JP3620682B2

JP3620682B2 - 用紙搬送装置

Info

Publication number: JP3620682B2
Application number: JP28705496A
Authority: JP
Inventors: 明仁西村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JPH10129875A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等の画像形成装置において使用される用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、複写機においては、マイナスに帯電された感光体を原稿からの反射光により露光してマイナスの静電潜像を形成し、これをプラス電荷のトナーで現像することによりトナー像を形成している。そして、トナー像に用紙を密着させ、用紙を介して感光体上のプラス電荷のトナー像に転写装置からマイナス電位を与えることにより、トナー像をを用紙に転写している。そして、用紙を感光体から剥離し、搬送ベルトにより定着器方向に送り、定着後に機外に排出するようにしている。前記搬送ベルトによる用紙の搬送に際し、通常の用紙の場合は、用紙が薄く且つ搬送ベルトに接触する面積がある程度広いので、用紙と搬送ベルトとの馴染みがよく、用紙と搬送ベルトとの摩擦が充分あり、また、搬送中の振動等により用紙が搬送ベルトから離れようとしたとき、用紙と搬送ベルトとの間に負圧が発生して用紙が離れ難くなっている。
【０００３】
ところが、用紙として、葉書のような面積が小さく且つ厚手の用紙を使用した場合、用紙と搬送ベルトとの馴染みが悪く、用紙と搬送ベルトとの摩擦が小さくなるとともに、用紙と搬送ベルトとの間の負圧も期待できない。このため、搬送中の振動等により用紙が搬送ベルトから跳ね上がって移動して姿勢が狂い、転写部を通過中の用紙の後端部で、用紙と感光体とのズレが生じ、像のボケ，にじみを生じる。また、用紙が定着器に突入する際、突入抵抗があるため、搬送力が低下すると定着器へ用紙を送り込めず用紙が停止してしまう。
【０００４】
そこで、葉書等の小サイズで厚手の用紙を使用した場合でも、安定に用紙の搬送が行えるように、用紙を搬送ベルト側に押付けるスターホイールと呼ばれる補助搬送部材を設けることが、本出願人により実願昭６１−３００８５号として出願され、実開昭６２−１４２０５５号公報として公開されている。
【０００５】
図４に示すように、スターホイールＳは、金属性の円板の円周に多数の三角状の突起Ｔを形成して全体として星状となっており、図示しない金属製の傾動可能なアームの先端に枢着され、自重で用紙Ｐに圧接されるようになっている。このスターホイールＳは、用紙Ｐの画像部Ｉに圧接されるので、画像に与える影響を最小限に抑えるため、その先端は鋭角且つ幅狭となっている。
【０００６】
このスターホイールＳを使用することにより、用紙Ｐが搬送ベルトＢにより矢印方向に搬送されるとき、用紙Ｐは、スターホイールＳの自重で押さえられるので、葉書等を搬送する場合でも安定に搬送することができる。
【０００７】
ところが、上記スターホイールＳを使用して用紙Ｐを搬送すると、用紙Ｐ上に形成された画像の種類によっては、後続する用紙上に点線状の汚れが発生することがあった。以下、この汚れが発生する理由について説明する。
【０００８】
上述したように、スターホイールＳ自体及びこれを直接支持する部材は金属であるが、これらの部材は、更に、合成樹脂製の部材を介して金属製のベースフレーム（図示せず）に取り付けられているため、スターホイールＳは、ベースフレームの電位すなわち接地電位に対して浮いた、すなわち、フローティングの状態にある。用紙Ｐが搬送ベルトＢにより搬送されるとき、スターホイールＳは用紙Ｐの移動にしたがって回転するが、このときスターホイールＳの突起Ｔの先端と用紙Ｐ或いは搬送ベルトＢとの間で摩擦が生じ、この摩擦により静電気が発生し、スターホイールＳが、たとえば、−２００Ｖ程度にマイナス帯電する。これに対して用紙Ｐ上の画像部Ｉのトナーはプラスに帯電しているので、トナーがスターホイールＳに静電力で引かれて移動する。特に複写画像が黒っぽいとき、すなわち、画像部Ｉのトナーの像密度が高いとき、スターホイールＳに付着するトナーが多くなる。
