(57)【要約】【課題】書込手段を像担持体に近づけて配置する必要がある場合に、像担持体から転写材を分離する分離手段を像担持体に対向させて配置するために十分なスペースを、像担持体周りに確保するとともに、画像擦れの発生も防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１と、感光体ドラム１を帯電する帯電ローラ２と、感光体ドラム１に対向配置され、感光体ドラム１上に潜像を書き込む光書込装置３と、トナーを用いて潜像を現像する現像装置４と、トナー像を感光体ドラム１上から記録紙Ｐ上に転写する転写ローラ１１と、感光体ドラム１をクリーニングするクリーニング装置５とを備えた画像形成装置において、記録紙Ｐを転写ニップに向けて搬送する方向と、記録紙Ｐが転写ニップから排出される方向が、転写ローラ１１の配置された側に１８０°未満の角度を成すように記録紙Ｐの搬送経路を構成した。【選択図】図２
2015230348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して回転駆動する像担持体と、
該像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上に潜像を書き込む書込手段と、
トナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体上に当接して転写ニップを形成し、前記トナー像を前記像担持体上から、前記転写ニップに挟み込んだ転写材上に転写する転写手段と、
前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
前記転写材を前記転写ニップに向けて搬送する方向と、前記転写材が前記転写ニップから排出される方向が、転写手段の配置された側に１８０°未満の角度を成すように転写材の搬送経路を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記転写材を前記転写ニップに向けて搬送する方向が水平になるように転写材の搬送経路を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記像担持体に当接させて前記像担持体から前記転写材を分離する転写材分離手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一の画像形成装置において、
前記転写ニップから排出された転写材を後工程に向けて搬送する搬送路を備え、前記搬送路の、前記クリーニング手段の下部に位置する部分に窪みを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタなどの画像形成装置において、特許文献１など、光書込装置に発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを用いたもの（以下、「ＬＥＤ方式」という）が知られている。ＬＥＤ方式では、光書込装置にレーザーダイオード（ＬＤ）を用いたもの（以下、「ＬＤ方式」という）に対し、光書込装置の大きさが小さくなるので、装置サイズを削減することができる。また、ＬＥＤ方式は、ＬＤ方式に対して、装置の機構を単純にできる。このため、低価格帯の製品に多く採用されている直接転写方式の画像形成装置において、ＬＥＤ方式が用いられることも多い。
【０００３】
ＬＥＤの発光は、波長や振幅にばらつきがあるので、焦点を小さくしエネルギー密度を大きくすることができない。このため、ＬＥＤ方式では、書込手段としての光書込装置を感光体ドラムに近づけて配置する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図４は、ＬＥＤ方式で直接転写による従来機の、感光体ドラム周辺の概略構成を示したものである。感光体ドラム２０１の回転方向（図中の矢印Ａ）に対し順に、帯電手段としての帯電ローラ２０２、光書込装置２０３、現像装置２０４、転写ローラ２１１、クリーニング装置２４１などが配置されている。感光体ドラム２０１に転写ローラ２１１が圧接されることにより、転写ニップを形成している。ＬＥＤ方式では、書込手段としての光書込み装置２０３を感光体ドラム２０１に近づけて配置する必要がある。このため、図４に示すように、光書込装置２０３は、帯電ローラ２０２と現像装置２０４との間において、感光体ドラム２０１に対向するように配置している。光書込装置２０３を配置するためには、帯電ローラ２０２と現像装置２０４との間には、１０ｍｍ程度の隙間が必要になる。
【０００５】
