JP2006099023A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 感光体上の紙粉を効率よく除去でき、紙粉による印字不良を効果的に抑えることができる構成を提供する。
【解決手段】 カラーレーザプリンタ1は、複数の感光体3が、変位可能に構成された用紙搬送ベルト6と対向して配設され、用紙Pを被転写部材として、複数のトナー像を順次転写するよう構成されている。このプリンタ1では、トナー像を被転写部材へ転写するタイミングとは異なるタイミングで、転写ローラ61に対しトナー転写時とは逆のバイアスが印加されるようになっており、これにより感光体3の表面に付着しているトナーとは逆極性の紙粉が、感光体3から用紙搬送ベルト6へと移動する。そして、その移動した用紙搬送ベルト6上の紙粉は、クリーニングローラ105によって用紙搬送ベルト6から除去され、貯留ボックス107に収容されることとなる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、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感光体に、トナー(現像剤)を付着させてトナー像(現像剤像)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。
このようなカラーレーザプリンタにおいては、トナー像を記録シートへ転写する方法として、転写ベルト(用紙搬送ベルト)を介して搬送される記録シートに感光体上のトナー像を直接転写する方法や、感光体上のトナー像を、ベルトなどの中間転写体に順次転写して、一旦その中間転写体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などがある。
特開2000−235311公報
ところで、上記のようなカラーレーザプリンタでは、転写工程で感光体に付着する紙粉が問題となる。即ち、感光体上の紙粉が付着すると、その紙粉上にトナーが付着して記録シート上に転写されてしまい、印字不良(一般的に紙粉印字と称される)が発生してしまう虞がある。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、感光体上の紙粉を効率よく除去でき、紙粉による印字不良を効果的に抑えることができる構成を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、1又は複数の感光体と、前記1又は複数の感光体の表面に複数の静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、所定極性に帯電した所定色の現像剤を、前記静電潜像形成手段にて形成された各静電潜像に付着させることにより、それぞれ異なる色の複数の現像剤像を前記1又は複数の感光体に形成する複数の現像手段と、前記複数の現像剤像を、前記1又は複数の感光体に対向する部位において変位する被転写部材に重ねて転写する転写手段と、を備え、前記1又は複数の感光体が、変位可能に構成されたベルト又はドラムからなる対向部材と対向して配設され、前記対向部材又は被記録媒体を前記被転写部材として、当該被転写部材に前記複数の現像剤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、前記複数の現像剤像を前記被転写部材へ転写するタイミングとは異なるタイミングで、前記感光体の表面に付着している紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動させる紙粉移動手段と、前記紙粉移動手段により前記対向部材に移動した前記紙粉を、当該対向部材から除去する紙粉除去手段と、を備えたことを特徴とする。
この請求項1において、対向部材は、記録シート等の被記録媒体を被転写部材として搬送する搬送ベルトであってもよいし、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体であってもよい。
この請求項1において、対向部材は、記録シート等の被記録媒体を被転写部材として搬送する搬送ベルトであってもよいし、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体であってもよい。
請求項2の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記紙粉移動手段は、前記転写手段と前記感光体との間に印加されるバイアスの極性が、前記現像剤像を前記被転写部材に転写する際の転写バイアスと反対の極性となるように変更するバイアス変更手段を備え、前記転写手段と前記感光体との間に、前記転写バイアスとは反対の極性のバイアスを印加することにより、前記感光体に付着する現像剤像の極性とは逆極性に帯電する紙粉を前記感光体から前記対向部材に移動させることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記紙粉移動手段は、各被記録媒体に対する画像形成の終了毎に、前記紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動可能とされていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記紙粉移動手段は、1又は複数の被記録媒体の画像形成を指示する画像形成指示信号に応じた画像形成の終了毎に、前記紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動可能とされていることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記紙粉移動手段は、被記録媒体に対する画像形成が予め定められた基準回数に達することを条件として、前記紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動することを