(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、鋸歯状電極は、各鋸歯の先端が鋭く尖っている。このため、用紙の搬送時に用紙が鋸歯状電極に触れ、又、メンテナンス時にユーザやサービスマンが鋸歯状電極に触れることにより、鋸歯状電極が変形する虞があった。鋸歯状電極が変形した場合、用紙を剥離するための電界の形成が妨げられる虞がある。電界の形成が不十分であると、定着装置に搬送される前に用紙が像担持体に巻き付き、用紙詰まりの原因となる。
【0006】
そこで本発明の目的は、像担持体からの用紙の剥離に関して良好な状態を維持することが可能な転写装置及び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】
【0007】
本発明に係る転写装置は、転写ローラと、剥離電極と、保護部材と、を備える。転写ローラは、像担持体に形成されたトナー像を転写位置にて用紙に転写する。剥離電極は、用紙が搬送される転写位置の下流側に配されており、複数の針状電極を有する。保護部材は、剥離電極に対して転写ローラ側に配されると共に、剥離電極に重ねられており、保護部材には、複数の針状電極の少なくとも1つと対向する位置に切欠部が凹設されている。
【0008】
上記転写装置によれば、剥離電極が用紙の帯電極性に対して逆極性となる様に剥離電極に電圧を印加することにより、針状電極の先端を起点とする集中電界が、用紙を剥離するための剥離電界として形成される。そして、上記転写装置では、少なくとも1つの針状電極と対向する位置において保護部材に切欠部が凹設されている。このため、切欠部と対応する針状電極は保護部材と重ならず、従って、その針状電極の先端を起点として形成される剥離電界を、効率良く用紙に作用させることができる。
【0009】
又、剥離電極に保護部材を重ねつつ、針状電極と対向する位置に切欠部が部分的に設けられることにより、当該切欠部に対応する針状電極は、保護部材と重なっていなくても、切欠部を構成する保護部材の縁により保護される。よって、針状電極の先端には、用紙やユーザ等が接触し難い。
【0010】
上記転写装置において、保護部材は、複数の針状電極のそれぞれの先端よりも迫り出した先端縁を有する。この構成によれば、剥離電極側から保護部材を見たとき、針状電極の先端は切欠部の内側に位置することになる。よって、針状電極の先端を、用紙やユーザ等との接触から保護することができる。
【0011】
上記転写装置において、保護部材には、搬送される用紙の少なくとも一部と対向する領域に、切欠部が複数設けられていることが好ましい。この構成によれば、像担持体への巻付きが生じやすい用紙の側端部と対向する領域に、複数の切欠部を設けることができる。これにより、用紙の側端部と対向する領域に、切欠部によって露出した針状電極を集中させることができる。よって、用紙の側端部に剥離電界を集中させることができ、その結果として、像担持体から用紙を更に効率良く剥離することができる。又、用紙の中央部と対向する領域に、複数の切欠部を設けてもよい。これにより、用紙全体が剥離し易くなり、その結果として、転写位置からの排紙方向を安定化させることができる。
【0012】
上記転写装置において、保護部材には、切欠部が設けられた第1領域と、連続する2つ以上の針状電極全体に保護部材が重なった第2領域と、が設けられていてもよい。一例として、第1領域には、複数の針状電極のうちの1つ置きの針状電極と対向する位置に切欠部が設けられる。
【0013】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、像担持体に形成されたトナー像の用紙への転写に適用された上記転写装置と、を備える。この構成によれば、転写位置を経由して搬送される用紙を、像担持体の方へ引き寄せようとする静電気力に抗して、像担持体から効率良く剥離することが可能になる。又、転写装置において、針状電極の先端を、用紙やユーザ等との接触から保護することができる。
【0014】
上記画像形成装置において、転写装置における針状電極の先端から転写ローラまでの最短距離が、針状電極の先端から像担持体までの最短距離より小さいことが好ましい。この構成によれば、針状電極の先端と転写ローラとの間に、新たな電界(第2の剥離電界)を生じさせることができ、その結果として、より二次転写位置に近い位置にて剥離電界を用紙に作用させることが可能となる。よって、像担持体から用紙を更に効率良く剥離することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、像担持体からの用紙の剥離に関して良好な状態を維持することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
[1]第1実施形態
[1−1]画像形成装置の概略
図1に示される様に、画像形成装置は、画像読取部10と、画像形成部20と、給紙部30と、排紙部40と、を備える。画像読取部10は、原稿の画像を読み取り、読み取った画像から画像データを生成する。画像形成部20は、画像データに基づいた画像形成処理を行うことにより、給紙部30から供給される用紙への印刷を行う。印刷後の用紙は、排紙部40に排出される。
