JP2006243001A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飛散したトナーが転写材上の画像を乱したり装置内を汚したりするのを防ぎつつ、定着装置のクリーニングを行うことのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】トナー吸着装置４１には、供給ローラ４２および巻取りローラ４３の間に架設されているウェブ４４が備えられている。ウェブ４４は、その一方表面が熱ローラ４６の外周面に接触するとともに、その他方表面が転写ベルト３６の下流端および転写後ガイド３９に対向している。そして、転写ベルト３６によって搬送されてきた用紙上から飛散したトナーは、静電気力によりウェブ４４の他方表面に吸着する。また、その過程で、熱ローラ４６の外周面に付着していたトナーは、ウェブ４４の一方表面に吸着する。よって、飛散するトナーを吸着しつつ、熱ローラ４６をクリーニングすることができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムに形成されたトナー像を転写材に転写し、トナー像が転写された転写材を搬送するためにベルト搬送接触転写方式が採用された画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した複写機、プリンタなどの画像形成装置には、ベルト搬送接触転写方式の装置を用いたものがある。
ベルト搬送接触転写方式の装置とは、転写ベルトを複数のローラで回転可能に支持してその一部を感光体の周面に接触させ、転写ベルトに転写材を載せて搬送しながら感光体ドラムの周面に接触させることにより、感光体に形成されたトナー像を転写材に転写するものである。転写ベルトには転写バイアスローラを接触させていて、転写材を介して感光体ドラムへ転写バイアスを印加しており、この転写バイアスにより、感光体のトナー像が転写材に移動する。

トナー像が転写された転写材は、転写ベルト上を搬送された後、この転写ベルトから分離され、その後、転写後ガイドにより定着装置に案内される。そして、転写材上に転写されたトナー像は、定着装置において転写材に定着される。
このような画像形成装置では、転写材が感光体ドラムから定着装置へ進入するまでの搬送工程において、画像を形成しているトナーが飛散して、転写材上の画像を乱したり、装置内を汚したりする。そこで、トナー飛散を防止する技術が種々の提案がされている（たとえば、特許文献１または２参照）。
特開２００３−３１６１７１号公報 特開平２−８１０６０号公報

しかしながら、ベルト搬送接触転写方式を用いたシステムにおいては、トナー飛散や各機構の汚染を完全に防げていないのが現状である。すなわち、上述のようなベルト搬送接触転写方式の装置においては、転写ベルトから転写後ガイドに転写材を受け渡すといった構成であり、転写ベルトから転写材を分離させる瞬間や、転写材が転写後ガイドに接触する瞬間が必ず存在するため、多少のトナーの飛散は生じてしまい、それを完全に防ぐことは不可能である。また、たとえば、定着装置は必ず転写材上のトナーに接触するので、定着装置の汚染を完全に防ぐことは不可能である。

この発明は、かかる背景のもとになされたもので、飛散したトナーが転写材上の画像を乱したり装置内を汚したりするのを防ぎつつ、定着装置のクリーニングを行うことのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、感光体（２５）に形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置（２６）として、転写ベルト（３６）を含むベルト搬送接触転写方式が採用された画像形成装置（１）であって、上記転写ベルトの搬送方向下流側に配置され、転写ベルトによって搬送されてくるトナー像が転写された転写材を受けとって後方へ案内するための転写後ガイド（３９）と、上記転写ベルトの搬送方向下流端から転写後ガイドにかけての所定領域の上方に設けられ、トナーが飛散する際に、その飛散するトナーを吸着するためのウェブ（４４）と、を有し、上記ウェブは、供給ローラ（４２）と巻取りローラ（４３）との間に架設されており、供給ローラから繰り出されるウェブの一方表面が転写材に転写されたトナー像を定着するための定着装置（２７）のクリーニング用に用いられ、その後のウェブの他方表面が、上記所定領域に上方から対向するように張設されていて、その後巻取りローラへ巻取られるようになっていることを特徴とする画像形成装置である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、転写ベルトから転写後ガイドにかけての所定領域の上方には、飛散するトナーを吸着するためのウェブが備えられているので、トナー像が転写された転写材が転写ベルトから分離する際や、転写後ガイドに接触した際に転写材上のトナーが飛散しても、ウェブによりそのトナーを吸着することができる。よって、飛散するトナーが転写材上の画像を乱したり装置内を汚したりするのを防ぐことができる。

