JP2006240860A - 転写材分離装置 - Google Patents

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英男 吉沢
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Abstract

【課題】 分離爪の交換を容易に行えるようにした転写材分離装置を提供すること。
【解決手段】 回転体表面に密着させた転写材を分離する分離爪と、該分離爪により該転写材を該回転体表面から分離する転写材分離位置と、該転写材の該回転体表面からの分離動作に使用する前の分離爪を待機させておく待機位置と、該分離動作に使用された分離爪を回収する回収位置と、該待機位置にある分離爪を該転写材分離位置に移動させ、該転写材分離位置にある分離爪を該回収位置に移動させて分離爪の交換を行う分離爪交換手段と、を有することを特徴とする転写材分離装置。
【選択図】 図3

Description

本発明は、例えば、電子写真方式を用いた画像形成装置の像担持体、転写ベルト、定着ローラ、又は、定着ベルトなどの回転体の表面に密着させた転写材を分離するために用いられる転写材分離装置に関する。
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、回転体である像担持体表面のトナー像を転写材上に転写した後、像担持体に密着した転写材を分離するために、コロナ放電等の電気的手段を用いて転写材を像担持体から分離する方法が用いられている。
また、この方法で転写材が分離できなかった場合に備え、電気的な方法による転写材分離領域の転写材搬送方向下流側に、像担持体に接触して転写材を分離する分離爪を設けたものもある。
分離爪は、転写材にトナー像を転写する転写動作を行っている間、像担持体に接触しているなどの理由で摩耗が進行する。従ってある期間使用した分離爪を新しいものに交換する必要がある。
このような分離爪の交換は出来るだけ簡単に、かつ、短時間に行えることが要望され、例えば、像担持体軸方向に揺動する揺動軸にすり割り構造の分離爪を取り付けることにより、交換時間の短縮化を図った技術がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−152260号公報
一般に、画像形成装置では、像担持体、帯電手段、現像手段、分離爪による転写材分離手段、クリーニング手段等がユニット化されており、分離爪を交換する場合には、このユニットを画像形成装置本体から引き出して作業スペースを確保してから行うようになっている。
しかしながら、このような構成でも、上記ユニットは上述した帯電手段を始めとする前述の各手段が集中して配置されているため、分離爪の交換を行う時に、転写材分離手段に隣接するクリーニング手段等の周辺の部材を一旦取り外してから分離爪を交換しなければならない。このため、分離爪そのものを簡単に着脱可能にしても、周辺部材の取り外し作業などの準備作業に多くの時間が必要となる。また、このように作業が複雑化するので、一般ユーザが簡単に行えるものではなく、しかるべき技能を有するサービスマンに依頼しなければならない。
本発明は、従来のように手間をかけずに、分離爪の定期交換を容易に行えるようにした転写材分離装置を提供することを目的とする。
本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。
(請求項1)
回転体表面に密着させた転写材を分離する分離爪と、
該分離爪により該転写材を該回転体表面から分離する転写材分離位置と、
該転写材の該回転体表面からの分離動作に使用する前の分離爪を待機させておく待機位置と、
該分離動作に使用された分離爪を回収する回収位置と、
該待機位置にある分離爪を該転写材分離位置に移動させ、該転写材分離位置にある分離爪を該回収位置に移動させて分離爪の交換を行う分離爪交換手段と、を有することを特徴とする転写材分離装置。
本発明に係わる転写材分離装置によれば、分離爪を交換する時に、待機位置にある分離爪を転写材分離位置に移動させ、転写材分離位置にある分離爪を回収位置に移動させて分離爪の交換を行えるようにしたので、周辺部材を取り外すような手間をかけずに分離爪の交換を容易に行えるようになった。その結果、従来専門のサービスマンに対応してもらわなければならなかった分離爪の交換が一般ユーザでも行えるようになった。
