JP4107986B2 - 用紙搬送ガイド及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられ、作像装置の像担持体でトナー像が転写された用紙を、静電吸着して搬送する転写ベルトの、用紙搬送方向下流に、転写ベルトから分離した前記用紙の先端が、定着装置を指向するように配置された用紙搬送ガイドに関する。また、この用紙搬送ガイドを搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置は、トナー像を像担持体表面に作像する作像装置と、このトナー像を用紙に転写する転写装置と、トナー像を熱によって溶融し用紙に定着する定着装置とを備える。転写装置には、作像装置の像担持体のトナー像が転写された用紙を、静電吸着して定着装置へと搬送する転写ベルトを備えるものがある。
【０００３】
ここで、搬送された用紙が転写ベルトから分離した後、帯電した用紙とこの用紙が接触する部材との間で、大きな電位差が生じる場合がある。この時、急激な電位変化によって放電が生じ、用紙上の未定着トナーが飛散する。これにより、トナー像は乱れ、異常画像となる問題が発生する。
【０００４】
また、転写ベルトから分離した用紙は、トナーと同極に帯電している。このまま用紙に蓄積した電荷を除去せずに、用紙が定着装置に進入すると、用紙とトナーとの間で反発が生じて正常にトナーが定着されず、定着ローラにトナーが付着してしまう。これにより、画像が定着ローラのピッチで二重に印刷される定着オフセットという不具合が発生する。
【０００５】
このような画像乱れの原因となる電荷の除去を行う手段として、転写ベルトの用紙搬送方向下流に、除電部材を設けた用紙搬送ガイドを配置するという構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３１７９９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の構成は、転写ベルトを電気抵抗が中抵抗の材料で形成し、用紙搬送ガイドのガイド面を導電性材料で形成するものとしている。しかしながら、このような構成では、搬送された用紙が転写ベルトから分離して用紙搬送ガイド上へと移動する時に、帯電した用紙と用紙搬送ガイドとの間で生じる、大きな電位差を十分に改善しているとは言えない。
【０００８】
また、特許文献１記載の構成では、用紙ガイド面の下流側の高さが最も低い端部に、用紙ガイド面より上方に突出して除電部材が設けられている。これにより、突出した除電部材に用紙が引っ掛かり、用紙ジャムを発生させてしまう。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、転写ベルトの用紙搬送方向下流に配置された用紙搬送ガイドにおいて、放電による異常画像の発生と、用紙の除電不足による定着不良の発生を抑制することが可能な用紙搬送ガイドを提供することを目的とする。また、このような用紙搬送ガイドを搭載した信頼性の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、作像装置の像担持体のトナー像が転写された用紙を、静電吸着して搬送する転写ベルトの、用紙搬送方向下流に、転写ベルトから分離した前記用紙の先端が、定着装置を指向するように配置された用紙搬送ガイドにおいて、用紙搬送方向下流側部分に、平板の一端に複数の除電針を形成した除電部材を設け、前記除電針は、用紙搬送方向下流を指向し、前記除電部材の上流側部分は、対応する用紙搬送ガイドの箇所に設けた開口から用紙搬送経路側に露出していることとした。
【００１１】
上記の構成によれば、用紙搬送ガイドの下流側部分に設けた除電部材で、用紙に蓄積した電荷を効率的に除去することができる。その結果、前記未定着トナーの飛散を効率的に防止できるとともに、定着ローラにトナーが付着するという現象の発生を抑えることができる。したがって、異常画像や定着オフセットという不具合を防止することが可能となる。また、除電部材が用紙搬送ガイドの用紙ガイド面より上方に突出することがない。これにより、除電部材に用紙が引っ掛かることがないので、用紙ジャムの発生を防止することが可能となる。
【００１２】
また、前記用紙搬送ガイドの体積抵抗率が、前記転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −５ 倍から１×１０ ５ 倍の範囲であることとした。
【００１３】
ここで、「用紙搬送ガイドの体積抵抗率を、転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −５ 倍から１×１０ ５ 倍の範囲とする」とは、例えば、転写ベルトの体積抵抗率が１０ １１ Ω・ｃｍ（１×１０ １１ Ω・ｃｍ）であれば、用紙搬送ガイドの体積抵抗率が１０ ６ 〜１０ １６ Ω・ｃｍ（１×１０ ６ 〜１×１０ １６ Ω・ｃｍ）の範囲であることを意味する。この構成によれば、転写ベルトから分離した用紙と用紙搬送ガイドとの間で、大きな電位差が生じることがない。その結果、搬送された用紙が転写ベルトから分離し、用紙搬送ガイド上へと移動する時に、急激な電位変化による放電を抑えることができ、用紙上の未定着トナーの飛散を防止することが可能である。このようにして、安定した画像形成性能を得ることができる。
【００１４】
また、前記用紙搬送ガイドの体積抵抗率が、前記転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −３ 倍から１×１０ ３ 倍の範囲であることとした。
【００１５】
このように、用紙搬送ガイドの体積抵抗率を限定することによって、画像形成の安定性をさらに向上させることができる。その結果、さらに信頼性が高い画像形成性能を得ることが可能である。
【００１６】
また、前記除電部材は、その上面が前記転写ベルトの用紙搬送面と略平行をなすこととした。
【００１７】
また、前記除電針が、前記用紙搬送ガイドの下流側の端面より突出していることとした。
【００１８】
この構成によれば、除電部材による用紙の除電作用に、用紙搬送ガイドの形状が悪影響をもたらすことがなく、除電部材の全体で、用紙の除電を行うことができる。その結果、用紙の除電を効果的に行うことができ、さらに安定した画像形成性能を得ることが可能となる。
