JP2007057628A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転体に傷をつけにくくすることが可能な分離爪を有した画像形成装置の提供を目的としている。
【解決手段】 用紙Ｐが接触する像担持体１０２等の回転体と、該回転体に当接し、用紙Ｐを回転体から分離する分離爪３２と、分離爪３２を回転させるための駆動手段と、を有することを特徴としている。このような構成とすることで、分離爪が均一に摩耗するため、回転体との当接面積の増加を抑えることができ、添加剤や紙粉が入り込みにくく、回転体に傷がつきにくくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転体に傷をつけにくくすることが可能な分離爪を有した、画像形成装置に関する。

回転体である像担持体に形成されたトナー像を用紙に転写した後、像担持体に静電吸着された用紙を像担持体から分離する目的で、分離爪を設けた画像形成装置がある。分離爪は像担持体の回転軸に平行な方向に複数個設けられており、先端が像担持体に当接した状態となっている。

分離爪は、分離爪と像担持体との間に添加剤や紙粉が入り込んで、像担持体を傷つけることがないように、円錐又は四角錐のような先端が尖った形状をしている。四角錐の場合は稜線が像担持体と当接し、面が当接することがないようになっている。（例えば特許文献１及び特許文献２を参照）。分離爪が像担持体に面で当接すると、当接面に添加剤や紙粉が入り込んでしまい、それら添加剤や紙粉が像担持体の表面を傷つけ、その傷によって正常な画像が形成できなくなるからである。
特許第２８４１６３９号（図４） 特許第３３５６２３５号（図１７、図１８）

しかし、分離爪は回転する像担持体に当接しているため稜線が徐々に摩耗していき、像担持体との当接面積が増加してしまう。その結果、分離爪と像担持体との間に添加剤や紙粉が入り込み、更に、場合によってはこの当接部に付着して像担持体の表面を傷つけてしまい、正常な画像が形成できなくなってしまう。

そこで本発明は、回転体に傷をつけにくくすることが可能な分離爪を有した画像形成装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、用紙が接触する回転体と、該回転体に当接し、前記用紙を前記回転体から分離する分離爪と、該分離爪を回転させるための駆動手段と、を有することを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、用紙が接触する回転体と、前記用紙を前記回転体から分離する分離爪と、前記回転体に当接する位置にある前記分離爪と、前記回転体に当接しない退避位置にある前記分離爪を有する分離爪セットと、該分離爪セットが有する前記分離爪のうち、当接位置にある前記分離爪を退避位置へ移動し、退避位置にある前記分離爪を当接位置へ移動する駆動手段と、を有することを特徴としている。

また、前記画像形成装置は、前記回転体に当接する位置にある前記分離爪と、前記回転体に当接しない退避位置にある前記分離爪を有する分離爪セットを有し、前記駆動手段は、該分離爪セットが有する前記分離爪のうち、当接位置にある前記分離爪を退避位置へ移動し、退避位置にある前記分離爪を当接位置へ移動すると共に前記分離爪を回転させる構成とすることもできる。

さらに、前記分離爪は円錐であり、前記駆動手段が１回の駆動で前記分離爪を回転させる角度は、３６０度を割り切ることができない角度である構成としたり、前記分離爪は角錐であり、前記駆動手段は、前記分離爪の稜線が前記回転体に当接するように回転させる構成としたり、前記回転体は像担持体である構成としたり、前記回転体は、前記用紙に転写されたトナー像を、前記用紙に定着させる定着装置に設けられた定着ローラである構成としたり、前記駆動手段は、前記用紙に画像が形成される毎に、前記分離爪を駆動することとしたり、前記駆動手段は、画像形成処理が所定の回数行われた時に、前記分離爪を駆動することとしたり、前記駆動手段は、ソレノイドである構成とすることもできる。

本発明の画像形成装置によれば、用紙が接触する回転体に分離爪が当接しており、駆動手段によって分離爪が回転する構成とすることで、分離爪が均一に摩耗するため、回転体との当接面積の増加を抑えることができ、添加剤や紙粉が入り込みにくく、回転体に傷がつきにくくなる。

回転体に当接する位置にある分離爪と、回転体から退避した位置にある分離爪がセットになった分離爪セットを有し、駆動手段が当接位置にある分離爪を退避位置に移動し、退避位置にある分離爪を当接位置に移動する構成とすることで、それぞれの分離爪の摩耗量が減少して当接面積の増加を抑えることができ、その結果添加剤や紙粉が入り込みにくく、回転体に傷がつきにくくなる。

