(57)【要約】【課題】転写前の記録媒体Ｐへの帯電現象を簡易な装置によって良好に防止することを可能とする。【解決手段】記録媒体Ｐを搬送させるための搬送手段２ｃ，２ｅにおける少なくとも記録媒体と接Ｐ触する表面に、記録媒体Ｐとの接触による帯電を抑制する帯電抑制物質を塗布することによって、特別な装置や部材を追加することなく記録媒体Ｐの帯電現象を抑制するように構成し、記録媒体Ｐへの帯電現象を簡易な装置によって良好に防止して画像品質を向上させるようにしたもの。【選択図】図４
2009058551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に接触するように配置された搬送手段により前記記録媒体を適宜の方向に搬送してトナー像を転写し、前記記録媒体に画像形成するように構成された画像形成装置において、
前記搬送手段における少なくとも前記記録媒体と接触する表面に、前記記録媒体との接触による帯電を抑制する帯電抑制物質が塗布されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電抑制物質が塗布された搬送手段は、トナー像の転写が行われる転写領域に対して前記記録媒体の搬送方向における上流側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電抑制物質として、水が採用されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送手段が、ゴム材質からなるローラ部材により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか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、搬送手段により記録媒体を適宜の方向に搬送してトナー像を転写する構成になされた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ等）などの各種画像形成装置においては、電子写真方式を利用した画像形成プロセスが広く採用されており、例えばローラ部材等からなる適宜の搬送手段によって転写領域まで搬送されてきたカット紙などの記録媒体の表面上に、感光ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を転写バイアスにより転写させて定着を行うようにしている。
【０００３】
このとき、上述した記録媒体の搬送手段は、通常、ゴム材質等からなるローラ部材から形成されており、搬送路内において記録媒体に接触するように配置された搬送ローラや、斜行矯正用のレジストローラ等から構成された搬送手段によって前記搬送路内の記録媒体が適宜の方向に搬送されるようになっている。
【０００４】
ところが、上述したようなローラ部材等の搬送手段により記録媒体の搬送が行われる際には、記録媒体の表面に搬送手段が接触して摺擦される状態となることから、例えば図５に示されているように、記録媒体Ｐに対する搬送手段（図示省略）の摺擦作用によって上記記録媒体Ｐの電位が上昇してしまう（同図中の＋＋・・・記号参照）。そして本来は、上記感光ドラムＸ側に付着しているトナー粒子Ｔ（−）が、当該感光ドラムＸと転写ローラＹとの対向領域に形成された転写領域Ｎに印加される転写バイアス（＋）によって記録媒体Ｐ側に引き寄せられることにより転写が行われるのであるが、転写領域Ｎに至る前の記録媒体Ｐ自体に上述したような摩擦による帯電（＋）が発生していると、転写領域Ｎに至る前の段階で感光ドラムＸ上のトナー粒子Ｔ（−）が記録媒体Ｐ側に引き付けられてしまうこととなる。
【０００５】
その結果、記録媒体Ｐにおいて本来白地となるべき部位にトナー粒子Ｔが付着してしまい、いわゆる飛び散り画像やモヤ画像と言われるような不良画像を招来する原因となる場合がある。このような不良画像は、記録媒体Ｐに帯電を生じやすい低温低湿の環境下において発生することが多い。
【０００６】
このような転写前の記録媒体に対する帯電の問題に対して、除電ブラシや除電シート等の各種除電手段を転写領域の搬送方向上流側に配置し、それらを記録媒体と接触させるようにした装置が提案されている。しかしながら、記録媒体の搬送状況によって除電手段が記録媒体に接触しなくなる場合があり、十分な除電作用が得られなくなることがある。また、除電手段を別個に追加する必要があるため、その分、部品点数が増大してコスト高になってしまう。
【０００７】
