JP2002023506A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成ユニットの構成部品を削減して、画
像形成ユニットの交換にかかるコストを低減することの
できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体１、帯電ローラ２、現像ユニット
３、クリーニングユニット４などを収容してなるプリン
タ２００本体に対して着脱自在に構成された画像形成ユ
ニット１００を備え、感光体１から転写紙８を分離する
分離機構を、分離爪２０３と分離爪２０３を支持する支
持部材２０２とを用いて構成し、この分離機構を、搬送
ガイド板２０１ａを介して装置本体側の開閉カバー構造
体２０１に取り付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
画像形成に用いられる回転体と、画像形成に用いられる
部材及び装置の少なくとも一つとを収容し、装置本体に
対して着脱可能な画像形成ユニットを有する画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー等の画像形成装置として、像担持体、帯電装置、現像
装置、クリーニング装置、トナー収容部、廃トナー収容
部などの消耗部品をコンパクトにユニット化した画像形
成ユニット（プロセスカートリッジともいう）を備えた
ものが知られている。例えば、特開平９−２８１８１０
号公報では、像担持体としての感光体ドラム、現像装
置、帯電装置、クリーニング装置等を収容した画像形成
ユニットを着脱自在に装着した画像形成装置が開示され
ている。このような画像形成装置においては、画像形成
ユニットを交換するだけで画像形成ユニット内のすべて
の消耗部品を一体的に交換できるので、メンテナンスを
簡略化できる点で優れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載の画像形成装置では、感光体ドラムに接触して搬送さ
れる用紙（転写材）を感光体ドラムから分離するための
分離機構として、感光体ドラムに所定圧力で接触するよ
うに設けられた分離爪を用いている。この分離爪は、上
記画像形成ユニット内の感光体ドラムの支持筺体である
感光体ハウジングに接着固定されているため、上記画像
形成ユニットの交換時に該ユニットと一体的に交換され
る。

【０００４】しかしながら、上記画像形成ユニットは、
トナーがなくなったり廃トナーが満杯になったりした時
点で交換するため、例えばトナー消費量の多い印字条件
下で使用された場合、上記分離爪が寿命となる前に交換
されてしまい、その分コストの無駄を生じるという問題
点があった。

【０００５】なお、以上の問題点は、上記感光体ドラム
などの像担持体と、像担持体から転写材を分離するため
の分離機構とが、同一画像形成ユニットに収容されてい
る場合に限らず、例えば、転写材上の転写画像を定着す
る定着ローラなどの画像形成に用いられる回転体と、該
回転体から転写材を分離する分離機構とが、同一画像形
成ユニットに収容されている場合にも、同様に発生する
と考えられる。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、画像形成ユニットの
構成部品を削減して、画像形成ユニットの交換にかかる
コストを低減することのできる画像形成装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、画像形成に用いられる回転体
と、画像形成に用いられる部材又は装置の少なくとも一
つとを収容し、装置本体に対して着脱可能な画像形成ユ
ニットを有する画像形成装置において、上記回転体に接
触して搬送される転写材を回転体から分離する分離機構
を、装置本体に設けたことを特徴とするものである。

【０００８】この画像形成装置においては、上記分離機
構を装置本体側に設けているので、分離機構を画像形成
ユニット内に設ける場合に比して、上記画像形成ユニッ
トの構成部品が削減され、画像形成ユニットの交換にか
かるコストが低減される。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記分離機構を、先端部が上記回転体に接
触するように設けられたシート状部材を用いて構成し、
且つ該シート状部材で転写材の転写画像担持面が分離機
構近傍に配置された部材と非接触になるような方向に転
写材をガイドするように、該シート状部材の形状を設定
したことを特徴とするものである。

【００１０】この画像形成装置においては、上記シート
状部材で、転写材の転写画像担持面が上記部材と非接触
になるような方向に転写材をガイドするので、上記部材
と転写材の転写画像担持面との接触が回避され、該接触
に起因する画像擦れの発生が防止される。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２画像形
成装置において、上記分離機構を、先端部が上記回転体
に接触するように設けられた２枚のシート状部材を用い
て構成するとともに、該２枚のシート部材が、転写材搬
送方向と直交する方向における転写材両端面の、上記回
転体側のエッジと接触するように、該２枚のシート状部
材を、分離後の転写材に平行な面に対して所定角度傾け
て配置したことを特徴とするものである。