回転体に当接する位置にある分離爪と、回転体から退避した位置にある分離爪がセットになった分離爪セットを有し、駆動手段が当接位置にある分離爪を退避位置に移動し、退避位置にある分離爪を当接位置に移動すると共に、分離爪を回転させる構成とすることで、回転体と分離爪との当接面の増加がより抑えられ、回転体に傷がつきにくくなる。

分離爪を円錐形とし、駆動手段が１回の駆動で回転させる分離爪の角度を３６０度を割り切ることができない角度である構成とすることで、円錐の側面部分がまんべんなく回転体に当接するため、回転体と分離爪との当接面積の増加が抑えられ、回転体に傷がつきにくくなる。また、分離爪が回転体に当接した時に付着する添加剤や紙粉を回転や移動時の振動で落下させることができる。

分離爪を角錐とし、駆動手段は分離爪の稜線が回転体に当接するように分離爪を回転させることとすることで、分離爪の稜線の摩耗による回転体との当接面積の増加が抑えられ、回転体に傷がつきにくくなる。

次に本発明の給紙装置を、図面を基に説明する。図１は本発明の給紙装置と、給紙装置が接続された画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置１００は、モノクロのディジタル複写機であり、画像読取部、図示しない画像処理部、画像形成部、給紙部、定着装置１８０、及び排紙部を備えて構成されている。

画像形成装置１００の上部には原稿載置板１０１が設けられ、複写する原稿Ｄがその上に載置される。画像読取部は原稿Ｄを照射する露光ランプ１１０と、露光ランプ１１０と一体に移動するミラー１１１、このミラー１１１の移動距離の半分を移動するルーフミラー１１２，１１３と、結像レンズ１１４及びＣＣＤ１１５から構成されている。画像読取部では、露光ランプ１１０が移動しながら原稿Ｄを照射することによりその画像データを読み取り、その反射光が二枚のルーフミラー１１２，１１３および結像レンズ１１４によって導かれてＣＣＤ１１５上に結像する。

画像形成部は表面に潜像が形成されるドラム状の回転体である像担持体１０２を中央に有しており、像担持体１０２の外周面に沿って動作順に、この像担持体１０２の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置１０３と、像担持体１０２の表面上に静電潜像の書き込みを行う露光部と、像担持体１０２の表面に形成された潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置１０４と、像担持体１０２が担持するトナー像を用紙Ｐに転写する転写装置１０５、及び転写後の像担持体１０２の表面を清掃するクリーニング装置１０６が配設されている。

画像形成を行うにあたり、まず、帯電装置１０３がコロナ放電により、像担持体１０２上に所定の表面電荷を付与する。ＣＣＤ１１５で読み取られた画像データは画像処理部でＡ/Ｄ変換等の必要な処理が行われた後、露光部に搬送される。ディジタル化した画像データは露光部でレーザ光に重畳され、ポリゴンミラー１１６により走査される。走査されたレーザ光はルーフミラー１１７，１１８により反射され、ｆθレンズ１１９、シリンドリカルレンズ１２０、角度調整ミラー１２１を介して像担持体１０２の表面を露光する。

像担持体１０２上に付与された所定の表面電荷は、レーザ光の照射により露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ、結果として画像情報データに応じた静電潜像が像担持体１０２上に形成される。静電潜像は、現像装置１０４から供給された現像剤トナーにより可視化されてトナー画像となる。

画像形成装置１００の下方部には給紙ユニット１４０，１５０，１６０からなる給紙部が配置されている。給紙ユニット１４０，１５０，１６０は、上下方向に重なるように配置されており、給紙ユニット１４０，１５０，１６０には異なるサイズの用紙Ｐが収納されている。または、上質紙や光沢紙というぐあいに、異なる種類の用紙Ｐを収納してもよい。

操作者が図示しない操作部から画像印刷指令を入力した場合、画像形成装置１００が最適なサイズの用紙Ｐが収納された給紙ユニット１４０，１５０，１６０を選択する。又は、操作者が操作部から明示的に給紙ユニットを指定すれば、画像形成装置１００は、その給紙ユニットを選択する。

