(57)【要約】【課題】クリーナレスシステムを採用した画像形成装置において、感光体ドラムの表面に残留するトナーの散らし効果を長く維持できる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】感光体ドラム１５と、該感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電器１６と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光器１７と、該静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１８と、該トナー像を記録媒体に転写する転写器１９と、感光体ドラムの表面に残留するトナーｔを分散させるメモリ除去部材２０とを備えた画像形成装置Ａにおいて、メモリ除去部材は、感光ドラムの表面に接触する導電性スポンジＳからなり、該導電性スポンジは、独立気泡性のものが用いられることを特徴とする。【選択図】図４
2007304396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、該感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電器と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光器と、該静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、該トナー像を記録媒体に転写する転写器と、感光体ドラムの表面に残留するトナーを分散させるメモリ除去部材とを備えた画像形成装置において、
上記メモリ除去部材は、上記感光ドラムの表面に接触する導電性スポンジからなり、該導電性スポンジは、独立気泡性のものが用いられ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、
前記導電性スポンジには、前記トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
前記導電性スポンジは、導電性シリコン又は導電性ポリエチレンからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記導電性スポンジの体積抵抗値は、１０3Ω・ｃｍ以上１０15Ω・ｃｍ以下とするこ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、ファクシミリ装置、複写機或いはプリンタ（これらの複合機も含む）等に採用される画像形成装置に関し、更に詳しくは、クリーナレスシステムを採用した電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーナレスシステムを採用した電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムの周りにその回転方向に沿って、感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電器と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光器と、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、トナー像を記録媒体に転写する転写器と、所定の電位が負荷された導電性ブラシからなり、感光体ドラム表面に残留するトナーを掻き乱すメモリ除去部材とを順に配して構成される。メモリ除去部材は、感光体ドラムの表面に摺接し、転写後の残留トナーを掻き乱して分散させ、残像を消し、静電潜像への影響を回避するものであり、この残留トナーは帯電部・露光部を経て現像器に回収されるようになされている。
【０００３】
このようなクリーナレスシステムを採用したものとしては下記特許文献１及び下記特許文献２が挙げられる。
特許文献１には、メモリ除去部材として、導電性ブラシを用いたものが開示されている。ここには、感光体に摺擦するよう２つの導電性ブラシを設け、転写器側の導電性ブラシには、トナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧が印加されるとともに、露光器側の導電性ブラシには、トナーの帯電極性と同じ極性の直流電圧が印加されることにより、２つの導電性ブラシで感光体上の未転写残留トナーを乱すと同時に同じ極性の露光器側の導電性ブラシで感光体自体を帯電させるようにした電子写真装置が記載されている。
また、特許文献２には、メモリ除去部材として、導電性スポンジを用いたものが開示されている。ここには、感光体に当接させ、平行に取り付けられた一対の導電性スポンジ部材と、この導電性スポンジ部材に転写手段による転写後に感光体上に残留する残留現像剤を吸着するためのバイアス電圧を印加する電圧印加手段とを備え、転写後の感光体上に残留しているトナーを上記導電性スポンジ状部材で平滑にならして分散されるようにした画像形成装置が記載されている。
