(57)【要約】【課題】正帯電させられた感光体の外周面に粒子形状が略球形のトナーを供給する場合において、良好な静電潜像を形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】金属ローラ９２は、転写ローラ８１と当接する回転ローラであり、筐体９１内に配設されている。金属ローラ９２が転写ローラ８１と当接しつつ回転させられることにより、転写ローラ８１に付着したトナーや紙紛は、金属ローラ９２に移動させられて除去される。スポンジ９３は、金属ローラ９２に移動させられたトナーや紙紛を表面に吸着して回収する回収部である。したがって、転写ローラ８１に付着した残留トナーや紙紛は、金属ローラ９２、およびスポンジ９３を介して回収室９５に確実に集められる。そのため、感光ドラム２１の外周面に付着した外添剤が、転写ローラ８１に付着した紙紛によって押圧され、感光ドラム２１の外周面に固着することを防止でき、静電潜像の形成不良を防止できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
(a)  正帯電した外周面に静電潜像が形成される感光ドラムと、
(b)  前記感光体の外周面に正帯電したトナーを供給して前記静電潜像を現像することにより、前記感光体にトナー画像を形成する現像部と、
(c)  前記感光体と当接しており、前記感光体との間に搬送された記録紙に前記トナー画像を転写する転写ローラと、
(d)  前記転写ローラに付着した紙紛を除去して回収する除去部と、
を備え、
前記トナーの粒子形状は略球形であり、
前記トナーには外添剤が付与されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記除去部は、
(d-1)  前記転写ローラと当接しており、前記転写ローラに付着した紙紛を除去する金属ローラと、
(d-2)  前記金属ローラと当接しており、前記金属ローラによって除去された紙紛を回収する回収部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
前記金属ローラには、前記転写ローラと略同一の電位が印加されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記金属ローラは、前記転写ローラとのみ導通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、画像形成装置に関するもので、特に、良好な静電潜像を形成するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、転写ローラに紙紛が付着することを防止するための技術が知られている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０７２５５号公報
【特許文献２】特開平１０−０３１３７６号公報
【特許文献３】特開平０５−０５３４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、一般的に、紙紛は負に帯電しており、正帯電させられた感光ドラムに付着しやすいことが知られている。また、感光ドラムに付着した紙紛が、感光ドラムと当接する転写ローラに移動することも知られている。
【０００５】
さらに、現像部から供給されるトナーの表面には、トナーの流動性を高めるため、および／または、トナーの帯電能を制御するため、外添剤が付与されている。この外添剤は、通常、トナー画像の転写処理においてトナーとともに記録紙に転写されるが、トナーの粒子形状が略球形の場合、外添剤がトナー表面から脱離し、記録紙に転写されずに感光ドラムの表面に残留することがある。
【０００６】
このような状況下において画像形成プロセスが実行された場合、転写ローラに付着した紙紛によって感光ドラムの外周面に付着した外添剤が押圧されると、この押圧された外添剤が外周面に固着し、その結果、この固着物に起因した「白抜け現象」という問題が生ずることを、発明者は突き止めた。すなわち、露光処理によって固着物に光が照射された場合であっても、固着物の電位が良好に低下せず、その結果、静電潜像の現像不良が生ずる。
【０００７】
