JP6288463B2

JP6288463B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6288463B2
Application number: JP2015039154A
Authority: JP
Inventors: 恭弘道下; 聡植村
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: JP2016161695A

Description

本発明は画像形成装置に関する。

従来より、感光体ドラムに接触してニップを形成する搬送ベルトと、感光体ドラムに対して搬送ベルトを挟んで圧接される転写ローラーとを備えた画像形成装置は知られている（例えば特許文献１参照）。転写ローラーには、シートがニップ位置を通過する際にトナーと逆極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体ドラムに担持されたトナー像がシートに転写される。ニップ位置よりもシート搬送方向の下流側には張架ローラーが設けられている。張架ローラーは、シートが搬送ベルトから剥離する剥離位置において搬送ベルトを張架している。

特開２００２−０３１９６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す画像形成装置において張架ローラーが接地されていると、シートの後端が搬送ベルトから離れる際に、シート及び搬送ベルトに保持されていた電荷（トナーの帯電極性と逆極性の電荷）が上記張架ローラーを通じてグランドへと放電されてしまう。この放電（いわゆる剥離放電）が生じると、トナーの帯電極性と逆極性の電荷によってトナー像をシートに保持することができなくなり、トナー像の一部が飛散するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シートの後端が搬送ベルトから剥離する際の剥離放電を防止し延いてはトナーの飛散を防止しようとすることにある。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、上記像担持体と接触してニップを形成し、該ニップ位置を経由してシートを搬送する搬送ベルトと、上記トナー像を形成するトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、上記ニップ位置において上記トナー像を上記シートに転写させる転写ローラーと、上記ニップ位置よりもシート搬送方向の下流側であって上記シートが上記搬送ベルトから剥離する剥離位置において上記搬送ベルトを張架するとともに、上記トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される張架ローラーと、上記張架ローラーに対し上記搬送ベルトを挟んで対向して配置された導電性の対向部材と、上記像担持体を収容するとともに側面に開閉カバーが設けられた筐体と、上記開閉カバーの開放動作に伴って、上記像担持体の上記開閉カバー側を覆う保護位置に移動し、上記開閉カバーの閉動作に伴って、上記像担持体の上記開閉カバー側を開放する開放位置に移動する像担持体保護部材とを備え、上記像担持体保護部材は、上記保護位置において上記対向部材として機能する。

本発明によれば、シートの後端が搬送ベルトから剥離する際の剥離放電を防止し延いてはトナーの飛散を防止することができる。

図１は、実施形態における画像形成装置を示す概略図である。図２は、画像形成装置の開閉カバーが開いた状態を示す図１相当図である。図３は、転写装置の構成を示す概略図である。図４は、転写装置に接続された第一電源部〜第三電源部を制御する制御系の構成を示すブロック図である。図５は、コントローラーによる電圧印加制御の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本実施形態における画像形成装置１の一例であるモノクロ複写機を示している。画像形成装置１は、筐体２と画像読取部３とＡＤＦ（ａｕｔｏｍａｔｉｃｄｏｃｕｍｅｎｔｆｅｅｄｅｒ）４とを備えている。画像読取部３は筐体２の上端部に取付けられており、ＡＤＦは画像読取部３の原稿載置面を覆うように配置されている。画像読取部３は、光源、反射ミラー及びＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等を有していて、原稿載置面にセットされた原稿の画像又はＡＤＦより供給される原稿の画像を光学的に読取る。画像読取部３は読取った原稿画像をデータ化して後述する画像形成部２０へと送信する。

上記筐体２内には、給紙部１０と画像形成部２０と定着部３０とが収容されている。給紙部１０は、筐体２の底部に設けられている。給紙部１０は、互いに重ねられた複数のシートＳを収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内のシートＳを１枚ずつ取り出すピックローラー１２と、取り出されたシートＳを１枚ずつ分離して搬送路Ｔへと送り出すフィードローラ１３及びリタードローラ１４とを備えている。

画像形成部２０は、筐体２内における給紙部１０の上方に設けられている。画像形成部２０は、筐体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の周囲に配置された帯電器２２、現像装置２３、転写装置２４及びクリーニング部２５と、感光体ドラム２１の上方に配置された光走査装置２６とを備えている。

定着部３０は、画像形成部２０の上方に配置されている。定着部３０は、ヒーター等の加熱手段により加熱される定着ローラー３１と定着ローラー３１に圧接される加圧ローラー３２とを有している。

