(57)【要約】【課題】電荷供給部によってベルト上またはベルトで搬送される記録媒体上の現像剤に逆極性の電荷が供給されるのを抑えることで、ベルト上または記録媒体上の現像剤が感光ドラムに逆転写されるのを抑えることを目的とする。【解決手段】画像形成装置（カラープリンタ１）は、複数の感光体（感光体ドラム４２Ａ）と、感光体上に現像剤像を形成する現像部（現像ユニット４２１）と、複数の感光体に接触するベルト（搬送ベルト４３Ａ）と、感光体の回転方向において、現像部よりも下流側で、かつ、ベルトと感光体との接触部よりも上流側に配置され、感光体に対向して当該感光体に現像剤とは逆極性の電荷を非接触で供給する電荷供給部６０と、電荷供給部６０とベルトとの間に配置され、逆極性の電荷がベルトに供給されるのを抑える遮蔽部（遮蔽壁７０）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体と、
前記感光体上に現像剤像を形成する現像部と、
前記複数の感光体に接触するベルトと、
前記感光体の回転方向において、前記現像部よりも下流側で、かつ、前記ベルトと前記感光体との接触部よりも上流側に配置され、前記感光体に対向して当該感光体に前記現像剤とは逆極性の電荷を非接触で供給する電荷供給部と、
前記電荷供給部と前記ベルトとの間に配置され、前記逆極性の電荷が前記ベルトに供給されるのを抑える遮蔽部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記遮蔽部は、前記電荷供給部と前記ベルトとの間を塞ぐ壁であ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】
前記感光体の軸線方向において、前記電荷供給部および前記遮蔽部は、前記感光体上の現像剤像が形成される範囲よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記遮蔽部の前記ベルト側の面は、前記ベルトの表面に対して平行であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記遮蔽部は、前記ベルトの前記感光体と接触する表面の移動方向において、前記電荷供給部に対して上流側と下流側の両方に向けて延びていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記遮蔽部は、導体で構成され、接地されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電荷供給部は、前記現像剤とは逆極性のバイアスが印加されるワイヤと、前記ワイヤと前記感光体との間に配置され、前記現像剤と同極性のバイアスが印加される対向電極とを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記感光体を保持し、装置本体外から取り出し可能な感光体カートリッジを備え、
前記感光体カートリッジは、前記遮蔽部を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の感光体を保持し、装置本体外に移動可能なホルダを備え、
前記ホルダは、前記遮蔽部を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記電荷供給部は、前記複数の感光体のうち前記ベルトの前記感光体と接触する表面の移動方向における最下流側の感光体以外の残りの複数の感光体のみに対して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記遮蔽部は、複数の前記電荷供給部のうち前記移動方向における最上流側の電荷供給部以外の電荷供給部のみに対して設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
感光体と、
前記感光体上に現像剤像を形成する現像部よりも前記感光体の回転方向の下流側に設けられ、前記感光体に対向して当該感光体に前記現像剤とは逆極性の電荷を非接触で供給する電荷供給部と、
前記電荷供給部と前記感光体に接触するベルトとの間に配置され、前記逆極性の電荷が前記ベルトに供給されるのを抑える遮蔽部と、を備えたことを特徴とする感光体カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に電荷を供給する電荷供給部を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の感光ドラムと、各感光ドラム上のトナー像が転写される中間転写ベルトと、各感光ドラムの外周面を除電する除電手段とを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。詳しくは、除電手段は、感光ドラムと中間転写ベルトの間に形成される隙間に配置され、感光ドラム上のトナー像が中間転写ベルトに転写される前に、当該トナー像を除電している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０５９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、中間転写ベルト上に転写されたトナー像が下流側の除電手段によって除電されて、中間転写ベルト上のトナー像が感光ドラムに逆転写されるおそれがあった。なお、この問題は、複数の感光ドラムとの間で用紙を搬送する搬送ベルトを備えた画像形成装置において、除電手段を設ける場合にも、同様に起こることが予想される。
