JP2011186126A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像領域から飛散したトナーによってガイド部材が汚れること、ひいては記録紙や機内が汚れることを抑制できる画像形成装置を得る。
【解決手段】感光体ドラム２６と、現像ローラ４２を有する現像装置３２と、転写ローラ３４と、記録紙を案内する第１及び第２ガイド部材２５ａ，２５ｂと、ファン２２とを備えた画像形成装置。ファン２２の空気吸引作用によって、現像領域Ｄからの飛散トナーを含む第１空気流路Ｘが形成され、ガイド部材２５ａ，２５ｂの設置領域からの飛散トナーを含まない第２空気流路Ｙが形成され、第２空気流路Ｙは第１空気流路Ｘがガイド部材２５ａ，２５ｂの設置領域に流れ込むことを遮蔽し、かつ、空気を取り入れるための開口部５０が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、特に、電子写真方式によって記録紙上にトナー画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式によって記録紙上にトナー画像を形成する画像形成装置は種々の形態のものが提供されている。図４は本発明者が本発明をなすに至る前提として考慮したモデルを示す。即ち、感光体ドラム２６の周面に対向して、かつ、矢印ａで示す回転方向に沿って、トナーを層状に担持する現像ローラ４２、第１ガイド部材２５ａ、第２ガイド部材２５ｂ、転写ローラ３４を配置している。記録紙は、図４の下方から給紙され、タイミングローラ対２４からガイド部材２５ａ，２５ｂの間で案内され、感光体ドラム２６と転写ローラ３４とのニップ部を搬送されてトナー画像を転写される。また、転写ローラ３４の上方には図示しないファンが配置され、該ファンによって感光体ドラム２６の周囲の空気を吸引して排気している。

ところで、現像ローラ４２の周面に磁気ブラシ状に担持されている現像剤中のトナーは、磁気ブラシの跳ね上がり、倒伏運動、あるいは、現像領域Ｄでの感光体ドラム２６との接触によって飛散・浮遊する。このような飛散トナーは、感光体ドラム２６や現像ローラ４２の回転、及び、前記ファンによって形成される空気流に運ばれ、矢印で示すように、感光体ドラム２６の周囲、ガイド部材２５ａ，２５ｂの間、転写ローラ３４の周囲を流れる。この場合、ガイド部材２５ａ，２５ｂの対向する面に付着したトナーが搬送される記録紙を汚損するという問題点を有していた。

ガイド部材２５ａ，２５ｂの対向面であって、通常搬送されることの多いサイズの通過部分に付着したトナーは、搬送される記録紙に微量ずつ付着して取り除かれ、蓄積することはない。しかし、通常サイズの通過部分外に付着したトナーは、大サイズの記録紙が搬送されない限り、蓄積していくことになる。蓄積量が増加した場合、大サイズの記録紙の表裏面に付着して目視されるほどの汚れとなる。また、蓄積されたトナーの塊が振動などで落下し、機内を汚損する。

そこで、現像装置外へ飛散したトナーの汚れ防止策として、特許文献１では、現像装置と転写ガイドとの間に風路を形成し、ファンによって外気を流すことで、飛散トナーが転写ガイドに蓄積しないように散らすことを提案している。しかし、この対策では、風路を特別の部材によって形成しているため部品点数が増加し、コストアップを招来する。また、特許文献２，３では、露光装置への保護レンズへのトナーや埃の落下・付着による画像汚れ対策として、保護レンズの周辺に空気流を直接吹き付けたり、保護レンズと感光体ドラムとの間にエアーカーテンを形成することを提案している。しかし、この対策においても、専用のファンやダクトを必要としており、部品点数の増加やコストアップを招来する。

特開２００２−２７８３８７号公報 特開平５−４５９４５号公報 特開平６−３１７９５１号公報

そこで、本発明の目的は、構成を大きく変更することなく、現像領域から飛散したトナーによる周辺部材の汚れ、特にガイド部材の汚れ、ひいては記録紙や機内の汚れを抑制できる画像形成装置を提供することである。

