JP3833061B2

JP3833061B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3833061B2
Application number: JP2000335130A
Authority: JP
Inventors: 聖冨木; 司朗紀國
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: JP2002139922A; US20020064405A1; US6701119B2; CN1291286C; CN1351282A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、例えば図７に示すように、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１と、その周囲に１次帯電器２、現像装置３、転写帯電器４、クリーニング装置５を備えている。また、１次帯電器２と現像装置３間の上方には露光装置６が設けられている。
【０００３】
このように構成された画像形成装置は、画像形成時には、感光ドラム１は駆動手段により回転駆動され、１次帯電器２により表面が一様に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１上に露光装置６からレーザ光による画像露光Ｌが与えられ、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置３によりトナー像として現像されて可視像化される。
【０００４】
そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにて転写帯電器４により用紙などの転写材Ｐに転写されて、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置（不図示）に搬送され、定着装置により転写トナー像が転写材Ｐの表面に定着された後に排出される。転写後に感光ドラム１の表面に付着している転写残トナーはクリーニング装置５によって除去される。
【０００５】
また、上記した従来の画像形成装置では、転写材Ｐが転写部Ｎに安定して確実に案内されるように、転写材Ｐの上下面をそれぞれガイドする上ガイド部材２０とガイド部材２１を、転写部Ｎの上流側に設けている。この上、下ガイド部材２０、２１は絶縁部材で構成されており、特に高湿環境下等で吸湿低抵抗化した転写材Ｐを介して上、下ガイド部材２０、２１に転写電流がリークして転写抜け等の転写不良が発生するのを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した画像形成装置では、上、下ガイド部材２０、２１は転写部Ｎに転写材Ｐを安定して確実にガイドするために、上、下ガイド部材２０、２１の転写部Ｎ側の先端部は感光ドラム１の表面から１〜３ｍｍ程度と非常に近接した位置に配設される。よって、上、下ガイド部材２０、２１は転写帯電器４の近傍に位置するために、転写電流と同極性、即ちトナーと逆極性に帯電しやすくなる。
【０００７】
そのため、画像形成装置内に浮遊するトナー、特に転写直前の位置にある感光ドラム１表面のトナー等が、上、下ガイド部材２０、２１（特に感光ドラム１に近い下部ガイド部材２１のうち、感光ドラム１に最も近接した先端部分２１ａ）に静電的に吸引されて付着してしまい、これが転写材Ｐに付着して画質の低下を招く不具合があった。
【０００８】
特に、現像装置３が反転現像方式（トナーと同極性の電位を保持する感光ドラム１表面にトナー像を形成する方式）では、感光ドラム１表面へのトナーの付着力が比較的弱いため、トナー等が上部ガイド部材２０により静電的に吸引されて付着し易くなる傾向がある。
【０００９】
このため、上、下ガイド部材２０、２１に付着したトナー等が転写材Ｐに付着するのを防止するために、例えば上、下ガイド部材２０、２１を導電性部材で構成し、転写電流とは逆極性（トナーと同極性）のバイアス電圧を印加する方法が提案されている。しかしながら、このように構成すると転写電流のリークを促す傾向となるため、吸湿して低抵抗化した転写材Ｐを搬送した場合、転写電流が不足して転写抜けが顕著になってしまう。
【００１０】
これは特に、転写手段が転写ローラに代表される接触転写方式の場合に、転写電流不足、転写電圧の低下により、例えば転写ローラの部分的抵抗ムラに起因する斑点状転写抜け等の転写不良が顕著となる傾向がある。このような転写不良を防止する対応策として、上、下ガイド部材２０、２１の転写材Ｐをガイドする内側のガイド面に絶縁部材を設けることにより、ガイド面の表面電位をある程度保持しつつ、転写電流のリークを防止することができる。
【００１１】
しかしながら、絶縁部材を設けることにより、ある程度ガイド面の電位低下が生じ、画像形成が繰り返されるごとにトナーが蓄積され、やがて転写材Ｐにその蓄積したトナーが移り、転写材Ｐが汚れてしまう場合がある。
【００１２】
