JP6840490B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a facsimile, or a printer using an electrophotographic method or an electrostatic recording method.
電子写真方式などを用いた画像形成装置において、画像が転写される転写材として多く用いられる紙から発生する紙粉が感光体などの像担持体に付着すると、画像上にスジとなって現れたり画像が欠落する白抜けが現れたりする画像不良が発生することがある。そのため、像担持体に紙粉が付着しないように、紙粉を除去することが望まれる。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method, when paper dust generated from paper, which is often used as a transfer material to which an image is transferred, adheres to an image carrier such as a photoconductor, it may appear as streaks on the image. Image defects such as white spots appearing may occur. Therefore, it is desired to remove the paper dust so that the paper dust does not adhere to the image carrier.
そこで、転写材の搬送経路に設けられたレジローラの表面にPFAを使用し、レジストローラを紙との摩擦により摺擦帯電させ、紙粉をレジローラに静電吸着して回収する構成が提案されている(特許文献1)。 Therefore, a configuration has been proposed in which PFA is used on the surface of the register roller provided in the transfer path of the transfer material, the resist roller is rubbed and charged by friction with the paper, and the paper dust is electrostatically adsorbed on the register roller and collected. (Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の構成では、レジストローラと紙との摺擦帯電による電位差を利用しているため、画像形成装置の設置されている温度や湿度、転写材の搬送状態などによって、発生する電位が不安定になる。そして、この電位が不安定になると、紙粉の回収も不安定になるため、像担持体への紙粉の付着を十分に抑制できない場合がある。 However, in the above-mentioned conventional configuration, since the potential difference due to the rubbing charge between the resist roller and the paper is used, the potential generated depends on the temperature and humidity in which the image forming apparatus is installed, the transport state of the transfer material, and the like. It becomes unstable. When this potential becomes unstable, the collection of paper dust also becomes unstable, so that it may not be possible to sufficiently suppress the adhesion of paper dust to the image carrier.
これに対し、感光体を保持するカートリッジ内などに感光体上の紙粉を除去する紙粉除去機構を追加することが考えられる。しかし、この方法では、カートリッジが大型化したり、交換ユニットであるカートリッジのコストが増大したりする。また、画像形成装置が複数のカートリッジを有する場合、全てのカートリッジの感光体に紙粉が付着しないようにするために、画像形成プロセスの最も上流に配置されるカートリッジに紙粉除去装置を設けることが考えられる。その場合、紙粉除去装置の有無によってカートリッジの構成が異なるため、製造設備を共通にすることができず、製造設備コストの増大につながる。 On the other hand, it is conceivable to add a paper dust removing mechanism for removing paper dust on the photoconductor in a cartridge holding the photoconductor or the like. However, in this method, the cartridge becomes large and the cost of the cartridge as a replacement unit increases. Further, when the image forming apparatus has a plurality of cartridges, a paper dust removing apparatus is provided in the cartridge arranged at the most upstream of the image forming process in order to prevent the paper dust from adhering to the photoconductors of all the cartridges. Can be considered. In that case, since the cartridge configuration differs depending on the presence or absence of the paper dust removing device, the manufacturing equipment cannot be shared, which leads to an increase in the manufacturing equipment cost.
したがって、本発明の目的は、装置の使用環境や転写材の搬送状態によらず、像担持体に紙粉が付着することを安定して抑制することのできる画像形成装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably suppressing the adhesion of paper dust to the image carrier regardless of the usage environment of the apparatus and the transport state of the transfer material. ..
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、所定極性に帯電された像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、前記所定極性とは逆極性の電圧が印加され、転写部において前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、前記所定極性とは逆極性の電圧を出力する第1の電源と、前記転写部へと搬送される前記転写材の搬送方向において前記転写部の上流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に接触して前記転写材を搬送し、且つ、前記第1の電源により前記逆極性の電圧が印加されることで前記転写材から異物を除去する搬送ローラと、前記転写材のトナー像が転写される面とは反対側の面に接触して前記搬送ローラと共に前記転写材を搬送し、且つ、電気的に接地された対向ローラと、前記所定極性の電圧を出力する第2の電源と、前記搬送方向において前記転写部の上流かつ前記搬送ローラの下流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に対向し、前記第2の電源により前記所定極性の電圧が印加されることで前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去する除電手段と、を有し、電圧が印加されることで、前記転写部へと搬送される前記転写材から異物を除去する部材としては、前記搬送ローラのみが設けられており、前記除電手段は、前記第2の電源から電圧が印加される除電針を備え、前記転写材に接触することなく前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去することを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、所定極性に帯電された像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、前記所定極性とは逆極性の電圧が印加され、転写部において前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、前記所定極性とは逆極性の電圧を出力する電源と、前記転写部へと搬送される前記転写材の搬送方向において前記転写部の上流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に接触して前記転写材を搬送し、且つ、前記電源により前記逆極性の電圧が印加されることで前記転写材から異物を除去する搬送ローラと、前記転写材のトナー像が転写される面とは反対側の面に接触して前記搬送ローラと共に前記転写材を搬送し、且つ、電気的に接地された対向ローラと、前記搬送方向において前記転写部の上流かつ前記搬送ローラの下流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に対向し、前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去する除電手段と、を有し、電圧が印加されることで、前記転写部へと搬送される前記転写材から異物を除去する部材としては、前記搬送ローラのみが設けられており、前記除電手段は、電気的に接地される除電針を備え、前記除電針は前記転写材に接触することなく前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去することを特徴とする画像形成装置が提供される。