(57)【要約】【課題】  転写紙を搬送する経路上に、転写紙両面側に接触する形で紙紛除去部材を配置し、除去した紙紛を排トナー回収部に集約搬送する機構を備えた紙紛除去装置を設ける画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  潜像担持体と潜像担持体上に形成された画像を転写紙に転写する転写手段を有する画像形成装置において、転写紙を搬送する経路上に、転写紙両面側に接触するように紙紛除去部材２ａ、２ｂを配置するとともに、該紙紛除去部材により除去した紙紛を排トナー回収部１５０に集約搬送する搬送機構を備えた紙紛除去装置２０を設えた。【選択図】  図３
2006001687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、潜像担持体上に形成された画像を転写紙に転写する転写手段と、を有する画像形成装置において、前記転写紙を搬送する経路上に、転写紙両面側に接触するように紙紛除去部材を配置するとともに、該紙紛除去部材により除去した紙紛を排トナー回収部に集約搬送する搬送機構を備えた紙紛除去装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記紙紛除去部材はブラシローラ対であり、転写紙搬送経路を通過する転写紙の表側と裏側に当接する位置に、ブラシローラ先端が転写紙表面に接触する距離に配置され、各ブラシローラが個々に転写紙搬送方向と順方向に高速回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記紙紛除去部材は転写紙との接触部を開口部として紙紛除去部材を包み込む形状の包括部材内に組み込まれており、その包括部材の端部に配置する吸出しファンと相まってエアー吸引のダクト機能を有し、紙粉除去部材で取り込んだ紙紛をエアー搬送・集約することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシローラのブラシ部と接触する板状の突き当て板を、包括部材内部に備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記紙紛除去部材はスパイラル形状の植毛分布をなしており、転写紙搬送方向に逆行する回転動作にて、スパイラル溝での物理的な軸方向搬送力を発生するとともに、エアー吸引による軸方向端部への搬送を補助する対流を生み出すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記紙紛搬送手段により一方向に集約され蓄積された紙紛を、コイル等の搬送手段により排トナーを回収しているタンクに搬送することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体として普通紙を用いる画像形成装置において、その普通紙から発生する紙紛を除去することで、良好な画像品質を維持することができる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置では、感光体上に静電潜像を形成し、現像手段で可視像としたものを転写紙に転写し、定着手段で転写紙上に画像を定着させている。転写紙は給紙カセットに積載された状態から１枚ずつの給紙搬送を行うため、呼び出し給紙・分離・搬送と摩擦力を利用した手段で移動させられている。この際、給紙コロ部材などと転写紙との擦れにより転写紙表面より紙紛が発生してしまい、この紙紛による影響として、感光体とクリーニングプレード間へのかみ込みによるクリーニング性能低下や、タルクといった紙紛成分による電気抵抗低下からの感光体潜像の乱れ、同じく紙紛成分の炭酸カルシウムによる定着でのクリーニング性能低下などが知られている。
このため、用紙に接触する紙紛取りローラを有し、静電気的吸着等の方法により紙紛取りローラに紙紛を付着させた後、掻き取り部材にて紙紛取りローラ表面の紙紛を掻き落とし、その紙紛を紙紛取りローラと接触しない状態で軸方向に沿って搬送する搬送手段を備えることで、紙紛溜めを軸端部側に集約することでの省スペース化と、再付着することのない効率の良い紙紛除去を行える画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
