説明

画像形成装置

【課題】正電圧に帯電した記録用紙100が感光体ドラム23に巻き込まれないため、記録用紙100に負電圧の帯電を与える除電ブラシ70を媒体搬送経路101の転写ローラ21より下流側に設置すると、感光体ドラム23表面を負電圧に帯電し、感光体ドラム23の電位に差が生じ、よって画像むらが発生する。
【解決手段】画像形成装置10は、トナー像である現像剤像を担持する像担持体である感光体ドラム23と、感光体ドラム23のトナー像を記録用紙100に表面に転写する転写ローラ21と 転写ローラ21よりも記録用紙100の搬送路下流側且つ記録用紙100の裏面側に配設され、転写された記録用紙100を除電する除電ブラシ70と、除電ブラシ70に対向して搬送路の反対側に配設され、感光体ドラム23と除電ブラシ70とを遮る遮蔽フィルム32とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリンタやFAX等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、画像形成装置では、様々な記録媒体で印刷できることが望まれるようになった。例えばリサイクル紙のように柔らかく腰のない記録媒体を印刷する際、転写ローラによってプラスに帯電した媒体が感光体ドラムに巻き込まれないため、記録媒体を逆極性の電界を与えて帯電を除去する(以下、「除電する」という。)除電装置を媒体搬送経路の転写ローラの下流側に設置するという技術が知られている。
【0003】
特許文献1には、転写ローラの下流側に放電針を配設して、搬送されてきた記録媒体に分離バイアスを印加し、放電針の下流側に接地された除電針42を配設して、搬送されてきた記録媒体を除電する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−236999号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の画像形成装置では、除電装置にマイナス電圧を印加すると、記録媒体のプラス電荷を除電すると共に、像担持体である感光体ドラム表面をマイナスに帯電してしまうため、感光体ドラムの電位に差が生じてしまい、画像むらが発生する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体の前記現像剤像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、前記転写装置よりも前記記録媒体の搬送路下流側且つ前記記録媒体の裏面側に配設され、転写された前記記録媒体を除電する除電装置と、前記除電装置に対向して前記搬送路の反対側に配設され、前記像担持体と前記除電装置とを遮る遮蔽部材とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の画像形成装置によれば、像担持体と除電装置とを遮る遮蔽部材を備えている。これにより、除電装置がプラスに帯電した記録媒体を除電して像担持体への巻き付きを抑止する効果と共に、遮蔽部材によって像担持体のマイナス帯電を抑止して濃度むらの少ない良好な画像が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、本発明の実施例1における画像形成ユニットの拡大断面図である。
【図2】図2は、本発明の実施例1における遮蔽フィルムの突出量dと濃度むらを示すグラフである。
【図3】図3は、図2における遮蔽フィルムの突出量dと濃度むらの関係を示す図である。
【図4】図4は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
【図5】図5は、図4における画像形成部を示す概略の構成図である。
【図6】図6は、図5における感光体ドラムと転写ローラを示す概略の構成図である。
【図7】図7は、図5における除電ブラシを示す三面図である。
【図8】図8は、本発明の実施例1における遮蔽フィルムの形状を示す図である。
【図9】図9は、本発明の実施例2における画像形成ユニットの拡大断面図である。
【図10】図10は、本発明の実施例2における除電ブラシからの位置関係と濃度むらを示すグラフである。
【図11】図11は、図10における除電ブラシからの位置関係と濃度むらの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例1】
【0010】
(実施例1の構成)
図4は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
【0011】
画像形成装置10は、記録媒体(例えば、記録用紙)100を供給する給紙部と、記録用紙100を搬送する搬送部と、記録用紙100に現像剤像であるトナー像を形成する画像形成部20と、記録用紙100にトナー像を定着させる定着装置40と、記録用紙100を排紙する排紙機構と、排紙された記録用紙100を収納するスタッカ部52とを有している。更に画像形成装置10は、各ローラ類を回すための図示しないモータや、媒体搬送経路101のローラへの動力伝達のオン・オフするクラッチや、画像形成部20の帯電ローラ24や転写ローラ21等に200V〜5000Vの高電圧を供給する高圧電源や、回路やモータに5V直流や24V直流を供給する低圧電源を有している。
