JP2008145910A - 放電生成物除去装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転する感光体等の像形成体の像形成面に付着する放電生成物を、新たな画像欠陥を誘発せずに良好に除去することができる放電生成物除去装置を提供する。そのような放電生成物の付着に起因した画像欠陥やそれ以外の新たな画像欠陥が発生するおそれのない良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】放電生成物除去装置（３）は、像形成体（１２）の像形成面に残留しているトナーを保持する表面材（３２）の接合部（３５）が存在するトナー保持回転体（３０）と、このトナー保持回転体の表面材に接触又は近接し、その保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーを回収するトナー回収部材（４０）とを含む。画像形成装置（１）はこの放電生成物除去装置を装備する。
【選択図】図２

Description

この発明は、放電生成物除去装置及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。

現像剤としてのトナーで構成される像を各種用紙等の記録媒体に形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ等に代表される画像形成装置においては、その画像の形成に際し、感光体等からなる像形成体をコロナ放電方式、接触帯電方式等の帯電装置により所定の電位に帯電させている。この際、その帯電時に発生する放電により窒素酸化物等の放電生成物が生成されて、それが像形成体の像形成面に付着することがある。このような放電生成物は、帯電装置に限らず、この他にもコロナ放電又は接触式静電転写を行う転写装置や除電装置などにおいても生成されることもある。

そして、このような放電生成物が像形成体に付着すると、その放電生成物が空気中の水分を吸着した場合、その像形成体の放電生成物が付着している像形成面の部分が電気抵抗の低い状態になるため所定の電位を維持できなくなり、この結果、静電潜像の電位の横流れ等に起因した白抜け（像流れ）等の画像欠陥が発生してしまう。

この対策としては、トナー除去後又はトナークリーニング後の感光体の表面に、極細繊維の不織布を主体とする摩擦係数調整部材を摺擦させるように構成した画像形成装置が知られている（特許文献１）。この画像形成装置によれば、摩擦係数調整部材を感光体の表面に摺擦させていることにより、トナー除去後等における感光体に付着するコロナ生成物をその感光層の磨耗を抑制しつつ容易に排除することができ、これにより画像流れが起こらず長期的にわたって画像品質を維持することができるとされている。

特開２００２−２５８６６６号公報

この発明は、回転する感光体等の像形成体の像形成面に付着する放電生成物を、新たな画像欠陥を誘発せずに良好に除去することができる放電生成物除去装置を提供するとともに、そのような放電生成物の付着に起因した画像欠陥やそれ以外の新たな画像欠陥が発生するおそれのない良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供するものである。

この発明の放電生成物除去装置（Ａ１）は、トナー像が形成される像形成面を有するとともに回転する像形成体の当該像形成面に接触して回転し、その像形成面に残留しているトナーを保持する導電性繊維を有する表面材が接合部の存在する状態で巻き付けられているトナー保持ロールと、このトナー保持ロールの表面材に接触又は近接し、その保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーを回収するトナー回収部材とを有するものである。

この発明の放電生成物除去装置（Ａ２）は、上記放電生成物除去装置（Ａ１）において、前記トナー保持ロールを、例えば、前記表面材の接合部がその保持ロールの軸方向に沿って存在する線状の形状で形成したものである。

この発明の放電生成物除去装置（Ａ３）は、上記放電生成物除去装置（Ａ１又はＡ２）において、前記トナー回収部材は、そのトナーを回収する能力が、前記トナー保持ロールの表面材における接合部がそのトナー回収部材と接触又は近接して通過する時期に合わせて付与され又は増加するように調整される回収調整手段を有しているものである。

また、この発明の放電生成物除去装置（Ａ４）は、上記放電生成物除去装置（Ａ３）において、前記回収調整手段は、前記トナー回収部材と前記トナー保持ロールの間にその保持ロールの表面材に保持されているトナーを吸着させるための吸着用電圧を印加する電圧印加手段と、この電圧印加手段における吸着用電圧の印加又は増加を行って前期トナー回収部材のトナーを回収する能力の付与又は増加を行う制御手段を備えているものである。

