JP2004325858A - 転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルトをコロナ放電により帯電させる方式では、オゾンがうまく排出されないとワイヤ汚れやベルトの劣化による画質の欠陥が短期間に発生するので、部品を頻繁に交換することが必要になる
【解決手段】転写ベルトの下部にファンを複数個対角に設けられており、転写ベルトの非通紙領域には、送風した外気が当たらないように、保護部材を設けるとともに、ファンから送風した外気が転写装置外部にもれないように密閉部材を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を用いる複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置において感光体上のトナー像を用紙に転写する転写装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法を用いるカット紙レーザプリンタや複写機の転写装置では、用紙の搬送と転写の目的を兼ねて、誘電体ベルトや絶縁ドラムからなる転写材を用いる方式がある。この方式では、誘電体ベルトの裏面から電荷を与えることによってベルト表面に電荷を誘起させて、この電荷で用紙を吸着搬送し、ドラム上に形成された画像を用紙に転写する。このように静電的に用紙を吸着して搬送するので、接地された金属板（シールド）内に発生するコロナ放電によって転写剥離を行うコロトロン転写方式と比較して、簡単な構成で、薄紙から厚紙まで、安定して用紙を転写搬送できるというメリットがある。しかしながら、転写ベルトをコロナ放電で帯電させる方式では、発生したオゾンによってワイヤ表面に生成物が生じたり、オゾンによってベルトの材質が劣化することがある。オゾンによってワイヤが生成物で汚れると、コロナ放電が不均一になるので、部分的に転写ベルトが帯電せず、転写時に、濃度むらのような画像の欠陥を引き起こす。
【０００３】
また、転写ベルトは、一定の張力を張った状態で、常に裏面からワイヤによって発生するオゾンにさらされているので、長期にわたり、オゾンにさらされるとベルト抵抗値が低下し、ひどい場合は、ひび割れなどが発生する。ひび割れに至らなくても、抵抗値の変更によっては、転写ベルトの表面が均一に帯電しないので、画像濃度低下などの画質の劣化を招く。
【０００４】
このように、オゾンがうまく排出されないとワイヤ汚れやベルトの劣化による画質の欠陥が短期間に発生するので、部品を頻繁に交換せざるを得なくなり、装置を維持するためのコストが高くなるという結果につながる。
【０００５】
従来から、転写ベルト内部空間にファンによって空気を送り込む方法が知られており、転写ベルトの内部空間のオゾンを排気開口から外部に排出する排気ファンを設け、ベルトに囲繞された内部空間で転写器から発生するオゾンをファンにより排気開口から外部に排出する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開平０９−０８０９９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来から公知であるファンによって空気を送り込む方式では、ファンの風量が、十分でないと、転写ベルト内部に気流の偏りを生じ、そのためオゾン排出機能が低下することが考えられる。また、風量の大きなファンを使用しても、外気を取り入れる入り口側では、十分な風量が得られるが、入り口から遠ざかるに従い、徐々に風量が低下する箇所ができてしまう。このため、オゾンを効果的に排出できないばかりか、風量の低下した箇所から、転写ベルト近辺に浮遊しているトナーや紙粉を吸い込み、転写ベルト内部の部品を汚すことにもつながる。
【０００７】
一方、ベルト内部で発生したオゾンを吸引する方式では、転写ベルト内部の空気を吸引するためのダクト、配管部品や吸引した空気をろ過するフィルターが必要となるが、フィルターを設置することによって圧損が増えるので、必然的に風量の大きなファンとする必要があり、吸引部から離れるに従い、内部の空気を吸引する効果が低下し、場所によっては、効果が得られないことが考えられる。また、排気ファンにより転写ベルト内部の空気を吸引すると、内部空間では、圧力の低下が生じ、その結果、開口部から空気が進入するので、印刷装置内部の浮遊したトナーや紙粉を吸引すれば、逆に転写ベルト装置内部の部品を汚すことにも繋がりかねない。このように、転写ベルト内部の空気を吸引する方式では、装置が複雑になり、尚且つ転写ベルト内部で発生したオゾン排出の性能が十分得られない可能性がある。そのうえ、転写ベルトをはじめとする部品を交換する場合、ダクトや配管部品を外さなければならず、保守時間の増加に繋がる。
