JP3743475B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を適用した複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、画像転写位置の直前（上流）に設けられる搬送路を通過する記録媒体の搬送状態によって発生する画像劣化を防止するのに好適な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、設置スペースの確保を容易にするため小形化する傾向が強くなってきている。このような小形化の傾向により、画像形成装置内で記録紙を搬送させるための搬送経路の形状が複雑になることが多くなっている。
【０００３】
例えば、図１０の従来装置では、像担持体としての感光体ドラム１と転写ロール２との当接部つまりニップ部ＮT の直前の搬送路３は、部品数の低減と小形化の要請により、その一方のガイド面が現像装置４（現像ロール４３を含む）のハウジング４１の外壁面４２で兼用されている。つまり、搬送路３は前記外壁面４２と、該外壁面４２に対向して配置された案内板５とによって形成されている。
【０００４】
さらに、前記搬送路３の上流に設けられたレジロール６，６のニップ部ＮR におけるレジロール６の接線と、前記ニップ部ＮT における転写ロール２の接線とは一直線ではなく一定の角度を有している。そのために、搬送路３は湾曲し、前記案内板５は山形に形成されている。つまり記録紙Ｐはニップ部ＮR を通過した後、急に進行方向を転換してニップ部ＮT に進入する。このような搬送路の形状を設定するのは、レジロール６，６より上流にある図示しない構成部品等の配置の都合によることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
搬送路が湾曲していることにより、次の問題点が生じる。記録紙Ｐはレジロール６，６によって搬送路３に給送され、案内板５の頂部近傍を通過した後、現像装置４の外壁面４２に沿って搬送され、ニップ部ＮT に案内される。現像装置４の現像ロール４３で現像された画像はニップ部ＮT で記録紙Ｐに転写される。このとき、レジロール６，６による送り速度が転写ロール２および感光体ドラム１による送り速度より大きく設定されているので、記録紙Ｐは鎖線で示すように湾曲し、記録紙Ｐの後端がレジロール６，６のニップ部ＮＲを抜けるまで、現像装置４の外壁面４２に沿って搬送される。
【０００６】
記録紙Ｐが湾曲して搬送されると、湾曲部のピーク位置で記録紙Ｐは前記外壁面４２に強く押し当てられる。搬送路の壁面には記録紙Ｐの滑走性を高めるためリブが設けられているのが一般的であり、実質的には、外壁面４２に設けられているリブに記録紙Ｐが強く押し当てられる。樹脂製のリブに記録紙Ｐが強く押し当てられると、記録紙Ｐがリブとの当接部分で帯電し、転写時にこの帯電電荷にトナーが反発してトナーが飛び散る現象が発生する。その結果、その部分の画像濃度が低下し、記録紙搬送方向に伸びたリブ形状に対応する筋状の欠陥が発生する。
【０００７】
また、記録紙Ｐの後端がレジロール６，６を通過したときに前記湾曲した記録紙Ｐはまっすぐになろうとするため、記録紙Ｐはその後端が現像装置４側に跳ね返って該現像装置４の外壁面４２に打ちつけられる。記録紙Ｐの後端が外壁面４２に打ちつけられると、その衝撃により現像ロール４３と感光体ドラム１記録紙Ｐとの間隙が瞬時変化し、感光体ドラム１上のトナーが現像ロール４３へ移行するときの移行状態が変化する。その結果、その部分に画像濃度の変化が生じ、記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向に白筋つまり線状の画像抜けが発生する。
【０００８】
上記２種類の画像欠陥は、ハーフトーン画像において特に顕著であり、また、ＯＨＰシート等のプラスチックシート、葉書、封筒等の厚紙が記録媒体として使用される場合に顕著である。
【０００９】
記録紙が搬送路の壁面に強く当たらないようにするためには、記録紙の通過部分を後退させて搬送路の隙間を大きくすることが考えられる。しかし、記録紙の通過部分を交替させて搬送路を大きくする場合には、さらに次の問題点を解決しなければならない。
【００１０】
図１０において、外壁面４２に減厚部分４２ａを設けて記録紙を通過させやすくした場合、減厚部分４２ａに沿って案内された記録紙Ｐの先端が感光体ドラム１に突き当たる位置Ｐａは、減厚されていない壁面４２で案内されたときに記録紙Ｐの先端が感光体１に突き当たる位置Ｐと比較して、感光体ドラム１の中心寄りとなっている。記録紙Ｐが突き当たったときに感光体ドラム１に与える衝撃は、減厚部分４２ａで案内された方が大きくなるのは明らかであり、この衝撃により感光体ドラム１が振動する。その結果、感光体ドラム１の振動によって画像に乱れを生じる。
