JP2009186902A - 転写装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルトの蛇行制御のステアリング動作にも拘わらずクリーニング部材の当接位置関係を維持して適切なクリーニングができるともに、蛇行調整により転写ベルトの周長変化を防止した転写装置とそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】転写装置において、転写ベルトを巻き掛けるとともに駆動力伝達を行う駆動ローラと、前記転写ベルトを巻き掛ける巻回ローラと、前記転写ベルトにテンションを付与するテンションローラと、前記転写ベルトを介して前記巻回ローラと当接するクリーニング部材と、を有し、前記巻回ローラと前記クリーニング部材をフレームで支持し、前記フレームの少なくとの一端に前記巻回ローラの軸を前記クリーニング部材の当接状態を維持して移動可能とする蛇行調整部材を配したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体現像剤像を転写する転写装置およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。

液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる液体現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性の有機溶剤（キャリア）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。液体現像剤を用いた画像形成装置においては、潜像担持体上の液体現像剤像を転写ベルトに転写する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−７１８３６号公報

潜像担持体上の液体現像剤像を転写ベルトに転写する転写装置では、転写後の転写ベルト上の残像液体現像剤をクリーニングするために乾式の場合よりもクリーニング部材を転写ベルトを介して巻回ローラに強く押圧してクリーニングする必要がある。また、転写後の転写ベルトのクリーニングを適切に実施するため、クリーニング部材をクリーニングローラとクリーニングブレードの２つのクリーニング手段を組み合わせて用いる必要がある。一方、転写ベルトの蛇行による画像のずれの発生を防止するためベルト蛇行制御のステアリング動作を行う必要がある。転写ベルトの蛇行制御のためのステアリング動作は、駆動ローラやテンションローラで行うとベルト駆動やテンション付与に影響を与えるためにそれ以外のローラに配置するのが必然となっている。そのため、蛇行調整はクリーニング部材が配置される巻回ローラで行うことになる。しかし、クリーニング部材が配された巻回ローラを蛇行調整のためのステアリングローラとすると、クリーニング部材の転写ベルトとの当接位置がずれてしまい転写ベルトのクリーニングのクリーニングを適切に実施することができなくなり、クリーニングが不十分な転写ベルトに転写される液体現像剤像に汚れ等が発生し画像品質を低下させるという問題が発生する。

本発明は、前記従来技術の持つ課題を解決する、転写ベルトの蛇行制御のステアリング動作にも拘わらずクリーニング部材の当接位置関係を維持して適切なクリーニングができるともに、蛇行調整により転写ベルトの周長変化を防止した転写装置とそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、転写装置において、転写ベルトを巻き掛けるとともに駆動力伝達を行う駆動ローラと、前記転写ベルトを巻き掛ける巻回ローラと、前記転写ベルトにテンションを付与するテンションローラと、前記転写ベルトを介して前記巻回ローラと当接するクリーニング部材と、前記巻回ローラと前記クリーニング部材をフレームで支持し、前記フレームの少なくとも一端に前記巻回ローラの軸を前記クリーニング部材の当接状態を維持して移動可能とする蛇行調整部材と、を配することを特徴とする。蛇行調整部材による蛇行調整にも拘わらずクリーニング部材の転写ベルトとの当接不良の発生を防止し、転写ベルトのクリーニングを適正に実施できる。

本第２発明は、本第１発明の転写装置において、前記転写ベルトは、液体現像剤像を担持するものである。液体現像剤像を転写する転写ベルトではクリーニングの適否が転写に大きな影響を与えるので、蛇行調整にも拘わらずクリーニング部材の転写ベルトへの当接状態を維持できるので転写ベルトのクリーニングを適切に実施できる。

本第３発明は、本第１または第２発明の転写装置において、前記クリーニング部材は、前記フレームに配された駆動手段により駆動されるクリーニングローラと、クリーニングベレードと、を有するものである。フレームにクリーニングローラを駆動する駆動手段とクリーニングブレードを有するので、蛇行調整にも拘わらず２つのクリーニング手段の転写ベルトへの当接状態を維持でき転写ベルトの適切なクリーニングが可能となる。

本第４発明は、本第３発明の転写装置において、前記クリーニングローラにバイアスを印加するバイアス印加手段を配したものである。クリーニングローラにバイアスを印加することにより転写ベルト上の残存液体現像剤の固形分のクリーニング効果を向上させることができる。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれかの転写装置において、前記蛇行調整部材による前記巻回ローラの軸の移動方向を前記テンションローラによるテンション方向に影響を与えない方向としたものである。蛇行調整による転写ベルトの周長変化を少なくすることができ、適切な転写ベルトへの転写ができる。

