(57)【要約】【課題】搬送ベルトからシートを分離する際の剥離放電を抑制して画像不良を防止するとともに、その効果を長期間持続可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】転写ローラ１６は搬送ベルト８を挟んで感光体ドラム２に所定の圧力で圧接されており、高圧電源部２３から転写ローラ１６に転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム２上のトナー像をシート６に転写する。搬送ベルト８上に静電吸着されたシート６は、搬送ベルト８の下流端の分離部２８において駆動ローラ１４の曲率により搬送ベルト８から分離される。分離部２８の近傍には、シート６の電荷を除去する除電ブラシ２５と、除電ブラシ２５に付着したトナーを回収する回収ローラ２６と、回収ローラ２６の表面からトナーを掻き落とすブレード材２７とを備えた除電ユニット２４が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と現像装置とを含む画像形成部と、前記現像装置により前記像担持体上に現像されたトナー像を直接若しくは中間転写体を介して記録媒体上に転写する転写手段と、該転写手段に記録媒体を搬送する搬送ベルトと、を備え、前記転写手段によりトナー像が転写された記録媒体を前記搬送ベルトの下流端に設けられた分離部で前記搬送ベルトから分離する画像形成装置において、
記録媒体を挟んで前記搬送ベルト表面に対向配置される導電性の回転体から成る非接触の除電部材と、該除電部材に蓄積したトナーを回収する回収手段とを有する除電ユニットを前記分離部の近傍に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記除電部材は除電ブラシであり、前記回収手段は前記除電ブラシに接触しながら回転する回収ローラと、該回収ローラに当接するブレード材と、該ブレード材により前記回収ローラから掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとから成ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除電ブラシと前記回収ローラのうち少なくとも一方に記録媒体と逆極性のバイアスが印加されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記除電部材は除電ローラであり、前記回収手段は前記除電ローラに当接するブレード材と、該ブレード材により前記除電ローラから掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとから成ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除電ローラに記録媒体と逆極性のバイアスが印加されることを特徴とする請求項４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、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に搬送ベルトを用いて記録媒体を搬送する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置の構成を図４に示す。画像形成装置１００内には、画像形成部Ｐが搬送ベルト８の上方に配設されている。この画像形成部Ｐは、帯電、露光、現像及び転写の各工程により所定の画像を形成する。
【０００３】
この画像形成部Ｐには、可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム２が配設されており、感光体ドラム２上に形成されたトナー像が、画像形成部に隣接して移動する搬送ベルト８によって担持・搬送されるシート（記録媒体）６上に転写され、さらに、定着部７においてシート６上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム２を図４において時計回りに回転させながら、感光体ドラム２に対する画像形成プロセスが実行される。
【０００４】
次に、画像形成部Ｐについて詳細に説明する。回転自在に配設された感光体ドラム２の周囲及び上方には、感光体ドラム２を帯電させる帯電器３と、感光体ドラム２に画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム２上にトナー像を形成する現像装置５と、感光体ドラム２上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部９が設けられている。
【０００５】
先ず、帯電器３によって感光体ドラム２の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、感光体ドラム２上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置５には、トナーがトナーコンテナ１０によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置５により感光体ドラム２上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【０００６】
トナー像が転写されるシート６は、用紙を収納する複数の給紙カセット１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１１ｄに収容されており、給紙ローラ１２、レジストローラ１３を介して搬送ベルト８上へ供給され、感光体ドラム２の位置へと搬送される。搬送ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。
【０００７】
