JP2984680B1

JP2984680B1 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2984680B1
Application number: JP11015870A
Authority: JP
Inventors: 由康谷岡
Original assignee: Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 1999-11-29
Anticipated expiration: 2019-01-25
Also published as: JP2000214696A; US6185391B1

Abstract

【要約】【課題】転写ローラ表面の劣化層を除去する機構を備
え、転写ローラの臨界表面張力を適切に維持できる画像
形成装置を提供する。【解決手段】本発明による画像形成装置は、一次転写
ローラ１と、定着ローラ２と、バックアックローラ３
と、ベルト状感光体４と、分離プレート５と、第１のク
リーニングローラ６と、研磨ローラ７と、第２のクリー
ニングローラ８と、ブラシローラ９と、クリーナケース
１０と、により構成される。バックアックローラ３に回
転によりベルト状感光体４上のトナー像１１は、一次転
写ローラ１に転写される。トナー像１２は、定着ローラ
２に加圧および熱定着されて用紙１４に転写されて矢印
ｅの方向に搬送される。一次転写ローラ１表面の劣化層
は、研磨ローラ７により削られ、第２のクリーニングロ
ーラにより残存する研磨粉が除去され、研磨ローラ７の
表面に付着する研磨粉もブラシローラ９により除去され
る。従って、一次転写ローラの臨界表面張力を適切に維
持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に間接転写方式による画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置の転写定着部分にお
いて、シリコンローラのオゾン劣化、未架橋部分の流出
等が促進化される環境下において、一次転写ローラの表
層材質として採用するには材質選択の幅が狭いものであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】その理由として、トナ
ー像の移動をベルト状感光体の表層と一次転写ローラ表
面との臨界表面張力差で行うため、常に一次転写ローラ
表面の臨界表面張力がベルト状感光体の表層における臨
界表面張力より大きいことが要求され、かつ用紙に転写
する二次転写定着後に用紙を容易に剥離するため、用紙
とトナー像との付着力よりも一次転写ローラ表面とトナ
ー像との付着力を低く抑える必要があるので、一次転写
ローラ表面の臨界表面張力は上限が厳しく制限されなけ
ればならないという問題があった。

【０００４】また、このような問題点を材料により解決
しようとするのは困難であるという問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みて成されたも
のであり、研磨ローラと清掃ローラとにより、転写ロー
ラの劣化層を削り落とす機構を備える画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、ベルト状感光体を回転駆動
させるバックアックローラと、バックアックローラによ
り回転駆動されたベルト状感光体上に形成された画像を
転写する転写ローラと、転写ローラにより転写された画
像を用紙に転写および定着させる定着ローラと、定着ロ
ーラにより定着された用紙を該定着ローラから分離する
分離プレートと、転写ローラ上に残留したトナーを吸着
除去する第１のクリーニングローラと、転写ローラ表面
の劣化層を削り落とす研磨ローラと、研磨ローラにより
研磨された転写ローラの表面に残存する研磨粉を除去す
る第２のクリーニングローラと、研磨ローラの表面に残
存する研磨粉を叩き落とすブラシローラと、第１のクリ
ーニングローラおよび第２のクリーニングローラにより
除去された研磨粉を収納するクリーナケースと、を有す
ることを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ベルト状感光体と転写ローラとの表層は、
架橋温度を調整することにより臨界表面張力に差を設け
てあることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、転写ローラは、金属の芯上にシリ
コンゴムを射出加工にて形成し、熱架橋したものの表面
を研磨することにより形成することを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、転写ローラは、金属の芯上にシリ
コンゴムを押し出し加工にて形成し、熱架橋したものの
表面を研磨することにより形成することを特徴とする。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれか１項に記載の発明において、シリコンゴムは、
高温架橋型（ＨＴＶ）をベースに疎水化処理を施したも
のであることを特徴とする。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項１から５の
いずれか１項に記載の発明において、定着ローラは、金
属の中空管を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチレ
ン樹脂（ＰＴＦＥ）により低表面張力層が設けられてい
ることを特徴とする。