画像形成部２０では、画像読取部３より画像データを受信すると、不図示のモーターにより感光体ドラム２１が回転駆動されると共に、帯電器２２によって感光体ドラム２１の表面が所定電位に帯電される。本実施形態では、帯電器２２は、感光体ドラム２１の表面を正極性に帯電させる。そうして感光体ドラム２１の表面が帯電された後、画像読取部３からの画像データに基づいて、レーザ光が光走査装置２６から感光体ドラム２１へ出射される。感光体ドラム２１の表面には、レーザ光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像装置２３にて帯電されたトナーにより現像されてトナー像として可視化される。本実施形態では、いわゆる反転現像によりトナー像を形成するようにしており、現像装置２３にて帯電されるトナーの帯電極性は正極性（感光体ドラム２１の表面の帯電極性と同極性）となる。尚、反転現像に限らず正規現像によりトナー像を形成するようにしてもよく、この場合、トナーの帯電極性は負極性となる。

感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成された後、レジストローラー対１６から送出されたシートＳは、転写装置２４により感光体ドラム２１の表面に押し付けられる。そして、転写装置２４より当該シートＳに対してトナーの帯電極性と逆帯電極性（本実施形態では負極性）の転写電圧が印加されることで、感光体ドラム１６のトナー像がシートＳへ転写される。トナー像が転写されたシートＳは、定着部３０において定着ローラー３１と加圧ローラー３２とにより加熱及び加圧される。これによりトナー像がシートＳに定着する。

上記筐体２における転写装置２４の右側に位置する部分には開口部２ａが形成されている。開口部２ａは、開閉カバー６により開閉可能に閉塞されている。開閉カバー６と転写装置２４とはユニット化されている。開閉カバー６は、開口部２ａの下端縁に沿って前後方向に延びる軸部７を支点に回動可能になっている。図１は、開閉カバー６により開口部２ａが閉塞された状態を示している。この状態から開閉カバー６を軸部７を支点に右側に回動させると、図２に示すように開口部２ａが開放される。作業者は、この開口部２ａを通じてシートＳのジャム処理等を行うことができる。

感光体ドラム２１（図１参照）の右斜め上側には、シャッター２８が設けられている。シャッター２８は、開閉カバー６が開放されたときに、ユーザーが感光体ドラム２１の表面を傷付けないように感光体ドラム２１を保護する機能を有する。シャッター２８は導電性部材で構成されている。導電性部材としては、例えばステンレス（ＳＵＳ）、導電性ポリエチレン（ＰＥ）又は導電性ポリアセタール（ＰＯＭ）等が挙げられる。

シャッター２８は、開閉カバー６の開閉動作に連動してシャッター駆動機構２７（図３参照）により駆動される。シャッター駆動機構２７は、開閉カバー６の開動作に伴ってシャッター２８をドラム保護位置に移動させる一方、開閉カバー６の閉動作に伴ってシャッター２８をドラム開放位置に移動させる。ドラム保護位置では、シャッター２８によって感光体ドラム２１の開閉カバー６側が覆われる（図２参照）。ドラム開放位置では、シャッター２８がドラム保護位置よりも上側に待避して感光体ドラム２１の開閉カバー６側が開放される（図１参照）。シャッター２８は、ドラム開放位置において、下流側ローラー２４４に対して搬送ベルト２４１を挟んで対向する導電性の対向部材として機能する。このシャッター２８と下流側ローラー２４４との離間距離は本形態では８ｍｍであり、例えば５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。シャッター２８は、接地ラインＧ１を介して接地されている。

シャッター駆動機構２７は、例えばカム等を使用した機械駆動式の機構であってもよいし、開閉カバー６の開閉動作をセンサーにより検知してその検知結果を基にシャッター２８をモーターで駆動する電気駆動式の機構であってもよい。

図３に示すように、上記転写装置２４は、無端状の搬送ベルト２４１、転写ローラー２４２、上流側ローラー２４３、下流側ローラー２４４、第一電源部２４６、第二電源部２４７を有している。

搬送ベルト２４１は、外周面にシートＳを静電吸着させつつシートＳを搬送する。搬送ベルト２４１の外周面は感光体ドラム２１に接触して該感光体ドラム２１との間にニップを形成している。搬送ベルト２４１は、上流側ローラー２４３及び下流側ローラー２４４に所定の張力で張架されている。搬送ベルト２４１は、不図示のモーターにより上流側ローラー２４３又は下流側ローラー２４４が回転駆動されることで図３の矢印Ｂの向きに駆動される。搬送ベルト２４１は、例えばゴム製のベルト状部材の外周面にフッ素系樹脂によるコーティングを施して形成される。