図５は、ＬＤ方式で直接転写による一般的な画像形成装置の、感光体ドラム周辺の概略構成を示したものである。ＬＤの発光は、波長や振幅のばらつきが比較的少なく、位相も揃っていることから、焦点を極めて小さくし、エネルギー密度を大きくすることが可能である。ＬＤ方式では、レーザー光のエネルギー密度を大きくできるので、光書込装置を感光体から離した位置に配置することができる。帯電ローラ１０２と現像装置１０４との間には、レーザー光の光路を確保するための３ｍｍ程度の隙間があれば十分である。
【０００６】
ＬＥＤ方式では、ＬＤ方式に対して、帯電ローラ２０２と現像装置２０４との間により広い隙間を要する。図４に示すように、帯電ローラ２０２と現像装置２０４との間を広げるために、現像装置２０４の位置を転写ローラ２１１の方に移動すると、転写ローラ１１の位置もクリーニング装置２０５の方に移動する必要がある。これにより、転写ローラ２１１とクリーニング装置２０５との間が狭くなるので、転写ローラ２１１とクリーニング装置２０５との間に、分離爪を配置するためのスペースを確保することができない。分離爪が配置できないと、感光体ドラム２０１から記録紙Ｐを分離する分離性が不十分になり、薄紙などを分離できないという問題があった。
【０００７】
また、光書込装置２０３を感光体ドラム２０１に対向して配置したことで、同じく感光体ドラム２０１に対向して配置している、現像装置２０４とクリーニング装置２０５との位置は近づくことになる。図４に示すように、転写ニップに向けて記録紙Ｐを搬送する方向（図中の矢印Ｂ）、および、転写ニップを通過した記録紙Ｐが排出される方向（図中の矢印Ｃ）は、いずれも感光体ドラム２０１と転写ローラ２１１との接点における感光体ドラム２０１の接線方向である。つまり、記録紙Ｐを転写ニップに搬送する方向と、記録紙Ｐを転写ニップから排出する方向は水平になっている（図中の角度Ａ０が１８０°）。転写ニップに向けて記録紙Ｐを搬送する方向（図中の矢印Ｂ）が、現像装置２０４と干渉しないようにするためには、両者をある程度離して配置する必要がある。転写ニップに向けて記録紙Ｐを搬送する方向（図中の矢印Ｂ）と、現像装置２０４をある程度離して配置すると、記録紙Ｐを転写ニップから排出する方向（図中の矢印Ｃ）が、クリーニング装置１０５に近づく。これにより、転写ニップを通過した記録紙Ｐがクリーニング装置１０５に接触しやすくなり、記録紙Ｐの画像面が擦れて画像欠陥になる可能性が高くなるという問題もあった。
【０００８】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、書込手段を像担持体に近づけて配置する必要がある場合に、像担持体から転写材を分離する分離手段を像担持体に対向させて配置するために十分なスペースを、像担持体周りに確保するとともに、画像擦れの発生も防止できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
トナー像を担持して回転駆動する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上に潜像を書き込む書込手段と、トナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上に当接して転写ニップを形成し、前記トナー像を前記像担持体上から、前記転写ニップに挟み込んだ転写材上に転写する転写手段と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、前記転写材を前記転写ニップに向けて搬送する方向と、前記転写材が前記転写ニップから排出される方向が、転写手段の配置された側に１８０°未満の角度を成すように転写材の搬送経路を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
書込手段が像担持体に対向して配置されている場合に、像担持体から転写材を分離する分離手段を像担持体に対向させて配置するために十分なスペースを、像担持体周りに確保するとともに、画像擦れの発生も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタにおける感光体ドラム周り概略構成図。
【図３】同感光体ドラム周りと記録紙の搬送路との位置関係を示す図。
【図４】ＬＥＤ方式で直接転写による従来機の、感光体ドラム周辺の概略構成図。
