JP2009145534A

JP2009145534A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2009145534A
Application number: JP2007321760A
Authority: JP
Inventors: Hironao Shirai; 宏尚白井
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2009-07-02

Abstract

【課題】転写部材の接離機構を設けずとも、ブリード現象による画像ノイズが発生しない画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーＴによって形成したトナー画像を担持して回動可能な像担持体９と、像担持体９に常時圧接され、トナー画像を吸引して記録紙に転写するためのバイアス電圧を印加可能な転写部材１１とを備える画像形成装置１において、像担持体９の回動を停止する際は、像担持体上９にトナーＴにより所定のパッチ画像を形成し、転写部材１１がパッチ画像に当接する前に像担持体１１にトナーＴと同極性のバイアス電圧を印加し、パッチ画像と転写部材１１とが当接する状態で像担持体９を静止させ、像担持体９が静止してから転写部材１１へのバイアス電圧の印加を停止し、再始動時には、転写部材１１にトナーＴと同極性のバイアス電圧を印加してから像担持体９を始動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

感光体や転写ベルトのような像担持体上にトナー画像を形成し、転写ローラのような転写部材の静電気力によって記録紙に転写する画像形成装置において、転写部材の表層は、僅かに変形して像担持体との圧接（ニップ）を確保するための弾性と、トナーを吸引するために帯電できる導電性とを備える発泡樹脂で形成される。そのような樹脂は、製造時に化学反応しなかった低分子材料や、加硫剤、軟化剤および可塑剤などの添加剤を含んでいる。転写部材を像担持体に圧接したまま長時間停止していると、転写部材からそれらの低分子材料や添加剤がオイル状にしみ出すブリード現象が発生する。しみ出した低分子材料や添加剤は、像担持体に付着して表面特性を悪化させ、形成した画像にノイズを生じさせる。このため、従来の画像形成装置では、停止時に転写部材を像担持体から離間させるための接離機構が設けられている。

モノクロの画像形成装置では、カーボンを分散したブリードの少ない電子導電性樹脂で形成した転写部材を用いて、転写部材の接離機構を省略したものもあるが、電子導電性樹脂は、導電特性が不均一であるという欠点を有する。カラーの画像形成装置では、正確な階調表現力が求められるので、導電特性に優れるイオン導電性樹脂を使用せざるを得ず、転写部材の接離機構を省略すると、ブリード現象の発生が避けられない。

このようなブリード現象の影響を避けるために、特許文献１には、画像形成を開始する前に、付着物を除去するために像担持体を回転させる発明が記載されている。また、特許文献２には、停止中にも、少しずつ像担持体を回転させて、表面特性のムラを軽減する発明が記載されている。また、特許文献３には、像担持体と転写部材および清掃部材の停止時の位置関係を一定にし、像担持体の停止時に転写部材や清掃部材が当接する部分を画像形成に使用しない発明が記載されている。また、特許文献４には、転写部材のクリーニングを停止することで、ブリードを低減する発明が記載されている。
特開２００１−３４１１５号公報特開２０００−３２１９３２号公報特開２００３−９８９３４号公報特開平５−２７６１５号公報

前記問題点に鑑みて、本発明は、転写部材の接離機構を設けずとも、ブリード現象による画像ノイズが発生しない画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項に記載された本発明による画像形成装置は、トナーによって形成したトナー画像を担持して回動可能な像担持体と、前記像担持体に常時圧接され、前記トナー画像を吸引して記録紙に転写するためのバイアス電圧を印加可能な転写部材とを有し、前記像担持体の回動を停止する際は、前記像担持体上に前記トナーにより所定のパッチ画像を形成し、前記パッチ画像と前記転写部材とが当接する状態で前記像担持体を静止させるものとする。

この構成によれば、像担持体には、パッチ画像のトナーの層を介して転写部材が当接するので、転写部材からしみ出した低分子材料や添加剤などの汚染物質が、直接像担持体に付着しない。このため、像担持体の表面特性にムラができず、画像にノイズを生じさせない。

また、上記画像形成装置は、さらに、前記転写部材が前記パッチ画像に当接する前に、前記転写部材に前記トナーと同極性のバイアス電圧を印加し、前記像担持体が静止してから前記転写部材への前記バイアス電圧の印加を停止し、再始動時には、前記転写部材に前記トナーと同極性のバイアス電圧を印加してから前記像担持体を始動してもよい。

