JP2008089770A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状の紙粉取り部材の紙粉はせき止めて、トナーは通すという機能にとって重要な制御因子となるベルトに対する紙粉取り部材の接触面積・接触圧の設定を容易にする画像形成装置を提供する。
【解決手段】無端ベルト状の像担持体、ローラ状の像担持体、もしくは転写記録紙の無端状搬送ベルトに付着した転写残トナー及び地汚れトナーをクリーニングするクリーニングブレード１６を備える画像形成装置において、前記クリーニングブレード１６の上流に配置されかつ前記被クリーニング部材表面と当接する導電性のシート状の紙粉取り部材１７を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無端ベルト状の像担持体、ローラ状の像担持体、もしくは転写記録紙の無端状搬送ベルトに付着した転写残トナー及び地汚れトナーをクリーニングする画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置では、中・高抵抗の中間転写ベルト、転写搬送ベルト、転写定着ローラ等は、高い電圧が掛かる転写ニップを通過するたびに、前記ベルト又はローラ表面の電荷がチャージアップしていき、転写記録紙が前記ベルト又はローラから分離搬送される時に異常放電を起こして画像を乱したり、次の転写工程までに電荷が残り続けて、残像のような異常画像を発生させたりする問題点を有している。
このような分離搬送時の異常放電による画像の乱れ、次の転写工程までに電荷が残り続けことによる残像のような異常画像の発生を回避するための対策は、従来でも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、クリーニングブレード上流にファーブラシを配置し、クリーニング前の紙粉除去と、ベルト表面の除電にもなり得るバイアス印加やアース接続したものが開示されている。
特開２００６−７８８５３公報

しかしながら、ファーブラシ状での接触面積・接触圧の設定はブラシの繊維のみによって行わねばならず、基布や、それを貼り付けるマイラの機械強度や姿勢によって設定を行えるシート状紙粉取り部材に比べて制御困難である。また、ファーブラシの駆動のために必要なギヤ列や、回転軸を支持するための構成が必要となり、コンパクトな設計ができず、コストも高くなる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、シート状の紙粉取り部材の紙粉はせき止めて、トナーは通すという機能にとって重要な制御因子となるベルトに対する紙粉取り部材の接触面積・接触圧の設定を容易にする画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、無端ベルト状の像担持体、ローラ状の像担持体、もしくは転写記録紙の無端状搬送ベルトに付着した転写残トナー及び地汚れトナーをクリーニングするクリーニングブレードを備える画像形成装置において、前記クリーニングブレードの上流に配置されかつ被クリーニング部材表面と当接する導電性のシート状の紙粉取り部材を有することを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、転写記録紙の分離位置に配されたローラをクリーニング対向ローラとし、前記クリーニングブレードの上流に配置された前記シート状の紙粉取り部材が導電性であることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記無端ベルト状の像担持体、もしくは前記転写記録紙の無端状搬送ベルトとして、その表面抵抗率が１０の１１乗Ω以下の無端状転写ベルトを張架し、これら複数本のローラの内、前記転写記録紙の分離位置に配されたローラを対向ローラとし、前記クリーニングブレードの上流に配置された前記シート状の紙粉取り部材が導電性であることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記シート状紙粉取り部材が、クリーニングユニット入口部のシール機能を兼ねており、かつ、導電性であることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記シート状紙粉取り部材が、アース接続されたローラを対向とする位置に配置されることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記シート状の紙粉取り部材は、基布に弾性体を貼り付けて構成され、片持ち支持され、前記転写ベルトと当接する範囲の裏面では剛体に固定されていないことを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記シート状紙粉取り部材の固定保持部と被クリーニング部材への当接部との間に空間を設け、その空間に対応した位置に紙粉ポケットを設けることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、紙粉の発生が比較的多い、給紙コロ位置に対応する部分を中心に所定の範囲にのみ、前記シート状紙粉取り部材の固定保持部と転写ベルト当接部の間に空間を空け、その空間に対応した位置にポケットを設けることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、前記導電性のシート状紙粉取り部材が、アースに接続されていることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、前記導電性のシート状紙粉取り部材に、バイアスを印加することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、スキャナ装置を含む電子写真複写機として適用することを特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、通信回線に接続するファクシミリとして適用したことを特徴とする。