【0012】
給紙カセット110は、記録用紙100を格納する格納手段である。定着装置40は、記録用紙100に熱を供給する定着手段である。
【0013】
前記給紙部は、この画像形成装置10の下部に装着された給紙カセット110と、給紙カセット110に格納されている記録用紙100と、給紙カセット110に記録用紙100があるか否かを判断する紙有無センサ111と、給紙カセット110内から分離用舌辺等を併用して1枚ずつ記録用紙100を分離して取り出すためのピックアップローラ12と、給紙中かどうかを判断するホップセンサ13と、給紙ローラ14aと、リタードローラ14bとを有している。
【0014】
給紙カセット110は、複数の記録用紙100を格納するカセットであり、画像形成装置10の下部に装抜可能に取り付けられている。記録用紙100は、モノクロ又はカラーの画像を記録するための所定の大きさの上質紙、再生紙、光沢紙、マット紙、又はOHP(OverHead Projector)フィルム等である。
【0015】
ピックアップローラ12は、記録用紙100に圧接して回転する。ピックアップローラ12の媒体搬送経路101の下流側には、ホップセンサ13と給紙ローラ14a及びリタードローラ14bが記録用紙100を挟むように対向して配設されている。
【0016】
前記搬送部は、搬送ローラ15aと、ピンチローラ15bと、書込センサ16と、レジストローラ17aとピンチローラ17bとを有している。
【0017】
搬送ローラ15aとピンチローラ15bとは、給紙ローラ14a及びリタードローラ14bの媒体搬送経路101の下流側に、記録用紙100を挟むように対向して配設されている。搬送ローラ15aは、図示しないモータによって駆動され、ピンチローラ15bは、搬送ローラ15aに連れ回りする。
【0018】
レジストローラ17aとピンチローラ17bとは、搬送ローラ15aとピンチローラ15bの媒体搬送経路101の下流側に記録用紙100を挟むように対向して配設されている。レジストローラ17aは、図示しないレジストモータによって駆動され、ピンチローラ17bは、レジストローラ17aに連れ回りする。
【0019】
画像形成部20は、画像形成ユニット22と、転写ローラ21と、画像形成装置10に設けられ、画像情報に対応した光を感光体ドラム23の表面に照射する露光装置としての光源25と、除電ブラシ70とに分けることができる。更に、画像形成ユニット22は、上部に位置する現像剤収容器(以下、「トナーカートリッジ」という。)60と、この画像形成部20の下部に位置する画像形成ユニット本体22aとに分けることができる。
【0020】
画像形成ユニット本体22aは、画像情報にもとづく静電潜像を担持する感光体ドラム23と、感光体ドラム23を帯電させる帯電部材としての帯電ローラ24と、感光体ドラム23表面の静電潜像を現像剤であるトナーにより現像する現像剤担持体としての現像ローラ26と、トナーを現像ローラ26に供給する供給部材としての供給ローラ27と、現像ブレード28と、感光体ドラム23に残留したトナーを掻き落とすクリーニング装置29とを有している。帯電ローラ24と、現像ローラ26と、クリーニング装置29とは、感光体ドラム23に所定の当接量で押し付けられて配置されている。現像ブレード28と供給ローラ27とは、現像ローラ26に所定の当接量で押しつけられて配置されている。
【0021】
画像形成部20は、例えばトナー像を記録用紙100上に現像する現像手段を有している。
【0022】
感光体ドラム23は、形状は円筒であり、回転可能に支持されて配設されている。感光体ドラム23は、アルミニウム等から成る導電性支持体の上に、後述する図6に示す感光層81を備えている。感光層81は、光導電層と電荷輸送層からなる。感光体ドラム23は、帯電ローラ24と、転写ローラ21と、現像ローラ26とが当接し、クリーニング装置29の先端部が接触するよう配設されている。感光体ドラム23は、表面に電荷を蓄えることによって、トナー像を担持する像担持体として機能し、図の時計回り方向に回転する。以下、画像形成部20の構成について感光体ドラム23の回転方向順に説明する。
【0023】
帯電ローラ24は、導電性の金属シャフトがシリコーン等の半導電性ゴムによって被覆され、形状は円筒であり、感光体ドラム23に圧接して回転可能に支持されて配設されている。帯電ローラ24は、図示しない電源によって帯電し、感光体ドラム23に圧接して回転することにより、感光体ドラム23に所定の電圧を印加し、よって表面に一様に電荷を蓄える。
【0024】