この構成によれば、転写部材に対してトナーを反発させ、パッチ画像が転写部材に付着することを防止して、記録紙の裏面をトナーで汚さないようにできる。

また、上記画像形成装置において、前記パッチ画像は、イエローのトナーで形成してもよい。

この構成によれば、パッチ画像のトナーが転写部材に付着し、記録紙の裏面に再転写されても、イエローであるために汚れとして視認されにくい。

また、上記画像形成装置において、前記パッチ画像は、複数色のトナーで形成してもよい。

この構成によれば、パッチ画像のトナーの層が２重になり厚くなるので、転写部材から多量の汚染物質がしみ出しても、汚染物質をトナー層に吸収して像担持体への付着を確実に防止できる。

本発明の画像形成装置は、像担持体に形成したパッチ画像上に転写部材が当接する状態で停止するので、転写部材からしみ出した汚染物質が像担持体に直接付着せず、ブリードによる画像ノイズを発生させない。

これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明による画像形成装置の一つの実施形態である複合機能を備えたタンデム型カラーディジタル複写機１の概略構成を示す。複写機１は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部２と、イメージリーダ部２が読み取った画像データ、または、ネットワーク接続された不図示のコンピュータなどから受信した画像データを基に、記録紙Ｓ上に画像をプリント（画像形成）するプリンタ部３とからなる。

イメージリーダ部２は、ＣＣＤセンサによって、原稿画像を、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三色に分解して読み取り、電気信号に変換する公知のスキャナ４と、ユーザインターフェイスであり、表示装置および操作釦を有するパネル部５とを備える。プリンタ部３は、複写機１の動作を制御する制御装置６を備える。

スキャナ４は、原稿を読み取ってＲ，Ｇ，Ｂの画像データを生成し、制御装置６に入力する。制御装置６は、画像信号を処理し、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の４色の画像データに変換する。また、制御装置６には、スキャナ部２の他、不図示のコンピュータなどからネットワークを介して画像信号が入力される。

制御装置６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データを、それぞれ、１走査ラインごとに読み出して、作像部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋで各色のトナー画像を形成させ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋで中間転写ベルト（像担持体）９に１次転写する。中間転写ベルト９に転写されたトナー画像は、給紙部１０から供給された記録紙Ｓに、２次転写ローラ（転写部材）１１によって２次転写され、定着器１２で加圧・加熱されて記録紙Ｓに定着される。

作像部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、それぞれ、感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを帯電させる帯電器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋと、レーザダイオードが発生するレーザ光線によって感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを露光して、選択的に除電することで静電潜像を形成する露光器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋと、感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに形成した静電潜像にトナーを供給する現像器１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋと、１次転写後に感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに残留するトナーを取り除くクリーナ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋとを有する。

中間転写ベルト９は、駆動ローラ１８と従動ローラ１９との間に掛け渡され、テンションばね２０によって張力が与えられ、矢印Ｘ方向に回動させられる。

記録紙Ｓは、給紙部１０から給紙ローラ２１によって一枚ずつ取り出され、シート検出センサ２２で先端位置を検出されて、中間転写ベルト９の回動にタイミングを合わせて、レジストローラ２３によって、中間転写ベルト９と２次転写ローラ１１との間に送り込まれる。

プリンタ部３は、さらに、２次転写ローラ１１によって記録紙Ｓに転写できずに中間転写ベルト９に残留するトナーを掻き落とすベルトクリーナ２４を有する。

１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋには、バイアス電圧が印加され、感光体１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに画像を形成しているトナーを吸引することで、トナー画像を中間転写ベルト９に転写させる。また、２次転写ローラ１１も、同様に、バイアス電圧が印加されて、静電気力によって中間転写ベルト９上のトナー画像を吸引して記録紙Ｓに転写させる。

中間転写ベルト９は、表面抵抗率が１０^６〜１０^１２Ω／□であることが好ましく、例えば、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリビニリデンフルオロライド、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等の樹脂材料に、カーボンなどの導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものを用い、その厚みは５０〜２００μｍ程度が好ましい。さらにその表面に、無機酸化物等のコーティング層を設けてもよい。

２次転写ローラ１１は、表面抵抗率が１０^６〜１０^１２Ω／□であることが好ましく、例えば、金属製の芯金に、ＥＰＤＭ、シリコン、ＮＢＲ、ウレタン等に、カーボンなどの導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした樹脂材料からなる中抵抗弾性層を形成したものを用いる。

図２を用いて、画像形成時の中間転写ベルト９と２次転写ローラ１１との状態を示す。複写機１は、マイナスに帯電したトナーＴを使用し、２次転写ローラ１１には、プラスのバイアス電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト９上のトナーＴは、２次転写ローラ１１に吸引され、記録紙Ｓに転写される。

