JP4635078B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を担持する像担持回転体と、これに対向する対向回転体の間の転写ニップに転写材を通過させることにより、像担持回転体上のトナー像を転写材に転写する転写装置、該転写装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。

特開平９−１１４２７７号公報には、感光体ドラムに圧接して転写ニップを形成する弾性ローラとしての転写ローラの下流近傍に、転写ニップを通過した転写材の電荷を低減するための除電針等の電荷低減手段を設ける構成において、転写ローラと電荷低減手段の相対的な位置関係を、転写ローラを支持するカバー等の可動部材の経時的ガタツキ等に拘わらず一定に保持できるようにすることを目的とした転写装置が記載されている。
転写ローラの回転軸に回動可能に設けられたホルダに除電針を設け、転写ローラを支持するカバーの内面に電源に接続されたバネ接点を設けて該バネ接点で上記ホルダを付勢して感光体ドラムを有するプロセスカートリッジに当接させ、これにより、転写ローラと除電針の位置関係を一定にするものである。

特開平９−１１４２７７号公報 特開平８−１６０８４０号公報（特許第３２９４０３０号） 特開２００２−１２３１５１号公報

特許文献１に記載の構成では、画像形成装置本体に対するカバーの取付状態にガタツキが生じても、バネ接点の付勢力により誤差が吸収される。
しかしながら、感光体ドラムに対する転写ローラの圧接方向（カバーの閉めによるローラの弾性力を介した付勢方向）と、バネ接点の付勢方向が同一となっているため、バネ接点の付勢力が感光体ドラムと転写ローラの圧接状態に影響を及ぼし、経時的に転写ニップの位置や幅が変化して転写性が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、転写材の電荷低減機能を有する構成であっても長期に亘って良好な転写性を維持できる転写装置、該転写装置を有する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、装置本体に対して閉じる第１の位置と、装置本体に対して装置外方へ開く第２の位置と、に移動可能に構成される開閉体と、前記装置本体に設けられ、トナー像を担持する像担持回転体と、前記開閉体に設けられ、前記像担持回転体と対向する対向回転体と、
を備え、前記対向回転体と前記像担持回転体を圧接し前記像担持回転体と前記対向回転体の間に転写ニップを形成し、前記転写ニップに転写材を通すことにより、前記像担持回転体上のトナー像を前記転写材に転写し、前記開閉体が前記第２の位置にあるとき、前記像担持回転体と前記対向回転体は離間し、前記転写ニップが開放される画像形成装置において、前記装置本体に設けられる第１の電気接点と、前記開閉体に設けられるとともに、前記開閉体が前記第１の位置にあるとき前記第１の電気接点と当接する第２の電気接点と、を備え、前記第１の電気接点と前記第２の電気接点は弾性力で当接し、両電気接点間に働く付勢力の向きは前記圧接方向と略直交する方向であり、前記第２の電気接点と接続され、前記転写ニップの下流の転写材搬送路に設けられる導電性部材を備えていることを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、前記開閉体が前記第２の位置にあるとき、前記第１の電気接点と前記第２の電気接点とは離間することを特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記両電気接点間に働く付勢力の向きは前記対向回転体の回転軸方向であることを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、前記第１の電気接点は、接地されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、前記第１の電気接点は電源に電気的に接続されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、前記導電性部材は前記転写ニップを通過した転写材の電荷を低減する除電部材であることを特徴とする。

請求項７記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持回転体は複数のローラに支持される中間転写ベルトであり、前記対向回転体は２次転写部材であり、前記複数のローラのうち前記２次転写部材と対向する位置に設けられるローラの回転軸を介して、前記中間転写ベルトに転写バイアスを付与するバイアス付与手段を有することを特徴とする。
請求項８記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持回転体は中間転写ベルトであり、前記対向回転体は２次転写部材であり、前記装置本体に設けられる第３の電気接点と、前記開閉体側に設けられ、前記開閉体が前記第１の位置にあるとき前記第３の電気接点に電気的に接続されるとともに前記２次転写部材にバイアスを付与するための第４の電気接点と、を有し、前記第３の電気接点と前記第４の電気接点は弾性力で当接し、両電気接点間に働く付勢力の向きは前記圧接方向と略直交する方向であることを特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項１乃至８のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、前記第１の電気接点と前記第２の電気接点のうち一方は、他方と当接する接点部と、前記接点部に対して該接点部が前記他方から受ける付勢力の向きに傾く斜面部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、電気接点の付勢力が像担持回転体と対向回転体の圧接状態に影響を及ぼして、経時的に転写ニップの位置や幅が変化して転写性が低下することを防ぐことができる。転写ニップの位置ずれ等による転写性の低下を長期に亘って防止できる。また、転写材へのトナー像の転写性を向上させることができる。

