JP2008032820A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写部材により像担持体の表面から用紙に転写されたトナー像を確実に除電することが可能であり、これによって用紙がトナー像を介して静電気的に像担持体に巻き付くことを確実に防止することができるようにする。
【解決手段】プリンタ１０は、表面に形成された静電潜像に沿ってトナーが静電気的に吸着されることによりトナー像Ｔが形成された周回可能な感光体ドラム１３１と、感光体ドラム１３１の表面と対向配置され、かつ、トナー像Ｔを静電気的に用紙に転写させる転写ローラ３２と、トナー像Ｔが転写された用紙Ｐを静電気的に感光体ドラム１３１から分離させるべく電界Ｅの形成で除電する除電器３３と、当該除電器３３と転写ローラ３２との間に介設され除電器３３により形成された電界Ｅを配向させる導電部材３４とを備えて構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、表面に形成された静電潜像に沿ってトナー像が形成された像担持体から転写部材により静電気的にトナー像を引き剥がして用紙に転写した後に除電器で用紙に対し除電処理を施すように構成された画像形成装置に関するものであり、特に除電器の改良に関するものである。

画像形成装置は、通常、軸心回りに駆動回転する感光体ドラム（像担持体）の周りに帯電器、露光装置、現像装置、転写部材およびクリーニング装置が配設された基本構成を有している。

そして、感光体ドラムを軸心回りに駆動回転させた状態で、帯電器からの高電圧の印加で当該感光体ドラムの周面に一様な電荷が形成され、引き続きこの一様な電荷が形成された感光体ドラムの周面に露光装置からの画像情報に基づく光線が照射されることにより同周面に静電潜像が形成されるようになっている。

ついで、この静電潜像の形成された感光体ドラムの周面に現像装置からトナーが供給され、これによって同周面に静電潜像に沿ったトナー像が形成される。このトナー像は例えばプラスに帯電されている。

このようにして感光体ドラムの周面に形成され、かつ、当該感光体ドラムの回転で転写部材に到達したプラスに帯電しているトナー像は、別途感光体ドラムと転写部材との間に送り込まれた用紙を介して転写部材から用紙にマイナスの電荷が与えられ、これによる静電気的な吸引力で用紙に転写されるようになっている。転写処理後の用紙は、定着装置において加熱による定着処理が施された後、装置外に搬出されるようになっている。

ところで、転写作用を受けた用紙は、当該トナー像が感光体ドラムの周面から分離され難いことにより、回転している感光体ドラムに巻き付いた状態になって定着装置に向けて搬送し得なくなるという不都合が生じることがある。このような不都合は、低温かつ低湿度の環境下で起こることが多く、用紙の汚れにもつながる。

かかる不都合を解消するべく、特許文献１には、感光体ドラムと転写部材との対向位置の近傍に電気的にフロート状態（接地や電圧印加が行われていない電気的に浮遊した中性状態）にし得る除電針を設けるとともに、転写部材に供給される電流を制御する制御手段を設け、除電針の状態と転写部材へ供給される電流の制御との適正な連係によって転写処理を円滑に行い得るようにした画像形成装置が記載されている。

また、特許文献２には、除電針の先端を感光体ドラムと転写部材との対向位置に向かわせるようにし、これによって除電針による感光体ドラムからのトナー像分離効果を向上させるようにした画像形成装置が記載されている。

さらに、特許文献３には、除電針の先端を感光体ドラムと転写部材との対向位置に向かわせるようにした上で、転写部材と除電針との間に絶縁材料製の隔壁を設け、この隔壁によって除電針と転写部材との間の短絡をなくして除電針のトナー像分離効果を向上させるようにした画像形成装置が記載されている。
特開平４−１２３８２号公報 特開平６−１９４９６６号公報 特開平１０−２８２７９９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のものは、電流制御を行うべく制御手段を設けなければならず、装置コストが嵩むという問題点を有している。

また、特許文献２に記載のものは、単に除電針の向きを転写部材と感光体ドラムとの対向位置に向けただけであるため、必ずしも除電針により形成された電界がトナー像を感光体ドラム周面から分離するのに適正に作用するとは限らず、転写部材や感光体ドラムに向けてリークしてしまって期待した程の効果を得ることができないという問題点を有している。

さらに、特許文献３に記載のものは、除電針と転写部材との間に単に絶縁材料性の隔壁を設けただけであるため、これも期待した程の効果を得ることができるものではない。

本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、転写部材により像担持体の表面から用紙に転写されたトナー像を確実に除電することが可能であり、これによって用紙がトナー像を介して静電気的に像担持体に巻き付くことを確実に防止することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、表面に形成された静電潜像に沿ってトナーが静電気的に吸着されることによりトナー像が形成される周回可能な像担持体と、前記像担持体の表面と対向配置され、かつ、前記トナー像を静電気的に用紙に転写させる転写部材と、前記トナー像が転写された前記用紙を前記像担持体から分離させるべく当該用紙の電荷を電界の形成で除電する除電器と、前記除電器と前記転写部材との間に介設された導電部材とを備えたことを特徴とするものである。

本発明において、周回という用語は、周囲を回るという概念を表す用語であり、無端ベルトのように複数のローラに張設された状態で各ローラに沿って回ることはもちろんのこと、所定の軸心回りに回転することも含む概念として使用している。

請求項１記載の発明によれば、像担持体の表面に形成されたトナー像は、像担持体の周回により転写部材と対向する位置に到達した時点で、転写部材の静電気的な作用により像担持体の表面から分離され、像担持体と転写部材との間に供給された用紙に転写される。

