JP2005084213A

JP2005084213A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005084213A
Application number: JP2003314024A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Saito; 洋輔西東; Takashi Katsushiro; 孝勝代; Osamu Nishino; 修西野; Yasushi Hashimoto; 靖司橋本
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】
転写ベルト方式では、感光体の径が大きい高速機において、用紙が感光体から分離できず、感光体に張り付いてしまうドラムラップ現象が発生することがある。
【解決手段】
転写ベルトに用紙を案内するガイド部材に非接触で除電する除電部材を取り付け、用紙の搬送経路に設けられた弾性ローラによって摩擦帯電した余分な電荷を除去し、感光体と静電的に吸着されるのを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真法を用いる複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

電子写真法を用いるカット紙レーザプリンタや複写機の転写装置では、記録材となる用紙の搬送と転写の目的を兼ねて、誘電体ベルトを用いる転写ベルト方式があり、転写ベルト表面に電荷を誘起させて、この電荷で用紙を吸着搬送し、像担持体となる感光体上に形成された画像を用紙に転写する。

従来のコロトロン転写方式、及び近年多用されている転写ローラ方式と比較すると、用紙種類に関わらず、用紙の先端から後端まで均一に転写することができるうえ、転写後の用紙を搬送する機能も兼ね備えているので、感光体から分離し、定着まで搬送する機構部が不要になるという利点がある。

しかしながら、この方式では、用紙を転写ベルトに吸着した状態で感光体上のトナー画像を転写するため、感光体の径が大きい高速機では、用紙が感光体から分離できず、感光体に張り付いてしまうドラムラップ現象が発生することがある。

このドラムラップ現象には、転写ベルト物性値や転写条件をはじめ、様々な要因が関与しているが、用紙の状態によって発生することが多く、特に用紙の切断状態が悪く、端部が変形しているものや吸湿によって変形しているもので発生しやすいことが知られている。

近年、上質紙に代わり、地球環境に配慮したリサイクル用紙が用いられているが、リサイクル用紙は、古紙パルプを使用しているため、切断や吸湿によって変形しやすく、上質紙と比べるとドラムラップが発生しやすくなる傾向がある。

そこで、ドラムラップを防止するため、転写ベルト表面に特殊な溶液を塗布処理して転写ベルトの用紙分離性能を上げる方式が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１１−１６１０３６号公報

しかしながら、転写ベルトに表面処理を施す方式では、この処理を行うことによって、特殊な設備が必要となるばかりではなく、部品コストが高くなるという欠点がある。転写ベルトは、装置内部で発生するオゾンや用紙との摩擦により、転写ベルトの特性値が変動し、劣化するので、通常は、数十万〜百万頁程度で交換する。このため、部品コストが増加することは、装置を維持するためのコストが上がることにつながり、特に転写ベルトの寿命が短い場合は、交換する周期が短くなるので、使用するユーザの大きな負担となる。

また、前述したようにドラムラップの要因は多岐にわたるが、用紙が転写ベルトに至るまで、帯電していることも要因のひとつにあげられる。給紙部から、転写ベルトへと搬送された用紙は、転写ベルトの電荷によって静電的に吸着されて、感光体上のトナーを転写するが、転写ベルトに至るまでに、用紙は、搬送経路に設けられた弾性ローラによって搬送される。このため、用紙は、弾性ローラと摩擦帯電し、帯電極性によっては、転写ベルトではなく、感光体と静電的に吸着しやすくなることもある。

したがって、転写前で用紙が過剰に帯電し、感光体との静電的な吸着力が支配的な要因となる場合、転写ベルトの表面処理を行う方法は、部品コストが高くなるばかりで、効果が得られないことになる。

そこで、本発明では、転写ベルトのコストを上げることなく、簡単な構成で静電的なドラムラップの発生を防ぐことを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１では、転写ベルトに用紙を案内するガイド部材に非接触で除電する除電部材を取り付けているので、用紙の搬送経路に設けられた弾性ローラによって搬送される際、摩擦帯電した用紙に堆積した余分な電荷を除去し、感光体と静電的に吸着されるのを防止するものである。