これに対して、例えば下記の特許文献１に開示されているように、記録媒体の表面に帯電防止剤を塗布する装置を搬送手段に付設するようにした装置も提案されている。しかしながら、当該装置においても、帯電防止剤を記録媒体に塗布するための供給ローラや、それを駆動させる制御装置等からなる塗布装置が、記録媒体の搬送手段とは別個に設けられることから、装置全体が更に複雑化して大幅に高価なものになってしまうという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２２２１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の問題点を解決するために本発明は、転写前の記録媒体への帯電現象を簡易な装置によって良好に防止することができるように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】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明においては、記録媒体に接触するように配置された搬送手段により前記記録媒体を適宜の方向に搬送してトナー像を転写するように構成された画像形成装置において、前記搬送手段における少なくとも前記記録媒体と接触する表面に、前記記録媒体との接触による帯電を抑制する帯電抑制物質が塗布された構成になされている。
【００１１】
このような構成を有する本発明にかかる画像形成装置によれば、画像形成装置に通常用いられている搬送手段そのものに帯電抑制物質が塗布されていることから、特別な装置や部材を追加することなく簡易な構成で記録媒体の帯電現象が良好に抑制されるようになっている。
【００１２】
また、本発明においては、前記帯電抑制物質が塗布された搬送手段は、トナー像の転写が行われる転写領域に対して前記記録媒体の搬送方向における上流側に配置されることが可能である。
【００１３】
このような構成を有する本発明にかかる画像形成装置によれば、トナー像の転写が行われる前の段階において記録媒体への帯電現象が抑制されることから、転写領域での転写動作が良好に行われるようになっている。
【００１４】
また、本発明においては、前記帯電抑制物質として水を採用することが可能である。
【００１５】
このような構成を有する本発明にかかる画像形成装置によれば、帯電抑制物質が極めて容易に入手されるため、帯電抑制物質が塗布された搬送手段を極めて安価かつ容易に製造することが可能となる。
【００１６】
また、本発明においては、前記搬送手段が、ゴム材質からなるローラ部材により形成されることが可能である。
【００１７】
このような構成を有する本発明にかかる画像形成装置によれば、画像形成装置において通常用いられている搬送ローラやレジストローラに対して本発明が良好に適用されることとなる。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように本発明にかかる画像形成装置は、記録媒体を搬送させるための搬送手段に帯電抑制物質を塗布することによって、特別な装置や部材を追加することなく記録媒体の帯電現象を抑制するように構成したものであるから、記録媒体への帯電現象を簡易な装置によって良好に防止して画像品質を向上させることができ、画像形成装置の信頼性を低廉かつ大幅に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、画像形成装置としてのプリンタに対して本発明を適用した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１に示されているように、装置本体１の最下部には、カット紙などのシート状記録媒体Ｐの供給動作を行う媒体給紙部２が配置されているとともに、その媒体給紙部２の上方側、すなわち上記装置本体１内部の略中央部分には、前記媒体給紙部２から給紙されるシート状記録媒体Ｐ上に画像を転写して形成する画像形成部３が配置されており、さらにその画像形成部３の斜め上方位置には、当該画像形成部３によりシート状記録媒体Ｐ上に形成されたトナー像の定着を行わせる定着部４が配置されている。さらにまた、上記定着部４の上方側出口部分には、該定着部４でトナー像を定着されたシート状記録媒体Ｐの排出手段を有する排出部５が配置されているとともに、この排出部５には、両面画像形成用の反転搬送機構６が連結されている。
【００２１】