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置において、前記被転写部材は、前記対向部材であり、前記対向部材に隣接して、当該対向部材に付着した現像剤像を除去する現像剤像除去手段が設けられており、この現像剤像除去手段が前記紙粉除去手段に兼用されていることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記感光体に隣接して配置され、かつ前記感光体に付着した前記紙粉を一時的に保持するように構成される紙粉保持手段と、前記紙粉保持手段による前記紙粉の保持を解除し、当該紙粉を所定のタイミングで前記対向部材へ移動させる保持解除手段と、を更に備えたことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の画像形成装置において、前記対向部材は複数の回転部材に支持されたベルト部材からなり、前記紙粉除去手段は、前記対向部材を介して前記回転部材と対向するように配置されていることを特徴とする。
<請求項1の発明>
請求項1の構成によれば、感光体上の紙粉を効率よく除去でき、紙粉による印字不良を効果的に抑えることができる。
請求項1の構成によれば、感光体上の紙粉を効率よく除去でき、紙粉による印字不良を効果的に抑えることができる。
<請求項2の発明>
現像剤と逆極性の紙粉が感光体に付着すると、現像剤に対して転写や回収操作を行ってもその逆極性の紙粉が依然として感光体に残存し、その残存する逆極性の紙粉が悪影響を及ぼしつづけてしまう虞がある。これに対し、請求項2の構成によれば、現像剤とは独立して感光体に残存する逆極性の紙粉を効果的に除去できることとなる。
現像剤と逆極性の紙粉が感光体に付着すると、現像剤に対して転写や回収操作を行ってもその逆極性の紙粉が依然として感光体に残存し、その残存する逆極性の紙粉が悪影響を及ぼしつづけてしまう虞がある。これに対し、請求項2の構成によれば、現像剤とは独立して感光体に残存する逆極性の紙粉を効果的に除去できることとなる。
<請求項3の発明>
請求項3のように各被記録媒体に対する画像形成の終了毎に紙粉の除去を行うようにすれば、感光体が絶えず清浄な状態に保たれることとなる。
請求項3のように各被記録媒体に対する画像形成の終了毎に紙粉の除去を行うようにすれば、感光体が絶えず清浄な状態に保たれることとなる。
<請求項4の発明>
請求項4の構成によれば、画像形成指示信号に応じたジョブ毎に紙粉の除去が可能となるため、ジョブ間を利用して効率的に紙粉除去が可能となる。
請求項4の構成によれば、画像形成指示信号に応じたジョブ毎に紙粉の除去が可能となるため、ジョブ間を利用して効率的に紙粉除去が可能となる。
<請求項5の発明>
請求項5の構成によれば、頻繁に紙粉除去が行われなくなり、紙粉除去に要する時間を節約しながら効果的に紙粉除去を行うことができる。
請求項5の構成によれば、頻繁に紙粉除去が行われなくなり、紙粉除去に要する時間を節約しながら効果的に紙粉除去を行うことができる。
<請求項6の発明>
請求項6の構成によれば、現像剤像除去手段が紙粉除去手段に兼用されるため、専用に紙粉除去手段を別途設ける必要がなく、対向部材上から現像剤像と紙粉の両方を除去しうる構成を実現しつつ、それら除去に要するスペース及び部品点数を効果的に削減できることとなる。
請求項6の構成によれば、現像剤像除去手段が紙粉除去手段に兼用されるため、専用に紙粉除去手段を別途設ける必要がなく、対向部材上から現像剤像と紙粉の両方を除去しうる構成を実現しつつ、それら除去に要するスペース及び部品点数を効果的に削減できることとなる。
<請求項7の発明>
請求項7の構成によれば、紙粉除去手段によって感光体から紙粉除去を行うまでの間、一時的に紙粉保持手段によって紙粉を保持できるため、感光体に蓄積する紙粉を一層少なくすることができ、その結果、紙粉による印字不良をより効果的に防止でき、紙粉が画質に及ぼす影響を極めて低減できる。
請求項7の構成によれば、紙粉除去手段によって感光体から紙粉除去を行うまでの間、一時的に紙粉保持手段によって紙粉を保持できるため、感光体に蓄積する紙粉を一層少なくすることができ、その結果、紙粉による印字不良をより効果的に防止でき、紙粉が画質に及ぼす影響を極めて低減できる。
<請求項8の発明>
請求項8の構成によれば、紙粉除去手段が対向部材を介して回転手段と対向するように配置されているため、紙粉除去手段による押圧が回転手段によって受けられる構成となる。従って、対向部材の架設部分に紙粉除去手段を当接させる場合と比較して、対向部材に撓み等の不具合が生じにくく、対向部材が絶えず安定状態に保たれる構成となる。
請求項8の構成によれば、紙粉除去手段が対向部材を介して回転手段と対向するように配置されているため、紙粉除去手段による押圧が回転手段によって受けられる構成となる。従って、対向部材の架設部分に紙粉除去手段を当接させる場合と比較して、対向部材に撓み等の不具合が生じにくく、対向部材が絶えず安定状態に保たれる構成となる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1について、図面を参照して説明する。図1は、本発明が適用された画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ1の内部構成を表す概略断面図である。
本発明の実施形態1について、図面を参照して説明する。図1は、本発明が適用された画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ1の内部構成を表す概略断面図である。
(全体構成)
図1に例示するカラーレーザプリンタ1は、トナー像形成部4と、用紙搬送ベルト6と、定着部8と、給紙部9と、スタッカー12と、制御部10とを備え、用紙P(用紙Pは特許請求の範囲でいう被記録媒体に相当する)に、外部から入力される画像データに応じた4色の画像を形成する。
