JP2015161914A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でコストアップすることなく、用紙が用紙巻き付き防止構造と像担持体との間に入り込んだ際に装置内部への用紙の進入を停止させることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】担持した画像が記録媒体２２に接触転写される移動自在な像担持体１５と、記録媒体２２と像担持体１５との接触部より像担持体１５の移動方向下流側の像担持体１５近傍に配設され、記録媒体２２が像担持体１５に巻き付くことを防止する巻き付き防止部材５０とを有し、巻き付き防止部材５０は記録媒体２２との接触部に記録媒体２２の移動を規制する高摩擦抵抗部を有する画像形成装置１００。【選択図】図７

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これら複数の機能を備えた複合機である画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる、ベルト状の像担持体である中間転写体や感光体（共にベルトやローラ等）には、用紙にトナーを転写するために像担持体への用紙の静電吸着力や用紙の湾曲により用紙が巻き付く場合がある。この用紙が巻き付いた状態で装置をさらに動作させると、用紙が装置内部に入り込み最悪の場合には部品破損等が発生する。このため、用紙が像担持体に巻き付いた際に、用紙が装置内部に入り込まないように用紙巻き付き防止構造を設けることが知られている。

具体的には、トナー像形成面の劣化を抑制すると共にトナー像形成面から印刷媒体を確実に剥離するためにベルトへの接離機能を有する分離爪を設け、用紙の先端が転写ベルトから剥離するポイントの短い時間だけ分離爪をベルトに当接させ、ベルトの損傷を最小限に抑制する技術が知られている。（例えば「特許文献１」参照）。

本発明は、簡単な構成でコストアップすることなく、用紙が像担持体に巻き付いた際に装置が停止したり破損したりすることを防止することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。

本発明は、担持した画像が記録媒体に接触転写される移動自在な像担持体と、前記記録媒体と前記像担持体との接触部より前記像担持体の移動方向下流側の前記像担持体近傍に配設され、前記記録媒体が前記像担持体に巻き付くことを防止する巻き付き防止部材とを有し、前記巻き付き防止部材は前記記録媒体との接触部に前記記録媒体の移動を規制する高摩擦抵抗部を有することを特徴とする。

本発明は、画像を担持する像担持体と、前記像担持体上の画像を用紙へ転写するための転写ニップを形成する転写部材と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、前記像担持体の走行方向において前記転写ニップよりも下流側かつ前記クリーニング部材よりも上流側に設けられ前記像担持体に用紙が巻き付いたとき用紙と接触する接触部材とを備え、前記接触部材は、基部とその先端が前記像担持体の走行方向上流側を向くように前記基部から突出する突出部とを有することを特徴とする。

本発明は、画像を担持する像担持体と、前記像担持体上の画像を用紙へ転写するための転写ニップを形成する転写部材と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、前記像担持体の走行方向において前記転写ニップよりも下流側かつ前記クリーニング部材よりも上流側に設けられる樹脂とを備え、前記樹脂は前記像担持体の表面と対向する部分にバリを有することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成でコストアップすることなく用紙が像担持体に巻き付いた際に装置が停止したり破損したりすることを防止することができる。

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略図である。 本発明の一実施形態における２次転写後の転写材の挙動を説明する概略図である。 本発明の一実施形態における巻き付き防止部材が転写材の進入を防止する状態を示す概略図である。 従来の巻き付き防止部材の問題点を説明する概略図である。 本発明の効果を説明する概略図である。 従来の金型により成型される樹脂製の巻き付き防止部材を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる巻き付き防止部材を説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる巻き付き防止部材を説明する概略図である。 本発明の他の実施形態を説明する概略図である。 本発明の第３の実施形態に用いられる巻き付き防止部材を説明する概略図である。 本発明の第４の実施形態に用いられる巻き付き防止部材を説明する概略図である。 本発明のさらに他の実施形態を説明する概略図である。 本発明の第５の実施形態に用いられる巻き付き防止部材を説明する概略図である。

図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置１００を示している。同図において符号１は直径２４ｍｍの円筒形を呈した感光体であり、感光体１は周速１００〜１８０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。感光体１の表面には帯電手段であるローラ形状の帯電装置２が圧接されており、帯電装置２は感光体１の回転により従動回転する。帯電装置２には図示しない高圧電源より直流あるいは直流に交流が重畳されたバイアスが印加され、これにより感光体１は一様に表面電位−２００〜−１０００Ｖに帯電される。

