JP2022096237A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022096237A JP2022096237A JP2020209232A JP2020209232A JP2022096237A JP 2022096237 A JP2022096237 A JP 2022096237A JP 2020209232 A JP2020209232 A JP 2020209232A JP 2020209232 A JP2020209232 A JP 2020209232A JP 2022096237 A JP2022096237 A JP 2022096237A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image carrier
- image
- toner
- transfer
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 116
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 12
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 208000037516 chromosome inversion disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0064—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using the developing unit, e.g. cleanerless or multi-cycle apparatus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0047—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using electrostatic or magnetic means; Details thereof, e.g. magnetic pole arrangement of magnetic devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0035—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a brush; Details of cleaning brushes, e.g. fibre density
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/06—Eliminating residual charges from a reusable imaging member
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/06—Eliminating residual charges from a reusable imaging member
- G03G21/08—Eliminating residual charges from a reusable imaging member using optical radiation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/10—Collecting or recycling waste developer
- G03G21/12—Toner waste containers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/01—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
- G03G2215/0167—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member
- G03G2215/017—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member single rotation of recording member to produce multicoloured copy
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/02—Arrangements for laying down a uniform charge
- G03G2215/021—Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction
- G03G2215/022—Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction using a magnetic brush
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
- G03G2221/0005—Cleaning of residual toner
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
- G03G2221/0026—Cleaning of foreign matter, e.g. paper powder, from imaging member
- G03G2221/0068—Cleaning mechanism
- G03G2221/0073—Electrostatic
Abstract
【課題】クリーナーレス方式の画像形成装置における感光ドラム上に付着した紙粉などの付着物や残留トナーによる画像不良を抑制する。【解決手段】帯電部で像担持体の表面を帯電する帯電手段と、露光手段が像担持体表面に形成した静電潜像に所定の極性のトナー像を形成する現像手段と、転写部でトナー像を転写材に転写する転写手段と、像担持体の回転方向で転写部より下流かつ帯電部より上流で像担持体表面を除電する除電手段と、回転方向で転写部より下流かつ帯電部より上流で像担持体表面付着物を回収する導電性の回収手段と、回収手段に所定の極性の電圧を印加する電圧印加部を有し、トナー像が転写された後、像担持体表面の残留トナーを現像手段が回収する画像形成装置において、電圧印加部は、回収手段に印加される電圧と像担持体の表面電位との電位差を放電閾値以下とする。【選択図】図１
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
電子写真方式などを利用して像担持体上に形成したトナー像を転写材に転写することで記録画像を得る、レーザープリンター、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置がある。
このような画像形成装置の一態様として、近年、残留トナーを現像部で回収して再利用するクリーナーレス方式が提案されている。このクリーナ―レス方式では、転写部において感光ドラムに付着したトナーや紙粉、填料が後の工程に影響を及ぼす場合がある。そこで、特許文献１は、感光ドラムの表面に当接する回収部材を設けることにより感光ドラムに残留したトナーや付着物を回収する構成を開示している。
しかし、特許文献１の構成において、次のような課題があった。感光ドラムの回転方向において、転写部の下流に回収部材を設けた場合、用紙に転写されず感光ドラムに残ったトナーが回収部材に蓄積してしまうと、紙粉を回収する性能が低下し、紙粉が現像部に回収されることによって画像弊害が発生してしまう場合があった。
また、感光ドラムに付着する紙粉の大きさは、紙の種類等により様々であるが、大きなものでは数ｍｍの大きさになる。このような大きな紙粉が付着した部分では露光による除電を行うことができず、その後の帯電工程での放電量が減少してしまうことで画像不良が発生する場合があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーナーレス方式の画像形成装置における感光ドラム上に付着した紙粉などの付着物や残留トナーによる画像不良を抑制する技術を提供することにある。
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と当接して帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電部において帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像に所定の極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面を除電する除電手段と、