このときトナー像の転写された用紙は、周回している像担持体に当該トナー像を介して巻き付いた状態になろうとするが、用紙を静電気的に前記像担持体から分離させるべく除電する除電器の作用により、用紙は、像担持体の表面から分離される方向に向けて静電気的な力を受ける。

そして、除電器と転写部材との間には導電部材が介設されているため、除電器により形成された電界は、導電部材へ向かうように配向性が付与される。従って、除電器から転写部材へ向けて放電による短絡が生じることがなく、用紙は、より転写部材に近い位置で電界に効果的に曝された状態になる。これによって用紙像は、除電器により形成された電界の作用を確実に受け得る状態になるため、用紙の像担持体からの分離が確実に行われる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記除電器と前記導電部材との間に絶縁部材が介設されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、除電器と前記導電部材との間に介設された絶縁部材により、除電器により形成された電界は、最短距離を通って導電部材に向かうことが防止され、これによって除電器の先端から像担持体と転写部材とが対向した空間に円弧を描くように回り込んだ状態で導電部材の先端に向かうため、用紙は当該電界に最大限曝され、像担持体の表面から確実に分離される。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記除電器の先端と前記用紙との間の距離は、前記導電部材の先端と前記用紙との間の距離より長尺に設定され、前記絶縁部材は、その先端が前記除電器の先端と前記導電部材の先端との間を結ぶ直線上に略位置するように設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、絶縁部材の先端が像担持体に接近し過ぎた場合に絶縁部材に阻止されて除電器からの電界が導電部材の先端に向かわなくなるような（すなわち、除電器と導電部材との間に適正な電界が形成されなくなるような）不都合の発生が有効に防止される。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記導電部材は、表面抵抗率が０．１Ω／□以下の導電性を有する導電布を備えたものであることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、導電部材として表面抵抗率が０．１Ω／□以下の導電性を備えた導電布を採用することにより、除電器と導電部材との間に適正な電界が形成される。因みに、導電部材の表面抵抗率が０．１Ω／□を超えた場合には、良好な電界が形成されなくなる。このことは多数の試験結果によって確認されている。また、導電部材の表面抵抗率を０．１Ω／□以下とする材料としては、布体である導電布が好適である。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記像担持体および前記転写部材は、下方から上方に向けて縦方向に搬送されつつある用紙に対して転写処理を施し得るように配設されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、用紙が下から縦方向に上方に向けて搬送される場合には、必然的に像担持体と転写部材とが横方向に並設されたレイアウトになるが、このレイアウトの場合、下から搬送されてきた用紙は、転写処理が完了して像担持体と転写部材との間から抜け出した先端側が横方向に揺らいだ不安定な状態になるため（すなわち、用紙が水平に搬送される場合には、重力により用紙の先端が下方に撓もうとする力により、上方に配設された像担持体から剥がれようとするが、用紙が縦方向に搬送される場合には用紙の先端を像担持体から離間する方向に撓ませるようには重力が作用しないため）、用紙が像担持体に巻き付き易いという傾向にあるが、本発明に係る除電器の作用で像担持体に巻き付こうとする用紙が強制的に引き戻されるため、たとえ重力の作用がなくても（すなわち、水平に搬送されつつ用紙に転写処理を施すように構成された画像形成装置でなくても）、用紙は、像担持体に巻き付かなくなる。

このように、除電装置は、画像形成装置が縦方向に搬送されつつ用紙に転写処理を施す方式のものである場合に用紙が像担持体に巻き付くのを防止するという機能を最大限に発揮したものになる。

請求項１記載の発明によれば、除電器と転写部材との間には導電部材が介設されているため、除電器により形成された電界は、導電部材へ向かうように配向性が与えられ、これによって用紙をより転写部材に近い位置で電界に効果的に曝すことができる。このように用紙は、除電器により形成された電界の作用を確実に受け得る状態になるため、用紙の像担持体からの分離を確実に行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、除電器と導電部材との間に絶縁部材が介設されているため、除電器により形成された電界は、最短距離を通って導電部材に向かうことが防止され、これによって除電器の先端から像担持体と転写部材とが対向した空間に円弧を描くように回り込んだ状態で導電部材の先端に向かい、結果として用紙上のトナー像を当該電界に最大限曝すことが可能になり、像担持体の表面からのトナー像の分離を確実に行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、絶縁部材の先端が像担持体に向けて接近し過ぎた場合に絶縁部材に阻止されて除電器からの電界が導電部材の先端に向かわなくなって、除電器と除電部材との間に適正な電界が形成されなくなるような不都合の発生を有効に防止することができる。

請求項４記載の発明によれば、導電部材として表面抵抗率が０．１Ω／□以下の導電性を備えた導電布を採用することにより、除電器と導電部材との間に適正な電界を形成することができる。

請求項５記載の発明によれば、像担持体および前記転写部材は、下方から上方に向けて縦方向に搬送されつつある用紙に対して転写処理を施し得るように横方向で並設されているため、かかる方式の画像形成装置にあっては、像担持体と転写部材との間を上方へ抜け出た用紙の先端は横方向に揺らいで像担持体に巻き付き易くなっているが、請求項１〜４の除電装置が適用されることにより、用紙が像担持体に巻き付くのを確実を防止することができる。

まず、本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタについて図１を基に説明する。図１は、プリンタの一実施形態の内部構造の概要を示す正面断面視の説明図である。この図に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙Ｐに対して画像の転写処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。