帯電装置２により帯電された感光体１は、続いて潜像形成手段である図示しない露光装置からの露光３によって画像情報を送られ、これにより表面に静電潜像が形成される。この露光工程は、レーザダイオードを用いたレーザビームスキャナやＬＥＤ等で行われる。現像手段である１成分接触現像方式の現像装置４は、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって感光体１上の静電潜像をトナー像として顕像化させる。現像された画像が用紙等の記録媒体に転写された感光体１は、クリーニングブレード６を備えたクリーニング装置７によってクリーニングされる。

符号１０は、上述した感光体１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置７が一体化されたプロセスユニットである。本実施形態で示す画像形成装置１００においてプロセスユニット１０は並列に４個配設されており、フルカラー画像形成時においてブラック、イエロ、マゼンタ、シアンの順で可視像が各感光体１上に形成される。形成された各色の可視像は、１次転写部材５によって各感光体１に当接する像担持体としての中間転写ベルト１５に順次重畳転写されることにより、中間転写ベルト１５上にフルカラー画像が形成される。中間転写ベルト１５上に転写された各色の画像濃度や位置関係等の画像情報は、光反射型のセンサ８で読み取られる。このとき、中間転写ベルト１５の挙動を安定させるため、センサ８と対向する位置に対向部材９が配設されている。

１次転写部材５としては、導電ブレードや導電スポンジローラ、金属ローラ等が使用可能であるが、本実施形態では直径８〜１２ｍｍの金属ローラを用い、感光体１に対して中間転写ベルト１５の移動方向上流側において垂直上方向にオフセット配置させた。感光体１に対して、１次転写部材５に図示しない単独の高圧電源より所定の転写バイアス＋５００〜＋１０００Ｖを共通に印加させることで中間転写ベルト１５を介して転写電界を形成し、感光体１上のトナー画像を中間転写ベルト１５上に１次転写させる。

中間転写ベルト１５は、２次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ２１、金属製のクリーニング対向ローラ１６、４個の１次転写部材５、テンションローラ２０によって張架されている。中間転写ベルト１５は、図示しない駆動モータによって駆動ローラ２１が回転駆動されることにより図１に矢印で示す方向に走行駆動される。なお、中間転写ベルト１５の張力は、テンションローラ２０の両側に設けられた図示しないばねによって付与されている。テンションローラ２０は直径１６〜２１ｍｍのアルミニウム製パイプで構成され、その両端部には直径２２ｍｍのフランジ２６が圧入されており、フランジ２６は中間転写ベルト１５の蛇行を規制する規制部材として機能している。

中間転写ベルト１５としては、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル等にカーボンブラック、イオン導電性樹脂等の導電性材料を分散させた樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものが用いられる。本実施形態では、引張弾性率１０００〜４５００ＭＰａとなる厚さ９０〜１６０μｍ、幅２３０ｍｍのベルトを用いたが、幅は紙幅等で自由に設定可能である。

符号３３は転写ベルトクリーニングユニットであり、クリーニング部材であるクリーニングブレード３１によって中間転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取ることによりクリーニングを行う。クリーニングブレード３１としては、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度６５〜８０°のウレタンゴムを使用し、中間転写ベルト１５に対してカウンタ当接させている。掻き取られた転写残トナーは、図示しないトナー搬送経路を通り図示しない転写体用廃トナー収納部に収納される。なお、中間転写ベルト１５を張架している各ローラは、図示しない転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト１５の両側より支持されている。クリーニング部材としては、ブレードの他にローラ形状のものや羽根車形状のもの等を用いてもよい。

中間転写ベルト１５を介して駆動ローラ２１と対向する位置には、中間転写ベルト１５上の画像を後述する転写材２２に転写するための転写ニップを形成する、転写部材としての２次転写ローラ２５が配設されている。２次転写ローラ２５は、直径６ｍｍのステンレス等の金属芯金上に導電性材料によって弾性体を被覆することで、直径１９〜２２ｍｍ、幅２２２ｍｍ（幅は紙幅等で自由に設定可能）となるように構成されている。材料としては、導電性ローラや電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ）等が用いられるが、本実施形態では直径２０ｍｍ、アスカーＣ硬度３５〜５０°のローラを用いた。２次転写ローラ２５の抵抗値測定は、導電性の金属製板に２次転写ローラ２５を設置し、芯金と金属製板との間に１００〜１０００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流値から算出した。

