JP6602069B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式で画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体が一様に帯電された後に、画像情報に応じて露光されることで、感光体上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、トナーを用いてトナー像として現像された後に、転写手段により直接又は中間転写体を介して記録用紙などの記録材に転写される。その後、記録材に転写されたトナー像は、定着手段によって記録材上に加熱定着される。

特許文献１には、転写手段と感光体が形成する転写部に対して記録材を搬送するために、記録材搬送方向において転写部の上流側に記録材の姿勢を案内する搬送ガイドを備える画像形成装置が開示されている。

特開平８−７６６０７号公報

画像形成装置においては、プリント時（画像形成時）の音の抑制（静音化）が望まれている。プリント時に記録材は画像形成装置内の搬送路にそって搬送されるが、その際に搬送路と記録材が接触することで摺擦音が発生する。摺擦音の原因として、寄与が大きいのは記録材の姿勢を案内している案内部材（搬送ガイド）である。

特に、記録材を案内する搬送ガイドは、耐久性、記録材の摺擦による摩擦帯電抑制などの観点から金属板を用いることが多い。金属製の搬送ガイドの先端で記録材を規制すると、金属のエッジが記録材と摺擦するため摺擦音が大きくなってしまう。摺擦音を低減するために、搬送ガイドの先端を折り曲げ加工をする方法が考えられる。しかしながら、画像形成装置を小型化する場合において、折り曲げ加工された搬送ガイドの先端を配置するスペースを確保することが難しい場合がある。

よって、本発明は、画像形成装置の小型化と搬送ガイドによる摺擦音の低減を両立することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部材と、金属板で構成されており、記録材の搬送方向において前記転写ニップ部の上流側に設けられ、搬送される記録材を案内する案内部材と、を有する画像形成装置において、前記案内部材は、前記搬送方向における前記案内部材の下流側に、記録材の後端と接触可能な後端規制部と、前記後端規制部よりも前記搬送方向において上流側に設けられる凸部であって、記録材のトナー像が転写される面に対向する位置において搬送される記録材側に突出した前記凸部と、を備え、前記後端規制部は、前記搬送方向において、記録材の搬送方向と直交する幅方向における他の領域よりも前記転写ニップ部側に突出しており、前記凸部は、前記搬送方向と直交する前記案内部材の幅方向における中央領域に設けられており、前記案内部材の、前記幅方向における前記中央領域の両側の領域には前記凸部が設けられていないことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置の小型化と金属製の案内部材による摺擦音の低減を両立することができる。

実施例１に係る画像形成装置Ａの概略断面図 実施例１に係る転写部近傍の概略縦断面図 実施例１に係る転写前ガイドの斜視図 転写前ガイドにおける感光ドラムの軸方向における中央部の断面図 画像形成装置の上方から転写前ガイドを見た時の概略図 （ａ）記録材が感光ドラムに対して凹形状になるようにカールした状態で搬送される場合における、搬送方向から感光ドラム１、現像ローラ４ａ、転写ローラ５、転写前ガイドの凸部１７ｂを見た時の実施例１の断面図、（ｂ）記録材が感光ドラムに対して凹形状になるようにカールした状態で搬送される場合における、搬送方向から感光ドラム１、現像ローラ４ａ、転写ローラ５、転写前ガイドの凸部１７ｂを見た時の比較例１の断面図 比較例２の転写前ガイドを説明するための概略図 実施例２における導電部材を設けた転写前ガイドを説明する断面図

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１は、実施例１に係る画像形成装置Ａの概略断面図である。本実施例に係る画像形成装置Ａは、電子写真方式のレーザープリンタである。画像形成装置Ａは、像担持体としてドラム型（円筒形）の電子写真感光体である感光ドラム１（像担持体）を有する。感光ドラム１は、アルミニウムやニッケルなどで形成されたシリンダ状のドラム基体上に、ＯＰＣ（有機光半導体）やアモルファスセレンやアモルファスシリコンなどの感光材料によって構成された層を設けることで形成されている。

感光ドラム１は、装置本体Ｍに回転可能に支持されており、駆動源ｍ１（第１駆動手段）によって、図１の矢印Ｒｄ方向に、２３０ｍｍ／秒のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の外径は２４ｍｍである。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の回転方向に順に、帯電ローラ２と露光装置３と現像装置４と転写ローラ５（転写部材）とクリーニング装置６が配置されている。