【００１１】
本発明は、レイアウトの都合上、転写位置直前の搬送路が湾曲して形成されているときに発生する上述の問題点を解決し、記録媒体が搬送路壁面に強く押し当てられることがなく、しかも記録媒体後端が搬送路壁面に強く打ち付けられないようにし、かつ記録媒体が像担持体に突入するときの角度を適正に維持して画像劣化を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明は、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、前記現像された画像を記録媒体に転写する転写装置と、前記像担持体および前記転写装置間の転写位置に記録媒体を案内する湾曲状の搬送路とを具備し、
前記搬送路を形成するガイド部材のうち、該搬送路の湾曲外周側に配置されたものの形状が、記録媒体幅方向中央部で該搬送路の間隙を広く、同幅方向端部で該搬送路の間隙を狭くするように決定されているとともに、前記搬送路の前記転写位置に最も接近した部分では、該搬送路の間隙が記録媒体幅方向で一様になるように前記ガイド部材の形状が決定されている点に特徴がある。
【００１３】
また、本発明は、前記搬送路を形成するガイド部材のうち、該搬送路の湾曲外周側に配置されたものの形状が、前記搬送路の間隙が記録媒体幅方向一端寄りで最も広く、該一端から記録媒体幅方向他端に向かって徐々に狭くなるように決定されている点に第２の特徴がある。
【００１４】
上記特徴によれば、記録媒体は湾曲した搬送路に沿って転写位置に案内される。記録媒体が前記搬送路の湾曲外周側に沿って搬送される場合、画像が形成される可能性が極めて少ない記録媒体の幅方向端部が、主としてガイド部材に強く押し当てられるため、搬送路壁面から受ける記録媒体中央部の帯電を防止できる。
【００１５】
さらに、該湾曲外周側のガイド部材に押し当てられる力は記録媒体が小さいサイズのものの方が大きくなる。しかし、本発明では、搬送路は幅方向中央部分で間隙を広くしているので、小さいサイズの記録媒体がその通過時にガイド部材に押し当てられる力が軽減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。同図において、像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１の周辺には帯電装置７、露光装置８、現像装置４、転写ロール２、および廃トナー回収装置９が配置されていて画像形成部１０を形成している。なお、この画像形成部１０は、転写ロール２および露光装置８を除く構成部品は一体として組立体（プロセスカートリッジ）を構成し、メンテナンス担当者や操作者がメンテナンス時に画像形成装置本体に対して該プロセスカートリッジを脱着自在になっているのが好ましい。
【００１７】
前記画像形成部１０の上流側（記録紙が搬送されてくる側）にはレジロール６，６が配置され、さらにその上流側には給紙装置１１が設けられている。給紙装置１１は給紙トレイ１１１とその上方に設けられたフィードロール１１２とからなる。画像形成部１０の下流側には除電装置１２が設けられ、さらにその下流側には定着装置１３が設けられている。
【００１８】
画像形成部１０の上方には排出トレイを兼ねたカバー１４が設けられている。前記画像形成部１０と定着装置１３との間の搬送路１５は案内板１５１，１５２によって形成され、前記画像形成部１０とレジロール６，６との間の搬送路３は案内板５およびハウジング４１の外壁面４２で形成されている。ハウジング４１は軽量化と成型の容易化のために樹脂で形成されている。画像形成部１０と画像形成装置本体のハウジング１６との間のスペースには、例えば、両面印刷のための記録紙反転搬送路（図示せず）が形成される。
【００１９】
動作時には、図示しない制御装置から入力されたビデオ信号に従って露光装置８が駆動され、帯電装置７で一様に帯電された感光体１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置４の現像ロール４３によってトナー現像されて可視化される。
【００２０】
一方、前記トナー現像された画像が転写される記録紙は給紙トレイ１１１からフィードロール１１２によって引き出され、レジロール６，６のニップ部ＮR で待機している。そして、記録紙は、感光体１上での画像形成の進行に応じ、予め設定されたタイミングで搬送路３に送り出され、転写ロール２と感光体１とのニップ部ＮT に至る。このニップ部ＮT で画像が転写された記録紙は除電装置１２で転写バイアスと逆極性にバイアスされて除電された後、定着装置１３に搬送される。定着装置１３では記録紙に画像が熱定着され、画像が定着された記録紙は排出トレイ１４上に排出される。感光体１の表面に残存しているトナーは廃トナー回収装置９のブレードで掻き取られて回収される。
