(57)【要約】      （修正有）【課題】像担持体表面の所定位置に被転写体を案内するガイド部材の汚れを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置Ａにおいて、トナー像を担持する感光体ドラム１と、トナー像が転写されるシートを感光体ドラム１の所定位置に案内する転写前上ガイド１５と、転写前上ガイド１５に正極性のバイアスと負極性のバイアスを印加する転写前上ガイド高圧回路と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記現像剤像が転写される被転写体を前記像担持体表面の所定位置に案内するガイド部材と、
前記ガイド部材に第一のバイアスと前記第一の極性とは逆極性の第二のバイアスとを印加するバイアス印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記現像剤像が転写される被転写体を前記像担持体表面の所定位置に案内するガイド部材と、
前記ガイド部材に第一のバイアスを画像形成時に印加し、前記第一のバイアスに対して逆極性側に変化させた第二のバイアスを非画像形成時に印加するバイアス印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤像を形成する現像剤の帯電極性と逆極性に帯電した反転現像剤が前記ガイド部材又は前記像担持体に付着した量を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて前記バイアス印加手段が前記ガイド部材に印加するバイアスを設定する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置
【請求項４】
前記制御手段は、前記判定手段により判定された前記反転現像剤の付着量が所定の量より多い場合に、前記反転現像剤と同極性のバイアスを前記ガイド部材に印加することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記判定手段により判定された前記反転現像剤の付着量が所定未満の場合に、前記反転現像剤と逆極性のバイアスを前記ガイド部材に印加することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判定手段は、画像形成枚数に基づいて前記ガイド部材又は前記像担持体に付着した前記反転現像剤の量を判定することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体表面の所定位置とは、前記像担持体に担持された現像剤像を被転写体に転写する転写部材と前記担持体との間に形成されたニップ部であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写部材に印加するバイアスを制御する転写バイアス制御手段を有し、
前記転写バイアス制御手段は、前記バイアス印加手段が前記ガイド部材に印加するバイアスと同極性のバイアスを前記転写部材に印加することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体を帯電させる帯電部材を有し、
前記転写バイアス制御手段は、前記転写部材に前記像担持体の帯電極性と逆極性のバイアスを印加する際に、前記転写部材の表面電位の絶対値が、画像形成時に前記帯電部材により帯電される前記像担持体の表面電位の絶対値未満となるバイアスを印加することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真複写機、電子写真プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを利用した画像形成装置にあっては、予め一様に帯電した像担持体である感光体ドラムに対して入力された画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成し、これを現像装置から供給されるトナー（現像剤）により現像する。そして、現像されたトナー像を転写ローラにより被転写体であるシートなどに転写し、加熱定着することで画像形成を行う。
【０００３】
ここで、感光体ドラムと転写ローラとの間に形成される転写ニップ部にシートを搬送する際には、始めに感光体ドラムにシートを接触させることで画像品質を向上させることができる。従って、転写ニップ部の近傍にガイド部材を設けて感光体ドラムに対するシートの接触位置を規制する構成が知られている。
【０００４】
