JP2005233991A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高電位に帯電する部材間の距離が狭められても、放電現象（漏電）が発生しない画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 所定のバイアスが印加される転写体３８上に残る残留物をクリーニングする、接地されていないスクレーパー４２と、接地された用紙搬送ガイド４４に取り付けられ、スクレーパー４２の近傍で転写体３８上に残る残留物を補助的にクリーニングする拭取部材４６と、を備えた画像形成装置１０において、スクレーパー４２と用紙搬送ガイド４４との放電可能領域におけるスクレーパー４２又は用紙搬送ガイド４４の表面を絶縁性部材４８で被覆する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式（静電転写方式）を利用した複写機、プリンター等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、最終転写体によって記録用紙上にトナー像を転写し、定着装置によってそのトナー像を定着することにより、永久像としてのトナー像が記録用紙上に形成される。

また、このような画像形成装置にあっては、温度や湿度等の環境条件の変動や経時変化による画像濃度の変動を防ぐために、トナー像形成のプロセスを制御する必要がある。トナー像形成のプロセスを制御する手段としては、例えば最終転写体の表面にテスト用のトナーパッチを形成し、このトナーパッチを光学濃度センサーで検出し、トナーパッチの位置や濃度に基いて、レジストレーション制御、トナー画像濃度制御を行う、いわゆるプロセスコントロールによって、画像品質を制御する方法が考えられる。ここで、良好な結果を得るためには、最終転写体の表面を清浄に保つ必要があり、最終転写体の表面の残留トナー等は、常に金属製のスクレーパー等で清掃されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、近年、記録用紙の中性抄造化が促進されるのに伴い、記録用紙表面の平滑性、印刷適性（インキ受理性）、白色度、不透明度といった諸特性を向上させる目的で従来から添加されて来た炭酸カルシウムの添加量が増加する傾向にある。つまり、用紙成分としての炭酸カルシウムの添加量が増えれば、上記諸特性は向上するが、記録用紙の搬送途中で、その記録用紙から炭酸カルシウムが剥落する可能性が増える。この剥落した炭酸カルシウムが、各搬送ロールに付着すると、その搬送能力が低下し、更に、その他の部材に付着することで様々な不具合が発生する。

特に、最終転写体の表面に炭酸カルシウムやトナーの外添剤である酸化シリカ等が付着すると、その付着した炭酸カルシウムがスクレーパーのエッジを削るので、そのエッジの摩耗が加速される。このように、スクレーパーのエッジが鈍ったり、エッジに炭酸カルシウムや残留トナー、更には外添剤が付着すると、エッジと最終転写体の密着性が下がるので、クリーニング不良が発生する。

また、最終転写体に炭酸カルシウムや酸化シリカ等が付着すると、その最終転写体の表面反射率が低下するので、最終転写体上に形成したトナーパッチの反射光度が低下して正確な測定ができなくなり、上記したプロセスコントロールが困難になるという問題が生じる。

更に、最終転写体に炭酸カルシウムや酸化シリカ等が付着しなくても、スクレーパーのエッジに付着した炭酸カルシウム等が、最終転写体の表面を摩耗させたり、最終転写体の表面に細かい傷を付けるため、その表面反射率が低下し、同様に最終転写体上に形成したトナーパッチの反射光度が低下して正確な測定ができなくなり、上記したプロセスコントロールが困難になるという問題が生じる。

このように、最終転写体上に記録用紙の用紙成分である炭酸カルシウム等が滞留すると、様々な不具合が発生するので、図６で示すように、スクレーパー４２の下流側に位置する用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａに、最終転写体３８の表面に滞留している炭酸カルシウムや酸化シリカ等を補助的に拭き取る拭取部材４６が設けられている。これによれば、最終転写体３８表面への炭酸カルシウムや酸化シリカ等の付着を防止することができ、最終転写体３８に細かい傷が付くのを防止することができる。
特開２００１−７５４４８号公報

しかしながら、このような拭取部材４６を設けると、用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａは、その重みによって下方へ下がり、金属製のスクレーパー４２と極めて近接した状態となる（用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａとスクレーパー４２との最短距離Ｄが１．５ｍｍ以下となる）。このため、両者の間で放電現象（漏電）が発生するという問題が起きる。

