JP4366024B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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】
電子写真方式によって画像形成を行う複写機などの画像形成装置において、装置の生産性(単位時間当たりのプリント枚数)は非常に重要な仕様であり、近年は、より高い生産性が求められつつある。また、一方で画像形成装置の出力画像のより高画質化も重要な仕様であり、これもまた高い品質が求められている。
【0003】
そこで、近年、画像形成装置の生産性向上を図るために、用紙などの転写材をより速い速度で搬送するようになってきているが、高画質の出力画像を得るには、特に感光ドラムと転写手段(転写ローラなど)との間の転写部に安定して用紙などの転写材を搬送することが重要である。
【0004】
特に転写材が厚みのある紙(厚紙)などの場合は、転写材(厚紙)の先端が感光ドラムの所定位置に当たって転写部に搬送されないと搬送速度が不安定になり、特に出力画像がハーフトーン画像などのときは出力画像に乱れが生じて画像品位が低下する場合があった。
【0005】
そこで、転写材先端を感光ドラムの所定位置に安定して当てて転写部に搬送できるように、図16に示すように、転写部(不図示)の転写材搬送方向上流側に設けられているレジストローラ対100の下流側に、除電ブラシ部材103、搬送規制部材104、転写上ガイド105を設置した画像形成装置が提案されている。
【0006】
レジストローラ対100は、レジ上ローラ101とレジ下ローラ102とが回転自在に圧接して構成されており、レジ上ローラ101とレジ下ローラ102との間にレジニップ部Nが形成される。
【0007】
レジストローラ対100は、給紙カセット(不図示)から搬送された転写材Pをレジニップ部Nで一度停止して、感光ドラム(不図示)上でのトナー像の形成に合わせ回転駆動し、転写材Pを下流側の転写部へ搬送する。
【0008】
除電ブラシ部材103はブラシ支持部103aにブラシ部103bを支持して構成されている。搬送規制部材104は、転写材Pの搬送方向に傾斜した搬送ガイド部104aを有している。搬送ガイド部104aの搬送される転写材Pが接する頂部104bの先端側は、転写材Pの搬送方向の斜め下方に曲げられている。搬送ガイド部104aの頂部104bは、レジニップ部Nにおける水平方向よりも少し上方に位置している。
【0009】
搬送規制部材104の転写材搬送方向下流側には、搬送される転写材Pを感光ドラム(不図示)の所定位置に接触させて転写部(不図示)に導く転写上ガイド105が設けられている。
【0010】
このようにレジストローラ対100のレジニップ部Nによって挟持搬送される転写材Pは除電ブラシ部材103のブラシ部103bに当接して除電され、除電された転写材Pの先端は搬送規制部材104の搬送ガイド部104aの斜面に当たって頂部104bに接しながら転写上ガイド105に案内される。そして、転写上ガイド105は転写材P先端が感光ドラム(不図示)の所定位置に当たるように案内して導く。感光ドラム(不図示)の所定位置に当たった転写材Pは、感光ドラム(不図示)と転写手段との間の転写部(不図示)に搬送され、感光ドラム(不図示)上のトナー像が転写される。
【0011】
このように、レジストローラ対100の下流側に搬送規制部材104を設けることで、転写材P先端が安定して感光ドラムの所定位置に接触し、かつ転写部に導かれる。よって、転写部への転写材Pの搬送が安定することにより、上記したように厚紙等の搬送に不利な転写材を用いてハーフトーン画像を転写部で転写しても良好な出力画像を得ることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の画像形成装置では、搬送規制部材104の上流側に転写材Pを除電するブラシ部103bを有する除電ブラシ部材103を設けているが、画像形成枚数が増えるにつれて、転写材Pに接するブラシ部103bがブラシ支持部103aから抜けたり、ブラシ部103bがブラシ支持部103aの表面から折れたりする場合があった。
【0013】
これは、転写材Pの搬送時に転写材Pがブラシ部103bに接することによって、ブラシ部103bが転写材Pの搬送方向に撓むことにより、ブラシ部103bのブラシ支持部103a表面から露出している根元に繰り返して負荷がかかるためである。更に、転写材Pの搬送時に転写材Pがブラシ部103bに接することによって、ブラシ部103bが転写材Pと搬送ガイド部104aの間に挟まれることで、ブラシ部103bにかかる負荷が大きくなり、ブラシ部103bが抜けたり、折れたりしやすくなる。
【0014】
上記したようにブラシ部103bは、転写部の上流で転写材Pの帯電を除電する役割をもっているが、このようにブラシ部103bが抜けたり折れたりすると、転写前で適切に転写材Pを除電することができなくなってしまう。転写材Pが帯電していると、転写部でのトナー像の転写時に転写ムラが生じることがある。この転写ムラは、特にハーフトーン画像で濃度差となって現れ、目立つ現象である。
【0015】
また、ブラシ部103bは導電性を有しているので、ブラシ部103bが抜けたり折れたりすると画像形成装置内に飛散し、画像形成装置内の電気接点部に飛散したブラシ部103bが接触すると電気リークを起こし、画像形成装置が正常に動作しなくなる可能性もある。
【0016】
そこで本発明は、通紙耐久による除電部材の抜けや折れを防止して、長期にわたって安定して除電部材で転写材を除電す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。
【0017】
