JP2017156450A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙などのシートに付着した紙粉などの微小粒子を、微小粒子の極性にかかわらず除去することができる。
【解決手段】現像剤像が記録媒体Ｐに転写されることで記録媒体Ｐに画像が形成される画像形成装置１００１において、現像剤像が記録媒体Ｐに転写される位置である転写位置に記録媒体Ｐが到達する前に記録媒体Ｐに接触する第１接触部材１００５ａであって、正極性に帯電されることで、記録媒体Ｐに付着した微小粒子であって負極性に帯電された微小粒子を電気的に回収する第１接触部材１００５ａと、転写位置に記録媒体Ｐが到達する前に記録媒体Ｐに接触する第２接触部材１００４ａであって、負極性に帯電されることで、記録媒体Ｐに付着した微小粒子であって正極性に帯電された微小粒子を電気的に回収する第２接触部材１００４ａと、を有する。
【選択図】図２

Description

現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

複写機やファクシミリやプリンタなどの画像形成装置において、用紙などのシートに付着した紙粉が感光ドラムに付着してしまった場合、シートに形成された画像にスジが生じてしまったり、画像の一部が欠落する白抜けが現れたりしてしまう。つまり、シートに形成された画像に画像不良が生じてしまう。そのため、感光ドラムに紙粉が付着しないように紙粉を除去する必要がある。そこで特許文献１に開示される技術では、シートにトナー像が転写される位置である転写位置よりもシートの搬送方向における上流側に搬送ローラが設けられている。そして、その搬送ローラを帯電させることで、シートに付着した紙粉を搬送ローラに電気的に付着させている。これにより、シートに付着した紙粉を回収している。

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、シートに付着した紙粉を回収するための搬送ローラが１つしか設けられていない。そのため、紙粉を回収するための搬送ローラとは逆極性に帯電した紙粉を回収することができなかった。これにより、感光ドラムに紙粉が付着してしまうおそれがある。感光ドラムに紙粉が付着していると、上述したような画像不良が生じるおそれがある。

ここで、紙粉が原因で生じる画像不良を防ぐために、プロセスカートリッジ内に感光ドラム上の紙粉を除去するための装置を設けた場合、プロセスカートリッジが大型化してしまう。また、その場合、プロセスカートリッジは交換されるユニットであるにもかかわらず、プロセスカートリッジのコストが増大してしまう。また、カラーレーザプリンタのように複数のプロセスカートリッジを有する画像形成装置においては、中間転写ベルトの移動方向またはシートの搬送方向において最も上流側に位置するプロセスカートリッジに、紙粉を除去するための装置を設ける必要がある。これにより、感光ドラムに紙粉が付着してしまうことを抑制することができる。しかし、その場合、紙粉を除去するための装置の有無によってプロセストナーカートリッジの構成が異なってしまう。そのため、プロセスカートリッジを製造するための設備を、複数のプロセスカートリッジにおいて共通にすることができない。それにより、プロセスカートリッジを製造するための設備にかかるコストが大きくなってしまうおそれがある。また、中間転写ベルトによってトナー像をシートに転写させる画像形成装置においては、中間転写ベルト上に残留したトナーを回収するためのクリーニングブレードに紙粉が付着することで、中間転写ベルトが十分にクリーニングされないおそれもあった。

特開平９−２４９３２５号公報

本発明の目的は、用紙などのシートに付着した紙粉などの微小粒子を、微小粒子の極性にかかわらず除去することである。

上記目的を達成するために、
現像剤像が記録媒体に転写されることで記録媒体に画像が形成される画像形成装置において、
現像剤像が記録媒体に転写される位置である転写位置に記録媒体が到達する前に記録媒体に接触する第１接触部材であって、正極性に帯電されることで、記録媒体に付着した微小粒子であって負極性に帯電された微小粒子を電気的に回収する第１接触部材と、
前記転写位置に記録媒体が到達する前に記録媒体に接触する第２接触部材であって、負極性に帯電されることで、記録媒体に付着した微小粒子であって正極性に帯電された微小粒子を電気的に回収する第２接触部材と、
を有することを特徴とする。

本発明は、用紙などのシートに付着した紙粉などの微小粒子を、微小粒子の極性にかかわらず除去することができる。

実施例１に係る画像形成装置の概略断面図 実施例１において転写材に付着した紙粉が回収される様子を示す図 実施例２に係る画像形成装置の概略断面図 実施例２において転写材に付着した紙粉が回収される様子を示す図