前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の上流端（図１の左方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるようになっている。

前記画像形成部１３は、コンピュータ等から伝送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）１３１の周面に沿うように、当該感光体ドラム１３１の図１における右上位置から時計方向に向けて帯電装置１３２、露光装置１３３、現像装置１３４、転写ローラ３２およびクリーニング装置１３５が配設されることによって構成されている。

本実施形態においては、感光体ドラム１３１と、帯電装置１３２と、クリーニング装置１３５と、前記転写ローラ３２を納めた後述する転写装置３０とが所定の筐体２１に内装され感光体ユニット２０としてユニット化されている。従って、筐体２１を装置本体１１に対し挿脱することにより感光体ドラム１３１、帯電装置１３２、クリーニング装置１３５および転写装置３０が全体的に装置本体１１に対して着脱されることになる。因みに、筐体２１は、装置本体１１内の所定の位置に装着された状態で当該装置本体１１と一体化するため、装置本体１１の一部とみなすことができる。

前記感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像Ｔ（図６）を形成させるためのものであり、周面に円滑でかつ強靱なアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。

前記帯電装置１３２は、ドラム心回りに時計方向に回転している感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるものであり、コロナ放電によって感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与するようになっている。

前記露光装置１３３は、コンピュータ等の外部の機器から伝送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム１３１の周面に照射し、これによる感光体ドラム１３１周面のレーザー光が照射された部分の電荷の減少によって当該感光体ドラム１３１の周面に静電潜像を形成させるものである。因みに、本実施形態においては、感光体ドラム１３１の周面は、帯電装置１３２によって一様にプラスの数１００Ｖ（通常、略６００Ｖ）に帯電され、その後の露光装置１３３による光線照射で静電潜像が形成された部分がプラスの数１０Ｖ（通常、略２０Ｖ）に減少される。

前記現像装置１３４は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム１３１の周面にトナー像Ｔを形成させるものである。トナー像Ｔはプラスに帯電されている。

前記転写ローラ３２は、感光体ドラム１３１の直左方位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像Ｔを用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像Ｔの電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。

従って、感光体ドラム１３１の左下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ３２と感光体ドラム１３１とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム１３１周面のトナー像Ｔがマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。

前記クリーニング装置１３５は、転写処理後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーや、前記帯電装置１３２で後述する帯電ワイヤおよびグリッド１３２ｃに付着した放電生成物を清掃処理したときに飛散して感光体ドラム１３１の周面に付着したものなどを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置１３５には、感光体ドラム１３１の周面に摺擦する摺擦ローラ１３５ａが設けられ、この摺擦ローラ１３５ａの回転で感光体ドラム１３１の周面に付着した残留トナーや放電生成物が擦り落とされる（すなわち感光体ドラム１３１の周面が研磨される）ようになっている。このクリーニング装置１３５によって清浄化された感光体ドラム１３１の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電装置１３２へ向かうことになる。

前記定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像Ｔに加熱による定着処理を施すものであり、用紙Ｐに熱を加える定着ローラ１４１と、この定着ローラ１４１の左側に対向配置された加圧部材１４２とを備えて構成されている。

そして、転写処理後の用紙Ｐは、定着ローラ１４１と加圧部材１４２との間に形成されたニップ部へ向けて送り込まれ、当該ニップ部を通過することによって、定着ローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出される。

前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が設けられている。

そして、本実施形態においては、装置本体１１内の図１における右方位置上部に外気を取り入れるためのフィルタ１６１を備えた送風機１６と、この送風機１６によってフィルタ１６１を介して取り入れられた外気を感光体ユニット２０へ向けて案内する送風ダクト１７とが設けられている。送風機１６の駆動で送風ダクト１７を介し感光体ユニット２０へ向けて吹き付けられた外気は、感光体ユニット２０内を貫流する。かかる気流は、感光体ユニット２０内にこもった湿気を取り除いて放電生成物の発生を抑制するとともに、感光体ドラム１３１内に設けられた図略のヒータにより感光体ユニット２０内が過加熱されている場合に当該感光体ユニット２０内を冷却する。加えて前記気流は、放電生成物が付着した帯電ワイヤおよびグリッド１３２ｃを清掃処理することにより発生した粉塵等からなる飛散物を当該気流に同伴させて感光体ユニット２０内から外部へ排出する。

図２は、感光体ユニット２０の一実施形態を示す斜視図である。また、図３は、図２のIII−III線断面図である。なお、図２および図３において、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

まず、図２に示すように、感光体ユニット２０は、前後方向に長尺の箱形を呈した筐体２１内に、前述したように感光体ドラム１３１と、帯電装置１３２と、転写装置３０と、クリーニング装置１３５とが装着されることによって形成されている。

前記筐体２１は、矩形状を呈する前板２２と、後方で前板２２と対向配置された後板２３と、前板２２および後板２３の右方上部間に架設された右側板２４と、前板２２および後板２３の左方上部間に架設された左側板２５（図３）と、前板２２および後板２３の右方下部間に架設された底板２６と、上面開口を閉止する天板２７を備えている。前記右側板２４と底板２６との間には、前後方向の全長に亘って等ピッチで介設された複数本の支柱２８が設けられ、これらの支柱２８の存在で筐体２１が強度的に丈夫になっている。