光源25は、複数の発光ダイオード(以下、「LED」という。)と、レンズアレイと、LED駆動素子とで構成され、感光体ドラム23の上方に配設されている。光源25は、画像情報に対応した光を感光体ドラム23の表面に照射し、感光体ドラム23の表面に静電潜像を形成する。
【0025】
供給ローラ27は、導電性を有する金属シャフトに被覆されて作られ、形状は円筒であり、現像ローラ26に当接するよう配設されている。供給ローラ27は、図示しない電源から電圧が印加され、現像ローラ26に圧接することにより、現像ローラ26にトナーを供給する。
【0026】
現像ローラ26は、導電性を有する金属シャフトが半導電ウレタンゴム材等によって被覆されて構成されている。現像ローラ26は、形状は円筒であり、供給ローラ27と感光体ドラム23とに当接し、現像ブレード28の先端部が接触するよう配設されている。現像ローラ26は、図示しない電源から電圧が印加され、感光体ドラム23表面に形成された静電潜像にトナーが付着し、トナー像が形成される。すなわち、静電潜像を現像する。
【0027】
現像剤層規制部材としての現像ブレード28は、ステンレス等で作られ、形状は板状であり、先端部が現像ローラ26の表面に接触するよう配設されている。現像ブレード28は、現像ローラ26の表面の一定量を越えたトナーを掻き取ることで、現像ローラ26の表面に形成されるトナーの厚みを、常に均一となるように規制する。
【0028】
クリーニング部材としてのクリーニング装置29は、ゴム材等で作られ、形状は板状であり、先端部が感光体ドラム23の表面に接触するよう配設されている。クリーニング装置29は、感光体ドラム23上に形成されたトナー像を記録用紙100に転写した後において、感光体ドラム23に残留したトナーを掻き取ってクリーニングする。
【0029】
除電ブラシ70は、印刷時に、図示しない除電電源から−1.0〜−1.5〔kV〕の電圧が印加され、記録用紙100を除電する。
【0030】
定着装置40は、定着ローラ41とバックアップローラ42とを備えている。定着装置40は、記録用紙100を加圧加熱することによって、トナー像を定着させる定着手段である。
【0031】
前記排紙機構は、排出ローラ50a,50bと排出ローラ51a,51bとを備えている。排出ローラ50a,50bと排出ローラ51a,51bとは、定着装置40の媒体搬送経路101の下流側に記録用紙100を挟むように、それぞれ対向して配設されており、それぞれ図示しないモータによって駆動される。
【0032】
図5は、図4における画像形成部を示す概略の構成図である。
画像形成部20は、前述したように、画像形成ユニット22と、転写ローラ21と、この画像形成ユニット本体22aに装着され、画像情報に対応した光を感光体ドラム23の表面に照射する露光装置としての光源25と、除電ブラシ70とに分けることができる。更に、画像形成ユニット22は、上部に位置するトナーカートリッジ60と、この画像形成部20の下部に位置する画像形成ユニット本体22aとに分けることができる。
【0033】
画像形成ユニット本体22aは、全体を樹脂によって成型されたモールド30によって覆われている。モールド30のクリーニング装置29の下方に位置する底面部31に、遮蔽フィルム32が設置されている。この底面部31の下方に、媒体搬送経路101を挟むように除電ブラシ70が設置されている。
【0034】
画像形成ユニット本体22aは、モールド30の中に、前述したように感光体ドラム23と、帯電ローラ24と、現像ローラ26と、供給ローラ27と、現像ブレード28と、クリーニング装置29とを有している。
【0035】
感光体ドラム23は、図示しないモータの駆動によって回転し、表面に電荷を蓄え、その電荷を露光によって除去することで静電潜像を形成する像担持体である。
【0036】
帯電ローラ24は、一定の圧力で感光体ドラム23の表面に接触して同方向に回転し、感光体ドラム23の表面に所定の電荷を印加する。
【0037】
感光体ドラム23上方向には、本実施例1では、帯電ローラ24によって蓄積された電荷を除去し、静電潜像を形成するための光源25が設けられている。
【0038】
画像形成部20の上部に位置するトナーカートリッジ60は、内部にトナーを収容しており、トナーカートリッジ60の下部に形成されている供給口から、画像形成ユニット本体22aに対してトナーを供給する。
【0039】
画像形成ユニット本体22aには、更に、トナーカートリッジ60から供給されたトナーを感光体ドラム23に現像するための現像ローラ26と、現像ローラ26にトナーを供給するための供給ローラ27と、現像ローラ26上のトナーを一定の厚さに規制するための現像ブレード28とが設けられている。現像ローラ26は、感光体ドラム23に対して一定の圧力で接触している。感光体ドラム23の下方向には、転写部としての転写ローラ21が設けられている。感光体ドラム23と転写ローラ21は、記録用紙100を挟持搬送し、記録用紙100の表面にトナー像を形成する。
【0040】
図6は、図5における感光体ドラムと転写ローラを示す概略の構成図である。
