JP3743265B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルト等からなる中間転写体を使用した白黒の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の複写機やプリンター等の画像形成装置は、感光体ドラムの表面を所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像露光を施して、画像情報に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器によって可視像化することにより、トナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
かかる画像形成装置において、単位時間当たりに画像形成可能な記録用紙の枚数を増加させ、高速化を図るためには、感光体ドラムの回転速度を高速化するとともに、記録紙の搬送速度を高く設定し、当該感光体ドラム上に順次形成されたトナー像を、短い用紙間隔で連続して搬送される記録用紙上に転写・定着する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、直接記録紙上に転写する際に、記録紙に含まれるタルク等の物質が、感光体ドラムの表面に付着して汚染され、画質ディフェクトが発生するという問題点を有していた。
【０００５】
特に、上記従来の画像形成装置において、高速化を図るためには、感光体ドラムの回転速度を高速化するとともに、記録紙の搬送速度を高く設定する必要があり、記録紙の搬送を行うためのロール対に印加される荷重等が増加する。そのため、上記記録紙は、印加荷重の高いロール対によって摺擦を受け、用紙の端面からだけではなく、用紙の全体からタルク等の物質が、感光体ドラムの表面に付着し、図１０に示すように、画質ディフェクトが発生するという問題点が顕著になる。
【０００６】
そこで、この発明は、第１に、上記の問題点を解決し、感光体ドラムの表面に記録紙に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明者らは、上記の目的を達成するために、発想の転換を図り、白黒専用の高速な画像形成装置であっても、中間転写体を使用した装置を発明するに到った。
【０００８】
かかる中間転写体を使用した画像形成装置は、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写することによって、画像を形成するように構成される。
【０００９】
このように、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写するように構成した場合には、感光体ドラムが記録紙と直接接触することがないため、記録紙に含まれるタルク等の物質が、感光体ドラムの表面に付着することによる画質ディフェクトの発生を、効果的に防止することができる。
【００１０】
しかしながら、本発明者らの研究によれば、上記の如く、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写するように構成した場合には、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写する際に、記録紙が中間転写ベルトに接触する。そのため、上記中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、高速化を図ると、中間転写ベルト上に記録紙に含まれるタルク等の物質や残留トナーが付着する量が多くなる。上記中間転写ベルト上に付着したタルク等の物質や残留トナーは、クリーニングブレードによって除去するように構成されているが、当該中間転写ベルト上に付着するタルク等の物質や残留トナーが多くなると、クリーニングブレードのエッジ部の裏面側に、擦り抜けたタルク等の物質や残留トナーが堆積し、クリーニング不良が発生するという問題点を有していることがわかった。このように、中間転写ベルトのクリーニング不良が発生すると、当該中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーの量が多くなり、画質ディフェクトの原因となるという問題点が生じる。
【００１１】
そこで、この発明の第２の目的とするところは、中間転写体を使用した白黒専用の高速な画像形成装置において、中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニング手段に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載された発明は、白黒の画像のみを形成する白黒専用の画像形成装置において、
画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を、ベルト状の中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、前記一次転写手段によって像担持体から一次転写されたトナー像を担持した状態で移動するベルト状の中間転写体と、前記ベルト状の中間転写体上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写するための二次転写手段と、前記ベルト状の中間転写体の表面に圧接して付着した付着物を除去するクリーニング手段と、を備え、
前記クリーニング手段を弾性体からなるブレードによって構成するとともに、当該ブレードを、前記ベルト状の中間転写体を回転駆動する駆動ロールの上流側近傍であって、しかも、前記駆動ローラを逆転させたときに当該ブレードの圧接力によってベルト状の中間転写体が撓んだ状態に変形する位置に配設し、前記ベルト状の中間転写体を、所定のタイミングで所定量だけ逆転させることを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
