JP2003114597A

JP2003114597A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003114597A
Application number: JP2001307465A
Authority: JP
Inventors: Seishi Horikawa; 清史堀川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体の表面にトナーフィルミングが生成
されることを確実に防止し、装置の小型化が可能で、安
価な画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１２の表面にトナーフィ
ルミング防止機能を有する塗布剤３３を塗布する塗布手
段に、クリーニング装置３０内に備えられているファー
ブラシ３１を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間転写体をプリ
ンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】上記した画像形成装置において、感光体
の表面に公知の電子写真プロセスによりトナー像を形成
し、該トナー像を転写材に転写し、これを定着すること
によって記録物が得られる。感光体から転写材へのトナ
ー像の転写は、感光体から直接転写材に転写する方式の
ものもあるが、カラー画像形成装置に良く見られるよう
に、中間転写体を介して転写材にトナー像を転写する方
式がある。

【０００３】中間転写体を用いる画像形成装置におい
て、中間転写体上のトナー像が完全に転写材に転写され
ることがなく、多少のトナーが残留することが避けられ
ないものである。したがって、中間転写体の如き像担持
体には残留トナーを清掃するためのクリーニング装置が
設けられている。

【０００４】一般にトナーのクリーニングには、ブレー
ド方式もしくはファーブラシ方式が広く用いられてい
る。ブレード方式のクリーニング装置は、クリーニング
手段としての弾性体で付けられたクリーニングブレード
を像担持体に押し付けてトナーを機械的に掻き取るもの
である。また、ファーブラシ方式のクリーニング装置は
表面に毛ブラシを貼り付けた円筒体を回転して像担持体
に接触させ、同時にブラシにトナーと逆極性のバイアス
電圧を印加して機械的および電気的にトナーをクリーニ
ングするものである。

【０００５】ところで、中間転写体の表面にトナーが強
固に付着したり、また、残留したトナーが微小過ぎる
と、上記したクリーニング装置でクリーニングできない
場合がある。そして、中間転写体にはこのようなクリー
ニングできないトナーが膜状に残ってしまい、所謂、ト
ナーフィルミングが生成されてしまう。中間転写体上の
トナー像を最終的な記録媒体である用紙に転写すると
き、中間転写体の表面にトナーフィルミングが生成され
ていると、転写率の低下やブレードの巻き込み等が発生
するという問題がある。よって、画像形成装置にはトナ
ーフィルミングの生成を防止策が必要とされていた。

【０００６】そこで、特開平６−３３７５９８号公報に
は中間転写体にクリーニング装置とトナーフィルミング
防止機能を有する微粒子を塗布する塗布手段とを設けた
画像形成装置が開示されている。この装置では、例え
ば、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑剤を像担持体
に塗布する潤滑剤塗布ユニットを設けて、トナーが強固
に付着することやトナーの除去を容易にしてトナーフィ
ルミングの生成を抑えている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の画像
形成装置はその小型化が要求されており、このため、特
開平６−３３７５９８号公報に記載された装置のよう
に、中間転写体の周囲にクリーニング装置と潤滑剤塗布
ユニットと設けることは設計上の大きな負担となってい
た。

【０００８】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
像担持体の表面にトナーフィルミングが生成されること
を確実に防止し、装置の小型化が可能で、安価な画像形
成装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担
持体から次の転写体にトナー像を転写後、該像担持体上
の残留トナーを除去するクリーニング装置とを有する画
像形成装置において、前記像担持体上の表面にトナーフ
ィルミング防止機能を有する微粒子を塗布する塗布手段
が、前記クリーニング装置内に備えられていることを特
徴としている。

【００１０】なお、本発明は、前記クリーニング装置
は、転写後に像担持体上に残留したトナーをクリーニン
グするクリーニング部材と、該クリーニング部材にクリ
ーニングバイアス電界を与えるバイアスローラと、該バ
イアスローラ上のトナーを掻き取る掻き取り部材と、回
収した残留トナーを搬送・排出する搬送部材とを有し、
高圧電源により前記バイアスローラに印加したクリーニ
ングバイアスによるバイアス電位を発生させ、この電位
差によって残留したトナーを静電気的にクリーニングす
ると、効果的である。