請求項２では、除電部材は、ブラシ状の繊維を金属板に取り付けたものからなり、用紙走行機構部から搬送された用紙とのなす角度を５０〜８０°とし、請求項３では、用紙とブラシ繊維との間隔を１〜２ｍｍとすることによって、除電の効果を損なうことなく、用紙ダメージを防ぐとともに、紙粉が除電ブラシに付着するのを防止するものである。

請求項４では、ガイド部材は、除電ブラシ取り付けと転写ベルトへ搬送される用紙の角度を規制する機能を兼ねる略への字形状をなすことにより、同一部品で除電ブラシ取付と用紙規制を兼ねることができるので、部品点数削減と汚れ、耳折れを防ぐことができるものである。

以上のように、本発明によれば、転写ベルトの部品コスト、装置の構成を複雑にすることなく、ドラムラップを防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

本発明を電子写真法を用いるレーザプリンタに適用した実施例を図１を用いて以下説明する。複写機、レーザプリンタ等で用いられている有機光導電体（ＯＰＣ）の場合、感光体１は、帯電器２のコロナ放電によって表面を負帯電する。レーザプリンタで多用されている反転現像方式では、半導体レーザ等の光学系３によって、潜像が形成され、現像機４によって感光体１表面の電位と同極性であるトナー５を感光体１上に付着させる。詳細は、省略するが、用紙走行機構によって搬送された用紙６は、用紙６の案内と除電ブラシ７取付を兼ねたガイド部材８まで案内された後、転写ベルト９に至る。転写ベルト９は、駆動ローラ１０と従動ローラ１１によって両端を支持され、駆動ローラ１０が回転することによって矢印方向に回転する。転写ベルト９内部の転写器１２から発生したコロナ放電によって、転写ベルト９表面には、トナー５と逆極性すなわち正電荷が発生し、この正電荷によって用紙６は、転写ベルト９に吸着され、トナー５を転写する。転写された用紙は、その後、駆動ローラ１０に至り、除電器１３によって除電された後、転写ベルト９で分離され、定着機１４で定着される。一方、転写後の残留した感光体１上のトナー５は、プレチャージ１５、イレーズランプ１６を経て清掃機１７で清掃される。

次に本発明の効果を図２以降にて詳細に説明する。
除電ブラシは、図２のように金属板１８にステンレスやカーボン繊維からなる繊維状のブラシ１９が取り付けられており、除電ブラシ7の金属板１８をガイド部材８にねじ止めしている。ブラシ１９に正電荷２０を保持した用紙６が接近すると、静電誘導により反対極性である負電荷２１がブラシ１９の先端に集まり、集まってきた負電荷２１がある一定レベルの電荷量を超えると、この間隙ｄ２２でコロナ放電が起こる。このとき発生した負電荷２１は、用紙６とは反対の極性であり、用紙６表面の正電荷２０を引きつけ、除電するので、用紙６とブラシ１９が非接触の状態でも除電を行うことができるものである。

前述したように転写ベルト９に至るまで、用紙６は、図示省略するが、用紙の搬送経路に設けられた弾性ローラによって搬送されるので、摩擦帯電する。この極性は、弾性ローラを構成する材料と用紙６の帯電系列によって異なり、弾性ローラがウレタン系ゴムの場合、用紙６は、正側に帯電しやすくなるものと考えられる。特に低温、低湿の場合、用紙６自身のの抵抗が高くなるので、発生した電荷は、逃げずに保持され、この現象は顕著になる。これに対して、感光体１の帯電極性は、負であるので、用紙６が正に帯電している場合は、転写ベルト９に吸着して転写される時、更に転写器１２から正電荷を受けるので、より正側に帯電し、感光体１に静電的に吸着されやすくなり、ドラムラップが発生する。

本発明では、転写ベルト９に至る前の用紙６に堆積した余分な電荷を除去するために、図３のように、転写ベルト９入り口のガイド部材８に除電ブラシ７を設けており、除電ブラシ７と用紙搬送方向とのなす取付角度θは、約６０°の角度で取り付けられている。この取付角度θは、用紙６の除電、搬送を行う上で、重要となる。図４のように用紙の搬送方向に対して取付角度θが３０°と小さい場合、除電ブラシ先端２３とガイド部材８が近接してしまうので、除電の際、コロナ放電が発生しにくく、除電の効果が十分に得られないことになる。用紙６の電位を非接触の電位計で測定したところ、取付角度θは、５０°以上で効果的であった。

