JP2010134167A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト１１０の回転方向の上流側に該中間転写ベルトと接触させて設けられる張架ローラ２０１と対向ローラ（支持ローラ、バックアップローラ）２００との間に掛け渡される無端ベルト状の導電性フィルムＦで形成され、中間転写ベルトに導電性フィルムが接触するように設けられる除電手段（除電装置Ｍ１）と、除電手段を形成する無端ベルト状の導電性フィルムの内側表面に接触して設けられ、当該導電性フィルムの一部の領域を中間転写ベルト側に押圧する押圧手段（板状部材３００）とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

画像形成装置として、各色成分のトナー像を中間転写ベルト上に順次一次転写し、この中間転写ベルト上に重ね合わされたトナー像を画像記録媒体としての印刷用紙に二次転写するものが知られている。

ここで、二次転写を行う二次転写装置としては、例えば中間転写ベルトのトナー像保持面に接触して配置される二次転写ローラと、中間転写ベルトを挟んで二次転写ローラに対向配置されるバックアップローラと、これら二次転写ローラおよびバックアップローラを介して二次転写バイアスを印加するバイアス印加装置とを備えたものが広く用いられている。

上記のような構成を備える画像形成装置において、印刷用紙に転写された画像中に魚のうろこ状の画質欠陥（うろこ状ディフェクト）の発生を抑制するようにしたものが提案されている。

例えば、特開２００４−３３３５２１号公報には、転写ベルトの内側でバックアップローラを支持ローラの１つとして二次転写プレニップ部の転写ベルトの裏面を除電ベルトで除電させる画像形成装置が開示されている。
特開２００４−３３３５２１号公報

本発明は、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することの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、請求項１の発明に係る画像形成装置は、トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体に対向させて設けられる中間転写ベルトと、前記像保持体上のトナー像を前記中間転写ベルトに一次転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段として、前記中間転写ベルトのトナー像保持面に対して接触配置される転写ローラと、前記転写ローラに対向して前記中間転写ベルトと接触させて設けられる対向ローラと、前記中間転写ベルトの回転方向の上流側に該中間転写ベルトと接触させて設けられる張架ローラと前記対向ローラとの間に掛け渡される無端ベルト状の導電性フィルムで形成され、前記中間転写ベルトに前記導電性フィルムが接触するように設けられる除電手段と、前記除電手段を形成する無端ベルト状の導電性フィルムの内側表面に接触して設けられ、当該導電性フィルムの一部の領域を前記中間転写ベルト側に押圧する押圧手段とを有することを特徴とする。

請求項２の発明に係る画像形成装置は、請求項１に記載の発明について、前記押圧手段は、板状部材で構成されることを特徴とする。

請求項３の発明に係る画像形成装置は、請求項２に記載の発明について、前記板状部材の上流側および下流側の端部は、折り曲げまたは湾曲されていることを特徴とする。

請求項４の発明に係る画像形成装置は、請求項２または請求項３の何れかに記載の発明について、前記板状部材の前記導電性フィルムの内側表面との接触部は、湾曲されていることを特徴とする。

請求項５の発明に係る画像形成装置は、請求項１に記載の発明について、前記押圧手段は、前記導電性フィルムの内側表面と接触して回転可能なローラ部材で構成されることを特徴とする。

請求項６の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項５の何れかに記載の発明について、前記押圧手段は、前記中間転写ベルトに対して前記記録媒体の先端部が突入する位置を少なくとも含む領域に設けられることを特徴とする。

請求項７の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項５の何れかに記載の発明について、前記押圧手段は、前記中間転写ベルトに対して前記記録媒体の先端部が突入する位置よりも上流側の領域に設けられることを特徴とする。

請求項８の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項５の何れかに記載の発明について、前記張架ローラは、前記対向ローラと離間する方向に付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする。

請求項９の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項８の何れかに記載の発明について、前記除電手段を形成する無端ベルト状の導電性フィルムの体積抵抗率は、１０^８〜１０^１３Ω・ｃｍであることを特徴とする。

請求項１０の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項９の何れかに記載の発明について、前記除電手段は、電気的に接地されていることを特徴とする。

本発明によれば以下の効果を奏することができる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、除電手段を形成する無端ベルト状の導電性フィルムと中間転写ベルトとの密着性を高めることにより、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができるという効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、簡易な構成でうろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、摺動負荷を低減することができ、導電性フィルムと中間転写ベルトとの接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、摺動負荷をより低減することができ、導電性フィルムと中間転写ベルトとの接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項５に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、摺動負荷をより低減することができ、導電性フィルムと中間転写ベルトとの接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、導電性フィルムと中間転写ベルトとの密着性を適度に高めて、うろこ状ディフェクトの発生を一層効果的に抑制することができる。