以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

（実施例１）
実施例１ついて説明する。図１は、実施例１に係る画像形成装置１００１の概略断面図である。本実施例に係る画像形成装置１００１は、４つの感光体１０１１・１０１２・１０１３・１０１４を有するカラーレーザプリンタである。画像形成装置１００１は、４色（イエロー・マゼンタ・シアン・ブラック）の現像剤像としてのトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するために、４色の現像剤としてのトナー像をそれぞれ形成することができる画像形成部を備えている。

画像形成装置１００１は、記録媒体としての転写材Ｐを収納するカセット１００２から供給される転写材Ｐに画像を形成する。また、画像形成部は、像担持体としての感光体１０１１〜１０１４を有するトナーカートリッジ１０２１〜１０２４と、画像露光用光源としてのレーザビームを発生させるレーザダイオードを有するスキャナユニット１０３１〜１０３４とからなる。

感光体１０１１〜１０１４の表面は、帯電ローラ１０６１〜１０６４によって一様に帯電される。そして、ビデオコントローラ（不図示）で作成されたビデオ信号に基づいて、スキャナユニット１０３１〜１０３４内のレーザダイオード（不図示）が駆動する。ポリゴンミラー（不図示）によって感光体１０１１〜１０１４の表面にレーザを走査させることで、感光体１０１１〜１０１４上に目には見えない静電潜像がそれぞれ形成される。

静電潜像は、現像器１０７１〜１０７４によってトナー像として可視化される。各色の感光体１０１１〜１０１４上に形成されたトナー像が、順次重ねて転写材Ｐに転写されることで転写材Ｐ上にカラー画像が形成される。ここで、感光体１０１１は、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成するための感光体であり、感光体１０１２は、マゼンタ（Ｍ）のトナ
ー像を形成するための感光体である。また、感光体１０１３は、シアン（Ｃ）のトナー像を形成するための感光体であり、感光体１０１４は、ブラック（Ｂｋ）のトナー像を形成するための感光体である。

一方、カセット１００２内の転写材Ｐは、給紙ローラ１００３によってピックアップされて搬送される。給紙ローラ１００３によってピックアップ・搬送された転写材Ｐは、その後、搬送ローラ対１００４と補助ローラ対１００５とによって転写ベルト１００６に向かって搬送される。感光体１０１１〜１０１４上に形成されたトナー像は、転写ローラ１０４１〜１０４４の作用によって、転写ベルト１００６によって一定速度で搬送される転写材Ｐ上に順次重ね合うように転写される。つまり、イエローのトナー像が最初に転写材Ｐに転写され、その上に、マゼンタ→シアン→ブラックのトナー像が順番に転写材Ｐに転写される。また、転写ベルト１００６の移動方向における下流には熱定着器１００８が設けられる。トナー像が転写された転写材Ｐは、熱定着器１００８によって熱と圧力が加えられる。これにより、トナー像が転写材Ｐに定着する。転写材Ｐにトナー像が定着した後は、転写材Ｐは、画像形成装置１００１の上部の排紙トレイ１００９に排出される。

図２は、実施例１において転写材Ｐに付着した微小粒子である紙粉が回収される様子を示す図である。ここで、本実施例では、感光体１０１１〜１０１４とトナーは正極性に帯電される。転写材Ｐが搬送される際に、転写材Ｐを搬送するローラや搬送経路などの構成部材と転写材Ｐとが摺擦することによって、パルプ繊維や填料などが転写材Ｐから剥離して紙粉が発生する。この紙粉の多くは、転写材Ｐを搬送するローラや搬送経路との摺擦により正極性もしくは負極性に帯電している。

図２に示すように搬送ローラ対１００４は、第２接触部材としてのローラ１００４ａとローラ１００４ｂとから構成される。ローラ１００４ａには、電源１０５１が接続されており、−３００Ｖの電圧（バイアス）が印加されている。また、ローラ１００４ａに対向して配置されるローラ１００４ｂはＧＮＤに接続される。ローラ１００４ｂがＧＮＤに接続されるのは、ローラ１００４ａとローラ１００４ｂとの間に電位差を設け、ローラ１００４ｂからローラ１００４ａの方向へ電界を発生させるためである。しかし、ローラ１００４ａとローラ１００４ｂとの間に電位差を設けることができるのであれば、ローラ１００４ｂは、必ずしもＧＮＤに接続される必要はない。