以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図５に基づいて、本実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタの構成の概要を説明する。装置本体の中央部には、像担持回転体としての中間転写ベルト１１を有する転写ベルトユニット１０と４つの画像ステーションが配置されている。
各画像ステーションは像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋをそれぞれ有し、その回りには専用の帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋ、クリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋが配置されている。
装置本体上部には、トナーを補給するトナーボトル群９が設けられている。各トナーボトルには、図中左からイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｂｋ）のトナーが充填されており、ここから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋに補給される。

プリント動作について説明する。転写材（記録媒体）としての転写紙２が給紙カセット１より給紙ローラ３でフィードされ、転写紙２の先端がレジストローラ対４まで到達すると図示しなセンサによって検知され、この検出信号でタイミングを取りながら、レジストローラ対４によって転写紙２を２次転写ローラ５と中間転写ベルト１１のニップ部に搬送する。
予め、帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって一様に帯電された感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、光書込み装置８によりレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上に静電潜像が作られる。

各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋにより現像され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。
次に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに１次転写電圧が印加され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上のトナーが、中間転写ベルト１１上に順次転写されていく。この時各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

中間転写ベルト１１上に形成された画像は、対向回転体としての２次転写ローラ５の位置まで搬送され、転写紙２に一括して２次転写される。各色のトナー像が転写された転写紙２は、定着装置６に搬送されて熱と圧力により定着され、排紙ローラ対７で装置本体の上面をなす排紙トレイ１５に排紙される。
なお、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋでクリーニングされ、その後、直流に交流成分のバイアスが重畳印加された帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって除電と同時に帯電され、次の作像に備える。
また、中間転写ベルト１１上の残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１３によってクリーニングされ、次の作像工程に備える。

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ２１と、中間転写ベルトクリーニング装置１３に対向する従動ローラ２２と、２次転写ローラ５と中間転写ベルト１１の間の転写ニップにレジストローラ対４からの転写紙２を案内するように中間転写ベルト１１の入口形状を形成する入口ローラ２３により実質的に支持されている。
駆動ローラ２１、中間転写ベルト１１、２次転写ローラ５等により転写装置が構成されている。

各画像ステーションの構成を図６に基づいて詳細に説明する。なお、色別の符号は付けずに説明する。帯電装置３０は感光体ドラム２０に接触又は近接して配置された帯電ローラであり、該帯電装置３０に接触してクリーニングローラ３１が設けられている。
現像装置５０は、現像ケーシング５５内に収容された現像剤を攪拌搬送して循環させる攪拌搬送部材５３、５４を有しており、攪拌搬送部材５３から現像ローラ５１に現像剤が供給され、該現像ローラ５１からトナーが感光体ドラム２０に供給される。符号５２は、現像ローラ５１上の現像剤の層厚みを規制するドクターブレードを示す。
クリーニング装置４０は、クリーニングケーシング４３と、クリーニングブレード４１と、掻き落とされたトナーを搬送・回収する回収部材４２等を有している。図６において、符号Ｌは光書込み装置８からのレーザー光を示し、符号１４は転写ベルトユニット１０のフレームを示す。転写ベルトユニット１０は画像の転写時、中間転写ベルト１１が感光体ドラム２０に接触するように図示しない駆動機構により駆動され、転写後は中間転写ベルト１１が感光体ドラム２０から離間するように駆動される。

図４に示すように、２次転写ローラ５は、収容凹部を有するケーシング状に形成された支持部材６０に回転可能に支持されている。支持部材６０には、２次転写ローラ５の他に、転写紙２を中間転写ベルト１１と２次転写ローラ５の間の転写ニップへ搬送ガイドするガイド部材６１と、中間転写ベルト１１より転写紙２を分離させるための導電性部材としての除電針６２と、支持部材６０の着脱、運搬等の作業を行うための取手６３等が設けられている。除電針６２はその針形状部が、転写ニップを通過した後の転写紙２に当接（接触）するように設けられている。
支持部材６０は、図５に示す矢印６４方向に開閉可能なカバー部材６５に着脱自在に設けられており、カバー部材６５を開放すると、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ５が離間して転写ニップが開放されるようになっている。

