JP2006285292A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像が転写された転写材が案内部材で案内されるときに生じる転写紙の後端の汚れの発生を防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体ドラム１に対向する転写位置で感光体ドラム１に接触して通過するように転写紙を転写ベルト１１で保持して搬送することにより感光体ドラム１上の画像を転写紙に転写する転写搬送装置５と、転写搬送装置５の転写ベルト１１から離間した転写紙を受けて案内する転写出口ガイド板２１と、転写出口ガイド板２１で案内されてきた転写紙を受けて案内する定着入口ガイド板２２とを備えた画像形成装置において、転写紙の後端が転写出口ガイド板２１から離間するとき、転写紙の後端による転写出口ガイド板２１の案内面上のトナーを掻き取る力が該案内面に作用しないように、転写出口ガイド板２１の転写紙案内方向下流端と定着入口ガイド板２２の転写紙案内方向上流端との鉛直方向の高低差を設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、搬送部材から分離した転写材を受けて案内する案内部材を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置として、転写材を像担持体に対向する転写位置で該像担持体に接触して通過するように搬送部材で保持して搬送する転写搬送手段の後段に、該転写搬送手段から分離した該転写材を案内する第１案内部材としての転写搬送側案内部材と、該転写材を定着手段へ案内する第２案内部材としての定着側案内部材とを有するものが知られている。この画像形成装置は、該転写搬送手段から該定着手段へ搬送される転写材がジャムを起こしたときに、該定着手段を定着側案内部材とともに外すように構成することができるため、ジャム処理の作業性に優れるといった利点を有する。また、上記転写搬送手段の後段の案内部材が転写搬送側案内部材と定着側案内部材とに分離しているので、該転写搬送側案内部材を該転写搬送手段側に固定してまま、該定着側案内部材と該定着手段とを一緒に着脱可能にユニット化することが可能となる。従って、該転写搬送手段の転写材出口部と該転写搬送側案内部材とのギャップおよび該定着手段の転写材入口部と定着側案内部材とのギャップがずれにくいといった利点も有する。

上記構成の画像形成装置においては、上記転写搬送側案内部材の案内面における転写材案内方向の下流端が、上記定着側案内部材の案内面における転写材案内方向の上流端よりも鉛直方向上側に位置するように構成される。この鉛直方向の高低差によって、該転写搬送側案内部材と該定着側案内部材とのつなぎ目において、転写材の先端が該定着側案内部材に引っかかることを防止している。

しかしながら、上記転写搬送側案内部材及び上記定着側案内部材を有する画像形成装置では、次のような問題がある。
上記転写搬送手段の搬送部材が転写材を介さずに像担持体に接触することにより、像担持体上の顕像形成物質としての残留トナーが該搬送部材の表面に転写されることがある。この搬送部材の表面に転写された残留トナーは、次の転写搬送工程において搬送される転写材の画像転写面とは反対側の裏面に付着することになる。この裏面に残留トナーが付着した転写材は、該搬送部材により上記転写搬送側案内部材の方へ搬送される。この搬送された転写材は、該転写搬送側案内部材の案内面及び次の上記定着側案内部材の案内面に沿って案内されながら搬送される。ここで、上記定着側案内部材の案内面における転写材案内方向上流端よりも該転写搬送側案内部材の案内面における転写材案内方向下流端（以下「転写搬送部材下流端」という。）の方が上方に位置していると、転写材の先端部が定着側案内部材で案内されているとき、該転写材の裏面が、該転写搬送部材下流端で擦られてしまうおそれがある。この転写材の裏面と該転写搬送部材下流端との擦れにより、該転写材の裏面に付着していた残留トナーは、該転写材の後端側へ掻き寄せられ、該転写搬送部材下流端上に蓄積されていく。

