JP4853111B2

JP4853111B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4853111B2
Application number: JP2006151361A
Authority: JP
Inventors: 重隆黒須; 聡西田; 一輝石塚
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: US20070280750A1; US7809318B2; JP2007320692A

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体や中間転写体等の像担持体上の画像を紙等の転写材に転写して転写材上に画像を形成することが行われるが、画像形成速度を上げたり、装置をコンパクト化した場合に、画像を転写する転写位置において、転写材の後端に振動が生じて画像が乱れ、画質が低下するという問題がある。

特許文献１、２ではこのような問題が指摘され、それに対する対策が提案されている。

即ち、特許文献１では、転写位置に転写材を案内する案内部に転写材を緩く押圧する案内部材を設けることが提案されている。

特許文献２では、転写材を転写位置に案内する一対の案内板の先端（転写材の搬送方向下流側の端）に弾性体からなる案内部材を固定し、案内部材の自由端を所定角度折り曲げることが提案されている。
特開昭６１−１８８３４５号公報特開平８−７６６０７号公報

転写材後端の振動により生ずる画質低下を、画質低下の例を示す図１及び本発明の実施の形態に係る画像形成装置の転写部を示す図である図４を用いて説明する。

図４において、転写材Ｐはレジストローラ２３により搬送されて二次転写を行う転写ローラ７Ａとアースローラ６１とにより形成される転写位置ＴＲに搬送され、トナー像が中間転写体６から転写材Ｐに転写される。

３０、３１はレジストローラ２３と転写位置ＴＲとの間において、転写材Ｐを案内する一対の案内板であり、剛体である板金からなる。

転写材Ｐの後端がレジストローラ２３から離れたときに転写材後端が跳ね上がり振動し、この振動により、トナーちりや転写ずれが起こる。トナーちりは図１（ａ）に示すように非画像部に斑点ができる現象であり、転写ずれは図１（ｂ）に示すように画像がずれる現象である。このような現象は転写材Ｐが厚紙の場合に、転写材Ｐの剛性が高いことにより発生することが分かっており、弾性体からなる案内部材３２を上方の案内板３１の先端、即ち、転写材搬送方向下流端に設けて転写材後端の跳ね上がりを抑えることにより、トナーちりや転写ずれの抑制効果が得られる。

前記特許文献１、２は、いずれもこのような弾性案内部材の振動抑制効果を利用したものであり、これらの技術によりある程度の画質低下は防止できるが、次のような問題があることが明らかとなった。

近年、画像形成装置の高性能化、即ち、カラー化、オフィス文書以外の様々な文書を作成する利用分野の多様化が進み、使用される転写材の範囲が広くなり、また、画像形成速度が向上した結果、転写材後端の跳ね上がりによる案内部材３２に対する衝撃が大きくなって、案内部材３２が損傷を受ける場合が生ずるようになった。

図２は案内部材の損傷の例を示す。

損傷は転写材のエッジが案内部材３２の先端に当たることにより生ずるものであり、図示のように先端のめくれ上がりＤＦ１〔図２（ａ）〕や先端のエッジ切れＤＦ２〔図２（ｂ）〕のような損傷が発生する。

このような案内部材３２の損傷が起こると、転写材の案内機能が低下して、トナーちりや転写ずれが発生したり、ジャムを発生させる。また、案内部材３２の先端部に切れ目が入ることにより、曲がりやすくなって、像担持体に異常に接近し放電を誘発して、トナー像を乱すという現象も発生する。

