(57)【要約】【課題】  小径の感光体ドラムを用いた画像形成装置で、良好な転写と分離がなされるようにする。【解決手段】  転写ワイヤを有する転写部と、ＡＣ分離ワイヤを有するＡＣ分離部とを一体化した転写分離ユニットを有し、対向する感光体ドラム上に形成したトナー像を同期して搬送される記録紙上に転写したのち、記録紙を感光体ドラムから分離する構成の画像形成装置において、転写ワイヤ５ａとＡＣ分離ワイヤ６ａとの間には接地した導電体の遮蔽板７ｂを設け、遮蔽板７ｂは転写と分離の各電界の感光体ドラム１上での干渉を阻止する形状とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写ワイヤを有する転写部と、ＡＣ分離ワイヤを有するＡＣ分離部とを一体化した転写分離ユニットを有し、対向する像担持体上に形成したトナー像を同期して搬送される記録紙上に転写したのち、前記記録紙を前記像担持体から分離する構成の画像形成装置において、
前記転写ワイヤと前記ＡＣ分離ワイヤとの間には接地した導電体の遮蔽板を設け、該遮蔽板は転写と分離の各電界の像担持体上での干渉を阻止する形状としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は、直径がφ２０ｍｍ〜φ６０ｍｍの感光体ドラムであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式によって画像を形成する複写機やファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に像担持体が小径の感光体ドラムである画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、回転する感光体ドラム等の像担持体周面を帯電手段によって一様帯電したのち、像露光手段によって露光を行い、像担持体周面に静電潜像を形成する。静電潜像は現像手段によって現像がなされてトナー像としたのち、像担持体上のトナー像は同期して搬送される記録紙上に転写ワイヤを用いた転写部で転写が行われ、トナー像が転写された記録紙はＡＣ分離ワイヤを用いた分離部で、像担持体から分離し、定着がなされて機外に排出される。一方、転写・分離がなされたのちの像担持体は、クリーニング手段によって周面のクリーニングが行われ、次の画像形成の準備がなされる。
【０００３】
近年、画像形成装置の小型化が求められ、小径の感光体ドラムを用いた画像形成装置が検討されて来た。感光体ドラムの外周面近傍には、帯電手段、像露光手段、現像手段、転写部、分離部、クリーニング手段等が配設されているので、感光体ドラムの小径化は容易ではない。感光体ドラムを小径化する過程において、従来は転写部、分離部はそれぞれ、感光体面に対向した面を除いて転写ワイヤやＡＣ分離ワイヤをシールドした形で離れて配設されていた。しかし、感光体ドラムの小径化の動向によって、転写部と分離部とを近傍させて一体化した転写分離ユニットとして一般に用いられるようになった。
【０００４】
図３はブランクの転写分離ユニット７の断面形状を示している。
【０００５】
転写分離ユニット７は、転写ワイヤ５ａを備えた転写部５と、ＡＣ分離ワイヤ６ａを備えた分離部６とを一体化して構成され、両者の間には接地したサイドプレート７ａによって仕切られている。
【０００６】
この転写分離ユニット７は、像担持体である感光体ドラム１に対向して配置され、記録紙は回転する感光体ドラム１と転写分離ユニット７との間に送られる。感光体ドラム１の周面に形成されたトナー像は、転写部５の転写ワイヤ５ａからのコロナイオンにより記録紙の裏面をトナーと逆極性に帯電されることによってトナーは記録紙に転写される。その後、記録紙は分離部６のＡＣ分離ワイヤ６ａにより感光体ドラム１の周面から分離され、分離された記録紙は図示しない定着器へ送られる。
【０００７】