【００２１】
次に、記録紙が現像装置４のハウジング４１に強く押し当てられないようにするための対策を説明する。図１は現像装置４の正面図であり前記搬送路３側から見た図、図２は現像装置４の側面図である。両図において、ハウジング４１の外壁面４２には記録紙Ｐの搬送方向と同方向に伸びたガイドリブ４４が複数本設けられている。ガイドリブ４４の高さ、つまり外壁面４２からの突出程度は現像ロール４３の軸方向つまり記録紙Ｐの幅方向で異なり、幅方向中央部のものが最も低く、幅方向両端にいくに従って段階的に高くなっている。すなわち、各ガイドリブ４４に付加している数字が大きい程高さは高く設定してある。この結果、搬送路３は記録紙Ｐの幅方向中央部で広く、同方向両端部で狭くなっている。
【００２２】
このようなガイドリブ４４に沿って搬送される記録紙Ｐは幅の中心線ＣＲが現像ロール４３の軸方向中心に合うように、いわゆるセンタレジに設定されている。したがって、小さいサイズの記録紙Ｐも大きいサイズの記録紙Ｐ１は、いずれも幅方向中央部分で両端部分よりもガイドリブ４４への押し当て力が小さくなっている。
【００２３】
記録紙Ｐ１は幅の両端部分で記録紙Ｐよりも高いガイドリブ４４に当接するので該ガイドリブ４４への押し当て力が大きくなる傾向がある。しかし、実用上は、サイズの小さい記録紙Ｐは葉書や封筒等の厚紙であることが多いのに対して、サイズの大きい記録紙Ｐ１は薄紙である場合が多いので問題とならない。全体的にはガイドリブ４４の高さは従来のものよりも平均して低くなっているので、記録紙Ｐ，Ｐ１がガイドリブ４４に押し当てられる力は低減されている。特に、画像が多く形成される中央部分では、画像が形成されていないことが多い両端部分と比較して押し当て力は小さくなっている。
【００２４】
上記ガイドリブ４４の形状により、記録紙Ｐがガイドリブ４４に強く当接された状態で搬送されることがなくなり、樹脂製のハウジング４１に一体的に形成されるガイドリブ４４との摺動部分で記録紙Ｐが帯電して画像劣化をきたすのを防止できる。
【００２５】
このように、記録紙Ｐの幅方向中央部と端部とでガイドリブ４４の高さを互いに異ならせていることによって、記録紙Ｐの押し当て力が小さくなるほか、レジロール６，６を通過した記録紙Ｐの後端が跳ね返ってガイドリブ４４に打ち付けられるときの衝撃を緩和できる利点がある。すなわち、記録紙Ｐの後端はガイドリブ４４に一度に当接するのではなく、高いガイドリブから低いガイドリブへ順番に当たるようになるので、衝撃が分散され、該衝撃が現像ロール４３に与える影響を少なくすることができる。
【００２６】
また、図２から理解されるように、記録紙Ｐの搬送方向下流つまり転写位置に近い方でのガイドリブ４４の端部高さは、すべてのガイドリブ４４に関して同一に設定されている。つまりすべてのガイドリブ４４の端部は点４４Ｃに集中している。なお、図中の括弧付き数字は図１と対応する。但し、図の煩雑を避けるため、ガイドリブ４４の高さは３段階で示しているが、これには限らない。このように、ガイドリブ４４の高さを端部で揃えることにより、感光体１に突入する記録紙Ｐの突入角度αが予め設定した角度以下、つまり感光体１への衝突力を軽減するために設定した角度以下に常に保持される。したがって、記録紙Ｐの突入時の衝撃による画像劣化が防止される。
【００２７】
前記ガイドリブ４４の形状は、記録紙Ｐが当接する面が平面になっているが、この面を弧状にしてもよい。図４は、ガイドリブ４４の変形例を示す側面図であり、記録紙が当接する面を弧状に形成している。但し、この場合でも、ガイドリブ４４の端部が点４４Ｃに集中しているのに変わりはない。ガイドリブ４４の形状をこのように弧状にして記録紙Ｐの湾曲度合いに近似した面を形成することにより、該面に対する記録紙Ｐの当接角度を緩やかにできるので、ガイドリブ４４への記録紙Ｐの押し当て力を緩和できる。
【００２８】
上述の例は、記録紙Ｐ，Ｐ１はセンタレジに設定した場合であるが、記録紙Ｐ，Ｐ１を現像ロール４３の一端寄りに位置合わせした、いわゆるサイドレジに変形できる。図５はサイドレジの場合の現像装置４の正面図である。同図においては、ガイドリブ４４の高さは現像ロール４３の軸方向つまり記録紙Ｐの幅方向の端部（括弧付き数字１３で示す）のものが最も高く、あとは括弧付き数字が小さいものほど高さが低く設定されている。すなわち、レジ位置ＳＲではガイドリブ４４は高く、そこから他端に行くに従って段階的に高さが低くなっていて、レジ位置ＳＲから最端部で再び高くなっている。