【図５】ＬＤ方式で直接転写による一般的な画像形成装置の、感光体ドラム周辺の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を電子写真方式のレーザビームプリンタに適用した一実施形態について説明する。まず、プリンタの全体構成及び動作について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るプリンタ２０の構成を示す概略構成図である。
図１に示すように、このプリンタ２０は、機枠体のほぼ中央部に像担持体としての感光体ドラム１を備えたプロセスカートリッジ１０を備えている。感光体ドラムは、例えば、直径３０ｍｍの負帯電の有機感光体で、アルミ製のドラム基体上（不図示）に感光体層（不図示）を有している。プロセスカートリッジ１０の下方には、プロセスカートリッジ１０で形成された感光体ドラム１上のトナー像を、転写材としての記録紙に転写する転写ローラ１１を備えている。機枠体の下部には、感光体ドラム１上のトナー像を転写するための記録媒体たる用紙を積載して収容するシート材収容部としての給紙カセット１２、給紙カセット１２から用紙を順次感光体１と転写ローラ１１との間の転写部に送り出す給紙ローラ１３を備えている。また、プロセスカートリッジ１０の図中左方には、記録紙上のトナー像を定着する定着装置１５などを備えている。また、プロセスカートリッジ１０の図中右方には、用紙載置装置としての手差しトレイ１００を備えている。
【００１４】
図２は、本プリンタにおける感光体ドラム周りの概略構成を示す図である。
図２に示すように、感光体ドラム１の周辺には、感光体ドラム１の回転方向（図中矢印Ａ）に対し順に、帯電手段としての帯電ローラ２、光書込み手段としての光書込装置３、現像手段としての現像装置４、転写材分離手段としての分離爪４０、クリーニング手段としてのクリーニング装置５などが配置されている。感光体ドラム１と、その周囲に配設される帯電ローラ２、光書込装置３、現像装置４、およびクリーニング装置５は、プロセスカートリッジ１０として共通の支持体に支持され、プリンタ本体に対して一体に着脱可能になっている。現像装置４は、感光体ドラム１に対し、所定のギャップ（３００μｍ程度）を設けて対向配置された回転自在な現像スリーブ４ａ、現像スリーブ４ａ上におけるトナーなどの現像剤を所定の層厚にする規制ブレード４ｂなどを備えている。転写ローラ１１は、感光体ドラム１に対向配置され、感光体ドラム１の表面に所定の押圧力で押圧されることにより転写ニップを形成する。また、クリーニング装置５はクリーニングブレード５ａを有している。
【００１５】
次に、上記画像形成装置による画像形成動作について説明する。
図２において、ホストコンピュータ（不図示）から画像情報が入力されると、感光体ドラム１はメインモータ（不図示）の駆動により矢印Ａ方向（時計方向）に所定の周速（例えば１８０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動され、帯電ローラ２により感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる。画像データに基づき光書込装置３における複数の発光素子であるＬＥＤアレイ（不図示）から発せられたＬＥＤ光が感光体ドラム１上にあたると、感光体ドラム１上の露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された、現像装置４の現像スリーブ４ａによって、感光体ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電されたトナーなどの現像剤を、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に付着させて、トナー像として反転現像（可視像化）する。なお、光書込装置３における複数の発光素子はＬＥＤアレイに限らず、感光体ドラム１に近づけて配置する必要があるものであれば何でもよい。例えば、複数の有機ＥＬ素子などであってもよい。
【００１６】
図１において、記録紙Ｐは、給紙カセット１２から給紙ローラ１３によって、もしくは、手差しトレイ１００から手差し給紙ローラ１７によって、１枚ずつ分離して搬送され、レジストローラ１４に突き当たることによって止められる。そして、レジストローラ１４に突き当たって止められた記録紙Ｐは、プロセスカートリッジ１０のトナー像形成のタイミングに合わせて転写ニップに送り出される。
【００１７】
転写ローラ１１には、転写バイアス電源（不図示）から、例えば、直流成分に交流成分を重畳した、転写バイアスが印加される。トナーと逆極性（正極性）の転写バイアスが印加された転写ローラ１１により、感光体ドラム１と転写ローラ１１との間には静電力が発生し、この静電力によって、転写ニップに搬送された記録紙Ｐには、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、感光体ドラム１から分離され、定着装置１５へと搬送される。