このような画像形成に関与する各部２〜６は、図示を省略した動作制御部からの指令に従って概略次のような画像形成プロセスを実行する。すなわち、図２にも示された画像形成部３において、感光ドラム３ａの表面感光層が帯電ローラ３ｂによって一様に帯電されると、外部コンピュータなどを通して入力された画像情報に基づいて変調されたレーザ光がレーザー光学ユニット３ｃから射出されて感光ドラム３ａ上に照射され、上記感光ドラム３ａの表面感光層に画像情報に応じた静電潜像が形成される。次いで、現像装置３ｄに設けられた現像スリーブ３ｄ１によって、上記感光ドラム３ａの表面感光層が帯電されている極性と同極性のトナーが感光ドラム３ａ側に供給され、上述したようにレーザー光が照射された部分が現像（反転現像）されることによって可視像としてのトナー像が形成される。その可視像としてのトナー像は、感光ドラム３ａと転写ローラ３ｅとの対向部位に形成された転写領域Ｎに送り込まれる。
【００２２】
一方、それにタイミングを合わせて上述した媒体給紙部２の給紙カセット２ａからは、その内部に積層状に蓄えられたシート状記録媒体Ｐが給紙ローラ２ｂの回転駆動によって一枚ずつ分離されながら供給される。そのシート状記録媒体Ｐの搬送路には、搬送手段としての搬送ローラ２ｃが配置されており、その搬送ローラ２ｃによって図示上方向に送られたシート状記録媒体Ｐの先端がレジストセンサ２ｄにより検出された後に、別個の搬送手段であるレジストローラ２ｅのニップ部に突き当てられる。そして、そのレジストローラ２ｅによりシート状記録媒体Ｐの斜行矯正が行われた後における適宜のタイミングで、上述した転写領域Ｎにシート状記録媒体Ｐが送り込まれ、当該シート状記録媒体Ｐの表面上にトナー像が転写される。そのトナー像を転写されたシート状記録媒体Ｐは、上述した定着部４に送られてトナー像の定着が行われる。
【００２３】
その定着部４は、ヒータを内蔵した定着フィルムユニット４ａと、その定着フィルムユニット４ａに圧接された加圧ローラ４ｂとを備えており、それら定着フィルムユニット４ａと加圧ローラ４ｂとが圧接された定着ニップ部内に、トナー像を転写されたシート状記録媒体Ｐが定着入口ガイド４ｃを通して送り込まれてトナー像に対する加熱・加圧処理により定着が行われる。トナー像を定着されたシート状記録媒体は、上述した排出部５の搬送ガイド５ａに沿って斜め上方に案内されていき、出口部分に配置された排紙ローラ５ｂと排紙コロ５ｃで挟持されることによる搬送力によって排出側方向（図示右側方向）に送られる構成になされている。
【００２４】
そして、シート状記録媒体Ｐの片面のみに対して画像形成を実行する片面画像形成時の場合には、定着後のシート状記録媒体Ｐが、上述した排紙ローラ５ｂと排紙コロ５ｃとの搬送作用により、そのまま排紙トレイ５ｄに向かって排出されて積層状に積載されるようになっている。
【００２５】
一方、転写終了後における感光ドラム３ａの外周表面には、残留トナーなどの残留物が付着されるが、それらの残留物は、画像形成部３を構成しているクリーニング部３ｆで除去され、その後に、再び帯電工程へ進んで同様な画像形成工程が繰り返される。以上の工程が、シート状記録媒体の片面画像形成工程の概略であるが、シート状記録媒体の両面に対して画像形成を実行する両面画像形成時の場合には、前記排出部５に設けられた排紙ローラ５ｃが上記シート状記録媒体Ｐを後端まで搬送した後に一旦停止し、それから逆方向に回転されて、片面に画像を形成された後のシート状記録媒体Ｐが、排出部５に連設された反転搬送機構６に送り込まれて当該反転搬送機構６を通して装置下方側に搬送されていく。これによって表裏を反転されたシート状記録媒体Ｐが、上述した画像形成部３に再度送り込まれ、その画像形成部３において上記シート状記録媒体Ｐの第２面目（裏面）に対して上述した第１面目（表面）の画像形成動作と同様にしてトナー像の転写が行われるようになっている。
【００２６】
このようにして第２面目（裏面）にトナー像を転写されたシート状記録媒体Ｐは、定着部４に送られてトナー像の定着が行われた後に、上述した排出部５の排紙ローラ５ｂ及び排紙コロ５ｃの搬送作用によって排紙トレイ５ｄ上に排出されていく。
【００２７】