【０００９】
次に、たとえば、白の面積が広い画像の複写用紙が搬送されてくると、この用紙に対してもスターホイールＳは同様に圧接されるが、このとき突起Ｔの先端が用紙に食い込み、突起Ｔに付着していたトナーが、今度は用紙側に移動する。トナーが用紙の白い部分に付着すると、用紙上では点線状すなわちミシン目状の汚れとなってしまい、複写画像の品質が低下する。
【００１０】
そこで、上述されたような問題を解決するために、スターホイールを接地したり、或いは、スターホイールに画像を構成するトナーの電荷と同極性のバイアスを印加することにより、用紙の搬送を安定化するためのスターホイールがトナーの極性とは異なる極性に帯電されるのを防止することが、本出願人により特願平１−１３３７７２号として出願され、特開平２−３１０２４６号公報として公開されている。
【００１１】
上記特開平２−３１０２４６号公報に記載の用紙搬送装置においては、搬送ベルトにより用紙が搬送されるとき、用紙の画像面がスターホイールにより押圧されて用紙の姿勢が安定化される。このとき、スターホイールと用紙或いは搬送ベルトとの摩擦により静電気が発生し、スターホイールがトナーの極性とは異なる極性に帯電しようとする。このとき、スターホイールが直接或いは抵抗器を介して接地されているので、スターホイールは接地電位に維持され、トナーがスターホイールに吸着されることがないとしている。また、スターホイールにトナーの電荷と同極性のバイアスが印加された場合も、両者間に静電吸着力は作用せず、この場合も、トナーがスターホイールに吸着されることはないとしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、湿度３０％以下の低湿度環境においては、感光体と用紙の剥離帯電による用紙帯電によって、スターホイールに蓄積される静電気の極性は、上記のようにマイナスに弱帯電するとは限らず、マイナス数ｋＶに帯電したり、プラスに帯電する場合もある。
【００１３】
したがって、特開平２−３１０２４６号公報に記載された用紙搬送装置のように、スターホイールを接地したり、或いは、スターホイールに画像を構成するトナーの電荷と同極性のバイアスを印加するだけでは、スターホイールがマイナス数ｋＶに帯電した場合には、スターホイールから用紙の白紙部にトナーが付着することによるミシン目状の汚れを十分に防止することはできない。また、スターホイールがプラス帯電した場合には、用紙上の画像のトナーの像密度が高い部分で、トナーがスターホイールから静電的な反発力を受けて用紙の表面から離脱し、画像にミシン目状の白抜けが発生するという問題もある。
【００１４】
そこで本発明は、低湿度環境において、スターホイール等の用紙の搬送を安定化するための補助搬送部材に起因する用紙の汚れ或いは画質の劣化を防止することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送ベルトにより転写後の用紙を定着器まで搬送し、前記搬送ベルトにより搬送される転写後の用紙に補助搬送部材を圧接して用紙の姿勢を安定化する用紙搬送装置において、前記搬送ベルトを導電性搬送ベルトとするとともに、前記導電性搬送ベルトを支持するロールの少なくとも一つを接地し、前記搬送ベルトを、抵抗率が１０ ^５ Ω・ｃｍ〜１０ ^７ Ω・ｃｍの搬送ベルト本体と、この搬送ベルト本体の裏面に形成された抵抗率が１０ ^２ Ω・ｃｍ以下の導電部材とから構成したことを特徴とする。
【００１６】
