JP2008242347A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 中間転写ベルトなどの中間転写回転体には潤滑剤を塗布するが感光体ドラムなどの潜像担持回転体には潤滑剤を塗布しないという構成をとっても、転写率の低下や虫食い画像などの異常画像の発生を防ぐことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 中間転写回転体(31)の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段(38d)が備えられた間接転写方式の画像形成装置(1)において、画像を形成する作像動作時以外に潜像担持回転体(Y1,C1,M1,K1)と中間転写回転体(31)を接触させた状態で所定時間回転駆動させる潤滑剤塗布モードを有し、この潤滑剤塗布モードで回転駆動する際は、潜像担持回転体と中間転写回転体の少なくともどちらか一方の線速を作像動作時とは異なる値に設定し、潜像担持回転体と中間転写回転体との間に作像動作時よりも大きな線速差を設ける。
【選択図】 図2
【解決手段】 中間転写回転体(31)の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段(38d)が備えられた間接転写方式の画像形成装置(1)において、画像を形成する作像動作時以外に潜像担持回転体(Y1,C1,M1,K1)と中間転写回転体(31)を接触させた状態で所定時間回転駆動させる潤滑剤塗布モードを有し、この潤滑剤塗布モードで回転駆動する際は、潜像担持回転体と中間転写回転体の少なくともどちらか一方の線速を作像動作時とは異なる値に設定し、潜像担持回転体と中間転写回転体との間に作像動作時よりも大きな線速差を設ける。
【選択図】 図2
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、中間転写ベルトなどの中間転写回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えた画像形成装置において、感光体ドラムなどの潜像担持回転体から中間転写回転体に転写する時の転写性能を向上させる技術に関するものである。
従来から、電子写真方式の画像形成装置において、一成分現像方式のコンパクト性、低コストの利点と、二成分現像方式の長寿命、高速対応性の利点を併せ持つトナー濃度自己制御方式を採用し、帯電手段・現像手段・感光体ドラム・廃トナー収容部などを一体化してユニット交換性を高めたAIO(オール イン ワン)タイプの現像装置を備えた画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1、2)。このようなAIOタイプの画像形成装置は、特に、小型化し易い点から、小型/低速セグメントの装置に用いられることが多い。そのため、装置全体が小型であることや装置本体のイニシャルコストが低いことが要求され、つまり、部品点数を低減することや各部品単価を安くすることなどが要求される。
こういった事情から、AIOタイプの現像装置には耐久性向上や経時品質維持のための部材を追加することは、装置の大型化やイニシャルコストの増大を招くため望ましくなく、その一方で、中間転写回転体である中間転写ユニットなどの他のユニットについては、短い交換サイクルではなく、できるだけ耐久性や経時品質に優れたものを提供すべきである。その理由としては、AIOタイプの現像装置では、ユニットの交換時に現像剤も交換するので、画像品質への寄与が大きく経時品質の維持が難しい現像剤をユニット交換のタイミングで新品にでき、常に良好な画像が期待できるが、現像装置以外のユニットでは、その効果がないことや、ユニットの交換サイクルを短くする場合は、特に、そのユニット交換性(交換のし易さ)が良いことが求められるため、AIOタイプの現像装置のユニット交換性を上げた場合、それ以外のユニットの交換性は相対的に低下する場合が多く、中間転写ユニットなどの他のユニットについては、短いサイクルの交換には向かなくなってしまうことなどが挙げられる。また、短いいサイクルで交換するユニットが増えるほど、ランニングコストの上昇につながってしまうということもあり、中間転写ユニットなどの現像ユニット以外のユニットについては、耐久性や経時品質に優れたものが要求される。
また、感光体ドラムや中間転写ユニットの中間転写ベルトなどの耐久性や経時品質を向上させる手段としては、表層保護による長寿命化、クリーニング性向上、摩擦係数調整などの目的で、感光体ドラムや中間転写ベルトに潤滑剤を塗布することが知られている(例えば、特許文献3)。特許文献3に記載の画像形成装置は、感光体ドラムと中間転写ベルトの少なくとも一方の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設け、トナー像を感光体ドラムから中間転写ベルトへ転写する1次転写時に、感光体ドラムの線速と中間転写ベルトの線速を等速とし、中間転写ベルトからコピー用紙などの最終転写材に転写する2次転写時に、中間転写ベルトの線速と最終転写材の搬送線速とに線速差を設けたものである。
ところで、AIOタイプのような感光体ドラム周辺をユニット化して小型化したような画像形成装置では、前述したような理由から、感光体ドラムへの潤滑剤塗布手段は極力設けたくないので、中間転写ベルトには潤滑剤を塗布するが感光体ドラムには潤滑剤を塗布しないという構成を採用することが望ましいと言える。しかし、特許文献3に記載の画像形成装置において、単に中間転写ベルトにのみ潤滑剤塗布手段を設けて、その状態で画像形成を行うと、作像動作時にはトナー像が存在するので、中間転写ベルトの表面から感光体ドラムの表面に潤滑剤が均一に移動せず、潤滑剤を塗布している中間転写ベルトの表面は、感光体ドラムの表面と比べて相対的にその摩擦係数が大幅に低下しているため、転写率(感光体ドラム上のトナー像のうち中間転写ベルトに転写されるトナー像の割合)の低下や、虫食いと呼ばれる細線や文字の一部が白く抜ける異常画像が発生することを防げないという問題点がある。
また、感光体ドラム、中間転写ベルト、コピー用紙などの最終転写材の表面張力又は付着力等の関係を、感光体ドラム≦中間転写ベルト≦最終転写材と設定された画像形成装置や、その画像形成装置の作像動作時において感光体ドラムと中間転写ベルトとに線速差を設けることなどが提案されている(特許文献4参照)。しかし、前述のように、中間転写ベルトには潤滑剤を塗布するが感光体ドラムには潤滑剤を塗布しないという構成を採用した画像形成装置では、原理的に摩擦係数の関係は、感光体ドラム<中間転写ベルトとはなり得ず、その上、作像動作時に感光体ドラムと中間転写ベルトとに大きな線速差を設けると、感光体ドラムや中間転写ベルトの走行安定性が低下し、バンディングなどの異常画像の発生が起こり易くなるという問題点がある。
そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、中間転写ベルトなどの中間転写回転体には潤滑剤を塗布するが感光体ドラムなどの潜像担持回転体には潤滑剤を塗布しないという構成をとっても、転写率の低下や虫食い画像などの異常画像の発生を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、表面に静電潜像を担持する潜像担持回転体と、該潜像担持回転体上の静電潜像を現像化する現像手段と、該現像手段で潜像担持回転体上に現像化された画像が、前記潜像担持回転体と接触して静電的に転写される中間転写回転体と、該中間転写回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが備えられた間接転写方式の画像形成装置において、画像を形成する作像動作時以外に前記潜像担持回転体と前記中間転写回転体を接触させた状態で所定時間回転駆動させる潤滑剤塗布モードを有し、この潤滑剤塗布モードで回転駆動する際は、前記潜像担持回転体と前記中間転写回転体の少なくともどちらか一方の線速を前記作像動作時とは異なる値に設定し、潜像担持回転体と中間転写回転体との間に作像動作時よりも大きな線速差を設けたことことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記潤滑剤塗布モードでは、前記中間転写回転体の線速は、前記潜像担持回転体の線速より速く設定されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記潤滑剤塗布手段は、前記中間転写回転体の表面移動方向において、前記潜像担持回転体の上流側、且つ前記中間転写回転体の表面をクリーニングする中間転写回転体クリーニング手段と潜像担持回転体との間に配置されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2において、前記中間転写回転体の表面をクリーニングする中間転写回転体クリーニング手段が、中間転写回転体の表面移動方向において、前記潜像担持回転体の上流側に配置され、前記潤滑剤塗布手段は、前記中間転写回転体の表面移動方向において、前記中間転写回転体クリーニング手段よりも上流側に配置されており、前記中間転写回転体クリーニング手段は、前記潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4において、前記中間転写回転体クリーニング手段は、中間転写回転体に当接するクリーニングブレードを備えていることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項3において、前記潤滑剤塗布手段により中間転写回転体に塗布された潤滑剤を所定厚さに薄層化する潤滑剤薄層化ブレードが、中間転写回転体の表面移動方向において、前記潤滑剤塗布手段と前記潜像担持回転体との間に配設され、前記潤滑剤薄層化ブレードは、前記潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかにおいて、前記中間転写回転体上に形成された画像を記録媒体に転写する2次転写部材が備えられ、該2次転写部材は、前記潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1ないし請求項7のいずれかにおいて、前記作像動作時では、前記潜像担持回転体の線速と前記中間転写回転体の線速は、略等しくなっていることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1ないし請求項8のいずれかにおいて、前記現像手段は、内部に磁界発生手段を有し、トナー及び磁性キャリアを含む2成分現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサを設けずに自己制御して所定濃度に維持するよう構成されたトナー濃度自己制御方式の現像手段であることを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項1ないし請求項9のいずれかにおいて、該潤滑剤塗布手段で塗布する潤滑剤は、少なくとも1種類以上の球状無機微粒子を含有し、前記潤滑剤塗布手段には、該潤滑剤を掻きとって粉体として塗布するブラシ部材が設けられていることを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項10において、前記潤滑剤の球状無機微粒子は、ステアリン酸亜鉛からなることを特徴とする。
この発明は、前記のようであって、請求項1に記載の発明によれば、表面に静電潜像を担持する潜像担持回転体と、該潜像担持回転体上の静電潜像を現像化する現像手段と、該現像手段で潜像担持回転体上に現像化された画像が、前記潜像担持回転体と接触して静電的に転写される中間転写回転体と、該中間転写回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが備えられた間接転写方式の画像形成装置において、画像を形成する作像動作時以外に前記潜像担持回転体と前記中間転写回転体を接触させた状態で所定時間回転駆動させる潤滑剤塗布モードを有し、この潤滑剤塗布モードで回転駆動する際は、前記潜像担持回転体と前記中間転写回転体の少なくともどちらか一方の線速を前記作像動作時とは異なる値に設定し、潜像担持回転体と中間転写回転体との間に作像動作時よりも大きな線速差を設けたので、つまり、作像動作時には、大きな線速差を設けていないので、バンディングなどの異常画像が発生することなく、また、潤滑剤塗布モードにおいて、中間転写回転体の表面に塗布した潤滑剤を潜像担持回転体に移動することができるので、潜像担持回転体の表面の摩擦係数を低下させることができる。その結果、転写率の低下や虫食い画像の発生を低減することができる。
この発明の一実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。
図1は、この発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例として示す4連タンデム型のカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す構成図、図2は、図1の画像形成装置の作像部の概略構成を示す部分拡大構成図である。
図1は、この発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例として示す4連タンデム型のカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す構成図、図2は、図1の画像形成装置の作像部の概略構成を示す部分拡大構成図である。
図中の符号1は、画像形成装置である。この画像形成装置1には、筐体状の装置本体10と、この装置本体10の上部中央に配置され、各所定色ごとに設けられた潜像担持回転体である感光体ドラムの外周面を所定色ごとに色分解された画像情報を基にレーザー光で選択的に露光させる露光装置である書き込み光学装置2と、この書き込み光学装置2の下方に配置され、露光された各感光体ドラム上に各所定色毎の単色トナー画像を形成し、そのトナー画像を中間転写回転体に転写して重畳すると共に最終転写材(記録媒体)としての記録紙に中間転写回転体から一括転写する作像部3と、装置本体10の下部に配置され、作像部3に記録紙を給紙すると共に装置全体を支える給紙テーブル4と、装置本体10内の一側面側に配置され、記録紙を必要に応じて搬送したり反転したりする搬送・反転装置5と、作像部3の記録紙搬送方向下流であって装置本体10内の一側面上部に配置され、最終的に記録紙に転写されたトナー画像を定着させるベルト定着方式の定着装置6などが装備されている。
図1、2に示すように、作像部3には、転写手段である中間転写ユニット30と、所定色(イエロー:Y,シアン:C,マゼンダ:M,ブラック:K)毎に帯電手段・現像手段・感光体ドラム・廃トナー収容部などが一体化されて設けられた2成分現像剤トナー濃度自己制御方式のAIO(オール イン ワン)タイプの4つの現像装置(Y,C,M,K)が装備されている。この中間転写ユニット30は、中間転写回転体としての中間転写ベルト31が設けられており、この中間転写ベルト31は、単層又は多層構造に形成されたゴムあるいは樹脂などからなる無端状のベルト部材から構成されている。また、この中間転写ベルト31は、駆動ローラである2次転写バイアスローラ32及び従動ローラ33,34に張架され、駆動手段(図示せず)により図2の矢印で示す方向に回転可能に構成されている。更に、中間転写ベルト31には、中間転写ベルト31を外側から内側に押圧してベルトのテンションを調整するベルト押し下げローラ35が設けられている。
そして、この中間転写ベルト31の上側の外表面に沿って各所定色に対応する4つの現像装置Y,C,M,Kが所定間隔をおいて並列配置(いわゆるタンデム型に配置)されている。この現像装置Y,C,M,Kは、それぞれカートリッジ本体(図示せず)と、静電潜像担持回転体である感光体ドラムY1,C1,M1,K1と、各感光体ドラムと対応する現像ユニットY2,C2,M2,K2と、各感光体ドラムを一様に帯電して初期化する帯電手段である帯電ローラY3,C3,M3,K3と、廃トナー収容部(図示せず)などから構成され、図の矢印で示すベルト回転方向(表面移動方向)において、Y→C→M→Kの順に配列されている。
