JP2019086558A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材の表面を除電するとともに結露の発生を抑制することによって、画像品質の低下を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】この画像形成装置１００は、定着ローラー対３３と、定着ローラー対３３に対して用紙搬送方向下流側に配置され、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８の用紙搬送路１１を形成する搬送ガイド部材４０と、を備える。搬送ガイド部材４０には、定着ニップ部Ｎの用紙搬送方向下流側の近傍で、定着ローラー対３３に向けて開口し、用紙搬送路１１の内部と外部とを連通する開口部６１ａと、開口部６１ａから用紙搬送路１１の内部に突出し、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８に接触して用紙１８を除電する除電部材７０と、が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、定着ニップ部を通過したシートを除電する除電部材を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写ベルト等である像担持体の表面にトナー像が担持され、像担持体の表面に担持されたトナー像をシートに転写した後、シートを定着装置に送り込み、定着装置によってトナー像を加熱および加圧することでシートに定着した後、シートを排出トレイ等に搬送する。

定着装置には、例えばローラーやベルトによって構成される定着部材が設けられており、この定着部材によってシートにトナー像が定着される。ところで、定着部材によってトナー像を定着されるシートは電荷を帯びているため、定着動作を繰り返すたびに、定着部材の表面に電荷が付着し、蓄積されていく。この蓄積される電荷を放置すると、シートに形成された未定着のトナー像が電荷によって散ってしまったり、帯電部分にトナーが付着したりする、所謂静電オフセットが発生するため、画像品質が低下する。

そこで、定着ニップ部の下流側に除電部材を設け、シートの定着ニップ部を通過した部分に除電部材を接触させ、シートを除電するとともに、シートを介して定着部材も除電する画像形成装置が知られている。

なお、定着ニップ部の下流側に除電部材を設けた画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００８−２９８８１１号公報

ところで、シートは定着部材を通過する際に加熱されるので、シートから水蒸気が発生する。この水蒸気によって定着部材の下流側に配置される搬送ガイド部材や除電部材に結露が発生すると、結露がシートに付着し、画像品質が低下するという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、定着部材の表面を除電するとともに結露の発生を抑制することによって、画像品質の低下を抑制することが可能な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、本発明の第１の構成の画像形成装置は、シート上に担持されたトナー像を加熱及び加圧してシートに定着させる定着部材と、定着部材に対してシート搬送方向下流側に配置され、定着ニップ部を通過したシートの搬送路を形成する搬送ガイド部材と、を備える。搬送ガイド部材には、定着ニップ部のシート搬送方向下流側の近傍で、定着部材に向けて開口し、搬送路の内部と外部とを連通する開口部と、開口部から搬送路の内部に突出し、定着ニップ部を通過したシートに接触してシートを除電する除電部材と、が設けられている。

本発明の第１の構成の画像形成装置によれば、搬送ガイド部材には、定着ニップ部のシート搬送方向下流側の近傍で、定着部材に向けて開口し、搬送路の内部と外部とを連通する開口部が設けられている。これにより、定着部材を通過する際にシートから発生した水蒸気を、開口部を介して搬送路の内部から外部に逃がすことができる。このため、定着部材のシート搬送方向下流側の搬送路（すなわち、搬送ガイド部材等の表面）に結露が発生するのを抑制することができるので、結露がシートに付着するのを抑制することができ、画像品質が低下するのを抑制することができる。

また、搬送ガイド部材には、定着ニップ部を通過したシートに接触してシートを除電する除電部材が設けられている。これにより、除電部材がシートに接触することにより、シートを除電することができるとともに、シートを介して定着部材を除電することができる。このため、静電オフセットによる画像品質の低下を抑制することができる。また、除電部材を搬送ガイド部材の開口部に設けることによって、除電部材の周囲の水蒸気を、開口部を介して搬送路の外部に逃がすことができるので、除電部材に結露が発生するのを効果的に抑制することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の定着ローラー対周辺の構造を示した断面斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の定着ローラー対周辺の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の第１ガイド部材の構造を示した斜視図である。 図４の２００−２００線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００本体内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。なお、ここでは画像形成装置１００として、モノクロ複合機について示している。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電装置２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー７、クリーニング装置８、及び除電装置（図示せず）が配設されている。画像形成部Ｐでは、感光体ドラム１を図１において反時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