図1に例示するカラーレーザプリンタ1は、トナー像形成部4と、用紙搬送ベルト6と、定着部8と、給紙部9と、スタッカー12と、制御部10とを備え、用紙P(用紙Pは特許請求の範囲でいう被記録媒体に相当する)に、外部から入力される画像データに応じた4色の画像を形成する。
そして、トナー像形成部4は、4つの現像手段としての現像ユニット51M,51C,51Y,51BKと、これらの現像ユニット51M,51C,51Y,51BKに貯留されたマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、及びブラック(Bk)のトナー(トナーは特許請求の範囲でいう現像剤に相当する)による4つのトナー像工程毎に、感光体としての感光体ドラム3と、帯電手段としての帯電器31と、静電潜像形成手段としての露光器41とを備えている。
以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。
トナー像形成部4の感光体ドラム3は、略円筒形状の部材で構成され、4つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。尚、感光体ドラム3の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、カラーレーザプリンタ1のグランドラインに接地されている。
トナー像形成部4の感光体ドラム3は、略円筒形状の部材で構成され、4つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。尚、感光体ドラム3の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、カラーレーザプリンタ1のグランドラインに接地されている。
また、帯電器31は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム3に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ32と、この帯電ワイヤ32を納めて感光体ドラム3側を開放したシールドケース33とで構成され、この帯電ワイヤ32に高電圧を印加することにより、感光体ドラム3の表面を正極性(例えば+850V〜+900V)に帯電させる。また、シールドケース33は、上記感光体ドラム3側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに規定の電圧を印加することにより感光体ドラム3の表面がほぼグリッド電圧と同電位に帯電される。
また、露光器41は、各感光体ドラム3に、感光体ドラム3の回転方向の帯電器31より下流側に配設され、外部より入力される画像データの1色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム3の表面へ照射する。なお、図1に示される露光器41は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。
尚、露光器41により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム3の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下(+150〜+200V)することにより、感光体ドラム3の表面には、静電潜像が形成される。
また、現像ユニット51M,51C,51Y,51BKはそれぞれ、トナーを収納する現像ユニットケース55に、現像ローラ52を備えた構成で、感光体ドラム3の回転方向に対して露光器41より下流側に現像ローラ52が感光体ドラム3に接するように配設される。そして、現像ユニット51M,51C,51Y,51BKは、トナーを「+」(正極性)に帯電させ、均一な薄層として感光体ドラム3へ供給して、現像ローラ52と感光体ドラム3との接触部において、感光体ドラム3上に形成された「+」(正極性)の静電潜像に対して、「+」(正極性)に帯電したトナーを反転現像方式で現像して画像(現像剤像)を形成する。
尚、現像ローラ52は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂、又は、ゴム材のコート層が形成されている。
また、現像ユニットケース55に収納されるトナーは、正帯電性の非磁性1成分トナーであり、現像ユニット51M,51C,51Y,51BKに応じて、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーが収容されている。
また、現像ユニットケース55に収納されるトナーは、正帯電性の非磁性1成分トナーであり、現像ユニット51M,51C,51Y,51BKに応じて、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーが収容されている。
また、給紙部9は、装置の最下部に設けられており、用紙Pを収容する収容トレイ91と、用紙Pを送り出すピックアップローラ92とから構成されている。そして、収容トレイ91に収容された用紙Pは、ピックアップローラ92により、給紙部9から1枚ずつ取り出され、搬送ローラ99等を介して用紙搬送ベルト6に送られる。
また、用紙搬送ベルト6は、用紙Pを上面に担持した状態で、一体的に走行するように無端状に構成され、駆動ローラ62と従動ローラ63に架け渡されており、各感光体ドラム3と対向する位置の近傍には、転写ローラ61がそれぞれ設けられている。転写ローラ61は特許請求の範囲でいう転写手段に相当する。駆動ローラ62は、変位不能に構成された図示しない軸受に回転可能に支持されており、従動ローラ63は、変位可能な軸受(図示略)に支持されている。従動ローラ63を支持する軸受けは、付勢手段(ばね部材80)によって駆動ローラ62から離れる側に付勢されており、これによって用紙搬送ベルト6が適切な張力に保たれている。そして、用紙搬送ベルト6は、駆動ローラ62の回動により、感光体ドラム3と対向する側の表面が、図1に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、搬送ローラ99から送られて来る用紙Pを、感光体ドラム3との間へ順番に搬送して定着部8へ送る。また、用紙搬送ベルト6の駆動ローラ62で折り返した面に隣接して回転可能なクリーニングローラ105が設けられている。クリーニングローラ105は、特許請求の範囲でいう紙粉除去手段、現像剤像除去手段に相当する。