そこで本発明は、転写部位へ転写材をガイドするガイド部材にトナー等が堆積するのを防止して転写材の汚れを防止し、また吸湿した転写材に対しても転写抜けを防止して長期にわたって良好な画像を得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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、現像剤像を担持する像担持体と、前記現像剤像を転写部にて転写材へ静電的に転写する転写手段と、前記転写部に対して転写材搬送方向の上流側に配置され、前記転写材を前記転写部へ案内する転写材案内手段とを備えた画像形成装置において、前記転写材案内手段は、前記現像剤像を形成する現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加される導電部材と、前記導電部材を覆って前記転写材の前記現像剤像が転写される面と反対の面に接する絶縁層とを有し、前記絶縁層の前記転写材に接触する面に、前記転写材搬送方向に直交する方向に沿った突起部を設けたことを特徴としている。
【００１４】
また、前記突起部は、前記反対の面に接触する平面部を有することを特徴とする。また、前記突起部は、前記絶縁層の一部の厚みを厚くすることで形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記転写手段は、前記像担持体に接触可能な接触転写部材を有することを特徴とする。
【００１６】
また、前記現像剤像は反転現像法により形成されることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１８】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置（本実施の形態では、電子写真方式のレーザプリンタ等の画像形成装置）を示す概略構成図である。なお、図７に示した従来の画像形成装置と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００１９】
本画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の周囲には、１次帯電器２、現像装置３、転写帯電器４、クリーニング装置５が配設されており、１次帯電器２と現像装置３間の上方には露光装置６が配設されている。また、感光ドラム１と転写帯電器４間に形成される転写部Ｎに対して転写材Ｐの搬送方向上流側には、転写材Ｐを転写部Ｎに案内ガイドする上、下ガイド部材１０、１１が設置されており、転写部Ｎに対して転写材Ｐの搬送方向下流側には定着装置１２が設置されている。
【００２０】
感光ドラム１は、本実施の形態では負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、駆動手段（不図示）の駆動により所定の周速で矢印ａ方向（時計方向）に回転駆動され、その回転過程において１次帯電器２により負極性の一様な帯電を受ける。
【００２１】
現像装置３は、感光ドラム１と対向配置された回転自在な現像スリーブ３ａを備えており、現像スリーブ３ａ表面に担持された現像剤（トナー）を感光ドラム１表面の静電潜像に付着させてトナー像として反転現像する。
【００２２】
転写手段としての転写帯電器４は、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写帯電器４間の感光ドラム１と当接する転写部Ｎにて感光ドラム１表面のトナー像を転写材Ｐに転写する。
【００２３】
露光手段としての露光装置６は、ホストコンピュータ（不図示）から入力される画像情報の時系列デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部（不図示）から出力され、帯電された感光ドラム１表面を画像露光Ｌすることにより、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２４】
定着装置１２は、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂを有しており、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、加圧して熱定着する。
【００２５】
上、下ガイド部材１０、１１は、転写材Ｐを転写部Ｎに安定して確実に案内する（本発明の特徴である上、下ガイド部材１０、１１の詳細については後述する）。
【００２６】
次に、上記画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【００２７】
ホストコンピュータ（不図示）から画像情報が入力されると、感光ドラム１は駆動手段（不図示）の駆動により矢印ａ方向（時計方向）に所定の周速（プロセススピード）で回転駆動され、１次帯電器２により表面が一様に所定電位に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１上に露光装置６から画像変調されたレーザ光による画像露光Ｌが与えられることにより、感光ドラム１上の電位は画像露光Ｌされた部分の電位が低下して、入力される画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００２８】
