(57)【要約】【課題】紙粉を多く含むシートを使用しても紙粉に起因する画像不良が生じないようにする。【解決手段】転写部上流の用紙搬送路に電圧を印加した紙粉除去ローラ対を設ける。この紙粉除去ローラ対の一方のローラ表層を発泡部材とする事で、シート上の紙粉を除去するのに適した極性に帯電させ、シート上から除去することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート（Ｓ）にトナー像を転写する転写部（５８）と、
前記転写部（５８）に対し電圧を印加する第１の電圧印加手段（５９）と、
前記シート（Ｓ）の搬送方向において前記転写部（５８）の上流に設けられ、前記シート（Ｓ）を回転搬送するローラ対（４０）と、
第２の電圧印加手段（４７）と、を備え、
前記ローラ対（４０）は除去ローラ（４１）と、表層（４２ａ）が発泡部材からなる対向ローラ（４２）からなり、
前記除去ローラ（４１）の表面は前記表層（４２ａ）よりも平滑であり、
前記第２の電圧印加手段（４７）は前記除去ローラ（４１）もしくは前記対向ローラ（４２）の少なくとも一方に電圧を印加することを特徴とする画像形成装置（１）。
【請求項２】
前記除去ローラ（４１）が前記シート（Ｓ）のトナー像転写面側に当接し、前記対向ローラ（４２）が前記シート（Ｓ）のトナー像転写面の裏面側に当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１）。
【請求項３】
前記除去ローラ（４１）が前記シート（Ｓ）のトナー像転写面の裏面側に当接し、前記対向ローラ（４２）が前記シート（Ｓ）のトナー像転写面側に当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１）。
【請求項４】
前記除去ローラ（４１）に付着した付着物を除去する清掃手段（４３）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置（１）。
【請求項５】
前記ローラ対（４０）と前記転写部（５８）の間のシート搬送路の長さが前記シート（Ｓ）の長さよりも短く、前記転写部（５８）と前記除去ローラ（４１）もしくは前記対向ローラ（４２）の少なくとも一方に印加する電圧が同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置（１）。
【請求項６】
第２の電圧印加手段（５９）は第１の電圧印加手段（４７）を兼ねることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、シートを構成する紙繊維あるいは炭酸カルシウムやタルク、カオリン、二酸化チタン、水酸化アルミニウムといった填料などがシートから脱離し種々の問題が生じる可能性がある。なお紙繊維や填料などシートの構成材料がシートから脱離したものを、以下では紙粉とする。シートの像転写面（表面）上の紙粉は、転写部において感光体や中間転写ベルトといった像担持体に付着することがあり、像流れや像担持体のクリーニング不良などの原因になりうる。また、シート裏面上の紙粉は、転写部下流にある定着装置の加圧ローラに付着し、定着不良の原因になりうる。
【０００３】
そこで、転写部の上流に電圧を印加したローラ対を設け、帯電した紙粉を除去し、像担持体への紙粉付着量を減少させる方法が提案されている（特許文献１）。また、転写部の上流に帯電手段を設け、紙粉が転写部に移動しにくいような極性に帯電させ、像担持体への紙粉付着量を減少させる方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、電圧を印加して像担持体からシートへトナー像を転写させる転写部では、転写部においても電圧印加によって紙粉が帯電することがある。
【０００６】
そのため、特許文献１のように、像担持体と逆極性に帯電した紙粉のみを転写部上流で回収したとしても、転写部において像担持体と逆極性に紙粉が帯電し像担持体に付着してしまうことがある。また、特許文献２のように、転写部上流で像担持体に付着しない極性に紙粉を帯電させる方法においても、転写部において紙粉が再度付着しやすい極性に帯電し、像担持体に付着してしまうことがある。したがって、転写部において像担持体へ付着する紙粉量を減少させるためには、転写部上流で最大限紙粉を除去することが必要となる。
【０００７】
そこで、本発明は、転写部で紙粉が帯電してしまう事を鑑みて、転写部上流において高い紙粉除去効果が得られる構成を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
シートにトナー像を転写する転写部と、
前記転写部に対し電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記シートの搬送方向において前記転写部の上流に設けられ、前記シートを回転搬送するローラ対と、
第２の電圧印加手段と、を備え、
前記ローラ対（４０）は除去ローラ（４１）と、表層（４２ａ）が発泡部材からなる対向ローラ（４２）からなり、
前記除去ローラ（４１）の表面は前記表層（４２ａ）よりも平滑であり、