【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、像担持体と、前記像担持体に形成したトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記像担持体と前記転写手段との間の転写部位に対して転写材搬送方向上流側に設けられ、一対の回転体により形成されるニップ部に転写材を挟持して所定のタイミングで前記転写部位に向けて搬送する搬送手段と、前記搬送手段の転写材搬送方向下流側に設けられ、前記搬送手段により搬送される転写材に接触して前記転写材の搬送方向を規制する搬送規制部材と、前記搬送手段の転写材搬送方向下流側で、前記搬送規制部材の転写材搬送方向上流側に近接して設けられ、搬送される転写材に接して前記転写材を除電する除電支持部材に支持された可撓性を有する除電部材と、前記搬送規制部材の転写材搬送方向下流側で、前記転写部位の転写材搬送方向上流側に設けられ、前記搬送規制部材で搬送規制された転写材を案内して前記転写部位に導く転写材案内部材と、を備えた画像形成装置において、前記搬送規制部材は、その上部に転写材搬送方向側に傾斜した搬送ガイド部を有しており、転写材が搬送されていないときにおける、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面から前記除電部材の先端までの鉛直方向の長さをa(mm)、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面から転写材が搬送される搬送面までの鉛直方向の長さをb(mm)、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面から前記搬送規制部材の搬送ガイド部の搬送される転写材が接する頂部までの長さをc(mm)としたとき、a−b≧0.5(mm)、a−b≦b、a<c、の各条件を満足するようにして、前記除電部材と前記搬送規制部材の搬送ガイド部を設置することを特徴としている。
【0018】
また、前記搬送規制部材の上部は、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面よりも上方で搬送方向に傾斜しており、搬送方向に傾斜したこの位置で、搬送される転写材と接して撓む前記除電部材の中間部が接触することを特徴としている。
【0019】
また、前記除電部材が導電性を有するシート部材であることを特徴としている。
【0020】
また、前記除電部材に電圧を印加することを特徴としている。
【0021】
【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。
【0022】
〈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などの画像形成装置)を示す概略構成図である。
【0023】
本画像形成装置20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の周囲には感光ドラム1の回転方向に沿って順に、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、転写ローラ5、クリーニング装置6が配設されている。本実施の形態では、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、及びクリーニング装置6は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ(不図示)を形成し、画像形成装置本体7に着脱自在に装着されている。
【0024】
また、感光ドラム1と転写ローラ5との間の転写ニップ部Tの転写材搬送方向上流側には、レジストローラ対8、除電ブラシ部材9、搬送規制部材10、転写上ガイド11、転写下ガイド12が設置されており、転写ニップ部Tの転写材搬送方向下流側には、搬送ガイド13、定着装置14が設置されている。
【0025】
感光ドラム1は、本実施の形態では負帯電の有機感光ドラムで、アルミニウム製のドラム基体上にOPC感光層を有しており、駆動手段(不図示)により所定の周速(プロセススピード)で矢印方向(時計方向)に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ2により負極性の一様な帯電を受ける。
【0026】
接触帯電手段としての帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に所定の押圧力で当接して従動回転し、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって感光ドラム1を所定の極性、電位に均一に帯電する。
【0027】
露光装置3は、パーソナルコンピュータ(不図示)などから入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光(露光ビーム)をレーザ出力部(不図示)から出力し、帯電された感光ドラム1表面を走査露光Lすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【0028】
現像装置4は、感光ドラム1表面と略当接する回転自在な現像スリーブ4aを備えており、現像部にて感光ドラム1上の静電潜像にトナーtを付着させてトナー像として顕像化する。
【0029】
接触転写手段としての転写ローラ5は、感光ドラム1表面に所定の押圧力で接触して転写ニップ部Tを形成し、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と転写ローラ5間の転写ニップ部Tにて感光ドラム1表面のトナー像を用紙などの転写材Pに転写する。
