JP2005114756A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多色画像形成用の画像形成装置において、各色の画像形成手段をクリーナレス方式にし、かつ、紙粉を効率よく除去できるようにする。
【解決手段】 記録シート３が給紙ローラ１３及び搬送ローラ１４で搬送ベルト６７に給紙される際に発生し感光体ドラム５６の表面に付着した紙粉は、ブラシ状に形成された複数の繊維８２に引っかかって除去される。また、繊維８２には定電圧源９０により、紙粉とは電気的に逆極性を有する高電圧が印加され、電界の作用で紙粉が吸着されて除去される。また、紙粉の量は、搬送方向最上流側が最も多く下流側ほど少なくなるため、各画像形成ユニット１６に設けた紙粉除去装置８０のブラシ状の繊維８２の植毛密度を、下流側にある画像形成ユニット１６のものほど小さくする。これにより、下流側の画像形成ユニットほど、像担持体と紙粉除去装置のブラシ状繊維との接触が少なくなり、寿命を延ばすことが可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。

従来、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面に、所望の静電潜像を形成し、次に、その静電潜像が形成された像担持体表面に、トナーを付着させてトナー像を形成する、といった手順で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーからなるトナー像を順次形成し、その形成したトナー像を記録シートに転写することにより、カラー画像を形成するようにされている。

また、トナー像の記録シートへの転写方法としては、転写ベルトを介して搬送される記録シートにトナー像を直接転写する方法や、トナー像を転写ベルト（一般的に中間転写ベルトと称する）に順次転写して、一旦その中間転写ベルトにカラー画像を形成した後、そのカラー画像を、記録シートに二次転写する方法があるが、いずれの転写方法の場合でも、転写後に像担持体表面にトナーが残留してしまう。

そこで、従来の画像形成装置では、その転写残トナーを除去するために、転写残トナーをブレード等で機械的に掻き取るクリーナ機構を設けるか、あるいは、現像装置において、転写残トナーを電気的に吸着回収して再使用するというように構成する、所謂クリーナレス画像形成装置としていた。（例えば、特許文献１参照）。
特許第３１５４７５７号 公報

このクリーナレス画像形成装置では、クリーナ機構を設けずに像担持体表面の転写残トナーを除去することができるため、画像形成装置の小型化を図ることができるという利点を有するが、転写工程で像担持体に付着する紙粉を除去することは困難であり、また、像担持体上の紙粉にトナーが付着して記録シート上に転写されることによって現れる印字不良（一般的に紙粉印字と称される）が発生する欠点があった。

つまり、記録シートから発生する紙粉が、転写工程で記録シートあるいは中間転写ベルトから像担持体に付着することがあるが、クリーナレス画像形成装置では、紙粉を除去することができず、上述した紙粉印字等の問題が生じるのである。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、多色画像形成用の画像形成装置において、各色の画像形成手段をクリーナレス方式にし、かつ、紙粉を効率よく除去できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像形成手段により静電潜像が形成された前記像担持体の表面に所定の色のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、該現像手段により形成された前記像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成手段を互いに異なる複数のトナーの色毎に備え、
該各画像形成手段を、それぞれ、一方向に搬送される共通の転写ベルトに対向配設することにより、該転写ベルト若しくは該転写ベルト上の記録シートを前記転写材として、該転写材上に複数のトナー像を順次転写するよう構成された画像形成装置であって、
前記複数の画像形成手段は、それぞれ、前記転写材へのトナー像の転写後に前記像担持体表面に残った転写残トナーを前記現像手段で回収するように構成されたクリーナレス画像形成手段であり、
しかも、該複数の画像形成手段の内、少なくとも、前記転写ベルトの搬送方向に対して最上流側に配置されて前記トナー像を最初に転写する画像形成手段には、前記転写材へのトナー像の転写によって前記像担持体表面に付着した紙粉を除去するための紙粉除去手段が設けられていることを特徴とする。

このように、本発明の画像形成装置においては、少なくとも、最上流側の画像形成手段に紙粉除去手段を設けているので、すべての画像形成手段をクリーナレス方式にしても、像担持体表面に付着する紙粉の量を抑えて、形成画像の品質を向上することができる。

ところで、転写材の紙粉は、上流側で多く除去され、下流側に行くほど少なくなるため、請求項２に記載のように、下流側の画像形成手段には紙粉除去装置を設けないようにしてもよい。そして、このようにすれば、下流側の画像形成手段において像担持体が紙粉除去手段から受ける影響を無くして、像担持体、ひいては下流側の画像形成手段の寿命を延ばすことができる。また、下流側の画像形成手段の構成部品を少なくして、画像形成装置の小型化を図ることもできる。