画像形成装置１００の下方に貯容された記録媒体である転写材２２は、給紙ローラ２３、レジストローラ対２４によって中間転写ベルト１５表面のトナー画像先端部が２次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。そして、図示しない高圧電源より所定の転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト１５上のトナー画像が転写材２２に２次転写される。本実施形態において給紙は縦型パスを採用しており、画像が転写された転写材２２は、図２に示すように駆動ローラ２１の曲率によって中間転写ベルト１５から分離される。画像が転写された転写材２２は定着手段４０に送られ、熱と圧力とによって画像を定着された後、図示しない排紙トレイ上に排出される。

図３に示すように、転写ベルトクリーニングユニット３３の用紙搬送方向上流側端部近傍には、転写材２２の分離不良が発生した際に転写材２２がクリーニングブレード３１に進入することを防止する巻き付き防止部材５０が配設されている。図３は、支持部材３２によって支持された巻き付き防止部材５０によって転写材２２がクリーニングブレード３１に進入することを防止された状態を示している。巻き付き防止部材５０は、転写材２２の幅方向中央部に１個設けられた構成、転写材２２の幅方向両端部に１個ずつ計２個設けられた構成、中央部と両端部との計３個設けられた構成、４個以上設けられた構成の何れでもよい。巻き付き防止部材５０は、ＡＢＳ、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアミド等、機械部品において一般的に使用されている樹脂材料によって構成されている。

しかし、巻き付き防止部材５０を設けた構成であっても、図４に示すように転写材２２が中間転写ベルト１５に強く貼り付いて浮き量が小さい場合には、巻き付き防止部材５０と中間転写ベルト１５とのＧＡＰを転写材２２がくぐり抜けてしまう。転写材２２の浮き量が小さくなる要因としては、高湿度、転写材の腰の弱さ、両面画像形成等によって転写材端部が湾曲してしまうことが挙げられる。

転写材２２が中間転写ベルト１５に当接すると中間転写ベルト１５が劣化してしまうという問題があり、接離機構を設けるとコストが上がり、さらに常時当接よりは改善するものの中間転写ベルト１５が劣化してしまうという問題点があった。また、巻き付き防止部材５０と中間転写ベルト１５とに隙間を設ける構成とすると、中間転写ベルト１５に転写材２２が強く貼り付いて浮きが少ない場合には、用紙巻き付き防止部材５０と中間転写ベルト１５との隙間に転写材２２が入り込んでしまう。そして、最悪の場合にはクリーニングブレード３１が転写材２２によって破損されてしまうという問題点がある。

本実施形態の画像形成装置は、簡単な構成でコストアップすることなく、転写材２２が用紙巻き付き防止部材５０と中間転写ベルト１５との間に入り込んだ際に装置内部への転写材２２の進入を停止させることをその目的とする。そのため図５に示すように、巻き付き防止部材５０におけるＡ部の摺動負荷を高くし、転写材２２が上記ＧＡＰをくぐり抜けても転写材２２がクリーニングブレード３１に到達する前に停止させる構成とする。以下に、本実施形態における構成を説明する。

通常、樹脂製の巻き付き防止部材５０を成型する場合には、２個の金型を合わせてこの内部に溶融した樹脂材料を流し込んで成型するが、図６に示すパーティングラインで金型を分割するとパーティングラインに沿ってバリが発生する。また、転写材２２と接触する接触部であるＡ部は、金型を彫り込みによって形成するため最大０．３ｍｍの半径で丸くなり、この丸みによって転写材２２との摺動負荷が低減してしまう。

そこで本発明の第１の実施形態では、図７に示すように、図６に示した金型に比して直交する方向にパーティングラインを設け、金型を分割したときに接触部であるＡ部にバリが発生するように構成する。これにより、樹脂である巻き付き防止部材５０の基部５０ａの中間転写ベルト１５と対向する部分に、バリによって高摩擦抵抗部としての突出部５０ｂを形成することができる。通常バリは尖っており、転写材２２に対して摺動負荷が非常に高いため、バリで転写材２２を擦ることによりクリーニングブレード３１への進入を防止することができる。この構成によれば、転写材２２が巻き付き防止部材５０と中間転写ベルト１５との間に入り込んだ際に装置内部への転写材２２の進入を停止させることができるので、簡単な構成でコストアップすることなく画像形成装置の停止及び破損を防止することができる。