【0030】
クリーニング装置6は、クリーニングブレード6aを有しており、転写後に感光ドラム1表面に残留している転写残トナーをクリーニングブレード6aで除去して回収する。
【0031】
レジストローラ対8は、図1、図2に示すように、レジ上ローラ8aとレジ下ローラ8bとが回転自在に圧接して構成されており、レジ上ローラ8aの回転軸受け21に掛けられている加圧ばね22によって圧接され、レジニップ部Nが形成される。レジストローラ対8は、給紙カセット15から搬送された用紙などの転写材Pをレジニップ部Nで一度停止して、感光ドラム1上でのトナー像の形成に合わせ回転駆動し、転写材Pを下流側の転写ニップ部Tへ搬送する。
【0032】
レジストローラ対8の転写材搬送方向下流側には、転写材Pを除電する除電ブラシ部材9と転写材Pの搬送規制を行う搬送規制部材10が設けられている(本発明の特徴である除電ブラシ部材9と搬送規制部材10の詳細については後述する)。
【0033】
定着装置14は、内部にハロゲンヒータ(不図示)を備えた加熱ローラ14aと加圧ローラ14bを有しており、定着ローラ14aと加圧ローラ14b間の定着ニップ部にて転写材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、加圧して熱定着させる。
【0034】
次に、上記した画像形成装置20による画像形成動作について説明する。
【0035】
画像形成時には、感光ドラム1は駆動手段(不図示)により矢印a方向(時計方向)に所定の周速で回転駆動され、帯電バイアス電源(不図示)から帯電バイアスが印加された帯電ローラ2により一様に負極性の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3からレーザ光による走査露光Lが与えられることにより、感光ドラム1上の電位は走査露光Lされた部分の電位が低下して、パーソナルコンピュータ(不図示)などから入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【0036】
そして、現像部にて感光ドラム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4の現像スリーブ4aにより、感光ドラム1上に形成された静電潜像にトナーtを付着させて、反転現像によりトナー像として顕像化する。
【0037】
一方、カセット15内の用紙などの転写材Pは、ピックアップローラ16により給紙され、感光ドラム1上でのトナー像の形成と同期してレジストローラ対8まで搬送される。そして、感光ドラム1上のトナー像が感光ドラム1と転写ローラ5間の転写ニップ部Tに到達すると、このタイミングに合わせて転写材Pがレジストローラ対8によって転写ニップ部Tに搬送される。
【0038】
そして、前記トナーtと逆極性(正極性)の転写バイアスが印加された転写ローラ5により、転写ニップ部Tに搬送された転写材Pに感光ドラム1と転写ローラ5間に発生する静電力によって、感光ドラム1上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された転写材Pは、搬送ガイド13を介して定着装置14に搬送され、加熱ローラ14aと加圧ローラ14b間の定着ニップ部にてトナー像を転写材Pに加熱、加圧して熱定着する。トナー像が定着された転写材Pは排紙トレイ17に排紙され、一連の画像形成動作を終了する。
【0039】
また、上記転写後に感光ドラム1に残留している転写残トナーは、クリーニング装置6のクリーニングブレード6aによって除去されて回収される。
【0040】
次に、本実施の形態における除電ブラシ部材9と搬送規制部材10の詳細について説明する。
【0041】
図1、図2に示すように、転写材Pの除電を行う除電ブラシ部材9は、レジストローラ対8の転写材搬送方向下流側に設置され、転写材Pの搬送方向を規制する搬送規制部材10は、除電ブラシ部材9の転写材搬送方向下流側で、転写上ガイド11と転写下ガイド12の転写材搬送方向上流側に設置されている。
【0042】
除電ブラシ部材9は、搬送される転写材Pに接する導電性の可撓性を有するブラシ部9bを有しており、ブラシ部9bは転写材搬送方向と直交する方向に沿ってブラシ支持部9aに植毛されている。また、除電ブラシ部材9は、レジストガイド部材23に固着されている。
【0043】
搬送規制部材10は、除電ブラシ部材9の転写材搬送方向下流側に位置するようにして除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aに固着されている。
【0044】
搬送規制部材10の上部は、転写材Pの搬送方向側に傾斜した搬送ガイド部10aを有している。搬送ガイド部10aの搬送される転写材Pが接する頂部10bの先端側は、転写材Pの搬送方向の斜め下方に曲げられている。搬送ガイド部10aの頂部10bは、レジニップ部Nにおける水平方向よりも少し上方に位置している。
【0045】
また、搬送規制部材10の転写材搬送方向下流側には、搬送される転写材Pを感光ドラム1の所定位置に接触させて転写ニップ部Tに導く転写上ガイド11と転写下ガイド12が設けられている。転写上ガイド11後端の搬送ガイド部10aと対向する位置には転写材後端規制部材24が取付けられている。転写材後端規制部材24は、搬送される転写材P後端がレジニップ部Nを通過したときに、転写材P後端が跳ね上がって、転写材Pの搬送速度が不安定になるのを抑制する。
【0046】
よって、搬送ガイド部10aの頂部10bに接しながら通過した転写材P先端は転写上ガイド11に当接して、転写上ガイド11に沿って搬送された転写材Pは感光ドラム1に当接する進入角度が緩く、転写材Pが感光ドラム1と接触したときの衝撃を軽減させて転写ニップ部Tへ導くことができる。
