(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成に用いられる回転体と、画像形成に用いられる部材及び装置の少なくとも一つとを収容し、装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを有する画像形成装置において、
装置本体に対して開閉動作し、開く動作の際に上記回転体から離間する方向に移動する開閉カバー構造体を有し、
転写材が、該回転体に接触しつつ、閉じた状態の該開閉カバー構造体と該回転体との間を搬送されるように、構成されており、
転写材をシート状部材によって該回転体から分離する分離機構が、該開閉カバー構造体の開く動作の際に該開閉カバー構造体とともに該回転体から離間する方向に移動するように該開閉カバー構造体に設けられており、
転写材が閉じた状態の該開閉カバー構造体の装置本体対向面と該シート状部材との間を搬送されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記シート状部材を、その先端部が上記回転体に接触するように２枚設けるとともに、当該２枚のシート状部材が、転写材搬送方向と直交する方向における転写材両端面の、上記回転体側のエッジと接触するように、該２枚のシート状部材を転写材搬送方向に平行な仮想回転軸を中心に回転させて該２枚のシート状部材のシート面が分離後の転写材に平行な面に対して所定角度傾くように、該２枚のシート状部材を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記シート状部材を、その先端部が上記回転体に接触するように設け、且つ該シート状部材で転写材の転写画像担持面が上記分離機構近傍に配置された部材と非接触になるような方向に転写材をガイドするように、該シート状部材の形状を設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記シート状部材は、少なくとも上記回転体との接触部が弾性を有する部材であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、画像形成に用いられる回転体と、画像形成に用いられる部材及び装置の少なくとも一つとを収容し、装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置として、像担持体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、トナー収容部、廃トナー収容部などの消耗部品をコンパクトにユニット化した画像形成ユニット（プロセスカートリッジともいう）を備えたものが知られている。例えば、特開平９−２８１８１０号公報では、像担持体としての感光体ドラム、現像装置、帯電装置、クリーニング装置等を収容した画像形成ユニットを着脱自在に装着した画像形成装置が開示されている。このような画像形成装置においては、画像形成ユニットを交換するだけで画像形成ユニット内のすべての消耗部品を一体的に交換できるので、メンテナンスを簡略化できる点で優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報記載の画像形成装置では、感光体ドラムに接触して搬送される用紙（転写材）を感光体ドラムから分離するための分離機構として、感光体ドラムに所定圧力で接触するように設けられた分離爪を用いている。この分離爪は、上記画像形成ユニット内の感光体ドラムの支持筺体である感光体ハウジングに接着固定されているため、上記画像形成ユニットの交換時に該ユニットと一体的に交換される。
【０００４】
しかしながら、上記画像形成ユニットは、トナーがなくなったり廃トナーが満杯になったりした時点で交換するため、例えばトナー消費量の多い印字条件下で使用された場合、上記分離爪が寿命となる前に交換されてしまい、その分コストの無駄を生じるという問題点があった。
【０００５】
なお、以上の問題点は、上記感光体ドラムなどの像担持体と、像担持体から転写材を分離するための分離機構とが、同一画像形成ユニットに収容されている場合に限らず、例えば、転写材上の転写画像を定着する定着ローラなどの画像形成に用いられる回転体と、該回転体から転写材を分離する分離機構とが、同一画像形成ユニットに収容されている場合にも、同様に発生すると考えられる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成ユニットの構成部品を削減して、画像形成ユニットの交換にかかるコストを低減することのできる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成に用いられる回転体と、画像形成に用いられる部材及び装置の少なくとも一つとを収容し、装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを有する画像形成装置において、装置本体に対して開閉動作し、開く動作の際に上記回転体から離間する方向に移動する開閉カバー構造体を有し、転写材が、該回転体に接触しつつ、閉じた状態の該開閉カバー構造体と該回転体との間を搬送されるように、構成されており、転写材をシート状部材によって該回転体から分離する分離機構が、該開閉カバー構造体の開く動作の際に該開閉カバー構造体とともに該回転体から離間する方向に移動するように該開閉カバー構造体に設けられており、転写材が閉じた状態の該開閉カバー構造体の装置本体対向面と該シート状部材との間を搬送されるように構成されていることを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、上記分離機構を装置本体側に設けているので、分離機構を画像形成ユニット内に設ける場合に比して、上記画像形成ユニットの構成部品が削減され、画像形成ユニットの交換にかかるコストが低減される。