転写ローラー２４２は、感光体ドラム２１に対向して配置されている。転写ローラー２４２の外周面は搬送ベルト２４１の内周面に接している。転写ローラー２４２は、感光体ドラム２１に対して搬送ベルト２４１を挟んで所定荷重で圧接される。これにより、シートＳがニップ位置Ａ１において搬送ベルト２４１と感光体ドラム２１との間にニップされる。そして、転写ローラー２４２は、ニップ位置Ａ１を通過するシートＳに対してトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧Ｃ１を印加することでシートＳに対してトナー像を転写させる。

上流側ローラー２４３は、ニップ位置Ａ１よりもシート搬送方向の上流側であってシートＳの前端が搬送ベルト２４１に差し掛かる搬送開始位置Ａ２において搬送ベルト２４１を張架する。上流側ローラー２４３は、金属などの導電性部材で形成されていて、接地配線Ｇ２を介して接地されている。尚、本実施形態において、シートＳの前端、後端は、シート搬送方向におけるシートの前端、後端を意味する。

下流側ローラー（張架ローラー）２４４は、ニップ位置Ａ１よりもシート搬送方向の下流側であってシートＳの後端が搬送ベルト２４１から剥離する剥離位置Ａ３において搬送ベルト２４１を張架する。下流側ローラー２４４は、金属などの導電性部材で形成されている。

下流側ローラー２４４のシート搬送方向の下流側にはガイド部材２４５が設けられている。ガイド部材２４５は、剥離位置Ａ３において搬送ベルト２４１から離れたシートＳを定着部３０まで導く。ガイド部材２４５は、金属などの導電性部材で構成されている。ガイド部材２４５は接地配線Ｇ３を介して接地されている。

第一電源部２４６は、転写電圧Ｃ１と待機電圧Ｃ２とを選択的に切り替えて転写ローラー２４２へ印加する。第一電源部２４６の負極側端子は配線Ｌ１を介して転写ローラー２４２に接続され、第一電源部２４６の正極側端子は接地配線Ｇ４を介して接地されている。

ここで、転写電圧Ｃ１は、トナーの帯電極性と逆極性の電圧であって、感光体ドラム２１のトナー像をシートＳに転写させるための電圧である。待機電圧Ｃ２は、トナーの帯電極性と同極性の電圧であって、非画像形成時に転写ローラー２４２にトナーが付着するのを阻止するための電圧である。

ここで、転写電圧Ｃ１は、トナーの帯電極性と逆極性の電圧であって、感光体ドラム２１のトナー像をシートＳに転写させるための電圧である。待機電圧Ｃ２は、トナーの帯電極性と同極性の電圧であって、非画像形成時に転写ローラー２４２にトナーが付着するのを阻止するための電圧である。転写電圧Ｃ１、待機電圧Ｃ２の大きさ及び印加タイミングはコントローラー１００により制御される。

第二電源部２４７は、下流側ローラー２４４に対してトナー飛散抑制電圧Ｃ３を印加する。第二電源部２４７の負極側端子は配線Ｌ２を介して下流側ローラー２４４に接続されている。第二電源部２４７の正極側端子は接地配線Ｇ５を介して接地されている。

トナー飛散抑制電圧Ｃ３は、トナーの帯電極性と逆極性の電圧であって、シートＳからトナーの帯電極性と逆極性の電荷が流出するのを防止することで、シートＳが剥離位置Ａ３にて剥離する際の剥離放電を抑制し延いてはトナーの飛散を抑制する。

図５は、コントローラー１００により実行される電圧印加制御の一例を示すタイムチャートである。このタイムチャートでは、２枚のシートＳに対して連続印刷を行った例を示している。画像形成装置１が印刷開始要求を受け付けると、印刷動作が開始されて感光体ドラム２１に帯電電圧が印加され、しかる後に現像部２３において現像電圧が印加される。時刻ｔ１では、画像形成装置１の印刷動作が開始するのと同時に、転写ローラー２４２に対してトナーの帯電極性と同極性（本実施形態では正極性）の待機電圧Ｃ２が印加される。時刻ｔ２では、シートＳの前端がニップ位置Ａ１に到達するのと同時に転写ローラー２４２に対してトナーの帯電極性と逆極性（本実施形態では負極性）の転写電圧Ｃ１が印加され、さらに下流側ローラー２４４に対して、トナーの帯電極性と逆極性（本実施形態では負極性）のトナー飛散抑制電圧Ｃ３が印加される。時刻ｔ２"では、シートＳの前端が上記剥離位置Ａ３に到達する。この時点で下流側ローラー２４４には既にトナー飛散抑制電圧Ｃ３が印加されている。時刻ｔ３では、シートＳの後端がニップ位置Ａ１を通過するのと同時に転写ローラー２４２に対する印加電圧が転写電圧Ｃ１から待機電圧Ｃ２に切り替わる。時刻ｔ４では、シートＳの後端が剥離位置Ａ３を通過した時に、下流側ローラー２４４に対するトナー飛散抑制電圧Ｃ３の印加が停止される。時刻ｔ５〜ｔ７では、後続のシートＳの印刷に際して時刻ｔ２〜ｔ４と同じ処理が実行される。時刻ｔ８では、転写ローラー２４２に対する電圧の印加が停止されて印刷動作が終了する。