この発明の画像形成装置（Ｂ）は、トナー像が形成される像形成面を有するとともに回転する像形成体と、この像形成体の像形成面にトナー像を形成する作像手段と、前記像形成体の像形成面に接触して当該像形成面に付着する放電生成物を除去する放電生成物除去装置とを有し、前記放電生成物除去装置が上記したいずれかの放電生成物除去装置（Ａ１乃至Ａ４のいずれか）であるものである。

この発明の放電生成物除去装置（Ａ１）によれば、表面材が巻きつけられたトナー保持ロールが像形成体の像形成面に接触して回転し、その際、その表面材の導電性繊維に保持されるトナーが像形成体の像形成面との間に介在しながらその像形成面に付着する放電生成物を捕獲して除去する。また、トナー保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーがトナー回収部材により回収される。

これにより、上記放電生成物除去装置（Ａ１）では、像形成体の像形成面に付着する放電生成物を十分に除去することができる。この際、例えば、トナー保持ロールの表面材の少なくとも接合部（の隙間部分や段差部分）に付着するトナーは、その接合部以外の部位に付着するトナーに比べるとその保持力に関して不安定であって像形成面側に転移しやすい状態におかれている傾向にあるが、前述したとおりトナー回収部材によって回収される。このため、その接合部に溜まったトナーの一部が像形成体の像形成面に転移してしまい、その転移したトナーに起因した新たな画像欠陥を誘発するおそれがない。

上記放電生成物除去装置（Ａ２）によれば、トナー保持ロールの表面材の接合部がその保持ロールの回転状態に応じて周期的にトナー回収部材を通過するようになる。これにより、その接合部に保持されているトナーを回収するタイミングを取りやすくなり、その回収を容易かつ適切に行うことができる。

上記放電生成物除去装置（Ａ３）によれば、トナー回収部材のトナーを回収する能力が、トナー保持ロールの表面材の接合部がその回収部材を通過する時期に合せて付与されるか又は増加させられる。これにより、トナー保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーがトナー回収部材によって容易かつ適切に回収される。

上記放電生成物除去装置（Ａ４）によれば、トナー回収部材とトナー保持ロールとの間に印加される吸着用電圧の印加又は増加により、その回収部材のトナーを回収する能力が付与されるか又は増加させられる。これにより、トナー保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーが簡易にかつ効率よく回収される。

また、この発明の画像形成装置（Ｂ）によれば、放電生成物除去装置により、像形成体の像形成面に付着する放電生成物が良好に除去される。特にトナー保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーが回収される。これにより、その放電生成物の付着に起因した画像欠陥が発生しないことに加え、その接合部に溜まったトナーの一部が像形成体の像形成面に転移することに起因した新たな画像欠陥を誘発するおそれもなくなり、この結果、そのような各画像欠陥の発生しない良好な画像形成を行うことができる。

［実施形態１］
図１及び図２は実施形態１に係る放電生成物除去装置及びプリンタを示すものであり、図１はそのプリンタ全体の概要を示し、図２はそのプリンタの要部（放電生成物除去装置）を拡大して示している。

このプリンタ１は、図示しない装置本体の内部に、画像情報に基づくトナー像を形成した後に用紙９に転写する作像装置１０と、そのトナー像が転写された用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置２０と、作像装置１０に用紙９を供給する給紙装置２５とが主に装備されている。図１中の符合６はプリンタ１の各構成部品の動作等について総括的に制御する制御装置であり、矢付き一点鎖線は用紙９の主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、例えば公知の電子写真方式を利用してトナー像を形成することができるものである。具体的には、矢印Ａ方向に回転駆動する感光体ドラム１２を備えており、この感光体ドラム１２の周囲に、感光体ドラム１２の表面（像形成面）を一様に帯電させる帯電ロール等からなる帯電装置１３と、帯電後の感光体ドラム１２の表面に画像情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある静電潜像を形成するＬＥＤアレイ、レーザ走査装置等からなる露光装置１４と、その潜像にトナーを転移付着させてトナー像を形成する現像装置１５と、そのトナー像を給紙装置２５から供給される用紙９に転写する転写ロール等からなる転写装置１６と、転写後の感光ドラム１２の表面に残留するトナー等を除去して清掃するブレード方式等のクリーニング装置１７が主に配置されている。