感光体ドラム23は、円筒形状に加工された導電性支持体上に、感光層81を塗布されて形成されている。円筒形状の導電性支持体の端面には、感光体ギヤ82と感光体ギヤ83が取り付けられている。導電性支持体は、アルミ合金からなり、厚み0.75mm、外径φ30mmである。感光層81は、厚み18μmである。感光体ドラム23は、現像剤像を担持する像担持体である。
【0041】
転写ローラ21は、円筒形からなる金属性のシャフト92の周囲に、半導電性の発泡弾性層91が形成されている。シャフト92の端部には、転写ギヤ93が取り付けられている。シャフト92は、外径φ6mmである。発泡弾性層91は、エピクロルヒドリンゴムからなり、外径φ16mmである。転写ローラ21は、像担持体の現像剤像を記録用紙100の表面に転写する転写装置である。
【0042】
感光体ドラム23と転写ローラ21とは、押し込み量0.3〜0.4mmで圧接している。転写ギヤ93は、感光体ギヤ83と噛み合うように設置されている。感光体ドラム23の回転と共に感光体ギヤ83は回転し、転写ギヤ93に回転力を伝達することにより、転写ローラ21は回転駆動する。更に、図示しない転写電源が転写ローラ21に電圧を印加している。
【0043】
図7は、図5における除電ブラシを示す三面図であり、左上が平面図、左下が正面図、右下が側面図をそれぞれ示している。左下に示す正面図は、遮蔽壁74の左側部分に内部構造を示している。
【0044】
除電ブラシ70は、アルミ製の薄板71と、ステンレス繊維製の複数の線状体72と、導電性粘着テープ73と、凹形状の遮蔽壁74とを有している。
【0045】
複数の線状体72は、導電性粘着テープ73によって薄板71に固定され、薄板71の上部に突き出るようになっている。複数の線状体72は、1束10数本のステンレス繊維からなり、1束毎の間隔は1mmである。
【0046】
凹形状の遮蔽壁74は、アルミ製の薄板71の下部に装着され、薄板71と線状体72の前後方向を遮るように配置されている。
【0047】
図1は、本発明の実施例1における画像形成ユニットの拡大断面図である。
画像形成ユニット本体22aは、全体が樹脂によって成型されたモールド30によって覆われ、その内部に感光体ドラム23と、帯電ローラ24と、クリーニング装置29とが配設されている。クリーニング装置29の下方に位置するモールド30の底面部31には、遮蔽フィルム32が両面粘着性テープで貼り付けられている。この遮蔽フィルム32は、厚み0.1mmのポリエチレンテレフタレート材(以下、「PET材」という。)からなる。遮蔽フィルム32は、除電ブラシ70に対向するように媒体搬送経路101の反対側に配設され、感光体ドラム23と除電ブラシ70とを遮る遮蔽部材である。
【0048】
遮蔽フィルム32と感光体ドラム23との隙間L2は、0.5mm〜2.0mmの範囲で設けられている。感光体ドラム23上のトナーを掻き落とさないためである。
【0049】
図8(a)〜(f)は、本発明の実施例1における遮蔽フィルムの形状を示す図である。
【0050】
本実施例1では、遮蔽フィルム32の形状は、図8(a)に示す長方形とした。しかし、これに限定されず、モールド30の底面部31の撓みを考慮し、図8(b),(c)に示すように、遮蔽フィルム32の形状を凹凸形状としても良い。
【0051】
画像形成部20を組み立てた際に、モールド30の中央部が感光体ドラム23から離れる方向に撓む場合には、図8(b)に示すように、遮蔽フィルム32の形状を凸形状とする。このとき、モールド30の中央部が感光体ドラム23と離れる方向に撓み、遮蔽フィルム32の中央部が感光体ドラム23と離れた場合でも、モールド30の中央部で遮蔽フィルム32が感光体ドラム23側に突出しているので、遮蔽フィルム32と感光体ドラム23との間に大きな間隙が生じない。そのため、遮蔽フィルム32は、感光体ドラム23と除電ブラシ70とを遮ることが可能である。
【0052】
画像形成部20を組み立てた際に、モールド30の中央部が感光体ドラム23に近づく方向に撓む場合には、図8(c)に示すように、遮蔽フィルム32の形状を凹形状とする。このとき、図8(b)に示す凸形状の場合とは逆に、モールド30の中央部が感光体ドラム23に近づく方向に撓み、遮蔽フィルム32の中央部が感光体ドラム23に近づいた場合でも、モールド30の中央部で遮蔽フィルム32が凹んでいるので、感光体ドラム23に接触することはない。そのため、遮蔽フィルム32は感光体ドラム23に接触することなく、感光体ドラム23と除電ブラシ70とを遮ることが可能である。
【0053】
更に、図8(d)〜(f)に示すように、遮蔽フィルム32を1枚のフィルムではなく、分割した形状としても構わない。但し、図8(d)〜(f)において、分割した遮蔽フィルム32相互の間隔tは、1mm以内とする。
【0054】
図8(d)に示す分割形状1のように、遮蔽フィルム32の先端部32aを揃えても良い。
【0055】
