JP2009276654A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスカートリッジの振動の影響を受けて分離手段が振動し、これによる分離爪の振動で、像担持体表面に傷が付くことを防止し、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】前記分離手段は、前記分離手段の基台となる樹脂ガイド部材と、転写紙を像担持体から分離する分離爪と、前記樹脂ガイド部材に固定された金属製の基準板と、前記基準板に固定された樹脂製の係合部材とを備え、前記係合部材がプロセスカートリッジに設けられた支持部材と係合することにより、前記分離手段が前記像担持体の軸方向に移動可能に支持される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、転写紙を像担持体から分離する分離手段に関する。

電子写真プロセスでは、周知のように、静電潜像の形成、現像及び転写により、転写紙上にトナー像を形成するが、前記電子写真プロセスは転写紙を像担持体から分離する分離工程を有する。最も広く採用されている分離技術は、転写紙を除電することにより、像担持体と転写紙間の静電引力を弱めるか又はなくすることにより、転写紙を分離するものである。

この場合、像担持体のドラム形状又はローラ支持により形成されたベルト状の像担持体の円弧形状を利用して、剛性によって直進する転写紙の性質を利用した分離が行われる。

しかしながら、転写紙には、剛性の低い薄紙など、様々なものがあることや、環境等の条件が変化することによって、転写紙の剛性を利用した静電分離のみでは、確実な分離が行われず、分離しない場合が生ずる可能性があり、このために、転写紙を物理的に分離する分離爪が使用されている。

また、前記分離爪の分離部は、転写紙にトナー像を転写する転写動作を行っている間、像担持体に当接している。このため、前記分離爪が像担持体の一部分のみに当接すると、この部分のみが集中して磨耗し、像担持体の寿命を短くすることになるので、通常はこれを避けるため、前記分離爪を像担持体の軸（幅）方向に揺動させている。

前記分離爪を用いた装置として、ドラムカートリッジ（プロセスカートリッジ）のハウジング、このハウジングに取り付けられる分離爪支持部材やその取り付け構造の総てを樹脂製とした画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２６９７０１号公報

特許文献１は、ドラムカートリッジの分離爪支持部材やその取り付け構造の全体をハウジングと同様に樹脂で成形し、ドラムカートリッジの製造を容易とするものである。

しかしながら、分離手段を構成する複数の部材を樹脂のみで形成、即ち同種材質のみで形成した場合には、プロセスカートリッジからの振動が部材間で伝わりやすく、また前記振動により部材での共振が生じやすくなる。また、プロセスカートリッジの樹脂で構成された部材で分離手段を支持しているため、更に振動の影響を受けやすい。このため、分離爪が振動して前記分離爪の像担持体と接触する分離部に像担持体に対して食い込む方向の力が加わり、像担持体表面に傷を付けることがあった。前記傷は、形成される画像の画質を劣化させた。

図６は、分離爪４４の先端部の振動状態の例を示す模式図である。図６中、実線の位置Ａが分離爪４４に基準位置であり、破線の位置Ｂ、Ｃが振動により先端部がずれた例である。

また、プロセスカートリッジのハウジング、このハウジングに取り付けられる分離爪支持部材やその取り付け構造の総てを金属で構成した装置も知られている。このように金属で構成した場合、分離手段を支持する支持部材とこれに連結される分離手段の係合部材が金属であるため、樹脂部材のような弾性がなく、そのため振動の吸収が悪く、また振動が伝わりやすいという問題がある。このため、前述のように像担持体表面に傷を付けることがあった。また、前述のように前記分離爪を像担持体の軸方向に揺動させるために、前記支持部材と前記係合部材との間に摺動部材を配設する等、構成も複雑になった。

