JP2007078759A

JP2007078759A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007078759A
Application number: JP2005263206A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sengoku; 謙治仙石
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】中間転写体上の美転写の転写残トナーを効率的にクリーニングするクリーニング装置を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１上のトナー像を記憶媒体に転写し、中間転写ベルト４１上に残留するトナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置４２を備える画像形成装置１において、中間転写体クリーニング装置４２は、トナーと逆の電荷でクリーニングするクリーニング手段４２ａと導電性ブレード４２ｄを設け、クリーニング手段４２ａに印加する極性とは逆極性のバイアスを導電性ブレード４２ｄに付与する画像形成装置１である。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる中間転写体に無端ベルトを用いる複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置に関する。

近年、画像情報の高精度な再現性の要求のため、より高精細でより高解像度の画像形成が強く求められている。また、カラー化、画像形成の高速化、画像形成装置の小型化、高耐久性化のニーズも高まっている。特に、電子写真複写、ファクシミリ、プリンタなどに用いられる像担持体又は中間転写体等に無端ベルトを用いることで機械設計の自由度を大きくして、小型化を図ることが行われている。
特に、転写材上に画像を形成する電子写真方法として、像担持体に形成した静電潜像を現像装置により現像し、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一旦1次転写した後、転写材に一括に２次転写するものがあり、カラー画像形成装置として多く採用されている。このなかで1次転写や２次転写には非接触のチャージャー方式と接触ローラ方式があるが、最近はオゾン発生の抑制の観点から接触ローラ方式が多く採用されている。このような接触型の転写方式では、転写残トナーが発生することがある。
この転写残トナーは、次の周回で感光体に転移したり、また、次の画像上に表れて異常画像となることがある。また、転写材（転写紙）と中間転写体との接触により紙粉（炭酸カルシウム）が中間転写体に付着する。通常２次転写後の残トナーは2次転写の下流側に設けられたクリーニング装置で除去されるが、付着した紙粉は非常に硬い材質のものが多く、中には中間転写体に突き刺さったものもあり、クリーニング装置で除去するのは困難で、紙粉は徐々に中間転写体に堆積する。
クリーニング装置としては、ゴム材質、例えばポリウレタンゴムなどのクリーニングブレードを当接して除去するのが安価で確実なクリーニング性も確保できるが、中間転写体に堆積した紙粉によりクリーニングブレードが摩耗したり、エッジが欠けたりしてクリーニング不良が発生する。

この不良を解決するために、例えば、特許文献１では、各像担持体から中間転写体にトナー像を転写後、前記各像担持体上に残留する残留トナーを前記各現像手段により回収可能であり、前記中間転写体から記録紙に前記複数色のトナー像を転写後であって、前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する前に、前記中間転写体の表面に付着した紙粉をクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置が開示されている。また、特許文献２では、二次転写ベルトに当接して当該二次転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニング部材とを含み、前記クリーニング部材は、前記二次転写ベルトと接触しながら移動可能に構成された画像形成装置が開示されている。

特開２０００−２３５３１１号公報特開２００４−２４６０１１号公報

しかし、上記開示された技術では、クリーニング装置及び画像形成装置の構造が複雑になり、低コスト化が困難であり、また、クリーニング性が不十分である。とくに、中間転写体上のトナー像を紙等の記憶媒体に転写した際に、転写されず、中間転写体上にトナーが残留する。転写されずに中間転写体上に残留したトナーの極性は一様ではなく、トナーの極性が前記クリーニング手段で印加する電荷と同極性または無極性ならば、前記クリーニング手段ではクリーニングされずクリーニング不良となる。さらに、中間転写ベルトのクリーニング方式としては、公知のブレードクリーニング方式、バイアスクリーニング方式等が広く用いられているが、ブレードクリーニング方式はクリーニング性が良好な反面、接離動作時の負荷変動が大きいことや、トナー飛散やトナー回収という点で上方には配置できないというレイアウト上の制約を受けてしまう。従って、接離動作時の負荷変動を低減したい場合や上方にクリーニング手段を配置したいような場合には、バイアスクリーニング方式のようなクリーニングブレードを使わない方式が採用される。この方式の場合には、二次転写部で中間転写ベルトに付着した紙粉や紙の添加剤がブレードで塞き止められることなく直接感光体との接触部(一次転写ニップ部)に進入してしまう為、それらの影響で感光体表面が傷つき易くなってしまうという不具合が生じている。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、中間転写体上の美転写の転写残トナーを効率的にクリーニングするクリーニング装置を備える画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、像担持体上のトナー像を記憶媒体に転写し、ベルト状中間転写体上に残留するトナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置を備える画像形成装置において、前記中間転写体クリーニング装置は、トナーと逆の電荷でクリーニングするクリーニング手段と導電性ブレードを設け、クリーニング手段に印加する極性とは逆極性のバイアスを導電性ブレードに付与することを特徴とした。
また、本発明の画像形成装置は、前記クリーニング手段が、ブラシローラであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、前記中間転写体がフッ素系樹脂等の樹脂材料からなる中間転写ベルトであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、前記導電性ブレードは導電性ポリウレタンからなることを特徴とする。