そして、感光ドラム１上に形成された静電潜像に、現像位置にて感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３の現像スリーブ３ａにより、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電された現像剤（トナー）を付着させて、トナー像として反転現像（可視像化）する。
【００２９】
そして、感光ドラム１上のトナー像が感光ドラム１と転写帯電器４間の感光ドラム１と当接する転写部Ｎに到達すると、このタイミングに合わせてカセット７内の用紙などの転写材Ｐが給紙ローラ対８、搬送ローラ対９などによって搬送され、且つ上、下ガイド部材１０、１１の内側のガイド面で案内されて転写部Ｎに搬送される。そして、前記トナーと逆極性（正極性）の転写バイアスが印加された転写帯電器４により、転写部Ｎに搬送された転写材Ｐに感光ドラム１上のトナー像が転写される。
【００３０】
そして、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置１２に搬送され、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂ間の定着ニップにてトナー像を転写材Ｐに加熱、加圧して熱定着した後に、排紙ローラ対１３を介して排紙トレイ１４に排出され、一連の画像形成動作を終了する。
【００３１】
また、トナー像転写後の感光ドラム１表面に残留している転写残トナーは、クリーニング装置５のクリーニングブレード５ａによって除去されて回収され、次の画像形成動作に備える。
【００３２】
次に、上、下ガイド部材１０、１１の構成について説明する。
【００３３】
上ガイド部材１０と下ガイド部材１１は、搬送される転写材Ｐを安定して確実に転写部Ｎへ案内し、転写材Ｐが感光ドラム１の表面に密着するように案内するものである。そのために、上、下ガイド部材１０、１１の転写部Ｎ側の先端は感光ドラム１の表面に近接するように配設されており、特に下ガイド部材１１の先端部（感光ドラム１との最近接部）１１ｃと感光ドラム１間の距離は１．０ｍｍに設定されている。
【００３４】
上、下ガイド部材１０、１１は、図２、図３に示すように、外側に配置した導電性の導電部材（本実施の形態では鉄製の板金）１０ａ、１１ａに絶縁部材（本実施の形態では厚さ約１００μｍのＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）シート）１１０ｂ、１１ｂが転写材接触可能領域（導電部材１０ａ、１１ａの内側）に面するようにそれぞれ接着されて構成されている。上、下ガイド部材１０、１１の導電部材１０ａ、１１ａには電源１５が接続されており、転写材Ｐの搬送時に転写帯電器４に印加される転写バイアス電圧とは逆極性（トナー像を形成するトナーと同極性）のバイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３５】
“発明が解決しようとする課題”で述べたように、上、下ガイド部材１０、１１のうち、転写材Ｐの転写帯電器４側の面（トナー像が転写される面と反対側の面）をガイドする下部ガイド部材１１は、トナー像のトナー等がより付着し易い。そこで本実施の形態では、図３に示すように、下ガイド部材１１の導電部材１１ａの所定位置に長手方向に沿って型打ちを行い（本実施の形態では、転写部Ｎ側の先端部１１ｃから約２〜５ｍｍの位置）、表面が平面状の突起面１１ｄを形成した。転写材ガイド面（転写材通過面）側に位置している絶縁部材１１ｂ上での突起面１１ｄの高さは、本実施の形態では絶縁部材１１ｂ表面から０．５ｍｍとした。
【００３６】
このように本実施の形態では、下ガイド部材１１の絶縁部材１１ｂに形成した突起面１１ｄが、転写材搬送方向においてその両側に位置している各平面部（転写材通過面）よりも高い位置にあるので、この突起面１１ｄは搬送される転写材Ｐの裏面と接触して、転写材Ｐをガイド搬送する。
【００３７】
よって、感光ドラム１の回転によって転写部Ｎに進行するトナー像から飛散したトナーが、転写部Ｎに最近接する下ガイド部材１１の先端部１１ｃ及び突起面１１ｄに付着したとしても、上、下ガイド部材１０、１１の間を通して転写部Ｎに搬送される転写材Ｐの裏面（下ガイド部材１１側の面）及び先後端コバ部分に接触することによって、突起面１１ｄに付着したトナーは常時回収され、転写材の汚れが防止される。特に、本実施の形態のように反転現像方式の現像装置３を用いた場合には、飛散するトナーが比較的多いため、特に効果的である。
【００３８】