また、転写ローラ61に対して、負電圧の定電流源112と正電圧の定電圧源113とが接続可能とされ、これら定電流源112及び定電圧源113が転写バイアス切替スイッチSW1(以下、スイッチSW1ともいう)によって切り替えられるように構成されている。トナーを被転写部材(用紙P)に転写する際には、負電圧の定電流源112により転写ローラ61と感光体ドラム3との間にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス(例えば−12〜−30μA)が印加されて、感光体ドラム3上に形成されたトナー像(特許請求の範囲でいう現像剤像)を用紙搬送ベルト6により搬送される用紙Pに転写するように構成されている。ここで、定電流源112は、各色毎に異なる転写バイアスを印加できるように構成されていてもよい。
一方、感光体3から紙粉を除去する際には、後述する制御部10からの信号に応じてスイッチSW1が切り替えられ、正電圧の定電圧源113によりトナーと同極性(ここでは正極性)の転写バイアス(例えば、+600V〜+800V)が印加され、感光体3に付着するトナーと逆極性(ここでは負極性)の紙粉が用紙搬送ベルト6上に吸引される。ここで、定電圧源113は、各色毎に異なる転写バイアスを印加できるように構成されていてもよい。なお、紙粉の除去については後に詳述する。
また、クリーニングローラ105は、用紙搬送ベルト6の幅方向に延びた軸部材105aの周囲にシリコーンからなる発泡材が設けられた構成をなしており、用紙搬送ベルト6を挟んで対向する位置に設けられた金属製の電極ローラ104との間で所定のバイアスが印加されて、用紙搬送ベルト6に接触しながら回転するように配設される。電極ローラ104とクリーニングローラ105の間に印加されるバイアスの極性は、後述するクリーニングバイアス切替スイッチSW2,SW3(図6:後述)の動作によって切り替えられるようになっている。なお、電極ローラ104とクリーニングローラ105との間におけるバイアス印加構成については後述する。
また、クリーニングローラ105には、クリーニングローラ105に付着したトナーをクリーニングローラ105から除去する金属製(例えば、鉄材にNiメッキが施された構成、あるいはステンレス材からなる構成等)の回収ローラ106と、クリーニングローラ105から除去されたトナーを貯留しておく貯留ボックス(貯留容器)107が設けられている。回収ローラ106には、ゴム製のクリーニングブレード108が当接しており、このクリーニングブレード108は、回収ローラ106に付着しているトナーや紙粉を掻きとるように機能する。
定着部8は、加熱ローラ81と、加圧ローラ82とから構成され、4色のトナー像を坦持した用紙Pを、加熱ローラ81及び加圧ローラ82によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Pに定着させる。
また、カラーレーザプリンタ1の上面にはスタッカー12が形成されている。このスタッカー12は、定着部8の排紙側に設けられており、定着部8から排出される用紙Pを収容する。
制御部10は、周知のCPUを用いた制御装置などにより構成され、ROM、RAM等の記憶手段と接続されてカラーレーザプリンタ1の動作全般の制御を行う。制御部10では、スイッチSW1、或いは後述するスイッチSW2、SW3、SW4、SW5に対して切換えを指示する指令信号を出力可能とされており、各スイッチSW1、SW2、SW3、SW4、SW5は、制御部10からの指令信号に応じて切り替えられるようになっている。
(画像形成動作)
次に、カラーレーザプリンタ1における用紙Pへの画像形成動作について説明する。まず、給紙部9からピックアップローラ92により用紙Pが1枚供給され、搬送ローラ99を介して用紙搬送ベルト6へ送られる。
次に、カラーレーザプリンタ1における用紙Pへの画像形成動作について説明する。まず、給紙部9からピックアップローラ92により用紙Pが1枚供給され、搬送ローラ99を介して用紙搬送ベルト6へ送られる。
次に、図1中一番右側の感光体ドラム3(即ち、マゼンタ色用の現像ユニット51Mに対応する感光ドラム3)の表面が、帯電器31により+850V〜+900Vの間の所定電圧に一様に帯電され、露光器41により、マゼンタ色用の外部から入力された画像データに対応して露光されて、露光された部分のみ電位が下がり(およそ+150V〜+200V)静電潜像が形成される。次に、この感光体ドラム3の表面に現像ユニット51Mにおいて、+400V〜+500Vの現像バイアスが印加されている現像ローラ52から正極性に帯電されたマゼンタトナーが供給され、静電潜像が形成されて現像バイアスより電位が低くなっている箇所にのみマゼンタトナーが付着して現像が行われる。そして、このようにして形成された「+」(正極性)に帯電されたトナー像は、用紙搬送ベルト6により搬送される用紙Pの表面上に、負極性の転写バイアスが印加された転写ローラ61により転写される。この転写が行われた後、用紙Pには、転写ローラ61により用紙Pに転写された「+」(正極性)に帯電されたマゼンタトナーが付着する。
次に、用紙Pが、シアントナー、イエロートナー、及びブラックトナー用それぞれの感光体ドラム3と対向する位置へ順番に搬送され、マゼンタトナーと同様の手順で、トナー像が感光体ドラム3の表面に形成されて、転写ローラ61により用紙Pに重ね合わされる。ここで、定電流源112は、各色毎に異なる転写バイアスを印加できるように構成されていてもよい。最後に、用紙P上に形成された4色のトナー像は、定着部8において用紙P上に定着され、スタッカー12上に排出される。
(紙粉移動・除去動作)
次に、感光体上に付着した紙粉を移動させ、除去する動作について説明する。