請求項７に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、導電性フィルムと中間転写ベルトとの密着性を適度に高めて、うろこ状ディフェクトの発生を一層効果的に抑制することができる。

請求項８に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、導電性フィルムと中間転写ベルトとの接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項９に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、放電の発生を有効に防止して、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、放電の発生を有効に防止して、うろこ状ディフェクトの発生をより効果的に抑制することができる。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

（第１の実施の形態）

図１から図５を参照して、本発明についての第１の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１について説明する。

第１の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１は、少なくとも、画像情報に応じた静電潜像を形成する像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像を色剤としてのトナーによってトナー像として可視化する現像手段と、前記像保持体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに前記トナー像を一次転写する一次転写手段と、中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段とを備え、前記一次転写手段として、前記中間転写ベルトの内周面側に、前述の一次転写ローラを備えている。

図１および図２を参照して、画像形成装置の構成について説明する。

図１は本発明が適用された画像形成装置としてのカラープリンタＰＲ１の構成例を示す構成図、図２はカラープリンタＰＲ１の一次転写ローラ周辺を拡大した概略構成図である。

カラープリンタＰＲ１は、例えば電子写真方式によって各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット１００（１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）と、各画像形成ユニット１００によって形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写ベルト１１０と、中間転写ベルト１１０上に転写された重ね画像を記録媒体としての印刷用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写装置１２０と、一括転写された画像を印刷用紙Ｐ上に定着させる定着装置１５０とを備えている。

本実施の形態において、各色成分の画像形成ユニット１００は、中間転写ベルト１１０の搬送方向Ｂの上流側からイエロー画像形成ユニット１００Ｙ、マゼンタ画像形成ユニット１００Ｍ、シアン画像形成ユニット１００Ｃ、ブラック画像形成ユニット１００Ｋの順で設けられている。

そして、各画像形成ユニット１００には、矢印Ａ方向に回転する像保持体としての感光体ドラム１０１の周囲に、感光体ドラム１０１が帯電される一様帯電器１０２、感光体ドラム１０１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１０３（なお、露光ビームは、符号Ｂｍで示される）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１０１上の静電潜像が可視像化される現像装置１０４、感光体ドラム１０１上の各色成分トナー像が中間転写ベルト１１０に転写される転写装置としての一次転写ローラ１０５および感光体ドラム１０１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１０６などの各種電子写真用デバイスが設けられている。

また、図２に示すように、各一次転写ローラ１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ）には、トナーの帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の直流バイアスが印加される転写バイアス電源１０７（１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋ）が設けられている。

これら各転写バイアス電源１０７は、各一次転写ローラ１０５に定電流を印加するようになっている。

また、中間転写ベルト１１０は、図１に示すように、複数（本実施の形態では５つ）の支持ローラ１３１〜１３５に掛け渡されている。

ここで、支持ローラ１３１は中間転写ベルト１１０の駆動ローラ、支持ローラ１３２、１３５は従動ローラ、支持ローラ１３３が中間転写ベルト１１０の張力を調整するテンションローラ、支持ローラ２００が二次転写装置１２０のバックアップローラ（対向ローラ）である。

また、図１から図４に示すように、中間転写ベルト１１０の回転方向の上流側に中間転写ベルト１１０と接触させて設けられる張架ローラ２０１と、支持ローラ２００との間に掛け渡される無端ベルト状の導電性フィルムＦとによって構成される除電手段としての除電装置Ｍ１が設けられている。

なお、導電性フィルムＦの一部は、中間転写ベルト１１０と接触するように構成されている。

さらに、無端ベルト状の導電性フィルムＦの内側表面に接触し、導電性フィルムＦの一部の領域Ｅを中間転写ベルト１１０側に押圧する押圧手段としての板状部材３００が設けられている。

導電性フィルムＦは、体積抵抗率が１０^８〜１０^１３Ω・ｃｍの材料、例えばポリイミド等で構成される。

また、除電装置Ｍ１は、アース線等を介して電気的に接地されている。

このような構成の除電装置Ｍ１により、導電性フィルムＦと中間転写ベルト１１０との密着性が高まり、効率的に余剰電荷を逃して、うろこ状ディフェクトの発生が抑制される。

ここで、除電装置Ｍ１を備えない画像形成装置を比較対象として想定して、うろこ状ディフェクトの発生状況と発生原因について簡単に説明する。

除電装置Ｍ１を備えない比較対象としての画像形成装置において、イオン伝導性を有する中間転写ベルトを用いて画像形成を行った場合には、印刷用紙に転写された画像中に魚のうろこ状の画質欠陥（うろこ状ディフェクトという）が生じていた。

うろこ状ディフェクトは、印刷用紙が中間転写ベルトと二次転写ローラとのニップ域（転写ニップ域）に突入する直前のプレニップ域において、中間転写ベルトとバックアップローラとの間に生じるギャップ放電に伴って発生することが解明されている。

