JP5061707B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙に任意の画像を形成する画像形成装置に係り、特に、感光ドラム表面から用紙を分離（剥離）させる分離部（例えば、分離爪）を備えた画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、感光ドラムと転写ローラとを備え、搬送される用紙が感光ドラムと転写ローラとでニップされて感光ドラムの外周面に形成されたトナー画像が搬送される用紙に転写される。また、感光体ドラムの周辺には分離部としての分離爪が配置されており、トナー画像の転写後、用紙の先端部が分離爪に接触することにより、用紙が感光ドラムの表面から分離（剥離）されるようになっている。
特開平９−１１４２５８号公報

ところで、分離爪は感光ドラムが接触しているため、用紙に転写されたトナーが分離爪に付着し、そこに堆積していくことがある。このため、トナー画像の転写後に搬送される用紙の後端部が分離爪に接触すると、分離爪に付着・堆積したトナーが用紙の後端部に付着して、用紙を汚したり、あるいは用紙に転写されたトナー画像を乱したりして、悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、分離部のトナーが用紙に付着することを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、トナー画像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムとの間に前記用紙をニップして前記トナー画像を前記用紙に転写する転写ローラと、前記用紙の先端部と接触し前記感光ドラムの外周面から前記用紙を分離する分離部と、を有する画像形成装置であって、前記用紙の後端部を吸引して当該後端部と前記分離部との接触を阻止する吸引部と、前記吸引部の作動を制御する制御部と、前記用紙を検知するセンサと、を有し、前記制御部は、前記センサにより前記用紙が検知され続けている時間をＴとし、所定の時間をｔ（ｔ＜Ｔ）とした場合、前記センサにより前記用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、前記吸引部の作動を停止し、前記時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間は、前記吸引部を作動するように制御することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、トナー画像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムとの間に前記用紙をニップして前記トナー画像を前記用紙に転写する転写ローラと、前記用紙の先端部と接触し前記感光ドラムの外周面から前記用紙を分離する分離部と、を有する画像形成装置であって、前記用紙の後端部を吸引して当該後端部と前記分離部との接触を阻止する吸引部と、前記吸引部の作動を制御する制御部と、前記用紙を検知するセンサと、を有し、前記制御部は、前記センサにより前記用紙が検知され続けている時間をＴとし、所定の時間をｔ（ｔ＜Ｔ）とした場合、前記センサにより前記用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、前記吸引部の作動出力が、前記時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間における前記吸引部の作動出力よりも、低出力となるように前記吸引部の作動を制御し、前記時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間は、前記吸引部を所定の作動出力で作動するように制御することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、用紙は感光ドラムに形成されたトナー画像が転写された後、用紙の先端部が分離部と接触し用紙が感光ドラムから分離（剥離）される。そして、用紙の後端部が吸引部により吸引されて、用紙の後端部と分離部との接触が阻止される。これにより、用紙の後端部が分離部に接触することがなく、分離部に付着あるいは堆積したトナーが用紙の後端部に付着することを防止できる。この結果、用紙の後端部がトナーで汚れてしまうことを防止できる。また、用紙に転写されたトナー画像の上から分離部に付着・堆積していたトナーが再度付着することがないので、用紙に転写されたトナー画像が乱れることはない。

また、センサにより用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、吸引部が作動することがないので、感光ドラムと転写ローラのニップの近傍に空気流が発生することがない。この結果、用紙に転写されるトナー画像が乱れることがなく、吸引部が転写性に悪影響を与えてしまうことを阻止できる。

請求項２に記載の発明によれば、センサにより用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、吸引部を予備運転させることができる。また、時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間は、直ちに、吸引部の作動を全開させることができる。この結果、用紙の後端部が分離部に接触することを確実に防止できる。加えて、センサにより用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間、吸引部の予備運転の出力は低出力であるため、吸引部の予備運転が原因でトナー画像の転写性に悪影響を与えてしまうことを防止できる。