【００２９】
このようなサイドレジの場合にも、サイズの小さい記録紙Ｐはサイズの大きい記録紙Ｐ１よりも低いガイドリブに当接して案内されるので、サイズの小さい厚紙の搬送時に該厚紙がガイドリブ４４に強く当たるのを防止することができる。なお、サイドレジの場合も、センタレジの場合と同様、ガイドリブ４４の端部での高さは１か所に集中していて、感光体１に対する突入角度が予定値よりも大きくならないようにしているのはもちろんである。また、ガイドリブ４４の形状が、記録紙との当接部において図４のように弧状であってよいのもセンタレジの場合と同様である。
【００３０】
また、次のような実施形態も可能である。図６は、第２の実施形態に係る現像装置４の正面図であり、図７は同現像装置４の側面図である。この第２実施形態ではガイドリブの搬送方向下流側つまり転写位置側に別の第２のガイドリブ（以下、「先端ガイドリブ」という）を設けた点に特徴がある。図において、第１のガイドリブ４４Ａのそれぞれの間に先端ガイドリブ４５が配置されている（それぞれに英小文字が付加してある）。ガイドリブ４４Ａについては括弧付き数字が小さいものほど高さが低いのは図１や図５に示した例と同様であるが、記録紙搬送方向の下流側つまり転写位置寄りで、すべてのガイドリブ４４Ａの高さが揃っているわけではない。その代わりに、高さが揃っている先端ガイドリブ４５によって記録紙Ｐ，Ｐ１は案内されながら前記感光体１に突入するので、前記突入角度αは記録紙Ｐ，Ｐ１の別によって変動することはない。
【００３１】
このように、ガイドリブを２つに分割することにより、次の効果が得られる。ガイドリブを分割した場合、パラメータの調節が容易となる。すなわち、湾曲状の記録紙Ｐのピークがガイドリブ４４に当接する場合の当たりの強さを軽減するための形状を、記録紙Ｐの感光体１への突入角度αの設定と関連させずに独立して設定できる。一方、先端ガイドリブ４４Ａの形状も、記録紙Ｐのピークがガイドリブ４４に当接する場合の当たりの強さとは関連なく独立して設定することができる。換言すれば、設計の自由度が増すという利点がある。
【００３２】
さらに、次のような実施形態も可能である。図８は第３の実施形態に係る現像装置４の斜視図である。同図において、現像装置４のハウジング４１の外壁面４２を、上述のガイドリブ４４を形成するのに代えて、段差を有する面としている。すなわち、記録紙の幅方向中央部が端部より高さが低くなるように段差を設けてある。この例では、Ａ４サイズ以上の記録紙の幅方向両端が当接する最も高い面４２Ａと、葉書サイズの記録紙の幅方向両端が当接する中間高さの面４２Ｂと、それよりも小さい名刺サイズの記録紙が当接する最も低い面４２Ｃを形成している。
【００３３】
但し、ガイドリブに代えて段差面を形成した場合でも、転写位置寄りの端部、つまり図８ではハウジング４１の縁４１Ｃは一直線に揃えられており、記録紙のサイズによって感光体１への前記突入角度αが変化しないように形状を決定してあるのには変わりがない。
【００３４】
なお、図８のような段階的に多数の段が設けられているのに代えて、記録紙の幅方向中央部から端部にかけて徐々に勾配を設けてもよい。図９は、勾配を設けた現像装置の斜視図である。この例では、外壁面４２を記録紙の幅方向中央部において現像装置４の内側方向に後退させ、そこを境にして記録紙の幅方向両端に向かって徐々にその後退程度を小さくしている。この外壁面４２の形状により、より後退程度の大きい中央の面部分には、葉書等小サイズの記録紙が当接し、後退程度の小さい両端の面部分にはＡ４サイズ記録紙等、大きいサイズの記録紙が当接しつつ、転写位置方向へ搬送される。
【００３５】
この場合にも、上述の実施形態と同様、転写位置寄りの端部つまりハウジング４１の縁４１Ｃは一直線に揃えてあり、記録紙のサイズによって感光体１への突入角度αが変化しないように形状を決定してある。図８，９の例はセンタレジの場合であり、サイドレジの場合は、記録紙を寄せる側で、外壁面４２の後退程度を大きくし、他の側に向かって徐々に後退程度を小さくしていくように変形できる。
【００３６】