【００１１】さらに、本発明は、前記クリーニング部材
が微粒子を塗布する塗布手段を兼用すると、効果的であ
る。さらにまた、本発明は、前記クリーニング部材が導
電性繊維からなるファーブラシであると、効果的であ
る。

【００１２】さらにまた、本発明は、前記微粒子が固形
化された塗布剤であり、該塗布剤を前記クリーニング部
材に摺擦させると、効果的である。さらにまた、本発明
は、前記固形化された塗布剤が、ステアリン酸亜鉛を主
成分とする潤滑油添加剤であると、効果的である。

【００１３】さらにまた、本発明は、前記像担持体が、
トナー像が転写され、かつ、該トナー像を最終トナー担
持体または他の中間転写体へ転写する中間転写体である
と、効果的である。

【発明の実施の形態】

【００１４】以下、本発明の実施の形態を添付図面に従
って説明する。図１はフルカラー画像を形成できるカラ
ープリンタとして構成された画像形成装置の内部構造を
示す概略垂直断面図である。

【００１５】図１において、画像形成装置本体１内に
は、複数のローラ２，３，４，５に巻き掛けられた可撓
性を有する無端ベルトにより構成された像担持体として
の感光体ベルト６が設けられ、この感光体ベルト６に対
向して現像装置７が配設されている。図示した例では、
像担持体が感光体ベルト６よりなるが、これを誘電体ベ
ルトにより構成することも可能である。また、現像装置
７は、ブラック現像器７ＢＫ、シアン現像器７Ｃ、マゼ
ンタ現像器７Ｍ及びイエロー現像器７Ｙを有し、その各
現像器は、現像剤を担持して搬送する現像ローラ１１Ｂ
Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙをそれぞれ有している。か
かる各現像器は、各カム８ＢＫ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｙの回
転によって選択的に感光体ベルト６の表面に近づいた現
像位置を占め、現像位置を占めた現像器が現像動作を行
うように構成されている。

【００１６】画像形成動作が開始されると、上記複数の
ローラ２，３，４，５のうち１つのローラが図示してい
ない駆動装置によって時計方向に回転駆動され、これに
より感光体ベルト６が矢印で示す方向に走行駆動され、
他のローラが従動回転する。このように回転する感光体
ベルト６の表面が、帯電装置９によって所定の極性に一
様に帯電され、その帯電面に像露光装置の一例である光
書き込み装置１０から出射する光変調されたレーザ光Ｌ
が照射され、これによって感光体ベルト表面に第１の静
電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置７を通る
とき、第１の現像器であるブラック現像器７ＢＫが現像
位置を占め、この現像器７ＢＫの現像剤によって上記静
電潜像がブラックトナー像として可視像化される。

【００１７】一方、感光体ベルト６に対向して、中間転
写体として可撓性を有する無端ベルトよりなる中間転写
ベルト１２が配置され、この中間転写ベルト１２も、複
数のローラ１３，１４，１５，１６，１７に巻き掛けら
れ、そのうちの１つのローラが図示していない駆動装置
によって反時計方向に回転駆動される駆動ローラであ
り、その駆動によって中間転写ベルト１２が矢印方向に
走行駆動され、これに伴って他のローラが従動回転す
る。かかる中間転写ベルト１２と、感光体ベルト６は、
図１に符号１８で示した転写領域において互いに圧接し
ている。

【００１８】前述のように感光体ベルト６表面に形成さ
れたブラックトナー像が上記転写領域１８に至ると、こ
の領域１８に位置するローラ１６に印加された転写電圧
の作用により、感光体ベルト表面のトナー像が中間転写
ベルト１２の表面に転写される。すなわち、ローラ１６
には、感光体ベルト表面に形成されたトナー像のトナー
帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって
感光体ベルト６の表面のトナーが中間転写ベルト１２表
面に静電的に移行する向きの電界が形成され、これによ
りトナー像の転写が行われるのである。

