特開 2025-38474 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025038474

(43)【公開日】2025-03-19

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 5/00 20060101AFI20250312BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20250312BHJP

【ＦＩ】

B65H5/00 B

G03G21/00 530

G03G21/00 310

G03G21/00 312

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023145108

(22)【出願日】2023-09-07

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(72)【発明者】

【氏名】臼井 正武

(72)【発明者】

【氏名】高木 健二

【テーマコード（参考）】

2H134

2H270

3F101

【Ｆターム（参考）】

2H134GA20

2H134GB05

2H134HA01

2H134HA17

2H134KD02

2H134KD04

2H134KF02

2H134KG10

2H270LC12

2H270SA09

2H270SB13

2H270SB15

2H270SB16

2H270SC15

3F101AB01

3F101AB03

3F101AB07

3F101LA01

3F101LB01

(57)【要約】

【課題】紙粉取りローラに起因する画像不良の発生を低減させること。
【解決手段】紙粉回収ユニット１６は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラ１７と、紙粉取りローラ１７を帯電するスポンジ５３と、紙粉取りローラ１７に対向して加圧ニップ部を形成し、記録材Ｐを搬送する対向ローラ１８と、を有し、加圧ニップ部において記録材Ｐの紙粉Ｄを紙粉取りローラ１７に静電吸着することで回収するプリンタ１００であって、画像形成装置プリンタ１００の外部から内部へ風を送る送風ファン５８を備え、 紙粉取りローラ１７は、内部に空洞を有し、送風ファン５８は、搬送方向に直交する方向において空洞の一方の端部に配置され、紙粉取りローラ１７は、空洞の内部を一方の端部から他方の端部に向かって流れる空気によって冷却される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録材に画像形成を行う画像形成部と、
前記記録材の搬送方向において前記画像形成部よりも上流に設けられた紙粉回収部と、
を備え、
前記紙粉回収部は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラと、前記紙粉取りローラを帯電する帯電部材と、前記紙粉取りローラに対向してニップ部を形成し、記録材を搬送する対向部材と、を有し、前記ニップ部において前記記録材の紙粉を前記紙粉取りローラに静電吸着することで回収する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の外部から内部へ空気を送る送風手段を備え、
前記紙粉取りローラは、内部に空洞を有し、
前記送風手段は、前記搬送方向に直交する方向において前記空洞の一方の端部に配置され、
前記紙粉取りローラは、前記空洞の内部を前記一方の端部から他方の端部に向かって流れる空気によって冷却されることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記紙粉取りローラは、表層と、前記表層によって被覆され前記空洞を形成する金属ローラと、を有す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】

記録材に画像形成を行う画像形成部と、
前記記録材の搬送方向において前記画像形成部よりも上流に設けられた紙粉回収部と、
を備え、
前記紙粉回収部は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラと、前記紙粉取りローラを帯電する帯電部材と、前記紙粉取りローラに対向してニップ部を形成し、記録材を搬送する対向部材と、を有し、前記ニップ部において前記記録材の紙粉を前記紙粉取りローラに静電吸着することで回収する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の外部から内部へ空気を送る送風手段と、
前記送風手段により送られた空気を前記紙粉取りローラの表面に導くダクトと、を有することを特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

前記紙粉回収部は、前記ダクトを備えることを特徴する請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記送風手段は、前記搬送方向に直交する方向において前記ダクトの一方の端部に配置され、
前記ダクトは、複数の穴が設けられた領域を有し、
前記風は、前記ダクトの内部を前記一方の端部から他方の端部に向かって流れる途中で複数の前記穴を介して前記紙粉取りローラの表面に当たることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記ダクトは、前記搬送方向において前記ニップ部よりも下流、かつ、前記紙粉取りローラの回転方向において前記紙粉取りローラと前記帯電部材とが当接する位置よりも上流に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記領域は、前記搬送方向に直交する幅方向において前記記録材の幅よりも長いことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記紙粉取りローラは、前記搬送方向に直交する幅方向において前記記録材の幅よりも長い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9】

前記紙粉取りローラは、前記搬送方向に直交する幅方向において前記記録材の幅よりも長いことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記紙粉回収部は、前記記録材の給紙のタイミングを調整するレジストレーション機能を有す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11】

前記紙粉回収部は、前記記録材の給紙のタイミングを調整するレジストレーション機能を有することを特徴とする請求項３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、電子写真方式を用いたレーザービームプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光ドラムなどの像担持体に適宜の作像プロセスにてトナー像が形成される。このトナー像は、転写手段にて記録材に転写され、定着手段として加熱手段を有した定着器にて記録材上に定着された後に、画像形成物として画像形成装置の装置本体から出力される。このような画像形成装置として、記録材の表面に画像を形成した後に、装置内で記録材を反転させ、記録材の裏面に対しても画像を形成できる両面印刷機構を有しているものが一般的となっている。