このように、案内部材の耐久性が低下するという問題があり、長期間にわたって安定して作動し、高画質の画像を形成することが困難になるという問題がある。

このような問題を解決するために、案内部材３２の強度を高めると、案内部材の振動抑制性能が低下して、トナーちりや転写ずれが発生する。

本発明は、転写部における画質低下に対する前記に説明したような従来技術における問題を解決することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
像担持体、該像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段、該転写手段により形成される転写位置に向けて転写材を搬送する搬送手段及び前記転写位置と前記搬送手段との間の搬送路を形成する一対の案内手段を有し、像担持体に近い側の案内面を形成する前記案内手段を、剛体からなる案内板と、前記案内板に固定され弾性を有する案内部材と、で形成した画像形成装置において、
前記案内部材は、前記案内板の先端に前記案内部材を固定するための基部と、弾性によって転写材により屈曲可能な可動部と、前記可動部の先端に設けた先端部と、からなり、前記先端部の引き裂き強度を前記案内部材の他の部分の引き裂き強度よりも強くしたことを特徴とする画像形成装置。
２．
前記先端部の厚さを前記他の部分の厚さよりも厚くすることにより、前記引き裂き強度を強くしたことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記先端部を熱処理することにより、前記引き裂き強度を強くしたことを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
４．
前記先端部に強化部材を貼り合わせることにより、前記引き裂き強度を強くしたことを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
５．
前記強化部材は前記案内部材よりも引き裂き強度の強い材料からなることを特徴とする前記４に記載の画像形成装置。

本発明により、転写位置に転写材を案内する案内手段の先端に設けた弾性を有する案内部材の先端部の引き裂き強度を強くしたので、案内部材の振動抑制性能を低下させることなく、その耐久性を向上し、長期間に亘って安定して作動し、高い画質の画像を形成することができる画像形成装置が実現される。

以下に、本発明を本発明の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は、該実施の形態に限られない。なお、本明細書において、案内板や案内部材の先端と言い、転写材の後端と言って説明するが、転写材の搬送方向の下流側が先端であり、上流側が後端である。

図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す。

図３に示す画像形成装置はカラー画像を形成することが出来るカラー画像形成装置であり、カラー画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨ、その上部に設置された自動原稿搬送装置ＪＧからなる。

画像形成装置本体ＧＨは、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、制御手段１００と、ベルト状の中間転写体６と、給紙搬送部と、定着手段２４と、操作入力手段９（不図示）とを有し、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが、図中矢印ＡＡ方向に周回移動するベルト状の中間転写体６の移動方向に沿って並列に配置された、所謂、タンデム方式のフルカラー画像形成装置である。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体である感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及び第１のクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、前記と同様に感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及び第１のクリーニング手段８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、前記と同様に感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及び第１のクリーニング手段８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、前記と同様に感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及び第１のクリーニング手段８Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、静電潜像形成手段を構成する。５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋはそれぞれ、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナーを収容したトナー容器であり、これらのトナー容器からは、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにおける消費に対応したトナーが供給される。

感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋのそれぞれは、金属ドラム上にＯＰＣ感光層が形成された負帯電性のＯＰＣ感光体である。なお、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋには、ａＳｉ感光体等のように、ＯＰＣ感光体以外のものを用いることができ、正帯電性の感光体を用いることもできる。また、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋには、各々１回転する毎にパルスを出力するエンコーダー（不図示）が各々設けられており、この出力を制御手段１００が検出することにより、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋの各々の回転数がカウントできるようになっている。

帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋには、コロトロン放電器やスコロトロン放電器を用いることができ、放電ワイヤ型や鋸状電極型等を用いることができる。

露光手段３Ｙは半導体レーザを光源として有し、レーザビームにより感光体１Ｙをドット露光するものであり、イエロー画像データに基づいて露光する。同様に、露光手段３Ｍはマゼンタ画像データに基づいて感光体１Ｍを露光し、露光手段３Ｃはシアン画像データに基づいて感光体１Ｃを露光し、露光手段３Ｋは黒画像データに基づいて感光体１Ｋを露光する。露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋには、ＬＥＤアレイ、液晶等のようにレーザビーム以外の露光手段を用いることができるが、ドット露光を行うものが好ましい。

トナーを強制的に消費させる強制消費モードにおいては、制御手段１００からの出力をうけて、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ内の各色トナーを強制的に消費させるために露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋから所定のパターンの露光を行うようになっているが、詳しくは後述する。