そこで、本発明では、正帯電させられた感光体の外周面に粒子形状が略球形のトナーを供給する場合において、良好な静電潜像を形成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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、画像形成装置であって、正帯電した外周面に静電潜像が形成される感光ドラムと、前記感光体の外周面に正帯電したトナーを供給して前記静電潜像を現像することにより、前記感光体にトナー画像を形成する現像部と、前記感光体と当接しており、前記感光体との間に搬送された記録紙に前記トナー画像を転写する転写ローラと、前記転写ローラに付着した紙紛を除去して回収する除去部と、を備え、前記トナーの粒子形状は略球形であり、前記トナーには外添剤が付与されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記除去部は、前記転写ローラと当接しており、前記転写ローラに付着した紙紛を除去する金属ローラと、前記金属ローラと当接しており、前記金属ローラによって除去された紙紛を回収する回収部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記金属ローラには、前記転写ローラと略同一の電位が印加されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記金属ローラは、前記転写ローラとのみ導通することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から請求項４に記載の発明によれば、正帯電した感光ドラムの外周面には負帯電させられた紙紛が付着する場合があり、この紙紛が感光ドラムと当接する転写ローラに移動させられて転写ローラに付着する場合において、除去部によって転写ローラに付着した紙紛を除去して回収することができる。これにより、粒子形状が略球形のトナーから脱離して感光ドラムの外周面に付着した外添剤が、紙紛の付着した転写ローラによって押圧され、感光ドラムの外周面に固着することを防止できる。そのため、外添剤の固着物に起因して発生する「白抜け現象」を防止できる。
【００１３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、金属ローラによって転写ローラに付着した紙紛を除去し、回収部によってこの除去された紙紛を回収できる。これにより、転写ローラに紙紛が再付着することを防止できる。そのため、外添剤の固着物に起因する「白抜け現象」が発生することを防止できる。
【００１４】
特に、請求項３および請求項４に記載の発明によれば、金属ローラと転写ローラとを略同一の電位とすることができる。そのため、金属ローラによって転写ローラから除去された紙紛が、紙紛から転写ローラに再付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
＜１．画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の構成の一例を示す斜視図である。なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にするため、必要に応じて前後方向、左右方向、および上下方向を示す座標軸を付している。
【００１７】
画像形成装置１は、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ、またはこれらの機能を複合させた複合機である。例えば、原稿載置部８５ａに載置された原稿上の画像は、原稿自動読取部８５によってデジタルデータとして読み込まれる。また、読込処理が完了した原稿は、原稿排出部８５ｂに排出される。
【００１８】
図２は、画像形成ユニット２付近の構成の一例を示す正面断面図である。図３は、紙紛除去部９０付近の構成の一例を示す正面断面図である。図２および図３に示すように、画像形成装置１は、主として、画像形成ユニット２と、現像ユニット４と、転写ローラ８１と、紙紛除去部９０と、を備える。
【００１９】
ここで、画像形成装置１による画像形成プロセスの概略について説明する。画像形成ユニット２の感光ドラム２１に静電潜像が形成される。次に、感光ドラム２１に静電潜像が現像ユニット４からのトナーによって現像されて、感光ドラム２１上にトナー画像が形成される。このトナー画像が、給紙カセット６から繰り込まれた記録紙に転写される。続いて、定着ユニット５によって転写されたトナー画像が記録紙上に定着させられる。そして、定着処理が完了した記録紙は主搬送路１１を経由して排紙トレイ７に排出される。
【００２０】
なお、本実施の形態において記録紙の両面（表面および裏面）に印刷処理が実行される場合、一方の面の印刷処理が完了した記録紙は、反転経路１２を経由させられて、画像形成ユニット２に再供給される。そして、画像形成ユニット２では記録紙の他方の面に画像形成プロセスが実行される。
【００２１】
画像形成ユニット２は、図２に示すように、主として、感光ドラム２１と、感光ドラム２１の外周面に正の電荷を付与する帯電部２２と、クリーニング部２４と、を有する。ここで、本実施の形態の画像形成ユニット２は、フレーム２０によって一体的に構成されており、画像形成装置１から着脱可能とされている。
【００２２】
感光ドラム２１は、フレーム２０に対して回転可能に設けらた感光体である。図２および図３に示すように、感光ドラム２１は、画像形成ユニット２の下部付近に配置される。また、感光ドラム２１の外周面には、光導電膜が設けられており、この光導電膜に静電潜像が形成される。さらに、感光ドラム２１は、その下側が外部に露出するようにフレーム２０に収容されている。