【００１２】この画像形成装置においては、上記２枚の
シート状部材が、転写材搬送方向と直交する方向の転写
材両端面の、上記回転体側のエッジと接触するので、シ
ート状部材と転写材とが転写材エッジで線接触する。し
たがって、２枚のシート状部材を、それぞれ分離後の転
写材に平行な面に平行に配置し、上記２枚のシート状部
材と転写材とが面接触する場合に比して、シート状部材
と転写材との接触面積を小さくできる。よって、転写材
上の転写画像がシート状部材で擦られる機会が低減さ
れ、画像擦れの発生が抑制される。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
画像形成装置において、上記シート状部材として、少な
くとも上記回転体との接触部が弾性を有する部材である
ことを特徴とするものである。

【００１４】この画像形成装置においては、上記シート
状部材の少なくとも上記回転体との接触部が弾性を有す
るので、シート状部材との接触による回転体表面の損傷
が防止される。

【発明の実施の形態】以下、本発明を電子写真プロセス
を利用した画像形成装置であるレーザプリンタに適用し
た一実施形態について説明する。まず、図１を用いて装
置全体の概略について説明する。プリンタ２００は、画
像形成装置に用いられる回転体である像担持体としての
ドラム状の感光体１、帯電手段としての帯電ローラ２、
現像手段としての現像ユニット３、感光体クリーニング
手段としてのクリーニングユニット４などを収容してな
るプリンタ２００本体に対して着脱自在に構成された画
像形成ユニット１００を備えている（図２参照）。

【００１５】上記画像形成ユニット１００の側方には、
感光体１上に静電潜像を書き込むための潜像書き込みユ
ニット６が設けられている。この潜像書き込みユニット
６としては、例えば、スキャナなどによって読み込まれ
た画像情報に対応する光信号を半導体レーザから出射さ
せ、回転駆動されるポリゴンミラーにより該レーザ光を
走査し、該レーザ光の走査光路中に配設された収束用及
びポリゴンミラーの面倒れ補正用のレンズやレーザ光を
偏向するミラーなどを通して、感光体上に色分解された
画像情報に対応する光信号６ａを書き込むものを用いる
ことができる。

【００１６】また、上記画像形成ユニット１００の下方
には、給紙カセット７に収納された転写材としての転写
紙８を一枚ずつ分離給送するための給紙ローラ９と、該
給紙ローラ９により給送された転写紙８を、感光体１の
手前で一旦待機させた後、該感光体１上に形成された画
像の先端と該転写紙８の先端とが、感光体１と転写手段
としての転写ローラ１０とのニップ部にほぼ同時に到達
するタイミングで、該感光体１の回転に同期させて該転
写紙８を再給送させるためのレジストローラ１１が設け
られている。

【００１７】更に、上記画像形成ユニット１００の上方
には、該転写紙８の搬送経路１２を挟んで互いに圧接回
転するように回転自在に配置されたヒータ１３を内蔵す
る定着ローラ１４とプレスローラ１５とを有する定着装
置１６が設けられている。また、該定着装置１６の転写
紙搬送方向の下流側には、定着ローラ１４とプレスロー
ラ１５とのニップを通過した転写紙８を、プリンタ２０
０の本体ケース２００ａの上部に形成された排紙トレイ
としてのスタッカー部１７に排出させるための排紙ロー
ラ１８が設けられている。

【００１８】また、プリンタ２００の本体ケース２００
ａ内には、該プリンタ２００の画像形成プロセスに関わ
る各作像手段や印字情報などを制御する制御手段として
の電装部２０が設けられている。該電装部２０は、図示
しないコントロール基板及び該コントロール基板上に取
り付けられた各種の調整スイッチや制御ユニット等によ
り構成されており、上記潜像書き込みユニット６の側方
から下方に亘って配設された金属製の電装ケース２１内
に納められている。

