(57)【要約】【課題】転写ベルトと定着装置との間における記録材の搬送安定性を向上する。【解決手段】転写ベルトと定着装置との間に定着前案内部を設け、該定着前案内部に、中間点において最も低い最低点を、該最低点の記録材搬送方向下流部において最も高い前端最高点を、該最低点の記録材搬送方向上流部において最も高い後端最高点をそれぞれ有する案内面を有し、該案内面は前記最低点から前記前端最高点に向かって傾斜角度が連続的に変化する。【選択図】図３
2011007921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成する画像形成部と、記録材を搬送する転写ベルトを有し、トナー像を記録材に転写する転写部と、記録材の搬送方向に関して前記転写部の下流に配置され、記録材にトナー像を定着する定着装置と、前記転写部と前記定着装置との間で記録材を案内する定着前案内部とを有する画像形成装置であって、
前記定着前案内部は、記録材を案内する案内部材を備え、
該案内部材は、記録材搬送方向に関して中間部に最も低い最低点を、前記記録材搬送方向に関して、前記最低点の下流側で最も高い前端最高点を、前記記録材搬送方向に関して、前記最低点の上流側で最も高い後端最高点を、それぞれ有する案内面を形成し、該案内面は、前記最低点から前記前端最高点に向かって傾斜角度が連続的に変化し、
且つ、前記案内面に対する接線が前記定着装置の定着ニップに向くように前記案内面が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記案内部材は、枠部材と該枠部材に接着された導電性のシート状案内部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記案内部材は、前記記録材搬送方向に関して前端部に、前記記録材搬送方向に直角な幅方向に並列配置されたリブを有する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。
【請求項４】
前記案内部材は、前記前端最高点の前記記録材搬送方向に関して下流部に、湾曲した案内面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記案内部材により形成される搬送路に臨む先端を有する除電針を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記シート状案内部材はインピーダンスを介して接地されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記除電針はインピーダンスを介して接地されることを特徴とする請求項５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、電子写真プロセスにより紙等の記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスにより記録材に画像を形成する画像形成装置としては、静電潜像形成と現像とにより、像担持体上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録材に転写し、転写されたトナー像を定着することにより記録材上に画像を形成するものがある。また、電子写真プロセスにより記録材に画像を形成する画像形成装置としては、静電潜像形成と現像とにより、感光体上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を像担持体に転写し、像担持体上のトナー像を更に記録材に転写し、記録材に転写されたトナー像を定着することにより記録材上に画像を形成するものがある。
【０００３】
これらの画像形成装置において、記録材にトナー像を転写する転写部が次のように構成されたものがある。
【０００４】
即ち、ローラに張架された転写ベルトにより記録材を転写位置に搬送し、像担持体と転写ベルトとの間に形成された転写電界により、トナー像を記録材に転写する。転写後に記録材は転写ベルトから分離した後に定着装置に搬送され、定着装置においてトナー像が定着される。
【０００５】
このように転写ベルトを用いた画像形成装置において、転写ベルトと定着装置との間に、記録材を案内する案内部材を設けた画像形成装置が特許文献１に開示されている。
【０００６】
特許文献１は、転写ベルトの下流に設置された第１案内部材と該第１案内部材の下流に設置され、記録材を定着装置に案内する第２案内部材を設置し、前記第１案内部材の先端の高さを前記第２案内部材の後端の高さと等しいか又はより高くすることにより、前記第１案内部材上に蓄積したトナーが記録材に付着し裏面汚れを起こすことを防止することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２５３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