例えば、画像形成装置１００によって、給紙ユニット１４０内に収納された用紙Ｐが選択されたとすると、給紙手段１４１が最上部の用紙Ｐを摩擦力により給紙し、フィードローラ１４３と分離手段１４２が最上部の１枚のみを搬送路１７０に送り出すことになる。

用紙Ｐは搬送路１７０上を像担持体１０２方向に搬送され、レジストローラ１７２で一旦停止させられ、斜行を矯正される。レジストローラ１７２で斜行が矯正された後、トナー画像とのタイミングが図られて、像担持体１０２と転写装置１０５の間に送られる。転写装置１０５では像担持体１０２の表面に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写され、用紙Ｐの搬送装置１７３によって定着装置１８０に搬送され、定着処理される。

定着装置１８０は加熱ローラ１８１と加圧ローラ１８２とを備えており、用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ１８１と加圧ローラ１８２のニップに挟みこんで溶融圧着し、安定したトナー画像を用紙Ｐ上に形成する。定着が完了した用紙Ｐは排紙案内ローラ１７４により案内されて排紙トレイ１７５上に載置される。

画像形成部の、転写装置１０５とクリーニング装置１０６との間には、分離爪ユニット３０が設けられている。転写装置１０５によってトナー像を転写された用紙Ｐは、像担持体１０２に接触した状態であるので、分離爪ユニット３０によって像担持体１０２から分離される。

図２は、分離爪ユニット周辺の拡大図である。分離爪ユニット３０はクリーニング装置１０６の底部にＬ字型の固定部材３１によって固定されている。分離爪ユニット３０の像担持体１０２側には分離爪３２と分離爪ホルダ３３が設けられている。

分離爪３２と像担持体１０２との当接面積が大きくなると当接面に添加剤や紙粉が進入しやすくなり、それらが像担持体１０２の表面を傷つけてしまう。像担持体１０２にできた傷は不良画像の原因となる。そのため、分離爪３２と像担持体１０２は面接触ではなく線接触であり、摩耗に強い硬度の高い材質であることが好ましい。しかし、その場合、金属製の分離爪等、分離爪３２の材質によっては、かえって像担持体１０２に傷を付けてしまうことがある。そのため本実施例では、分離爪３２はポリイミドアミド等の硬度の大きい樹脂を使用しており、先端部分が円錐に形成されたものを使用する。

分離爪３２の先端部分の形状は、円錐に限定されるものではなく、三角錐や四角錐といった多角錐等、像担持体１０２と線接触可能な構造であればよい。

分離爪３２は、矢印ａのように像担持体１０２に対して進退可能な状態で分離爪ホルダ３３に設けられている。回転軸３４は像担持体１０２の回転軸に平行に設けられており、分離爪３２を進退させるための板３５が取付けられている。板３５は回転軸３４の回動によって矢印ｂのように動く。分離爪３２、分離爪ホルダ３３及び板３５は、像担持体１０２の回転軸３４に平行な方向に、複数設けられている。

用紙Ｐの先端部が転写装置１０５を通過すると、図示しないソレノイド等の駆動手段によって回転軸３４が図の右回りに回動する。回転軸３４に設けられた板３５も右回りに動き、分離爪ホルダ３３から突出した分離爪３２の後端部を押す。すると、分離爪３２が前進し、先端が像担持体１０２に当接する。この時、後述するように分離爪３２は、その軸を中心にわずかに回転する。

像担持体１０２にはりついた状態の用紙Ｐは、像担持体１０２に当接した分離爪３２によって像担持体１０２から分離される。

用紙Ｐの先端部分が分離された時点で、駆動手段は先ほどとは反対の方向、すなわち左回りに回転軸３４を回動させる。それによって、板３５は分離爪３２の後端から離れ、分離爪３２は、分離爪ホルダ３３内にあるコイルバネによって後退し、像担持体１０２から離れる。

図３は分離爪ホルダ内部の構造を示す図である。分離爪ホルダ３３は中空であり、分離爪３２が挿通している。分離爪３２には鍔３６があり、鍔３６と分離爪ホルダ３３の内壁との間にコイルバネ３７が設けられている。また、分離爪３２の後端側には、フェースラチェット３８a，３８ｂからなる、のこ歯継手３８が設けられている。フェースラチェット３８ａ，３８ｂは共に円筒形であり、分離爪３２が挿通している。フェースラチェット３８ａは分離爪ホルダ３３内に設けられた突出部３９に固定され、フェースラチェット３８ｂは分離爪３２に固定されている。また、図示しないバネにより回転付勢されており、フェースラチェット３８ａ，３８ｂの歯の１ピッチずつ回転可能となっている。

