JP3698285B2

JP3698285B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3698285B2
Application number: JP12493497A
Authority: JP
Inventors: 洋吉永; 勝田中; 治司水石; 滋渡邊; 俊隆山口; 謙三巽; 武男須田; 真由美大堀; 賢雨宮
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2017-04-28
Also published as: JPH10301400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上述した画像形成装置には、直接、又は他の要素を介して互いに接触する多数の画像形成要素が設けられている。このような画像形成要素の間に硬質の異物が挟み込まれると、その画像形成要素に傷が付けられ、その結果、形成される画像の画質が劣化する。特に、像担持体表面にトナー像を形成し、そのトナー像を転写材に転写する形式の画像形成装置においては、その像担持体表面に傷が付けられると、トナー像の画質が著しく劣化する。
【０００３】
これに対し、従来は画像形成装置の内部に硬質な微小サイズ異物、例えば金属粉が存在することに対する認識がなかったため、互いに接触する画像形成要素間にかかる硬質異物が挟み込まれることに対して特別な対策はとられていなかった。
【０００４】
ところが、本発明者の検討の結果、画像形成装置の使用形態や、その設置場所の環境条件などによって、角が鋭利な微小金属片より成る金属粉が、画像形成装置本体内に侵入し、これが互いに接触する画像形成要素間に入り込み、これによってその表面に傷が付けられ、画像の画質が劣化するおそれのあることが判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは金属粉による画質の劣化を防止し、ないしは抑制することのできる画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【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、表面にトナー像が形成される像担持体と、該像担持体表面のトナー像を転写部において転写材に転写する転写部材とを具備する画像形成装置において、前記転写材が、像担持体から転写されたトナー像を定着される最終転写材であり、該最終転写材の搬送経路に沿って、当該最終転写材表面に付着した紙粉を除去する紙粉除去部材を有し、該紙粉除去部材に一体に金属粉除去手段が設けられ、前記紙粉除去部材がシート状部材より成り、かつ前記金属粉除去手段がシート状の磁石より成り、該シート状部材とシート状の磁石が一体に接合されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて前述の従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００２７】
図１は本発明一実施形態例の画像形成装置の内部を正面側から示した概略断面図であり、その画像形成装置本体１には、転写ユニット３が組込まれれていると共に、作像ユニット２が着脱可能に装着されているいる。ここに示した画像形成装置は複写機として構成され、この複写機にプリンタやファクシミリなどの機能をもたせることもできる。作像ユニット２は画像形成装置本体１の手前側から画像形成装置本体に対して着脱される。画像形成装置の正面側ないしは手前側は、通常オペレータがその画像形成装置を操作するとき位置する側であり、その反対側が画像形成装置の奥側である。
【００２８】
図２は作像ユニット２と転写ユニット３とを正面側から見たときの拡大断面図である。図１及び図２に示すように、作像ユニット２はユニットケース４を有し、このケース４の内部には像担持体の一例であるドラム状の感光体５と、帯電装置の一例である帯電ローラ６がそれぞれ回転自在に組付けられている。
【００２９】
画像形成動作時に、感光体５は、図示していない駆動装置によって図２における時計方向に回転駆動され、このとき図示していない除電装置の一例である除電ランプからの除電光Ｌ１によって感光体表面が基準電位に除電される。帯電ローラ６は感光体５の表面に圧接しながら従動回転し、感光体表面を所定の極性、本例ではマイナス極性に一様に帯電する。感光体５は、除電光Ｌ１の照射によって、例えば０乃至−１５０Ｖの基準電位にされ、帯電ローラ６によって、例えば−１１００Ｖの表面電位に一様に帯電される。帯電ローラ６は、金属製の導電性中心軸と、その外周に設けられた導電層と、さらにその外周に積層された抵抗層を有し、かかる帯電ローラ６には図示していない電源から所定の直流バイアス電圧が印加され、これによって感光体５の表面を帯電する。