上記転写搬送部材下流端上に蓄積された残留トナーは、次のようなメカニズムにより転写材後端部における汚れの原因となる。
上記定着側案内部材の案内面に先端部が接触して案内されている転写材の後端が、上記転写搬送部材下流端から離間するとき、該転写材の定着側案内部材の案内面に接触していない非接触部分には、重力に加えて、元の形状に戻ろうとする復元力が作用する場合がある。このような重力や復元力があると、該転写材の後端が該転写搬送部材下流端から離間するとき、該転写材の後端が該転写搬送部材下流端に蓄積された残留トナーを掻き取る力が発生してしまう。この転写材の後端による該転写搬送部材下流端上の残留トナーの掻き取りによって、上記蓄積された残留トナーが一気に該転写材の後端に付着し、該転写材の後端周辺が汚れてしまうという問題が発生していた。この転写材の後端の汚れの程度は、該転写材の後端が該転写搬送部材下流端から離間するときにかかる重力や復元力に比例している。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、顕像が転写された転写材が案内部材で案内されるときに生じる転写材の後端の汚れの発生を防止することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、顕像形成物質を用いて像担持体に顕像を形成する顕像形成手段と、該像担持体に対向する転写位置を該像担持体に接触して通過するように転写材を搬送部材で保持して搬送することにより該像担持体上の顕像を該転写材に転写する転写搬送手段と、該転写搬送手段の搬送部材から離間した転写材を受けて案内する第１案内部材と、該第１案内部材で案内されてきた転写材を受けて案内する第２案内部材とを備えた画像形成装置において、
上記転写材の後端が上記第１案内部材から離間するとき、該転写材の後端による該第１案内部材の案内面にある物質を掻き取る力が該案内面に作用しないように、該第１案内部材及び該第２案内部材における転写材案内条件を設定したことを特徴とするものである。

この画像形成装置においては、上記第１案内部材から転写材の後端が離間するときに、該第１案内部材の案内面上にある物質を掻き取る力が作用しないので、該第１案内部材の案内面上に異物があっても、該異物が該転写材の後端によって掻き取られて該後端に付着することがなくなる。

請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第２案内部材の案内面が、転写材案内方向下流側にいくにつれて転写材が鉛直方向上側に向かって案内されるように形成され、上記第１案内部材で案内される転写材の先端が該第２案内部材の案内面上に到達するように、該第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端が、鉛直方向において該第２案内部材の案内面の転写材案内方向上流端と同じか該上流端よりも高い位置にあり、上記転写材案内条件が、該第２案内部材の案内面の転写材案内方向上流端に対する該第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端の鉛直方向の高低差であることを特徴とするものである。

この画像形成装置においては、上記第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端が、鉛直方向において上記第２案内部材の案内面の転写材案内方向上流端と同じか該上流端よりも高い位置にあり、該第１案内部材で案内される転写材の先端が該第２案内部材の案内面上に到達し、該転写材が第２案内部材に引っかかることなく案内される。
そして、上記転写材の後端が上記第１案内部材の案内面から分離するときにはたらく上記重力や復元力等によって生じる該第１案内部材の案内面上にある物質を掻き取る力は、該転写材の後端側における該第２案内部材の案内面との非接触部分の長さや変形量に比例する。ここで、該転写材の非接触部分の後端が第１案内部材の案内面から分離するとき、該転写材の後端は該第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端に位置するので、該転写材の非接触部分の長さや変形量は、該該第２案内部材の案内面の転写材案内方向上流端に対する該第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端の鉛直方向の高低差に比例する。よって、該鉛直方向の高低差が大きいとき、該転写材の後端側の非接触部分に作用する重力や復元力が大きくなるので、該転写材の後端が第１案内部材の案内面上にある異物を掻き取る作用も大きくなる。一方、該鉛直方向の高低差が小さいときは、該転写材の非接触部分に作用する重力や復元力も小さくなるので、該転写材の後端が第１案内部材の案内面上にある異物を掻き取る作用も小さくなる。
従って、上記鉛直方向の高低差を調節することで、該転写材の後端が該第１案内部材の案内面上にある異物を掻き取る作用がはたらかない上記転写材案内条件に設定できる。