次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。

先ず、画像形成装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す正面断面図である。画像形成装置は、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ、またはこれらの機能を複合させた複合機である。

図１に示すように、画像形成装置１０は、主として、画像形成ユニット１２、露光ユニット１４、現像ユニット１６、定着ユニット１８を備えており、各ユニットは、給紙カセット２０の上方に位置している。

ここで、画像形成装置１０による画像形成処理の概略について説明する。
給紙カセット２０から用紙が繰り込まれると、画像形成ユニット１２の感光ドラム２２に形成されたトナー画像が用紙上に転写される。次に、転写されたトナー画像が定着ユニット１８によって用紙上に定着される。そして、定着処理が完了した用紙は、主搬送路６０を経由して排出トレイ６２に排出される。

なお、画像形成装置１０において両面印刷処理が実行される場合には、一方の面の印刷処理を完了した用紙は、反転経路６４を経由して、画像形成ユニット１２に再供給される。そして、画像形成ユニット１２では、用紙の他方の面に画像形成プロセスが実行される。

図２に示すように、給紙カセット２０と画像形成ユニット１２との間に、用紙の先端部を検知するＰＳセンサ６８と、ＰＳセンサ６８からの検知信号に基づいて作動制御され用紙を後述の感光ドラム２２と転写ローラ６６とのニップに任意のタイミングで供給するレジストローラ７０と、を備えている。また、ＰＳセンサ６８は、後述のプリンタコントローラ８８（図３参照、制御部）に電気的に接続されており、ＰＳセンサ６８の検知信号がプリンタコントローラ８８に出力されるようになっている。具体的には、ＰＳセンサ６８は、搬送する用紙の先端部を検知して検知信号をプリンタコントローラ８８に出力する。そして、ＰＳセンサ６８は、用紙の後端部が検知されるまでの間、検知信号をプリンタコントローラ８８に出力し続ける。換言すれば、ＰＳセンサ６８は、用紙を検知している間は、検知信号をプリンタコントローラ８８に出力し続け、用紙が通過して用紙を検知できなくなると、検知信号の出力を停止する。

図１に示すように、画像形成ユニット１２は、トナー画像を形成するとともに、給紙カセット２０から繰り込まれる用紙上にトナー画像を転写させる要素である。この画像形成ユニット１２は、主として、感光体として使用される感光ドラム２２と、感光ドラム２２の外周面に負の電荷を付与する帯電部２４と、クリーニング部２６と、を有する。

図１及び図２に示すように、感光ドラム２２は、その外周面に光導電膜を有しており、電子写真の感光体として使用される。感光ドラム２２は、画像形成ユニット１２の下部付近に配設されている。また、感光ドラム２２は、その下側が外部に露出するようにフレーム２８に収容されている。したがって、感光ドラム２２につきフレーム２８から露出する部分と、現像ユニット１６の現像スリーブ４６、および転写ローラ６６とが当接することにより、トナー供給や転写プロセスの実行が可能になる。

クリーニング部２６は、フレーム２８内に収容されており、感光ドラム２２から転写されずに残留するトナーをクリーニングブレード３０によって回収する。

帯電部２４は、感光ドラム２２の長手方向（前後方向）に沿って設けられており、感光ドラム２２に負の電荷を付与する鋸歯状電極（図示省略）を有する。これにより、鋸歯状電極に高電圧が印加されてコロナ放電が生ずると、感光ドラム２２の外周面には負の電荷が付与される。

露光ユニット１４は、略線状に配置された複数の発光部（例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｏｎ Ｄｉｏｄｅ））３６を有する。露光ユニット１４は感光ドラム２２の斜め下方に配置それており、発光部３６からの光が感光ドラム２２に照射される。

これにより、用紙に印刷される画データに基づき、各発光部３６の点灯制御（露光処理）が実行されると、感光ドラム２２の外周面のうち発光部３６からの光が照射された部分の負の電荷が除去される。すなわち、感光ドラム２２の外周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。