帯電ローラ２は、ローラ状であり、感光ドラム１を帯電する。露光装置３（レーザースキャナ）は、帯電した感光ドラム１を露光することで、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。現像装置４は、感光ドラム１に現像剤を供給することで、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像する。転写ローラ５は、感光ドラム１との間で記録材Ｐ（シート）を挟持するとともに、電圧が印加されることでトナー像を感光ドラム１から記録材Ｐに転写させる。クリーニング装置６は、トナー像が記録材Ｐに転写された後に感光ドラム１に残留したトナーを除去する。

また、装置本体Ｍの図中下部には、紙などの記録材Ｐを収納する記録材カセット７が配置されている。また、記録材カセット７から記録材Ｐの搬送経路に沿って、順に、給送ローラ８と搬送ローラ対９（搬送手段）とトップセンサ１０と転写前ガイド１７（ガイド部材）と搬送ガイド１１と定着装置１２と排出センサ１３が配置されている。また、記録材カセット１３から記録材Ｐの搬送経路に沿って、順に、搬送ローラ１４と排出ローラ１５と排出トレイ１６が配置されている。本実施例では、感光ドラム１と帯電ローラ２と現像装置４はユニットとして一体化され、装置本体に対して着脱可能な構成である。

次に、画像形成動作について説明する。感光ドラム１は、駆動源ｍ１によって図１の矢印Ｒｄ方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）で所定の電位に略一様に帯電される。このとき、帯電ローラ２には、不図示の帯電電源（高圧電源）から帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。帯電した感光ドラム１の表面には、露光装置３によって画像情報に基づいて画像露光Ｌが照射され、露光された部分の電荷が除去されることで静電潜像（静電像）が形成される。

感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナー像として現像される。現像装置４は、トナーを感光ドラム１に供給する現像剤担持体としての現像ローラ４ａを有する。そして、現像ローラ４ａに不図示の現像電源（高圧電源）から現像バイアス（現像電圧）が印加されることで、感光ドラム１上の静電潜像にトナーが付着し、静電潜像がトナー像として現像（顕像化）される。現像方式として、１成分現像もしくは２成分現像と現像剤の種類や非接触（ジャンピング）現像もしくは接触現像と現像剤担持体の接触状態については従来公知の方式を適宜用いることができる。本実施例においては１成分ジャンピング現像方式を用いている。ここで、ジャンピング現像とは、現像ローラ４ａが感光ドラム１に対して非接触な状態で感光ドラム１の表面（像担持体表面）にトナーを供給する現像方式である。

本実施例では、感光ドラム１が一様に帯電された後に露光されることで、感光ドラム１上の電位の絶対値が低下する。そして、感光ドラム１上の露光された部分に感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させること（反転現像方式）で、感光ドラム１上にトナー像が形成される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部材である転写ローラ５の作用によって、紙などの記録材Ｐに転写される。転写ローラ５は、不図示の付勢部材である転写加圧バネによって感光ドラム１に向けて付勢（押圧）されることで、感光ドラム１に圧接されている。これにより、感光ドラム１と転写ローラ５との接触部である転写ニップ部Ｎｔが形成される。転写ニップ部Ｎｔにおいて、感光ドラム１と転写ローラ５とによって記録材Ｐを挟持搬送する。

転写ローラ５は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。本実施例では、転写ローラ５の外径は１２．５ｍｍである。転写ローラ５は、感光ドラム１とで記録材Ｐを挟持して搬送する。このとき、転写ローラ５には、転写電源１８（高圧電源）から、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の直流電圧である転写バイアス（転写電圧）が印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像が、記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。記録材Ｐは、記録材カセット７に収納されており、給送ローラ８によって１枚ずつ送り出される。また、記録材Ｐは、搬送ローラ対９によって搬送されることで、ガイド部材である転写前ガイド１７にガイドされて転写ニップ部Ｎｔに搬送される。次に、本実施例における案内部材である転写前ガイド１７の構成について説明する。図２は、本実施例における転写部近傍の概略縦断面図を示している。転写前ガイド１７は転写ニップ部Ｎｔの記録材Ｐの搬送方向上流側に配置されている。転写前ガイド１７は、転写前ガイド１７の記録材Ｐの搬送方向下流側（転写ニップに近い側、以下先端側と記載する）で記録材Ｐの転写部での状態を保持するために記録材Ｐを規制する役割を果たしている。