さらに、請求項２に記載された発明は、前記ベルト状の中間転写体を逆転する量は、少なくともブレードの食い込み量以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての白黒専用の高速複写機を示すものである。
【００１９】
図２において、１は複写機の本体を示すものであり、この複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２０】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の反射光像は、白黒の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し、移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２１】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、原稿階調データとしてＲＯＳ１３（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１３では、原稿階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。なお、上記高速複写機は、プリンターとしても機能するように構成されており、当該高速複写機がプリンターとして機能する場合には、画像処理装置１２にパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから画像データが入力され、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された後、ＲＯＳ１３に原稿階調データとして出力されるようになっている。
【００２２】
上記複写機本体１の内部には、白黒のトナー像を形成可能な画像形成手段Ａが配設されている。この画像形成手段Ａは、主として、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１７と、前記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像を現像して白黒のトナー像を形成可能な現像手段としての現像装置１８とから構成されている。
【００２３】
上記ＲＯＳ１３は、図２に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡１４によって偏向走査され、ｆ・θレンズ１５及び反射ミラー１６を介して像担持体としての感光体ドラム１７上に走査露光される。
【００２４】
上記ＲＯＳ１３によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム１７は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この実施の形態では、高速の白黒専用の複写機となっており、感光体ドラム１７の回転速度（周速）であるプロセススピードは、例えば、４２０ｍｍ／ｓというように、大幅に高速に設定されている。この感光体ドラム１７の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン１９によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像は、白黒の現像装置１８によって、例えば、感光体ドラム１７の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、白黒のトナー像となる。尚、上記感光体ドラム１７上に形成されたトナー像は、必要に応じて転写前帯電器２０によってマイナス極性等の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００２５】
上記感光体ドラム１７上に形成された白黒のトナー像は、当該感光体ドラム１７の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２１上に、第１の転写手段としての一次転写ロール２２によって転写される。この中間転写ベルト２１は、駆動ロール２３、従動ロール２４ａ、従動ロール２４ｂ、テンションロール２４ｃ、従動ロール２４ｄ及び二次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール２５によって、感光体ドラム１７の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【００２６】
上記中間転写ベルト２１には、感光体ドラム１７上に形成された白黒のトナー像が、一次転写ロール２２によって転写される。この中間転写ベルト２１上に転写されたトナー像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される記録媒体としての記録紙２６上に、中間転写ベルト２１を支持するバックアップロール２５と、当該バックアップロール２５に圧接する二次転写手段の一部を構成する二次転写ロール２７の圧接力及び静電気力によって転写される。上記記録紙２６は、図２に示すように、電子写真複写機本体１内の下部に配置された複数の記録紙収容部材としての給紙カセット２８、２９、３０、３１の何れかから、所定のサイズのものがフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙される。給紙された記録紙２６は、複数の搬送ロール３２及びレジストロール３３によって、所定のタイミングで中間転写ベルト２１の二次転写位置まで搬送される。そして、上記記録紙２６には、上述したように、二次転写手段としてのバックアップロール２５と二次転写ロール２７とによって、中間転写ベルト２１上から白黒のトナー像が転写されるようになっている。