【0018】
画像形成装置には、給紙部30から供給される用紙を排紙部40まで搬送するための搬送路33が形成されている。具体的には、搬送路33は、後述する二次転写位置及び定着位置を経由して、給紙部30から排紙部40まで延びている。尚、画像形成装置には、両面印刷用の搬送路等、種々の用途で用いられる別の搬送路が形成されていてもよい。
【0019】
画像形成部20は、4つの画像形成ステーション21〜24と、露光ユニット3と、中間転写装置50と、二次転写装置60と、定着装置70と、を有する。画像形成ステーション21〜24は、中間転写ベルト51の周回方向に一列に配されており、画像データに基づいて、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの4色のトナー像をそれぞれ形成する。
【0020】
画像形成ステーション21〜24の各々は、感光体ドラム1と、帯電器2と、現像器4と、中間ローラ5と、クリーナユニット6と、を含む。感光体ドラム1は、静電潜像担持体であり、駆動源(不図示)から駆動力が伝達されることにより所定方向に回転する。帯電器2は、感光体ドラム1の周面を、所定電位となる様に帯電させる。露光ユニット3は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエロー)のそれぞれの色相における画像データに基づいて変調されたレーザビームを、画像形成ステーション21〜24のそれぞれの感光体ドラム1に照射する。これにより、各感光体ドラム1の周面には、対応する色相の画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、当該周面にトナーが現像器4から供給されることにより、静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。
【0021】
中間転写装置50は、中間転写ベルト51(特許請求の範囲に記載の「像担持体」に相当)と、中間転写ベルト51を駆動する駆動ローラ52と、当該駆動ローラ52と共に中間転写ベルト51を支持する支持ローラ53と、を有する。駆動ローラ52及び支持ローラ53は、互いに平行に配置され、これらのローラに対して中間転写ベルト51がループ状に張架されている。具体的には、中間転写ベルト51は、周回時に外周面が画像形成ステーション21〜24のそれぞれの感光体ドラム1に順に対向する様に、駆動ローラ52及び支持ローラ53に張架されている。
【0022】
中間転写ベルト51を挟んで感光体ドラム1と対向する位置のそれぞれには、中間ローラ5が配置されている。4つの感光体ドラム1のそれぞれから中間転写ベルト51にトナー像を転写(一次転写)する場合、中間ローラ5には、トナーの帯電極性(本実施形態ではマイナス)と逆極性(本実施形態ではプラス)の一次転写バイアスが印加される。このとき、定電圧制御が行われる。そして、4つの感光体ドラム1のそれぞれと対向する一次転写位置にて中間転写ベルト51にトナー像が順次転写されることにより、中間転写ベルト51の外周面には、4色のトナー像が重なったフルカラーのトナー像が形成される(一次転写)。
【0023】
中間転写ベルト51の外周面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト51の周回により、二次転写装置60により用紙に転写される二次転写位置まで搬送される。本実施形態では、二次転写装置60が備える二次転写ローラ62が、中間転写ベルト51を介して駆動ローラ52と対向する位置に配されると共に、中間転写ベルト51の外周面に所定の圧力で圧接している。そして、二次転写位置は、中間転写ベルト51の周回経路における駆動ローラ52上の位置となっている。又、二次転写ローラ62は、その芯金部(軸部)に接続される導電性の軸受又は当接電極(不図示)等を介して接地されている(
図5参照)。尚、二次転写装置60の詳細については、後述する。
【0024】
中間転写ベルト51から用紙にトナー像を転写(二次転写)する場合、駆動ローラ52に、トナーの帯電極性と同極性(本実施形態ではマイナス)の二次転写バイアスV1が印加される(
図5参照)。このとき、定電流制御が行われることにより、二次転写電流が、二次転写ローラ62から駆動ローラ52へ、用紙及び中間転写ベルト51を経由して流れる。これにより、中間転写ベルト51の外周面に担持されたフルカラーのトナー像が、二次転写位置にて用紙に転写される。二次転写後に中間転写ベルト51に残留したトナーは、クリーニングユニット54(
図1参照)により回収される。
【0025】
トナー像が転写された用紙は、定着装置70へ搬送される。定着装置70は、加熱ローラ71と、当該加熱ローラ71で加熱される定着ベルト72と、定着位置にて定着ベルト72に圧接した加圧ローラ73と、を備える。定着位置を用紙が通過することにおり、加熱及び加圧によりトナー像が用紙に堅牢に定着する。
【0026】
