JP2007057945A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 除電性能をあげ画像安定性を増し、また分離性能を上げる。
【解決手段】 転写後の除電部材として除電針より除電能力の高い除電布を用い、また転写ローラに連動して動くようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記録磁性体等の像担持体に電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の作像プロセスにより目的の画像情報に対応したトナー画像等の可転写画像を形成担持させ、その可転写画像を転写バイアスを印加した転写ローラやコロナ放電器等の転写手段により転写材・記録材等の転写材側に転写する転写方式の、複写機・レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。

この種の転写方式の画像形成装置において、像担持体から転写材への可転写画像としてのトナー画像の転写は、転写手段にトナー画像とは逆極性の転写バイアスを印加し、よって形成される電界の作用でトナー画像を像担持体側から転写材側へ引きつけて移動させることでなされる。このとき転写材は帯電状態になる。

そして転写部でトナー画像の転写を受けた転写材は像担持体から分離されて画像定着器へ搬送され画像の定着処理を受ける。この場合、転写材が上記の帯電状態のまま転写部から画像定着器へ向けて搬送されると、その搬送の間に転写材が搬送ガイドなどに接触して転写材上の電荷がリークして転写材上の未定着トナー画像に乱れを生じ、水玉模様と呼ばれる画像不良を発生しやすい。

この画像不良は、特に、低湿環境時（例えば１５％ＲＨ以下）に転写材が乾燥して高抵抗状態にあるときや、両面或いは多重プリントモードにおいて、１面または１回目のプリントが終了して転写材が熱定着器を１回通ったことで熱乾燥して高抵抗状態にあるときの２面または２回目のプリント時に顕著である。

また、高湿環境時に、コシのない薄い紙を給紙すると、転写材が帯電して感光体に張り付き、クリーナー部へ転写材先端が突っ込んでしまう。

そこで上記のような画像不良の発生を防止するために、転写工程の直後に除電針などの除電手段を設け、転写材に過剰に乗った電荷を除電するようにしている。

従来の除電針は、図８に示すような形状の金属製のものであった。

除電針による転写材の除電は、主に転写材から除電針の先端部への放電によって行われるため、除電針の高さを転写材の搬送経路ギリギリまで高くすること、即ち除電針はその先端部を転写材の搬送経路に可及的に接近させた配置設定とするのが効果的である。

従来例としては、例えば特許文献１をあげることが出来る。
特開平０７−１０４５８４号公報

しかし、その半面、次のような問題があった。

（１）ジャム処理等のためにユーザーが画像形成装置本体の開閉部材（開閉ふた・開閉扉など）を開いて、更にはプロセスカートリッジを抜き出して装置本体内部を開放し装置本体内へ手を入れてジャム紙を除去するときなどに、転写材搬送経路に突出状態の除電針の尖り先端部に手指を不用意に触れ易いため、手指を傷つけたり、先端部を曲げてしまう。

（２）両面或いは多重プリントモードの実行時には１面もしくは１回目のプリントの実行時に定着分離で生じた転写材の先端カール部が、２面もしくは２回目のプリントの実行時に除電針にぶつかり易くジャムを発生させやすい。

（３）使用した転写材の厚さによって、転写部を出た転写材の搬送経路が除電針先端に対して遠近変化することで、除電効果に差が出る。

上記のような問題の対処方法として、（１）転写材搬送経路に対する除電針の高さを低く目に設定する、（２）除電針の先端を丸くして転写材が引っ掛かりにくくする、（３）除電針のホルダーを、除電針先端をよりカバーする形状にして転写材が引っ掛かりにくくするなどの方法があるが、いずれも除電効果を弱めることになり、低湿環境下等での水玉模様等の画像不良の防止効果が低下する。

本発明は同じく除電針により転写材の除電を行なわせるものであるが、上記のような問題なく、しかも各場合において十分な転写材除電効果を得ることができるようにしたものである。

本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。

像担持体上に形成担持させた可転写画像を転写手段により転写材に転写する転写方式の画像形成装置において、転写部近傍に配設されて転写材の除電を行なう除電部材が導電性繊維を用いた除電布である。

前記転写手段の動きに連動して前記除電布の位置変位がなされることを特徴とする前記画像形成装置。

また、前記転写手段が、ローラ形状をなしている場合、つまり転写ローラであった場合、その感光ドラムに対する当接圧を一定にする為に、通常はバネ等により付勢されている。このとき、ライン画像等の中央部がうまく転写できずに、感光ドラム側に残ってしまう中抜けという問題を対策する為に搬送性を考慮しながら極力小さい圧に設定したほうが良い。ところがこの当接圧が小さいと使用した転写材の厚さ（コシの強さ）から前記バネが押し下げられ、感光ドラムからの分離方向が変化し、除電部材からの距離が変わってしまいやすいといった問題や、前記転写ローラの径が大小することにより、その後の定着装置の搬送スピードとの兼ね合いから、転写−定着間に出来るループの変化により、転写部を出た転写材の搬送経路が除電部材に対して遠近変化してしまうという問題を解決できる。