現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して開口部を形成し、回転可能な円筒状の現像剤担持体４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋ、及び現像剤を撹拌しながら搬送し、撹拌後の現像剤を現像剤担持体４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋに供給する複数の撹拌スクリュー４７Ｙ、４７Ｍ，４７Ｃ、４７Ｋとを有している。トナー容器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋから補給されたトナーは、撹拌スクリュー４７Ｙ、４７Ｍ，４７Ｃ、４７Ｋで撹拌されながら現像剤担持体４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋに供給される。

現像剤としては、トナー及びキャリアを含有する二成分現像剤又はトナーを含有し、キャリアを含有しない一成分現像剤のいずれでもよい。

また、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは露光部にトナーを付着させる反転現像方式のもの又は未露光部にトナーを付着させる正規現像方式のもののいずれでもよく、接触現像方式、非接触現像方式のいずれでもよい。このように、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、周知の任意のものを用いることができるが、二成分現像剤を用いた反転現像方式の現像手段が好ましい。

第１のクリーニング手段８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋは、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの長手方向に長く形成された第１のクリーニング部材としてのゴム製のクリーニングブレード８８Ｙ，８８Ｍ，８８Ｃ，８８Ｋを各々備えている。クリーニングブレード８８Ｙ，８８Ｍ，８８Ｃ，８８Ｋのエッジ部が、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に当接した状態で感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを回転させると感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面が摺擦されてトナーがクリーニングされる。

像担持体としての中間転写体６は、抵抗値が１０⁵Ωｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍの半導電性の無端状のベルトからなり、アースローラ６１を含む複数のローラに張架され、周回移動可能に支持されており、制御手段１００から中間転写体の駆動手段（不図示）への信号により周回移動する。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにより形成された各色の画像は、循環移動する中間転写体６に１次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋを圧着させた状態で、１次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにトナーと反対極性の１次転写出力を印加し、転写電界を形成することにより、中間転写体６上に順次に１次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。

１次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋは、基本的に、画像形成時以外は圧着解除手段７１Ｙ，７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｋにより圧着解除され、中間転写体６から離間した状態にあり、画像形成されたトナー像が中間転写位置にくる前に、圧着解除手段７１Ｙ，７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｋにより、中間転写体６に圧着される。これらの圧着または圧着解除の選択は、制御手段１００から圧着解除手段７１Ｙ，７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｋへの出力により変更され、制御される。

１次転写手段７１Ｙ，７１Ｍ、７１Ｃ，７１Ｋには、それぞれ不図示の１次転写出力印加手段である電源から１次転写出力が印加される。この１次転写手段に印加される１次転写出力の制御方法としては、（１）所定の目標電流値を設定して、転写電流がこの目標電流値となるように制御する定電流方式と、（２）所定の目標電圧値を設定して、転写電圧がこの目標電圧値になるように制御する定電圧方式がある。（１）においては、電流値が１次転写出力となり（２）においては、電圧値が１次転写出力になる。本実施形態では（１）の定電流制御を実施し、電流値を１次転写出力としている。制御手段１００は、１次転写出力印加手段への信号により、１次転写手段７１Ｙ，７１Ｍ、７１Ｃ，７１Ｋの各々について、その電流値である１次転写出力及び印加タイミングを制御する。通常の画像形成時においては、転写率がほぼ１００％になるように１次転写出力が３０μＡに設定されている。

１次転写手段としては、抵抗値が１０⁵Ωｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍの半導電性のローラが好適に用いられる。

中間転写体６にトナーを１次転写した後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に残留している各色トナーは第１のクリーニング部材であるクリーニングブレード８８Ｙ，８８Ｍ，８８Ｃ，８８Ｋによりそれぞれクリーニングされる。また、強制消費モードにおいて、強制的に消費されたトナーも、同様にクリーニングされるが詳細は後述する。

給紙搬送部の給紙カセット２０内に収容された転写材Ｐは、給紙搬送部の給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、２次転写手段７Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括して２次転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