【０００５】
そこで、本発明は、除電手段（電荷供給部）によってベルト上またはベルトで搬送される記録媒体上の現像剤に逆極性の電荷が供給されるのを抑えることで、ベルト上または記録媒体上の現像剤が感光ドラムに逆転写されるのを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、複数の感光体と、前記感光体上に現像剤像を形成する現像部と、前記複数の感光体に接触するベルトと、前記感光体の回転方向において、前記現像部よりも下流側で、かつ、前記ベルトと前記感光体との接触部よりも上流側に配置され、前記感光体に対向して当該感光体に前記現像剤とは逆極性の電荷を非接触で供給する電荷供給部と、前記電荷供給部と前記ベルトとの間に配置され、前記逆極性の電荷が前記ベルトに供給されるのを抑える遮蔽部と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、電荷供給部から逆極性の電荷がベルトに供給されるのを遮蔽部によって抑えることができるので、ベルト上またはベルトで搬送される記録媒体上の現像剤に逆極性の電荷が供給されるのを抑えることができ、現像剤が感光体に逆転写されるのを抑制することができる。
【０００８】
また、前記した構成において、前記遮蔽部は、前記電荷供給部と前記ベルトとの間を塞ぐ壁であってもよい。
【０００９】
これによれば、遮蔽部が、電荷供給部とベルトとの間を塞ぐ壁、つまり穴の無い壁状であることから、電荷供給部からの電荷（イオン）がベルト側に漏れることを抑制できる。
【００１０】
また、前記した構成では、前記感光体の軸線方向において、前記電荷供給部および前記遮蔽部が、前記感光体上の現像剤像が形成される範囲よりも大きく構成されていてもよい。
【００１１】
これによれば、現像剤像が形成される範囲よりも大きな電荷供給部により感光体上の現像剤像の帯電量を全体的に下げることができるとともに、現像剤像が形成される範囲よりも大きな遮蔽部によってベルト上または記録媒体上の現像剤に向けて逆極性の電荷が供給されるのを良好に抑えることができる。
【００１２】
また、前記した構成において、前記遮蔽部の前記ベルト側の面は、前記ベルトの表面に対して平行であってもよい。
【００１３】
これによれば、遮蔽部に溜まった電荷がベルト側の面で分散されるので、遮蔽部に溜まった電荷がベルト上または記録媒体上の現像剤に影響を与えるのを抑えることができる。
【００１４】
また、前記した構成において、前記遮蔽部は、前記ベルトの前記感光体と接触する表面の移動方向において、前記電荷供給部に対して上流側と下流側の両方に向けて延びていてもよい。
【００１５】
これによれば、電荷供給部から発せられる電荷がベルトに達するのを遮蔽部によって良好に抑えることができる。
【００１６】
また、前記した構成において、前記遮蔽部は、導体で構成され、接地されていてもよい。
【００１７】
これによれば、遮蔽部に電荷が蓄積しないので、遮蔽部に溜まった電荷がベルト上または記録媒体上の現像剤に影響を与えるのを抑えることができる。
【００１８】
また、前記した構成において、前記電荷供給部は、前記現像剤とは逆極性のバイアスが印加されるワイヤと、前記ワイヤと前記感光体との間に配置され、前記現像剤と同極性のバイアスが印加される対向電極とを備えていてもよい。
【００１９】
これによれば、ワイヤと対向電極に印加するバイアスを制御することで、適度な量の電荷を感光体上の現像剤に付与することができ、感光体上の現像剤の帯電量を過度に下げ過ぎるのを抑えることができる。
【００２０】
また、前記した構成において、前記感光体を保持し、装置本体外から取り出し可能な感光体カートリッジを備える場合には、前記感光体カートリッジが、前記遮蔽部を有していてもよい。
【００２１】
これによれば、感光体の交換時などにおいて、感光体カートリッジを装置本体外に取り外すと遮蔽部も一緒に装置本体外に取り外されるので、遮蔽部で邪魔されることなく感光体の交換などを良好に行うことができる。
【００２２】
また、前記した構成において、前記複数の感光体を保持し、装置本体外に移動可能なホルダを備える場合には、前記ホルダが、前記遮蔽部を有していてもよい。
【００２３】