本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、プロセスカートリッジの振動の影響を受けて分離手段が振動し、これによる分離爪の振動で、像担持体表面に傷が付くことを防止し、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成により達成される。
１．像担持体と、像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を転写紙に転写する転写手段と、転写紙を前記像担持体から分離する分離手段と、前記像担持体、前記トナー像形成手段、前記転写手段及び前記分離手段を一体的、且つ装置本体に着脱可能に保持するプロセスカートリッジと、を有する画像形成装置であって、前記分離手段は、前記分離手段の基台となる樹脂ガイド部材と、転写紙を前記像担持体から分離する分離爪と、前記樹脂ガイド部材に固定された金属製の基準板と、前記基準板に固定された樹脂製の係合部材とを備え、前記係合部材が前記プロセスカートリッジに設けられた支持部材と係合することにより、前記支持部材により前記分離手段が前記像担持体の軸方向に揺動可能に支持されることを特徴とする画像形成装置。
２．前記樹脂ガイド部材の下面は、転写紙の通紙ガイドとなっており、前記樹脂ガイド部材の上面は、トナーを溜めるトナー受けとなっていることを特徴とする１に記載の画像形成装置。
３．前記分離爪は、前記樹脂ガイド部材、又は前記基準板に支持されることを特徴とする１又は２に記載の画像形成装置。
４．前記支持部材は、前記プロセスカートリッジの一部を構成する、第１パネル、第２パネルの各々に設けられた２つの軸、又は前記第１パネル及び第２パネルを貫通する１つの軸であることを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。

上記により、プロセスカートリッジの振動の影響による分離手段の振動を低減することができ、分離爪の振動を低減させることができる。これにより、分離爪の振動による像担持体表面の傷の発生を防止することができ、形成される画像の画質の低下を防止し、高画質の画像を形成することができる。

以下、図を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。画像形成装置は、原稿搬送装置１、画像読取部２、画像形成部３、転写紙収納部４、搬送部５、排紙皿６及び通信部７を有する。原稿搬送部１は多数枚の原稿を１枚ずつ読取位置に搬送する装置であり、片面読取用搬送機能及び読取位置に表面を読取面にして搬送した後に、表裏反転し、読取位置に裏面を読取面にして搬送する両面読取用搬送機能を有する。

画像読取部２は原稿搬送装置により搬送される原稿又は原稿台２１上に載置された原稿を読み取って画像データを生成する。

画像形成部３は画像読取部２が生成した画像データに基づいて、又は通信部７が生成した画像データに基づいて転写紙Ｐに画像を形成する。画像形成部３は、像担持体である感光体３１、帯電装置３２、露光装置３３、現像装置３４、転写手段としての転写装置３５、感光体３１上から転写紙Ｐの分離を促進する電気的分離装置３６、転写紙Ｐを物理的に感光体３１から分離するための分離爪を備えた分離手段である転写紙分離装置（以降、単に分離装置という）４０、クリーニング装置３７及び定着装置３８を有する。帯電装置３２、露光装置３３及び現像装置３４は感光体３１上にトナー像を形成するトナー像形成手段を構成する。

なお、感光体３１、帯電手段３２、現像装置３４、分離装置４０、及び、クリーニング手段３７は、図２に示すように、左パネル３００Ａ、右パネル３００Ｂ、第１パネル３００Ｃ、第２パネル３００Ｄ、底パネル３００Ｅからなる略箱形形状のハウジングのプロセスカートリッジ３００に一体的、かつ、装置本体より引き出し可能に保持されている。プロセスカートリッジ３００は、本実施の形態では金属製としているが、これに限定されるものではなく、樹脂製としてもよい。ここで、プロセスカートリッジをＰＣとも略す。

転写紙収納部４は３個の給紙トレイ４００、４１０、４２０を有する。

搬送部５は転写紙収納部４から画像形成部３へ、更に、画像形成部３から排紙皿６へと転写紙Ｐを搬送するものであり、複数の搬送ローラを有し、複数の搬送ローラには、画像形成部３におけるトナー像の形成と同期して、転写紙を搬送するレジストローラ５１が含まれる。