導電性を有する回収手段であって、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面に付着した付着物を回収する回収手段と、
前記回収手段に前記所定の極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を有し、
前記転写部において前記トナー像が前記転写材に転写された後、前記像担持体の表面に残留したトナーが前記現像手段により回収される画像形成装置において、
前記制御部は、前記回収手段に印加される前記所定の極性の電圧と、前記像担持体の表面に形成された前記像担持体の表面電位との電位差が放電閾値以下となるように、前記電圧印加部を制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と当接して帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電部において帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像に所定の極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面を除電する除電手段と、
導電性を有する回収手段であって、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面に付着した付着物を回収する回収手段と、
前記回収手段に前記所定の極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を有し、
前記転写部において前記トナー像が前記転写材に転写された後、前記像担持体の表面に残留したトナーが前記現像手段により回収される画像形成装置において、
前記制御部は、前記回収手段に印加される前記所定の極性の電圧と、前記像担持体の表面に形成された前記像担持体の表面電位との電位差が放電閾値以下となるように、前記電圧印加部を制御する
ことを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と当接して帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電部において帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像に所定の極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側における前記像担持体の表面を除電する除電手段と、
導電性を有する回収手段であって、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面に付着した付着物を回収する回収手段と、
前記回収手段に前記所定の極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を有し、
前記転写部において前記トナー像が前記転写材に転写された後、前記像担持体の表面に残留したトナーが前記現像手段により回収される画像形成装置において、
前記回収手段は、前記像担持体の回転方向において前記除電手段よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側に設けられている
ことを特徴とする画像形成装置である。
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と当接して帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電部において帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像に所定の極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側における前記像担持体の表面を除電する除電手段と、
導電性を有する回収手段であって、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面に付着した付着物を回収する回収手段と、
前記回収手段に前記所定の極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を有し、
前記転写部において前記トナー像が前記転写材に転写された後、前記像担持体の表面に残留したトナーが前記現像手段により回収される画像形成装置において、
前記回収手段は、前記像担持体の回転方向において前記除電手段よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側に設けられている
ことを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、クリーナーレス方式の画像形成装置における感光ドラム上に付着した紙粉などの付着物や残留トナーによる画像不良を抑制する技術を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。また実施例で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
＜実施例１＞
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示すものである。本実施例の画像形成装置はモノクロプリンターである。
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示すものである。本実施例の画像形成装置はモノクロプリンターである。
本実施例における画像形成装置１００には、像担持体としての円筒型の感光体、即ち、感光ドラム1が設けられている。感光ドラム1の周囲には、帯電手段としての帯電ローラー２と、現像手段としての現像装置3が設けられている。また、図中で帯電ローラー２と現
像装置３との間には、露光手段としての露光装置４が設けられている。また、感光ドラム１には転写ローラー５が圧接されている。
像装置３との間には、露光手段としての露光装置４が設けられている。また、感光ドラム１には転写ローラー５が圧接されている。
本実施例における感光ドラム１は負帯電性の有機感光体である。この感光ドラム１は、アルミニウムのドラム状の基体上に感光層を有している。感光ドラム１は軸回りに回転可能であり、駆動装置（不図示）によって図中の矢印Ｄの方向（紙面で時計周り）に、所定のプロセススピードで回転駆動される。本実施例では、プロセススピードは、感光ドラム１の周速度（表面移動速度）に相当する。
帯電ローラー２は、感光ドラム１に所定の圧接力で接触し、帯電部Ｐを形成する。また、帯電電圧供給手段としての帯電高圧電源（不図示）によって、所望の帯電電圧を印加され、感光ドラム１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム１は帯電ローラー２により負極性に帯電され、その帯電電位はおよそ-500[V]である。
露光装置４は、本実施例では、レーザースキャナー装置であり、ホストコンピュータと等の外部装置から入力された画像情報に対応したレーザー光を出力し、感光ドラム１の表面を走査露光する。この露光により、感光ドラム１の表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。なお、本実施例における露光部の電位はおよそ-100[V]である。
なお、露光装置４としては、レーザースキャナー装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム１の長手方向（円筒の軸方向）に沿って複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを採用しても良い。
なお、露光装置４としては、レーザースキャナー装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム１の長手方向（円筒の軸方向）に沿って複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを採用しても良い。
本実施例では現像方式として接触現像方式を用いる。現像装置３は、現像剤担持体としての現像ローラー３１、現像剤供給手段としてのトナー供給ローラー３２、トナーを収容する現像剤収容室３３、および現像ブレード３４を含む。現像剤収容室３４からトナー供給ローラー３２により現像ローラー３１に供給されたトナー（現像剤）は、現像ブレード３４との接触部を通過することで、所定の極性に帯電される。なお、本実施例では粒径が６μｍ、正規の帯電極性が負極性のトナーを用いている。また、本実施例では一成分非磁性接触現像法を採用したが、二成分非磁性接触／非接触現像法を使用してもよい。