これによれば、ベルトのメンテナンス時などにおいて、ホルダを装置本体外に移動させると遮蔽部も一緒に装置本体外に移動するので、遮蔽部で邪魔されることなくベルトのメンテナンスなどを良好に行うことができる。
【００２４】
また、前記した構成において、前記電荷供給部は、前記複数の感光体のうち前記ベルトの前記感光体と接触する表面の移動方向における最下流側の感光体以外の残りの複数の感光体のみに対して設けられていてもよい。
【００２５】
これによれば、電荷供給部をすべての感光体に対して設ける構造に比べ、コストを低くすることができる。
【００２６】
また、前記した構成において、前記遮蔽部は、複数の前記電荷供給部のうち前記移動方向における最上流側の電荷供給部以外の電荷供給部のみに対して設けられていてもよい。
【００２７】
これによれば、遮蔽部をすべての電荷供給部に対して設ける構造に比べ、コストを低くすることができる。
【００２８】
また、本発明に係る感光体カートリッジは、感光体と、前記感光体上に現像剤像を形成する現像部よりも前記感光体の回転方向の下流側に設けられ、前記感光体に対向して当該感光体に前記現像剤とは逆極性の電荷を非接触で供給する電荷供給部と、前記電荷供給部と前記感光体に接触するベルトとの間に配置され、前記逆極性の電荷が前記ベルトに供給されるのを抑える遮蔽部と、を備える。
【００２９】
この構成によっても、電荷供給部から逆極性の電荷がベルトに供給されるのを遮蔽部によって抑えることができるので、ベルト上またはベルトで搬送される記録媒体上の現像剤に逆極性の電荷が供給されるのを抑えることができ、現像剤が感光体に逆転写されるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、電荷供給部によってベルト上または記録媒体上の現像剤に逆極性の電荷が供給されるのを抑えることができるので、ベルト上または記録媒体上の現像剤が感光ドラムに逆転写されるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】装置本体からホルダを引き出した状態を示す図である。
【図３】電荷供給部および遮蔽壁付近の構成を示す拡大図である。
【図４】電荷供給部および遮蔽壁付近の構成を上から見た図である。
【図５】変形例に係るカラープリンタを示す図である。
【図６】図５の電荷供給部および遮蔽壁付近の構成を示す拡大図である。
【図７】感光体ドラムの表面のうち、電荷供給部よりも下流側で、かつ、感光体ドラムと搬送ベルトとの接触部よりも上流側の部分の表面電位の経時変化を示すグラフである。
【図８】感光体ドラム上のトナー比率とトナー帯電量との関係を示すグラフである。
【図９】非露光部の表面電位と対向電極バイアスとの関係を示すグラフである。
【図１０】露光部の表面電位と対向電極バイアスとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分について説明する。
【００３３】
以下の説明において、方向は、カラープリンタ１の使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【００３４】
図１に示すように、カラープリンタ１は、用紙Ｓの両面に画像を形成可能な装置であり、装置本体２内に、給紙部３と、画像形成部４と、搬送部５とを主に備えている。
【００３５】
給紙部３は、装置本体２内の下部に設けられており、用紙Ｓを収容する給紙トレイ３１と、給紙機構３２とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、給紙機構３２によって画像形成部４に供給される。
【００３６】
画像形成部４は、露光ユニット４１と、４つのプロセスユニット４２と、転写ユニット４３と、定着ユニット４４とを主に備えている。
【００３７】
露光ユニット４１は、装置本体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源と、符号を省略して示すポリゴンミラー、複数のレンズおよび複数の反射鏡とを主に備えている。画像データに基づいてレーザ光源から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラーや反射鏡で反射され、レンズを通過して、各感光体ドラム４２Ａの表面で高速走査される。
【００３８】
プロセスユニット４２は、給紙トレイ３１と露光ユニット４１との間で前後に並んで配置され、感光体の一例としての感光体ドラム４２Ａと、帯電器４２Ｂと、現像部の一例としての現像ユニット４２１とを備えている。現像ユニット４２１は、現像ローラ４２Ｃと、符号を省略して示す供給ローラ、層厚規制ブレードおよびトナー収容部とを主に備えている。各プロセスユニット４２は、トナー収容部内に収容される現像剤の一例としてのトナーの色が相違するのみであり、構成は略同一である。
【００３９】