請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記高低差が変化するように上記第１案内部材及び上記第２案内部材の少なくとも一方を駆動する駆動手段と、上記転写材の種類に応じて該高低差を変化させるように該駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴としたものである。

この画像形成装置においては、上記転写材の種類に応じて上記制御手段が上記駆動手段を制御することで上記高低差を変化させることにより、転写材の種類が異なる場合であっても、上記転写材の後端が該第１案内部材の案内面上にある異物を掻き取る作用がはたらかないようにすることができる。

また、上記転写搬送側案内部材に沿って搬送された転写材は、該転写搬送側案内部材から離間する。ところが、この離間のとき、該転写材と該転写搬送側案内部材の案内面における転写材案内方向下流端との間で剥離放電が発生するおそれがある。この剥離放電は、上記転写材の画像形成面にまで影響するので、該転写材上に転写された顕像から画像形成物質が飛散してしまう。この画像形成物質の飛散によって、該転写搬送側案内部材の転写材案内方向の下流端の位置においてスジ状の画像乱れが発生するといった問題を引き起こす。

請求項４の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第１案内部材の案内面における転写材案内方向下流の端部を、該端部上を案内されている転写材と該端部との間で放電が生じない程度の曲率半径を有するように形成したことを特徴とするものである。

この画像形成装置においては、上記第１案内部材の案内面における転写材案内方向下流の端部が上記所定の曲率半径を有するので、該端部と転写材との間での電界集中が抑制され剥離放電が生じない。

請求項１乃至４の発明によれば、第１案内部材の案内面に蓄積された異物が転写材の後端で掻きとられることがなくなるので、顕像が転写された転写材が案内部材で案内されるときに生じる転写材の後端の汚れの発生を防止することができるという効果がある。

特に、請求項２の発明によれば、転写材が第２案内部材に引っかかることなく案内されるため良好な搬送性が得られるとともに、上記転写材の後端の汚れの発生を防止することができるという効果がある。

また特に、請求項３の発明によれば、種類が異なる転写紙について画像を形成する場合でも、転写紙の良好な搬送性が得られるとともに、転写材の後端の汚れの発生を防止できるという優れた効果がある。

また特に、請求項４の発明によれば、転写搬送側案内部材の転写材案内方向下流側端部と転写材との間の剥離放電を防止することができるので、該転写材にスジ状の画像乱れが発生するのを防止できるという効果がある。

以下、本発明を画像形成装置としてのレーザプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、像担持体としての感光体ドラム１、帯電器２、図示しない露光部、現像装置４、転写搬送手段としての転写搬送装置５、クリーニング装置６及び定着装置７などから構成されている。顕像形成手段としての、帯電器２、露光部及び現像装置４により、感光体ドラム１上に顕像を次のように形成される。感光体ドラム１は、図中矢印で示すように時計回りに回転駆動されながら、帯電部２により一様に帯電された後、露光部により画像情報に基づき強度が変化した光３が照射されて表面に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置４に対向する。この現像装置４によって該静電潜像を顕像形成物質としてのトナーを用いて現像し、感光体ドラム上に顕像としてのトナー像を形成される。このトナー像は、転写搬送手段としての転写搬送装置５と対向する位置において、レジストローラ７から搬送される転写材としての転写紙に転写される。

上記転写搬送装置５において、搬送部材としての転写ベルト１１と感光体ドラム１とは、感光体ドラム１の下方において転写ニップを形成している。また、転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３とに掛け渡される。転写ベルト１１の下側の表面には、転写ベルト１１へテンションを付与するためのテンションレバー１４があり、転写ベルト１１の上側の裏面には、転写バイアスを印加するための転写バイアスローラ１５がある。この転写バイアスローラ１５は、感光体ドラム１と弾性体のゴムベルトからなる転写ベルト１１との上記転写ニップよりも下流に位置しており、転写ベルト１１の裏面からトナーとは逆極性の電荷を付与する。駆動ローラ１２近傍の転写ベルト１１の下側の表面には、転写ベルト１１上のトナーや紙粉を除去するためのクリーニング装置１６が設けてある。このクリーニング装置１６は、クリーニングブレード１７、クリーニングバイアスローラ１８、回収コイル１９、バイアスローラクリーニングブレード２０から構成されている。なお、上記転写ニップでは、感光体ドラム１と転写ベルト１１とは同一方向に同一速度で移動している。