また、請求項３に記載するように、前記複数の画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを有する４種類の画像形成手段を使用する場合であれば、イエロー（Ｙ）のトナーを有する画像形成手段を最上流側に配置するとよい。

そして、このようにすれば、各色のトナーを用いるカラー画像形成時に、紙粉印字が問題となり易い最上流において、イエロー（Ｙ）の画像が最初に形成されることから、たとえ紙粉印字が発生したとしても、イエロー（Ｙ）であれば、紙粉印字が目立ちにくいので、紙粉印字による画像の劣化を最小限に抑えることができる。

また、請求項４に記載のように、複数の画像形成手段の内の一つがブラック（Ｋ）のトナーを有する場合には、そのブラック（Ｋ）の画像形成手段を最下流側に配置するとよい。

つまり、ブラック（Ｋ）のトナーを有する画像形成手段は、カラー画像だけでなく、モノクロ画像を形成する際にも使用され、その使用頻度は、他の画像形成手段に比べて極めて高く、像担持体の寿命も他の画像形成手段に比べて短くなるが、請求項４に記載のように、ブラック（Ｋ）の画像形成手段を最下流に配置するようにすれば、この画像形成手段に設ける紙粉除去手段の性能を他の画像形成手段の紙粉除去手段よりも低下させるか、あるいは、紙粉除去手段自体を省略することができることから、ブラック（Ｋ）の画像形成手段において像担持体が紙粉除去装置から受ける影響を抑制若しくは無くして、その寿命を延ばすことができる。

一方、複数の画像形成手段の内の一つがブラック（Ｋ）のトナーを有する場合、請求項５に記載のように、ブラック（Ｋ）の画像形成手段を最上流側に配置するようにしてもよい。

そして、このようにすれば、ブラック（Ｋ）の画像形成手段のみを使用してモノクロ印字を行う場合においても、像担持体に付着する紙粉を除去することができるので、高速度で高品位なモノクロ印字が可能となる。

また、紙粉の形状は、通常、不定形であるため、紙粉除去手段を、請求項６に記載のように、基材に対してブラシ状に植毛された複数の繊維によって形成するか、請求項７に記載のように不織布を用いて形成すれば、繊維に引っ掛かり易く、紙粉を効率よく除去することが可能となる。

また、請求項８に記載のように、紙粉除去手段を導電性材料で構成し、しかも、粉除去手段と像担持体との間にバイアス電圧印加手段が備えられているようにしてもよい。
これは、像担持体表面の紙粉は像担持体の帯電極性と逆極性に帯電しているため、導電性の紙粉除去手段にバイアス電圧を印加することで、紙粉を紙粉除去手段に静電的に吸着することができ、紙粉を効率よく除去しうるからである。

ところで、紙粉除去装置は、すべての画像形成装置に設けてもよく、請求項２に記載のように、下流側の画像形成手段には紙粉除去手段を設けないようにしてもよいが、複数の画像形成手段に紙粉除去手段を設ける場合には、請求項９に記載するように、下流側の画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の性能を上流側の画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも低下させるか若しくは同等となるようにすればよい。そして、低下させるようにした場合には、紙粉除去手段が設けられた画像形成手段のうち、下流側の画像形成手段の寿命を延ばすことができる。

尚、このように複数の画像形成手段に設けられた紙粉除去手段のうち、下流側の画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の性能を低下させるか若しくは同等となるようにするには、請求項１０に記載のように、紙粉除去手段の像担持体に対する接触圧力を下流側ほど小さく若しくは同等となるようにするか、請求項１１に記載のように、紙粉除去手段の像担持体に対する接触幅を、下流側ほど小さく若しくは同等となるようにすればよい。

また、請求項１２に記載のように、紙粉除去手段が、基材に対してブラシ状に植毛された複数の繊維によって形成される場合には、該繊維の植毛密度を、下流側ほど小さくなるか若しくは同等となるようにしても、下流側の画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の性能を低下若しくは同等とさせることができる。

また、請求項１３に記載のように紙粉除去手段を、導電性材料で構成して、当該紙粉除去手段と像担持体との間にバイアス電圧を印加するようにした場合には、そのバイアス電圧を下流側ほど低くなるか若しくは同等となるように設定しても、下流側の画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の性能を低下若しくは同等とさせることができる。