【００１２】請求項７記載の発明は、請求項１から５の
いずれか１項に記載の発明において、定着ローラは、金
属の中空管を基材にし、該基材の表面にテトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリ
マー（ＰＦＡ）により低表面張力層が設けられているこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項８記載の発明は、請求項１から５の
いずれか１項に記載の発明において、定着ローラは、金
属の中空管を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチレ
ン樹脂（ＰＴＦＥ）とテトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）と
の混合体により低表面張力層が表面に設けられているこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項９記載の発明は、請求項１から８の
いずれか１項に記載の発明において、分離プレートは、
金属を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）により低表面張力層が設けられていること
を特徴とする。

【００１５】請求項１０記載の発明は、請求項１から８
のいずれか１項に記載の発明において、分離プレート
は、金属を基材にし、該基材の表面にテトラフルオロエ
チレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマ
ー（ＰＦＡ）により低表面張力層が設けられていること
を特徴とする。

【００１６】請求項１１記載の発明は、請求項１から８
のいずれか１項に記載の発明において、分離プレート
は、金属を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチレン
樹脂（ＰＴＦＥ）とテトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）との
混合体により低表面張力層が設けられていることを特徴
とする。

【００１７】請求項１２記載の発明は、請求項１から８
のいずれか１項に記載の発明において、分離プレート
は、耐熱製プラスチックを基材にし、該基材の表面に四
フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）により低表面張力層が
設けられていることを特徴とする。

【００１８】請求項１３記載の発明は、請求項１から８
のいずれか１項に記載の発明において、分離プレート
は、耐熱製プラスチックを基材にし、該基材の表面にテ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテルコポリマー（ＰＦＡ）により低表面張力層が設け
られていることを特徴とする。

【００１９】請求項１４記載の発明は、請求項１から８
のいずれか１項に記載の発明において、分離プレート
は、耐熱製プラスチックを基材にし、該基材の表面に四
フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）とテトラフルオロエチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー
（ＰＦＡ）との混合体により低表面張力層が設けられて
いることを特徴とする。

【００２０】請求項１５記載の発明は、請求項１から１
４のいずれか１項に記載の発明において、第１のクリー
ニングローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表
面にアクリル系粘着剤による粘着層が形成されているこ
とを特徴とする。

【００２１】請求項１６記載の発明は、請求項１から１
４のいずれか１項に記載の発明において、第１のクリー
ニングローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表
面にトナー成分を塗布して構成されることを特徴とす
る。

【００２２】請求項１７記載の発明は、請求項１から１
６のいずれか１項に記載の発明において、研磨ローラ
は、金属用研磨砥石により形成されることを特徴とす
る。

【００２３】請求項１８記載の発明は、請求項１から１
６のいずれか１項に記載の発明において、研磨ローラ
は、多孔質セラミックにより形成されることを特徴とす
る。

【００２４】請求項１９記載の発明は、請求項１から１
８のいずれか１項に記載の発明において、第２のクリー
ニングローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表
面にトナー成分を塗布して構成されることを特徴とす
る。

【００２５】請求項２０記載の発明は、請求項１から１
９のいずれか１項に記載の発明において、ブラシローラ
は、金属製のシャフトに樹脂製繊維を螺旋上に巻き付け
て構成されることを特徴とする。

【００２６】請求項２１記載の発明は、請求項１から１
９のいずれか１項に記載の発明において、ブラシローラ
は、樹脂製のシャフトに樹脂製繊維を螺旋上に巻き付け
て構成されることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
の実施形態である画像形成装置の詳細を説明する。

【００２８】図１は、本発明の実施形態である画像形成
装置の構成を示す断面図である。図１において、本発明
の実施形態である画像形成装置における転写定着部分の
主な構成は、一次転写ローラ１と、定着ローラ２と、バ
ックアックローラ３と、ベルト状感光体４と、分離プレ
ート５と、第１のクリーニングローラ６と、研磨ローラ
７と、第２のクリーニングローラ８と、ブラシローラ９
と、クリーナケース１０と、により構成される。