一方、図５のように取付角度θが９０°を越えると用紙６が除電ブラシ先端２３に引っ掛ったり、ガイド部材８の折り曲げ部２４に用紙６が当たり、先端にダメージを与えることも考えられる。このため、除電ブラシ７取付角度θは、用紙搬送方向に対して５０〜８０°の範囲とした。

また、用紙搬送機構部からガイド部材８に至るまで、用紙６の走行する軌道を検証すると図６のようになる。

除電ブラシ先端２３に用紙を常時、接触させると用紙６を除電する効果は高くなるが、紙粉が付着したり、ブラシ１９が金属板１８から抜けてしまうことが考えられる。紙粉がブラシ１９に付着し、ある一定量堆積すると、用紙上に落下して印刷汚れ、あるいは、ブラシ１９が抜けて、転写ベルト９内部に入り込んだ場合は、高圧障害の原因となることが推測されるので、除電ブラシ７と用紙６は、非接触としたほうが望ましい。一方で、間隔ｄ２２を広げてしまうと用紙６の除電の効果が十分に得られなくなってしまう。このため、本発明では用紙６と除電ブラシ７先端との間隔ｄ２２を１〜２ｍｍとしている。

また、ガイド部材８は、逆への字形状をしており、除電ブラシ７の取付と転写ベルト９へ搬送する用紙６の位置を規制する役目を兼ねている。用紙６の軌道は、常に一定ではなく、用紙６の走行タイミングにもばらつきがあり、両面印刷を行う場合は、用紙６の水分量によって微妙に異なる。図７のように、用紙６の位置の規制が十分でなく、用紙走行が通常よりも上方の位置で転写ベルト９に突入した場合に、感光体１と用紙６の接触が軸方向で不均一の時は、耳折れや印刷汚れの原因となる。

このため、ガイド部材８の先端にて、用紙６の規制を兼ねて、用紙６が上方の位置に変動しても、位置を規制することができるので、汚れや耳折れ防止をすることができる。

本発明では、転写ベルト方式における実施例を示したが、他の転写方式例えば、コロトロン転写、転写ローラ方式においても有効である。

本発明の一実施例を表したレーザプリンタの構成。除電ブラシの構成、原理を表した図。除電ブラシの効果を表した図。除電ブラシの取付状態を表した図。除電ブラシの取付状態を表した図。用紙走行位置によるガイド部材の規制位置を表した図。用紙走行位置によるガイド部材の規制位置を表した図。

符号の説明

１：感光体、２：帯電器、３：光学系、４：現像機、５：トナー、６：用紙、７：除電ブラシ、８：ガイド部材、９：転写ベルト、１０：駆動ローラ、１１：従動ローラ、１２：転写器、１３：除電器、１４：定着機、１５：プレチャージ、１６：イレーズランプ、１７：清掃機、１８：金属板、１９：ブラシ、２０：正電荷、２１：負電荷、２２：間隙ｄ、２３：除電ブラシ先端、２４：ガイド部材折り曲げ部

Claims

転写ベルト裏面にトナーと逆極性の電荷を付与することによって、記録材を吸着搬送し、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写装置と、前記転写ベルトに記録材を案内するガイド部材とを備えた画像形成装置において、非接触で記録材を除電する除電部材をガイド部材に取り付け、搬送された記録材を除電することを特徴とする画像形成装置。
前記除電部材は、ブラシ状の繊維を金属板に取り付けたものからなり、記録材走行機構部から搬送された記録材とのなす角度を５０〜８０°に規定したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記除電部材は、記録材とブラシ繊維との間隔を１〜２ｍｍに規定したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記ガイド部材は、除電ブラシ取り付けと転写ベルトへ搬送される記録材の位置を規制する機能を兼ねる略への字形状をなすことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。