JP4190006B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

電子複写機、各種のプリンタ、ファクシミリ、印刷機、或いはこれらの複合機などとして構成される画像形成装置においては、画像形成部に記録材を搬送し、その画像形成部において、記録材に画像を形成している。このように画像形成部に搬送される記録材には、紙粉や塵埃などの異物が付着しており、かかる異物がそのまま記録材と共に画像形成部に運ばれると、記録材に形成される画像の画質が低下する。

そこで、画像形成部に記録材を搬送する搬送ローラにクリーニング部材を圧接させ、搬送ローラの表面に付着した異物をクリーニング部材によって掻き取るようにした画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。ところが、この構成によると、搬送ローラに直にクリーニング部材が圧接しているので、搬送ローラの表面が早期に摩耗し、その直径が小さくなってしまう。このように搬送ローラの径が小さくなってしまうと、この搬送ローラによって記録材を所定の速さで搬送することが困難となり、記録材の搬送が不安定となる欠点を免れない。

また、搬送ローラの表面に金属ローラを当接させ、その金属ローラの表面にブレードを圧接させ、そのブレードによって金属ローラを摩擦帯電させ、搬送ローラに付着した異物を金属ローラに静電的に移行させ、その移行した異物をブレードによって掻き取る異物除去装置が提案されている（特許文献２参照）。この構成によると、ブレードが搬送ローラに直に接触していないので、搬送ローラの表面が早期に摩耗する不具合を防止できる。ところが、この構成によると、上述した画像形成装置の場合と同様に、記録材に付着した異物を積極的に金属ローラに移行させることができず、記録材に多量の異物が残され、これが記録材と共に画像形成部に運ばれるおそれがある。

特開平６−２３９４８６号公報 特開平１１−５９９４４号公報

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去した画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、記録材を搬送する搬送ローラ対と、該搬送ローラ対の搬送ローラに当接する異物担持ローラと、該異物担持ローラに当接する異物掻き取り手段とを有し、互いに当接しながら回転する搬送ローラと異物担持ローラとが摩擦帯電して、記録材に付着した異物が該搬送ローラに静電的に移行し、次いでその異物が異物担持ローラに静電的に移行するように、互いに当接する搬送ローラと異物担持ローラの材質を設定し、異物担持ローラに担持された異物を、前記異物掻き取り手段によって除去する異物除去装置と、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写したあとに像担持体上に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサとを具備し、前記搬送ローラ対は、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部よりも記録材搬送方向上流側に位置し、前記クリーニング装置は、像担持体表面に当接するクリーニングブラシと、該クリーニングブラシを回転駆動する駆動手段とを有し、前記異物検知センサの検知結果に基づいて、前記クリーニングブラシの回転数を制御することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、記録材を搬送する搬送ローラ対と、該搬送ローラ対の搬送ローラに当接する異物担持ローラと、該異物担持ローラに当接する異物掻き取り手段とを有し、互いに当接しながら回転する搬送ローラと異物担持ローラとが摩擦帯電して、記録材に付着した異物が該搬送ローラに静電的に移行し、次いでその異物が異物担持ローラに静電的に移行するように、互いに当接する搬送ローラと異物担持ローラの材質を設定し、異物担持ローラに担持された異物を、前記異物掻き取り手段によって除去する異物除去装置と、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写したあとに像担持体上に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサとを具備し、前記搬送ローラ対は、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部よりも記録材搬送方向上流側に位置し、前記クリーニング装置は、クリーニングブレードと、該クリーニングブレードを像担持体表面に圧接させる加圧手段とを有し、前記異物検知センサの検知結果に基づいて、前記像担持体表面に対するクリーニングブレードの圧接圧が変えられるように、前記加圧手段を制御することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項２）。

さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記異物担持ローラは、金属ローラの表面に成形又はコーティングされたフッ素系樹脂材より成る表層を有していると有利である（請求項３）。

また、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記異物担持ローラは、弾性体層と、該弾性体層を被覆するフッ素系チューブとを有していると有利である（請求項４）。

さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記異物掻き取り手段は、異物担持ローラの表面に圧接した弾性ブレードより成ると有利である（請求項５）。

また、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記異物掻き取り手段は、異物担持ローラの表面に圧接した弾性ブレードと、該弾性ブレードと異物担持ローラとの圧接部の近傍であって、該圧接部よりも異物担持ローラの回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に接触するブラシローラより成ると有利である（請求項６）。

さらに、上記請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記搬送ローラの軸に固定された搬送ローラギアと、該搬送ローラに当接する異物担持ローラの軸に固定され、かつ前記搬送ローラギアに噛み合っている担持ローラギアとを有し、該搬送ローラギアと担持ローラギアを介して前記異物担持ローラを回転駆動すると共に、異物担持ローラに当接する搬送ローラの表面の線速と、該異物担持ローラの表面の線速とに差が生じるように、前記搬送ローラギアの歯数と前記担持ローラギアの歯数が設定されていると有利である（請求項７）。

また、上記請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置において、複数の記録材搬送路が合流する合流部を有し、該合流部よりも記録材搬送方向下流側に前記異物除去装置が設けられていると有利である（請求項８）。

