JP2005049449A

JP2005049449A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JP2005049449A
Application number: JP2003203834A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Hayashida; 政俊林田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【目的】この発明は、転写ベルトに付着するトナーおよび紙粉を除去し、転写ベルトのトナーおよび紙粉が感光体に付着することを軽減でき、良好な画像形成ができる。
【解決手段】転写ベルト２４４の外周面上に、主にトナーを除去するための第１のクリーニング部材２４５と、その下流側に、所定の圧力で転写ベルトに密着する弾性材２４６を備え、感光体２２にトナーおよび紙粉等のごみが付着することを防止する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば画像読取装置で得られる複写対象の画像信号に基づき、画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、毎分５０枚以上のプリントが可能な高速型多機能プリンタにおいて、例えば５０００枚を超える大量の用紙に、連続的にプリントすることが要求されている。従って、トナー像が形成された感光体及び紙粉（繊維状のものを含む）が付着している用紙等と接触する転写ベルトの表面には、より多量のトナーおよび紙粉が付着する虞がある。このトナーおよび紙粉等が感光体に付着することで不良な画像が形成されないようにする技術として、例えば、転写ベルトおよび感光体に、主にトナー等を除去するためのクリーニング部材が備えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、紙粉は、トナーより大きく、また繊維状の大きいもの等を含む。よって、クリーニング部材等でも紙粉が除去できない虞がある。この場合、紙粉が感光体に付着し、良好な画像が得られない問題がある。
【０００４】
また、感光体にクリーニングブレードが備えられている場合、このクリーニングブレードと感光体表面の間に紙粉が挟まり、感光体表面のトナーが部分的に除去されない虞がある。この場合、紙粉およびトナーが感光体に付着した状態で次のトナー像が形成されるため、良好な画像が得られない問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、転写ベルトに付着するトナーおよび紙粉を搬送中に効率よく除去し、紙粉が感光体に付着して起こる上記問題を改善し、良好な画像形成ができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、現像剤像を保持する現像剤担持体と、出力媒体を搬送するとともに、第１の位置で前記現像剤像を前記出力媒体に転写する転写搬送手段と、前記第１の位置から前記転写搬送手段の移動方向の下流側に設けられ、前記転写搬送手段に付着した現像剤像または現像剤を第２の位置で除去する第１の除去手段と、前記第２の位置から前記転写搬送手段の移動方向の下流側でかつ前記第１の位置の上流側に設けられ、前記出力媒体から発生する異物を除去する第２の除去手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
またこの発明は、出力媒体を搬送するとともに、第１の位置で現像剤担持体が保持する現像剤像を前記出力媒体に転写し、前記第１の位置から搬送方向の下流側で、前記現像剤像または現像剤を第２の位置で除去し、前記第２の位置から搬送方向の下流側かつ前記第１の位置の上流側で、前記出力媒体から発生する異物を除去することを特徴とする画像形成方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、この発明が適用される画像形成装置の実施の形態について説明する。
【０００９】
図１に示されるように、画像形成装置１は、読取（複写）対象（原稿Ｐ）の画像を読み取って第１の画像信号を生成する画像読取部としてのスキャナ（画像読取装置）１００、第２の画像信号に基づいて画像を形成する画像形成部としての画像形成部２００、画像形成部２００に出力媒体（用紙Ｑ）を給送する用紙給送部３００を備える。
【００１０】
画像形成部２００は、露光装置２１、感光体ドラム２２、現像装置２３、転写装置２４、定着装置２５および外部排出ローラ２６を備える。
露光装置２１は、画像処理部２０が出力する第１の画像信号基づいて、光強度が変化されたレーザビームを出力する。
感光体ドラム２２は、その外周面が予め所定の電位に帯電され、露光装置２１が出力するレーザビームが照射される。
これにより、感光体ドラム２２の所定の位置に、原稿Ｐの画像に対応した静電像すなわち静電潜像が形成される。
現像装置２３は、感光体ドラム２２に現像剤（例えばトナー）を提供し、図示しない静電潜像はトナー像に変換される。
転写装置２４は、用紙Ｑを感光体に押し当てながら搬送し、トナー像を静電的に用紙Ｑに転写する。