このガイド部材はシートを感光体ドラムに案内するため、感光体ドラムの直近に配置される。またガイド部材は搬送されるシートと接触するため、シートとの摩擦によって帯電する。このため、ガイド部材と感光体ドラム表面との間に電位差が生じ、この電位差によって感光体ドラム上の未転写トナーがガイド部材に引き付けられてガイド部材やシートが汚れるおそれがある。
【０００５】
そこで、このような感光体ドラムとガイド部材との電位差によりトナーがガイド部材に付着することを防止するための構成が従来から提案されている。例えば特許文献１では、ガイド部材に対して感光体ドラムと同極性のバイアスを印加して感光体ドラムとガイド部材との間に発生する電界強度を弱めてガイド部材のトナー汚れを防止する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−３７６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
感光体ドラムに担持されるトナーには、正規の帯電極性と逆極性に帯電した反転トナー（反転現像剤）が含まれる。そして特許文献１に記載の構成では、この反転トナーに対して感光体ドラムからガイド部材に向けて電気力線が形成され、感光体ドラム上のトナーがガイド部材に付着するおそれがある。従って、反転トナーによりガイド部材やガイド部材上を通過したシートが汚れるおそれがある。
【０００８】
また現像装置内のトナーの帯電量は一定ではなく、帯電しやすい微粉トナーから選択的に現像されていく。このため、画像形成枚数が多くなるにつれて感光体ドラム上のトナーは粗粉トナーが多くなる。そして粗粉トナーは粒子が大きく帯電しづらいため反転トナーになりやすい。従って、画像形成枚数が多くなるにつれて反転トナーが増加してガイド部材の汚れやシートの汚れが助長される。
【０００９】
そこで本発明の目的は、像担持体表面の所定位置に被転写体を案内するガイド部材の汚れを抑制することができ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】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記現像剤像が転写される被転写体を前記像担持体表面の所定位置に案内するガイド部材と、前記ガイド部材に第一のバイアスと前記第一の極性とは逆極性の第二のバイアスとを印加するバイアス印加手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、像担持体表面の所定位置に被転写体を案内するガイド部材の汚れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】画像形成装置のシステム構成の一部を示すブロック図である。
【図３】転写前上ガイドを清掃する制御を示すフローチャートである。
【図４】転写前上ガイドを清掃する制御の効果を比較した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示す様に、画像形成装置Ａはトナー像（現像剤像）を形成してシート（被転写体）に転写する画像形成部と、画像形成部にシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。
【００１５】
画像形成部は、感光体ドラム１（像担持体）、帯電ローラ２（帯電部材）、現像装置（不図示）、クリーナ７、転写ローラ５（転写部材）、レーザスキャナユニット３などを備える。
【００１６】
帯電ローラ２は、導電性支持体と芯金を有する導電性弾性ローラであって芯金の両端を不図示の軸受部材を介して回転自在に支持されている。また帯電ローラ２の軸線が感光体ドラム１の軸線に対してほぼ並行なるように配置され、感光体ドラム１に対して圧接して設けられている。
【００１７】
転写ローラ５は、回転自在に支持された鉄、アルミ、マグネシウムなどからなる芯金と、芯金の外周に形成される導電性発泡体層から構成される。なお、この導電性発泡体層としては、アスカーＣ硬度が２０〜３５°／５００ｇ荷重の硬度の範囲に設定されることが好ましい。また電気抵抗値は１０４Ω〜１０８Ωであることが好ましく、特に１０５Ω〜１０７Ωであることが好ましい。
【００１８】
画像形成に際しては、画像形成ジョブを受信すると、まず給送ローラ１８や搬送ローラ８によってシート積載部１７に積載収納されたシートＳが画像形成部側に送り出される。
【００１９】
一方、画像形成部においては、帯電ローラ２に帯電バイアスが印加されることにより感光体ドラム１の表面が帯電させられる。なお、本実施形態では感光体ドラム１は−５００Ｖに帯電される。