中間転写ユニット30は、各現像装置Y,C,M,Kにより感光体ドラムY1,C1,M1,K1の外周面上に形成されたそれぞれ単色のトナー画像を1次転写バイアスを印加することにより静電的に中間転写ベルト31に1次転写させる1次転写手段を備えている。つまり、中間転写ユニット30には、1次転写部材である1次転写バイアスローラ3Y,3C,3M,3Kが、中間転写ベルト31の内側であって、各色の感光体ドラムY1,C1,M1,K1と中間転写ベルト31を挟んで対向する位置にそれぞれ設けられており、この1次転写バイアスローラ3Y,3C,3M,3Kは、揺動ブラケットなどの支持体(図示せず)に支持され、この支持体が揺動又は移動などの動作をすることより中間転写ベルト31の内側に接離可能に構成されている。即ち、接離機構(図示せず)により中間転写ベルト31を感光体ドラム側へ押圧して中間転写ベルト31と感光体ドラムとが回転しながら所定面積に亘り接触する1次転写ニップを形成することができるようになっている。
また、各1次転写バイアスローラ3Y,3C,3M,3Kは、バイアス電源(図示せず)に接続され、1次転写時にトナーと逆極性の電荷を付与して1次転写ニップに電界を形成し、その静電引力を利用して各感光体ドラムから中間転写ベルト31にトナー画像を転写することができるようになっている。このため、中間転写ベルト31上に各色の1次転写手段により単色のトナー画像を重畳してゆき、フルカラーのトナー画像を形成することができる。
尚、1次転写手段の転写部材として1次転写バイアスローラ3Y,3C,3M,3Kを設けた場合で説明したが、転写ローラ方式に代えて、転写ブラシやブレード等を用いてもよく、コロナ放電器などの非接触方式の転写手段であっても構わない。
尚、1次転写手段の転写部材として1次転写バイアスローラ3Y,3C,3M,3Kを設けた場合で説明したが、転写ローラ方式に代えて、転写ブラシやブレード等を用いてもよく、コロナ放電器などの非接触方式の転写手段であっても構わない。
次に、現像装置の現像ユニットについて説明する。図3は、本実施の形態に係る画像形成装置の1つの現像ユニットの概略構成を示す部分拡大断面図である。現像ユニットの一例としてイエロー色の現像ユニットY2を示し、他の現像ユニットの説明は省略するが、他の現像ユニットも同様の構成となっている。この現像ユニットY2は、感光体ドラムY1側方の対向する位置に配設され、支持ケースY20、現像剤担持体としての現像ローラY21、現像剤の汲み上げ量を規制する第1規制部材としてのドクタY22、現像剤中へのトナーの取り込み量を規制する第2規制部材としてのプレドクタY23、磁性体からなる回転体であって現像ローラY21上の現像剤の一部を剥離する現像剤搬送部材としてのリバースローラY24、トナーを攪拌しつつ現像ローラY21側に送り出すトナー搬送手段としてのトナーアジテータY25等から主に構成されている。
支持ケースY20は、トナーを収容するトナー収容部Y20aと、トナーと磁性粒子である磁性キャリアとからなる現像剤を収容する現像剤収容部Y20bとから主に構成され、感光体ドラムY1側に現像ローラY21の外周面を一部露出させるための開口部Y20cを有している。また、トナー収容部Y20aと現像剤収容部Y20bとは、トナー供給開口部Y20dで連通しており、トナー供給開口部Y20dは、支持ケース内部に突出する突出部Y20eと、プレドクタY23の下面との間の空間から形成されている。このトナー収容部Y20aの中央には、トナーアジテータY25が配設され、駆動手段(図示せず)によって図中の矢印方向に駆動回転することにより、トナー収容部Y20a内のトナーを撹拌しながら、トナー供給開口部Y20dを介して現像剤収容部Y20bに向け押圧して搬送するようになっている。
現像剤収容部Y20bの内部には、現像ローラY21が、開口部Y20cから外周面を一部露出させて感光体ドラムY1と対向する位置に配設されている。この現像ローラY21は、非磁性材料からなる回転体である現像スリーブY21aと、この現像スリーブY21a内に嵌入された磁界発生手段としての固定磁石群からなるマグネットローラY21b等からなり、駆動手段(図示せず)によって図中の矢印方向に駆動されて回転するよう構成されている。この現像ローラY21のトナー供給開口部Y20d側には、プレドクタY23が、自由端を現像ローラY21の外周面に向けて突出させて、その先端と現像ローラY21の外周面とが所定間隔を離間するように取り付けられている。また、このプレドクタY23の現像ローラY21の回転方向下流側には、ドクタY22が、同様に自由端を現像ローラY21の外周面に向けて突出させて、その先端と現像ローラY21の外周面とが所定間隔を離間するように取り付けられている。
また、現像剤収容部Y20bの内部には、このプレドクタY23とドクタY22との間にリバースローラY24が、その外周面と現像ローラY21の外周面とが所定間隔(ギャップ)離間するよう配設されている。このリバースローラY24は、図示しない駆動手段により、図中の矢印方向、即ち、現像ローラY21と同方向に駆動されて回転するよう構成されている。リバースローラY24は、強磁性体から構成されているので、現像ローラY21内のマグネットローラY21bの磁力で磁化されており、磁性を帯びた現像剤を引き付けて搬送することができるようになっている。現像剤収容部Y20bは、マグネットローラY21bの磁力が及ぶ範囲で、現像剤を循環移動させるのに十分な空間を有している。
現像ユニットY2は、このように構成されているので、トナー収容部Y20a内部でトナーアジテータY25によって攪拌されて押し出されたトナーは、トナー供給開口部Y20dを通過して現像ローラY21の現像スリーブY21aの外周面上に磁力により担持された現像剤に供給されて、現像剤収容部Y20bへ運ばれる。しかし、プレドクタY23により、現像スリーブY21aの外周面上に担持されるトナーの厚さは規制されて、一部トナー供給開口部Y20d内に掻き落とされ、掻き落とされたトナーによりトナー供給開口部Y20dが塞がれた時点でトナーの供給がストップする。そして、現像剤収容部Y20b内の現像剤は、現像ローラY21とリバースローラY24間のギャップを通過するものと、リバースローラY24に引き付けられてその外周面上を図の矢印方向に搬送されるものとに分けられ、後者は、ドクタY22に到達するまでの間に攪拌が行われるので、補給されたトナーを十分分散することができる。その後、現像ローラY21の外周面に担持されたトナーは、ドクタY22を通過して、その先端で厚みを規制され、感光体ドラムY1の外周面と対向する位置まで搬送される。そして、トナーのみが感光体ドラムY1上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、現像化されて感光体ドラムY1上にトナー像が形成されるものである。
また、感光体ドラムY1(C1,M1,K1)のトナー付着量の調整は、各現像装置Y(C,M,K)の現像バイアスの大きさを調整することによって行なわれ、この現像バイアスの大きさは、いわゆるプロセスコントロールにより決定される。プロセスコントロールとは、例えば、主電源の投入時などの所定のタイミングで各色の感光体ドラムを帯電手段である帯電ローラY3,C3,M3,K3により徐々に帯電電位が高くなるように帯電すると共に現像バイアスも徐々に高くなるよう制御することにより画像濃度が相違する複数の基準パターン像(パッチパターン)を中間転写ベルト31上に各色毎に作成し、この基準パターン像を後述の光学センサSで読み取って、その光学センサSから出力される電圧信号に基づいて画像形成装置本体のCPU等の制御手段で各色毎の画像濃度及びトナー付着量を演算し、この基準パターン像のトナー付着量から現像ポテンシャル(現像バイアスとトナー像との電位差)を推定し、その現像ポテンシャル[V]と単位面積あたりのトナー付着量[mg/cm2]に基づいて最小二乗法により近似直線を各色毎に計算し、この直線方程式により目標の付着量が得られる現像ポテンシャルを計算し、作像条件にフィードバックしていくことで行われる。また、前記電圧信号、各色の画像濃度及びトナー付着量等は、適宜RAM等の記憶手段に格納される。