本実施形態の複写機１は、画像形成を終了すると、作像部７Ｙにおいて、感光体１３Ｙの全幅に亘る所定の周長のベタ画像であるパッチ画像を形成する。複写機１は、このイエローのトナーＴからなるパッチ画像を形成して中間転写ベルト９に転写すると同時に、２次転写ローラ１１にマイナスのバイアス電圧を印加する。

図３に示すように、パッチ画像は、２次転写ローラ１１とのニップに到達しても、２次転写ローラ１１がトナーＴと同極性のマイナスに帯電しているために、２次転写ローラ１１から反発して、中間転写ベルト９上に留まる。複写機１は、パッチ画像が２次転写ローラ１１に当接している状態で、中間転写ベルト９の回動を停止し、その後、２次転写ローラ１１へのバイアス電圧の印加を停止し、待機状態となる。

複写機１は、新たな画像形成を行う場合、先ず、２次転写ローラ１１にマイナスのバイアス電圧を印加してから、中間転写ベルト９を回動させる。パッチ画像は、２次転写ローラ１１をマイナスに帯電させたことで、２次転写ローラ１１から剥離し、中間転写ベルト９とともに回動して、ベルトクリーナ２４に到達し、ベルトクリーナ２４によって中間転写ベルト９から掻き落とされる。また、中間転写ベルト９の回動により、パッチ画像が２時転写ローラ１１とのニップを完全に通過してから、２次転写ローラ１１には、画像形成に備えてトナーＴと逆極性のプラスのバイアス電圧が印加される。

以上の停止／起動時の動作により、複写機１の停止中、２次転写ローラ１１は、トナーＴによって形成したパッチ画像を介して中間転写ベルト９と当接している。複写機１の停止時間が長くなると、２次転写ローラ１１からは、製造時に化学反応しなかった低分子材料や、加硫剤、軟化剤および可塑剤などの添加剤がオイル状にしみ出すブリード現象が発生する。しみ出した低分子材料や添加剤などの汚染物質は、パッチ画像に吸収されるので、中間転写ベルト９には届かない。これにより、ブリード現象による汚染物質が中間転写ベルト９の表面特性にムラを生じさせ、形成した画像に縞状のノイズを発生させることを防止できる。

また、パッチ画像をイエローのトナーで形成したことで、万一、パッチ画像のトナーの一部が２次転写ローラ１１に付着して、画像形成動作時に記録紙Ｓの裏面に再転写されたとしても、それが視認性の低いイエローのトナーであるため、ユーザにノイズとして認識され難い。

また、本発明によれば、パッチ画像を２色以上のトナーを重ねて形成してもよい。これにより、中間転写ベルト９と２次転写ローラ１１との間に介在するトナーの厚みが厚くなり、パッチ画像によってより多くの汚染物質を吸収することができ、２次転写ローラ１１ブリードが多い場合や、ブリードが多くなる高温地域での使用に対しても、ブリードによる画像ノイズの発生を確実に防止できる。

また、上記実施形態では、２次転写ローラ１１のブリードによる中間転写ローラ９の汚染を防止しているが、本発明は、感光体から記録紙に直接転写する画像形成装置において、転写部材のブリードによる感光体（像担持体）の汚染を防止するためにも適用できる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の概略構成図。図１の画像形成装置の画像形成時の２次転写部を示す概略図。図１の画像形成装置の停止時の２次転写部を示す概略図。

符号の説明

１複写機（画像形成装置）
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ１次転写ローラ
９中間転写ベルト（像担持体）
１１２次転写ローラ（転写部材）
１２定着器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ感光体
２４ベルトクリーナ
Ｔトナー

Claims

トナーによって形成したトナー画像を担持して回動可能な像担持体と、
前記像担持体に常時圧接され、前記トナー画像を吸引して記録紙に転写するためのバイアス電圧を印加可能な転写部材とを有し、
前記像担持体の回動を停止する際は、前記像担持体上に前記トナーにより所定のパッチ画像を形成し、前記パッチ画像と前記転写部材とが当接する状態で前記像担持体を静止させることを特徴とする画像形成装置。
さらに、前記転写部材が前記パッチ画像に当接する前に、前記転写部材に前記トナーと同極性のバイアス電圧を印加し、前記像担持体が静止してから前記転写部材への前記バイアス電圧の印加を停止し、再始動時には、前記転写部材に前記トナーと同極性のバイアス電圧を印加してから前記像担持体を始動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記パッチ画像は、イエローのトナーで形成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記パッチ画像は、複数色のトナーで形成することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。