そして、本実施例では、転写材Ｐが搬送ローラ対１００４の間を通過する際に、転写材Ｐの画像形成面としての印字面側に付着している正極性の紙粉が、ローラ１００４ａに引き付けられて、転写材Ｐ上から除去される。具体的には、正極性の紙粉は、ローラ１００４ａとローラ１００４ｂとの間に発生する電界によって除去される。その後、ローラ１００４ａ上の紙粉は、シート１０５２によってかきとられてトレイ１０５３に入れられる。一方、負極性の紙粉は、搬送ローラ対１００４によって除去されない。なお、本実施例において、転写材Ｐが搬送ローラ対１００４の間を通過する際、ローラ１００４ａと転写材Ｐは接触している。

また、転写材Ｐの搬送方向における搬送ローラ対１００４よりも下流にある補助ローラ対１００５は、第１接触部材としてのローラ１００５ａとローラ１００５ｂとから構成される。ローラ１００５ａには、電源１０５４が接続されており、ローラ１００４ａに印加される電圧とは逆の極性である＋３００Ｖの電圧が印加される。ローラ１００５ａに対向して配置されるローラ１００５ｂはＧＮＤに接続される。ローラ１００５ｂがＧＮＤに接続されるのは、ローラ１００５ａとローラ１００５ｂとの間に電位差を設け、ローラ１００５ａからローラ１００５ｂの方向へ電界を発生させるためである。しかし、ローラ１００５ａとローラ１００５ｂとの間に電位差を設けることができるのであれば、ローラ１００５ｂは、必ずしもＧＮＤに接続される必要はない。

そして、本実施例では、転写材Ｐが補助ローラ対１００５の間を通過する際に、搬送ローラ対１００４で回収されなかった転写材Ｐの印字面側に付着している負極性の紙粉が、１００５ａに引き付けられて、転写材Ｐ上から除去される。具体的には、負極性の紙粉は、ローラ１００５ａとローラ１００５ｂとの間に発生する電界によって除去される。そして、ローラ１００５ａ上の紙粉は、回収ブレードとしてのシート１０５５によってかきとられてトレイ１０５６に入れられる。これによって、転写材Ｐの印字面側から正極性および負極性に帯電した紙粉を除去することが可能となる。なお、本実施例において、転写材Ｐが補助ローラ対１００５の間を通過する際、ローラ１００５ａと転写材Ｐは接触している。

一方、搬送ローラ対１００４と補助ローラ対１００５とによって回収されなかった紙粉は、補助ローラ対１００５に正極性の電圧が印加されることで正極性に帯電する。このように補助ローラ対で除去されなかった紙粉は、正極性に帯電されているため、正極性に帯電された感光体１０１１〜１０１４に付着しにくくなる。その結果、感光体１０１１〜１０１４に紙粉が付着することによって生じる画像不良を抑制することができる。

また、本実施例では、感光体１０１１〜１０１４上の紙粉を除去するための装置をトナーカートリッジ１０２１〜１０２４内に設けなくてもよいため、トナーカートリッジ１０２１〜１０２４を小型化できる。また、トナーカートリッジ１０２１〜１０２４において、トナーが収納される部分の容量を大きくすることができる。さらに、トナーカートリッジ１０２１〜１０２４をすべて同じ構成にすることができるため、トナーカートリッジ１０２１〜１０２４を製造する設備を共通にすることができ、トナーカートリッジ１０２１〜１０２４の製造コストを低減させることができる。

以上のように、本実施例では、画像形成装置１００１は、正極性に帯電されることで、負極性に帯電された紙粉を電気的に回収するローラ１００５ａと、正極性に帯電された紙粉を電気的に回収するローラ１００４ａを有する。これにより、転写材Ｐに付着した紙粉を、紙粉の極性にかかわらず除去することができる。
また、本実施例では、ローラ１００５ａとローラ１００４ａにおいて、下流側に配置される搬送ローラは、感光体１０１１〜１０１４の極性と同じ極性に帯電される。そのため、転写材Ｐに付着した紙粉を、感光体１０１１〜１０１４の極性と同じ極性に帯電することができる。これにより、感光体１０１１〜１０１４に紙粉が付着することを抑制することができる。