すなわち、用紙搬送ガイド４４は金属製の板状物で構成され、転写位置まで搬送されて来る記録用紙を除電し、帯電させないために、通常バリスタ等を介して接地（アース）されている。一方、最終転写体３８には、転写電流が１０μＡ〜３０μＡ確保されるように、＋１２００Ｖ〜＋６０００Ｖの電圧が印加される。特に、低温低湿環境下では、最終転写体３８の抵抗が上昇する（通常１０⁸Ωであるが、１０⁹Ωとなる）ので、＋３５００Ｖ〜＋６０００Ｖの電圧が印加される。このとき、スクレーパー４２も、最終転写体３８と常時接触しているので、＋３５００Ｖ〜＋６０００Ｖの高電位に帯電される。

したがって、用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａとスクレーパー４２とが近接して配置されると、両者の間で放電現象（漏電）が生じ、最終転写体３８に印加する電圧の一部が損なわれて、充分な転写電流が得られず、記録用紙への転写不良が発生するという問題が起きる。しかも、近年では、上記したような拭取部材４６を設けなくても、画像形成装置の小型化及びユニット化等が促進されているので、高電位に帯電する部材間の距離が極めて狭くなる傾向にあり、このような放電現象（漏電）が発生する可能性が高くなって来ている。

そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、高電位に帯電する部材間の距離が狭められても、放電現象（漏電）が発生しない画像形成装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の画像形成装置は、所定のバイアスが印加される部材上に残る残留物をクリーニングする、接地されていないスクレーパーと、接地された導電性部材に取り付けられ、前記スクレーパーの近傍で前記部材上に残る残留物を補助的にクリーニングする拭取部材と、を備えた画像形成装置において、前記スクレーパーと前記導電性部材との放電可能領域における前記スクレーパー又は前記導電性部材の表面を絶縁性部材で被覆したことを特徴としている。

請求項１の発明では、所定のバイアスが印加される部材上に残る残留物を、接地されていないスクレーパーでクリーニングする。このため、そのスクレーパーも帯電するが、スクレーパーと、接地された導電性部材との放電可能領域におけるスクレーパー又は導電性部材の表面を絶縁性部材で被覆したので、両者間の距離が狭められても、放電現象（漏電）が生じることがない。

なお、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記バイアスが印加される部材が転写体であり、前記導電性部材が用紙搬送ガイドであることを特徴としている。そして、請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記用紙搬送ガイドが金属製であることを特徴としている。

また、請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置において、前記転写体の中心から用紙転写位置まで引いた第１仮想線と、前記転写体の中心から前記拭取部材まで引いた第２仮想線とでなす角度が９０度以上であることを特徴としている。

請求項４の発明では、転写体の中心から用紙転写位置まで引いた第１仮想線と、転写体の中心から拭取部材まで引いた第２仮想線とでなす角度が９０度以上とされている。これは、その角度が９０度未満であると、拭取部材によって用紙搬送ガイドが裏側から押圧されることになるので、用紙搬送ガイドに変形（用紙搬送経路に変化）が生じ、書き出し位置に対する記録用紙の先端位置（形成される画像の先端位置）がばらついてしまうからである。したがって、上記角度が９０度以上とされることにより、このような不具合の発生が防止される。

また、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記バイアスが３５００Ｖ以上であることを特徴としている。

以上、何れにしても本発明によれば、高電位に帯電する部材間の距離が狭められても、放電現象（漏電）が発生しない画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンター１０の要部を示す概略構成図である。このプリンター１０は、大きく分けて、画像形成部１２、中間転写装置１４、最終転写部１６、定着装置１８、給紙部（図示省略）により構成されている。なお、図中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。

画像形成部１２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを有する画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、これら感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋに接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋと、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザー光を照射するレーザー光学ユニット（露光装置）（図示省略）と、現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋとで構成されている。

また、中間転写装置１４は、４つの感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋのうち、２つの感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍに接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）３２と、残りの２つの感光体ドラム２２Ｃ、２２Ｋに接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）３４と、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）３６とで構成されている。