【００２０】
その後、レーザスキャナユニット３が内部に備える光源である不図示の半導体レーザからレーザ光を出射し、レーザ光を感光体ドラム１に照射して露光を行う。これにより感光体ドラム１の電位が部分的に−２００Ｖに低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム１の表面上に形成される。なお、レーザスキャナユニット３の光源としては、半導体レーザ以外にＬＥＤアレイなどを用いることもできる。
【００２１】
その後、不図示の現像装置が備える現像スリーブ４に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ４から感光体ドラム１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。
【００２２】
なお、現像スリーブ４はアルミローラ表面にブラスト加工やカーボンをコートして所定の表面粗度を有するようにしたものである。また本実施形態においてトナーとしては一成分磁性トナーであって正規の帯電極性が負極性のトナーを用い、現像方式としては反転ジャンピング現像方式とした。従って、トナー像を形成する正規の帯電極性に帯電したトナー（以下、正規トナーという）は負極性のトナーとなり、正規トナーの帯電極性と逆極性に帯電した反転トナー（反転現像剤）は正極性のトナーとなる。しかし本発明はこれに限らず、正規の帯電極性が正極性のトナーやトナーに磁性キャリアを混合した二成分トナーを使用する構成としてもよいし、現像方式を接触現像方式としてもよい。
【００２３】
次に、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１と転写ローラ５との間に形成された転写ニップ部（ニップ部）に送り込まれる。
【００２４】
一方、搬送ローラ８から搬送されたシートは、レジストセンサ９及びレジストローラ１０により所定のタイミングで転写ニップ部側に搬送される。そして転写前上ガイド１５（ガイド部材）と転写前下ガイド１６に案内されて転写ニップ部（像担持体表面の所定位置）に搬送される。
【００２５】
次に、シートとトナー像が転写ニップ部に到着すると、図２に示す転写ローラ高圧回路２５から転写ローラ５に対して正規トナーと逆極性（本実施形態では正極性）のバイアスが印加されてトナー像がシートに転写される。
【００２６】
その後、トナー像が転写されたシートは、分離除電針６及び感光体ドラム１の曲率の作用により感光体ドラム１から分離されて定着装置１３に搬送される。そして定着装置１３の加熱部１１と加圧部１２との間に形成された定着ニップ部において加熱・加圧され、トナー像がシートに定着される。その後、シートは排出ローラ１４に搬送されて排出部１９に排出される。
【００２７】
＜制御部＞
次に、画像形成装置Ａの制御部のうち、後述する転写前上ガイド１５を清掃する制御に関連する部分の制御部の構成を図２に示すブロック図を用いて説明する。
【００２８】
図２に示す様に、制御部はＣＰＵ２０（制御手段、転写バイアス制御手段）を有し、このＣＰＵ２０にはレーザスキャナユニット３、メモリ２１、紙間時間検出部２２が接続されている。そして紙間時間検出部２２からＣＰＵ２０に対しては紙間時間が送信される。またレーザスキャナユニット３からＣＰＵ２０に対しては露光時間が送信される。
【００２９】
またメモリ２１には、後述する制御に用いられる転写前上ガイド１５に付着した反転トナー量に関する閾値αが予め記憶されている。また画像形成時に転写ニップ部に導入される感光体ドラム１表面の領域であってトナー像が担持された領域である画像域から転写前上ガイド１５に移動する反転トナー量に関する耐久推移テーブル（以下、画像域耐久推移テーブルという）が記憶されている。また紙間時に転写ニップ部に導入される感光体ドラム１表面の領域であってトナー像が担持されていない領域である紙間域から転写前上ガイド１５に移動する反転トナー量に関する耐久推移テーブル（以下、紙間域耐久推移テーブルという）が記憶されている。
【００３０】
またＣＰＵ２０には、高圧制御コントローラ２３が接続されている。この高圧制御コントローラは、転写前上ガイド１５にバイアスを印加する転写前上ガイド高圧回路２４（バイアス印加手段）や、転写ローラ５にバイアスを印加する転写ローラ高圧回路２５（転写バイアス印加手段）の出力を変化させる。
【００３１】
＜ガイド部材清掃制御＞