但し、例えば現像バイアスのみ小さくして、帯電手段の帯電バイアスがそのままでは、エッジ強調などの不具合が出る場合があるので、トナー付着量調整手段は、現像バイアスと帯電バイアスを連動させて(例えば比例させて)変化させ調整するよう構成されていればより好ましい。また、予め現像バイアスと帯電バイアスの適切な対応を実験等で調べてテーブルを作成してRAM等の記憶手段に記憶させておき、その中から選択する方法でも構わない(この場合、現像バイアス、帯電バイアスはどちらもトビトビの値をとることになるので、必要なトナー付着量が得られる計算上の現像バイアスに最も近い現像バイアスと帯電バイアスの組み合わせをテーブルの中から選択する。)。
尚、現像装置を2成分現像剤トナー濃度自己制御方式のAIO(オール イン ワン)タイプのものとして説明したが、通常の1成分現像剤方式のものや、一般的な2成分現像剤方式でトナー濃度センサにより濃度調整を行うものであっても構わない。要するに、本発明は、現像装置の構成に拘らず実施可能であり、カートリッジの交換周期の短いAIOタイプのものであれば、よりコスト低減効果が大きいというメリットがある。
図1、2に示すように、作像部3には、更に、2次転写手段が備えられており、中間転写ベルト31上に重畳されて形成されたカラー又はモノクロのトナー画像を記録紙に一括転写することができるようになっている。つまり、2次転写バイアスローラ32と中間転写ベルト31を挟んで対向する位置に2次転写部材である2次転写ローラ36が設けられ、2次転写バイアスローラ32と2次転写ローラ36との間に、2次転写ローラ36と中間転写ベルト31とが所定面積に亘り接触する2次転写ニップを形成し、2次転写バイアスローラ32に接続されたバイアス電源(図示せず)により、この2次転写ニップにトナーと同極性の電界を形成し、これによる静電斥力を利用して、記録紙へトナー画像を転写することができるようになっている。
また、この2次転写ローラ36には、接離機構(図示せず)が設けられ、中間転写ベルト31と接離可能に構成されている。但し、2次転写バイアスローラ32に接離機構が設けられ、2次転写バイアスローラ32が移動することにより、結局中間転写ベルト31と2次転写ローラ36とが接離可能な構成であっても構わない。
また、この2次転写ローラ36には、接離機構(図示せず)が設けられ、中間転写ベルト31と接離可能に構成されている。但し、2次転写バイアスローラ32に接離機構が設けられ、2次転写バイアスローラ32が移動することにより、結局中間転写ベルト31と2次転写ローラ36とが接離可能な構成であっても構わない。
その他、2次転写ローラ36の下方であって作像部3の記録紙搬送方向上流に、2次転写のタイミングに記録紙の搬送タイミングを同期させるレジストローラ対37、2次転写後にも中間転写ベルト31上に残留する残トナーをクリーニングして、潤滑剤を塗布するクリーニングユニット38、中間転写ベルト31の外表面を走査し、パッチパターンを読み取る光学センサS(例えば、TMセンサ)などが設けられている。
次に、このクリーニングユニットについて詳細に説明する。図4は、本実施の形態に係る画像形成装置のクリーニングユニットを示す概略構成図である。
図4に示すように、クリーニングユニット38は、駆動ローラである2次転写バイアスローラ32の近傍、且つ、図中の矢印で示す中間転写ベルト31の回転方向において、2次転写バイアスローラ32の下流側に設けられている。そして、このクリーニングユニット38は、中間転写ベルト31に接離機構(図示せず)により接離可能に構成され、残トナーを掻き取る中間転写回転体クリーニング手段としてのクリーニングブレード38aと、そのバックアップローラ38bと、クリーニングブレード38aで掻き取ったトナーを廃トナーボトル(図示せず)に搬送する搬送スクリュー38cと、中間転写ベルト31の外表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布ブラシ38dと、そのバックアップローラ38eと、固形潤滑剤38fと、固形潤滑剤38fの付勢手段38g等から構成されている。
図4に示すように、クリーニングユニット38は、駆動ローラである2次転写バイアスローラ32の近傍、且つ、図中の矢印で示す中間転写ベルト31の回転方向において、2次転写バイアスローラ32の下流側に設けられている。そして、このクリーニングユニット38は、中間転写ベルト31に接離機構(図示せず)により接離可能に構成され、残トナーを掻き取る中間転写回転体クリーニング手段としてのクリーニングブレード38aと、そのバックアップローラ38bと、クリーニングブレード38aで掻き取ったトナーを廃トナーボトル(図示せず)に搬送する搬送スクリュー38cと、中間転写ベルト31の外表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布ブラシ38dと、そのバックアップローラ38eと、固形潤滑剤38fと、固形潤滑剤38fの付勢手段38g等から構成されている。
また、クリーニングブレード38aの当接角度、位置、圧力などは、使用するトナーや作像速度などにより定められ、適切に設定されている。固形潤滑剤38fは、コイルスプリングや錘などの付勢手段38gにより適正な圧力で潤滑剤塗布ブラシ38dに押し付けられており、潤滑剤塗布ブラシ38dは、回転しながらこの潤滑剤を削り取って、粉体として中間転写ベルト31の外表面へ均一に塗布するよう構成されている。このように紛体状態で潤滑剤を中間転写ベルト31の外表面に塗布することにより、中間転写ベルト31と、クリーニングブレード38aと感光体ドラムとの間で潤滑剤が薄層化されるまでは中間転写ベルト31と潤滑剤との付着力が弱いため、後述の潤滑剤塗布モードでの感光体ドラムへの潤滑剤の移動が十分に行われ、感光体ドラムの表面の摩擦係数を低下させることができる。
この固形潤滑剤38fは、球状無機微粒子を含有しており、そのため、潤滑剤塗布ブラシ38dで削り取られて、中間転写ベルト31の外表面へ粉体となって均一に塗布され易く、また、微粒子の形状が球形なので、中間転写ベルト(感光体ドラム)の表面が損傷されにくくなり、画像不良の発生を抑制することができる。その結果、転写率の低下や虫食い画像の発生を低減することができる。その上、この微粒子は、無機物からなるため、耐熱性が高く、そのため、混合・撹拌して成形加工する球状微粒子の作製が容易となっている。しかし、この微粒子は、公知の有機微粒子及び無機微粒子を使用することができ、単独または2種類以上の微粒子を同時に使用することもできる。その場合でも、前記の画像不良を抑制する効果を奏することは明らかである。
この固形潤滑剤38fの微粒子の材料としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やPFAなどのフッ素系ポリマーなどが挙げられる。本実施の形態では、ステアリン酸亜鉛が採用されている。ステアリン酸亜鉛は、成形加工が容易で、且つ、画像形成に関して悪影響を及ぼさないため、安定した画像が得られるからである。
図4に示すように、クリーニングユニットの第1の実施の形態では、図中の矢印で示す中間転写ベルト31の表面移動方向において、最も上流側にクリーニングブレード38aと、そのバックアップローラ38bと、搬送スクリュー38cとがセットで配置され、その下流側に潤滑剤塗布ブラシ38dと、そのバックアップローラ38eと、固形潤滑剤38fと、付勢手段38gとがセットで配置されている。
図5は、クリーニングユニットの第2の実施の形態の概略構成を示す部分拡大構成図である。クリーニングユニットの第2の実施の形態であるクリーニングユニット38’は、第1の実施の形態と相違する点は、構成要素の配置だけであり、機能や他の構成に相違はないので、同一構成は、同一符号を用いて説明は省略する。図5に示すように、図中の矢印で示す中間転写ベルト31の表面移動方向において、上流側に、潤滑剤塗布ブラシ38dと、そのバックアップローラ38eと、固形潤滑剤38fと、付勢手段38gとがセットで配置され、その下流側に、クリーニングブレード38aと、そのバックアップローラ38bと、搬送スクリュー38cとがセットで配置されている。中間転写ベルト31への潤滑剤塗布の目的の1つに中間転写ベルト31のクリーニング性向上があり、このように配置することにより、中間転写ベルト31へ潤滑剤を塗布してからクリーニングブレード38aで中間転写ベルト31上の残トナーを掻き取る構成のため、第1の実施の形態の構成と比べてクリーニング性能が向上する。