各プロセスユニット４２は、装置本体２外に移動可能なホルダ４６によって保持されている。ホルダ４６は、装置本体２の前側に設けられるフロントカバー２１を開放することによって形成される開口を通して、図１に示す装着位置と、図２に示す引出位置とに移動可能となっている。ホルダ４６には、３つの電荷供給部６０と、遮蔽部の一例としての２つの遮蔽壁７０とが設けられている。
【００４０】
電荷供給部６０は、感光体ドラム４２Ａにトナーとは逆極性の電荷を非接触で供給するためのものであり、４つの感光体ドラム４２Ａのうち、搬送ベルト４３Ａの感光体ドラム４２Ａと接触する表面の移動方向における最下流側の感光体ドラム４２Ａ以外の残りの３つの感光体ドラム４２Ａのみに対して設けられている。遮蔽壁７０は、電荷供給部６０から搬送ベルト４３Ａにトナーとは逆極性の電荷が供給されるのを抑えるためのものであり、３つの電荷供給部６０のうち前記移動方向における最上流側の電荷供給部６０以外の残りの２つの電荷供給部６０のみに対して設けられている。なお、電荷供給部６０および遮蔽壁７０の詳細については、後述する。
【００４１】
転写ユニット４３は、給紙トレイ３１とプロセスユニット４２との間に設けられ、符号を省略して示す駆動ローラと従動ローラの間で張設されたベルトの一例としての無端状の搬送ベルト４３Ａと、４つの転写ローラ４３Ｂとを主に備えている。搬送ベルト４３Ａは、外側の面が各感光体ドラム４２Ａに接しており、その内側には各転写ローラ４３Ｂが各感光体ドラム４２Ａとの間で搬送ベルト４３Ａを挟持するように配置されている。
【００４２】
定着ユニット４４は、プロセスユニット４２の後方に設けられ、加熱ローラ４４Ａと、この加熱ローラ４４Ａを押圧する加圧ローラ４４Ｂとを主に備えている。
【００４３】
画像形成部４では、感光体ドラム４２Ａの表面が、帯電器４２Ｂにより一様に帯電された後、露光ユニット４１からのレーザ光によって露光されることで、感光体ドラム４２Ａ上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部内のトナーは、供給ローラを介して帯電された状態で現像ローラ４２Ｃに供給され、現像ローラ４２Ｃと層厚規制ブレードの間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ４２Ｃ上に担持される。
【００４４】
そして、現像ローラ４２Ｃ上に担持されたトナーが、静電潜像が形成された感光体ドラム４２Ａに供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム４２Ａ上にトナー像が形成される。その後、給紙部３から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム４２Ａと搬送ベルト４３Ａの間を搬送されることで、各感光体ドラム４２Ａ上に形成されたトナー像が各転写ローラ４３Ｂによって用紙Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。
【００４５】
トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ４４Ａと加圧ローラ４４Ｂの間を搬送されることでトナー像が熱定着される。以上のようにして、用紙Ｓに画像を形成することができる。画像が形成された用紙Ｓは、搬出ローラ４５によって定着ユニット４４から搬送経路５１に搬出される。
【００４６】
搬送部５は、画像形成部４から搬出された用紙Ｓを装置本体２の外部に排出する排出機構として機能するとともに、画像形成部４により一方の面に画像が形成された用紙Ｓの表裏を反転させた状態で当該用紙Ｓを画像形成部４へ再度搬送する再搬送手段として機能している。具体的に、搬送部５は、搬送経路５１と、排出ローラ５２と、前後に揺動可能に構成されたフラッパ５３と、再搬送経路５４と、再搬送経路５４内で用紙Ｓを搬送する複数の搬送ローラ５５とを主に備えている。
【００４７】
搬送経路５１は、装置本体２内の後部に設けられており、後方に揺動したフラッパ５３（実線参照）の前方付近から上方に向けて延びた後、進路を前方へ湾曲させるように延びている。
【００４８】
排出ローラ５２は、正逆回転可能に構成されており、正回転時には画像形成部４から搬出された用紙Ｓを装置本体２の外部に向けて排出し、逆回転時には用紙Ｓを装置本体２内に引き込むように搬送する。
【００４９】
再搬送経路５４は、装置本体２内の後部から下部にわたって設けられており、鎖線で示す前方に揺動したフラッパ５３の後方付近から下方に向けて延び、進路を前方へ湾曲させて給紙トレイ３１の下を前方に向けて延びた後、さらに進路を上方へ湾曲させて給紙機構３２に向かうように延びている。
【００５０】