本発明の一形態である画像形成装置は、
所定方向に回転するトナー画像担持体と、
前記トナー画像担持体の周面に対向し、該対向する現像領域で同方向に回転するトナー担持体を備えた現像装置と、
前記トナー画像担持体の周面に形成されたトナー画像を記録紙に転写する転写部材と、
記録紙を前記トナー画像担持体と前記転写手段との間に案内するガイド部材と、
前記現像領域、前記転写部材の設置領域、前記ガイド部材の設置領域から空気を前記転写部材の設置領域方向に吸引する空気吸引手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記空気吸引手段によって、前記現像領域からの飛散トナーを含む第１空気流路と、前記ガイド部材の設置領域からの飛散トナーを含まない第２空気流路と、が形成され、
第２空気流路は、前記第１空気流路が前記ガイド部材の設置領域に流れ込むことを遮蔽し、
前記ガイド部材の第２空気流路の上流側に、第２空気流路に流れ込む空気を取り入れるための開口部が形成されていること、
を特徴とする。

前記画像形成装置において、現像領域からの飛散トナーを含まない第２空気流は、現像領域からの飛散トナーを含む第１空気流がガイド部材の設置領域に流れ込むことを遮蔽し、第２空気流がガイド部材に対するいわばエアーカーテンとして機能するため、ガイド部材に飛散トナーが付着、蓄積することが防止される。

本発明によれば、現像領域から飛散したトナーによってガイド部材が汚れること、ひいては記録紙や機内が汚れることを抑制できる。

一実施例である画像形成装置の概略構成図である。 前記画像形成装置の感光体ドラムの近傍に関する拡大図で、空気流路を示している。 前記画像形成装置の感光体ドラムとガイド部材の近傍における空気流路を示す説明図である。 本発明者が本発明をなすに至る前提として考慮したモデルを示す拡大図で、空気流路を示している。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成）
画像形成装置１０は、電子写真方式による複写機やプリンタなどとして構成されており、図１に示すように、給紙ユニット１２、作像ユニット１４、定着ユニット１６、排紙ローラ対１８、排紙トレイ２０及びファン２２を備えている。給紙ユニット１２は、複数枚の記録紙を積載状態で格納しており、給紙ローラ１３により１枚ずつ記録紙を作像ユニット１４に供給する。

作像ユニット１４は、タイミングローラ対２４、第１及び第２ガイド部材２５ａ，２５ｂ、感光体ドラム２６、残留トナー及び残留電荷のクリーナー２７、帯電器２８、レーザ走査装置３０、現像装置３２及び転写ローラ３４を備えている。作像ユニット１４の詳細については後述する。

定着ユニット１６は、一対の定着ローラを含んでおり、一対の定着ローラ間を通過する記録紙に対して加圧・加熱処理を施すことにより、記録紙にトナー画像を定着させる。排紙ローラ対１８は、定着ユニット１６から搬送されてきた用紙を排紙トレイ２０に排出する。

ファン２２は、空気吸引手段であって、画像形成装置１０内の空気を機外に排出することにより、画像形成装置１０内を冷却する。ファン２２は、図１に示すように、記録紙の搬送方向において、作像ユニット１４よりも下流側に設けられている。ファン２２が動作することにより、画像形成装置１０内には、後述する空気流が発生する。

次に、作像ユニット１４の構成について図２を参照して説明する。感光体ドラム２６は、円柱形状をなしており、トナー画像像担持体として機能する。感光体ドラム２６は、図示しないモータにより、矢印ａ方向に回転駆動される。

帯電器２８は、図１に示すように、感光体ドラム２６の周面に対向するように設けられ、感光体ドラム２６の周面を均一にかつ所定の電位に帯電させる。レーザ走査装置３０は、画像読み取り装置（スキャナ）又はコンピュータから出力されてくる画像データに基づいて制御部（図示せず）の制御により、感光体ドラム２６の周面にレーザビームＢを照射する。これにより、感光体ドラム２６の周面には、静電潜像が形成される。