本発明によれば、ベルト表面の除電効果は、ベルト表面と導電性部材の接触時間が大きく寄与するため、接触面積が大きく取れるシート状紙粉取り部材を導電性としてベルト表面を除電するので、従来のファーブラシを用いた除電装置よりも効果が大きく現れる。また、ファーブラシに必要な駆動のためのギヤ列や、回転軸を支持するための構成が不要で、低コスト、軽量コンパクトな設計が可能である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の構成を示す概略断面である。図１において、画像形成装置Ａは、ローラ状又はドラム状の像担持体である感光体１の周囲に近接あるいは接触して、感光体ドラム１上に一様な電荷を帯電させる帯電ローラ２、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置３を含んでいる。図示してないが像担持体は無端ベルト状で構成してもよい。
また、画像形成装置Ａには、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置４、トナー像を転写記録紙（図示せず）に転写する転写ベルト６、感光体ドラム１上の残留トナーを除去するクリーニング装置８、感光体ドラム１上の残電荷を除電する除電ランプ９、帯電ローラ印加電圧及び現像のトナー濃度を制御するための光センサ１０が配置されている。また、この現像装置４には、ここには図示していないトナー補給装置からトナー補給口を介してトナーが補給される。

上記構成の画像形成装置Ａにおいて、作像動作は、まず、感光体ドラム１が図示してない駆動装置によって反時計回転方向に回転する。感光体ドラム１は除電ランプ９により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に、帯電ローラ２により帯電され、表面電位が−１０００Ｖ前後となる。
次に露光装置３で露光され、光が照射された部分（画像部）は表面電位が０〜−２００Ｖ程度となる。現像装置４により現像スリーブ上のトナーが上記画像部分に付着する。
トナー像が作られた感光体ドラム１は回転移動し、図示してない給紙部から送られた転写紙がレジストローラ５によって転写紙先端部と画像先端部とが転写ベルト６で一致するようにタイミングを合わせて送られ、転写ベルト６で感光体ドラム１表面のトナー像が転写紙に転写される。その後、転写紙は定着部７へ送られ、熱と圧力によりトナーが転写紙に融着されてコピーとして排出される。

感光体ドラム１上に残った残留トナーは感光体クリーニング装置８のブレードにより掻き落とされ、その後、感光体ドラム１は除電ランプ９により残留電荷が除電されてトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。
一方、転写ベルト６上に残った残留トナーや紙粉等の異物は、転写ベルトクリーニング部Ｂで掻き落とされる。転写ベルト６は、支持ローラ１１及び１２により張架され、感光体ドラム１との当接部下流には、トナー像を転写紙に転写するための転写電界を形成する電流を流すバイアスローラ１３が設けられている。

図２は図１のＢ部付近を拡大してシート状の紙粉取り部材の第１の実施の形態を示す概略図である。図中矢印の方向に回転する転写ベルト６に対して当接しているクリ−ニングブレード１６の上流に、クリーニングブレード１６に入力する紙粉量を抑制するためのシート状の紙粉取り部材としての紙粉取りモケット１７が適宜な方法で配置されている。
紙粉取りモケット１７はアースに接続されている。導電性のシート状紙粉取り部材である紙粉取りモケット１７がアース接続されていることで、電荷の供給がスムーズになって転写ベルト６等の被クリーニング部材表面の除電効果を上げることができる。

転写ベルト６の表面抵抗率は１０の１１乗Ω以下であり、感光体ドラム１から転写紙への転写は、感光体ドラム１に対向するローラは無く、転写ベルト６を伝って転写電界を形成する間接転写を行っている。上記表面抵抗率の値は、ＪＩＳ Ｋ６９１１_低効率測定法により、印加電圧１００Ｖ、測定時間３０秒後、２３℃６５％〜３０℃９０％においてである。
比較的転写ベルト６表面の電荷移動が起こり易い１０の１１乗Ω以下の表面抵抗率である転写ベルト６の分離位置付近を除電することで、転写ベルト６の分離位置よりも僅かに上流付近まで除電されて前記転写ベルト６の転写記録紙に対する静電的な保持力が弱まり、転写記録紙の分離が容易になる。