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention applies to an image forming portion that forms a toner image on an image carrier charged to a predetermined polarity, and a voltage opposite to the predetermined polarity is applied to the transfer portion to transfer from the image carrier. a transfer unit for transferring the toner image to the timber, a first power supply for outputting voltages of opposite polarity from the predetermined polarity, upstream of the transfer portion in the conveying direction of the transfer material is conveyed to the transfer section provided, in contact with the surface on which the toner image of the transfer material is transferred to transport the transfer material, and a foreign material from the transfer material by the voltage of the opposite polarity is applied by said first power supply A transfer roller to be removed, an opposing roller that is in contact with a surface opposite to the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, transfers the transfer material together with the transfer roller, and is electrically grounded. A second power source that outputs a voltage having a predetermined polarity and a second power source that is provided upstream of the transfer unit and downstream of the transfer roller in the transfer direction and faces the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, and the first. the second power supply has a discharging means for the toner image of the transfer material by the voltage of the predetermined polarity is applied to remove the electric load of the surface to be transferred, a voltage is applied, the transfer Only the transport roller is provided as a member for removing foreign matter from the transfer material transported to the unit, and the static elimination means includes a static elimination needle to which a voltage is applied from the second power source. It is an image forming apparatus characterized by removing an electric charge on a surface on which a toner image of the transfer material is transferred without coming into contact with the transfer material.
According to another aspect of the present invention, an image forming portion that forms a toner image on an image carrier charged to a predetermined polarity and a voltage having a polarity opposite to that of the predetermined polarity are applied from the image carrier at the transfer portion. A transfer means for transferring the toner image to the transfer material, a power source for outputting a voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity, and an upstream of the transfer unit in the transfer direction of the transfer material to be transferred to the transfer unit are provided. A transfer roller that conveys the transfer material in contact with the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, and removes foreign matter from the transfer material by applying a voltage of the opposite polarity from the power supply. , The transfer material is conveyed together with the transfer roller in contact with the surface opposite to the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, and the electrically grounded facing roller and the transfer direction. A static elimination means provided upstream of the transfer unit and downstream of the transfer roller, which faces the surface on which the toner image of the transfer material is transferred and removes charges on the surface on which the toner image of the transfer material is transferred. Only the transport roller is provided as a member that removes foreign matter from the transfer material that is transported to the transfer unit by having a voltage applied, and the static elimination means is electrically grounded. Provided is an image forming apparatus comprising a static eliminating needle to be provided, wherein the static eliminating needle removes an electric charge on a surface on which a toner image of the transfer material is transferred without contacting the transfer material.
本発明によれば、装置の使用環境や転写材の搬送状態によらず、像担持体に紙粉が付着することを安定して抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to stably suppress the adhesion of paper dust to the image carrier regardless of the usage environment of the apparatus and the transport state of the transfer material.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真プロセスを用いてフルカラー画像を形成することのできる、タンデム型のカラーレーザプリンタである。特に、本実施例の画像形成装置100は、転写材をベルトで搬送するETB方式を採用している。
[Example 1]
1. 1. Overall Configuration and Operation of the Image Forming Device FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
画像形成装置100は、複数の画像形成部(ステーション)として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。これら4つの画像形成部SY、SM、SC、SKにおいて同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のY、M、C、Kを省略して総括的に説明することがある。画像形成部Sは、後述する感光体11、帯電装置12、露光装置13、現像装置14、転写ローラ15などで構成される。
The
回転可能なドラム型の感光体(電子写真感光体)11は、図中矢印R1方向(時計回り)に回転駆動される。回転する感光体11の表面は、帯電手段としてのコロナ帯電装置(ここでは、単に「帯電装置」ともいう。)12によって所定の極性(本実施例では正極性)の所定の電位に帯電される。帯電された感光体11の表面は、露光装置(スキャナユニット)13によって画像情報に応じたレーザビームで走査露光され、感光体11上に静電潜像(静電像)が形成される。本実施例では、帯電装置12と露光装置13とで静電像形成手段が構成される。 The rotatable drum-shaped photoconductor (electrophotograph photoconductor) 11 is rotationally driven in the direction of arrow R1 (clockwise) in the drawing. The surface of the rotating photoconductor 11 is charged to a predetermined potential of a predetermined polarity (positive electrode property in this embodiment) by a corona charging device (here, also simply referred to as a “charging device”) 12 as a charging means. .. The surface of the charged photoconductor 11 is scanned and exposed by the exposure device (scanner unit) 13 with a laser beam corresponding to the image information, and an electrostatic latent image (electrostatic image) is formed on the photoconductor 11. In this embodiment, the charging device 12 and the exposure device 13 constitute an electrostatic image forming means.