ここで、前述した搬送手段を構成している搬送ローラ２ｃ及びレジストローラ２ｅは、例えばＥＰＤＭ（ポリエチレンゴム）製のローラ部材から形成されている。ＥＰＤＭ（ポリエチレンゴム）は、エチレンとプロピレンの共重合体に、少量の非共役ジエンモノマーである第３成分を含む三元重合体である。そして、背景技術の欄でも説明したように、このようなＥＰＤＭ（ポリエチレンゴム）からなる搬送手段２ｃ，２ｅがシート状記録媒体Ｐの表面に接触して摺擦状態となることによりシート状記録媒体Ｐの搬送が行われる際には、当該シート状記録媒体Ｐの表面電位が上昇して摩擦帯電状態となり、トナー粒子の吸着によって、いわゆる飛び散り画像やモヤ画像と言われるような不良画像を招来するおそれがある。
【００２８】
このような事情から本実施形態では、前記シート状記録媒体Ｐの搬送方向において転写領域よりも上流側に配置された搬送手段、より具体的には前述した搬送ローラ２ｃ及びレジストローラ２ｅの少なくとも外周表面に、シート状記録媒体Ｐの帯電を抑制する帯電抑制物質が塗布されている。本実施形態における帯電抑制物質としては「水」が採用されており、例えば水を染みこませた不織布等からなる塗布手段を用いて、上述した搬送手段としての搬送ローラ２ｃ及びレジストローラ２ｅの少なくとも外周表面の全域に水が塗布されている。
【００２９】
この搬送手段２ｃ，２ｅの外周表面に塗布された帯電抑制物質としての水は、当該搬送手段２ｃ，２ｅにおける表面近傍の内部側において炭酸カルシウムなどの吸水性を有する充填材の分子間に結着された状態となる。その結果、比較的蒸発し易い低温低湿の環境下においても帯電抑制物質としての水はほとんど蒸発することなく搬送手段２ｃ，２ｅに良好に保持されることとなり、シート状記録媒体Ｐの通紙によっても容易に奪われることがない。従って、この搬送手段２ｃ，２ｅの帯電抑制物質によるシート状記録媒体Ｐに対する帯電抑制作用は長期にわたって良好に持続される。
【００３０】
このように、上述した搬送手段２ｃ，２ｅの内部側に帯電抑制物質としての水が保持されることは、例えば赤外吸収スペクトル（ＦＴ−ＩＲ）を用いた分析により実証されており、搬送手段２ｃ，２ｅの表面から水分が蒸発した状態となっても、表面近傍から内部側に向かって水分量がより多く含有されているという結果が上記分析により得られた。
【００３１】
一方、搬送手段２ｃ，２ｅを水に浸けるという簡易な作業によって帯電抑制物質を被着させることも可能である。しかしながら、その場合には、搬送手段２ｃ，２ｅを構成しているＥＰＤＭ（ポリエチレンゴム）の表面に撥水性があるために短時間水に浸けただけでは内部側の充填材に水分子を結着させることはできない。すなわち、良好な帯電抑制作用を得るためには、ある程度の長時間にわたって搬送手段２ｃ，２ｅを水に浸け続けることが必要となる。従って、短時間で帯電抑制作用を得るためには、上述した不織布を用いて水を塗布する方法（水をこすり付ける方法）が最も適している。
【００３２】
このような構成を有する本実施形態によれば、画像形成装置において通常に用いられている搬送手段２ｃ，２ｅのそのものに帯電抑制物質としての水が塗布されいることから、特別な装置や部材を追加することなく簡易な構成でシート状記録媒体Ｐの帯電現象が良好に抑制される。
【００３３】
特に本実施形態においては、前記帯電抑制物質としての水が塗布された搬送手段としての搬送ローラ２ｃ及びレジストローラ２ｅが、転写領域の上流側に配置されていることから、トナー像の転写が行われる前の段階においてシート状記録媒体Ｐへの帯電現象が抑制されることとなる。例えば図３に示されているように、上記シート状記録媒体Ｐにおける転写領域Ｎより上流側（図示右方側）の領域における帯電現象の発生が無くなり、転写前に帯電を抑制されたシート状記録媒体Ｐが転写領域Ｎに送り込まれる。その結果、転写領域Ｎに印加された転写バイアスによるシート状記録媒体Ｐに対するトナー像の転写動作が円滑に行われ、背景技術の欄で記載したような飛び散りやモヤ画像などの不良画像の発生が防止される。
【００３４】
このようなシート状記録媒体Ｐに対する帯電抑制作用は、例えば図４に示されているように、通紙枚数（横軸；枚）に対するシート状記録媒体Ｐの帯電電位（縦軸；Ｖ）を測定した結果からも明らかである。すなわち図４においては、６４ｇ／ｍ２のカット紙を低温低湿の環境下で通紙した場合における電位測定結果を表したものであって、同図中の黒丸印は、一般的なＥＰＤＭ（ポリエチレンゴム）により形成されたローラ部材、すなわち帯電抑制物質としての水を塗布していないローラ部材を用いた場合におけるシート状記録媒体Ｐの帯電電位を表し、また同図中の黒三角印は、帯電抑制物質としての水を塗布したローラ部材を用いて通紙を行った場合におけるシート状記録媒体Ｐの帯電電位を表したものである。
【００３５】