搬送部５では、画像形成が終了した場合には、画像形成部４から搬出された用紙Ｓは、搬送経路５１を搬送され、正回転する排出ローラ５２によって装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ２２上に載置される。また、一方の面に画像が形成された用紙Ｓの他方の面に画像を形成する場合には、用紙Ｓの全体が装置本体２の外部に完全に排出される前に排出ローラ５２が逆回転することで、用紙Ｓは再度装置本体２内に引き戻され、搬送経路５１から再搬送経路５４に搬送される。その後、破線で示すように用紙Ｓは、搬送ローラ５５によって再搬送経路５４を搬送され、給紙機構３２によって再び画像形成部４に搬送される。
【００５１】
なお、画像形成部４において他方の面に画像が形成された用紙Ｓは、画像形成部４から搬送経路５１に搬出され、正回転する排出ローラ５２によって装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ２２上に載置される。
【００５２】
次に、電荷供給部６０と遮蔽壁７０について詳細に説明する。
図３に示すように、電荷供給部６０は、感光体ドラム４２Ａの回転方向において、現像ローラ４２Ｃよりも下流側で、かつ、搬送ベルト４３Ａと感光体ドラム４２Ａとの接触部よりも上流側に配置され、感光体ドラム４２Ａに近接して対向している。電荷供給部６０は、トナーとは逆極性のバイアスが印加されるワイヤ６１と、トナーと同極性のバイアスが印加される対向電極６２とを備えている。
【００５３】
ワイヤ６１は、感光体ドラム４２Ａの軸線方向に沿って延設されており、その両端がホルダ４６の左右の側壁で支持されている。
【００５４】
対向電極６２は、感光体ドラム４２Ａの軸線方向に沿って延びてワイヤ６１を内部に収容するように断面視Ｕ字状に折り曲げられた板状の電極であり、その両端がホルダ４６の左右の側壁で支持されている。対向電極６２は、主に、グリッド電極６２Ａと、一対のシールド電極６２Ｂとを備えている。
【００５５】
グリッド電極６２Ａは、ワイヤ６１と感光体ドラム４２Ａとの間に配置される電極であり、Ｕ字状の対向電極６２の底部に複数のスリットを形成することで複数のワイヤ状に形成されている。
各シールド電極６２Ｂは、ワイヤ６１を挟むように互いに対向して配置されている。
【００５６】
遮蔽壁７０は、樹脂などの絶縁体からなる部材であり、電荷供給部６０と搬送ベルト４３Ａとの間に配置され、電荷供給部６０と搬送ベルト４３Ａとの間を塞ぐ穴の無い壁状に形成されている。詳しくは、遮蔽壁７０は、搬送ベルト４３Ａの感光体ドラム４２Ａと接触する表面の移動方向において、電荷供給部６０よりも上流側と下流側の両方に向けて延びている。
【００５７】
また、遮蔽壁７０は、感光体ドラム４２Ａの軸線方向に沿って延びており、その軸線方向の両端がホルダ４６の左右の側壁で支持されている。遮蔽壁７０の搬送ベルト４３Ａ側の面７１は、搬送ベルト４３Ａの表面に対して平行となっている。
【００５８】
図４に示すように、電荷供給部６０および遮蔽壁７０は、感光体ドラム４２Ａの軸線方向において、感光体ドラム４２Ａ上のトナー像が形成される範囲Ｒよりも大きくなるように構成されている。詳しくは、転写ローラ４３Ｂは感光体ドラム４２Ａの軸線方向において、トナー像が形成される範囲Ｒよりも大きく構成されており、電荷供給部６０は転写ローラ４３Ｂよりも大きく構成されている。また、搬送ベルト４３Ａは、感光体ドラム４２Ａの軸線方向において電荷供給部６０より大きく構成されており、遮蔽壁７０は、搬送ベルト４３Ａより大きく構成されている。つまり、上下方向から見て、電荷供給部６０のすべてが遮蔽壁７０に重なるような大きさで、遮蔽壁７０が形成されている。
【００５９】
次に、電荷供給部６０および遮蔽壁７０の作用について詳細に説明する。なお、以下の説明では、電荷供給部６０および遮蔽壁７０の作用を理解するために、当該作用の説明の前に、まず、電荷供給部６０等を設けない場合の問題点を先に説明する。
【００６０】
電荷供給部６０および遮蔽壁７０を設けない場合には、各感光体ドラム４２Ａ上で支持しているトナーの帯電量が大きいため、各感光体ドラム４２Ａ上のトナーを用紙Ｓに転写する際に大きな転写電流が必要になる。このように転写電流が大きい場合、用紙Ｓが各感光体ドラム４２Ａを通過するたびに、用紙Ｓの帯電量が大きくなり、例えば最下流側の感光体ドラム４２Ａと用紙Ｓとの間で放電が起こるなどして、転写不良が発生する可能性がある。特に、用紙Ｓの両面に印刷を行う場合には、この問題が顕著になる。詳しくは、定着ユニット４４によって熱定着された用紙Ｓは、含まれる水分量が少なくなっているため帯電量が大きくなりやすい。そのため、用紙Ｓの２面目の印刷をする場合には、１面目と比較して放電が起こりやすく、転写不良が発生する可能性が高くなる。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、電荷供給部６０を、上流側の３つの感光体ドラム４２Ａに対して設けているので、上流側の３つの感光体ドラム４２Ａ上のトナーの帯電量を下げることができる。これにより、各感光体ドラム４２Ａ上のトナーを用紙Ｓに転写する際の転写電流を、トナーの帯電量を下げない場合と比較して小さくすることができる。転写電流が小さくなることで、上流側の３つの感光体ドラム４２Ａを通過した後の用紙Ｓの帯電量が小さくなるので、最下流側の感光体ドラム４２Ａと用紙Ｓとの間で放電が生じるのを抑えることができ、転写不良の発生を抑えることが可能となっている。