板３５が分離爪３２の後端部を押すと、分離爪３２が前進する。分離爪３２が前進することで、コイルバネ３７は圧縮され、それと同時に分離爪３２に固定されたフェースラチェット３８ｂがフェースラチェット３８ａに近づく。フェースラチェット３８ｂの歯がフェースラチェット３８ａの歯に当たると、フェースラチェット３８ｂはフェースラチェット３８ａの歯に沿って移動し、それに伴い分離爪３２が回転する。板３５が分離爪３２から離れると、分離爪３２はコイルバネ３７によって後退し、図３に示した状態に戻る。この時フェースラチェット３８ｂは図示しないバネ等によって１ピッチ回転する。これによってフェースラチェット３８ａ，３８ｂの噛み合いがずれ、次に分離爪３２が像担持体１０２に当接するときにも、分離爪３２を回転させることができる。

このように、分離爪３２は像担持体１０２に接する毎に当接位置を変えるので、分離爪３２の先端部分の摩耗が少なくなる。分離爪３２の回転角は、フェースラチェット３８ａ，３８ｂの歯の数によって変えることが出来る。歯の数が少なくなれば回転角は大きくなり、歯の数が多くなれば回転角は小さくなる。

分離爪３２の先端が四角錐等の多角錐である場合には、常に稜線部分が像担持体１０２に当接するように歯の数を設定する。例えば四角錐の場合なら、回転角は９０度になるように設定する。

図４は本発明の第２実施例の、分離爪ユニット周辺の拡大図である。第１実施例と同じものには同一の符号を付け、第１実施例との相違点を中心に説明する。

分離爪３２は、第１実施例と同様にポリイミドアミド等で形成されており、先端が円錐又は多角錐等の形状となっている。分離爪３２は分離爪ホルダ３３に挿通しており、分離爪３２の後端は、ワンウェイクラッチが内蔵された回動部材４０に固定されている。

回動部材４０には分離爪３２を回動させるための回動板４１が設けられている。回動板４１は図示しないストッパ等によって所定の角度以上は回動しないように構成されており、この角度が分離爪３２の回転角となる。解除板４２は、回転軸３４に取付けられ、分離爪３２の像担持体１０２への当接を解除するための物であり、回転軸３４の回転に伴って回動板４１の下面に当接する。

分離爪ホルダ３３は像担持体１０２の回転軸方向に対して平行に設けられた軸４３に回動可能な状態で取付けられている。また、分離爪ホルダ３３と回動部材４０との間には捻りバネ４４が設けられている。

図５は、本発明の第２実施例の分離爪ユニットの構造を示す斜視図である。回転軸３４が図示しないソレノイド等の駆動手段によって矢印ｃの方向へ回動することにより、解除板４２の先端部分が上に持ち上がり回動板４１に係合する。当接後も引き続き持ち上がることで回動板４１も上にあがり、回動部材４０が回動する。回動部材４０の回動によって回動部材４０に固定された分離爪３２が矢印ｄが示す方向へ回転する。解除板４２は回動板４１が所定の角度まで回動した後も回動板４１を持ち上げ続ける。そのため、分離爪ホルダ３３が軸４３を中心に回動し、分離爪３２の先端部分が下方向に移動して像担持体１０２から解除される。

回動板４１の所定の回転角度は、分離爪３２の先端が円錐であれば、７度や１１度といった、３６０度を割り切ることができないような値に設定することができる。そうすることで、円錐の側面部分がまんべんなく像担持体１０２に当接するため分離爪３２は均一に摩耗し、像担持体１０２との当接面積が増大しないため、紙粉等が進入しにくくなるので像担持体１０２に傷がつきにくい。

回転軸３４が矢印ｃとは逆の方向に回転すると、解除板４２と回動板４１の係合が解除される。それによって、分離爪ホルダ３３は図５に示す位置に戻り、分離爪３２の先端が像担持体１０２に接する。それと同時に、回動部材４０は捻りバネ４４によって元の位置に戻る。回動部材４０と分離爪３２との間にはワンウェイクラッチがあるので、回動部材４０が元の位置に戻るときには分離爪３２は回転しない。