【００２９】一次転写ローラ１は、金属のコア上にシリ
コンゴムを射出成形または押し出し加工により形成し、
熱架橋したものの表面を研磨することにより形成され
る。このシリコンゴムは、高温架橋型（ＨＴＶ）をベー
スに疎水化処理されたものが好ましい。

【００３０】定着ローラ２は、金属の中空管を基材に、
その表面を四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、または
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテルコポリマー（ＰＦＡ）、または両者の混合体に
より形成される低表面張力層が表面に形成されている。
定着ローラ２内部には、図示されない熱源が配置され、
矢印ｂ方向に回転することにより、転写ローラ１上に形
成されたトナー像１２を用紙１４上に加圧および熱定着
処理を行う。

【００３１】バックアックローラ３は、金属により形成
されるローラであり、ベルト状感光体４を矢印ｄ方向に
移動するように矢印ｃ方向に回転する。また、表面にゴ
ム層を設けて構成することも可能である。

【００３２】ベルト上感光体４は、高分子フィルムの基
材に感光層が形成され、最上部に低表面張力高分子の皮
膜が形成されている。具体的には、基材として、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）等が用いられ
る。低表面張力高分子の皮膜としては、室温架橋または
低温架橋のシリコンコーティングを用いる。また、基材
がポリイミド（ＰＩ）により形成される場合には、低表
面張力高分子を高温架橋シリコンで形成してもよい。

【００３３】分離プレート５は、金属または耐熱プラス
チックを基材にし、その表面に四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、またはテトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）、
または両者の混合体により形成される低表面張力層が形
成されている。

【００３４】第１のクリーニングローラ６は、矢印ｆ方
向に回転し、一次転写ローラ１に残存したトナーを吸着
除去する。この第１のクリーニングローラ６は、金属の
中空管を基材として、その表面にアクリル系粘着剤の粘
着層が形成されている。または、この粘着層にトナー成
分を塗布してもよい。

【００３５】研磨ローラ７は、一次転写ローラ１の回転
方向（矢印ａ）と同方向（矢印ｇ）に回転することによ
り、一次転写ローラ１の劣化層を削り落とす。この研磨
ローラ７は、金属用研磨砥石により形成したり、または
多孔質セラミックスにより形成することが可能である。

【００３６】第２のクリーニングローラ８は、矢印ｈ方
向に回転し、研磨ローラ７により一次転写ローラ１の劣
化層が削り落とされた後の研磨粉を除去する。この第２
のクリーニングローラ８は、第１のクリーニングローラ
６と同様に、金属の中空管を基材にし、その表面にアク
リル系粘着剤の粘着層が形成されている。または、この
粘着層にトナー成分を塗布してもよい。

【００３７】ブラシローラ９は、矢印ｉ方向に回転する
ことにより、研磨ローラ７に付着した研磨粉を除去す
る。このブラシローラ９は、金属のシャフトまたは樹脂
のシャフトに樹脂製繊維を螺旋状に巻き付けて形成され
る。

【００３８】クリーナケース１０は、研磨粉の収納と防
塵のために設けられた部品であり、樹脂または金属によ
り形成される。

【００３９】次に、図１を参照しながら本発明の実施形
態である画像形成装置の動作例を説明する。まず、ベル
ト状感光体４上には、トナー像１１が形成されている。
このトナー像１１は、図示されない現像工程により現像
されたものである。トナーは、インク成分を液体で分散
した液状形態であり、図示されない現像工程、乾燥工程
を経てベルト状感光体４上に形成されるトナー像１１と
なった時点でも固形分以外にも液体を含んでいる。

【００４０】ベルト状感光体４は、矢印ｄ方向に回転し
ているので、トナー像１１をバックバックアックローラ
３と一次転写ローラ１の接線部に運んでくる。バックア
ックローラ３と一次転写ローラ１との間には荷重が印加
されており、接線部にはニップが形成されている。ま
た、一次転写ローラ１は内部に配された図示されない熱
源により加熱されて一定の温度に制御されている。トナ
ー像１１は、このニップで加圧される。