このうち、感光ドラム１２は、円筒状の基材に有機感光材料からなる光導電性層（感光層）を形成したものである。また、露光装置１４には、プリンタ１に接続又は装備される原稿読取装置、記憶情報読取装置、パーソナルコンピュータ等の機器から入力される画像情報を図示しない画像処理装置で所要の処理をして得られる画像信号が入力されるようになっている。この実施形態では、感光ドラム１２としてマイナス極性に帯電させるものを使用し、現像装置１５としてマイナス極性に帯電させたトナーを適用するものを使用している。

定着装置２０は、筐体２１の内部に、矢印方向に回転駆動するとともに所定の温度に加熱される加熱ロール２２と、この加熱ロール２２の軸方向にほぼ沿うように圧接されて従動回転する加圧ロール２３とを設置したものであり、その両ロール２２，２３が圧接する圧接部にトナー像が転写された用紙９を導入して通過させることによりそのトナー像の用紙９への定着が行われる。

給紙装置２５は、作像装置１０（の転写部）に供給すべき複数枚の用紙９が積載されて収容される給紙カセット２６と、この給紙カセット２６に収容される用紙９を１枚ずつ送り出す送出機構２７とを主に備えたものである。給紙カセット２６は、必要により複数用意される。また、給紙装置２５は、用紙９を給紙カセット２６から作像装置１０の転写部（感光ドラム１２と転写装置１６の間）まで搬送するための用紙搬送ロール対２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，…やガイド部材等で構成される用紙搬送路を装備している。用紙搬送路は、作像装置１０と定着装置２０の間や、定着装置２０と排紙部（トレイなど）２９の間にも設置されている。定着装置２０の用紙排出側には、定着後の用紙９を排紙部２９に排出搬送する排出ロール対２８ｄが設置されている。

また、このプリンタ１においては、作像装置１０の帯電装置１３の帯電（コロナ放電、隙間放電など）時等に生成される放電生成物が感光ドラム１２の周面（像形成面）に付着することがある。このため、その付着した放電生成物を除去する対策として、以下に説明するような放電生成物除去装置３を感光ドラム１２の周囲に設置している。

すなわち、放電生成物除去装置３Ａは、図２に示すように、感光ドラム１２の像形成面の軸方向にわたって接触した状態に支持されて回転し、その像形成面に残留しているトナーを保持する表面材３２が接合部３５の存在する状態で巻き付けられているトナー保持ロール３０と、このトナー保持ロール３１の表面材３５の軸方向にわたって接触した状態で支持されて回転し、その表面材３５の少なくとも接合部３５に保持されているトナーを回収するトナー回収ロール４０を有している。

また、この放電生成物除去装置３は、トナー回収ロール４０のトナー回収動作について制御する制御装置６０と、トナー保持ロール３０にトナー保持用電圧を印加するとともにトナー回収ロール４０にトナー回収用電圧を印加する電源装置７０と、トナー保持ロール３０及びトナー回収ロール４０を所定の方向に回転させる図示しない駆動機構を備えている。このような放電生成物除去装置３は、感光ドラム１２の周面のうち転写装置１６よりも感光ドラム１２の回転方向Ａの下流側であって、しかもクリーニング装置１７よりもその回転方向Ａの上流側となる領域内の所定位置に設置されている。

トナー保持ロール３０は、図２や図３に示すように、金属製等のロール芯材３１の周面に表面材３２を設けた構成になっている。表面材３２は、導電性繊維で構成される不織布である。導電性繊維としては、例えば、ポリエステル、ナイロン等からなる絶縁性の繊維に導電材を含有させたり、あるいは、その繊維（原料）に導電性樹脂をコーティングすることにより、導電性を付与したものが使用される。上記導電性は、上記導電性は、１０⁵〜１０¹³Ω・ｃｍの範囲にある体積抵抗値を有する特性をいう。導電性繊維は、その繊維の太さが１〜３０μｍのような極細の繊維のものが好ましい。