支持部材６０は、カバー部材６５に対して下端部を軸支されて回動自在に設けられているとともに、カバー部材６５に一端側を規制される付勢手段としてのコイルバネ６６により中間転写ベルト１１側へ付勢されている。コイルバネ６６は２次転写ローラ５の軸方向両端部の２箇所に配置されている。
コイルバネ６６の付勢力（押圧力）により、２次転写ローラ５は中間転写ベルト１１に矢印６７方向に圧接され、転写ニップが形成されている。
図３において、符号６８は、中間転写ベルト１１にバイアスを付与するバイアス付与手段を示す。バイアス付与手段６８は、上記転写装置の一部を構成しており、バイアス付与ローラとしての駆動ローラ２１にその軸部を介してバイアスを印加する。
駆動ローラ２１の軸部は導電材（例えばステンレス材等）により構成されており、駆動ローラ２１に印加されたバイアスは中間転写ベルト１１、転写紙２、２次転写ローラ５、除電針６２へと導通可能となっている。

図１に示すように、支持部材６０における２次転写ローラ５の軸方向一端側には、除電針６２の端部を垂直に立ち上げて形成した電気接点６９が形成されており、該電気接点６９には導電性弾性部材７０が当接している。電気接点６９は２次転写ローラ５の表面と電気的に接続されている。図１において、符号６８ａは駆動ローラ２１の軸部に対するバイアス付与手段６８の接触片を示す。
導電性弾性部材７０は、図２に示すように、基端部を装置本体のフレーム７１にボルト７２で固定され、且つ、図示しない電源に接続されたベース７３と、ベース７３の自由端側に固定された板バネ７４を有している。板バネ７４は、その先端部が水平面内で屈曲形成された弾性変形可能な形状を有し、その一部は電気接点６９に当接する接点部７４ａ−１と、該接点部に対して該接点部が電気接点６９から受ける付勢力の向きに傾く斜面部７４ａとなっている。

図１に示すように、板バネ７４の接点部７４ａ−１が電気接点６９に当接した状態における斜面部７４ａの弾性変形による付勢力の向きは、２次転写ローラ５の軸方向と略同一の矢印７５方向であり、中間転写ベルト１１に対する２次転写ローラ５の圧接方向６７、またはコイルバネ６６による付勢方向とは略直交する方向となる。
これにより、電気接点６９に加わる力はコイルバネ６６による２次転写ローラ５に加わる力に影響を与えない。除電針６２は導電性弾性部材７０を介してバイアスを給電され、転写ニップを通過して帯電した転写紙２は除電針６２に当接することにより電荷を低減される。
本実施形態では、電気接点６９を除電針６２の端部を立ち上げることによって構成したが、電気接点６９を別途設け、除電針６２と電気的に接続する構成としてもよい。

図７乃至図９に基づいて第２の実施形態を説明する。上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
支持部材６０における２次転写ローラ５の軸方向一端側には、除電針６２の水平に延びる端部をそのまま利用した電気接点７６が形成されており、該電気接点７６には導電性弾性部材７７がその上方から当接している。
導電性弾性部材７７は、図８に示すように、基端部を装置本体の図示しないフレームに固定され、且つ、図示しない電源に接続されたベース７８と、ベース７８の自由端側に固定された板バネ７９を有している。板バネ７９は、その先端部に垂直面内で屈曲形成された弾性変形可能な接点部７９ａを有し、その一部が電気接点７６に当接する接点面７９ａ―１となっている。

図９に示すように、板バネ７９の接点面７９ａ―１が電気接点７６に当接した状態における接点部７９ａの弾性変形による付勢力の向きは、矢印８０で示すように、コイルバネ６６による付勢方向とは略直交する方向となる。
これにより、電気接点７６に加わる力はコイルバネ６６による２次転写ローラ５に加わる力に影響を与えない。除電針６２は導電性弾性部材７７を介してバイアスを給電され、転写ニップを通過して帯電した転写紙２は除電針６２に当接することにより電荷を低減される。
本実施形態では、電気接点７６を除電針６２の水平端部をそのまま利用する構成としたが、電気接点７６を別途設け、除電針６２と接続する構成としてもよい。