感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ローラー３１と感光ドラム１との対向部において、現像ローラー３１によって搬送されたトナーによりトナー像として現像される。このとき、現像ローラー３１には、現像電圧印加手段としての現像高圧電源（不図示）により現像電圧が印加される。本実施例では、反転現像方式にて、静電潜像を現像する。すなわち、帯電処理後の感光ドラム１における、露光によって電荷が減衰した部分に、感
光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させることで、静電潜像をトナー像として現像する。
光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させることで、静電潜像をトナー像として現像する。
転写ローラー５としては、ポリウレタンゴムやＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）などから成るスポンジゴムなどの弾性部材で構成されたものを好適に用いることができる。
転写ローラー５は感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と転写ローラー５とが圧接する転写部Ｎを形成する。転写ローラー５には、転写電圧印加手段として不図示の転写高圧電源が接続され、所定のタイミングで所定の電圧が印加される。
転写ローラー５は感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と転写ローラー５とが圧接する転写部Ｎを形成する。転写ローラー５には、転写電圧印加手段として不図示の転写高圧電源が接続され、所定のタイミングで所定の電圧が印加される。
感光ドラム１上に形成されたトナー像が転写部Ｎに到達するタイミングに合わせて、カセット６に格納された転写材Ｓ（例えば紙などの記録材）が給紙ユニット７により給紙され、レジストローラー対８を通り転写部Ｎに搬送される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写高圧電源によって所定の転写電圧が印加された転写ローラー５により、転写材Ｓ上に転写される。
トナー像転写後の転写材Ｓは、定着器９に搬送される。本実施例の定着器９は、定着ヒーターおよびその温度を測定するサーミスター（不図示）を内蔵した定着フィルム９１と、定着フィルム９１に圧接するための加圧ローラー９２を備えたフィルム加熱方式の定着器である。そして、定着器９が転写材Ｓを加熱及び加圧することによりトナー像が定着される。定着後の転写材Ｓは、排紙ローラー対１０を通過して機外へ排出される。
転写部Ｎと帯電部Ｐの間には、感光ドラム１の表面電位を除電する手段としての前露光装置１２が設けられている。これは転写による感光ドラムの電位ムラを均すことで帯電部Ｐでの放電を安定させ、均一な帯電電位を得るためである。
また、転写材Ｓに転写されずに感光ドラム１に残留した転写残トナーは、以下の工程で除去される。
転写残トナーには正極性に帯電しているトナーや、負極性に帯電しているものの充分な電荷を有していないトナーが混在する。転写残トナーは帯電部Ｐにおいて、放電により再び負極性に帯電される。帯電部Ｐにおいて再び負極性に帯電させられた転写残トナーは、感光ドラム１の回転に伴い現像装置３に到達する。ここで、先述の通り現像装置３に到達した感光ドラム１には、画像情報に応じた静電潜像が形成されている。現像装置３に到達した転写残トナーの挙動について、感光ドラム１の露光部と非露光部に分けて説明する。
転写残トナーには正極性に帯電しているトナーや、負極性に帯電しているものの充分な電荷を有していないトナーが混在する。転写残トナーは帯電部Ｐにおいて、放電により再び負極性に帯電される。帯電部Ｐにおいて再び負極性に帯電させられた転写残トナーは、感光ドラム１の回転に伴い現像装置３に到達する。ここで、先述の通り現像装置３に到達した感光ドラム１には、画像情報に応じた静電潜像が形成されている。現像装置３に到達した転写残トナーの挙動について、感光ドラム１の露光部と非露光部に分けて説明する。
感光ドラム１の非露光部に付着している転写残トナーは、現像装置３において感光ドラム１の非露光部電位と現像電圧との電位差により現像ローラー３１に転移し、現像剤収容室３３中に回収される。なお、現像剤収容室３３に回収されたトナーは再度画像形成に使用される。
一方、感光ドラム１の露光部に付着している転写残トナーは、現像装置３において感光ドラム１から現像ローラー３１に転移されず、現像ローラー３１から現像されたトナーとともに転写部Ｎに移動し転写材Ｓに転写され、感光ドラム１より除去される。
一方、感光ドラム１の露光部に付着している転写残トナーは、現像装置３において感光ドラム１から現像ローラー３１に転移されず、現像ローラー３１から現像されたトナーとともに転写部Ｎに移動し転写材Ｓに転写され、感光ドラム１より除去される。
また、先述した前露光装置１２により転写後の感光ドラム１を除電し、帯電時に均一な放電を生じさせることで転写残トナーを安定して負極性に帯電させることができる。その結果、十分に負極性に再帯電できないトナーがなくなり、現像装置３でより確実に転写残トナーを回収することが可能となる。
画像形成装置１００は、制御部７０を備えていてもよい。制御部７０は、プロセッサを備える情報処理装置や、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのような処理回路で構成され、プログラ
ムやユーザー指示に基づいて、画像形成装置１００の動作に関わる情報処理を行う。制御部７０は、例えば、帯電電圧、現像電圧、転写電圧、回収電圧などの電圧印加手段の制御や電圧制御、前露光や画像情報に基づく露光の制御、感光ドラムや各種のローラーなどの駆動部材の制御、などを行う。制御部７０は、これら種々の処理を行うための複数の情報処理装置が互いに協調して動作することで構成されてもよい。
ムやユーザー指示に基づいて、画像形成装置１００の動作に関わる情報処理を行う。制御部７０は、例えば、帯電電圧、現像電圧、転写電圧、回収電圧などの電圧印加手段の制御や電圧制御、前露光や画像情報に基づく露光の制御、感光ドラムや各種のローラーなどの駆動部材の制御、などを行う。制御部７０は、これら種々の処理を行うための複数の情報処理装置が互いに協調して動作することで構成されてもよい。
［紙粉除去機構］
転写部Ｎで感光ドラム１から転写材Ｓにトナーを転写する際に、転写材Ｓに含まれる紙粉繊維が感光ドラム１に付着する場合がある。本実施例で採用しているクリーナ―レス方式において、感光ドラム１に付着したこの紙粉繊維に何ら処理を施さなかったとすると、紙粉繊維は現像装置３に回収される。すると、紙粉繊維によって画像弊害が発生してしまう。例えば、現像装置３で回収された紙粉が現像ブレード３４と現像ローラー３１の間に挟まり、現像ローラー３１上のトナーがはぎ取られ、画像にスジが発生（以下、現像スジと呼ぶ）したり、現像装置３に回収された紙粉がトナーの帯電を阻害したりすることがある。また、紙粉繊維は途中で取り除かれることなく前露光１２による除電部に到達する。サイズの大きな紙粉が感光ドラム１に付着している場合、紙粉付着部の感光ドラム面に前露光１２の光が到達せず除電できなくなってしまう。その結果、次工程である帯電工程で除電できなかった感光ドラム面に対する放電量が減少し、その部分に残留していた転写残トナーの帯電が不十分となるため現像装置３で回収できなくなり、回収不良が発生してしまう。
転写部Ｎで感光ドラム１から転写材Ｓにトナーを転写する際に、転写材Ｓに含まれる紙粉繊維が感光ドラム１に付着する場合がある。本実施例で採用しているクリーナ―レス方式において、感光ドラム１に付着したこの紙粉繊維に何ら処理を施さなかったとすると、紙粉繊維は現像装置３に回収される。すると、紙粉繊維によって画像弊害が発生してしまう。例えば、現像装置３で回収された紙粉が現像ブレード３４と現像ローラー３１の間に挟まり、現像ローラー３１上のトナーがはぎ取られ、画像にスジが発生（以下、現像スジと呼ぶ）したり、現像装置３に回収された紙粉がトナーの帯電を阻害したりすることがある。また、紙粉繊維は途中で取り除かれることなく前露光１２による除電部に到達する。サイズの大きな紙粉が感光ドラム１に付着している場合、紙粉付着部の感光ドラム面に前露光１２の光が到達せず除電できなくなってしまう。その結果、次工程である帯電工程で除電できなかった感光ドラム面に対する放電量が減少し、その部分に残留していた転写残トナーの帯電が不十分となるため現像装置３で回収できなくなり、回収不良が発生してしまう。