【0047】
このように、搬送規制部材10の搬送ガイド部10aをレジニップ部Nの転写材搬送方向下流側に設けることにより、転写材Pの転写ニップ部Tへの安定した搬送が可能となる。
【0048】
そして、本発明者は図3に示すように、転写材Pが接していないときの除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aからブラシ部9b先端までの鉛直方向の長さをa、除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aから転写材Pの搬送路までの鉛直方向の長さをb、ブラシ支持部9aのブラシ部9bを支持した表面9cから搬送ガイド部10aの転写材Pが接する頂部10bまでの長さをcとしたとき、上記各長さa、b、cと転写材Pのブラシ部9bによる除電性、ブラシ部9bのブラシ支持部9aからの折れぐあいについて評価を行った。
【0049】
また、図3において、除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aからブラシ部9b先端までの長さaから除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aから転写材Pの搬送路までの長さbを引いた長さ(a−b)は、転写材Pがブラシ部9bを通過するときの高さより突出したブラシ部9bの長さである(以下、この長さ(a−b)をブラシ接触量という)。
【0050】
図4は、ハーフトーン画像を出力(通紙耐久)したときの、上記したブラシ接触量の変化によるハーフトーン画像上のスジの発生を評価した実験結果であり、ハーフトーン画像に生じるスジによってブラシ部9bの除電性を評価することができる。
【0051】
図4に示すように、ブラシ接触量が初期に1、0mmの場合(図中のa)は、通紙耐久でもハーフトーン画像に濃度差はなく良好なレベルで、除電性も良好である。また、ブラシ接触量が初期に0、5mmの場合(図中のb)は、通紙耐久によってハーフトーン画像の通紙縦方向に沿って若干濃度差があって僅かにスジとなって見えたが許容できるレベルであり、かつ除電性も許容できるレベルであった。また、ブラシ接触量が初期に0、0mmの場合(図中のc)は、通紙耐久によってハーフトーン画像にはっきりとスジが見える不良レベルであり、除電性も不良レベルであった。
【0052】
上記図4に示したブラシ接触量の変化によるハーフトーン画像上のスジの発生と除電性の評価は、以下のような条件で行った。
【0053】
この評価では、転写材P(紙)の搬送速度が250mm/secでA4サイズ紙を横方向にして50ppmの速さで通紙する図1に示した画像形成装置を用いた。また、ブラシ部9bの除電性は、ハーフトーン画像を温度15℃、湿度10%RHの低温低湿環境で印字して評価した。また、通紙耐久は印字率4%の文字画像をA4横サイズで印字して行った。
【0054】
この評価に用いた転写材Pとしての紙は、オフィスプランナー(キヤノン販売(株)ブランド)A4サイズ坪量64gを用いた。また、紙を帯電しやすくさせるために、温度15℃、湿度10%RHの低温低湿環境に24時間放置し、含水率が4.3(%)になったものを使用した。なお、放置前の含水率は5.8(%)であった。この紙の含水率は、Infrared Engineering社製のMOISTREX MX5000Eを用いて測定した。
【0055】
この評価におけるハーフトーン画像は、600dpiで、主走査方向で2ドット分の横ライン書いた後に3ドット分のスペースを空けたものを繰り返したパターンを用いた。また、除電ブラシ部材9のブラシ部9bは、アモルファス繊維で一本が20μmのものを6本束ねたものを長手300mm幅で2.4mmピッチに配置したものを用いた。
【0056】
図4に示した評価結果から明らかなように、ブラシ接触量が小さいとハーフトーン画像にスジが発生しやすくなり、かつ除電性も低下することが分かる。これは、通紙耐久でブラシ接触量が小さくなるのは、ブラシ部9bが紙と擦れて削れるためである。この評価より、ハーフトーン画像に発生するスジが許容レベルの範囲に抑えるには、ブラシ部9bのブラシ接触量(a−b)が初期時に0.5(mm)以上必要であることが分かった。即ち、a−b≧0.5(mm)の条件時にブラシ部9bの除電性を良好なレベルに保持することができる。
【0057】
次に、ブラシ部9bのブラシ接触量(a−b)とブラシ部9bのブラシ支持部9bから転写材搬送路までの長さbとの関係と、ブラシ部9bの折れについて説明する。
【0058】
図5は、ブラシ接触量(a−b)を1.0(mm)に固定して、ブラシ支持部9aから転写材搬送路までの長さbを可変にし、通紙耐久したときのブラシ支持部9aからのブラシ部9bの折れ本数を調べた実験結果である。
【0059】
この実験でも、転写材P(紙)の搬送速度が250mm/secでA4サイズ紙を横方向にして50ppmの速さで通紙する図1に示した画像形成装置を用い、オフィスプランナーA4サイズの紙に10000枚の連続画像形成(耐久通紙)した後に、ブラシ部9bのブラシ支持部9aからの折れ本数を数えたものである。
【0060】
また、この実験においても、除電ブラシ部材9のブラシ部9bは、アモルファス繊維で一本が20μmのものを6本束ねたものを長手300mm幅で2.4mmピッチに配置したものを用いた。
【0061】
図5に示す実験結果から明らかなように、(a−b)/b≦1.0になるとブラシ部9bの折れがなくなることが分かる。これは、(a−b)/bの値が小さくなるにしたがって、ブラシ部9bが緩やかに撓む傾向があるためである。逆に、(a−b)/bの値が大きいときは、ブラシ部9bが急に撓むことになるのでブラシ支持部9aにストレスがかかるため、折れたり抜けたりしやすくなっている。