【００３０】
上述のように均一に帯電された感光体５の表面部分には、原稿からの光像又は原稿画像の情報に応じて光変調されたレーザＬ２などの光が照射され、これによって感光体５上に所定の静電潜像が形成される。光を照射された感光体表面部分の表面電位は、例えば０乃至−２９０Ｖの範囲、より具体的には−１８０±５０Ｖに低下し、これが静電潜像を形成する。光の当てられない感光体表面部分は、実質的に電位は低下せず、これが地肌部を形成する。
【００３１】
一方、ユニットケース４には、図２に示すように現像装置７の現像ローラ８が回転自在に支持され、本例の現像ローラ８には、感光体の帯電極性と同極性のバイアス電圧、例えば−８００Ｖ前後の電圧が印加される。またユニットケース４の一部によって構成された現像ケース９には、粉体状の現像剤Ｄが収容されている。図示した例では、トナーとキャリアを有する二成分系現像剤が用いられているが、キャリアを有さない一成分系現像剤を用いることもできる。
【００３２】
この現像剤Ｄは、反時計方向に回転駆動される現像ローラ８上に担持されて搬送され、かかる搬送現像剤が感光体５と現像ローラ８との間の現像領域に至ったとき、現像剤中のトナーが感光体５に形成された静電潜像に静電的に移行し、その潜像がトナー像として可視像化される。本例では、トナーが、感光体５の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電され、かかるトナーが光の当てられた感光体表面部分、すなわち静電潜像に静電的に付着する。所謂、反転現象が行われるのである。
【００３３】
転写ユニット３は、転写部材の一構成例である転写ローラ１１と、除電針より成る除電装置１４と、この除電装置１４を保持する絶縁体より成るホルダ１５と、これらを支持する保持体１３とを有し、転写ローラ１１は感光体５に対して押圧され、かかる転写ローラ１１と除電装置１４は感光体５に対して平行に延びている。本例の転写ローラ１１は、導電性材料、例えば金属より成る中心軸３８と、そのまわりに固設された中抵抗体より成る弾性体３９を有している。かかる転写ローラ１１は、図２に示した状態で、感光体５の表面に対向して圧接しながら、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動される。転写ローラ１１は、感光体５との当接部において、当該転写ローラの表面が、感光体５の表面の移動方向と同じ方向に移動する向きに回転駆動されるのである。
【００３４】
一方、図１に示した複数の転写材給送部１６，１７，１８，１９には、転写材がそれぞれ積載されて載置されており、このうちの選択された転写材給送部から、転写材Ｐが矢印Ａ方向に給送される。この転写材Ｐは、その先端がレジストローラ対１０に至ったとき一旦、停止し、この転写材Ｐと、感光体５上に形成されたトナー像が合致する所定のタイミングでレジストローラ対１０が回転を開始し、これによって転写材Ｐが、感光体５と転写ローラ１１の間の転写部２０へ搬送される。
【００３５】
転写材Ｐが転写部２０を通過するとき、転写ローラ１１に印加された転写電圧の作用によって、感光体５の表面に形成されたトナー像が転写材Ｐ上に転写される。転写材Ｐは、感光体５の表面に当接しながら、その当接部において、感光体５の表面の移動方向とほぼ同一方向に送られ、このとき、転写ローラ１１の中心軸３８に、図示していない電源によって、感光体表面に形成されたトナー像のトナーの帯電極性と逆極性、本例ではプラス極性の電圧が印加される。これによって転写ローラ１１と感光体５の間の転写部２０には、感光体５上のトナーが転写材Ｐの表面に移行する向きの電界が形成され、そのトナー像が転写材Ｐの表面に転写される。
【００３６】
一方、除電装置１４は、転写部２０よりも転写材Ｐの移動方向下流側に位置し、しかも転写部２０を通過した転写材Ｐの裏面に対して離間した状態で、その裏面の側に配置され、転写材Ｐの搬送方向Ａに対してほぼ直交する向きに長く延びている。かかる除電装置１４に対して、図示していない電源によって、感光体表面に形成されたトナー像のトナーの帯電極性と同極性、本例ではマイナス極性の電圧が印加される。これによって転写部２０を通過した転写材Ｐは、除電装置１４からのマイナス電荷の放電作用を受けながら感光体５から分離される。
【００３７】
感光体５を離れた転写材Ｐは、保持体１３上を搬送されて、図１に示すように、定着装置２１の定着ローラ２１Ａと加圧ローラ２１Ｂの間を通り、このとき転写紙上のトナー像が熱と圧力の作用によって転写紙上に定着される。次いで、この転写材Ｐはトナー像より成る記録画像の形成されたコピー紙として画像形成装置本体外に排出され、排紙トレイ２２上にスタックされる。
【００３８】