図2は、カラーレーザプリンタ1の要部構成を模式的に示しており、図3は、用紙Pの紙粉が感光体に付着する現象を説明している。また、図4では、感光体3から用紙搬送ベルト6へ紙粉を移動させる方法を説明しており、図5では、用紙搬送ベルト6に移動した紙粉を搬送し、除去する流れを説明している。また、図6は、紙粉・トナー除去部100の構成を概念的に例示している。
次に、感光体上に付着した紙粉を移動させ、除去する動作について説明する。
図2は、カラーレーザプリンタ1の要部構成を模式的に示しており、図3は、用紙Pの紙粉が感光体に付着する現象を説明している。また、図4では、感光体3から用紙搬送ベルト6へ紙粉を移動させる方法を説明しており、図5では、用紙搬送ベルト6に移動した紙粉を搬送し、除去する流れを説明している。また、図6は、紙粉・トナー除去部100の構成を概念的に例示している。
まず、図2を参照して紙粉が感光体3に付着する現象について説明する。図2のように、用紙Pに対して画像形成を行う際には、用紙Pは感光体3と転写ローラ61の間を順次通過することとなるが、その通過の際には、図3(a)(b)のように、用紙Pの通過に伴い各感光体3に電荷を帯びた紙粉90が感光体3の表面に付着していく。このような紙粉90は、図3(c)のようにトナー像の転写が終了した後でも依然として感光体3上に残り続けることとなる。なお、図2等の各図ではわかりやすくする為、紙粉90を大きめに示している。
なお、本実施形態に係るカラーレーザプリンタ1では、用紙搬送経路において最上流の感光体3に至る前に、紙粉除去用のブラシやブレード、あるいは電気的に紙粉を除去する部材等、1又は複数の紙粉除去部が設けられているが、このような紙粉除去部によって用紙Pの紙粉を完全に除去することは難しく、除去されずに残った紙粉が図3のように感光体3に付着してしまう。そこで、以下の紙粉移動・除去動作により、感光体3に付着してしまった紙粉を移動・除去するようにしている。
まず、本実施形態に係るカラーレーザプリンタ1では、用紙Pの通過によって各感光体3に付着した紙粉を除去するため、図4のように、複数のトナー像を被転写部材(用紙P)へ転写するタイミングとは異なるタイミングで、各感光体3の表面に付着している紙粉90を各感光体3から用紙搬送ベルト6へと移動させるようにしている。即ち、用紙Pや用紙搬送ベルト6への画像形成動作のタイミングとは異なるタイミングで、転写ローラ61と感光体3との間に印加されるバイアスの極性が切り替えられるように構成されている。具体的には、用紙Pが担持されていないベルト状の部分が感光体3を通過する期間であって、かつ用紙搬送ベルト6にトナー像(濃度パッチ等のトナー像)が形成されない期間において、制御部10が、スイッチSW1に指令信号を出力して、この指令信号に応じてスイッチSW1が切り替わることにより転写ローラ61と感光体3との間に印加されるバイアスが、トナー像転写時とは逆極性となるように切り替えられる。本実施形態では、用紙搬送ベルト6が特許請求の範囲でいう対向部材に相当し、制御部10、スイッチSW1、転写ローラ61、及び定電圧源113が特許請求の範囲でいう紙粉移動手段に相当している。
紙粉移動手段では、制御部10からの信号に基づくスイッチSW1の切替により、転写ローラ61と感光体3との間に印加されるバイアスの極性が、トナー像を被転写部材に転写する際の極性と、それとは反対の極性とで変更されるようになっている。なお、制御部10及びスイッチSW1が特許請求の範囲でいうバイアス変更手段に相当する。そして、この紙粉移動手段は、図4のように、転写ローラ61と感光体3との間に、トナー像転写の際の転写バイアスとは反対の極性のバイアスを印加することにより、感光体3に付着するトナー像の極性(正極性)とは逆極性(即ち負極性)に帯電する紙粉を感光体3から用紙搬送ベルト6に移動させるように機能する。ここで、定電圧源113は、各色毎に異なる転写バイアスを印加できるように構成されていてもよい。
上記のように感光体3から用紙搬送ベルト6へと移動した紙粉90は、図5(a)のように用紙搬送ベルト6に付着した状態で、用紙搬送ベルト6によって各感光体3とは反対側に配置された紙粉・トナー除去部100側に移動し、図5(b)のように、この紙粉・トナー除去部100によって用紙搬送ベルト6から除去されることとなる。
本実施形態に係るレーザプリンタ1では、用紙搬送ベルト6を被転写部材として用紙搬送ベルト6にトナー像を形成可能に構成され、紙粉・トナー除去部100においては、用紙搬送ベルト6に隣接して、用紙搬送ベルト6に付着したトナー像を除去可能な上述のクリーニングローラ105が設けられている(このクリーニングローラ105は、現像剤像除去手段に相当する)。そして、このクリーニングローラ105が、トナー像除去手段としての機能だけでなく紙粉除去手段としての機能をも有している(換言すれば、現像剤像除去手段が紙粉除去手段に兼用されている)。
図6では、紙粉・トナー除去部の構成を概念的に例示しており、本実施形態では、クリーニングバイアス切替スイッチSW2(単にスイッチSW2称する)の切替によりにより電極ローラ104とクリーニングローラ105との間に印加されるバイアスの極性が切り替えられるように構成されている。電極ローラ104は、グランドラインに接続され接地されている。図6のように用紙搬送ベルト6から紙粉90を除去する場合には、クリーニングローラ105に対して紙粉90の極性とは逆極性のバイアス(例えば+600V)が定電圧源115によって印加され、一方、用紙搬送ベルト6上のトナーを除去する際にはSW2の切り替えにより、トナーの極性とは逆極性のバイアス(例えば−1200V)が定電圧源114によって印加されるようになっている。図6の例では、正極性のバイアスが印加されることにより負極性の紙粉90がクリーニングローラ105に吸引されている。クリーニングローラ105は、用紙搬送ベルト6との接触部分が互いに反対方向となるように図示しない駆動手段によって駆動される。