【特許文献１】特開平４−５１０７４号公報
【特許文献２】特開平２−２１１４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載のメモリ除去部材では、画像形成数が増えるに従って、導電性ブラシ或いは導電性スポンジ部材がトナーで汚染され、転写後の残留トナーの散らし効果が低下する傾向にあった。このように散らし効果が低下すると、感光体ドラムに対する付着力が弱められないため、現像器でのトナー回収が十分になされず、またトナー画像の残像を消すことができないので、画像形成の品質の低下を来たす要因となっていた。
またメモリ除去部材を導電性スポンジとした場合は、軟質でなるため、残留トナーを分散させる際に感光体ドラムを傷付けることはないが、導電性スポンジの気泡が連続していると、画像形成数が増えるにつれて、トナーが該気泡の内部へと侵入し、導電性スポンジが目詰まりを起こし、軟度が低下するという問題があった。このように導電性スポンジが目詰まりすると、残留トナーの分散能力が低下するだけでなく、感光体ドラムと接触すると異音が生じるため、静音設計上の問題となる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置において、感光体ドラムの表面に残留するトナーの散らし効果を長く維持できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、該感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電器と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光器と、該静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、該トナー像を記録媒体に転写する転写器と、感光体ドラムの表面に残留するトナーを分散させるメモリ除去部材とを備えた画像形成装置において、上記メモリ除去部材は、上記感光ドラムの表面に接触する導電性スポンジからなり、該導電性スポンジは、独立気泡性のものが用いられることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、導電性スポンジには、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるものとすることができる。また導電性スポンジは、導電性シリコン又は導電性ポリエチレンからなり、更に導電性スポンジの体積抵抗値は、１０3Ω・ｃｍ以上１０15Ω・ｃｍ以下とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置において、メモリ除去部材は、導電性スポンジからなり、該導電性スポンジは、独立気泡性のものが用いられるので、画像形成数が増え、導電性スポンジに形成されている気泡に残留トナーが移動し入り込んでも、そのトナーが導電性スポンジの内部まで侵入することがないため、感光体ドラムに導電性スポンジが摺接しても異音が発生せず、メモリ除去部材による残留トナーの分散能力が低下することを防いで、残留トナーの散らし効果を安定して長く維持できる。
【０００９】
また導電性スポンジには、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるものとすることができる。これによれば、転写器に電圧を印加するための高圧電源を共用することができるので、導電性スポンジ用の電源コネクタを要しない。
更に導電性スポンジは、導電性シリコン又は導電性ポリエチレンを用いることができる。
そして、導電性スポンジの体積抵抗値は、１０3Ω・ｃｍ以上１０15Ω・ｃｍ以下とすることができる。導電性スポンジの体積抵抗値は、１０3Ω・ｃｍより小さい値とすると、リークが生じてしまい、効果的に残留トナーを散らすことができない。また該体積抵抗値を１０15Ω・ｃｍより大きい値とすると、殆ど導電性を呈しないため、残留トナーに散らし効果を付与することができない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の画像形成装置が採用された複合機の一例を示す概略的縦断面図、図２は同画像形成装置の拡大断面図、図３は同画像形成装置の主要構成部分の制御ブロック図、図４は図２におけるＸ部の拡大図である。
【実施例】
【００１１】