なお、本実施形態では、転写装置として転写ロールを用いた場合を示したが、転写装置はこれに限らず、コロトロン装置であってもよい。また、搬送路３の一方の案内板として現像装置４のハウジング４１の外壁面４２を利用したが、ハウジング４１の外壁面４２に限らず別部材を用いる場合にも本発明を適用できるのはもちろんである。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、記録媒体の幅方向中央部で搬送路を広くしたので、搬送路壁面による記録媒体の帯電や搬送路壁面への記録媒体の衝突に起因する画像欠陥を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部正面図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部側面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の変形例を示す要部正面図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の変形例を示す要部正面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部正面図である。
【図７】 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部側面図である。
【図８】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部斜視図である。
【図９】 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部斜視図である。
【図１０】 従来の画像形成装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
１…感光体、 ２…転写ロール、 ３…搬送路、 ４…現像装置、 ５…案内板、 ６…レジロール、 ４１…ハウジング、 ４２…外壁面、 ４３…現像ロール、 ４４…ガイドリブ

Claims (8)

1. 像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、
   前記現像された画像を記録媒体に転写する転写装置と、
   前記像担持体および前記転写装置間の転写位置に記録媒体を案内する湾曲状の搬送路とを具備し、
   前記搬送路を形成するガイド部材のうち、該搬送路の湾曲外周側に配置されたものの形状が、記録媒体幅方向中央部で該搬送路の間隙を広く、同幅方向端部で該搬送路の間隙を狭くするように決定されているとともに、
   前記搬送路の前記転写位置に最も接近した部分では、該搬送路の間隙が記録媒体幅方向で一様になるように前記ガイド部材の形状が決定されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、
   前記現像された画像を記録媒体に転写する転写装置と、
   前記像担持体および前記転写装置間の転写位置に記録媒体を案内する湾曲状の搬送路とを具備し、
   前記搬送路を形成するガイド部材のうち、該搬送路の湾曲外周側に配置されたものの形状が、前記搬送路の間隙が記録媒体幅方向一端寄りで最も広く、該一端から記録媒体幅方向他端に向かって徐々に狭くなるように決定されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記搬送路の前記転写位置に最も接近した部分では、該搬送路の間隙が記録媒体幅方向で一様になるように前記ガイド部材の形状が決定されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド部材には、記録媒体搬送方向に伸びたガイドリブが記録媒体幅方向に複数本設けられており、該ガイドリブの高さによって前記搬送路の間隙が設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
5. 前記搬送路の前記転写位置に最も接近した部分では、該搬送路の間隙が記録媒体幅方向で一様になるように前記ガイドリブの高さが決定されていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記ガイド部材には、記録媒体搬送方向に伸びた第１のガイドリブが記録媒体幅方向に複数本設けられており、該第１のガイドリブの高さによって前記搬送路の間隙が設定されているとともに、前記複数の第１のガイドリブ間に設けられ、前記像担持体への記録媒体の突入角度を該像担持体の軸方向で一定に維持するための第２のガイドリブをさらに具備したことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
7. 前記ガイド部材が、樹脂製であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ガイド部材が、前記搬送路に隣接して配置されている現像装置のハウジング外壁と兼用されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。

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