また、搬送ローラ９と感光ドラム１間の記録材の詰まり（ジャム）発生時の記録材除去（ジャム処理）時用に、転写前ガイド１７は開閉可能となっている。また、記録材の規制を行う構成としての強度が必要であり、本実施例では板厚０．８ｍｍのジンコート鋼板を用いた金属板で構成されるガイド部材である。転写前ガイド１７と対向する位置には、下ガイド１７０が配置されており、転写前ガイド１７と下ガイド１７０によって一対の搬送ガイドを形成している。

記録材Ｐは、搬送される途中において状態の変化が起きやすい。例えば、記録材Ｐの先端が感光ドラム１に到達した時、転写後ガイド１１に着地した時、定着装置１２に到達した時である。また、記録材Ｐの後端が給送ローラ８を抜けたとき、搬送ローラ９を抜けたときなどがあげられる。

これらのタイミングにおいて、記録材Ｐには速度変化や姿勢変化（ばたつき）が生じ易い。記録材Ｐの速度変化が生じると、画像の長さに変化が生じ、画像が伸びたり縮んだりすることによる濃度変化や転写性の変化として画像ノイズとして顕在化する。また、記録材Ｐのばたつきを生じると、転写ニップ部上流側における記録材Ｐの角度が変わり、トナーの飛び散り状態を発生させる要因となる。更に、ジャンピング現像方式の場合には記録材Ｐのばたつきによって画像形成装置本体内で発生した気流の影響により現像性の変化が生じて画像ノイズとして顕在化する場合がある。

よって、これらの画像ノイズの影響を抑制するために、転写ニップ部Ｎｔの上流側にて転写前ガイド１７によって記録材Ｐに規制力をかけることが有効である。記録材Ｐの速度変化を抑制するという観点で、転写前ガイド１７で適度な摺動抵抗を持たせることにより、記録材Ｐの速度変化とばたつきを抑制することが可能である。

図２は、転写ガイド１７を説明するために概略断面図である。図３は、転写前ガイド１７を説明するための斜視図である。転写前ガイド１７は、搬送方向と直交する幅方向において、中央領域に先端部１７ａを備えている。先端部１７ａは、幅方向における他の領域よりも、搬送方向において転写ニップ部側に突出する形状である。先端部１７ａは、幅方向において、１０５ｍｍの長さを備え、記録材Ｐの中央領域を特に規制するようにしている。

図４（ａ）、（ｂ）は、転写前ガイド１７の先端部１７ａを説明するための概略断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、転写前ガイド１７における感光ドラム１の軸方向（以下長手方向と呼ぶ）における、長手方向中央部の断面図である。転写前ガイド１７の先端部１７ａは、記録材Ｐと接触する側（記録材側）に突出した凸部１７ｂを備える。凸部１７ｂは、先端から２．５ｍｍの位置に長さ４．５ｍｍ、深さ１．０ｍｍの形状で設けられる。凸部１７ｂは、楕円を半分にしたような略楕円形状としており、端から最大高さ部までの距離は２．７ｍｍ、さらにそこから下流側の端までの距離は、１．８ｍｍ（＝４．５ｍｍ−２．７ｍｍ）となっている。また、記録材の搬送方向において、凸部１７ｂより下流側には後端規制部１７ｃが設けられている。転写前ガイド１７の凸部１７ｂを除く領域（凸部以外の領域）は、同一平面である。

このような形状にすることにより、記録材Ｐの先端は、対称形、例えば半円型よりもなだらかに段差を迎えることができ、突っかかりを抑制できるようにしている。本実施例においては、凸部１７ｂは板金をプレス絞り加工して作成している。

図４（ｂ）は、転写ニップ部Ｎｔを結ぶ線を延長した仮想線Ｋに対する凸部１７ｂの位置を説明する概略図である。凸部１７ｂは、少なくとも一部が、仮想線よりも下側（搬送される記録材に近い側）に位置すればよい。本実施例では、凸部１７ｂ全体が仮想線Ｋよりも下側に位置するように配置されている。具体的には、凸部１７ｂの位置は、転写ニップ部Ｎｔにおける感光ドラム１と転写ローラ５の仮想線Ｋから、１．５ｍｍ分、転写ローラ側に侵入した位置に配置している。そして、この規制位置は転写ニップ部Ｎｔから記録材搬送方向の上流側に２５ｍｍ離れた点となっている。

図５は、画像形成装置の上方から転写前ガイド１７を見た時の概略図を示す。転写前ガイドの先端部１７ａは、幅方向の長さが１１０ｍｍであるが、凸部１７ｂは１０５ｍｍであり凸部１７ｂは先端部１７ａに対して少し短い形状である。また、図５に示すように、記録材搬送方向における凸部１７ｂの下流端は、先端部１７ａの下流端より１．５ｍｍ上流側に形成されている。