定着装置２５は、トナーが転写された用紙Ｑに、所定の熱と圧力を提供し、トナー像を定着させる。
外部排出ローラ２６は、トナー像が定着した、すなわち、画像が形成された用紙Ｑを外部に排出する。
【００１１】
用紙給送部３００は、任意のサイズの用紙Ｑ（複数枚の出力媒体）が収容されるシートカセット３１ａ，３１ｂ，３１ｃおよび３１ｄから、用紙Ｑを一枚ずつ取り出し、感光体２２に向けて搬送する。アライニングローラ３２は、図示しないトナー像が転写される用紙Ｑ上の位置と、原稿Ｐの画像の位置とが一致するよう、用紙Ｑを一旦停止させる。すわわち、用紙Ｑが転写装置２４に搬送されるタイミングが整合される。
【００１２】
画像形成装置１は、原稿Ｐの画像形成が指示されると、スキャナ１００から原稿Ｐに基づく第１の画像信号を、画像処理部に出力する。画像処理部は、所定の画像処理を施し第２の画像信号を露光装置２１に出力する。露光装置２１からのレーザビームにより感光体２２に形成された静電像は、現像装置２３によりトナー像に変換される。トナー像は、転写装置２４により、用紙給送部３００からの用紙Ｑに転写し、定着装置２５により定着する。画像が形成された用紙Ｑは、外部排出ローラ２６により外部に排出される。
【００１３】
図２は、図１に示した転写装置２４の付近を示す概略図である。
【００１４】
図２に示されるように、転写装置２４は、転写ベルト２４１、帯電部２４２、駆動ローラ２４３、従動ローラ２４４、第１のクリーニング部材２４５、第２のクリーニング部材２４６およびケース（外壁ケーシング）２４７を備える。
転写ベルト２４１は、転写位置に位置する場合、感光体ドラム２２に所定の圧力で接触し、用紙給送部３００から供給される用紙Ｑを搬送する。
帯電部２４２は、高電圧が供給され、転写ベルト２４１に所定の電位を提供する。
駆動ローラ２４３は、矢印Ｌ方向に回転することで、転写ベルト２４１を矢印Ｍ方向に移動する。
従動ローラ２４４は、駆動ローラ２４３と共に、所定の張力で、転写ベルト２４１を保持し、転写ベルト２４１の移動に伴い回転する。
第１のクリ−ニング部材２４５は、転写ベルト２４１と感光体２２が接触する第１の領域より転写ベルト２４１の移動方向の下流側である第２の領域に位置するクリーニングブラシ２４５ａおよびクリーニングブレード２４５ｂを含む。
クリーニングブラシ２４５ａは、接触する転写ベルト２４１の移動方向に逆らって、駆動ローラ２４３と同じ方向に回転し、転写ベルト２４１に付着するトナーを概ね除去できる。なお、クリーニングブラシ２４５ａに付着したトナーは、所定の長さ食い込んでいるブレード２４５ｃにより弾き飛ばされ、除去されたトナーは、ケース２４７に設けられるトナー回収機構２４７ａにより回収される。
クリーニングブレード２４５ｂは、クリーニングブラシ２４５ａより転写ベルト２４１の移動方向の下流側に配置され、クリーニングブラシ２４５ａで除去されなかったトナーをさらに除去する。
第２のクリーニング部材２４６は、ケース２４７の所定の位置に固定され、転写ベルト２４１が転写位置に位置する場合、第２の領域より転写ベルトの移動方向の下流側である第３の領域と、所定の圧力で接する。第２のクリーニング部材２４６は、弾性部材（例えば発泡ゴム材、スポンジゴム材、毛ブラシ、フェルト材等）からなり、図３に示すような所定の形状を有する。すなわち、弾性部材２４６は、従動ローラ２４４の軸方向に、少なくとも、用紙が通過する領域（通紙領域）を含む長さと、転写ベルト２４１が食い込んで接触できる程度の厚さＤ１を有する。
【００１５】
よって、弾性部材２４６は、しっかりと転写ベルト２４１の表面と密着でき、第１のクリ−ニング部材２４５で除去されなかった微量のトナー、および用紙Ｑに付着して搬送され、摩擦、振動、衝撃あるいは静電的要因等により転写ベルト２４１の表面に付着する異物（例えば紙粉）を概ね除去できる。
なお、接触する圧力の程度は、弾性部材２４６の弾性に応じて、転写ベルト２４１が食い込んでいる食い込み量Ｄ２により選択できる。本実施の形態では、スポンジゴムからなる弾性部材２４６の厚さＤ１は４ｍｍ、食い込み量Ｄ２は２ｍｍである。
また、従動ローラ２４４は、弾性部材２４６と所定の圧力で密着するため、所定の剛性を有する材質、例えば鉄等で構成されることが好ましい。
さらに、弾性部材２４６は、従動ローラ２４４からの圧力（応力）が提供され場合であっても、安定性が確保される所定の位置に固定されることが好ましい。
【００１６】
はじめに、画像形成装置１に、原稿Ｐの画像の画像形成が指示された際の動作を説明する。画像形成装置１は、感光体２２を矢印Ｎ方向に、転写位置に位置される駆動ローラ２４３を矢印Ｎ方向とは逆向き、すなわちＬ方向に、同じ回転速度で回転させる。感光体２２の表面にはトナー像が形成され、図２の紙面右側から搬送されてきた用紙Ｑは、転写ベルト２４１により搬送され、第１の領域でトナー像が転写する。
このとき、感光体２２から用紙Ｑに、ほとんどのトナーが転写されるが、転写されず、感光体２２の表面にトナーが残ることがある。例えば感光体２２に形成されるトナー像の７〜９割が転写され、１〜３割が残ることが知られている。このため、第１の領域に用紙Ｑがないとき、トナーが感光体２２から転写ベルト２４１の表面に転写される。