前記第２の電圧印加手段（４７）は前記除去ローラ（４１）もしくは前記対向ローラ（４２）の少なくとも一方に電圧を印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置によれば、転写部上流の用紙搬送路に電圧を印加した紙粉除去ローラ対を設ける。この紙粉除去ローラ対の一方のローラ表層を発泡部材とする事で、シート上の紙粉を除去するのに適した極性に帯電させ、シート上から除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例が適用されたカラー複写機の断面図
【図２】第１の実施例が適用されたカラー複写機の二次転写部及び紙粉除去ローラ対近傍の構成を表す図
【図３】第１の実施例が適用されたカラー複写機の紙粉除去ローラ対近傍での紙粉の状態変化を表す図
【図４】第１の実施例が適用されたカラー複写機において、対向ローラの表層が発泡部材である場合と表層が平滑である場合の紙粉除去量を比較した図紙粉除去ローラ対への電圧印加方法と紙粉の状態変化を表した図である。
【図５】第２の実施例が適用されたカラー複写機の二次転写部及び紙粉除去ローラ対近傍の構成を表す図
【図６】第２の実施例が適用されたカラー複写機における、紙粉除去ローラ対への電圧印加方法を表す図
【図７】第３の実施例が適用されたカラー複写機の紙粉除去ローラの構成を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面により詳しく説明する。なお、以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
【００１２】
［実施例］
画像形成装置
本発明の装置全体について図１の画像形成装置全体図を用いて概略説明する。
【００１３】
転写材であるシートＳは給紙装置１０が有するリフトアップ装置１１の上に積載される形で収納されており、給紙手段１２により画像形成装置１の画像形成タイミングに合わせて給紙される。ここで、給紙手段１２は給紙ローラ等による摩擦分離を利用する方式やエアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられ、図１ではエアによる給紙方式を例に挙げている。前記給紙手段１２により送り出されたシートＳは搬送ユニット２０が有する搬送パスを通過し、レジストユニット３０へと搬送される。
【００１４】
レジストユニット３０において斜行補正やタイミング補正を行い、紙粉除去ローラ対４０によりシートＳ上の紙粉を除去する。紙粉除去ローラ対４０の詳細な説明は後述する。そして、紙粉除去ローラ対４０を通過したシートＳは二次転写部５８へと送られる。二次転写部５８とは、略対向する二次転写内ローラ５３および二次転写外ローラ５４により形成されるシートＳへのトナー像転写ニップ部であり、電圧印加手段５９によりトナーの帯電極性と逆の二次転写電圧が二次転写外ローラ５４に印加される。それにより、トナーをシートＳに移動させる方向の電界が形成されることでシートＳにトナー像を転写させる。
【００１５】
以上説明した二次転写部５８までのシートＳの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部５８まで送られて来る画像形成プロセスについて説明する。
【００１６】
画像形成部９０は、主に感光体９１、露光装置９３、現像器９２、一次転写装置５５、および感光体クリーナ９５等から構成される。不図示の帯電手段により表面を一様に帯電された反時計方向に回転する感光体９１に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置９３が発光し、反射手段９４等を適宜経由して潜像が形成される。そして、現像装置９２に現像電圧を印加することで感光体９１との電位差を生成し、現像装置９２内で不図示の予め帯電されたトナー像を感光体９１上に移動させることで潜像を可視化する。本実施例ではトナーは負極性に帯電されるものとする。
【００１７】
その後、一次転写装置５５により所定の加圧力および転写電圧印加による静電気力が与えられ、中間転写ベルト５０上にトナー像が転写される。その後、感光体９１上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ９５により回収され、再び次の画像形成に備える。
【００１８】
以上説明した画像形成部９０は図１の場合、イエロー（Ｙ）９０、マゼンタ（Ｍ）９６、シアン（Ｃ）９７およびブラック（Ｂｋ）９８の４セット存在する。勿論、４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。
【００１９】
次に、中間転写ベルト５０について説明する。中間転写ベルト５０は駆動ローラ５２、テンションローラ５１および二次転写内ローラ５３等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される。従って、先述のＹ、Ｍ、ＣおよびＢｋの各画像形成装置により並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０上に形成され、二次転写部５８へと搬送される。