トナー像転写後に感光体５上に残留しているトナーは、クリーニング装置２３のクリーニング部材２４によって感光体表面から除去され、ユニットケース４の一部によって構成されたクリーニングケース１２５内に落下する。次いで感光体５の表面が除電ランプによって再び除電作用を受け、上述した動作が繰返され、画像形成動作が連続して行われる。
【００３９】
また、図示した画像形成装置には、その本体１の外部からも転写材を給送できるように構成されている。すなわち、図１に示すように、画像形成装置本体１に手差しテーブル１２より成る転写材給送部３０が付設され、オペレータがこの手差しテーブル１２上に転写材Ｐを載置し、これを給送ローラ２５の回転によってレジストローラ対１０へ給送し、この転写材Ｐに、前述したところと全く同様にしてトナー像を転写、定着し、これを排紙トレイ２２上に排出させることができる。
【００４０】
以上説明した画像形成装置では、転写材Ｐ上にトナー像が転写され、そのトナー像が定着装置２１において転写材Ｐ上に定着され、これが最終的な永久画像となる。このように、転写材Ｐは、感光体５より成る像担持体から転写されたトナー像を定着される最終的な転写材である。これに対し、後述するように、感光体上のトナー像を、一旦、中間転写材に一次転写し、次いでこれを最終的な転写材に二次転写し、このトナー像をその最終的な転写材上に定着する画像形成装置も公知である。以下の説明では、最終的な転写材Ｐを、最終転写材と称することもある。このような最終転写材は、通常、紙又は樹脂などのシートから成る。
【００４１】
上述した画像形成装置においては、多数の要素が直接、又は他の要素を介して当接している。例えば、転写ローラ１１は、直接又は転写材Ｐを介して感光体５に接触する。このような画像形成装置に、角が鋭利な微小金属片より成る金属粉が侵入し、これが転写材Ｐと感光体５との間に入り込むと、その金属粉は転写ローラ１１によって感光体５の表面に押し付けられ、これによって感光体５の表面に傷が付けられる。このようになると、トナー像の地肌部に点状画像が現われたり、べた画像中に白点が現われ、その画像の画質が著しく劣化する。特に近年、一般に用いられているＯＰＣ感光体（有機感光体）の表面は硬度が低いため傷が付きやすい。
【００４２】
本発明者の検討したところによると、例えば金属工作機械などの金属粉の発生しやすい場所に画像形成装置を設置して使用すると、その金属粉が画像形成装置本体１内に侵入し、これが、例えば転写材上に乗り、トナー像の転写時にその金属粉が感光体５の表面に傷を付け、これによって異常画像が顕著に発生することが判明している。
【００４３】
そこで、本発明は、少なくとも１つの金属粉除去手段を設けた画像形成装置を提案する。
【００４４】
また本例の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される感光体５より成る像担持体と、この像担持体表面のトナー像を転写部２０において転写材Ｐに転写する転写ローラ１１として構成された転写部材を具備しており、かかる画像形成装置に、少なくとも１つの金属粉除去手段が設けられる。図示した例では、以下に説明するように多数の金属粉除去手段が設けられており、また図１乃至図７、図９及び図１０に示した実施形態例においては、金属粉除去手段が、金属粉を磁力によって吸引する磁石により構成されている。
【００４５】
先にも説明したように、転写材が、例えば感光体５より成る像担持体から転写されたトナー像を定着される最終転写材であるとき、画像形成装置本体１の外部から侵入した金属粉がこの転写材Ｐに付着すると、その金属粉が感光体５と転写材Ｐ、或いは転写ローラ１１と感光体５の間に入り込み、これによって感光体５の表面に傷が付けられる。従って、転写材Ｐが転写部２０へ送られる前に、その転写材Ｐに付着した金属粉を除去することが望ましい。
【００４６】
本発明者の検討したところによると、金属粉の侵入経路は、この最終転写材Ｐ上に付着し、これが感光体５まで達する場合が最も多く、特に画像形成装置本体外に設けられた転写材給送部、図１の例では手差しテーブル１２から給送された最終転写材Ｐに比較的多量の金属粉が付着していることが判明している。
【００４７】
そこで、本例の画像形成装置においては、感光体５より成る像担持体から転写されたトナー像を定着される最終転写材Ｐの搬送経路に沿って、磁石より成る金属粉除去手段が設けられている。図２に示した例では、最終転写材Ｐの搬送方向Ａに関し、転写部２０よりも上流側の部位に、磁石２６より成る金属粉除去手段が設けられている。この磁石２６は、例えば５mm×５mm程の角形の横断面形状を有する棒状の磁石であって、転写材Ｐの全幅に亘って長く延びている。この例では、磁石２６は、現像装置７の下方であって、転写部２０とレジストローラ対１０の間に配置され、感光体５と平行に延びると共に、画像形成装置本体に不動に固定されている。
【００４８】