【0062】
この実験結果から、(a−b)/b≦1.0の条件が、ブラシ部9bが折れにくい条件であることが分かる。つまり、(a−b)≦bの条件時にブラシ部9bが折れにくい。
【0063】
次に、ブラシ部9b全体の長さaと除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aから搬送ガイド部10aの転写材Pが接する頂部10bまでの長さcとの関係と、ブラシ部9bの折れについて説明する。
【0064】
図6は、ハーフトーン画像を出力(通紙耐久)したときの、比較例1(図中のa)と、比較例2(図中のb)によるブラシ部9bの折れ本数を調べた実験結果である。比較例1は、a=5.0mm、c=5.8mmであり、a<cの関係にある。比較例2は、a=5.0mm、c=4.5mmであり、a>cの関係にある。
【0065】
この実験でも、転写材P(紙)の搬送速度が250mm/secでA4サイズ紙を横方向にして50ppmの速さで通紙する図1に示した画像形成装置を用い、オフィスプランナーA4サイズの紙に10000枚の連続画像形成(耐久通紙)した後に、ブラシ部9bのブラシ支持部9aからの折れ本数を数えたものである。また、この実験においても、除電ブラシ部材9のブラシ部9bは、アモルファス繊維で一本が20μmのものを6本束ねたものを長手300mm幅で2.4mmピッチに配置したものを用いた。
【0066】
図6に示す実験結果から明らかなように、比較例1ではブラシ部9bの折れはほとんどないが、比較例2ではブラシ部9bの折れが多数発生している。この実験結果から、a<cの条件が、ブラシ部9bが折れにくい条件であることが分かる。
【0067】
このように本実施の形態では、a−b≧0.5(mm)、a−b≦b、a<cの各条件を満足するように形成した、除電ブラシ部材9のブラシ部9bと搬送規制部材10の搬送ガイド部10aを設置した。
【0068】
そして、上記の各条件を満足するように形成した除電ブラシ部材9のブラシ部9bと搬送規制部材10の搬送ガイド部10aを、レジニップ部Nの転写材搬送方向下流側に設置した図1の画像形成装置で連続画像形成(通紙耐久)を行ったところ、ブラシ部9bの折れはほとんど発生せず、かつ搬送される転写材Pを良好に除電してハーフトーン画像の場合でも、高品位な画像を得ることができた。
【0069】
このように本実施の形態では、連続画像形成(通紙耐久)でも除電ブラシ部材9のブラシ部9bの折れはほとんど発生せず、かつ搬送される転写材Pを良好に除電してハーフトーン画像の場合でも、高品位な画像を得ることができる。
【0070】
〈実施の形態2〉
図7は、本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の搬送規制部材10の搬送ガイド部10aを示す概略図である。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、それらの説明は省略する。
【0071】
図7に示すように、本実施の形態における搬送規制部材10の上部10cは、除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aよりも上方に延びた位置まで設けられており、この位置(搬送規制部材10の上部10c)から搬送ガイド部10aが転写材Pの搬送方向に傾斜して一体に設けられている。このような構成の搬送ガイド部10aを有する搬送規制部材10を、除電ブラシ部材9のブラシ部9bの下流側に設けることにより、ブラシ部9bが搬送される転写材Pに当接すると、ブラシ部9bの中間部が搬送規制部材10の上部10cに当接することによって、ブラシ部9b全体が緩やかに撓み、ブラシ部9bのブラシ支持部9aでのストレスが低減される。
【0072】
また、図7に示した本実施の形態においても、実施の形態1で述べたように、a−b≧0.5(mm)、a−b≦b、a<cの各条件を満足するように形成した、除電ブラシ部材9のブラシ部9bと搬送規制部材10の搬送ガイド部10aを設置した。具体的には、転写材Pが接していないときの除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aからブラシ部9b先端までの長さaを5.0mm、除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aから転写材Pの搬送路までの長さbを3.0mm、除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aから搬送ガイド部10aの転写材Pが接する頂部10bまでの長さcを5.8mmとした。
【0073】
図8は、本実施の形態に対する比較例の搬送ガイド部10aを示す図であり、この比較例では、a=5.0mm、b=3.0、c=5.8mmで、本発明の特徴である上記したa−b≧0.5(mm)、a−b≦b、a<cの各条件は満足していない。なお、この比較例では、図7に示した本実施の形態のように、搬送規制部材10は、除電ブラシ部材9のブラシ支持部9aよりも上方に延びていない。
【0074】
図9は、ハーフトーン画像を出力(通紙耐久)したときの、本実施の形態(図中のa)と、比較例(図中のb)によるブラシ部9bの折れ本数を調べた実験結果である。
【0075】
この実験でも、実施の形態1と同様に、転写材P(紙)の搬送速度が250mm/secでA4サイズ紙を横方向にして50ppmの速さで通紙する図1に示した画像形成装置を用い、オフィスプランナーA4サイズの紙に10000枚の連続画像形成(耐久通紙)した後に、ブラシ部9bのブラシ支持部9aからの折れ本数を数えたものである。また、この実験においても、除電ブラシ部材9のブラシ部9bは、アモルファス繊維で一本が20μmのものを6本束ねたものを長手300mm幅で2.4mmピッチに配置したものを用いた。