この様な画像形成装置では、二次転写位置を経由する用紙は、当該用紙を経由して二次転写ローラ62から駆動ローラ52へ流れる二次転写電流により、トナーの帯電極性とは逆極性(本実施形態ではプラス)に帯電すると共に、中間転写ベルト51の方へ引き寄せられ易くなる。このため、何ら対策を施さなければ、定着装置70に搬送される前に用紙が中間転写ベルト51に巻き付き、用紙詰まりの原因となる。そこで、本実施形態では、二次転写装置60が以下の様に構成されている。
【0027】
[1−2]二次転写装置
図2〜
図3(B)に示される様に、二次転写装置60は、上述した二次転写ローラ62に加えて、フレーム63と、剥離電極64と、保護部材65と、ペーパーガイド部67と、を更に備える。
【0028】
フレーム63は、二次転写装置60の各部構成をユニット化するための部材であり、二次転写ローラ62は、フレーム63に軸支されている。又、フレーム63には、保護部材65及びペーパーガイド部67が固定されており、保護部材65及びペーパーガイド部67は、用紙が搬送される二次転写位置の下流側に順に配されている。尚、フレーム63は、ポリカーボネート/ABS樹脂等、成形等に好適な様々な樹脂を用いて形成される。又、保護部材65及びペーパーガイド部67の少なくとも何れか一方は、フレーム63と一体的に形成されていてもよい。
【0029】
剥離電極64は、二次転写位置の下流側に配されると共に、保護部材65における二次転写ローラ62とは反対側の面に保持されている。剥離電極64は、ベース部640と、当該ベース部640から突出した複数の針状電極641と、を有する(
図3(B)参照)。具体的には、ベース部640は、その延在方向を二次転写ローラ62の回転軸に沿わせた状態(二次転写ローラ62の長手方向に一致させた状態)で、保護部材65に保持されている。複数の針状電極641は、ベース部640における用紙の搬送路33側(中間転写ベルト51側)の端縁640aに設けられると共に、当該端縁640aから搬送路33の方へ突出している(
図4(A)及び
図5参照)。
【0030】
本実施形態では、ベース部640は、二次転写ローラ62の長さと同程度の長さを有しており、ベース部640の端縁640a全体に亘って複数の針状電極641が所定間隔で配されている。又、針状電極641の長さLは、1.5mm〜2mm程度であることが好ましい。長さLをこの様な範囲に設定することにより、針状電極641の先端をベース部640から遠ざけることができる。これにより、針状電極641の先端に電界が集中し易くなる。
【0031】
剥離電極64のベース部640には、接続電極板642が電気的に接続されている(
図3(B)参照)。又、接続電極板642には、接点端子であるコイル643が接続されている。そして、画像形成装置に設置された電極用高圧電源(不図示)に接続用端子(不図示)を介してコイル643が接続されることにより、剥離電極64には、コイル643及び接続電極板642を介して、所定の電圧V2(本実施形態では−2kV〜−3kV程度)が定電圧制御により印加される(
図5参照)。
【0032】
保護部材65は、剥離電極64に対して二次転写ローラ62側に位置すると共に、剥離電極64に重ねられている。具体的には、保護部材65は、搬送路33側に位置する先端縁65aを有し、当該先端縁65aが、複数の針状電極641の何れの先端よりも搬送路33側へ迫り出している(
図4(A)〜
図5参照)。
【0033】
図4(A)及び(B)に示される様に、保護部材65には、1つ置きの針状電極641と対向する位置のそれぞれに切欠部651が凹設されている。具体的には、切欠部651は、保護部材65の先端縁65aの一部がU字状に窪んだ形状を呈している。よって、剥離電極64側から保護部材65を見たとき、切欠部651に対応する針状電極641の先端は切欠部651の内側に位置する。尚、先端縁65aにおける切欠部651の開口幅Wは、1〜2mm程度であることが好ましく、約1mm程度であることがより好ましい。切欠部651の形状は、U字状に限定されるものではなく、V字状や角溝状など、種々の形状に変形することが可能である。
【0034】
上記第1実施形態の構成によれば、剥離電極64が用紙の帯電極性(本実施形態ではプラス)に対して逆極性となる様に、剥離電極64に定電圧が印加される。これにより、針状電極641の先端を起点とする集中電界が、用紙を剥離するための剥離電界E1として形成される(
図5参照)。そして、上記二次転写装置60では、針状電極641と対向する位置において保護部材65に切欠部651が凹設されている。このため、切欠部651と対応する針状電極641は保護部材65と重ならず、従って、その針状電極641の先端を起点として形成される剥離電界E1を、効率良く用紙に作用させることができる。よって、二次転写位置を経由して搬送される用紙を、中間転写ベルト51(像担持体)の方へ引き寄せようとする静電気力に抗して、中間転写ベルト51から効率良く剥離することができる。
【0035】
又、剥離電極64に保護部材65を重ねつつ、針状電極641と対向する位置に切欠部651が部分的に設けられることにより、当該切欠部651に対応する針状電極641は、保護部材65と重なっていなくても、切欠部651を構成する保護部材65の縁により保護される。具体的には、剥離電極64側から保護部材65を見たとき、切欠部651に対応する針状電極641の先端は切欠部651の内側に位置する(
