JP2009192910A - 転写ベルトクリーニング装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】離当接可能とした転写ベルトクリーニング装置の再当接の際、クリーニングローラとクリーニングブレードの相対位置関係が正確に維持することができ、液体現像剤像を転写後の転写ベルトを適切にクリーニングできる転写ベルトクリーニング装置とこ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】転写ベルトクリーニング装置において、ローラ軸を有した液体現像剤像を転写する転写ベルトを巻き掛ける巻回ローラと、前記巻回ローラと同軸に支持されると共にクリーニングローラとクリーニングブレードからなるクリーニング部材を配するクリーニングフレームとを有し、前記クリーニングフレームを前記転写ベルトに離当接可能にするものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体現像剤像を転写する転写ベルトをクリーニングする転写ベルトクリーニング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。

不揮発性キャリア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不揮発性の有機溶剤（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転写装置を備えた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する転写ベルトでは、転写後の転写ベルト上の残存液体現像剤を次の転写の前にクリーニングする必要がある。湿式の転写ベルトのクリーニングでは、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。また、乾式の場合は、クリーニングブレードのみでクリーニング可能であるが、湿式の場合、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。このようなクリーニング装置を必要に応じて転写ベルトと離当接可能とした場合、離間状態から当接状態する際、クリーニングローラとクリーニングブレードの転写ベルトへの当接位置の相対関係が崩れて適切なクリーニングができなくなるという問題が発生する。

本発明は、上記のような従来技術が持つ課題を解決する、離当接可能とした転写ベルトクリーニング装置の再当接の際、クリーニングローラとクリーニングブレードの相対位置関係が正確に維持することができ、液体現像剤像を転写後の転写ベルトを適切にクリーニングできる転写ベルトクリーニング装置とこ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、転写ベルトクリーニング装置において、ローラ軸を有した液体現像剤像を転写する転写ベルトを巻き掛ける巻回ローラと、前記巻回ローラと同軸に支持されると共にクリーニング部材を配するクリーニングフレームと、を有するものである。クリーニング部材を配したクリーニングフレームと転写ベルトを巻き掛けた巻回ローラを同軸で支持するので、クリーニング部材の転写ベルトへの当接位置が正確に維持できる。

本第２発明は、本第１発明の転写ベルトクリーニング装置において、前記クリーニング部材は、クリーニングローラとクリーニングブレードで構成されるものである。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配することで、液体現像剤像を転写する転写ベルトのクリーニング効果を向上させることができ、再当接の際もクリーニングローラとクリーニングブレードの相対位置関係が維持することができる。

本第３発明は、本第１または第２発明の転写ベルトクリーニング装置において、前記クリーニングローラは駆動手段により駆動されるものである。クリーニングローラを駆動手段により駆動することによりクリーニングの効率を向上することができる。

本第４発明は、本第２または第３発明の転写ベルトクリーニング装置において、前記クリーニングローラは、バイアス印加手段によりバイアスが印加されるものである。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が静電吸着により回収でき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発明の転写ベルトクリーニング装置において、前記巻回ローラは、前記転写ベルトにテンションを付与するテンションフレームに支持される。クリーニング手段を強く転写ベルトに押圧することができるのでクリーニング効果を向上することができる。

本第６発明は、本第５発明の転写ベルトクリーニング装置において、前記クリーニングフレームに配した回り止め部材を、前記テンションフレームに配した回り止め押え部材に係合し、前記係合部の位置を前記クリーニングフレームの重力方向および前記転写ベルトの回転方向に対して逃げ側にしたものである。異物等によるクリーニングブレードのすり抜けや巻き込みを抑える効果がある。

本第７発明は、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転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記転写ベルト上の液体現像剤像を用紙に転写する二次転写装置と、二次転写後の前記転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置を少なくとも備え、前記クリーニング装置は、本第１〜第６発明のいずれかのクリーニング装置とする。液体現像剤像を転写する転写ベルトのクリーニング効果を向上させることができるとともに、再当接の際もクリーニングローラとクリーニングブレードの相対位置関係が維持することができ、高画質の画像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のクリーニング装置の一実施形態を示す斜視図であり、図２はその一部拡大図であり、図３は、断面図であり、図４は一部断面図である。

複数の潜像担持体である感光体上の液体現像剤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、駆動ローラ７１ａ、従動ローラ７１ｂに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体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を形成する。一次転写部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が配置され二次転写ユニットを形成する。二次転写ユニットで中間転写ベルト７０に転写された液体現像剤像が用紙に転写される。二次転写後の中間転写ベルト７０をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置７７が従動ローラ７１ｂ側に配される。

中間転写ベルト７０を支持するベルト支持フレーム１０１は、その一端に駆動ローラ７１ａを軸支する。ベルト支持フレーム１０１の他端には、テンションばね１０２を配したテンション支持軸１０８が設置される。テンション支持軸１０８は、従動ローラ７１ｂを従動ローラ軸受け１０３で回転自在に軸支するテンションフレーム１０４に連結する。中間転写ベルト７０は、駆動ローラ７１ａと従動ローラ７１ｂに巻き掛けられ、モータ等の駆動手段（図示せず）により駆動される駆動ローラ７１ａを介して駆動され、従動ローラ７１ｂによりテンションが付与される。