上記画像形成装置１では、少なくともシートＳの前端が上記剥離位置Ａ３に到達した時（時刻ｔ２"）からシートＳの後端が剥離位置Ａ３を通過する時（時刻ｔ４）までの間、下流側ローラー２４４に対してトナーの帯電極性と逆極性のトナー飛散抑制電圧Ｃ４が印加される。これにより、シートＳの後端が剥離位置Ａ３にて搬送ベルト２４１から剥離する際に、シートＳの後端からトナーの帯電極性と逆極性の電荷が下流側ローラー２４４に流出して放電するのを防止することができる。よって、トナー極性と逆極性の電荷をシートＳに保持してトナー像をシートＳに対して確実に吸着させることができる。

また、本実施形態では、下流側ローラー２４４に対し搬送ベルト２４１に対向する位置に導電性部材からなる対向部材（シャッター２８）を配置するようにしたことで、下流側２４４からシートＳに対してトナーの帯電極性と逆極性の電荷をより一層確実に供給することができる。すなわち、上記対向部材であるシャッター２８を絶縁部材で構成した場合、下流側ローラー２４４よりシートＳに供給された電荷の流通路は、経路Ｒ１（搬送ベルト２４１→上流側ローラー２４３→接地ラインＧ２→グラウンド）と経路Ｒ２（ガイド部材２４５→接地ラインＧ３→グラウンド）との２つの経路しかない。しかし、シャッター２８を導電性部材で構成することで、シートＳ上の電荷が経路Ｒ３（シャッター２８→接地配線Ｇ１→グランウド）にも流通しようとする。したがって、電荷の流通路が経路Ｒ１と経路Ｒ２との二系統のみの場合に比べて、下流側ローラー２４４からシートＳへの電荷（トナーの帯電極性と逆極性の電荷）の供給がスムーズに行われる。したがって、シートＳの剥離放電をより一層確実に防止することができる。

また、本実施形態では、下流側ローラーに２４４対向する対向部材として既設部品であるシャッター２８を利用するようにしたことで、製品コストを低減することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、画像形成装置１の一例として複写機を挙げて説明を行ったが、これに限ったものではなく、画像形成装置１はプリンターや複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

上記実施形態では、現像剤であるトナーの帯電極性が正極性である例ついて説明したが、これに限ったものではなく、本発明はトナーの帯電極性が負極性である場合にも適用することができる。

以上説明したように、本発明は、画像形成装置について有用である。

Ｓシート
Ａ１ニップ位置
Ａ３剥離位置
１画像形成装置
６開閉カバー
２１感光体ドラム（像担持体）
２６シャッター（対向部材、像担持体保護部材）
２４１搬送ベルト
２４２転写ローラー
２４４下流側ローラー（張架ローラー）

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
上記像担持体と接触してニップを形成し、該ニップ位置を経由してシートを搬送する搬送ベルトと、
上記トナー像を形成するトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、上記ニップ位置において上記トナー像を上記シートに転写させる転写ローラーと、
上記ニップ位置よりもシート搬送方向の下流側であって上記シートが上記搬送ベルトから剥離する剥離位置において上記搬送ベルトを張架するとともに、上記トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される張架ローラーと、
上記張架ローラーに対し上記搬送ベルトを挟んで対向して配置された導電性の対向部材と、
上記像担持体を収容するとともに側面に開閉カバーが設けられた筐体と、
上記開閉カバーの開放動作に伴って、上記像担持体の上記開閉カバー側を覆う保護位置に移動し、上記開閉カバーの閉動作に伴って、上記像担持体の上記開閉カバー側を開放する開放位置に移動する像担持体保護部材とを備え、
上記像担持体保護部材は、上記保護位置において上記対向部材として機能する、画像形成装置。