特に、トナーとして転写効率の高い球形トナーを用いた場合には、トナーの付着力が低くなる分、微弱な放電によってもトナーが中間転写ベルトから離脱し易くなってしまうため、このようなうろこ状ディフェクトが生じ易いことも分かっている。

また、比較対象に係る画像形成装置おいて、テンション機構により導電性フィルムのベルトに張力を付与した場合、テンション機構の収容空間を確保するためと、ベルトのユニットへの組み立て性の観点から、バックアップローラとテンションローラの軸間にある程度の距離が必要となり、二次転写プレニップ部のベルト張架面が長くなってしまう。そのため、導電性フィルムのベルトのテンションにバラツキを生じたり、転写ベルトの回動もしくはローラ軸方向の横ズレの発生により、ベルトにテンションラインが発生し、二次転写プレニップ部のベルトと転写ベルトの接触が不安定となる結果、画像ディフェクト（ウロコ状模様）が発生してしまうという不都合もあった。

本実施の形態に係るカラープリンタＰＲ１では、除電装置Ｍ１を設けることにより、中間転写ベルト１１０に密着される導電性フィルムＦを介して余剰電荷が除去される。これにより、中間転写ベルト１１０とバックアップローラ（支持ローラ２００）との間のギャップ放電の発生が抑制され、ひいては、うろこ状ディフェクトの発生が抑制されて、良好な画像が得られる。

また、特には限定されないが、図３に示す構成例では、張架ローラ２０１は、支持ローラ２００と離間する方向に付勢する付勢手段としてのスプリング２０２を備えている。

これにより、導電性フィルムＦと中間転写ベルト１１０との接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生がより効果的に抑制される。

また、図４に示すように、押圧手段としての板状部材３００は、印刷用紙Ｐの先端部が突入する位置Ｎよりも上流側の領域（プレニップ領域）に設けられるようにできる。これにより、導電性フィルムＦと中間転写ベルト１１０との密着性を適度に高めて、うろこ状ディフェクトの発生が一層効果的に抑制される。

なお、板状部材３００を設ける位置は、印刷用紙Ｐの先端部が突入する位置Ｎを少なくとも含む領域としてもよい。

図４において、除電装置Ｍ１はハウジング５００に覆われ、支持ローラ２００に、トナーの帯電極性と同極性のバイアスを安定的に印加する金属製の給電ローラ５０１、５０２が設けられている。なお、給電ローラ５０１、５０２は、何れか一方のみを設けるようにしてもよい。

また、板状部材３００の形状に関しては、特には限定されないが、例えば図５の（ａ）および（ｂ）に示すような形状とすることができる。

図５の（ａ）に示す例では、上流側および下流側の端部３００ａ、３００ｂは、折り曲げ加工または湾曲するように加工されている。これにより、導電性フィルムＦとの摺動負荷を低減することができ、導電性フィルムと中間転写ベルトとの接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生がより効果的に抑制される。

図５の（ｂ）に示す例では、導電性フィルムＦとの接触部３００ｃは、円弧状に湾曲されている。これにより、導電性フィルムＦとの摺動負荷を低減することができ、導電性フィルムと中間転写ベルトとの接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生がより効果的に抑制される。

ここで、図１および図２に示すカラープリンタＰＲ１の他の構成について述べる。

中間転写ベルト１１０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられる。

さらに、二次転写装置１２０は、中間転写ベルト１１０のトナー保持面側に圧接配置される二次転写ローラ１１３と、中間転写ベルト１１０の裏面側に配置されて二次転写ローラ１１３の対向電極をなすバックアップローラ（支持ローラ２００と兼用）とを備えており、このバックアップローラ２００には、バイアス電源（図示せず）からトナーの帯電極性と同極性のバイアスが安定的に印加される金属製の給電ローラ５０１、５０２が接触配置されている（図３参照）。

なお、二次転写ローラ１１３には、ローラブラシ（図示せず）が付設され、二次転写ローラ１１３に付着した汚れを除去することにより印刷用紙Ｐの裏面の汚れを防止している。また、符号１３６は、二次転写後の中間転写ベルト１１０表面をクリーニングするベルトクリーナであり、符号１３７は中間転写ベルト１１０上に形成された画像の画像濃度を検出する画像濃度センサである。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ１１６からの印刷用紙Ｐをピックアップローラ１１７にて所定のタイミングで繰り出し、搬送ローラ１１８および用紙搬送路１１９を介して二次転写位置へと送り込むようになっている。

そして、二次転写後の印刷用紙Ｐを搬送ベルト１４０へと導き、この搬送ベルト１４０にて定着装置１５０へと搬送するようになっている。

（第２の実施の形態）

図６を参照して、本発明についての第２の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ２について説明する。