【0076】
また、この実験に用いた転写材Pとしての紙は、オフィスプランナー(キヤノン販売(株)ブランド)A4サイズ坪量64gを用いた。また、紙を帯電しやすくさせるために、温度15℃、湿度10%RHの低温低湿環境に24時間放置し、含水率が4.3(%)になったものを使用した。なお、放置前の含水率は5.8(%)であった。この紙の含水率は、Infrared Engineering社製のMOISTREX MX5000Eを用いて測定した。
【0077】
この評価におけるハーフトーン画像は、600dpiで、主走査方向で2ドット分の横ライン書いた後に3ドット分のスペースを空けたものを繰り返したパターンを用いた。
【0078】
そして、ハーフトーン画像を出力(通紙耐久)したときの、上記した実験によるブラシ部9bの折れ本数によるハーフトーン画像上のスジの発生を評価したところ、本実施の形態の搬送ガイド部10aを有する搬送規制部材10を用いた場合では、通紙耐久でもハーフトーン画像に濃度差はなく良好なレベルで、除電性も良好であった。また、比較例の場合では、通紙耐久によってハーフトーン画像にはっきりとスジが見える不良レベルであり、除電性も不良レベルであった。
【0079】
このように本実施の形態においても、連続画像形成(通紙耐久)でも除電ブラシ部材9のブラシ部9bの折れはほとんど発生せず、かつ搬送される転写材Pを良好に除電してハーフトーン画像の場合でも、高品位な画像を得ることができる。
【0080】
〈実施の形態3〉
本実施の形態においても、図1、図2に示した画像形成装置を用いて説明する。本実施の形態では、転写材として糊のついたラベル紙や穴のあいた伝票用紙等の特殊紙を用いる画像形成装置の例であり、図10に示すように、除電部材として支持部9aに導電性のシート部9dを支持したものを用いた。シート部9dは、長手300mm幅で、2.4mmピッチの針形状であり、ポリエステルにカーボンを混入した材料で形成されている。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、それらの説明は省略する。
【0081】
また、本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、転写材Pが接していないときの支持部9aからシート部9d先端までの長さaを5.0mm、支持部9aから転写材Pの搬送路までの長さbを3.0mm、支持部9aから搬送ガイド部10aの転写材Pが接する頂部10bまでの長さcを5.8mmとし、本発明の特徴である上記したa−b≧0.5(mm)、a−b≦b、a<cの各条件を満足している。
【0082】
図11は、本実施の形態に対する比較例の支持部9aにブラシ部9bを支持した構成の除電部材を示す図であり、この比較例でも同様に、a=5.0mm、b=3.0、c=5.8mmである。
【0083】
図12は、ハーフトーン画像を出力(通紙耐久)したときの、本実施の形態(実施の形態3)と比較例によるハーフトーン画像上のスジの発生を調べた実験結果である。この通紙耐久では、糊のついたラベル紙Avery5160LTRサイズ(USA Avery社製)を転写材として用いた。
【0084】
図12に示す実験結果において、○はハーフトーン画像に濃度差はなく良好なレベルで、除電性も良好である。また、△は通紙耐久によってハーフトーン画像の通紙縦方向に沿って若干濃度差があって僅かにスジとなって見えたが許容できるレベルであり、かつ除電性も許容できるレベルである。また、×は通紙耐久によってハーフトーン画像にはっきりとスジが見える不良レベルであり、除電性も不良レベルである。
【0085】
図12に示す実験結果から明らかなように、比較例では通紙耐久によってハーフトーン画像にはっきりとスジが見える不良レベルとなった。これは、ラベル紙の糊がついている部分にブラシ部9bが折衝し、ブラシ部9bが強く引っ張られ、通紙耐久によってブラシ部9bの折れが増えて除電性が低下するからである。
【0086】
一方、本実施の形態によれば、通紙耐久によってハーフトーン画像に発生するスジは許容できるレベルであった。これは、本実施の形態では除電部材として導電性のシート(シート部9d)を用いることで、シート(シート部9d)の支持部9a表面の根元にかかる力が長手方向で分散されるために、シート(シート部9d)の折れが防止されることにより、良好な除電性能を保つことができるからである。
【0087】
また、比較例はブラシ折れがない初期のハーフトーン画像がスジ発生のない良好なレベルなのに対し、本実施の形態(実施の形態3)が僅かにスジが発生して許容できるレベルであるのは、ブラシ(ブラシ部9b)の方が除電性能が優れているからである。
【0088】
しかしながら、本実施の形態(実施の形態3)は、ラベル紙や伝票用紙等の特殊紙専用の画像形成装置なので、ハーフトーン画像をプリントすることは実用で少ない。もし、ハーフトーン画像をプリントした場合でも、耐久を通じて許容できるレベルなので問題ない。
【0089】
このように、転写材として糊のついたラベル紙や穴のあいた伝票用紙等の特殊紙を用いる画像形成装置で、除電部材として導電性のシート部9dを用いた場合に、連続画像形成(通紙耐久)でもシート部9dの折れは発生せず、かつ搬送される転写材(特殊紙)を良好に除電してハーフトーン画像の場合でも、高品位な画像を得ることができる。
【0090】
〈実施の形態4〉