【００１９】転写領域１８を通過した後の感光体ベルト
表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１９に
よって感光体ベルト表面から除去され、次いでその表面
が図示していない除電装置によって除電作用を受け、そ
の表面電位が初期化される。

【００２０】表面を清掃された感光体ベルト６の表面は
再び帯電装置９によって一様に帯電され、次いでその帯
電面に光書き込み装置１０から出射するレーザ光Ｌが照
射され、これによって感光体ベルト表面に第２の静電潜
像が形成される。この静電潜像が現像装置７を通ると
き、第２の現像器であるシアン現像器７Ｃが現像位置を
占め、これによってその第２の静電潜像がシアントナー
像として可視像化される。このトナー像もブラックトナ
ー像の場合と全く同様にして、転写領域１８において、
先にブラックトナー像の転写された中間転写ベルト１２
の表面に、そのブラックトナー像に重ね合させて転写さ
れる。シアントナー像を転写したあとの感光体ベルト表
面に残留するトナーもクリーニング装置１９によって除
去され、次いで除電装置によって表面電位が初期化され
る。

【００２１】上述したところと全く同様にして、感光体
ベルト表面には、それぞれ第３及び第４の静電潜像が形
成され、これらがマゼンタ現像器７Ｍとイエロー現像器
７Ｙとによって、順次マゼンタトナー像とイエロートナ
ー像として可視像化され、これらが中間転写ベルト１２
の表面に、先に転写されたトナー像に重ね合せられて順
次転写される。感光体ベルト６の表面は各トナー像の転
写ごとに、クリーニング装置１８によって、転写残トナ
ーを除去され、除電装置により除電される。このように
して、中間転写ベルト１２の表面にフルカラートナー像
が形成される。

【００２２】一方、給紙装置２０から紙又は樹脂シート
などからなる転写材Ｐが給送され、これがローラ１５
と、これに対向する転写ローラ２１との間に給送され、
このとき転写ローラ２１には中間転写ベルト表面のトナ
ー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、
これによって中間転写ベルト表面のトナー像が転写材Ｐ
上に一括して転写される。トナー像を転写された転写材
は定着装置２２を通り、このときそのトナー像が転写材
Ｐに定着される。このようにして転写材は、矢印で示す
ように、画像形成装置本体１の上部により構成された排
紙部２３に排出される。トナー像を転写材Ｐに転写後、
中間転写ベルト１２にはそのほぼ全幅に亘ってそれまで
離間していたクリーニング装置３０が接触し、転写後の
該ベルトに残留したトナーがクリーニング装置３０より
除去される。

【００２３】以上の説明は、転写材Ｐ上にフルカラー画
像を形成するときの画像形成動作であるが、現像装置７
を構成するいずれか１つを使用して単色画像を形成した
り、２色又は３色の画像を形成することもできる。

【００２４】上記クリーニング装置３０は、図２に示す
ように、ローラ１３に巻き掛けられている部分で中間転
写ベルト１２と接離可能に接触するクリーニング部材と
して、円筒形基材の周面に毛ブラシを貼り付け等によっ
て取り付けてなるファーブラシ３１を備えている。図示
した例のファーブラシ３１は導電性であり、例えば金属
製円筒形基材の周面に導電性措繊維からなる毛ブラシを
貼り付けて構成されている。なお、ファーブラシ３１の
電気抵抗値は、１０^２〜１０^９Ω・ｃｍの範囲としてい
る。

【００２５】このように構成されたファーブラシ３１に
は、金属製のバイアスローラ３２と、トナーフィルミン
グ防止機能を有する微粒子が毛ブラシに摺接するように
設けられている。バイアスローラ３２には、図示してい
ない高圧電源により正の直流電圧であるクリーニングバ
イアスが印加され、その周面には付着した廃トナーを掻
き取る掻き取り部材としてのブレード摺接されている。