転写ベルトと定着装置との間における記録材の搬送に関しては、特許文献１で説明されている問題、即ち、記録材の裏面にトナーが付着して、裏面汚れを起こすという問題の他に、記録材の搬送安定性の問題がある。
【０００９】
最近では、画像形成装置の利用分野が拡大することにより、使用される記録材が多様化している。即ち、様々な厚さの紙や、コート、非コート紙等が記録材として用いられるようになってきている。このために、転写ベルトから定着装置に記録材を受け渡す搬送部において、搬送性の安定性を欠く場合が生ずる。このような安定性の低下により、搬送面内で記録材が傾く紙曲がりや紙皺が発生する場合がある。
【００１０】
特許文献１に開示された技術では、このような問題、即ち、紙曲がり、紙皺の問題を解決することができない。
【００１１】
本発明は、転写ベルトを用いた画像形成装置において問題となる紙曲がりや紙皺を防止し、記録材を安定して搬送し、高画質の画像を形成することができる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】
【００１２】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１３】
１．トナー像を形成する画像形成部と、記録材を搬送する転写ベルトを有し、トナー像を記録材に転写する転写部と、記録材の搬送方向に関して前記転写部の下流に配置され、記録材にトナー像を定着する定着装置と、前記転写部と前記定着装置との間で記録材を案内する定着前案内部とを有する画像形成装置であって、
前記定着前案内部は、記録材を案内する案内部材を備え、
該案内部材は、記録材搬送方向に関して中間部に最も低い最低点を、前記記録材搬送方向に関して、前記最低点の下流側で最も高い前端最高点を、前記記録材搬送方向に関して、前記最低点の上流側で最も高い後端最高点を、それぞれ有する案内面を形成し、該案内面は、前記最低点から前記前端最高点に向かって傾斜角度が連続的に変化し、
且つ、前記案内面に対する接線が前記定着装置の定着ニップに向くように前記案内面が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
２．前記案内部材は、枠部材と該枠部材に接着された導電性のシート状案内部材とを有することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１５】
３．前記案内部材は、前記記録材搬送方向に関して前端部に、前記記録材搬送方向に直角な幅方向に並列配置されたリブを有する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。
【００１６】
４．前記案内部材は、前記前端最高点の前記記録材搬送方向に関して下流部に、湾曲した案内面を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１７】
５．前記案内部材により形成される搬送路に臨む先端を有する除電針を備えたことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１８】
６．前記シート状案内部材はインピーダンスを介して接地されることを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
【００１９】
７．前記除電針はインピーダンスを介して接地されることを特徴とする前記５に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、転写ベルトと定着装置との間で記録材を案内する案内部材として、記録材搬送方向に関して、中間部において最低点を、前端部において前端最高点を、後端において後端最高点をそれぞれ有し、前記最低点から前記前端に向かって傾斜角度が連続的に変化する案内面を形成する案内部材を用いている。
【００２１】
これにより、記録材が定着装置へと円滑に搬送され、紙曲がりや紙皺が十分に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】記録材搬送部Ｄの一部と、定着装置９との断面図である。
【図３】定着前案内部６を構成する案内部材の拡大断面図である。
【図４】案内部材前端部の平面図である。