また、上ガイド部材１０及び下ガイド部材１１の転写材通過面が絶縁部材１０ｂ、１１ｂで覆われているので、上、下ガイド部材１０、１１の間に搬送される転写材Ｐは電気的フロートの状態にある。このため、吸湿して低抵抗化した転写材Ｐの場合でも、転写電流の上ガイド部材１０及び下ガイド部材１１を通じてのリークを防止して、転写抜けの発生を防止することができる。
【００３９】
更に、上ガイド部材１０及び下ガイド部材１１の導電部材１０ａ、１１ａには、電源１５から転写バイアス電圧と逆極性のバイアス電圧が印加されることにより、上、下ガイド部材１０、１１へのトナー付着がより効果的に防止される。
【００４０】
なお、本実施の形態では、下ガイド部材１１の突起面１１ｄの高さを０．５ｍｍに設定したが、突起面１１ｄの高さはこれに限定されることはなく、任意の高さに設定することができ、また突起面１１ｄの位置も任意の位置に設定することができる。更に、本実施の形態では、突起面１１ｄが１つであったが、複数の突起面１１ｄを設けても良い。
【００４１】
また、本実施の形態では、上、下ガイド部材１０、１１の絶縁部材１０ｂ、１１ｂの材質をＰＴＦＥとしたが、これに限定されることはなく、これ以外にも例えばＡＢＳ樹脂に代表される絶縁性の良いものであれば好適に用いることが可能であり、コーティング処理を行うこともかまわない。
【００４２】
〈実施の形態２〉
図４は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す概略構成図、図５は本実施の形態における下ガイド部材である。なお、実施の形態１の画像形成装置と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４３】
本実施の形態の下ガイド部材１１は、平板状の厚さ１．０ｍｍのＳＵＳ板金で形成した導電部材１１ａの内側（転写材ガイド面）に、厚さ約２００μｍのＡＢＳ樹脂からなる絶縁部材１１ｂが接着されて構成されている。絶縁部材１１ｂの所定位置（本実施の形態では、転写部Ｎ側の先端部１１ｃから約２〜５ｍｍの位置）には、長手方向に沿って高さ約３００μｍの表面が平面状の突起面１１ｄが形成されている。上、下ガイド部材１０、１１の導電部材１０ａ、１１ａには電源１５が接続されており、転写材Ｐの搬送時に転写帯電器４に印加される転写バイアス電圧とは逆極性（トナー像を形成するトナーと同極性）のバイアス電圧が印加されるようになっている。
【００４４】
また、本実施の形態では、転写手段として接触転写方式の転写ローラ１６を用いている。他の構成及び画像形成動作は実施の形態１と同様であり、本実施の形態では下ガイド部材１１についてのみ説明する。
【００４５】
本実施の形態の下ガイド部材１１は、上記したようにＳＵＳ板金からなる導電部材１１ａに、突起面１１ｄを形成したＡＢＳ樹脂からなる絶縁部材１１ｂを接着して構成したことにより、実施の形態１のようにＳＵＳ板金の型打ち加工を行うことなく、突起面１１ｄを形成することができる。
【００４６】
絶縁部材１１ｂの突起面１１ｄは、絶縁部材１１ｂの他の表面部分より約３００μｍ厚いため、転写材Ｐの搬送時には上、下ガイド部材１０、１１の導電部材１０ａ、１１ａに印加されるバイアス電圧による、下ガイド部材１１の絶縁部材１１ｂ表面の電位は突起面１１ｄの方がやや低め（ややトナーを引き付けやすい電位）となる。
【００４７】
よって、本実施の形態においても、突起面１１ｄによって静電的にトナーを引き付ける効果が得られることによって、感光ドラム１の回転によって転写部Ｎに進行するトナー像から飛散したトナーが、転写部Ｎに最近接する下ガイド部材１１の先端部１１ｃ及び突起面１１ｄに付着したとしても、上、下ガイド部材１０、１１の間を通して転写部Ｎに搬送される転写材Ｐの裏面（下ガイド部材１１側の面）及び先後端コバ部分に接触することによって、突起面１１ｄに付着したトナーは常時回収され、転写材の汚れが防止される。特に、本実施の形態のように反転現像方式の現像装置３を用いた場合には、飛散するトナーが比較的多いため、特に効果的である。
【００４８】
また、本実施の形態においても、上ガイド部材１０及び下ガイド部材１１の転写材通過面が絶縁部材１０ｂ、１１ｂで覆われているので、上、下ガイド部材１０、１１の間に搬送される転写材Ｐは電気的フロートの状態にある。このため、吸湿して低抵抗化した転写材Ｐの場合でも、転写電流の上ガイド部材１０及び下ガイド部材１１を通じてのリークを防止して、転写抜けの発生を防止、特に転写ローラ１６を用いた総転写電流値の小さい接触転写方式における斑点状の転写抜けを効果的に防止することができる。
【００４９】
〈実施の形態３〉
本実施の形態における下ガイド部材１１は、図６に示すように、導電部材１１ａの絶縁部材１１ｂとの接着面の所定位置（本実施の形態では、転写部Ｎ側の先端部１１ｃから約２〜５ｍｍの位置）に長手方向に沿って所定の大きさの絶縁平板部材１１ｅを高さ調整部材として固着し、その上からシート状の薄い絶縁部材１１ｂで覆って表面が平面状の突起面１１ｄを形成している。
【００５０】
本実施の形態における画像形成装置の他の構成及び画像形成動作は実施の形態１と同様であり、本実施の形態では下ガイド部材１１についてのみ説明する。
