JP3546905B2

JP3546905B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3546905B2
Application number: JP08802096A
Authority: JP
Inventors: 輝章三矢; 貴志鈴木; 正幸相野谷
Original assignee: 日立プリンティングソリューションズ株式会社
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2016-04-10
Also published as: JPH09281863A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等のトナーを用いて画像を顕像化させる画像形成装置に係り、特にベルト転写／搬送方式におけるトナー汚れ防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の画像形成装置について説明する。電子写真方式を用いた画像形成装置は、記録体表面にトナー像を作像する装置である。その作像過程は、未作像の記録体を送り出す給紙工程、トナーを記録体表面に画像として顕像化させる現像／転写工程、顕像化されたトナー画像を記録体に固定する定着工程、定着後の記録体を排紙する排紙工程、上記各工程間に記録体を搬送する搬送装置からなる。
【０００３】
図３に従来のベルト転写／搬送方式を用いた画像形成装置の模式図を示す。
【０００４】
一般の電子写真画像形成装置と同様に感光体１表面にトナー像２が顕像化される。一方、記録体３は不図示の給紙ホッパより繰り出され、転写ベルト４上にまで搬送される。転写ベルト４は駆動ローラあるいは従動ローラ５、６、７を囲んで取り付けられており、駆動ローラの回転に従って受け渡された記録体３を搬送する。
【０００５】
転写装置８に対応する位置において、記録体３が転写ベルト４と感光体１にはさみ込まれたまま感光体１上のトナー画像２は記録体３に転写される。転写ベルト４はさらに記録体３を搬送し、定着装置９へと送り出す。定着装置９にて、記録体３上の未定着トナー画像２は記録体３に固定される。
【０００６】
その後、片面印刷の場合は不図示の排紙スタッカへ記録体３を排紙して印刷を終了する。両面印刷では不図示の反転搬送工程を経て記録体３を反転させ、再び転写ベルト４に記録体３を受け渡し、上記転写、定着、排紙工程を繰り返して印刷を終了する。以上が作像の基本的工程である。
【０００７】
上記、作像工程を繰り返すと、感光体１の記録体３と記録体３の間隙に対応する領域や記録体３の搬送方向と直行する奥行き方向の領域より外側の領域など記録体３と接しない領域に存在する微量なトナー２が転写ベルト４に転写されるため転写ベルト４が汚れるという問題を引き起こすことがある。
【０００８】
この問題を未然に防止するため、転写ベルトクリーナ１０が設けられるのが通常である。転写ベルトクリーナ１０にはトナー２と逆極性の電位を印加してトナー２を転写ベルト４から回収するバイアスクリーニング方式が用いられることが多い。また、バイアスクリーニング方式を用いた場合、トナーはより強く帯電していた方がクリーニング性能が高いことは言うまでもない。そのため、ベルト上のトナーにトナーと同極性の電荷を供給するプリチャージャ１１をクリーナ１０よりベルト駆動方向前方に設置し、トナーをより強く帯電させる方法が多く用いられる。
【０００９】
また、上記作像工程において、記録体３が転写ベルト４と感光体１にはさみ込まれたまま感光体１上のトナー２画像が記録体３に転写される際、転写装置８はトナー２と逆極性の電荷を転写ベルト４の裏側より供給する。これにより、感光体１表面に配列したトナー２に転写装置８に向かうクーロン力が作用し、トナー２は記録体３表面に移動し、転写が行われるのである。その際、感光体１のトナー２に被覆されていない部分にもトナー２と同極性の電荷が存在しており、この電荷もトナー２と同様に記録体３表面に移動する。
【００１０】
転写工程において、記録体３はトナー２と同極性に、転写ベルト４はトナー２と逆極性に帯電することになる。その後、記録体３が転写ベルト４に密着している間は、記録体３と転写ベルト４を一体にみれば、記録体３と転写ベルト４の合計の電荷量は相互に打消あっていかにも僅かに見える。実際には、上述のように、記録体３はトナー２と同極性に、転写ベルト４はトナー２と逆極性に分極した状態になっているのである。
【００１１】