感光体11上に形成された静電潜像は、現像装置14によって現像剤としてのトナーを用いて現像(可視化)され、感光体11上にトナー像が形成される。現像装置14は、現像剤を担持して感光体11との対向部(現像部)へと搬送する現像剤担持体としての現像ローラを有し、現像工程時には現像ローラに所定の現像バイアス(現像電圧)が印加される。これにより、感光体11と現像ローラとの電位差によって、感光体11上の静電潜像に応じて現像ローラから感光体11にトナーが供給され、感光体11上にトナー像が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光体11上の露光部に、感光体11の帯電極性と同極性(本実施例では正極性)に帯電したトナーが付着する。 The electrostatic latent image formed on the photoconductor 11 is developed (visualized) by the developing device 14 using toner as a developer, and a toner image is formed on the photoconductor 11. The developing apparatus 14 has a developing roller as a developing agent carrier that carries the developing agent and conveys it to a portion (development portion) facing the photoconductor 11. During the developing process, the developing roller has a predetermined development bias (development). Voltage) is applied. As a result, due to the potential difference between the photoconductor 11 and the developing roller, toner is supplied from the developing roller to the photoconductor 11 according to the electrostatic latent image on the photoconductor 11, and a toner image is formed on the photoconductor 11. In this embodiment, the exposed portion on the photoconductor 11 whose absolute potential value is lowered by being exposed after being uniformly charged has the same polarity as the charging polarity of the photoconductor 11 (positive electrode property in this embodiment). ) Is charged with toner.
各感光体11に対向して、転写材担持体としての無端状のベルトで構成された転写ベルト20が配置されている。転写ベルト20は、駆動ローラ21とテンションローラ22とに張架されており、駆動ローラ21が回転駆動されることで図中矢印R2方向(反時計回り)に回転(周回移動)する。転写ベルト20の内周面側には、各感光体11に対応して、転写手段としての転写ローラ15が配置されている。転写ローラ15は、転写ベルト20を介して感光体11に向けて押圧(付勢)され、感光体11と転写ベルト20とが接触する転写部Nを形成する。
A
上述のように感光体11上に形成されたトナー像は、転写部Nにおいて、転写ローラ15の作用により、転写ベルト20に担持されて搬送される転写材(シート)Pに転写される。転写工程時に、転写ローラ15には、現像時のトナーの帯電極性(正規の帯電極性)とは逆極性(本実施例では負極性)の転写バイアス(転写電圧)が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光体11上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像が、転写ベルト20に担持された転写材P上に重ね合わせるようにして順次転写される。
The toner image formed on the photoconductor 11 as described above is transferred to the transfer material (sheet) P supported and conveyed on the
転写材Pは、収納部としてのカセット31に収納されている。カセット31内の転写材Pは、給送ローラ32によってピックアップされて搬送経路33に送り出される。搬送経路33に送り出された転写材Pは、搬送手段としての搬送ローラ対1によって、転写ベルト20まで搬送される。また、搬送ローラ対1によって転写ベルト20へと搬送される転写材Pは、除電手段としての除電装置2によって除電される。搬送ローラ対1及び除電装置2を有して構成される紙粉除去機構10については、後述して詳しく説明する。
The transfer material P is stored in a
トナー像が転写された転写材Pは、転写ベルト20から分離されて定着手段としての熱定着器18に搬送される。そして、この転写材Pは、熱定着器18によって加熱及び加圧されることでトナー像が定着(溶融固着)された後に、画像形成装置100の装置本体110の外部の排出トレイ19に排出される。
The transfer material P to which the toner image is transferred is separated from the
なお、本実施例の画像形成装置100は、感光体クリーナレス構成を採用しており、転写工程後に感光体11の表面に残留したトナー(転写残トナー)は、現像装置14に回収される。つまり、感光体11上の転写残トナーは、帯電装置12による感光体11の帯電部を通過する際に、正規の帯電極性に帯電される。そして、この転写残トナーは、現像部を通過する際に、感光体11と現像装置14の現像ローラとの電位差によって現像ローラに転移し、現像装置14に回収される。これは感光体11上の静電潜像を現像するのと同時に行うことができる。つまり、感光体11と現像ローラとの電位差によって、感光体11上の静電潜像の画像部には現像ローラからトナーが転移し、非画像部に付着している転写残トナーは現像ローラに転移する。
The
本実施例では、各画像形成部Sにおいて、感光体11と、これに作用するプロセス手段としての帯電装置12及び現像装置14とは、一体的に装置本体110に対して着脱可能なプロセスカートリッジ17を構成している。
In this embodiment, in each image forming unit S, the photoconductor 11 and the charging device 12 and the developing device 14 as process means acting on the photoconductor 11 are integrally detachable from the device
2.紙粉除去機構
次に、本実施例における紙粉除去機構10について説明する。図2は、本実施例における紙粉除去機構10の近傍の模式的な断面図である。
2. 2. Paper dust removing mechanism Next, the paper
ここでは、紙粉除去機構10を通過した直後にトナー像が転写される側の転写材Pの面を「画像形成面」と呼び、転写材Pの画像形成面とは反対側の面を「裏面」と呼ぶ。また、ここでは、転写材Pが紙であるものとして説明する。これは、電子写真方式の画像形成装置100において多くの場合に転写材Pとして紙が用いられ、その場合に転写材Pから発生する紙粉による課題が顕著となるためである。画像形成装置100は、転写材Pとして、紙の他に、例えばプラスチックシートや布などにも画像を形成して出力し得るものである。
Here, the surface of the transfer material P on the side where the toner image is transferred immediately after passing through the paper
転写材Pが搬送される際に、転写材Pと、転写材Pを搬送するローラや搬送経路の構成部材とが摺擦することによって、転写材Pからセルロースを主成分とするパルプ繊維が剥離して紙粉が発生する。紙粉には、転写材Pから剥離した填料が含まれることもある。本実施例では、この紙粉の多くは、転写材Pを搬送するローラや搬送経路との摺擦により正極性に帯電している。 When the transfer material P is transported, the transfer material P and the rollers for transporting the transfer material P and the constituent members of the transport path rub against each other, so that the pulp fibers containing cellulose as a main component are peeled from the transfer material P. And paper dust is generated. The paper dust may contain a filler peeled off from the transfer material P. In this embodiment, most of the paper dust is positively charged by rubbing against a roller for transporting the transfer material P or a transport path.