図6は、クリーニングユニットの第3の実施の形態を示す概略構成図である。クリーニングユニット第3の実施の形態に係るクリーニングユニット38”は、第1の実施の形態と相違する点は、潤滑剤塗布ブラシ38dにより中間転写ベルト31に塗布された潤滑剤を所定厚さに薄層化する潤滑剤薄層化ブレード38hが設けられている点だけなので、同一構成は、同一符号を用いて説明は省略する。
この潤滑剤薄層化ブレード38hは、図に示すように、図中の矢印で示す中間転写ベルト31の表面移動方向において、クリーニングユニット38”内の潤滑剤塗布ブラシ38dの下流側に設けられ、接離機構(図示せず)により従動ローラ33の外周面と接する中間転写ベルト31の外表面と接離可能に構成されている。
このように配置することで、中間転写ベルト31の表面に潤滑剤塗布ブラシ38dで塗布された潤滑剤を、潤滑剤薄層化ブレード38hで薄層化させて付着させることができる。しかも、クリーニングブレード38aによる中間転写ベルト31の表面のクリーニングは、潤滑剤塗布前にて行われているため、作像動作時のトナー像の有無による潤滑剤の塗布ムラをなくすことができる。そして、潤滑剤薄層化ブレード38hで潤滑剤を均一に薄層化させて付着させることができるため、更に、クリーニング性を向上させることができ、異常画像の発生を防ぐことができる。
この潤滑剤薄層化ブレード38hは、図に示すように、図中の矢印で示す中間転写ベルト31の表面移動方向において、クリーニングユニット38”内の潤滑剤塗布ブラシ38dの下流側に設けられ、接離機構(図示せず)により従動ローラ33の外周面と接する中間転写ベルト31の外表面と接離可能に構成されている。
このように配置することで、中間転写ベルト31の表面に潤滑剤塗布ブラシ38dで塗布された潤滑剤を、潤滑剤薄層化ブレード38hで薄層化させて付着させることができる。しかも、クリーニングブレード38aによる中間転写ベルト31の表面のクリーニングは、潤滑剤塗布前にて行われているため、作像動作時のトナー像の有無による潤滑剤の塗布ムラをなくすことができる。そして、潤滑剤薄層化ブレード38hで潤滑剤を均一に薄層化させて付着させることができるため、更に、クリーニング性を向上させることができ、異常画像の発生を防ぐことができる。
本実施の形態に係る画像形成装置1は、以上のように構成されており、装置全体の小型化や部品点数及び各部品単価の低減などの要請から、各感光体ドラムには、潤滑剤を塗布する機構が設けられていない。そこで、画像形成装置1には、中間転写ベルト31に塗布された潤滑剤を各感光体ドラムY1,C1,M1,K1の外周面にもまんべんなく行き渡るよう潤滑剤塗布モードが設けられている。潤滑剤塗布モードでは、所定枚数の通紙後に、感光体ドラムと中間転写ベルトとが接触した状態で所定時間空転させるように設定されている。また、この潤滑剤塗布モードでは、感光体ドラムの回転線速だけ作像動作時より数パーセント遅くなるよう設定されている。例えば、作像動作時の中間転写ベルトの線速と感光体ドラムの線速が、ともに155mm/sec程度に設定されている場合、潤滑剤塗布モードの中間転写ベルトの線速は、作像動作時と同じく155mm/sec程度、感光体ドラムの線速は、作像動作時より2%程度遅く、つまり152mm/sec程度に設定されるのが好ましい。そして、潤滑剤塗布モードを実施するタイミングについては、潤滑剤塗布モードはユーザーにとってはダウンタイムとなるため、ジョブエンド後に一定の枚数画像形成するごとに実施することが望ましく、また、空転させる実施時間は、理想的には感光体ドラムの表面の摩擦係数が中間転写ベルトの表面の摩擦係数と同等に下がるまで行うのが望ましい。しかし、装置ごとの事情で実施時間が十分に取れない場合は、潤滑剤塗布モードを開始する通紙枚数間隔を短くする対応を取るとよい。また、感光体ドラム外周面の摩擦係数が中間転写体の外表面の摩擦係数と同等に至らなくても、この摩擦係数の差を小さくすることで、転写率の低下や虫食い画像などの異常画像の発生を防ぐという効果は一定程度得られる。
次に、実施の形態に係る画像形成装置の作像動作時の動作について説明する(図1、2参照)。
画像形成装置1は、先ず、パソコンやスキャナなどから画像信号が入力され、該信号入力後所定のタイミングで、駆動手段(図示せず)で感光体ドラムY1,C1,M1,K1及び中間転写ベルト31を回転させる。
次に、帯電ローラY3,C3,M3,K3による帯電動作、書き込み光学装置2による露光動作、各現像ユニットY2,C2,M2,K2による現像動作が行われる。このようにして感光体ドラムY1,C1,M1,K1上に形成したトナー画像は、それぞれ所定のタイミングで1次転写手段によりトナーと逆極性の電界を形成することで中間転写ベルト31上に1次転写され、単色または多色のトナー画像が形成される。
一方、画像信号の入力後、所定のタイミングで、給紙テーブル4から最終転写材となる記録紙が繰り出され、レジストローラ対37に突き当って止められる。そして、中間転写ベルト31上のトナー画像の位置にタイミングを合わせてレジストローラ対37を回転させて、記録紙が、中間転写ベルト31と、2次転写バイアスローラ32と2次転写ローラ36との間の2次転写ニップに送り込まれる。
そして同時に、2次転写手段によってトナーと同極性の電界が形成され、中間転写ベルト31上のトナー画像が記録紙上に2次転写される。
その後、記録紙は定着装置6を通過し、熱と圧力とを加えられることにより記録紙上にトナー画像が定着される。
一方、2次転写時に記録紙上に転写しきれずに中間転写ベルト31上に付着したまま残留した残トナーは、クリーニングユニット38でクリーニングされて除去されると共に、潤滑剤が塗布されて再度の画像形成に備えられる。
画像形成装置1は、先ず、パソコンやスキャナなどから画像信号が入力され、該信号入力後所定のタイミングで、駆動手段(図示せず)で感光体ドラムY1,C1,M1,K1及び中間転写ベルト31を回転させる。
次に、帯電ローラY3,C3,M3,K3による帯電動作、書き込み光学装置2による露光動作、各現像ユニットY2,C2,M2,K2による現像動作が行われる。このようにして感光体ドラムY1,C1,M1,K1上に形成したトナー画像は、それぞれ所定のタイミングで1次転写手段によりトナーと逆極性の電界を形成することで中間転写ベルト31上に1次転写され、単色または多色のトナー画像が形成される。
一方、画像信号の入力後、所定のタイミングで、給紙テーブル4から最終転写材となる記録紙が繰り出され、レジストローラ対37に突き当って止められる。そして、中間転写ベルト31上のトナー画像の位置にタイミングを合わせてレジストローラ対37を回転させて、記録紙が、中間転写ベルト31と、2次転写バイアスローラ32と2次転写ローラ36との間の2次転写ニップに送り込まれる。
そして同時に、2次転写手段によってトナーと同極性の電界が形成され、中間転写ベルト31上のトナー画像が記録紙上に2次転写される。
その後、記録紙は定着装置6を通過し、熱と圧力とを加えられることにより記録紙上にトナー画像が定着される。
一方、2次転写時に記録紙上に転写しきれずに中間転写ベルト31上に付着したまま残留した残トナーは、クリーニングユニット38でクリーニングされて除去されると共に、潤滑剤が塗布されて再度の画像形成に備えられる。
次に、実施の形態に係る画像形成装置の潤滑剤塗布モード時の動作について説明する(図2、図4〜6参照)。
潤滑剤塗布モード時には、作像部3のみを作動させる。つまり、中間転写ベルト31と感光体ドラムY1,C1,M1,K1とを当接させた状態で、2次転写ローラ36を中間転写ベルト31から離間させ、作像動作時よりも感光体ドラムの回転線速が数パーセント(好ましくは、2%)遅くなるようにして中間転写ベルト31と全ての感光体ドラムY1,C1,M1,K1とを所定時間(例えば、60秒間)空転させる。この間、クリーニングユニット38の潤滑剤塗布ブラシ38dを回転させ、固形潤滑剤38fを潤滑剤塗布ブラシ38dで削り取って粉体として中間転写ベルト31の外表面に塗布し続ける。中間転写ベルト31に塗布された潤滑剤は、中間転写ベルト31の外表面にすぐには完全に付着するわけでないので、中間転写ベルト31と各感光体ドラムとに線速差が設けられていることにより、1次転写ニップにおいて両者の接触面積が増加して、中間転写ベルト31の外表面から各感光体ドラムの外周面への潤滑剤の移動が促進される。