また、表面材３２は、その一端部３２ａをロール芯材３１の軸方向（図２中の一点鎖線Ｅで示す方向）に平行な状態に固定した後、そのロール芯材３１の周面にそって巻きつけ、最後に、その他端部３２ｂをその一端部３２ａの上面に一部重なり合う状態で固定してなる１つの接合部３５が存在するように設けられている。この実施形態における接合部３５は、段差形状になっている。また、表面材３２のロール芯材３１への固定は、導電性を有する接着剤等の固定手段を用いて行っている。

トナー回収ロール４０は、金属製等のロール芯材４１に被覆層４２を設けた構成になっている。被覆層４２は、例えば硬質ゴム、カーボン含有のフェノール樹脂等を用いて形成されるものである。また、この回収ロール４０には、そのロール表面（被覆層４２）に回収して付着するトナーを除去するためのブレード板等の除去部材４３が設けられている。この実施形態では、トナー回収ロール４０をトナー保持ロール３１の表面材３５に接触させた状態で設置しているが、その保持ロール３１の表面材３５に保持されているトナーを静電的に吸着して回収することが可能であれば、その表面材３５に対して例えば１．５ｍｍ以下程度の微小な隙間をあけたような近接させた状態で設置するようにしてもよい。

制御装置６０は、トナー保持ロール３０における表面材３２の少なくとも接合部３５に付着するトナーをトナー回収ロール４０によって除去できるようにするため、その回収ロール４０のトナー回収動作について予め設定される制御プログラムに従って制御するように構成されている。このような制御装置６０は、通常、このプリンタ１の制御装置６の一部として組み込まれた構成にされるが、その制御装置６とは独立したマイクロコンピュータ等にて構成したものとしてもよい。

この実施形態における制御装置６０は、後述するとともに図４に示すような、電源装置７０のトナー回収用電圧の印加タイミングやその電圧値を接合部３５の通過タイミングにあわせてシーケンス制御（主に検出結果と閾値との関係により制御内容を適宜選定する）が実行されるようになっている。詳しくは、トナー回収用電圧について、トナー保持ロール３０の接合部３５がトナー回収ロール４０（との接触部）を通過する時期に合わせてトナー回収用電圧を通常レベル（接合部３５が通過する時期以外の時期に印加する電圧）よりも高い電圧値の増加レベルに変更している。また、トナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期の検知は、トナー保持ロール３０の回転速度、外径、基準位置及び基準位置からの接合部までの離間状況の情報に基づいて接合部３５の通過時期を算出することで行われる。そして、制御装置６０は、この予測時期に合わせて電源装置７０のトナー回収ロール４０に印加するトナー回収用電圧のレベルを変更するように動作する。

また、この放電生成物除去装置３Ａでは、電源装置７０からトナー保持ロール３０に、感光ドラム１２に残留しているプラス極性のトナーを静電的作用により吸着させて保持するためトナー保持用電圧としてマイナス極性で、感光ドラム１２の帯電電位よりも低い電位となる直流電圧を印加している。しかも、トナー回収ロール４０には、トナー回収用電圧として、トナー保持用電圧よりもマイナス極性側の大きな値からなる直流電圧（通常レベル又は増加レベル）を印加している。さらに、トナー保持ロール３０及びトナー回収ロール４０については、感光ドラム１２の回転方向（図２に示す例では反時計回り方向）とは反対方向（時計回り方向）に回転させている。この回転は、専用の回転動力源（モータ等）と動力伝達機構からなる駆動機構を個々に又は共通で適用して行うほか、回転動力源としては他の構成部品（感光ドラム、クリーニング装置の回転ブラシ等）のものを援用し、その回転動力源の動力を動力伝達機構により伝える駆動機構を適用して行うことも可能である。

次に、このプリンタ１における各動作について説明する。

まず、基本的なプリント動作について説明する。プリンタ１がプリント開始指令を受けると、作像装置１０において感光ドラム１２が回転し始めるとともにその表面が帯電装置１３によりマイナス極性の所定の電位に帯電された後、その帯電した感光ドラム１２に露光装置１４による露光が画像信号に基づいてされて静電潜像が形成される。続いて、その潜像が現像装置１５を通過する際にマイナス帯電のトナーにより現像されてトナー像とされた後、そのトナー像が転写装置１６と対向する転写部において給紙装置２５から給紙路を通して所定のタイミングで搬送される用紙９に対して静電的に転写される。この転写後の感光ドラム１２は、その表面に残留付着する（マイナス帯電の）トナー、紙粉等がクリーニング装置１７によって除去されて清掃される。