本第６発明は、本第５発明の転写装置において、前記蛇行調整部材による前記巻回ローラの移動方向をガイドするガイド部材を配したものである。蛇行調整の方向を正確にすることができる。

本第７発明は、本第６発明の転写装置において、前記ガイド部材が、ガイド面とガイド面を摺動するローラと、を有するものである。蛇行調整の方向を正確にかつスムーズに行うことができる。

本第８発明は、画像形成装置において、回転可能に設けられかつ静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して前記潜像担持体上に液体現像剤像を形成する現像装置と、前記潜像担持体上の液体現像剤像を中間転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記中間転写ベルト上の液体現像剤像を転写材に転写する二次転写装置とを少なくとも備え、前記一次転写装置として、本第１〜第７発明のいずれかの転写装置を用いたものである。蛇行調整部材による蛇行調整にも拘わらずクリーニング部材の転写ベルトとの当接不良の発生を防止し、転写ベルトのクリーニングを適正に実施できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の転写装置の第１実施形態の一部概略図である。

複数の潜像担持体である感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナー像を一次転写する中間転写体である中間転写ベルト７０は、駆動手段７１ｄにより駆動されるベルト駆動ローラ７１ａ、従動ローラ７１ｂ、テンションローラ７１ｃに張架されたエンドレスのベルトであり、潜像担持体である感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と当接しながら回転駆動される。中間転写ベルト７０の内側の各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応する位置には、一次転写バイアスを印加するバックアップローラ６５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が配置され、それぞれ一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を形成する。一次転写ユニット６０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の下流に位置する駆動ローラ７１ａと対向する位置に二次転写バイアスを印加する二次転写ローラ８２が配置され二次転写ユニット８０を形成する。

感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に形成されるトナー像のトナーは、現像ユニット５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）により帯電された帯電極性を有する。感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成されたトナー像は、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の回転に伴って一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４位置に至り、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４には、バックアップローラ６５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）によりトナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各々の感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って二次転写部Ｃ１に至り、二次転写ユニット８０によって転写材に転写される。

中間転写ベルト７０の従動ローラ７１ｂ側には、二次転写後の中間転写ベルト７０の表面をクリーニングする中間転写クリーニングユニット７７が配される。中間転写クリーニングユニット７７は、中間転写クリーニングローラ７２、ローラクリーニングブレード７３、中間転写クリーニングブレード７４により構成される。中間転写クリーニングローラ７２は、ローラ駆動手段７６により駆動される。

中間転写クリーニングローラ７２には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加するバイアス印加手段（図示せず）が配され、中間転写ベルト７０上の残留トナーを静電吸着して除去する。中間転写クリーニングローラ７２にローラクリーニングブレード７３が当接し、中間転写クリーニングローラ７２上のトナーを掻き取り除去する。中間転写クリーニングローラ７２はローラ駆動手段７６により駆動され、その際の周速は中間転写ベルト７０の周速より若干遅いほぼ等速とする。

中間転写クリーニングローラ７２の下流で中間転写クリーニングブレード７４が中間転写ベルト７０に当接し、中間転写ベルト７０上の残存トナーを掻き取り除去する。中間転写クリーニングローラ７２の静電吸着により残トナーの固形分が多く除去されるので、その下流で中間転写ベルト７０に当接する中間転写クリーニングブレード７４のクリーニング負担が軽減される。

中間転写クリーニングユニット７７は、フレーム７８に配置される。フレームには従動ローラ７１ｂの軸も軸支される。フレーム７８には、蛇行調整部材（図示せず）が設置され、従動ローラ７１ｂの軸を移動可能とする。蛇行調整部材の蛇行調整の際、従動ローラ７１ｂの軸が移動するが、中間転写クリーニングユニット７７が従動ローラ７１ｂの軸を軸支したフレームに配置されているのでその移動に追随し、中間転写クリーニングユニット７７を構成する中間転写クリーニングローラ７２と中間転写クリーニングブレード７４の中間転写ベルト７０の当接位置が保持され、中間転写ベルト７０のクリーニングが適切に実施される。

