JPH09160390A - 画像形成装置の分離爪移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体の周面に摺接して回転体の回転軸方向
に直線移動する分離爪が、回転中の回転体の周面に、擦
傷を発生させることを防止する。 【解決手段】 回転する回転体１の周面に密着した記録
材Ｐを、回転体１の周面に圧接する分離爪１０によって
剥離する画像形装置の分離爪揺動装置において、分離爪
１０を回転体１の回転軸方向と平行する方向に移動可能
となし、かつ、分離爪１０の移動範囲内で等速度で往復
移動可能とした画像形成装置の分離爪移動装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の像
形成体や定着装置の熱ローラや中間転写体等の回転体の
周面に密着した転写材を、転写材分離用の分離爪によっ
て剥離させる画像形成装置の分離爪移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の像形成体の周面に密着し
た転写材は、静電分離手段及び／又は分離爪によって像
形成体（回転体）から剥離されて搬送される。また、中
間転写体等の回転体の周面に密着した転写材も同様にし
て静電分離手段及び／又は分離爪によって像形成体から
剥離されて搬送される。更に、定着装置の熱ローラ（回
転体）の周面に密着した転写材も、転写材分離用の分離
爪によって剥離されたのち、排紙される。

【０００３】上記分離爪は、回転体の回転軸と平行する
方向に横一列状に複数個配列され、その先端部は回転体
の周面に適度の圧力をもって常時摺接状態を保つ。即
ち、上記分離爪は、一般に弾性を有する金属薄片等で形
成されていて、その先端部は尖突形状をなし、バネ付勢
されて前記回転体の周面に圧接されている。

【０００４】従来の分離爪は、回転体の周面に局部的に
圧接するように固設されているから、回転体の回動によ
り、回転体周面と分離爪先端部とが擦れて、回転体周面
に擦傷を発生する。回転体が前記像形成体である場合に
は、感光層表面の擦傷は、形成される画像の画質を低下
させ、像形成体の耐用寿命を短縮させ、更に転写材の分
離不良を発生させる。また、回転体が中間転写体の場合
も同様に回転体周面に発生した擦傷は、中間転写体の耐
用寿命と転写材分離に影響を与える。回転体が前記定着
装置の熱ローラの場合にも、同様に熱ローラ周面と分離
爪先端部と擦過により、熱ローラ周面に擦傷を発生し、
熱ローラの耐用寿命と転写材分離に影響を与える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の課題を改善する
手段として、前記分離爪を保持する支持部材を、偏心カ
ム又は偏心クランク等によって回転体の回転軸と平行す
る方向に往復移動可能に成した。しかし、このような偏
心軸を用いた往復移動手段では、分離爪先端部の回転体
軸方向の移動速度が単弦運動をなすから、分離爪の移動
範囲内で、中央部付近は速く、両端部付近は遅くなる運
動を繰り返す。従って、分離爪は移動範囲内の両端部付
近では、中央部付近に比べて、回転体の単位長さ当たり
の接触時間が長くなる。このため、分離爪と接触する回
転体表面に擦傷を発生し易い。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決するもので、
回転体周面の擦傷発生を防止し、転写材の分離不良を改
善することが可能な画像形成装置の分離爪移動装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置の分離爪移動装置は、回転する回転体
の周面に密着した記録材を、該回転体の周面に圧接する
分離爪によって剥離する画像形装置の分離爪揺動装置に
おいて、前記分離爪を回転体の回転軸方向と平行する方
向に移動可能と成し、かつ、前記分離爪の移動範囲内で
ほぼ等速度で往復移動可能としたことを特徴とするもの
である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、まず転写型画像形成装置の機能全般について説明
する。

【０００９】図１は、転写型画像形成装置の要部構成図
である。

【００１０】（帯電、除電）図において１は像形成体で
ある感光体ドラムで、ＯＰＣ感光層をドラム上に塗布し
たもので接地されて時計方向に駆動回転される。２はス
コロトロン帯電器で、感光体ドラム１周面に対し一様な
帯電に電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤとに
よるコロナ放電によって一様帯電が与えられる。このス
コロトロン帯電器２による帯電に先だって、前プリント
までの感光体ドラム１の履歴をなくすために発光ダイオ
ード等を用いた帯電前露光手段（ＰＣＬ）１３による露
光を行って感光体ドラム周面の除電をしておく。

【００１１】（露光）感光体ドラム１への一様帯電のの
ち、露光手段３により画像信号に基づいた像露光が行わ
れる。露光手段３は、図示しない原稿走査型露光光学系
又はレーザダイオードを発光光源とする露光光学系で、
感光体ドラム１の回転によって潜像が形成される。