【図５】定着ニップＮ２の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の図１以下に示す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。
【００２４】
〔画像形成装置〕
図１は画像形成装置の全体構成を示す。画像形成装置は自動原稿送り装置Ａと、画像読取部Ｂと、画像形成部Ｃと、記録材搬送部Ｄと、記録材収納部Ｅとを備える。
【００２５】
自動原稿送り装置Ａは原稿載置台に積載された原稿ｄを１枚ずつ原稿読取位置に搬送する。画像読取部Ｂは、自動原稿送り装置Ａにより搬送される原稿をイメージセンサＣＣＤで走査して読み取り、画像信号を生成する。画像読取部Ｂは、また、原稿台（符号なし）に載置された原稿を走査して読み取り、画像信号を生成する。画像形成部Ｃは、感光体（像担持体）１と、帯電部２と、像露光装置３と、現像装置４と、転写部５と、クリーニング装置８と、定着装置９とで構成されている。記録材搬送部Ｄはレジストローラ１２と、転写ベルト５１と、定着装置９と、排紙部１４と、循環再給紙部１６と、反転排紙部１７とで構成されている。転写ベルト５１上の記録材Ｐは、排出部ローラ５２の表面に沿って屈曲する転写ベルト５１の部分で転写ベルト５１から分離して定着装置９へと搬送される。記録材収納部Ｅは上下に配置された２個の給紙トレイ１０と、各給紙トレイ１０の端部にそれぞれ配置された給紙部１１とで構成される。給紙部１１は複数のローラを備え、給紙トレイ１０に収納されている記録材Ｐを１枚ずつ分離して記録材搬送部Ｄに送り出す。記録材Ｐは手差し給紙部１５からも記録材搬送部Ｄに送り出される。
【００２６】
自動原稿送り装置Ａの原稿台上に載置された原稿ｄは原稿給紙部により搬送され、画像読取部Ｂの読取光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤの光電変換により生成された画像信号は、画像処理部２０において、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を受けて像露光装置３に導入される。
【００２７】
画像形成部Ｃにおいては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。即ち、帯電部２による帯電（本実施の形態では負帯電）と、像露光装置３による露光とにより感光体１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置４により現像されてトナー像が形成される。
【００２８】
記録材収納部Ｅの給紙トレイ１０に収容された記録紙等の記録材Ｐが給紙部１１から送り出される。レジストローラ１２は感光体１上でのトナー像形成と同期して記録材Ｐを転写ニップＮ１に搬送する。転写ニップＮ１において、トナー像が転写されトナー像を担持する記録材Ｐは転写ベルト５１により搬送される。転写ベルト５１から分離した記録材Ｐは定着装置９の加熱ローラ９１と加圧ローラ９２とで形成される定着ニップＮ２で加熱、加圧され、トナー像が記録材Ｐに定着される。
【００２９】
定着後の記録材Ｐは、排紙部１４により装置外に排出される。一方、クリーニング装置８により感光体１上の転写残のトナーが除去される。なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された記録材Ｐは、循環再給紙部１６に送り込まれて表裏反転され、再び画像形成部Ｃにおいて第２面に画像形成後、排紙部１４により装置外に排出される。反転排紙の場合は、記録材Ｐは通常の排紙通路から下方に分岐した搬送路に搬送され、反転排紙部１７においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙部１４により装置外に排出される。
【００３０】
〔記録材搬送部Ｄ〕
図２は記録材搬送部Ｄの一部と、定着装置９との断面図である。
【００３１】
転写部５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製の排出部ローラ５２と、アルミニウム合金製の従動ローラ５３と、発泡ウレタン製のバックアップローラ５４と、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のバイアスローラ５５と、これらのローラに張架された転写ベルト５１とを備える。バイアスローラ５５には、トナーと逆極性の転写電圧が印加されている。転写ベルト５１は１０８Ω・ｃｍ程度の体積抵抗を有する半導線性ゴムベルトからなる。５６、５７は転写ベルト５１からトナーを除去するベルトクリーニング部材であり、導電性のブラシローラからなる。
【００３２】