【００１９】
また、前記除電針の先端から用紙搬送経路までの距離をＤとして、１≦Ｄ≦４ｍｍの範囲となるように、前記除電部材を設けることとした。
【００２０】
このように、除電部材の配設位置を限定することによって、帯電した用紙が除電不足や除電過多の状態となることを防止することができる。その結果、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生、または除電過多部分での異常放電発生を効果的に抑制することが可能となり、画像形成の安定性を高めることができる。
【００２１】
また本発明では、上記用紙搬送ガイドを画像形成装置に搭載することとした。
【００２２】
この構成によれば、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生が抑制された、より信頼性の高い画像形成装置を得ることが可能となる。
【００２３】
また、前記用紙搬送ガイドの用紙搬送方向下流に、前記用紙の先端が定着装置のニップ部分を指向するように定着進入ガイドを設けるとともに、この定着進入ガイドを導電性材料で構成することとした。
【００２４】
この構成によれば、用紙が用紙搬送ガイドを通り過ぎた後も、用紙の除電を行うことができる。その結果、定着装置において発生する定着オフセットの抑制効果をさらに高めることが可能であり、画像形成性能の向上を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００２６】
本発明の実施形態に係る用紙搬送ガイドを、図１から図５に基づき説明する。図１は、用紙搬送ガイドを示す側面図である。図２は、図１に示す用紙搬送ガイドの部分拡大斜視図である。図３は、図１に示す用紙搬送ガイドの上面図である。図４は、図１に示す用紙搬送ガイドの要部断面部分拡大上面図である。図５は、図１に示す用紙搬送ガイドを搭載した画像形成装置の模型的部分断面図である。なお図３は、中間部分を省略した形で描かれている。
【００２７】
最初に、画像形成装置１の構造について、図５を用いて説明する。画像形成装置１には、作像装置２０と、転写装置３０と、定着装置４０が備えられている。ＰＬは用紙搬送経路を示す。
【００２８】
作像装置２０には、その表面にトナー画像が形成される像担持体である感光体ドラム２１が配置されている。転写装置３０は、作像装置２０で形成されたトナー像を用紙に転写するものであって、転写ベルト３１と、転写ローラ３２と、ローラ３３〜３６で構成されている。転写ローラ３２は、転写ベルト３１を隔てて感光体ドラム２１と対峙するように設けられている。定着装置４０は、用紙上の未定着トナー像を熱によって溶融し用紙に定着するものであって、定着ローラ４１と加圧ローラ４２で構成されている。定着ローラ４１と加圧ローラ４２が当接して形成されるニップに用紙が挿通される。
【００２９】
感光体ドラム２１と転写ベルト３１によって形成されるニップの、用紙搬送方向のすぐ下流には、用紙分離爪２が配置されている。用紙分離爪２は、感光体ドラム２１に付着した用紙を強制的に分離するためのものである。用紙分離爪２の下流には、用紙が上方に向かって搬送されないようにするための回転体３、４と、上部ガイド５が設けられている。また、感光体ドラム２１の近傍には、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを回収するクリーニング装置５０が設けられている。
【００３０】
用紙搬送ガイド６は、用紙が下方に落ちていかないようにするためのものであり、転写ベルト３１のすぐ下流に配置されている。定着進入ガイド７は、定着ローラ４１と加圧ローラ４２が当接して形成されるニップに用紙を進入させるためのものであり、その下流端がこのニップの近傍に位置するように、用紙搬送ガイド６のすぐ下流に配置されている。この定着進入ガイド７は、導電性材料で構成されている。
【００３１】
次に、用紙搬送ガイド６の詳細について、図１から図４を用いて説明する。前述のように、図３は中間部分を省略した形で描かれている。図１から図４における白抜き矢印は用紙搬送方向を示す。
【００３２】
用紙搬送ガイド６は、用紙幅方向（図３において上下方向）に長い棒状のものである。用紙は、この用紙搬送ガイド６の上方で搬送され、用紙搬送ガイド６の上面が用紙ガイド面である。また、用紙搬送ガイド６はフェノール樹脂やノリル樹脂で構成され、その体積抵抗率は１０10Ω・ｃｍ（１×１０10Ω・ｃｍ）である。転写ベルト３１の体積抵抗率は１０11.5Ω・ｃｍ（１×１０11.5Ω・ｃｍ）であるので、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率は、転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-1.5倍である。
【００３３】
図１及び図２に示すように用紙搬送ガイド６は、用紙ガイド面の上流側の端部６１が、転写ベルト３１の用紙搬送面３１ａの延長線３１Ｌより下方に位置し、この上流側の端部６１から用紙搬送方向下流へと進むに従って高くなる上流側部分６ａと、転写ベルト３１の用紙搬送面３１ａと平行な下流側部分６ｂとを備える。
【００３４】
用紙搬送ガイド６の上流側部分６ａには、その上面に平面６２が形成されている。また、下流側部分６ｂは、平面部６３とリブ部６４で構成されている。リブ部６４には複数のリブ６５が設けられている（図２参照）。リブ６５は、用紙搬送方向と平行になるように設けられている。リブ６５の上面は平面であり、平面部６３と面一になっている。
【００３５】
そして、用紙搬送ガイド６の下流側部分６ｂには、除電部材８が設けられている。除電部材８はＳＵＳ３０４（日本工業規格によるステンレスの品種）で構成され、平板の一端に複数の除電針８ａを形成した形状である。この除電針８ａのピッチは１ｍｍで、針の長さは２．５ｍｍである。この除電部材８は、その上面が転写ベルト３１の用紙搬送面３１ａと平行をなし、除電針８ａが用紙搬送方向下流を指向するように設けられている（図１参照）。また除電針８ａは、用紙搬送ガイド６の下流側の端面６６より突出している。その突出量は１ｍｍである。なお除電部材８は、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄ、すなわち除電部材８の上面から用紙搬送ガイド６の上面までの高さが２．５ｍｍとなるように設けられている。