さらに、上記請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、記録材に画像を形成する画像形成部に所定のタイミングで記録材を送り出すレジストローラ対を有し、該レジストローラ対よりも記録材搬送方向上流側に前記異物除去装置が設けられていると有利である（請求項９）。

また、上記請求項９に記載の画像形成装置において、前記レジストローラ対のレジストローラ表面の体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ω・cmであると有利である（請求項１０）。

さらに、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサを有し、該異物検知センサの検知結果に基づいて、画像形成装置本体の表示部に異物除去装置の保守、点検を促す表示をなすと有利である（請求項１１）。

また、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写する転写装置と、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサとを有し、該異物検知センサの検知結果に基づいて、前記転写装置における転写電流を制御すると有利である（請求項１２）。

さらに、上記請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、記録材に画像を形成する画像形成部に所定のタイミングで記録材を送り出すレジストローラ対と、画像が形成される記録材の面に接触する側のレジストローラの表面に付着した異物の量を検知するレジスト検知センサとを有し、該レジスト検知センサの検知結果に基づいて、画像形成装置本体の表示部にレジストローラの保守、点検の実行を促す表示をなすと有利である（請求項１３）。

また、上記請求項１３に記載の画像形成装置において、前記レジストローラの表面に付着した異物の量が予め決められた量であることを、前記レジスト検知センサが検知した回数を積算し、その回数が所定数に達したとき、画像形成装置本体の表示部にレジストローラの保守、点検の実行を促す表示をなすと有利である（請求項１４）。

さらに、上記請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記異物検知センサ及びレジスト検知センサが反射型光学式センサであると有利である（請求項１５）。

本発明によれば、記録材から効率よく異物を除去することができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１は画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に配置された４つの像担持体３を有し、その像担持体３の外周面にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。ここでは、ドラム状の感光体より成る像担持体が使用されており、これらの像担持体を識別する必要のあるときは、これらを第１、第２、第３及び第４の像担持体と称し、これらに符号３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫを付して示し、各像担持体を特に識別せず、これらを総称して示すときは、これに符号３を付して示すことにする。

第１乃至第４の像担持体３Ｙ乃至３ＢＫに対向して記録材搬送ベルト４が配置され、この記録材搬送ベルト４は、複数の支持ローラに巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される。

第１乃至第４の各像担持体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に同一であるため、第１の像担持体３Ｙにトナー像を形成する構成だけを説明する。図２は、この像担持体３Ｙと、そのまわりに設けられたプロセス機器の拡大図である。第１の像担持体３Ｙは図１及び図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置７によって第１の像担持体３Ｙの表面が所定の極性に均一に帯電される。次いで、その帯電面に、レーザ書き込みユニット８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって第１の像担持体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置９によってイエロートナー像として可視像化される。ここに示した現像装置９は、回転駆動される現像ローラ３１を有し、その現像ローラ３１に担持された乾式現像剤ＤＳによって静電潜像が可視像化される。

一方、画像形成装置本体１の下部には、第１及び第２の２つの給紙装置１２Ａ，１２Ｂが配置され、これらの給紙装置は、それぞれ給紙カセット１３Ａ，１３Ｂと、給紙ローラ１４Ａ，１４Ｂとを有し、各給紙カセット１３Ａ，１３Ｂには転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録材Ｐが収容されている。

第１及び第２の給紙装置１２Ａ又は１２Ｂのいずれか一方が選択され、その選択された給紙装置の給紙ローラ１４Ａ又は１４Ｂが回転することによって、選択された給紙装置の給紙カセット１３Ａ又は１３Ｂから記録材Ｐが送り出される。第１の給紙装置１２Ａの給紙カセット１３Ａから送り出された記録材Ｐは、矢印Ｂで示すように第１の記録材搬送路１５Ａを通り、第２の給紙装置１２Ｂの給紙カセット１３Ｂから送り出された記録材Ｐは矢印Ｃで示すように第２の記録材搬送路１５Ｂを通る。

第１及び第２の記録材搬送路１５Ａ，１５Ｂは合流部１６で合流し、その合流部１６よりも記録材搬送方向下流側には、後述する異物除去装置２０の搬送ローラ対１７と、レジストローラ対１８がそれぞれ配置されている。搬送ローラ対１７の各搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ矢印方向に回転しており、合流部１６を通過した記録材Ｐは、かかる搬送ローラ対１７の各搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂによって更に矢印Ｄ方向に搬送され、レジストローラ対１８に到達する。このときレジストローラ対１８の各レジストローラ１８Ａ，１８Ｂは停止しており、かかるレジストローラ１８Ａ，１８Ｂの間に記録材Ｐの先端が突き当たって、その姿勢が矯正される。

次いで、所定のタイミングで各レジストローラ１８Ａ，１８Ｂが図１に矢印で示した方向に回転し、これによって記録材は第１の像担持体３Ｙと記録材搬送ベルト４の間に送り込まれ、その記録材搬送ベルト４に担持されて搬送される。記録材搬送ベルト４を挟んで、第１の像担持体３Ｙにほぼ対向する位置には、像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写装置の一例である転写ローラ１０が配置され、その転写ローラ１０の作用によって第１の像担持体３Ｙ上のイエロートナー像が記録材Ｐ上に転写される。記録材Ｐに転写されず、第１の像担持体３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１１によって除去される。