また、筐体２１の下面における底板２６より左方位置は開放状態とされ、これによって露光装置１３３（図１）からの光線が感光体ドラム１３１の周面に照射可能になっている。また、前記前板２２および後板２３は、感光体ドラム１３１より若干左方に向けて延設され、この延設された前板２２および後板２３間の下方位置に前記転写装置３０が架設されている。

このような位置に転写装置３０が配設されることにより、用紙カセット１２１から送り出された用紙Ｐは、下から上に向けて縦方向に（具体的には上方に向けて若干斜めになった状態で）搬送されつつ転写装置３０の作用で感光体ドラム１３１の周面のトナー像Ｔが転写されることになる。

前記天板２７の右方位置には、前後方向の全長に亘って等ピッチで格子状に複数の切り欠き孔が穿設されてなる格子窓２７１が形成され、前記送風機１６（図１）から送風ダクト１７を介して送り込まれた外気（図１に矢印で表示）は、この格子窓２７１を通って筐体２１内に供給され、筐体２１内を冷却してから各所の隙間を通って装置本体１１内に排気されるようになっている。

前記感光体ドラム１３１は、前板２２および後板２３の左方下部間に架設されたドラム軸１３１ａ（図３）回りに回転可能に軸支され、図略のドラムモータの駆動により図３における時計方向に向けて駆動回転し得るようになっている。

前記クリーニング装置１３５は、筐体２１内における感光体ドラム１３１の直上位置に設けられ、摺擦ローラ１３５ａがその周面で感光体ドラム１３１の周面を摺擦しながら感光体ドラム１３１と反対方向（図３における反時計方向）に向けて感光体ドラム１３１より速い周速で回転するようになっている。この周速差により感光体ドラム１３１の周面が研磨されて付着している放電生成物が取り除かれるようになっている。

前記帯電装置１３２は、放電面を感光体ドラム１３１の周面に向けた状態で筐体２１の略中央位置に前後方向へ延びた状態で設けられている。かかる帯電装置１３２は、前後方向に長尺で、かつ、感光体ドラム１３１の周面に対向した開口面を有するシールドケース１３２ａと、このシールドケース１３２ａに前後方向に延びるように内装されたスパイラルロッド１３２ｂと、前記開口面で前後方向に延びるように張設された帯電ワイヤおよび複数本のグリッド１３２ｃと、前記スパイラルロッド１３２ｂに螺着され、かつ、スパイラルロッド１３２ｂの軸心回りの回転で前後動することにより帯電ワイヤおよびグリッド１３２ｃを清掃する清掃部材１３２ｄとを備えている。

本実施形態においては、グリッド１３２ｃと感光体ドラム１３１の周面との間の距離が０．５〜０．６ｍｍに設定されている。そして、図略の電源装置からの高電圧（本実施形態においては略６００Ｖ）が帯電ワイヤに印加されることによる感光体ドラム１３１の周面に向けた放電で感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷が付与されるようになっている。また、適宜、清掃部材１３２ｄがスパイラルロッド１３２ｂの軸心回りの回転により前後方向（図３の紙面と直交する方向）に移動されることにより、帯電ワイヤおよびグリッド１３２ｃに付着した放電生成物等の異物が取り除かれるようになっている。

図４は、転写装置３０の一実施形態を示す斜視図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。なお、図４および図５におけるＸおよびＹによる方向表示は、図２の場合と同様（Ｘは左右方向（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方）、Ｙは前後方向（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方））である。

図４に示すように、転写装置３０は、右側の開口が感光体ドラム１３１の周面の左方に向いた前後方向に長尺の直方体状を呈するケーシング３１と、このケーシング３１に内装された転写ローラ（転写部材）３２と、前記ケーシング３１に付設された除電器３３と、この除電器３３と対向するようにケーシング３１内に装着された導電部材３４とを備えて構成されている。

前記ケーシング３１は、絶縁材料である硬質の合成樹脂を原料として製造され、前後方向の長さ寸法が感光体ドラム１３１の長さ寸法と略同一に設定されている。かかるケーシング３１は、平面視で前後方向に長尺の長方形状を呈した底板３１１と、この底板３１１の前後の縁部からそれぞれ立設された一対の側板３１２と、これら一対の側板３１２の上縁部間に架設された天板３１３と、前記一対の側板３１２の左縁部間に架設された左面板３１４とによって構成されている。かかる転写装置３０内に転写ローラ３２を装着するためのローラ装着空間が形成されている。

前記天板３１３は、その略右半分の部分が本発明に係る絶縁部材３１３ａとして機能するようになされている。

前記転写ローラ３２は、感光体ドラム１３１の周面に形成されたプラスに帯電しているトナー像Ｔ（図６）をマイナスの電荷により静電気的に引き剥がして当該転写ローラ３２と感光体ドラム１３１との間に供給された用紙Ｐに転写させるものであり、長さ寸法が感光体ドラム１３１の長さ寸法と同一か若干短めに設定されている。

かかる転写ローラ３２は、感光体ドラム１３１のドラム軸１３１ａ（図３）と平行なローラ軸３２１と、このローラ軸３２１に同心で一体回転可能に外嵌された転写ローラ本体３２２とを備えて構成されている。前記転写ローラ本体３２２は、合成ゴム等の弾力性を有する絶縁材料によって形成されている。かかる転写ローラ３２には、装置本体１１内の適所に設けられた第１電源３５からのマイナスの電圧が印加されるようになっている。