ところで、転写部５及び分離部６は共に感光体ドラム１に向けて広く開口し、転写ワイヤ５ａ又はＡＣ分離ワイヤ６ａから転写紙背面に向かって発するコロナイオンは広がって形成され、転写分離ユニット内で両ワイヤは近接して配設されているので、両ワイヤより発生する電界分布はサイトプレート７ａを越えて互いに干渉し、転写及び分離の機能に悪影響を及ぼす。特に転写時に分離ＡＣの影響をうけると、転写性の低下／不安定を引き起こすため、その分、転写電界を強くする必要があった。
【０００８】
特許文献１は、両ワイヤの中間に位置したサイドプレート７ａの上部に樹脂材料で形成されたコロナイオン遮蔽板を設け、該コロナイオン遮蔽板によって悪影響を及ぼすコロナイオンを遮断して進めないようにし、転写ワイヤとＡＣ分離ワイヤとの相互干渉をなくして、転写性能及び分離性能を向上されることを提案している。
【特許文献１】特開平６−１１９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１による転写工程と分離工程との間で互いに干渉して悪影響を及ぼしていたのを解消させようとする提案は若干の改善は認められたが、樹脂材料を用いた遮蔽板ではコロナイオンは遮蔽できても電界は遮蔽されないので、満足されるものではなかった。
【００１０】
本発明は、転写の電界に分離ＡＣの電界が干渉しやすく、転写時に分離ＡＣの影響を受けると転写性の低下を引き起こし、画像不具合が発生していたのを解消して、転写ワイヤによる像担持体上のトナー像の転写紙への転写が完全に終えたのち、ＡＣ分離ワイヤによる転写紙の像担持体からの分離が行われる転写分離ユニットを有した画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の本発明の目的は、下記の特許請求の範囲に記載の発明により達成される。
（請求項１）
転写ワイヤを有する転写部と、ＡＣ分離ワイヤを有するＡＣ分離部とを一体化した転写分離ユニットを有し、対向する像担持体上に形成したトナー像を同期して搬送される記録紙上に転写したのち、前記記録紙を前記像担持体から分離する構成の画像形成装置において、
前記転写ワイヤと前記ＡＣ分離ワイヤとの間には接地した導電体の遮蔽板を設け、該遮蔽板は転写と分離の各電界の像担持体上での干渉を阻止する形状としたことを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記像担持体は、直径がφ２０ｍｍ〜φ６０ｍｍの感光体ドラムであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によるときは、転写と分離の電界強度分布の干渉が解消して、転写ワイヤによる像担持体上のトナー像の転写紙への転写が完全に終わったのち、ＡＣ分離ワイヤによる転写紙の像担持体からの分離が行われて、転写及び分離が確実良好に行われる画像形成装置が提供されることとなる。
【００１３】
請求項２記載の発明によるときは、転写ワイヤとＡＣ分離ワイヤとが構造上近傍せざるを得ない特に感光体径がφ６０ｍｍ以下の小径の感光体ドラムを用いた画像形成装置においても、転写及び分離が確実良好に行われる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（１）  本発明の説明に先だって、本発明を適用する画像形成装置について、構成とその作用を図面を用いて説明する。但し、本発明は以下に説明するモノクロの画像形成装置の実施形態に限定されるものではなく、カラーの画像形成装置についても適用される。
【００１５】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【００１６】
図１において、１は電子写真感光体である感光体ドラムであって、マイナス帯電がなされるＯＰＣ感光体を塗布した感光体ドラム１は矢示の方向に所定の周速度で回転駆動されなから、その表面がスコロトロン形式の帯電器２によってマイナスの所定の電位ＶＨに一様帯電される。
【００１７】