図13は、本発明の実施の形態3に係る画像形成装置の除電ブラシ部材9近傍を示す概略図である。本実施の形態では、除電ブラシ部材9に高圧電源25を接続して、ブラシ部9bに高圧を印加するようにした。他の構成及び画像形成動作は実施の形態1又は2(図では実施の形態2)と同様であり、それらの説明は省略する。本実施の形態では、高圧電源25から−500Vの電圧がブラシ部9bに印加される。また、本実施の形態では、除電ブラシ部材9が固着されているレジ下ガイド23及び搬送規制部材10は絶縁性の部材で形成されている。
【0091】
本実施の形態に対する比較例としての画像形成装置は、図14に示すように、除電ブラシ部材9を導電性のレジ下ガイド23を介してアースしている。他の構成は本実施の形態と同様である。
【0092】
図15は、ハーフトーン画像を出力(通紙耐久)したときの、本実施の形態(実施の形態4)と、比較例によるハーフトーン画像上のスジの発生を調べた実験結果である。
【0093】
この実験でも、実施の形態1と同様に、転写材P(紙)の搬送速度が250mm/secでA4サイズ紙を横方向にして50ppmの速さで通紙する図1に示した画像形成装置を用い、A4サイズの紙(以下に述べるオフィスプランナーと三一牌)に10000枚の連続画像形成(耐久通紙)した。三一牌は、紙パックを開封した直後の紙(開直紙)と、温度15℃、湿度10%RHの低温低湿環境に24時間放置した乾燥した状態の紙(放置紙)を使用し、オフィスプランナーは、放置紙を使用した。また、この実験においても、除電ブラシ部材9のブラシ部9aは、アモルファス繊維で一本が20μmのものを6本束ねたものを長手300mm幅で2.4mmピッチに配置したものを用いた。
【0094】
この実験に用いた転写材Pとしての紙は、オフィスプランナー(キヤノン販売(株)ブランド)A4サイズ坪量64gと、三一牌(中国;北京造紙一廠社製)A4サイズ坪量80gである。中性紙である三一牌は、普通紙と比べ非常に抵抗が高い紙である。また、オフィスプランナーの抵抗値は1011〜12(Ω/□)、三一牌の抵抗値は1013〜14(Ω/□)以下である。この抵抗値の測定は、温度23℃、湿度60%RHの環境で、三菱油化(株)製の高抵抗計ハイレスタIPを用い、100Vを10sec印加して行った。
【0095】
この実験におけるハーフトーン画像は、600dpiで、主走査方向で2ドット分の横ライン書いた後に3ドット分のスペースを空けたものを繰り返したパターンを用いた。
【0096】
図15に示す実験結果において、○はハーフトーン画像に濃度差はなく良好なレベルで、除電性も良好である。また、△は通紙耐久によってハーフトーン画像の通紙縦方向に沿って若干濃度差があって僅かにスジとなって見えたが許容できるレベルであり、かつ除電性も許容できるレベルである。また、×は通紙耐久によってハーフトーン画像にはっきりとスジが見える不良レベルであり、除電性も不良レベルである。
【0097】
図15に示す実験結果から明らかなように、比較例では抵抗の高い紙(三一牌の放置紙)を用いた場合は、ブラシ部9bで除電しきれない場合が生じ、ハーフトーン画像にスジが発生した。
【0098】
一方、本実施の形態(実施の形態4)によれば、帯電しやすい抵抗の高い紙(三一牌の放置紙)を用いても、通紙耐久によってハーフトーン画像に発生するスジは許容できるレベルであった。
【0099】
高圧電源25からブラシ部9bに印加する電圧の最適値は、紙(転写材)の種類や画像形成時の環境によって異なる場合が考えられる。即ち、抵抗の高い紙(転写材を使用したり、帯電しやすい低湿環境では、紙の帯電性が高くなるので、紙の帯電極性とは逆極性の高いバイアスが必要になる。また必要以上に高いバイアスを印加すると、紙がバイアスによって帯電してしまうことが考えられるので、適正なバイアス値に調整する必要がある場合がある。
【0100】
バイアスを調整する方法としては、ユーザーが画像形成装置のコントロールパネル(不図示)からバイアスをコントロールできるようにする方法がある。それ以外にも、画像形成装置が紙(転写材)の抵抗を検出する手段をもっていて、その検出結果に基づいて適正なバイアスを自動的に設定するような構成も可能である。
【0101】
このように本実施の形態では、実施の形態1で得られる効果以外に、搬送される紙(転写材)が帯電しやすい環境下でも確実に紙(転写材)を除電することができるので、紙(転写材)が帯電しやすい環境下でハーフトーン画像を形成する場合でも、高品位な画像を得ることができる。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写材が搬送されていないときにおける、除電支持部材の除電部材の支持面から除電部材の先端までの長さをa(mm)、除電支持部材の除電部材の支持面から転写材が搬送される搬送面までの長さをb(mm)、除電支持部材の除電部材の支持面から搬送規制部材の搬送ガイド部の搬送される転写材が接する頂部までの長さをc(mm)としたとき、a−b≧0.5(mm)、a−b≦b、a<c、の各条件を満足するようにして、除電部材と搬送規制部材の搬送ガイド部を設置することにより、連続画像形成(通紙耐久)でも除電部材の折れや抜けはほとんど発生せず、かつ搬送される転写材を良好に除電してハーフトーン画像の場合でも、高品位な画像を得ることができる。
【0103】
また、除電部材の折れや抜けが防止されることにより、装置内の電気接点に除電部材が飛散することがなく、電気リークの発生を防止することができる。
【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】実施の形態1における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材近傍を示す概略図。