６は転写部５と定着装置９との間で記録材Ｐを案内する定着前案内部である。
【００３３】
定着装置９は、加熱ローラ９１と、加圧ローラ９２と、加熱ローラ内に配置されたヒータ９３と、加熱ローラ９１の表面をクリーニングするクリーニング部９４とを有する。
【００３４】
９４、９５は定着装置９に進入する記録材Ｐを案内する進入案内部材、９７は定着装置９から排出される記録材Ｐを案内する排紙案内部材である。
【００３５】
レジストローラ１２により転写ニップＮ１に供給された記録材Ｐにトナー像がバックアップローラ５４に印加された転写電圧により転写される。記録材Ｐは転写ベルト５１により搬送されるが、転写ベルト５１は排出部ローラ５２の部分で屈曲するので、自身の剛性で直進する記録材Ｐは転写ベルト５１から分離し、定着前案内部６により案内されて定着装置９へと搬送される。
【００３６】
〔定着前案内部６〕
図３が定着前案内部６を構成する案内部材の拡大断面図、図４は案内部材前端部の平面図である。
【００３７】
転写部５から排出された記録材Ｐを定着装置９に案内する定着前案内部６は、記録材Ｐを案内する案内部材を有し、該案内部材は枠部材６１とシート状案内部材６２とで構成される。
【００３８】
定着前案内部６は次の条件（１）と（２）とを満足するように構成される。以下の説明において、前端、後端は記録材Ｐの搬送方向を基準とした前方の端、後方の端を言う。
【００３９】
条件（１）
枠部材６１は転写部５に近い後端部に後端最高点Ｐ４と定着装置９に近い前端部に前端最高点Ｐ２とにおいて高く、中間部に最低点Ｐ１を有する。後端最高点Ｐ４は記録材搬送方向に関して最低点Ｐ１の上流に位置する案内部材の最高点であり、前端最高点は記録材搬送方向に関して最低点Ｐ１の下流に位置する案内部材の最高点である。枠部材６１の上面は、図示のように、中間部の最低点Ｐ１から前端最高点Ｐ２に向かって連続的に傾斜角度が変化する湾曲した面である。枠部材６１上には、導電性のポリエチレンフィルムからなるシート状案内部材６２が接着されている。シート状案内部材６２は枠部材６１に接着されているので、シート状案内部材６２が記録材Ｐを案内する案内面も、枠部材６１の上面と同様な湾曲形状を有する。
【００４０】
条件（２）
最低点Ｐ１と前端最高点Ｐ２との間における案内部材の案内面に対する接線が定着ニップＮ２に向くように案内部材が形成される。前記案内面は枠部材６１により形成された後端最高点Ｐ４、シート状案内部材６２により形成された最低点Ｐ１及びリブ６１Ａにより形成された前端最高点Ｐ２を有する。なお、リブ６１Ａは図４に示すように、シート状案内部材６２の前端部に形成されたスリット６２Ａの中に形成される。前記案内面は更に、最低点Ｐ１から前端最高点Ｐ２に向かって、傾斜角度が連続的に変化する湾曲した面である。最低点Ｐ１と前端最高点Ｐ２との中間位置にある中間点Ｐ３において、前記案内部材の前記案内面に引いた接線ＴＬが定着ニップＮ２を通過するように案内部材が形成される。
【００４１】
なお、定着ニップＮ２は図５に示すように、入口部から出口部に至る長さを有するように形成される。接線ＴＬの方向を決定する定着ニップＮ２は長さを有するニップＮ２Ａ中のＮ２で示す入口部として定義される。
【００４２】
中間点Ｐ３における前記案内面の傾斜角度は、定着前案内部６を通過した記録材Ｐの走行方向を決定する。中間点Ｐ３におけるシート状案内部材６２の前記案内面の接線ＴＬが定着ニップＮ２を通るよう設定することにより、記録材Ｐは定着装置９に円滑に導入される。接線ＴＬが定着ニップＮ２から逸れた場合、定着前案内部６と、定着装置９との間において、記録材Ｐに対して、これを屈曲させる力が作用する。この力により、搬送方向に直進せず傾く紙曲がりが発生する。また、記録材Ｐが屈曲して、定着ニップＮ２に進入する。記録材Ｐが強く屈曲して定着ニップＮ２に進入した場合、紙皺が発生する。前記のように、接線ＴＬが定着ニップＮ２を通るように設定することにより、このような紙曲がりや紙皺の発生が防止される。
【００４３】
接線ＴＬは前記のように、定着ニップＮ２を通るように設定されるが、僅かに定着ニップＮ２から逸れてもよい。
【００４４】
図５に示すように、接線ＴＬが定着ニップＮ２を通る方向から上方に角度θ＝５°の範囲内で逸れても本発明の効果が得られる。このように、中間点Ｐ３における前記案内部材の案内面に対する接線が定着ニップＮ２に向くとは、中間点Ｐ３における前記案内面に対する接線ＴＬが定着ニップＮ２を通るか又は許容範囲内で逸れることを意味する。
【００４５】
定着前案内部６における記録材Ｐの搬送状態は次のようになる。
【００４６】