感光体ドラム１は、例えばアルミドラムの表面に感光層が積層されたものであり、帯電装置２により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザービームを表面に照射することにより、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。

帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる。露光ユニット３は、画像読取部２１において読み取られた原稿画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置４に収容されている。

転写ローラー７は、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路（搬送路）１１を搬送されてくる用紙（シート）に転写する。クリーニング装置８は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残った残留トナーを除去する。

画像読取部２１は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。画像読取部２１の上面には、原稿載置台に載置された原稿を押さえるプラテン（原稿押さえ）２３が開閉可能に支持されている。

画像形成装置１００本体の下部には、用紙１８を収納する給紙カセット１０が配置されている。給紙カセット１０には、用紙１８が積載される用紙積載板２８が設けられている。用紙積載板２８は、給紙方向上流側の揺動軸（図示せず）を支点として給紙方向下流側（図１の右側）が上下に昇降可能に構成されている。

コピー動作を行う場合、画像読取部２１において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、画像形成部Ｐにおいて、帯電装置２により図１中の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１が一様に帯電され、画像読取部２１で読み取られた原稿画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を照射することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、給紙ローラー１２ａを有する給紙装置１２により給紙カセット１０から用紙１８が送出され、用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して画像形成部Ｐに所定のタイミングで搬送される。そして、画像形成部Ｐにおいて転写ローラー７により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙１８に転写される。トナー像が転写された用紙１８は感光体ドラム１から分離され、定着装置３０に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙１８にトナー像が定着される。

定着装置３０を通過した用紙１８は、そのまま（或いは分岐部１６によって反転搬送路１７に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１４によって排出トレイ１５に排出される。

図２に示すように、定着装置３０は熱ローラー定着方式であり、加熱部材である加熱ローラー３１と加圧部材である加圧ローラー３２とで構成される定着ローラー対（定着部材）３３を備える。

加熱ローラー３１の芯金内部には、熱源であるヒーター３１ａが配置されている。加熱ローラー３１は図２の反時計回り方向に回転し、加圧ローラー３２は図２の時計回り方向に回転する。加圧ローラー３２は図示しない付勢部材により所定の圧力で加熱ローラー３１に圧接されている。加熱ローラー３１及び加圧ローラー３２は、定着ニップ部Ｎを形成するとともに、定着ニップ部Ｎを通過する用紙１８上の未定着トナーを定着させる。

図３に示すように、定着ローラー対３３に対して用紙搬送方向下流側（図３の上側）には、用紙１８をニップして搬送する搬送ローラー対５０が設けられている。搬送ローラー対５０は、用紙搬送路１１に対して加圧ローラー３２側（図３の右側）に配置される第１搬送ローラー（搬送ローラー）５１と、用紙搬送路１１に対して加熱ローラー３１側（図３の左側）に配置される第２搬送ローラー５２と、を含んでいる。

第１搬送ローラー５１は、保持部材６０に回転可能に支持されている。保持部材６０は、上部に設けられた後述する揺動軸６４ｂを中心として矢印Ａで示すように揺動可能に構成されている。すなわち、保持部材６０は、第１搬送ローラー５１を第２搬送ローラー５２に対して接離可能に保持している。なお、通常時（メンテナンス時以外）は、保持部材６０は付勢部材（図示せず）により第２搬送ローラー５２側に付勢されている。

保持部材６０は、第１搬送ローラー５１を周方向に囲うように構成されており、用紙搬送路１１を通過する用紙１８をガイドする第１ガイド部材６１と、第１搬送ローラー５１の用紙搬送路１１とは反対側（図３の右側）を覆う外側面部６３と、によって構成されている。すなわち、第１搬送ローラー５１を回転可能に保持する保持部材６０は、用紙１８をガイドする第１ガイド部材６１を兼ねている。