なお、画像形成装置ＰＲ２の主な構成は、第１の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１と同様である。

異なる点は、図６に示すように、導電性フィルムＦの一部の領域Ｅを中間転写ベルト１１０側に押圧する押圧手段として、板状部材３００に代えて導電性フィルムＦの内側表面と接触して回転可能なローラ部材６００を設けている点である。

なお、除電装置Ｍ２は、アース線等を介して電気的に接地されている。

また、押圧手段としてのローラ部材６００は、印刷用紙Ｐの先端部が突入する位置Ｎよりも上流側の領域（プレニップ領域）内に設けられるようにできる（図４参照）。これにより、導電性フィルムＦと中間転写ベルト１１０との密着性を適度に高めて、うろこ状ディフェクトの発生が一層効果的に抑制される。

なお、ローラ部材６００を設ける位置は、印刷用紙Ｐの先端部が突入する位置Ｎを少なくとも含む領域内としてもよい。

これにより、導電性フィルムＦとの摺動負荷をより低減することができ、導電性フィルムＦと中間転写ベルト１１０との接触状態を安定化させて、うろこ状ディフェクトの発生がより効果的に抑制される。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明による画像形成装置は、複写装置、レーザプリンタ、フルカラープリンタ、複合機、ファクシミリ装置等に適用することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の一次転写ローラ周辺を拡大した概略構成図である。 除電装置Ｍ１の構成を示す構成図である。 除電装置Ｍ１の構成を示す説明図である。 板状部材３００の構成例を示す説明図である。 除電装置Ｍ２の構成を示す構成図である。

符号の説明

ＰＲ１、ＰＲ２ 画像形成装置（カラープリンタ）
１００ 画像形成ユニット
１００Ｃ シアン画像形成ユニット
１００Ｋ ブラック画像形成ユニット
１００Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１００Ｙ イエロー画像形成ユニット
１０１ 感光体ドラム（像保持体）
１０２ 一様帯電器
１０３ レーザ露光器
１０４ 現像装置
１０５ 一次転写ローラ（一次転写手段）
１０６ ドラムクリーナ
１０７ 転写バイアス電源
１１０ 中間転写ベルト
１１３ 二次転写ローラ（二次転写手段）
１１６ 用紙トレイ
１１７ ピックアップローラ
１１８ 搬送ローラ
１１９ 用紙搬送路
１２０ 二次転写装置
１３１、１３２、１３３ 支持ローラ
１４０ 搬送ベルト
１５０ 定着装置
Ｍ１、Ｍ２ 除電装置（除電手段）
Ｆ 無端ベルト状の導電性フィルム
２００ 対向ローラ（支持ローラ、バックアップローラ）
２０１ 張架ローラ
２０２ スプリング（付勢手段）
３００ 板状部材（押圧手段）
３００ａ、ｂ 端部
３００ｃ 接触部
５００ ハウジング
５０１ 給電ローラ
６００ ローラ部材（押圧手段）
Ｐ 印刷用紙（記録媒体）

Claims (10)

1. トナー像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に対向させて設けられる中間転写ベルトと、
   前記像保持体上のトナー像を前記中間転写ベルトに一次転写する一次転写手段と、
   前記中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段として、前記中間転写ベルトのトナー像保持面に対して接触して配置される転写ローラと、
   前記転写ローラに対向して前記中間転写ベルトと接触させて設けられる対向ローラと、
   前記中間転写ベルトの回転方向の上流側に該中間転写ベルトと接触させて設けられる張架ローラと前記対向ローラとの間に掛け渡される無端ベルト状の導電性フィルムで形成され、前記中間転写ベルトに前記導電性フィルムが接触するように設けられる除電手段と、
   前記除電手段を形成する無端ベルト状の導電性フィルムの内側表面に接触して設けられ、当該導電性フィルムの一部の領域を前記中間転写ベルト側に押圧する押圧手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記押圧手段は、
   板状部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記板状部材の上流側および下流側の端部は、折り曲げまたは湾曲されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記板状部材の前記導電性フィルムの内側表面との接触部は、湾曲されていることを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記押圧手段は、
   前記導電性フィルムの内側表面と接触して回転可能なローラ部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記押圧手段は、
   前記中間転写ベルトに対して前記記録媒体の先端部が突入する位置を少なくとも含む領域に設けられることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記押圧手段は、
   前記中間転写ベルトに対して前記記録媒体の先端部が突入する位置よりも上流側の領域に設けられることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の画像形成装置。
8. 前記張架ローラは、
   前記対向ローラと離間する方向に付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記除電手段を形成する無端ベルト状の導電性フィルムの体積抵抗率は、１０^８〜１０^１３Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の画像形成装置。
10. 前記除電手段は、電気的に接地されていることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の画像形成装置。

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