このとき、図４中の波線Ｌで表した許容上限電位は、画像問題が顕著に発生してしまう境界の電位を表したものであり、本実施形態における許容上限電位Ｌは２１０Ｖとなっている。そして、当該許容上限電位Ｌよりもシート状記録媒体Ｐの帯電電位が高くなると、前述したような飛び散りやモヤ画像などの不良画像が発生することとなる。
【００３６】
そして、帯電抑制物質としての水を塗布していないローラ部材を用いて通紙を行った場合（図４中の黒丸印の場合）には、通紙開始時からシート状記録媒体Ｐの帯電電位が既に２００Ｖ付近まで達しており、飛び散りやモヤ画像などの画像問題が現れ始めている。以後の通紙によってシート状記録媒体Ｐの帯電電位は許容上限電位Ｌを直ちに超えていき、通紙枚数が１５０枚ほどの通紙状態となったときにシート状記録媒体Ｐの電位は４００Ｖ程度にも達し、上述した画像問題はさらにはっきりした状態となる。ただし、それ以上の通紙枚数では、帯電電位の上昇はほとんどなくなり、ある程度まで画像劣化が生じると、それ以上の問題はなくなる。
【００３７】
これに対して、帯電抑制物質としての水を塗布したローラ部材を用いて通紙を行った場合（図４中の黒三角印の場合）には、通紙開始時におけるシート状記録媒体Ｐの帯電電位は０Ｖ付近にあり、ローラ部材との摺擦による帯電状態が良好に抑制されていることが解る。また、この場合においても、通紙を重ねることに従ってシート状記録媒体Ｐの帯電電位は次第に上昇してくる傾向にはあるが、前述した許容上限電位Ｌである２１０Ｖを超えることはなく、実際に画像問題は生じることはなかった。そして、８００枚ほどの通紙状態となっても、シート状記録媒体Ｐの帯電電位は１５０Ｖ付近を前後する結果となり、良好な画像が安定的かつ継続的に得られた。
【００３８】
このとき、本実施形態においては、前記帯電抑制物質として水が採用されていることから、帯電抑制物質が極めて容易に入手される。従って、帯電抑制物質が塗布された搬送手段としての搬送ローラ２ｃ及びレジストローラ２ｅを極めて安価かつ容易に製造することが可能となる。
【００３９】
さらにまた本実施形態においては、前記搬送手段としての搬送ローラ２ｃ及びレジストローラ２ｅがゴム材質からなるローラ部材により形成されていることから、画像形成装置において通常用いられている搬送手段に対して本発明が良好に適用されることとなり、都合がよい。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００４１】
例えば、上述した各実施形態は、プリンタに対して本発明を適用したものであるが、複写機等の他の画像形成装置に対しても本発明は同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上述べたように本発明にかかる画像形成装置は、プリンタや複写機などの多種多様な画像形成装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の一例としてのプリンタの全体構造を表した縦断面説明図である。
【図２】図１に示されたプリンタにおける画像形成の要部構成を拡大して表した側面説明図である。
【図３】本発明の一実施形態における転写領域における転写動作を模式的に表した部分拡大側面説明図である。
【図４】転写前において記録媒体に帯電される電位の通紙枚数に対応した推移を表した線図である。
【図５】従来装置の転写領域における転写動作を模式的に表した部分拡大側面説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｐ  シート状記録媒体
１  装置本体
２  媒体給紙部
２ａ  給紙カセット
２ｂ  給紙ローラ
２ｃ  搬送ローラ（搬送手段）
２ｄ  レジストセンサ
２ｅ  レジストローラ（搬送手段）
３  画像形成部
３ａ  感光ドラム
３ｃ  レーザー光学ユニット
３ｄ  現像装置
３ｄ１  現像スリーブ
３ｅ  転写ローラ
３ｆ  クリーニング部
４  定着部
４ａ  定着フィルムユニット
４ｂ  加圧ローラ
４ｃ  定着入口ガイド
５  排出部
５ａ  搬送ガイド
５ｂ  排紙ローラ
５ｃ  排紙コロ
５ｄ  排紙トレイ
６  反転搬送機構
【図１】
2009058551.tif 000003
【図２】
2009058551.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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