【0003】

電子写真方式を用いた画像形成装置用の記録材は、ＰＰＣ（Ｐｌａｉｎ Ｐａｐｅｒ Ｃｏｐｉｅｒ）用紙が使用されている。ＰＰＣ用紙は、通常、紙粉と呼ばれる粉が含まれている。良好な画像の形成を確保するため、記録材上の紙粉を捕捉するための紙粉回収ユニットを備える画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１では、記録材が感光ドラムに到達するよりも上流側に、紙粉回収ユニットとして、記録材とほぼ同じ幅を有する紙粉取りローラを設ける構成が開示されている。紙粉取りローラをスポンジ等の帯電部材で摺擦して摩擦帯電させることで、記録材の紙粉を静電吸着させる。更には、紙粉取りローラは、記録材の給紙のタイミングを調整するレジストローラの機能を兼ねる構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－２３９８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、画像形成装置は高生産性が求められている。高生産性により高速化が進むと紙粉取りローラを通過する単位時間当たりの通紙枚数が増えることになる。この様な状況において、記録材を両面連続印刷した場合、単位時間当たりに定着器で加熱され暖められた記録材が再び紙粉取りローラを通過する頻度が増える。そのため、記録材からの伝熱量も増加して、紙粉取りローラの昇温が顕著になりやすい。紙粉取りローラが昇温すると、記録材が紙粉取りローラに吸熱されることなく高い温度のまま転写部に突入するおそれがある。この場合、感光ドラムに接触する現像部、及び、それに格納されるトナーが熱的な影響を受けて劣化することがある。その結果、現像不良を引き起こし、画像部の濃度が低下する課題がある。また、高速化時の別の課題として、記録材が紙粉取りローラを通過する頻度が増えることで、記録材に含まれる水分が紙粉取りローラへ多量に付着してしまうことがある。その結果、紙粉取りローラの帯電性能が低下し、紙粉回収性能が低下する課題がある。

【0006】

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、紙粉取りローラに起因する画像不良の発生を低減させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

【0008】

（１）記録材に画像形成を行う画像形成部と、前記記録材の搬送方向において前記画像形成部よりも上流に設けられた紙粉回収部と、を備え、前記紙粉回収部は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラと、前記紙粉取りローラを帯電する帯電部材と、前記紙粉取りローラに対向してニップ部を形成し、記録材を搬送する対向部材と、を有し、前記ニップ部において前記記録材の紙粉を前記紙粉取りローラに静電吸着することで回収する画像形成装置であって、前記画像形成装置の外部から内部へ空気を送る送風手段を備え、前記紙粉取りローラは、内部に空洞を有し、前記送風手段は、前記搬送方向に直交する方向において前記空洞の一方の端部に配置され、前記紙粉取りローラは、前記空洞の内部を前記一方の端部から他方の端部に向かって流れる空気によって冷却されることを特徴とする画像形成装置。

【0009】

（２）記録材に画像形成を行う画像形成部と、前記記録材の搬送方向において前記画像形成部よりも上流に設けられた紙粉回収部と、を備え、前記紙粉回収部は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラと、前記紙粉取りローラを帯電する帯電部材と、前記紙粉取りローラに対向してニップ部を形成し、記録材を搬送する対向部材と、を有し、前記ニップ部において前記記録材の紙粉を前記紙粉取りローラに静電吸着することで回収する画像形成装置であって、前記画像形成装置の外部から内部へ空気を送る送風手段と、前記送風手段により送られた空気を前記紙粉取りローラの表面に導くダクトと、を有することを特徴とする画像形成装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、紙粉取りローラに起因する画像不良の発生を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１、２の画像形成装置の横断面模式図

【図2】実施例１の紙粉回収ユニットの断面図

【図3】実施例１、２のスクリューの模式図

【図4】実施例１、２の紙粉回収ユニットの搬送方向長手概略図

【図5】実施例１の送風ファンの位置とエアフローを示した図

【図6】実施例２の紙粉回収ユニットの断面図

【図7】実施例２のローラダクトの図

【図8】実施例２の送風ファンのエアフローを示した図

【発明を実施するための形態】

【実施例0012】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせ全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