図１は、ファクシミリ機能、複写機能及びプリンタ機能を備えた所謂複合機１であるが、本発明の画像形成装置は、記録部を備えたファクシミリ装置、複写機、プリンタ及びこれらが組合わさった装置にも適用されるものである。図例の複合機１は、上部より自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２、画像読取部３、画像記録部４及び記録紙の給紙部５が積層状態で構成されている。ＡＤＦ２は、原稿トレイ２ａ上に堆積載置された原稿を、ピックアップローラ２ｂ及び分離手段（分離ローラとリタードローラの対）２ｃにより１枚ずつ繰出し分離し、各搬送ローラ対２ｄ、２ｅ、２ｆにより湾曲搬送路２ｇを搬送させながら、途中ＡＤＦ原稿の読取ポイントｐにおいて、静止した読取走査装置（後記する）３ａによってその画像を読取り、排出ローラ対２ｈによって原稿排出トレイ２ｉ上に順次排出させるべく機能するものである。尚、分離手段２ｃとしては、分離ローラと分離パッドからなるものも多く採用されている。
【００１２】
画像読取部３は、ＡＤＦ読取部３ｂと平板式読取走査部（ＦＢＳ）３ｃとにより構成され、図１は、上記読取走査装置３ａがＡＤＦ読取ポイントｐの直下のＡＤＦ読取部３ｂに静止し、ＡＤＦ２によって順次自動給送される原稿の画像を読取る状態を示している。ＦＢＳ３ｃにおいて画像読取を行う場合は、読取走査装置３ａがＦＢＳ３ｃに移動し、プラテンガラス３ｄの下を左右に往復移動しながら、プラテンガラス３ｄの上に下向きに置かれた原稿の画像を読取る。上記ＡＤＦ２を構成する一連の機構は、プラテンカバー（原稿押圧板）も兼ね、紙面奥側をヒンジ部として上下に開閉可能とされている。
【００１３】
図例の画像記録部４は、クリーナレスシステムを採用した電子写真方式の画像形成装置からなることを示すがその詳細については後記する。給紙部５は、紙面垂直方向に出し入れ可能な記録紙カセット（用紙載置部）６を備え、記録紙カセット６の前端部上には給紙ローラ７が配設されている。この給紙ローラ７には摩擦分離パッド８が弾接され、給紙ローラ７の支軸７ａ周りの回転に伴い、記録紙カセット６に収容された記録紙（用紙）Ｐが、最上層部より繰出され、摩擦分離パッド８の作用を受けて１枚ずつ分離され給送されて行く。記録紙カセット６内には、枢支ピン９ａを支点として上下揺動可能とされた押上板９及び記録紙Ｐの後端を規制する位置調整可能な規制板９ｂが設けられている。押上板９は圧縮ばね９ｃにより上向き付勢状態とされる。その他、図示及び説明を割愛するが、記録紙カセット６として必要な付帯部材も装備されるものであることは言うまでもない。尚、記録紙カセット６の下に、更にオプションカセット（不図示）を配設し、２段以上のマルチカセットシステムを構成することも可能である。
【００１４】
上記摩擦分離パッド８は、パッド台８ａに支持され、該パッド台８ａは、記録紙カセット６の記録紙排出側端部に用紙幅全域に亘り形成された用紙ガイド部材１０の略中央部に圧縮ばね（不図示）により上向き付勢状態で設置されている。この圧縮ばねによる上向き付勢作用により、摩擦分離パッド８は給紙ローラ７の周面に弾接状態とされる。用紙ガイド部材１０の背後には下段カセットからの記録紙が通過し得る間隔を隔てて、ジャムアクセスカバー（メンテナンス用開閉カバー）１１が取付けられており、このジャムアクセスカバー１１は、複合機１における箱型筐体（装置本体）１ａの右側壁部に、ヒンジピン１１ａを支点として開閉可能に取付けられている。ジャムアクセスカバー１１の内面上方部分は記録紙カセット６側に湾曲して、後記する湾曲搬送路１２の一部を形成する。
【００１５】
ジャムアクセスカバー１１の内側には、上記装置本体１ａ内に設置された搬送ローラ１３と対合するプレスローラ１３ａが取付けられており、ジャムアクセスカバー１１を、ヒンジピン１１ａを支点として開ければ、搬送ローラ１３とプレスローラ１３ａとの対合が解除され、この付近にジャムした記録紙の取出しが可能とされる。湾曲搬送路１２は、記録紙カセット６から繰出された記録紙を、略１８０度方向転換して、Ｕターン状に搬送し画像記録部４に向かわせるものである。この湾曲搬送路１２における画像記録部４の上流側近傍には、レジストローラ対１４が配設され、記録紙がレジストされ、画像記録部４に導入される。搬送ローラ１３、湾曲搬送路１２及びレジストローラ対１４により、記録紙カセット６から繰出された記録紙を記録部に給送させる為の記録紙搬送手段が構成される。
【００１６】
図例の画像記録部４は、上記の通り、クリーナレスシステムを採用した電子写真方式の画像形成装置Ａからなる。この画像形成装置Ａを、図２も参照して説明する。即ち、本画像形成装置Ａは、感光体ドラム１５、帯電器１６、露光器１７、現像器１８、転写器１９及びメモリ除去部材２０により構成される。この画像形成装置Ａの下流側には定着器２１が配設され、画像形成装置Ａにおいてトナー画像が転写された記録紙（記録媒体）を加熱・加圧し、トナー画像を永久画像として定着させ、定着器２１の下流側の排出ローラ対２２より記録済み記録紙を排出トレイ２３に排出させるようになされている。
【００１７】