又、用紙を搬送するローラに対し円周上に紙紛除去部材を複数個配置し、紙紛除去部材を弾性部材でローラ表面に接触させることで、付着した紙紛を掻き落とすことで除去する手段を有し、その紙紛除去部材が取り外し容易で清掃可能なことにより除去性能を経時的に維持できる画像形成装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０８１５３公報
【特許文献２】特開２００２−３６２７７２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来は、前述のように画像形成装置での給紙カセットからの転写紙の搬送経路として、中間搬送部やレジスト搬送部では駆動ローラとしてゴム部材を用い、加圧・従動ローラとして樹脂材・金属材を用いる場合が殆どであり、全般的に駆動ゴムローラは搬送経路上の転写紙の可視像を転写しない側に配置されている。このため転写紙から紙紛が発生しやすいのは、駆動ゴムローラとの摩擦を受ける転写紙裏面が大半であり、さらに言えば、給紙カセットに積載された状態から１枚のみ搬送する際の搬送抵抗負荷を持っているなどの分離搬送部や、転写紙幅に対し狭い駆動ゴムローラ幅で搬送する搬送部での摩擦は、転写紙面上の一部分に搬送摩擦が集中するため紙紛がより発生しやすくなっている。
しかしながら、特許文献１や２で提案されている紙紛除去手段は、感光体上のトナーによる可視像が転写される側の転写紙面にのみ紙紛除去を行う構成となっているため、間接的な流れで駆動ゴムローラ表面に付着した紙紛の一部は従動側ローラに転写されて除去可能と言えるが、大半の紙紛は転写紙裏面に残ったまま次の接触部材に運ばれる形となり、転写紙全面から生じる紙紛の除去は完全には出来ない。
最近では転写機構に転写ベルトや転写ローラなどの採用が見られ、これらの転写手段を感光体から接離させる機構を有していたとしても、転写紙介在前後に感光体と直接接触するタイミングがあり、転写ベルトや転写ローラを通じて転写紙裏面の紙紛が感光体上に回り込む可能性が十分にある。また、定着機構では加圧ローラなどの加圧部材と定着ローラとが常時接触しており、転写紙裏面の紙紛が加圧部材から定着ローラ側に回り込むこともあり、転写紙裏面側の紙紛除去も不可欠である。
また、紙紛除去部材からの紙紛再付着防止については、特許文献１や２とも物理的な掻き落とし手段のみとしているが、紙紛自体が微細で軽量なため掻き落とし機構だけでは浮遊状態の紙紛は捕獲困難であり、隙間からの流出や回り込みなどによる回収洩れが発生する。
更に、特許文献１で提案されている紙紛除去ローラの帯電による静電気的吸着は、浮遊紙紛の回収に一応の効果を示すと言えるが、紙紛除去ローラ軸方向への搬送・貯蓄動作においては静電気的吸着力が紙粉取り部材からの紙紛切り離しを妨げ、紙粉の転写紙への再付着や貯蓄部への搬送効率低下につながる。
加えて、特許文献１や２で提案されている除去した紙紛を貯蓄する紙粉専用回収部については、回収部材の近傍に設置するか、端部に集約して貯蓄しているため回収容量も大きくなく、満杯となる前に頻繁にメンテナンスすることが不可欠となり、そのために満杯検知機構を設けたり短い周期での早目のメンテナンスを重ねる必要がある。
【０００４】
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、転写紙を搬送する経路上に、転写紙両面側に接触する形で紙紛除去部材を配置し、除去した紙紛を排トナー回収部に集約搬送する機構を備えた紙紛除去装置を設ける画像形成装置を提供することを目的とする。
また、紙紛除去ブラシローラを転写紙の表側と裏側に配置することで、搬送摩擦で荒れやすい転写紙裏側の紙紛も確実に除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。
また、微細で隙間に回り込みやすく軽量で浮遊飛散しやすいといえる紙紛を、エアー吸引にて確保することで回収効率を高める紙紛除去装置を設ける画像形成装置を提供することを目的とする。
また、エアー吸引ダクト内側に設けた板形状によりブラシローラのブラシ表面に付着した紙紛を掻き落とすことで、紙紛再付着を防止する紙紛除去装置を設ける画像形成装置を提供することを目的とする。