【００２７】
また、上記中間転写ベルト２１上から白黒のトナー像が転写された記録紙２６は、中間転写ベルト２１から分離された後、バキューム搬送ベルト３４によって定着装置３５へと搬送され、この定着装置３５によって熱及び圧力でトナー像が記録紙２６上に定着され、片面複写の場合には、そのまま排紙トレイ３６上に排出されて画像の複写工程が終了する。
【００２８】
一方、両面複写の場合には、第１面（表面）に白黒の画像が形成された記録紙２６を、そのまま排紙トレイ３６上に排出せずに、図示しない反転ゲートによって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３７及び反転ロール３８によって、反転通路３９へと一旦搬送される。そして、上記記録紙２６は、今度は逆転する反転ロール３８によって両面用通路４０へと搬送され、この両面用通路４０に設けられた搬送ロール４１によってレジストロール３３まで一旦搬送されて停止する。記録紙２６は、中間転写ベルト２１上のトナー像と同期して、再度レジストロール３３によって搬送が開始され、当該記録紙２６の第２面（裏面）に対してトナー像の転写・定着工程が行われた後、排出トレイ３６上に排出されるようになっている。
【００２９】
この実施の形態では、転写工程が終了した後の感光体ドラム１７の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置４２が設けられている。また、上記中間転写ベルト２１の駆動ロール２３の近傍には、転写工程が終了した後の中間転写ベルト３２の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置５０が設けられている。
【００３０】
なお、図２中、４３は手差しトレイを示している。
【００３１】
図３は上記複写機の画像形成手段Ａを示す構成図である。
【００３２】
この複写機では、上述したように、感光体ドラム１７の表面が一次帯電用のスコロトロン１９によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム１７の表面には、ＲＯＳ１３によって白黒の画像ＬＢが露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１７の表面に形成された静電潜像は、現像装置１８によって現像され、当該感光体ドラム１７の表面には、白黒のトナー像Ｔが形成される。
【００３３】
上記感光体ドラム１７上に形成された白黒のトナー像Ｔは、感光体ドラム１７と中間転写ベルト２１とが接触する一次転写位置において、感光体ドラム１７上から中間転写ベルト２１の表面に転写される。この一次転写位置には、中間転写ベルト２１の裏面側に半導電性の一次転写用のバイアスロール２２が配設されており、中間転写ベルト２１は、一次転写用のバイアスロール２２によって感光体ドラム１７の表面に接触するようになっている。一次転写用のバイアスロール２２には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２１上に圧接力及び静電気力によって転写される。なお、上記中間転写ベルト２１を支持するロールのうち、テンションロール２４ｂは、スプリングＳによって中間転写ベルト２１に押圧されており、当該中間転写ベルト２１に一定のテンションを加えるように構成されている。
【００３４】
このようにして中間転写ベルト２１に一次転写された未定着トナー像Ｔは、中間転写ベルト２１の回転に伴って、記録紙２６の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送される。
【００３５】
そして、この記録紙２６は、前述したように、所定の給紙カセット２８、２９、３０、３１からフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙され、搬送ロール３２によってレジストロール３３まで搬送され、レジストロール３３によって所定のタイミングで、二次転写ロール２７と中間転写ベルト２１とのニップ部間に給送される。
【００３６】
また、二次転写位置における中間転写ベルト２１の裏面側には、二次転写ロール２７の対向電極をなすバックアップロール２５が配設されている。二次転写位置では、所定のタイミングで半導電性の二次転写ロール２７が中間転写ベルト２１に圧接し、当該バックアップロール２５にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト２１上に転写された未定着トナー像Ｔは、前記二次転写位置において記録紙２６上に静電的に二次転写される。
【００３７】
この実施の形態では、図３に示すように、二次転写ロール２７にトナーの帯電極性と同極性の電圧を直接印加するのではなく、当該二次転写ロール２７に中間転写ベルト２１を介して圧接するバックアップロール２５に、バイアスロール４５によって転写バイアス電圧印加手段としての図示しない転写バイアス用高圧電源から、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するように構成されている。しかし、二次転写ロール２７にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を直接印加するように構成しても勿論よい。
【００３８】
そして、未定着トナー像が転写された記録用紙２６は、中間転写ベルト２１から剥離され、２次転写部の下流に配置された除電用の電極４８を介して、バキューム搬送ベルト３４によって定着装置３５に送り込まれ、未定着トナー像Ｔの定着処理がなされる。
【００３９】
上記中間転写ベルト２１は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の導電化剤を適当量分散させて、その体積抵抗率が１０6 〜１０14Ω・ｃｍとなるように調整したフィルム状のベルトによって形成されている。この中間転写ベルト２１の厚さは、例えば、０．１ｍｍに設定される。なお、上記中間転写ベルト２１の周長は、感光体ドラム１７の周長の整数倍（例えば、３倍）に設定されている。