そして、最終転写部１６は、二次中間転写ドラム３６に接触する最終転写ロール（最終転写体）３８で構成されている。なお、最終転写部１６の記録用紙Ｓの搬送方向下流側には、定着装置１８が配設されている。

感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋは、共通の接平面を有するように一定の間隔をおいて配設されており、第１の一次中間転写ドラム３２及び第２の一次中間転写ドラム３４は、各回転軸が感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの回転軸に対して平行に、かつ所定の対象面を境界とした面対称となるように配設されている。そして、二次中間転写ドラム３６は、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋと回転軸が平行となるように配設されている。

また、各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされてレーザー光学ユニットに入力される。このレーザー光学ユニットでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザー光を変調して、対応する色の感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋに照射する。

各感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行われる。まず、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋとしては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラム（像担持体）が用いられ、これら感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋは、例えば９５ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面は、接触型帯電装置としての帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋに約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。

なお、接触型帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いてもよい。本実施例では、近年、電子写真装置で一般的に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面を帯電させるために、本実施例では、ＤＣのみ印加の帯電方式を採用しているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を採用してもよい。

こうして、露光装置としてのレーザー光学ユニットによってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザー光が照射されることにより、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面には、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。なお、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋに、レーザー光学ユニットによって静電潜像が書き込まれると、その画像露光部の表面電位は、−６０Ｖ以下程度にまで除電される。

その後、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置３０Ｙ〜３０Ｋによって現像され、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

なお、本実施例では、現像装置３０Ｙ〜３０Ｋとして、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、現像装置３０Ｙ〜３０Ｋは、この二成分現像方式に限定されるものではなく、一成分現像方式や非接触型の現像方式など、他の現像方式を採用しても構わない。

現像装置３０Ｙ〜３０Ｋには、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填される。すなわち、各現像装置３０Ｙ〜３０Ｋへトナーカートリッジ（図示省略）からトナーが補給されると、その補給されたトナーは、オーガー２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋで充分に現像剤と撹拌されて摩擦帯電される。

また、現像装置３０Ｙ〜３０Ｋの内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（図示省略）が固定した状態で配置されている。そして、パドル２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋによって、現像ロール２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋによって現像部に搬送される量が規制される。本実施例では、現像剤の量は、３０ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²であり、このとき現像ロール２８Ｙ〜２８Ｋ上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０μＣ／ｇ〜−３５μＣ／ｇ程度である。

ここで、現像装置３０Ｙ〜３０Ｋで使用されるトナーとしては、次式で規定される形状係数ＳＰ１が１００〜１４０、例えばＳＰ１＝１３０程度のもので、平均粒径が３μｍ〜１０μｍのいわゆる「球形トナー」が用いられる。

ＳＰ１＝（粒子の絶対最大長）² ／（粒子の投影面積）×（π／４）×１００

現像ロール２８Ｙ〜２８Ｋ上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、現像剤とトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋと接触している。そして、この現像ロール２８Ｙ〜２８ＫにＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール２８Ｙ〜２８Ｋ上のトナーを感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。本実施例では、この現像バイアス電圧は、ＡＣが４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐで、ＤＣが−２３０Ｖ程度とされている。

次に、各感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム３２及び第２の一次中間転写ドラム３４上に、静電的に二次転写される。すなわち、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム３２上に、感光体ドラム２２Ｃ、２２Ｋ上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム３４上に、それぞれ転写される。

したがって、第１の一次中間転写ドラム３２上には、感光体ドラム２２Ｙ又は感光ドラム２２Ｍの何れかから転写された単色像と、感光体ドラム２２Ｙ及び感光体ドラム２２Ｍの両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム３４上にも、感光体ドラム２２Ｃ、２２Ｋから同様な単色像と二重色像が形成される。

ここで、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４上に感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋからトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０Ｖ〜＋５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度等によって最適値に設定される。なお、雰囲気温度や湿度等は、雰囲気温度や湿度等によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。ちなみに、トナーの帯電量が−２０μＣ／ｇ〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。

また、本実施例で用いる第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４は、例えば外径が４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０⁸Ω程度に設定されている。第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０²Ω〜１０³Ω）が、厚さ０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設けられて構成されている。

