JP2011076038A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ニップ部における用紙の搬送反力を弱めることで、転写ニップ部において用紙の幅方向での用紙の搬送速度がアンバランスになることを防止する画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体３１は、表面に像を担持する。転写装置３４は、感光体３１に対向して配置される転写ローラ３４Ａを有する。定着装置３６は、加熱ローラ３６Ａおよび加圧ローラ３６Ｂを有する。ペーパーガイド２００は、転写装置３４と定着装置３６との間に配置される。感光体３１および転写ローラ３４Ａは、感光体３１と転写ローラ３４Ａとのニップ接線２２７が、感光体３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部と加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ部とを結ぶ直線２２９よりもペーパーガイド２００側に傾くように配置される。ペーパーガイド２００は、直線２２９における中点２２０よりも感光体３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に近い側に凹部２１１を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙上へのトナーの転写・定着を行なう画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置における印刷プロセスとして、感光体上に担持されたトナーを転写装置によって用紙上に転写し、その後用紙上のトナーを定着装置によって定着させる方式が採用されている。

この印刷プロセスにおいて、感光体と転写装置の転写ローラとの間のニップ圧が高い場合には、感光体上のトナーが当該ニップ圧によって押しつぶされて凝集するため、トナーが中抜けして用紙上に転写される虞があった。

そこで、感光体と転写ローラとの間に周速差をもたせることでトナーの凝集を防止してトナーの中抜け現象を防止する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平０２−２６２１７５号公報

特許文献１の発明を採用しても、感光体と転写ローラとの間のニップ圧が高すぎる場合にはトナーの中抜け現象を完全には防止することができないため、当該ニップ圧はできるだけ低いほうが好ましい。また、定着装置においては、用紙上にトナーを定着させる必要があるため、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ圧は感光体と転写ローラとの間のニップ圧に比べてかなり高い。

したがって、加熱ローラと加圧ローラによる用紙の搬送速度に比べて感光体と転写ローラによる用紙の搬送速度が遅い場合には、感光体と転写ローラとの間の用紙が加熱ローラと加圧ローラによって上流側に引っ張られるため、用紙へ転写された画像の搬送方向の倍率が大きくなって画質が低下する。よって、一般的には、加熱ローラと加圧ローラによる用紙の搬送速度に比べて感光体と転写ローラによる用紙の搬送速度を速くする傾向がある。

この構成では、用紙の搬送中に用紙が撓むため、用紙の撓みによる搬送反力が発生する。この搬送反力は加熱ローラと加圧ローラとのニップ部にかかると同時に感光体と転写ローラとのニップ部にもかかる。この場合、感光体と転写ローラとのニップ圧は、加熱ローラと加圧ローラとのニップ圧に比べて低いため、用紙の搬送反力による影響が大きい。この搬送反力は、搬送中の用紙の挙動により、用紙の幅方向（搬送方向に直交する方向）の両端で同一ではない。このために、転写ニップ部（感光体と転写ローラとのニップ部）において、用紙の幅方向の一端側が他端側よりも搬送されにくくなり（搬送速度が異なり）、用紙の後端部において画像が斜めになることがあった。

そこで本発明の目的は、上記課題に鑑み、転写ニップ部における用紙の搬送反力を弱めることで、転写ニップ部において用紙の幅方向での搬送速度がアンバランスになることを防止する画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、感光体、転写装置、定着装置およびペーパーガイドを備える。感光体は、表面に像を担持する。転写装置は、感光体に対向して配置される転写ローラを有する。定着装置は、加熱ローラおよび加圧ローラを有する。ペーパーガイドは、転写装置と定着装置との間に配置される。感光体および転写ローラは、感光体と転写ローラとのニップ接線が、感光体と転写ローラとのニップ部と加熱ローラと加圧ローラとのニップ部とを結ぶ直線よりもペーパーガイド側に傾くように配置される。ペーパーガイドは、当該直線における中点よりも感光体と転写ローラとのニップ部に近い側に凹部を設ける。

この構成では、感光体および転写ローラと加熱ローラおよび加圧ローラとの間における用紙がペーパーガイド側に撓み、その撓みの頂点が凹部にくる。すなわち、用紙の撓みの頂点が、感光体と転写ローラとのニップ部と加熱ローラと加圧ローラとのニップ部とを結ぶ直線における中点より感光体と転写ローラとのニップ部に近い側にくることになる。したがって、用紙の搬送反力が感光体と転写ローラとのニップ部に対してかかりにくくなるため、転写ニップ部において用紙の幅方向での用紙の搬送速度がアンバランスになることを防止できる。

本発明における画像形成装置は、転写ニップ部における用紙の搬送反力を弱めることで、転写ニップ部において用紙の幅方向での用紙の搬送速度がアンバランスになることを防止する。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の各部の配置を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

画像形成装置１００は、コピアモード、プリンタモード及びＦＡＸモードのうちのいずれかの画像形成モードで、用紙に画像を形成する。各モードはユーザによって選択される。画像形成装置１００では、両面印刷が可能である。