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を用いて説明する。
先ず、本発明に係わる転写材分離装置を備えた画像形成装置について説明する。
図1はデジタル式複写機からなる画像形成装置の構成を示す模式図である。
本実施の形態における画像形成装置は電子写真方式を利用してトナー像を転写材上に形成するもので、自動原稿送り装置1、画像読取装置2、画像形成部3、転写材収納部4、給紙部5、反転排紙・再給紙部6、反転搬送部8、及び制御手段100、操作手段110を有している。
自動原稿送り装置1は、原稿を載置する原稿載置台11、原稿載置台11上に載置された原稿を分離する原稿分離手段12、原稿分離手段12で分離された原稿を搬送する複数のローラを含む原稿搬送手段13、原稿搬送手段13で搬送された原稿を排紙する原稿排紙手段14、原稿排紙手段14によって排紙された原稿を載置する原稿排紙台15、および、両面複写モードにおいて原稿の表裏を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段16を有している。
原稿載置台11上に載置された複数枚の原稿(不図示)は、原稿分離手段12によって1枚づつ分離され、原稿搬送手段13によって画像読取部に向けて搬送される。
前記画像読取部は原稿搬送手段13の下方部に設けられており、前記画像読み取り部に設けられた画像読み取り装置2のスリット21を通して原稿の画像が読み取られるようになっている。
また、自動原稿送り装置1は可倒式に構成されており、この自動原稿送り装置1を起こしてプラテンガラス22上を開放し、当該プラテンガラス22上に原稿を直接載置して複写を行うこともできるように構成してある。
画像読取装置2は、原稿の画像を読み取って画像データを得るための装置であり、スリット21を介して原稿を照射するランプ231と原稿からの反射光を反射させる第1ミラー232とを一体化してなる第1ミラーユニット23と、第1ミラー232からの光を反射させる第2ミラー241と第3ミラー242とを一体化してなる第2ミラーユニット24と、当該第2ミラーユニット24からの反射光を、撮像素子であるCCDに結像させる結像レンズ25、および、当該結像レンズ25によって結像された光像を光電変換するライン状のCCD26を有する。
CCD26により光電変換されたアナログ信号は、アナログ処理後にA/D変換され、適宜の画像処理を施された後、画像データとして制御手段100内のメモリに蓄積される。
なお、自動原稿送り装置1によって送られる原稿を画像読取装置2で読み取る態様においては、第1ミラーユニット23、および、第2ミラーユニット24は、図示位置に固定される。
また、プラテンガラス22上に載置された原稿の画像の読み取りは、第1ミラーユニット23と第2ミラーユニット24とを、一定の光路長を保ちながら、プラテンガラス22に沿って移動させることにより行う。
画像形成部3は、回転体である像担持体としての光導電性感光層を表面に有する感光体ドラム31、当該感光体ドラム31の表面を一様帯電させる帯電電極を含む帯電手段32、画像処理後の画像データに基いて作動され、感光体ドラム31上を露光して静電荷潜像(単に、潜像ともいう)を形成するための露光手段である書き込み手段33、感光体ドラム31上に形成される潜像を反転現像してトナー像となす現像装置34、トナー像を普通紙等からなる転写材P上に転写せしめる転写電極を含む転写手段35、トナー像が転写された転写材の裏面から、例えば、ACまたはACとDCを重畳させた電圧によるコロナ放電を行い、感光体ドラム31上からの転写材の分離を促進する電気的分離手段36、転写後の感光体ドラム31を清掃するためのクリーニング手段37、および、本発明の特徴である、電気的分離手段36で分離できなかった転写材Pを物理的に感光体ドラム31から分離するための分離爪を自動的に新しいものと交換可能な分離爪交換手段を備えた転写材分離装置(以降、単に分離装置という)50等を有する。
分離装置50は、図に示すように、電気的分離手段36とクリーニング手段37の間に配置されている。