【００３６】
用紙搬送ガイド６の用紙幅方向の両端部には、画像形成装置１に固定するための取り付け部６７が設けられている。
【００３７】
次に、用紙搬送ガイド６の作用について、図６と図７を用いて説明する。図６は、用紙搬送ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図である。図７は、用紙搬送ガイド及び定着進入ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図である。図中の白抜き矢印は用紙搬送方向を、太い実線は用紙Ｐを示す。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、用紙Ｐが転写ベルト３１から分離した後、その用紙Ｐの先端が、用紙搬送ガイド６の上流側部分６ａの平面６２に接触する。この平面６２は、上流側の端部６１から用紙搬送方向下流へと進むに従って次第に高くなっているので、転写ベルト３１からの用紙Ｐの分離を促進することができる。また、用紙Ｐが真先に接触するこの部分が平面であるので、用紙幅方向の全域においてほぼ同時に、用紙Ｐが用紙搬送ガイド６に接触する。
【００３９】
このように用紙が搬送されることに加えて、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率が転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-1.5倍であるので、用紙と用紙搬送ガイドとの間で、大きな電位差が生じることがない。したがって、用紙Ｐが十分に除電されることが期待できるので、未定着トナーの飛散を防止できるとともに、定着ローラ４１にトナーが付着するという現象の発生を抑えることができる。なお、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率と転写ベルト３１の体積抵抗率との関係が、未定着トナーの飛散の発生に及ぼす影響については後述する（図８参照）。
【００４０】
その後は、図６（ｂ）に示すように、用紙Ｐが用紙ガイド面に接触しながら搬送される。用紙搬送ガイド６の下流側部分６ｂにはリブ部６４が構成され、複数のリブ６５が設けられているので、用紙Ｐと用紙ガイド面との接触面積を小さくすることができ、リブ部６４で用紙Ｐが用紙搬送ガイド６に貼り付くことを抑えることができる。これにより、用紙Ｐの搬送性が高められる。
【００４１】
そして、この下流側部分６ｂには除電部材８が設けられている。この除電部材８を前記のように構成して設けることにより、除電部材８が用紙ガイド面より上方に突出することがない。したがって、除電部材８に用紙Ｐが引っ掛かることがないので、用紙ジャムの発生を防止することが可能となる。また、用紙Ｐに蓄積した電荷を効率的に除去することができる。その結果、放電による異常画像の発生と、用紙Ｐの除電不足による定着不良の発生とを抑制する効果を高めることが可能となる。これにより、さらに安定した画像形成性能を得ることができる。
【００４２】
次に、図７に示すように、用紙Ｐが定着進入ガイド７に接触しながら搬送され、用紙Ｐの先端が定着装置４０のニップ部分へと進入する。定着進入ガイド７は、導電性材料で構成されているので、用紙Ｐが用紙搬送ガイド６を通り過ぎた後も、用紙Ｐの除電を行うことができる。その結果、定着装置４０において発生する定着オフセットの抑制効果をさらに高めることが可能であり、画像形成性能の向上を図ることができる。
【００４３】
図８は、用紙搬送ガイドの体積抵抗率と転写ベルトの体積抵抗率との関係が、未定着トナーの飛散の発生に及ぼす影響を示すグラフである。この図には、転写ベルト３１の体積抵抗率を基準とした用紙搬送ガイド６の体積抵抗率の倍率を、１×１０-9倍から１×１０6倍の範囲で変更した場合における、未定着トナーの飛散の発生評価結果を示す。なお、図中横軸の、例えば「１０-3」は「１×１０-3」を意味する。
【００４４】
ここで、未定着トナーの飛散の発生は次の試験に基づいて評価する。まず、Ａ４サイズの、全面グレー画像の原稿と、黒ベタ部分（３０ｍｍ×３０ｍｍ）が数箇所描かれた原稿の２種類の原稿を用意する。これらを、各々新しい用紙の両面に３枚連続して印刷する。この両面印刷用紙について、未定着トナーの飛散発生状態を評価する。評価方法は、全く発生しなければ「５点」、全面グレー画像印刷用紙の裏面の先端部分に僅かに飛散発生の跡があるものを「４点」、全面グレー画像印刷用紙の裏面の先端部分と黒ベタ部分の周辺に僅かに飛散発生の跡があるものを「３点」、全面グレー画像印刷用紙の表面の全体に飛散発生の跡があるものを「２点」、黒ベタ部分印刷用紙の表面に飛散発生の跡があるものを「１点」とする。評価点が高いほど性能が良いことを意味する。
【００４５】
上記のようにして評価を行った結果、次のことが分かった。すなわち、転写ベルト３１の体積抵抗率を基準とした用紙搬送ガイド６の体積抵抗率の倍率は、１×１０-5倍から１×１０5倍の範囲で高い評価点が得られ、特に１×１０-3倍から１×１０3倍の範囲では、さらに良い結果となっている。
【００４６】
したがって、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率は、転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-5倍から１×１０5倍の範囲が好適であり、望ましくは１×１０-3倍から１×１０3倍の範囲が良い。この結果に基づいて、前記実施形態の用紙搬送ガイド６は、その体積抵抗率が転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-1.5倍となるものを使用している。
【００４７】
このように、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率を限定することによって、転写ベルト３１から分離した用紙と用紙搬送ガイド６との間で、大きな電位差が生じることがない。その結果、搬送された用紙が転写ベルト３１から分離し、用紙搬送ガイド６上へと移動する時に、急激な電位変化による放電を抑えることができ、用紙上の未定着トナーの飛散を防止することが可能である。