【００１８】
次に、本発明の特徴部となる、感光体ドラム周りの転写ニップ近傍における構成要素の配置について詳説する。
図２において、感光体ドラム周りにおける転写ローラ１１とクリーニング装置５との間に、分離爪４０を配置することが可能となるように、感光体ドラム１に対する転写ローラ１１の位置を決めている。分離爪４０は、感光体ドラム１に対向させて配置している。また、図中の矢印Ｂに示すように、記録紙Ｐが感光体ドラム１の表面にぶつかるように、転写ニップに記録紙Ｐを搬送する搬送経路を構成している。
【００１９】
分離爪４０を設けたことにより、トナー像が転写された記録紙Ｐを、感光体ドラム１から効果的に分離することができる。なお、感光体ドラム１から記録紙Ｐを分離させる方法として、バイアス電圧を印加した導電性ブラシを設け、これを記録紙Ｐに接触させる方法も考えられる。この方法は、帯電ブラシによって、静電気力によって感光体ドラム１に貼りついた記録紙Ｐの除電を行うことで、感光体ドラム１から記録紙Ｐが分離するようにしたものである。しかし、この方法では、記録紙Ｐとしてある坪量以下の薄紙（例えば、厚さが坪量５２ｇｓｍ程度のもの）を用いた場合や、記録紙Ｐがカールした場合などにおいて、記録紙Ｐを感光体ドラム１からうまく分離できない恐れがある。分離爪４０を設けることにより、このような場合にも記録紙Ｐを感光体ドラム１から確実に分離することができる。
【００２０】
転写ローラ１１とクリーニング装置５との間のスペースを広げると、転写ローラ１１と現像装置４との間のスペースは狭くなる。このため、従来のように、感光体ドラム１と転写ローラ１１との接点における感光体ドラム１の接線方向から記録紙Ｐを転写ニップに向けて搬送しようとすると、搬送経路（図中の矢印Ｄ）が現像装置４と干渉してしまう。記録紙Ｐを感光体ドラム１の表面にぶつけるように搬送することで、搬送経路が現像装置４と干渉しないようにすることができる。
【００２１】
また、一般的に、転写ニップを通過した記録紙Ｐは、感光体ドラム１と転写ローラ１１との接点における、感光体ドラム１の接線方向に排出される。記録紙Ｐを感光体ドラム１の表面にぶつけるように搬送することで、記録紙Ｐを転写ニップに搬送する方向と、記録紙Ｐを転写ニップから排出する方向とのなす角度（図中の角度Ａ）を、従来機のそれ（図中の角度Ａ０）よりも小さくできる。これにより、転写ニップから感光体ドラム１の接線方向に排出される記録紙Ｐの搬送経路が、クリーニング装置５から離れるので、トナー像を形成した記録紙Ｐがクリーニング装置５に接触することよって画像擦れが発生することを防止することができる。
【００２２】
転写手段として転写ローラ１１を用いた場合、転写ニップを通過した記録紙Ｐは感光体ドラム１の接線方向に排出されるのが自然である。このため、本実施形態では、記録紙Ｐを感光体ドラム１の表面にぶつけるように搬送し、転写ニップから記録紙Ｐが接線方向に排出されるように、記録紙Ｐの搬送経路を構成している。この逆に、記録紙Ｐを感光体ドラム１の接線方向から転写ニップに搬送し、感光体ドラム１の接線方向ではない方向から排出されるように、記録紙Ｐの搬送経路を構成してもよい。この構成の場合、転写手段としては転写ローラ１１ではなく、例えば、吸着ベルト方式のものを用いるようにしてもよい。
【００２３】
なお、トナー像を形成した記録紙Ｐの画像面がクリーニング装置５に接触することを避けるために、クリーニング装置５の下面に拍車を配置する方法も考えられる。しかし、搬送路４２とクリーニング装置５との間のスペースが狭い場合には、拍車と搬送路４２との距離が近くなるため、記録紙Ｐが拍車と搬送路４２との間を通過する際に拍車の跡がついてしまう恐れがある。また、記録紙Ｐがクリーニング装置５に接触することを確実に避けるためには多数の拍車を使用する必要があり、コストの点でもデメリットがある。
【００２４】
図３に示すように、クリーニング装置５と搬送路４２との距離が十分に離れるようにするため、搬送路４２の、クリーニング装置５の下部に位置する部分に窪みを設けるようにしてもよい。一般的には、定着工程における搬送速度は、転写工程における搬送速度よりも遅いので、転写ニップと定着装置１５との間にある記録紙Ｐにおいてカールが発生することがある。搬送路４２に窪みを設けることにより、記録紙Ｐに発生したカールを窪みで吸収することができるので、クリーニング装置５に記録紙Ｐが接触することよる画像擦れの発生を、より確実に防止することができる。