潤滑剤塗布モード時には、作像部3のみを作動させる。つまり、中間転写ベルト31と感光体ドラムY1,C1,M1,K1とを当接させた状態で、2次転写ローラ36を中間転写ベルト31から離間させ、作像動作時よりも感光体ドラムの回転線速が数パーセント(好ましくは、2%)遅くなるようにして中間転写ベルト31と全ての感光体ドラムY1,C1,M1,K1とを所定時間(例えば、60秒間)空転させる。この間、クリーニングユニット38の潤滑剤塗布ブラシ38dを回転させ、固形潤滑剤38fを潤滑剤塗布ブラシ38dで削り取って粉体として中間転写ベルト31の外表面に塗布し続ける。中間転写ベルト31に塗布された潤滑剤は、中間転写ベルト31の外表面にすぐには完全に付着するわけでないので、中間転写ベルト31と各感光体ドラムとに線速差が設けられていることにより、1次転写ニップにおいて両者の接触面積が増加して、中間転写ベルト31の外表面から各感光体ドラムの外周面への潤滑剤の移動が促進される。
潤滑剤塗布モード時のクリーニングユニットの動作を実施の形態別に説明すると、第1の実施の形態に係るクリーニングユニット38は、中間転写ベルト31の回転方向において、クリーニングブレード38aが潤滑剤塗布ブラシ38dより上流側に配置されているので、感光体ドラムと潤滑剤塗布ブラシ38dとの間にクリーニングブレード38aがなく、塗布した潤滑剤をクリーニングブレード38aで削り取ってしまう虞がない。そのため、クリーニングブレード38aが中間転写ベルト31から離間する機構を特に設ける必要がない。
第2の実施の形態に係るクリーニングユニット38’は、中間転写ベルト31の回転方向において、クリーニングブレード38aが潤滑剤塗布ブラシ38dより下流側に配置されているので、最上流に配置された感光体ドラムと潤滑剤塗布ブラシ38dとの間にクリーニングブレード38aが存在する。そのため、潤滑剤塗布モードでは、クリーニングブレード38aを中間転写ベルト31から離間させる。そうすれば、潤滑剤塗布モード時では、前記のように作像部3を作動させることで、中間転写ベルト31の外表面から各感光体ドラムの外周面へスムーズに潤滑剤を移動させて中間転写ベルト31と感光体ドラムとの表面摩擦係数の差を縮めることができると共に、作像動作時では、中間転写ベルト31の外表面に潤滑剤を塗布した後にクリーニングブレード38aでクリーニングするため、クリーニング性能が向上する。
第3の実施の形態に係るクリーニングユニット38”は、中間転写ベルト31の回転方向において、クリーニングブレード38aが潤滑剤塗布ブラシ38dより上流側に配置され、潤滑剤薄層化ブレード38hが潤滑剤塗布ブラシ38dより下流側に配置されているので、中間転写ベルト31の潤滑剤を感光体ドラムに移す観点からは、潤滑剤薄層化ブレード38hが邪魔になる。そこで、潤滑剤塗布モードでは、潤滑剤薄層化ブレード38hを中間転写ベルト31から離間させる。そうすれば、潤滑剤塗布モード時では、前記効果が得られると共に、作像動作時では、潤滑剤薄層化ブレード38hで潤滑剤を均一に薄層化させて付着させることができるため、更に、クリーニング性を向上させることができ、異常画像の発生を防ぐことができる。
本発明の効果の検証、及び中間転写ベルトに対する感光体ドラムの回転速度の線速比と異常画像の発生具合の因果関係を考察するため、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の実験機により、感光体ドラムと中間転写ベルトに潤滑剤を塗布する場合と塗布しない場合とでそれぞれの表面の動摩擦係数を変化させ、その時の中間転写ベルトに対する感光体ドラムの回転速度の線速比別に画像の虫食いランクを評価する以下の実験を行った。
虫食いランクは、単色の縦細線を評価し、5をまったく虫食いのない状態、1をほとんど全て抜けている状態として評価した。
先ず、感光体ドラムと中間転写ベルトの線速を155mm/secとして、1000枚通紙を行った後に、感光体ドラムと中間転写ベルトのそれぞれの表面の動摩擦係数を計測すると、前者は、0.35〜0.5、後者は、0.21〜0.3であった。また、中間転写ベルトの線速を155mm/sec、感光体ドラムの線速をそれより2%遅い約152mm/secとして60秒間回転駆動させる潤滑剤塗布モードの実行後にもう一度計測すると、前者は、0.25〜0.33、後者は、0.23〜0.28となっていた。この結果から明らかなように、潤滑剤塗布モードを実行すると、両者の動摩擦係数は縮まることが確認できた。
虫食いランクは、単色の縦細線を評価し、5をまったく虫食いのない状態、1をほとんど全て抜けている状態として評価した。
先ず、感光体ドラムと中間転写ベルトの線速を155mm/secとして、1000枚通紙を行った後に、感光体ドラムと中間転写ベルトのそれぞれの表面の動摩擦係数を計測すると、前者は、0.35〜0.5、後者は、0.21〜0.3であった。また、中間転写ベルトの線速を155mm/sec、感光体ドラムの線速をそれより2%遅い約152mm/secとして60秒間回転駆動させる潤滑剤塗布モードの実行後にもう一度計測すると、前者は、0.25〜0.33、後者は、0.23〜0.28となっていた。この結果から明らかなように、潤滑剤塗布モードを実行すると、両者の動摩擦係数は縮まることが確認できた。
図7は、感光体ドラムのみにステアリン酸亜鉛(潤滑剤)を塗布し、その時の中間転写ベルトに対する感光体ドラムの回転速度の線速比と画像の虫食いランクとの関係を示す折れ線グラフである。感光体ドラムのみにステアリン酸亜鉛を塗布して、感光体ドラムと中間転写ベルトのそれぞれの表面の動摩擦係数を計測すると、前者は、0.17、後者は、0.28であった。また、グラフから明らかなように、感光体ドラムを約2%以上中間転写ベルトよりも遅くするか、約2%以上中間転写ベルトよりも速くすることで、画像の虫食いは問題ないレベル(ランク4以上)となっている。この結果は、感光体ドラムの動摩擦係数を中間転写ベルトよりも下げた上で両者に線速差をつけるとよいという、従来からある知見と一致した。
図8は、中間転写ベルトのみにステアリン酸亜鉛を塗布し、その時の中間転写ベルトに対する感光体ドラムの回転速度の線速比と画像の虫食いランクとの関係を示す折れ線グラフである。中間転写ベルトのみにステアリン酸亜鉛を塗布して、感光体ドラムと中間転写ベルトのそれぞれの表面の動摩擦係数を計測すると、前者は、0.45、後者は、0.26であった。また、グラフから明らかなように、線速比がゼロ近傍で虫食いランクがよくなっている。ただし、最高値でもランク2.5程度である。これは、感光体ドラムの動摩擦係数に対して中間転写ベルトの動摩擦係数が低すぎるために、トナーの非静電的付着力により感光体ドラム側に強く付着したトナーが転写されなかったためと推測される。つまり、中間転写ベルトの方が動摩擦係数が小さい場合には線速比はゼロが良いという従来の知見は正しいが、動摩擦係数の差が大きすぎると、画像の虫食い現象を防止するには、十分ではないことを示している。
図9は、中間転写ベルトのみにステアリン酸亜鉛を塗布し、その後潤滑剤塗布モードを実行し、その時の中間転写ベルトに対する感光体ドラムの回転速度の線速比と画像の虫食いランクとの関係を示す折れ線グラフである。中間転写ベルトのみにステアリン酸亜鉛を塗布して、中間転写ベルトの線速を155mm/sec、感光体ドラムの線速をそれより2%遅い約152mm/secとして60秒間回転駆動させる潤滑剤塗布モードの実行後に、感光体ドラムと中間転写ベルトのそれぞれの表面の動摩擦係数を計測すると、前者は、0.28、後者は、0.24であった。また、グラフから明らかなように、傾向としては図8のグラフと同様であるが、最高値が図8のグラフに比べて改善されている。これは、潤滑剤塗布モードを実施して感光体と中間転写ベルトの動摩擦係数の差が小さくなったため、転写性がよくなったからであると考えられる。