トナー像が転写された用紙９は、定着装置２０に導入されるように搬送され、その定着装置２０における加熱ロール２２と加圧ロール２３の圧接部を通過する際に加熱及び加圧されることでトナー像の定着がなされる。その後、この定着後の用紙９は、排出ロール対２８ｄにより排紙部２９に排出されて積載収容される。これにより、用紙１枚に対する基本的なプリント動作が終了する。また、複数枚のプリント指示がある場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。

続いて、放電生成物除去装置３Ａの動作について説明する。

放電生成物除去装置３Ａは、上記したようなプリント動作が実行される際に連動して作動する。まず、プリント動作の開始により感光ドラム１２が回転し始めると、トナー保持ロール３０及びトナー回収ロール４０が回転し始めるとともに、そのトナー保持ロール３０に電源装置７０からトナー保持用電圧が印加される。また、この除去装置３Ａでは、後述するようにトナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期でない時期に、トナー回収ロール４０に対して電源装置７０から一定（通常レベル）の電圧が印加される。これは、トナー保持ロール３０に保持されるトナーの量が経時的に又はプリントの画像内容等によって増加するため、その保持されているトナーの一部をトナー回収ロール４０によって常時回収し、それによりトナー保持ロール３０のトナー保持量を所要の量に保つためである。

そのプリント動作が実行されると、図５に示すように、転写装置１６による転写工程で用紙９側に転写されず感光ドラム１２の表面に残留したままのトナーＴａ等が放電生成物除去装置３Ａにむけて搬送される。この残留トナーＴａのうち少なくともプラス極性に（逆）帯電した一部Ｔａ（＋）が、その除去装置３Ａのトナー保持ロール３０が接する感光ドラム１２の表面部分に達すると、そのトナー保持ロール３０に印加されているトナー保持用電圧にて発生する静電的作用により表面材３５（の導電性繊維）に吸着されるようにして保持される。プラス極性に逆帯電したトナーＴａ（＋）は、主に、転写部において転写装置１６に印加されるプラス極性の転写電圧の影響をうけて帯電極性が反転されるものである。図５中の符合Ｔａ（−）は、残留トナーＴａのうちマイナス極性に帯電したものを示す。

これにより、トナー保持ロール３０の表面材３５の導電性繊維に保持される保持トナーＴａ（＋）は、その保持ロール３０と接触する感光ドラム１２の表面を摺擦する。そして、感光ドラム１２の表面に帯電装置１３等の放電時に生成された放電生成物が付着していると、その放電生成物が保持トナーＴａ（＋）に捕獲されるようにして除去される。

また、この放電生成物除去装置３では、その動作中において、図４に示すように、トナー保持ロール３０の表面材３２の接合部３５がトナー回収ロール４０に接して通過する時期になる度に、制御装置６０により、トナー回収ロール４０に印加されるトナー回収用電圧が通常レベルから増加レベルに変更される。その通過時期は、接合部３５（の凹凸部）に相対的に多めに保持されているトナーＴａ（＋）ｘ（図５参照）を除去するために必要な所要時間に設定される。

これにより、トナー保持ロール３０の表面材３５の接合部３５がトナー回収ロール４０に接して通過する時期には、トナー回収電圧が増加レベルに切り替えられてトナー回収ロール４０のトナーを回収する能力が増加するようになる。この結果、その接合部３５に保持されている保持トナーＴａ（＋）ｘが、その回収ロール４０に印加される増加レベルのトナー回収用電圧で発生する通常レベル時よりも強力な静電的作用よってトナー回収ロール４０側に多く吸着されるようにして回収される。

このようなトナー回収ロール４０のトナー回収（通常時の回収およびトナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期の回収）の調整は、プリント動作が実行されている間、継続して行われる。