図４および図５に示すように、第１ガイド部材６１には、第１搬送ローラー５１の上方を覆う上面部６２が一体で形成されている。第１ガイド部材６１は、第１搬送ローラー５１の軸方向に延びるように形成されている。第１ガイド部材６１の長手方向の両端部には、第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａが挿入される挿入穴６４ａを有する支持面部６４が一体で形成されている。支持面部６４ａの上端部には、保持部材６０の揺動中心となる揺動軸６４ｂが設けられている。なお、外側面部６３（図３参照）が第１ガイド部材６１に取り付けられることによって、保持部材６０が構成されている。

第２搬送ローラー５２は、用紙搬送路１１を通過する用紙１８をガイドする第２ガイド部材４１に回転可能に支持されている。第２ガイド部材４１は、定着装置３０のハウジングに固定されている。

そして、互いに対向して配置される第１ガイド部材６１と第２ガイド部材４１とによって、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８の搬送路を形成する搬送ガイド部材４０が構成されている。

ここで、第１ガイド部材６１には、定着ニップ部Ｎの用紙搬送方向下流側（上側）の近傍で、定着ローラー対３３に向けて開口するとともに、用紙搬送路１１の内部と外部とを連通し、用紙搬送路１１の内部の空気を用紙搬送路１１の外部（保持部材６０の内部）に通過させる開口部６１ａが形成されている。開口部６１ａは、第１搬送ローラー５１と定着ローラー対３３との間で加圧ローラー３２に対向して配置されているとともに、略水平方向（図３の左右方向）に延びるように形成されている。また、開口部６１ａは、用紙搬送方向と直交する幅方向に沿って、間隔をおいて複数（ここでは４個）配置されている。

開口部６１ａには、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８に接触して用紙１８を除電するＳＵＳ（ステンレス鋼材）からなる除電部材７０が設けられている。除電部材７０は、櫛形状に形成された除電ブラシであり、互いに平行に延びる多数のブラシ部７０ａと、定着ローラー３２の軸方向に延びるとともに多数のブラシ部７０ａを支持する本体部７０ｂと、によって構成されている。ブラシ部７０ａおよび本体部７０ｂは、１枚の金属板を加工（エッチング加工等）することによって形成されていてもよいし、別々の部材を組み合わせて形成されていてもよい。

除電部材７０は、第１ガイド部材６１の定着ローラー対３３と反対側を向く面（定着ローラー対３３に対向しない面、上面）に両面テープ（接着材）７１を用いて貼り付けられている。また、除電部材７０は、複数の開口部６１ａの各々を介して第２ガイド部材４１に向けて用紙搬送路１１内に突出している。除電部材７０の先端は、定着ニップ部Ｎの接線Ｌ２よりも加熱ローラー３１側に配置されている。除電部材７０は、用紙１８に接触することにより、用紙１８を除電するとともに、用紙１８を介して定着ローラー対３３も除電する。

保持部材６０の上面部６２には、保持部材６０の内部と外部とを連通し、保持部材６０の内部の空気を保持部材６０の外部に通過させる通気口６２ａが設けられている。通気口６２ａは、上面部６２のうちの第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａよりも外側（用紙搬送路１１とは反対側、図３の右側）の部分に形成されており、第１ガイド部材６１の開口部６１ａは、第１ガイド部材６１のうちの第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａよりも外側（用紙搬送路１１とは反対側、図３の右側）の部分に形成されている。このため、第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａは、開口部６１ａの用紙搬送路１１側（図３の左側）の端縁と通気口６２ａの用紙搬送路１１側の端縁とを結ぶ線Ｌ１に対して用紙搬送路１１側に配置されている。

本実施形態では、上記のように、搬送ガイド部材４０には、定着ニップ部Ｎの用紙搬送方向下流側の近傍で、定着ローラー対３３に向けて開口し、用紙搬送路１１の内部の空気を用紙搬送路１１の外部に通過させる開口部６１ａが設けられている。これにより、定着ローラー対３３を通過する際に用紙１８から発生した水蒸気を、開口部６１ａを介して用紙搬送路１１の内部から外部に逃がすことができる。このため、定着ローラー対３３の用紙搬送方向下流側の用紙搬送路１１（すなわち、搬送ガイド部材４０等の表面）に結露が発生するのを抑制することができるので、結露が用紙１８に付着するのを抑制することができ、画像品質が低下するのを抑制することができる。