【作用】
感光体と用紙の剥離帯電による用紙帯電によって生じた補助搬送部材、たとえば、スターホイールの電荷は、搬送ベルト、ロール、接地の経路で放電する。したがって、スターホイールの電位は、外部環境にかかわらず接地電位に近い電圧に維持される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特徴を具体的に説明する。
【００１８】
図１は本発明の用紙搬送装置を複写機に適用した場合の実施例を示す側面図、図２は同複写機の用紙搬送装置部分の平面図である。
【００１９】
矢印方向に回転するドラム状の感光体１の周囲には、周知のように帯電コロトロン２，サイドイレースランプ３，露光部４，現像器５，転写コロトロン６，剥離コロトロン７，剥離爪８，クリーナ９等が順次配置されている。
【００２０】
画像形成の際には、先ず、感光体１が帯電コロトロン２により一様にマイナス帯電された後、サイドイレースランプ３により非画像部分の電荷が除電され、次に、露光部４において原稿からの反射光Ｌが感光体１上に照射され、感光体１上に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器５によりプラス電荷のトナー像で現像される。この感光体１上のトナー像の形成に同期して、図示しない用紙トレイから用紙が搬送ロール１０により感光体１方向に搬送され、転写コロトロン６と感光体１の間に搬入される。転写コロトロン６には、たとえば、−５．２ｋＶ程度のマイナス電圧が印加されているので、プラス電荷を有するトナーは、用紙方向に引かれて用紙に転写される。次に、剥離コロトロン７部分で、たとえば、４．２ｋＶの交流が印加されて除電が行われ、感光体１に対する用紙の吸着が弱められた後、剥離爪８により用紙が感光体１から剥離される。
【００２１】
剥離後の用紙は、ロール１１，１２に巻装されたエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムに導電剤を含有させた搬送ベルト１３により矢印方向に搬送される。本実施例においては、抵抗率１０^５〜１０^７Ω・ｃｍのエチレンプロピレンゴムにカーボン等の導電剤を多く含有させて抵抗率を下げ、搬送ベルト１３の抵抗率を１０^２〜１０^４Ω・ｃｍにしている。また、ロール１１，１２のいずれかが電気的に接地されている。
【００２２】
接地しない側のロールは、たとえば、金属シャフトにより支持されるポリアセタール等のプラスチック部材から構成される。また、接地する側のロールは金属シャフトにより支持される金属ロールとされ、金属シャフトを支持する金属性ベアリングを介して接地される。或いは、円柱状のプラスチック部材の表面に金属筒を被覆し、この金属筒を導電ブラシを介して接地するようにしてもよい。
【００２３】
搬送ベルト１３を幅方向に挟むような位置で、支持台１５，１６が金属製のベースフレーム１４に固定され、この支持台１５，１６に内蔵された軸受板（図示せず）によりロール１１の軸１１ａが枢支される。また、支持台１５，１６に一体的に設けられた軸受板１７，１８によりロール１２の軸１２ａが枢支される。なお、支持台１５，１６，軸受板１７，１８は、軽量でありまた成形性がよいという理由により合成樹脂から形成されている。
【００２４】
支持台１５の上面には、上面から見て略Ｌ字状の金属製の支持板１９が固定されており、この支持板１９に、搬送ベルト１３方向に伸延し且つ搬送ベルト１３の搬送方向の面に対して軸１９ａを中心として傾動可能な状態で金属製の支持アーム２０が枢着されている。支持アーム２０は、全体として上面から見て略Ｌ字状となっており、用紙搬送方向と直交する方向に伸びる伸延部２０ａと、この伸延部２０ａの先端から感光体１方向に伸びる軸受部２０ｂとを備えている。軸受部２０ｂには、下方に伸びる一対の軸受板２０ｃ（図１においては一方のみ示す）が形成されており、この軸受板２０ｃに形成された縦長溝２０ｅにより、円周に多数の三角状の突起２１ａが形成され全体として星形状の金属円板からなるスターホイール２１が、上下移動可能に枢支されている。また、軸受板２０ｃのスターホイール２１の取付部よりも感光体１側には、感光体１から剥離された用紙が、スターホイール２１に横側から衝突するのを防止するための傾斜部２０ｄが形成されている。