また、請求項１４に記載のように、紙粉除去手段に像担持体から除去した紙粉を収容する紙粉収容手段を備えた場合には、除去される紙粉は、上流側ほど多く、下流側に行くほど減少するため、必要に応じて下流側の画像形成手段に設けられた紙粉収容手段を小型化することができ、紙粉収容手段を小型化した場合には、画像形成手段の小型化が可能となる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明が適用されたカラーレーザプリンタ１の概略構成を示す断面図である。
図１において、カラーレーザプリンタ１は、後述する４つの画像形成ユニット１６が水平方向に並んで配設される、所謂横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、本体ケーシング２に、転写材としての記録シート３を給紙するための給紙部４、給紙された記録シート３に画像を形成するための画像形成部５、画像が形成された記録シート３を排紙するための排紙部６を備えている。

給紙部４は、本体ケーシング２内の底部において、本体ケーシング２に対して前側から脱着可能に装着される給紙トレイ１２と、その給紙トレイ１２の一端部上方（前側上方）に設けられる給紙ローラ１３と、給紙ローラ１３の上方であって、給紙ローラ１３に対して記録シート３の搬送方向下流側（以下、記録シート３の搬送方向下流側を搬送方向下流側、記録シート３の搬送方向上流側を搬送方向上流側と省略する場合がある。）に設けられる搬送ローラ１４とを備えている。

給紙トレイ１２内には、記録シート３がスタックされており、その最上部にある記録シート３は、給紙ローラ１３の回転によって、１枚毎に搬送ローラ１４に向けて給紙され、その搬送ローラ１４から搬送ベルト６７に順次送られる。

なお、給紙ローラ１３と搬送ローラ１４との間には、上下方向に配設されるガイド部材１５が設けられており、給紙ローラ１３によって給紙された記録シート３は、ガイド部材１５によって搬送ベルト６７に順次送られる。

各画像形成ユニット１６は、本発明の画像形成手段に相当するものであり、像担持体としての感光体ドラム５６の周囲に、感光体ドラム５６を帯電させる帯電器２１、感光体ドラム５６に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としてのスキャナユニット１９、及び、感光体ドラム５６にトナー(現像剤)を付着させトナー像（現像剤像）を形成する現像手段としての現像ユニット２０を配置することによって構成される。

感光体ドラム５６は、正帯電体の材料、例えば、正帯電体のポリカーボネートを主成分とする有機感光体をアルミ製の円筒スリーブの外周面に塗布し、光導電層を形成した中空状のドラムであり、円筒スリーブを接地した状態で、本体ケーシング２に回転自在に支持される。

帯電器２１は、例えば、タングステン等によって構成される帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させて、感光体ドラム５６の表面を一様に正電極に帯電させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器である。

スキャナユニット１９は、筐体としてのスキャナケーシング２２内に、感光体ドラム５６の表面に静電潜像を形成するためのレーザ光を発生するレーザ発生器（図示せず）、ポリゴンミラー２３、一対のレンズ２４及び２５、３つの反射ミラー２６、２７及び２８から構成されている。

そして、このスキャナユニット１９では、レーザ発光部から発光されるレーザ光（図１中鎖線で図示）が、ポリゴンミラー２３で反射され、レンズ２４、反射ミラー２６、反射ミラー２７、レンズ２５、反射ミラー２８を、順次通過または反射して、射出窓２９から射出される。射出窓２９から射出されたレーザ光は、感光体ドラム５６に走査されて照射され、感光体ドラム５６の表面に静電潜像を形成する。

現像ユニット２０は、現像ケーシング４３内に、トナー収容部としてのトナーホッパ３１、トナー供給手段としての供給ローラ３２、トナー担持体としての現像ローラ３３を備えている。

トナーホッパ３１は、現像ケーシング４３の内部空間として形成されている。そして、このトナーホッパ３１には、現像ローラ３３に近い側にアジテータ４８が設けられ、各画像形成ユニット１６毎に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。

すなわち、上述した４つの画像形成ユニット１６は、トナーホッパ３１にイエロー（Ｙ）のトナーが収容された画像形成ユニット１６Ｙと、トナーホッパ３１にマゼンタ（Ｍ）のトナーが収容された画像形成ユニット１６Ｍと、トナーホッパ３１にシアン（Ｃ）のトナーが収容された画像形成ユニット１６Ｃと、トナーホッパ３１にブラック（Ｋ）のトナーが収容された画像形成ユニット１６Ｋとから構成されている。

なお、このトナーホッパ３１に収容されるトナーは、正帯電体の非磁性１成分現像剤であり、懸濁重合あるいは乳化重合によって製造されており、略球形をなし、流動性が極めて良好である。

供給ローラ３２は、トナーホッパ３１の下方に配設され、金属製のローラ軸に、導電性のスポンジ部材からなるローラ部分が被覆されている。この供給ローラ３２は、現像ローラ３３と対向接触するニップ部分において、現像ローラ３３と逆方向に回転するように回転可能に支持されている。