画像形成部20を組み立てた際に、モールド30の中央部が感光体ドラム23から離れる方向に撓む場合には、図8(e)に示す分割形状2のように、遮蔽フィルム32の先端部32aの中央部を感光体ドラム23に近づけても良い。このとき、モールド30の中央部が感光体ドラム23と離れる方向に撓み、遮蔽フィルム32の中央部が感光体ドラム23と離れた場合でも、図8(b)に示す凸形状の場合と同様に、遮蔽フィルム32は、感光体ドラム23と除電ブラシ70を遮ることが可能である。
【0056】
画像形成部20を組み立てた際に、モールド30の中央部が感光体ドラム23に近づく方向に撓む場合には、図(f)に示す分割形状3のように、遮蔽フィルム32の先端部32aの中央部を感光体ドラム23から遠ざけても良い。このとき、図8(e)に示す場合とは逆に、モールド30の中央部が感光体ドラム23に近づく方向に撓み、遮蔽フィルム32の中央部が感光体ドラム23に近づいた場合でも、図8(c)に示す凹形状の場合と同様に、遮蔽フィルム32は感光体ドラム23に接触することなく、感光体ドラム23と除電ブラシ70を遮ることが可能である。
【0057】
図1における線Pは、除電ブラシ70の線状体72の先端と感光体ドラム23の中心とを結ぶ線であり、線状体72の先端から感光体ドラム23表面までの最短距離をLとする。遮蔽フィルム32は、線Pを跨ぎ、更に突出量dだけ感光体ドラム23側に突き出るように配設されている。本実施例1では、除電ブラシ70から感光体ドラム23表面までの距離はLである。遮蔽フィルム32から感光体ドラム23表面までの間隙はL2である。遮蔽フィルム32は、更に線状体72と感光体ドラム23の中心とを遮る位置に配設されている。
【0058】
(実施例1の動作)
図4を元に、画像形成装置10の印刷動作について説明する。
【0059】
記録用紙100は、媒体搬送経路101に沿って上流側から下流側に搬送される。給紙カセット110が最も上流側で、スタッカ部52が最も下流側である。
【0060】
画像形成装置10は、ケーブル或いは無線を通じて上位装置に接続されている。この上位装置から印刷データの転送を受け印刷の指示を受けると、図示しないピックアップモータがピックアップローラ12を回転させ、複数の記録用紙100を1枚ずつ分離して、媒体搬送経路101の下流側に送る。途中のホップセンサ13は、ピックアップローラ12が給紙を正常に行えたかどうかを検出して、正常に行えなかった場合に、再び給紙動作を行う。画像形成部20は、給紙開始とほぼ同時にローラ類の回転を開始し、感光体ドラム23に記録用紙100が到達するまでに、この感光体ドラム23を1周以上回転させる。
【0061】
図示しないモータが給紙ローラ14aを回転させると、給紙ローラ14aに接触しているリタードローラ14bは連れ回りする。ピックアップローラ12から搬送されてきた記録用紙100は、給紙ローラ14aとリタードローラ14bとに挟持搬送され、媒体搬送経路101の下流側の搬送ローラ15aとピンチローラ15bとに搬送される。
【0062】
記録用紙100は、搬送ローラ15aとピンチローラ15bとに到達した際、ピックアップローラ12及び給紙ローラ14aで1枚分離したことで斜めに傾いており、回転していない搬送ローラ15aとピンチローラ15bとに突き当てることで傾きを取っている。突き当て後、搬送ローラ15aは、クラッチで動力がつながれ回転する。
【0063】
記録用紙100は、更に搬送ローラ15aとピンチローラ15bとによって搬送され、書込センサ16をオンする。書込センサ16がオンしたあと一定時間後に、光源25が露光を開始して静電潜像を感光体ドラム23上に形成する。
【0064】
図示しないレジストモータがレジストローラ17aを回転させると、ピンチローラ17bは接触して連れ回りすると共に、記録用紙100を媒体搬送経路101の下流側の画像形成部20に搬送する。
【0065】
画像形成部20の感光体ドラム23は、図の時計回り方向に回転すると共に、最初に帯電ローラ24によって表面が一様に帯電する。一様に帯電した感光体ドラム23は、光源25によって上位装置から受信した画像情報に基づく光を照射され、静電潜像を形成する。静電潜像を形成した感光体ドラム23は、供給ローラ27と現像ローラ26によってトナー像を現像する。トナー像を現像した感光体ドラム23は、転写ローラ21と共に記録用紙100を挟持搬送すると共に、転写ローラ21に印加された+1000V〜+3000Vの電圧により、感光体ドラム23上のトナーを記録用紙100側に引き寄せ、トナー像を記録用紙100へ転写する。トナー像が転写された記録用紙100は、転写ローラ21によりプラスに帯電する。記録用紙100は、除電ブラシ70によって除電された後、定着装置40に送られてトナー像を定着する。感光体ドラム23上に残留したトナーは、クリーニング装置29によって掻き取られ、図示しない回収機構によってトナーカートリッジ60の廃トナー収容部に収容される。
【0066】