【0013】

＜画像形成装置＞
実施例１の画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式の４色フルカラーのレーザプリンタであり、同図はその概略構成を示す横断面模式図である。なお、本発明に係る画像形成装置としては、電子写真方式のレーザプリンタのほか、電子写真方式の複写機、ファクシミリであってもよく、さらには静電記録方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等であってもよい。

【0014】

図１に示す画像形成装置としてのレーザプリンタ１００（以下、プリンタ１００という。）は、記録材Ｐの搬送方向Ｒに沿って右側から順に、４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えている。画像形成部としての４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは同一構造であるが、異なる色、即ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー（現像剤）による画像を形成する点で相違する。なお、特定のカートリッジの説明を行う場合を除き、以下、ＹＭＣＫの符号を省略する。各プロセスカートリッジ５は、それぞれ、感光体である感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ３、トナー容器４を有する。プロセスカートリッジ５の上方に配置された露光装置６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像データに応じた画像信号に基づき感光ドラム１を露光する。

【0015】

感光ドラム１は、回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性及び所定の電位に一様に帯電処理される。その後、感光ドラム１は、露光装置６により露光されて各々目的のカラー画像の第１～第４の色成分像（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分像）に対応した静電潜像が形成される。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。現像部では、感光ドラム１上に形成された静電潜像は、第１～第４のカートリッジＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ローラ３を介してトナー容器４内のトナーを付着させて、トナー像として現像する。各現像部のトナーは、負帯電の非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ３には不図示の電源により電圧が印加され、これにより現像を行う。

【0016】

転写装置７は、感光ドラム１に対向して接するように循環移動（回転）する搬送ベルト８を有している。実施例１では、搬送ベルト８は、ポリイミドによって形成されている。搬送ベルト８は、２本のローラ９、１０に掛け渡されていている。搬送ベルト８は、外周面に記録材Ｐを乗せた状態で回転する。

【0017】

搬送ベルト８の内側には、感光ドラム１のそれぞれに対応する位置に４個の転写ローラ１１が配設されている。これら転写ローラ１１は、搬送ベルト８の裏面側に当接されており、感光ドラム１との間に搬送ベルト８を挟持するようになっている。これにより、感光ドラム１と、搬送ベルト８との間に、転写部（転写ニップ部）が形成される。実施例１では、転写電圧印加電源（不図示）によって転写ローラ１１に正極性の転写電圧が印加され、これにより感光ドラム１上の負極性の各色トナー像が転写部において記録材Ｐ上に順次に転写されるようになっている。

【0018】

プリンタ１００の下部には、給搬送装置１２が配設されている。給搬送装置１２は、記録材Ｐを収納する給紙カセット１３内から記録材Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有する。搬送ローラ対１５の搬送方向下流側には、紙粉回収部としての紙粉回収ユニット１６が配置されている。紙粉回収ユニット１６は、記録材Ｐの搬送方向Ｒにおいてプロセスカートリッジ５よりも上流に設けられている。

【0019】

紙粉回収ユニット１６内には、紙粉取りローラ１７、対向ローラ１８が設けられている。紙粉取りローラ１７は、記録材Ｐの搬送機能も有し、記録材Ｐの給紙のタイミングを調整するレジストローラの機能（レジストレーション機能）も兼ね備えている。対向ローラ１８は、紙粉取りローラ１７に対向して加圧ニップ部（ニップ部）を形成する対向部材として機能している。紙粉取りローラ１７は、記録材Ｐの紙粉を除去する紙粉回収ユニット１６の一部でもある。紙粉取りローラ１７は、帯電され電荷を保持できるローラである。紙粉回収ユニット１６は、紙粉取りローラ１７を帯電する帯電部材としてのスポンジ５３も有している（帯電部材）。紙粉回収ユニット１６は、加圧ニップ部において記録材Ｐの紙粉を紙粉取りローラ１７に静電吸着することで回収する。紙粉回収ユニット１６の詳細については、後で詳しく説明する。

【0020】

画像形成時、給紙カセット１３内の記録材Ｐは１枚ずつ分離給送され、その先端部を紙粉取りローラ１７と対向ローラ１８との対に突き当てることで一旦停止されて、ループを形成する。その後、記録材Ｐは、搬送ベルト８の回転と、感光ドラム１上の画像書出し位置の同期をとって、レジストローラの機能を兼ね備えた紙粉取りローラ１７と対向ローラ１８との対によって搬送ベルト８へと供給されていく。

【0021】

搬送ベルト８に供給された記録材Ｐは、プロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを通過するときに各色トナー像が転写される。搬送方向最下流にあるプロセスカートリッジ５Ｋを通過した記録材Ｐは、搬送ベルト８から分離される。搬送ベルト８最下流側には、定着器１９が配設されている。

