JP2007114498A

JP2007114498A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007114498A
Application number: JP2005306014A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakaegawa; 徹仲江川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】ベルトクリーニング装置のクリーニングブレードと中間転写ベルトの当接状態が安定し、中間転写ベルトの移動（回転）開始時におけるクリーニングブレードのめくれを防止できるようにする。
【解決手段】中間転写ベルト８の移動（回転）を停止させるときに、非画像領域にクリーニング用トナー像T1を形成してクリーニングブレード１５まで搬送し、クリーニングブレード１５の先端近傍にクリーニング用トナー像T1が存在する状態で停止させる。中間転写ベルト８の次回移動（回転）開始時に、クリーニング用トナー像T1がクリーニングブレード１５の先端近傍に存在することによって、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８の当接状態が安定し、クリーニングブレード１５のめくれを防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に関係しており、特に、中間転写体を介して感光ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を記録用紙等の記録媒体に転写する、中間転写方式の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のフルカラー画像形成装置として、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）毎に応じて配置した複数の感光ドラム上に形成された各色のトナー像を一旦中間転写体上に順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成した後、中間転写体上のカラー画像を用紙などの転写材上に一括転写してフルカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置が従来より知られている。

上記のようなフルカラー画像形成装置としては、例えば図３に示すように、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト８を用いたものがある。この画像形成装置では、４個（図では１個のみ表示）の感光ドラム２Yを１次帯電器３Yで帯電し、入力される画像情報に応じて画像露光して静電潜像を形成する。

そして、この静電潜像を現像装置４Yで現像して、第１色目（例えばイエロー）のトナー像を、１次転写ローラ５Yを介して１次転写部で接する中間転写ベルト８上に１次転写し、以下同様にして形成した各色のトナー像を中間転写ベルト８上に重ね合わせてフルカラー画像を形成し、その後、２次転写部に設けた２次転写部材（不図示）で用紙などの転写材に一括して２次転写する構成である。

なお、上記した１次転写後に、中間転写ベルト８上に転写されないで感光ドラム２Y表面に残ったトナー（１次転写残トナー）はドラムクリーニング装置６Yによって除去される。

また、最上流側に位置する感光ドラム２Yに対して中間転写ベルト８の移動方向上流側にゴム材からなるクリーニングブレード１５を有するベルトクリーニング装置１４が設けられており、２次転写後に転写材に転写されないで中間転写ベルト８表面に残ったトナー（２次転写残トナー）を除去する。

従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開２０００−１７２１１９号公報特開２００４−３７７７１号公報

しかしながら、上述のような画像形成装置において、中間転写ベルト８とクリーニングブレード１５の両方が弾性材からなる場合には、一般的にクリーニングブレード１５が中間転写ベルト８よりも高い硬度をもつために、クリーニングブレード１５の先端が中間転写ベルト８表面に食い込んだ状態になる。このため、中間転写ベルト８が移動（回転）し始める時に、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８表面の当接状態によっては、クリーニングブレード１５のめくれが生じて、クリーニング不良が発生するおそれがある。

そこで本発明は、中間転写ベルト８が移動（回転）し始める時においても、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８の当接状態が安定し、クリーニングブレード１５のめくれが防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と１次転写部にて接触し、前記像担持体上に担持されたトナー像が１次転写バイアスの印加により１次転写される複数のローラ部材で張架された無端ベルト状の中間転写体と、前記中間転写体の表面に接触し、前記１次転写されたトナー像を２次転写バイアスの印加により２次転写部にて転写材に２次転写した後に前記中間転写体上に残った転写残トナーを除去するクリーニング部材と、を備えた画像形成装置において、
前記中間転写体の移動（回転）を停止させる時に、非画像領域にクリーニング用トナー像を形成して前記クリーニング部材まで搬送し、前記クリーニング部材の先端近傍に前記クリーニング用トナー像が存在する状態で停止させる、
ことを特徴としている。

また、前記複数のローラ部材は、前記中間転写体を駆動させるためのローラ部材と、前記２次転写部にて前記中間転写体を介して２次転写部材に当接自在なローラ部材と、前記中間転写体に張力を与えるローラ部材を少なくとも有し、前記クリーニング部材が前記１次転写部直近上流側に位置するローラ部材と前記中間転写体を介して対向するように設置されている、
ことを特徴としている。

以上説明したように本発明によれば、中間転写体の移動（回転）を停止させる時に、非画像領域にクリーニング用トナー像を形成してクリーニング部材まで搬送し、クリーニング部材の先端近傍にクリーニング用トナー像が存在する状態で停止させる、ことにより、中間転写体の移動（回転）開始時におけるクリーニング部材と中間転写体との当接状態が安定し、クリーニングブレードのめくれを防止することができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Yと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Mと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Bkの４つの画像形成部を備えており、これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。