従って、このプリンタ１では、放電生成物除去装置３の設置により、トナー保持ロール３０の表面材３５にトナーＴａ（＋）が保持されるとともにその保持されるトナーＴａ（＋）の量が所要の量にほぼ維持されるようになる。特にトナー保持ロール３０の接合部３５に相対的に多めに保持（蓄積）される保持トナーＴａ（＋）ｘが適切に除去される。この結果、感光ドラム１２の表面に付着する放電生成物に起因した像流れ現象等の発生のないプリント（画像形成）が可能になる。また、トナー保持ロール３０の全体及び接合部３５に保持されるトナーの量が多すぎた状態となり、その過多のトナーの一部が感光ドラム１２に転移し、その転移したトナーに起因した新たな画像欠陥が発生するおそれもない。

＜評価試験＞
以下、この放電生成物除去装置３を装備したプリンタ１を用いて行った試験について説明する。

プリンタ１については、感光ドラム１２として耐久性向上のためフェノール樹脂を主成分とする表面保護層を有機感光層上に形成した外径６０ｍｍの有機感光ドラムを使用し、現像装置１６としてマイナス極性に帯電される平均粒径５．８μｍのスチレン・アクリル製トナーとフェライト系のキャリアを収容する二成分現像装置を使用した。

放電生成物除去装置３については、トナー保持ロール３０として、太さが０．２ｄ（デニール：約５μｍの径に相当）のポリエステル製の導電性付与繊維で作製される不織布（厚さ約２〜３ｍｍ程度）を円筒状に成形した表面材３５をステンレス製ロール芯材３１に被覆して固定した外径１７ｍｍのロールを使用した。このトナー保持ロール３０は、そのロールの軸方向（Ｅ）にそった線状の形状からなる表面材３２の１つの接合部３５が存在するものである（図３参照）。トナー回収ロール４０として、ステンレス製ロール芯材４１にカーボン含有のフェノール樹脂から構成される厚さ２〜３ｍｍの被覆層４２を形成した外径１２ｍｍのロールを使用した。除去部材４３としては、ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）から構成されるスクレーパを適用した。

トナー保持ロール３０は、感光ドラム１２に所定の圧力で接触させるように設置した。また、トナー保持ロール３０には通常レベルとのトナー保持用電圧として−４００Ｖを印加した。さらに、トナー回収ロール４０の接合部３５の通過時に増加させたレベルのトナー回収用電圧として−６００Ｖを印加した。ちなみに、さらに、トナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期の検知は、その保持ロールの回転周期から通過時点を予測した。また、感光ドラム１２を図２に矢印で示す方向（反時計周り方向）に３２０ｍｍ／ｓｅｃのプロセス速度で回転させた際、トナー保持ロール３０を図２に矢印で示す方向（時計周り方向）に３８４ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させ、トナー回収ロール４０を同じ方向（時計周り方向）に６４１ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させた。

試験は、このような放電生成物除去装置３を装備したプリンタ１により、温度２８℃、湿度８５％ＲＨの環境下において、試験用画像（エリア画像密度が８％の画像部と非画像部とを混在させた構成からなる画像）を連続してプリントを行った。そして、このプリントを図６に示す各プリント枚数に達するまでの各期間それぞれ行ったとき、そのトナー保持ロール３０に保持されている保持トナーが感光ドラム１２に転移してプリント結果の試験画像中に混入して現れる画像欠陥（いわゆるボタ）の発生状況について調べた。また参考までに、トナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期にかかわらず、トナー回収ロール４０に常に通常レベルのトナー回収用電圧を印加し続けた場合（比較例）についても同様にして調べた。

このときの画像欠陥（ボタ）の発生状況について以下の基準で評価した。その結果を図６に示す。なお、図６中の比較例の欄における括弧付き数値は、その各プリント枚数になるまでの１００枚中に評価対象になったボタが実際に発生した枚数である。
○：ボタ発生せず。
×：ボタが目立つように発生した。

［他の実施形態］
実施形態１の放電生成物除去装置３においては、例えば、図２に二点鎖線で示すように、トナー保持ロール３０の表面材３２の接合部３５を検出する検出装置５０を設けることが可能である。この場合、接合部の検出装置５０は、例えば、トナー保持ロール３０のロール芯材３１に接合部３５の位置とほぼ対応するような適切な位置に検出マーク、接触端子等の被検出材５１を設け、その被検出材５１を検出することができる光学式、機械式、電気式等のセンサを用いた装置で構成される。また、この検出装置５０は、トナー保持ロール３０の検出可能位置に設置されるとともに、その検出した情報を入力する先の制御装置６０に接続される。