【００２３】
したがって、感光ドラム２１の外周面のうちフレーム２０から露出する部分と、現像ユニット４の現像ローラ４２、および転写ローラ８１とが当接することにより、トナー供給や転写プロセスの実行が可能となる。
【００２４】
クリーニング部２４は、フレーム２０内に収容されており、感光ドラム２１から転写されずに残留するトナーや感光ドラム２１に付着した紙紛を回収する。図３に示すように、クリーニング部２４は、主として、クリーニングローラ２４ａと、金属ローラ２４ｂと、スポンジ２４ｃと、を有する。
【００２５】
クリーニングローラ２４ａは、感光ドラム２１と当接する回転ローラであり、例えば、ウレタンゴムおよびスポンジゴムのような弾性体によって形成されている。クリーニングローラ２４ａは、感光ドラム２１と当接しつつ回転することにより、トナー画像の転写後において感光ドラム２１に残留するトナー、および、負帯電しており感光ドラム２１に付着する紙紛を、感光ドラム２１から掻き取る。
【００２６】
金属ローラ２４ｂは、クリーニングローラ２４ａと当接して押圧する回転ローラであり、例えば、ステンレスのような金属によって形成されている。したがって、金属ローラ２４ｂがクリーニングローラ２４ａと当接しつつ回転させられることにより、クリーニングローラ２４ａに付着したトナーや紙紛は、金属ローラ２４ｂに移動させられる。
【００２７】
スポンジ２４ｃは、金属ローラ２４ｂに移動させられたトナーや紙紛を表面に吸着して回収する回収部である。そして、スポンジ２４ｃによって回収されたトナーや紙紛は、回収室２４ｄに集められる。すなわち、クリーニングローラ２４ａで掻き取られた残留トナーや紙紛は、クリーニングローラ２４ａ、金属ローラ２４ｂ、およびスポンジ２４ｃを介して回収室２４ｄに確実に集められる。
【００２８】
このように、クリーニング部２４は、一旦感光ドラム２１から掻き取られたトナーや紙紛が感光ドラム２１に再付着することを防止できる。そのため、画像形成ユニット２は、残留トナーや紙粉の影響を受けず、良好な画像形成プロセスを実行することができる。
【００２９】
帯電部２２は、図３に示すように、フレーム２０に囲まれた放電室２２ａに収容されており、感光ドラム２１に正の電荷を付与する帯電ワイヤ２３を有する。帯電ワイヤ２３は、感光ドラム２１の上方に、この感光ドラム２１の長手方向（前後方向）に沿って張設されている。また、帯電ワイヤ２３の両端は、フレーム２０に支持されている。これにより、帯電ワイヤ２３に高電圧が印加されてコロナ放電が生ずると、感光ドラム２１の外周面には正の電荷が付与される。
【００３０】
また、図３に示すように、放電室２２ａの感光ドラム２１側の開口部には、グリッド２６が設けられている。グリッド２６は、感光ドラム２１の長手方向に延設された部材であり、フレーム２０に固定されている。また、感光ドラム２１と対向するグリッド面２６ａには、感光ドラム２１の長手方向に延伸する複数のスリットが形成されている。これにより、コロナ放電の際に感光ドラム２１の外周面に付与される正の電荷を均一にすることができる。
【００３１】
露光ユニット３は、主として、露光ヘッド３１を有している。図３に示すように、露光ユニット３は感光ドラム２１の斜め上方に配置されており、露光ヘッド３１のレンズ面３２は感光ドラム２１の外周面と近接する。また、露光ヘッド３１は、略線状に配置された複数の発光体（例えば、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)：図示省略）を有している。
【００３２】
これにより、原稿上の画像データに基づいて各発光体の点灯制御（露光処理）が実行されると、帯電させられた感光ドラム２１の外周面のうち露光ヘッド３１の光が照射された部分の正の電荷が除去される。すなわち、露光ヘッド３１から出射される光によって、感光ドラム２１の外周面には画像データに対応する静電潜像が形成される。
【００３３】
現像ユニット４は、図２に示すように、主として、供給ローラ４１と、現像ローラ４２と、トナーケース４３とを有しており、感光ドラム２１の外周面に非磁性体のトナーを供給する。
【００３４】
ここで、トナーケース４３には、粒子形状が略球形であり、非磁性一成分のトナーが収容される。また、トナーケース４３に収容されるトナーの表面には、トナーの流動性を高めるために、および／または、トナーの帯電能を制御するために、外添剤が付与されている。この外添剤は、通常、感光ドラム２１から転写ローラ８１に転写される際においてトナーとともに転写される。
【００３５】
供給ローラ４１は、トナーケース４３に収容されたトナーを現像ローラ４２に供給する回転ローラである。現像ローラ４２は、図２に示すように、供給ローラ４１と感光ドラム２１との間に配設された回転ローラであり、供給ローラ４１から供給されるトナーに正の電荷を付与する。現像ローラ４２が回転させられると、現像ローラ４２から感光ドラム２１の外周面に正帯電したトナーが供給され、感光ドラム２１の外周面に形成された静電潜像が現像される。