【００４８】
図９は、除電針の先端から用紙搬送経路までの距離が、未定着トナーの飛散と定着オフセットの発生に及ぼす影響を示す表である。この図には、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄを０．５ｍｍから４．５ｍｍの範囲で変更した場合における、未定着トナーの飛散と定着オフセットの発生評価結果を示す。
【００４９】
未定着トナーの飛散の発生は、前述の試験と同じ試験に基づいて評価する。但しここでの評価方法は、全く発生しなければ「◎」、全面グレー画像印刷用紙の裏面の先端部分に僅かに飛散発生の跡があるものを「○」、黒ベタ部分の周辺に飛散発生の跡があるものを「×」とする。
【００５０】
また、定着オフセットの発生は次の試験に基づいて評価する。まず、Ａ３サイズの、上流側の先端から１５０ｍｍまでの範囲には文章や図柄等が描かれ、そこから下流側の部分には全く何も描かれていない真っ白な部分を有する原稿を用意する。これを１０枚連続して印刷する。この印刷用紙について、下流側の真っ白な部分に定着オフセットが発生するかどうかを評価する。評価方法は、全く発生しなければ「◎」、目を凝らして確認できる程度であれば「○」、はっきりとしたオフセット画像が印刷されていれば「×」とする。
【００５１】
上記のようにして評価を行った結果、次のことが分かった。すなわち、未定着トナーの飛散については、距離Ｄが１ｍｍから４．５ｍｍの範囲でほぼ好適であり、望ましくは２ｍｍから４．５ｍｍの範囲が良い。そして、定着オフセットについては、距離Ｄが０．５ｍｍから４ｍｍの範囲でほぼ好適であり、望ましくは０．５ｍｍから３ｍｍの範囲が良い。
【００５２】
したがって、これら双方の評価結果を考慮して、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄは、１≦Ｄ≦４ｍｍの範囲が好適であり、望ましくは２≦Ｄ≦３ｍｍの範囲が良い。この結果に基づいて、前記実施形態の除電部材８は、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄ、すなわち除電部材８の上面から用紙搬送ガイド６の上面までの高さが２．５ｍｍとなるように設けられている。
【００５３】
このように、除電部材８の配設位置を限定することによって、帯電した用紙が除電不足や除電過多の状態となることを防止することができる。その結果、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生を効果的に抑制することが可能となり、画像形成の安定性を高めることができる。
【００５４】
そして、上記のような用紙搬送ガイド６を画像形成装置１に搭載することにより、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生が抑制された、より信頼性の高い画像形成装置１を得ることが可能となる。
【００５５】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、転写ベルトから分離した用紙と用紙搬送ガイドとの間で、大きな電位差が生じることがない。その結果、搬送された用紙が転写ベルトから分離し、用紙搬送ガイド上へと移動する時に、急激な電位変化による放電を抑えることができ、用紙上の未定着トナーの飛散を防止することが可能である。
【００５７】
そして、用紙搬送ガイドの下流側部分に設けた除電部材により、用紙に蓄積した電荷を効率的に除去することができる。その結果、前記未定着トナーの飛散を効率的に防止できるとともに、定着ローラにトナーが付着するという現象の発生を抑えることができる。したがって、異常画像や定着オフセットという不具合を防止することが可能となる。このようにして、安定した画像形成性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る用紙搬送ガイドを示す側面図
【図２】 図１に示す用紙搬送ガイドの部分拡大斜視図
【図３】 図１に示す用紙搬送ガイドの上面図
【図４】 図１に示す用紙搬送ガイドの要部断面部分拡大上面図
【図５】 図１に示す用紙搬送ガイドを搭載した画像形成装置の模型的部分断面図
【図６】 用紙搬送ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図
【図７】 用紙搬送ガイド及び定着進入ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図
【図８】 用紙搬送ガイドの体積抵抗率と転写ベルトの体積抵抗率との関係が、未定着トナーの飛散の発生に及ぼす影響を示すグラフ
【図９】 除電針の先端から用紙搬送経路までの距離が、未定着トナーの飛散と定着オフセットの発生に及ぼす影響を示す表
【符号の説明】
１ 画像形成装置
６ 用紙搬送ガイド
６ａ （用紙搬送ガイドの）上流側部分
６ｂ （用紙搬送ガイドの）下流側部分
７ 定着進入ガイド
８ 除電部材
８ａ 除電針
２０ 作像装置
３０ 転写装置
４０ 定着装置
６１ （用紙搬送ガイドの）上流側端部
６２ 平面
６３ 平面部
６４ リブ部
６５ リブ
６６ （用紙搬送ガイドの）下流側端面
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられ、作像装置の像担持体でトナー像が転写された用紙を、静電吸着して搬送する転写ベルトの、用紙搬送方向下流に、転写ベルトから分離した前記用紙の先端が、定着装置を指向するように配置された用紙搬送ガイドに関する。また、この用紙搬送ガイドを搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置は、トナー像を像担持体表面に作像する作像装置と、このトナー像を用紙に転写する転写装置と、トナー像を熱によって溶融し用紙に定着する定着装置とを備える。転写装置には、作像装置の像担持体のトナー像が転写された用紙を、静電吸着して定着装置へと搬送する転写ベルトを備えるものがある。
【０００３】
ここで、搬送された用紙が転写ベルトから分離した後、帯電した用紙とこの用紙が接触する部材との間で、大きな電位差が生じる場合がある。この時、急激な電位変化によって放電が生じ、用紙上の未定着トナーが飛散する。これにより、トナー像は乱れ、異常画像となる問題が発生する。