また、実施形態１の放電生成物除去装置３においては、図４に二点鎖線で示すように、トナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期以外の時期にトナー回収ロール４０に印加するトナー回収用電圧を「ゼロ（ＯＦＦ）」にするように構成してもよい。

また、実施形態１の放電生成物除去装置３においては、トナー回収部材として回転ロール形式のトナー保持ロール４０を適用した場合を説明したが、この他にも、例えば、図７に示すように、板状形式のトナー回収板４５を適用することもできる。このトナー回収板４５は、カーボン含有のフェノール樹脂のような材料からなる板を使用し、その一端部をトナー保持ロール３０の軸方向にそって接触させた状態で全体を完全に固定するか、あるいはその接触させた端部と反対側の端部を支持軸４６に取り付けてその接触端部側が矢印Ｃ，Ｄ方向に揺動するように取り付ける。

この場合、トナー回収板４５におけるトナーの回収能力の調整は、その回収板４５に電源装置７０から印加するトナー保持用電圧を、実施形態１又は前記他の実施形態の場合（トナー保持ロールの接合部の通過時期以外の時期にトナー回収用電圧をゼロにする構成）と同様に制御することで行う。この他にも、その調整については、図７に示すように、トナー回収板４５を矢印Ｃ，Ｄ方向に揺動させる揺動装置（カム機構、ギヤ機構等を利用した駆動装置）４７を設け、実施形態１等の場合と同様にしてトナー保持ロール３０の接合部３５の通過時期に合わせて、その揺動装置４７を駆動させてトナー回収板４５のトナー保持ロール３０との接触圧を調整することで行うようにしてもよい。

また、実施形態１の放電生成物除去装置３においては、不織布で構成される表面材３２を設けた回転ロール形式のもの（トナー保持ロール３０）を適用した場合を説明したが、この他にも、例えば、そのロール芯材３１の周面から放射方向に複数本の導電性ブラシ毛が林立するように所定の密度で基布に植毛された表面材を設けた回転ブラシ形式のもの（トナー保持ブラシ）を適用することもできる。

この場合、その回転ブラシ形式のトナー保持ブラシＣを適用した放電生成物除去装置３は、そのトナー保持ブラシ３０以外については実施形態１の放電生成物除去装置３と同じ構成にすればよい。なお、トナー保持ロール３０には、その種類（実際には表面材）の違いにかかわらず、電源装置７０からトナー保持用電圧を印加しないように構成することも可能である。このように構成したときは、そのトナー保持用電圧を印加しないトナー保持ロール３０又はトナー保持ブラシ３０Ｃに対し、感光ドラム１２に残留しているトナーが感光ドラム１２に残留しているトナーが表面材３５の導電性繊維に主に機械的に付着して保持される。

さらに、実施形態１の放電生成物除去装置３においては、トナー保持ロール３０としてその軸方向にそって存在する線状の形状からなる表面材３２の接合部３５が１つあるものを適用した場合を説明したが、この他にも、例えば、その軸方向にそって存在する接合部３５が複数本存在するトナー保持ロールを適用することもできる。また、その他のトナー保持ロール３０としては、図８に示すように、表面材３２の接合部（３５Ｃ）が保持ロール３０の周面に螺旋状に存在するものを適用することもできる。ただし、この螺旋状の接合部３５Ｃは、その保持ロールの１回転に対して螺旋回数が１以下となるようなものであることが必要である。さらに、その他のトナー保持ロール３０としては、そのロールの一端部から中央部などにむけて接合部の一部が螺旋状に存在した後、その他端部にむけて対称的に折り返して接合部の残り一部が存在する構成のものを適用することも可能である。この場合も、その折り返し部位の両側に存在する各接合部の螺旋回数は保持ロールの１回転以下となるように設定される。