【００２０】
以上、それぞれ説明したシートＳの搬送プロセスと画像形成プロセスを以って二次転写部５８においてシートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、シートＳは定着前搬送部６１により定着装置６０へと搬送される。定着装置６０は、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナーを溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有するシートＳは分岐搬送装置１１０により、そのまま排紙トレー１１１上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置７０へと搬送されるかの経路選択が行われる。
【００２１】
次に両面画像形成を要する場合の搬送動作について説明する。反転搬送装置７０へと送られたシートＳはスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置８０へと搬送される。その後、給紙装置１０より搬送されてくる後続ジョブのシートＳとのタイミングを合わせて搬送ユニット２０が有する再給紙パスから合流し、同様に二次転写部５８へと送られる。画像形成プロセスに関しては１面目と同様なので省略する
以上説明した各画像形成装置による一連の画像形成プロセスが終了し、次の画像形成動作に備えられる。
【００２２】
（２）紙粉除去機構
〈実施例１〉
次に本実施例における紙粉除去機構例について詳しく説明する。図２には紙粉除去機構の概略図を示す。以下の説明ではシートＳのトナー像が転写される面をシートＳの表面とする。
【００２３】
本発明では中間転写ベルト５０への紙粉付着量を低減させるため、二次転写部５８よりも上流で、電圧を印加した紙粉除去ローラ対４０によりシートＳの表面側の紙粉を除去する構成となっている。除去ローラ対４０はシートＳ表面に当接する除去ローラ４１とシートＳの裏面に当接する対向ローラ４２から構成されている。除去ローラ４１の外径はφ２０［ｍｍ］であり、材質は電気抵抗が低いことが望ましく、本実施例ではステンレス鋼を用いている。
【００２４】
また、対向ローラ４２はＳＵＭ材の芯金４２ｂのまわりに、平均発泡径が３５０［μｍ］程度の発泡部材からなる表層４２ａが成形さている。対向ローラ４２は外径φ２４［ｍｍ］であり、表層４２ａの厚みが６［ｍｍ］、材質はＮＢＲ＋導電性ＥＰＤＭ、電気抵抗は表層４２ａと芯金４２ｂ間で２．０×１０７〜４．０×１０７［Ω］、アスカーＣ硬度は２８°程度である。除去ローラ対４０は２．３［ｋｇｆ／ｃｍ］程度で圧接される。第２の電圧印加手段４７により対向ローラ４２には第１の電圧印加手段５９により転写部５８に印加される電圧と略同一の３．４［ｋＶ］程度の電圧が印加する。これは、転写部５８からシートＳを伝って電流がリークし画像不良が発生することを防ぐ目的である。
【００２５】
また、除去ローラ４１の表面は対向ローラ４２の表層４２ａより平滑である必要がある。さらに、シートＳが除去ローラ対４０に挟持された状態で接触する搬送ガイドと搬送ローラは、除去ローラ対４０からシートＳを伝って電流がリークすることを防ぐため、絶縁部材もしくはバリスタ（印加電圧に応じた適当なバリスタ電圧のもの）を介して接地されている。ここで、対向ローラ４２の表層４２ａが発泡部材である理由について説明する。
【００２６】
図３は対向ローラ４２に正極の電圧を印加した際の挟持部近傍での紙粉の状態変化を表した図である。除去ローラ対４０上流において、シートＳ上には正極に帯電した紙粉４４と負極に帯電した紙粉４５、または帯電していない紙粉４６がある。これらの紙粉は搬送ローラや搬送ガイドなどとの摺擦や、給紙時にシートＳ同士が剥離した際に帯電したものである。次にシートＳが紙粉除去ローラ対４０に挟持された挟持部の近傍では、除去ローラ４１と対向ローラ４２両ローラから紙粉４４〜４６及びシートＳに対して放電が発生する。対向ローラ４２側からは正極性の放電が発生し、除去ローラ４１からは負極性の放電が発生する。この時シートＳ挟持部において発生する放電は、除去ローラ４１や対向ローラ４２の表面性状に大きく影響を受ける。
【００２７】
一般的に物体間で放電が発生する際には、その物体間に空間的ギャップが必要であり、ギャップがない場合には放電は発生しない。表層４２ａが発泡部材である対向ローラ４２とシートＳの接触面では、シートＳと対向ローラ４２との間に多くの空隙（放電が可能なギャップ）が形成され、シートＳとの間で放電が積極的に発生する。従って、対向ローラ４２の表層４２ａが発泡部材である場合、表層４２ａが平滑な場合に比べて、シートＳ及び紙粉４４〜４５を放電により帯電させることになる。この場合、対向ローラ４２には正極性の電圧を印加しているため、シートＳ及び紙粉には正極性の電荷が付与される。
【００２８】