感光体ドラム１に形成されたトナー像が転写された転写紙を転写ベルト１１によって搬送したあと、この転写ベルト１１から転写紙を離間させる。ところが、この転写紙の離間の際、剥離放電が発生するおそれがある。この剥離放電によって、該転写紙のトナー像からトナーが飛散してしまう。このトナー飛散によって、転写紙上のトナー像は、水玉状の飛び散りが発生し、画像品質が劣化するという問題があった。そこで、転写ベルト１１の体積固有抵抗と後述の転写出口ガイド板の体積固有抵抗を等しくすることで、転写紙が転写ベルト１１から離間して後述の定着入口ガイド板２２に移動したときの転写紙の電界変動が抑えられ、トナー飛散による画像乱れを防止している。

図２は、トナー像を転写紙８に転写した後、転写ベルト１１によって搬送される転写紙８のようすを示している。図２（ａ）に示すように、転写ベルト１１によって搬送されてきた転写紙８は、第１案内部材としての転写出口ガイド板２１から第２案内部材としての定着入口ガイド板２２へと案内される。ここで、転写出口ガイド板２１は、転写紙８を搬送する際の該ガイド板２２の案内面と転写紙８との摩擦抵抗が小さくなるように、凸状のリブ形状をしている。一方、定着入口ガイド板２２は、定着ローラ２３と加圧ローラ２４とが形成するニップへ転写紙の先端が正確に案内されるようにリブ形状でなく平板状の形状をしている。そして、図２（ｂ）に示すように、定着入口ガイド板２２によって、定着装置７における定着ローラ２３と加圧ローラ２４とで形成するニップへ案内されて、該転写紙８の後端が転写出口ガイド板２１の案内面から分離する。

図３は、本実施形態における転写出口ガイド板２１及び定着入口ガイド板２２の拡大図である。ここで、転写出口ガイド板２１の案内面における転写材案内方向としての転写紙搬送方向の下流端の高さをＨ１、定着入口ガイド板２２の案内面における転写紙搬送方向上流端の高さをＨ２とする。このとき、鉛直方向に沿った高さＨ２に対する高さＨ１の鉛直方向の高低差ｄは、図３に示すようにｄ＝Ｈ１−Ｈ２と定義される。

本実施形態においては、上記高低差ｄを、転写紙の後端が転写出口ガイド板２１の案内面上にある異物としての残留トナーを掻き取る作用がはたらかない範囲に設定している。

表１に、上記高低差ｄと、転写紙後端の汚れ及び転写紙の搬送性との関係を示す。なお、評価した転写紙の種類は４５ｋｇ紙及び１３５ｋｇ紙である。また、表１中の端部汚れの評価結果を示す記号については、「○」が発生なし、「△」が若干発生、「×」が発生、を示している。また、転写紙の搬送性の評価結果を示す記号については、「○」がジャム発生なし、「△」がジャムは発生ないものの耳折れが発生、「×」がジャム発生、を示している。

表１から、高低差ｄが１ｍｍ以下では、４５ｋｇ紙については端部汚れが発生していないのに対して、１３５ｋｇ紙については若干発生していることがわかる。この結果から、１３５ｋｇ紙については、高低差ｄは０．５ｍｍ以下と設定することが望ましい。この転写紙端部の汚れに関する紙種による差は、１３５ｋｇ紙の方が、紙のコシが強いので、転写出口ガイド板２１への擦れが強くなるからと考えられる。よって、単位あたりの重さが大きい紙種の方が、端部の汚れに関して不利であるということがいえる。