上記螺旋状の接合部３５Ｃが存在するトナー保持ロール３０Ｃを使用した場合は、図９に示すように、トナー回収部材としてロールの軸方向にそった方向（矢印Ｇ，Ｈ方向）にその接合部３５Ｃのロール回転時における軸方向の変位に相応して追跡移動する移動式のトナー回収部材（装置）４８を設ける。この移動式のトナー回収部材４８は、例えば、少なくとも２つ設置し、保持ロール３０の１回転ごとに２つのトナー保持部材４８を交互に追跡移動させるか、あるいは、その螺旋状の接合部をロールの軸方向において２分割し、その分割された各接合部分を２つのトナー回収部材４８のいずれかに配分したうえでそれぞれ追跡移動させるように構成すればよい。

なお、実施形態１では、画像形成装置として単色のトナー像を形成するタイプのプリンタを例示したが、複数色のトナーからなる構成されるカラーのトナー像（画像）を形成するタイプの画像形成装置を適用できることは言うまでもない。

実施形態１（他の実施形態）に係るプリンタの概要を示す説明図である。 図１のプリンタの要部（実施形態１における放電生成物除去装置）を示す概略説明図である。 接合部が存在するトナー保持ロールを示す概略斜視図と点線の丸Ｑで囲む部位の拡大図である。 実施形態１等におけるトナー回収能力の調整を接合部の通過時期に合わせて行う制御シーケンスを示すタイミングチャートである。 実施形態１等における放電生成物除去装置の動作状態を示す概略説明図である。 実施形態１における試験結果を示す図表である。 実施形態２における放電生成物除去装置等を示す概略説明図である。 接合部が存在するトナー保持ロールの他の構成例を示す概略斜視図である。 図８のトナー保持ロールに対するトナー回収部材の構成を示す概略説明図である。

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）、３，３Ｂ…放電生成物除去装置、１２…感光ドラム（像形成体）、１３…帯電装置（作像手段の一部）、１４…露光装置（作像手段の一部）、１５…現像装置（作像手段の一部）、３０，３０Ｃ…トナー保持ロール（トナー保持回転体）、３２…不織布（表面材）、３５…接合部、３５Ｃ…螺旋状の接合部、４０…トナー回収ロール（トナー回収部材）、４５…トナー回収板（トナー回収部材）、Ｔａ…残留トナー、Ｔａ（＋）…保持トナー、Ｔａ（＋）ｘ…接合部に保持されているトナー。

Claims (5)

1. トナー像が形成される像形成面を有するとともに回転する像形成体の当該像形成面に接触して回転し、その像形成面に残留しているトナーを保持する導電性繊維を有する表面材が接合部の存在する状態で巻き付けられているトナー保持ロールと、
   このトナー保持ロールの表面材に接触又は近接し、その保持ロールの表面材の少なくとも接合部に保持されているトナーを回収するトナー回収部材と
   を含むことを特徴とする放電生成物除去装置。
2. 前記トナー保持ロールは、前記表面材の接合部がその保持ロールの軸方向に沿って存在する線状の形状で形成されている請求項１に記載の放電生成物除去装置。
3. 前記トナー回収部材は、そのトナーを回収する能力が、前記トナー保持ロールの表面材における接合部がそのトナー回収部材と接触又は近接して通過する時期に合わせて付与され又は増加するように調整される回収調整手段を有している請求項１又は２に記載の放電生成物除去装置。
4. 前記回収調整手段は、前記トナー回収部材と前記トナー保持ロールの間にその保持ロールの表面材に保持されているトナーを吸着させるための吸着用電圧を印加する電圧印加手段と、この電圧印加手段における吸着用電圧の印加又は増加をして前記トナー回収部材のトナーを回収する能力の付与又は増加を行う制御手段を備えている請求項３に記載の放電生成物除去装置。
5. トナー像が形成される像形成面を有するとともに回転する像形成体と、
   この像形成体の像形成面にトナー像を形成する作像手段と、
   前記像形成体の像形成面に接触して当該像形成面に付着する放電生成物を除去する放電生成物除去装置を有し、
   前記放電生成物除去装置が請求項１乃至４のいずれかに記載の放電生成物除去装置であることを特徴とする画像形成装置。

Images