【０００４】
また、転写ベルトから分離した用紙は、トナーと同極に帯電している。このまま用紙に蓄積した電荷を除去せずに、用紙が定着装置に進入すると、用紙とトナーとの間で反発が生じて正常にトナーが定着されず、定着ローラにトナーが付着してしまう。これにより、画像が定着ローラのピッチで二重に印刷される定着オフセットという不具合が発生する。
【０００５】
このような画像乱れの原因となる電荷の除去を行う手段として、転写ベルトの用紙搬送方向下流に、除電部材を設けた用紙搬送ガイドを配置するという構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３１７９９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の構成は、転写ベルトを電気抵抗が中抵抗の材料で形成し、用紙搬送ガイドのガイド面を導電性材料で形成するものとしている。しかしながら、このような構成では、搬送された用紙が転写ベルトから分離して用紙搬送ガイド上へと移動する時に、帯電した用紙と用紙搬送ガイドとの間で生じる、大きな電位差を十分に改善しているとは言えない。
【０００８】
また、特許文献１記載の構成では、用紙ガイド面の下流側の高さが最も低い端部に、用紙ガイド面より上方に突出して除電部材が設けられている。これにより、突出した除電部材に用紙が引っ掛かり、用紙ジャムを発生させてしまう。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、転写ベルトの用紙搬送方向下流に配置された用紙搬送ガイドにおいて、放電による異常画像の発生と、用紙の除電不足による定着不良の発生を抑制することが可能な用紙搬送ガイドを提供することを目的とする。また、このような用紙搬送ガイドを搭載した信頼性の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、作像装置の像担持体のトナー像が転写された用紙を、静電吸着して搬送する転写ベルトの、用紙搬送方向下流に、転写ベルトから分離した前記用紙の先端が、定着装置を指向するように配置された用紙搬送ガイドにおいて、用紙搬送方向下流側部分に、平板の一端に複数の除電針を形成した除電部材を設け、前記除電針は、用紙搬送方向下流を指向し、前記除電部材の上流側部分は、対応する用紙搬送ガイドの箇所に設けた開口から用紙搬送経路側に露出していることとした。
【００１１】
上記の構成によれば、用紙搬送ガイドの下流側部分に設けた除電部材で、用紙に蓄積した電荷を効率的に除去することができる。その結果、前記未定着トナーの飛散を効率的に防止できるとともに、定着ローラにトナーが付着するという現象の発生を抑えることができる。したがって、異常画像や定着オフセットという不具合を防止することが可能となる。また、除電部材が用紙搬送ガイドの用紙ガイド面より上方に突出することがない。これにより、除電部材に用紙が引っ掛かることがないので、用紙ジャムの発生を防止することが可能となる。
【００１２】
また、前記用紙搬送ガイドの体積抵抗率が、前記転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −５ 倍から１×１０ ５ 倍の範囲であることとした。
【００１３】
ここで、「用紙搬送ガイドの体積抵抗率を、転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −５ 倍から１×１０ ５ 倍の範囲とする」とは、例えば、転写ベルトの体積抵抗率が１０ １１ Ω・ｃｍ（１×１０ １１ Ω・ｃｍ）であれば、用紙搬送ガイドの体積抵抗率が１０ ６ 〜１０ １６ Ω・ｃｍ（１×１０ ６ 〜１×１０ １６ Ω・ｃｍ）の範囲であることを意味する。この構成によれば、転写ベルトから分離した用紙と用紙搬送ガイドとの間で、大きな電位差が生じることがない。その結果、搬送された用紙が転写ベルトから分離し、用紙搬送ガイド上へと移動する時に、急激な電位変化による放電を抑えることができ、用紙上の未定着トナーの飛散を防止することが可能である。このようにして、安定した画像形成性能を得ることができる。
【００１４】
また、前記用紙搬送ガイドの体積抵抗率が、前記転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −３ 倍から１×１０ ３ 倍の範囲であることとした。
【００１５】
このように、用紙搬送ガイドの体積抵抗率を限定することによって、画像形成の安定性をさらに向上させることができる。その結果、さらに信頼性が高い画像形成性能を得ることが可能である。
【００１６】
また、前記除電部材は、その上面が前記転写ベルトの用紙搬送面と略平行をなすこととした。
【００１７】
また、前記除電針が、前記用紙搬送ガイドの下流側の端面より突出していることとした。
【００１８】
この構成によれば、除電部材による用紙の除電作用に、用紙搬送ガイドの形状が悪影響をもたらすことがなく、除電部材の全体で、用紙の除電を行うことができる。その結果、用紙の除電を効果的に行うことができ、さらに安定した画像形成性能を得ることが可能となる。
【００１９】
また、前記除電針の先端から用紙搬送経路までの距離をＤとして、１≦Ｄ≦４ｍｍの範囲となるように、前記除電部材を設けることとした。
【００２０】
このように、除電部材の配設位置を限定することによって、帯電した用紙が除電不足や除電過多の状態となることを防止することができる。その結果、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生、または除電過多部分での異常放電発生を効果的に抑制することが可能となり、画像形成の安定性を高めることができる。
【００２１】
また本発明では、上記用紙搬送ガイドを画像形成装置に搭載することとした。
【００２２】
この構成によれば、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生が抑制された、より信頼性の高い画像形成装置を得ることが可能となる。
【００２３】