現像装置３２は、トナー担持体である現像ローラ４２が感光体ドラム２６と対向するように設けられ、感光体ドラム２６の周面に形成された静電潜像を現像（可視像化）する。この現像装置３２はケース４０にトナーを収容しており、図２に示すように、現像ローラ４２は感光体ドラム２６と微小な間隔を保持して対向している。この対向部分を現像領域Ｄと称する。

現像ローラ４２は、図示しないモータにより矢印ｂ方向に回転駆動され、感光体ドラム２６と対向する現像領域Ｄにトナーを搬送し、該感光体ドラム２６の周面に対してトナーを付与する。なお、現像装置３２は、この他に、供給ローラやトナー補給手段なども含んでいるが、これらの構成については説明を省略する。

転写ローラ３４は、図２に示すように、現像装置３２よりも矢印ａ方向の下流側において感光体ドラム２６と対向するように設けられ、該感光体ドラム２６との間を通過する記録紙に対して電界を付与し、感光体ドラム２６からトナー画像を記録紙上に転写する。転写ローラ３４は、図示しないモータにより、矢印ｃ方向に回転駆動される。

タイミングローラ対２４は、図２に示すように、給紙ユニット１２から１枚ずつ供給された記録紙を、感光体ドラム２６と転写ローラ３４とのニップ部へと搬送する。

第１ガイド部材２５ａ及び第２ガイド部材２５ｂは、現像装置３２よりも矢印ａ方向の下流側であって、かつ、転写ローラ３４の上流側に設けられ、タイミングローラ対２４により搬送されてくる記録紙を、感光体ドラム２６と転写ローラ３４とのニップ部に導く。第１ガイド部材２５ａは記録紙の搬送経路より現像領域Ｄ側に配置されており、第２ガイド部材２５ｂは記録紙の搬送経路より転写ローラ３４側に配置されている。第１ガイド部材２５ａの上端部は感光体ドラム２６の周面に近接している。第２ガイド部材２５ｂの上端部は感光体ドラム２６の周面に沿って転写ローラ３４の近傍まで延在している。そして、第１及び第２ガイド部材２５ａ，２５ｂの対向面間で記録紙を案内する。

第２ガイド部材２５ｂの下部はタイミングローラ対２４の図２中右側のローラの直上に位置し、転写ローラ３４との間に空間部が形成されている。

ここで、画像形成装置１０における画像形成動作の際には、感光体ドラム２６が矢印ａ方向に回転し、現像ローラ４２が矢印ｂ方向に回転し、転写ローラ３４が矢印ｃ方向に回転する。そして、現像ローラ４２からはトナーの飛散が生じる。また、ファン２２が動作して機内の空気を吸引、排気する。この際、作像ユニット１４においては、現像領域Ｄ、転写ローラ４２の設置領域、ガイド部材２５ａ，２５ｂの設置領域の空気が、転写ローラ４２の設置領域の方向に流れる空気流が発生する。

これらの空気流は、詳しくは、現像領域Ｄからの飛散トナーを含む第１空気流路Ｘ（図２において、黒く潰した矢印で示す）と、第１ガイド部材２５ａの設置領域から飛散トナーを含まない第２空気流路Ｙ（図２において、白抜きの矢印で示す）とが形成される。第２空気流路Ｙを効果的に形成するため、第１ガイド部材２５ａの第２空気流路Ｙの上流側には、第２空気流路Ｙに流れ込む空気を取り入れるための開口部５０が形成されている。この開口部５０は現像装置３２を構成するケース４０のリブ４０ａとタイミングローラ対２４の左側のローラとの間に形成されている。

また、第１ガイド部材２５ａの下部は、現像装置３２のケース４０の外壁に当接している。即ち、第２空気流路Ｙは現像領域Ｄに対して第１ガイド部材２５ａの下部によって遮蔽されており、第２空気流路Ｙの形成を補助している。