また、クリーニングローラ105に当接する回収ローラ106は、図示しない駆動手段或いはクリーニングローラ105との連れ回り(クリーニングローラ105との間に生じる摩擦によるクリーニングローラ105との連動)により、クリーニングローラ105との接触部分が互いに同方向で同速度となるように回転しており、定電圧源116、117によってバイアス電圧を印加可能に構成されている。図6のように紙粉除去時には紙粉90とは逆極性(即ち正極性)のバイアス(例えば+800V)が定電圧源117より印加され、トナー除去時には、トナーとは逆極性(即ち負極性)のバイアス(例えば−1600V)が定電圧源116より印加される。
紙粉除去及びトナー除去のいずれの場合においても回収ローラ106のほうが吸引力が大となるようにバイアスが調整されており、紙粉除去の際にはクリーニングローラ105から回収ローラ106へと紙粉90が移動し、クリーニングブレード108で掻きとられることにより紙粉が貯留ボックス107に収容される。トナー除去の際にも、同様にトナーがクリーニングローラ105から回収ローラ106へと移動してクリーニングブレード108で掻きとられて貯留ボックス107に収容される。なお、スイッチSW2,SW3は、制御部10(図1)からの制御信号に応じて切り替わるようになっており、制御部10は、紙粉除去の際には、スイッチSW2,SW3に対し、それぞれ定電圧源115、117に切り替える信号を出力し、トナー除去の際にはスイッチSW2,SW3に対し、それぞれ定電圧源114、116に切り替える信号を出力するようになっている。
(紙粉除去タイミング)
本実施形態では、1又は複数の被記録媒体の画像形成を指示する画像形成指示信号に応じた画像形成の終了毎に、紙粉を感光体3から用紙搬送ベルト6へと移動可能とされ、画像形成ジョブ毎に紙粉クリーニングが可能とされている。具体的には、上述の用紙Pへの画像の形成動作の終了が制御部10にて確認されると、次回の画像形成指示信号に基づく画像形成が行われるまでの間に、制御部10が、スイッチSW1に切替信号を出力し、SW1が定電圧源113に切り替えられ、写ローラ61と感光体3との間に、転写バイアスとは反対の極性のバイアスを印加され、上述の紙粉移動動作が行われる。このスイッチ切替動作に伴い、制御部10からスイッチSW2,SW3を切り替える信号が出力され、上述の紙粉除去動作(図6参照)が行われる。
本実施形態では、1又は複数の被記録媒体の画像形成を指示する画像形成指示信号に応じた画像形成の終了毎に、紙粉を感光体3から用紙搬送ベルト6へと移動可能とされ、画像形成ジョブ毎に紙粉クリーニングが可能とされている。具体的には、上述の用紙Pへの画像の形成動作の終了が制御部10にて確認されると、次回の画像形成指示信号に基づく画像形成が行われるまでの間に、制御部10が、スイッチSW1に切替信号を出力し、SW1が定電圧源113に切り替えられ、写ローラ61と感光体3との間に、転写バイアスとは反対の極性のバイアスを印加され、上述の紙粉移動動作が行われる。このスイッチ切替動作に伴い、制御部10からスイッチSW2,SW3を切り替える信号が出力され、上述の紙粉除去動作(図6参照)が行われる。
なお、紙粉移動手段は、各被記録媒体に対する画像形成の終了毎に、紙粉を感光体から用紙搬送ベルト6へと移動させるように構成してもよい。この場合、各用紙に対する各色の感光体3からのトナー像の転写が終了したことを条件として、次の用紙にトナー像の転写を行う前のタイミングで、各色毎に異なる転写バイアスを印加できる構成であれば、定電流源112から定電圧源113に順次切り替えることにより上述の紙粉移動・除去動作を行うようにすることもできる。紙粉除去と次の用紙に対する画像形成が競合する場合には、この場合、感光体3から用紙搬送ベルト6へと紙粉が移動するまでの間、次の用紙に対する画像形成(具体的にはトナー像の転写)を行わないように調整するとよい。
また、用紙に対する画像形成が予め定められた基準回数に達することを条件として、紙粉を感光体3から用紙搬送ベルト6へと移動させ、上述の紙粉除去動作を行うようにしてもよい。このような構成は、画像形成をカウントするカウント手段(例えば、CPUなどによって実現できる)を設け、例えば不揮発性メモリなどに記憶しておくことで実施できる。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図7によって説明する。
図7は、実施形態2の画像形成装置についての要部構成を概念的に示しており、図2の変形例を示すものである。本実施形態では、用紙搬送ベルト6(用紙搬送ベルト6は特許請求の範囲でいうベルト部材に相当する)を支持する駆動ローラ62と対向するようにクリーニングローラ105が配置されている。本実施形態でも、駆動ローラ62は、変位不能に構成された図示しない軸受に回転可能に支持されており、従動ローラ63は、変位可能な軸受(図示略)に支持されている。従動ローラ63を支持する軸受けは、付勢手段(ばね部材80)によって駆動ローラ62から離れる側に付勢されており、これによって用紙搬送ベルト6が適切な張力に保たれている。このような構成において、紙粉除去手段(具体的にはクリーニングローラ105)が用紙搬送ベルト6を介して軸直交方向に変位不能な駆動ローラ6と対向するように支持されているため、クリーニングローラ105による押圧が駆動ローラ62によって受けられる構成となる。従って、用紙搬送ベルト6の架設部分にこのような紙粉除去手段を当接させる場合と比較して、用紙搬送ベルト6に撓み等の不具合が生じにくく、絶えず安定状態に保たれる構成となる。なお、この場合、駆動ローラ62の表面を接地レベルとするように、駆動ローラ62をグランドラインに接続することにより、図6と同様のバイアス切替構成を適用でき、図6と同様にトナー除去及び紙粉除去を実現できることとなる。
次に、本発明の実施形態2を図7によって説明する。