次に、ガイド部材としての転写前上ガイド１５を清掃する制御を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
図３に示す様に、まず画像形成ジョブがスタートすると、ＣＰＵ２０はレーザスキャナユニット３の露光時間に基づいて画像域の累計距離を算出する（Ｓ１）。そしてメモリ２１に記憶された画像域耐久推移テーブルを参照して、画像域から転写前上ガイド１５に移動した反転トナーの量である画像域移動量Ｇ１を取得する（Ｓ２）。
【００３３】
次にＣＰＵ２０は、紙間時間検出部２２の検出結果に基づいて紙間域の累積距離を算出する（Ｓ３）。そしてメモリ２１に記憶された紙間域耐久推移テーブルを参照して、紙間域から転写前上ガイド１５に移動した反転トナーの量である紙間域移動量Ｇ２を取得する（Ｓ４）。
【００３４】
なお、前述した通り、感光体ドラム１に付着する反転トナーの量は、画像形成枚数が多くなるにつれて多くなる。従って、画像域及び紙間域の耐久推移テーブルも、画像形成枚数に比例して増加する露光時間や紙間時間が多くなるにつれて、これらの時間に対する反転トナーの移動量の増加分が大きくなるように設定される。
【００３５】
次に、上記画像域移動量Ｇ１と紙間域移動量Ｇ２とを足し合わせて、感光体ドラム１から転写前上ガイド１５に移動した反転トナーの総数である移動総数Ｔ１を算出する（Ｓ５）。
【００３６】
次に、ＣＰＵ２０は予めメモリ２１に記憶された転写前上ガイド１５に反転トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加したときに転写前上ガイド１５から感光体ドラム１に移動する反転トナー数Ｎを取得する。またそれまでに転写前上ガイド１５に反転トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加した回数Ｍを取得する。そしてこれらの積ＮＭを算出する（Ｓ６）。
【００３７】
次に、上記移動総数Ｔ１から上記ＮＭを引いて、転写前上ガイド１５上の反転トナーの付着量である付着総数Ｔ２を算出する（Ｓ７）。
【００３８】
次に、付着総数Ｔ２が予めメモリ２１に記憶された反転トナー量に関する閾値αより大きいか否かを判定する（Ｓ８）。そして付着総数Ｔ２が閾値αより大きい場合には、紙間時或いは前回転時といった非画像形成時に、転写前上ガイド１５と転写ローラ５に反転トナーと同極性のバイアス（第二のバイアス）を印加する（Ｓ９）。
【００３９】
なお、このバイアスのバイアス値は、反転トナーに対して、転写前上ガイド１５及び転写ローラ５から感光体ドラム１に向かう力がかかるバイアス値であることが好ましい。また転写前上ガイド１５から転写ローラ５への電界強度が、転写前上ガイド１５から感光体ドラム１への電界強度よりも弱くなるバイアス値とする。本実施形態では、感光体ドラム１表面の非露光部は−５００Ｖ、露光部は−２００Ｖとなり、転写前上ガイド１５には＋７００Ｖ印加し、転写ローラ５には＋４００Ｖ印加した。これにより斥力によって反転トナーに対して感光体ドラム１に向かう力がかかるようにした。
【００４０】
このように反転トナーと同極性のバイアスを転写前上ガイド１５に印加して反転トナーが感光体ドラム１に向かう力を発生させることで、反転トナーを転写前上ガイド１５から除去することができる。従って、転写前上ガイド１５やシートの汚れを防止することができる。
【００４１】
また転写ローラ５に反転トナーと同極性のバイアスを印加することで、反転トナーが転写ローラ５に付着して汚れることを防止することができる。
【００４２】
ここで、上記ステップＳ９において転写ローラ５にバイアスを印加する際には、転写ローラ５の表面電位の絶対値が帯電ローラ２に帯電された感光体ドラム１の表面電位の絶対値未満となるバイアスを印加するのが好ましい。これにより感光体ドラム１表面にメモリ現象が発生することを防止できる。
【００４３】
一方、付着総数Ｔ２が閾値α未満（所定未満）の場合には、紙間もしくは前回転時に正規トナーと同極性のバイアス（第一のバイアス、反転現像剤と逆極性のバイアス）を転写前上ガイド１５及び転写ローラ５に印加する（Ｓ１０）。つまりＣＰＵ２０は、露光時間や紙間時間等に基づいて判定される感光体ドラム１や転写前上ガイド１５への反転トナーの付着量の判定結果に応じて転写前上ガイド１５に印加するバイアスを設定する。なお、本実施形態では、この場合に転写前上ガイド１５に＋７００Ｖ、転写ローラ５には＋４００Ｖを印加する構成とした。
【００４４】