転写ベルト２４１に転写されたトナーは、第２の領域で第１のクリーニング部材２４５により概ね除去され、搬送機能を有する回収機構２４７ａにより例えば回収ボックスに収容される。
【００１７】
また、転写ベルト２４１の表面には、用紙Ｑから発生する紙粉が付着することがある。この紙粉は、静電的に転写ベルト２４１に付着している場合もあり、搬送されながらの第１のクリーニング部材２４５では、除去されにくい。さらに、紙粉は、トナーが付着した状態では除去されにくく、第１のクリーニング部材２４５では除去されない可能性が高い。
弾性部材２４６は、第１の領域のベルト移動方向の上流側である第３の領域で、所定の圧力が提供されながら移動する転写ベルト２４１に生じる摩擦力を利用し、付着する紙粉を除去する。除去された紙粉は、弾性部材２４６の上流側２４８に引っ掛かり、あるいはケース２４７に落下する。このため、感光体２２に搬送される可能性は非常に低い。よって、転写ベルト２４１から感光体２２に転移する紙粉は形成される画像に問題が生じない程度に減少し、不良な画像が形成される問題を改善できる。
【００１８】
次に、画像形成装置１に、原稿Ｐの画像の画像形成の停止が指示されると、転写装置２４は、破線で示す非転写位置（待機位置）に移動する。
駆動ローラ２４３は、例えば回転軸で固定され、従動ローラ２４４は、転送ベルト移動機構（図示せず）により、駆動ローラ２４３の回転軸を支点として下方に移動する。この転送ベルト移動機構は、例えば卵型のカム等を用いて、画像形成の指示に基づき、従動ローラ２４４を転写位置あるいは待機位置に移動できる構成を有する。
このとき、転写ベルト２４１は、弾性部材２４６から離され、弾性部材２４６は、従動ローラ２４４からの圧力から解放される。よって、弾性部材２４６は、圧力による変形（永久変形、くせ）が軽減され、より長い間、有効的に利用できる。
また、原稿Ｐの画像の画像形成が指示されると、従動ローラ２４４は、転送ベルト移動機構により転写位置に移動される。
なお、従動ローラ２４４は、待機位置に移動する際、弾性部材２４６の上流側２４８に堆積した紙粉等のごみを掻き落とす。よって、弾性部材２４６は、次回の画像形成において、効率よく紙粉を除去できる。
【００１９】
なお、本発明は上記画像形成装置１に限られず、感光体と接触し、現像剤および紙粉が付着するベルトあるいはローラに、第１，２のクリーニング部材を備える画像形成装置であってもよい。例えば、転写ベルトに複数の感光体が接触するものであってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
上に説明した通り、弾性部材２４６は、第１のクリーニング部材２４５によりトナー等が概ね除去された転写ベルトの第３の領域に位置されるため、トナーで汚れることにより弾性が失われ、転写ベルト２４１との密着性が失われる問題を回避できる。
また、非転写状態のときは、従動ローラ２４４を待機位置に移すことにより、弾性部材２４６を圧力から解放でき、弾性部材２４６の機能性および耐久性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の一例を説明する概略図。
【図２】図１に示した転写装置の付近を示す概略図。
【図３】図２に示した第２のクリーニング部材の付近を示す概略図。
【符号の説明】
１…画像形成装置、１００…スキャナ、２００…画像形成部、３００…用紙給送部、４００…ＡＤＦ、２４１…転写ベルト、２４３…駆動ローラ、２４４…従動ローラ、２４５…第１のクリーニング部材、２４６…第２のクリーニング部材、２４７…ケース。

Claims

現像剤像を保持する現像剤担持体と、
出力媒体を搬送するとともに、第１の位置で前記現像剤像を前記出力媒体に転写する転写搬送手段と、
前記第１の位置から前記転写搬送手段の移動方向の下流側に設けられ、前記転写搬送手段に付着した現像剤像または現像剤を第２の位置で除去する第１の除去手段と、
前記第２の位置から前記転写搬送手段の移動方向の下流側でかつ前記第１の位置の上流側に設けられ、前記出力媒体から発生する異物を除去する第２の除去手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記第２の除去手段は、発泡ゴム材、スポンジゴム材、毛ブラシ、フェルト材等を含む弾性部材からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２の除去手段は、前記転写搬送手段が転写位置に位置するとき所定の圧力を受け、前記転写搬送手段が非転写位置に位置するとき前記所定の圧力から解放されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
出力媒体を搬送するとともに、第１の位置で現像剤担持体が保持する現像剤像を前記出力媒体に転写し、
前記第１の位置から搬送方向の下流側で、前記現像剤像または現像剤を第２の位置で除去し、
前記第２の位置から搬送方向の下流側かつ前記第１の位置の上流側で、前記出力媒体から発生する異物を除去することを特徴とする画像形成方法。