トナー像が転写された記録用紙100は、定着装置40において定着ローラ41とバックアップローラ42によって形成されたニップ領域を挟持搬送される。記録用紙100は、ニップ領域において定着ローラ41の熱と、バックアップローラ42の付勢力による圧力が加えられ、トナーが溶融することによってトナー像が定着する。
【0067】
トナー像が定着した記録用紙100は、排出ローラ50a,50bと排出ローラ51a,51bの回転によって搬送される。搬送された記録用紙100は、スタッカ部52に排出される。
【0068】
図5を元に、画像形成部20の動作を説明する。
感光体ドラム23は、図示しない駆動部19により、感光体ギヤ82を通して時計回りに回転し、感光体ドラム23と連れ回りで回転する帯電ローラ24により、感光体ドラム23の表面は、マイナスに帯電する。マイナスに帯電した感光体ドラム23の表面は、光源25で発生した光が照射され、画像部の電荷が除去されることによって静電潜像が形成される。画像形成ユニット本体22aの上部にはトナーカートリッジ60があり、トナーが画像形成ユニット本体22aの内部に供給される。供給されたトナーは、供給ローラ27によって現像ローラ26に供給される。
【0069】
現像ローラ26と供給ローラ27は、感光体ドラム23からの駆動により、所定の周波比をもって反時計回りに回転する。供給ローラ27と現像ローラ26が、カウンタで回転駆動することで、トナーをマイナスに帯電させ、且つ供給ローラ27から現像ローラ26へとトナーを搬送する。
【0070】
現像ローラ26上のトナー層は、現像ブレード28により均一に規制される。現像ローラ26上のトナー層は、感光体ドラム23上の静電潜像を現像する。転写ギヤ93と感光体ギヤ83の噛み合いにより、感光体ドラム23の回転に連れて、転写ローラ21が回転する。静電潜像を現像したトナーは、転写ローラ21によって感光体ドラム23の表面から記録用紙100へ転写され、記録用紙100上にトナー像が形成される。記録用紙100に転写されずに感光体ドラム23に残ったトナーは、クリーニング装置29により掻き取られてクリーニングされ、画像形成動作を終了する。
【0071】
記録用紙100の無い状態での電圧印加は、感光体ドラム23を劣化させてしまうため、感光体ドラム23から記録用紙100にトナーを転写する際に、感光体ドラム23に電圧を印加するように制御している。更に、記録用紙100が、感光体ドラム23へ到達するタイミングと同期して、転写電源から転写ローラ21にプラス電圧を印加し、除電電源から除電ブラシ70にマイナス電圧を印加するように制御している。記録用紙100の感光体ドラム23からの離間タイミングと同期して、転写電源から転写ローラ21へのプラス電圧の印加と、除電電源から除電ブラシ70へのマイナス電圧の印加を停止する。
【0072】
感光体ドラム23に到達した記録用紙100は、転写ローラ21に印加された電圧により、プラスに帯電する。プラスに帯電した記録用紙100は、感光体ドラム23と転写ローラ21間の電界によりクーロン力が働き、感光体ドラム23側へと引き付けられる。感光体ドラム23へ記録用紙100が張り付くのを防止するため、除電ブラシ70にマイナス電圧を印加し、プラスに帯電している記録用紙100を除電する。
【0073】
除電ブラシ70にマイナス電圧を印加する際、遮蔽フィルム32が感光体ドラム23と除電ブラシ70の電界を遮るため、感光体ドラム23がマイナスに帯電するのを抑制する。遮蔽フィルム32が短いと、除電ブラシ70により感光体ドラム23が過剰に帯電して表面電位が上昇する。表面電位が上昇した部位は、印刷濃度が薄くなり濃度むらが発生する。
【0074】
図2は、本発明の実施例1における遮蔽フィルムの突出量dと濃度むらを示すグラフであり、横軸は遮蔽フィルム32の突出量dを示し、縦軸はGraininess値を示している。更に、距離Lを5mm〜7mmに変化させた場合の各々がプロットされている。図3は、図2における遮蔽フィルムの突出量dと濃度むらの関係を示す図である。
【0075】
印刷時の濃度むらの測定にあたっては、先ず印刷濃度l00%Dutyの全面均一パターンをA4サイズの記録用紙100に印刷した。印刷した記録用紙100の縦方向3箇所×横方向3箇所の合計9箇所のGraininess値を測定し、これを濃度むらとした。測定装置は、QEA社製PiasIIである。Graininess値が1.0以下の場合には、濃度むらはOKとし、Graininess値が1.0を超えた場合には濃度むらはNGとした。
【0076】
遮蔽フィルム32の突出量dが正のとき、除電ブラシ70から感光体ドラム23までの距離Lに依らず、Graininess値は1.0以下に抑えられている。図2及び図3より、突出量dが大きい程、濃度むらの無い良好な画像が得られることが判る。
【0077】
しかし、遮蔽フィルム32を感光体ドラム23に近づけすぎると、感光体ドラム23上の転写残トナーを掻き落としてしまう虞がある。よって、感光体ドラム23と遮蔽フィルム32の間隙L2は、0.5mm〜2.0mmが好ましい。