先端部１７ａは、下記の理由により、転写前ガイド１７の幅方向における中央領域に設けられている。まず１つ目は検知手段であり記録材の通過するタイミングを検知するトップセンサ１０との位置関係が関係する。トップセンサ１０のＯＮ−ＯＦＦの検値タイミングと同期させた静電潜像形成や転写バイアスの増減などの動作精度を高める目的である。具体的にはトナー像と、記録材Ｐと、転写手段としての転写バイアスの転写ニップＮｔにおいて同期する必要がある。同期の精度が悪いと、紙先端余白のばらつきが悪化したり、紙後端で転写不良や感光ドラムへのメモリなどを生じたりすることもありうる。この時、トップセンサ１０のＯＮから記録材Ｐ先端の転写ニップＮｔへの突入までの時間と、トップセンサ１０のＯＦＦから記録材Ｐ後端の転写ニップＮｔへの突入までの時間については、記録材Ｐの搬送ローラ９と転写部の間の姿勢によって変化する。すなわち、規制状態が弱いと同期の誤差が大きくなってしまう。よって、幅方向においてトップセンサ１０のおかれた位置に対応した箇所の記録材の姿勢は安定させる必要がある。また、トップセンサ１０は幅方向のサイズが小さい記録材に対しても同期の動作を必要とする。

以上の理由により、本実施例では、幅方向において、トップセンサ１０は、先端部１７ａに対応する領域内に配置している。尚、トップセンサ１０は、最小のサイズにおいても検知可能な位置に配置するため必然的に幅方向における中央に配置される。

また、ジャンピング現像方式の場合には記録材Ｐのばたつきによる現像部での気流の影響により現像性の変化が生じて画像ノイズとして顕在化する場合がある。現像性に影響を与えないようにするためには、記録材Ｐの中央領域を規制して記録材Ｐの搬送姿勢を安定させることが必要である。よって、画像ノイズの発生を抑制するためにも、転写前ガイド１７は、幅方向における中央領域に先端部１７ａを設ける必要がある。

また、本実施例の構成であれば、記録材Ｐのばたつきにより気圧の変化が起きたとしても周りの空間に余裕があれば、気圧の変化で発生した気流を逃がすことが可能である。転写前ガイド１７の幅方向における中央領域に先端部１７ａと凸部１７ｂを備える本実施例の構成の効果を説明するため、転写前ガイド１７の幅方向全域に先端部１７ａと凸部１７ｂを備える比較例との比較を、図６、図７を用いて行う。

図６は、記録材Ｐが感光ドラム１に対して凹形状になるようにカールした状態で搬送される場合において、（ａ）が本実施例、（ｂ）が比較例を説明する図である。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、搬送方向から感光ドラム１、現像ローラ４ａ、転写ローラ５、転写前ガイドの凸部１７ｂを見た時の断面図である。

記録材Ｐは、放置状態や両面印刷時などにおいて、転写ニップＮｔに記録材Ｐが到着する前の段階でカールしてしまうことがある。図６に示すように、記録材Ｐが感光ドラム１に対して凹形状になるようにカールした状態で搬送される場合がある。このような場合、比較例１の構成では、図６（ｂ）で示すように記録材Ｐの両端側が凸部１７ｂと接触し、記録材Ｐが感光ドラム１から離れる方向に規制されてしまう。そのため、記録材Ｐの幅方向における中央領域が感光ドラム１から浮いてしまう恐れがある。よって、凸部１７ｂは、転写前ガイド１７の幅方向における中央領域に設けることが望ましい。

また、後端規制部１７ｃは、凸部１７ｂを抜ける記録材Ｐの後端と接触可能であり記録材の後端を規制することが可能である。後端規制部１７ｃは、記録材Ｐのコシによって記録材Ｐが上側に跳ねようとするのを抑制する効果がある。またこの後端規制部１７ｃは、凸部１７ｂを絞り加工で形成する場合に必要な領域である。この後端規制部１７ｃは、加工に必要な最低の長さだけあればよく、後端規制部１７ｃの長さが長さすぎると、記録材Ｐの後端が摺擦する距離が増加するため摺擦音が増加してしまう恐れがある。