従って、用紙Ｐが転写ローラ本体３２２の周面と密着状態で当該転写ローラ本体３２２と感光体ドラム１３１の周面との間のニップ部を搬送されることにより、図６に示すように、プラスに帯電したトナー像Ｔが、マイナスに帯電した用紙Ｐの表面側に静電気的に吸着され、これによって感光体ドラム１３１の周面に形成されたトナー像Ｔの用紙Ｐへの転写が行われる。

このような転写ローラ３２は、ローラ軸３２１の前後の端部がケーシング３１の一対の側板３１２の上下方向中央部の右方位置にそれぞれ貫通され、これによって周面の一部がケーシング３１から右方に向けて突出し、かつ、周面が感光体ドラム１３１の周面に押圧当接した状態でローラ軸３２１回りに回転可能にケーシング３１に装着されている。

前記除電器３３は、ケーシング３１の天板３１３の左側に寄った位置に固定される台座部材３３１と、この台座部材３３１に装着される除電針部材３３２とからなっている。前記台座部材３３１は、硬質の合成樹脂等の絶縁材料によって扁平に形成され、前後方向の長さ寸法がケーシング３１の長さ寸法と略同一に設定されているとともに、左右幅寸法がケーシング３１の左右幅寸法の略１／２に設定されている。

かかる台座部材３３１の右縁面には、前記除電針部材３３２を装着するための前後方向に長尺で、かつ、左方に向けて凹設された装着長孔３３３が設けられている。除電針部材３３２がこの装着長孔３３３に嵌入された状態で、ビス３７が台座部材３３１および除電針部材３３２に設けられた図略の貫通孔に差し通され、ケーシング３１の天板３１３に穿設された図略のねじ孔に螺着されて締結されることにより、台座部材３３１および除電針部材３３２の双方（すなわち除電器３３）がケーシング３１に装着されるようになっている。

前記除電針部材３３２は、当該除電針部材３３２と感光体ドラム１３１の周面との間の空間に電界Ｅ（図６）を形成させるための電極として機能するものである。かかる除電針部材３３２は、銅やアルミニウム等の金属材料によって形成され、前記台座部材３３１の装着長孔３３３に嵌入される基端板部３３２ａと、この基端板部３３２ａの右方の縁部から右方に向けて同一ピッチで突設された鋸刃状の複数の除電針３３２ｂとを備えている。

前記除電針３３２ｂは、平面視で二等辺三角形状に形成され、その頂点に当たる部分（すなわち先端）が感光体ドラム１３１の周面に対向するようになされている。かかる各除電針３３２ｂは、先端がケーシング３１の天板３１３の右縁部から若干右方へ引っ込んだ位置に対応するように基端板部３３２ａからの突出量が設定されている。このような除電針部材３３２には、第２電源３６からプラスの電圧が印加されるようになっている。従って、除電針部材３３２に第２電源３６からの電圧が印加された状態で、除電針３３２ｂに周りの空間には、電界Ｅ（図６）が形成されることになる。

前記導電部材３４は、除電針３３２ｂの先端周りに形成された電界Ｅを導き、用紙Ｐに転写されたトナー像Ｔを感光体ドラム１３１の周面から離反させ易くする、いわゆる静電気的な中和処理を適正に行い得るようにするためのものである。導電部材３４として通電性を有する繊維を織製することによって形成された、いわゆる導電布が採用されている。因みに本実施形態においては、弾性を有するシール部材を導電布で覆ったシールドガスケット（竹内工業社製の商品名「シールドタイト」、品番「ＳＴＧ０．５−０８」）を使用している。

かかる導電部材３４は、前後方向の長さ寸法がケーシング３１の一対の側板３１２間の内寸法と略同一に設定されているとともに、厚み寸法が前記除電針部材３３２の厚み寸法と略同一に設定されている。そして、導電部材３４は、その右縁部がケーシング３１の天板３１３（すなわち絶縁部材３１３ａ）から若干右方に突出した状態で天板３１３の裏面側に所定の接着剤を介して貼設されることによりケーシング３１に固定されている。

前記導電部材３４の天板３１３からの突出量は、図６に示すように、除電針３３２ｂの先端（点Ａ）と、絶縁部材３１３ａの右端の上角部（点Ｂ）とを結んだ直線Ｌの延長線上に導電部材３４の右端の上角部（点Ｃ）が略位置するように設定されている。こうすることによって除電針３３２ｂの先端を起点として形成された電界Ｅが用紙Ｐの存在する空間に向けて円弧を描くようにして適正に導電部材３４へ向かい、これによって当該電界Ｅが用紙Ｐに転写されたトナー像Ｔを感光体ドラム１３１の周面から離反させるべく効果的に作用し得るようになる。

そして、本発明においては、導電部材３４の表面抵抗率の値が０．１Ω／□（□は、「ｓｑｕａｒｅ」を表す記号）以下に設定されている。このようにされるのは、導電部材３４の表面抵抗率が０．１Ω／□を超えると、除電針３３２ｂの先端を基点として発生した電界が用紙Ｐをなでるようには形成されないため、これによって用紙Ｐのトナー像Ｔに対して電界が効果的に作用し得なくなるからである。因みに、本実施形態においては、導電部材３４の表面抵抗率を略０．０６Ω／□に設定している。また、本実施形態においては、このような導電部材３４は接地され、これによって当該導電部材３４の電位はグランドレベル（±０Ｖ）になっている。

図６は、転写装置３０の作用を説明するための図５の部分拡大図である。なお、図６におけるＸによる方向表示は図２の場合と同様（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方）である。因みに、図６では用紙Ｐの厚み寸法を誇張して示している。