【0078】
(実施例1の効果)
本実施例1の画像形成装置10によれば、次の(A)〜(C)のような効果がある。
【0079】
(A) 遮蔽フィルム32を感光体ドラム23の中心と除電ブラシ70の先端を結んだ線Pを遮る長さとしている。これにより、除電ブラシ70がプラスに帯電した記録用紙100を除電して感光体ドラム23への巻き付きを抑止する効果と共に、遮蔽フィルム32が除電ブラシ70による感光体ドラム23のマイナス帯電を抑止して濃度むらの少ない良好な画像が得られる効果を奏する。
【0080】
(B) モールド30の中央部が感光体ドラム23と離れる方向に撓む場合は、図8(b)に示すように、遮蔽フィルム32の形状を凸形状とした。これにより、遮蔽フィルム32の中央部が感光体ドラム23と離れた場合でも、遮蔽フィルム32と感光体ドラム23との間に大きな間隙が生じない。そのため、遮蔽フィルム32は、感光体ドラム23と除電ブラシ70を遮ることが可能であるという効果を奏する。
【0081】
(C) 更に、モールド30の中央部が感光体ドラム23に近づく方向に撓む場合には、図8(c)に示すように、遮蔽フィルム32の形状を凹形状としてもよい。これにより、遮蔽フィルム32の中央部が感光体ドラム23に近づいた場合でも、モールド30の中央部で遮蔽フィルム32が凹んでいるので、感光体ドラム23に接触することはない。そのため、遮蔽フィルム32は感光体ドラム23に接触することなく、感光体ドラム23と除電ブラシ70を遮ることが可能であるという効果を奏する。
【実施例2】
【0082】
(実施例2の構成)
図9は、本発明の実施例2における画像形成ユニットの拡大断面図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【0083】
本実施例2の画像形成ユニット本体22bは、実施例1の画像形成ユニット本体22aと同様に全体が樹脂によって成型されたモールド30によって覆われ、その内部に感光体ドラム23と、帯電ローラ24と、クリーニング装置29とが配設されている。
【0084】
クリーニング装置29の下方に位置するモールド30の底面部31には、実施例1とは異なり導電部材である導電フィルム33が貼り付けられている。更に、この導電フィルム33は、図示しない導電路によってグランドに接続されている。導電フィルム33は、フィルム形状のPET材の表面に、フッ素樹脂導電性テープを貼り付けて構成されている。導電フィルム33は、除電ブラシ70に対向して媒体搬送経路101の反対側に配設され、且つグランドに接続されている。
【0085】
距離Rは、除電ブラシ70の線状体72の先端から導電フィルム33までの距離である。距離Lは、線状体72の先端から感光体ドラム23表面までの距離である。本実施例2の画像形成ユニット本体22bは、距離Lと距離Rの関係が、1<L/R≦1.4になるよう構成されている。すなわち、除電ブラシ70と感光体ドラム23との距離Lが、除電ブラシ70と導電フィルム33との距離Rの1.0〜1.4倍になるように構成されている。
【0086】
本実施例2の画像形成装置10Aは、実施例1の画像形成ユニット本体22aとは異なる画像形成ユニット本体22bを備えている他は、実施例1の画像形成装置10と同様である。
【0087】
(実施例2の動作)
画像形成装置10Aの印刷動作においては、実施例1と同様であるため省略する。
【0088】
図示しない制御部は、各電源を制御して、画像形成ユニット本体22bの各要素への電圧印加タイミングを制御する。制御部は、記録用紙100が感光体ドラム23へ到達するタイミングと同期して、転写ローラ21にプラス電圧を印加し、除電ブラシ70にマイナス電圧を印加するように各電源を制御する。
【0089】
除電ブラシ70にマイナス電圧が印加されると、除電ブラシ70から感光体ドラム23への電界と、除電ブラシ70から導電フィルム33への電界とが生じる。これらの電界により、プラスに帯電している記録用紙100は除電される。記録用紙100が感光体ドラム23から離間するタイミングと同期して、制御部は、転写ローラ21及び除電ブラシ70への電圧印加を停止するように各電源を制御する。
【0090】
更に、除電ブラシ70から導電フィルム33への距離Rよりも、感光体ドラム23への距離Lを大きくすることで、感光体ドラム23が過剰に除電されることを防止できる。
【0091】
図10は、本発明の実施例2における除電ブラシからの位置関係と濃度むらを示すグラフであり、横軸は比率L/Rを示し、縦軸はGraininess値を示している。更に、距離Lを5mm〜7mmに変化させた場合の各々がプロットされている。図11は、図10における除電ブラシからの位置関係と濃度むらの関係を示す図である。
【0092】
比率L/Rは、除電ブラシ70から導電フィルム33までの距離Rを3〜7mmの範囲で変化させ、除電ブラシ70から感光体ドラム23までの距離Lを5〜7mmの範囲で変化させて測定している。濃度むらの測定方法及び判定基準は、実施例1の図2、図3の測定方法及び判定基準と同様である。