第１空気流路Ｘと第２空気流路Ｙとは、第１ガイド部材２５ａの上端部で近接する。このとき、飛散トナーを含まない第２空気流路Ｙが、第２ガイド部材２５ｂの上端部に密着した状態で流れる（図３に細線で示す）。第１空気流路Ｘは、第２空気流路Ｙに近接するが第２空気流路Ｙとはほとんど交わることなく、第２空気流路Ｙに沿って流れる（図３に点線で示す）。その後の空気流路Ｚは、図２において、斜線を付した矢印で示すように、転写ローラ３４の周囲をほぼ１周するように形成され、空気は転写ニップ部を通じてファン２２によって機外に排気される。

つまり、第２空気流路Ｙは、第１空気流路Ｘが第１及び第２ガイド部材２５ａ，２５ｂの設置領域に流れ込むことを遮蔽するいわばエアーカーテンとして機能する。これにて、現像領域Ｄから飛散して第１空気流路Ｘに含まれるトナーが第１及び第２ガイド部材２５ａ，２５ｂの対向面部分に流れ込むことが防止され、ひいては記録紙や機内の汚れが抑制される。また、既存のファンをそのまま利用して、かつ、作像ユニット１４に大きな変更を加えることなく第１及び第２空気流路Ｘ，Ｙを形成することができる。

ところで、第２空気流路Ｙが前述のようにエアーカーテンとしての機能を効果的に発揮するためには、第２空気流路Ｙの流量が第１空気流路Ｘの流量よりも多いことが好ましい。

（その他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例の記載に限定するものではなく、その要旨の範囲内において変更可能である。

例えば、画像形成装置自体は図１に示した装置１０以外に種々の基本的な形態をとり得る。現像装置３２は、１成分現像装置であっても、２成分現像装置であってもよい。

以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、現像領域から飛散したトナーによってガイド部材が汚れること、ひいては記録紙や機内が汚れることを抑制できる点で優れている。

Ｄ…現像領域
Ｘ…第１空気流路
Ｙ…第２空気流路
１０…画像形成装置
１４…作像ユニット
２２…ファン
２５ａ，２５ｂ…ガイド部材
２６…感光体ドラム
３２…現像装置
３４…転写ローラ
４２…現像ローラ
５０…開口部

Claims (5)

1. 所定方向に回転するトナー画像担持体と、
   前記トナー画像担持体の周面に対向し、該対向する現像領域で同方向に回転するトナー担持体を備えた現像装置と、
   前記トナー画像担持体の周面に形成されたトナー画像を記録紙に転写する転写部材と、
   記録紙を前記トナー画像担持体と前記転写手段との間に案内するガイド部材と、
   前記現像領域、前記転写部材の設置領域、前記ガイド部材の設置領域から空気を前記転写部材の設置領域方向に吸引する空気吸引手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記空気吸引手段によって、前記現像領域からの飛散トナーを含む第１空気流路と、前記ガイド部材の設置領域からの飛散トナーを含まない第２空気流路と、が形成され、
   第２空気流路は、第１空気流路が前記ガイド部材の設置領域に流れ込むことを遮蔽し、
   前記ガイド部材の第２空気流路の上流側に、第２空気流路に流れ込む空気を取り入れるための開口部が形成されていること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記ガイド部材は、記録紙の搬送経路より現像領域側に配置された第１ガイド部材と、記録紙の搬送経路より転写部材側に配置された第２ガイド部材とで構成され、
   第１空気流路は前記トナー画像担持体と前記第１ガイド部材とで構成され、
   第２空気流路は前記第１及び第２ガイド部材にて構成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１ガイド部材の上端部は前記トナー画像担持体の周面に近接しており、前記第２ガイド部材の上端部は前記トナー画像担持体の周面に沿って前記転写部材の近傍まで延在していること、を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１ガイド部材の下部は前記現像装置のケースの外壁に当接していること、を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 第２空気流路の流量は第１空気流路の流量よりも多いこと、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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