（作用）
即ち、像担持体上に形成担持させた可転写画像を転写手段により転写材に転写する転写方式の画像形成装置において、転写部近傍に配設されて転写材の除電を行なう除電部材を導電性繊維を用いた除電布とする。除電布は導電性の例えばカーボンファイバーなどの細い繊維を導電性の接着剤等で固めたものであり、その表面からは細い繊維の先端が無数に突き出ている。これは転写材からの放電するポイントが従来の金属製の除電針と比較して非常に多く除電能力も高くなっている。また除電布はシート状でありマクロ的にみると大きな突起がないため、記録材が引っかかりにくいという利点もある。またこの除電布を前記転写手段と連動して、転写材の搬送経路に対して接近する方向と遠ざかる方向とに位置変位することで、装置を開放してプロセスカートリッジを着脱操作したり、転写材Pの厚みが変わったりして、転写ローラ位置が変異することが有っても転写ローラの動きを阻害したりすることなく、転写材通過時には最適な位置に設置することが出来る。

更に装置内を点検・保守したり、ジャム紙を取り除き処理したりするときに不用意に除電部材に手指を触れてしまっても除電針とことなり手指を傷つけることはなく、転写材にカールがついていたり、厚さによる搬送経路に異なりを生じても、適切に位置変位することで転写材の除電布に対する引っかかりを回避させてジャムの発生を防止し、しかもこの場合でも十分な転写材除電効果を得て水玉模様等の画像不良の発生を防止したり、コシの弱い転写材においても、感光体ドラムからスムーズな分離を行うことが出来る。

以上のように本発明によれば、像担持体上に形成担持させた可転写画像を転写手段により転写材に転写する転写方式の画像形成装置において、転写部近傍に配設されて転写材の除電を行なう除電部材を、導電性繊維を用いた除電布にすることで、装置を開放してプロセスカートリッジを着脱操作したり、装置内を点検・保守したり、ジャム紙を取り除き処理したりするときにユーザーの手指を触れてしまうことを防止することができるうえ、転写部材と共に揺動可能とすることで転写材の厚さによる搬送経路に異なりを生じても、転写材引っかかりを回避させてジャムの発生を防止し、転写材により位置を変異することで感光体ドラムからの転写材の分離不良といった問題が防げる。しかもこの場合でも十分な転写材除電効果を得て水玉模様等の画像不良の発生を防止することができる。

（実施例１）
（Ａ）画像形成装置の全体構成
図１は一実施例の画像形成装置の概略構成図である。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用のレーザビームプリンタである。

１はプリンタの総括符号、１ａはプリンタの開閉部材としての開閉上ふたであり、２点鎖線示のように開いてプリンタ内部を開放することができ、その開放開口からプロセスカートリッジ２の着脱操作、プリンタ内の点検・保守、ジャム紙の取り除き処理等をすることができる。

３は像担持体としての電子写真感光体ドラムであり、本例のものは例えばアルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にＯＰＣ感光体層を形成したものであり、矢示の時計方向に本例では７０mm/secのプロセス・スピード（周速度）をもって回転駆動される。プリンタはＡ４サイズ紙で最大８枚のスループットを有している。

感光体ドラム３はその回転過程で一次帯電手段４により帯電処理を受ける。本例の一次帯電手段４は感光体ドラム３に所定の押圧力で押圧接触させた従動回転する帯電ローラであり、この帯電ローラ４に対して不図示の高圧電源から帯電バイアスが印加されて感光体ドラム３の周面が一様に負帯電処理される。

その負帯電処理された回転感光体ドラム３面に対してレーザスキャナ５から目的の画像情報に対応して画像変調されて出力されたレーザ光Ｌによる走査露光がなされて、走査露光部分の電位が減衰して回転感光体ドラム３面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

その静電潜像が反転現像器６のネガトナー７によりトナー画像として現像される。８は現像スリーブである。

そしてそのトナー画像が感光体ドラム３と接触転写手段としての転写ローラ９との間の転写部位（圧接ニップ部）に給紙部から感光体ドラム３の回転とタイミングを合わせて給送された転写材としての転写材Ｐに対して順次に転写されていく。

転写ローラ９は感光体ドラム３に対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、感光体ドラム３とほぼ同一の周速度をもって感光体ドラム３の回転に順方向に回転しており、また高圧電源９Ａから転写バイアスが印加される。