画像形成装置１００は、原稿読取部１０、給紙部２０、画像形成部３０、排紙部４０および図示しない操作パネル部等を備えている。原稿読取部１０は、装置本体の上部に配置され、プラテンガラス１１、原稿載置トレイ１２及びスキャナ光学系１３等を有する。スキャナ光学系１３は、光源１４、反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃ、光学レンズ１６及びＣＣＤ（Charge Coupled Device)１７を有する。光源１４は、プラテンガラス１１に載置された原稿又は原稿載置トレイ１２から原稿搬送路Ｒ上を搬送される原稿に光を照射する。反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃは、原稿からの反射光を反射させて光学レンズ１６に導く。光学レンズ１６は、反射ミラー１５Ａ〜１５Ｃによって導かれた反射光をＣＣＤ１７に結像する。ＣＣＤ１７は、反射光に応じた電気信号を出力する。

給紙部２０は、装置本体の下部に配置され、給紙トレイ２１及びピックアップローラ２２を備えている。給紙トレイ２１は、画像形成時に用紙搬送路Ｓ１に給紙すべき用紙を収納する。ピックアップローラ２２は、回転することで、給紙トレイ２１に載置された用紙を用紙搬送路Ｓ１に給紙する。

画像形成部３０は、原稿読取部１０の下方の手差トレイ側に配置されている。画像形成部３０は、レーザスキャニングユニット（以下、ＬＳＵと言う。）３７、感光体ドラム３１および定着装置３６を有する。感光体ドラム３１の周囲には、帯電装置３２、現像装置３３、転写装置３４及びクリーナユニット３５が、感光体ドラム３１の回転方向である図１に示す矢印の方向に沿ってこの順に配置されている。

操作パネル部に設けられたスタートキーが押下されると、画像形成装置１００は、ピックアップローラ２２を回転させて用紙搬送路Ｓ１に用紙を給紙する。給紙された用紙は、用紙搬送路Ｓ１上に設けられたレジストローラ５１に搬送される。

レジストローラ５１は、用紙の先端部が到達した時には回転を停止している。レジストローラ５１は、用紙の先端部が感光体ドラム３１と転写装置３４との間で感光体ドラム３１上に形成されるトナー画像の先端部に一致するタイミングで回転を開始する。

ペーパーガイド２００は、感光体ドラム３１および転写装置３４と定着装置３６との間に配置され、搬送中の用紙がスムーズに定着装置３６に搬送されるために設けられている。

帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。

ＬＳＵ３７は、帯電された感光体ドラム３１を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。ＬＳＵ３７は、レーザ射出部および反射ミラー等を備えて構成される。ＬＳＵ３７は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３１に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。ＬＳＵ３７としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書き込みヘッドを用いる手法も採用できる。

現像装置３３は、感光体ドラム３１上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。ＭＧローラ３３Ａの表面に付着しているトナーが、感光体ドラム３１の表面上の電位ギャップに応じて感光体ドラム３１の表面に引き寄せられて付着し、静電潜像がトナー像に顕像化される。

転写装置３４は、感光体ドラム３１に対向する転写ローラ３４Ａを備える。感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａは所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ３４Ａにはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。

クリーナユニット３５は、現像・画像転写後における感光体ドラム３１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

定着装置３６は、加熱ローラ３６Ａおよび加圧ローラ３６Ｂを備えており、加熱ローラ３６Ａおよび加圧ローラ３６Ｂは、シートを挟んで回転するようになっている。また加熱ローラ３６Ａは、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ３６Ｂとともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写されたトナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

排紙部４０は、給紙トレイ２１の上方に配置され、排紙ローラ４１、排紙トレイ４２を備えている。排紙ローラ４１は、用紙搬送路Ｓ１上を搬送されてきた用紙を排紙トレイ４２に排出する。排紙ローラ４１は、可逆回転が可能であり、用紙の両面に画像形成を行う際、用紙搬送路Ｓ１上を搬送されてきた表面の画像形成が終了した用紙を挟持した状態で、上記用紙を排出する回転方向とは逆方向に回転して用紙搬送路Ｓ２に搬送する。これにより、用紙の表裏面を反転させて裏面が感光体ドラム３１に対向し、裏面にトナー画像の転写が行われる。排紙トレイ４２は、排紙ローラ４１から排出された用紙を積層して収納する。

図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の各部の配置を示す概略図である。また、図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。

本実施形態では、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部での用紙の搬送速度は、加熱ローラ３６Ａおよび加圧ローラ３６Ｂとのニップ部での用紙の搬送速度より大きい。このように用紙の搬送速度を設定することで、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部における用紙が定着装置３６によって上流側に引っ張られることを防止し、用紙への転写倍率が大きくなって画質が低下することを防止している。

図３では、感光体ドラム３１および転写ローラ３４Ａと加熱ローラ３６Ａおよび加圧ローラ３６Ｂとの間を用紙６０が搬送されている状態を示す。中点２２０は、図２に示すように、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部と加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ部とを結ぶ直線２２９における中点を示す。

感光体ドラム３１および転写ローラ３４Ａは、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ接線２２７が、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部と加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ部とを結ぶ直線２２９よりもペーパーガイド２００側に傾くように配置されている。この構成により、用紙６０がペーパーガイド２００側に撓む。