画像形成され、装置から排出された転写紙Ｐは排紙皿６に積載される。通信部７はネットワークを介して外部機器と通信を行う。反転搬送路８は片面に画像が形成された転写紙Ｐを表裏反転して画像形成部３に供給する。

画像形成において、感光体３１が矢印で示すように回転して、感光体３１に対して、帯電、露光及び現像が帯電装置３２、露光装置３３及び現像装置３４により行われて、感光体３１上にトナー像が形成される。

感光体３１上に形成されたトナー像はレジストローラ５１から搬送された転写紙Ｐに転写される。トナー像が形成された転写紙Ｐは電気的分離装置３６及び分離装置４０により感光体３１から分離され、定着装置３８において定着処理される。

定着装置３８を通過した転写紙Ｐは排紙皿６に排出されるか又は反転搬送路８に搬送される。転写紙Ｐが反転搬送路８に搬送されるのは、両面画像形成の場合であり、反転搬送路８に搬送された転写紙Ｐは、再度画像形成部３に搬送され、転写装置３５により、裏面にトナー像が転写された後に定着処理され、定着後に排紙皿６に排出される。

上記に説明した画像形成では、感光体３１として負帯電性のＯＰＣ感光体が用いられ、現像において、負帯電トナーを用いた反転現像によりトナー像を形成している。

そして、転写装置３５にはコロトロン帯電器が用いられ、転写紙Ｐの背面に正のコロナ放電を行って、負帯電トナーを転写紙Ｐに転写している。

電気的分離装置３６にはコロトロン帯電器が用いられ、交流コロナ放電により、転写紙Ｐを除電することにより、転写紙Ｐと感光体３１間の静電引力をなくするか又は低減することにより、転写紙Ｐが感光体３１から分離される。更に、分離を確実にするために、分離装置４０が設けられている。

次に、本発明に係る分離装置４０について説明する。図３は、分離装置４０の概略図であり、図４は、分離装置４０側面断面図である。

分離装置４０は、分離装置４０の基台となる樹脂ガイド部材４１と、転写紙を感光体３１から分離する分離爪４４と、樹脂ガイド部材４１に固定された金属製の基準板４２と、基準板４２に固定された樹脂製の係合部材４３と、を含み構成される。樹脂ガイド部材４１と基準板４２、基準板４２と係合部材４３は、一般的に知られている締結手段、例えばネジ等で固定される。

樹脂ガイド部材４１の上面は、クリーニング装置３７からこぼれ落ちたトナーを受けるトナー受けとなっており、前記トナーが転写紙Ｐに落下することを防止する。一方、樹脂ガイド部材４１の下面は、分離爪４４により分離された転写紙Ｐをガイドする通紙ガイドとなっている。また、金属基準板４２は、折り曲げ部４２ａ及び折り曲げ部４２ａに設けられた爪支持軸４２ｂを有する。

図５は、分離爪４４を示す部分図である。分離爪４４は、板状部材であり、ＰＩ（ポリイミド）又はＰＡＩ（ポリアミドイミド）からなり、図５に示すように、楔状の分離部４４ａ、転写紙Ｐを案内する案内面４４ｂを有し、基準板４２の折り曲げ部４２ａに設けられた爪支持軸４２ｂに、回動可能に取り付けられる。また、爪支持軸４２ｂは樹脂ガイド部材４１に設けることもできる。分離爪４４はバネＳＰにより付勢され、分離部４４ａが感光体３１の表面に接触する。電気的分離装置３６による転写紙Ｐの感光体３１からの分離が、不十分な場合には、分離爪４４の分離部４４ａにより転写材Ｐが感光体から分離される。

図３に示す分離装置４０は、分離爪４４を１つとした例であるが、分離爪４４は感光体３１の軸方向（転写紙Ｐの幅方向）に複数配設することが好ましい。これにより、転写紙Ｐの分離を、より容易に行うことができる。