【0022】

定着器１９は、記録材Ｐに転写された複数色のトナー像を定着させるものであり、回転する定着ローラ（加熱ローラ）２０と、これに圧接されて記録材Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１とを有している。すなわち、感光ドラム１上の各色のトナー像が順次に重なるようにして転写された記録材Ｐは、定着器１９を通過する際に定着ローラ２０、加圧ローラ２１によって挟持搬送されながら、加熱、加圧されて表面に複数色のトナー像が定着される。

【0023】

記録材Ｐへの画像形成が片面のみと指定された場合、定着器１９を通過しトナー像が定着された記録材Ｐは、搬送ローラ対２２を通って、排出反転ローラ対２３に搬送され排出トレー２４上に画像形成面を下にして排出積載される。また、記録材Ｐの裏面にも画像を形成する両面印刷と指定された場合、排出反転ローラ対２３を用いて記録材Ｐの搬送方向を前後反転させ、両面搬送経路２５に導く。記録材Ｐは両面搬送ローラ対２６、２７、２８を用いて再び搬送ローラ対１５へ搬送される。搬送ローラ対１５以降は、記録材Ｐの表面に画像形成を行うときと同一の処理が実行され、記録材Ｐは定着器１９を通過後、プリンタ１００の機外へ排出される。

【0024】

＜紙粉回収ユニットの説明＞
紙粉回収ユニット１６の構成について説明する。図２は、紙粉回収ユニット１６の断面図である。実施例１では、紙粉取りローラ１７は、内部に空洞Ｓｐを有している。以下、詳細に説明する。

【0025】

紙粉取りローラ１７は、表層５２、表層５２の内側に配置され空洞Ｓｐを形成する金属ローラ５１、を有している。金属ローラ５１は、三ツ矢管形状をしており、金属ローラ５１の回転軸方向における端部の管口から空洞Ｓｐの内部に後述する送風ファン５８（図５参照）により風を送り込むことが可能である。表層５２は帯電されやすいフッ素樹脂からなるチューブであり、金属ローラ５１を被覆している。

【0026】

紙粉取りローラ１７は矢印Ａの向きに、対向ローラ１８は矢印Ｂの向きに回転することで、対向面が同一方向に回転し、記録材Ｐを搬送する。帯電部材であるスポンジ５３は、紙粉取りローラ１７の表層５２を帯電させやすいウレタンフォームの樹脂を用いている。スポンジ５３は紙粉取りローラ１７に当接され、紙粉取りローラ１７が回転することで紙粉取りローラ１７が摩擦帯電される。紙粉取りローラ１７と対向ローラ１８との間に記録材Ｐを挟持して搬送する際に、記録材Ｐに付着している紙粉Ｄは、摩擦帯電された紙粉取りローラ１７に静電吸着され付着する。

【0027】

支持部材５４はスポンジ５３を支持し、バネ５５によって紙粉取りローラ１７に向けて付勢されており、スポンジ５３は、紙粉取りローラ１７の表層５２に圧接されてその表面に付着した紙粉Ｄを掻き取る。掻き取られた紙粉Ｄはカバー５６内のスクリュー５７周囲の空間に貯まる。

【0028】

図３にスクリュー５７の模式図を示す。スクリュー５７は細長い円柱状の軸５７ａに螺旋状のリブ５７ｂが形成されている。リブ５７ｂは、スクリュー５７の長手方向における中心部を基準として螺旋の向きが逆となるように形成されている。スクリュー５７が回転することでスポンジ５３によって掻き取られた紙粉Ｄは、記録材Ｐの幅方向における両端に向けて搬送される。なお、スクリュー５７は図２に示す矢印Ｃ方向に回転する。ここで、幅方向とは、記録材Ｐの搬送方向Ｒに直交する方向である。スクリュー５７の両端に搬送された紙粉Ｄは、スクリュー５７の両端に配置された紙粉回収ボックス（不図示）に回収される。カバー５６は、紙粉取りローラ１７とスクリュー５７とを覆うことで、紙粉Ｄを飛散させない役割を果たす。

【0029】

図４に紙粉回収ユニット１６の長手方向（上述した幅方向）における模式図を示す。紙粉取りローラ１７の幅Ｌｒは、記録材Ｐの全面から紙粉Ｄを取り除くことを可能にするために、記録材Ｐの幅Ｌｐよりも広くなっている（Ｌｒ＞Ｌｐ）。スポンジ５３は、紙粉取りローラ１７の全域を摩擦帯電するために、紙粉取りローラ１７の幅方向全体にわたって設けられている。スクリュー５７の幅Ｌｓは、紙粉取りローラ１７の幅Ｌｒよりも記録材Ｐの幅方向に長く形成されている（Ｌｓ＞Ｌｐ）。スクリュー５７の両端には、上述したように、スクリュー５７によって幅方向の両端に搬送された紙粉Ｄが紙粉回収ボックス（不図示）に貯めこまれる。