全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録材Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして４色の未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置２に送り込まれ、該定着装置２の一対の定着ローラ２Ａ，２Ｂの間を通過する。このときそのトナー像が熱と圧力の作用によって記録材Ｐ上に定着され、該定着装置２を通過した記録材は、矢印Ｅ方向で示すように排紙部６上に排出される。

各像担持体３のまわりには、その像担持体にトナー像を形成するための複数のプロセス機器、すなわち帯電装置７、現像装置９、クリーニング装置１１などが設けられている。その際、像担持体と、その像担持体にトナー像を形成するための少なくとも１つのプロセス機器とを一体的に組み付けてプロセスカートリッジを構成し、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能に装着するように構成することができる。

図２に示した例では、帯電装置７と、現像装置９と、クリーニング装置１１の各プロセス機器と、像担持体３とが一体的に組み付けられてプロセスカートリッジ７１が構成されている。すなわち、プロセスカートリッジ７１のケース７２に帯電装置７が支持され、このケース７２の一部によって、現像装置９の現像ケース７８が構成され、この現像ケース７８に、現像ローラ３１と、現像剤搬送スクリュー７９Ａ，７９Ｂが回転自在に支持され、しかもドクターブレード８０と、トナー濃度センサ８１が現像ケース７８に支持されている。現像ローラ３１は、像担持体３の表面に近接して位置し、ドクターブレード８０は、その先端部が現像ローラ３１の表面に近接して位置している。現像ケース７８には、トナーとキャリアを有する乾式の現像剤ＤＳが収容されている。

搬送スクリュー７９Ａ，７９Ｂが回転することによって、現像剤ＤＳのトナーとキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電されると共に、現像ローラ３１が図２における反時計方向に回転駆動され、その周面に現像剤ＤＳが担持されて現像ローラ３１の回転方向に搬送される。このとき、ドクターブレード８０によって現像ローラ３１上の現像剤の層厚が規制され、ドクターブレード８０を通過した現像剤が、現像ローラ３１と像担持体３の間の現像領域に搬送され、ここでそのトナーが静電潜像に静電的に移行して、該潜像がトナー像として可視像化される。

現像ケース７８内に収容された現像剤ＤＳのトナー濃度が低下したことがトナー濃度センサ８１によって検知されると、図２に示したトナーカートリッジ８３に収容されたトナーが図示していない粉体ポンプによって現像ケース７８に供給される。

また、ケース７２の一部によってクリーニング装置１１のクリーニングケース７３が形成され、このクリーニングケース７３にクリーニングブレード７４の基端部がブレードホルダ７５を介して支持され、しかも当該クリーニングケース７３にクリーニングブラシ７６とトナー搬送スクリュー７７が回転自在に支持されている。クリーニングブレード７４とクリーニングブラシ７６は共に像担持体の周面に当接している。トナー像の転写後に像担持体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１１のクリーニングブラシ７６とクリーニングブレード７４との協働作用によって、像担持体表面から除去される。除去されたトナーは、トナー搬送スクリュー７７によってクリーニングケース７３の外部に搬送される。

上述のように、本例の画像形成装置は、トナー像を記録材Ｐに転写したあとに像担持体３上に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置１１を有し、そのクリーニング装置１１は、像担持体３の表面に当接するクリーニングブラシ７６と、像担持体３の表面に圧接して、像担持体３上の転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード７４とを有していると共に、クリーニングブラシ７６を図２における反時計方向に回転駆動する駆動手段（図示せず）と、クリーニングブレード７４を像担持体表面に圧接させる加圧手段を有している。図示した例では、図２に示すように、ブレードホルダ７５が矢印Ｆ方向に揺動可能に支持されていて、図示していないばねによってクリーニングブレード７４が像担持体３の表面に圧接される。このばねと、該ばねのばね力を変化させる図示していない駆動装置とによって、上記加圧手段が構成されている。本例のクリーニングブレード７４は、像担持体３の表面移動方向に対してカウンタ向きに取り付けられている。

ここで、記録材Ｐは、その記録材に画像を形成する画像形成部に搬送されるのであるが、図１及び図２に示した画像形成装置においては、像担持体３から記録材Ｐにトナー像を転写する転写部が画像形成部を構成している。記録材Ｐが、給紙装置１２Ａ，１２Ｂから、かかる画像形成部に搬送されるのである。その際、画像形成部に搬送された記録材に多量の紙粉や塵埃などの異物が付着していると、記録材に転写されたトナー像の画質が劣化する。図示した画像形成装置の場合には、記録材に多量の異物が付着していると、トナー像の転写時に、その異物が像担持体３上に移行し、その異物が帯電装置７に付着することによって、帯電後の像担持体３の表面に帯電むらが発生し、これによってトナー像に濃度むらが生じ、その画質が劣化する。また、像担持体３上に多量の異物が付着したとすると、その異物が像担持体３とクリーニングブレード７４との間に挟み込まれ、これによって局部的なクリーニング不良が発生し、トナー像にすじが生じるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置には、先に簡単に説明した異物除去装置２０が設けられている。図３は、この異物除去装置２０と、レジストローラ対１８を判りやすく示した説明図である。図３から判るように、異物除去装置２０は、記録材を画像形成部に搬送する前述の搬送ローラ対１７を有し、この搬送ローラ対１７の各搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ矢印方向に回転し、記録材Ｐはこれらの搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂに挟持されて矢印Ｄ方向に搬送される。また、図１から判るように、搬送ローラ対１７は、像担持体３から記録材Ｐにトナー像を転写する転写部よりも記録材搬送方向上流側に位置している。

各搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂは、例えば、軸２２Ａ，２２Ｂに固定された弾性体層（ゴム又はスポンジ等）２３Ａ，２３Ｂを有するローラとして構成され、或いは全体が金属や樹脂などの剛体より成るローラとして構成される。或いは、一方の搬送ローラが弾性体層を有し、他方の搬送ローラの全体が剛体より成るように、その各ローラ１７Ａ，１７Ｂを構成することもできる。ここでは、各搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂが各軸２２Ａ，２２Ｂに固定された弾性体層２３Ａ，２３Ｂを有しているものとする。両搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂは記録材の幅以上の長さを有し、記録材の全面に各搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂの表面が接触するようになっている。

また、異物除去装置２０は、搬送ローラ対１７の搬送ローラ１７Ａに当接する異物担持ローラ２４Ａと、その異物担持ローラ２４Ａの表面に適宜な圧力で当接する異物掻き取り手段２５Ａと、異物回収ケース２６Ａとを有している。図３に示した例では、記録材Ｐの各面のうち、図１及び図２に示した像担持体３の表面に接触する側の記録材面に当接する搬送ローラ１７Ａに、異物担持ローラ２４Ａが当接している。かかる異物担持ローラ２４Ａは、図３における反時計方向に回転駆動される。後述するように、他方の搬送ローラ１７Ｂに当接する異物担持ローラを設けることもできる。

異物掻き取り手段２５Ａは、異物担持ローラ２４Ａの表面に圧接した弾性ブレード２７Ａと、その弾性ブレード２７Ａと異物担持ローラ２４Ａとの圧接部の近傍であって、該圧接部よりも異物担持ローラ２４Ａの回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に接触するブラシローラ２８Ａより成る。ブラシローラ２８Ａは、図３における時計方向に異物担持ローラ２４Ａよりも高速で回転駆動される。ブラシローラ２８Ａを省略し、弾性ブレード２７Ａだけで異物掻き取り手段を構成することもできる。弾性ブレード２７Ａは、例えば電気的に絶縁性の高いフィルムなどにより構成されている。

ここで、互いに当接しながら回転する搬送ローラ１７Ａと、異物担持ローラ２４Ａがその接触によって摩擦帯電し、両搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂの間を通過する記録材Ｐに付着した異物が、搬送ローラ１７Ａの表面に静電的に移行し、次いで、その搬送ローラ表面に付着した異物が異物担持ローラ２４Ａの表面に静電的に移行するように、互いに当接する搬送ローラ１７Ａと異物担持ローラ２４Ａの材質が設定されている。

異物担持ローラ２４Ａの表面に移行して、該異物担持ローラ２４Ａに担持された異物は、異物掻き取り手段２５Ａによって異物担持ローラ２４Ａの表面から除去される。すなわち、異物担持ローラ２４Ａ上に付着した異物は、回転するブラシローラ２８Ａのブラシによって、異物担持ローラ２４Ａの表面から除去されやすい状態にされ、引き続き異物担持ローラ２４Ａの表面に、その回転方向に対してカウンタ向きに圧接した弾性ブレード２７Ａによって、異物が異物担持ローラ２４Ａの表面から除去される。除去された異物は、弾性ブレード２７Ａを取り付けた異物回収ケース２６Ａに回収される。

上述のように、本例の異物除去装置２０は、記録材Ｐに付着した異物を、静電気力によって搬送ローラ１７Ａに積極的に移行させるので、記録材から効率よく異物を除去できる。従って、記録材Ｐに付着した異物が多量に転写部まで運ばれ、これが像担持体３に移行する不具合を抑制でき、記録材Ｐに形成された画像の画質を高めることができる。また、搬送ローラ１７Ａに移行した異物は、異物担持ローラ２４Ａに静電気力によって積極的に異物担持ローラ２４Ａに移行し、次いでその異物が、異物担持ローラ２４Ａの表面に当接した異物掻き取り手段２５Ａによって除去される。このように、搬送ローラ１７Ａには、異物掻き取り手段が当接することはないため、搬送ローラ１７Ａが早期に摩耗して、その径が小さくなり、記録材Ｐの搬送が不安定となる不具合を効果的に抑制することができる。

異物担持ローラ２４Ａは、例えば、電気的に高抵抗な特性を持ち、摩擦抵抗の低い樹脂材を表面に有するローラより成る。かかる特性を持つ異物担持ローラ２４Ａによって、搬送ローラ１７Ａ、異物担持ローラ２４Ａ、弾性ブレード２７Ａをそれぞれ摩擦帯電すると共に、これらの摺動性を良くしてその接触部の摩耗劣化を抑制することができる。