図８は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、パーティングラインが非直線状に形成されている点において相違しており、他の構成は同一である。この構成によれば、図８に示すように、基部５１ａの中間転写ベルト１５と対向する部分に、バリによって形成された高摩擦抵抗部としての突出部５１ｂを形成することができる。これにより、突出部５１ｂが中間転写ベルト１５の走行方向上流側を向く所定の角度となるように設けられた巻き付き防止部材５１を成型することができる。この樹脂である接触部材としての巻き付き防止部材５１によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、基部５１ａに対して一体的に形成された突出部５１ａが所定の角度を有しているので、転写材２２の進入時には転写材２２が突出部５１ａに引っかかる角度で進入するために突出部５１ｂが高摩擦抵抗となる。そして、転写材２２の取り出し時には転写材２２が突出部５１ａに対して倣う角度で引き出されるので低摩擦抵抗となる。これにより、転写材２２の進入がより一層防止されると共に、転写材２２の取り出しを容易に行うことができる。

上述した第１及び第２の実施形態では、転写材２２の進入を防止する高摩擦抵抗部が転写材２２と１箇所で線接触する突出部５０ｂ，５１ｂによって形成された例を示した。しかし本発明が適用可能な高摩擦抵抗部としては、上述した突出部５０ｂ，５１ｂの他、図９に示すようにＡ部として櫛歯形状部を有し、転写材２２と複数箇所で線接触する構成も挙げられる。以下にこの例を説明する。

図１０は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態では、転写材２２との接触部であるＡ部に櫛歯形状の凹凸部からなる高摩擦抵抗部を有する巻き付き防止部材５２が用いられる。この構成によれば、巻き付き防止部材５２は転写材２２との接触部に高摩擦抵抗部として複数の凹凸部を有するので、複数のエッジ部によって摺動負荷が増加し、第１の実施形態に比して転写材２２の進入をより一層防止することができる。

図１１は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態は、第３の実施形態と比較すると、巻き付き防止部材５２に代えて巻き付き防止部材５３を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。巻き付き防止部材５３は、転写材２２の進入時には高摩擦抵抗となり転写材２２の取り出し時には低摩擦抵抗となるように鋭角状に形成された櫛歯形状の高摩擦抵抗部を有している。この構成によれば、第３の実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した第３及び第４の実施形態では、高摩擦抵抗部として複数箇所で線接触する櫛歯形状を有する巻き付き防止部材５２，５３を示した。しかし本発明が適用可能な高摩擦抵抗部としては、上述した巻き付き防止部材５２，５３他、図１２に示すように転写材２２と面接触する構成も挙げられる。以下にこの例を説明する。

図１３は、本発明の第５の実施形態を示している。この第５の実施形態は、第３の実施形態と比較すると、巻き付き防止部材５２に代えて巻き付き防止部材５４を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。巻き付き防止部材５４は、基部５４ａ及びこれに取り付けられた高摩擦抵抗部５４ｂを有している。高摩擦抵抗部５４ｂとしては、発泡ウレタンゴム、ＥＰゴム、シリコンゴム、コルク、またはこれ等の配合材料等によって構成されており、転写材２２との接触部における摩擦抵抗値がＲａ３．２以上となるように構成されている。この構成によれば、巻き付き防止部材５４は転写材２２と面接触するので摺動負荷が増加し、第３の実施形態に比して転写材２２の進入をより一層防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置であってもよい。すなわち、本発明を適用する画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機やカラー機等の複合機であってもよい。その他、本発明を適用する画像形成装置は、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であってもよい。

本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

上述した各実施形態では、像担持体として中間転写ベルト１５を示したが、像担持体としてはこれに限られず、中間転写ベルトに代えてドラム形状のものを用いてもよい。また、像担持体としての感光体ドラム上に形成された画像を用紙へ直接転写する構成の画像形成装置に本発明を適用してもよい。また、２次転写ローラ２５に代えてベルト形状の転写部材を、クリーニングブレード３１に代えてブラシ形状のクリーニング部材をそれぞれ用いてもよく、巻き付き防止部材５０，５１，５２，５３，５４の一部または全部を金属やゴム等で形成してもよい。さらに、中間転写ベルト１５と２次転写ローラ２５との間の転写ニップにおいて用紙を上方へ搬送する構成に代えて、用紙を水平方向に搬送する構成としてもよい。