３は像露光手段としての露光装置で、図示しない記憶手段に記憶された画像読取装置やコンピュータ等のホスト装置から入力される画像情報の時系列デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する。一様帯電された感光体ドラム１表面は、このレーザビームによって書き込み密度として例えば４００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）で走査露光される。これにより感光体ドラム１の露光部分は電位絶対値が低下して電位ＶＬとなり感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
【００１８】
現像器４としては、キャリアと小粒径トナーとを主成分とする二成分現像剤又は一成分現像剤を用いる現像器が用いられる。
【００１９】
二成分現像剤を現像容器内に内蔵した現像器４では、回転駆動される現像ローラ４ａを備えている。現像ローラ４ａは感光体ドラム１と対向して配置されており、その外周面に摩擦帯電によってマイナスに帯電したトナーがキャリアに付着した現像剤の薄層が形成される。現像ローラ４ａには、その絶対値が感光体ドラム１の電位ＶＨよりも小さく、電位ＶＬよりも大きいマイナスの直流バイアス電圧ＶＢ（ＤＣ）、又は直流バイアス電圧ＶＢ（ＤＣ）に交流バイアス電圧ＶＢ（ＡＣ）を重畳した現像バイアスが印加されており、これにより現像ローラ４ａ上のトナーが感光体ドラム１の電位ＶＬ部分にのみ付着して反転現像が行われ、トナー像が形成される。
【００２０】
一方、給紙カセット２１又は手差し給紙トレイ２２から給送される転写材である記録紙Ｐは給紙ローラ２３とレジストローラ２４を経て、後に説明する転写分離ユニット７へと搬送され、記録紙Ｐは、感光体ドラム１と転写ワイヤ５ａとで形成される転写領域へと感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで送られる。そして、感光体ドラム１上のトナー像はトナーとは逆極性のプラスの転写バイアスが印加された転写ワイヤ５ａにより記録紙Ｐに転写される。転写を終えた記録紙ＰはＡＣ分離ワイヤに印加されたＡＣバイアスにより記録紙Ｐは除電されて感光体ドラム１より分離し、定着紙ガイド２６によってトナー像が転写された記録紙Ｐを定着装置８へと搬送し、定着装置８において記録紙Ｐ上に転写されたトナー像の定着がなされる。定着装置８を通過してトナー像の定着を終えた記録紙Ｐは排紙ローラ２７、２８を経て排紙トレイ２９上に排出される。
【００２１】
一方、記録紙Ｐが分離された後の感光体ドラム１は、その表面に付着した転写残トナー等の残留物の除去がクリーニング装置９によって行われ、クリーニングされた感光体ドラム１は繰り返し次の画像形成に供される。
【００２２】
（２）  図２には、本発明の転写分離ユニット７の断面図を示している。図３で説明したブランクの転写分離ユニット７と異なる点は、本発明にあってはサイドプレート７ａの上方に接地して一体とした導電性の遮蔽板７ｂを設け、例えば図示したように転写部５の開口を絞り、転写の電界強度分布と分離ＡＣの電界強度分布が干渉しないようにすることで、転写の工程が終了した後に、分離の除電の工程が開始されるようにしてブランクの場合に生じていた、転写の不安定性を改善している。
【００２３】
即ち図１及び図２において、レジストローラ２４によって、記録紙Ｐは回転する感光体ドラム１と同期して搬送され、搬送ガイド２５によって感光体ドラム１と密着状態になる位置までガイドされる。ガイドから外れた転写部５は、転写ワイヤ５ａによって、トナーとは逆極性の強力な転写電界領域となっている。
【００２４】
導電体の遮蔽板７ｂによって、転写部５の開口は絞られ、転写が行われる電界領域は制限された状態となっているが、その間は強力な転写の電界強度領域となっているので、感光体ドラム１と密着状態にある記録紙Ｐへのトナー像の転写は確実良好に行われる。
【００２５】
転写電界と分離電界との干渉領域は遮蔽板７ｂによって解消し、分離電界だけとなっているので、転写を終えた記録紙Ｐは干渉領域を経ることなく、分離部６の分離ＡＣの電界領域へと移動し、ＡＣ分離ワイヤ６ａに印加される分離ＡＣバイアスによって、密着状態にあった記録紙Ｐは感光体ドラム１から確実に分離し、定着紙ガイド２６によって、定着装置８へと搬送される。
【００２６】