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記シート状部材を、その先端部が上記回転体に接触するように２枚設けるとともに、当該２枚のシート状部材が、転写材搬送方向と直交する方向における転写材両端面の、上記回転体側のエッジと接触するように、該２枚のシート状部材を転写材搬送方向に平行な仮想回転軸を中心に回転させて該２枚のシート状部材のシート面が分離後の転写材に平行な面に対して所定角度傾くように、該２枚のシート状部材を配置したことを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、上記２枚のシート状部材が、転写材搬送方向と直交する方向の転写材両端面の、上記回転体側のエッジと接触するので、シート状部材と転写材とが転写材エッジで線接触する。したがって、２枚のシート状部材を、それぞれ分離後の転写材に平行な面に平行に配置し、上記２枚のシート状部材と転写材とが面接触する場合に比して、シート状部材と転写材との接触面積を小さくできる。よって、転写材上の転写画像がシート状部材で擦られる機会が低減され、画像擦れの発生が抑制される。
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記シート状部材を、その先端部が上記回転体に接触するように設け、且つ該シート状部材で転写材の転写画像担持面が上記分離機構近傍に配置された部材と非接触になるような方向に転写材をガイドするように、該シート状部材の形状を設定したことを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、上記シート状部材で、転写材の転写画像担持面が上記部材と非接触になるような方向に転写材をガイドするので、上記部材と転写材の転写画像担持面との接触が回避され、該接触に起因する画像擦れの発生が防止される。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記シート状部材は、少なくとも上記回転体との接触部が弾性を有する部材であることを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、上記シート状部材の少なくとも上記回転体との接触部が弾性を有するので、シート状部材との接触による回転体表面の損傷が防止される。
【００１５】
上記画像形成ユニット１００の側方には、感光体１上に静電潜像を書き込むための潜像書き込みユニット６が設けられている。この潜像書き込みユニット６としては、例えば、スキャナなどによって読み込まれた画像情報に対応する光信号を半導体レーザから出射させ、回転駆動されるポリゴンミラーにより該レーザ光を走査し、該レーザ光の走査光路中に配設された収束用及びポリゴンミラーの面倒れ補正用のレンズやレーザ光を偏向するミラーなどを通して、感光体上に色分解された画像情報に対応する光信号６ａを書き込むものを用いることができる。
【００１６】
また、上記画像形成ユニット１００の下方には、給紙カセット７に収納された転写材としての転写紙８を一枚ずつ分離給送するための給紙ローラ９と、該給紙ローラ９により給送された転写紙８を、感光体１の手前で一旦待機させた後、該感光体１上に形成された画像の先端と該転写紙８の先端とが、感光体１と転写手段としての転写ローラ１０とのニップ部にほぼ同時に到達するタイミングで、該感光体１の回転に同期させて該転写紙８を再給送させるためのレジストローラ１１が設けられている。
【００１７】
更に、上記画像形成ユニット１００の上方には、該転写紙８の搬送経路１２を挟んで互いに圧接回転するように回転自在に配置されたヒータ１３を内蔵する定着ローラ１４とプレスローラ１５とを有する定着装置１６が設けられている。また、該定着装置１６の転写紙搬送方向の下流側には、定着ローラ１４とプレスローラ１５とのニップを通過した転写紙８を、プリンタ２００の本体ケース２００ａの上部に形成された排紙トレイとしてのスタッカー部１７に排出させるための排紙ローラ１８が設けられている。
【００１８】
また、プリンタ２００の本体ケース２００ａ内には、該プリンタ２００の画像形成プロセスに関わる各作像手段や印字情報などを制御する制御手段としての電装部２０が設けられている。該電装部２０は、図示しないコントロール基板及び該コントロール基板上に取り付けられた各種の調整スイッチや制御ユニット等により構成されており、上記潜像書き込みユニット６の側方から下方に亘って配設された金属製の電装ケース２１内に納められている。
【００１９】
このような構成のプリンタ２００において、まず、感光体１は回転中に帯電ローラ２からの電荷により一様に帯電される。次いで、外部から読み込まれた画像情報に基づいて上記潜像書き込みユニット６が駆動され、これにより、該感光体１の帯電領域（画像形成領域）に、該画像情報が静電潜像として形成される。この感光体１上に形成された静電潜像は、現像ユニット３の現像ローラ３ａによって感光体１に供給される現像剤（トナー）により現像されて可視像（トナー像）となる。