搬送ローラ対1は、転写材Pの画像形成面に接触する搬送ローラ1aと、搬送ローラ1aに対向して配置され転写材Pの裏面に接触する対向ローラ1bと、で構成される。本実施例では、搬送ローラ1aと対向ローラ1bとは、互いに押圧(付勢)されており、それぞれが回転駆動される。
The transfer roller pair 1 is composed of a
搬送ローラ1aは、導電性部材で構成されている。搬送ローラ1aとしては、芯金(芯材)の外周に導電性を有するゴムやプラスチックで構成された表層が形成されたローラなどを用いることができる。そして、搬送ローラ1aには、紙粉除去電圧印加手段としての第1の電源(紙粉除去電源)5が接続されている。第1の電源5は、搬送ローラ1aに、紙粉の帯電極性とは逆極性の直流電圧である−300Vの第1の電圧(紙粉除去電圧)を印加する。これにより、搬送ローラ1aの表面は負極性に帯電する。また、対向ローラ1bは、導電性部材で構成されている。対向ローラ1bとしては、金属ローラや、芯金(芯材)の外周に導電性を有するゴムやプラスチックで構成された表層が形成されたローラなどを用いることができる。そして、対向ローラ1bは、GNDに接続(電気的に接地)されている。
The
なお、対向ローラ1bがGNDに接続されるのは、搬送ローラ1aと対向ローラ1bとの間に十分な電位差を設け、搬送ローラ1aと対向ローラ1bとの間に、紙粉を転写材Pから搬送ローラ1aに付勢する方向の電界を発生させるためである。搬送ローラ1aと対向ローラ1bとの間に十分な電位差を設けられるのであれば、対向ローラ1bは必ずしもGNDに接続される必要は無い。
The opposing
また、搬送ローラ対1に到達する紙粉の帯電極性は、画像形成装置100で主に用いられる転写材P(紙)のものを採用することで、感光体11に紙粉が付着することによる問題を多くの場合に抑制することができる。あるいは、特に感光体11に紙粉が付着することによる問題を抑制することが望まれる特定の種類(普通紙、厚紙、コート紙といった属性、メーカー、品番など)の転写材Pのものを採用することもできる。
Further, the charging polarity of the paper dust that reaches the transport roller pair 1 is due to the paper dust adhering to the photoconductor 11 by adopting the transfer material P (paper) mainly used in the
転写材Pが搬送ローラ対1の間を通過する際に、搬送ローラ1aと対向ローラ1bとの間に発生する電界によって、転写材Pの画像形成面に付着している正極性に帯電した紙粉が、搬送ローラ1aに引き付けられて、転写材P上から除去される。搬送ローラ1a上に移動した正極性に帯電した紙粉は、搬送ローラ1aの表面に当接して配置された除去部材としてのシート3によって、回転する搬送ローラ1aの表面から掻き取られて、回収容器としてのトレイ4に収容される。また、この時、転写材Pは、搬送ローラ1aと対向ローラ1bとの間に発生する電界によって、負極性に帯電する。
Positively charged paper adhering to the image forming surface of the transfer material P due to the electric field generated between the
転写材Pの搬送方向において搬送ローラ対1の下流に、転写材Pの画像形成面に対向するように、除電装置2が配置されている。除電装置2は、支持部材としての電気絶縁性部材で構成されたホルダ2aと、導電性部材で構成された除電部材としての除電針2bと、を有して構成される。除電針2bは、本実施例では、転写材P上の電荷の除去が可能なように転写材Pに十分に近接可能な位置に配置される。なお、除電針2bは、転写材Pに接触可能な位置に配置することもできる。そして、除電針2bには、除電電圧印加手段としての第2の電源(除電電源)6が接続されている。第2の電源6は、除電針2bに、第1の電源5が搬送ローラ1aに印加する電圧とは逆極性の直流電圧である+300Vの第2の電圧(除電電圧)を印加する。
The static elimination device 2 is arranged downstream of the transfer roller pair 1 in the transfer direction of the transfer material P so as to face the image forming surface of the transfer material P. The static eliminator 2 includes a
搬送ローラ対1を通過する際に負極性に帯電させられた転写材Pは、除電装置2との対向位置を通過する際に除電針2bによって除電される。
The transfer material P charged negatively when passing through the transport roller pair 1 is statically eliminated by the
なお、除電針2bが第2の電源6に接続されるのは、転写材Pと除電針2bとの間に十分な電位差を設け、転写材Pと除電針2bとの間に、転写材P上の電荷を減衰させる方向の電界を発生させるためである。転写材Pと除電針2bとの間に十分な電位差を設けられるのであれば、除電針2bは必ずしも電源から電圧を印加される必要はなく、例えばGNDに接続(電気的に接地)されてもよい。
The
ここで、除電装置2は、転写材P上の電荷を完全に除去することに限定されるものではない、後述するように転写部Nにおける不具合を許容できる程度まで抑制できるように十分に転写材P上の電荷の少なくとも一部を除去できればよい。 Here, the static eliminator 2 is not limited to completely removing the electric charge on the transfer material P, and as will be described later, the transfer material is sufficiently capable of suppressing defects in the transfer unit N to an acceptable level. It suffices if at least a part of the electric charge on P can be removed.