ここで、転写材Ｐ上に画像形成装置本体の外部から侵入した磁性体より成る金属粉２７が付着していると、この金属粉２７は磁石２６に磁力によって吸引され、その磁石２６に吸着される。このため、金属粉２７が転写部２０へ送られることはなく、感光体５の表面に金属粉によって傷が付けられることを阻止できる。
【００４９】
転写材Ｐに付着した金属粉を除去するには、転写材Ｐの搬送経路に沿って金属粉除去手段を設ければよく、従って、例えば図２に示すように、転写材Ｐの搬送方向Ａに関し、転写部２０よりも下流側の部位に磁石２６Ａを設けてもよい。ところが、この部位に磁石２６Ａを設けるだけであると、転写部２０へ移動する転写材Ｐの表面には金属粉が付着したままとなるため、これが転写部２０に至ったとき、その金属粉が転写ローラ１１によって感光体５の表面に押し付付られ、これによって感光体５に傷が付けられてしまう。従って、最終転写材Ｐの搬送方向Ａに関し、転写部２０よりも上流側の部位に、磁石２６より成る金属粉除去手段を設けることが有利である。この構成によって感光体５への傷発生を未然に防ぐことができる。
【００５０】
また現像装置７において用いられるトナーが磁性トナーであるときは、転写部２０を通過した直後の転写材Ｐ上のトナー像は未だ定着されていないため、この部位に磁石２６Ａを設けると、その磁力によってトナー像のトナーが散ったり、転写材Ｐが磁石２６Ａにこすられることにより、そのトナー像が乱されるおそれがある。従って、特に磁性トナーを用いるときは、磁石２６Ａを設けることは不適当である。転写部２０よりも上流側に磁石２６を設ければ、上述の不具合も発生しない。
【００５１】
また図２に示した磁石２６より成る金属粉除去手段は、トナー像が転写される側の最終転写材の面２８に対向して設けられている。転写材Ｐの面２８に金属粉が付着したまま、その転写材Ｐが転写部２０に至ると、これが直に感光体５の表面に接触して感光体に傷を付けることになるため、この面２８に付着した金属粉２７を磁石２６によって除去することが効果的である。転写材Ｐの面２８と反対側の面２９に対向して磁石２６Ｂを設けることもできるが、この面２９に付着した金属粉は、これが転写ローラ１１によって感光体５に対して押圧されても、その金属粉と感光体５との間に転写材Ｐが介在するので、この金属粉によって感光体１が傷付く可能性は低く、磁石２６Ｂを設けても、あまり大きな効果を期待することはできない。
【００５２】
ところで、先にも説明したように、従来の画像形成装置においては、金属粉が最終転写材Ｐに付着して転写部２０へ運ばれる可能性が高かった。従って、その転写材Ｐを送り出す前、又はその給送時に、転写材Ｐに付着した金属粉を除去することが好ましい。
【００５３】
そこで、図１及び図２に示した画像形成装置においては、転写部２０に最終転写材Ｐを給送する転写材給送部１６，１７，１８，１９，３０に載置された最終転写材Ｐに対向して磁石２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆ，２６Ｇより成る金属粉除去手段がそれぞれ設けられている。この構成によれば、転写材Ｐが給送される前、又は給送される時に金属粉を転写材Ｐから除去できるので、その転写材Ｐが搬送経路を搬送される間に、これを搬送するローラなどに金属粉が付着する不具合も防止でき、感光体５への傷付きを効果的に防止できる。各磁石２６Ｃ，２６Ｄ，２６Ｅ，２６Ｆ，２６Ｇは、画像形成装置本体の側にそれぞれ固定支持されている。
【００５４】
その際、上述のように、画像形成装置本体外に設けられた転写材給送部３０に磁石２６Ｇより成る金属粉除去手段を設けると特に効果的である。転写材給送部３０は、画像形成装置本体外に設けられているので、ここに金属粉が付着する可能性が高く、またこの転写材給送部３０が手差しテーブル１２である場合、表面にコピー済みの古い紙をこのテーブル１２から給送し、その裏面にコピー画像を形成することもあり、このような古い紙には特に多量の金属粉が付着している可能性が高い。このような転写材Ｐから、磁石２６Ｇによって金属粉を予め除去することにより、感光体５に傷が付く不具合をより効果的に抑制できるのである。
【００５５】
ところで、図２に示した画像形成装置には、最終転写材Ｐの搬送経路に沿って、その最終転写材Ｐの表面に付着した紙粉を除去する紙粉除去部材３１が設けられている。この紙粉除去部材３１は、最終転写材Ｐの搬送方向Ａに関し、転写部２０よりも上流側に配置されており、図２に示した紙粉除去部材３１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂より成るシートによって構成され、その基端部が画像形成装置本体側のステー３２に固定されている。
【００５６】
紙粉除去部材３１は、レジストローラ対１０の一方のレジストローラ１０Ａの周面に当接し、その先端は搬送される転写材Ｐの表面近傍に位置している。かかる紙粉除去部材３１は、レジストローラ１０Ａの回転によって摩擦帯電され、これによって転写材Ｐやレジストローラ１０Ａに付着した紙粉を静電的に引き付ける。これによりトナー像の転写性を高め、異常画像の発生を防止することができる。