【００２５】
以上により説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
トナー像を担持して回転駆動する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上に潜像を書き込む書込手段と、トナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上に当接して転写ニップを形成し、前記トナー像を前記像担持体上から、前記転写ニップに挟み込んだ転写材上に転写する転写手段と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、前記転写材を前記転写ニップに向けて搬送する方向と、前記転写材が前記転写ニップから排出される方向が、転写手段の配置された側に１８０°未満の角度を成すように転写材の搬送経路を構成した。
従来、転写ニップに向けて記録紙Ｐを搬送する方向、および、転写ニップを通過した記録紙Ｐが排出される方向は、いずれも感光体ドラム１と転写ローラ１１との接点における感光体ドラム１の接線方向である。つまり、記録紙Ｐを転写ニップに搬送する方向と、記録紙Ｐを転写ニップから排出する方向は水平になっていた。この構成では、ＬＥＤアレイなど、光書込装置３を感光体ドラム１に対向して配置する必要のある発光素子を用いた場合には、光書込装置３を配置した分、感光体ドラム１周りのスペースがなくなるので、感光体ドラム１周りに分離爪４０を配置することができなかった。記録紙Ｐを転写ニップに向けて搬送する方向と、記録紙Ｐが転写ニップから排出される方向が、従来のように水平（１８０°）ではなく、角度を成すように（１８０°未満になるように）記録紙Ｐの搬送経路を構成したことで、分離爪４０を配置するためのスペースを確保することができる。
また、記録紙Ｐが転写ニップから排出される方向の搬送経路が、クリーニング装置５から離れるので、トナー像を形成した記録紙Ｐがクリーニング装置５に接触することよって画像擦れが発生することを防止することができる。
【００２６】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、
前記転写材を前記転写ニップに向けて搬送する方向が水平になるように転写材の搬送経路を構成した。
これにより、書込手段が像担持体に対向して配置されている場合に、像担持体から転写材を分離する分離手段を像担持体に対向させて配置するために十分なスペースを、像担持体周りに確保するとともに、画像擦れの発生も防止できる。
【００２７】
（態様Ｃ）
態様Ａ〜Ｂにおいて、
前記像担持体に当接させて前記像担持体から転写材を分離する転写材分離手段を備えた。
これにより、転写ニップから排出された記録紙Ｐを感光体ドラム１から分離する分離性を向上させることができる。
【００２８】
（態様Ｄ）
態様Ａ〜Ｃにおいて、
前記転写ニップから排出された転写材を後工程に向けて搬送する搬送路を備え、前記搬送路の、前記クリーニング手段の下部に位置する部分に窪みを設けた。
一般的には、定着工程における搬送速度は、転写工程における搬送速度よりも遅いので、転写ニップと定着装置１５との間にある記録紙Ｐにおいてカールが発生することがある。搬送路４２の、クリーニング装置５の下部に位置する部分に窪みを設けることにより、記録紙Ｐに発生したカールを窪みで吸収することができるので、クリーニング装置５に記録紙Ｐが接触することよる画像擦れの発生を、より確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  感光体ドラム（像担持体）
２  帯電ローラ（帯電手段）
３  光書込装置（書込手段）
４  現像装置（現像手段）
４ａ  現像スリーブ
４ｂ  規制ブレード
５  クリーニング装置
５ａ  クリーニングブレード
１０  プロセスカートリッジ
１１  転写ローラ（転写手段）
１５  定着装置
４０  分離爪（転写材分離手段）
１４２  搬送路
Ｐ  記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２０１４−００２３５０号公報
【図１】
2015230348.tif 000003
【図２】
2015230348.tif 000004
【図３】
2015230348.tif 000005
【図４】
2015230348.tif 000006
【図５】
2015230348.tif 000007