また、搬送ガイド部材４０には、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８に接触して用紙１８を除電する除電部材７０が設けられている。これにより、除電部材７０が用紙１８に接触することにより、用紙１８を除電することができるとともに、用紙１８を介して定着ローラー対３３を除電することができる。このため、静電オフセットによる画像品質の低下を抑制することができる。また、除電部材７０を搬送ガイド部材４０の開口部６１ａに設けることによって、除電部材７０の周囲の水蒸気を、開口部６１ａを介して用紙搬送路１１の外部に逃がすことができるので、除電部材７０に結露が発生するのを効果的に抑制することができる。

また、除電部材７０を搬送ガイド部材４０の開口部６１ａに設けることによって、除電部材７０を定着ローラー対３３の近傍に配置することができるので、除電部材７０の定着ローラー対３３に対する除電効果を向上させることができる。

また、上記のように、開口部６１ａは、第１ガイド部材６１に設けられ、除電部材７０は、開口部６１ａから第２ガイド部材４１に向けて用紙搬送路１１の内部に向けて突出している。これにより、除電部材７０は、用紙１８の裏面（印字面とは反対側の面）に接触する。用紙１８は印字面よりも裏面の方が帯電しやすいので、開口部６１ａを第１ガイド部材６１に設けることによって、除電部材７０により効率良く用紙１８を除電することができる。また、用紙１８の印字面が除電部材７０により傷つくのを抑制することができる。

また、上記のように、除電部材７０の先端は、定着ニップ部Ｎの接線Ｌ２よりも加熱ローラー３１側に配置されている。これにより、除電部材７０を、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８に確実に接触させることができるので、用紙１８を確実に除電することができる。

また、上記のように、開口部６１ａは、用紙搬送方向と直交する幅方向に沿って、間隔をおいて複数配置されており、除電部材７０は、複数の開口部６１ａの各々から用紙搬送路１１内に突出している。これにより、定着ローラー対３３の用紙搬送方向下流側の用紙搬送路１１に結露が発生するのを効果的に抑制することができるとともに、用紙１８を効果的に除電することができる。

また、上記のように、除電部材７０は、搬送ガイド部材４０の定着ローラー対３３と反対側を向く面（定着ローラー対３３に対向しない面）に両面テープ７１を用いて貼り付けられている。これにより、定着ローラー対３３を通過する際に用紙１８から発生した熱を持った水蒸気が両面テープ７１に直接当たるのを抑制することができるので、両面テープ７１が劣化するのを抑制することができる。このため、両面テープ７１が搬送ガイド部材４０から剥がれるのを抑制することができる。また、ジャム処理時に定着ニップ部Ｎを露出させるために保持部材６０を上側に揺動させた際に、両面テープ７１が露出するのを抑制することができるので、手や指が両面テープ７１に接触して両面テープ７１が搬送ガイド部材４０から剥がれるのを抑制することができる。

また、上記のように、保持部材６０の上部には、保持部材６０の内部の空気を保持部材６０の外部に通過させる通気口６２ａが設けられている。これにより、開口部６１ａを介して保持部材６０の内部に流れ込んだ水蒸気を、通気口６２ａを介して保持部材６０の外部に逃がすことができるので、用紙搬送路１１の水蒸気を効率良く用紙搬送路１１および保持部材６０の外部に逃がすことができる。また、第１搬送ローラー５１に結露が発生するのを抑制することができる。

また、上記のように、第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａは、開口部６１ａの用紙搬送路１１側の端縁と通気口６２ａの用紙搬送路１１側の端縁とを結ぶ線Ｌ１に対して用紙搬送路１１側に配置されている。これにより、開口部６１ａから通気口６２ａに流れる水蒸気が第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａに触れるのを抑制することができるので、第１搬送ローラー５１の回転軸５１ａに結露が発生するのを抑制することができる。

また、上記のように、除電部材７０は、除電ブラシである。これにより、水蒸気は除電部材７０のブラシ部７０ａの間を通過するので、水蒸気が除電部材７０の周囲で滞留するのを抑制することができる。このため、除電部材７０に結露が発生するのをより抑制することができる。また、除電部材７０をＳＵＳ（ステンレス鋼材）によって形成することによって、除電部材７０の強度を向上させるとともに、除電部材７０に水滴が付着するのを抑制し、除電部材７０が折れるのを抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。