【００４１】上述されるように、一次転写ローラ１とベ
ルト状感光体４との表層は、架橋温度を調整して臨界表
面張力に差を設けてある。これにより、トナー像１１は
臨界表面張力が大きい一次転写ローラ１の表面に転写さ
れる。この工程でトナー像１１に含まれる液体分は蒸発
する。一次転写ローラ１は、べルト状感光体４に摩擦従
動して矢印ａの方向に回転している。

【００４２】次に、一次転写ローラ１上のトナー像１２
は、一次転写ローラ１の回転で定着ローラ２と一次転写
ローラ１の接線部に運ばれてくる。一次転写ローラ１と
定着ローラ２との間には、荷重が印加されており、ニッ
プが形成されている。ニップには、図示されない制御に
よりタイミングを合せて用紙１４が矢印ｅの方向に搬送
されている。

【００４３】用紙１４は、一次転写ローラ１および定着
ローラ２からの熱伝導と輻射熱で余熱、乾燥されて転写
定着に適切な条件になっている。トナー像１２は、ニッ
プで用紙１４表面に転写定着されて画像１３となる。転
写定着が終了した用紙１４は、分離プレート５で剥離さ
れ排紙される。上述される転写定着の工程により用紙１
４に転写定着されずに一次転写ローラ１上に残存したト
ナーは、クリーニングローラ６に吸着されて除去され
る。

【００４４】上述される工程を印字毎に繰り返すことで
一次転写ローラ１の表面は劣化してくる。この劣化は、
図示されないベルト状感光体４の表面を帯電する工程で
生ずるオゾンによる酸化と、液体に有機溶剤を使用する
場合は、一次転写ローラ１の表層に形成されたシリコン
ゴムの未架橋部分の流出が促進されることによって生じ
るので表層を機械的に削り落とす必要がある。

【００４５】研磨ローラ７は、一次転写ローラ１に圧接
されており、図示されない駆動力で矢印ｇの方向に回転
することで、一次転写ローラ１表面の劣化層を削り落と
す。クリーニングローラ８は、一次転写ローラ１に圧接
従動して矢印ｈの方向に回転して研磨後、一次転写ロー
ラ１表面に残存する研磨粉を除去する。

【００４６】ブラシローラ９は、図示されない駆動力で
矢印ｉの方向に回転しており、ブラシ繊維の先端が研磨
ローラ７の表面の研磨粉を叩き落とす。クリーナケース
１０は、研磨粉の収納と防塵のための部品であり、樹脂
または金属で形成されている。

【００４７】上述される実施形態は、本発明の好適な実
施形態であり、本発明の要旨を逸脱しなし範囲内におい
て種々変形実施可能である。例えば、本発明の他の実施
形態として、上述される実施形態において、第１のクリ
ーニングローラ６と第２のクリーニングローラ８とは、
同材質により構成されているが、別の材質により構成す
ることも可能である。

【００４８】また、ブラシローラ９を回転するように構
成しているが、一次転写ローラ１が回転するので、ブラ
シローラ９を固定的に設けることも可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、一次転写ローラ表面を削り落
す機構を設けることで劣化層を除去することができるの
で、一次転写および二次転写に必要な一次転写ローラ表
面の臨界表面張力を適切に維持することができる。

【００５０】また、本発明の画像形成装置によれば、研
磨後にクリーニングローラを再度配置することで一次転
写ローラ表面の残インクの除去の効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である画像形成装置の転写定
着装置の構成を示す側断面図である。

【符号の説明】

１一次転写ローラ２定着ローラ３バックアックローラ４ベルト状感光体５分離プレート６第１のクリーニングローラ７研磨ローラ８第２のクリーニングローラ９ブラシローラ１０クリーナケース１１、１２トナー像１３画像１４用紙