更に、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４の最外層の表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３μｍ〜１００μｍの高離型層（Ｒ＝１０⁵Ω〜１０⁹Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着して構成されている。なお、ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０⁵Ω〜１０⁹Ω程度で、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。

何れにしても、このようにして第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム３６上に静電的に二次転写される。したがって、二次中間転写ドラム３６上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なフルカラーのトナー像が形成されることになる。

一方、二次中間転写ドラム３６上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００Ｖ〜＋１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋから第１の一次中間転写ドラム３２及び第２の一次中間転写ドラム３４へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度等によって最適値に設定される。

また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４と二次中間転写ドラム３６との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上記したように、トナーの帯電量が−２０μＣ／ｇ〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下で、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム３６の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４と二次中間転写ドラム３６との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。

なお、本実施例で用いる二次中間転写ドラム３６は、例えば外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４と同じ４２ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω程度に設定される。また、二次中間転写ドラム３６も第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４と同様に、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０²Ω〜１０³Ω）が、厚さ０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設けられて構成されている。

更に、二次中間転写ドラム３６の最外層の表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３μｍ〜１００μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着して構成されている。ここで、二次中間転写ドラム３６の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム３６が第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。

次に、二次中間転写ドラム３６上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写体としての最終転写ロール３８によって、用紙搬送路を通る記録用紙Ｓ上に三次転写（最終転写）される。この記録用紙Ｓは、給紙部から紙送り工程を経てレジストロール対５６を通過し、抵抗又はツェナーダイオード又はバリスタを介して接地（アース）されている金属製の用紙搬送ガイド４４に案内されて、二次中間転写ドラム３６と最終転写ロール３８のニップ部（転写位置）に送り込まれる。そして、この最終転写工程の後、記録用紙Ｓ上に形成された最終的なトナー像は、定着装置１８によって熱及び圧力で定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。

ここで、最終転写ロール３８は、例えば外径が２０ｍｍに形成され、抵抗値は１０⁸Ω程度に設定されている。この最終転写ロール３８は、金属シャフトの上にウレタンゴム等からなる半導電性の被覆層が設けられ、この被覆層の上にポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂に相当する値以上の表面微小硬度を有するチューブが被覆されて構成されている。具体的には、チューブとしてポリイミド樹脂またはポリエーテルイミド樹脂からなるものが用いられる。

最終転写ロール３８に印加される電圧は、雰囲気温度、湿度、用紙の種類等（抵抗値等）によって最適値が異なるが、概ね＋１２００Ｖ〜＋６０００Ｖ程度である。本実施例では、定電流方式を採用しており、常温常湿環境下で約＋６μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧（＋１６００Ｖ〜＋２０００Ｖ）を得ている。

これら一連の転写工程においては、各転写工程の転写部位をトナー像が通過するとき、パッシェン放電や電荷注入により、マイナス帯電しているトナー像中の正極性トナーの一部が逆極性のプラス帯電トナーとなることがある。このプラス帯電トナーは、次工程へ転写されずに、上流側に逆流することになるので、最もマイナス電位が高い帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋに付着、堆積する。

これら帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋのトナーが付着した部分は、放電が活発となり、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面電位が高くなる傾向になるため、トナーの付着が多い部分、トナーの付着が少ない部分、トナーの付着がない部分で感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面電位にムラが生じることになる。感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面電位にムラが生じると、静電潜像を形成させるために、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面に画像を一様に露光しても、潜像電位にムラが生じてしまい、現像量に違いが出て来てしまうので、特に中間調画像を現像しようとすると、濃度ムラが目立つことになる。

そこで、このような帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋに付着した残留トナーによる濃度ムラの発生を防ぐために、本実施例では、印字動作前、印字動作後、連続印字持の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで、以下のようなクリーニング動作を行うようにしている。

すなわち、帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋ、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４、二次中間転写ドラム３６、最終転写ロール３８に、最終転写ロール３８が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加し、印字動作中に帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋに付着、堆積した逆極性のプラス帯電トナーを、最終転写ロール３８まで順々に転写して移動させるようにしている。