現像ローラ３３は、供給ローラ３２の下方において、供給ローラ３２と互いに対向接触する位置に回転可能に配設されている。現像ローラ３３は金属製のローラ軸に導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部が被覆され形成されている。

そして、転写部１７は、本体ケーシング２内部において、現像ユニット２０の反対側に感光体ドラム５６と対向するように設けられている。この転写部１７は、駆動ローラ６５と、従動ローラ６６とエンドレスベルトである搬送ベルト６７と、転写ローラ６８とを備えている。

従動ローラ６６は、記録シート３の搬送方向に対して最上流側の画像形成ユニット１６Ｙの感光体ドラム５６より前方であって、給紙ローラ１３の上方後側に配設されている。また、駆動ローラ６５は、記録シート３の搬送方向に対して最下流側の画像形成ユニット１６Ｋの感光体ドラム５６よりも後方であって、定着部１８よりも下方斜め前側に配設されている。

また、搬送ベルト６７は、カーボン等の導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂からなり、駆動ローラ６５と従動ローラ６６との間に巻回されている。搬送ベルト６７は、巻回されている外側の面が、各画像形成ユニット１６のすべての感光体ドラム５６と対向接触するように配設されている。

そして、駆動ローラ６５の駆動により、従動ローラ６６が従動され、搬送ベルト６７が、駆動ローラ６５と従動ローラ６６の間を、各画像形成ユニット１６の感光体ドラム５６と対向接触する接触面において感光体ドラム５６と同方向に回転するように、反時計方向に周回移動する。

また、転写ローラ６８は、巻回されている搬送ベルト６７の内側において、各画像ユニット１６の感光体ドラム５６と、搬送ベルト６７を挟んで対向するように、夫々配設される。この転写ローラ６８は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材などの弾性部材からなるローラ部分が被覆され形成されている。

そして、転写ローラ６８は、搬送ベルト６７と対向接触する接触面において、搬送ベルト６７の周回移動方向と同方向に回転するように、反時計方向に回転可能に設けられており、転写時において、感光体ドラム５６に担持されているトナー像が記録シート３に転移（転写）される方向に、図示しない電源から所定の電圧が印加されて定電流制御により転写ローラ６８と感光体ドラム５６との間に転写バイアスが印加される。

また、定着部１８は、画像形成ユニット１６及び転写部１７の後方であって、搬送方向下流側に配設されている。この定着部１８は、加熱ローラ７０及び押圧ローラ６９を備えている。加熱ローラ７０は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ７０の表面が定着温度に過熱される。また、押圧ローラ６９は、加熱ローラ７０を押圧するように配設される。

また、一対の排紙ローラ１１は、定着部１８の搬送方向下流側に夫々配設されており、排紙ローラ１１の下流側には排紙トレイ１０が配設されている。
また、このカラーレーザプリンタ１では、各画像形成ユニット１６において、転写後に感光体ドラム５６に残留する転写残トナーを、現像ローラ３３によって回収する、所謂クリーナレス方式によって転写残トナーの回収を行っている。

すなわち、転写後の転写残トナーを有する感光体ドラム５６の表面は、感光体ドラム５６の回転により、スコロトロン型の帯電器２１と対向する帯電位置にて帯電され、次に、スキャナユニット１９によって露光される。露光されなかった未露光部分にある転写残トナーは、感光体ドラム５６の表面が、現像ローラ３３と対向したときに転写残トナーと逆帯電極性となる現像ローラ３３によって吸着されて回収される。一方、露光部分では、転写残トナーと現像ローラ３３からのトナーとによって、トナー像が形成される。

以上のような本実施形態のカラーレーザプリンタ１において、感光体ドラム５６の表面が帯電器２１によって一様に帯電され、スキャナユニット１９から画像情報に従って変調されたレーザ光（図１中鎖線で図示）が照射されると、感光体ドラム５６の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット２０によって感光体ドラム５６上にトナーで可視像化され、感光体ドラム５６の回転によって転写位置に搬送される。

転写位置では、給紙ローラ１３及び搬送ローラ１４を介して記録シート３が供給され、前記可視像は転写ローラ６８と感光体ドラム５６との間に印加される転写バイアスによって、記録シート３に転写される。

次に、記録シート３は、定着部１８に搬送され、定着部１８の加熱ローラ７０と押圧ローラ６９によって挟持搬送され、記録シート３上の可視像は加熱及び加圧され、記録シート３上に定着される。そして記録シート３は排紙ローラ１１によりカラーレーザプリンタ１の上部の排紙トレイ１０に排出され、画像形成動作が終了する。