記録材Ｐが薄紙の場合、転写ベルト５１から離れた記録材Ｐはほぼシート状案内部材６２の上面に沿って搬送される。即ち、記録材Ｐは最低点Ｐ１において、最も低い位置に達し、その後次第に上昇して、前端最高点Ｐ２において最高点に達し、その後、定着装置９の進入案内部材９６上に着地するまで下降し、進入案内部材９６に着地後に、進入案内部材９６により案内されて上昇し、定着ニップＮ２に到達する。
【００４７】
記録材Ｐが厚紙の場合、転写ベルト５１から離れた記録材Ｐは、その剛性により、シート状案内部材６２の上面から離れた状態で直進し、最低点Ｐ１より下流の位置において、シート状案内部材６２の上面に接触し、シート状案内部材６２により案内される。シート状案内部材６２から離れた記録材Ｐは定着ニップＮ２に向かって直進する。
【００４８】
前記条件（１）、（２）を満足することにより、前記のように定着前案内部６において搬送状態が異なる種々の記録材Ｐが円滑に定着ニップＮ２に向かって走行し、定着処理される。
【００４９】
その結果、紙曲がりや皺が防止される。
【００５０】
定着前案内部６における搬送路には除電針６３の先端が臨んでいる。搬送方向Ｗに直角な幅方向全体に亘り３ｍｍ程度の間隔で並列配置される。
【００５１】
除電針６３とシート状案内部材６２とは、インピーダンス、例えば、数百ＭΩの高抵抗を介して接地されている。転写ベルト５１から分離した記録材Ｐは摩擦帯電等による電荷を担持しているが、この電荷は接地された除電針６３及びシート状案内部材６２により除電される。例えば、除電針６３を、インピーダンスを介さずに短絡接地した場合、記録材Ｐの除電は急激に起こる。その結果、トナーが飛散して画像が乱れるという現象が発生する。シート状案内部材６２及び除電針６３を、インピーダンスを介して接地することによりこのようなトナーの散りが防止される。
【００５２】
また、記録材Ｐに担持された電荷はシート状案内部材６２や枠部材６１に移動するが、シート状案内部材６２や枠部材６１の端縁に集中して蓄積しやすい。このような集中した電荷により記録材Ｐ上の未定着トナー像が乱される。即ち、鳥足状の画像欠陥と称される現象が起こる。
【００５３】
図４に示すように、枠部材６１の先端部（図３における左端部）には、高さ１ｍｍ程度のリブ６１Ａが幅方向に並列配置される。枠部材６１にリブ６１Ａを設けることにより、記録材Ｐが定着前案内部６から離れる位置における記録材Ｐ枠部材６１との接触面積が減少する。これにより鳥足状の画像欠陥が防止される。
【００５４】
リブ６１Ａは前端最高点Ｐ２の下流側において記録材Ｐを案内するが、リブ６１Ａは図３に示すようにエッジ状の端部ではなく、Ｒ（アール）を持った湾曲した案内面に形成された端部を有する。このようなリブ６１Ａの形状により、記録材Ｐが定着前案内部６を離れる際に発生する鳥足状の画像欠陥の発生は更に効果的に抑制される。
【実施例】
【００５５】
実施例１：
図１に示す画像形成装置であって、図２、３に示す記録材搬送部を有する画像形成装置を用いて、画像を形成した。なお、案内部材の案内面に対する接線ＴＬが定着ニップＮ２と通るように設定された。
【００５６】
実施例２：
枠部材６１としてリブ６１Ａを設けないものを用いた他は実施例１と同様な画像形成装置を用いて画像を形成した。
【００５７】
実施例３：
シート状案内部材６２を設けない他は実施例１と同様な画像形成装置を用いて画像を形成した。
【００５８】
比較例：
図１に示す画像形成装置であって、定着前案内部６として、次の枠部材６１とシート状案内部材６２とを有するものを用いた。
【００５９】
枠部材６１：図３における後端部の後端最高点Ｐ４から、前端最高点Ｐ２の間を直線に形成した枠部材
シート状案内部材６２：導電性ポリエチレンフィルムを枠部材６１に接着
記録材搬送部に記録材を通す通紙試験の結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2011007921.tif 000003
【００６１】
表１において、○は紙曲がり及び紙皺が発生せず、良好な結果であってことを示し、×は紙曲がり又は紙皺が発生したことを示す。表１に示すように、実施例１〜３では良好な結果が得られたが、比較例では紙曲がり又は紙皺が発生し不良であった。
【符号の説明】
【００６２】
６  定着前案内部
９  定着装置
５１  転写ベルト
６１  枠部材
６２  シート状案内部材
Ｃ  画像形成部
Ｎ１  転写ニップ
Ｎ２  定着ニップ
【図１】
2011007921.tif 000004
【図２】
2011007921.tif 000005
【図３】
2011007921.tif 000006
【図４】
2011007921.tif 000007
【図５】
2011007921.tif 000008