【００４０】
また、上記二次転写ロール２７は、必要に応じて、中間転写ベルト２１と接離可能に配設されており、画像形成動作を開始する場合に、二次転写ロール２７が中間転写ベルト２１に圧接するように構成されている。
【００４１】
さらに、上記二次転写ロール２７は、カーボンを分散したウレタンゴムのチューブからなる表面層と、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部層とを備えており、当該二次転写ロール２７の表面には、フッ素コートが施されている。この二次転写ロール２７は、その体積抵抗率が１０3 〜１０10Ω・ｃｍに設定され、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
【００４２】
一方、上記バックアップロール２５は、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブからなる表面層と、ＥＰＤＭのゴムからなる内部層とを備えており、その表面抵抗率が１０7 〜１０10Ω／□で、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００４３】
図４はこの発明の実施の形態に係るクリーニング装置を示す構成図である。
【００４４】
図４において、５０はクリーニング装置を示すものであり、このクリーニング装置５０は、複写機の中間転写ベルト２１を駆動する駆動ロール２３の上流側近傍に配設されている。上記クリーニング装置５０は、中間転写ベルト２１の表面に圧接して、当該中間転写ベルト２１の表面に付着した残留トナーや紙粉（タルクなど）等の付着物を除去するクリーニングブレード５１を備えている。このクリーニングブレード５１としては、例えば、厚さ２ｍｍのポリウレタン等の弾性体からなるものが用いられるが、当該ブレード５１の厚さや材質は、これに限定されるものではないことは勿論である。また、上記クリーニングブレード５１は、断面略Ｌ字形状の板金５２に接着等の手段によって固着されており、このクリーニングブレード５１が固着された板金５２は、図示しないフレームに溶接やボルト止め等の手段によって取り付けられている。さらに、上記クリーニングブレード５１の上流側には、必要に応じて、中間転写ベルト２１の表面に付着した残留トナーや紙粉（タルクなど）等の付着物を除去するクリーニングブラシ５３が設けられるが、このクリーニングブラシ５５は、設けなくとも良い。
【００４５】
また、上記クリーニング装置５０は、クリーニングブレード５１によって除去された残留トナーや紙粉等の付着物を収容する収容部５４を備えており、この収容部５４は、上方が開口した略Ｕ字形状に形成されている。さらに、上記収容部５４の内部には、クリーニングブレード５１によって除去された残留トナーや紙粉等の付着物がある程度蓄積された場合に、所定のタイミングで回動することにより、当該蓄積された付着物をクリーニング装置５０の外部へと搬送する搬送用のオーガー５５が配設されている。
【００４６】
上記クリーニングブレード５１は、図５に示すように、所謂ドクターブレードとなっている。ここで、ドクターブレードとは、図５に示すように、当該ブレード５１の先端部が中間転写ベルト２１の移動方向上流側に圧接し、当該ブレード５１の後端側が中間転写ベルト２１の移動方向下流側に位置し、尚かつ当該ブレード５１の後端側が中間転写ベルト２１の表面に対して傾斜した状態に配置されているブレードを意味する。上記クリーニングブレード５１は、ポリウレタン等の弾性体からなるため、中間転写ベルト２１の表面に所定量だけ圧接した場合には、図５（ｂ）に示すように、その先端部が中間転写ベルト２１の表面に圧接した状態で、下向きにカーブするように湾曲した形状となる。
【００４７】
この実施の形態では、上述したように、クリーニングブレード５１がポリウレタン製のブレードとなっており、このブレード５１は、図５に示すように、厚さｔ＝２ｍｍ、幅ｌ＝１５ｍｍ、自由長Ｌ＝１０ｍｍ、長さが中間転写ベルト２１の略全幅に形成され、その接触角度は１７°、中間転写ベルト２１への食い込み量は、１．１ｍｍに設定されている。ただし、クリーニングブレード５１の接触角度や食い込み量は、他の値に設定しても良いことは勿論である。また、上記クリーニングブレード５１の基端部の表面側には、上述したように、ステンレスやアルミニウム等からなる板金５２が接着等の手段によって固着されており、当該クリーニングブレード５１は、この板金５２を押圧板５３に取り付けることによって、中間転写ベルト２１に圧接した状態で、上述した接触角度となるように設定されている。
【００４８】
ところで、この実施の形態では、前記ベルト状の像担持体を、所定のタイミングで所定量だけ逆転させるように構成されている。
【００４９】
また、この実施の形態では、前記クリーニング手段が弾性体からなるブレードによって構成され、当該ブレードは、前記ベルト状の像担持体を回転駆動する駆動ロールの上流側近傍に配設されている。
【００５０】
さらに、この実施の形態では、前記ベルト状の像担持体を逆転する量は、少なくともブレードの食い込み量以上に設定されている。
【００５１】
図６はこの実施の形態１に係る画像形成装置の駆動系を示すものである。
【００５２】
図６において、１７は前記感光体ドラムを示すものであり、感光体ドラム１７は、駆動用ステッピングモータ６０と、この駆動用ステッピングモータ６０の駆動軸に固着されたピニオン歯車６１と、このピニオン歯車６１と歯合する第１の中間歯車６２と、この第１の中間歯車６２と同じ軸に固着された第２の中間歯車６３と、この第２の中間歯車６３と歯合する感光体ドラム１７の回転軸６４に固着された最終段歯車６５とによって回転駆動されるようになっている。