【００１９】このような構成のプリンタ２００におい
て、まず、感光体１は回転中に帯電ローラ２からの電荷
により一様に帯電される。次いで、外部から読み込まれ
た画像情報に基づいて上記潜像書き込みユニット６が駆
動され、これにより、該感光体１の帯電領域（画像形成
領域）に、該画像情報が静電潜像として形成される。こ
の感光体１上に形成された静電潜像は、現像ユニット３
の現像ローラ３ａによって感光体１に供給される現像剤
（トナー）により現像されて可視像（トナー像）とな
る。

【００２０】一方、この感光体１上へのトナー像の形成
が行われている間に、給紙ローラ９により給紙カセット
７から転写紙８が引き出され、該転写紙８の先端がレジ
ストローラ１１のニップ部に当接した状態で、該転写紙
８が一旦待機される。そして、該転写紙８は、その先端
と該トナー像の先端とが一致するタイミングで、該感光
体１の回転に同期して上記レジストローラ１１が回転を
開始することにより、該感光体１と該感光体１に圧接回
転する転写ローラ１０とのニップで形成された転写位置
に搬送される。これにより、該転写位置で感光体１上の
トナー像が転写された転写紙８は、上記定着装置１６の
定着ローラ１４とプレスローラ１５とにより搬送される
過程で転写画像が定着され、排紙ローラ１８によりスタ
ッカー部１７上に排紙される。また、この間に、上記転
写紙８へのトナー像の転写プロセスにおいて該転写紙８
上に転写されずに感光体１上に残留した残留トナーは、
上記クリーニングユニット４のクリーニングブレード４
ａにより感光体１上から除去されてクリーニング容器４
ｂ内に回収される。

【００２１】また、上記転写紙８上の電荷は、上記転写
ローラ１０の転写紙搬送方向下流側に配設された除電手
段としての除電ブラシ２２によって除去される。また、
本実施形態に係るプリンタ２００は、感光体１に接触し
て搬送される転写紙８を感光体から分離する分離爪２０
３が設けられており、除電ブラシ２２によって除電され
た転写紙８を感光体１から物理的に分離する。なお、こ
の分離爪２０３を用いた分離機構については、後に詳述
する。

【００２２】一方、プリンタ２００の本体ケース２００
ａには、該本体ケース２００ａの転写紙８の搬送経路１
２側の側面をなす開閉カバー構造体２０１と、手差しに
より転写紙を給送するための手差しユニット２３とが、
同じ支軸２０２にそれぞれ支持されている。この手差し
ユニット２３は、図１で示す開いている位置と、開閉カ
バー構造体２０１の凹部である手差しユニット格納部２
０１ｃに格納される閉じた位置（図２参照）とを取り得
るように構成されている。手差しユニット２３を用いて
給送された転写紙は、プリンタ本体２００側に設けられ
た手差し給紙ローラ２４の回転により、上記レジストロ
ーラ１１に搬送される。

【００２３】また、上記開閉カバー構造体２０１には、
図３に示すように、上記転写ローラ１０を保持するホル
ダ部２０１ｂが固定されており、これにより上記転写ロ
ーラ１０が開閉カバー構造体２０１に支持される。ま
た、開閉カバー構造体２０１には、上記除電ブラシ２２
も取り付けられている。

【００２４】さらに、上記開閉カバー構造体２０１に
は、上記搬送経路１２の転写紙搬送面を形成して転写紙
８を定着装置１６へ導くための搬送ガイド板２０１ａ
が、その端面で転写紙８をガイドするように、感光体１
の長手方向に沿って複数枚配置されている（図７参
照）。本実施形態においては、搬送ガイドリブ２０１ａ
を、開閉カバー構造体２０１と一体部品として形成し、
プリンタの構成部品点数の低減を実現しているが、別部
材で形成し開閉カバー構造体２０１に取り付けてもよ
い。例えば、搬送ガイド板２０１ａを中抵抗の導電性部
材を用いて形成すれば、未定着画像のトナーチリが抑制
され、より高画質な画像が得られる。