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト状感光体を回転駆動させるバック
アックローラと、前記バックアックローラにより回転駆動された前記ベル
ト状感光体上に形成された画像を転写する転写ローラ
と、前記転写ローラにより転写された前記画像を用紙に転写
および定着させる定着ローラと、前記定着ローラにより定着された前記用紙を該定着ロー
ラから分離する分離プレートと、前記転写ローラ上に残留したトナーを吸着除去する第１
のクリーニングローラと、前記転写ローラ表面の劣化層を削り落とす研磨ローラ
と、前記研磨ローラにより研磨された前記転写ローラの表面
に残存する研磨粉を除去する第２のクリーニングローラ
と、前記研磨ローラの表面に残存する研磨粉を叩き落とすブ
ラシローラと、前記第１のクリーニングローラおよび前記第２のクリー
ニングローラにより除去された研磨粉を収納するクリー
ナケースと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ベルト状感光体と転写ローラとの表
層は、架橋温度を調整することにより臨界表面張力に差
を設けてあることを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項３】前記転写ローラは、金属の芯上にシリコンゴムを射出加工にて形成し、熱架
橋したものの表面を研磨することにより形成することを
特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記転写ローラは、金属の芯上にシリコンゴムを押し出し加工にて形成し、
熱架橋したものの表面を研磨することにより形成するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記シリコンゴムは、高温架橋型（ＨＴＶ）をベースに疎水化処理を施したも
のであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１
項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記定着ローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチ
レン樹脂（ＰＴＦＥ）により低表面張力層が設けられて
いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に
記載の画像形成装置。
【請求項７】前記定着ローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表面にテトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポ
リマー（ＰＦＡ）により低表面張力層が設けられている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載
の画像形成装置。
【請求項８】前記定着ローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチ
レン樹脂（ＰＴＦＥ）とテトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）
との混合体により低表面張力層が表面に設けられている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載
の画像形成装置。
【請求項９】前記分離プレートは、金属を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）により低表面張力層が設けられていること
を特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画
像形成装置。
【請求項１０】前記分離プレートは、金属を基材にし、該基材の表面にテトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー
（ＰＦＡ）により低表面張力層が設けられていることを
特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項１１】前記分離プレートは、金属を基材にし、該基材の表面に四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）とテトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）との混合
体により低表面張力層が設けられていることを特徴とす
る請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装
置。
【請求項１２】前記分離プレートは、耐熱製プラスチックを基材にし、該基材の表面に四フッ
化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）により低表面張力層が設け
られていることを特徴とする請求項１から８のいずれか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記分離プレートは、耐熱製プラスチックを基材にし、該基材の表面にテトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ルコポリマー（ＰＦＡ）により低表面張力層が設けられ
ていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記分離プレートは、耐熱製プラスチックを基材にし、該基材の表面に四フッ
化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）とテトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー（Ｐ
ＦＡ）との混合体により低表面張力層が設けられている
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載
の画像形成装置。
【請求項１５】前記第１のクリーニングローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表面にアクリル系粘
着剤による粘着層が形成されていることを特徴とする請
求項１から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記第１のクリーニングローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表面にトナー成分を
塗布して構成されることを特徴とする請求項１から１４
のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記研磨ローラは、金属用研磨砥石に
より形成されることを特徴とする請求項１から１６のい
ずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記研磨ローラは、多孔質セラミック
により形成されることを特徴とする請求項１から１６の
いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記第２のクリーニングローラは、金属の中空管を基材にし、該基材の表面にトナー成分を
塗布して構成されることを特徴とする請求項１から１８
のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記ブラシローラは、金属製のシャフトに樹脂製繊維を螺旋上に巻き付けて構
成されることを特徴とする請求項１から１９のいずれか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】前記ブラシローラは、樹脂製のシャフトに樹脂製繊維を螺旋上に巻き付けて構
成されることを特徴とする請求項１から２０のいずれか
１項に記載の画像形成装置。