１２は給紙部の紙カセットであり、前記カセット内から給紙ピックアップローラ１３と分離パッドとの協働で転写材Ｐが１枚宛給送され、レジストローラ対１４によって同期取りされて転写部位へ給送されていく。

１６は転写部位の転写材出口側の近傍の搬送ガイド１５上に設置されたに配設した除電布である。この除電布については後述する。

転写部位を通過した転写材Ｐは回転感光体ドラム３から順次に分離されて上記除電布１６の上側を接近通過して、搬送ガイド１５に案内されて画像定着装置１０へ搬送される。転写材Ｐは除電布１６の上側を接近通過していくとき前記除電布１６により過剰電荷の除電を受ける。

画像定着装置１０へ搬送された転写材Ｐは転写トナー画像の定着処理を受ける。１０ａ・１０ｂは定着ローラと加圧ローラであり、転写材Ｐが前記両ローラ１０ａ・１０ｂとのニップ部を通過することでトナー画像が転写材Ｐ面に加熱定着される。

転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光体ドラム３面はクリーナ１１によって転写残りトナー等の付着残留汚染物の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。

本例のプリンタにおけるプロセスカートリッジ２は、像担持体としての感光体ドラム３、一次帯電ローラ４、現像器６、クリーナ１１の４つのプロセス機器を包含させてなる。

（Ｂ）除電布１６
図２は除電布１６表面部分の拡大図である。本実施例で用いた除電布１６は非常に細い導電性繊維を接着剤等で固めた不織布でその裏面には接着層も備えている。本実施例で用いた除電布１６の抵抗値は３×10⁵Ω・ｃｍであるが、これより低くても問題はないし、直接転写材Pと接触させる場合など、転写バイアスのリークを防止するために高抵抗にしてよい。除電布１６の表面には前記導電性繊維の端部が無数にあり、この繊維端部に向かって転写材Pの非印字面から放電されることにより転写材Pが除電される。

図３は搬送ガイド１５とその上に備えられた除電布１６を示す。図３において１５ａは吸着板金であり転写−定着間において転写材Pを静電的に吸着し転写材Pを安定して定着ニップ部に導入するためにある。なお吸着板金１５ａは、転写材Pを吸着させるために設置されている。１５ｂは搬送リブであり吸着板金と１５ａと転写材Pが直接接触することを防ぎつつ一定の距離を保つようにしている。また転写材Pとの接触面積を減らすことで搬送抵抗を減らしている。除電布１６は搬送ガイド１５の転写部位の転写材出口側（転写材搬送方向上流側）に、吸着板金１５ａを曲げ、除電布１６の略厚み分下げられた位置に、その導電性の接着層で貼り付けられている。本実施例では、図３に示すように除電布１６を櫛歯状にし、搬送リブ１５ｂとオーバーラップさせることで、転写材Pが下方向にカールして転写部を出てきても直接除電布１６に接触しにくくしている。これは転写材Pがコシの弱い薄いもののとき、転写材Pの先端部が直接除電布１６と擦れると従来の除電針ほどではないが搬送抵抗となりジャムになってしまうことを防ぐためである。除電布１６は導電性の接着剤により、接地されている吸着板金１５ａに接着されているため、除電布１６も接地されることになる。

上記の構成をとることにより、除電布１６の位置は、従来の除電針の山型の頂点と同等の位置に除電布１６を設置することが可能となる。位置が同じで転写材Pから除電部材への放電ポイントが従来の除電針が山型の頂点部分が大半だったのに対し、本実施例の除電布１６は微細な導電繊維の端部が無数にありその面積も広く取れるためその除電能力は格段に高いものになった。

また本実施例を用いると、ジャム処理、交換、プリンタ内の点検・保守等のために、プリンタ１の上ふた１ａが開かれ、本体内にアクセスする際、従来の除電針では、その頂点部に手が触れる可能性があり、謝って手指を傷つけたり、除電針の頂点を曲げて性能が落ちてしまわないようにホルダーを除電針より高くとって除電能力を落とさなければならなかったのに対し、直接手指が接触しても、傷をつけたり、著しい除電能力の性能低下がないためホルダー等の性能を落とすものをつける必要がなく結果的に更に性能の高いものになっている。

（実施例２）
本実施例での除電布１６の要部概略断面図を図４に示す。図5は除電布１６、転写部材であるところの転写ローラ９、転写入口ガイド１７、転写入口ガイドステー１８、の概略斜視図である。

本実施例で除電布１６は、転写ローラ９と共に揺動する転写入口ガイドステー１８に、転写材通過方向の下流側に設置されており、上流側には板金等でできた転写入口ガイド１７が設置されている。除電布１６と転写入口ガイドは電気的に接続されていて共に接地されている。