プロセスカートリッジ３００の第１パネル３００Ｃ及び第２パネル３００Ｄの各々には、分離装置４０を支持する支持部材である、金属製の支持軸３０１が設けられている。支持軸３０１は、分離装置４０の係合部材４３と係合し、分離装置４０を感光体３１の軸方向、即ち図３の矢印ＳＳ方向に揺動可能に支持する。支持軸３０１は、１つの貫通した軸としてもよい。

樹脂ガイド部材４１の長穴４１ａは、段付ネジ４５で、プロセスカートリッジ３００に設けられたガイド部材３００Ｆと係合する。これにより、分離装置４０は、図３の矢印ＳＳ方向に揺動可能な状態で、且つ支持軸３０１の軸回り方向に回転することを防止する回転止めがされる。

分離装置４０は、上記のように、支持軸３０１及びガイド部材３００Ｆにガイドされ、移動手段（不図示）により、矢印ＳＳ方向に揺動する。これにより、分離爪４４の分離部４４ａが感光体３１の一部分のみに当接して感光体３１を摩耗させることを防止し、感光体３１の寿命を向上させることができる。

上記のように、分離装置４０は、分離装置４０全体を支持する樹脂製の樹脂ガイド部材４１と樹脂製の係合部材４３とが金属製の金属基準板４２を介して固定される。これにより、係合部材４３がプロセスカートリッジ３００の支持軸３０１から受ける振動は、樹脂→金属→樹脂と異なる材質間で伝わる。このように前記振動が、固有振動数が異なる異種材質間で伝達となるため、前記振動が同種材質間の伝達の場合よりも伝わりにくくなり、また共振が生じることも防止することができる。これにより、プロセスカートリッジ３００の振動による分離装置４０の振動を減少させることができ、分離爪４４の振動で感光体３１の表面に傷が付くことを防止し、高画質画像を形成することができる。

また、係合部材４３を樹脂製とすることにより、支持軸３０１から受ける振動を吸収し低減することができる。更に、係合部材４３と支持軸３０１の摺動性を向上させることができ、前記分離爪を像担持体の軸方向に揺動させるための構成も、簡易にすることができる。

本発明係る画像形成装置の全体図である。 プロセスカートリッジの要部断面図である。 分離装置の概略図である。 分離装置の側面断面図である。 分離爪を示す部分図である。 分離爪の先端部の振動状態を示す図である。

符号の説明

３１ 感光体
３２ 帯電装置
３３ 露光装置
３４ 現像装置
３５ 転写装置
３６ 電気的分離装置
３７ クリーニング装置
４０ 分離装置
４１ 樹脂ガイド部材
４２ 基準板
４３ 係合部材
４４ 分離爪
４４ａ 分離部
３００ プロセスカートリッジ
３０１ 支持軸

Claims (4)

1. 像担持体と、像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を転写紙に転写する転写手段と、転写紙を前記像担持体から分離する分離手段と、前記像担持体、前記トナー像形成手段、前記転写手段及び前記分離手段を一体的、且つ装置本体に着脱可能に保持するプロセスカートリッジと、を有する画像形成装置であって、
   前記分離手段は、前記分離手段の基台となる樹脂ガイド部材と、転写紙を前記像担持体から分離する分離爪と、前記樹脂ガイド部材に固定された金属製の基準板と、前記基準板に固定された樹脂製の係合部材とを備え、
   前記係合部材が前記プロセスカートリッジに設けられた支持部材と係合することにより、前記支持部材により前記分離手段が前記像担持体の軸方向に揺動可能に支持されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記樹脂ガイド部材の下面は、転写紙の通紙ガイドとなっており、前記樹脂ガイド部材の上面は、トナーを溜めるトナー受けとなっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記分離爪は、前記樹脂ガイド部材、又は前記基準板に支持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記支持部材は、前記プロセスカートリッジの一部を構成する、第１パネル、第２パネルの各々に設けられた２つの軸、又は前記第１パネル及び第２パネルを貫通する１つの軸であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。

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