図7は、実施形態2の画像形成装置についての要部構成を概念的に示しており、図2の変形例を示すものである。本実施形態では、用紙搬送ベルト6(用紙搬送ベルト6は特許請求の範囲でいうベルト部材に相当する)を支持する駆動ローラ62と対向するようにクリーニングローラ105が配置されている。本実施形態でも、駆動ローラ62は、変位不能に構成された図示しない軸受に回転可能に支持されており、従動ローラ63は、変位可能な軸受(図示略)に支持されている。従動ローラ63を支持する軸受けは、付勢手段(ばね部材80)によって駆動ローラ62から離れる側に付勢されており、これによって用紙搬送ベルト6が適切な張力に保たれている。このような構成において、紙粉除去手段(具体的にはクリーニングローラ105)が用紙搬送ベルト6を介して軸直交方向に変位不能な駆動ローラ6と対向するように支持されているため、クリーニングローラ105による押圧が駆動ローラ62によって受けられる構成となる。従って、用紙搬送ベルト6の架設部分にこのような紙粉除去手段を当接させる場合と比較して、用紙搬送ベルト6に撓み等の不具合が生じにくく、絶えず安定状態に保たれる構成となる。なお、この場合、駆動ローラ62の表面を接地レベルとするように、駆動ローラ62をグランドラインに接続することにより、図6と同様のバイアス切替構成を適用でき、図6と同様にトナー除去及び紙粉除去を実現できることとなる。
<実施形態3>
次に、図8を参照して実施形態3について説明する。
図8は、実施形態3の画像形成装置についての要部構成を概念的に示しており図2の変形例を示すものである。各感光体3に隣接して、各感光体3に付着した紙粉を一時的に保持する紙粉保持手段として紙粉保持ローラ92が設けられている。紙粉保持ローラ92は、紙粉90と同極性のバイアスと逆極性のバイアスが印加可能に構成されており、保持バイアス切替スイッチSW4(保持バイアス切替スイッチSW4(スイッチSW4とも称する)が保持解除手段に相当する)の切替により極性が切り替えられるようになっている。
次に、図8を参照して実施形態3について説明する。
図8は、実施形態3の画像形成装置についての要部構成を概念的に示しており図2の変形例を示すものである。各感光体3に隣接して、各感光体3に付着した紙粉を一時的に保持する紙粉保持手段として紙粉保持ローラ92が設けられている。紙粉保持ローラ92は、紙粉90と同極性のバイアスと逆極性のバイアスが印加可能に構成されており、保持バイアス切替スイッチSW4(保持バイアス切替スイッチSW4(スイッチSW4とも称する)が保持解除手段に相当する)の切替により極性が切り替えられるようになっている。
図8のように、紙粉90を保持する際には、紙粉90と逆極性(正極性)のバイアスが印加されるようになっており、画像形成を行わない紙粉除去のタイミングでスイッチSW4が切り替えられて紙粉90と同極性(即ち負極性)のバイアスが印加され、紙粉保持ローラ92から感光体3へと紙粉が移動するようになっている。感光体3に移動した紙粉は実施形態1、2と同様の紙粉移動・除去動作によって感光体3から除去されるようになっている。この構成では、紙粉除去手段によって感光体3から紙粉除去を行うまでの間、一時的に紙粉保持ローラ92によって紙粉を保持できるため、感光体3に蓄積する紙粉を一層少なくすることができ、その結果、紙粉による印字不良をより効果的に防止でき、紙粉が画質に及ぼす影響を極めて低減できる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)例えば、上記実施形態に係るカラーレーザプリンタ1では、用紙搬送ベルト6により搬送される用紙Pに、4つの感光体ドラム3から直接トナー像を転写することによって画像を形成するように構成されているが、図9に示すように、4つの感光体ドラム3に形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルト(中間転写体)68に4色分転写し、用紙Pが通過する2次転写ローラ67と中間転写ベルト68との圧接位置において、中間転写ベルト68に転写されたトナー像を用紙Pに転写するように構成されたカラーレーザプリンタ2であっても良い。この場合、中間転写ベルト68が特許請求の範囲でいう対向部材に相当する。また、この場合、中間転写ベルト68が特許請求の範囲でいうベルト部材に相当するように構成できる。図9では、中間転写ベルト68に実施形態1と同様の紙粉・トナー除去部100が設けられており、実施形態1において感光体3から用紙搬送ベルト6へと紙粉を移動させるのと同様に、感光体3から中間転写ベルト68へと紙粉を移動させることができる。
(2)上記実施形態では、4つの感光体ドラム3に、それぞれ違う色のトナー像を形成して、それぞれの感光体ドラム3に対向する部位を通過する用紙Pに重ねて転写することにより、カラー画像を形成するいわゆるタンデム方式で構成されているが、本発明は、感光体ドラムが1つだけで、用紙P又は中間転写ベルトがこの感光体ドラムと対向する部位に繰り返し搬送されるようにして、感光体ドラムに各色のトナー像を順次形成し、その都度用紙P又は中間転写ベルトに重ねて転写することによりカラー画像を形成するいわゆる4サイクル方式のカラーレーザプリンタにも適用できる。この場合、4サイクル方式のカラーレーザプリンタにおける用紙搬送ベルトあるいは中間転写ベルトにおいて、同様の紙粉・トナー除去部100を設けるようにすることができる。
1…カラーレーザプリンタ(画像形成装置)
3…感光体ドラム(感光体)
6…用紙搬送ベルト(対向部材、ベルト部材)
10…制御部(紙粉移動手段、バイアス変更手段)
51M,51C,51Y,51BK…現像ユニット(現像手段)
41…露光器(静電潜像形成手段)
61…転写ローラ(転写手段、紙粉移動手段)
62…駆動ローラ(回転部材)
68…中間転写ベルト(対向部材)
90…紙粉
92…紙粉保持ローラ(紙粉保持手段)
105…クリーニングローラ(紙粉除去手段、現像剤像除去手段)
113…定電圧源(紙粉移動手段)
P…用紙(被記録媒体)
SW1、SW5…転写バイアス切替スイッチ(紙粉移動手段、バイアス変更手段)
SW4…保持バイアス切替スイッチ(保持解除手段)
3…感光体ドラム(感光体)
6…用紙搬送ベルト(対向部材、ベルト部材)
10…制御部(紙粉移動手段、バイアス変更手段)