【００３６】
転写ローラ８１は、感光ドラム２１と当接して押圧する回転ローラであり、例えば、導電性を有するウレタンゴムおよびスポンジゴムのような弾性体によって形成されている。図２および図３に示すように、転写ローラ８１は、主搬送路１１を挟んで感光ドラム２１と逆側に配設されている。また、画像形成プロセスにおいて、切替部９７は電源９６ａ側に切替えられる。したがって、転写ローラ８１には負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ８１は負に帯電する。
【００３７】
これにより、記録紙が感光ドラム２１と転写ローラ８１との間を通過すると、感光ドラム２１の外周面上の正に帯電したトナーは転写ローラ８１側に移動する。そのため、記録紙には、感光ドラム２１のトナー画像が転写される。そして、トナー画像が転写された記録紙は、定着ユニット５に搬送される。
【００３８】
図４は、転写ローラ８１の表面おける外添剤２１ａおよび紙紛８１ａの付着状況を説明するための図である。上述のように、感光ドラム２１の外周面は正帯電している。そのため、感光ドラム２１の外周面には、図４に示すように、負に帯電した紙紛８１ａが付着しやすい。
【００３９】
また上述のように、転写ローラ８１は、ウレタンゴムやスポンジゴムによって形成されている。そのため、図４に示すように、転写ローラ８１が感光ドラム２１と当接して、転写ローラ８１が感光ドラム２１を押圧する際に、感光ドラム２１に付着した紙紛８１ａが転写ローラ８１の外周面に付着する場合がある。例えば、スポンジゴムのような多孔質によって転写ローラ８１が形成されている場合、転写ローラ８１のセル（細孔）に紙紛が詰まることにより、転写ローラ８１の外周面に紙紛が付着する。
【００４０】
さらに、略球形のトナーの表面に付与された外添剤（例えば、ＳｉＯ２やＴｉＯ２を主成分とする）は、通常、トナーとともに記録紙に転写される。しかし、場合によってはトナー表面から脱離して、図４に示すように、外添剤２１ａが感光ドラム２１の外周面に残留する。
【００４１】
これらにより、紙紛８１ａが転写ローラ８１に付着した状態で転写動作が実行されると、感光ドラム２１の外周面に付着した外添剤２１ａは、転写ローラ８１の紙紛８１ａによって押圧され変形し、感光ドラム２１には外添剤２１ａの固着物２１ｂが固着させられる。すなわち、感光ドラム２１の外周面が固着物２１ｂによって覆われる。
【００４２】
これにより、正帯電させられた感光ドラム２１の外周面に露光ユニット３からの光が照射されて静電潜像が形成される場合において、固着物２１ｂの電荷消失量は、固着物２１ｂ以外の部分と比較して小さくなる。すなわち、固着物２１ｂにおいて静電潜像の形成不良が発生する。その結果、固着物２１ｂに現像ユニット４からのトナーが付着せず、いわゆる「白抜け現象」が発生するという問題が生ずる。
【００４３】
ここで、従来においては、静電潜像を現像するトナーとして断面形状が不定形のもの（例えば、断面形状が多角形）が使用されていた。この不定形トナーの表面積は、球形トナーと比較して通常大きくなり、外添剤とトナー表面との接触面積は、球形トナーの場合と比較して広くなる。そのため、従来においては、トナーから外添剤が脱離するという現象が生じにくく、外添剤が感光ドラム２１の外周面に固着するという問題は生じにくかった。
【００４４】
また、従来においては、感光ドラム２１の外周面に外添剤が固着した場合であっても、不定形トナーが研磨剤としての役割を果たし、感光ドラム２１に固着した外添剤は研磨されて、感光ドラム２１の外周面から除去される場合があった。そのため、不定形トナーが使用される場合、「白抜け現象」は生じにくかった。
【００４５】
このように、球形トナーは、不定形トナーと異なり、表面から外添剤が脱離しやすく、研磨剤としての効果が薄い。そのため、球形トナーを使用した画像形成プロセスでは、不定形トナーを使用する場合とは異なり、「白抜け現象が発生しやすい」という新たな解決課題が生ずる。そこで、本実施の形態の画像形成装置１では、転写ローラ８１に隣接する紙紛除去部９０を新たに設けることにより、この課題を解消している。
【００４６】
紙紛除去部９０は、転写ローラ８１に付着した紙紛やトナーを転写ローラ８１から除去して回収する。図３に示すように、紙紛除去部９０は、主として、金属ローラ９２と、スポンジ９３と、を有する。
【００４７】
金属ローラ９２は、転写ローラ８１と当接する回転ローラであり、図３に示すように、筐体９１内に配設されている。また、金属ローラ９２は、例えばステンレスのような金属によって形成されている。したがって、金属ローラ９２が転写ローラ８１と当接しつつ回転させられることにより、転写ローラ８１に付着したトナーや紙紛は、金属ローラ９２に移動させられて除去される。