各画像形成部１Y、１M、１C、１Bkには、それぞれ像担持体としての感光ドラム２Y、２M、２C、２Bkが設置されている。各感光ドラム２Y、２M、２C、２Bkの周囲には、１次帯電器３Y、３M、３C、３Bk、露光装置７Y、７M、７C、７Bk、現像器４Y、４M、４C、４Bk、１次転写ローラ５Y、５M、５C、５Bk、ドラムクリーニング装置６Y、６M、６C、６Bkがそれぞれ設置されている。

１次転写ローラ５Y、５M、５C、５Bkは、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２Y、２M、２C、２Bk表面に所定の押圧力で接触し、各転写バイアス電源から印加されるトナーとは逆極性の転写バイアスにより、感光ドラム２Y、２M、２C、２Bkと１次転写ローラ５Y、５M、５C、５Bk間の各１次転写部で、各感光ドラム２Y、２M、２C、２Bk表面の各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像を、移動する中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写（１次転写）する。

中間転写ベルト８は、駆動ローラと２次転写対向ローラとテンションローラによって張架されており、駆動ローラの回転駆動によって、感光ドラム２Y、２M、２C、２Bkの回転に同期して矢印方向に移動（回転）される。

中間転写ベルト８としては、体積抵抗率１０^７〜１０^１２[Ω・cm]程度に抵抗調整されたアクリロニトリルブタジエンゴム（NBR）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴムベルトが好ましい。本実施の形態では、厚さ１００[μｍ]〜５００[μm]のクロロプレンゴムを中間転写ベルト８として用いた。

１次転写部直近上流側に位置するローラ部材１２と対向する位置には、ベルトクリーニング装置１４で弾性体からなるクリーニングブレード１５が当接している。本実施の形態では、厚さ２[mm]、硬度がJIS A ７７°のウレタンゴムをクリーニングブレード１５として用いた。なお、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８の硬度はクリーニングブレード１５の硬度の方が高い状態になっている。

また、２次転写対向ローラと対向するようにして２次転写ローラ１３が設置されている。２次転写ローラ１３の転写材搬送方向に対して下流側には、定着ローラと加圧ローラを有する定着装置１６が設置されている。

次に、上記した本実施の形態の画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、所定のプロセススピードで回転駆動される画像形成部１Y、１M、１C、１Bkの各感光ドラム２Y、２M、２C、２Bkは、それぞれ１次帯電器３Y、３M、３C、３Bkによって本実施の形態では負極性の所定電位に帯電される。そして、露光装置７Y、７M、７C、７Bkは、ホストコンピュータから入力されるカラー色分解された画像信号を光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザ光を帯電された各感光ドラム２Y、２M、２C、２Bk上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。

そして、感光ドラム２Y上に形成された静電潜像に、感光ドラム２Yの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像器４Yによりイエローのトナーを付着させて反転現像を行い、トナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、１次転写部にて転写バイアス電源から１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５Yにより、移動（回転）している中間転写ベルト８上に１次転写される。

イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、駆動ローラの駆動によって画像形成部１M側に移動される。そして、画像形成部１Mにおいても、同様にして感光ドラム２M上に形成されたマゼンタのトナー像が、１次転写部にて１次転写バイアス電源から１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５Mにより、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて転写される。

以下、同様にして中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１C、１Bkの感光ドラム２C、２Bkで形成されたシアン、ブラックのトナー像を、各１次転写部にて各転写バイアス電源から１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ５C、５Bkにより、順次重ね合わせて転写してフルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。

そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が２次転写ローラ１３と２次転写対向ローラとの間の２次転写部に移動されるタイミングに合わせて、カセットから搬送部を通して搬送された用紙などの転写材を２次転写部に搬送し、２次転写バイアス電源からトナーと逆極性の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ１３により、転写材上にフルカラーのトナー像が一括して転写（２次転写）される。

そして、フルカラーのトナー像が形成された転写材は定着装置１６に搬送され、定着装置１６の定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して転写材表面に熱定着した後に、トレイ上に排紙される。

図２に画像形成装置の中間転写ベルトとクリーニングブレード近傍を示す。

なお、上記した１次転写時において、感光ドラム２Y、２M、２C、２Bk上に残留している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６Y、６M、６C、６Bkによってそれぞれ除去されて回収される。また、２次転写後に中間転写ベルト８表面に残留した残トナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置１４のクリーニングブレード１５によって除去されて回収される。

ところで、上述したようにクリーニングブレード１５の方が中間転写ベルト８よりも高硬度のために、クリーニングブレード１５の先端が中間転写ベルト８表面に食い込んだ状態になっている。このため、中間転写ベルト８の移動（回転）開始時に、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８表面の当接状態によっては、クリーニングブレード１５のめくれが生じて、クリーニング不良が発生するおそれがある。特に、中間転写ベルト８の表面に残トナーなどが無い移動（回転）開始時はめくれが発生し易かった。

そこで、本発明の検討によれば、中間転写ベルト８の移動（回転）を停止させる時に、非画像領域にクリーニング用トナー像T１を形成してクリーニングブレード１５まで搬送し、クリーニングブレード１５の先端近傍にクリーニング用トナー像T１が存在する状態で停止させることにより、上記の問題を解決して良好なクリーニングを行うことができると分かった。