【００６２】
なお、本実施形態では、最下流側の感光体ドラム４２Ａに対して電荷供給部６０を設けていないので、最下流側の感光体ドラム４２Ａを通過した後の用紙Ｓの帯電量が多少大きくなっているが、片面印刷の場合には、そのまま用紙Ｓが排紙トレイ２２に排出されるので、用紙Ｓの帯電量に起因した転写不良が生じることはない。また、両面印刷の場合には、多少帯電量が大きくなった用紙Ｓが再度、最上流側の感光体ドラム４２Ａに搬送されるが、用紙Ｓの電荷は、用紙Ｓが再搬送経路５４を搬送されている間に、他の部材に分散される。
【００６３】
最上流側の電荷供給部６０に対しては遮蔽壁７０が設けられていないが、最上流側の電荷供給部６０の下方を通過する用紙Ｓには未定着のトナーが転写されていないため、トナーとは逆極性の電荷が用紙Ｓに供給された場合であっても、トナーが感光体ドラム４２Ａに逆転写してしまうという問題は発生しない。
【００６４】
なお、このように電荷供給部６０を設けることにより用紙Ｓの帯電量の増加による問題を抑えることはできるが、単に電荷供給部６０を設けるだけであると、つまり本実施形態のような遮蔽壁７０を設けない構成であると、最上流側の感光体ドラム４２Ａから用紙Ｓ上に転写されたトナーは、その下流側にある２つの電荷供給部６０から逆極性の電荷が供給されることで、その帯電量が徐々に下がり、逆極性となる可能性がある。詳しくは、電荷供給部６０から逆極性の電荷が供給されることで、用紙Ｓ上に転写されたトナーの一部が確率的に逆極性に帯電する。そして、逆極性に帯電したトナーは、例えば最下流側の感光体ドラム４２Ａに逆転写してしまうという問題が発生する可能性がある。トナーが逆転写すると、本来の印刷濃度が得られないなど、画質が劣化する可能性がある。
【００６５】
これに対し、本実施形態では、最上流側から数えて２番目の電荷供給部６０と３番目の電荷供給部６０に対してそれぞれ遮蔽壁７０を設けているので、２番目の電荷供給部６０と３番目の電荷供給部６０から発せられる逆極性の電荷が、搬送ベルト４３Ａ上の用紙Ｓに供給されるのを抑えることができ、用紙Ｓ上のトナーの帯電量が低下することが抑えられる。これにより、用紙Ｓ上のトナーの帯電量が下がりすぎることによる、感光体ドラム４２Ａへのトナーの逆転写という問題が発生することを抑えることができる。
【００６６】
以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
遮蔽壁７０が、電荷供給部６０と搬送ベルト４３Ａとの間を塞ぐ壁、つまり穴の無い壁状であるので、電荷供給部６０からの電荷が搬送ベルト４３Ａ側に漏れることを抑制できる。詳しくは、電荷供給部６０から放出されたイオンが、遮蔽壁７０に遮られることで、搬送ベルト４３Ａに到達することを抑制できる。
【００６７】
電荷供給部６０が、感光体ドラム４２Ａの軸線方向において、感光体ドラム４２Ａ上のトナー像が形成される範囲Ｒよりも大きいので、感光体ドラム４２Ａ上のトナー像の帯電量を有効な印字範囲において下げることができる。また、遮蔽壁７０が、感光体ドラム４２Ａの軸線方向において、感光体ドラム４２Ａ上のトナー像が形成される範囲Ｒよりも大きいので、用紙Ｓ上の有効な印字範囲においてトナーに向けて逆極性の電荷が供給されるのを良好に抑えることができる。
【００６８】
遮蔽壁７０の搬送ベルト４３Ａ側の面７１が、搬送ベルト４３Ａの表面に対して平行であるので、遮蔽壁７０に溜まった電荷が搬送ベルト４３Ａ側の面７１で分散され、遮蔽壁７０に溜まった電荷が用紙Ｓ上のトナーに影響を与えるのを抑えることができる。
【００６９】
遮蔽壁７０が、搬送ベルト４３Ａの感光体ドラム４２Ａと接触する表面の移動方向において、電荷供給部６０に対して上流側と下流側の両方に向けて延びているので、電荷供給部６０から発せられる電荷が搬送ベルト４３Ａ上の用紙Ｓに達するのを遮蔽壁７０によって良好に抑えることができる。
【００７０】
電荷供給部６０が、ワイヤ６１と対向電極６２とを備えているので、ワイヤ６１と対向電極６２に印加するバイアスを制御することで、適度な量の電荷を感光体ドラム４２Ａ上のトナーに付与することができ、感光体ドラム４２Ａ上のトナーの帯電量を過度に下げ過ぎるのを抑えることができる。
【００７１】
電荷供給部６０および遮蔽壁７０がホルダ４６に設けられているので、例えば搬送ベルト４３Ａのメンテナンス時などにおいて、ホルダ４６を装置本体２外に移動させると電荷供給部６０や遮蔽壁７０も一緒に装置本体２外に移動するので、電荷供給部６０や遮蔽壁７０で邪魔されることなく搬送ベルト４３Ａのメンテナンスなどを良好に行うことができる。