【００１２】（現像）感光体ドラム１周縁には、トナー
とキャリアとから成る二成分現像剤を内蔵した現像器４
が設けられていて、現像がマグネットを内蔵し現像剤を
保持して回転する現像スリーブ４１によってトナー像形
成が行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成部材４２によって現像スリーブ４１
上に３００〜６００μｍの層厚に規制されて現像域へと
搬送される。

【００１３】現像域における現像スリーブ４１と感光体
ドラム１との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい０．４
〜１．０ｍｍとして、この間にＶ_ACのＡＣバイアスとＶ
_DCのＤＣバイアスとが重畳して印加される。

【００１４】（給紙）一方、図示しない給紙カセット内
に収容された記録材（転写材）Ｐは、給紙手段の給紙ロ
ーラにより送り出されて、中間ローラを介してレジスト
ローラ５で一旦停止し、転写のタイミングの整った時点
で、レジストローラ５の回転作動により転写域へと給紙
される。

【００１５】（転写、搬送、定着、排紙）転写域におい
ては、転写のタイミングに同期して感光体ドラム１の周
面に転写電極６によるコロナ放電が行われ、給紙された
記録材Ｐ上にトナー像が転写される。

【００１６】次いで記録材Ｐは、分離電極７によって除
電され感光体ドラム１の周面により分離して搬送ベルト
８により搬送されて定着装置９に送られる。定着装置９
においては、熱ローラ９１と圧着ローラ９２との加熱、
加圧によってトナーを溶着したのち、熱ローラ９１と圧
着ローラ９２にそれぞれ圧接する本発明にかかわる分離
爪９３Ａ，９３Ｂにより、巻き付きを防止して直進し、
排紙ローラ９４を介して装置外部の排紙トレイに排出さ
れる。９５は記録材Ｐ上の残留電荷を除去する除電ブラ
シである。上記第一画像を転写したのち、両面転写画像
形成又は多重転写画像形成を要する記録材Ｐは、図示し
ない分岐手段、中間スタッカ、再給紙手段等を介して再
びレジストローラ５を経て転写器６に至り第二画像を転
写したのち、前記分離、定着、排紙の各工程を通過す
る。

【００１７】（分離）一方、前記感光体ドラム１の周面
から分離される記録材Ｐのうち、前記感光体ドラム１の
周面に吸着されたまま搬送されるものがあるが、該記録
材Ｐの先端部は、本発明にかかわる分離爪１０によって
感光体ドラム１の周面から分離されて、搬送ベルト８に
より定着装置９の方向に搬送される。

【００１８】（クリーニング）転写材Ｐを分離した感光
体ドラム１は、クリーニング装置１２のブレード１２１
の圧接により残留トナーを除去、清掃し、再びＰＣＬ１
３による除電と、帯電器２による帯電を受けて次なる画
像形成のプロセスに入る。

【００１９】前記像形成体１、帯電器２、現像器４、分
離爪１０、クリーニング装置１２、ＰＣＬ１３はユニッ
ト筺体１００内に配置されてプロセスユニットを形成
し、画像形成装置本体から着脱可能になっている。

【００２０】図２は本発明による分離爪移動装置の正面
図、図３は該分離爪移動装置のＡ矢視図、図４は該分離
爪移動装置のＢ矢視図、図５は該分離爪移動装置の斜視
図である。

【００２１】前記分離爪１０は感光体ドラム１の回転軸
と平行する方向に複数個（図示の２個）配列されてい
る。該分離爪１０は、支持部材１０１の折り曲げ部１０
１Ａに植設された軸１０２に嵌入され回転自在になって
いて、コイルバネ１０３により、分離爪１０の先端部１
０Ａは感光体ドラム１の周面に圧接するように付勢され
ている。

【００２２】前記支持部材１０１の垂直壁１０１Ｂの両
端部付近の２箇所には、像形成体１の回転軸と平行する
方向に長手方向穴を有する長穴１０１Ｃが穿設されてい
る。前記ユニット筺体１００には２本の支軸１１１が植
設されていて、前記２箇所の長穴１０１Ｃに嵌合し、支
持部材１０１の垂直壁１０１Ｂを支持している。支持部
材１０１は、２本の支軸１１１に支持され、長穴１０１
Ｃの長手方向に移動可能である。

【００２３】前記支持部材１０１の垂直壁１０１Ｂの一
部には、カムフォロワ部材１０４が固定されている。該
カムフォロワ部材１０４は、前記ユニット筺体１００に
植設された支軸１０５に嵌合し回転自在に支持されてい
るカム１０６に摺接する。即ち、該カムフォロワ部材１
０４の突起部１０４Ａはカム１０６の周面に当接し、コ
イルバネ１０７により付勢されて圧接している。該カム
１０６は後述のようなハート形状をなす。該カム１０６
の回転中心と同軸上にはウオームホイール１０８が一体
に形成されている。該ウオームホイール１０８は、駆動
源に接続するタイミングプーリ１１０と一体をなすウオ
ーム１０９に歯合している。