紙粉取りモケット１７の裏面には、弾性体としてのマイラ２０が紙粉取りモケット１７と一体となるように貼り付けてあり、その一部がケーシング１８に接着固定されている。
クリーニングブレード１６と紙粉取りモケット１７の対向ローラである支持ローラ１１は、転写紙の分離搬送位置に配置されたローラであり、アースに接続されている。比較的小さな径である支持ローラ１１の部分で、転写紙は曲率分離されて搬送される。
導電性の前記シート状紙粉取りモケット１７によって、中間転写ベルトや転写搬送ベルト等の表面を除電する際に、前記ベルトの裏面に当接している対向ローラ１１をアース接続することで、除電されて変化したベルト表面の電荷バランスを取り易くし、ベルト表面の除電がスムーズに行われる。

導電性のシート状紙粉取りモケット１７がアース接続されていることで、電荷の供給がスムーズになって転写ベルト等の被クリーニング部材表面の除電効果を上げることができる。
導電性のシート状紙粉取りモケット１７は導電性であり、クリーニングユニット入口部のシールを兼ねることで、さらなる省スペース及び低コスト化を達成することができる。
中間転写ベルトもしくは転写搬送ベルトや転写定着ローラと転写記録紙の分離位置近傍で前記ベルト表面を除電することで、転写記録紙と前記ベルトの分離時に発生する放電によって転写記録紙が異常帯電することを抑制し、転写チリや定着静電オフセットなどの画像劣化を抑制することができる。

図３は図１のＢ部付近を拡大してシート状の紙粉取り部材の第２の実施の形態を示す概略図である。図３では、図２の構成に加えて、シート状紙粉取り部材としての紙粉取りモケット１７の、接着固定範囲と、転写ベルト６当接範囲の間に空間１７ａを開けた構成になっている。
また、その空間１７ａに対応する位置にケーシング１８の一部として、せき止めた紙粉が順次押し込まれて堆積する場所となる紙粉ポケット１９が構成されている。紙粉取りモケット１７は、バイアス電源２３によってマイナスバイアスが印加される構成になっており、プラスに帯電した転写ベルト６表面を積極的に除電する。
導電性のシート状紙粉取りモケット１７に、転写ベルト等の被クリーニング部材表面の電位と逆電位のバイアスを印加することで、積極的に転写ベルト表面を除電することができる。

図３は機械中央位置での断面図であり、前記した紙粉取りモケット１７に開けた空間１７ａが通紙される転写紙の幅と同程度の幅で開いている。これにより、シート状紙粉取り部材（モケット）１７に溜まり過ぎた紙粉が、順次堆積する紙粉に追いやられて、シート状紙粉取り部材１７に空いた空間を通って紙粉ポケット１９の中に収納され、溜まりすぎた紙粉が溢れ出して、再飛散することを抑制する。
シート状紙粉取り部材１７は、片持ち支持されかつ転写ベルトと当接する範囲の裏面では剛体に固定されていない、基布に弾性体を貼り付けて構成され、このシート状の紙粉取り部材１７の固定保持部と転写ベルト６当接部の間に空間を空け、その空間に対応した位置にポケットを設けてもよい。
また、図示はしてないが、紙粉の発生が比較的多い、給紙コロ位置に対応する部分を中心に或る程度の範囲にのみ、前記シート状紙粉取り部材の固定保持部と転写ベルト当接部の間に空間を空け、その空間に対応した位置にポケットを設けることもできる。
このように、紙粉入力量の多い部材に対応する部分だけを切り欠くことで、シート状紙粉取りモケット１７の剛性を高め、姿勢や接触圧を制御し易くする。いずれにしても、紙粉取りモケット１７の転写ベルト６に対する接触圧や接触姿勢を保つために、空いた空間に所々繋がった部分や、リブが設けてある構成も考えられる。