以上、本実施形態によれば、転写紙８の後端が転写出口ガイド板２１から離間して抜けるときに、転写出口ガイド板２１の転写紙搬送方向下流端に溜まったトナーを掻き取る作用がない範囲に、上記高低差ｄを設定することで、転写出口ガイド板２１から離間して抜けるときに転写紙８の後端部が汚れない。

また、本実施形態によれば、一般に、転写紙８が転写出口ガイド板２１を抜けるときに、転写出口ガイド板２１の転写紙搬送方向下流端を擦ることがない高低差ｄの好ましい範囲は、４５ｋｇ紙については１ｍｍ以下、１３５ｋｇ紙については０．５ｍｍ以下であることがわかる。

また、本実施形態における搬送性については、１３５ｋｇ紙は上記高低差ｄが０ｍｍであってもジャムは発生しなかったのに対して、４５ｋｇ紙は、上記高低差ｄが０ｍｍでジャムが発生し、高低差ｄが０．５ｍｍで耳折れが発生する結果が得られた。この搬送性に関する紙種による差は、単位面積あたりの重さが小さい紙種の方が、紙がカールしやすいことによるものと考えられる。よって、単位あたりの重さが小さい紙種の方が、搬送性に関して不利であり、このときの高低差ｄは１ｍｍ以上でなければならないことがわかる。

以上の結果により、本実施形態のレーザプリンタにおいては、転写紙８の後端に汚れがなく良好は搬送性が得られる条件としては、４５ｋｇ紙の場合で上記高低差ｄを１ｍｍ程度に設定するのが好ましく、また１３５ｋｇ紙の場合で上記高低差ｄが０ｍｍ＜ｄ≦０．５ｍｍの範囲内で設定するのが好ましいことがわかる。

なお、上記実施形態において上記高低差ｄを調整できるように転写出口ガイド板２１を駆動する駆動手段としての駆動機構を設けてもよい。
図４の構成例では、転写出口ガイド板２１の転写紙搬送方向下流端を上下方向に移動させ低位置（実線の位置）と高位置（２点鎖線の位置）とを取り得るように該転写出口ガイド板２１を駆動している。この駆動機構は、図５に示すように、転写出口ガイド板２１の転写紙搬送方向下側で転写出口ガイド板２１を揺動可能に指示する揺動軸２１ａと、転写出口ガイド板２１の転写紙搬送方向下流側の端部を鉛直方向下側に付勢する付勢手段としてのコイルスプリング２６と、転写出口ガイド板２１の下面２１ｂに当接する偏心カム２５と、該偏心カム２５を図示しないクラッチを介して回転駆動する回転駆動部２７とを用いて構成することができる。回転駆動部２７からの回転駆動力は図示しないクラッチをオンすることにより偏心カム２５へ伝達される。この偏心カム２５の回転により、揺動軸２１ａに軸支された転写出口ガイド板２１が該揺動軸２１ａを中心に揺動し、転写出口ガイド板２１の転写紙搬送方向下端部を上下方向に変化させることができる。
上記回転駆動部２７は、制御手段としての制御部２８により、搬送する転写紙の種類に応じて制御される。例えば、レーザプリンタ本体の動作モードが薄紙モードか厚紙モードかにより上記回転駆動部２７が制御され、腰の強い厚紙を使用する厚紙モードの場合に、上記偏心カム２５を図５に示す位置に移動させ、上記高低差ｄを小さくするように制御される。

上記高低差ｄを調整できるように転写出口ガイド板２１を駆動する駆動機構を設けた場合は、転写紙の種類に応じて上記高低差ｄを調節することができるので、種類の異なる転写紙についてプリントする場合でも、各転写紙について、上記定着入口ガイド部材に引っかかったりする搬送ジャムの発生を防止することができるとともに、転写紙の後端の汚れも防止することができる。

なお、上記実施形態においては、上記転写材案内条件が、転写出口ガイド板２１の案内面の転写紙搬送方向下流端と、定着入口ガイド板２２の案内面の転写紙搬送方向上流端との間の鉛直方向の高低差ｄである場合について説明したが、転写出口ガイド板２１の案内面の転写紙搬送方向下流端と、定着入口ガイド板２２の案内面の転写紙搬送方向上流端との間の水平方向の距離を、上記転写材案内条件として設定してもよい。