【０００８】
そこで、本発明では、装置の構成を複雑にすることなく、オゾンによるワイヤ、転写ベルトの劣化を効果的に防ぎ、転写ベルトの長寿命化を図ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、転写ベルトの裏面にトナーと逆極性の電荷を付与することによって、用紙を吸着搬送し、感光体上に形成したトナー像を用紙に転写する転写装置において、転写ベルトを収納する転写装置の転写ベルトと対向した位置に、ファンを複数設け、これらによって送風された空気によって転写ベルト内部に気流を形成し、前記気流によって転写ベルト内部で発生したオゾンを排出することを特徴とする。これにより、風量の低下する部分では、もう一方のファンが補うので、気流の偏りを防止し、また、これによって外気が転写ベルト内部に均一に流れるようになるので、内部で発生したオゾンを排出するとともに、外部からトナー、紙粉のような異物の進入を防ぐことができる。
【００１０】
また、前記転写装置において、転写ベルトの非通紙領域にファンから送風された空気が直接当たることを防止する保護部材をファンに設けると共に、送風した空気が転写装置外部に漏れることを防止する密閉部材を設けることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記転写装置において、転写ベルト内部の容積Ｖ_Ｂｍ^３に対して、１個あたりのファンの風量をＶ_Ｆｍ^３／ｓｅｃ、ファンの数量をｎ個としたとき、ｎ×Ｖ_Ｆ≧Ｖ_Ｂの関係を満足することを特徴とする。これにより、転写ベルト内部の容積に対して、風量の不足することがなく気流の偏りを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を電子写真法を用いるレーザプリンタに適用した実施例について、図１を用いて以下説明する。
【００１３】
複写機、レーザプリンタ等で用いられている有機光導電体（ＯＰＣ）の場合、感光体１は、帯電器２のコロナ放電によって表面を−極性に帯電する。レーザプリンタで多用されている反転現像方式では、半導体レーザ等の光学系３によって潜像が形成され、現像機４によって感光体１表面の電位と同極性である−極性トナー５を感光体１上に付着させる。詳細は、省略するが、用紙走行機構によって搬送された用紙６は、ガイド板７まで案内された後、転写ベルト８に至る。
【００１４】
転写ベルト８は、駆動ローラ１０と従動ローラ１１によって両端を支持され、駆動ローラ１０が回転することによって矢印方向に回転する。転写ベルト８内部の転写器９から発生したコロナ放電によって、転写ベルト８表面には、トナー５と逆極性の電荷が発生する。この電荷によって用紙６は、転写ベルト８に吸着され、トナー５を転写し、搬送する。転写ベルト８によって搬送された用紙６は、この後、転写ベルト８から剥離されるが、この時に発生する剥離放電によって、トナーが飛散し、機内汚れの原因となるので、除電器１２から用紙の裏面にトナーと逆極性の電荷を付与することで防いでいる。
【００１５】
転写ベルト８の背面にはファン１３を設け、送風された空気が、転写ベルト８内部のステー１４に当たることによって、さらに転写ベルト８内部へと送られる。この転写ベルト８内部へと送られる空気は、現像機４からは、比較的離れているため、トナーなどが浮遊していることは少ないが、両面印刷を行う際、用紙が走行する機構部が近辺にあり、紙粉等が浮遊していることが考えられるので、フィルター１５を介して異物を除去している。また、ダクトを介して装置外部から外気を取り入れること構成とすることがより好適である。フィルター１５取り付け部１６には、空気を取り入れるための吸い込み穴が設けられている。
【００１６】
トナー５を転写された用紙６は、その後、定着機１７で定着され、排紙部に至る。一方、転写後の残留した感光体１上のトナーは、プレチャージ１８、イレーズランプ１９を経てクリーナ２０で清掃される。クリーナ２０は、詳細を省略するが、除去したトナーをブロアで吸引する方式を採用している。
【００１７】
転写装置２１は、図２のように、転写ベルト保持装置２２と収納装置２３が独立して構成されている。転写ベルト保持装置２２は転写ベルト８、駆動ローラ１０、従動ローラ１１、転写器９、ステー１４等からなる構成部品を両サイドから金属板のサイドプレート２４ａ，２４ｂで挟み込む構成としている。収納装置２３は、金属板フレーム２５の他に転写器９に高電圧を供給する高圧給電部２６等から構成される。転写ベルト８を交換する場合には、本体から転写ベルト保持装置２２のみを取り外して行う。