そこで、本実施例では感光ドラム１に付着した紙粉を除去するため、紙粉回収部材としてのブラシ部材１１を設けている。図１に示した通り、ブラシ部材１１は、感光ドラム１の回動方向（回転方向Ｄ）において、転写部Ｎよりも下流側、かつ、帯電部Ｐよりも上流側で感光ドラム１と接触するように配置されている。ブラシ部材１１は不図示の支持部材によって支持され、感光ドラム１に対して固定位置に配置されており、感光ドラム１の回動に伴って感光ドラム１の表面を摺擦する。
ブラシ部材１１は、記録材Ｓから感光ドラム１上に転写部Ｎにおいて転移した紙粉を捕集し、感光ドラム１の移動方向においてブラシ部材１１よりも下流側の帯電部Ｐ、および、現像装置３へと移動する紙粉の量を低減する。特に、影響が大きいサイズが大きい紙粉はブラシ部材１１により搦めとられやすく、先述した除電不足による回収不良の発生を抑えることができる。
一方、ブラシ部材１１に到達した転写残トナーはブラシ部材にからめとられず、感光ドラム１に付着したまま下流へと移動する構成となっている。これは、トナーは帯電しているため感光ドラム１との静電的な付着力が高く、ブラシ部材１１とこすられても感光ドラム１と離れないためである。すなわち、ブラシ部材１１は紙粉を回収し、トナーは極力回収しない構成となっている。
ただし、比較的帯電量が低く感光ドラム１との静電的な付着力が弱いトナーが含まれる場合や、ブラシ処方が適切でない場合についてはこの限りではなく、ブラシ部材１１にトナーが付着する可能性がある。ブラシ部材１１へのトナー付着防止方法については後述する。
ブラシ部材１１に絡め取られた紙粉などの付着物は、適切なタイミングで取り除かれる。例えば、後述するようなプリントジョブ終了後の後回転の際に、ブラシ部材１１の姿勢を変化させることで、トナーとともに紙粉を除去してもよい。また、装置メンテナンスの際にブラシ部材１１のクリーニングや交換を行ってもよい。
以下、最適なブラシ部材１１の構成について説明する。
（ブラシの幅）
本実施例におけるブラシ部材１１の感光ドラム１の周方向での長さは５ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、画像形成装置やプロセスカートリッジの寿命に応じて適宜変更してもよい。ブラシ部材１１のドラム周方向の長さが長いほど、より長期間紙粉を捕集できる。また、ブラシ部材１１の長手方向（ドラム軸方向）での長さは２１６ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、画像形成装置の最大通紙幅に応じて適宜変更してもよい。
（ブラシの幅）
本実施例におけるブラシ部材１１の感光ドラム１の周方向での長さは５ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、画像形成装置やプロセスカートリッジの寿命に応じて適宜変更してもよい。ブラシ部材１１のドラム周方向の長さが長いほど、より長期間紙粉を捕集できる。また、ブラシ部材１１の長手方向（ドラム軸方向）での長さは２１６ｍｍに設定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、画像形成装置の最大通紙幅に応じて適宜変更してもよい。
（ブラシの繊度）
本実施例におけるブラシ部材１１の繊度は２デニールとしているが、後述するブラシ密度の条件を満足できるならば適宜変更してもよい。
本実施例におけるブラシ部材１１の繊度は２デニールとしているが、後述するブラシ密度の条件を満足できるならば適宜変更してもよい。
（ブラシの密度）
ブラシ部材１１の密度は、トナーの通過性と紙粉捕集性を考慮して決めることが望ましい。すなわち、ブラシ部材１１の密度が大きすぎるとトナーの通過性が悪化しトナーがスタックしてしまい、スタックしたトナーが飛散し機内汚れになるなど不具合が発生することがある。また、ブラシ部材１１の密度が小さすぎると紙粉を捕集する能力が弱まってしまう。
ブラシ部材１１の密度は、トナーの通過性と紙粉捕集性を考慮して決めることが望ましい。すなわち、ブラシ部材１１の密度が大きすぎるとトナーの通過性が悪化しトナーがスタックしてしまい、スタックしたトナーが飛散し機内汚れになるなど不具合が発生することがある。また、ブラシ部材１１の密度が小さすぎると紙粉を捕集する能力が弱まってしまう。
そこで本実施例における、ブラシ部材１１の密度と紙粉捕集性、および、感光ドラム１に残ったトナーがブラシ部材１１に蓄積してしまうことによって生じる、トナー飛散による機内汚れ発生状況の関係を検討した。
まず、紙粉捕集性の判定方法について説明する。本実施例では、感光ドラム１に紙粉が付着することにより発生する斑点画像の数に基づいて紙粉捕集性を判断している。これは先述の通り、感光ドラム１の紙粉が付着した部分では回収不良が発生してしまい、斑点画像となるからである。
まず、紙粉捕集性の判定方法について説明する。本実施例では、感光ドラム１に紙粉が付着することにより発生する斑点画像の数に基づいて紙粉捕集性を判断している。これは先述の通り、感光ドラム１の紙粉が付着した部分では回収不良が発生してしまい、斑点画像となるからである。
本実施例では、転写材SとしてCenturyStar紙(CENTURY PULP AND PAPER製、商品名)を用いて50000枚の印字を行い、100枚おきに全面黒画像後に印刷された全面白画像を取得する。その全面白画像にあらわれた斑点画像数の最大値に基づいて紙粉捕集性を判断している。本実施例では、視覚的に影響が大きい0.3ｍｍ以上の大きさの斑点の数が10個より大き
い場合、紙粉捕集性NGと判定している。
い場合、紙粉捕集性NGと判定している。
また、機内汚れについては、転写材ＳとしてCenturyStar紙を用いて印字率5%の画像を
１プリントジョブ当たり10枚印刷し、それを5000ジョブ、すなわち、50000枚印字した。
その後にブラシ部材１１の周囲にトナー汚れが発生しているか否かに基づいて、機内汚れの発生の有無を判断している。これらのような試験を行うことで長期間にわたって不具合が発生しないことを確認できる。なお、ユーザーが１ジョブで印刷する枚数は10枚以下であることがほとんどであるため、本発明者らの検討では１ジョブ当たりの印刷枚数を10枚としている。
１プリントジョブ当たり10枚印刷し、それを5000ジョブ、すなわち、50000枚印字した。
その後にブラシ部材１１の周囲にトナー汚れが発生しているか否かに基づいて、機内汚れの発生の有無を判断している。これらのような試験を行うことで長期間にわたって不具合が発生しないことを確認できる。なお、ユーザーが１ジョブで印刷する枚数は10枚以下であることがほとんどであるため、本発明者らの検討では１ジョブ当たりの印刷枚数を10枚としている。
表１は、上記のように検討した、ブラシ部材１１の密度と紙粉捕集性、および、機内汚れ発生状況の関係を示す表である。なお、ブラシ部材１１の密度の単位は「kF/inch^2」
であり、これは1平方インチ当たりのフィラメントの数を示す。
であり、これは1平方インチ当たりのフィラメントの数を示す。
上記結果より、ブラシ部材１１の密度が110～300kF/inch^2であれば、紙粉捕集性と機
内汚れ防止の両面での要求を満たすことが可能である。本実施例では上記結果に基づき、ブラシ部材１１の密度は紙粉捕集性と機内汚れ防止が両立できる170kF/inch^2としている。
内汚れ防止の両面での要求を満たすことが可能である。本実施例では上記結果に基づき、ブラシ部材１１の密度は紙粉捕集性と機内汚れ防止が両立できる170kF/inch^2としている。
（ブラシの侵入量）
次に、ブラシ部材１１の感光ドラム１に対する侵入量（以後、「ブラシ部材１１の侵入量」と呼ぶ）について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、ブラシ部材１１が、感光ドラム１等と接触していない単体の状態を示す模式図である。図２（ｂ）は、ブラシ部材１１を感光ドラム１に当接させた状態（ブラシ部材１１を画像形成装置に組み込んだ状態）の模式図である。ブラシ部材１１は、基布１１１と糸１１２を含む。なお、ここでの「侵入」という用語は、必ずしも実際にブラシ部材１１が感光ドラム１に入り込むことだけを意味しない。ここでは、感光ドラム１に当接したブラシ部材１１が変形して、外部からの観察時にブラシ部材１１が感光ドラム１に侵入したように見える状態を含めて、「侵入」と称する。