【００５３】
図において、６６は感光体ドラム１７の回転軸６４等を軸支するベアリングを示している。
【００５４】
また、この実施の形態では、中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２３が、駆動用ステッピングモータ６０の駆動軸に固着されたピニオン歯車６１と、このピニオン歯車６１と歯合する第３の中間歯車６７と、この第３の中間歯車６７と同じ軸に固着された第４の中間歯車６８と、この第４の中間歯車６８と歯合する第５の中間歯車６９と、この第５の中間歯車６９と同じ軸に固着された第５の中間歯車７０と、この第５の中間歯車７０と歯合するドライブロール２３の回転軸７１に固着された最終段駆動歯車７２とによって回転駆動されるように構成されている。
【００５５】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、感光体ドラムの表面に記録紙に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能となっている。また、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、中間転写体を使用した白黒専用の高速な画像形成装置において、中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニング手段に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能となっている。
【００５６】
すなわち、この実施の形態では、図２及び図３に示すように、感光体ドラム１７上に原稿の画像に応じたトナー像を形成し、当該感光体ドラム１７上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２１上に一次転写した後、この中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナー像Ｔを、記録紙２６上に二次転写することにより、画像を形成するようになっている。
【００５７】
上記複写機は、高速化が図られており、感光体ドラム１７の回転速度が高速化されているとともに、記録紙２６の搬送速度が高く設定されている。そのため、上記記録紙２６を搬送するためのロール対３２に印加される荷重等が増加し、記録紙２６は、印加荷重の高いロール対３２によって摺擦を受け、用紙の端面からだけではなく、用紙の全体からタルク等の物質が、中間転写ベルト２１の表面に付着する。
【００５８】
上記中間転写ベルト２１の表面に付着したタルク等の物質や残留トナーなどの付着物７５は、図１及び図４に示すように、クリーニングブレード５１やクリーニングブラシ５２等によって除去されるが、クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側には、図１（ｂ）に示すように、当該クリーニングブレード５１で除去されたタルク等の粒子の細かい物質７５が付着し、堆積する。
【００５９】
そこで、この実施の形態では、所定枚数の記録紙２６に画像形成を行った後や、感光体ドラム１７の回転数が所定の回数に達した後、あるいは複写機の電源が投入された直後などの所定のタイミングで、図７に示すように、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像の中間転写ベルト２１上への一次転写、及び当該中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナー像の記録紙２６上への二次転写が終了した後、感光体ドラム１７及び中間転写ベルト２１を駆動する駆動モータ６０を、所定時間Ｔだけ逆転させるようになっている。そのため、上記中間転写ベルト２１は、図１に示すように、駆動モータ６０の逆転に伴って、所定量だけ逆方向に移動して停止する。この中間転写ベルト２１を逆方向に移動させる量は、例えば、クリーニングブレード５１の食い込み量以上に設定され、この実施の形態では、感光体ドラム１７の移動量で５ｍｍ、中間転写ベルト２１の移動量で３．５ｍｍに設定されている。
【００６０】
その際、上記中間転写ベルト２１を駆動する駆動ロール２３の上流側近傍には、当該中間転写ベルト２１の表面にクリーニングブレード５１が圧接しているため、中間転写ベルト２１を逆方向に移動させると、当該中間転写ベルト２１の張力が一瞬低下し、クリーニングブレード５１の圧接力によって中間転写ベルト２１が、図１（ｃ）及び図８（ｂ）に示すように、撓んだ状態に変形する。この状態で、駆動ロール２３を逆転させると、クリーニングブレード５１のエッジ部の背面側が中間転写ベルト２１の表面に接触した状態で、中間転写ベルト２１が逆方向に所定量だけ移動することになる。そのため、上記クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側に付着・堆積したタルク等の粒子の細かい物質７５は、中間転写ベルト２１によって摺擦され、クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側から除去され、中間転写ベルト２１の表面に転移する。この中間転写ベルト２１の表面に転移したタルク等の粒子の細かい物質７５は、次の画像形成時に、中間転写ベルト２１を順方向に移動させることによって、クリーニングブレード５１によって除去されることになる。
【００６１】
これに対して、逆回転時の駆動ロール２３がクリーニングブレード５１の下流側にない場合には、図９に示すように、駆動ロール２３を逆転させると、クリーニングブレード５１が駆動ロール２３の上流側に位置することになるため、当該駆動ロール２３の逆転によって中間転写ベルト２１には、張力が作用し、クリーニングブレード５１が圧接している位置の中間転写ベルト２１が撓むことがない。そのため、逆回転時の駆動ロール２３がクリーニングブレード５１の下流側にない場合には、駆動ロール２３を逆転させても、クリーニングブレード５１が圧接している位置の中間転写ベルト２１が撓まず、クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側に付着・堆積したタルク等の粒子の細かい物質７５を、効率良く除去することができない。