より具体的には、異物担持ローラ２４Ａが、そのローラ２４Ａの軸３０Ａより成る金属ローラの表面に成形又はコーティングされたフッ素系樹脂材より成る表層３２Ａを有している。このフッ素系樹脂材としては、ポリフッ化ビニル、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン及び各共重合体などを用いることができ、これらの材料は、帯電列から見ると負極最下位側に位置しており、紙、金属、ゴムなどに対して効果的に帯電することができる。また、この構成の異物担持ローラ２４Ａは、これに当接する搬送ローラ１７Ａのローラ硬度に合せて、これらのローラ間に適宜な幅のニップを形成でき、双方のローラ１７Ａ，２４Ａをむらなく摩擦帯電させることができる。この構成の異物担持ローラ２４Ａは、これに当接する搬送ローラ１７Ａが、その表面側にゴムなどの弾性体層２３Ａを有している場合に特に有効である。

また、異物担持ローラ２４Ａが、その軸３０Ａの外側に、ゴムなどから成る弾性体層を有していると共に、その弾性体層を被覆するフッ素系チューブを有していると、この異物担持ローラ２４Ａに当接する搬送ローラ１７Ａの表面が硬質の樹脂や金属などの剛体から成るときも、両ローラ２４Ａ，１７Ａの間に適度な幅のニップを形成でき、これらのローラ２４Ａ，１７Ａをむらなく摩擦帯電させることができる。

また、異物掻き取り手段２５Ａが異物担持ローラ２４Ａに圧接する弾性ブレード２７Ａを有していると、そのブレード２７Ａが異物担持ローラ２４Ａの表面に均一に圧接することができるので、異物担持ローラ２４Ａ上の異物を効率よく除去することができる。また、異物掻き取り手段２５Ａが弾性ブレード２７Ａのほかに、ブラシローラ２８Ａを有していると、そのブラシローラ２８Ａによって、異物担持ローラ２４Ａと弾性ブレード２７Ａとの接触部に溜まった異物を除去し、弾性ブレード２７Ａの異物掻き取り性能を高めることができる。

図４は、異物除去装置２０の搬送ローラ１７Ａ，１７Ｂと異物担持ローラ２４Ａの駆動系を示す説明図である。この図に示すように、異物除去装置２０は、搬送ローラ１７Ｂの軸２２Ｂに固定されたギア３３Ｂと、このギア３３Ｂに噛み合い、かつもう一方の搬送ローラ１７Ａの軸２２Ａに固定されたギア３３Ａを有している。しかも、異物除去装置２０は、搬送ローラ１７Ａの軸２２Ａに固定された搬送ローラギア３４Ａと、この搬送ローラ１７Ａに当接する異物担持ローラ２４Ａの軸３０Ａに固定され、かつ搬送ローラギア３４Ａに噛み合っている担持ローラギア３５Ａとを有している。図示していないモータによって、搬送ローラ１７Ｂの軸２２Ｂが回転駆動され、その回転がギア３３Ｂ，３３Ａを介して搬送ローラ１７Ａの軸２２Ａに伝えられる。更に、その軸２２Ａの回転が搬送ローラギア３４Ａと担持ローラギア３５Ａを介して異物担持ローラ２４Ａの軸３０Ａに伝えられて異物担持ローラ２４Ａが回転駆動される。このように、各搬送ローラ１７Ｂ，１７Ａと異物担持ローラ２４Ａをギアによって駆動連結すると、各ローラの摩擦により回転を伝達するように構成した場合に比べ、所定の正しい回転数で各ローラに回転を伝えることができ、搬送ローラ対１７により記録材Ｐの送り速度を、上流側から送られてくる記録材の搬送速度と合せた安定した速度に設定することができる。

また、搬送ローラ１７Ａの表面線速と、これに当接する異物担持ローラ２４Ａの表面線速が等しくなるように構成してもよいが、これらの線速が互いに異ならせ、これらのローラ１７Ａ，２４Ａの表面をスリップさせるように構成すると、両ローラ１７Ａ，２４Ａの表面を効率よく摩擦帯電させることができ、記録材Ｐ上の異物を搬送ローラ１７Ａへ、次いでその異物を異物担持ローラ２４Ａへ効果的に移行させることができる。図４に示した例では、搬送ローラギア３４Ａの歯数が、担持ローラギア３５Ａの歯数より少なく設定され、これによって搬送ローラ１７Ａの表面線速の方が、異物担持ローラ２４Ａの表面線速よりも速くなるように構成されている。異物担持ローラ２４Ａに当接する搬送ローラ１７Ａの表面の線速と、その異物担持ローラ２４Ａの表面の線速とに差が生じるように、搬送ローラギア３４Ａの歯数と担持ローラギア３３Ａの歯数が設定されているのである。

上述のように、両ローラ１７Ａ，２４Ａの表面線速を異ならせると共に、両ローラ１７Ａ，２４Ａの当接部に適宜な幅のニップを形成することにより、両ローラ１７Ａ，２４Ａの表面を効率よく、かつ均一に摩擦帯電させることができる。

ところで、図１及び図３に示した第１及び第２の記録材搬送路１５Ａ，１５Ｂと、これらの合流部１６以降の記録材搬送路は、記録材搬送装置を構成するものであるが、ここに示した例のように、複数の記録材搬送路が合流する合流部を有する記録材搬送装置の場合には、図３に示したように、その合流部１６よりも記録材搬送方向下流側に上述の異物除去装置２０を設けることが有利である。このようにすれば、第１及び第２の複数の記録材搬送路１５Ａ，１５Ｂを有しているにもかかわらず、１つの異物除去装置２０を設けるだけで、記録材Ｐに付着した異物を除去でき、その構成を簡素化することができる。