また、上記実施形態においては、図６に示すように、上記リブ状の凸部で形成された転写出口ガイド板２１の案内面の転写紙搬送方向の下流側端部を、所定の曲率半径Ｒを有するように丸め加工するのが好ましい。この転写出口ガイド板２１の案内面の転写紙搬送方向下流側端部の曲率半径Ｒは、該下流側端部と転写紙との間で電界集中による剥離放電が発生しない程度に設定する。この場合は、転写紙が転写出口ガイド板２１から離間するとき、転写出口ガイド板２１の下流側端部における電界集中を抑え、該下流側端と転写紙との間の剥離放電の発生を防止することができる。従って、転写紙にスジ状の画像乱れが発生することをを防止できる。

表２は、上記実施形態の構成のレーザプリンタにおける上記曲率半径Ｒとそのときの画像乱れとの関係をついて示している。この表２から、本レーザプリンタの場合、上記曲率半径Ｒが１ｍｍ以上であれば、剥離放電による画像乱れは発生していないことがわかる。

本発明の実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を示す全体図。 （ａ）及び（ｂ）は同レーザプリンタにおける転写紙の搬送の様子を説明する説明図。 同レーザプリンタにおける転写出口ガイド板及び定着入口ガイド板の拡大図。 他の実施形態に係る転写出口ガイド板の説明図。 同転写出口ガイド板の駆動機構の構成図。 更に他の実施形態に係る転写出口ガイド板の転写紙案内方向下流側端部の拡大図。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 露光部からの光
４ 現像装置
５ 転写搬送装置
６ クリーニング装置
７ レジストローラ
８ 転写紙
１１ 転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
１４ テンションレバ
１５ 転写バイアスローラ
１６ クリーニング装置
１７ クリーニングブレード
１８ クリーニングバイアスローラ
１９ 回収コイル
２０ バイアスローラクリーニングブレード
２１ 転写出口ガイド板
２１ａ 揺動軸
２２ 定着入口ガイド板
２３ 定着ローラ
２４ 加圧ローラ
２５ 偏心カム
２６ コイルスプリング
２７ 回転駆動部
２８ 制御部

Claims (4)

1. 顕像形成物質を用いて像担持体に顕像を形成する顕像形成手段と、該像担持体に対向する転写位置を該像担持体に接触して通過するように転写材を搬送部材で保持して搬送することにより該像担持体上の顕像を該転写材に転写する転写搬送手段と、該転写搬送手段の搬送部材から離間した転写材のを受けて案内する第１案内部材と、該第１案内部材で案内されてきた転写材を受けて案内する第２案内部材とを備えた画像形成装置において、
   上記転写材の後端が上記第１案内部材から離間するとき、該転写材の後端による該第１案内部材の案内面にある物質を掻き取る力が該案内面に作用しないように、該第１案内部材及び該第２案内部材における転写材案内条件を設定したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記第２案内部材の案内面が、転写材案内方向下流側にいくにつれて転写材が鉛直方向上側に向かって案内されるように形成され、
   上記第１案内部材で案内される転写材の先端が該第２案内部材の案内面上に到達するように、該第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端が、鉛直方向において該第２案内部材の案内面の転写材案内方向上流端と同じか該上流端よりも高い位置にあり、
   上記転写材案内条件が、該第２案内部材の案内面の転写材案内方向上流端に対する該第１案内部材の案内面の転写材案内方向下流端の鉛直方向の高低差であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   上記高低差が変化するように上記第１案内部材及び上記第２案内部材の少なくとも一方を駆動する駆動手段と、上記転写材の種類に応じて該高低差を変化させるように該駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１の画像形成装置において、
   上記第１案内部材の案内面における転写材案内方向下流の端部を、該端部上を案内されている転写材と該端部との間で放電が生じない程度の曲率半径を有するように形成したことを特徴とする画像形成装置。

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