図６に示すように、用紙Ｐが感光体ドラム１３１と転写ローラ３２とによって挟持された状態において、感光体ドラム１３１の周面に形成されたプラスに帯電しているトナー像Ｔ（円の中に＋を記して表示）は、転写ローラ本体３２２の周面と対向する位置に到達するまでは、感光体ドラム１３１の周面に静電気的な力関係で付着している。すなわち、感光体ドラム１３１の周面は、帯電装置１３２による帯電処理で全体的にプラスの高電圧（略６００ボルト）に帯電される。そして、この状態の感光体ドラム１３１の周面に露光装置１３３からの光照射で静電潜像が形成されるのであるが、静電潜像が形成されている部分の帯電電位は数１０Ｖに低下している。かかる状態で現像装置１３４からプラスに帯電しているトナーが感光体ドラム１３１の周面に供給されるため、電位の高い部分と低い部分との間の相対的な静電気的力関係で電位の低い部分である静電潜像にプラスに帯電しているトナーが付着してトナー像Ｔが形成されるのである。

因みに、図６では、感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスの電荷に関し、静電潜像が形成された電位の低い部分にある電荷を細字の「＋」印で示し、それ以外の電位の高い部分にある電荷を太字の「＋」で示している。

ついで、感光体ドラム１３１の回転によりトナー像が感光体ドラム１３１と転写ローラ本体３２２とに挟持された用紙Ｐに到達すると、当該用紙Ｐは、転写ローラ本体３２２の周面のマイナスの電荷の影響で表面側（右方）がマイナスに帯電している。従って、感光体ドラム１３１の周面でプラスに帯電しているトナー像Ｔは、マイナスに帯電している用紙Ｐの表面に静電気的に吸着される。

このとき、本発明に係る除電器３３が設けられていない状態で用紙Ｐが感光体ドラム１３１の回転により進行すると、当該用紙Ｐは、表面側がマイナスに帯電していることから、プラスに帯電している感光体ドラム１３１の周面に張り付いたままの状態になり、感光体ドラム１３１に巻き付いていくことがある。

かかる不都合を解消するべく本発明においては転写ローラ３２の直上位置（直下流位置）に除電器３３が設けられ、除電針３３２ｂの先端から導電部材３４に向けて用紙Ｐを含む範囲で電界Ｅを形成させるようにしているのである。こうすることによって、除電針３３２ｂから生起された電界が導電部材３４に向けて配向し、これによって電界は、より転写ローラ３２に近い位置で用紙Ｐに作用することになる。

従って、用紙Ｐが感光体ドラム１３１と転写ローラ３２とのニップ部から送り出された直後に当該用紙Ｐは、除電器３３により形成された電界Ｅ中に突入するため、この電界Ｅによって用紙Ｐ裏面に形成されていたマイナスの電荷が打ち消され、用紙Ｐと感光体ドラム１３１との間の吸着力が減少し、結果として用紙Ｐは全体的にプラスに帯電することになる。そして、用紙Ｐが全体的にプラスになると、この用紙Ｐのプラスと、トナー像Ｔのプラスとで感光体ドラム１３１の周面のプラスの帯電に対抗することになり、これによって用紙Ｐは感光体ドラム１３１の周面から離反し、結果として用紙Ｐが感光体ドラム１３１の周面に巻き付くような不都合の発生を回避することができる。

以上詳述したように、本実施形態に係るプリンタ１０は、表面に形成された静電潜像に沿ってトナーが静電気的に吸着されることによりトナー像Ｔが形成された周回可能な感光体ドラム１３１と、感光体ドラム１３１の表面と対向配置され、かつ、トナー像Ｔを静電気的に用紙に転写させる転写ローラ３２と、トナー像Ｔが転写された用紙Ｐを静電気的に感光体ドラム１３１から分離させるべく電界Ｅの形成で除電する除電器３３と、当該除電器３３と転写ローラ３２との間に介設され除電器３３により形成された電界Ｅを配向させる導電部材３４とを備えている。

かかる構成のプリンタ１０によれば、感光体ドラム１３１の表面に形成されたトナー像Ｔは、感光体ドラム１３１の回転により転写ローラ３２と対向する位置に到達した時点で、転写ローラ３２の静電気的な作用により感光体ドラム１３１の表面から分離され、感光体ドラム１３１と転写ローラ３２との間に供給された用紙Ｐに転写される。

しかしながら、トナー像Ｔの転写された用紙Ｐは、回転している感光体ドラム１３１に当該トナー像Ｔを介して巻き付いた状態になろうとするが、用紙Ｐを静電気的に感光体ドラム１３１から分離させるべく除電する除電器３３の作用により、用紙Ｐ上のトナー像Ｔは、感光体ドラム１３１の表面から分離される方向に向けて静電気的な力を受ける。

そして、除電器３３と転写ローラ３２との間には導電部材３４が介設されているため、除電器３３により形成された電界Ｅは、導電部材３４へ向けて配向し、しかも除電針３３２ｂから転写ローラ３２へ向けて電気的に短絡（すなわち放電）することがないため、用紙Ｐを電界Ｅに効果的に曝すことができる。そして、用紙Ｐに転写されたトナー像Ｔは、除電器３３により形成された電界Ｅの作用を確実に受け得る状態になるため、トナー像Ｔの感光体ドラム１３１からの分離を確実に行うことができる。