【0030】

＜送風ファンの風路＞
実施例１の特徴である紙粉取りローラ１７の冷却について説明する。図５（ａ）は、プリンタ１００の側面図である。送風ファン５８は、回転させることで風を発生させ、紙粉取りローラ１７を冷却するための送風手段であり、プリンタ１００の外部から内部へ風を供給する。送風ファン５８は、プリンタ１００本体の側面に配置されている。

【0031】

図５（ｂ）は、送風ファン５８のエアフローを示す模式図である。送風ファン５８及びダクト５９は、搬送方向Ｒに直交する方向において空洞Ｓｐの一方の端部１７ａに配置されている。ダクト５９は、送風ファン５８により送られた風を空洞Ｓｐに導いている。これにより、送風ファン５８からの風は、空洞Ｓｐの内部を一方の端部１７ａから他方の端部１７ｂに向かって流れる。ダクト５９は、送風ファン５８により送られた風を紙粉取りローラ１７へ導いている。より詳細には、ダクト５９は、送風ファン５８で発生させた風を集めて紙粉取りローラ１７の空洞Ｓｐ内へと導くために配置されている。図５（ｂ）中に示す矢印は、送風ファン５８で発生した風の流れ（エアフロー）を示している。なお、Ｍは風の速度を測定する位置（以下、風速測定位置Ｍという。）であり、後述する。

【0032】

紙粉取りローラ１７の空洞Ｓｐ内へと導かれた風は、熱伝導性の高い金属ローラ５１に直接吹きあたるため、紙粉取りローラ１７を効率よく空冷することが可能となる。冷却された紙粉取りローラ１７は、紙粉取りローラ１７を通過する記録材Ｐから熱を奪うことができるため、その直後に記録材Ｐと接触する感光ドラム１やその周辺の現像部の温度上昇を抑制できる。また、現像部に格納されるトナーの劣化を抑制できる。

【0033】

＜検証検討の説明＞
実施例１の検証結果について説明する。紙粉取りローラ１７の昇温に起因する不具合現象の発生有無を送風ファン５８の有無で比較した。なお、温度２３℃、湿度６０％の環境下で検証を行った。表１に、記録材Ｐ（ＸＥＲＯＸ社製Ｖｉｔａｌｉｔｙ ７５ｇ／ｍ^２レターサイズ紙を使用）を用い、連続両面印刷で１０００枚の搬送（通紙）を行ったときの紙粉取りローラ１７の表層５２、及び、現像ローラ３の表面の温度と画像濃度の検証結果を示す。紙粉取りローラ１７の表層５２の温度、及び、現像ローラ３の表面の温度は、熱電対で測定した。画像濃度は、ベタ黒画像を出力し、分光濃度計Ｘ－ＲＩＴＥ５０４（Ｘ－ＲＩＴＥ社製）で測定した。

【0034】

【表1】

比較例として、送風ファン５８を回転させず、両面連続印刷を行った。１枚目の両面印刷時には、実施例１も比較例も紙粉取りローラ１７の表層５２の温度も現像ローラ３の表面の温度も２３℃であった。また、１枚目の両面印刷時には、画像濃度は１．４であった。

【0035】

これに対し、両面連続印刷の時間、言い換えれば枚数が増えるに従い、定着器１９で加熱定着された記録材Ｐが紙粉取りローラ１７を通過する際に、記録材Ｐの熱が紙粉取りローラ１７に伝わり紙粉取りローラ１７の温度が上昇していった。また、現像ローラ３の表面温度も上昇していった。

【0036】

比較例では、１０００枚の両面印刷を行ったときの紙粉取りローラ１７の温度は４５℃であった。また、記録材Ｐが冷却されない状態で感光ドラム１を通過するので、感光ドラム１の温度も上昇し、更には、感光ドラム１の温度が現像ローラ３にも伝わることで現像ローラ３の温度も４５℃となった。現像ローラ３の温度が上昇するとトナー容器４内のトナーが熱的な影響を受けて劣化し画像部における濃度低下の不具合が発生した。１枚目の画像濃度が１．４であったのに対し、１０００枚目の両面印刷時の画像濃度は１．１に低下した。