51M,51C,51Y,51BK…現像ユニット(現像手段)
41…露光器(静電潜像形成手段)
61…転写ローラ(転写手段、紙粉移動手段)
62…駆動ローラ(回転部材)
68…中間転写ベルト(対向部材)
90…紙粉
92…紙粉保持ローラ(紙粉保持手段)
105…クリーニングローラ(紙粉除去手段、現像剤像除去手段)
113…定電圧源(紙粉移動手段)
P…用紙(被記録媒体)
SW1、SW5…転写バイアス切替スイッチ(紙粉移動手段、バイアス変更手段)
SW4…保持バイアス切替スイッチ(保持解除手段)
Claims (8)
- 1又は複数の感光体と、
前記1又は複数の感光体の表面に複数の静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
所定極性に帯電した所定色の現像剤を、前記静電潜像形成手段にて形成された各静電潜像に付着させることにより、それぞれ異なる色の複数の現像剤像を前記1又は複数の感光体に形成する複数の現像手段と、
前記複数の現像剤像を、前記1又は複数の感光体に対向する部位において変位する被転写部材に重ねて転写する転写手段と、
を備え、
前記1又は複数の感光体が、変位可能に構成されたベルト又はドラムからなる対向部材と対向して配設され、前記対向部材又は被記録媒体を前記被転写部材として、当該被転写部材に前記複数の現像剤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、
前記複数の現像剤像を前記被転写部材へ転写するタイミングとは異なるタイミングで、前記感光体の表面に付着している紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動させる紙粉移動手段と、
前記紙粉移動手段により前記対向部材に移動した前記紙粉を、当該対向部材から除去する紙粉除去手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記紙粉移動手段は、前記転写手段と前記感光体との間に印加されるバイアスの極性が、前記現像剤像を前記被転写部材に転写する際の転写バイアスと反対の極性となるように変更するバイアス変更手段を備え、
前記転写手段と前記感光体との間に、前記転写バイアスとは反対の極性のバイアスを印加することにより、前記感光体に付着する現像剤像の極性とは逆極性に帯電する紙粉を前記感光体から前記対向部材に移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記紙粉移動手段は、各被記録媒体に対する画像形成の終了毎に、前記紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動可能と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。
- 前記紙粉移動手段は、1又は複数の被記録媒体の画像形成を指示する画像形成指示信号に応じた画像形成の終了毎に、前記紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動可能と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。
- 前記紙粉移動手段は、被記録媒体に対する画像形成が予め定められた基準回数に達することを条件として、前記紙粉を前記感光体から前記対向部材へと移動す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。
- 前記被転写部材は、前記対向部材であり、
前記対向部材に隣接して、当該対向部材に付着した現像剤像を除去する現像剤像除去手段が設けられており、
この現像剤像除去手段が前記紙粉除去手段に兼用されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記感光体に隣接して配置され、かつ前記感光体に付着した前記紙粉を一時的に保持するように構成される紙粉保持手段と、
前記紙粉保持手段による前記紙粉の保持を解除し、当該紙粉を所定のタイミングで前記対向部材へ移動させる保持解除手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記対向部材は複数の回転部材に支持されたベルト部材からなり、
前記紙粉除去手段は、前記対向部材を介して前記回転部材と対向するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004288216A JP2006099023A (ja) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004288216A JP2006099023A (ja) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006099023A true JP2006099023A (ja) | 2006-04-13 |
Family
ID=36238869
Family Applications (1)
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JP2004288216A Pending JP2006099023A (ja) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006099023A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017003875A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
2004
- 2004-09-30 JP JP2004288216A patent/JP2006099023A/ja active Pending
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