（実施例２）
次に実施例２について説明する。ここで、実施例２において、実施例１と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。図３は、実施例２に係る画像形成装置３００１の概略断面図である。画像形成装置３００１は、転写材Ｐを収納するカセット３００２から供給される転写材Ｐに画像を形成する。

本実施例において、画像形成部は、感光体３０１１〜３０１４をそれぞれ有するトナーカートリッジ３０２１〜３０２４と、スキャナユニット３０３１〜３０３４とからなる。感光体３０１１〜３０１４は、中間転写体としての中間転写ベルト３００７（ＩＴＢ）に接している。そして、各色の感光体３０１１〜３０１４上に形成されたトナー像は、転写ローラ３０４１〜３０４４の作用によって、中間転写ベルト３００７上に順次重ねて転写（一次転写）される。つまり、イエローのトナー像が最初に転写材Ｐに転写され、その上に、マゼンタ→シアン→ブラックのトナー像が順番に転写材Ｐに転写される。中間転写ベルト３００７上に形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト３００７によって搬送される。なお、感光体３０１１〜３０１４は、帯電ローラ３０６１〜３０６４の作用によ
って帯電する。

一方、カセット３００２内の転写材Ｐは、給紙ローラ３００３によってピックアップ・搬送される。給紙ローラ３００３にピックアップ・搬送された転写材Ｐは、その後、搬送ローラ対３００４と補助ローラ対３００５とによって転写ローラ３００６に向かって搬送される。そして、中間転写ベルト３００７上のトナー像は、正極性に帯電された転写ローラ３００６に加圧されることで、中間転写ベルト３００７から転写材Ｐに転写（二次転写）される。

転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト３００７上に残ったトナーは、中間転写ベルトに接するように配置されたクリーニングブレード３０５７によって掻き取られてトレイ３０５８に入れられる。ここで、転写材Ｐの搬送方向における転写ローラ３００６の下流側には熱定着器３００８が設けられている。トナー像が転写された転写材Ｐは、熱定着器３００８によって熱と圧力が加えられる。これによって、転写材Ｐにトナー像が定着する。その後、トナー像が定着した転写材Ｐは、画像形成装置３００１の上部に配置される排紙トレイ３００９に排出される。

図４は、実施例２において転写材Ｐに付着した紙粉が回収される様子を示す図である。本実施例では、感光体３０１１〜３０１４は負極性に帯電される。図４に示すように、搬送ローラ対３００４は、ローラ３００４ａとローラ３００４ｂとから構成される。ローラ３００４ａには、電源３０５１が接続されており、＋３００Ｖの電圧が印加されている。また、ローラ３００４ａに対向して配置されるローラ３００４ｂはＧＮＤに接続される。

そして、転写材Ｐが搬送ローラ対３００４の間を通過する際に、ローラ３００４ａとローラ３００４ｂとの間に発生する電界によって、転写材Ｐの印字面側に付着している負極性の紙粉がローラ３００４ａに引き付けられる。これにより、転写材Ｐ上の負極性の紙粉が除去される。ローラ３００４ａ上の紙粉は、シート３０５２によって掻き取られてトレイ３０５３に入れられる。一方、正極性の紙粉は、搬送ローラ対３００４によっては除去されない。

搬送ローラ対３００４の下流側にある補助ローラ対３００５は、ローラ３００５ａとローラ３００５ｂとから構成される。ローラ３００５ａには、電源３０５４が接続されており、ローラ３００４ａに印加される電圧とは逆の極性である−３００Ｖの電圧が印加される。また、ローラ３００５ａに対向して配置されるローラ３００５ｂはＧＮＤに接続される。

そして、転写材Ｐが補助ローラ対３００５間を通過する際、ローラ３００５ａとローラ３００５ｂとの間に発生する電界によって、搬送ローラ対３００４で回収されなかった転写材Ｐの印字面側に付着している正極性の紙粉がローラ３００５ａに引き付けられる。これにより、転写材Ｐ上の正極性の紙粉が除去される。その後、ローラ３００５ａ上の紙粉は、シート３０５５によって掻き取られてトレイ３０５６に入れられる。これにより、転写材Ｐの印字面側から、正極性および負極性に帯電した紙粉を除去することが可能となる。その結果、クリーニングブレード３０５７に紙粉が到達することがなく、クリーニングブレード３０５７に紙粉が付着することで生じるクリーニング不良を抑制することができる。