38は分離後の転写材Pを、加熱ローラ型等の定着装置9に向けて搬送する搬送ベルト、63は排紙ローラである。
定着装置9は、加熱源Hを内蔵し、その周囲を独立回転する定着上ローラ900と、定着上ローラ900と圧接しながら回転する定着下ローラ903からなる定着処理手段を主要素とし、定着排出ローラ61、転写材の搬送路を選択的に切り替える切替手段62等を一体的に有している。
上記構成による画像形成は、適宜の駆動手段によって矢示の方向に回転する感光体ドラム31を帯電手段32により順次帯電した後、書き込み手段33によるドット露光で原稿画像に対応した潜像を形成し、現像装置34を用いて接触現像により潜像をトナー像となし、その後、第2給紙手段としてのレジストローラ56の回転開始により給送される転写材P上に、転写手段35の作用を介して転写させることで達成される。
転写後の転写材Pは電気的分離手段36、分離装置50の作用により感光体ドラム31上から分離され、定着装置9の加熱加圧作用を受けた後、機外に排出される。
一方、転写領域を通過した感光体ドラム31は更に回転を続け、クリーニング手段37によって残留トナーが除去されて次の画像形成への準備がなされる。
構成の説明に戻って、転写材収納部4には、転写材Pを積層状態で収納する給紙トレイ450、460、470が上下方向に配列してあり(転写材Pは給紙トレイ450においてのみ図示)、また、それぞれの給紙トレイは、専用の給紙ローラ451、461、471と重送防止手段である一対の分離ローラ453、463、473とを一体的に引き出し可能に設けてある。
給紙部5には、給紙トレイ450、460、470のそれぞれから画像形成部3へと転写材Pを搬送するための搬送手段として、搬送ローラ対(以下、搬送ローラともいう)R1、R2、R3、R4、R5、R6を設けてある。
55は転写材Pの搬送方向にみて搬送ローラR6の下流に設けた搬送ローラで、反転搬送部8を介して送り出される転写材の搬送路と、例えば、給紙トレイ450から給紙される転写材の搬送路との合流部に設けてある。
反転排紙・再給紙部6は、転写定着後の転写材Pを反転排紙したり、両面画像形成モードに従って転写材Pを再給紙するための機能を有し、反転搬送部8は、反転排紙・再給紙部6に送り込まれた転写材Pの表裏を反転して、レジストローラ56に向けて送り出す機能を有するが、本発明と直接関係がないので詳細な説明は省略するものとする。
なお、感光体ドラム31、帯電手段32、現像装置34、分離装置50、および、クリーニング手段37は、図2に示すように、ドラム架台左側板51A、ドラム架台右側板51B、ドラム架台前板52A、ドラム架台後板52B、ドラム架台底板53からなる略箱形形状のドラム架台54に一体的、かつ、装置本体より引き出し可能に形成されている。また、感光体ドラム31の回転数をカウントするカウンタ31Aが感光体ドラム31を駆動する駆動軸に取り付けられている。
次に、本発明の特徴である分離爪交換手段を備えた分離装置50について、以下の図面を用いて説明する。
先ず、図3を用いて分離装置50の概要を説明する。
図3は分離装置50の要部平面図である。
分離装置50は、感光体ドラム31の軸方向にみて3カ所に配置された分離爪501、使用中の分離爪の摩耗が進んだときに新しい分離爪と交換するための分離爪交換手段50A、分離爪501を感光体ドラム31の軸方向に揺動するための分離爪揺動手段50B等から構成されている。
次に、図4、図5、図6を用いて、分離爪交換手段50Aについて説明する。前述の図3に示すように、分離爪交換手段50Aは3カ所に配置されているが、構成は同じであるので1箇所のみ説明する。
図4は図3のA−A断面図、図5は図4のB−B断面図、図6は図4の矢印C方向から見た平面図である。
先ず、分離爪交換手段50Aについて、主に図4、図6を用いて説明する。
図6に示すように、分離爪501は3個あり、これら3個の分離爪501A、501B、501Cは分離爪支持部材502の回転中心Rからみて等角度(本実施の形態では50°)で、かつ、同一半径の位置に配置されている。分離爪501Aは未使用のもので待機位置(X)、501Bは使用中のもので転写材分離位置(Y)、501Cは使用済みのもので回収位置(Z)にある。