具体的には、例えば帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋの表面電位を０Ｖ、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの表面電位を−３００Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４の表面電位を−８００Ｖ、二次中間転写ドラム３６の表面電位を−１３００Ｖ、最終転写ロール３８の表面電位を−２０００Ｖに設定している。

最終転写ロール３８の下部には、金属製のスクレーパー４２やトナー回収ボックス（図示省略）、除電装置（図示省略）等を備えたクリーニング装置４０が配設されているので、最終転写ロール３８まで移動してきた残留トナーは、最終転写ロール３８に常時接触するようにして設けられたスクレーパー４２によって剥ぎ取られ、トナー回収ボックスに回収される。

なお、スクレーパー４２は、ステンレス製ブレードであることが好ましく、その厚さは０．０８ｍｍ、食い込み角度は３０度のドクター方向、食い込み量は０．８ｍｍで設定するのが好ましい。また、このスクレーパー４２はエッチング法により製造され、そのエッジの精度は厳密に管理される。そのための材料としては、テンションアニール処理材が用いられる。

また、上記電位勾配は、各部材の金属部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラム３２、３４又は二次中間転写ドラム３６などを電気的に浮かせて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電位が得られる場合には、そのような方法を採用してもよい。何れにしても、このようなマイナス印加クリーニングモード、即ち逆極性のプラス帯電トナー回収モードによって、帯電ロール２４Ｙ〜２４Ｋに付着した残留トナーによる濃度ムラの発生を防ぐことができる。

以上が、フルカラープリンター１０における画像形成プロセスであるが、ゼログラフィ方式等では、静電気を利用しているため、環境変動や経時によって画像濃度が変動しやすい。このため、環境変動や経時変化等に対して、プロセスを制御することが望ましい。

その方法の１つとして、感光体ドラム２２や中間転写ドラム３２、３４、３６、あるいは最終転写ロール３８等の画像濃度検知媒体の表面に、テスト用のトナーパッチを形成し、その濃度を光学濃度センサーで検知して制御する方法がある。本実施例では、最終転写ロール３８上にテスト用のトナーパッチを転写し、その濃度を光学濃度センサー５０で検知するようにしている。

テスト用トナーパッチは、非画像領域、ここでは画像を形成していないタイミングで、かつ画像形成時と同じ帯電、露光、現像、転写条件で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色につき、像密度４０％となるように、最終転写ロール３８上に１２ｍｍ×１２ｍｍで、かつ３ｍｍの間隔で形成している。

光学濃度センサー５０は、ホルダー（図示省略）内に固定した状態で取り付けられ、最終転写ロール３８の軸方向の中央部に、かつ最終転写ロール３８の外周において半径方向の延長線上に位置するように配設されている。

また、光学濃度センサー５０は、図２で示すように、鏡面反射光を検知する鏡面反射型のセンサーとなっており、最終転写ロール３８表面の検知位置に対して、所定の入射角度θだけ傾斜して配置されたＬＥＤ等からなる発光素子５２と、この発光素子５２から最終転写ロール３８表面の検知位置に照射され、その検知位置から正反射される鏡面反射光を検知するために、最終転写ロール３８表面の検知位置に対して、所定の入射角度θと等しい反射角度だけ傾斜して配置されたフォトトランジスタ等からなる受光素子５４とで構成されている。

なお、光学濃度センサー５０としては、拡散光を検知する拡散反射型のセンサーを用いてもよい。また、鏡面反射型のセンサーと拡散反射型のセンサーの双方を用いてもよい。この場合には、鏡面反射成分と散乱光成分の両方の値に基づいてトナー濃度を検知することにより、トナー濃度の検知精度を一層向上させることが可能となる。

何れにしても、このような構成によってトナーパッチの検出を行うが、最終転写ロール３８の表面に設けられたトナーパッチ形成領域がトナー等で汚れている場合には、光学濃度センサー５０で正確にトナーパッチの検出が行えない可能性が出て来る。したがって、これを回避するために、スクレーパー４２によって最終転写ロール３８の表面を常に清掃し続ける必要があり、更には、最終転写ロール３８の表面を補助的に清掃する拭取部材４６が設けられている。