【００４８】
また、図３に示すように、転写ローラ８１は電力線８１ｂを介して、金属ローラ９２は電力線９２ｂを介して、それぞれ切替部９７と電気的に接続されている。これにより、転写ローラ８１および金属ローラ９２には、電源９６ａ、９６ｂからの電位が印加され、両ローラ８１、９２は略同一の電位となる。そのため、金属ローラ９２に移動させられたトナーや紙紛が転写ローラ８１に再付着することを防止できる。
【００４９】
スポンジ９３は、金属ローラ９２に移動させられたトナーや紙紛を表面に吸着して回収する回収部である。図３に示すように、スポンジ９３は、筐体９１内に配設されている。そして、スポンジ９３によって回収されたトナーや紙紛は回収室９５に集められる。したがって、転写ローラ８１に付着した残留トナーや紙紛は、金属ローラ９２、およびスポンジ９３を介して回収室９５に確実に集められる。
【００５０】
このように、紙紛除去部９０は、一旦転写ローラ８１から掻き取られて金属ローラ９２に移動させられたトナーや紙紛が転写ローラ８１に再付着することを防止できる。これにより、感光ドラム２１の外周面に付着した外添剤２１ａが、転写ローラ８１に付着した紙紛８１ａによって押圧され、感光ドラム２１の外周面に固着することを防止できる。そのため、現像不良により「白抜け現象」が発生することを防止できる。
【００５１】
定着ユニット５は、図２に示すように、主として、ヒートローラ５１と、プレスローラ５２とを有する。ヒートローラ５１は熱伝導性のよい金属（例えば、アルミニウム）によって形成されており、その内部には、例えばハロゲンランプによって構成されるヒータ（図示省略）が配置されている。また、プレスローラ５２は、主搬送路１１を挟んでヒートローラ５１と逆側に配設されている。これにより、記録紙がヒートローラ５１およびプレスローラ５２のニップ部に搬送されると、この記録紙が加熱および加圧される。そのため、転写されたトナー画像が記録紙に焼き付けられて定着させられる。
【００５２】
＜２．本実施の形態の画像形成装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の画像形成装置１は、転写ローラ８１の表面にトナーや紙紛が付着した場合であっても、紙紛除去部９０により除去して回収できる。これにより、球形トナーから脱離して感光ドラム２１の外周面に付着した外添剤２１ａが、紙紛８１ａの付着した転写ローラ８１によって押圧され、感光ドラム２１の外周面に固着することを防止できる。そのため、外添剤２１ａの固着部２１ｂに起因して「白抜け現象」が発生することを防止できる。
【００５３】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５４】
（１）本実施の形態において、感光ドラム２１の外周面は前後方向に延設された帯電ワイヤ２３からのコロナ放電によって正帯電させられるものとして説明したが、帯電部２２の構成はこれに限定されるものでない。例えば、外周に多数の導電性の刷毛体が植設されたブラシローラ式の帯電器を感光ドラム２１の外周面と接触させて、感光ドラム２１を帯電させてもよい。
【００５５】
（２）また、本実施の形態において、転写ローラ８１と金属ローラ９２とは、同一電源９６ａまたは電源９６ｂからの電位が印加されることにより、略同一電位とされているが、両ローラ８１、９２を略同一電位とする手法は、これに限定されるものではない。例えば、金属ローラ９２を転写ローラ８１とのみ導通させるとともに、他の部材と絶縁することによって、両ローラ８１，９２を略同一電位としてもよい。この場合も、金属ローラ９２に移動させられたトナーや紙紛が転写ローラ８１に再付着することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の全体構成の一例を示す斜視図である。
【図２】画像形成ユニット付近の構成の一例を示す正面断面図である。
【図３】紙紛除去部付近の構成の一例を示す正面断面図である。
【図４】転写ローラの表面における外添剤および紙紛の付着状況を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  画像形成装置
２  画像形成ユニット
３  露光ユニット
４  現像ユニット
５  定着ユニット
２１  感光ドラム
２１ａ  外添剤
２１ｂ  固着物
２２  帯電部
２４  クリーニング部
４１  供給ローラ
４２  現像ローラ
８１  転写ローラ
８１ａ  紙紛
９０  紙紛除去部
９１  筐体
２４ｂ、９２  金属ローラ
２４ｃ、９３  スポンジ
２４ｄ、９５  回収室
【図１】
2007065254.tif 000003
【図２】
2007065254.tif 000004
【図３】
2007065254.tif 000005
【図４】
2007065254.tif 000006