【００２６】また、上記した微粒子はステアリング酸亜
鉛を主成分とした潤滑油添加剤であって、これを熔融し
冷却固形した塗布剤３３で構成され、塗布剤３３はガイ
ド部材３４に移動可能にガイドされている。なお、ファ
ーブラシ３１は図２の反時計方向に図示していない駆動
装置によって回転駆動され、したがって、バイアスロー
ラ３２および塗布剤３３は、ファーブラシ３１の回転方
向において、中間転写ベルト１２に接した部分が先にバ
イアスローラ３２に接し、その後、塗布剤３３に接する
ように配置されている。なお、符号３６は廃トナーを搬
送回収するために搬送する搬送部材としてのスクリュー
である。

【００２７】このように構成されたクリーニング装置３
０は、カム等の移動手段（図示せず）によって図２の矢
印方向に回動されて中間転写ベルト１２に接離可能に設
けられており、トナー像が中間転写ベルト１２に重ねら
れている間は中間転写ベルトから非接触の状態で待機し
ている。そして、すべてのトナー像が中間転写ベルト１
２に重ねられると同時、もしくはその後適宜タイミング
で接離手段により中間転写ベルト１２に当接される。ク
リーニング装置３０は、中間転写ベルト１２に摺接する
ファーブラシ３１に正の直流電圧であるクリーニングバ
イアスが印加されているので、その転写後に残留した負
極性のトナーがクリーニング装置３０に到来すると、静
電的に拭き取られる。また、上記転写後に残った正極性
のトナーは、さらに電荷量が増大して感光体ベルト６と
中間転写ベルト１２との接触部である一次転写部にて転
写バイアスによる電界によって感光体ベルト６側へ逆転
写される。

【００２８】ファーブラシ３１に拭き取られたトナー
は、それに摺接して時計方向に回転駆動されるバイアス
ローラ３２上に移動し、さらにスクレーパ３５によって
バイアスローラ３２から掻き取られてスクリュー３６側
に落下する。スクリュー３６側に落下したトナーは、該
スクリュー３６によって図示していない廃トナー収納部
へ搬送されて収納される。

【００２９】また、ファーブラシ３１の上部には上記し
た塗布剤３３が配置され、該塗布剤３３はガイド部材３
４にガイドされて自重によりファーブラシ３１に当接さ
れている。したがって、塗布剤３３は回転するファーブ
ラシ３１が摺擦されることにより、トナーをクリーニン
グするときに中間転写ベルト１２上に塗布される。すな
わち、ファーブラシ３１が微粒子を中間転写ベルト１２
に塗布する塗布手段を構成している。このように中間転
写ベルト１２にステアリン酸亜鉛を主成分とする塗布剤
３３を塗布することにより、ベルト１２上へのトナーフ
ィルミングを防止し、かつ、ベルト１２から転写材Ｐへ
の転写率の低下を防止することができる。しかも、ファ
ーブラシ３１が塗布手段を兼ねるので、装置の小型化が
促され、かつ、別途塗布手段を設けないので、安価にて
提供することができる。なお、塗布剤３３は、経時使用
により徐々に減少するが、ガイド部材３４にガイドされ
て自重により常時ファーブラシ３１に当接される。ま
た、ファーブラシ３１は中間転写ベルト１２に当接後、
その回転方向から先にバイアスローラ３２に接し、その
後塗布剤３３に接するので、ファーブラシ３１を塗布手
段として用いても塗布剤３３がトナーまみれになる等の
問題を抑えられる。

【００３０】以上、本発明の好ましい実施形態について
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種
改変できるものである。例えば、上記実施形態ではクリ
ーニング部材はファーブラシが最適であるが、クリーニ
ング部材としてはクリーニングローラであっても良い。
また、塗布剤がファーブラシの横、もしくは下方にあ
り、自重によってファーブラシに常時当接することがで
きない配置関係のときには、バネ、ゴム、スポンジ等の
弾性部材の弾性力により常時当接させるようにすれば良
い。