図4(A)参照)。よって、針状電極641の先端を、用紙やユーザ等との接触から保護することができる。その結果として、針状電極641の変形が防止され、中間転写ベルト51(像担持体)からの用紙の剥離に関して良好な状態を維持することができる。
【0036】
[2]第2実施形態
図3(B)に示される様に、保護部材65において、針状電極641に対して1つ置きに切欠部651が設けられた領域を第1領域R1としたとき、第1領域R1が保護部材65の長手方向において全域を占める場合に限らず、当該第1領域R1とは異なる次の様な第2領域R2が更に設けられていてもよい。即ち、第2領域R2では、保護部材65に切欠部651が設けられておらず、連続する2つ以上の針状電極641全体に保護部材65が重なっている。よって、第2領域R2では、針状電極641は保護部材65から突出しておらず、従って、針状電極641の先端が保護部材65で保護される一方で、その先端に形成される集中電界の用紙への作用が抑制される。
【0037】
第2領域R2は、保護部材65の長手方向において複数設けられていてもよく、又、当該長手方向における幅が適宜変更されてもよい。そして、保護部材65の長手方向における第1領域R1及び第2領域R2の配置の変更、及び、第2領域R2の幅の変更、の少なくとも何れか一方を適宜行うことにより、保護部材65の長手方向における剥離電界E1の分布を所望の分布(所望の強弱が形成された分布)にすることができる。これにより、剥離の起点となる箇所(剥離電界E1が大きい箇所)を、保護部材65の長手方向における適切な箇所に1又は複数設けることが可能になる。よって、中間転写ベルト51(像担持体)からの用紙の剥離に関してより良好な状態を維持することが可能となる。
【0038】
従って、次のような好ましい実施例が考えられる。即ち、保護部材65において、中間転写ベルト51への巻付きが生じやすい用紙の両側端部と対向する領域を第1領域R1とし、それ以外の領域を第2領域R2とすることができる。又、搬送路33を通る用紙の様々なサイズに対応させるべく、第1領域R1を様々なサイズの用紙の両端部に対応した複数の領域に設けてもよい。更に、保護部材65の長手方向における中央領域(用紙の中央部に対向する領域)にも第1領域R1を設けてもよい。これにより、用紙全体が剥離し易くなり、その結果として、二次転写位置からの排紙方向を安定化させることができる。
【0039】
上記第2実施形態の構成によれば、中間転写ベルト51への巻付きが生じやすい用紙の両側端部と対向する領域(第1領域R1)に、切欠部651によって露出した針状電極641が集中して設けられるため、当該用紙の両側端部に剥離電界E1を集中させることができる。よって、中間転写ベルト51から用紙を更に効率良く剥離することができる。
【0040】
[3]第3実施形態
図6に示される様に、剥離電極64の針状電極641は、二次転写ローラ62に近接配置されることが好ましい。具体的には、剥離電極64は、針状電極641の先端から二次転写ローラ62までの最短距離L1が、針状電極641の先端から駆動ローラ52までの最短距離L2より小さいことが好ましい。
【0041】
上記第3実施形態の構成によれば、針状電極641の先端と二次転写ローラ62との間に、第1実施形態で説明した剥離電界E1とは異なる新たな電界(第2の剥離電界E2)を生じさせることができ、その結果として、より二次転写位置に近い位置にて剥離電界E2を用紙に作用させることが可能となる。よって、中間転写ベルト51から用紙を更に効率良く剥離することができる。
【0042】
[4]第4実施形態
図7に示される様に、保護部材65には、切欠部651が、複数の針状電極641に1つずつ対応して複数設けられていてもよい。この構成によれば、複数の針状電極641のそれぞれの先端に生じる集中電界(剥離電界E1)を、無駄にすることなく用紙に効率良く作用させることができる。
【0043】
尚、保護部材65の構成は、上記実施形態で説明した構成に限らず、複数の針状電極641の少なくとも1つと対向する位置に切欠部651が凹設された種々の構成に変形することができる。
【0044】
[5]第5実施形態
上記実施形態で説明した画像形成装置の各部構成は、二次転写装置60が、中間転写ベルト51と二次転写ローラ62との間に介在する二次転写ベルトを更に備えた画像形成装置にも適用することができる。この場合、二次転写装置60において、剥離電極64は、二次転写ベルトの内面側(用紙の搬送路33とは反対側)に設けられる。この構成においても、剥離電極64が有する針状電極641の先端に生じる剥離電界E1を、用紙に作用させることができる。
【0045】
更に、上記実施形態で説明した画像形成装置の各部構成は、一次転写位置にてトナー像を用紙に転写する画像形成装置において、感光体ドラム1から用紙を効率良く剥離する場合にも適用することができる。
【0046】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。