以降の説明で、分離爪を総称していう場合は、単に分離爪501といい、上記の各位置にある分離爪についてはそれぞれ501A、501B、501Cということとする。
次に図4に示すように、分離爪501は分離爪支持部材502の下方に延びた支持部502Aに、支持軸503を介して揺動可能に支持されている。
504は分離爪支持部材502と分離爪501との間に挿入した押圧バネ部材であり、分離爪501を支持軸503の周りに図の反時計方向に回転させ、その先端部を感光体ドラム31の表面に所定の圧力で接触させる。
分離爪支持部材502は回転中心Rにおいて、感光体ドラム31の軸方向に長いL型部材505の軸部505Aに回転可能に支持されており、L型部材505は同じくL型形状の本体基板506に固定されている。
507は分離爪交換歯車であり、分離爪支持部材502に固定され、かつ、分離爪支持部材502と共に軸部505Aの周りに回転する。
508は感光体ドラム31の軸方向に平行なラックであり、分離爪交換歯車507に噛み合うと共に、図3に示すように、他の2カ所においても分離爪交換歯車507と噛み合っている。
509はラック508のガイド部材であり、ラック508の長手方向両端部において本体基板506に固定されている。
ラック508は、図3に示すように、ステッピングモータからなる分離爪交換モータ510の出力軸に固定されたモータ歯車511に噛み合っている。なお、分離爪交換モータ510は不図示の部材によりL型部材505に固定されている。
PSはラック508の端面を検知するフォトセンサからなる原点センサであり、3個の分離爪のうち、待機位置(X)に2個、転写材分離位置(Y)に1個セットされた初期状態(原点位置)に対応する位置に配置されている。
次に、転写材分離位置(Y)において分離爪501Bを感光体ドラム31の表面に接触、離間させる機構について、主に図4、図5を用いて説明する。
512は、分離爪501Bを感光体ドラム31から離間させるための分離爪レバーであり、一端は分離爪501Bに接触、離間可能な位置まで延びており、他端は感光体ドラム31の軸方向に平行な揺動軸513に固定されている。
図7に示すように、揺動軸513は両端部に設けた2つの軸受け部材514により揺動可能に支持されると共に、一端に揺動レバー515が固定されている。
揺動レバー515は、揺動バネ516により揺動軸513が図4の反時計方向に回転するように付勢されると共に、分離爪接離ソレノイド518のプランジャーに取り付けた揺動カム519のカム部519Aに接触している。
分離爪接離ソレノイド518のオン、オフにより揺動カム519が図7の矢印で示すように前後し、これに伴いカム部519Aに接触している揺動レバー515が揺動する。
なお、分離爪接離ソレノイド518がオンすると揺動カム519は揺動レバー515の方向に前進し、オフすると後退する。
次に、図5を用いて、分離爪501が、待機位置(X)から転写材分離位置(Y)へ、転写材分離位置(Y)から回収位置(Z)へ移動するときの支持軸503まわりの姿勢について説明する。
図に示すように、分離爪レバー512の両側には、分離爪501を一定の姿勢で保持、移動させるための分離爪保持板520、521が設けられている。即ち、分離爪保持板520、521の上面は、前述の分離爪接離ソレノイドをオフさせて、分離爪501Bを感光体ドラム31から離間させたときの分離爪レバー512の上面と同一平面になるように形成されており、これにより、待機位置(X)から転写材分離位置(Y)へ、転写材分離位置(Y)から回収位置(Z)への分離爪501の移動が感光体ドラム31に接触することなくスムーズに行われる。
本実施の形態においては、分離爪交換手段50Aは分離爪を3個まで交換可能であるので、図5の一点鎖線で示す位置にある分離爪も上述した姿勢に保持するように構成されている。
次に、転写材分離位置(Y)において分離爪501Bの先端部が感光体ドラム31の軸方向の一個所に集中して接触しないように、分離爪501Bを感光体ドラム31の軸方向に揺動させる分離爪揺動手段50Bについて、図3、図8、図9、図10を用いて説明する。
図8、図9、図10はそれぞれ、図3の矢印E、F、G部分の斜視図である。
図8において、530はドラム架台前板52A(図3参照)に固定されたL型形状の本体基板支持部材であり、感光体ドラム31の軸方向に平行な長穴部531を有し、長穴部531に本体基板506に設けたピン532が移動可能に係合している。