【００５７】
このように、画像形成装置が紙粉除去部材３１を有している場合、図２に示すように、最終転写材Ｐの搬送方向Ａに関し、紙粉除去部材３１よりも上流側の部位に磁石２６Ｈより成る金属粉除去手段を設けると有利である。この磁石２６Ｈも画像形成装置本体の側に固定支持されている。この構成によれば、磁石２６Ｈが転写材Ｐに付着した金属粉を除去するので、感光体５への傷付きを防止できるほか、紙粉除去部材３１に金属粉による傷が付く不具合も防止できる。磁石２６Ｈを設けないと、金属粉がレジストローラ１０Ａの表面に付着し、これがそのローラ１０Ａと紙粉除去部材３１との当接部位まで運ばれ、このとき、その金属粉が紙粉除去部材３１に傷を付けるおそれがあるが、磁石２６Ｈによって転写材Ｐから金属粉を除去することにより、このような不具合の発生を防止できる。またレジストローラ１０Ａの軸受部に金属粉が入り込み、レジストローラ１０Ａがロックしてしまう不具合も未然に防止することができる。
【００５８】
また、画像形成装置が、最終転写材Ｐの搬送経路に沿って、その最終転写材Ｐの表面に付着した紙粉を除去する紙粉除去部材３１を有する上記構成において、図３に示すように、図２に示した紙粉除去部材３１と磁石２６Ｈを設ける代りに、紙粉除去部材３１に一体に磁石２６Ｉより成る金属粉除去手段を設けると有利である。２つの要素３１，２６Ｉを１つの除去部材３３とし、その基端部をステー３２によって固定支持し、紙粉除去部材３１をレジストローラ１０Ａに接触させてこれを帯電させるように構成するのである。かかる構成によると、１つの除去部材３３によって転写材Ｐ上の紙粉と金属粉を共に除去でき、しかもこの除去部材３３を小さなスペースに収めることができる。
【００５９】
その際、紙粉除去部材３１が例えばＰＥＴなどの樹脂から構成されたシート状部材より成り、しかも金属粉除去手段もシート状の磁石２６Ｉより成り、そのシート状部材とシート状の磁石２６Ｉを一体に接合すると、その全体のサイズを特にコンパクト化でき、これを特に小さなスペースに収めることができ、省スペース化をより確実に達成することができる。図３に示した他の構成は、図１及び図２に示したところと変りはない。
【００６０】
ところで、図１及び図２に示した画像形成装置においては、感光体５より成る像担持体の表面に直接又は他の要素を介して当接する画像形成要素を有しており、転写ローラ１１、クリーニングブレードより成るクリーニング部材２４、帯電ローラ６がかかる要素の代表例である。このように、像担持体に表面に直接又は間接的に接触する画像形成要素に対向して、例えば磁石２６Ｊ，２６Ｋ，２６Ｌを設けると有利である。磁石２６Ｋ，２６Ｌはユニットケース４に固定支持され、磁石２６Ｊは保持体１３に固定支持されている。
【００６１】
本発明者による現象解析の結果、画像形成装置本体１の前扉（図示せず）やその他の開口からの吸い込み気流に乗って、外部の金属粉が画像形成装置本体１内に侵入するケースのあることが判った。このようにして画像形成装置本体内に侵入した金属粉は、必ずしも転写材Ｐに付着して感光体付近に達するとは限らず、画像形成装置本体内の各種要素に直に付着することがある。その際、その金属粉が感光体に接触する上述の画像形成要素に付着すると、その要素と感光体５との間に金属粉が入り込み、これが感光体表面に傷を付けるおそれがある。そこで、前述のように、像担持体表面に直接又は間接的に当接する画像形成要素に対向して磁石２６Ｊ，２６Ｋ，２６Ｌより成る金属粉除去手段を設け、その各要素に付着した金属粉を各磁石に吸着させて当該金属粉を各要素から除去し、感光体５に傷が付くことを防止するのである。
【００６２】
ここで、感光体表面のトナー像を転写材に転写する転写部材としては、図２に示した転写ローラ１１のほかに、感光体から離間したコロナ放電器などを用いることもできるが、転写部材として、感光体表面に直接又は転写材Ｐを介して当接する転写ローラ１１を用いると、これに印加するバイアス電圧も比較的低圧ですみ、オゾンの発生も少なく、また転写部材を小型化できる利点が得られる。また転写ローラ１１は、転写材Ｐを確実に押さえて保持できるので、転写部２０での転写ずれを生じにくくすることができるという利点も得られる。このように、像担持体表面に直に又は転写材を介して当接する接触型の転写部材としては、転写ローラ１１のほかに、所定の電圧の印加される転写ブレードや転写ブラシなどが挙げられ、また後述する転写ベルトや転写ドラムも、この転写部材の範疇に入るものと言える。
【００６３】
このような接触型の転写部材に前述のようにして金属粉が付着し、これを放置すると、像担持体表面に傷が付けられる。転写ローラ１１の場合には、このローラ１１は感光体５よりも回転数が高くなるので、転写ローラ１１に少しでも金属粉が付くと、これが感光体表面に短かい周期で接触し、感光体表面に多大な損傷を与えるおそれがある。