その後、記録体３が定着装置９に向かうため、転写ベルト４から分離する際、この分極状態は顕在化し、記録体３と転写ベルト４はそれぞれ逆極性に強く帯電する。これを、分離帯電と呼ぶ。また、転写ベルト４はローラ６に沿って移動するため、分離帯電した直後に、記録体３と転写ベルト４との間に間隙が発生する。記録体３と転写ベルト４はそれぞれ逆極性に強く帯電しているため、この間隙において両者の間で、パッシェン放電が発生することがある。上記分離帯電が発生すると、記録体３表面のトナーとトナーが存在しない部分の記録体３表面の電荷は同極性となる。そのため、トナー２は記録体３表面に存在する周囲の同極性の電荷から作用するクーロン力により押し出され移動し、上方の空間に舞散ったり、画像としての配列を乱すことがある。また、上記パッシェン放電が発生した場合でもその力学的衝撃により同様の現象がみられる。
【００１２】
上方の空間に舞散った浮遊トナーは画像形成装置内部の部材に付着し蓄積して、トナー汚れを引き起こす。特に、記録体３が通過する搬送路の上方に存在する部材、例えばカバー１２、の場合、付着トナーが蓄積し、ついには搬送中の記録体３表面に落下して誤印字を引き起こすことがある。
【００１３】
なお、この種の装置として関連するものには例えば特開昭６３−８３７７２号公報等が挙げられる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、空間に舞散った浮遊トナーの部材への付着および蓄積に配慮がされておらず、画像形成装置内部にトナー汚れを発生させる、著しい場合には蓄積トナーの落下により誤印字を引き起こすという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、トナーの部材への付着および蓄積を抑制し、部材のトナー汚れやそれに起因した誤印字の無い画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、上記原因により舞い散った浮遊トナーが付着する部材の表面にトナーが舞い散る空間に向かって突出した繊維を配設したものである。
【００１７】
浮遊トナーが付着する部材の表面にトナーが舞い散る空間に向かって突出するよう配設された繊維に、トナー汚れとして認知されない程度の微量のトナーが付着すると、この付着したトナー自体の電荷と空間に突出した繊維端部の針端効果によりトナーと同極性の強い電界が形成される。この電界は次に付着しようとするトナーの付着を妨げる反発電界として作用する。
【００１８】
これにより、微量の付着以上のトナーの付着は防止されるので、部材のトナー汚れやそれに起因した誤印字の無い画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１および図２を用いて説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の断面側面図である。１は感光体、２はトナー、３は記録体、４は転写ベルト、５，６，７は駆動ローラあるいは従動ローラ、８は転写装置、９は定着装置、１０は転写ベルトクリーナ、１１はプリチャージャ、１２はカバー、１３は感光体クリーナ、１４は感光体帯電装置、１５は露光装置、１６は現像装置、１７は記録体分離位置、１８は浮遊トナーである。
【００２１】
以下、本発明の画像形成装置の動作について説明する。一般の電子写真画像形成装置と同様に感光体１表面に感光体帯電装置１４、露光装置１５及び現像装置１６の作用によりトナー像２が顕像化される。本実施例では、作像に反転現像方式が用いられており、感光体帯電装置１４により帯電される感光体１の表面電位は約−５００Ｖ、現像装置１６により帯電されるトナーの帯電量は約−１５μｃ／ｇである。
【００２２】
上記、感光体１上での作像工程に対応して、記録体３が不図示の給紙ホッパより繰り出され、転写ベルト４上にまで搬送される。転写ベルト４は駆動ローラと従動ローラ５、６、７を囲んで取り付けられており、ローラ５の回転に従って受け渡された記録体３を搬送する。転写装置８に対応する位置において、記録体３が転写ベルト４と感光体１にはさみ込まれたまま感光体１上のトナー画像２は記録体３に転写される。
【００２３】
感光体１表面に残留した未転写のトナーは感光体クリーナ１３により除去され、次の作像工程に入る。一方、転写ベルト４はさらに記録体３を搬送し、記録体分離位置１７において記録体３は転写ベルト４から剥がれ、定着装置９へと送り出される。定着装置９にて、記録体３上の未定着トナー画像は記録体３に固定される。
【００２４】
その後、片面印刷の場合は不図示の排紙スタッカへ記録体３を排紙して印刷を終了する。両面印刷では不図示の反転搬送工程を経て記録体３を反転させ、不図示の反転搬送路を経て、再び転写ベルト４に記録体３を受け渡し、上記転写、定着、排紙工程を繰り返して印刷を終了する。
【００２５】