図１に示すように、現像ユニット１６は、主として、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容可能な現像器３８と、２本のスクリュー部材４０、４２と、パドル４４と、現像スリーブ４６と、を有しており、感光ドラム２２の外周面に非磁性体のトナーを供給する。すなわち、２本のスクリュー部材４０、４２によりトナーとキャリアが適正に混合されて未使用の非磁性体トナーに負の電荷が付与されるとともに、この負に帯電したトナーがパドル４４により掻き出されて現像スリーブ４６側に供給される。さらに、このトナーは、現像スリーブ４６から感光ドラム２２の表面に供給される。

図１及び図２に示すように、現像スリーブ４６は、静電潜像が形成された感光ドラム２２に対して、パドル４４により供給されたトナー（負に帯電したトナー）を供給する。これにより、現像スリーブ４６から感光ドラム２２に対して供給されるトナーは、感光ドラム２２の外周面のうち負の電荷が除去された部分に付着することになる。

転写ローラ６６は、主搬送路６０を挟んで感光ドラム２２と逆側に配設されている。この転写ローラ６６にはバイアス電圧が印加されており、転写ローラ６６は正に帯電している。これにより、用紙が感光ドラム２２と転写ローラ６６との間を通過すると、感光ドラム２２の外周面上の負に帯電したトナーは、転写ローラ６６側に移動しようとする。そのため、用紙には、感光ドラム２２のトナー画像が転写される。そして、トナー画像が転写された用紙は、定着ユニット１８に搬送される。

転写ローラ６６の用紙搬送方向下流側に、用紙の先端部と接触するとともに、用紙と感光ドラム２２との間に進入して用紙を感光ドラム２２から分離（剥離）させる分離爪（分離部）７２を備えている。また、転写ローラ６６の用紙搬送方向下流側に、アース接続された除電針７４を備えている。この除電針７４に用紙が接触することにより、用紙の電荷が放出され電位がゼロになる。

転写ローラ６６の用紙搬送方向下流側であって転写ローラ６６と除電針７４との間に、吸引ダクト（吸引部）７６を備えている。この吸引ダクト７６の開口７６Ａは、分離爪７２と主搬送路６０を挟んで対向する側（分離爪７２と逆側（反対側））に位置している。また、吸引ダクト７６の内部に、吸引ファン（吸引部）８４を備えている。この吸引ファン８４は、ファンモータ８６により回転駆動されるように構成されている。また、図３に示すように、ファンモータ８６は、プリンタコントローラ８８により駆動制御される。プリンタコントローラ８８によりファンモータ８６が駆動されると、吸引ファン８４が回転駆動して、転写ローラ６６の用紙搬送方向下流側の空気が吸引ダクト７６の開口７６Ａから内部に吸引される。

ここで、図３に示すように、プリンタコントローラ８８は、タイマ９０と、ＲＡＭ９２と、を備えている。タイマ９０は、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてからの時間を計測する。また、ＲＡＭ９２には、ＰＳセンサ６８の検知信号の有無とファンモータ８６の電圧の対応関係を示すテーブルが格納されている。具体的には、図４に示すように、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され続けている時間（Ｔ）のうち、検知信号が出力され始めてから規定時間（Ｔ−ｔ）についてはファンモータ８６の駆動を停止させ、かつ検知信号の出力が終わる少し前の時間（ｔ）だけファンモータ８６を駆動させるためのテーブルが格納されている。このため、検知信号が出力され始めてから規定時間（Ｔ−ｔ）については、ファンモータ８６の駆動が停止しており、吸引ファン８４の回転駆動が停止しているため、空気が吸引ダクト７６に吸引されることはない。一方、検知信号が出力され始めてから規定時間（Ｔ−ｔ）が経過すると、検知信号の出力が終わる少し前の時間（ｔ）については、ファンモータ８６が駆動され、吸引ファン８４が回転駆動するため、空気が吸引ダクト７６の開口７６Ａから内部に吸引されている状態となっている。なお、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され続けている時間（Ｔ）と、検知信号の出力が終わる少し前の時間（ｔ）については、実験等により予め計測され、その値が固定値としてＲＡＭ９２に格納されている。