除去ローラ４１側からの負極性の放電に対して対向ローラ４２側からの正極性の放電がより積極的に発生し、結果として挟持部下流において、シートＳ及び紙粉に付与される電荷がトータルで正極となり、シートＳ及び紙粉は正極性に帯電する。そのため、挟持部で生成される電界により紙粉４４はシートＳから脱離する力を受け、除去ローラ４１へ移動しシートＳ表面から除去される。
【００２９】
図４は表層４２ａが発泡部材である対向ローラ４２と表層が平滑で非発泡部材からなるローラとの紙粉除去量を比較したグラフである。非発泡部材からなるローラはＳＵＭ材の芯金を用いており、外径φ２４［ｍｍ］程度、表層材質はエピクロロヒドリン＋導電性ＥＰＤＭであり、表層の厚みは６［ｍｍ］、電気抵抗は表層と芯金間で２．０×１０７〜４．０×１０７［Ω］、アスカーＣ硬度は２６°程度である。
【００３０】
ローラに印加した電圧は共に３．４［ｋＶ］程度、ローラ対４０の圧接荷重は約２．３［ｋｇｆ／ｃｍ］である。図４で示されるように、発泡部材のローラを用いることで、紙粉がより除去される結果となった。これは前述のように、発泡部材により空隙が形成され、放電が行われやすくなり、シートＳが非発泡部材からなるローラを使用した場合より帯電されたためである。
【００３１】
また、長期的にシートＳ上から安定して紙粉を除去するために、除去ローラ４１に付着した紙粉を回収する清掃手段を設けることが望ましい。本実施例では図１に示すように、スクレーパ４３ｂを除去ローラ４１表面に当接させている。スクレーパ４３ｂは薄い板状であり、先端を除去ローラ４１に圧接させることで、ローラの表面に付着した紙粉を除去する。スクレーパ４３ｂは紙粉回収ボックス４３ａに固定され、除去された紙粉は該紙粉回収ボックス４３ａに蓄積される。スクレーパ４３ｂを用いる方法以外には、清掃ローラや清掃ブラシを除去ローラ４１に圧接させて清掃してもよい。
【００３２】
なお、本実施例では二次転写部５８と除去ローラ対４０に印加する電圧を同一としたため、第１の電圧印加手段５９と第２の電圧印加手段４７を兼用可能となり、コストを抑えつつ、所望の効果を実現することが可能となる。また、本実施例では、中間転写方式の画像形成装置の例を示したが、直接転写方式の画像形成装置に対しても同様の効果を得ることができることは明らかである。
【００３３】
〈実施例２〉
次に図５を用いて本発明の第２の実施例が適用された画像形成装置に関して説明する。なお、本実施例以降、第１の実施例と同様な内容に関しては説明を省略する。
【００３４】
本実施例では図５に示すように、二次転写部５８と除去ローラ対４０の距離ＬがシートＳの長さよりも長い。この場合、二次転写部５８に印加する電圧がシートＳを通して、除去ローラ対４０にリークすることがないため、二次転写部５８に印加する電圧によらず、除去ローラ対４０には任意の電圧を印加することが可能である。図６に除去ローラ対４０への電圧印加方法を例示する。
【００３５】
図６（ａ）のように、除去ローラ４１側に正極性を印加した際には、対向ローラ４２からは負極の電荷がシートＳと紙粉に付与される。先に述べた理由とは逆に、除去ローラ対４０挟持部下流ではシートＳ及び紙粉は負極性に帯電し、負極性に帯電した紙粉４５は除去ローラ４１側に移動し除去される。また、図ｂ（ｂ）、（ｃ）も同様の理由により紙粉の除去が可能である。
【００３６】
この場合、除去ローラ対４０と二次転写部５８の間には搬送ローラ対４８が必要となるが、その搬送ローラ対４８は絶縁部材で構成するか、バリスタを介して接地しておく。
【００３７】
本実施例では二次転写部５８の印加電圧によらず、紙粉除去ローラ対４０に紙粉除去に最適な電圧を印加することが可能となり、より紙粉除去能力を高めることが可能となる。
【００３８】
〈実施例３〉
第１の実施例及び第２の実施例では、シートＳ表面を除去するための構成を示したが、本実施例ではシートＳ裏面側の紙粉を除去する構成について図７を用いて説明する。シートＳの裏面側を除去するためには、図７に示すようにシートＳ裏面側に除去ローラ４１を配置し、表面側に発泡部材からなる対向ローラ４２を配置し、ローラ対に電圧を印加する事で実現できる。その他の電圧印加条件・方法及び構成は第１の実施例及び第２の実施例と同様である。
【００３９】
本実施例では、トナー転写面の裏面側の紙粉を除去可能となる。よって、定着装置６０の加圧ローラに紙粉が付着し定着不良が発生することを回避することが可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
４０  除去ローラ対、４１  除去ローラ、４２  対向ローラ、４２ａ  表層、４２ｂ  芯金、４３  清掃手段、４３ａ  紙粉回収ボックス、４３ｂ  スクレーパ、４４  正極に帯電している紙粉、４５  負極に帯電している紙粉、４６  帯電していない紙粉、４７  第２の電圧印加手段、５０  中間転写ベルト、５４  二次転写外ローラ、５８  二次転写部、５９  第１の電圧印加手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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