【００２０】
一方、この感光体１上へのトナー像の形成が行われている間に、給紙ローラ９により給紙カセット７から転写紙８が引き出され、該転写紙８の先端がレジストローラ１１のニップ部に当接した状態で、該転写紙８が一旦待機される。そして、該転写紙８は、その先端と該トナー像の先端とが一致するタイミングで、該感光体１の回転に同期して上記レジストローラ１１が回転を開始することにより、該感光体１と該感光体１に圧接回転する転写ローラ１０とのニップで形成された転写位置に搬送される。これにより、該転写位置で感光体１上のトナー像が転写された転写紙８は、上記定着装置１６の定着ローラ１４とプレスローラ１５とにより搬送される過程で転写画像が定着され、排紙ローラ１８によりスタッカー部１７上に排紙される。また、この間に、上記転写紙８へのトナー像の転写プロセスにおいて該転写紙８上に転写されずに感光体１上に残留した残留トナーは、上記クリーニングユニット４のクリーニングブレード４ａにより感光体１上から除去されてクリーニング容器４ｂ内に回収される。
【００２１】
また、上記転写紙８上の電荷は、上記転写ローラ１０の転写紙搬送方向下流側に配設された除電手段としての除電ブラシ２２によって除去される。
また、本実施形態に係るプリンタ２００は、感光体１に接触して搬送される転写紙８を感光体から分離する分離爪２０３が設けられており、除電ブラシ２２によって除電された転写紙８を感光体１から物理的に分離する。なお、この分離爪２０３を用いた分離機構については、後に詳述する。
【００２２】
一方、プリンタ２００の本体ケース２００ａには、該本体ケース２００ａの転写紙８の搬送経路１２側の側面をなす開閉カバー構造体２０１と、手差しにより転写紙を給送するための手差しユニット２３とが、同じ支軸２０２にそれぞれ支持されている。この手差しユニット２３は、図１で示す開いている位置と、開閉カバー構造体２０１の凹部である手差しユニット格納部２０１ｃに格納される閉じた位置（図２参照）とを取り得るように構成されている。手差しユニット２３を用いて給送された転写紙は、プリンタ本体２００側に設けられた手差し給紙ローラ２４の回転により、上記レジストローラ１１に搬送される。
【００２３】
また、上記開閉カバー構造体２０１には、図３に示すように、上記転写ローラ１０を保持するホルダ部２０１ｂが固定されており、これにより上記転写ローラ１０が開閉カバー構造体２０１に支持される。また、開閉カバー構造体２０１には、上記除電ブラシ２２も取り付けられている。
【００２４】
さらに、上記開閉カバー構造体２０１には、上記搬送経路１２の転写紙搬送面を形成して転写紙８を定着装置１６へ導くための搬送ガイド板２０１ａが、その端面で転写紙８をガイドするように、感光体１の長手方向に沿って複数枚配置されている（図７参照）。本実施形態においては、搬送ガイドリブ２０１ａを、開閉カバー構造体２０１と一体部品として形成し、プリンタの構成部品点数の低減を実現しているが、別部材で形成し開閉カバー構造体２０１に取り付けてもよい。例えば、搬送ガイド板２０１ａを中抵抗の導電性部材を用いて形成すれば、未定着画像のトナーチリが抑制され、より高画質な画像が得られる。
【００２５】
図１において、上記開閉カバー構造体２０１を、支軸２０２を回動中心として図中時計回り方向に開くと、図２に示すように、搬送ガイド板２０１ａ、転写ローラ１０、及び、除電ブラシ２２が、転写紙８の搬送経路１２からそれぞれ大きく退避する。よって、プリンタ本体に対する上記画像形成ユニット１００の着脱や、定着装置１６の交換、及び、上記搬送経路１２でジャムした転写紙８のジャム処理等の作業を容易に行うことができる。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴部である、感光体１から転写紙８を分離する分離機構について、図３及び図４を用いて説明する。
図３は、分離機構の概略構成を示す断面図であり、図４は、分離機構の斜視図である。分離機構は、シート状部材からなる上記分離爪２０３と、分離爪２０３を支持する支持部材２０２とを用いて構成されている。分離爪２０３の先端部は図示のように鋭角に加工されている。また、分離爪２０１は、その先端部が感光体１表面に接触し得るように、支持部材２０３で支持されている。そして、分離爪２０３及び支持部材２０２は、上記搬送ガイド板２０１ａのうち感光体１の長手方向における両端の２つの搬送ガイド板２０１ａにそれぞれ設けてある（図７参照）。本実施形態においては、支持部材２０２は、両面テープで搬送ガイド板２０１ａに取りけられている。
【００２７】
分離爪２０３の材質としては、分離爪２０１との接触によって感光体１表面の損傷が発生しないように、少なくとも感光体との接触部が弾性を有するものが好ましい。本実施形態においては、分離爪２０３として、厚さ０．１２５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなるシート状部材を用いている。また、上記支持部材２０２として、厚さ１ｍｍのＳＵＳ材を用いている。
【００２８】
以上のように、本実施形態に係るプリンタ２００においては、感光体１に接触して搬送される転写紙８を分離する分離機構を、搬送ガイド板２０１ａを介してプリンタ２００本体側の上記開閉カバー構造体２０１に設けているので、分離機構を上記画像形成ユニット１００内に設ける場合に比して、画像形成ユニット１００の構成部品が削減でき、画像形成ユニット１００の交換にかかるコストを低減することができる。