図１に示すように、定着ユニット１８は、ヒートローラ７８と、プレスローラ８０と、を有している。ヒートローラ７８は熱伝導性のよい金属（例えば、アルミニウム）によって形成されており、その内部にはハロゲンランプによって構成されるヒータ８２が配設されている。また、プレスローラ８０は、主搬送路６０を挟んでヒートローラ７８と逆側に配設されている。これにより、用紙がヒートローラ７８とプレスローラ８０のニップ部に搬送されると、この用紙が加熱及び加圧される。そのため、転写されたトナー画像が用紙に焼き付けられて定着される。

次に、第１実施形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。

図１及び図２に示すように、給紙カセット２０から用紙が繰り出されると、用紙は主搬送路６０を搬送していき、やがて用紙の先端部がＰＳセンサ６８により検知される。図３に示すように、用紙の先端部がＰＳセンサ６８により検知されると、ＰＳセンサ６８から検知信号がプリンタコントローラ８８に出力される。ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてからの時間は、プリンタコントローラ８８に内蔵したタイマ９０により計測されている。

なお、図４に示すように、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでは、ファンモータ８６が駆動されないため、吸引ファン８４が回転駆動されることはない。

その後、図１及び図２に示すように、用紙は、レジストローラ７０により感光ドラム２２と転写ローラ６６とのニップ部に供給される。用紙が感光ドラム２２と転写ローラ６６とのニップ部に供給されると、感光ドラム２２の外周面に形成されたトナー画像は転写ローラ側に移動するため、用紙にトナー画像が転写される。用紙へのトナー画像の転写が進んでいくと、用紙は、搬送方向下流側に向けてさらに搬送されていく。やがて、用紙の先端部は分離爪７２と接触し、分離爪７２が用紙と感光ドラム２２との間に進入していくことにより、用紙が感光ドラム２２から分離（剥離）されていく。

このように、用紙にトナー画像が転写されている間は、吸引ファン８４が回転駆動されることはないので、吸引ファン８４の回転駆動を原因とした空気流が発生することがなく、トナー画像の転写性に悪影響を及ぼすことがない。

そして、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから規定時間（Ｔ−ｔ）が経過すると、プリンタコントローラ８８によりファンモータ８６が所定の時間（ｔ）だけ駆動され、これにより、吸引ファン８４が所定の時間（ｔ）だけ回転駆動する。この結果、吸引ダクト７６の開口７６Ａから内部に空気が吸引されていく。

ここで、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから規定時間（Ｔ−ｔ）が経過したときは、用紙へのトナー画像の転写が終了し、用紙の後端部が感光ドラム２２と転写ローラ６６とのニップ部を通過して転写ローラ６６の用紙搬送方向下流側の吸引ダクト７６の開口７６Ａ近傍に位置した状態となっている。

このため、用紙へのトナー画像の転写が終了した後に、用紙の後端部に負圧が与えられ、用紙の後端部が吸引ダクト７６の開口７６Ａ側に引き寄せられる。換言すれば、用紙の後端部が分離爪７２と主搬送路６０に関して反対側に移動する。これにより、搬送される用紙の後端部が分離爪７２と接触することを防止することができる。この結果、用紙の後端部がトナーで汚れてしまうことを防止できる。また、用紙に転写されたトナー画像の上から分離爪７２に付着・堆積していたトナーが再度付着することがないので、用紙に転写されたトナー画像が乱れることはない。

次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。
なお、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成と重複する構成については同符号を付し、その説明を適宜省略する。