一方、転写後に感光体ドラム５６に残留したトナーは、現像ユニット２０に回収され、再び現像に供される。このように、本実施形態のカラーレーザプリンタ１は、所謂クリーナレス方式を採用しているので、感光体ドラム５６上に残留したトナーを掻き取って貯蔵する廃トナー貯蔵容器を必要としないので、装置の小型化を実現できると共に、トナーの有効な利用が可能となっている。

ところで、本実施形態のカラーレーザプリンタ１は、各色の画像形成ユニット１６をクリーナレス方式としているので、感光体ドラム５６に残留した転写残トナーを現像ユニット２０に回収することはできるが、各画像形成ユニット１６において、可視像を記録シート３へ転写した際に、記録シート３側から感光体ドラム５６に付着する紙粉については、除去することができない。

そこで、図２に示すように、各画像形成ユニット１６には、感光体ドラム５６から紙粉を除去するための紙粉除去装置８０が設けられており、記録シート３側から感光体ドラム５６に付着した紙粉を、この紙粉除去装置８０にて除去できるようにされている。

紙粉除去装置８０は、図２に示すように、感光体ドラム５６を左側から底部にかけて囲むように配置された断面Ｌ字状の紙粉収容器８４と、その紙粉収容器８４の側面に感光体ドラム５６と対向するように配置された導電性の基材８１と、基材８１に対してブラシ状に植毛された導電性の複数の繊維８２と、基材８１（延いては繊維８２）に紙粉除去用のバイアス電圧を印加する定電圧源９０と、から構成されている。

なお、繊維８２は、感光体ドラム５６の表面に圧接するように基材８１に植毛されており、感光体ドラム５６が回転する際に、感光体ドラム５６の表面に付着した紙粉を掻き取るようにして除去する。

また、定電圧源９０は、基材８１（延いては繊維８２）と感光体ドラム５６との間に、紙粉が感光体ドラム５６から離れて繊維８２に吸着する方向のバイアスを発生させる電圧、例えば、紙粉とは逆極性のバイアス電圧を印加することで、紙粉を繊維８２に吸着させるものである。

そして、本実施形態では、図３に示すように、記録シート３の搬送経路に沿って、上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順で、各画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋが配置されており、各画像形成ユニット１６に設けられた紙粉除去装置８０における基材８１への繊維８２の植毛密度及び紙粉収容器８４における紙粉収容容積が、上流側の画像形成ユニット１６よりも下流側の画像形成ユニット１６の方が小さくなるように設定されている。

以上説明したように、本実施形態のカラーレーザプリンタ１においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成ユニット１６に対して、夫々、紙粉除去手段としての紙粉除去装置８０を設け、この紙粉除去装置８０を介して、記録シート３から感光体ドラム５６に付着した紙粉を除去するようにされている。

このため、本実施形態のカラーレーザプリンタ１によれば、各色の画像形成ユニット１６がクリーナレス方式の画像形成ユニットであるにも関わらず、感光体ドラム５６から紙粉を除去して、記録シート３に形成した画像の品質を向上することができる。

また、本実施形態では、各画像形成ユニット１６に設ける紙粉除去装置８０を、基材８１にブラシ状に植毛された複数の繊維８２にて構成し、その繊維８２の基材８１への植毛密度を、記録シート３の搬送方向に対して上流側の画像形成ユニット１６よりも下流側の画像形成ユニットの方が小さくなるように設定している。

これは、記録シート３の紙粉は、上流側の画像形成ユニット１６で多く除去され、下流側に行くほど少なくなるため、それに応じて、下流側の画像形成ユニット１６の紙粉除去性能を設定するためであるが、このようにすることによって、下流側の画像形成ユニット１６では、上流側の画像形成ユニットに比べて、感光体ドラム５６に対する紙粉除去装置８０（詳しくは繊維８２）の接触圧が少なくなり、感光体ドラム５６の劣化を抑制して、その寿命を延ばすことができる。

また、上記各画像形成ユニット１６のうち、記録シート３の搬送方向に対して最上流側に配置される画像形成ユニット１６は、記録シート３からの紙粉の影響を最も受け易くなるが、本実施形態では、その最上流には、最も色が薄く紙粉が目立たないイエロー（Ｙ）のトナーを有する画像形成ユニット１６Ｙを配置するようにしていることから、紙粉除去装置８０によって完全に紙粉を除去できない場合であっても、紙粉が目立たないようにカラー画像を形成することができるようになる。