【００６４】
かかる不具合を阻止すべく、転写ローラ１１の近傍に磁石２６Ｊが固定配置されているのである。この磁石２６Ｊは、転写ローラ１１の表面に付着し、又は付着しようとする金属粉を磁力で吸引するので、金属粉が転写ローラ１１に付着したまま、これと感光体５の表面に接触することを防止でき、感光体５への傷付きを阻止することができる。
【００６５】
この構成は、転写ローラ１１以外の接触型の転写部材にも適用できる。すなわち、像担持体の表面に直接又は他の要素を介して当接する画像形成要素が、像担持体表面のトナー像を転写材に転写すべく、像担持体表面に当接する転写部材であるとき、その転写部材に対向して金属粉除去手段、図の例では磁石２６Ｊを設けるのである。
【００６６】
なお、上記転写部材が転写ローラ１１であるとき、その表面に磁石２６Ｊが強く圧接すると、当該ローラ１１の表面が永久圧縮変形を起こすおそれがあるので、転写ローラ１１と磁石２６Ｊの間に金属粉が蓄積したときも、両者が接触しないように、当該磁石２６Ｊを転写ローラ１１からわずかに離間させて配置することが好ましい。
【００６７】
同様に、像担持体の表面に直接又は他の要素を介して当接する画像形成要素が、トナー像転写後の像担持体表面に残留付着する転写残トナーを除去すべく、その像担持体表面に当接するクリーニング部材２４であり、或いは像担持体表面を帯電すべく、その像担持体表面に当接する帯電部材であるときも、そのクリーニング部材と帯電部材に対向して、磁石２６Ｌ，２６Ｋより成る金属粉除去手段を設け、クリーニング部材や帯電部材に付着した金属粉を除去し、像担持体表面に傷が付くことを防止する。図１に示した帯電部材は帯電ローラ６より成るが、像担持体表面に当接して、これを所定の極性に帯電する部材としては、帯電ローラ６のほかに、帯電ブレードなどが挙げられ、かかる帯電部材にも、上記構成を採用できる。但し、本発明は、帯電部材が像担持体表面から離間した、例えばコロナ放電器などから成る画像形成装置にも適用できることは当然である。
【００６８】
また、図１に示した画像形成装置においては、像担持体の一例である感光体５の表面にも、これに対向して金属粉除去手段の一例である磁石２６Ｍが設けられている。これによって、万一感光体表面に金属粉が付着しても、これを除去し、感光体表面に傷が付けられる不具合を阻止できる。その際、感光体上に形成されるトナー像が磁性トナーより成るとき、そのトナー像に対向して磁石２６Ｍを設けると、その磁力によってトナー像が乱されるおそれがあるので、この場合には、磁石２６Ｍを設ける構成をやめるか、又はトナー像の形成されることのない感光体表面部分に対向して磁石２６Ｍを配置する必要がある。これは、像担持体が後述する中間転写材より成るときも同様である。
【００６９】
ところで、この種の画像形成装置には、装置制御用の磁気センサが用いられることがあり、図２に示した画像形成装置には、その現像装置７における現像ケース９の下部に透磁率センサより成る磁気センサ３４が設けられている。この磁気センサ３４は、現像ケース９内の二成分系現像剤Ｄのトナー濃度を検知する働きをなすものであるが、このようなセンサ３４の近傍に磁石２６より成る金属粉除去手段を設けると、その磁力の強さや向きにより、当該センサ３４に対して磁気的な悪影響を与え、磁気センサ３４の出力がシフトして、誤検知が発生するおそれがある。
【００７０】
図４は、磁石２６が装着されていない場合Ｗと、それぞれ強度の異なる磁石２６を、その装着位置と角度を互いに多少変えて取り付けた場合Ｘ，Ｙのトナー濃度に対する磁気センサ３４の出力電圧の関係を示している。このグラフから、磁石２６を装着すると、磁気センサ３４の出力値がシフトすることを理解できる。このようにして磁気センサ３４の出力値がシフトすれば、トナー濃度制御自体がシフトするため、画像濃度が狙いに対してシフトし、地汚れや画像濃度不足などの異常が発生し、その画質が劣化する。
【００７１】
そこで、制御装置の変更等によって、上述したシフトの補正を行えばよいが、一般に、磁石２６は、ユーザの要望によって装着するオプション部品であることが多く、この場合には、磁石２６を装着した画像形成装置と、これを装着しない画像形成装置の制御装置の仕様をそれぞれ変えなければならず、これによって画像形成装置のコストが上昇する。
【００７２】
そこで、装置制御用の磁気センサ３４を具備する本例の画像形成装置には、磁気センサ３４に対して、磁石２６より成る金属粉除去手段が磁気的な悪影響を与えることを防止する手段が設けられている。図示した例では、この防止する手段が防磁手段として構成されている。すなわち、図２及び図６に示すように、透磁率の高い材料、例えば鉄より成るコの字状のシールド部材３５より成る防磁手段を、磁気センサ３４と磁石２６の間に配置するのである。