【００２９】
また、上記分離爪２０３は、転写紙８の転写画像担持面が分離爪２０３近傍に配置されたクリーニングユニット４の筺体４ｃと非接触になるような方向に転写紙８をガイドするように、その形状を設定されている。具体的には、図４に示すように、分離爪２０３はクリーニングユニット４の筺体４ｃから離れる向きに折り曲げられている。
このような形状に設定された分離爪２０３を有する本実施形態のプリンタ２００の作用効果を、以下に比較例と比較しながら説明する。
【００３０】
図５は、本実施形態に係るプリンタ２００の転写紙８の進行方向を説明する説明図であり、図６は、比較例に係るプリンタ２００の転写紙８の進行方向を説明する説明図である。図６で示す比較例では、分離爪２０３に折り曲げ部がなく、直線形状を保ったまま先端部が感光体１に当接している。
図６の比較例の構成では、上記転写位置を通過した転写紙８が感光体１に静電吸着された状態で搬送され、分離爪２０３によって物理的に分離される。そして、分離後の転写紙８は、図中矢印方向に進行する。このため、転写紙８のトナー像担持面が上記クリーニングユニット４の筺体４ｃと接触して、トナー像が擦られてしまうおそれがある。
【００３１】
一方、図５の本実施形態の構成では、分離爪２０３によって物理的に分離された後の転写紙８は、分離爪２０３の折り曲げ部によって上記搬送ガイド板２０１ａ側に向かうようにガイドされ、図中矢印方向に進行する。したがって、分離爪２０３で、転写紙２０３のトナー像担持面が上記クリーニングユニット４の筺体４ｃと非接触になるような方向に転写材をガイドすることが可能になり、該筺体４ｃと転写紙８のトナー像担持面との接触を回避できる。これにより、未定着トナー像が擦られることがなく、該接触に起因する擦れ画像の発生を防止することができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、２枚の分離爪２０３が、転写紙搬送方向と直交する方向における転写紙両端面の、感光体１側のエッジとそれぞれ接触するように、２枚の分離爪２０３を、分離後の転写紙８に平行な面に対してそれぞれ所定角度傾けて配置している。具体的には、図７及び図８に示すように、２枚の分離爪２０３が転写紙８の上記エッジ８ａと接触するように、各分離爪２０３を支持する支持部材２０２を分離後の転写紙８に平行な面に対して角度αを持って設けている。図示の例では、α＝１８度に設定している。このような構成においては、分離爪２０３と転写紙８とが転写紙８のエッジ８ａで線接触する。したがって、例えば、図８中仮想線（二点破線）で示す分離爪２０３´のように、分離後の転写紙８に平行な面に平行に配置し、分離爪２０３´と転写紙８とが面接触するように構成した場合に比して、分離爪２０３と転写紙８との接触面積を小さくできる。よって、転写紙８上のトナー像が分離爪２０３で擦られる機会を低減でき、画像擦れの発生を抑制することができる。なお、上記角度αの値は、画像擦れの発生を抑制しつつ、転写紙８の良好な分離を行えるような範囲で適宜設定すればよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、画像形成ユニットの構成部品を削減して、画像形成ユニットの交換にかかるコストを低減することができるという効果がある。
また、請求項２の発明によれば、転写材上の転写画像がシート状部材で擦られる機会を低減でき、画像擦れの発生を抑制することができるという効果がある。
また、請求項３の発明によれば、分離機構近傍に配置された部材又は装置と転写材の転写画像担持面との接触を回避でき、該接触に起因する画像擦れの発生を防止することができるという効果がある。
また、請求項４の発明によれば、シート状部材との接触による回転体表面の損傷を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタの全体を示す概略構成図。
【図２】同プリンタの開閉カバーを開放した状態を示す概略構成図。
【図３】分離機構の概略構成を示す断面図。
【図４】同分離機構の斜視図。
【図５】実施形態に係るプリンタの転写紙の進行方向を説明するための説明図。
【図６】比較例に係るプリンタの転写紙の進行方向を説明するための説明図。
【図７】分離機構及び搬送ガイド板の転写材搬送方向から見た側面図。
【図８】分離機構を構成する分離爪の配置を説明するための説明図。
【符号の説明】
１        感光体
２        帯電ローラ
３        現像ユニット
４        クリーニングユニット
８        転写紙
１０      転写ローラ
１２      転写紙搬送経路
１４      定着ローラ
１５      プレスローラ
１６      定着装置
２２      除電ブラシ
１００    プロセスカートリッジ
２００    プリンタ
２００ａ  プリンタの本体ケース
２０１    開閉カバー
２０１ａ  搬送ガイド板
２０２    支持部材
２０３    分離爪（シート状部材）
【図１】
0004028953.tif 000002
【図２】
0004028953.tif 000003
【図３】
0004028953.tif 000004
【図４】
0004028953.tif 000005
【図５】
0004028953.tif 000006
【図６】
0004028953.tif 000007
【図７】
0004028953.tif 000008
【図８】
0004028953.tif 000009