よって、本実施形態によれば、最上流の画像形成ユニット１６において、確実に紙粉を除去できるように、紙粉除去装置８０の紙粉除去性能を高める必要はなく、この結果、最上流の画像形成ユニット１６についても、感光体ドラム５６の劣化を抑制して、その寿命を延ばすことができる。

また、本実施形態では、紙粉除去装置８０を、基材８１にブラシ状に植毛した繊維８２の接触だけで感光体ドラム５６から紙粉を除去するのではなく、その繊維８２に定電圧源９０から紙粉除去用のバイアス電圧を印加することによって、感光体ドラム５６に付着した紙粉を繊維８２側に吸着するようにされている。

このため、本実施形態の紙粉除去装置８０によれば、感光体ドラム５６に対する繊維８２の接触圧力だけでなく、定電圧源９０から繊維８２に印加するバイアス電圧を変化させることによっても、紙粉除去性能を調整することができる。

よって、本実施形態によれば、紙粉除去装置８０の紙粉除去性能を確保するために、必ずしも、感光体ドラム５６に対する繊維８２の接触圧を高める必要が無く、この結果、感光体ドラム５６が紙粉除去装置８０から受ける接触圧を低くして、感光体ドラム５６の寿命を延ばすことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
たとえば、上記実施形態では、基材８１にブラシ状に植毛された繊維８２からなる紙粉除去装置８０を用いて、感光体ドラム５６から紙粉を除去するものとして説明したが、紙粉除去装置８０としては、繊維８２の代わりに不織布を使用するようにしてもよい。

なお、この場合、繊維８２と同様、不織布には、導電材を混合し、定電圧源９０からのバイアス電圧の印加によって、紙粉を吸着できるようにするとよい。
また、上記実施形態では、繊維８２の基材８１への植毛密度を、記録シート３の搬送方向に対して上流側の画像形成ユニット１６よりも下流側の画像形成ユニット１６の方が小さくなるようにするものとして説明したが、紙粉除去装置８０としては、搬送ベルト６７の搬送方向に沿って、感光体ドラム５６に接触する繊維８２の接触幅が、上流側の画像形成ユニット１６よりも下流側の画像形成ユニット１６の方が小さくなるようにしてもよい。

また、繊維８２の基材８１への植毛密度や感光体ドラム５６への接触幅は、必ずしも各画像形成ユニット１６毎に変化させる必要はなく、図４に示すように、各画像形成ユニット１６すべて同じ（紙粉除去性能が同等）にしてもよい。また、この場合、下流側と上流側とで紙粉除去性能を変えて、下流側の画像形成ユニット１６の感光体ドラム５６の寿命を延ばすために、繊維８２に印加するバイアス電圧を上流側の画像形成ユニット１６ほど高くするようにするとよい。

これにより、上流側での紙粉の吸着量を多くすることが可能となるとともに、下流側の画像形成ユニット１６では、感光体ドラム５６が紙粉除去装置８０から受ける印加電圧を上流側より低くして、感光体ドラム５６の寿命を延ばすことが可能となる。

また、上記実施形態では、各画像形成ユニットのすべてに紙粉除去装置８０を設けるものとして説明したが、図５に示すように、各画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋのうち第１番目から第３番目までの画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃには紙粉除去装置８０を設けて紙粉を除去し、最下流の第４番目の画像形成ユニットには紙粉除去装置及び紙粉収容器を設けないようにしてもよい。

これにより、第１番目から第３番目までの画像形成ユニットで紙粉は除去され、最下流の第４番目の画像形成ユニット１６では、感光体ドラム５６が紙粉除去装置８０から受ける接触圧がなくなるため、感光体ドラム５６の寿命を延ばすことが可能となる。

さらに、本実施形態において、第４番目にブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１６Ｋを配置すれば、カラーレーザプリンタにおいても、最も使用頻度の高いブラック（Ｋ）の画像形成ユニットの寿命を延ばすことが可能となり、維持コストが低減されることとなる。

なお、図３、４、５に示す実施形態において、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１６Ｋのみを使用してモノクロ印字を行う場合は、通常、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃを動作しないようにして、それらの感光ドラム５６を搬送ベルト６７から離間させるのが一般的であるが、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの紙粉除去性能が同じである場合は、そのいずれか一つの画像形成ユニットにおける感光体ドラム５６を作用させて紙粉除去機能のみを有効にしたり、あるいは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの紙粉除去性能が異なる場合、すなわち、上流側ほど除去機能が優れている場合には、上流側の画像形成ユニットにおける感光体ドラム５６を作用させて紙粉除去機能のみを有効にしたりすることにより、モノクロ印字を行う際においても、ほぼ同様の紙粉除去機能が発揮されて、高品位のモノクロ印字を行うことができる。特に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの紙粉除去性能が同じである場合には、モノクロ印字の際に紙粉除去機能を有効とする画像形成ユニットをかわるがわる交代的に使用することにより、装置全体の寿命を延ばすことができる効果もある。