また、ペーパーガイド２００は、中点２２０よりも感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に近い側に凹部２１１を設けている。凹部２１１は、図２に示すように、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ接線２２７と加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ接線２２８との交点に位置すると好ましい。それは、用紙６０の撓みの頂点が凹部２１１に位置しやすくなるためである。この構成により、用紙６０の撓みの頂点が凹部２１１にくるため、当該頂点が中点２２０より感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に近い側にくる。

したがって、用紙６０の搬送反力が感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に対してかかりにくくなるため、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部において用紙６０の幅方向での用紙６０の搬送速度がアンバランスになることを防止できる。よって、用紙６０の後端部において画像が斜めにずれることを防止できる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。

本実施形態の感光体ドラム３１および転写ローラ３４Ａは、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ接線が、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部と凹部２１１とを結ぶ直線よりも感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部と加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ部とを結ぶ直線側に傾くように配置されている。この構成により、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部への用紙６０の進入角度が、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ接線に対して第１実施形態より大きくなる。

したがって、用紙６０は、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に対して撓みやすくなるため、用紙６０の搬送反力が感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に対してかかりにくくなる。よって、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部において用紙６０の幅方向での用紙６０の搬送速度がアンバランスになることを防止できるため、用紙６０の後端部において画像が斜めにずれることを防止できる。

図５は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。

本実施形態の凹部２１２は、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部から加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ部へと向かう直線のうち約４分の１の位置に設けられている。本実施形態にて示すように、ペーパーガイド２００における凹部２１２は、中点２２０よりも感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部に近い側に凹部２１１を設けられていればよい。凹部２１２は、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部から加熱ローラ３６Ａと加圧ローラ３６Ｂとのニップ部へと向かう直線のうち５分の１の位置から中点２２０までの間に設けられていると好ましい。凹部２１２が当該位置に設けられることにより、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部において用紙６０の幅方向での用紙６０の搬送速度がアンバランスになることを防止できる効果を奏することができるため、用紙６０の後端部において画像が斜めにずれることを防止できる。

図６は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置におけるペーパーガイド周辺の概略図である。

本実施形態は、第２実施形態の構成と第３実施形態の構成とを組み合わせている。すなわち、各実施形態の構成要件を満たせば、ペーパーガイド２００の任意の位置に凹部を設けることができるし、また感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａを任意の位置に配置できる。また、各実施形態の構成を組み合わせても、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部において用紙６０の幅方向での用紙６０の搬送速度がアンバランスになることを防止できる効果を奏することができるため、用紙６０の後端部において画像が斜めにずれることを防止できる。

画像形成装置１００は、第１実施形態〜第４実施形態の構成を備えることにより、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとのニップ部において用紙６０の幅方向での用紙６０の搬送速度がアンバランスになることを防止できるため、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとの間のニップ圧を低くすることができる。したがって、当該ニップ圧が原因で生じるトナーの凝集を防止して中抜け現象が発生する虞を低減することができる。

また、画像形成装置１００は、第１実施形態〜第４実施形態の構成を備えることにより、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとの間に周速差を持たせてもよい。当該周速差を持たせることにより、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとの間のニップ圧によってトナーが凝集しても、それを当該周速差による摩擦によって解すことができる。したがって、当該ニップ圧によりトナーが凝集して中抜け現象が発生する虞を低減することができる。

さらに、画像形成装置１００は、第１実施形態〜第４実施形態の構成を備えることにより、画像形成装置１００に使用するトナーの種類を限定する必要がない。すなわち、上述のようにトナーの凝集を防止することができるため、感光体ドラム３１と転写ローラ３４Ａとの間のニップ圧によって凝集しやすいトナーを使用することができる。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

３１−感光体ドラム
３４−転写装置
３４Ａ−転写ローラ
３６−定着装置
３６Ａ−加熱ローラ
３６Ｂ−加圧ローラ
１００−画像形成装置
２００−ペーパーガイド
２１１−凹部
２１２−凹部
２２０−中点
２２７−ニップ接線
２２９−直線

Claims (2)

1. 表面に像を担持する感光体と、
   前記感光体に対向して配置される転写ローラを有する転写装置と、
   加熱ローラおよび加圧ローラを有する定着装置と、
   前記転写装置と前記定着装置との間に配置されるペーパーガイドと、
   を備え、
   前記感光体および前記転写ローラは、前記感光体と前記転写ローラとのニップ接線が、前記感光体と前記転写ローラとのニップ部と前記加熱ローラと前記加圧ローラとのニップ部とを結ぶ直線よりも前記ペーパーガイド側に傾くように配置され、
   前記ペーパーガイドは、前記直線における中点よりも前記感光体と前記転写ローラとのニップ部に近い側に凹部を設ける画像形成装置。
2. 前記感光体および前記転写ローラは、前記感光体と前記転写ローラとのニップ接線が、前記感光体と前記転写ローラとのニップ部と前記凹部とを結ぶ直線よりも前記感光体と前記転写ローラとのニップ部と前記加熱ローラと前記加圧ローラとのニップ部とを結ぶ直線側に傾くように配置される請求項１に記載の画像形成装置。

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