次に、ブラシ部材１１の感光ドラム１に対する侵入量（以後、「ブラシ部材１１の侵入量」と呼ぶ）について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、ブラシ部材１１が、感光ドラム１等と接触していない単体の状態を示す模式図である。図２（ｂ）は、ブラシ部材１１を感光ドラム１に当接させた状態（ブラシ部材１１を画像形成装置に組み込んだ状態）の模式図である。ブラシ部材１１は、基布１１１と糸１１２を含む。なお、ここでの「侵入」という用語は、必ずしも実際にブラシ部材１１が感光ドラム１に入り込むことだけを意味しない。ここでは、感光ドラム１に当接したブラシ部材１１が変形して、外部からの観察時にブラシ部材１１が感光ドラム１に侵入したように見える状態を含めて、「侵入」と称する。
図２（ａ）に示すように、ブラシ部材１１が単体の状態、すなわち、糸１１２を屈曲させようとする力が外部からかかっていない状態での、基布１１１から糸１１２の先端までの距離Ｌ１とする。ここで、本実施例におけるＬ１は6.5ｍｍとなっている。
ブラシ部材１１は基布１１１を両面テープなどの固定手段により不図示の支持部材に固定し、糸１１２の先端が感光ドラム１に対して侵入するようにして配設される。ここで、支持部材と感光ドラム１の間のクリアランスは固定されている。このときの基布１１１から感光ドラム１までの距離をＬ２とする。
本実施例では、Ｌ１とＬ２の差分Ｌ３をブラシ部材１１の侵入量と定義している。
本実施例では、Ｌ１とＬ２の差分Ｌ３をブラシ部材１１の侵入量と定義している。
次に、ブラシ部材１１の侵入量の決定方法について説明する。
本発明者らの検討により、ブラシ部材１１の侵入量がブラシ部材１１の紙粉捕集性に対して大きな影響を与えることがわかった。ただし、ここでの紙粉捕集性とは大きなサイズ、例えば０．８ｍｍ以上の大きさの紙粉捕集性を意味している。
本発明者らの検討により、ブラシ部材１１の侵入量がブラシ部材１１の紙粉捕集性に対して大きな影響を与えることがわかった。ただし、ここでの紙粉捕集性とは大きなサイズ、例えば０．８ｍｍ以上の大きさの紙粉捕集性を意味している。
ブラシ部材１１の侵入量が小さい場合、ブラシ部材１１と感光ドラム１との接触長さが小さくなる。そのため、感光ドラム１上を移動してくる大きなサイズの紙粉の慣性力によりブラシ部材１１の毛先が動いてしまい、大きなサイズの紙粉がすり抜けやすくなってしまう。大きなサイズの紙粉がすり抜けてしまうと、上記のように現像スジが発生してしまうことがある。
逆に、ブラシ部材１１の侵入量が大きい場合、感光ドラム１に対してブラシ部材１１の毛先が寝て腹当たりする状態（図２（ｂ））となり、ブラシ部材１１と感光ドラム１との接触長さが大きくなる。ブラシ部材１１と感光ドラム１との接触長さが大きくなると、紙粉とブラシ部材１１が接触した際にブラシ部材１１の毛先が動きにくく、大きなサイズの紙粉がすり抜けにくくなることで紙粉の捕集性能が向上する。その結果、現像スジの発生を抑えることができる。大きなサイズの紙粉捕集性を確保するためには、ブラシ部材１１の侵入量を十分に大きくすることが望ましい。
一方で、ブラシ部材１１の侵入量が画像に対して、現像スジとは別の点で大きな影響を与えることもわかった。すなわち、侵入量が大きいほど、ブラシ部材１１が感光ドラム１に当接圧が強い状態で摺擦されるため、感光ドラム１に意図しない帯電ムラが発生し、画像に濃度ムラとしてあらわれてしまう（以下、摺擦メモリと呼ぶ）。
そこで本実施例における、ブラシ部材１１の侵入量と大きなサイズの紙粉捕集性、および、摺擦メモリ発生状況の関係を検討した。
ここで、大きなサイズの紙粉捕集性の判断方法について、図３を用いて説明する。本実施例では、感光ドラム１上のブラシ部材１１の下流部分にスクレーパー４０を取り付けた実験装置１０１を作成し、スクレーパー４０に回収された紙粉を観察し、そこに含まれる大きなサイズの紙粉の数によって判断を行っている。本実施例では、転写材ＳとしてCenturyStar紙を用いて白画像を10枚プリントした後のスクレーパー４０に回収された紙粉を
観察した。そして、0.8ｍｍ以上のサイズの紙粉が10個以上回収された場合にNGと判定し
ている。また、摺擦メモリについては低温低湿環境下（例えば、15℃10％RH）において50000枚の印字テストを行い、100枚おきに取得したハーフトーン画像を確認して発生の有無を確認している。
ここで、大きなサイズの紙粉捕集性の判断方法について、図３を用いて説明する。本実施例では、感光ドラム１上のブラシ部材１１の下流部分にスクレーパー４０を取り付けた実験装置１０１を作成し、スクレーパー４０に回収された紙粉を観察し、そこに含まれる大きなサイズの紙粉の数によって判断を行っている。本実施例では、転写材ＳとしてCenturyStar紙を用いて白画像を10枚プリントした後のスクレーパー４０に回収された紙粉を
観察した。そして、0.8ｍｍ以上のサイズの紙粉が10個以上回収された場合にNGと判定し
ている。また、摺擦メモリについては低温低湿環境下（例えば、15℃10％RH）において50000枚の印字テストを行い、100枚おきに取得したハーフトーン画像を確認して発生の有無を確認している。
表２は、上記のように検討した、ブラシ部材１１の侵入量と大きなサイズの紙粉捕集性、および、摺擦メモリ発生状況の関係を示す表である。
上記結果より、ブラシ部材１１の侵入量が0.5～2.0mmであれば、紙粉捕集性と摺擦メモリ防止の両面での要求を満たすことが可能である。以上の結果を基に、本実施例におけるブラシ部材１１の侵入量は、大きなサイズの紙粉捕集性と摺擦メモリの防止が両立できる1.0ｍｍに設定されている。
［本実施例の特徴部分］
以上説明したように、ブラシ部材１１を用いることで紙粉の影響を抑えつつトナーの堆積を防ぐことができた。
しかしながら、本発明者らのさらなる検討によれば、転写残トナーがブラシ部材１１を通過する際に、わずかではあるがブラシ部材１１にトナーが付着することが判明した。
以上説明したように、ブラシ部材１１を用いることで紙粉の影響を抑えつつトナーの堆積を防ぐことができた。
しかしながら、本発明者らのさらなる検討によれば、転写残トナーがブラシ部材１１を通過する際に、わずかではあるがブラシ部材１１にトナーが付着することが判明した。
通常は、プリントジョブが終了し転写残トナーの供給がなくなった状態で後回転が行われることで、ブラシ部材１１に付着したトナーは除去される。例えば、プリントジョブ終了後の後回転で感光ドラムの駆動と停止を繰り返し、ブラシ部材１１の姿勢を変化させることで付着したトナーを除去する方法があげられる。
ただし、多枚数の連続プリントが行われた場合や、感光ドラム１やブラシ部材１１を含んだ画像形成装置やカートリッジの使用が多くなった使用後半の場合にはブラシ部材１１に付着したトナーが除去されずに堆積してしまい、先述したような機内へのトナー飛散が発生してしまう場合があった。
ただし、多枚数の連続プリントが行われた場合や、感光ドラム１やブラシ部材１１を含んだ画像形成装置やカートリッジの使用が多くなった使用後半の場合にはブラシ部材１１に付着したトナーが除去されずに堆積してしまい、先述したような機内へのトナー飛散が発生してしまう場合があった。
上記課題を鑑み、本実施例ではブラシ部材１１として導電性を有する部材を用い、バイアスを印加する構成とすることで、連続プリント時のトナー付着を抑える構成としている。
すなわち、本実施例におけるブラシ部材１１には、材料として導電ナイロンの糸１１２を導電性を有する基布１１１に織りこんだものが使用されている。なお、糸１１２として、導電ポリエステルやアクリル紡績糸など他の材料を使用してもよい。また、ブラシ部材１１には電圧印加部としての電源１３が接続されており、電圧印加が可能な構成となって
いる。
すなわち、本実施例におけるブラシ部材１１には、材料として導電ナイロンの糸１１２を導電性を有する基布１１１に織りこんだものが使用されている。なお、糸１１２として、導電ポリエステルやアクリル紡績糸など他の材料を使用してもよい。また、ブラシ部材１１には電圧印加部としての電源１３が接続されており、電圧印加が可能な構成となって
いる。
ブラシ部材１１には電源１３からトナーの正規帯電極性と同じ極性の電圧が印加される。これにより、ブラシ部材１１へのトナーの付着を抑制する。なお、トナーと逆極性の電圧を印加すると、トナーがさらに堆積してしまうため望ましくない。
ブラシ部材１１に印加する電圧の絶対値が大きい、すなわち、感光ドラム１の表面とブラシ部材１１に印加された電圧との電位差が大きい場合において、露光部電位の間で放電が発生してしまう。すると、転写残トナーはブラシ部材１１による帯電と帯電ローラー２による帯電とで２度帯電されることになる。その場合、転写残トナーの帯電量が過剰となり感光ドラム１との静電的な付着力が強くなってしまう。その結果、現像装置３での回収が不十分となり、回収不良が発生してしまうことがある。