【００７３】
図７に示すように、シールド部材を設けない場合には、磁石２６により形成される磁界が磁気センサ３４に及ぶため、そのセンサ３４の出力に影響を与えるが、シールド部材３５を設けることによって、磁界が短絡され、磁気センサ３４に磁界の影響が及び難くなり、当該センサ３４の出力に与える影響はほとんどなくなる。このときの様子を図５に示す。図５におけるＷ，Ｘ，Ｙは図４と同様であり、このグラフから磁石２６を設けたときと、これを設けないときとで、磁気センサ３４の出力値が大きく変化しないことを理解できる。
【００７４】
上述した構成により、制御装置を変更することなく、磁気センサ３４によってトナー濃度を正しく検知でき、大幅なコストの上昇を伴うことなく、金属粉の除去と、トナー濃度の制御を行うことができる。また、シールド部材３５を設けても、金属粉を回収する能力が低下することもない。
【００７５】
以上説明した磁石は、少なくとも１つ設けられるものであるが、スペース的又はコスト的に余裕があれば、前述の磁石をできるだけ多く、好ましくは全て設けることが望ましい。さらに、他の磁石を追加してもよく、例えば、図１に示すように画像形成装置本体１内の定着装置２１の上方にも、磁石２６Ｎを設け、これによって画像形成装置本体１内に浮遊する金属粉を吸着することもできる。
【００７６】
以上説明した例では、金属粉除去手段が、金属粉を磁力によって吸引する磁石を具備しているが、図８に示すように、その金属粉除去手段が、エアによって金属粉を吹き飛ばすエア噴射装置３６を具備するように構成してもよい。また、同じく図８に示すように金属粉除去手段が、金属粉２７を磁力によって吸引する磁石２６と、エアによって金属粉を吹き飛ばすエア噴射装置３６を共に具備するように構成することもでき、これによって金属粉２７の除去効果を一層高めることができる。これらの構成は、先に説明した全ての例に採用できるものであるが、エア噴射装置３６を用いることによって、トナー像が乱されるおそれのあるときは、その採用をやめ、或いはその風量を下げるなどの対策が必要である。エア噴射装置３６を用いると、金属粉以外の硬質片異物、例えば硬質樹脂片の粉体なども除去することができる。
【００７７】
以上、図１乃至図３に示した画像形成装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は他の形式の各種画像形成装置にも広く適用できるものである。例えば図９に示すように、転写ローラ１１を感光体５の上方に、帯電ローラ６を感光体５の下方に配置し、その左側と右側にそれぞれ現像装置７とクリーニング装置２３を設けた画像形成装置においても、図１乃至図３に示した各磁石を同様にそれぞれ配置することができる。例えば、トナー像を転写される側の転写材面２８に対向して磁石２６を設け、転写材Ｐに付着した金属粉を除去し、感光体５への傷付きを防止する。また、転写材Ｐの反対側の面２９に対向して磁石２６Ｂを設けてもよいが、この場合も、面２８に対向して磁石２６を設けることが有利である。しかも、図９に示した画像形成装置では、転写材Ｐの搬送経路の下方に現像装置７が位置しているので、ここに金属粉が混入することを防止するためにも、転写材Ｐの下側の面２８に対向して磁石２６を設けることが望ましい。
【００７８】
図９に示した画像形成装置と、図２に示した画像形成装置の基本的な構成は相違がないため、図９における図２に対応した部材には、図２と同じ符号を付し、その説明を省略する。また図９には磁石２６，２６Ｂ以外の磁石は示していないが、図２と同様に各磁石を設けることができる。
【００７９】
さらに、図１０は感光体５に当接する接触型の転写部材として、転写ローラ１１に代りに、駆動ローラ３７と従動ローラ４０に巻き掛けられて矢印方向に駆動される転写ベルト４１を用いた画像形成装置を示している。この転写ベルト４１の裏面には、少なくとも１本のバイアスローラ４２が圧接し、これによって転写ベルト４１と感光体５とが或る幅をもって圧接する。しかもバイアスローラ４２を介しての電圧印加によって、転写ベルト４１と感光体５との間に電界が形成され、転写ベルト４１に担持されて搬送される転写材Ｐ上に、感光体５上のトナー像が転写される。図１０に示した画像形成装置の他の基本構成は図２に示した画像形成装置と同様である。
【００８０】
図１０に示したように、転写部材として転写ベルト４１を用いた画像形成装置にも、図２に示した画像形成装置と同様に、磁石又はエア噴射装置或いはその両者から成る金属粉除去手段を設けることができる。その際、転写ベルト４１は図２に示した転写ローラ１１よりも大型化し、よって、かかるベルト４１が走行する間に、その表面に金属粉が付着する可能性が高まるので、この転写ベルト４１に対向して設けられる磁石２６Ｂは、転写材Ｐの搬送に支障をきたさない範囲で、転写部２０にできるだけ近い位置に配置し、転写部２０に金属粉が送り込まれることを防止することが望ましい。従動ローラ４０と転写部２０の間隔をできるだけ短かくし、磁石２６Ｂと転写部２０の距離を短かくして、その間の転写ベルト部分に画像形成装置本体外から侵入した金属粉が付着することを防止することも有利である。また、この磁石２６Ｂが、転写ベルト４１に接する側の転写材面２９に付着した金属粉をも除去できるように、この磁石２６Ｂを配置すると有利である。