図７は、比較例２の転写前ガイド７０を説明するための概略図である。比較例２は、曲げ加工によって加工されることで先端に所定の曲率を備える転写前ガイド７０を有するものである。曲げ加工を用いると摺擦音の低減はできるものの、どうしても曲げた後の転写前ガイドが上方向にせり出た形になってしまう。その結果、着脱可能なカートリッジ（ＣＲＧ）の取り出し方向に干渉してしまう恐れがある。図７（ｂ）は、カートリッジの着脱方向を説明するための概略脱図である。図７（ｂ）内の点線矢印は実施例１におけるＣＲＧの着脱時の感光ドラム１の最下点の軌跡である。比較例２の構成では、干渉を回避するためにはＣＲＧの取り出しを一度上に持ち上げた後引き出すようにせねばならず、実線矢印のような軌跡となる。このような構成をとると本体高さとしては約５ｍｍ高くなってしまう。

以上説明したように、本実施例では、転写前ガイド１７がプレス加工により形成された凸部１７ｂを備えることで、画像形成装置の小型化と金属製の搬送ガイドによる摺擦音の低減を両立することが可能である。

（実施例２）
実施例１では、転写前ガイド１７が備える、プレス加工によって形成された凸部１７ｂが直接記録材Ｐに接触する構成を説明した。実施例２は、凸部１７ｂに金属板より硬度が低い導電部材を設けたことが相違する。なお、その他の構成については実施形態１の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。

図８は、実施例２における導電部材３０を設けた転写前ガイド１７を説明する断面図である。導電部材３０は、導電剤を付与したポリアセタールで成型される。そして、転写前ガイド１７にプレス加工により穴をあけ、その穴に導電部材３０をはめ込んでいる。転写前ガイド１７を構成する金属板よりも滑らかな導電部材３０を記録材Ｐと接触する位置に設けることで、記録材と転写前ガイド１７の摺動音を低減することが可能である。

ただし、導電部材３０の追加により、転写前ガイド１７の配置位置を上方向にシフトさせる必要がある。この移動方向は、プロセスカートリッジの着脱方向に干渉してしまう方向であり、実施例１の構成の方が装置本体の小型化を達成するにはより望ましい構成である。

（その他の実施例）
また、各実施例では、画像形成装置は、モノクロの画像のみを形成できる画像形成装置である。しかし、これに限られることはない。例えば、画像形成装置は、中間転写ベルトが用いることでカラー画像を形成できる画像形成装置であってもよい。中間転写ベルトと二次転写ローラが形成する二次転写ニップ部の上流側の搬送ガイドに、本発明の構成を適用してもよい。

１ 感光ドラム
５ 転写ローラ
１７ 転写前ガイド
１７ａ 先端部
１７ｂ 凸部
１７ｃ 後端規制部

Claims (12)

1. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部材と、金属板で構成されており、記録材の搬送方向において前記転写ニップ部の上流側に設けられ、搬送される記録材を案内する案内部材と、を有する画像形成装置において、
   前記案内部材は、前記搬送方向における前記案内部材の下流側に、記録材の後端と接触可能な後端規制部と、前記後端規制部よりも前記搬送方向において上流側に設けられる凸部であって、記録材のトナー像が転写される面に対向する位置において搬送される記録材側に突出した前記凸部と、を備え、
   前記後端規制部は、前記搬送方向において、記録材の搬送方向と直交する幅方向における他の領域よりも前記転写ニップ部側に突出しており、
   前記凸部は、前記搬送方向と直交する前記案内部材の幅方向における中央領域に設けられており、前記案内部材の、前記幅方向における前記中央領域の両側の領域には前記凸部が設けられていないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送方向において前記凸部よりも上流側に、記録材を検知する検知手段を有し、前記検知手段は、前記幅方向における前記中央領域内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知手段は、記録材が通過するタイミングを検知するセンサであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記凸部は、前記案内部材に対して絞り加工することによって形成された形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記凸部は、前記幅方向からみて、断面が略楕円形状であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記凸部の少なくとも一部は、前記転写ニップ部から延長した仮想線よりも搬送される記録材側に位置することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記後端規制部は、前記幅方向において前記凸部が設けられた前記中央領域に設けられており、前記幅方向における前記後端規制部の長さは前記幅方向における前記凸部の長さよりも長いことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記案内部材は、前記搬送方向において、前記凸部が設けられている領域以外の領域は同一平面であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記像担持体は、静電潜像が形成される感光ドラムであり、前記感光ドラムを備えるカートリッジが装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を有し、前記現像手段は、前記像担持体に非接触な状態で前記像担持体表面に現像剤を供給することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記案内部材は、装置本体に対して開閉可能であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記案内部材は、前記凸部に導電部材を設けることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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