また、ウェブは、一方表面が定着装置のクリーニング用に用いられ、他方表面が転写ベルトから転写後ガイドにかけての領域に対向しているので、定着装置に残留しているトナーを除去しながら、飛散するトナーを吸着することができる。つまり、飛散するトナーを吸着しつつ、定着装置をクリーニングすることができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる画像形成装置を備えたデジタル複写機１の構成を示す正面図である。
デジタル複写機１には、略直方体形状の本体２と、本体２上に設けられた原稿送り装置３とが備えられている。また、本体２内には、原稿送り装置３により送られる原稿の内容を画像データとして読取る画像読取部２１と、画像読取部２１が読取った画像データに基づいて用紙に画像を形成（印刷）する画像形成部２２と、画像を形成する各種サイズの用紙（転写材）を収容する用紙収容部２３とが備えられている。さらに、本体２の上方前面には、ユーザが所定の操作をする操作表示部２４が備えられている。

図２は、画像形成部２２の内部構成を概略的に示す図である。
画像形成部２２には、一定速度で回転する感光体ドラム２５と、感光体ドラム２５上に形成されたトナー像を用紙に転写し、その用紙を搬送するための転写・搬送装置２６と、転写・搬送装置２６から用紙を受けとるための転写後ガイド３９と、転写後ガイド３９から用紙を受けとるための定着進入ガイド４０と、用紙にトナー像を定着させるための定着装置２７と、飛散するトナーを吸着するためのトナー吸着装置４１とが備えられている。

感光体ドラム２５は、その表面（周面）に感光層が形成され、紙面と垂直方向に延びる筒状の部材である。感光体ドラム２５の周囲には、その回転方向に沿って、メインチャージャ２８、露光器２９、現像装置３０およびクリーニング装置３１が備えられている。
メインチャージャ２８は、感光体ドラム２５を一定電位に帯電させるためのものである。

露光器２９は、感光体ドラム２５の感光層に対して、形成すべき画像に対応したレーザ光を照射するためのものである。
現像装置３０は、感光体ドラム２５に現像剤としてのトナーを供給するためのものであり、紙面に垂直方向に延びる現像ローラ３２と、現像用ローラ３２を囲む現像用ケーシング３３とが備えられている。また、現像装置３０では、トナーを一定電位に帯電させることができるようになっている。

クリーニング装置３１は、感光体ドラム２５の表面に残留したトナーを除去するためのものである。
転写・搬送装置２６には、紙面と垂直方向に延びる駆動ローラ３４と、駆動ローラ３４に対して用紙の搬送方向上流側に配置され、駆動ローラ３４と同一水平面内において並列している従動ローラ３５と、これらの駆動ローラ３４および従動ローラ３５に巻回された転写ベルト３６と、転写ベルト３６を挟んで感光体ドラム２５の下方に位置し、紙面と垂直方向に延びる転写ローラ３７とが備えられている。すなわち、転写・搬送装置２６は、ベルト搬送接触転写方式を用いたものである。

駆動ローラ３４は、図示しない駆動機構からの駆動力が伝達されるようになっており、所定速度で回転する。
従動ローラ３５は、回転自在に設けられており、巻回されている転写ベルト３６が回転するのに伴って回転する。
転写ベルト３６は、一定の張力を保って駆動ローラ３４および従動ローラ３５に巻回されている。これにより、駆動ローラ３４が回転すると、それに伴って転写ベルト３６および従動ローラ３５が回転する。

転写ローラ３７は、その周面が転写ベルト３６に接触しており、転写ベルト３６とともに回転することができるようになっている。また、転写ローラ３７は、導電性を有しており、一定の電圧が印加されるようになっている。
定着装置２７には、紙面と垂直方向に延びる熱ローラ４６と、熱ローラ４６の下方に配置され、熱ローラ４６と並列している圧ローラ４７とが備えられている。

熱ローラ４６には、図示しない温度制御機構が備えられており、その表面が所定の温度（たとえば、約２００℃）に保たれている。
圧ローラ４７は、熱ローラ４６に対して所定のニップ圧で接している。また、熱ローラ４６および圧ローラ４７はともに回転可能とされており、熱ローラ４６が高温状態を保った状態で、熱ローラ４６と圧ローラ４７とが圧接しつつ回転する。

転写・搬送装置２６と定着装置２７との間であって、転写・搬送装置２６側には、転写後ガイド３９が備えられており、定着装置２７側には、定着進入ガイド４０が備えられている。
転写後ガイド３９および定着進入ガイド４０は、搬送されてくる用紙を受けとって定着装置２７へ案内するためのものである。

転写ベルト３６の搬送方向下流端から転写後ガイド３９にかけての領域の上方には、トナー吸着装置４１が設けられている。
トナー吸着装置４１には、紙面と垂直方向に延びる供給ローラ４２および巻取りローラ４３が備えられている。そして、供給ローラ４２と巻取りローラ４３との間にはウェブ４４が架設されている。詳しくは、ウェブ４４は、供給ローラ４２から押圧ローラ４８、第１支持ローラ４９、第２支持ローラ５０および第３支持ローラ５１を介して巻取りローラ４３まで架設されている。