【0093】
比率L/Rが1以上の場合には、Graininess値は1.0以上であり、濃度むらが抑えられている。しかし、比率L/Rが1.4以上であれば、記録用紙100の除電の効果が薄れ、記録用紙100が感光体ドラム23に巻き付く虞がある。除電ブラシ70と感光体ドラム23との距離Lが、除電ブラシ70と導電フィルム33との距離Rの1.0〜1.4倍ならば、除電ブラシ70による感光体ドラム23のマイナス帯電を抑止して濃度むらが抑えられ、且つ記録用紙100が感光体ドラム23に巻き付く虞は無いという効果がある。
【0094】
(実施例2の効果)
本実施例2の画像形成装置10Aによれば、除電ブラシ70と感光体ドラム23との距離Lが、除電ブラシ70と導電フィルム33との距離Rの1.0〜1.4倍になるよう画像形成ユニット本体22bを構成している。これにより、除電ブラシ70がプラスに帯電した記録用紙100を除電して感光体ドラム23への巻き付きを抑止する効果と共に、導電フィルム33が除電ブラシ70による感光体ドラム23のマイナス帯電を抑止して濃度むらの少ない良好な画像が得られる効果を奏する。
【0095】
(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a),(b)のようなものがある。
【0096】
(a) 実施例1,2では、光源25にLEDを使用したが、レーザ等を使用しても良い。
【0097】
(b) 実施例1,2では、モノクロの画像形成装置10,10Aの例を示した。しかし、これに限定されず、4サイクル式カラーの画像形成装置であっても良い。
【符号の説明】
【0098】
10 画像形成装置
20 画像形成部
21 転写ローラ
22 画像形成ユニット
22a 画像形成ユニット本体
23 感光体ドラム
24 帯電ローラ
29 クリーニング装置
30 モールド
31 底面部
32 遮蔽フィルム
33 導電フィルム
60 トナーカートリッジ
70 除電ブラシ
71 薄板
72 線状体
73 導電性粘着テープ
74 遮蔽壁
81 感光層
82,83 感光体ギヤ
91 発泡弾性層
92 シャフト
93 転写ギヤ
100 記録用紙
101 媒体搬送経路
110 給紙カセット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体の前記現像剤像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
前記転写装置よりも前記記録媒体の搬送路下流側且つ前記記録媒体の裏面側に配設され、転写された前記記録媒体を除電する除電装置と、
前記除電装置に対向して前記搬送路の反対側に配設され、前記像担持体と前記除電装置とを遮る遮蔽部材と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記除電装置は、前記像担持体と5〜7mmの間隙で配設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】
前記遮蔽部材は、前記像担持体と0.5mm〜2.0mmの間隙で配設されていることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記除電装置は、複数のステンレス繊維製の線状体から形成されるブラシ形状であ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】
前記遮蔽部材は、更に前記線状体と前記像担持体の中心とを遮る位置に配設されていることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
【請求項6】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体の前記現像剤像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
前記転写装置よりも前記記録媒体の搬送路下流側且つ前記記録媒体の裏面側に配設され、転写された前記記録媒体を除電する除電装置と、
前記除電装置に対向して前記搬送路の反対側に配設され、且つグランドに接続された導電部材と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
前記除電装置と前記像担持体との距離は、前記除電装置と前記導電部材との距離の1.0〜1.4倍であることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2012−98502(P2012−98502A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−245957(P2010−245957)
【出願日】平成22年11月2日(2010.11.2)
【出願人】(591044164)株式会社沖データ (2,444)
【Fターム(参考)】