本実施形態の画像形成装置は、プリンタコントローラ８８のＲＡＭ９２に記憶されているテーブルの内容の一部を変更したものである。すなわち、図５に示すように、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、低出力（全出力の半分の出力）でファンモータ８６を駆動させ、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めて時間（Ｔ−ｔ）が経過した後から時間（ｔ）が経過するまでは、高出力（全出力）でファンモータ８６を駆動させるためのテーブルが格納されている。これにより、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、吸引ファン８４が全速の半分の速度で予備運転（予備回転）され、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めて時間（Ｔ−ｔ）が経過した後から時間（ｔ）が経過するまでは、吸引ファン８４が全速で正常運転（正常回転）される。

ここで、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間におけるファンモータ８６の出力は、吸引ファン８４の回転速度を任意の速度以下にさせ、トナー画像の転写性に影響を与えないような低出力を意味するものである。

以上のように、本実施形態の画像形成装置によれば、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間では、用紙にトナー画像が転写されているが、用紙へのトナー画像の転写性に影響を与えない範囲となる半速で吸引ファン８４が予備運転（予備回転）することになる。また、ＰＳセンサ６８からプリンタコントローラ８８に対して検知信号が出力され始めて時間（Ｔ−ｔ）が経過した後から時間（Ｔ）が経過するまでの間では、吸引ファン８４は全速で正常運転（正常回転）することになる。

このため、吸引ファン８４を全速で正常運転（正常回転）させる前に予備運転（予備回転）させることができるため、用紙へのトナー画像の転写が終了した後、直ちに、吸引ファン８４の作動を全開させることができる。この結果、用紙の後端部が分離爪７２に接触することを確実に防止できる。加えて、用紙へのトナー画像の転写中における吸引ファン８４の予備運転の出力は低出力であるため、吸引ファン８４の予備運転が原因でトナー画像の転写性に悪影響を与えてしまうことを防止できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御系要部を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の吸引部の作動（予備回転無し）とＰＳセンサのＯＮ／ＯＦＦ状態との関係を示すタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の吸引部の作動（予備回転有り）とＰＳセンサのＯＮ／ＯＦＦ状態との関係を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２２ 感光ドラム
６６ 転写ローラ
７２ 分離爪（分離部）
７６ 吸引ダクト（吸引部）
８４ 吸引ファン（吸引部）
８８ プリンタコントローラ（制御部）

Claims (2)

1. トナー画像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムとの間に前記用紙をニップして前記トナー画像を前記用紙に転写する転写ローラと、前記用紙の先端部と接触し前記感光ドラムの外周面から前記用紙を分離する分離部と、を有する画像形成装置であって、
   前記用紙の後端部を吸引して当該後端部と前記分離部との接触を阻止する吸引部と、
   前記吸引部の作動を制御する制御部と、
   前記用紙を検知するセンサと、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記センサにより前記用紙が検知され続けている時間をＴとし、所定の時間をｔ（ｔ＜Ｔ）とした場合、
   前記センサにより前記用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、前記吸引部の作動を停止し、
   前記時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間は、前記吸引部を作動するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. トナー画像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムとの間に前記用紙をニップして前記トナー画像を前記用紙に転写する転写ローラと、前記用紙の先端部と接触し前記感光ドラムの外周面から前記用紙を分離する分離部と、を有する画像形成装置であって、
   前記用紙の後端部を吸引して当該後端部と前記分離部との接触を阻止する吸引部と、
   前記吸引部の作動を制御する制御部と、
   前記用紙を検知するセンサと、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記センサにより前記用紙が検知され続けている時間をＴとし、所定の時間をｔ（ｔ＜Ｔ）とした場合、
   前記センサにより前記用紙が検知され始めてから時間（Ｔ−ｔ）が経過するまでの間は、前記吸引部の作動出力が、前記時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間における前記吸引部の作動出力よりも、低出力となるように前記吸引部の作動を制御し、
   前記時間（Ｔ−ｔ）の経過後からさらに時間ｔが経過するまでの間は、前記吸引部を所定の作動出力で作動するように制御することを特徴とする画像形成装置。

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