【００１８】
図３は、収納装置２３に転写ベルト８を実装した状態の転写ベルト８の位置２７、転写ベルト保持装置２２の端部すなわちサイドプレート２４ａ，２４ｂの位置２８ａ，２８ｂを示したものである。前述したように、ファンによって、転写ベルト８内部に送風する方式では、気流の偏りを生じやすいので、オゾンを効果的に排出できないばかりか、転写ベルト内部の部品を汚す問題があった。
【００１９】
そこで、本発明では、収納装置２１のフロント側にファン１３ａ、リア側にそれぞれファン１３ｂを１個ずつ設置し、対角をなすようにしている。ファン１３ａ，１３ｂから送られた空気は、転写ベルト８（転写ベルト実装位置２７）と転写ベルト保持装置端部の位置２８との隙間２９ａ，２９ｂから取り入れられ、ステー１４に当たることにより、転写ベルト８内部へと送られる。これによって転写ベルト８の内部に、矢印Ａ，Ｂのような気流が発生するので、内部で発生したオゾンを排出するとともに、外部からトナーや紙粉のような異物の進入を防ぐことができる。
【００２０】
前述したようにクリーナ２０は、ブロアで吸引する方式であるので、トナーの飛散する現像機４やオゾンの発生する帯電器２周辺には、吸引ブロアから分岐した吸引ダクトを設けて吸引している。転写ベルト８から排出されたオゾンも、図示は省略するが、転写ベルト８近辺に設けられた吸引ダクトによって吸引され、その後、オゾンフィルタで回収される。クリーナ２０に吸引ブロアを用いない方式であれば、排出されたオゾンをファンを用いて吸引することも可能である。
【００２１】
近年、カラープリンタでは、複数色の現像システムを用紙に転写するため、長尺の転写ベルトを用いる方式があるが、このような場合にも、ファンの風量を適度にし複数個対角に設ければ、本発明の効果が得られる。具体的には、転写ベルト８内部の容積Ｖ_Ｂｍ^３に対して、１個あたりのファンの風量をＶ_Ｆｍ^３／ｓｅｃ、ファンの数量をｎ個としたとき、ｎ×Ｖ_Ｆ≧Ｖ_Ｂの関係を満足する条件であれば、転写ベルト８の容積に対して、ファンの風量が不足することがなく、気流の偏りを生じることがない。ここで、転写ベルト８内部の容積Ｖ_Ｂｍ^３は、転写ベルトを取りつけた状態での内周の面積をＳ、長手方向の長さをＬとした時に、Ｖ_Ｂ＝Ｓ×Ｌとした。
【００２２】
図４は、図３に用紙サイズの位置関係を追加して表したものである。
【００２３】
本実施例では、フロント側の用紙走行位置３０を基準にして用紙を横送りして搬送している。従って、Ａ３、Ａ４サイズの場合、リア側の用紙端部は、３１の位置となるが、Ｂ４、Ｂ５サイズのように幅の狭い用紙を印刷する場合は、３２のような位置になる。
【００２４】
本実施例のように、転写ベルト８の下部にファン１３ａ，１３ｂを設ける場合は実装スペースの点から有効であるが、Ｂ４，Ｂ５サイズのような幅狭用紙を印刷した場合、転写ベルト８のリア側の非通紙領域３３ｂは、常に感光体２と接触しているので、感光体１上のかぶりトナーが転写ベルト８上に直接転写されることになる。その部分にファン１３ｂから送風した空気が当たると、トナーを吹き飛ばし、転写ベルト８内部に入り、内部汚れを引き起こす。
【００２５】
このため、ファン１３ａ，１３ｂにはダクトを設けて、空気の取り入れ口まで案内するのが理想であるが、ダクトを設けるとコストアップとなり、更に転写ベルト８交換の際に取り外しが必要となり、保守に手間がかかることが考えられる。
【００２６】
そこで、本発明では、非通紙領域３３ｂにファン１３ｂから送られた風が当たらないように、板状の保護部品３４をファン１３ｂに取りつけている。この保護部品３４は、板金などで製作してもよいが、ポリエステルフィルムのようなものであれば、安価にすることができ、ファン２４ｂの取りつけネジ３５を利用して取りつけることが可能である。
【００２７】
本実施例では、用紙走行位置の基準がフロント側であるので、フロント側の非通紙領域３３ａは、リア側の非通紙領域３３ｂと比較すると狭いため、保護部材３４をファン１３ｂのみ取りつけているが、もう一方のファン１３ａにも同一形状の保護部材３４を取りつけることも可能である。
【００２８】
また、用紙走行の基準によっては、フロント側のみあるいは、両方向に取りつけることも効果がある。図５は、用紙の中央を基準として走行する方式における実施例を示した。転写ベルト８の中央３７を用紙走行の基準としているので、Ａ３，Ａ４サイズの用紙端部位置３８ａ，３８ｂと比較するとＢ４，Ｂ５サイズの走行位置３９ａ，３９ｂは、内側を走行することになる。従って、この場合、フロント、リア側の両方に保護部材３４を設ける構成にすると良い。
【００２９】