【００８１】
感光体表面に接する側の転写材面２８に対向して配置する磁石２６も、転写部２０に近づけることが望ましいが、トナーとして磁性トナーを用いたときは、磁石２６，２６Ｂが転写部２０にあまり近いと、トナー像を乱すおそれもあるので、この点をも考慮に入れ、適切な位置に磁石２６，２６Ｂを設ける必要がある。
【００８２】
図１０に示していないが、図２の場合と同様に他の磁石を、図１０に示した画像形成装置に設けることができることは当然である。
【００８３】
以上、像担持体が感光体より成る画像形成装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、感光体上に形成したトナー像を中間転写材に一次転写し、そのトナー像を転写紙などの最終転写材に二次転写する形式の画像形成装置にも適用できる。この場合には、その中間転写材が、感光体より成る像担持体表面に形成されたトナー像を転写される転写材を構成し、或いは中間転写材が、その表面にトナー像を形成される像担持体を構成する。後者の場合には、転写装置は中間転写材より成る像担持体上のトナー像を転写紙などの最終転写材に転写する用をなし、クリーニング装置は、中間転写材より成る像担持体表面に付着する転写残トナーを除去する用をなす。このように中間転写材は、感光体に対しては転写材を構成し、最終転写材に対しては像担持体を構成するが、かかる転写材ないしは像担持体を有する画像形成装置に対しても、前述の各実施形態例で示した金属粉除去手段をそれぞれ設け、感光体又は中間転写材に金属粉による傷が付けられることを防止することができる。中間転写材は、例えば無端ベルト、ドラム又はローラなどとして構成される。この形式の画像形成装置は、一般にフルカラー画像を形成する画像形成装置として用いられる。
【００８４】
また本発明は、最終転写材を転写ドラムより成る転写部材に巻き付け保持し、回転する感光体上のトナー像を、この感光体に同期して回転する転写ドラム上の最終転写材に転写する画像形成装置にも適用できる。さらには、感光体が無端ベルトより成る画像形成装置、アナログ式の画像形成装置、図示した例のように単色画像を形成する画像形成装置、フルカラー画像を形成する画像形成装置、湿式現像を採用した画像形成装置などの電子写真方式の画像形成装置はもとより、インクジェット方式の画像形成装置、印刷機などにも広く適用できるものである。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、像担持体表面に金属粉による傷ができることを効果的に抑制でき、高品質な画像を形成できる。しかも紙粉除去部材が金属粉によって傷を付けられる不具合を防止できると共に、紙粉除去部材と金属粉除去手段をコンパクト化でき、省スペース化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の一部の拡大断面図である。
【図３】紙粉除去部材と磁石を一体化した例を示す図である。
【図４】従来の画像形成装置において、磁石を装着したときと、これを装着しないときとで磁気センサの出力がいかに変化するかを示す説明図である。
【図５】シールド部材を設けたときの、図４と同様な変化を説明する図である。
【図６】シールド部材を設けることにより、磁石から磁気センサへの影響が少なくなることを示す説明図である。
【図７】シールド部材を設けないときに、磁石によって磁気センサに大きな影響が与えられることを示す説明図である。
【図８】金属粉除去手段として、エア噴射装置と磁石を用いた例を示す図である。
【図９】図２に示した形式の画像形成装置とは異なる画像形成装置を示す断面図である。
【図１０】さらに別の形態の画像形成装置を示す概略図である。
【符号の説明】
２０転写部
２６Ｉ磁石
３１紙粉除去部材
Ｐ転写材

Claims

表面にトナー像が形成される像担持体と、該像担持体表面のトナー像を転写部において転写材に転写する転写部材とを具備する画像形成装置において、前記転写材が、像担持体から転写されたトナー像を定着される最終転写材であり、該最終転写材の搬送経路に沿って、当該最終転写材表面に付着した紙粉を除去する紙粉除去部材を有し、該紙粉除去部材に一体に金属粉除去手段が設けられ、前記紙粉除去部材がシート状部材より成り、かつ前記金属粉除去手段がシート状の磁石より成り、該シート状部材とシート状の磁石が一体に接合されていることを特徴とする画像形成装置。