以上説明したように、本発明の画像形成装置では、クリーニング装置で印加する電荷とは逆極性の電荷を導電性ブレードに印加することによって、記憶媒体に転写されずに残留したトナーは前記クリーニング手段に突入する前に強制的に逆極性の電荷を印加することができるので、残留したトナーは機械的・静電的にクリーニングが容易となる。
また、紙粉や紙の添加剤の影響により、感光体表面がより傷つきやすいブレードレスクリーニング手段の場合においても、中間転写ベルトがクリーニングされ、感光体表面の傷つきを軽減させる。中間転写体がニッケル等の金属材料から成る場合に比べて、中間転写ベルトとしてよく利用されるフッ素系樹脂等の樹脂材料の場合の方が顕著に現れる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明に係わるプリンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタは、複数の指示ローラに掛け回された潜像担持体としての感光体ベルト１１を備えている。感光体ベルト１１は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電器１３、光書き込みユニット２０、４組の現像装置３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト４１、感光体クリーニング装置１２などが配置されている。感光体ベルト１１の表面には有機感光層が形成されている。
本プリンタで画像形成動作（プリント動作）を実行するときは、帯電器１３に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト１１が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報たとえば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット２０に送られる。光書き込みユニット２０では、上記光書き込み信号に基づいて、光源としてのレーザが制御され、ポリゴンミラー、ｆ／Θレンズ及び反射ミラーを介して、Ｂｌａｃｋ（Ｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト１１上に静電潜像が形成される。
上記感光体ベルト１１上の静電潜像は、各色トナーをそれぞれ有する各現像装置３１Ｋ、３１Ｃ３１Ｍ、３１Ｙによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１１上には、各色ごとにトナー像が形成される。
感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１との接触部においては、一次転写バイアスローラ４５にトナーと逆極性のバイアスを印加することにより、感光体ベルト１１上のトナー像が中間転写ベルト４１上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を４回繰り返すことにより、中間転写ベルト４１上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト４１上のカラートナー像は、給紙カセット８０から搬送ローラ対８１、８２によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ５１によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着装置６０に搬送され、該トナー像が溶融定着される。
本発明における像担持体としての中間転写ベルト４１は、駆動ローラ４４、クリーニング対向ローラ４７、一次転写バイアスローラ４５、二次転写対向ローラ４６、テンションローラ４８の５本のローラに懸架されて図１中のＢ方向に回転する。クリーニング装置は中間転写ベルトの上から接触する配置となっている。

次に、本発明の具体的な構成について説明する。
図２は、本発明における中間転写ベルトクリーニング装置の概略図である。中間転写ベルトクリーニング装置４２は正のバイアスが印加されブラシローラ４２ａに接触する金属製のバイアスローラ４２ｂ、バイアスローラ４２ｂによって正の電荷を帯び、負の電荷で転写されずに中間転写ベルト上に残留したトナーを機械的・静電的に掻き取るブラシローラ４２ａ、バイアスローラ４２ｂに接触しバイアスローラ４２ｂ上のトナーを掻き取るブレード４２ｃ、中間転写ベルト４１に接触し中間転写ベルト４１に埋まった紙粉、トナー等を掻き起こすブレード４２ｄからなる。
また、中間転写ベルトクリーニング装置４２はフルカラー画像（四色）を作成する際の色が重ねられる間は中間転写ベルト４１に非接触であり、中間転写ベルト４１上のトナー像が作像され、紙等の記憶媒体にトナー像を転写する際に接触する。クリーニング装置４２は非接触の状態に待機する必要があるので、支点４２ｅを中心に回転運動し、クリーニング装置４２のブラシローラ４２ｂが中間転写ベルト４１と接触・非接触が可能な構成である。

ここで、クリーニング装置４２で、ブラシローラ４２ａのクリーニング手段に印加する電荷とは逆極性の電荷を導電性ブレード４２ｄに印加することによって、記憶媒体に転写されずに残留したトナーは、導電性ブレード４２ｄに突入する前に強制的に逆極性の電荷を印加することができるので、残留したトナーは機械的・静電的にクリーニングが容易となる。
また、紙粉や紙の添加剤の影響により、感光体表面がより傷つきやすいブレードレスクリーニング手段の場合においても、中間転写ベルト４１がクリーニングされ、感光体１表面の傷つきを軽減させる。中間転写体がニッケル等の金属材料から成る場合に比べて、中間転写ベルト４１としてよく利用されるフッ素系樹脂等の樹脂材料の方が好ましい。これは、（例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリカーボネート、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂（フッ素樹脂））、ポリイミドなど）等のフッ素系樹脂にすることで、摩擦係数が小さいことからクリーニング性を良くすることができる。
また、このクリーニングブレードは、エラストマー製のゴムを用い、特に、ウレタンゴムが好ましい。さらに、導電性は、カーボンブラック、アセチレンブラック等のカーボン、酸化亜鉛、マグネタイト等の導電性酸化物を添加することで付与することができる。

本発明に係わるプリンタの概略構成を示す正面図である。本発明における中間転写ベルトクリーニング装置の概略図である。

符号の説明

１画像形成装置
１０感光体ベルトユニット
１１像担持体（感光体ベルト）
２０露光ユニット
３０現像ユニット
４０中間転写ベルトユニット
４１中間転写ベルト
４２中間転写ベルトクリーニング装置
５０転写ユニット
６０定着ユニット
７０給紙・搬送ユニット
８０給紙ユニット

Claims

像担持体上のトナー像を記憶媒体に転写し、ベルト状中間転写体上に残留するトナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置を備える画像形成装置において、
前記中間転写体クリーニング装置は、
トナーと逆の電荷でクリーニングするクリーニング手段と導電性ブレードを設け、
クリーニング手段に印加する極性とは逆極性のバイアスを導電性ブレードに付与する
ことを特徴とした画像形成装置。
前記クリーニング手段が、ブラシローラである
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記中間転写体がフッ素系樹脂等の樹脂材料からなる中間転写ベルトである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記導電性ブレードは導電性ポリウレタンからなる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。