以上のように、この発明の実施の形態について説明したが、潤滑剤塗布モードにおいて、感光体ドラムの回転線速を中間転写ベルトより遅く設定する構成ではなく、中間転写ベルトより速く設定する構成であっても構わない。要するに、感光体ドラムと中間転写ベルトとの線速差が作像動作時よりも大きくなっていればよい。また、帯電手段、現像手段、転写手段、トナー付着量調整手段等は、あくまでも一例を示したものであって、他の周知の手段を採用することができる。その場合でも、同様の効果を奏することは明らかである。
また、画像形成装置として4連タンデム型のものを例に挙げて説明したが、必ずしもそのようなものでなくてもよい。要するに、画像形成装置は、静電潜像を担持する潜像担持回転体と、該潜像担持回転体上の静電潜像を現像化する現像手段と、該現像手段で潜像担持回転体上に現像化された画像が、前記潜像担持回転体と接触して静電的に転写される中間転写回転体と、該中間転写回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが備えられた間接転写方式のものであれば他の画像形成装置にも適用できることは勿論である。
尚、図面で示した構成各部材の形状や構造等は、あくまでも好ましい一例を示すものであり、その実施に際しては特許請求の範囲に記載した範囲内で、任意に設計変更・修正ができるものである。
尚、図面で示した構成各部材の形状や構造等は、あくまでも好ましい一例を示すものであり、その実施に際しては特許請求の範囲に記載した範囲内で、任意に設計変更・修正ができるものである。
次に、特許請求の範囲の請求項2以下に記載した発明の特有な効果について説明する。請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の画像形成装置において、潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体の線速は、潜像担持回転体の線速より速く設定されているので、前記効果に加え、転写ニップ(潜像担持回転体と中間転写回転体が物理的に接している部分)において、潜像担持回転体が中間転写回転体に接触する面積が増加するので、潜像担持回転体への潤滑剤の移動がより促進されるため、潜像担持回転体の表面の動摩擦係数を更に低下させることができる。その結果、転写率の低下や虫食い画像の発生を低減することができる。
更に、請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の画像形成装置おいて、潤滑剤塗布手段は、中間転写回転体の表面移動方向において、潜像担持回転体の上流側、且つ中間転写回転体の表面をクリーニングする中間転写回転体クリーニング手段と潜像担持回転体との間に配置されているので、前記効果に加え、潤滑剤塗布手段によって中間転写回転体に塗布された潤滑剤は、そのままでは中間転写回転体の表面に完全に付着していないので、前記構成をとることで、潤滑剤塗布モード時には潜像担持回転体と中間転写回転体が線速差を持って接触することにより、中間転写回転体に塗布されたがまだ完全に中間転写回転体の表面に付着していない潤滑剤を潜像担持回転体に移すことができ、潜像担持回転体の表面の動摩擦係数を低下させることができる。その結果、転写率の低下や虫食い画像の発生を低減することができる。
更に、請求項4に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、中間転写回転体の表面をクリーニングする中間転写回転体クリーニング手段が、中間転写回転体の表面移動方向において、潜像担持回転体の上流側に配置され、潤滑剤塗布手段は、中間転写回転体の表面移動方向において、中間転写回転体クリーニング手段よりも上流側に配置されており、中間転写回転体クリーニング手段は、潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間するので、前記効果に加え、作像動作時には、潤滑剤塗布によるクリーニング性向上の機能を最大限に発揮しつつ、潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体クリーニング手段を離間させることで、回転体クリーニング手段が邪魔することなく、まだ完全に中間転写回転体の表面に付着していない潤滑剤を潜像担持回転体に移すことができ、作像時の転写率を向上させ、虫食い画像を発生させず、且つ、中間転写回転体のクリーニング性をより向上させることができる。
更に、請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の画像形成装置において、中間転写回転体クリーニング手段は、中間転写回転体に当接するクリーニングブレードを備えているので、前記効果に加え、中間転写回転体クリーニング手段にブレードを用いることで、クリーニングブレード通過前に塗布された潤滑剤を中間転写回転体の表面に薄層化させて付着させることができる。これにより中間転写回転体の表層を安定して摩擦係数の低い状態にすることが可能となり、クリーニング性をより向上させることができる。
更に、請求項6に記載の発明によれば、請求項3に記載の画像形成装置おいて、潤滑剤塗布手段により中間転写回転体に塗布された潤滑剤を所定厚さに薄層化する潤滑剤薄層化ブレードが、中間転写回転体の表面移動方向において、潤滑剤塗布手段と潜像担持回転体との間に配設され、潤滑剤薄層化ブレードは、潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間するので、前記効果に加え、潤滑剤薄層化ブレード通過前に塗布された潤滑剤を中間転写回転体の表面に薄層化させて付着させることができる。しかも、中間転写回転体クリーニング手段は、潤滑剤塗布手段の上流にて行われているため、作像動作時のトナー像の有無による潤滑剤塗布ムラのない、潤滑剤を均一に薄層化させて付着させることができる。そのため、更に、クリーニング性を向上させることができる。
更に、請求項7に記載の発明によれば、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置において、中間転写回転体上に形成された画像を記録媒体に転写する2次転写部材が備えられ、該2次転写部材は、潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間するので、前記効果に加え、潤滑剤塗布モードで、2次転写部材が中間転写体に当接したままだと、中間転写回転体の表面に塗布された潤滑剤の一部が2次転写部材に移ってしまったり、塗布状態にムラが生じてしまったりするのを防止し、中間転写回転体に塗布された潤滑剤を無駄にしない。また、作像時の転写率を向上させ、虫食い画像の発生を防止することができる。
更に、請求項8に記載の発明によれば、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の画像形成装置において、作像動作時では、潜像担持回転体の線速と中間転写回転体の線速は、略等しくなっているので、前記効果に加え、潜像担持回転体の摩擦係数を中間転写回転体の摩擦係数に近い水準まで低下させた状態での、作像動作時の転写率を最適とし、虫食い画像の発生を防止することができる。
更に、請求項9に記載の発明によれば、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の画像形成装置において、現像手段は、内部に磁界発生手段を有し、トナー及び磁性キャリアを含む2成分現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサを設けずに自己制御して所定濃度に維持するよう構成されたトナー濃度自己制御方式の現像手段であるので、前記効果に加え、一成分現像方式のコンパクト性、低コストの利点と、二成分現像方式の長寿命、高速対応性の利点を併せ持ち、また、帯電手段・現像手段・感光体ドラム・廃トナー収容部などが一体化されているので、ユニット交換性が高く、且つ、装置全体を小型化することができると共に、部品点数を低減し、各部品単価を安くすることができる。