図２は、本発明の転写装置の第２実施形態の一部概略図である。

蛇行調整部材の蛇行調整に伴う従動ローラ７１ｂの軸の移動方向は、テンションローラ７１ｃによる中間転写ベルト７０へのテンション付与方向に影響を与えない方向にする。従動ローラ７１ｂの軸の移動方向が中間転写ベルト７０へのテンション付与方向に影響を与えると中間転写ベルト７０の周長が変化し、一次転写部の位置のずれが発生し、転写される画像に乱れが生じるためである。そこで、この実施形態では、蛇行調整部材による蛇行調整の際の従動ローラ７１ｂの移動方向をガイドするガイド部材７９を配置する。図２に示されるガイド部材７９は、従動ローラ７１ｂの移動方向をガイドするガイド面７９ａにより構成する。蛇行調整の際の従動ローラ７１ｂの軸の移動方向がガイド面７９ａによりガイドされるので、テンションローラ７１ｃによる中間転写ベルト７０へのテンション付与方向に影響を与えない。

図３は、本発明の転写装置の第３実施形態の一部概略図である。

蛇行調整部材による蛇行調整は、中間転写ベルトクリーニングユニット７７を配置したフレーム７８が移動するため、ガイド部材７９のガイド面７９ａに沿った移動をスムーズに行うためにフレーム７９にベアリング７９ｂを設置する。蛇行調整の際の従動ローラ７１ｂの軸の移動方向がガイド面７９ａによりガイドされ、ガイド面７９ａに沿った移動がベアリング７９ｂによりスムーズになる。

図４は、本発明の画像形成装置１０の全体概略図である。図４に示すように、４つの画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、定着ユニット９０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御し画像形成装置としての動作を司る制御ユニット１００を有している。

画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーで画像を形成する機能を有している。画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の構成は同様であるので、以下、画像形成ステーション１５Ｙについて説明する。

画像形成ステーション１５Ｙは、図５に示すように、像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット２３Ｙ、現像装置の一例としての現像ユニット５０Ｙ、一次転写部Ｂ１、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。

感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、矢印で示すように時計回りに回転する。

帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。露光ユニット２３Ｙからは、レーザを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。

露光ユニット２３Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。

現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）の液体現像材を用いて現像するための装置である。

現像ユニット５０Ｙで使用される液体現像剤は、トナーに使用される公知の熱可塑性樹脂中へ同じく公知の顔料等の着色剤を分散させた例えば平均粒径１μｍの粒子を用いることができる。一方、液体キャリアとしては、低粘性低濃度の液体現像剤の場合は、例えばＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン社）の絶縁性液体キャリアを用いることができる。また、液体キャリアとして、高粘性高濃度の液体現像剤の場合は、例えば、有機溶媒、フェニルメチルシロキサン、ジメチルポリシロキサンおよびポリジメチルシクロシロキサン等の引火点２１０℃以上のシリコーンオイル、鉱物油、沸点１７０℃以上で４０℃での粘度が３ｍＰａ・ｓの比較的低粘度の流動パラフィンなどの脂肪族飽和炭化水素、ノルマルパラフィン、植物油、食用油、高級脂肪酸エステル、等の絶縁性液体キャリアを用いることができる。そして、液体現像剤２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋはトナー粒子を液体キャリアへ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０％としたものである。

一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、感光体２０Ｙに形成されたイエロー液体現像剤像を中間転写ベルト７０に転写するところである。一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色のトナーが順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラー液体現像剤像が形成される。

中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ７１ａ、テンションローラ７１ｃ、従動ローラ７１ｄに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と当接しながら回転駆動される。

二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色液体現像剤像やフルカラー液体現像剤像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。

定着ユニット９０は、定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂにより構成され、転写材上に転写された単色液体現像剤像やフルカラー液体現像剤像を転写材に融着させて永久像とするための装置である。

感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード７６Ｙ（図５）を有し、一次転写部Ｂ１で中間転写ベルト７０上に液体現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存する液体現像剤を感光体クリーニングブレード７６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。

中間転写ベルトクリーニングユニット７６は、中間転写クリーニングローラ７２、ローラクリーニングブレード７３、中間転写クリーニングブレード７４により構成される。中間転写クリーニングローラ７２は、ローラ駆動手段７６により駆動される。

次に、このように構成された画像形成装置１０の動作について説明する。

まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形成装置のメインコントローラに入力されると、このメインコントローラからの指令に基づくユニットコントローラの制御により感光体２０Ｙ、現像ユニット５０Ｙに備えられた現像ローラ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙにより順次帯電される。

感光体２０Ｙの帯電された領域は、感光体２０Ｙの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット２３Ｙによって、イエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。