【００６２】
このように、上記実施の形態では、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２１を介して記録紙２６上に転写するように構成したので、感光体ドラム１７が記録紙２６に接触することがないので、図１０に示すように、感光体ドラム１７の表面に記録紙２６に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能となっている。
【００６３】
また、上記実施の形態では、所定のタイミングで、中間転写ベルト２１を逆方向に移動させるように構成したので、中間転写体２１を使用した白黒専用の高速な複写機において、中間転写ベルト２１上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニングブレード５１に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能となっている。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、感光体ドラムの表面に記録紙に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能な画像形成装置を提供することができる。
【００６５】
また、この発明によれば、中間転写体を使用した白黒専用の高速な画像形成装置において、中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニング手段に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の要部をそれぞれ示す説明図である。
【図２】 図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図４】 図４はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置のクリーニング装置を示す構成図である。
【図５】 図５（ａ）（ｂ）はクリーニングブレードの取り付け状態をそれぞれ示す説明図である。
【図６】 図６はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を示す構成図である。
【図７】 図７はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動状態を示すタイミングチャートである。
【図８】 図８（ａ）（ｂ）はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動状態をそれぞれ示す説明図である。
【図９】 図９（ａ）（ｂ）は画像形成装置の駆動状態の比較例をそれぞれ示す説明図である。
【図１０】 図１０は画像形成装置の転写システムとタルクの付着量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１７：感光体ドラム、２１：中間転写ベルト（ベルト状の像担持体）、２３：ドライブロール、５０：クリーニング装置、５１：クリーニングブレード、６０：駆動モータ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルト等からなる中間転写体を使用した白黒の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の複写機やプリンター等の画像形成装置は、感光体ドラムの表面を所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像露光を施して、画像情報に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器によって可視像化することにより、トナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
かかる画像形成装置において、単位時間当たりに画像形成可能な記録用紙の枚数を増加させ、高速化を図るためには、感光体ドラムの回転速度を高速化するとともに、記録紙の搬送速度を高く設定し、当該感光体ドラム上に順次形成されたトナー像を、短い用紙間隔で連続して搬送される記録用紙上に転写・定着する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、直接記録紙上に転写する際に、記録紙に含まれるタルク等の物質が、感光体ドラムの表面に付着して汚染され、画質ディフェクトが発生するという問題点を有していた。
【０００５】
特に、上記従来の画像形成装置において、高速化を図るためには、感光体ドラムの回転速度を高速化するとともに、記録紙の搬送速度を高く設定する必要があり、記録紙の搬送を行うためのロール対に印加される荷重等が増加する。そのため、上記記録紙は、印加荷重の高いロール対によって摺擦を受け、用紙の端面からだけではなく、用紙の全体からタルク等の物質が、感光体ドラムの表面に付着し、図１０に示すように、画質ディフェクトが発生するという問題点が顕著になる。
【０００６】
そこで、この発明は、第１に、上記の問題点を解決し、感光体ドラムの表面に記録紙に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明者らは、上記の目的を達成するために、発想の転換を図り、白黒専用の高速な画像形成装置であっても、中間転写体を使用した装置を発明するに到った。