【００７２】
電荷供給部６０が、上流側の３つの感光体ドラム４２Ａのみに対して設けられているので、例えば電荷供給部をすべての感光体ドラムに対して設ける構造に比べ、コストを低くすることができる。
【００７３】
遮蔽壁７０が、最上流側の電荷供給部６０以外の２つの電荷供給部６０のみに対して設けられているので、例えば遮蔽壁をすべての電荷供給部に対して設ける構造に比べ、コストを低くすることができる。
【００７４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７５】
前記実施形態では、ホルダ４６に電荷供給部６０および遮蔽壁７０を設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば図５に示すように、感光体カートリッジ９０Ａに、電荷供給部６０および遮蔽壁８０を設けてもよい。具体的に、図５に示すカラープリンタ１Ａは、ＬＥＤユニットＬＵによって感光体ドラム９１を露光するプリンタであり、４つのプロセスカートリッジ９０が装置本体２に対して着脱可能となっている。
【００７６】
プロセスカートリッジ９０は、感光体ドラム９１等を保持する感光体カートリッジ９０Ａと、現像ローラ９２等を保持する現像部の一例としての現像カートリッジ９０Ｂとを有している。そして、上流側の３つの感光体カートリッジ９０Ａには、電荷供給部６０および遮蔽壁８０がそれぞれ設けられている。
【００７７】
なお、前記実施形態と同様に、最上流側の感光体カートリッジ９０Ａには、遮蔽壁８０を設けなくてもよいが、感光体カートリッジ９０Ａの構造を共通化すべく、この形態では、最上流側の感光体カートリッジ９０Ａにも遮蔽壁８０を設けることとした。また、これと同様の理由で、最下流側の感光体カートリッジ９０Ａにも電荷供給部６０および遮蔽壁８０を設けて、他の感光体カートリッジ９０Ａと構造を共通化してもよい。
【００７８】
図６に示すように、遮蔽壁８０は、感光体カートリッジ９０Ａの樹脂製のフレームの一部を構成する壁であり、電荷供給部６０の下方に配置される第１壁部８１と、電荷供給部６０のＵ字状の対向電極６２の開口を塞ぐように配置される第２壁部８２とを有している。
【００７９】
これによれば、感光体カートリッジ９０Ａの交換時において、感光体カートリッジ９０Ａを装置本体２外に取り外すと電荷供給部６０および遮蔽壁８０も一緒に装置本体２外に取り外されるので、電荷供給部６０や遮蔽壁８０で邪魔されることなく感光体カートリッジ９０Ａの交換を良好に行うことができる。
【００８０】
前記実施形態では、遮蔽壁７０を絶縁体で構成したが、本発明はこれに限定されず、遮蔽壁の材料は、これに限定されず、例えば金属などの導体であってもよい。この場合、遮蔽壁は、図示せぬアース部材を介して接地させるのが好ましい。これによれば、遮蔽壁に電荷が蓄積しないので、遮蔽壁に溜まった電荷が用紙上のトナーに影響を与えるのを抑えることができる。
【００８１】
前記実施形態では、遮蔽部として遮蔽壁７０、つまり穴の無い壁を例示したが、本発明はこれに限定されず、遮蔽部は、例えば微小な穴を有する壁などであってもよい。
【００８２】
前記実施形態では、感光体として感光体ドラム４２Ａを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体であってもよい。
【００８３】
前記実施形態では、ベルトとして搬送ベルト４３Ａを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば感光体上のトナー像が転写される中間転写ベルトであってもよい。すなわち、遮蔽壁は、未定着のトナー像が搬送される面と電荷供給部との間に配置されればよい。
【００８４】
前記実施形態では、ワイヤ６１と対向電極６２を有する電荷供給部６０を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばワイヤのみからなる電荷供給部であってもよい。また、感光体ドラム４２Ａに対向する櫛歯状の電極からなる電荷供給部であってもよい。
【００８５】
前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
【００８６】
以下に、前記した実施形態に基づく数値の一例を説明する。詳しくは、対向電極６２に印加する対向電極バイアスとトナーの逆転写との関係を調べた実験結果を示す。なお、この実験では、現像ローラ４２Ｃ上でプラスに帯電した状態で担持されるトナーを使用した。
【００８７】