一方、ブラシ部材１１に印加する電圧の絶対値が小さい、すなわち、感光ドラム１の表面とブラシ部材１１に印加された電圧との電位差が小さい場合において、トナー付着を抑制する効果が弱まり機内汚れが発生してしまうことがある。
一方、ブラシ部材１１に印加する電圧の絶対値が小さい、すなわち、感光ドラム１の表面とブラシ部材１１に印加された電圧との電位差が小さい場合において、トナー付着を抑制する効果が弱まり機内汚れが発生してしまうことがある。
そこで本実施例における、ブラシ部材１１に印加する電圧と、回収不良、および、機内汚れの関係を検討した。回収不良については、所定の範囲内を露光した黒画像の感光ドラム１周後に白画像を形成し、その白画像部に黒画像部の転写残トナーが付着しているか否かで判断している。また、機内汚れについては転写材ＳとしてCenturyStar紙を用いて印
字率5%の画像を１プリントジョブ当たり1000枚印刷し、それを50ジョブ、即ち50000枚印
字した後にブラシ部材１１の周囲にトナー汚れが発生しているかを判断している。
字率5%の画像を１プリントジョブ当たり1000枚印刷し、それを50ジョブ、即ち50000枚印
字した後にブラシ部材１１の周囲にトナー汚れが発生しているかを判断している。
表３は、上記のように検討した、ブラシ部材１１に印加する電圧と回収不良、および、機内汚れの関係を示す表である。
表３に示す通り、ブラシ部材１１に印加する電圧の絶対値が、200[V]以上の大きさである電圧であれば、プリントジョブ実行中にブラシ部材１１に多少のトナーが付着するものの、機内汚れに至ることはなかった。なお、先述の通り転写残トナーの供給がなくなった状態で後回転が行われることで、ブラシ部材１１に付着したトナーは除去される。
また、表３に示す通り、ブラシ部材１１に印加する電圧が600[V]よりも絶対値の小さな電圧であれば、転写残トナーが過剰に帯電されることがなくなり回収不良の発生を防止できた。これは、ブラシ部材１１に印加する電圧と感光ドラム１の露光部電位である-100[V
]との電位差が一般的な放電閾値以下、すなわち500[V]以下であれば、転写残トナーがブ
ラシ部材１１によって帯電されないためと考えられる。
]との電位差が一般的な放電閾値以下、すなわち500[V]以下であれば、転写残トナーがブ
ラシ部材１１によって帯電されないためと考えられる。
以上の結果を基に、ブラシ部材１１に印加する電圧は回収不良防止と機内汚れ防止を両立できる電圧、具体的には-400[V]を印加している。
以上説明したように、本実施例の構成をとることで、ブラシ部材１１へのトナー堆積による機内へのトナー飛散抑制、感光ドラムに紙粉が付着することによる斑点画像の抑制、および、回収不良抑制を行うことが可能となる。
なお、本発明は、複数色のトナーに対応する複数の感光ドラムを備える画像形成装置にも適用できる。また、本発明は、ベルトによって転写材Ｓが転写部に搬送されて感光ドラム１から転写材Ｓに直接転写される転写方式や、中間転写ベルト等の中間転写体を用いる画像形成装置にも適用できる。
なお、本発明は、複数色のトナーに対応する複数の感光ドラムを備える画像形成装置にも適用できる。また、本発明は、ベルトによって転写材Ｓが転写部に搬送されて感光ドラム１から転写材Ｓに直接転写される転写方式や、中間転写ベルト等の中間転写体を用いる画像形成装置にも適用できる。
＜実施例２＞
以下、実施例１との相違を中心に本実施例について説明を行う。
本実施例における画像形成装置１００の構成を図４に示す。本実施例では実施例１と異なり、前露光装置１２の下流、かつ、帯電ローラー２の上流にブラシ部材１１が配置されている。また、本実施例における帯電ローラー２により帯電される感光ドラム１の帯電電位はおよそ-700[V]であり、実施例１よりも高い電位に設定されている。また、露光部の
電位はおよそ-100[V]であり、実施例１と同じである。また、ブラシ部材１１に印加され
るバイアスは実施例１と同じ-400[V]である。その他の構成、および、動作は実施例1と同様であるため、説明は省く。
以下、実施例１との相違を中心に本実施例について説明を行う。
本実施例における画像形成装置１００の構成を図４に示す。本実施例では実施例１と異なり、前露光装置１２の下流、かつ、帯電ローラー２の上流にブラシ部材１１が配置されている。また、本実施例における帯電ローラー２により帯電される感光ドラム１の帯電電位はおよそ-700[V]であり、実施例１よりも高い電位に設定されている。また、露光部の
電位はおよそ-100[V]であり、実施例１と同じである。また、ブラシ部材１１に印加され
るバイアスは実施例１と同じ-400[V]である。その他の構成、および、動作は実施例1と同様であるため、説明は省く。
帯電電位と露光部電位の差分値（潜像コントラストと呼ぶ）は画像形成装置の機種ごとに任意に設定可能であり、例えば、帯電量の高いトナーを用いる場合に潜像コントラストを大きくする。ここで、図５を参照して、大きな潜像コントラストに設定する場合の課題について説明する。
図５（ａ）は、潜像コントラストが比較的小さい場合の、転写前後における電位の変化を示す。この場合、転写電圧の作用により転写工程後の露光部と非露光部の電位差はほぼなくなる。
一方、図５（ｂ）は、潜像コントラストが比較的大きい場合の転写前後の電位である。この場合、非露光部の電位が高いため転写工程後も電位が下がりきらず、露光部と非露光部の電位差が残ったままとなる。
一方、図５（ｂ）は、潜像コントラストが比較的大きい場合の転写前後の電位である。この場合、非露光部の電位が高いため転写工程後も電位が下がりきらず、露光部と非露光部の電位差が残ったままとなる。
ここで、ブラシ部材１１には実施例１と同様-400[V]の電圧が印加されているが、実施
例1の説明通り、機内汚れは発生しないもののブラシ部材１１にはトナーが付着しており
、そのトナーが感光ドラム１との電位差で移動し感光ドラム１に付着してしまう。図６を参照してこの様子を説明する。
例1の説明通り、機内汚れは発生しないもののブラシ部材１１にはトナーが付着しており
、そのトナーが感光ドラム１との電位差で移動し感光ドラム１に付着してしまう。図６を参照してこの様子を説明する。
図６（ａ）は図５（ａ）に対応し、比較的潜像コントラストが小さく、転写工程後の露光部と非露光部の電位差が小さい場合である。このときトナーｔは、感光ドラム１上に均一に付着する。このように均一に付着したトナーは帯電工程において帯電されやすく、現像装置３で回収されるため問題は発生しない。
一方、図６（ｂ）は図５（ｂ）に対応し、比較的潜像コントラストが大きく、転写工程後の露光部と非露光部の電位差が大きい場合である。このときは、露光部に電界が集中するため、露光部に集中してトナーが付着する。このように集中して付着したトナーは帯電工程において帯電されにくく、現像装置３で回収されにくいため回収不良となってしまう。
一方、図６（ｂ）は図５（ｂ）に対応し、比較的潜像コントラストが大きく、転写工程後の露光部と非露光部の電位差が大きい場合である。このときは、露光部に電界が集中するため、露光部に集中してトナーが付着する。このように集中して付着したトナーは帯電工程において帯電されにくく、現像装置３で回収されにくいため回収不良となってしまう。
回収不良について、図７を参照して詳細に説明する。図７（ａ）は図６（ａ）に対応し、感光ドラム１上に均一にトナーｔが付着している場合である。このとき、すべてのトナーが帯電ローラー２からの放電を受けることができ、すべてのトナーが帯電されるため、すべてのトナーが現像装置３で回収できる。
一方、図７（ｂ）は図６（ｂ）に対応し、感光ドラム１上にトナー集中部がありトナーが層になってしまった場合である。このとき、感光ドラム１側（紙面で下層側）のトナーは帯電ローラー２からの放電を受けることができない。そのトナーは帯電されないため現像装置３で回収されず、回収不良となってしまう。
一方、図７（ｂ）は図６（ｂ）に対応し、感光ドラム１上にトナー集中部がありトナーが層になってしまった場合である。このとき、感光ドラム１側（紙面で下層側）のトナーは帯電ローラー２からの放電を受けることができない。そのトナーは帯電されないため現像装置３で回収されず、回収不良となってしまう。
そこで、本実施例では前露光１２の下流、かつ、帯電ローラー２の上流にブラシ部材１１を配置することで、ブラシ部材１１の接触する前に感光ドラム１を除電し転写工程後の露光部と非露光部の電位差を解消する。このような構成をとることで、大きな潜像コントラストを使用する場合においても、ブラシ部材１１が接触した際にトナーが感光ドラム１上に均一に付着し現像装置３で回収しやすいため回収不良を抑制することができる。