【０００８】
かかる中間転写体を使用した画像形成装置は、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写することによって、画像を形成するように構成される。
【０００９】
このように、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写するように構成した場合には、感光体ドラムが記録紙と直接接触することがないため、記録紙に含まれるタルク等の物質が、感光体ドラムの表面に付着することによる画質ディフェクトの発生を、効果的に防止することができる。
【００１０】
しかしながら、本発明者らの研究によれば、上記の如く、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に一次転写した後、当該中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写するように構成した場合には、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を、記録紙上に二次転写する際に、記録紙が中間転写ベルトに接触する。そのため、上記中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、高速化を図ると、中間転写ベルト上に記録紙に含まれるタルク等の物質や残留トナーが付着する量が多くなる。上記中間転写ベルト上に付着したタルク等の物質や残留トナーは、クリーニングブレードによって除去するように構成されているが、当該中間転写ベルト上に付着するタルク等の物質や残留トナーが多くなると、クリーニングブレードのエッジ部の裏面側に、擦り抜けたタルク等の物質や残留トナーが堆積し、クリーニング不良が発生するという問題点を有していることがわかった。このように、中間転写ベルトのクリーニング不良が発生すると、当該中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーの量が多くなり、画質ディフェクトの原因となるという問題点が生じる。
【００１１】
そこで、この発明の第２の目的とするところは、中間転写体を使用した白黒専用の高速な画像形成装置において、中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニング手段に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載された発明は、白黒の画像のみを形成する白黒専用の画像形成装置において、
画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を、ベルト状の中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、前記一次転写手段によって像担持体から一次転写されたトナー像を担持した状態で移動するベルト状の中間転写体と、前記ベルト状の中間転写体上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写するための二次転写手段と、前記ベルト状の中間転写体の表面に圧接して付着した付着物を除去するクリーニング手段と、を備え、
前記クリーニング手段を弾性体からなるブレードによって構成するとともに、当該ブレードを、前記ベルト状の中間転写体を回転駆動する駆動ロールの上流側近傍であって、しかも、前記駆動ローラを逆転させたときに当該ブレードの圧接力によってベルト状の中間転写体が撓んだ状態に変形する位置に配設し、前記ベルト状の中間転写体を、所定のタイミングで所定量だけ逆転させることを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
さらに、請求項２に記載された発明は、前記ベルト状の中間転写体を逆転する量は、少なくともブレードの食い込み量以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての白黒専用の高速複写機を示すものである。
【００１９】
図２において、１は複写機の本体を示すものであり、この複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２０】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の反射光像は、白黒の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し、移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２１】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、原稿階調データとしてＲＯＳ１３（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１３では、原稿階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。なお、上記高速複写機は、プリンターとしても機能するように構成されており、当該高速複写機がプリンターとして機能する場合には、画像処理装置１２にパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから画像データが入力され、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された後、ＲＯＳ１３に原稿階調データとして出力されるようになっている。
【００２２】
上記複写機本体１の内部には、白黒のトナー像を形成可能な画像形成手段Ａが配設されている。この画像形成手段Ａは、主として、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１７と、前記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像を現像して白黒のトナー像を形成可能な現像手段としての現像装置１８とから構成されている。