【００２５】
先に述べたように、支持アーム２０は、軸１９ａを中心として傾動可能となっており、支持アーム２０を下ろしたときに、スターホイール２１の軸は縦長溝２０ｅ内で上下動可能となっているので、スターホイール２１は、自重により搬送ベルト１３に押付けられることになる。
【００２６】
また、支持板１９には、高抵抗たとえば１００ＭΩの抵抗器２２の一方のリード線２２ａがネジ１９ｂにより接続され、他方のリード線２２ｂは、ベースフレーム１４に設けられた切り起こし片１４ａにネジ１４ｂにより接続されている。なお、この抵抗器２２は設けなくてもよい。
【００２７】
次に、本実施例の用紙搬送装置における用紙剥離後の動作について説明する。感光体１から剥離された用紙は、搬送ベルト１３によりスターホイール２１方向に搬送される。用紙の先端がスターホイール２１部分に到ると、用紙はスターホイール２１により搬送ベルト１３の面に押し付けられ、用紙が安定に搬送される。このとき、スターホイール２１と搬送ベルト１３或いは用紙との摩擦により静電気が発生し、スターホイール２１が帯電する。特に、湿度３０％以下の低湿度環境においては、感光体と用紙の剥離帯電による用紙帯電によって、スターホイール２１に蓄積される静電気の極性は、マイナスに弱帯電するとは限らず、マイナス数ｋＶに帯電したり、プラスに帯電する場合もある。
【００２８】
ここで本実施例においては、搬送ベルト１３の抵抗率を１０^４Ω・ｃｍ以下にして、搬送ベルトを導電性搬送ベルトとしており、また、ロール１１，１２のいずれかが電気的に接地されているので、スターホイール２１の電荷は、搬送ベルト１３、ロール１１，１２、接地の経路で放電する。したがって、スターホイール２１の電位は、外部環境にかかわらず接地電位に近い電圧、たとえば、−２００Ｖ以下に維持される
これにより、用紙上のトナーがスターホイール２１に吸着されることがなくなり、後続の用紙にスターホイール２１からトナーが再度用紙に移動して用紙が汚れたりすることがなくなる。また、用紙上のプラスに帯電したトナーが、スターホイール２１から静電的な反発力を受けることがないので、画像にミシン目状の白抜けが発生することがない。なお、搬送ベルト１３の抵抗率を１０^４Ω・ｃｍよりも大きくすると放電効果が損なわれる。
【００２９】
また更に、抵抗器２２が併設されている場合には、支持板１９が抵抗器２２を介してベースフレーム１４に接続されており、すなわち、接地されているので、スターホイール２１で発生した電荷は、スターホイール２１，支持アーム２０，支持板１９，抵抗器２２，ベースフレーム１４の経路で放電する。したがって、スターホイール２１の電位は接地電位に維持される。これにより、用紙の汚れや画質の劣化が一層確実に防止できる。
【００３０】
搬送ベルト１３及びスターホイール２１により搬送された用紙は、正しい姿勢が維持された状態で加熱ロール２３ａと加圧ロール２３ｂからなる定着部２３に送られ、ここでトナーが用紙に定着され、最終的な複写用紙が完成する。
【００３１】
表１は、温度１０°Ｃ湿度１５％の環境下における従来技術によるスターホイール帯電量とコピー欠陥との関係を示している。また、表２は、温度１０°Ｃ湿度１５％の環境下における本実施例によるスターホイール帯電量とコピー欠陥との関係を示している。なお、搬送ベルト１３の抵抗率は、２〜４×１０^４Ω・ｃｍである。
【００３２】
【表１】

【表２】

表１及び表２から判るように、低湿度において、従来例では白紙部黒点や黒部の白点が発生していたのに対し、本願発明では用紙の種類にかかわらず白紙部黒点や黒部の白点は発生しなかった