図６は、本発明の第３実施例の構造を示す側面図であり、図７は本発明の第３実施例の上面図である。分離爪ホルダ３３は軸４３に回動可能な状態で取付けられており、分離爪３２が挿通されている。分離爪ホルダ３３の下部には突起部４５があり、解除板４２が当接する。解除板４２が図示しない駆動手段によって突起部４５に当接し、分離爪ホルダ３３の後部を持ち上げることで、分離爪ホルダ３３は軸４３を中心に回動し、分離爪３２の先端が下方向へ移動し、像担持体１０２から離れる。

１つの分離爪ホルダ３３には図７に示すように、分離爪３２が２つ相通しており、分離爪セットを構成している。分離爪３２の後端部４６を変位カム４７が支持している。変位カム４７はリンク機構４８を介して軸４９に固定されており、軸４９は図示しないソレノイド等の駆動手段によって矢印に示すような左右方向に動く。

図７では、左の分離爪３２が像担持体１０２に当接する位置にあり、右の分離爪３２は当接しない退避位置にある。この状態で軸４９が右方向に移動すると、変位カム４７も右へ移動する。すると右の分離爪３２が前進して像担持体１０２に当接する当接位置に移動し、左の分離爪３２はコイルバネ５０によって後退し、像担持体１０２へ当接しない退避位置に移動する。このような動作は、画像形成処理が１回行われるごとに行われる。

第３実施例の分離爪ホルダ３３内に、第１実施例ののこ歯継手を設ける構成や、第２実施例の回動部材を設けた構成も可能である。こうすることで、分離爪３２が当接位置へ移動するたびに分離爪３２が回転するため、分離爪３２の先端部分の摩耗がより少なくなり、添加剤や紙粉の進入しにくくなるため像担持体１０２の傷がつきにくくなる。

なお、本発明では、分離爪は像担持体１０２に設けられるだけではなく、定着装置１８０の加熱ローラ１８１や、カラー画像形成装置の中間転写体等、用紙Ｐの分離が必要な回転体に設けることが可能である。

さらに、第１実施例から第３実施例では画像形成が行われるごとに分離爪３２の回転等を行っているが、画像形成処理が所定の回数行われたところで分離爪３２を回転等させる構成であっても良い。

本発明の給紙装置と、給紙装置が接続された画像形成装置の構成を示す図である。 分離爪ユニット周辺の拡大図である。 分離爪ホルダ内部の構造を示す図である。 本発明の第２実施例の、分離爪ユニット周辺の拡大図である。 本発明の第２実施例の分離爪ユニットの構造を示す斜視図である。 本発明の第３実施例の構造を示す側面図である。 本発明の第３実施例の上面図である。

符号の説明

３２ 分離爪
１００ 画像形成装置
１０２ 像担持体
１８０ 定着装置
１８１ 加熱ローラ
Ｐ 用紙

Claims (10)

1. 用紙が接触する回転体と、
   前記用紙を前記回転体から分離する分離爪と、
   該分離爪を回転させるための駆動手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 用紙が接触する回転体と、
   前記用紙を前記回転体から分離する分離爪と、
   前記回転体に当接する位置にある前記分離爪と、前記回転体に当接しない退避位置にある前記分離爪を有する分離爪セットと、
   該分離爪セットが有する前記分離爪のうち、当接位置にある前記分離爪を退避位置へ移動し、退避位置にある前記分離爪を当接位置へ移動する駆動手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記回転体に当接する位置にある前記分離爪と、前記回転体に当接しない退避位置にある前記分離爪を有する分離爪セットを有し、
   前記駆動手段は、該分離爪セットが有する前記分離爪のうち、当接位置にある前記分離爪を退避位置へ移動し、退避位置にある前記分離爪を当接位置へ移動すると共に前記分離爪を回転させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記分離爪は円錐であり、
   前記駆動手段が１回の駆動で前記分離爪を回転させる角度は、３６０度を割り切ることができない角度であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記分離爪は角錐であり、
   前記駆動手段は、前記分離爪の稜線が前記回転体に当接するように回転させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記回転体は、像担持体であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記回転体は、前記用紙に転写されたトナー像を、前記用紙に定着させる定着装置に設けられた定着ローラであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記駆動手段は、前記用紙に画像が形成される毎に、前記分離爪を駆動することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記駆動手段は、画像形成処理が所定の回数行われた時に、前記分離爪を駆動することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記駆動手段は、ソレノイドであることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置。

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