【００３１】さらにまた、塗布剤を塗布する像担持体と
して中間転写ベルトで説明したが、像担持体はトナー像
を担持し、かつ、クリーニング装置を備えているものな
らば、種々の像担持体に適用できる。したがって、像担
持体は、図１に示すような感光体ベルト６であっても良
い。無論、像担持体の形態もベルト以外のドラム状もの
等に適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の構成によれば、像担持体上の
表面にトナーフィルミング防止機能を有する微粒子を塗
布する塗布手段が、クリーニング装置内に備えられてい
るので、クリーニング装置と塗布手段を別個に設けた場
合と比べて装置の小型化が可能で、かつ、安価にて提供
することができる。

【００３３】請求項２の構成によれば、クリーニング装
置は、転写後に像担持体上に残留したトナーをクリーニ
ングするクリーニング部材と、該クリーニング部材にク
リーニングバイアス電界を与えるバイアスローラと、該
バイアスローラ上のトナーを掻き取る掻き取り部材と、
回収した残留トナーを搬送・排出する搬送部材とを有
し、高圧電源により前記バイアスローラに印加したクリ
ーニングバイアスによるバイアス電位を発生させ、この
電位差によって残留したトナーを静電気的にクリーニン
グするので、良好なクリーニング効果が確実に得ること
ができる。

【００３４】請求項３の構成によれば、クリーニング部
材が微粒子を像担持体に塗布する塗布手段を兼用するの
で、トナーフィルミング防止専用の塗布部材を設けてい
ないため、小型で安価な画像形成装置を提供することが
できる。

【００３５】請求項４の構成によれば、クリーニング部
材が導電性繊維からなるファーブラシであるので、良好
なクリーニング性を維持するととともに、微粒子を塗布
する塗布部材としても最適である。

【００３６】請求項５の構成によれば、微粒子が固形化
された塗布剤であり、該塗布剤を前記クリーニング部材
に摺擦させるので、像担持体への塗布が確実に行うこと
ができる。

【００３７】請求項６の構成によれば、塗布剤としては
種々の材質が考えられるが、ステアリン酸亜鉛を主成分
とする潤滑油添加剤であれば、塗布剤の塗布ムラによっ
て発生する転写効率のムラを抑えられる。

【００３８】請求項７によれば、像担持体が、トナー像
が転写され、かつ、該トナー像を最終トナー担持体また
は他の中間転写体へ転写する中間転写体であるので、中
間転写体のトナーフィルミングを確実に防止して安定し
て良好な転写物が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置としてカラープリン
タを示す概略構成図である。

【図２】図１のカラープリンタの中間転写用クリーニン
グ装置を示す拡大説明図である。

【符号の説明】

６感光体ベルト１２中間転写ベルト３０クリーニング装置３１ファーブラシ３２バイアスローラ３３塗布剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持する像担持体と、該像担
持体から次の転写体にトナー像を転写後、該像担持体上
の残留するトナーを除去するクリーニング装置とを有す
る画像形成装置において、前記像担持体上の表面にトナーフィルミング防止機能を
有する微粒子を塗布する塗布手段が、前記クリーニング
装置内に備えられてい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、前記クリーニング装置は、転写後に像担持体上に残
留したトナーをクリーニングするクリーニング部材と、
該クリーニング部材にクリーニングバイアス電界を与え
るバイアスローラと、該バイアスローラ上のトナーを掻
き取る掻き取り部材と、回収した残留トナーを搬送・排
出する搬送部材とを有し、高圧電源により前記バイアス
ローラに印加したクリーニングバイアスによるバイアス
電位を発生させ、この電位差によって残留したトナーを
静電気的にクリーニングすることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の画像形成装置
において、前記クリーニング部材が微粒子を前記像担持
体に塗布する塗布手段を兼用することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】請求項３に記載の画像形成装置におい
て、前記クリーニング部材が導電性繊維からなるファー
ブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１または３に記載の画像形成装置
において、前記微粒子が固形化された塗布剤であり、該
塗布剤を前記クリーニング部材に摺擦させることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５に記載の画像形成装置におい
て、前記固形化された塗布剤が、ステアリン酸亜鉛を主
成分とする潤滑油添加剤であることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項７】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記像担持体が、トナー像が転写され、かつ、該ト
ナー像を最終トナー担持体または他の中間転写体へ転写
する中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。