すなわち、金属製スクレーパー４２の最終転写ロール３８の回転方向下流側で、かつ二次中間転写ドラム３６と最終転写ロール３８とのニップ部（転写位置）よりも、最終転写ロール３８の回転方向上流側に位置する用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａ近傍に、最終転写ロール３８の表面上に付着している付着物を拭き取る拭取部材４６が取り付けられている。

この拭取部材４６は、発泡ウレタン等の素材で形成されている。具体的には、イノアックコーポレーション（株）製の高密度発泡ウレタンフォーム（商品名：ポロン（グレード：ＭＬ−３２／引張り強度：０．６８ＭＰａ））が好適に用いられる。これを３ｍｍ厚、４ｍｍ長（最終転写ロール３８の円周方向に略沿った長さ）のシートとし、０．８ｍｍ食い込ませるように設定されている。

こうして設定された拭取部材４６が最終転写ロール３８の表面を所定の圧力で押圧することにより、最終転写ロール３８上に付着している付着物を除去する。なお、この拭取部材４６で拭き取る付着物とは、記録用紙Ｓの用紙成分である炭酸カルシウム等であり、このような付着物を拭き取ることで、スクレーパー４２によるクリーニング不良等、従来技術で説明したような不具合の発生が防止される。

また、図３で示すように、最終転写ロール３８の中心から二次中間転写ドラム３６とのニップ部（転写位置）まで引いた第１仮想線Ｋ１と、最終転写ロール３８の中心から拭取部材４６まで引いた第２仮想線Ｋ２（第２仮想線Ｋ２は、図３の側面視において、用紙搬送ガイド４４の拭取部材４６が取り付けられている面の法線となっている）とでなす角度αは９０度以上とされている。

これは、その角度αが９０度未満であると、拭取部材４６の取付位置が上方に移動するので、その拭取部材４６によって用紙搬送ガイド４４が裏側から押圧されて変形してしまい、用紙搬送経路が変化してしまうからである。つまり、このような現象が起きると、書き出し位置に対する記録用紙Ｓの先端位置がばらつくことになり、形成された画像の先端位置がばらつくことになってしまうため、上記角度αは９０度以上とされて、このような不具合の発生が防止されている。

ところが、このような位置に拭取部材４６を設けたことにより、用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａは、その拭取部材４６の重みで下方へ下がり、金属製のスクレーパー４２との最短距離（間隔）Ｄ（図６参照）が極めて狭くなっている。具体的には、その最短距離（間隔）Ｄは、Ｄ＝１．５ｍｍ以下となっている。

また、この用紙搬送ガイド４４は、金属製の板状物で構成され、ニップ部（転写位置）まで搬送されて来る記録用紙Ｓを除電し、帯電させないために、例えば１０００Ｖのバリスタで接地されている。そして、スクレーパー４２は、＋１２００Ｖ〜＋６０００Ｖの電圧が印加される最終転写ロール３８と常時接触している。特に低温低湿環境下では、最終転写ロール３８の抵抗が（１０⁸Ωから１０⁹Ωへ）上昇するので、適切な転写電流（１０μＡ〜３０μＡ）を得るために、その最終転写ロール３８には＋３５００Ｖ〜＋６０００Ｖの電圧が印加される。したがって、スクレーパー４２と用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａとが近接配置されると、両者の間に放電現象（漏電）が生じる。

そこで、図３、図４で示すように、スクレーパー４２と用紙搬送ガイド４４（先端４４Ａ）との間で放電現象（漏電）が起きるのを防止するために、スクレーパー４２の上面（表面）で、かつ放電可能とされる領域に、絶縁性部材としての絶縁性シート４８が両面テープ等の接着手段によって貼着されている。絶縁性シート４８は、厚さが０．１ｍｍであり、その材質としては、体積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の例えばＰＥＴなどの樹脂が好適に使用可能である。