【0037】

一方、実施例１では、送風ファン５８を回転させて、紙粉取りローラ１７を冷却しながら両面連続印刷を行った。１０００枚の両面印刷を行ったときの紙粉取りローラ１７の温度は３２℃であった。紙粉取りローラ１７の温度上昇を抑制できたので、紙粉取りローラ１７を通過する際に記録材Ｐを冷却することができ、１０００枚の両面印刷を行ったときの現像ローラ３の温度は３５℃であった。その結果、トナーが熱的な影響を受けることがなく、１０００枚目の両面印刷時の画像濃度も１．４で、濃度低下の不具合は発生しなかった。

【0038】

なお、実施例１における送風ファン５８を回転させたときの風速は０．１ｍ／ｓであった。この風速は、図５（ｂ）に示す風速測定位置Ｍに風速計を配置することで、ダクト５９と紙粉取りローラ１７との間の空間で、紙粉取りローラ１７の空洞Ｓｐ内へ導かれる風を測定した。風速計は、多点式アネモマスターＰＲＯ ＭＯＤＥＬ１５９０（日本カノマックス社製）を使用した。

【0039】

以上、説明したように、実施例１によれば、紙粉取りローラ１７の昇温を防ぐことが可能になる画像形成装置を提供することができる。なお、実施例１は、搬送ベルト８を用いて記録材Ｐを搬送しながらトナー像を記録材Ｐに転写する搬送ベルト方式のカラー画像形成装置を用いて説明したが、この構成に限定されない。例えば、中間転写ベルトにトナー像を転写した後に、中間転写ベルトから記録材Ｐにトナーを一括転写する中間転写方式のカラー画像形成装置でもよい。更には、搬送ベルト８を有さないモノクロの画像形成装置においても適用できる。

【0040】

以上、実施例１によれば、紙粉取りローラに起因する画像不良の発生を低減させることができる。

【実施例0041】

＜紙粉回収ユニットの説明＞
実施例２の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のプリンタ１００と同じである。したがって、実施例２の画像形成装置において、実施例１のプリンタ１００のものと同一若しくは対応する機能又は構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。実施例２では、高湿環境下においても紙粉取りローラ１７の帯電性能を維持することが可能なプリンタ１００を提供することを目的する。

【0042】

図６は、実施例２における紙粉回収ユニット７０の断面図である。ローラダクト７１は、搬送方向Ｒにおいて加圧ニップ部よりも下流、かつ、紙粉取りローラ１７の回転方向において紙粉取りローラ１７とスポンジ５３とが当接する位置よりも上流に設けられている。送風ファン５８で発生させた風は、ローラダクト７１を介して、紙粉取りローラ１７の表層５２へ導かれる。なお、実施例２では、紙粉取りローラ１７に風を当てる位置を、紙粉取りローラ１７と対向ローラ１８とのニップ部の搬送方向Ｒにおける下流からスポンジ５３の搬送方向における上流側の間としている。この位置で紙粉取りローラ１７の水分を除去することで、スポンジ５３への水分付着を抑制し、帯電部材であるスポンジ５３の帯電性能の低下を防いでいる。なお、紙粉取りローラ１７に風を当てる位置は、帯電部材であるスポンジ５３の帯電性能の低下を防げればよく、実施例２の位置に限定されるものではない。

【0043】

＜ローラダクト＞
図７（ａ）はローラダクト７１の短手方向における断面図である。ローラダクト７１は、送風ファン５８で発生した風を通す空洞７２が設けられている。図７（ｂ）は、ローラダクト７１の長手方向の図、及び、記録材Ｐの幅Ｌｐとの関係を示す図である。ローラダクト７１を通過してきた風が、紙粉取りローラ１７の表面における長手方向にわたって当たることができるように、ローラダクト７１には複数の穴Ｈが開いている。ローラダクト７１の穴Ｈが開いている領域Ｌｈは、記録材Ｐと紙粉取りローラ１７とが接触する領域に風が当たるようにするため、実施例２では、記録材Ｐの幅Ｌｐよりも広くなっている（Ｌｈ＞Ｌｐ）。なお、ローラダクト７１の穴Ｈが開いている領域Ｌｈは、紙粉取りローラ１７の水分が除去できる幅であればよく、ローラダクト７１の穴Ｈが開いている領域Ｌｈは、幅関係に限定されるものではない。