また、図１及び図３に示した記録材搬送装置は、記録材Ｐに画像を形成する画像形成部に所定のタイミングで記録材Ｐを送り出すレジストローラ対１８を有しているが、異物除去装置２０は、このレジストローラ対１８よりも記録材搬送方向上流側に設けられている。

レジストローラの表面に紙粉などの異物が多量に付着すると、その表面の摩擦係数が下がり、レジストローラ対１８による記録材の搬送が不安定となるおそれがある。ところが、上記構成によると、レジストローラ対１８を通る前の記録材Ｐから異物を除去できるので、レジストローラに付着する異物の量を極く少量にすることができ、レジストローラの表面の摩擦係数の低下を防止でき、記録材の搬送が不安定となる不具合を防止できる。

また、上述の記録材搬送装置におけるレジストローラ対１８のレジストローラ表面の体積抵抗率は１０^６〜１０^１０Ω・cmに設定されている。この構成により次に説明する作用効果を奏することができる。

異物除去装置２０の搬送ローラ対１７を通過して記録材Ｐは、静電的に不均一に帯電した状態となる。かかる記録材Ｐがそのまま転写部に至り、その記録材Ｐに、転写ローラ１０の作用によって像担持体３上のトナー像が転写されたとすると、記録材Ｐが保有する静電気がノイズとなって、適正な転写バイアスが掛からず、記録材に転写されたトナー像に転写チリ、白抜けなどの異常が発生する。これに対し、レジストローラ１８Ａ，１８Ｂの表面の体積抵抗率を上述のように１０^６〜１０^１０Ω・cmという中抵抗に設定すると、記録材Ｐがレジストローラ対１８を通過するとき、その記録材Ｐの帯電状態が均一化されると共に低電位化し、これによって記録材Ｐに転写されたトナー像に異常が発生することを防止することができる。

レジストローラ１８Ａ，１８Ｂを中抵抗にするには、例えば、これらのローラの表面が共にゴムより成る場合には、そのゴムとして中抵抗ゴムを使用し、レジストローラ１８Ａ，１８Ｂの画像形成装置本体に接地される軸受を導電性軸受とすればよい。また、レジストローラ対１８の駆動側ローラが、軸にゴムを巻いたゴムローラで、従動側ローラが金属ローラの場合には、ゴムローラのゴムとして導電性のゴムを用い、画像形成装置本体側に対して、ゴムローラ及び金属ローラを、中抵抗の軸受にて電気的に接続状態にしてもよい。

レジストローラを導電性にすれば、記録材Ｐに対する除電効果は高まるが、像担持体３上のトナー像を記録材Ｐに転写するときに、転写電流が記録材Ｐを通してレジストローラに流れ、そのレジストローラから逃げてしまうため、画像抜けなどの転写不良が発生するおそれがある。特に記録材Ｐが通常よりも多めに吸湿していると、異常画像が発生しやすくなる。

上述のように、異物除去装置２０は、記録材Ｐに付着した異物を効率よく除去するが、全ての異物を除去することはできず、わずかな量の異物が記録材Ｐに残されることは一般に避けられない。かかる異物が転写部において像担持体３の表面に移行し、経時的にその量が増えれば、記録材上に転写された画像の画質が劣化する不具合を免れない。

そこで、本例の画像形成装置には、図３に示すように、異物除去装置２０の搬送ローラ１７Ａと異物担持ローラ２４Ａとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、異物掻き取り手段２５Ａと異物担持ローラ２４Ａとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサ３６Ａが設けられ、この異物検知センサ３６Ａの検知結果に基づいて、図２に示したクリーニングブラシ７６の回転数を制御するように構成されている。ここでは、この異物検知センサ３６Ａとして、反射型光学式センサが用いられている。その際、異物担持ローラ２４Ａの表面を黒色系にすると、センサ３６Ａによる検知精度を高めることができる。

異物担持ローラ２４Ａ上の異物の量が多くなれば、これに対応して、像担持体３上に付着する異物の量も多くなるので、異物検知センサ３６Ａによって、異物担持ローラ２４Ａ上の異物の量が多くなったことが検知されたとき、クリーニングブラシ７６の回転数をそれまでよりも増大し、像担持体３の表面の清掃効率を高め、像担持体３上の異物を効率よく除去して、記録材Ｐに転写されたトナー像の画質劣化を防止するのである。より具体的に示すと、記録材Ｐが１枚、又は複数枚通過するごとに異物担持ローラ２４Ａ上に付着した異物の量を異物検知センサ３６Ａによって検知し、異物担持ローラ２４Ａ上の異物の量が増大したことが検知されたとき、クリーニングブラシ７６の回転数を増大させる。

また、上述した制御に代え、又は当該制御と共に、異物検知センサ３６Ａの検知結果に基づいて、像担持体表面に対するクリーニングブレード７４の圧接圧が変えられるように、前述の加圧手段を制御するように構成することもできる。異物検知センサ３６Ａにより、異物担持ローラ２４Ａ上に付着した異物の量が増大したことが検知されたとき、前述の加圧手段によって、クリーニングブレード７４が像担持体３の表面に、それまでよりも強い圧力で圧接するようにし、像担持体３に付着した異物を効率よく除去するのである。より具体的には、異物検知センサ３６Ａにより、異物担持ローラ２４Ａ上の異物が基準値よりも多くなったことが検知され、その検知回数が所定回数に達したとき、像担持体３に対するクリーニングブレード７４の圧接力を高める。