通常、転写部材として転写ローラ９を使った装置においては、転写ローラ９を加圧バネ等で一定に加圧することにより、転写材Pの厚みが変わっても感光体ドラム３に対する加圧力が略一定になるようにされている。本実施例での画像形成装置でも転写ローラ１６は、不図示の加圧機構により図４に示す矢印Aの方向に加圧されている。しかしこれは、転写材の厚みが変わった場合や、プロセスカートリッジ２の着脱等により転写ローラ９の位置が変化することになる。除電布１６は転写ニップ部や転写材通過位置に近いところに設置したほうがその効果は高くなるが、上記のように転写ローラ位置が変異すると、どの位置でも問題なく設置しようとすると離れた位置に置かざるを得なくなる。

そこで、本実施例では、除電部材としての除電布１６を転写ローラ９と共に揺動する転写入口ガイドステー1８を転写部後方まで延長し、その部分に除電布１６を設置することにより、転写ローラの位置の変異によらず転写ニップ部や転写材通過位置に近い最適な位置に設置することが出来る。

従来の除電針において本実施例と同様の形態をとろうとすると、除電針を保護するためのホルダー等が必要なため揺動する部分の構造が複雑になるという問題がある。

また本実施例では、除電布１６を転写ローラ９と共に揺動する転写入口ガイド１８に設置したが、除電布に専用ガイドを備え、転写ローラ９と除電布１６だけが共に揺動するようにしても良い。

（実施例３）
本実施例の概略断面図を図６に示す。図６において１９は除電布ステーであり、除電布１６をその先端に設置してある。除電布ステー１９は転写ローラ９の軸を中心として矢印Bの方向に回転可能な状態にある。

また本実施例に用いる除電布１６の概略斜視図を図７に示す。図７において２０は絶縁性の例えばナイロンのような摺動性の良い樹脂製の糸であり、除電布１６に巻きつく形になっている。

本実施例の動作を説明する。除電布ステー１９は転写ローラ９の軸を中心として矢印Bの方向に回転可能な状態にあるが、不図示の加圧手段により非常に弱い力で矢印Bと逆方向に付勢されている。転写材Pが転写部を通過し、除電布１６に突き当たった場合、除電布ステー１９はその力により、矢印B方向へ回転し、転写材Pは除電布１６に突き当たりながら通常の搬送方向に搬送されていく。

図７に示すように、除電布16に絶縁性の糸２０をつけるのは、転写材Pが除電布１６の上を搬送中、摺擦紙ながら搬送されていくので、その摺動性を確保し、転写材Pと除電布16の距離を一定に保つためである。もし転写材Pと除電布１６が直接接触すると転写材Pの電気抵抗が低いときに、転写ローラ９に印加されたバイアスが、転写材P、除電布１６を介してリークし、最悪の場合転写不良を発生するのを防止するためでもある。

本実施例を用いることにより。転写材Pが感光体ドラム３から分離不良を起こし、感光体ドラム３に巻きついていった場合においても、除電布１６の位置は、転写後の感光体ドラム３の位置に非常に近いため、転写材Pの除電を行うことが出来る。

つまり本実施例を用いることにより、転写材Pと除電布１６の距離を非常に近い位置で接触させずに一定に保つことができ、また転写後の感光体ドラム３に近い位置に除電布１６を設置できるため、分離不良といった問題に非常に効果がある。

実施例１の画像形成装置の概略構成図。 本発明に用いた除電布の表面拡大図。 実施例1の搬送ガイドの概略平面図および概略断面図。 実施例2の要部概略断面図。 実施例2の要部概略斜視図。 実施例３の要部概略断面図。 実施例３の除電布概略斜視図。 従来例の除電針。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ プロセスカートリッジ
３ 像担持体（電子写真感光体ドラム）
９ 転写手段（転写ローラ）
Ｐ 転写材（転写材）
１５ 搬送ガイド
１６ 除電布
１７ 転写入口ガイド

Claims (8)

1. 像担持体上に形成担持させた可転写画像を転写手段により転写材に転写する転写方式の画像形成装置において、
   転写部近傍に配設されて記録媒体の除電を行なう除電部材が、シート状の形態をしていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記除電部材が導電性繊維を基材とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 上記除電部材が上記転写手段の揺動に応じてその位置を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 上記除電部材が上記転写手段の揺動に応じてその位置を可変とする転写部導入ガイドと一体で形成されていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
5. 上記除電部材が上記転写材からの力によりその位置を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
6. 上記除電部材の表面に糸状の絶縁部材を設けたことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
7. 上記所電部材の抵抗値が１０７Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
8. 上記転写部材がローラ形状をなすことを特徴とする請求項1の画像形成装置。

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