（３）  図４には、転写分離ユニット７に遮蔽板７ｂの有無と、遮蔽板７ｂの材質を異にしたときの感光体ドラム１近傍の通紙領域についての電流分布状態と電界強度状態とについて、シミュレーション結果を示している。
【００２７】
左行に示す（Ａ）は転写分離ユニット７に遮蔽板７ｂを設けないブランクにおける状況を示している。中央行に示す（Ｂ）は遮蔽板７ｂとして、特許文献１によって開示された樹脂遮蔽板を用い、転写部５の開口部を狭くして、角度で２７０°〜２８０°の間の転写と分離ＡＣとの干渉を解消するようにした状況を示している。また、右行に示す（Ｃ）は遮蔽板７ｂとして、本発明の導電体である金属遮蔽板を用い、転写部５の開口部を狭くして、角度で２７０°〜２８０°の間の転写と分離ＡＣとの干渉を解消するようにした状況を示している。
上記の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各状況下での電流分布の状態を図上で中央段に示している。ここでａで示す曲線は転写電流の電流分布を示し、ｂで示す曲線は分離ＤＣの電流分布を示し、ｃで示す曲線は転写＋分離ＤＣの電流分布を示している。
【００２８】
ａ曲線とｂ曲線が離れているところは、電流分布が干渉状態にあることを示していて、（Ａ）の遮蔽板７ｂを設けないときは、角度２７０°〜２８０°の間の電流分布の干渉が顕著に認められる。一方、（Ｂ）（Ｃ）の遮蔽板７ｂを設けたときは、電流分布での干渉は殆ど解消している。
【００２９】
上記の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各状況下での電界強度分布の状態を図上で下段に示している。ここで、ｘで示す曲線は分離ＡＣ＋分離ＤＣの振幅中の＋４５００Ｖ（但し（Ｃ）においては分離電流値を（Ａ）（Ｂ）と同じにする関係から＋３５００Ｖ）での電界強度をプロットした曲線で、ｙで示す曲線は分離ＡＣ＋分離ＤＣの振幅０Ｖでの電界強度をプロットした曲線で、ｚで示す曲線は分離ＡＣ＋分離ＤＣの振幅中の−４５００Ｖ（但し（Ｃ）においては−３５００Ｖ）での電界強度をプロットした曲線である。
【００３０】
２７０°〜２８０°の干渉領域についてみると、（Ａ）（Ｂ）においては電界強度は干渉状態にあるが、（Ｃ）においては電界強度の干渉は解消している。
【００３１】
総合して、２７０°〜２８０°の領域において、（Ａ）のブランク転写分離においては、電流分布状況からみても、電界強度分布状況からみても、共に干渉状態にあることを示している。また（Ｂ）の樹脂遮蔽板を用いたときは、電界強度分布については干渉状態にあって、転写と分離ＡＣとの間の干渉の解消は不完全であることを示している。（Ｃ）の金属遮蔽板を用いたときは、電流分布状況からみても、電界強度分布状況からみても、共に干渉状態は解消されて、転写工程を終えた記録紙は、干渉領域を経ることなく直ちにＡＣ分離工程へと移行し、良好な転写・分離が行われることとなる。
【００３２】
径がφ２０ｍｍ〜φ６０ｍｍの小径感光体ドラム１の画像形成装置について、転写分離ユニット７の遮蔽板７ｂの条件のみを取り替えた（１）（２）（３）を用いて、多数枚のハーフトーン画像の画像形成を行ったところ、（３）の金属遮蔽板７ｂを設けた転写分離ユニットを用いた場合に、他と比較して転写・分離性能が極めて優れていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】画像形成装置の一実施形態を示す構成図。
【図２】本発明の転写分離ユニットの断面図。
【図３】ブランクの転写分離ユニットの断面図。
【図４】遮蔽板の有無によって生じる電流分布、電界強度分布の比較図。
【符号の説明】
【００３４】
１  感光体ドラム
５  転写部
５ａ  転写ワイヤ
６  分離部
６ａ  ＡＣ分離ワイヤ
７  転写分離ユニット
７ａ  サイドプレート
７ｂ  遮蔽板
７ｃ  バックプレート
２４  レジストローラ
２５  搬送ガイド
【図１】
2006220796.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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