また、上記実施形態では、各画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋのうちブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１６Ｋを第４番目に配置するとして説明したが、図６に示すように、第１番目にブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１６Ｋを配置してもよい。

このような配置とすることで、例えば、モノクロ印字を行う場合、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の画像形成ユニット１６Ｙ，１６Ｍ、１６Ｃを動作しないようにして、それらの感光体ドラム５６を搬送ベルト６７から離間させた状態で、ブラック（Ｋ）の画像ユニット１６Ｋのみを動作させることによりモノクロ印字を行う場合においても、カラー印字の場合と同様の紙粉除去機能が発揮されるので、高速で高品位なモノクロ印字が可能となる。

このとき、最上流のブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１６Ｋに続いて、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１６Ｙを二番目に配置した場合には、カラー印字を行う際に、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１６Ｙ以外の画像形成ユニットを配置した場合よりも紙粉印字が目立たないという効果が得られる。

さらに、上記の実施形態では、感光体ドラム５６のトナー像を感光体ドラム５６から搬送ベルト６７上を搬送されてくる記録シート３に直接転写してカラー画像を形成する方式のカラーレーザプリンタ１として説明したが、図７に示すように、本発明を、トナー像を、中間転写ベルト７２に順次転写して、一旦その中間転写ベルト７２にカラー画像を形成した後、そのカラー画像を、記録シート３に二次転写するようにしたカラーレーザプリンタ１に適用しても前述と同様の効果が得られる。

また、以上の実施形態では、本発明をカラーレーザプリンタ１に適用した場合を説明したが、複数の色のトナーを使用する多色用の画像形成装置であれば、カラーレーザプリンタ１に限らず、ＬＥＤ（発光ダイオード）によって露光を行うようにしたＬＥＤプリンタであってもよいし、さらに、カラーコピー機やカラーファクシミリ装置であっても、本発明を適用して、前述と同様の効果を得ることができる。

実施形態のカラーレーザプリンタの概略構成を示す断面図である。 実施形態の画像形成ユニットの詳細構成を表す説明図である。 図１に示す４つの画像形成ユニットの紙粉除去性能を変えるためにブラシの植毛密度を変化させた状態を表す説明図である。 図１に示す４つの画像形成ユニットの紙粉除去性能を変えるためにブラシの植毛密度を均一としてバイアス電圧を変化させる場合の説明図である。 図１に示す４つの画像形成ユニットのうち最下流の画像形成ユニットを除く画像形成ユニットに紙粉除去装置を設けた場合の説明図である。 図１に示す４つの画像形成ユニットのうち最上流側をブラック（Ｋ）の画像形成ユニットとした場合の説明図である。 中間点転写ベルトを使用して記録シートに画像を形成するようにしたカラーレーザプリンタの概略構成を表す説明図である。

符号の説明

１…カラーレーザプリンタ、２…本体ケーシング、３…記録シート、４…給紙部、５…画像形成部、６…排紙部、１０…排紙トレイ、１１…排紙ローラ、１２…給紙トレイ、１３…給紙ローラ、１４…搬送ローラ、１５…ガイド部材、１６（１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｋ）…画像形成ユニット、１７…転写部、１８…定着部、１９…スキャナユニット、２０…現像ユニット、３１…トナーホッパ、３２…供給ローラ、３３…現像ローラ、４３…現像ケーシング、４８…アジテータ、５６…感光体ドラム、２１…帯電器、６５…駆動ローラ、６６…従動ローラ、６７…搬送ベルト、６８…転写ローラ、６９…押圧ローラ、７０…加熱ローラ、７２…中間転写ベルト、８０…紙粉除去装置、８１…基材、８２…ブラシ状繊維、８２…繊維、８４…紙粉収容器、９０…定電圧源。

Claims (14)