更に、異物検知センサ３６Ａの検知結果に基づいて、画像形成装置本体の表示部（図示せず）に異物除去装置２０の保守、点検を促す表示をなすと共に、その保守、点検を行うべきことを通信手段によって外部に報せるように構成することもできる。これにより、一般のユーザ又はサービスマンが異物除去装置２０の搬送ローラ１７Ａや異物担持ローラ２４Ａを清掃したり、異物回収ケース２６Ａの異物を除去したりすることができ、異常画像の発生を未然に防止することができる。より具体的には、異物検知センサ３６Ａが異物担持ローラ２４Ａ上に多量に異物が付着したことを検知した回数を積算し、その回数が所定回数に達したとき、上記表示部をなすのである。

図１に示した画像形成装置は、記録材搬送ベルト４を清掃するベルトクリーニング装置３７を有し、このクリーニング装置３７も、記録材搬送ベルト４に当接するベルトクリーニングブラシ３８とベルトクリーニングブレード３９を有しており、そのベルトクリーニングブラシ３８の回転数と、ベルトクリーニングブレード３９の記録材搬送ベルト４に対する圧接力を、異物検知センサ３６Ａの検知結果に基づいて、上述したところと同じく制御し、記録材搬送ベルトに付着した異物を効率よく除去できるように構成することができる。

また、異物検知センサ３６Ａの検知結果に基づいて、図２に示した転写装置７の転写電流を制御するように構成することもできる。より具体的には、異物検知センサ３６Ａにより、異物担持ローラ２４Ａ上の異物量が基準値よりも多いことが検知され、その回数が所定置に達したとき、転写装置７の転写電流を低くする。これにより、記録材に付着した異物が像担持体３に静電的に移行しにくくなり、異常画像の発生を未然に防止することができる。

また、図３に示すように、画像が形成される記録材Ｐの面に接触する側のレジストローラ１８Ａの表面に付着した異物の量を検知するレジスト検知センサ４０を設け、そのレジスト検知センサ４０の検知結果に基づいて、画像形成装置本体の表示部にレジストローラの保守、点検の実行を促す表示をなすように構成することもできる。より具体的には、レジストローラ１８Ａの表面に付着した異物の量が予め決められた量であることを、レジスト検知センサ４０が検知した回数を積算し、その回数が所定数に達したとき、画像形成装置本体の表示部にレジストローラの保守、点検の実行を促す表示をなすのである。このセンサ４０も、反射型光学センサより成る。また、この場合も、通信手段により、レジストローラの保守、点検を行うべきことを外部に報せるように構成することもできる。記録材Ｐに付着した異物は、異物除去装置２０により除去されるので、レジストローラ１８に付着する異物の量は少なく、従ってレジスト検知センサ４０による異物測定間隔を長くすることもできる。

上述の構成により、レジストローラを清掃できるので、レジストローラによる記録材の搬送異常や異常画像の発生を事前に防止することができる。

異物検知センサ３６Ａとレジスト検知センサ４０として、反射型光学式センサを用いると、異物の量を、ローラ２４Ａ，１８Ａに非接触で検知できるので、これらのローラを傷めることがない。

図５は、上述した各制御を行うための制御ブロック図である。

以上、搬送ローラ対１７の一方の搬送ローラ１７Ａに異物担持ローラ２４Ａを当接させた例を示したが、図３に二点鎖線で示すように、他方の搬送ローラ１７Ｂにも異物担持ローラ２４Ｂを当接させると共に、その異物担持ローラ２４Ｂに対向して異物検知センサ３６Ｂを設け、かつ異物担持ローラ２４Ｂに付着した異物を除去する異物掻き取り手段２５Ｂを設けることもできる。これらと、これらに関連する具体的構成は、前述したところと同じく構成することができる。図４には、搬送ローラ１７Ｂの軸２２Ｂに固定された搬送ローラギア３４Ｂと、このギア３４Ｂに噛み合い、かつ異物担持ローラ２４Ｂの軸３０Ｂに固定された担持ローラギア３５Ｂを二点鎖線で示してある。また、図５には、異物検知センサ３６Ｂも図示してある。

以上説明した各構成は、感光体上に形成したトナー像を中間転写体より成る像担持体に転写し、その中間転写体上のトナー像を記録材に転写する画像形成装置や、感光体より成る像担持体が１つだけ設けられた画像形成装置や、印刷機又はインクジェットプリンタなどの画像形成装置にも適用できるものである。

画像形成装置の一例を示す概略図である。 図１に示したプロセスカートリッジの拡大断面図である。 図１に示した異物除去装置とレジストローラ対の説明図である。 搬送ローラと異物担持ローラの駆動系を示す図である。 制御ブロック図である。