感光体ドラム１５、帯電器１６及びメモリ除去部材２０は、樹脂製のドラムユニット筐体２４に組込まれ、ドラムユニット１５Ａとして構成される。このドラムユニット１５Ａは、上記複合機１の装置本体１ａ内の所定部位に着脱自在に装着される。帯電器１６は、図例ではブラシ帯電器であることを示しているが、ローラ帯電器、スコロトロン型帯電器であっても良い。このドラムユニット１５Ａが、装置本体１ａ内に装着された時には、感光体ドラム１５を支軸１５ａ周りの矢印Ｙ方向に回転させる為の不図示の駆動伝達系に連結され、帯電器１６及びメモリ除去部材２０は所定のバイアス電位に印加させる為に、後述の高圧電源（ＨＶＰＳ）４３、４４に夫々連結されるようになされている。
【００１８】
また、現像器１８は、トナー容器を兼ねる現像器ユニットケーシング１８ａ内に、攪拌器１８ｂ、供給ローラ１８ｃ、現像ローラ１８ｄが配設されて、現像器ユニット１８Ａとして構成される。上記ドラムユニット１５Ａと、現像器ユニット１８Ａとは、不図示の結合手段によって分離可能に一体化され、装置本体１ａ内の所定部位に着脱可能に装着される。両ユニット１５Ａ，１８Ａの結合状態では、感光体ドラム１５と現像ローラ１８ｄとが互いに近接関係とされる。現像器ユニット１８Ａが、装置本体１ａ内に装着された時には、攪拌器１８ｂを回転させる為の不図示の回転伝達系、供給ローラ１８ｃ及び現像ローラ１８ｄを矢印Ｚ１，Ｚ２方向に回転させる為の不図示の回転伝達系、現像ローラ１８ｄを所定のバイアス電位に印加させる為の不図示の電源コネクタ或いは後述の高圧電源（ＨＶＰＳ）４５に夫々連結されるようになされている。
【００１９】
露光器１７は、多数のＬＥＤ１７ａを走査方向（感光体ドラム１５の軸方向）に沿って配列されたＬＥＤヘッドアレイからなり、前記装置本体１ａ内に設置され、ドラムユニット１５Ａが装置本体１ａ内の所定部位に装着された時には、ＬＥＤ１７ａの先端発光部（レンズ部）１７ｂが感光体ドラム１５の表面に近接するよう位置決めされる。転写器（転写ローラ）１９は、装置本体１ａ内の前記レジストローラ対１４と定着器２１との間の用紙搬送路の途中に回転可能に配設され、ドラムユニット１５Ａが装置本体１ａ内の所定部位に装着された時には、感光体ドラム１５と対接し、所定のバイアス電位が印加され且つ感光体ドラム１５と協働回転するよう構成される。ここで露光器１７の照射体はＬＥＤ１７ａに限定されず、レーザー等であってもよい。
【００２０】
上記構成の画像形成装置Ａにおいては、上記画像読取部３で読取られた画情報、或いはファクシミリやパソコン等の外部端末から送信された画情報が、帯電器１６によって一様に帯電された感光体ドラム１５の表面に、露光器１７によって光情報として書き込まれ、感光体ドラム１５の表面には光情報に基づく静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１８によって現像され、転写器１９において、前記湾曲搬送路１２を搬送されレジストローラ対１４によって感光体ドラム１５との対合部にレジスト導入された記録紙にトナー画像として逐次転写される。記録紙に転写されたトナー画像は、定着器２１によって永久画像として定着され、永久画像が形成された記録紙は、排出ローラ対２２によって排出トレイ２３上に排出・堆積される。転写器１９を経た感光体ドラム１５の表面には、若干のトナーが付着残留しており、この残留トナーは、所定のバイアス電位が印加されたメモリ除去部材２０によって、感光体ドラム１５の表面上に分散され残像を消し、その後の露光工程での静電潜像の形成に影響を及ぼすことなく現像器１８に回収される。
【００２１】
次に図３に基づいてこの画像形成装置Ａの主要構成部分の制御について説明する。この画像形成装置Ａを制御するＣＰＵ３０は、画像形成装置Ａの各種動作に必要なデータや制御プログラムが格納されたＲＯＭ３１と各種登録データ等を一時的に記憶するＲＡＭ３２とを備えており、入出力インターフェース３３を介して後述する夫々のユニット等と接続されている。４０は電源スイッチや各種操作キーを備えた操作パネルであり、操作パネル４０で電源スイッチや各種操作キーが操作されると、入出力インターフェース３３を介して、ＣＰＵ３０に操作信号が送出され、所定の制御がなされる。
【００２２】
ＣＰＵ３０は入出力インターフェース３３及びドライバ４１を介して、感光体ドラム１５、その他の回転機構部を回転させる駆動モータ４２に作動又は駆動信号を出力することにより、感光体ドラム１５等の回転を制御している。またＣＰＵ３０によって、転写器１９、メモリ除去部材２０、帯電器１６、現像器ユニット１８Ａが、所定のタイミングで所定のバイアス電圧に印加されるよう制御され、該タイミングはＣＰＵ３０に入出力インターフェース３３で接続されたタイマ４７によって計時される。タイマ４７は各回転機構の回転タイミングも計時する。
転写器１９、メモリ除去部材２０、帯電器１６、現像器ユニット１８Ａは、入出力インターフェース３３及びＨＶＰＳ（Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ：高圧電源）４３、４４、４５を介してＣＰＵ３０と接続されている。ここで、本発明の画像形成装置Ａによれば、転写器１９とメモリ除去部材２０の供給電源となるＨＶＰＳ４３を共用して構成することが可能である。この構成については後述する。