ところで、本実施例では前露光１２で除電を行う際には紙粉が除去されていない。したがって、実施例１で説明したように紙粉付着部では帯電工程での放電量が減少してしまうため、転写残トナーの帯電が不十分となり現像装置３で回収できないことによる画像不良の発生が懸念される。しかしながら、本実施例では帯電電位を高く、すなわち、帯電電圧を高くしているため紙粉が付着していた部分においても十分な放電量が得られるため、転写残トナーは帯電不十分とならず現像装置３での回収が可能となるので、画像不良の発生を抑制することが出来る。
以上説明したように、本実施例の構成をとることで、潜像コントラストが大きい場合においても機内へのトナー飛散防止、感光ドラムに紙粉が付着することによる斑点画像の防止、および、回収不良防止を両立することが可能となる。
なお、実施例１および実施例２の構成は使用する潜像コントラストの大きさなどに基づいて適宜選択可能である。
また、前露光１２の上流と下流にブラシ部材１１を設ける構成とすることで、実施例１および実施例２で説明したすべての効果が得られることは言うまでもない。
１：感光ドラム、２：帯電ローラー、３：現像装置、４：露光装置、５：転写ローラー、１１：ブラシ部材、１２：前露光装置、１３：電源、７０：制御部、１００：画像形成装置
Claims (10)
- 回転可能な像担持体と、
前記像担持体と当接して帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電部において帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像に所定の極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側における前記像担持体の表面を除電する除電手段と、
導電性を有する回収手段であって、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面に付着した付着物を回収する回収手段と、
前記回収手段に前記所定の極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を有し、
前記転写部において前記トナー像が前記転写材に転写された後、前記像担持体の表面に残留したトナーが前記現像手段により回収される画像形成装置において、
前記制御部は、前記回収手段に印加される前記所定の極性の電圧と、前記像担持体の表面に形成された前記像担持体の表面電位との電位差が放電閾値以下となるように、前記電圧印加部を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記回収手段に前記回収手段への前記トナーの付着を抑制できるような高さの前記電圧を印加するように、前記電圧印加部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記回収手段は、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記除電手段よりも上流側に設けられている
ことを特徴とする、請求項1または２に記載の画像形成装置。 - 前記回収手段は、前記像担持体の回転方向において前記除電手段よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側に設けられている
ことを特徴とする請求項1または２に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体の回転に伴って、前記回収手段が前記像担持体と摺擦する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。 - 前記回収手段は、ブラシ部材を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 - 前記回収手段の前記ブラシ部材は、前記像担持体と摺擦する部分が導電性の糸からなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシ部材の前記糸の密度が、110～300ｋF/inch^2である
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。 - 前記ブラシ部材の前記糸の前記像担持体に対する侵入量が、0.5～2mmである
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。 - 回転可能な像担持体と、
前記像担持体と当接して帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電部において帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された前記静電潜像に所定の極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側における前記像担持体の表面を除電する除電手段と、
導電性を有する回収手段であって、前記像担持体の回転方向において前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側において前記像担持体の表面に付着した付着物を回収する回収手段と、
前記回収手段に前記所定の極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を有し、
前記転写部において前記トナー像が前記転写材に転写された後、前記像担持体の表面に残留したトナーが前記現像手段により回収される画像形成装置において、
前記回収手段は、前記像担持体の回転方向において前記除電手段よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側に設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020209232A JP2022096237A (ja) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 画像形成装置 |
| US17/531,924 US11526116B2 (en) | 2020-12-17 | 2021-11-22 | Image forming apparatus with collection |
| CN202111525315.4A CN114647172A (zh) | 2020-12-17 | 2021-12-14 | 图像形成装置 |
| US17/986,078 US11841669B2 (en) | 2020-12-17 | 2022-11-14 | Image forming apparatus with brush portion comprising threads and with control to perform rotation of and stop of image bearing member to change posture of brush portion |
| US18/500,407 US20240069482A1 (en) | 2020-12-17 | 2023-11-02 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020209232A JP2022096237A (ja) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022096237A true JP2022096237A (ja) | 2022-06-29 |
Family
ID=81991930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020209232A Pending JP2022096237A (ja) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 画像形成装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US11526116B2 (ja) |
| JP (1) | JP2022096237A (ja) |
| CN (1) | CN114647172A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022096237A (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-29 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| US11815827B2 (en) | 2021-12-16 | 2023-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06222703A (ja) | 1993-01-28 | 1994-08-12 | Murata Mach Ltd | クリーナレス画像形成装置 |