図9において、533はネジ付きピンであり、ネジ部534がドラム架台左側板51Aのネジ部51Cに螺合し固定されると共に、先端の軸部535が本体基板506の長穴部530に移動可能に係合している。
同様に、図3の矢印H、Jの部分も、図8、図9と同じ構造を有しており、これら4カ所で本体基板506が感光体ドラム31の軸方向に揺動可能にドラム架台54(図2参照)に支持されている。
図10において、537は本体基板506を感光体ドラム31の軸方向に揺動させるための揺動モータであり、ドラム架台左側板51Aに固定されると共に、その出力軸には円板538が固定され、円板538の中心から離れた位置に偏心ピン539が固定されている。
図3に示すように、本体基板506はドラム架台後板52Bと本体基板506との間に挿入された押しつけバネ542により付勢されており、図10に示す本体基板506の上部に設けた突起部540の垂直壁面541に偏心ピンが539が当接し、揺動モータ537の回転に伴って分離爪501Bが揺動する。
次に、前述した構成の分離装置50の動作について、図11、図12、図13を用いて説明するが、今までの説明で明らかなように、分離爪がすべて未使用の初期状態においては、3個のうち2個は待機位置(X)、1個は転写材分離位置(Y)にセットされている。
図11は画像形成装置の制御ブロック図、図12は画像形成、感光体ドラムの回転数カウントのフローチャート図、図13は分離爪交換のフローチャートである。
図11において、制御手段100は、画像形成装置の制御手順や各種データを記憶する記憶手段(ROM、RAM)、当該記憶手段に記憶された制御手順やデータに基づいて制御を実行するCPU等で構成されている。
操作手段110は、コピー枚数の設定、画像形成動作の開始等の操作、或いは、コピー情報、異常検知等の表示を行う。
先ず、図12を用いて画像形成動作、感光体ドラムの回転数カウント手順について説明する。
操作手段110によりコピー枚数Nが設定され、制御手段100により画像形成が開始されるに伴い、感光体ドラム31が回転、分離爪接離ソレノイド518がオン、揺動モータ537が回転を開始する(ST1)。
続いて、感光体ドラム31の回転をカウントするカウンタ31Aがカウントを開始する(ST2)。
次に、カウンタ31Aのカウント値(c)が分離爪501の寿命情報に基づいてあらかじめ決められた設定値(C)に合致したか否か判断し(ST3)、NOの場合には現在のコピー枚数(n)が指定のコピー枚数(N)になったかどうか判断し(ST4)、NOの場合にはST1に戻り画像形成を続行し、YESの場合には画像形成を終了する(ST5)。
ST3においてYESの場合、即ち、カウント値(c)が設定値(C)に合致した時には、合致した回数(d)をカウントし合致回数を記憶させ(ST6)、続いて、カウンタ31Aのリセット(ST7)、画像形成の中断(ST8)、分離爪の交換が行われ(ST9)、ST4に進み、現在のコピー枚数が設定値に達したかどうか判断される。
次に、ST9で行われる分離爪の交換について、図13に示すサブルーチンのフローチャートを用いて説明する。
分離爪交換シーケンスが実行されると、分離爪交換フラグに1をたてる(ST21)。
続いて、カウンタ31Aのカウント値(c)が前述した設定値(C)に合致した回数(カウントアップ回数d)が3回になったかどうか判断し(ST22)、YESの場合カウントアップ回数の値(d)をリセットする(ST23)。ここで、カウントアップ回数が3回ということは、3個の分離爪を総て使用してしまったことを意味し、新しい分離爪と交換する必要があるため、操作手段110に新しい分離爪に交換する旨の表示を行う(ST24)。
操作者、又は、サービスマンはこの表示をみて所定の作業を行い新しい分離爪をセットする。なお、分離爪をセットする時に、原点センサPSがオンするように分離爪の位置を調整することにより初期位置に正しくセットすることが出来る。
操作者、又は、サービスマンにより操作手段110に交換完了信号が入力されると(ST25)、分離爪交換フラグが0になり(ST26)、分離爪交換のサブルーチンプログラムが終了する。