また、前記用紙搬送ガイドの用紙搬送方向下流に、前記用紙の先端が定着装置のニップ部分を指向するように定着進入ガイドを設けるとともに、この定着進入ガイドを導電性材料で構成することとした。
【００２４】
この構成によれば、用紙が用紙搬送ガイドを通り過ぎた後も、用紙の除電を行うことができる。その結果、定着装置において発生する定着オフセットの抑制効果をさらに高めることが可能であり、画像形成性能の向上を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００２６】
本発明の実施形態に係る用紙搬送ガイドを、図１から図５に基づき説明する。図１は、用紙搬送ガイドを示す側面図である。図２は、図１に示す用紙搬送ガイドの部分拡大斜視図である。図３は、図１に示す用紙搬送ガイドの上面図である。図４は、図１に示す用紙搬送ガイドの要部断面部分拡大上面図である。図５は、図１に示す用紙搬送ガイドを搭載した画像形成装置の模型的部分断面図である。なお図３は、中間部分を省略した形で描かれている。
【００２７】
最初に、画像形成装置１の構造について、図５を用いて説明する。画像形成装置１には、作像装置２０と、転写装置３０と、定着装置４０が備えられている。ＰＬは用紙搬送経路を示す。
【００２８】
作像装置２０には、その表面にトナー画像が形成される像担持体である感光体ドラム２１が配置されている。転写装置３０は、作像装置２０で形成されたトナー像を用紙に転写するものであって、転写ベルト３１と、転写ローラ３２と、ローラ３３〜３６で構成されている。転写ローラ３２は、転写ベルト３１を隔てて感光体ドラム２１と対峙するように設けられている。定着装置４０は、用紙上の未定着トナー像を熱によって溶融し用紙に定着するものであって、定着ローラ４１と加圧ローラ４２で構成されている。定着ローラ４１と加圧ローラ４２が当接して形成されるニップに用紙が挿通される。
【００２９】
感光体ドラム２１と転写ベルト３１によって形成されるニップの、用紙搬送方向のすぐ下流には、用紙分離爪２が配置されている。用紙分離爪２は、感光体ドラム２１に付着した用紙を強制的に分離するためのものである。用紙分離爪２の下流には、用紙が上方に向かって搬送されないようにするための回転体３、４と、上部ガイド５が設けられている。また、感光体ドラム２１の近傍には、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを回収するクリーニング装置５０が設けられている。
【００３０】
用紙搬送ガイド６は、用紙が下方に落ちていかないようにするためのものであり、転写ベルト３１のすぐ下流に配置されている。定着進入ガイド７は、定着ローラ４１と加圧ローラ４２が当接して形成されるニップに用紙を進入させるためのものであり、その下流端がこのニップの近傍に位置するように、用紙搬送ガイド６のすぐ下流に配置されている。この定着進入ガイド７は、導電性材料で構成されている。
【００３１】
次に、用紙搬送ガイド６の詳細について、図１から図４を用いて説明する。前述のように、図３は中間部分を省略した形で描かれている。図１から図４における白抜き矢印は用紙搬送方向を示す。
【００３２】
用紙搬送ガイド６は、用紙幅方向（図３において上下方向）に長い棒状のものである。用紙は、この用紙搬送ガイド６の上方で搬送され、用紙搬送ガイド６の上面が用紙ガイド面である。また、用紙搬送ガイド６はフェノール樹脂やノリル樹脂で構成され、その体積抵抗率は１０10Ω・ｃｍ（１×１０10Ω・ｃｍ）である。転写ベルト３１の体積抵抗率は１０11.5Ω・ｃｍ（１×１０11.5Ω・ｃｍ）であるので、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率は、転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-1.5倍である。
【００３３】
図１及び図２に示すように用紙搬送ガイド６は、用紙ガイド面の上流側の端部６１が、転写ベルト３１の用紙搬送面３１ａの延長線３１Ｌより下方に位置し、この上流側の端部６１から用紙搬送方向下流へと進むに従って高くなる上流側部分６ａと、転写ベルト３１の用紙搬送面３１ａと平行な下流側部分６ｂとを備える。
【００３４】
用紙搬送ガイド６の上流側部分６ａには、その上面に平面６２が形成されている。また、下流側部分６ｂは、平面部６３とリブ部６４で構成されている。リブ部６４には複数のリブ６５が設けられている（図２参照）。リブ６５は、用紙搬送方向と平行になるように設けられている。リブ６５の上面は平面であり、平面部６３と面一になっている。
【００３５】
そして、用紙搬送ガイド６の下流側部分６ｂには、除電部材８が設けられている。除電部材８はＳＵＳ３０４（日本工業規格によるステンレスの品種）で構成され、平板の一端に複数の除電針８ａを形成した形状である。この除電針８ａのピッチは１ｍｍで、針の長さは２．５ｍｍである。この除電部材８は、その上面が転写ベルト３１の用紙搬送面３１ａと平行をなし、除電針８ａが用紙搬送方向下流を指向するように設けられている（図１参照）。また除電針８ａは、用紙搬送ガイド６の下流側の端面６６より突出している。その突出量は１ｍｍである。なお除電部材８は、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄ、すなわち除電部材８の上面から用紙搬送ガイド６の上面までの高さが２．５ｍｍとなるように設けられている。
【００３６】
用紙搬送ガイド６の用紙幅方向の両端部には、画像形成装置１に固定するための取り付け部６７が設けられている。
【００３７】
次に、用紙搬送ガイド６の作用について、図６と図７を用いて説明する。図６は、用紙搬送ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図である。図７は、用紙搬送ガイド及び定着進入ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図である。図中の白抜き矢印は用紙搬送方向を、太い実線は用紙Ｐを示す。
【００３８】
図６（ａ）に示すように、用紙Ｐが転写ベルト３１から分離した後、その用紙Ｐの先端が、用紙搬送ガイド６の上流側部分６ａの平面６２に接触する。この平面６２は、上流側の端部６１から用紙搬送方向下流へと進むに従って次第に高くなっているので、転写ベルト３１からの用紙Ｐの分離を促進することができる。また、用紙Ｐが真先に接触するこの部分が平面であるので、用紙幅方向の全域においてほぼ同時に、用紙Ｐが用紙搬送ガイド６に接触する。