また、除電器３３と導電部材３４との間に絶縁部材３１３ａが介設されているため、除電器３３により形成された電界Ｅは、最短距離を通って導電部材３４に向かうことが防止され、これによって除電器３３の先端から感光体ドラム１３１と転写ローラ３２とが対向した空間に円弧を描くように回り込んだ状態で導電部材３４の先端に向かい、結果として用紙Ｐを当該電界Ｅに最大限曝すことが可能になり、感光体ドラム１３１の表面からの用紙Ｐの分離を確実に行うことができる。

また、除電器３３の先端と用紙Ｐとの間の距離は、導電部材３４の先端と用紙Ｐとの間の距離より長尺に設定され、絶縁部材３１３ａは、その先端が除電器３３の先端と導電部材３４の先端との間を結ぶ直線上に略位置するように設けられているため、絶縁部材３１３ａの先端が感光体ドラム１３１に向けて接近し過ぎることが防止され、接近し過ぎた場合に絶縁部材３１３ａに阻止されて除電器３３からの電界Ｅが導電部材３４の先端に向かわなくなって、除電器３３と除電部材との間に適正な電界Ｅが形成されなくなるような不都合の発生を有効に防止することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ１０が適用されているが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、原稿画像を読み取って用紙に複写する複写機や、相手方から伝送されてきた画像情報に基づき画像形成処理を行うファクシミリ装置であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、感光体ドラム１３１、帯電装置１３２、転写装置３０およびクリーニング装置１３５が装着されてユニット化された感光体ユニット２０が採用されているが、本発明は、感光体ドラム１３１、帯電装置１３２，転写装置３０およびクリーニング装置１３５をユニット化することに限定されるものではなく、それらを個々に装置本体１１に内装するようにしてもよい。

（３）上記の実施形態においては、本発明に係る像担持体として感光体ドラム１３１が適用されているが、本発明は、像担持体が感光体ドラム１３１であることに限定されるものではなく、複数のローラ間に周回可能に張設され、かつ、表面に静電潜像やトナー像Ｔを形成し得るように構成された感光体ベルトであってもよい。

（４）上記の実施形態においては、帯電装置１３２として帯電ワイヤおよびグリッド１３２ｃを備えたワイヤ式のものが採用されているが、本発明は、帯電装置がワイヤ式のものであることに限定されるものではなく、周面が感光体ドラム１３１の周面に当接しながら従動する、いわゆる帯電ローラを帯電装置として採用してもよい。

（５）上記の実施形態においては、本発明に係る転写部材として転写ローラ３２が適用されているが、本発明は、転写部材が転写ローラ３２であることに限定されるものではなく、放電用のワイヤが張設されてなる放電方式の転写部材であってもよい。

（６）上記の実施形態においては、導電部材３４として合成樹脂製の弾性材料を導電布で覆ったガスケットが採用されているが、本発明は、導電部材３４が導電布を用いたガスケットであることに限定されるものではなく、導電性を備えた不職布、合成樹脂製のテープの表面に例えば蒸着処理によってアルミニウムが積層されたいわゆるアルミテープ、通常の金属製の板金あるいはポリピニルベンジル型カチオンやポリ酢酸型カチオン等からなる導電性樹脂を使用した合成樹脂製のシートなどを用いてもよい。

（７）上記の実施形態においては、用紙Ｐが縦方向に上方に向けて感光体ドラム１３１へ搬送されるいわゆる縦搬送方式が採用されているが、本発明は、用紙Ｐの搬送方式が縦搬送方式であることに限定されるものではなく、用紙Ｐが感光体ドラムに向けて水平に搬送される、いわゆる横搬送方式であってもよい。

導電部材３４の材料としてどのような材質のものが好適であるかを調べるべく、各種の材料を選択し、それぞれを実際にケーシング３１に装着した上で、プリンタ１０を稼働させて用紙Ｐが感光体ドラム１３１に巻き付くか否かにつき確認試験を実施した。

導電部材３４の試料としては、合成樹脂製のシートの表面にアルミニウムが蒸着されたアルミテープ、導電性材料製の不職布、前記竹内工業社製のガスケット（商品名「シールドタイト」）、超高分子ＰＥ（ポリエチレン）シート、高分子ＰＥシートおよびテフロンシート（ポリテトラフルオロエチレン製のシート）を選んだ。特に、ガスケットについては、表面抵抗の値がガスケット「１」は０．０５、ガスケット「２」は０．０６、ガスケット「３」は０．０６、ガスケット「４」は０．１０であった。

これらの試料のそれぞれについて実際のプリンタ１０に導電部材３４として装着した上で、５０枚の用紙に両面印刷を施した。そして、用紙Ｐの１枚ずつについて実際に転写処理が施されている状態を目視観察し、用紙Ｐが感光体ドラム１３１に巻き付くか否か（すなわち用紙Ｐの搬送が良好に行われるか否か）について調べた。

確認試験の結果を表１に示す。

表１に示すように、不職布は、５０枚の用紙について全て感光体ドラム１３１に巻き付くことなく良好に搬送された（表１の試験結果の欄に◎を付して「５０枚中５０枚搬送不良なし」と表記）。

また、アルミテープ、ガスケット「１」およびガスケット「２」については、５０枚の用紙Ｐの内の１０枚以内の枚数が感光体ドラム１３１に若干引き連られる傾向にあったが、ジャムが生じるほどではなかった（表１の試験結果の欄に○を付して「５０枚中１０枚以内軽い搬送不良」と表記）。