図１０に第３の実施形態を示す。本実施形態では、２次転写ローラ５の回転軸５ａの周面に除電針６２に電気的に接続された接触片８１が当接している。２次転写ローラ５の回転軸５ａはステンレス材等の導電材で形成されており、これにより、回転軸５ａの端面は電気接点８２としてなる。該電気接点８２には、装置本体のフレームに基端部を支持された導電性弾性部材としてのアース板８３が当接している。アース板８３は、回転軸５ａをその軸心方向（矢印８４方向に付勢している。
アース板８３による付勢力の向きは、コイルバネ６６による付勢方向とは略直交する方向となる。これにより、電気接点に加わる力はコイルバネ６６による２次転写ローラ５に加わる力に影響を与えない。

上記第１、第２の実施形態では導電性弾性部材を電源に接続する構成としたが、導電性弾性部材を接地する構成としてもよい。また、２次転写ローラ５にバイアスを付与するバイアス付与手段を設ける構成としてもよい。

本発明の第１の実施形態における転写装置の要部を示す斜視図である。 導電性弾性部材の斜視図である。 像担持回転体へのバイアス付与構成と、像担持回転体と対向回転体の圧接状態を示す図である。 ２次転写ローラを保持した支持部材の斜視図である。 画像形成装置としてのカラープリンタの概要正面図である。 画像ステーションの詳細図である。 第２の実施形態における転写装置の要部を示す斜視図である。 第２の実施形態における導電性弾性部材の斜視図である。 第２の実施形態における要部正面図である。 第３の実施形態における転写装置の要部を示す斜視図である。

符号の説明

２ 転写材としての転写紙
５ 対向回転体としての２次転写ローラ
１１ 像担持回転体としての中間転写ベルト
６２ 導電性部材としての除電針
６８ バイアス付与手段
６９、７６、８２ 電気接点
７０、７７ 導電性弾性部材
８３ 導電性弾性部材としてのアース板

Claims (9)

1. 装置本体に対して閉じる第１の位置と、装置本体に対して装置外方へ開く第２の位置と、に移動可能に構成される開閉体と、
   前記装置本体に設けられ、トナー像を担持する像担持回転体と、
   前記開閉体に設けられ、前記像担持回転体と対向する対向回転体と、
   を備え、
   前記対向回転体と前記像担持回転体を圧接し前記像担持回転体と前記対向回転体の間に転写ニップを形成し、前記転写ニップに転写材を通すことにより、前記像担持回転体上のトナー像を前記転写材に転写し、
   前記開閉体が前記第２の位置にあるとき、前記像担持回転体と前記対向回転体は離間し、前記転写ニップが開放される画像形成装置において、
   前記装置本体に設けられる第１の電気接点と、
   前記開閉体に設けられるとともに、前記開閉体が前記第１の位置にあるとき前記第１の電気接点と当接する第２の電気接点と、
   を備え、
   前記第１の電気接点と前記第２の電気接点は弾性力で当接し、両電気接点間に働く付勢力の向きは前記圧接方向と略直交する方向であり、
   前記第２の電気接点と接続され、前記転写ニップの下流の転写材搬送路に設けられる導電性部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記開閉体が前記第２の位置にあるとき、前記第１の電気接点と前記第２の電気接点とは離間することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   前記両電気接点間に働く付勢力の向きは前記対向回転体の回転軸方向であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記第１の電気接点は、接地されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記第１の電気接点は電源に電気的に接続されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記導電性部材は前記転写ニップを通過した転写材の電荷を低減する除電部材であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記像担持回転体は複数のローラに支持される中間転写ベルトであり、前記対向回転体は２次転写部材であり、
   前記複数のローラのうち前記２次転写部材と対向する位置に設けられるローラの回転軸を介して、前記中間転写ベルトに転写バイアスを付与するバイアス付与手段を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記像担持回転体は中間転写ベルトであり、前記対向回転体は２次転写部材であり、
   前記装置本体に設けられる第３の電気接点と、前記開閉体側に設けられ、前記開閉体が前記第１の位置にあるとき前記第３の電気接点に電気的に接続されるとともに前記２次転写部材にバイアスを付与するための第４の電気接点と、を有し、
   前記第３の電気接点と前記第４の電気接点は弾性力で当接し、両電気接点間に働く付勢力の向きは前記圧接方向と略直交する方向であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至８のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記第１の電気接点と前記第２の電気接点のうち一方は、他方と当接する接点部と、前記接点部に対して該接点部が前記他方から受ける付勢力の向きに傾く斜面部と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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