また、紙紛除去ブラシローラの植毛分布を回転方向に合わせたスパイラル形状とすることで、前述のエアー吸引と相まってブラシローラ軸方向への紙紛搬送効果を高める画像形成装置を提供することを目的とする。
また、通常大きめに設定されている排トナータンク内に、回収した紙紛を搬送・貯蓄することで、結果として回収容量の大型化となり、紙紛専用回収部に関連する貯蓄部や満杯センサなどの関連部品・メンテナンスを不要とする画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、潜像担持体と潜像担持体上に形成された画像を転写紙に転写する転写手段を有する画像形成装置において、前記転写紙を搬送する経路上に、転写紙両面側に接触するように紙紛除去部材を配置するとともに、該紙紛除去部材により除去した紙紛を排トナー回収部に集約搬送する搬送機構を備えた紙紛除去装置を設けた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記紙紛除去部材はブラシローラであり、転写紙搬送経路上で通過する転写紙の表側と裏側にあたる位置に、ブラシが転写紙表面に接触する距離で配置され、表裏のブラシローラが個々に転写紙搬送方向と順方向に高速回転する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記紙紛除去部材は転写紙との接触部を開口部として紙紛除去部材を包み込む形状の部材に組み込まれており、その包括部材の端部に配置する吸出しファンと相まってエアー吸引のダクト機能を有し、除去部材で取り込んだ紙紛をエアー搬送・集約する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記包括部材において、ブラシローラのブラシ部と接触する板状の長手突起部を、内部に備えている画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記紙紛除去部材はスパイラル形状の植毛分布をなしており、転写紙搬送方向に逆行する回転動作にて、スパイラル溝での物理的な軸方向搬送力を発生するとともに、エアー吸引による軸方向端部への搬送を補助する対流を生み出す画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記紙紛搬送手段により一方向に集約され蓄積された紙紛を、コイル等の搬送手段により排トナーを回収しているタンクに搬送する画像形成装置を主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１によれば、搬送摩擦により転写紙表裏面に発生する紙紛に対し、紙紛除去部材を転写紙表側・裏側両面に配置しているので、転写ベルトや転写ローラといった転写紙裏側からの紙紛が回り込み易い機構を有した画像形成装置においても、紙紛除去の確実性が向上できる。
請求項２によれば、紙紛除去部材をブラシローラとし直接転写紙面に接触させているので、除去効率が向上し、更にブラシローラの転写紙搬送方向と順方向回転動作により、搬送性の妨げになることなく掻き取った紙紛の回収効率も向上できる。
請求項３によれば、ブラシローラと転写紙との接触側を開口部としたダクト構成による吸引機構を有しているので、浮遊状態となり易い紙紛の確保性が向上でき、且つ、蓄積部への搬送へも有効である。
請求項４によれば、ブラシローラの包括部材内部の突き当て板にて、掻き取り動作でブラシ部に付着した紙紛を掻き落とすクリーニング効果を生じさせており、紙紛の転写紙への再付着防止ができる。
請求項５によれば、ブラシローラのスパイラル形状により回転動作とともに紙紛の軸方向端部搬送性が生み出され、且つ、エアー吸引においても対流を形成し、これらの相乗効果で紙紛搬送・集約効率が向上できる。