本実施例では、給送ローラ32から転写ベルト20までの搬送経路33に配置された搬送ローラ対1、除電装置2、シート3、トレイ4、及び電源5、6などによって、紙粉除去機構10が構成される。
In this embodiment, the paper
なお、搬送ローラ対1は、転写材Pを搬送する機能及び紙粉を除去する機能以外の機能を兼ね備えていてもよい。例えば、トナー像の位置と転写材Pの位置とをより正確に合わせるため、レジストローラ対が用いられる場合がある。レジストローラ対は、給送ローラ32と転写ベルト20との間で転写材Pの搬送を一度停止させ、タイミングを合わせて再度送り出したり、転写材Pの斜行や搬送速度を微調整したりする。搬送ローラ対1がこのレジストローラ対の機能を兼ねていてもよい。つまり、搬送ローラ1aが、転写材Pの搬送タイミング又は搬送姿勢の調整に用いられるレジストローラの機能を兼ねていてよい。
The transport roller pair 1 may have a function other than the function of transporting the transfer material P and the function of removing paper dust. For example, a resist roller pair may be used to more accurately align the position of the toner image with the position of the transfer material P. The resist roller pair temporarily stops the transfer of the transfer material P between the
このように、本実施例では、画像形成装置100は、転写部Nへと搬送される転写材Pの搬送方向において転写部Nの上流に設けられ、転写材Pのトナー像が転写される面に接触して転写材Pを搬送する搬送ローラ1aを有する。また、画像形成装置100は、この搬送ローラ1aに電圧を印加する電源5を有する。また、画像形成装置100は、上記搬送方向において転写部Nの上流かつ搬送ローラ1aの下流に設けられ、転写材上の電荷の少なくとも一部を除去する除電手段2を有する。そして、電源5から電圧が印加された搬送ローラ1aによって搬送された転写材P上の電荷の少なくとも一部が除電手段2によって除去される。
As described above, in this embodiment, the
本実施例によれば、搬送ローラ1aと転写材Pとの摩擦帯電による電位差ではなく、搬送ローラ1aに印加される電圧による電位差によって、転写材Pの画像形成面から紙粉を除去することが可能となる。その結果、使用環境や転写材Pの搬送状態によらず、安定して紙粉を除去することができ、感光体11に紙粉が付着することによる画像不良を安定して抑制することができる。また、感光体11上の紙粉を除去するための装置をカートリッジ17内に保有しなくても良いため、カートリッジ17の小型化や大容量化が可能となる。また、各色用のカートリッジ17Y、17M、17C、17Kを同じ構成にできるため、製造設備を共通にすることが可能となり、製造コストを低減することができる。
According to this embodiment, the paper dust can be removed from the image forming surface of the transfer material P not by the potential difference due to the triboelectric charge between the
特に、感光体クリーナレス構成の画像形成装置100では、感光体11から転写残トナーを除去する感光体クリーニング装置を備えた構成よりも、感光体11に紙粉が付着することを抑制する必要性が高い。そのため、感光体クリーナレス構成の画像形成装置100では、感光体11から転写残トナーを除去する感光体クリーニング装置を備えた構成よりも、紙粉除去機構10によって感光体11に紙粉が付着することによる画像不良を抑制する効果が大きい。
In particular, in the
さらに、本実施例によれば、搬送ローラ1aによって帯電させられた転写材Pを除電装置2により除電することによって、転写材Pが帯電していることによる転写部Nでの画像不良を抑制することができる。この転写部Nでの画像不良としては、感光体11と転写材Pとの間での放電により感光体11上又は転写材P上のトナー像が乱されることが挙げられる。
Further, according to the present embodiment, the transfer material P charged by the
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例において、実施例1のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
[Example 2]
Next, other examples of the present invention will be described. In this embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図3は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、中間転写ベルト(ITB)方式を採用している。
1. 1. Overall Configuration and Operation of the Image Forming Device FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
本実施例では、画像形成部Sは、第1の像担持体としての感光体11、帯電装置12、露光装置13、現像装置14、後述する1次転写ローラ15などで構成される。また、本実施例では、感光体11の帯電極性、トナーの正規の帯電極性はともに負極性であり、反転現像方式でトナー像が形成される。つまり、一様に負極性に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光体11上の露光部に、負極性に帯電したトナーが付着する。 In this embodiment, the image forming unit S is composed of a photoconductor 11 as a first image carrier, a charging device 12, an exposure device 13, a developing device 14, a primary transfer roller 15 described later, and the like. Further, in this embodiment, both the charging polarity of the photoconductor 11 and the normal charging polarity of the toner are negative electrodes, and a toner image is formed by the reverse development method. That is, the negatively charged toner adheres to the exposed portion on the photoconductor 11 whose absolute potential value is lowered by being exposed after being uniformly charged to the negative electrode.