搬送ベルト８は、下流側の駆動ローラ１４と、上流側の従動ローラ１５とに掛け渡されており、搬送ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、シート６がレジストローラ１３から搬送ベルト８上へ搬送される。このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、所定のタイミングにより感光体ドラム２上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム２の下部において、所定の転写バイアスが印加された転写ローラ１６で電界付与することにより、感光体ドラム２上のトナー像がシート６上に転写される。このシート６は、搬送ベルト８上に静電吸着力で保持されている。
【０００８】
トナー像が転写されたシート６は、搬送ベルト８から離脱し、定着部７へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム２は、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、その表面に残留したトナーがクリーニング部９により除去される。搬送ベルト８から定着部７に搬送されたシート６は、定着ローラ７ａにより加熱及び加圧されてトナー像がシート６の表面に定着され、所定の画像が形成される。画像が形成されたシート６は、その後排出ローラ１７によって排出トレイ１８に排出される。
【０００９】
このような画像形成装置においては、シート６を搬送ベルト８から分離する際、下流側の駆動ローラ１４に巻き掛けられた搬送ベルト８の曲面部分を利用して、シート６自身の持つコシの強さにより分離する、いわゆる曲率分離を用いるのが一般的である。しかし、この曲率分離によってシート６と搬送ベルト８との間の空隙が大きくなると、シート６の持つ電荷によりシート−搬送ベルト間の電位が急激に上昇し、シートの剥離部分（以下、分離部という）で放電（剥離放電）が生じる。これにより、シート６上のトナーが飛散して画像乱れや装置内部の汚染の原因となっていた。従来の画像形成装置では、シートの除電を行う除電装置としてコロナ帯電器を設けていた。しかし、コロナ放電を行うと人体や装置に対して有害なオゾンや窒素酸化物が発生するため、その対策が必要となって装置の大型化や高コスト化に繋がっていた。
【００１０】
そこで、コロナ帯電器を用いずに、搬送ベルトからシートを分離する際に発生する剥離放電を抑制して画像不良を防止する方法が提案されており、例えば特許文献１には、シート（転写材）の分離部に放電励起部材を設け、放電励起部材と搬送ベルトとの間にシートを挟持することにより、シートの裏面での放電を抑制して剥離放電に伴う画像不良を抑制する画像形成装置が開示されている。また、特許文献２には、シート（記録媒体）の分離部に非接触の導電性部材を配置し、この導電性部材を接地するか、或いは電界発生手段を接続してトナー及びシートと逆極性のバイアスを印加することにより、シートと導電性部材との間の電荷変動を抑制して画像不良を抑制する転写搬送装置が開示されている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１の方法では、放電励起部材がシート表面と接触するため、シート上の未定着トナーの一部が放電励起部材に剥ぎ取られ、中抜けや擦れ等の画像劣化が生じるおそれがあった。また、特許文献２の方法では、非接触の導電性部材を用いるためシート上の未定着トナーに導電性部材が直接接触するおそれはないが、トナー飛散により導電性部材表面に電荷を帯びたトナーが付着して蓄積するため、導電性部材の表面がチャージアップし、シートとの間に電場が形成され難くなって導電性部材の設置効果が失われてしまうという問題点があった。
【特許文献１】特開２０００−３２１８８４号公報
【特許文献２】特許第３３７９８１２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、搬送ベルトからシートを分離する際の剥離放電を抑制して画像不良を防止するとともに、その効果を長期間持続可能な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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体と現像装置とを含む画像形成部と、前記現像装置により前記像担持体上に現像されたトナー像を直接若しくは中間転写体を介して記録媒体上に転写する転写手段と、該転写手段に記録媒体を搬送する搬送ベルトと、を備え、前記転写手段によりトナー像が転写された記録媒体を前記搬送ベルトの下流端に設けられた分離部で前記搬送ベルトから分離する画像形成装置において、記録媒体を挟んで前記搬送ベルト表面に対向配置される導電性の回転体から成る非接触の除電部材と、該除電部材に蓄積したトナーを回収する回収手段とを有する除電ユニットを前記分離部の近傍に設けたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記除電部材は除電ブラシであり、前記回収手段は前記除電ブラシに接触しながら回転する回収ローラと、該回収ローラに当接するブレード材と、該ブレード材により前記回収ローラから掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとから成ることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記シート搬送路は、導電性材料で形成されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記除電ブラシと前記回収ローラのうち少なくとも一方に記録媒体と逆極性のバイアスが印加されることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記除電部材は除電ローラであり、前記回収手段は前記除電ローラに当接するブレード材と、該ブレード材により前記除電ローラから掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとから成ることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記除電ローラに記録媒体と逆極性のバイアスが印加されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、分離部において記録媒体に発生する強い正電荷を除電部材により除去できるため、画像乱れや装置内部の汚染の原因となる未定着トナーの飛散を効果的に抑制することができる。また、回収手段により除電部材にトナーが一定量以上に蓄積しないため、除電ユニットによる除電効果を安定化することができる。