【００３９】
このように用紙が搬送されることに加えて、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率が転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-1.5倍であるので、用紙と用紙搬送ガイドとの間で、大きな電位差が生じることがない。したがって、用紙Ｐが十分に除電されることが期待できるので、未定着トナーの飛散を防止できるとともに、定着ローラ４１にトナーが付着するという現象の発生を抑えることができる。なお、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率と転写ベルト３１の体積抵抗率との関係が、未定着トナーの飛散の発生に及ぼす影響については後述する（図８参照）。
【００４０】
その後は、図６（ｂ）に示すように、用紙Ｐが用紙ガイド面に接触しながら搬送される。用紙搬送ガイド６の下流側部分６ｂにはリブ部６４が構成され、複数のリブ６５が設けられているので、用紙Ｐと用紙ガイド面との接触面積を小さくすることができ、リブ部６４で用紙Ｐが用紙搬送ガイド６に貼り付くことを抑えることができる。これにより、用紙Ｐの搬送性が高められる。
【００４１】
そして、この下流側部分６ｂには除電部材８が設けられている。この除電部材８を前記のように構成して設けることにより、除電部材８が用紙ガイド面より上方に突出することがない。したがって、除電部材８に用紙Ｐが引っ掛かることがないので、用紙ジャムの発生を防止することが可能となる。また、用紙Ｐに蓄積した電荷を効率的に除去することができる。その結果、放電による異常画像の発生と、用紙Ｐの除電不足による定着不良の発生とを抑制する効果を高めることが可能となる。これにより、さらに安定した画像形成性能を得ることができる。
【００４２】
次に、図７に示すように、用紙Ｐが定着進入ガイド７に接触しながら搬送され、用紙Ｐの先端が定着装置４０のニップ部分へと進入する。定着進入ガイド７は、導電性材料で構成されているので、用紙Ｐが用紙搬送ガイド６を通り過ぎた後も、用紙Ｐの除電を行うことができる。その結果、定着装置４０において発生する定着オフセットの抑制効果をさらに高めることが可能であり、画像形成性能の向上を図ることができる。
【００４３】
図８は、用紙搬送ガイドの体積抵抗率と転写ベルトの体積抵抗率との関係が、未定着トナーの飛散の発生に及ぼす影響を示すグラフである。この図には、転写ベルト３１の体積抵抗率を基準とした用紙搬送ガイド６の体積抵抗率の倍率を、１×１０-9倍から１×１０6倍の範囲で変更した場合における、未定着トナーの飛散の発生評価結果を示す。なお、図中横軸の、例えば「１０-3」は「１×１０-3」を意味する。
【００４４】
ここで、未定着トナーの飛散の発生は次の試験に基づいて評価する。まず、Ａ４サイズの、全面グレー画像の原稿と、黒ベタ部分（３０ｍｍ×３０ｍｍ）が数箇所描かれた原稿の２種類の原稿を用意する。これらを、各々新しい用紙の両面に３枚連続して印刷する。この両面印刷用紙について、未定着トナーの飛散発生状態を評価する。評価方法は、全く発生しなければ「５点」、全面グレー画像印刷用紙の裏面の先端部分に僅かに飛散発生の跡があるものを「４点」、全面グレー画像印刷用紙の裏面の先端部分と黒ベタ部分の周辺に僅かに飛散発生の跡があるものを「３点」、全面グレー画像印刷用紙の表面の全体に飛散発生の跡があるものを「２点」、黒ベタ部分印刷用紙の表面に飛散発生の跡があるものを「１点」とする。評価点が高いほど性能が良いことを意味する。
【００４５】
上記のようにして評価を行った結果、次のことが分かった。すなわち、転写ベルト３１の体積抵抗率を基準とした用紙搬送ガイド６の体積抵抗率の倍率は、１×１０-5倍から１×１０5倍の範囲で高い評価点が得られ、特に１×１０-3倍から１×１０3倍の範囲では、さらに良い結果となっている。
【００４６】
したがって、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率は、転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-5倍から１×１０5倍の範囲が好適であり、望ましくは１×１０-3倍から１×１０3倍の範囲が良い。この結果に基づいて、前記実施形態の用紙搬送ガイド６は、その体積抵抗率が転写ベルト３１の体積抵抗率の１×１０-1.5倍となるものを使用している。
【００４７】
このように、用紙搬送ガイド６の体積抵抗率を限定することによって、転写ベルト３１から分離した用紙と用紙搬送ガイド６との間で、大きな電位差が生じることがない。その結果、搬送された用紙が転写ベルト３１から分離し、用紙搬送ガイド６上へと移動する時に、急激な電位変化による放電を抑えることができ、用紙上の未定着トナーの飛散を防止することが可能である。
【００４８】
図９は、除電針の先端から用紙搬送経路までの距離が、未定着トナーの飛散と定着オフセットの発生に及ぼす影響を示す表である。この図には、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄを０．５ｍｍから４．５ｍｍの範囲で変更した場合における、未定着トナーの飛散と定着オフセットの発生評価結果を示す。
【００４９】
未定着トナーの飛散の発生は、前述の試験と同じ試験に基づいて評価する。但しここでの評価方法は、全く発生しなければ「◎」、全面グレー画像印刷用紙の裏面の先端部分に僅かに飛散発生の跡があるものを「○」、黒ベタ部分の周辺に飛散発生の跡があるものを「×」とする。
【００５０】
また、定着オフセットの発生は次の試験に基づいて評価する。まず、Ａ３サイズの、上流側の先端から１５０ｍｍまでの範囲には文章や図柄等が描かれ、そこから下流側の部分には全く何も描かれていない真っ白な部分を有する原稿を用意する。これを１０枚連続して印刷する。この印刷用紙について、下流側の真っ白な部分に定着オフセットが発生するかどうかを評価する。評価方法は、全く発生しなければ「◎」、目を凝らして確認できる程度であれば「○」、はっきりとしたオフセット画像が印刷されていれば「×」とする。