【００２４】前記駆動源から動力伝達されて回転するタ
イミングプーリ１１０は、ウオーム１０９、ウオームホ
イール１０８を介してカム１０６を回転させる。該カム
１０６はコイルバネ１０７により付勢されたカムフォロ
ワ部材１０４を、像形成体１の回転軸と平行する方向に
直線往復移動させる。

【００２５】図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、前記カム
１０６の回転によるカムフォロワ１０４の直線移動過程
を示す断面図である。これらの図において、実線で示す
ハート形状のカム１０６は本発明の分離爪移動装置に使
用されるものである。なお、二点鎖線で示すカム２０６
は、従来の偏心カムである。図６（ａ）は、カム１０６
の周面とカムフォロワ部材１０４の先端部１０４Ａとが
最も近接した位置を示す（θ＝０°）。図６（ｂ）は、
カム１０６が９０°回転した中間位置を示す（θ＝９０
°）。図６（ｃ）は、カム１０６が１８０°回転した最
も遠い位置を示す（θ＝１８０°）。

【００２６】図７は、前記カム１０６の形状を示す正面
図である。カム１０６の回転角θに対するカム１０６の
回転中心からカム面までの距離ｒは、以下の式で定め
た。

【００２７】 ０°≦θ≦１８０° ｒ＝ａ×（θ／１８０）＋ｂ ・・（１） １８０°≦θ≦３６０° ｒ＝ａ×（３６０−θ）／１８０＋ｂ・・（２） これらの式において、ａはカム１０６の最大半径を設定
する数値、ｂはカム１０６の最小半径、ａ＋ｂはカム１
０６の最大半径である。上記の式で設定されるカム１０
６のカム面は、ハート形状をなす。そして、θ＝０°及
びθ＝１８０°における各変曲点１０６Ａ，１０６Ｂに
は、緩やかな曲面に修正し、カム１０６の回転時におけ
るカムフォロワ１０４の先端部１０４Ａとの接触を円滑
にした。なお、図中の二点鎖線は偏心カム２０６を示
す。

【００２８】図８（ａ）は、本発明のカム１０６と従来
の偏心カム２０６とを比較する変位線図である。横軸は
カムの回転角度、縦軸はカムの半径を示し、直線Ａはカ
ム１０６のカム面を、曲線Ｂは偏心カム２０６のカム面
を示す。ａは上記の式（１）（２）により定まる定数で
ある。直線Ａ１は最小半径ｂから最大半径ａ＋ｂに至る
までカム半径は直線的に増加する一次直線である。ま
た、直線Ａ２は最大半径ａ＋ｂから最小半径ｂに至るま
でカム半径は直線的に減少する一次直線である。これに
対して曲線Ｂは正弦曲線（サインカーブ）であり、θ＝
０°及びθ＝１８０°において勾配０、θ＝９０°及び
θ＝２７０°において最大勾配となる。

【００２９】図８（ｂ）は、本発明のカム１０６と従来
の偏心カム２０６とを比較する速度線図であり、前記の
式（１）（２）を一次微分したものである。横軸はカム
の回転角度、縦軸はカムの法線方向の線速度を示す。直
線Ｄで示されるカム１０６の法線方向の線速度は、カム
回転角度にかかわらず一定であるから、該カム１０６の
カム面に摺接するカムフォロワ部材１０４は一定速度で
往復移動する。このようにカムフォロワ部材１０４の速
度変化が大きく変動するため、カムフォロワ部材１０４
に取り付けられた分離爪１０の先端部１０Ａは、像形成
体１の周面上に摺接しつつ、往復移動の全ストロークに
わたって等速に往復移動する。従って、この等速移動中
は、先端部１０Ａと像形成体１の周面との接触時間は均
一であるから、像形成体１の周面を部分的に傷つけるこ
とはない。

【００３０】これに対して曲線Ｅで示される偏心カム２
０６の法線方向の線速度は、前記正弦曲線を一次微分し
た余弦曲線（コサインカーブ）であるから、カム２０６
の法線方向の線速度は変化する。即ち、カム回転角度が
０°（１０６Ａ）と１８０°（１０６Ｂ）において最小
速度、９０°、２７０°において最大速度となる。従っ
て、該カム２０６のカム面に摺接するカムフォロワ部材
１０４は、最近接位置（図６（ａ）の位置）及び最遠隔
位置（図６（ｃ）の位置）において絶対速度ゼロとな
り、中間位置（図６（ｂ）の位置）では最大速度とな
る。このようにカムフォロワ部材１０４の速度変化が大
きく変動するため、カムフォロワ部材１０４に取り付け
られた分離爪１０の先端部１０Ａは、像形成体１の周面
上に摺接しつつ、不等速に往復移動する。即ち、先端部
１０Ａは、往復移動の両端部付近においては低速移動、
中央付近では高速移動となる。従って、この低速移動中
は、先端部１０Ａと像形成体１の周面との接触時間が長
く、像形成体１の周面を部分的に傷つけ易い。