【００２０】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、除電部材を除電ブラシとし、除電ブラシに接触しながら回転する回収ローラと、回収ローラ上のトナーを掻き落とすブレード材と、掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとで回収手段を構成することにより、構成が簡単で除電効果の高い除電ユニットとなる。
【００２１】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、除電ブラシと回収ローラのうち少なくとも一方に記録媒体と逆極性のバイアスを印加することにより、分離部において記録媒体に発生する電荷をより効果的に減衰することができる。
【００２２】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、除電部材を除電ローラとし、除電ローラ上のトナーを掻き落とすブレード材と、掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとで回収手段を構成することにより、除電ユニットの構成が一層簡単なものとなる。
【００２３】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、除電ローラに記録媒体と逆極性のバイアスを印加することにより、分離部において記録媒体に発生する電荷をより効果的に減衰することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置の画像形成部周辺を示す概略断面図である。従来例の図４と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１に示すように、感光体ドラム２の回転方向（時計回り）に沿ってクリーニング部９の上流側には感光体ドラム２へのシート６の巻き付きを防止する分離爪２０が配置され、クリーニング部９の下流側には感光体ドラム２の表面に残留した電荷を除去する除電装置２１が配置されている。
【００２５】
転写ローラ１６は圧縮バネ２２によって、搬送ベルト８を挟んで感光体ドラム２に所定の圧力で圧接されている。また、転写ローラ１６には高圧電源部２３が接続されており、転写ローラ１６に所定のバイアス電圧（転写バイアス）を印加することにより、感光体ドラム２と転写ローラ１６とのニップ部において感光体ドラム２上のトナー像をシート６に転写する。また、高圧電源部２３からのバイアス電圧は転写ローラ１６を介して搬送ベルト８にも印加され、搬送ベルト８上にシート６を静電吸着させる。
【００２６】
搬送ベルト８上に静電吸着されたシート６は、搬送ベルト８の下流端において駆動ローラ１４の曲率により搬送ベルト８から分離される。即ち、搬送ベルト８と駆動ローラ１４とが接触し始める部分がシート６の剥離する分離部２８となる。本発明においては、シート６の電荷を除去する除電ブラシ２５と、除電ブラシ２５に付着したトナーを回収する回収ローラ２６と、回収ローラ２６の表面からトナーを掻き落とすブレード材２７とを備えた除電ユニット２４を分離部２８の近傍に設けたことを特徴としている。
【００２７】
図２は、除電ユニット２４の拡大図である。除電ブラシ２５及び回収ローラ２６は、互いに接触しながらモータ等の駆動手段（図示せず）によりそれぞれ図中時計回り及び反時計回りに回転している。回収ローラ２６の表面にはブレード材２７がカウンターで当接しており、ブレード材２７を挟んで回収ローラ２６と反対側には回収スパイラル２９が配置されている。また、回収ローラ２６には電圧が印加できるようになっており、回収ローラ２６に接触する除電ブラシ２５は高抵抗の材料で形成されているため、除電ブラシ２５も回収ローラ２６と等電位に帯電可能となっている。
【００２８】
分離部２８（図１参照）において搬送ベルト８から曲率分離されるシート６には、剥離放電により非常に大きな正電荷が発生する。そこで、分離部２８に対向する位置に導電性の除電ブラシ２５を配置するとともに、回収ローラ２６を介して除電ブラシ２５に負のバイアス電圧を印加し、シート６に生じた正電荷を減衰させることにより、画像乱れや装置内部の汚染の原因となる未定着トナーの飛散を効果的に抑制することができる。
【００２９】
また、除電ブラシ２５に電荷を帯びたトナーが蓄積すると、除電ブラシ２５の表面がチャージアップして除電効果が弱められてしまうが、本発明では除電ブラシ２５に付着したトナーを電気的に回収する回収ローラ２６を設けたので、除電ブラシ２５表面のトナーは一定量以上には増加せず、除電ブラシ２５による除電効果を長期間に亘って安定化することができる。電荷を帯びたトナーは除電ブラシ２５から回収ローラ２６表面に移動するにつれて帯電量が減衰されるので、静電吸着力が弱められた状態でブレート材２７により掻き落とされ、回収スパイラル２９により廃棄ボトル（図示せず）へと搬送される。
【００３０】
除電ブラシ２５の材質としては、例えば導電性樹脂等が用いられ、回収ローラ２６の材質としては、例えば金属等が用いられる。また、ブレード材２７の材質としては、ゴムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ウレタン等が挙げられる。なお、ここでは回収ローラ２６に電圧を印加する構成としたが、除電ブラシ２５又は回収ローラ２６のいずれか一方に電圧を印加すれば他方も等電位に帯電可能であるため、除電ブラシ２５に電圧を印加する構成としても良いし、除電ブラシ２５及び回収ローラ２６の両方に電圧を印加する構成としても良い。