1. 静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像形成手段により静電潜像が形成された前記像担持体の表面に所定の色のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、該現像手段により形成された前記像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成手段を、互いに異なる複数のトナーの色毎に備え、
   該各画像形成手段を、それぞれ、一方向に搬送される共通の転写ベルトに対向配設することにより、該転写ベルト若しくは該転写ベルト上の記録シートを前記転写材として、該転写材上に複数のトナー像を順次転写するよう構成された画像形成装置であって、
   前記複数の画像形成手段は、それぞれ、前記転写材へのトナー像の転写後に前記像担持体表面に残った転写残トナーを前記現像手段で回収するように構成されたクリーナレス画像形成手段であり、
   該複数の画像形成手段の内、少なくとも、前記転写ベルトの搬送方向に対して最上流側に配置されて前記トナー像を最初に転写する画像形成手段には、前記転写材へのトナー像の転写によって前記像担持体表面に付着した紙粉を除去するための紙粉除去手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記紙粉除去手段は、前記複数の画像形成手段の内、少なくとも、前記転写ベルトの搬送方向に対して最下流側に配置されて前記トナー像を最後に転写する画像形成手段を除く画像形成手段に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを有する４種類の画像形成手段を備え、
   該４種類の画像形成手段の内、イエロー（Ｙ）のトナーを有する画像形成手段は、前記転写材に対して最初にトナー像を転写するよう、前記転写ベルトの搬送方向に対して最上流側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の画像形成手段の内の一つは、ブラック（Ｋ）のトナーを有し、
   該ブラック（Ｋ）のトナーを有する画像形成手段は、前記転写材に対して最後にトナー像を転写するよう、前記転写ベルトの搬送方向に対して最下流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３何れか記載の画像形成装置。
5. 前記複数の画像形成手段の内の一つは、ブラック（Ｋ）のトナーを有し、
   該ブラック（Ｋ）のトナーを有する画像形成手段は、前記転写材に対して最初にトナー像を転写するよう、前記転写ベルトの搬送方向に対して最上流側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記紙粉除去手段は、基材に対してブラシ状に植毛された複数の繊維によって構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５何れか記載の画像形成装置。
7. 前記紙粉除去手段は、不織布によって構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５何れか記載の画像形成装置。
8. 前記紙粉除去手段は、導電性材料にて構成され、該紙粉除去手段には、当該紙粉除去手段と像担持体との間に紙粉除去用のバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項７何れか記載の画像形成装置。
9. 前記紙粉除去手段は、前記転写ベルトの搬送方向に対して最上流側に配置された画像形成手段に加えて、該画像形成手段よりも下流側で、該画像形成手段と共に前記転写ベルトの搬送方向に沿って連続して配置された１又は複数の画像形成手段にも設けられており、
   該複数の紙粉除去手段の紙粉除去性能は、前記転写ベルトの搬送方向に対して下流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の方が上流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも紙粉除去性能が劣るか若しくは同等となるように設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項５何れか記載の画像形成装置。
10. 前記複数の紙粉除去手段は、それぞれ、前記像担持体に接触することにより紙粉を除去するように構成されており、
    該各紙粉除去手段の前記像担持体に対する接触圧力は、前記転写ベルトの搬送方向に対して下流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の方が上流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも小さくなるか若しくは同等となるように設定されていることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記複数の紙粉除去手段は、それぞれ、前記像担持体に接触することにより紙粉を除去するように構成されており、
    前記紙粉除去手段が前記転写ベルトの搬送方向に沿って前記像担持体に接触する接触幅は、前記転写ベルトの搬送方向に対して下流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の方が上流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも小さくなるか若しくは同等となるように設定されていることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
12. 前記複数の紙粉除去手段は、それぞれ、基材に対してブラシ状に植毛された複数の繊維によって構成されており、
    該繊維の植毛密度は、前記転写ベルトの搬送方向に対して下流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の方が上流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも小さくなるか若しくは同等となるように設定されていることを特徴とする請求項９〜請求項１１何れか記載の画像形成装置。
13. 前記複数の紙粉除去手段は、それぞれ、導電性材料にて構成されると共に、
    各紙粉除去手段には、当該紙粉除去手段と像担持体との間に紙粉除去用のバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段が備えられ、
    しかも、該各バイアス電圧印加手段が紙粉除去手段と像担持体との間に印加する紙粉除去用のバイアス電圧は、前記転写ベルトの搬送方向に対して下流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の方が上流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも小さくなるか若しくは同等となるように設定されていることを特徴とする請求項９〜請求項１２何れか記載の画像形成装置。
14. 前記複数の紙粉除去手段は、それぞれ、前記像担持体から除去した紙粉を収容する紙粉収容手段を備え、
    該各紙粉収容手段における紙粉の収容可能容量は、前記転写ベルトの搬送方向に対して下流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段の方が上流側に位置する画像形成手段に設けられた紙粉除去手段よりも小さくなるか若しくは同等となるように設定されていることを特徴とする請求項９〜請求項１３何れか記載の画像形成装置。
    
    

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