本実施例の画像形成装置100は、各感光体11に対向して配置された、第2の像担持体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト40を有する。中間転写ベルト40は、画像形成部が備えた別の像担持体から転写されたトナー像を転写部へと搬送する中間転写体の一例である。中間転写ベルト40は、駆動ローラ(2次転写対向ローラ)41、テンションローラ42及びアイドラローラ43に張架されており、駆動ローラ41が回転駆動されることで図中矢印R3方向(反時計回り)に回転(周回移動)する。中間転写ベルト40の内周面側には、各感光体11に対応して、1次転写手段としての1次転写ローラ15が配置されている。1次転写ローラ15は、中間転写ベルト40を介して感光体11に向けて押圧(付勢)され、感光体11と中間転写ベルト40とが接触する1次転写部N1を形成する。また、中間転写ベルト40の外周面側において、駆動ローラ41と対向する位置には、2次転写手段としての2次転写ローラ44が配置されている。2次転写ローラ44は、中間転写ベルト40を介して駆動ローラ41に向けて押圧(付勢)され、中間転写ベルト40と2次転写ローラ44とが接触する2次転写部N2を形成する。
The
感光体11上に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写ローラ15の作用により、中間転写ベルト40上に1次転写される。1次転写工程時に、1次転写ローラ15には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の1次転写バイアス(1次転写電圧)が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光体11上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像が、中間転写ベルト40上に重ね合わせるようにして順次転写される。1次転写工程後に感光体11の表面に残留したトナー(1次転写残トナー)は、現像装置14に回収される。
The toner image formed on the photoconductor 11 is primarily transferred onto the
中間転写ベルト40上に形成されたトナー像は、2次転写部N2において、2次転写ローラ44の作用により、中間転写ベルト40と2次転写ローラ44とに挟持されて搬送される転写材Pに2次転写される。2次転写工程時に、2次転写ローラ44には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の2次転写バイアス(2次転写電圧)が印加される。転写材Pは、実施例1と同様に、カセット31から給送ローラ32によって送り出され、搬送ローラ対1によって2次転写部N2へと搬送される。また、搬送ローラ対1によって2次転写部N2へと搬送される転写材Pは、除電装置2によって除電される。また、トナー像が転写された転写材Pは、実施例1と同様に定着処理を受けた後に、排出トレイ19に排出される。
The toner image formed on the
2次転写工程後に中間転写ベルト40の表面に残留したトナー(2次転写残トナー)は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置45によって中間転写ベルト40の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置45は、中間転写ベルト40に当接して配置されたクリーニングブレード45aによって、移動する中間転写ベルト40の表面から2次転写残トナーを掻き取って、回収容器45bに収容する。クリーニングブレード45aは、中間転写ベルト40の移動方向において2次転写部N2より下流かつ1次転写部N1より上流で中間転写ベルト40に接触し、中間転写ベルト40からトナーを除去するクリーニング部材の一例である。
The toner remaining on the surface of the
このような画像形成装置100では、転写材Pの画像形成面に付着していた紙粉が2次転写部N2で中間転写ベルト40に転移し、その紙粉が2次転写残トナーを回収するためのクリーニングブレード45aに付着することがある。この場合、紙粉がクリーニングブレード45aと中間転写ベルト40との間に噛み込まれ、クリーニングブレード45aと中間転写ベルト20との間に隙間ができるなどして、中間転写ベルト40のクリーニング不良が生じることがある。また、その隙間を通してクリーニングブレード45aをすり抜けた紙粉が、感光体11に付着して画像不良が発生することがある。
In such an
2.紙粉除去装置
次に、本実施例における紙粉除去装置10について説明する。図4は、本実施例における紙粉除去装置10の近傍の模式的な断面図である。
2. 2. Paper dust removing device Next, the paper
本実施例における紙粉除去装置10は、実施例1における紙粉除去装置10と同様の構成を有する。つまり、紙粉除去装置10は、実施例1と同様に、搬送ローラ対1、除電装置2、シート3、トレイ4、及び電源5、6などによって構成される。搬送ローラ対1における転写材Pの画像形成面に接触する搬送ローラ1aには、第1の電源5から負極性の電圧が印加される。また、除電装置2の除電針2bには、第2の電源6から正極性の電圧が印加される。
The paper
中間転写方式を採用した画像形成装置100においても、実施例1と同様の紙粉除去機構10によって、転写材Pの画像形成面から正極性に帯電した紙粉を除去することが可能となる。その結果、中間転写ベルト40に紙粉が付着することによる画像不良を抑制することができる。また、中間転写ベルト40への紙粉の付着が抑制されることで、クリーニングブレード45aに紙粉が到達することが抑制され、紙粉がクリーニングブレード45aに付着することによる中間転写ベルト40のクリーニング不良を抑制することができる。また、本実施例によれば、クリーニングブレード45aをすり抜けた紙粉が感光体11に到達することが抑制され、紙粉が感光体11に付着することによる画像不良を抑制することができる。さらに、搬送ローラ1aによって帯電させられた転写材Pを除電装置2により除電することによって、転写材Pが帯電していることによる2次転写部N2での画像不良を抑制することができる。この2次転写部N2での画像不良としては、中間転写ベルト40と転写材Pとの間での放電により中間転写ベルト40上又は転写材P上のトナー像が乱されることが挙げられる。
Also in the
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[Other]
Although the present invention has been described above with reference to specific examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples.