符号の説明

３ 像担持体
７ 帯電装置
１１ クリーニング装置
１６ 合流部
１７ 搬送ローラ対
１７Ａ，１７Ｂ 搬送ローラ
１８ レジストローラ対
１８Ａ，１８Ｂ レジストローラ
２０ 異物除去装置
２２Ａ，２２Ｂ 軸
２３Ａ，２３Ｂ 弾性体層
２４Ａ，２４Ｂ 異物担持ローラ
２５Ａ，２５Ｂ 異物掻き取り手段
２７Ａ 弾性ブレード
２８Ａ ブラシローラ
３０Ａ，３０Ｂ 軸
３２Ａ 表層
３４Ａ，３４Ｂ 搬送ローラギア
３５Ａ，３５Ｂ 担持ローラギア
３６Ａ，４０ センサ
Ｐ 記録材

Claims (15)

1. 記録材を搬送する搬送ローラ対と、該搬送ローラ対の搬送ローラに当接する異物担持ローラと、該異物担持ローラに当接する異物掻き取り手段とを有し、互いに当接しながら回転する搬送ローラと異物担持ローラとが摩擦帯電して、記録材に付着した異物が該搬送ローラに静電的に移行し、次いでその異物が異物担持ローラに静電的に移行するように、互いに当接する搬送ローラと異物担持ローラの材質を設定し、異物担持ローラに担持された異物を、前記異物掻き取り手段によって除去する異物除去装置と、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写したあとに像担持体上に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサとを具備し、前記搬送ローラ対は、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部よりも記録材搬送方向上流側に位置し、前記クリーニング装置は、像担持体表面に当接するクリーニングブラシと、該クリーニングブラシを回転駆動する駆動手段とを有し、前記異物検知センサの検知結果に基づいて、前記クリーニングブラシの回転数を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材を搬送する搬送ローラ対と、該搬送ローラ対の搬送ローラに当接する異物担持ローラと、該異物担持ローラに当接する異物掻き取り手段とを有し、互いに当接しながら回転する搬送ローラと異物担持ローラとが摩擦帯電して、記録材に付着した異物が該搬送ローラに静電的に移行し、次いでその異物が異物担持ローラに静電的に移行するように、互いに当接する搬送ローラと異物担持ローラの材質を設定し、異物担持ローラに担持された異物を、前記異物掻き取り手段によって除去する異物除去装置と、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写したあとに像担持体上に付着する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサとを具備し、前記搬送ローラ対は、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部よりも記録材搬送方向上流側に位置し、前記クリーニング装置は、クリーニングブレードと、該クリーニングブレードを像担持体表面に圧接させる加圧手段とを有し、前記異物検知センサの検知結果に基づいて、前記像担持体表面に対するクリーニングブレードの圧接圧が変えられるように、前記加圧手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記異物担持ローラは、金属ローラの表面に成形又はコーティングされたフッ素系樹脂材より成る表層を有している請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記異物担持ローラは、弾性体層と、該弾性体層を被覆するフッ素系チューブとを有している請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記異物掻き取り手段は、異物担持ローラの表面に圧接した弾性ブレードより成る請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記異物掻き取り手段は、異物担持ローラの表面に圧接した弾性ブレードと、該弾性ブレードと異物担持ローラとの圧接部の近傍であって、該圧接部よりも異物担持ローラの回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に接触するブラシローラより成る請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記搬送ローラの軸に固定された搬送ローラギアと、該搬送ローラに当接する異物担持ローラの軸に固定され、かつ前記搬送ローラギアに噛み合っている担持ローラギアとを有し、該搬送ローラギアと担持ローラギアを介して前記異物担持ローラを回転駆動すると共に、異物担持ローラに当接する搬送ローラの表面の線速と、該異物担持ローラの表面の線速とに差が生じるように、前記搬送ローラギアの歯数と前記担持ローラギアの歯数が設定されている請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 複数の記録材搬送路が合流する合流部を有し、該合流部よりも記録材搬送方向下流側に前記異物除去装置が設けられている請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 記録材に画像を形成する画像形成部に所定のタイミングで記録材を送り出すレジストローラ対を有し、該レジストローラ対よりも記録材搬送方向上流側に前記異物除去装置が設けられている請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記レジストローラ対のレジストローラ表面の体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ω・cmである請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサを有し、該異物検知センサの検知結果に基づいて、画像形成装置本体の表示部に異物除去装置の保守、点検を促す表示をなす請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. トナー像が形成される像担持体と、該トナー像を記録材に転写する転写装置と、前記異物除去装置の搬送ローラと異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向下流側であって、前記異物掻き取り手段と異物担持ローラとの当接部よりも異物担持ローラ回転方向上流側の異物担持ローラ表面部分に付着した異物の量を検知する異物検知センサとを有し、該異物検知センサの検知結果に基づいて、前記転写装置における転写電流を制御する請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 記録材に画像を形成する画像形成部に所定のタイミングで記録材を送り出すレジストローラ対と、画像が形成される記録材の面に接触する側のレジストローラの表面に付着した異物の量を検知するレジスト検知センサとを有し、該レジスト検知センサの検知結果に基づいて、画像形成装置本体の表示部にレジストローラの保守、点検の実行を促す表示をなす請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記レジストローラの表面に付着した異物の量が予め決められた量であることを、前記レジスト検知センサが検知した回数を積算し、その回数が所定数に達したとき、画像形成装置本体の表示部にレジストローラの保守、点検の実行を促す表示をなす請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記異物検知センサ及びレジスト検知センサが反射型光学式センサである請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。

Images