これに対し、ガスケット「３」およびガスケット「４」については、５０枚の用紙Ｐの内の２０枚以内の枚数が相当強く感光体ドラム１３１に巻き付き、ときにはジャムが生じかけたが、転写処理に支障が生じるようなことはなかった。従って、実際の画像形成処理に適用し得ないという程ではない（表１の試験結果の欄に△を付して「５０枚中２０枚以内重い搬送不良」と表記）。

さらに、表面抵抗が大きい超高分子ＰＥシート、高分子ＰＥシートおよびテフロンシートについては、５０枚中の４０枚についてジャムの伴う搬送不良の生じることが確認された（表１の試験結果の欄に×を付して「５０枚中４０枚以上搬送不良」と表記）。

なお、表１から判るように、表面抵抗が小さい方が搬送不良の生じないことを確認することができた。

因みに、不職布は、感光体ドラム１３１への巻き付きが全く生じず、その効果が最も大きいことが確認されたが、繊維がむき出しであるため、不職布の長手方向において局所的に電界形成についてバラツキがあり、その点で不安定であることも確認されている。具体的には、不職布を用いた場合、局所的に除電が行われなかった部分の感光体ドラム１３１周面のトナー像Ｔのトナーが感光体ドラム１３１の周面に残留したままとなり、結果として転写処理が行われた用紙Ｐ上に白い筋が現れるような画像不良が生じることが確認されている。従って、不職布を導電部材３４として採用するときは、この点を踏まえて改良する余地がある。

かかる試験結果を踏まえ、導電部材３４の材料としては、ガスケットが最も好ましいと考えられる。

また、導電部材３４に所定のバイアス電圧を印加した場合と、導電部材３４を単に接地した場合と、導電部材３４を電気的にフロート状態（電圧印加および接地の双方を行わない状態）にした場合とで用紙Ｐの感光体ドラム１３１への巻き付き回避状態に差があるか否かについても試験を行ったが、接地状態が最も効果が大きく、フロート状態、電圧印加状態の順で効果が小さくなることを確認することができた。

導電部材３４として最も好ましい材料であると考えられるガスケットに注目し、このガスケットの表面抵抗率の値を上記の０．０５より小さいもの、および０．０６より大きいものについても試料として採用し、表面抵抗率がどのような値であれば用紙Ｐの感光体ドラム１３１周面への巻き付きを効果的に回避することができるかを試験した。

試験の結果、表面抵抗率の値が０．１Ω／□以下のガスケットが好適であることを見出した。その理由は詳らかではないが、おそらく導電部材３４の表面抵抗率が０．１Ω／□を超えた場合には良好な電界Ｅが形成されなくなるためであろうと考えられる。

本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの一実施形態の内部構造の概要を示す正面断面視の説明図である。 感光体ユニットの一実施形態を示す斜視図である。 図２のIII−III線断面図である。 転写装置の一実施形態を示す斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 転写装置の作用を説明するための図５の部分拡大図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 装置本体 １２ 用紙貯留部
１２１ 用紙カセット １２２ ピックアップローラ
１２３ 給紙搬送路 １２４ レジストローラ対
１３ 画像形成部 １３１ 感光体ドラム（像担持体）
１３１ａ ドラム軸 １３２ 帯電装置
１３２ａ シールドケース １３２ｂ スパイラルロッド
１３２ｃ グリッド １３２ｄ 清掃部材
１３３ 露光装置 １３４ 現像装置
１３５ クリーニング装置 １３５ａ 摺擦ローラ
１４ 定着部 １４１ 定着ローラ
１４２ 加圧部材 １４３ 排紙搬送路
１５ 排紙部 １５１ 排紙トレイ
１６ 送風機 １６１ フィルタ
１７ 送風ダクト ２０ 感光体ユニット
２１ 筐体 ２２ 前板
２３ 後板 ２４ 右側板
２５ 左側板 ２６ 底板
２７ 天板 ２７１ 格子窓
２８ 支柱 ３０ 転写装置
３１ ケーシング ３１１ 底板
３１２ 側板 ３１３ 天板
３１３ａ 絶縁部材 ３１４ 左面板
３２ 転写ローラ（転写部材）
３２１ ローラ軸 ３２２ 転写ローラ本体
３３ 除電器 ３３１ 台座部材
３３２ 除電針部材 ３３２ａ 基端板部
３３２ｂ 除電針 ３３３ 装着長孔
３４ 導電部材 ３５ 第１電源
３６ 第２電源 ３７ ビス
Ｐ 用紙 Ｐ１ 用紙束
Ｔ トナー像

Claims (5)

1. 表面に形成された静電潜像に沿ってトナーが静電気的に吸着されることによりトナー像が形成される周回可能な像担持体と、
   前記像担持体の表面と対向配置され、かつ、前記トナー像を静電気的に用紙に転写させる転写部材と、
   前記トナー像が転写された前記用紙を前記像担持体から分離させるべく当該用紙の電荷を電界の形成で除電する除電器と、
   前記除電器と前記転写部材との間に介設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。
2. 前記除電器と前記導電部材との間に絶縁部材が介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。
3. 前記除電器の先端と前記用紙との間の距離は、前記導電部材の先端と前記用紙との間の距離より長尺に設定され、前記絶縁部材は、その先端が前記除電器の先端と前記導電部材の先端との間を結ぶ直線上に略位置するように設けられていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記導電部材は、表面抵抗率が０．１Ω／□以下の導電性を有する導電布を備えたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体および前記転写部材は、下方から上方に向けて縦方向に搬送されつつある用紙に対して転写処理を施し得るように配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。

Images