１５ 像担持体（中間転写ベルト）
２２ 記録媒体（転写材）
２５ 転写部材（２次転写ローラ）
３１ クリーニング部材（クリーニングブレード）
３２ 支持部材
５０，５１，５２，５３，５４ 巻き付き防止部材、接触部材
５０ａ，５１ａ 基部
５０ｂ，５１ｂ 突出部
１００ 画像形成装置（プリンタ）

特開２００７−１７８７６０号公報

Claims (21)

1. 担持した画像が記録媒体に接触転写される移動自在な像担持体と、
   前記記録媒体と前記像担持体との接触部より前記像担持体の移動方向下流側の前記像担持体近傍に配設され、前記記録媒体が前記像担持体に巻き付くことを防止する巻き付き防止部材とを有し、
   前記巻き付き防止部材は前記記録媒体との接触部に前記記録媒体の移動を規制する高摩擦抵抗部を有する画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記高摩擦抵抗部は前記巻き付き防止部材の基部から突出した突出部により構成されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記巻き付き防止部材が金型により成型される樹脂製であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、
   前記突出部が前記金型のパーティングラインにおいて形成されることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記パーティングラインが非直線状に形成されることにより前記突出部が所定の角度となるように形成されることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記所定の角度は、前記記録媒体が前記巻き付き防止部材に進入する際に前記記録媒体と高摩擦抵抗で接触し、前記記録媒体が前記巻き付き防止部材から取り除かれる際に前記記録媒体と低摩擦抵抗で接触する角度となるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記高摩擦抵抗部が櫛歯形状であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   前記櫛歯形状は、前記記録媒体が前記巻き付き防止部材に進入する際に前記記録媒体と高摩擦抵抗で接触し、前記記録媒体が前記巻き付き防止部材から取り除かれる際に前記記録媒体と低摩擦抵抗で接触することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記高摩擦抵抗部が面形状であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９記載の画像形成装置において、
    前記高摩擦抵抗部の摩擦抵抗値がＲａ３．２以上であることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項９または１０記載の画像形成装置において、
    前記巻き付き防止部材が２以上の部材によって構成されていることを特徴とする画像形成装置。
12. 画像を担持する像担持体と、
    前記像担持体上の画像を用紙へ転写するための転写ニップを形成する転写部材と、
    前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、
    前記像担持体の走行方向において前記転写ニップよりも下流側かつ前記クリーニング部材よりも上流側に設けられ前記像担持体に用紙が巻き付いたとき用紙と接触する接触部材とを備え、
    前記接触部材は、基部と、その先端が前記像担持体の走行方向上流側を向くように前記基部から突出する突出部とを有する画像形成装置。
13. 請求項１２記載の画像形成装置において、
    前記突出部と前記基部とが一体的に形成されることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１２または１３記載の画像形成装置において、
    前記クリーニング部材と前記接触部材とを支持する支持部材を有することを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１２ないし１４の何れか一つに記載の画像形成装置において、
    前記像担持体はベルトであることを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１２ないし１５の何れか一つに記載の画像形成装置において、
    前記クリーニング部材はブレードであることを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１２ないし１６の何れか一つに記載の画像形成装置において、
    前記接触部材は樹脂であることを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１２ないし１７の何れか一つに記載の画像形成装置において、
    前記突出部の先端と前記像担持体との間に隙間を有することを特徴とする画像形成装置。
19. 画像を担持する像担持体と、
    前記像担持体上の画像を用紙へ転写するための転写ニップを形成する転写部材と、
    前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、
    前記像担持体の走行方向において前記転写ニップよりも下流側かつ前記クリーニング部材よりも上流側に設けられる樹脂とを備え、
    前記樹脂は、前記像担持体の表面と対向する部分にバリを有する画像形成装置。
20. 請求項１９記載の画像形成装置において、
    前記バリはその先端が前記像担持体の走行方向上流側を向くように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
21. 請求項１９または２０記載の画像形成装置において、
    前記バリの先端と前記像担持体との間に隙間を有することを特徴とする画像形成装置。

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