【００２５】図１において、上記開閉カバー構造体２０
１を、支軸２０２を回動中心として図中時計回り方向に
開くと、図２に示すように、搬送ガイド板２０１ａ、転
写ローラ１０、及び、除電ブラシ２２が、転写紙８の搬
送経路１２からそれぞれ大きく退避する。よって、プリ
ンタ本体に対する上記画像形成ユニット１００の着脱
や、定着装置１６の交換、及び、上記搬送経路１２でジ
ャムした転写紙８のジャム処理等の作業を容易に行うこ
とができる。

【００２６】次に、本実施形態の特徴部である、感光体
１から転写紙８を分離する分離機構について、図３及び
図４を用いて説明する。図３は、分離機構の概略構成を
示す断面図であり、図４は、分離機構の斜視図である。
分離機構は、シート状部材からなる上記分離爪２０３
と、分離爪２０３を支持する支持部材２０２とを用いて
構成されている。分離爪２０３の先端部は図示のように
鋭角に加工されている。また、分離爪２０１は、その先
端部が感光体１表面に接触し得るように、支持部材２０
３で支持されている。そして、分離爪２０３及び支持部
材２０２は、上記搬送ガイド板２０１ａのうち感光体１
の長手方向における両端の２つの搬送ガイド板２０１ａ
にそれぞれ設けてある（図７参照）。本実施形態におい
ては、支持部材２０２は、両面テープで搬送ガイド板２
０１ａに取りけられている。

【００２７】分離爪２０３の材質としては、分離爪２０
１との接触によって感光体１表面の損傷が発生しないよ
うに、少なくとも感光体との接触部が弾性を有するもの
が好ましい。本実施形態においては、分離爪２０３とし
て、厚さ０．１２５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）フィルムからなるシート状部材を用いてい
る。また、上記支持部材２０２として、厚さ１ｍｍのＳ
ＵＳ材を用いている。

【００２８】以上のように、本実施形態に係るプリンタ
２００においては、感光体１に接触して搬送される転写
紙８を分離する分離機構を、搬送ガイド板２０１ａを介
してプリンタ２００本体側の上記開閉カバー構造体２０
１に設けているので、分離機構を上記画像形成ユニット
１００内に設ける場合に比して、画像形成ユニット１０
０の構成部品が削減でき、画像形成ユニット１００の交
換にかかるコストを低減することができる。

【００２９】また、上記分離爪２０３は、転写紙８の転
写画像担持面が分離爪２０３近傍に配置されたクリーニ
ングユニット４の筺体４ｃと非接触になるような方向に
転写紙８をガイドするように、その形状を設定されてい
る。具体的には、図４に示すように、分離爪２０３はク
リーニングユニット４の筺体４ｃから離れる向きに折り
曲げられている。このような形状に設定された分離爪２
０３を有する本実施形態のプリンタ２００の作用効果
を、以下に比較例と比較しながら説明する。

【００３０】図５は、本実施形態に係るプリンタ２００
の転写紙８の進行方向を説明する説明図であり、図６
は、比較例に係るプリンタ２００の転写紙８の進行方向
を説明する説明図である。図６で示す比較例では、分離
爪２０３に折り曲げ部がなく、直線形状を保ったまま先
端部が感光体１に当接している。図６の比較例の構成で
は、上記転写位置を通過した転写紙８が感光体１に静電
吸着された状態で搬送され、分離爪２０３によって物理
的に分離される。そして、分離後の転写紙８は、図中矢
印方向に進行する。このため、転写紙８のトナー像担持
面が上記クリーニングユニット４の筺体４ｃと接触し
て、トナー像が擦られてしまうおそれがある。

【００３１】一方、図５の本実施形態の構成では、分離
爪２０３によって物理的に分離された後の転写紙８は、
分離爪２０３の折り曲げ部によって上記搬送ガイド板２
０１ａ側に向かうようにガイドされ、図中矢印方向に進
行する。したがって、分離爪２０３で、転写紙２０３の
トナー像担持面が上記クリーニングユニット４の筺体４
ｃと非接触になるような方向に転写材をガイドすること
が可能になり、該筺体４ｃと転写紙８のトナー像担持面
との接触を回避できる。これにより、未定着トナー像が
擦られることがなく、該接触に起因する擦れ画像の発生
を防止することができる。