供給ローラ４２は、定着装置２７の熱ローラ４６の近傍に回転可能に設けられており、その周面にウェブ４４がロール状に巻回されている。そして、供給ローラ４２は、回転することでウェブ４４を繰り出すことができるようにされている。
巻取りローラ４３は、転写・搬送装置２６の駆動ローラ３４の上方に回転可能に設けられており、供給ローラ４２に巻回されているウェブ４４の先端がその周面に接合されている。そして、巻取りローラ４３は、回転することでウェブ４４を巻取ることができるようにされている。

ウェブ４４は、シート状の長尺の部材であって、その幅が搬送されてくる用紙の幅（用紙の搬送方向と直交方向の長さ）と同程度とされている。また、ウェブ４４は、アラミド繊維やフッ素系繊維、導電性繊維等を用いて形成されていて耐熱性を有していて、トナーの電位と逆電位となるように帯電されている。具体的には、供給ローラ４２または巻取ローラ４３に、トナーと逆極性のバイアスが印加されることで、ウェブ４４が帯電されている。なお、ウェブ４４をトナーの電位と逆電位に帯電させるのに代え、ウェブ４４をアース電位（零電位）にしてもよい。ウェブ４４をアース電位にするには、供給ローラ４２または巻取ローラ４３を接地すればよい。また、ウェブ４４にシリコンオイルが含浸されていれば、トナー吸着性の面で有利である。

押圧ローラ４８は、供給ローラ４２と並列するように延びていて回転可能とされており、その周面が熱ローラ４６の周面に接触している。また、押圧ローラ４８は、供給ローラ４２が位置する高さとほぼ同じ高さに位置している。
第１支持ローラ４９は、押圧ローラ４８の上方において押圧ローラ４８と並列するように延びていて回転可能とされている。

第２支持ローラ５０は、第１支持ローラ４９と同一水平面内において並列するように延びていて回転可能とされている。そして、第１支持ローラ４９に対して、用紙の搬送方向上流側に配置されている。
第３支持ローラ５１は、第２支持ローラ５０の下方であって、用紙の搬送方向において第２支持ローラ５０に対してやや下流側となる位置に、第２支持ローラ５０と並列するように延びていて回転可能とされている。また、第３支持ローラ５１は、巻取りローラ４３が位置する高さとほぼ同じ高さに位置している。

ウェブ４４は、供給ローラ４２にロール状に巻回されて、その先端が巻取りローラ４３に接合されている。詳しくは、ウェブ４４は、供給ローラ４２から、押圧ローラ４８と熱ローラ４６の間を通過した後、第１支持ローラ４９、第２支持ローラ５０および第３支持ローラ５１の外周面に順々に係合し、その後、その先端が巻取りローラ４３の周面に接合している。すなわち、ウェブ４４は、用紙の搬送方向と直交する方向からみた状態において、４段階に折れ曲がっている。

これにより、ウェブ４４の一方表面、特に、押圧ローラ４８と熱ローラ４６との間に位置するウェブ４４の部分の一方表面は、熱ローラ４６に接触している。また、ウェブ４４の他方表面、特に、第３支持ローラ５１と巻取りローラ４３との間に架設されているウェブ４４の部分の他方表面は、転写ベルト３６の下流端および転写後ガイド３９に上方から対向している。

このデジタル複写機１において複写を行う場合には、まず、原稿送り装置３に原稿をセットし、次いで、操作表示部２４を操作して複写動作を開始させる。そして、原稿が画像読取部２１に送られてその内容が読取られる。
また、画像形成部２２においては、一定速度で回転する感光体ドラム２５の表面が、メインチャージャ２８からの放電により一定電位に帯電される。そして、一定電位に帯電した感光体ドラム２５の表面に、露光器２９から画像読取部２１が読取った画像データに対応したレーザ光が照射される。これにより、感光体ドラム２５の表面では、レーザ光に照射された部分の帯電電荷が除去され、画像データに対応した静電潜像が形成される。

また、現像装置３０の現像用ケーシング３３内にはトナーが貯留されていて、そのトナーが現像用ケーシング３３内で一定電位に帯電され、現像ローラ３２の表面に磁気吸引される。そして、現像ローラ３２が回転し、さらに、現像ローラ３２の表面に担持されているトナーが、感光体ドラム２５の静電潜像との間の静電気力により感光体ドラム２５に移り、静電潜像は、トナーにより現像される。

また、転写・搬送装置２６においては、駆動ローラ３４が回転されて、転写ベルト３６が回転し、それに伴って従動ローラ３５および転写ローラ３７が回転する。このとき、転写ローラ３７には一定の電圧が印加されており、それに接触している転写ベルト３６が一定電位に帯電されている。詳しくは、転写ベルト３６は、トナーの帯電電位と逆電位となるように帯電されている。