上述の実施例では、画像形成装置は感光体クリーナレス構成を採用していた。しかし、本発明は、感光体から転写残トナーを除去する感光体クリーニング装置を備えた構成にも適用することができる。図5、図6は、感光体クリーニング装置を備えた画像形成装置に本発明を適用した例を示す。図5は図1の画像形成装置100と同様にETB方式を採用した場合であり、図6は図4の画像形成装置100と同様にITB方式を採用した場合である。図5、図6の画像形成装置において、図1、図3の画像形成装置100とそれぞれ同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素には同一符号を付している。図5、図6の画像形成装置100では、感光体11から転写対象(転写材P又は中間転写体40)にトナー像を転写した後に感光体11上に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置16によって感光体11上から除去されて回収される。感光体クリーニング装置16は、感光体11に当接して配置されたクリーニングブレードによって、移動する感光体11の表面から転写残トナーを掻き取って回収する。また、図5、図6の画像形成装置100は、感光体11を帯電させる帯電手段として帯電ローラ120を有する。図5、図6の画像形成装置100では、感光体11に紙粉が付着すると、紙粉が感光体クリーニング装置16のクリーニングブレードに付着し、クリーニングブレードと感光体11との間に噛み込まれることがある。すると、クリーニングブレードと感光体11との間に隙間ができてクリーニング不良が生じたり、その隙間を通してクリーニングブレードをすり抜けた紙粉によって画像不良が発生したりすることがある。したがって、このような構成の画像形成装置においても、紙粉除去機構10によって感光体11に紙粉が付着することを抑制することが有効である。
In the above-described embodiment, the image forming apparatus employs a photoconductor cleanerless configuration. However, the present invention can also be applied to a configuration provided with a photoconductor cleaning device for removing transfer residual toner from the photoconductor. 5 and 6 show an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus provided with a photoconductor cleaning apparatus. FIG. 5 shows a case where the ETB method is adopted like the
また、搬送ローラと転写材との摩擦帯電による電位差ではなく搬送ローラに印加される電圧による電位差によって転写材の画像形成面から紙粉を除去すると共に、その際に帯電した転写材を除電手段で除電する構成であれば、上述の効果が得られる。したがって、上述のように搬送ローラに到達する紙粉の帯電極性に応じて搬送ローラに正極性、負極性のいずれの電圧が印加されてもよいし、互いに異なる極性の電圧が印加される複数の搬送ローラが設けられていてもよい。また、画像形成に使用する転写材の種類などに応じて搬送ローラに印加される電圧の極性を正極性と負極性との間で切り替えることができるようになっていてもよい。 In addition, paper dust is removed from the image forming surface of the transfer material by the potential difference due to the voltage applied to the transfer roller instead of the potential difference due to triboelectric charging between the transfer roller and the transfer material, and the transfer material charged at that time is removed by static elimination means. The above-mentioned effect can be obtained if the configuration is such that static electricity is eliminated. Therefore, as described above, either positive electrode or negative electrode voltage may be applied to the transport roller depending on the charging polarity of the paper dust reaching the transport roller, and a plurality of voltages having different polarities are applied to the transport roller. A transport roller may be provided. Further, the polarity of the voltage applied to the transport roller may be switched between positive electrode and negative electrode depending on the type of transfer material used for image formation and the like.
また、除電手段に電圧を印加する場合、少なくとも転写材の搬送方向において除電手段の上流側に隣接して配置された搬送ローラに印加される電圧とは逆極性の電圧を印加することが望ましく、交流電圧を印加してもよい。また、互いに異なる極性の電圧が印加される複数の除電手段が設けられていてもよい。 Further, when applying a voltage to the static elimination means, it is desirable to apply a voltage having a polarity opposite to the voltage applied to the transport rollers arranged adjacent to the upstream side of the static elimination means at least in the transfer direction of the transfer material. AC voltage may be applied. Further, a plurality of static elimination means to which voltages having different polarities are applied may be provided.