感光体２０Ｙ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ上に液体現像剤像が形成される。

感光体２０Ｙ上に形成された液体現像剤像は、感光体２０Ｙの回転に伴って一次転写部Ｂ１位置に至り、一次転写ユニットによって、中間転写ベルト７０に転写される。一次転写部Ｂ１の上流側には中間転写ベルト７０を感光体２０Ｙに近接もしくは当接させる前ローラ６６Ｙを配置し、必要に応じて一次転写部Ｂ１の下流側に後ローラ６７Ｙを配置してロングニップを形成する。この際、一次転写ユニットには、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各々感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色の液体現像剤像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラー液体現像剤像が形成される。

中間転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段７１ｄからの駆動力がベルト駆動ローラ７１ａを介して伝達されることによって駆動される。

中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラー液体現像剤像は、二次転写ユニット８０によって紙等の転写材に転写される。このような転写材は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４ａ、レジローラ９４ｂを介して二次転写ユニット８０へ搬送される。

フルカラー液体現像剤像が二次転写ユニット８０によって転写材に転写された後、中間転写ベルト７０はさらに反時計回りに回転して、中間転写ベルト７０表面に残留したトナーを、中間転写ベルトクリーニングユニット８７によって除去する。

転写材に転写されたフルカラー液体現像剤像は、定着ユニット９０によって加熱加圧されて転写材に融着される。定着ユニット９０の通過後、排紙ローラ９４ｃにより排紙される。

一方、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４位置を経過した後に、除電ユニット（図示せず）によって除電され、さらに、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に支持された感光体クリーニングブレード７６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）（図１）によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が備える残存トナー回収部に回収される。

二次転写後の中間転写ベルト７０の従動ローラ７１ｂ側に中間転写ベルトクリーニング装置７７が設置される。中間転写ベルトクリーニング装置７７は、中間転写クリーニングローラ７２と、中間転写クリーニングブレード７３を備えている。中間転写クリーニングローラ７２には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加するバイアス印加手段（図示せず）が配され、中間転写ベルト７０上の残留トナーを静電吸着して除去する。中間転写クリーニングローラ７２にローラクリーニングブレード７３が当接し、中間転写クリーニングローラ７２上のトナーを掻き取り除去する。中間転写クリーニングローラ７２はローラ駆動手段７６により駆動され、その際の周速は中間転写ベルト７０の周速より若干遅いほぼ等速とする。

中間転写クリーニングローラ７２の下流で中間転写クリーニングブレード７４が中間転写ベルト７０に当接し、中間転写ベルト７０上の残存トナーを掻き取り除去する。中間転写クリーニングローラ７２の静電吸着により残トナーの固形分が多く除去されるので、その下流で中間転写ベルト７０に当接する中間転写クリーニングブレード７４のクリーニング負担が軽減される。

本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。

符号の説明

１０：画像形成装置、２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：感光体、２３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：露光ユニット、３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：帯電ユニット、５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：現像ユニット、７０：中間転写ベルト、８０：二次転写ユニット、９０：定着ユニット

Claims (8)

1. 転写ベルトを巻き掛けるとともに駆動力伝達を行う駆動ローラと、前記転写ベルトを巻き掛ける巻回ローラと、前記転写ベルトにテンションを付与するテンションローラと、前記転写ベルトを介して前記巻回ローラと当接するクリーニング部材と、前記巻回ローラと前記クリーニング部材をフレームで支持し、前記フレームの少なくとも一端に前記巻回ローラの軸を前記クリーニング部材の当接状態を維持して移動可能とする蛇行調整部材と、を配することを特徴とする転写装置。
2. 前記転写ベルトは、液体現像剤像を担持するものである請求項１に記載の転写装置。
3. 前記クリーニング部材は、前記フレームに配された駆動手段により駆動されるクリーニングローラと、クリーニングブレードと、を有する請求項１または２に記載の転写装置。
4. 前記クリーニングローラにバイアスを印加するバイアス印加手段を配した請求項３に記載の転写装置。
5. 前記蛇行調整部材による前記巻回ローラの軸の移動方向を前記テンションローラによるテンション方向に影響を与えない方向とした請求項１〜４のいずれかに記載の転写装置。
6. 前記蛇行調整部材による前記巻回ローラの移動方向をガイドするガイド部材を配した請求項５に記載の転写装置
7. 前記ガイド部材が、ガイド面とガイド面を摺動するローラと、を有する請求項６に記載の転写装置。
8. 回転可能に設けられかつ静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して前記潜像担持体上に液体現像剤像を形成する現像装置と、前記潜像担持体上の液体現像剤像を中間転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記中間転写ベルト上の液体現像剤像を転写材に転写する二次転写装置と、を少なくとも備え、前記一次転写装置として、前記請求項１〜７のいずれか１つに記載の転写装置を用いた画像形成装置。

Images