請求項６によれば、回収した紙紛を画像形成装置が通常保有する排トナータンクに混入回収とすることで、紙紛専用の回収部やメンテナンス時期を検出するための満杯検知機構を不要とし、且つ、紙紛除去装置のためのメンテナンスも不要とできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る紙粉除去装置を備えた画像形成装置の概略図である。図に基づき転写紙の流れを説明すると、給紙カセット１０に積載された転写紙は、呼び出し給紙コロ１１にて摩擦搬送により給紙分離部へと送られ、給紙分離部の給紙コロ１２と重送を防止するリバースコロ１３との摩擦搬送により次の中間搬送ローラ１４へと送られる。中間搬送ローラ１４でも同様に従動コロの加圧を受けて摩擦搬送により中継ローラ１５へと送られる。ここでは１段目の給紙カセットからの給紙で説明しているが、最下段の給紙カセットからの給紙時は搬送パスが長いため、中継ローラ１４到達までに複数の中間搬送ローラによる摩擦搬送を受ける形となる。中継ローラ１５においても同様に従動コロの加圧を受け、摩擦搬送によりレジストローラ３０へ送られ、更にレジストローラ３０で転写紙全幅での摩擦搬送にて転写領域へと送られる。
ここまでの搬送工程における摩擦により転写紙表裏面には紙紛が発生しており、この紙紛が転写工程にて感光体（潜像担持体）４０に直接付着または図１の例の転写ベルトユニット８０を経由した付着を起こすと、クリーニング装置５０においてクリーニングプレードと感光体４０との間への紙紛噛み込みによるクリーニング不良や、紙紛成分のタルク等が感光体４０の表面付着後に吸水し電気抵抗を低下させることで、帯電部６０において付着部の帯電電位が異常となり、そこが書き込み系７０のレーザービームを照射されない地肌領域となると、現像部９０でのトナー付着に影響を与え地肌汚れ等の異常画像となるなどの不具合が知られている。
【０００８】
転写紙は転写工程後に定着部１００へと搬送され転写紙表面のトナーが定着される。この定着部１００にて転写紙表裏面の紙紛が定着ローラまたは加圧ローラに付着すると、定着ローラに作用しているクリーニングローラ１０１および加圧ローラに作用しているクリーニングローラ１０２において、残トナーの粘着性による保持力が紙紛混入で弱まり、クリーニングローラ表面の回収トナーが剥れ定着ローラまたは加圧ローラを経由して転写紙に再付着するといった不具合が知られている。定着後の転写紙は排紙ローラ１１０、１１１での摩擦搬送を経て排出されるか、または分岐爪１２０により中間ローラ１３０の摩擦搬送を経て両面ユニット１４０に送られ、両面ユニット１４０での反転後に中間ローラ１３０を通って排紙ローラ１１１から排出されるものと、両面ユニット１４０から転写紙裏面への転写のために中継ローラ１５に搬送され再給紙となるものがある。
以上の転写紙搬送流れで分かるように、給紙カセット１０からレジストローラ３０までの搬送過程、または表側定着後の両面ユニット１４０経由によるレジストローラ３０までの搬送過程で、複数の搬送ローラにより転写紙表裏面にはかなりの摩擦負荷が加わっている。
【０００９】
前述したように、特にレジストローラ以外の搬送ローラは転写紙とは２個ないし３個のコロで接触しているため、コロと接触している転写紙面の部分には大きな摩擦力が働き、局部的な紙紛発生が生じている。この摩擦負荷で転写紙表裏面に発生した紙紛を適切な位置で除去するため、搬送経路の中継ローラ１５とレジストローラ３０との間に紙紛除去装置２０を配置した。
図２は機械右側面から見た図１での紙紛除去装置２０の側面図である。紙紛除去部材となる２本のブラシローラ２ａ・２ｂが転写紙２ｃの表側と裏側にそれぞれ接触する位置で配置されており、更に個々のブラシローラ２ａ・２ｂは転写紙２ｃと接触しているブラシ部が転写紙搬送方向と順方向に動く形で回転するものである。ブラシローラ２ａ・２ｂの回転線速は転写紙２ｃの搬送速度より速くすることで転写紙２ｃ表面において摩擦で生じた紙紛の掻き取り作用を転写紙両面で生じさせている。またブラシローラ２ａ・２ｂのブラシ植毛分布は一様でも十分に掻き取り効果発揮できるが、掻き取り後の紙紛処理として掻き取った紙紛を前述の回転方向によりローラ軸方向の機械奥側に搬送するためのスパイラル形状溝を有している方が好ましい。
ブラシローラ２ａ・２ｂはスパイラル形状の植毛分布をなしており、転写紙搬送方向に逆行する回転動作にて、スパイラル溝での物理的な軸方向搬送力を発生するとともに、エアー吸引による軸方向端部への搬送を補助する対流を生み出すよう構成されている。