従動ローラ７１ｂを軸支したテンションフレーム１０４の内側にクリーニングフレーム１０５が、従動ローラ７１ｂの従動ローラ軸受け１０３に軸支される。つまり、クリーニングフレーム１０５は、従動ローラ７１ｂと同軸に軸支される。クリーニングフレーム１０５には中間転写ベルトクリーニング装置７７が配される。中間転写ベルトクリーニング装置７７は、中間転写ベルト７０に当接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ローラに当接するローラクリーニングブレード７３と、中間転写ベルトクリーニングブレード７４を備えている。ローラクリーニングブレード７３は、中間転写クリーニングローラ７２で回収した液体現像剤を掻き取り除去する。

中間転写クリーニングローラ７２は、中間転写クリーニングブレード７４より上流位置で中間転写ベルト７０に当接する。中間転写クリーニングローラ７２は駆動手段により中間転写ベルト７０とほぼ等速で駆動しても良い。また、中間転写クリーニングローラ７２にバイアス印加手段によりバイアスを印加し、静電吸着により中間転写ベルト７０上の固形分を除去するようにしても良い。

中間転写ベルトクリーニングブレード７４は、中間転写クリーニングローラ７２の下流で中間転写ベルト７０に当接し、中間転写ベルトクリーニングブレード７４で固形分を除去した後の中間転写ベルト上の残存液体現像剤を掻き取り除去する。中間転写クリーニングローラ７２と中間転写ベルトクリーニングブレード７４の２つのクリーニング手段を配することにより効率の良い残存液体現像剤のクリーニングができる。

部品交換等の要求により、中間転写ベルトクリーニング装置７７を配したクリーニングフレーム１０５を、中間転写ベルト７０への当接位置から離間位置に回動する。再びクリーニングフレーム１０５を中間転写ベルト７０への当接位置に回動する際、中間転写クリーニング装置７７の中間転写クリーニングローラ７２と中間転写ベルトクリーニングブレード７４が中間転写ベルト７０上の当接位置に正確に当接させるために、クリーニングフレーム１０５に回動規制部材１０６を設ける。また、テンションフレーム１０４に、回動規制部材１０６と係合するストッパー１０７を配置する。クリーニングフレーム１０５は、回動規制部材１０６とストッパー１０７の係合により係止される。

クリーニングフレーム１０５が、従動ローラ７１ｂと同軸に軸支され、クリーニングフレーム１０５に中間転写クリーニングローラ７２と中間転写ベルトクリーニングブレード７４が位置決めされて配置されているため、クリーニングフレーム１０５の中間転写ベルト７０への離当接のための回動にも拘わらず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の位置関係に変化がなく、さらに、クリーニングフレーム１０５に配された回動規制部材１０６とテンションフレーム１０４に配されたストッパー１０７との係合より、中間転写ベルト７０上への中間転写クリーニングローラ７２と中間転写ベルトクリーニングブレード７４の当接位置が位置決めされる。

図４に示されるように、クリーニングフレーム１０５に配された回動規制部材１０６とテンションフレーム１０４に配されたストッパー１０７との係合位置は、クリーニングフレーム１０５の重力中心方向および中間転写ベルト７０の回転方向に対して逃げ側に配置している。中間転写ベルト７０上の異物等による中間転写ベルトクリーニングブレード７４のすり抜けや巻き込みを抑える効果がある。

図５は、本発明の画像形成装置１０の全体概略図である。図５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７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、等の不揮発性で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装置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。

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７７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）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。 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 (7)

1. ローラ軸を有した液体現像剤像を転写する転写ベルトを巻き掛ける巻回ローラと、前記巻回ローラと同軸に支持されると共にクリーニング部材を配するクリーニングフレームと、を有する転写ベルトクリーニング装置。
2. 前記クリーニング部材は、クリーニングローラとクリーニングブレードで構成された請求項１に記載の転写ベルトクリーニング装置。
3. 前記クリーニングローラは、駆動手段により駆動される請求項２に記載の転写ベルトクリーニング装置。
4. 前記クリーニングローラは、バイアス印加手段によりバイアスが印加される請求項２または３に記載の転写ベルトクリーニング装置。
5. 前記巻回ローラは、前記転写ベルトにテンションを付与するテンションフレームに支持された請求項１〜４のいずれか１つに記載の転写ベルトクリーニング装置。
6. 前記クリーニングフレームに配した回り止め部材を、前記テンションフレームに配した回り止め押え部材に係合し、前記係合部の位置を前記クリーニングフレームの重力方向および前記転写ベルトの回転方向に対して逃げ側にした請求項１〜５のいずれか１項に記載の転写ベルトクリーニング装置。
7. 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転写ベルトに転写する一次転写装置と、前記転写ベルト上の液体現像剤像を用紙に転写する二次転写装置と、二次転写後の前記転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置を少なくとも備え、前記クリーニング装置は、前記請求項１〜６のいずれか１つに記載のクリーニング装置とする画像形成装置。

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