【００５１】
上記のようにして評価を行った結果、次のことが分かった。すなわち、未定着トナーの飛散については、距離Ｄが１ｍｍから４．５ｍｍの範囲でほぼ好適であり、望ましくは２ｍｍから４．５ｍｍの範囲が良い。そして、定着オフセットについては、距離Ｄが０．５ｍｍから４ｍｍの範囲でほぼ好適であり、望ましくは０．５ｍｍから３ｍｍの範囲が良い。
【００５２】
したがって、これら双方の評価結果を考慮して、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄは、１≦Ｄ≦４ｍｍの範囲が好適であり、望ましくは２≦Ｄ≦３ｍｍの範囲が良い。この結果に基づいて、前記実施形態の除電部材８は、除電針８ａの先端から用紙搬送経路までの距離Ｄ、すなわち除電部材８の上面から用紙搬送ガイド６の上面までの高さが２．５ｍｍとなるように設けられている。
【００５３】
このように、除電部材８の配設位置を限定することによって、帯電した用紙が除電不足や除電過多の状態となることを防止することができる。その結果、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生を効果的に抑制することが可能となり、画像形成の安定性を高めることができる。
【００５４】
そして、上記のような用紙搬送ガイド６を画像形成装置１に搭載することにより、未定着トナーの飛散や定着オフセットの発生が抑制された、より信頼性の高い画像形成装置１を得ることが可能となる。
【００５５】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、転写ベルトから分離した用紙と用紙搬送ガイドとの間で、大きな電位差が生じることがない。その結果、搬送された用紙が転写ベルトから分離し、用紙搬送ガイド上へと移動する時に、急激な電位変化による放電を抑えることができ、用紙上の未定着トナーの飛散を防止することが可能である。
【００５７】
そして、用紙搬送ガイドの下流側部分に設けた除電部材により、用紙に蓄積した電荷を効率的に除去することができる。その結果、前記未定着トナーの飛散を効率的に防止できるとともに、定着ローラにトナーが付着するという現象の発生を抑えることができる。したがって、異常画像や定着オフセットという不具合を防止することが可能となる。このようにして、安定した画像形成性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る用紙搬送ガイドを示す側面図
【図２】 図１に示す用紙搬送ガイドの部分拡大斜視図
【図３】 図１に示す用紙搬送ガイドの上面図
【図４】 図１に示す用紙搬送ガイドの要部断面部分拡大上面図
【図５】 図１に示す用紙搬送ガイドを搭載した画像形成装置の模型的部分断面図
【図６】 用紙搬送ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図
【図７】 用紙搬送ガイド及び定着進入ガイド上の用紙搬送状態を示す側面図
【図８】 用紙搬送ガイドの体積抵抗率と転写ベルトの体積抵抗率との関係が、未定着トナーの飛散の発生に及ぼす影響を示すグラフ
【図９】 除電針の先端から用紙搬送経路までの距離が、未定着トナーの飛散と定着オフセットの発生に及ぼす影響を示す表
【符号の説明】
１ 画像形成装置
６ 用紙搬送ガイド
６ａ （用紙搬送ガイドの）上流側部分
６ｂ （用紙搬送ガイドの）下流側部分
７ 定着進入ガイド
８ 除電部材
８ａ 除電針
２０ 作像装置
３０ 転写装置
４０ 定着装置
６１ （用紙搬送ガイドの）上流側端部
６２ 平面
６３ 平面部
６４ リブ部
６５ リブ
６６ （用紙搬送ガイドの）下流側端面
Claims (8)
- 作像装置の像担持体のトナー像が転写された用紙を、静電吸着して搬送する転写ベルトの、用紙搬送方向下流に、転写ベルトから分離した前記用紙の先端が、定着装置を指向するように配置された用紙搬送ガイドにおいて、
用紙搬送方向下流側部分に、平板の一端に複数の除電針を形成した除電部材を設け、前記除電針は、用紙搬送方向下流を指向し、前記除電部材の上流側部分は、対応する用紙搬送ガイドの箇所に設けた開口から用紙搬送経路側に露出していることを特徴とする用紙搬送ガイド。 - 前記用紙搬送ガイドの体積抵抗率が、前記転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −５ 倍から１×１０ ５ 倍の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送ガイド。
- 前記用紙搬送ガイドの体積抵抗率が、前記転写ベルトの体積抵抗率の１×１０ −３ 倍から１×１０ ３ 倍の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の用紙搬送ガイド。
- 前記除電部材は、その上面が前記転写ベルトの用紙搬送面と略平行をなすことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の用紙搬送ガイド。
- 前記除電針が、前記用紙搬送ガイドの下流側の端面より突出していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の用紙搬送ガイド。
- 前記除電針の先端から用紙搬送経路までの距離をＤとして、１≦Ｄ≦４ｍｍの範囲となるように、前記除電部材を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の用紙搬送ガイド。
- 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載した用紙搬送ガイドを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
- 前記用紙搬送ガイドの用紙搬送方向下流に、前記用紙の先端が定着装置のニップ部分を指向するように定着進入ガイドを設けるとともに、この定着進入ガイドを導電性材料で構成することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
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