このように転写前上ガイド１５に蓄積した反転トナーの量が少ない場合には、正規トナーと同極性のバイアスを転写前上ガイド１５に印加することで、正規トナーを転写前上ガイド１５から除去することができる。従って、転写前上ガイド１５やシートのトナー汚れを防止することができる。
【００４５】
また転写ローラ５に正規トナーと同極性のバイアスを印加することで、正規トナーが転写ローラ５に付着して汚れることを防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、転写前上ガイド１５に対して非画像形成時に反転トナーと同極性のバイアスあるいは正規トナーと同極性のバイアスを印加したが、画像形成中に正規トナーと同極性のバイアスを印加し、非画像形成時に反転トナーと同極性側（第一のバイアスに対して逆極性側）に変化させたバイアスを印加するようにしても良い。これにより、正規トナーと反転トナーの両方について、転写前上ガイド１５から除去する事が可能となる。
【００４７】
＜比較結果＞
次に、上記制御を行う本実施形態に係る構成と転写前上ガイド１５にトナーの正規帯電極性と同極性のバイアスのみを印加する比較例の構成における転写前上ガイド１５のトナー汚れの比較結果を説明する。なお、この比較において転写前上ガイド１５に印加するバイアス値は＋７００Ｖ又は−７００Ｖである。
【００４８】
図４は本実施形態に係る構成と比較例に係る構成との転写前上ガイド１５のトナー汚れの具合を比較した表である。この表において、○は転写前上ガイド１５にトナー汚れがみられない状態、△はトナー汚れがみられるが軽微な状態、×はトナー汚れが大きく見られる状態を示す。
【００４９】
ここで図４に示す様に、比較例の構成では、トナーの正規帯電極性と同極性のバイアスのみ印加するため、反転トナーによって使用初期には軽微な汚れが、耐久後には大きな汚れが発生する。一方、本実施形態の構成では、転写前上ガイド１５に付着する反転トナーの量に応じて反転トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加するため、初期、耐久後において反転トナーによるトナー汚れはみられない。従って、この比較結果からも上記制御を行うことにより転写前上ガイド１５の汚れを防止できることが確認された。
【００５０】
なお、本実施形態では露光時間や紙間時間に基づいて算出された累計画像域距離や累計紙間域距離に基づいて転写前上ガイド１５に付着した反転トナーの量を判定したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、例えば上記制御と同様に画像形成枚数に応じて変動するその他のパラメータに基づいて反転トナー量を判定することができる。また通紙センサを設けて通紙センサから検出された画像形成枚数に基づいて転写前上ガイド１５に付着した反転トナーの量を判定してもよい。
【００５１】
また本実施形態では転写前上ガイド１５に付着した反転トナーの量に応じて転写前上ガイド１５に印加するバイアスの極性を決定したものの、本発明はこれに限定されない。すなわち、例えば感光体ドラム１に担持される反転トナーの量を判定し、その付着量に応じて転写前上ガイド１５に印加するバイアスの極性を決定する制御としても、転写前上ガイド１５の汚れを抑制する効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施形態では感光体ドラム１上のトナー像をシートに直接転写する画像形成装置Ａはについて説明したものの、本発明はこれに限定されない。すなわち、例えば感光体ドラム上のトナー像を被転写体としての中間転写ベルトに一次転写し、その後にシートに二次転写する画像形成装置に本発明を適用しても上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…感光体ドラム
２…帯電ローラ
３…レーザスキャナユニット
５…転写ローラ
６…分離除電針
１５…転写前上ガイド
１６…転写前下ガイド
２０…ＣＰＵ
２１…メモリ
２２…紙間時間検出部
２３…高圧制御コントローラ
２４…転写前上ガイド高圧回路
２５…転写ローラ高圧回路
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート
【図１】
2018017949.tif 000003
【図２】
2018017949.tif 000004
【図３】
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【図４】
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