そこで、本発明の実施の形態では、図４に図示したように感光ドラム２Y上に通常画像用のトナー像T２を形成した後に、クリーニング用トナー像T１を形成した。図５に示すように、クリーニング用トナー像T1としては感光ドラム２Yの長手方向に均一な単色ベタ画像を用いた。中間転写ベルト８の移動（回転）を停止させる時には、通常画像用のトナー像T２の後に形成したクリーニング用トナー像T１をクリーニングブレード１５まで搬送させて、クリーニングブレード１５の先端近傍にクリーニング用トナー像T１が存在する状態で停止させるタイミング制御を行った。

この結果、中間転写ベルト８の次回移動（回転）開始時において、クリーニングブレード１５の先端近傍にクリーニング用トナー像T１が常に存在した状態になる。つまり、クリーニング用トナー像T１が潤滑粒子の役目を果たし、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８の摩擦力を弱めることで、中間転写ベルト８の移動（回転）開始時においてもクリーニングブレード１５のめくれを防止することができた。

また、クリーニング用トナー像T１の付着量としては、中間調濃度に相当する量０．２[mg/cm²]からカブリ程度の量で十分な効果があった。

本実施の形態においても、図２に示した実施の形態１の画像形成装置を用いて説明する。本実施の形態では、省エネモードのように中間転写ベルト８の移動（回転）を長時間停止させる場合に対して、クリーニングブレード１５にクリーニング用トナー像T１が存在する状態で停止させるタイミング制御を行う。すなわち、省エネモードのボタンを選択した時に、感光ドラム２Y上にクリーニング用トナー像T１を形成し、クリーニング用トナー像T１をクリーニングブレード１５まで搬送させて、クリーニングブレード１５の先端近傍にクリーニング用トナー像T１が存在する状態で停止させるタイミング制御を行う。なお、他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

この結果、省エネモードが解除された直後の中間転写ベルト８の移動（回転）開始時において、クリーニングブレード１５の先端近傍にクリーニング用トナー像T１が存在した状態になり、クリーニングブレード１５と中間転写ベルト８の当接状態が安定してクリーニングブレード１５のめくれを防止することができる。

また、高温環境下ほど温度上昇によりクリーニングブレード１５が柔らかくなるので、中間転写ベルト８の移動（回転）開始時におけるめくれが生じ易い。従って、高温環境下のみクリーニング用トナー像T１の付着量を多くするように制御するとより効果的である。

本発明の実施の形態１、２に係る画像形成装置を示す概略構成図。本発明の実施の形態１、２に係る画像形成装置の中間転写ベルトとクリーニングブレード近傍を示す図。従来例における画像形成装置の中間転写ベルトとクリーニングブレード近傍を示す図。本発明の実施の形態１に係るクリーニング用トナー像T１形成の説明図。本発明の実施の形態１に係る中間転写ベルト上のクリーニング用トナー像T１と通常画像用のトナー像T２を示す図。

符号の説明

１Y、１M、１C、１Bk 画像形成部
２Y、２M、２C、２Bk 感光ドラム（像担持体）
３Y、３M、３C、３Bk １次帯電器
４Y、４M、４C、４Bk 現像器
５Y、５M、５C、５Bk １次転写ローラ
６Y、６M、６C、６Bk ドラムクリーニング装置
７Y、７M、７C、７Bk 露光装置
８中間転写ベルト（中間転写体）
１１、１２張架ローラ
１３２次転写ローラ
１４ベルトクリーニング装置
１５クリーニングブレード（クリーニング部材）
１６定着装置
T１クリーニング用のトナー像
T２通常画像用のトナー像

Claims

トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と１次転写部にて接触し、前記像担持体上に担持されたトナー像が１次転写バイアスの印加により１次転写される複数のローラ部材で張架された無端ベルト状のゴム層を含む中間転写体と、前記中間転写体の表面に接触し、前記１次転写されたトナー像を２次転写バイアスの印加により２次転写部にて転写材に２次転写した後に前記中間転写体上に残った転写残トナーを除去するクリーニング部材と、を備えた画像形成装置において、
前記中間転写体の移動（回転）を停止させる時に、非画像領域にクリーニング用トナー像を形成して前記クリーニング部材まで搬送し、前記クリーニング部材の先端近傍に前記クリーニング用トナー像が存在する状態で停止させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記クリーニング部材がゴムブレードで、ゴムブレード硬度が中間転写体の表面硬度より高い、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記複数のローラ部材は、前記中間転写体を駆動させるためのローラ部材と、前記２次転写部にて前記中間転写体を介して２次転写部材に当接自在なローラ部材と、前記中間転写体に張力を与えるローラ部材を少なくとも有し、前記クリーニング部材が前記１次転写部直近上流側に位置するローラ部材と前記中間転写体を介して対向するように設置されている、
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。