【００２３】
図４は図２におけるＸ部の拡大図である。
本発明の画像形成装置Ａをおけるメモリ除去部材２０が、導電性スポンジＳからなる例を示している。ｔは、転写後、感光体ドラム１５の表面に残留した残留トナーである。
導電性のスポンジＳは、独立気泡の弾性発泡体のものが用いられ、感光体ドラム１５に対向するように固定部材２０ａに取り付けられ、導電性スポンジＳの先端Ｓａが感光体ドラム１５の表面１５ｂに接触するように組みつけられる。導電性スポンジＳの材質は、導電性シリコン、導電性ポリエチレン等を用いることができる。ここで独立気泡の発泡体とは、発泡体に形成される気泡（空隙）のひとつひとつが、隣接する気泡とは連なることなく夫々に独立して形成されている発泡体をいう。なお材質については、上記の例に限定されるものではなく、導電性を有し、独立気泡の発泡体からなるものであればよい。
【００２４】
これによれば、分散させたトナーｔがスポンジＳの気泡に移動してきても、スポンジＳの内部まで侵入することがないため、目詰まりするようなことがなく、目詰まりして導電性スポンジＳの軟度が低下することにより生じる感光体ドラム１５との接触音が発生することがない。よって、メモリ除去部材２０による残留トナーｔの分散能力が低下することを防いで、残留トナーｔの散らし効果を安定して長く維持できる。
【００２５】
また本発明の画像形成装置Ａにおける導電性スポンジＳには、トナーｔの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。即ち、感光体ドラム１５の表面に残留するトナーｔは、プラス又はマイナス帯電された状態とされているので、トナーｔがプラス帯電されている場合は、導電性スポンジＳにはマイナス極性の電圧が印加され、トナーｔがマイナス帯電されている場合は、導電性スポンジＳにはプラス極性の電圧が印加される。
【００２６】
よって所定の極性の所定のバイアス電圧が印加された導電性スポンジＳと感光体ドラム１５との間を、感光体ドラム１５が回転することにより残留トナーｔが通過すると、残留トナーｔは逆極性の電圧が印加された導電性スポンジＳによって感光体ドラム１５の表面１５ｂに対する付着力が弱められ、残留トナーｔが分散されるので、転写後に感光体ドラム１５の表面に画像の輪郭に沿って残ってしまったトナー画像を除去することができる。
【００２７】
このように導電性スポンジＳには、トナーｔの帯電極性と逆極性の電圧が印加される構成としているので、同じ極性の電圧が印加される転写器１９と同じ電源、即ち上記ＨＶＰＳ４３から電圧を供給することができる。具体的には、導電性スポンジＳに、＋３００Ｖ前後の電圧を印加させれば、残留したトナーｔを効果的に分散させることができ、トナー画像の残像を消去することができる。
なお、ここで導電性スポンジＳに印加される電圧は上記数値に限定されるものではなく、トナーｔを分散させるのに効果的な数値であればよい。またここではプラス極性の電圧を印加させる場合を述べているがこれに限定されるものではなく、トナーｔの帯電極性がプラスの場合は、マイナス極性の電圧が印加されることになることは言うまでもない。
【００２８】
ここで用いられる導電性スポンジＳの体積抵抗値は、十分な散らし効果と耐リーク性を考慮して、１０3Ω・ｃｍ以上１０15Ω・ｃｍ以下とすることが望ましい。導電性スポンジの体積抵抗値は、１０3Ω・ｃｍより小さい値とすると、リークが生じてしまい、効果的に残留トナーを散らすことができない。また該体積抵抗値を１０15Ω・ｃｍより大きい値とすると、殆ど導電性を呈しないため、残留トナーに散らし効果を付与することができない。
【００２９】
尚、図１に示す複合機１、ドラムユニット１５Ａ及び現像器ユニット１８Ａの構成は図例のものに限定されず、他の構成のものであってもよいことは言うまでもない。また、ドラムユニット１５Ａと現像器ユニット１８とは互いに別体で、互いに分離可能に結合されたものとしたが、両者が分離不能な一体物であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の画像形成装置が採用された複合機の一例を示す概略的縦断面図である。
【図２】同画像形成装置の拡大断面図である。
【図３】同画像形成装置の主要構成部分の制御ブロック図である。
【図４】図２におけるＸ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１５    感光体ドラム
１６    帯電器
１７    露光器
１８    現像器
１９    転写器
２０    メモリ除去部材
２０ａ  固定部材
Ｓ      導電性スポンジ
ｔ      （残留）トナー
Ａ      画像形成装置
【図１】
2007304396.tif 000003
【図２】
2007304396.tif 000004
【図３】
2007304396.tif 000005
【図４】
2007304396.tif 000006