また、上述の実施例では、像担持体は感光体(第1の像担持体)あるいは中間転写体(第2の像担持体)であったが、像担持体が静電記録誘電体である画像形成装置にも本発明を適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the image carrier was a photoconductor (first image carrier) or an intermediate transfer member (second image carrier), but the image carrier is an electrostatic recording dielectric. The present invention can also be applied to an image forming apparatus.
1 搬送ローラ対
2 除電装置
1a 搬送ローラ
1b 対向ローラ
2a ホルダ
2b 除電針
10 紙粉除去機構
11 感光体
20 転写ベルト
40 中間転写ベルト
1 Conveying roller vs. 2
Claims (6)
前記所定極性とは逆極性の電圧が印加され、転写部において前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、
前記所定極性とは逆極性の電圧を出力する第1の電源と、
前記転写部へと搬送される前記転写材の搬送方向において前記転写部の上流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に接触して前記転写材を搬送し、且つ、前記第1の電源により前記逆極性の電圧が印加されることで前記転写材から異物を除去する搬送ローラと、
前記転写材のトナー像が転写される面とは反対側の面に接触して前記搬送ローラと共に前記転写材を搬送し、且つ、電気的に接地された対向ローラと、
前記所定極性の電圧を出力する第2の電源と、
前記搬送方向において前記転写部の上流かつ前記搬送ローラの下流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に対向し、前記第2の電源により前記所定極性の電圧が印加されることで前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去する除電手段と、を有し、
電圧が印加されることで、前記転写部へと搬送される前記転写材から異物を除去する部材としては、前記搬送ローラのみが設けられており、
前記除電手段は、前記第2の電源から電圧が印加される除電針を備え、前記転写材に接触することなく前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去することを特徴とする画像形成装置。 An image forming portion that forms a toner image on an image carrier charged with a predetermined polarity,
A transfer means for transferring a toner image from the image carrier to a transfer material at a transfer unit by applying a voltage having a polarity opposite to that of the predetermined polarity.
A first power supply that outputs a voltage having a polarity opposite to that of the predetermined polarity,
Wherein in the conveying direction of the transfer material is conveyed to the transfer section provided upstream of the transfer portion, the toner image of the transfer material is brought into contact with the surface to be transferred is conveyed to the transfer material, and the second A transport roller that removes foreign matter from the transfer material by applying a voltage of the opposite polarity from the power supply of 1.
An opposing roller that is in contact with a surface opposite to the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, conveys the transfer material together with the transfer roller, and is electrically grounded.
A second power supply that outputs a voltage of the predetermined polarity, and
A voltage of the predetermined polarity is applied by the second power source so as to face the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, which is provided upstream of the transfer unit and downstream of the transfer roller in the transfer direction. in anda discharging means for the toner image of the transfer material to remove electrostatic load surface to be transferred,
Only the transfer roller is provided as a member that removes foreign matter from the transfer material that is transferred to the transfer unit by applying a voltage.
The static elimination means includes a static elimination needle to which a voltage is applied from the second power source, and removes electric charges on the surface on which the toner image of the transfer material is transferred without contacting the transfer material. Image forming device.
前記所定極性とは逆極性の電圧が印加され、転写部において前記像担持体から転写材にトナー像を転写させる転写手段と、A transfer means for transferring a toner image from the image carrier to a transfer material in a transfer portion by applying a voltage having a polarity opposite to that of the predetermined polarity.
前記所定極性とは逆極性の電圧を出力する電源と、A power supply that outputs a voltage having a polarity opposite to that of the predetermined polarity,
前記転写部へと搬送される前記転写材の搬送方向において前記転写部の上流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に接触して前記転写材を搬送し、且つ、前記電源により前記逆極性の電圧が印加されることで前記転写材から異物を除去する搬送ローラと、The transfer material is provided upstream of the transfer unit in the transfer direction of the transfer material to be conveyed to the transfer unit, and the transfer material is conveyed in contact with the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, and the power supply A transport roller that removes foreign matter from the transfer material by applying a voltage of the opposite polarity.
前記転写材のトナー像が転写される面とは反対側の面に接触して前記搬送ローラと共に前記転写材を搬送し、且つ、電気的に接地された対向ローラと、An opposing roller that is in contact with a surface opposite to the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, conveys the transfer material together with the transfer roller, and is electrically grounded.
前記搬送方向において前記転写部の上流かつ前記搬送ローラの下流に設けられ、前記転写材のトナー像が転写される面に対向し、前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去する除電手段と、を有し、It is provided upstream of the transfer unit and downstream of the transfer roller in the transfer direction, faces the surface on which the toner image of the transfer material is transferred, and removes charges on the surface on which the toner image of the transfer material is transferred. With static elimination means,
電圧が印加されることで、前記転写部へと搬送される前記転写材から異物を除去する部材としては、前記搬送ローラのみが設けられており、Only the transfer roller is provided as a member that removes foreign matter from the transfer material that is transferred to the transfer unit by applying a voltage.
前記除電手段は、電気的に接地される除電針を備え、前記除電針は前記転写材に接触することなく前記転写材のトナー像が転写される面の電荷を除去することを特徴とする画像形成装置。The static elimination means includes an electrically grounded static elimination needle, and the static elimination needle removes electric charges on the surface on which the toner image of the transfer material is transferred without contacting the transfer material. Forming device.
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