【００３２】また、本実施形態においては、２枚の分離
爪２０３が、転写紙搬送方向と直交する方向における転
写紙両端面の、感光体１側のエッジとそれぞれ接触する
ように、２枚の分離爪２０３を、分離後の転写紙８に平
行な面に対してそれぞれ所定角度傾けて配置している。
具体的には、図７及び図８に示すように、２枚の分離爪
２０３が転写紙８の上記エッジ８ａと接触するように、
各分離爪２０３を支持する支持部材２０２を分離後の転
写紙８に平行な面に対して角度αを持って設けている。
図示の例では、α＝１８度に設定している。このような
構成においては、分離爪２０３と転写紙８とが転写紙８
のエッジ８ａで線接触する。したがって、例えば、図８
中仮想線（二点破線）で示す分離爪２０３´のように、
分離後の転写紙８に平行な面に平行に配置し、分離爪２
０３´と転写紙８とが面接触するように構成した場合に
比して、分離爪２０３と転写紙８との接触面積を小さく
できる。よって、転写紙８上のトナー像が分離爪２０３
で擦られる機会を低減でき、画像擦れの発生を抑制する
ことができる。なお、上記角度αの値は、画像擦れの発
生を抑制しつつ、転写紙８の良好な分離を行えるような
範囲で適宜設定すればよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１乃至４発明によれば、画像形成
ユニットの構成部品を削減して、画像形成ユニットの交
換にかかるコストを低減することができるという効果が
ある。

【００３４】特に、請求項２の発明によれば、分離機構
近傍に配置された部材又は装置と転写材の転写画像担持
面との接触を回避でき、該接触に起因する画像擦れの発
生を防止することができるという効果がある。

【００３５】特に、請求項３の発明によれば、転写材上
の転写画像がシート状部材で擦られる機会を低減でき、
画像擦れの発生を抑制することができるという効果があ
る。また特に、請求項２の画像形成装置にこの発明を適
用すれば、より確実に画像擦れの発生を防止することが
できる。

【００３６】特に、請求項４の発明によれば、シート状
部材との接触による回転体表面の損傷を防止することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタの全体を示す概略構成
図。

【図２】同プリンタの開閉カバーを開放した状態を示す
概略構成図。

【図３】分離機構の概略構成を示す断面図。

【図４】同分離機構の斜視図。

【図５】実施形態に係るプリンタの転写紙の進行方向を
説明するための説明図。

【図６】比較例に係るプリンタの転写紙の進行方向を説
明するための説明図。

【図７】分離機構及び搬送ガイド板の転写材搬送方向か
ら見た側面図。

【図８】分離機構を構成する分離爪の配置を説明するた
めの説明図。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電ローラ ３ 現像ユニット ４ クリーニングユニット ８ 転写紙 １０ 転写ローラ １２ 転写紙搬送経路 １４ 定着ローラ １５ プレスローラ １６ 定着装置 ２２ 除電ブラシ １００ プロセスカートリッジ ２００ プリンタ ２００ａ プリンタの本体ケース ２０１ 開閉カバー ２０１ａ 搬送ガイド板 ２０２ 支持部材 ２０３ 分離爪（シート状部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成に用いられる回転体と、画像形成
   に用いられる部材及び装置の少なくとも一つとを収容
   し、装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを有
   する画像形成装置において、 上記回転体に接触して搬送される転写材を回転体から分
   離する分離機構を、装置本体に設けたことを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、 上記分離機構を、先端部が上記回転体に接触するように
   設けられたシート状部材を用いて構成し、且つ該シート
   状部材で転写材の転写画像担持面が分離機構近傍に配置
   された部材と非接触になるような方向に転写材をガイド
   するように、該シート状部材の形状を設定したことを特
   徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２画像形成装置において、 上記分離機構を、先端部が上記回転体に接触するように
   設けられた２枚のシート状部材を用いて構成するととも
   に、該２枚のシート部材が、転写材搬送方向と直交する
   方向における転写材両端面の、上記回転体側のエッジと
   接触するように、該２枚のシート状部材を、分離後の転
   写材に平行な面に対して所定角度傾けて配置したことを
   特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
   て、 上記シート状部材として、少なくとも上記回転体との接
   触部が弾性を有する部材であることを特徴とする画像形
   成装置。