一方、転写手段７Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを分離した中間転写体６は、中間転写体６の幅手方向に長く形成された第２のクリーニング部材であるゴム製のクリーニングブレード８９Ａを有する第２のクリーニング手段８Ａによりクリーニングされる。

図４は図３に示す画像形成装置における二次転写部を示す。

転写材Ｐは搬送手段としてのレジストローラ２３により搬送されて転写電圧が印加された転写手段転写ローラからなる二次転写手段７Ａとアースローラ６１とにより形成される転写位置ＴＲに搬送され、トナー像が中間転写体６から転写材Ｐに転写される。

３０、３１はレジストローラ２４と転写位置ＴＲとの間の搬送路を形成する一対の案内板であり、剛体である板金からなる。３３、３４は案内板３０、３１により形成される搬送路の上流部の搬送路を形成する案内板であり、板金からなる。

３２は転写材Ｐの前記搬送路の中間転写体６に近い側の案内面を形成する上方の案内板である案内板３１の先端、即ち、転写材Ｐの搬送方向下流側先端に基部が固定された案内部材であり、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂又はゴム等の弾性体の板からなる案内部材である。案内部材３２はその基部が接着により案内板３１に固定される。案内部材３２には摩擦帯電を防止するために導電化処理されたシートが用いられる。

案内板３１及び案内部材３２は、位置ＴＲまでの搬送路における中間転写体６に近い側の案内面を形成する案内手段を構成し、案内板３０は案内板３１及び案内部材３２により形成される案内面に対向する案内面を形成する案内手段を構成する。

弾性体からなる案内部材３２によりトナーちりや転写ずれが抑制されることは前記に説明したとおりであり、コート紙等の厚紙を転写材Ｐを用いた場合でも、トナーちりや転写ずれが有効に抑制されて高画質の画像を形成することができる。

しかしながら、前記に説明したように、剛性の高い転写材Ｐを通紙した場合、転写材Ｐの後端エッジが案内部材３２の先端に強く当たる結果、案内部材３２の先端がめくれあがったり、先端に切れ目が出来るなど、案内部材３２の先端が損傷を受け、案内部材３２の耐久性が低下する。本発明においては、以下に説明するように案内部材３２の先端部の引き裂き強度を強化することにより、案内部材３２の振動抑制性能を確保しながら、その耐久性を向上させた。

図５は転写材Ｐの後端エッジにより受ける損傷を防止した案内部材３２の例を示す。

図５（ａ）は案内部材３２の基本形態を示しており、案内部材３２の先端部３２Ａの厚さを厚くすることにより、先端部３２Ａの引き裂き強度を強化した例であり、成型によりこのような形状を作ることができる。引き裂き強度はＪＩＳＫ６３０１で測定された強度である。

案内部材３２は、剛体からなる案内板３１の先端にその基部が固定されるが、案内板３１から突出した可動部３２Ｃが転写材Ｐにより屈曲して転写材Ｐの跳ね上がりを抑制する。先端部３２Ａは先端以外の部分３２Ｂよりも厚く形成され、引き裂き強度が強化されている。このような案内部材３２の構成により、案内部材３２全体としての転写材に対する振動抑制性能を確保し、且つ、先端部が損傷を受けることを防止している。

なお、案内板３１から突出した可動部３２Ｃの長さＬ１は４〜６ｍｍ程度が好ましく、先端部３２Ａの長さＬ２は１〜２ｍｍ程度が好ましい。そして、案内部材３２としてＰＥを用いた例では、先端以外の部分３２Ｂの厚さ１００μｍ、先端部３２Ａの厚さを２５０μｍとすることにより、案内部材３２の先端の損傷を防止することができて良好な転写が行われた。

図５（ｂ）は図５（ａ）において、案内板３１の上面、即ち、像担持体側に対向する側の面に案内部材３２を接着したのに対して、案内板３１の下面、即ち、像担持体に対向する側と反対側の面に案内部材３２の接着した例である。