【００５１】
本実施の形態の下ガイド部材１１は、絶縁部材１１ｂと絶縁平板部材１１ｅとして厚さ約１００μｍのＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）シートを用い、絶縁性の両面テープによって導電部材１１ａに接着している。
【００５２】
このように本実施の形態の下ガイド部材１１を用いた場合においても実施の形態１、２と同様、下ガイド部材１１にトナー等が堆積するのを防止して転写材Ｐの汚れを防止し、また吸湿した転写材Ｐに対しても転写抜けを防止することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、絶縁平板部材１１ｅ上にシート状の絶縁部材１１ｂを接着することによって、絶縁部材１１ｂに突起面１１ｄを容易に、且つ簡易に形成することができるので、コストの低減を図ることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写材案内部材を、現像剤像を形成する現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加される導電部材と、導電部材の転写材の搬送ガイド側面の少なくとも転写材接触可能領域に固着した絶縁部材とで構成し、絶縁部材に所定の高さの突起部を設けたことにより、転写材案内部材に現像剤が堆積するのを防止して転写材の汚れを防止することができ、また吸湿した転写材に対しても転写抜けを防止することができるので、長期にわたって良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の上ガイド部材を示す斜視図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の下ガイド部材を示す斜視図。
【図４】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の下ガイド部材を示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の下ガイド部材を示す斜視図。
【図７】従来例における画像形成装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１感光ドラム（像担持体）
２１次帯電器
３現像装置
４転写帯電器（転写手段）
５クリーニング装置
６露光装置
１０上ガイド部材（転写材案内部材）
１１下ガイド部材（転写材案内部材）
１０ａ、１１ａ導電部材
１０ｂ、１１ｂ絶縁部材
１１ｄ突起面（突起部）
１１ｅ絶縁平板部材
１２定着装置
１６転写ローラ

Claims

現像剤像を担持する像担持体と、
前記現像剤像を転写部にて転写材へ静電的に転写する転写手段と、
前記転写部に対して転写材搬送方向の上流側に配置され、前記転写材を前記転写部へ案内する転写材案内手段と、を備えた画像形成装置において、
前記転写材案内手段は、
前記現像剤像を形成する現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加される導電部材と、
前記導電部材を覆って前記転写材の前記現像剤像が転写される面と反対の面に接する絶縁層と、を有し、
前記絶縁層の前記転写材に接触する面に、前記転写材搬送方向に直交する方向に沿った突起部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記突起部は、前記反対の面に接触する平面部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記突起部は、前記絶縁層の一部の厚みを厚くすることで形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記転写手段は、前記像担持体に接触可能な接触転写部材を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
前記現像剤像は、反転現像法により形成されることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置。
像担持体と、
前記像担持体上に形成された現像剤像を転写部にて転写材に転写する転写手段と、
前記転写部の転写材搬送方向の上流側に配置され、前記転写材の現像剤像が転写される面と反対側の面を搬送ガイドして前記転写部へ案内する転写材案内部材と、を備え、
前記転写材案内部材は、現像剤像を形成する現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加される導電部材と、前記導電部材の前記転写材の搬送ガイド側面の少なくとも転写材接触可能領域に固着した絶縁部材と、で構成される画像形成装置において、
前記絶縁部材に突起部を設け、
前記突起部は、前記転写材に接触する平面部が前記転写材の搬送方向に対して直交方向に沿って設けられていることを特徴とする画像形成装置。