【図3】実施の形態1における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材を示す概略図。
【図4】実施の形態1におけるハーフトーン画像を耐久通紙したときの、ブラシ接触量の変化によるハーフトーン画像上のスジの発生を評価した実験結果を示す図。
【図5】実施の形態1におけるブラシ接触量に固定して支持部から転写材搬送路までの長さを可変にし、通紙耐久したときのブラシ部の折れ本数を調べた実験結果を示す図。
【図6】実施の形態1におけるハーフトーン画像を通紙耐久したときの、比較例1と比較例2によるブラシ部の折れ本数を調べた実験結果を示す図。
【図7】実施の形態2における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材を示す概略図。
【図8】実施の形態2の比較例における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材を示す概略図。
【図9】実施の形態2におけるハーフトーン画像を通紙耐久したときの、本実施の形態と比較例によるブラシ部の折れ本数を調べた実験結果を示す図。
【図10】実施の形態3における画像形成装置の除電ブラシ部材を示す図。
【図11】実施の形態3の比較例における画像形成装置の除電ブラシ部材を示す図。
【図12】実施の形態3におけるハーフトーン画像を通紙耐久したときの、本実施の形態と比較例によるハーフトーン画像上のスジの発生を調べた実験結果を示す図。
【図13】実施の形態4における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材近傍を示す概略図。
【図14】実施の形態4の比較例における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材近傍を示す概略図。
【図15】実施の形態4におけるハーフトーン画像を通紙耐久したときの、本実施の形態と比較例によるハーフトーン画像上のスジの発生を調べた実験結果を示す図。
【図16】従来例における画像形成装置の搬送規制部材と除電ブラシ部材近傍を示す概略図。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体)
2 帯電ローラ
3 露光装置
4 現像装置
5 転写ローラ
6 クリーニング装置
7 画像形成装置
8 レジストローラ対(搬送手段)
8a レジ上ローラ
8b レジ下ローラ
9 除電ブラシ部材(除電部材)
9a 支持部(除電支持部材)
9b ブラシ部
10 搬送規制部材
10a 搬送ガイド部
10b 頂部
10c 上部
11 転写上ガイド
12 転写下ガイド
14 定着装置
14a 加熱ローラ
14b 加圧ローラ
20 画像形成装置
25 高圧電源
Claims (4)
- 像担持体と、前記像担持体に形成したトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記像担持体と前記転写手段との間の転写部位に対して転写材搬送方向上流側に設けられ、一対の回転体により形成されるニップ部に転写材を挟持して所定のタイミングで前記転写部位に向けて搬送する搬送手段と、前記搬送手段の転写材搬送方向下流側に設けられ、前記搬送手段により搬送される転写材に接触して前記転写材の搬送方向を規制する搬送規制部材と、前記搬送手段の転写材搬送方向下流側で、前記搬送規制部材の転写材搬送方向上流側に近接して設けられ、搬送される転写材に接して前記転写材を除電する除電支持部材に支持された可撓性を有する除電部材と、前記搬送規制部材の転写材搬送方向下流側で、前記転写部位の転写材搬送方向上流側に設けられ、前記搬送規制部材で搬送規制された転写材を案内して前記転写部位に導く転写材案内部材と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送規制部材は、その上部に転写材搬送方向側に傾斜した搬送ガイド部を有しており、
転写材が搬送されていないときにおける、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面から前記除電部材の先端までの鉛直方向の長さをa(mm)、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面から転写材が搬送される搬送面までの鉛直方向の長さをb(mm)、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面から前記搬送規制部材の搬送ガイド部の搬送される転写材が接する頂部までの長さをc(mm)としたとき、
a−b≧0.5(mm)
a−b≦b
a<c
の各条件を満足するようにして、前記除電部材と前記搬送規制部材の搬送ガイド部を設置する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記搬送規制部材の上部は、前記除電支持部材の前記除電部材の支持面よりも上方で搬送方向に傾斜しており、搬送方向に傾斜したこの位置で、搬送される転写材と接して撓む前記除電部材の中間部が接触する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記除電部材が導電性を有するシート部材である、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。 - 前記除電部材に電圧を印加する、
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。
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