例えば、上記実施形態では、複合機に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、プリンター、複写機、ファクシミリ等の、定着装置を備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、用紙搬送路１１に対して加圧ローラー３２側に配置される第１ガイド部材６１に開口部６１ａを設ける例について示したが、本発明はこれに限らず、用紙搬送路１１に対して加熱ローラー３１側に配置される第２ガイド部材４１に開口部６１ａを設けてもよい。

また、上記実施形態では、加熱ローラー３１および加圧ローラー３２が略水平方向に並んで配置され上方に用紙１８を搬送する例について示したが、本発明はこれに限らず、加熱ローラー３１および加圧ローラー３２は上下方向に並んで配置され略水平方向に用紙１８を搬送してもよい。この場合、定着ローラー対３３に対して用紙搬送方向下流側で、且つ用紙搬送路の上方に配置される搬送ガイド部材に、開口部を設ければよい。

また、上記実施形態では、除電部材７０を第１ガイド部材６１の定着ローラー対３３と反対側を向く面（上面）に固定する例について示したが、本発明はこれに限らず、除電部材７０を第１ガイド部材６１の定着ローラー対３３に対向する面（下面）に固定してもよい。

また、上記実施形態では、保持部材６０が第１ガイド部材６１を兼ねている例について示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、開口部６１ａを、保持部材６０とは別体で構成された第１ガイド部材に設けてもよい。

また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

１１ 用紙搬送路（搬送路）
１８ 用紙（シート）
３１ 加熱ローラー（加熱部材）
３２ 加圧ローラー（加圧部材）
３３ 定着ローラー対（定着部材）
４０ 搬送ガイド部材
４１ 第２ガイド部材
５１ 第１搬送ローラー（搬送ローラー）
５１ａ 回転軸
６１ 第１ガイド部材
６１ａ 開口部
７０ 除電部材
７１ 両面テープ（接着材）
１００ 画像形成装置
Ｌ２ 接線
Ｎ 定着ニップ部

Claims (5)

1. シート上に担持されたトナー像を加熱及び加圧して前記シートに定着させる定着部材と、
   前記定着部材に対してシート搬送方向下流側に配置され、定着ニップ部を通過した前記シートの搬送路を形成する搬送ガイド部材と、
   を備え、
   前記搬送ガイド部材には、
   前記定着ニップ部の前記シート搬送方向下流側の近傍で、前記定着部材に向けて開口し、前記搬送路の内部と外部とを連通する開口部と、
   前記開口部から前記搬送路の内部に突出し、前記定着ニップ部を通過した前記シートに接触して前記シートを除電する除電部材と、
   が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着部材は、加熱部材および前記加熱部材に圧接され前記定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、
   前記搬送ガイド部材は、互いに対向して配置され前記搬送路を形成する、前記加圧部材側に配置される第１ガイド部材と、前記加熱部材側に配置される第２ガイド部材と、を含み、
   前記開口部は、前記第１ガイド部材に設けられ、
   前記除電部材は、前記開口部から前記第２ガイド部材に向けて前記搬送路の内部に突出し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. 前記定着部材は、加熱ローラーからなる前記加熱部材と、加圧ローラーからなる前記加圧部材と、によって構成される定着ローラー対であり、
   前記第１ガイド部材には、前記定着ローラー対に対して前記シート搬送方向下流側に配置され、前記シートを搬送する搬送ローラーが設けられており、
   前記開口部は、前記搬送ローラーと前記定着ローラー対との間で、前記加圧ローラーに対向して配置され、
   前記除電部材の先端は、前記定着ニップ部の接線よりも前記加熱ローラー側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記開口部は、前記搬送ガイド部材の前記シート搬送方向と交差する幅方向に沿って、間隔をおいて複数配置され、
   前記除電部材は、複数の前記開口部の各々から前記搬送路の内部に突出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記除電部材は、ステンレス鋼材からなる除電ブラシであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。