| JP3587615B2 (ja) | 1996-03-29 | 2004-11-10 | 東芝テック株式会社 | 電子写真装置 |
| JP4307207B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2009-08-05 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| US7298992B2 (en) * | 2004-01-30 | 2007-11-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Process cartridge that accurately disposes brush with respect to image bearing member |
| JP2007003610A (ja) | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、多色画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
| JP2007279431A (ja) | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP4963412B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2012-06-27 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP6067363B2 (ja) | 2012-12-18 | 2017-01-25 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP6192470B2 (ja) | 2013-10-01 | 2017-09-06 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| WO2016068036A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置、その画像形成装置に使用される現像剤、及び画像形成方法 |
| JP6407048B2 (ja) | 2015-01-29 | 2018-10-17 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP2021189358A (ja) | 2020-06-02 | 2021-12-13 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP2022096237A (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-29 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
2020
- 2020-12-17 JP JP2020209232A patent/JP2022096237A/ja active Pending
-
2021
- 2021-11-22 US US17/531,924 patent/US11526116B2/en active Active
- 2021-12-14 CN CN202111525315.4A patent/CN114647172A/zh active Pending
-
2022
- 2022-11-14 US US17/986,078 patent/US11841669B2/en active Active
-
2023
- 2023-11-02 US US18/500,407 patent/US20240069482A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11526116B2 (en) | 2022-12-13 |
| US20230080995A1 (en) | 2023-03-16 |
| CN114647172A (zh) | 2022-06-21 |
| US20240069482A1 (en) | 2024-02-29 |
| US20220197207A1 (en) | 2022-06-23 |
| US11841669B2 (en) | 2023-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7587164B2 (en) | Cleaning device, image carrier unit and image-forming apparatus | |
| US20070292178A1 (en) | Image forming apparatus and cleaning device | |
| US11841669B2 (en) | Image forming apparatus with brush portion comprising threads and with control to perform rotation of and stop of image bearing member to change posture of brush portion | |
| US20240019796A1 (en) | Image forming apparatus | |
| JP4250373B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| US20220269206A1 (en) | Image forming apparatus | |
| US8995861B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2022097317A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4961702B2 (ja) | クリーニング装置および画像形成装置 | |
| JP2017058601A (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP7225361B1 (ja) | 画像形成装置 | |
| US11782377B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2023091583A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2017129684A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2023089853A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2023090266A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2022129272A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2022014504A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2023026988A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2022129372A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2019159108A (ja) | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP2019200281A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2017016039A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2000221756A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004004935A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231208 |