以上のように、本実施例では、画像形成装置３００１は、正極性に帯電されることで、負極性に帯電された紙粉を電気的に回収するローラ３００５ａと、正極性に帯電された紙粉を電気的に回収するローラ３００４ａを有する。これにより、転写材Ｐに付着した紙粉を、紙粉の極性にかかわらず除去することができる。

また、本実施例では、ローラ３００５ａとローラ３００４ａにおいて、下流側に配置される搬送ローラは、感光体３０１１〜３０１４の極性と同じ極性に帯電される。そのため、転写材Ｐに付着した紙粉を、感光体３０１１〜３０１４の極性と同じ極性に帯電することができる。これにより、感光体３０１１〜３０１４に紙粉が付着することを抑制することができる。

なお、各実施例において、転写材Ｐを搬送するローラによって、転写材Ｐに付着した紙粉を除去しているが、必ずしもこれに限られることはない。例えば、紙粉を除去する部材は、転写材Ｐが搬送される過程で転写材Ｐと接触するようにブラシであってもよい。また、例えば、紙粉を除去する部材は、トナー像が転写材Ｐに転写される位置である転写位置まで転写材Ｐをガイドする搬送ガイドであってもよい。この場合、ブラシや搬送ガイドに電圧を印加することで、転写材Ｐに付着した紙粉を除去する。

１００１…画像形成装置、１００４ａ…ローラ、１００５ａ…ローラ、Ｐ…転写材

Claims (11)

1. 現像剤像が記録媒体に転写されることで記録媒体に画像が形成される画像形成装置において、
   現像剤像が記録媒体に転写される位置である転写位置に記録媒体が到達する前に記録媒体に接触する第１接触部材であって、正極性に帯電されることで、記録媒体に付着した微小粒子であって負極性に帯電された微小粒子を電気的に回収する第１接触部材と、
   前記転写位置に記録媒体が到達する前に記録媒体に接触する第２接触部材であって、負極性に帯電されることで、記録媒体に付着した微小粒子であって正極性に帯電された微小粒子を電気的に回収する第２接触部材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１接触部材は、前記転写位置に向かって記録媒体を搬送する第１搬送ローラであり、
   前記第２接触部材は、前記転写位置に向かって記録媒体を搬送する第２搬送ローラ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. 記録媒体の搬送方向において、前記第１接触部材と前記第２接触部材は、前記転写位置よりも上流側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体の搬送方向において、前記第１接触部材は、前記第２接触部材よりも下流側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 現像剤像が形成される像担持体を有し、
   前記第１接触部材と前記第２接触部材において、記録媒体の搬送方向における下流側に配置される接触部材は、前記像担持体の極性と同じ極性に帯電されることで、記録媒体に付着した微小粒子を、前記像担持体の極性と同じ極性に帯電することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１接触部材に付着した微小粒子を回収する第１回収ブレードと、
   前記第２接触部材に付着した微小粒子を回収する第２回収ブレードと、
   を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１接触部材に、正極性のバイアスを印加するための第１電源と、
   前記第２接触部材に、負極性のバイアスを印加するための第２電源と、
   を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１接触部材は、記録媒体における画像が形成される側の面である画像形成面に付着した負極性の微小粒子を回収し、
   前記第２接触部材は、前記画像形成面に付着した正極性の微小粒子を回収することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. それぞれ異なる色の現像剤が形成される複数の像担持体と、
   記録媒体に形成された現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、を有し、
   複数の前記像担持体から記録媒体に現像剤像が重ねて転写され、記録媒体に転写された現像剤像が前記定着装置によって記録媒体に定着することで、記録媒体に画像が形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. それぞれ異なる色の現像剤が形成される複数の像担持体と、
    記録媒体に形成された現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、
    前記像担持体に形成された現像剤像が一次転写される中間転写体と、を有し、
    複数の前記像担持体から前記中間転写体に現像剤像が重ねて一次転写され、重ねて一次転写された現像剤像が前記中間転写体から記録媒体に二次転写され、記録媒体に転写された現像剤像が前記定着装置によって記録媒体に定着することで、記録媒体に画像が形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記記録媒体は用紙であり、
    前記微小粒子は、用紙から発生した紙の粉であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。