図７に示すグラフは、図１に示す感光体ドラム４２Ａの表面のうち、電荷供給部６０よりも下流側で、かつ、感光体ドラム４２Ａと搬送ベルト４３Ａとの接触部よりも上流側の部分の表面電位の経時変化を示したものである。図７において、実線は、電荷供給部６０による電荷の供給を行っていないときの表面電位の変化を示している。破線は、電荷供給部６０のワイヤ６１に−２２５ｍＡのワイヤバイアスを印加し、対向電極６２に３００Ｖの対向電極バイアスＶ１を印加したときの表面電位の変化を示している。一点鎖線は、電荷供給部６０のワイヤ６１に−２２５ｍＡのワイヤバイアスを印加し、対向電極６２に２００Ｖの対向電極バイアスＶ２を印加したときの表面電位の変化を示している。
【００８８】
この実験では、実線で示すように、帯電器４２Ｂによって感光体ドラム４２Ａの表面電位を７６０Ｖ程度にし、露光ユニット４１によって表面電位を１４０Ｖ程度まで下げている。つまり、感光体ドラム４２Ａ上における、露光ユニット４１によって露光されていない部分である非露光部の表面電位が７６０Ｖ程度となり、露光ユニット４１によって露光された部分である露光部の表面電位が１４０Ｖ程度となっている。
【００８９】
これに対し、対向電極６２に感光体ドラム４２Ａの表面電位と同極性で絶対値の小さい３００Ｖの対向電極バイアスＶ１を印加し、ワイヤ６１に感光体ドラム４２Ａの表面電位の逆極性のワイヤバイアスを加えた実験では、破線で示すように、非露光部の表面電位が２３０Ｖ程度となり、露光部の表面電位が、電荷供給部６０を作動させていないときと同じ値の１４０Ｖ程度となることが確認された。
【００９０】
また、対向電極６２に２００Ｖの対向電極バイアスＶ２を印加した実験では、一点鎖線で示すように、非露光部の表面電位が１４０Ｖ程度となり、露光部の表面電位が１００Ｖ程度となることが確認された。
【００９１】
図８は、前述した露光部に供給されたトナーの帯電量の分布について調べた実験結果である。
図８に実線で示すように、電荷供給部６０を作動させないときには、トナーの帯電量は、最も大きなプラスの帯電量の範囲に分布することが確認された。また、破線で示すように、対向電極６２に３００Ｖの対向電極バイアスＶ１を印加した実験では、トナーの帯電量は、電荷供給部６０を作動させないときよりも小さくなるが、ほとんどがプラスの帯電量の範囲に分布することが確認された。これにより、対向電極６２に３００Ｖの対向電極バイアスＶ１を印加した場合には、逆極性となるトナーがほとんど発生しないため、トナーの逆転写を抑えることができることが確認された。
【００９２】
また、一点鎖線で示すように、対向電極６２に２００Ｖの対向電極バイアスＶ２を印加した実験では、一部のトナーがマイナスの帯電量の範囲に分布することが確認された。これにより、対向電極６２に２００Ｖの対向電極バイアスＶ２を印加した場合には、逆極性となるトナーが発生するため、トナーの逆転写が生じることが確認された。以上より、対向電極バイアスは、逆極性となるトナーが発生しない範囲、すなわち３００Ｖ以上の範囲とすることが望ましい。
【００９３】
図９は、非露光部の表面電位と対向電極バイアスとの関係を示す実験結果である。これによれば、対向電極バイアスが小さければ小さい程、非露光部の表面電位が小さくなることが確認された。つまり、対向電極バイアスを小さくすればするほど、転写電流を小さくできることが確認された。
【００９４】
図１０は、露光部の表面電位と対向電極バイアスとの関係を示す実験結果である。これによれば、対向電極バイアスがＶ１、つまり３００Ｖ以上である場合に、露光部の表面電位を、電荷供給部６０を作動させていないときと同じ値の１４０Ｖ程度にすることができることが確認された。また、対向電極バイアスがＶ１よりも小さくなればなるほど、露光部の表面電位が１４０Ｖよりも徐々に小さくなっていくことが確認された。対向電極バイアスは、露光部の表面電位を下げない範囲、すなわち３００Ｖ以上の範囲とすることが望ましい。
【００９５】
以上により、帯電器４２Ｂによって感光体ドラム４２Ａの表面電位を７６０Ｖ程度にし、露光ユニット４１によって表面電位を１４０Ｖ程度まで下げるような形態においては、対向電極バイアスは、３００Ｖ以上にすることがよいことが確認された。つまり、転写電流を小さく抑えることも考慮すると、対向電極バイアスは、トナーと同極性、すなわち感光体ドラム４２Ａの表面電位と同極性であって、感光体ドラム４２Ａの表面電位よりも小さい範囲、例えば３００〜６００Ｖの範囲で設定すればよいことが確認された。
【符号の説明】
【００９６】
１      カラープリンタ
４２Ａ  感光体ドラム
４３Ａ  搬送ベルト
６０    電荷供給部
７０    遮蔽壁
４２１  現像ユニット
【図１】
2016090680.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016090680.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2016090680.tif 000009
【図８】
2016090680.tif 000010
【図９】
2016090680.tif 000011
【図１０】
2016090680.tif 000012