示すように、一方の用紙ガイド１２ｂに形成された切り欠凹部３０のガイド面３０ａに沿って、ニップ接線１５を境に転写ローラ１１側からニップ点Ｐに侵入する。
【００３３】
この場合、用紙３は、切り欠凹部３０によりニップ接線１５を境に感光体１側からニップ点Ｐに侵入することはなく、上述したようにニップ接線１５を境に転写ローラ１１側からニップ点Ｐに侵入するので、ニップ接線１５を境に感光体１側から侵入する場合と比較して厚紙である用紙３の湾曲変形が少なく、このため湾曲変形に伴う用紙３の反発力が減少し、用紙３が感光体１を押圧する力も減少するので、画像の中抜けの発生が可及的に減少することとなる。
【００３４】
図１に示すニップ接線１５と交わる直線４０の角度θを変化させたときに、厚紙に発生する画像の中抜けと薄紙に発生する像乱れに関して、図５のグラフで示す実験結果を得た。
【００３５】
このグラフで、左の縦軸は厚紙の用紙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している。右の縦軸は、用紙３として薄紙を用いたときの像乱れの発生程度を示す。Ｇ０は未発生、Ｇ１は実用上問題ないレベルを示し、Ｇ４は一般使用者が不快感を覚えるレベルを示す。図５のグラフで横軸は図１に示すニップ接線１５と直線４０の交わる角度θである。
【００３６】
この図５のグラフで示す実験結果から明らかなように、画像の中抜けの発生と像乱れの発生の程度が実用上問題なく両立する範囲は斜線部分、即ちニップ接線１５と直線４０の交わる角度θが約６度以内であればよいことが検証された。
【００３７】
またこの発明の画像形成装置２０では、図１と同一部分を同一符号で示す図６の他の実施例のように、切り欠凹部３０のガイド面３０ａのうち、その下流端３０ｂをニップ接線１５に角度θ（この場合角度θ＝５度）で交わる直線４０に沿ってｄだけ転写ローラ１１側に接近させるようにしても良い。
【００３８】
なお、図７は上述したガイド面３０ａのうち、その下流端３０ｂをｄだけ転写ローラ１１側に接近させた切り欠凹部３０を詳細に示した用紙搬送路１２の要部破断概念斜視図で、図６と同一部分を同一符号で示す。
【００３９】
このように、切り欠凹部３０のガイド面３０ａのうち、その下流端３０ｂを直線４０に沿ってｄだけ転写ローラ１１側に接近するように形成する際、そのｄを変化させて薄紙と厚紙の各用紙３に発生する画像の中抜けと像乱れとの関係を実験により検証すると、図７のグラフで示す実験結果を得た。
【００４０】
このグラフで、左の縦軸は図５と同様に厚紙の用紙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している。右の縦軸は用紙３として薄紙を用いたときの像乱れの発生程度を示す。Ｇ０は未発生、Ｇ１は実用上問題ないレベルを示し、Ｇ４は一般使用者が不快感を覚えるレベルを示す。
【００４１】
図７のグラフで横軸は、切り欠凹部３０のガイド面３０ａのうち、その下流端３０ｂを転写ローラ１１側に接近させる距離ｄ（ミリメートル）である。
【００４２】
この図７で示すグラフから明らかなように、ｄが約１．４ミリメートル以内では厚紙に発生する画像の中抜けは悪化せず、しかも薄紙に発生する像乱れが一層低下した。
【００４３】
このような現象が発生する理由は、薄紙の用紙を搬送させた際に、薄紙中央部に発生する弛み量が、距離ｄだけ伸びたガイド面下流端３０ｂによって、ニップ点Ｐ近傍まで規制され、ギャップ転写する領域に侵入しにくくなるためと考えられる。
【００４４】
【発明の効果】
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する転写手段と、該ニップ点への用紙を搬送する用紙搬送ローラと、該用紙搬送ローラから前記ニップ点へ用紙を案内する用紙ガイドとを少なくとも有する画像形成装置において、前記用紙搬送ローラの周速をＶＲ、前記像担持体の周速をＶＤとすると、ＶＲ＞ＶＤという関係を満足するように設定し、前記用紙搬送ローラを前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置させるとともに、前記用紙ガイドのうち前記像担持体と転写手段とに隣接する部分の一部に、前記ニップ点を通過するニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分を形成し、前記ニップ接線を境に前記転写手段側に位置する切り欠部分を除き、前記用紙ガイドのうち前記像担持体と転写手段とに隣接する部分を前記ニップ接線を境に前記像担持体側に位置させ、前記ニップ接線を境に前記像担持体側に位置する前記用紙ガイドの部分を通過する用紙を前記ニップ接線を境に前記像担持体側からニップ点に進入させ、前記用紙ガイドの前記切り欠部分を通過する用紙を前記ニップ接線を境に前記転写手段側からニップ点に進入させるようにしたから、腰の強い厚紙の用紙が搬送された際に、その厚紙の湾曲変形を減少させ厚紙が像担持体へ作用する圧力を可及的に軽減でき、これにより用紙搬送ローラをニップ接線を境に転写手段側に位置させても、厚紙に発生する画像の中抜けを可及的に減少させることができる。
以上説明したように、簡単な形状変更で、厚紙使用時の画像の中抜けと薄紙使用時のギャップ転写を可及的に防止して、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概念図。
【図２】図２は切り欠部分を示した要部概念破断斜視図。
【図３】図３はこの発明に係わる画像形成装置の作用を示す要部概念図。
【図４】図４はこの発明に係わる画像形成装置の作用を示す要部概念図。
【図５】図５はニップ接線と交わる直線の角度を変化させた場合のギャップ転写と画像の中抜けの発生程度を検証した実験グラフ。
【図６】図６はこの発明に係わる画像形成装置の他の実施例を示す要部概念図。
【図７】図７は切り欠部分を示した要部概念破断斜視図。
【図８】図８は切り欠凹部の下流端を転写手段側に接近させる距離を変化させた場合のギャップ転写と画像の中抜けの発生程度を検証した実験グラフ。
【図９】図９は画像の中抜けの発生原理を示す図。
【図１０】図１０は画像の中抜けの発生原理を示す図。
【図１１】図１１はスリップ転写を示す概念図。
【図１２】図１２はレジローラと感光体との間の水平距離を短く設定した画像形成装置の要部概念図。
【符号の説明】
１…像担持体
３…用紙
１０…用紙搬送ローラ（レジローラ）
１１…転写手段（転写ローラ）
１２ａ、１２ｂ…用紙ガイド
１２ｂ´…ニップ接線を境に転写手段側に位置する部分を除く像担持体と転写手段とに隣接する部分
１５…ニップ接線
２０…画像形成装置
３０…切り欠部分（切り欠凹部）
３０ｂ…下流端
４０…ニップ点を通りニップ接線と交わる直線
Ｐ…ニップ点
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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