【００３１】
また、除電ブラシ２５に負のバイアス電圧を印加しなくても、シート６に発生する正電荷により除電ブラシ２５とシート６との間に新たな電界が生じるため、シート６上の正電荷をある程度減衰させることができる。この場合、除電ブラシ２５に正電荷が蓄積して減衰効果が低下しないように除電ブラシ２５を接地しておくことが好ましい。
【００３２】
図３は、除電ユニット２４の他の構成例を示す図である。図３においては、除電ブラシ２５に代えて図中反時計回りに回転する金属製の除電ローラ３０が設けられており、除電ローラ３０にはブレード材２７がカウンターに当接されている。ブレード材２７を挟んで除電ローラ３０と反対側には回収スパイラル２９が配置されており、除電ローラ３０には電圧が印加できるようになっている。
【００３３】
図３の除電ユニット２４を分離部２８（図１参照）の近傍に配置して除電ローラ３０に負のバイアス電圧を印加することにより、図２に示した除電ユニットと同様にシート６に生じた正電荷を減衰させ、トナー飛散を効果的に抑制することができる。また、除電ローラ３０表面に付着したトナーはブレート材２７により掻き落とされ、回収スパイラル２９により廃棄ボトル（図示せず）へと搬送されるため、除電ローラ３０による除電効果を安定化することができる。さらに、除電ユニット２４の構成が図２に比べて簡素化、小型化されるため、画像形成装置の低コスト化及び省スペース化にも貢献する。
【００３４】
なお、この例においても、除電ローラ３０へのバイアス印加手段を設けずに、例えば除電ローラ３０を接地しておくだけでもシート６上の正電荷をある程度減衰可能であるが、除電ローラ３０に負のバイアス電圧を印加する図３の構成とすることにより、シート６に発生する正電荷の減衰効果がより高くなるため好ましい。
【００３５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、感光体ドラムから搬送ベルト上のシートへ直接転写を行うモノクロ複写システムを例に挙げて説明したが、搬送ベルト上に担持された記録媒体上にシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像を順次転写するタンデム方式のカラー画像形成装置や、感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写体上に順次積層した後、搬送ベルト上に担持された記録媒体上に一度に転写する中間転写式のカラー画像形成装置においても全く同様に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、像担持体と現像装置とを含む画像形成部と、現像装置により像担持体上に現像されたトナー像を直接若しくは中間転写体を介して記録媒体上に転写する転写手段と、該転写手段に記録媒体を搬送する搬送ベルトと、を備え、転写手段によりトナー像が転写された記録媒体を搬送ベルトの下流端に設けられた分離部で搬送ベルトから分離する画像形成装置において、記録媒体を挟んで搬送ベルト表面に対向配置される導電性の回転体から成る非接触の除電部材と、該除電部材に蓄積したトナーを回収する回収手段とを有する除電ユニットを分離部の近傍に設けたものである。
【００３７】
これにより、分離部において記録媒体に発生する強い正電荷を除去して画像乱れや装置内部の汚染の原因となる未定着トナーの飛散を効果的に抑制するとともに、除電ユニットによる除電効果を長期間に亘って安定化する画像形成装置を簡便且つ低コストで提供することができる。
【００３８】
また、除電部材を除電ブラシとし、除電ブラシに接触しながら回転する回収ローラと、回収ローラに当接するブレード材と、該ブレード材により掻き落とされたトナーを搬送する回収スパイラルとで回収手段を構成したので、高い除電効果を有する除電ユニットを簡単な構成で実現可能となる。さらに、除電部材を除電ローラとすれば、除電ローラに直接ブレード材を当接させてトナーを掻き落とすことができるので、除電ユニットの更なる簡素化、小型化が可能となり、画像形成装置の低コスト化、省スペース化にも寄与する。
【００３９】
また、除電ブラシ又は除電ローラに記録媒体と逆極性のバイアス電圧を印加すれば、記録媒体に発生する電荷の減衰効果をより高めることができ、画像乱れや装置内部の汚染を一層効果的に抑制可能な画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】は、本発明の画像形成装置の画像形成部周辺を示す概略断面図である。
【図２】は、本発明の画像形成装置に用いられる除電ユニットの拡大図である。
【図３】は、除電ユニットの他の構成を示す断面図である。
【図４】は、従来の画像形成装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
２                  感光体ドラム（像担持体）
６                  シート
８                  搬送ベルト
１３                レジストローラ
１６                転写ローラ（転写手段）
２３                高圧電源部
２４                除電ユニット
２５                除電ブラシ（除電部材）
２６                回収ローラ（回収部材）
２７                ブレード材（回収部材）
２８                分離部
２９                回収スパイラル（回収部材）
３０                除電ローラ（除電部材）
１００              画像形成装置
Ｐ                  画像形成部
【図１】
2007225632.tif 000003
【図２】
2007225632.tif 000004
【図３】
2007225632.tif 000005
【図４】
2007225632.tif 000006