そして、用紙収容部２３に収容されている用紙が所定のタイミングで感光体ドラム２５と転写ベルト３６との間に導かれる。そして、その間を通過させることで、静電気力により、感光体ドラム３５上のトナー像を用紙に転写する。
トナー像が転写された用紙は、転写ベルト３６上を搬送された後、転写ベルト３６から分離して、転写後ガイド３９および定着進入ガイド４０に案内されながら、定着装置２７に進入する。そして、用紙が熱ローラ４６および圧ローラ４７の間を通過することで、用紙上のトナーが加熱および加圧され、用紙にトナー像が定着される。

また、熱ローラ４６は、押圧ローラ４８を介してウェブ４４の一方表面に接触しているので、熱ローラ４６に付着したトナーは、静電気力によりウェブ４４の一方表面に吸着する。このようにして、熱ローラ４６のクリーニングが行われる。
ここで、用紙が転写ベルト３６から分離する際や、転写後ガイド３９および定着進入ガイド４０に接触する際に、用紙上のトナーが一部飛散してしまう。そのような飛散したトナーは、トナー吸着装置４１によって吸着される。

詳しくは、ウェブ４４は、上述のようにトナーと逆電位に帯電している（か、またはアース電位となっている）ので、用紙が転写ベルト３６から分離する際や、転写後ガイド３９および定着進入ガイド４０に接触する際に用紙上から飛散したトナーは、ウェブ４４の他方表面、特に、第３支持ローラ５１と巻取りローラ４３との間に架設されているウェブ４４の部分の他方表面に静電気力により吸着する。このようにして、飛散したトナーはウェブ４４に吸着される。

また、巻取りローラ４３は、たとえば、一定枚数分の複写動作が行われると、それに応じて一定回数回転する。これにより、一定枚数の用紙に対する複写動作が終了するたびに、飛散トナーが吸着したウェブ４４の部分が巻取りローラ４３に巻取られる。そして、巻取りローラ４３によりウェブ４４が巻取られると、それに従動して供給ローラ４２、第１支持ローラ４９、第２支持ローラ５０および第３支持ローラ５１が回転し、供給ローラ４２に巻回されていたウェブ４４が繰り出されるとともに、他方表面にトナーが吸着していないウェブ４４の部分が第３支持ローラ５１と巻取りローラ４３との間に架設される。

このように、一定の複写動作が終了するたびに、他方表面にトナーが吸着しているウェブ４４の部分が、巻取りローラ４３に巻取られ、第３支持ローラ５１と巻取りローラ４３との間に架設されているウェブ４４の部分は、他方表面にトナーが吸着していないウェブ４４の部分に更新される。
以上のように、この実施形態では、転写ベルト３６から転写後ガイド３９にかけての所定領域の上方に、飛散するトナーを吸着するためのウェブ４４が備えられているので、用紙が転写ベルト３６から分離する際や、転写後ガイド３９または定着進入ガイド４０に接触した際に用紙上のトナーが飛散しても、ウェブ４４によりそのトナーを吸着することができる。よって、飛散するトナーが用紙上の画像を乱したり装置内を汚したりするのを防ぐことができる。

また、ウェブ４４は、一方表面が熱ローラ４６のクリーニング用に用いられ、他方表面が転写ベルト３６から転写後ガイド３９にかけての領域に対向しているので、熱ローラ４６に付着しているトナーを除去しながら、飛散するトナーを吸着することができる。つまり、飛散するトナーを吸着しつつ、熱ローラ４６をクリーニングすることができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

たとえば、巻取りローラ４３は、一定時間ごとにウェブ４４の巻取りを行うものであってもよい。

この発明の一実施形態にかかる画像形成装置を備えたデジタル複写機の構成を示す正面図である。 画像形成部の内部構成を概略的に示す図である。

符号の説明

１ デジタル複写機
２５ 感光体ドラム
２６ 転写・搬送装置
２７ 定着装置
３６ 転写ベルト
３９ 転写後ガイド
４２ 供給ローラ
４３ 巻取りローラ
４４ ウェブ
４８ 押圧ローラ

Claims (1)

1. 感光体に形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置として、転写ベルトを含むベルト搬送接触転写方式が採用された画像形成装置であって、
   上記転写ベルトの搬送方向下流側に配置され、転写ベルトによって搬送されてくるトナー像が転写された転写材を受けとって後方へ案内するための転写後ガイドと、
   上記転写ベルトの搬送方向下流端から転写後ガイドにかけての所定領域の上方に設けられ、トナーが飛散する際に、その飛散するトナーを吸着するためのウェブと、を有し、
   上記ウェブは、供給ローラと巻取りローラとの間に架設されており、供給ローラから繰り出されるウェブの一方表面が転写材に転写されたトナー像を定着するための定着装置のクリーニング用に用いられ、その後のウェブの他方表面が、上記所定領域に上方から対向するように張設されていて、その後巻取りローラへ巻取られるようになっていることを特徴とする画像形成装置。

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