図５（ｃ）は弾性シートを熱処理することにより、案内部材３２の先端部３２Ａを厚くした例である。例えば、加熱部材に樹脂シートの先端を押し当てることにより、樹脂シートの先端部を溶融させ、先端部の厚さを増す熱処理で図５（ｃ）に示す案内部材３２を形成することができる。

図５（ｄ）は引き裂き強度を強化した先端部３２Ａを、先端部３２Ａ以外の部分３２Ｂを構成しているフィルムシートを２枚重ねることにより形成した例である。

図５（ｄ）の例では、先端部３２Ａに重ねられる強化部材３２Ｄを案内部材３２を構成する材料よりも引き裂き強度の強い材料とすることが出来る。例えば、案内部材３２を厚さ１００μｍのＰＥで構成し、案内部材３２の先端部に厚さ１００μｍのＰＥＴからなる強化部材３ＥＤを接着することにより、案内部材３２の先端を強化することができる。

図５（ｅ）（ｆ）の例は、転写材Ｐをレジストローラ２３から転写位置ＴＲに案内する一対の案内板の上方の案内板、即ち、像担持体側の案内板を弾性体からなる案内部材３２で構成した例である。

これらの例では、レジストローラ２３と転写位置ＴＲ間の搬送路を形成する一対の案内手段を構成する案内板のうちの像担持体に近い上方の案内板自体を弾性体とすることにより、案内手段の先端を弾性体で形成しており、案内部材３２は搬送路の両側部に設けられた支持部材３６により支持され（図では片側の支持部材３６のみを示す）、案内部材３２全体として変形して、転写材Ｐの後端部の振動を抑制する。

図５（ｅ）は弾性シートを２枚重ねることにより案内部材３２の先端部３２Ａを強化した例であり、図５（ｆ）は先端部３２Ａを厚くすることにより、先端部３２Ａを強化した例である。

転写材Ｐの線速を２２０ｍｍ／ｓｅｃとし、坪量３００ｇｓｍ、Ａ４サイズ縦送り（搬送方向を短辺とする）で転写材を搬送して画像形成を行った画像形成実験では、先端部を強化しない厚さ１００μｍＰＥシートを案内部材として用いた比較例では、２００００枚の画像形成段階で、案内部材の先端エッジに変形が見られ、５００００枚の画像形成段階で案内部材の先端に切れ目が発生した。

これに対して、厚さ１００μｍのＰＥシートからなる案内部材の先端部に厚さ１００μｍのＰＥＴを接着して先端部を強化した案内部材を用いて実施例では、５００００枚画像形成まで、案内部材の変形、切れ目、まくれあがりが発生せず高画質の画像が形成された。

画質低下の例を示す図である。案内部材を損傷の例を示す図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。図３に示す画像形成装置における二次転写部示す図である。転写材Ｐの後端エッジにより受ける損傷を防止した案内部材３２の例を示す図である。

符号の説明

６中間転写体、
７Ａ二次転写手段
３０、３１案内板
３２案内部材
３２Ａ先端部
３２Ｂ他の部分

Claims

像担持体、該像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段、該転写手段により形成される転写位置に向けて転写材を搬送する搬送手段及び前記転写位置と前記搬送手段との間の搬送路を形成する一対の案内手段を有し、像担持体に近い側の案内面を形成する前記案内手段を、剛体からなる案内板と、前記案内板に固定され弾性を有する案内部材と、で形成した画像形成装置において、
前記案内部材は、前記案内板の先端に前記案内部材を固定するための基部と、弾性によって転写材により屈曲可能な可動部と、前記可動部の先端に設けた先端部と、からなり、前記先端部の引き裂き強度を前記案内部材の他の部分の引き裂き強度よりも強くしたことを特徴とする画像形成装置。
前記先端部の厚さを前記他の部分の厚さよりも厚くすることにより、前記引き裂き強度を強くしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記先端部を熱処理することにより、前記引き裂き強度を強くしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記先端部に強化部材を貼り合わせることにより、前記引き裂き強度を強くしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記強化部材は前記案内部材よりも引き裂き強度の強い材料からなることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。