更に、請求項10に記載の発明によれば、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の画像形成装置において、潤滑剤塗布手段で塗布する潤滑剤は、少なくとも1種類以上の球状無機微粒子を含有し、潤滑剤塗布手段には、潤滑剤を掻きとって粉体として塗布するブラシ部材が設けられているので、前記効果に加え、潤滑剤中の微粒子として耐熱性の高い無機微粒子を用いることにより、潤滑剤の作製が容易となる。また、微粒子の形状が球形なので、潜像担持回転体が損傷しにくく、画像不良の発生を抑制することができる。潤滑剤塗布手段にブラシ部材を用いることで、無機微粒子を含む潤滑剤は紛体として中間転写回転体の表面に塗布される。紛体状態の潤滑剤は、ブレードや潜像担持回転体との間で薄層化されるまでは中間転写回転体との付着力が弱いため、潤滑剤塗布モードでの潜像担持回転体への潤滑剤の移動が十分に行われ、潜像担持回転体の表面の摩擦係数を低下させることができる。その結果、転写率の低下や虫食い画像の発生を低減することができる。
更に、請求項11に記載の発明によれば、請求項10に記載の画像形成装置おいて、潤滑剤の球状無機微粒子は、ステアリン酸亜鉛からなるので、前記効果に加え、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いることで、成形加工が容易で、かつ画像形成に関して悪影響を及ぼさず、安定した画像を得ることができる。
1 画像形成装置
3 作像部
30 中間転写ユニット
31 中間転写ベルト(中間転写回転体)
32 2次転写バイアスローラ(駆動ローラ)
36 2次転写ローラ(2次転写部材)
38 クリーニングユニット
38a クリーニングブレード(中間転写回転体クリーニング手段)
38d 潤滑剤塗布ブラシ(潤滑剤塗布手段)
38f 固形潤滑剤
38h 潤滑剤薄層化ブレード
Y1,C1,M1,K1 感光体ドラム(静電潜像担持回転体)
Y2,C2,M2,K2 現像ユニット(現像手段)
3 作像部
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31 中間転写ベルト(中間転写回転体)
32 2次転写バイアスローラ(駆動ローラ)
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38 クリーニングユニット
38a クリーニングブレード(中間転写回転体クリーニング手段)
38d 潤滑剤塗布ブラシ(潤滑剤塗布手段)
38f 固形潤滑剤
38h 潤滑剤薄層化ブレード
Y1,C1,M1,K1 感光体ドラム(静電潜像担持回転体)
Y2,C2,M2,K2 現像ユニット(現像手段)
Claims (11)
- 表面に静電潜像を担持する潜像担持回転体と、該潜像担持回転体上の静電潜像を現像化する現像手段と、該現像手段で潜像担持回転体上に現像化された画像が、前記潜像担持回転体と接触して静電的に転写される中間転写回転体と、該中間転写回転体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが備えられた間接転写方式の画像形成装置において、
画像を形成する作像動作時以外に前記潜像担持回転体と前記中間転写回転体を接触させた状態で所定時間回転駆動させる潤滑剤塗布モードを有し、この潤滑剤塗布モードで回転駆動する際は、前記潜像担持回転体と前記中間転写回転体の少なくともどちらか一方の線速を前記作像動作時とは異なる値に設定し、潜像担持回転体と中間転写回転体との間に作像動作時よりも大きな線速差を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記潤滑剤塗布モードでは、前記中間転写回転体の線速は、前記潜像担持回転体の線速より速く設定されている請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記潤滑剤塗布手段は、前記中間転写回転体の表面移動方向において、前記潜像担持回転体の上流側、且つ前記中間転写回転体の表面をクリーニングする中間転写回転体クリーニング手段と潜像担持回転体との間に配置されている請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写回転体の表面をクリーニングする中間転写回転体クリーニング手段が、中間転写回転体の表面移動方向において、前記潜像担持回転体の上流側に配置され、
前記潤滑剤塗布手段は、前記中間転写回転体の表面移動方向において、前記中間転写回転体クリーニング手段よりも上流側に配置されており、
前記中間転写回転体クリーニング手段は、前記潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間する請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写回転体クリーニング手段は、中間転写回転体に当接するクリーニングブレードを備えている請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記潤滑剤塗布手段により中間転写回転体に塗布された潤滑剤を所定厚さに薄層化する潤滑剤薄層化ブレードが、中間転写回転体の表面移動方向において、前記潤滑剤塗布手段と前記潜像担持回転体との間に配設され、
前記潤滑剤薄層化ブレードは、前記潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間する請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写回転体上に形成された画像を記録媒体に転写する2次転写部材が備えられ、該2次転写部材は、前記潤滑剤塗布モードでは、中間転写回転体から離間する請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記作像動作時では、前記潜像担持回転体の線速と前記中間転写回転体の線速は、略等しくなっている請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像手段は、内部に磁界発生手段を有し、トナー及び磁性キャリアを含む2成分現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサを設けずに自己制御して所定濃度に維持するよう構成されたトナー濃度自己制御方式の現像手段である請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該潤滑剤塗布手段で塗布する潤滑剤は、少なくとも1種類以上の球状無機微粒子を含有し、前記潤滑剤塗布手段には、該潤滑剤を掻きとって粉体として塗布するブラシ部材が設けられている請求項1ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記潤滑剤の球状無機微粒子は、ステアリン酸亜鉛からなる請求項10に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007086435A JP2008242347A (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | 画像形成装置 |
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JP2008242347A true JP2008242347A (ja) | 2008-10-09 |
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Family Applications (1)
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JP2007086435A Pending JP2008242347A (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | 画像形成装置 |
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