なお、絶縁性シート４８の貼着範囲は放電可能領域であるが、スクレーパー４２が用紙搬送ガイド４４よりも幅方向（図３の紙面に垂直な方向）に長い場合は、用紙搬送ガイド４４の全幅以上の範囲を絶縁するように貼着してもよい。また、スクレーパー４２の上記範囲に絶縁性シート４８を両面テープ等で貼着するのではなく、フッ素系の絶縁性塗料樹脂を吹き付け等の方法によって塗布するようにしてもよい。つまり、スクレーパー４２の上記範囲を絶縁性樹脂膜で覆うようにしてもよい。更に、スクレーパー４２の上記範囲に、絶縁性部材としてのポリイミドテープやテフロン（登録商標）テープ等を貼付するなどの方法を採用してもよい。

また、スクレーパー４２と用紙搬送ガイド４４（先端４４Ａ）との間で放電現象（漏電）が起きるのを防止するために、図５で示すように、用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａを全幅（図５の紙面に垂直な方向）に亘って絶縁性部材としての絶縁性樹脂膜４９で被覆するようにしてもよい。このときの材質は、フッ素系の絶縁性塗料樹脂等が好適に使用可能である。この塗料を吹き付け等の方法によって用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａ周辺の上面、下面、端面、両側面に塗布すればよい。

また、例えば塩化ビニール系の絶縁性塗料樹脂が充填された容器に、用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａを浸漬して、その塗料を塗布するなどの方法を採用してもよい。更に、絶縁性部材としてのポリイミドテープやテフロン（登録商標）テープ等を用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａに貼付して、その先端４４Ａを被覆するという方法などを採用してもよい。

何れにしても、最終転写ロール３８と常に接触して高電位（＋３５００Ｖ〜＋６０００Ｖ）に帯電する、接地（アース）されていないスクレーパー４２と、接地（アース）された用紙搬送ガイド４４の先端４４Ａとの最短距離（間隔）Ｄが、拭取部材４６の重みやプリンター１０の小型化及びユニット化等によって狭められても、その両者の放電可能領域におけるスクレーパー４２又は用紙搬送ガイド４４（先端４４Ａ）の表面には、絶縁性シート４８や絶縁性樹脂膜４９等の絶縁性部材が被覆されているので、その部位間に放電現象（漏電）が生じることはない。したがって、最終転写ロール３８に印加する電圧が損なわれるような不具合は起きず、充分な転写電流を得ることができるので、記録用紙Ｓへの転写不良等は発生しない。

プリンターの要部を示す概略構成図 光学濃度センサーの構造を示す概略説明図 絶縁性部材が被覆されたスクレーパーと用紙搬送ガイドを示す概略側面図 絶縁性部材が被覆されたスクレーパーと用紙搬送ガイドを示す概略斜視図 絶縁性部材が被覆された用紙搬送ガイドとスクレーパーを示す概略側面図 従来のプリンターの最終転写体を示す概略側面図

符号の説明

１０ プリンター（画像形成装置）
１２ 画像形成部
１４ 中間転写装置
１６ 最終転写部
１８ 定着装置
２０ 画像形成ユニット
２２ 感光体ドラム
２４ 帯電ロール
２８ 現像ロール
３０ 現像装置
３２ 第１の一次中間転写ドラム
３４ 第２の一次中間転写ドラム
３６ 二次中間転写ドラム
３８ 最終転写ロール（転写体）
４０ クリーニング装置
４２ スクレーパー
４４ 用紙搬送ガイド
４６ 拭取部材
４８ 絶縁性シート（絶縁性部材）
４９ 絶縁性樹脂膜（絶縁性部材）
５０ 光学濃度センサー

Claims (5)

1. 所定のバイアスが印加される部材上に残る残留物をクリーニングする、接地されていないスクレーパーと、
   接地された導電性部材に取り付けられ、前記スクレーパーの近傍で前記部材上に残る残留物を補助的にクリーニングする拭取部材と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記スクレーパーと前記導電性部材との放電可能領域における前記スクレーパー又は前記導電性部材の表面を絶縁性部材で被覆したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記バイアスが印加される部材が転写体であり、前記導電性部材が用紙搬送ガイドであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記用紙搬送ガイドが金属製であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写体の中心から転写位置まで引いた第１仮想線と、前記転写体の中心から前記拭取部材まで引いた第２仮想線とでなす角度が９０度以上であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記バイアスは３５００Ｖ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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