本実施例のファン１３ａ，１３ｂの両端部では、送風された空気が転写ベルト８外部にもれる構造となっている。送風された空気が外部に漏れ、感光体１などに当たると感光体１表面に付着したトナーや紙粉を吹き飛ばし、これが転写装置２１近辺に浮遊するとファン１３ａ，１３ｂによって転写ベルト８内に送られ内部汚れを引き起こすことがある。ここで、収納装置２３の形状を工夫して密閉する方式も考えられるが、形状によっては転写ベルト保持装置２２を取り付ける時に干渉して邪魔になったりすることがある。そこで、本発明では、収納装置２３と転写ベルト保持装置２２の隙間を設け、その隙間を密閉部材３６によりシールし、外部に空気が漏れるのを防いでいる。
【００３０】
また、図６に示すように、保護部材３４を保護部材の代替形状４０として、ファン１３から転写ベルト８外部に空気が漏れないようにし、密閉部材３６は不要である。そして、隙間を完全にシールするために、例えば、スポンジのような弾性部材をサイドプレート２４ａ，２４ｂと突き当てる構成とすれば、隙間を密閉してシールされ、転写ベルト保持装置１８と干渉しても逃げることができる構成となり、取り付け時に妨げとなることもない。
【００３１】
このように、本発明では、収納装置２３の転写ベルト８に対向した場所にファンを設置できるので、スペースを大きく取ることも不要であるうえ、転写ベルト８交換時にもファン１３を取り外す必要もない。
【００３２】
なお、本発明では、転写器によって転写ベルトを帯電させる方式における実施例を示したが、転写器の代替として、スポンジローラあるいは、帯電ブラシを用いる方式もある。転写器に比べてオゾンの発生は少ないものの、これら方式にも内部汚れを防止することに関し本発明は有効である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、装置の構成を複雑にすることなく、オゾンによる転写ベルトの劣化を防ぐことができるので、転写ベルトの長寿命化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を表したレーザプリンタの構成である。
【図２】本発明の転写装置の構成を表した図である。
【図３】収納装置と転写ベルト、転写ベルト保持装置の位置関係を表した図である。
【図４】収納装置と転写ベルト、用紙サイズの位置関係を表した図である。
【図５】転写ベルトの中央を用紙走行の基準とした方式における収納装置と転写ベルト、用紙サイズの位置関係を表した図である。
【図６】保護部材の別方式を表した図である。
【符号の説明】
１は感光体、２は帯電器、３は光学系、４は現像機、５はトナー、６は用紙、７はガイド板、８は転写ベルト、９は転写器、１０は駆動ローラ、１１は従動ローラ、１２は除電器、１３はファン、１４はステー、１５はフィルター、１６はフィルター取りつけ部、１７は定着機、１８はプレチャージ、１９はイレーズランプ、２０はクリーナ、２１は転写装置、２２は転写ベルト保持装置、２３は収納装置、２４はサイドプレート、２５は金属板フレーム、２６は高圧給電部、２７は転写ベルト実装位置、２８は転写ベルト保持装置２２の端部の位置、２９は隙間、３０は用紙走行位置、３１はＡ３、Ａ４サイズ用紙端部位置、３２はＢ４、Ｂ５サイズ用紙端部位置、３３は非通紙領域、３４は保護部材、３５は取りつけネジ、３６は密閉部材、３７は中央、３８はＡ３，Ａ４サイズの用紙端部位置、３９はＢ４，Ｂ５サイズ用紙端部位置、４０は保護部材の代替形状である。

Claims (3)

1. 転写ベルトの裏面にトナーと逆極性の電荷を付与することによって、用紙を吸着搬送し、感光体上に形成したトナー像を用紙に転写する転写装置において、転写ベルトを収納する転写装置の転写ベルトと対向した位置に、ファンを複数設け、これらによって送風された空気によって転写ベルト内部に気流を形成し、前記気流によって転写ベルト内部で発生したオゾンを排出することを特徴とする転写装置。
2. 前記転写装置において、転写ベルトの非通紙領域にファンから送風された空気が直接当たることを防止する保護部材をファンに設けると共に、送風した空気が転写装置外部に漏れることを防止する密閉部材を設けることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
3. 前記転写装置において、転写ベルト内部の容積Ｖ_Ｂｍ^３に対して、１個あたりのファンの風量をＶ_Ｆｍ^３／ｓｅｃ、ファンの数量をｎ個としたとき、ｎ×Ｖ_Ｆ≧Ｖ_Ｂの関係を満足することを特徴とする請求項１記載の転写装置。

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