記録体分離位置１７において記録体３が転写ベルト４から分離する際、分離帯電により記録体３と転写ベルト４はそれぞれ負・正極性に強く帯電する。また、転写ベルト４はローラ６に沿って移動するため、分離帯電した直後に、記録体３と転写ベルト４との間に間隙が発生する。記録体３と転写ベルト４はそれぞれ逆極性に強く帯電しているため、この間隙において両者の間で、パッシェン放電が発生することがある。上記分離帯電が発生すると、記録体３表面のトナーとトナーが存在しない部分の記録体３表面の電荷は負の同極性となる。
【００２６】
そのため、トナー２は記録体３表面に存在する周囲の負極性の電荷から作用するクーロン力により押し出され移動し、上方の空間に舞散る。また、上記パッシェン放電が発生した場合でもその力学的衝撃により舞散りが発生することがある。
【００２７】
上方の空間に舞散った負極性の浮遊トナー１８は感光体クリーナ１３の下側に設けられたカバー１２に向かって舞い上がりカバー１２の表面に付着する。カバー１２の表面には空間に向かって突出するよう繊維が配設されており最初に付着した微量のトナー１８はそれ自体の負電荷と空間に突出した繊維端部の針端効果により負極性の強い電界を形成する。この電界は次に付着しようとするトナーも同じ負極性のため、その付着を妨げる反発電界として作用する。そのため、これ以上のトナーの付着は妨げられる。なお、最初に付着した微量のトナー１８はこれを拭き取っても目視にて認知不可能な量であり、何らの問題を引き起こすものではない。
【００２８】
図２にカバー１２の断面側面図を示す。１９はカバー１２のプラスチック製の基材、２０は繊維、２１は基布である。本実施例の画像形成装置では繊維２０とその配列に、繊維の長さＬが０．５ｍｍ、繊維径が０．０５ｍｍ、平均配列ピッチＰが０．１５ｍｍのランダム配列を用いている。
【００２９】
また、最初に付着した微量のトナー１８の電荷を半永久的に保持させることを意図して繊維２０には絶縁性材料を用いている。ただし、上記のように本実施例では繊維２０に絶縁性材料を用いたが、導電性の材料を用いても、トナー１８が絶縁性のため許容できる電荷保持効果は発揮されるので、トナー付着防止効果は得られる。
【００３０】
また、最も簡便にこのような繊維配列を得るには、高温部材への触手保護のためによく用いられる不織布を対象とする部材表面に張り付ければ良い。このような繊維配設を行った場合、基材１９の材質には金属、木材などあらゆる材料を用いても差し支えない。
【００３１】
なお、本明細書ではベルト転写／搬送方式におけるトナー汚れ防止に関して述べているが、例えば現像機からのトナーの舞い散りなど画像形成装置のその他の部位から舞い散った荷電粒子の付着についても本実施例に述べた方法を用いれば同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３２】
以上のべた本実施例によれば、最初に繊維に付着したトナー以上のトナー付着を妨げることが可能となる。さらに、絶縁性繊維を用いることにより最初に付着したトナーの電荷が長時間保持されるので浮遊トナーの付着が半永久的に防止される。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べた本発明によれば、部材の表面に配設された繊維の針端効果により最初に付着した微量のトナー自体の電荷が強い反発電界を形成するので、トナーの部材への付着および蓄積を抑制し、部材のトナー汚れやそれに起因した誤印字を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す画像形成装置の断面側面図。
【図２】本発明のカバー部の断面側面図。
【図３】従来の画像形成装置の断面側面図。
【符号の説明】
１…感光体、２…トナー、３…記録体、４…転写ベルト、５，６，７…駆動ローラあるいは従動ローラ、８…転写装置、９…定着装置、１０…転写ベルトクリーナ、１１…プリチャージャ、１２…カバー、１３…感光体クリーナ、１４…感光体帯電装置、１５…露光装置、１６…現像装置、１７…記録体分離位置、１８…浮遊トナー、１９…カバーの基材、２０…繊維、２１…基布

Claims

感光体と、感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した感光体を露光する露光装置と、露光された感光体にトナーを供給し、感光体上にトナー像を形成する現像装置と、無端移動可能に支持され、感光体表面に接触して設けられた転写ベルトと、転写ベルト上を搬送される記録体にトナー像を転写させる転写装置とを有するとともに、記録体が転写ベルトから分離する位置の上方にカバーなどの部材を備えた画像形成装置において、
前記部材の表面に絶縁性材料からなる繊維を設け、この繊維に付着したトナーの電荷と繊維端部の針端効果により、トナーと同極性の電界を形成することを特徴とする画像形成装置。