なお、上述した実施例において、搬送ベルトを軸方向に複数に分割することができ、この場合には、複数の搬送ベルトの中のスターホイール２１と接する搬送ベルトのみ抵抗率を１０^４Ω・ｃｍ以下の導電性搬送ベルトとすればよい。
【００３３】
図３は、本発明の他の実施例における搬送ベルトの断面構造を示す模式図である。図３に示す実施例においては、搬送ベルト１３を、抵抗率が１０^５Ω・ｃｍ〜１０^７Ω・ｃｍの搬送ベルト本体１３ａと、この搬送ベルト本体１３の裏面に形成された抵抗率が１０^２Ω・ｃｍ以下の導電部材１３ｂとから構成している。図３に示す実施例においても、搬送ベルト１３は、導電性搬送ベルトとして機能し、導電部材１３ｂは、接地されたロール１１，１２と接触するので、先に述べた実施例と同様な効果を得ることができる。導電部材１３ｂは、貼付や塗布により形成することができる。なお、図３において、符号Ｐは用紙を示し、符号Ｉは用紙Ｐにされた画像部を示す。
【００３４】
図３に示す実施例は、搬送ベルト自体にカーボン等を含有させて抵抗率を下げるものではないので、カーボン等を混入による搬送ベルトを構成するゴムの劣化が発生せず、搬送ベルトがも脆くなることがない。また、カーボン等を含有させて搬送ベルトの抵抗率を下げる場合には、１０^２Ω・ｃｍ程度の抵抗率が限界であり、また、金属部材では伸縮性がないために搬送ベルトとして使用できないが、図３に示す実施例のように２層構造とすることにより、搬送ベルトの伸縮性維持しながら抵抗率を十分に下げることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明においては、転写後の用紙を定着器まで搬送する搬送ベルトを低抵抗化して、用紙の剥離帯電による電荷を除電することにより、特に低湿度環境下でのスターホイール等の用紙の搬送を安定化するための補助搬送部材の帯電を防止することができる。これにより、補助搬送部材がトナーと逆極性に帯電してトナーを吸着することにより発生する白紙へのトナー汚れや、補助搬送部材がトナーと同極性に帯電してトナーと反発することにより発生する黒画像部での白抜けを防止して、出力画像の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の用紙搬送装置を複写機に適用した場合の実施例を示す側面図である。
【図２】同複写機の用紙搬送装置部分の平面図である。
【図３】本発明の他の実施例における搬送ベルトの断面構造を示す模式図である。
【図４】スターホイールに起因する用紙の汚れを説明するための模式図である。
【符号の説明】
１：感光体、２：帯電コロトロン、３：サイドイレースランプ、４：露光部、５：現像器、６：転写コロトロン、７：剥離コロトロン、８：剥離爪、９：クリーナ、１０：搬送ロール、１１，１２：ロール、１１ａ，１２ａ，１９ａ：軸、１３：搬送ベルト、１４：ベースフレーム、１４ａ：切り起こし片、１４ｂ，１９ｂ：ネジ、１５，１６：支持台、１７，１８：軸受板、１９：支持板、２０：支持アーム、２０ａ：伸延部、２０ｂ：軸受部、２０ｃ：軸受板、２０ｄ：傾斜部、２０ｅ：縦長溝、２１：スターホイール、２１ａ：突起、２２：抵抗器、２２ａ，２２ｂ：リード線、２３：定着器、２３ａ：加熱ロール、２３ｂ：加圧ロール、２４：バイアス電源

Claims

搬送ベルトにより転写後の用紙を定着器まで搬送し、前記搬送ベルトにより搬送される転写後の用紙に補助搬送部材を圧接して用紙の姿勢を安定化する用紙搬送装置において、
前記搬送ベルトを導電性搬送ベルトとするとともに、前記導電性搬送ベルトを支持するロールの少なくとも一つを接地し、
前記搬送ベルトを、抵抗率が１０ ^５ Ω・ｃｍ〜１０ ^７ Ω・ｃｍの搬送ベルト本体と、この搬送ベルト本体の裏面に形成された抵抗率が１０ ^２ Ω・ｃｍ以下の導電部材とから構成したことを特徴とする用紙搬送装置。