【0044】

＜送風ファンの風路＞
図８は、実施例２における送風ファン５８のエアフローを示す模式図である。実施例２では、紙粉回収ユニット７０は、入口ダクト７３により導かれた風を紙粉取りローラ１７の表面に当てるダクトとしてのローラダクト７１を有している。送風ファン５８及び入口ダクト７３は、搬送方向Ｒに直交する方向においてローラダクト７１の一方の端部７１ａに配置されている。ローラダクト７１は、複数の穴Ｈが設けられた領域Ｌｈを有している。これにより送風ファン５８からの風は、ローラダクト７１の内部を一方の端部７１ａから他方の端部７１ｂに向かって流れる途中で複数の穴Ｈを介して紙粉取りローラ１７の表面に当たる。

【0045】

送風ファン５８は、回転させることで風を発生させ、紙粉取りローラ１７の表層５２に付着した水分を除去するための送風手段である。送風ファン５８は、実施例１と同様にプリンタ１００本体側面に配置されている。なお、Ｎは風の速度を測定する位置（以下、風速測定位置Ｎという。）であり、後述する。

【0046】

入口ダクト７３は、送風ファン５８により送られた風を紙粉取りローラ１７へ導いている。より詳細には、入口ダクト７３は、送風ファン５８で発生させた風を紙粉取りローラ１７の表層５２まで導くために配置されている。図中に示す矢印は、送風ファン５８で発生した風が入口ダクト７３によってローラダクト７１に導かれ、ローラダクト７１の複数の穴Ｈから風が噴き出すことで紙粉取りローラ１７の表層５２の面に当たることを示したエアフローである。

【0047】

紙粉取りローラ１７の表層５２に風を当てることで、紙粉取りローラ１７の表層５２に付着した水分を除去することが可能となる。したがって、高湿環境下で吸湿した記録材Ｐが紙粉取りローラ１７を通過し、紙粉取りローラ１７の表層５２に水分が付着した場合においても、送風ファン５８よる送風で水分を効率よく除去できる。その結果、帯電部材であるスポンジ５３の帯電性能の低下を防ぎ、安定した紙粉回収性能を発揮することが可能になる。

【0048】

＜検証検討の説明＞
実施例２の検証結果について説明する。記録材Ｐ中に含まれる水分の紙粉取りローラ１７への付着量の増加に起因する不具合現象の発生有無を送風ファン５８の有無で比較した。高湿環境である温度３０℃湿度８０％で放置した記録材Ｐ（ＸＥＲＯＸ社製Ｖｉｔａｌｉｔｙ ７５ｇ／ｍ^２レターサイズ紙を使用）を用いて行った。記録材Ｐの含水率は９％であった。含水率は、水分計ＭＯＩＳＴＥＲＥＸ ＭＸ８０００（ＩＮＦＲＡＲＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ社製）で測定した。

【0049】

紙粉取りローラ１７の帯電性能を比較するため、紙粉取りローラ１７の表面電位を測定した。表面電位の測定は、高速表面電位計モデル３７０（ＴＲＥＫ社製）で行った。表面電位は、絶対値が大きい程、紙粉Ｄを静電吸着しやすいので紙粉回収性能がよい。表２に連続片面印刷で１０００枚の通紙を行ったときの紙粉取りローラ１７の表面電位と不具合である帯電不良の検証結果を示す。

【0050】

【表2】

１枚目は、実施例２、比較例ともに、紙粉取りローラ１７の表面電位は－３０００Ｖであり、帯電不良に伴う画像不良は発生しなかった（「発生なし」）。

【0051】

比較例として、送風ファン５８を回転させず、片面連続印刷を行った。紙粉取りローラ１７の表面電位は、１枚目が－３０００Ｖであったのに対し、１０００枚目は－１５００Ｖであり、絶対値が低下した。記録材Ｐが紙粉取りローラ１７を通過する際、記録材Ｐ中に含まれる水分の紙粉取りローラ１７への付着量が増加し、紙粉取りローラ１７の帯電性能が低下し、紙粉回収性能が低下した。紙粉取りローラ１７で回収できない紙粉量が増加するため、感光ドラム１への紙粉転移量が増加し、その紙粉が帯電ローラ２に付着することによる帯電不良に伴う画像不良が発生した（「発生あり」）。

【0052】

一方、実施例２では、送風ファン５８を回転させて、紙粉取りローラ１７の表層５２に風を当てながら片面連続印刷を行った。放置紙の水分が紙粉取りローラ１７に付着しても、紙粉取りローラ１７の表層５２に風を当てることで水分を除去することができたので、紙粉取りローラ１７の帯電性能の低下が抑制できた。１０００枚の片面印刷を行ったときの紙粉取りローラ１７の表面電位は、－２５００Ｖであり、紙粉取りローラ１７の帯電性能の低下を抑制できた。紙粉Ｄが帯電ローラ２に付着することによる帯電不良の不具合も発生しなかった（「発生なし」）。