【００３１】以上の実施例は、像形成体１に圧接する分
離爪であるが、本発明の分離爪移動装置はこれに限定さ
れるものではなく、他の回転体と分離爪にも適用可能で
ある。

【００３２】図１に示す定着装置９の熱ローラ９１に圧
接する分離爪９３Ａや圧着ローラ９２に圧接する分離爪
９３Ｂに対しても、前述のハート形状のカム１０６を用
い、カムフォロワ部材１０４を等速移動させることによ
り、熱ローラ９１や圧着ローラ９２の周面の部分的擦傷
の発生を防止することができる。

【００３３】図９は、本発明の回転体の分離爪移動装置
の他の実施例を示す構成図である。なお、図面に使用さ
れている符号について、前記実施例と同じ機能を有する
部分には、同符号を付している。また、前記実施例と異
なる点を説明する。

【００３４】スコロトロン帯電器２、露光手段３、複数
の現像器４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄにより像形成体１上に
形成された未定着のトナー像は、回転体である中間転写
体２０に一次転写され、該中間転写体２０に当接自在な
転写ローラ２１により、該中間転写体２０上の前記未定
着のトナー像は記録材Ｐへ二次転写される。該転写材Ｐ
は、像形成体１の周面に接離可能な分離爪２２により中
間転写体２０の周面から剥離されたのち、定着装置９に
搬送される。本実施例においても、上記分離爪２２を等
速度移動させる分離爪移動装置を設けることにより、中
間転写体２０の周面の擦傷発生を防止できる。また、前
述の定着装置９と同様に、分離爪９３Ａ，９３Ｂを等速
度移動させる分離爪移動装置を設けることにより、熱ロ
ーラ９１、圧着ローラ９２の周面の擦傷発生を防止でき
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明による回転体の分離爪移動装置に
より、回転体に摺接する分離爪は、回転体の回転軸方向
に直線移動する範囲内で、等速度で移動可能であるか
ら、像形成体の周面の部分的擦傷発生が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写型画像形成装置の要部構成図。

【図２】本発明による分離爪移動装置の正面図。

【図３】上記分離爪移動装置のＡ矢視図。

【図４】上記分離爪移動装置のＢ矢視図。

【図５】上記分離爪移動装置の斜視図。

【図６】カムの回転によるカムフォロワの直線移動過程
を示す断面図。

【図７】前記カムの形状を示す正面図。

【図８】本発明のカムと従来の偏心カムとを比較するカ
ムフォロワの変位線図及び速度線図。

【図９】本発明の回転体の分離爪移動装置の他の実施例
を示す構成図。

【符号の説明】

１ 像形成体（感光体ドラム、回転体） ９ 定着装置 １０，２２，９３Ａ，９３Ｂ 分離爪 １０Ａ 先端部 ２０ 中間転写体（回転体） ９１ 熱ローラ（回転体） ９２ 圧着ローラ（回転体） １００ ユニット筺体 １０１ 支持部材 １０３、１０７ コイルバネ １０４ カムフォロワ部材 １０６ カム １１１ 支軸 ２０６ 偏心カム Ｐ 記録材（転写材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する回転体の周面に密着した記録材
   を、該回転体の周面に圧接する分離爪によって剥離する
   画像形装置の分離爪移動装置において、 前記分離爪を回転体の回転軸方向と平行する方向に移動
   可能となし、かつ、前記分離爪の移動範囲内でほぼ等速
   度で往復移動可能としたことを特徴とする画像形成装置
   の分離爪移動装置。
2. 【請求項２】 前記分離爪は支持部材に保持され、該支
   持部材は駆動回転するカムによって、回転体の回転軸方
   向と平行する方向に、ほぼ等速度で往復移動可能とした
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の分離爪
   移動装置。
3. 【請求項３】 前記回転体が、画像形成装置の像形成体
   であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の
   分離爪移動装置。
4. 【請求項４】 前記回転体が、画像形成装置に備えた定
   着装置の熱ローラ及び／又は圧着ローラであることを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置の分離爪移動装
   置。
5. 【請求項５】 前記回転体が、画像形成装置の中間転写
   体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
   の分離爪移動装置。