JP3698285B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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 (1)
- 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。
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