【0053】

なお、実施例２における送風ファン５８を回転させたときの風速は０．０５ｍ／ｓであった。この風速は、図８に示す風速測定位置Ｎに風速計を配置することで、ローラダクト７１の穴Ｈから噴き出して、紙粉取りローラ１７の表層５２の面に当たる風を測定した。風速計は、多点式アネモマスターＰＲＯ ＭＯＤＥＬ１５９０（日本カノマックス社製）を使用した。

【0054】

以上、説明したように、実施例２によれば、紙粉取りローラ１７に風を当て、紙粉取りローラ１７の表層５２に付着した水分の付着量を低減し、安定した紙粉回収性能を発揮する画像形成装置を提供することができる。なお、実施例２は、送風ファン５８で発生した風が入口ダクト７３によってローラダクト７１に導かれ、ローラダクト７１の複数の穴Ｈから風が噴き出すことで紙粉取りローラ１７の表層５２の面に当たる構成とした。しかし、送風手段は、送風ファン５８に限定されるものではない。また、ローラダクト７１、ローラダクト７１の穴Ｈ、入口ダクト７３の構成に限定されるものではなく、紙粉取りローラ１７の表層５２に付着した水分の付着量を低減できればよい。さらに、送風ファン５８の風を紙粉取りローラ１７内部に送りつつ、ローラダクト７１にも送るように構成してもよい。

【0055】

以上、実施例２によれば、紙粉取りローラに起因する画像不良の発生を低減させることができる。

【0056】

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
（構成１）
記録材に画像形成を行う画像形成部と、
前記記録材の搬送方向において前記画像形成部よりも上流に設けられた紙粉回収部と、
を備え、
前記紙粉回収部は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラと、前記紙粉取りローラを帯電する帯電部材と、前記紙粉取りローラに対向してニップ部を形成し、記録材を搬送する対向部材と、を有し、前記ニップ部において前記記録材の紙粉を前記紙粉取りローラに静電吸着することで回収する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の外部から内部へ空気を送る送風手段を備え、
前記紙粉取りローラは、内部に空洞を有し、
前記送風手段は、前記搬送方向に直交する方向において前記空洞の一方の端部に配置され、
前記紙粉取りローラは、前記空洞の内部を前記一方の端部から他方の端部に向かって流れる空気によって冷却されることを特徴とする画像形成装置。
（構成２）
前記紙粉取りローラは、表層と、前記表層によって被覆され前記空洞を形成する金属ローラと、を有することを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成３）
記録材に画像形成を行う画像形成部と、
前記記録材の搬送方向において前記画像形成部よりも上流に設けられた紙粉回収部と、
を備え、
前記紙粉回収部は、帯電され電荷を保持できる紙粉取りローラと、前記紙粉取りローラを帯電する帯電部材と、前記紙粉取りローラに対向してニップ部を形成し、記録材を搬送する対向部材と、を有し、前記ニップ部において前記記録材の紙粉を前記紙粉取りローラに静電吸着することで回収する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の外部から内部へ空気を送る送風手段と、
前記送風手段により送られた空気を前記紙粉取りローラの表面に導くダクトと、を有することを特徴とする画像形成装置。
（構成４）
前記紙粉回収部は、前記ダクトを備えることを特徴する上述の画像形成装置。
（構成５）
前記送風手段は、前記搬送方向に直交する方向において前記ダクトの一方の端部に配置され、
前記ダクトは、複数の穴が設けられた領域を有し、
前記風は、前記ダクトの内部を前記一方の端部から他方の端部に向かって流れる途中で複数の前記穴を介して前記紙粉取りローラの表面に当たることを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成６）
前記ダクトは、前記搬送方向において前記ニップ部よりも下流、かつ、前記紙粉取りローラの回転方向において前記紙粉取りローラと前記帯電部材とが当接する位置よりも上流に設けられていることを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成７）
前記領域は、前記搬送方向に直交する幅方向において前記記録材の幅よりも長いことを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成８）
前記紙粉取りローラは、前記搬送方向に直交する幅方向において前記記録材の幅よりも長いことを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成９）
前記紙粉取りローラは、前記搬送方向に直交する幅方向において前記記録材の幅よりも長いことを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成１０）
前記紙粉回収部は、前記記録材の給紙のタイミングを調整するレジストレーション機能を有することを特徴とする上述の画像形成装置。
（構成１１）
前記紙粉回収部は、前記記録材の給紙のタイミングを調整するレジストレーション機能を有することを特徴とする上述の画像形成装置。