図４は本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の構成を含む画像形成装置本体にスキャナ部を搭載しかつ通信装置を接続した状態を示す概略斜視図である。図４では、図１の画像形成装置Ａの構成を含んでいる画像形成装置本体Ｂにスキャナ部２１を備え、電話回線（ＦＡＸ回線）２１を介して通信装置２２と連携する構成を示している。
図１の画像形成装置Ａにスキャナ部２１を備えて電子写真複写機として適用するので、シート状の紙粉取り部材の機能にとって重要な制御因子となるベルトに対する紙粉取り部材の接触面積・接触圧の設定が容易である。
また、通信回線としての電話回線（ＦＡＸ回線）２１を介して通信装置２２と連携する構成によってファクシミリとして適用しても、上記と同様に、シート状の紙粉取り部材の機能にとって重要な制御因子となるベルトに対する紙粉取り部材の接触面積・接触圧の設定が容易である。

以上、本発明を転写ベルトのクリーニング装置を実施形態として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体ドラム・ベルトや、転写定着ローラ等のクリーニング装置として同様な構成動作を行うことで同様な効果が得られることは言うまでもない。

本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 図１のＢ部付近を拡大してシート状の紙粉取り部材の第１の実施の形態を示す概略図である。 図１のＢ部付近を拡大してシート状の紙粉取り部材の第２の実施の形態を示す概略図である。 本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の構成を含む画像形成装置本体にスキャナ部を搭載しかつ通信装置を接続した状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 転写ベルトクリーニング部
１ 像担持体（ベルト状、ドラム状感光体、被クリーニング部材）
５ 給紙部
６ 転写ベルト（被クリーニング部材）
７ 定着部
８ 感光体クリーニング装置
９ 除電ランプ
１１ クリーニング対向ローラ（支持ローラ）
１６ クリーニングブレード
１７ 紙粉取り部材（紙粉取りモケット）
１７ａ 空間
１８ ケーシング
１９ 紙粉ポケット
２０ マイラ
２１ スキャナ部（スキャナ装置）
２２ 通信装置
２３ バイアス電源
２４ 通信回線（電話回線、ＦＡＸ回線）

Claims (12)

1. 無端ベルト状の像担持体、ローラ状の像担持体、もしくは転写記録紙の無端状搬送ベルトに付着した転写残トナー及び地汚れトナーをクリーニングするクリーニングブレードを備える画像形成装置において、前記クリーニングブレードの上流に配置されかつ被クリーニング部材表面と当接する導電性のシート状の紙粉取り部材を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 転写記録紙の分離位置に配されたローラをクリーニング対向ローラとし、前記クリーニングブレードの上流に配置された前記シート状の紙粉取り部材が導電性であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記無端ベルト状の像担持体、もしくは前記転写記録紙の無端状搬送ベルトとして、その表面抵抗率が１０の１１乗Ω以下の無端状転写ベルトを張架し、これら複数本のローラの内、前記転写記録紙の分離位置に配されたローラを対向ローラとし、前記クリーニングブレードの上流に配置された前記シート状の紙粉取り部材が導電性であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記シート状紙粉取り部材が、クリーニングユニット入口部のシール機能を兼ねており、かつ、導電性であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記シート状紙粉取り部材が、アース接続されたローラを対向とする位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記シート状の紙粉取り部材は、基布に弾性体を貼り付けて構成され、片持ち支持され、前記転写ベルトと当接する範囲の裏面では剛体に固定されていないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記シート状紙粉取り部材の固定保持部と被クリーニング部材への当接部との間に空間を設け、その空間に対応した位置に紙粉ポケットを設けることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 紙粉の発生が比較的多い、給紙コロ位置に対応する部分を中心に所定の範囲にのみ、前記シート状紙粉取り部材の固定保持部と転写ベルト当接部の間に空間を空け、その空間に対応した位置にポケットを設けることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記導電性のシート状紙粉取り部材が、アースに接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
10. 前記導電性のシート状紙粉取り部材に、バイアスを印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
11. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、スキャナ装置を含む電子写真複写機として適用することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、通信回線に接続するファクシミリとして適用したことを特徴とする画像形成装置。

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