図３は図２で示した紙紛除去装置２０を拡大した側面図である。転写紙３ａ（図２の２ｃに対応）を案内する搬送ガイド板３ｂ・３ｃは紙紛除去機構に架かる部分の間隔を狭めることで、ブラシローラ３ｄ・３ｅ（図２の２ａ・２ｂに対応）で構成されたニップ部への転写紙先端進入をスムーズなものとしている。ブラシローラ３ｄ・３ｅはそれぞれダクト（包括部材）３ｆ・３ｇ内に組み込まれており、転写紙側に向いたダクト部分のみが開口し、ブラシの先端部が開口内に突き出すとともにダクト３ｆ・３ｇは機械奥側で合体している。
また、ダクト３ｆ・３ｇの内部にはブラシ先端と全長で接触する突き当て板３ｈ・３ｉを突出形成しており、突き当て板によりブラシから掻き取った紙紛をダクト内部ではたき落とす構成とすることで、ブラシのクリーニングを積極的に行い紙紛の転写紙への再付着を防止している。ブラシローラのニップ部を抜けた転写紙３ａはテーパで転写紙先端を受け易くした搬送ガイド板３ｊ・３ｋに案内された形で搬送される。
【００１０】
図４は図２で示した紙紛除去装置２０を機械後側から見た状態を示すものである。ブラシローラ４ａ・４ｂ（図２の２ａ・２ｂに対応）で転写紙から掻き取った紙紛は、吸出しファン４ｃによる吸引力とブラシローラ４ａ・４ｂの回転搬送により、機械奥側にある図３のダクト３ｆ・３ｇと連通した紙紛蓄積部４ｄに確実に搬送される。
ここでのエアー吸引により、掻き取り時に空中浮遊状態となった紙紛や隙間に入り込んだ紙紛をも効果的に回収可能となる。紙紛蓄積部４ｄにおける吸出しファン４ｃの上流には紙紛４ｅを堰き止めるフィルタ４ｆと、フィルタ４ｆに振動を与え且つ通孔部を有した揺動板４ｇが存在する。フィルタ４ｆ部に溜まった紙紛４ｅは、吸出しファン４ｃ停止時に揺動板４ｇからの振動により流動性を与えられ、排出パイプ（搬送機構）４ｈに送り出される。尚、紙紛集約部４ｄと排出パイプ４ｈとの間には開閉弁４ｉが存在し、転写紙搬送中など吸出しファン４ｃ駆動時は排出パイプ４ｈ側からの逆流を防止するため開閉弁４ｉが閉じる機構としている。
紙紛は排出パイプ４ｈを経由して、図１で示す排トナータンク（廃トナー回収部）１５０に排トナーと混入状態で回収される構成とすることで、紙紛専用の回収タンクやそれに伴う満杯検知機構、更には回収紙紛処理などの専用メンテナンスを不要とできる。尚、排出パイプ４ｈでの紙紛搬送には内部で搬送コイルを駆動するなどして搬送力の向上が可能である。このように、紙紛搬送手段により一方向に集約され蓄積された紙紛を、コイル等の搬送手段により排トナーを回収しているタンク１５０に搬送する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による紙粉除去装置の実施の形態を示す画像形成装置の概略図。
【図２】機械右側面から見た図１での紙紛除去装置２０の側面図。
【図３】図２で示した紙紛除去装置２０を拡大した側面図。
【図４】図２で示した紙紛除去装置２０を機械後側から見た状態を示す図。
【符号の説明】
【００１２】
２ａ・２ｂ  ブラシローラ、２ｃ  転写紙、３ａ  転写紙、３ｂ・３ｃ  搬送ガイド板、３ｄ・３ｅ  ブラシローラ、３ｆ・３ｇ  ダクト、３ｈ・３ｉ  突き当て板、３ｊ・３ｋ  搬送ガイド板、４ａ・４ｂ  ブラシローラ、４ｃ  吸出しファン、４ｄ  紙紛蓄積部、４ｆ  フィルタ、４ｇ  揺動板、４ｅ  紙紛、４ｈ  排出パイプ、４ｉ  開閉弁、１０  給紙カセット、１１  給紙コロ、１２  給紙コロ、１３  リバースコロ、１４  中間搬送ローラ、１５  中継ローラ、２０  紙紛除去装置、３０  レジストローラ、４０  感光体、５０  クリーニング装置、６０  帯電部、７０  書き込み系、８０  転写ベルトユニット、９０  現像部、１００  定着部、１０１  クリーニングローラ、１０２  クリーニングローラ、１１０、１１１  排紙ローラ、１２０  分岐爪、１３０  中間ローラ、１４０  両面ユニット、１５０  排トナータンク
【図１】
2006001687.tif 000003
【図２】
2006001687.tif 000004
【図３】
2006001687.tif 000005
【図４】
2006001687.tif 000006