ST22にてNOの場合には、分離爪交換モータ510を所定パルス数回転させ(ST27)、ステップ26に進み分離爪交換のサブルーチンを終了する。
ここで、カウンタ31Aのカウント値は、画像形成が終了しても、あるいは、感光体ドラム31を途中で交換してもリセットされることなく記憶されており、記憶されたカウント値に加算してカウントを続行するように構成されている。
なお、上述したカウンタ31Aの設定値は、感光体ドラム31、分離爪501の耐久性、転写材材質等を考慮しながら適宜に設定することが出来る。
更に、本実施の形態においては、感光体ドラム31の軸方向3カ所に分離爪を設置したが、これに限定されることなく、使用する転写材サイズ、転写材材質、転写材搬送速度等を考慮して分離爪設置箇所を適宜に設定することが出来る。また、1カ所に3個の分離爪を配置したが、分離爪の数についても、これに限定されることなく適宜に設定することが出来る。
また、回転体として感光体ドラムを用いて説明したが、これに拘ることなく回転体としては、例えば、転写ベルト、定着ローラ、定着ベルト、或いは、印刷機において転写材と密着する各種回転体等であっても良い。
以上説明したように、複数個の分離爪を用意し、寿命と判断された場合には、新しい分離爪と自動的に交換することにより、分離爪の交換が容易に行うことが可能となり、この結果、ダウンタイムを大幅に減少させて生産性の向上を図ることが出来る。また、分離爪交換作業の煩わしさを減少させると共に、交換作業に伴う2次的なトラブルを防止することも出来る。
画像形成装置の構成を示す模式図。 ドラム架台の要部断面図。 分離装置の要部平面図。 図3のA−A断面図。 図4のB−B断面図。 図4の矢印C方向から見た平面図。 分離爪接離機構の斜視図。 本体基板前面の揺動長穴部の斜視図。 本体基板左側面の揺動長穴部の斜視図。 揺動モータ取り付け部の斜視図。 画像形成装置の制御ブロック図。 画像形成、感光体ドラムの回転数カウントのフローチャート図。 分離爪交換手順のフローチャート図。
符号の説明
31 感光体ドラム
31A カウンタ
50 分離装置
50A 分離爪交換手段
50B 分離爪揺動手段
51A ドラム架台左側板
51B ドラム架台右側板
52A ドラム架台前板
52B ドラム架台後板
53 ドラム架台底板
54 ドラム架台
100 制御手段
110 操作手段
501 分離爪
501A 待機位置にある分離爪
501B 転写材分離位置にある分離爪
501C 回収位置にある分離爪
502 分離爪支持部材
503 支持軸
504 押圧バネ部材
505 L型部材
506 本体基板
507 分離爪交換歯車
508 ラック
509 ガイド部材
510 分離爪交換モータ
511 モータ歯車
512 分離爪レバー
513 揺動軸
514 軸受け部材
515 揺動レバー
516 揺動バネ
518 分離爪接離ソレノイド
519 揺動カム
520、521 分離爪保持板
530 本体基板支持部材
531 長穴部
532 ピン
533 ネジ付きピン
534 ネジ部
535 軸部
536 長穴部
537 揺動モータ
538 円板
539 偏心ピン
540 突起部
541 垂直壁面
542 押しつけバネ
PS 原点センサ

Claims (1)

  1. 回転体表面に密着させた転写材を分離する分離爪と、
    該分離爪により該転写材を該回転体表面から分離する転写材分離位置と、
    該転写材の該回転体表面からの分離動作に使用する前の分離爪を待機させておく待機位置と、
    該分離動作に使用された分離爪を回収する回収位置と、
    該待機位置にある分離爪を該転写材分離位置に移動させ、該転写材分離位置にある分離爪を該回収位置に移動させて分離爪の交換を行う分離爪交換手段と、を有することを特徴とする転写材分離装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8851139B2 (en) 2011-10-31 2014-10-07 Sharp Kabushiki Kaisha Paper stripping member and image forming apparatus

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