【００２３】
上記ＲＯＳ１３は、図２に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡１４によって偏向走査され、ｆ・θレンズ１５及び反射ミラー１６を介して像担持体としての感光体ドラム１７上に走査露光される。
【００２４】
上記ＲＯＳ１３によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム１７は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この実施の形態では、高速の白黒専用の複写機となっており、感光体ドラム１７の回転速度（周速）であるプロセススピードは、例えば、４２０ｍｍ／ｓというように、大幅に高速に設定されている。この感光体ドラム１７の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン１９によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像は、白黒の現像装置１８によって、例えば、感光体ドラム１７の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、白黒のトナー像となる。尚、上記感光体ドラム１７上に形成されたトナー像は、必要に応じて転写前帯電器２０によってマイナス極性等の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００２５】
上記感光体ドラム１７上に形成された白黒のトナー像は、当該感光体ドラム１７の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２１上に、第１の転写手段としての一次転写ロール２２によって転写される。この中間転写ベルト２１は、駆動ロール２３、従動ロール２４ａ、従動ロール２４ｂ、テンションロール２４ｃ、従動ロール２４ｄ及び二次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール２５によって、感光体ドラム１７の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【００２６】
上記中間転写ベルト２１には、感光体ドラム１７上に形成された白黒のトナー像が、一次転写ロール２２によって転写される。この中間転写ベルト２１上に転写されたトナー像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される記録媒体としての記録紙２６上に、中間転写ベルト２１を支持するバックアップロール２５と、当該バックアップロール２５に圧接する二次転写手段の一部を構成する二次転写ロール２７の圧接力及び静電気力によって転写される。上記記録紙２６は、図２に示すように、電子写真複写機本体１内の下部に配置された複数の記録紙収容部材としての給紙カセット２８、２９、３０、３１の何れかから、所定のサイズのものがフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙される。給紙された記録紙２６は、複数の搬送ロール３２及びレジストロール３３によって、所定のタイミングで中間転写ベルト２１の二次転写位置まで搬送される。そして、上記記録紙２６には、上述したように、二次転写手段としてのバックアップロール２５と二次転写ロール２７とによって、中間転写ベルト２１上から白黒のトナー像が転写されるようになっている。
【００２７】
また、上記中間転写ベルト２１上から白黒のトナー像が転写された記録紙２６は、中間転写ベルト２１から分離された後、バキューム搬送ベルト３４によって定着装置３５へと搬送され、この定着装置３５によって熱及び圧力でトナー像が記録紙２６上に定着され、片面複写の場合には、そのまま排紙トレイ３６上に排出されて画像の複写工程が終了する。
【００２８】
一方、両面複写の場合には、第１面（表面）に白黒の画像が形成された記録紙２６を、そのまま排紙トレイ３６上に排出せずに、図示しない反転ゲートによって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３７及び反転ロール３８によって、反転通路３９へと一旦搬送される。そして、上記記録紙２６は、今度は逆転する反転ロール３８によって両面用通路４０へと搬送され、この両面用通路４０に設けられた搬送ロール４１によってレジストロール３３まで一旦搬送されて停止する。記録紙２６は、中間転写ベルト２１上のトナー像と同期して、再度レジストロール３３によって搬送が開始され、当該記録紙２６の第２面（裏面）に対してトナー像の転写・定着工程が行われた後、排出トレイ３６上に排出されるようになっている。
【００２９】
この実施の形態では、転写工程が終了した後の感光体ドラム１７の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置４２が設けられている。また、上記中間転写ベルト２１の駆動ロール２３の近傍には、転写工程が終了した後の中間転写ベルト３２の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置５０が設けられている。
【００３０】
なお、図２中、４３は手差しトレイを示している。
【００３１】
図３は上記複写機の画像形成手段Ａを示す構成図である。
【００３２】
この複写機では、上述したように、感光体ドラム１７の表面が一次帯電用のスコロトロン１９によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム１７の表面には、ＲＯＳ１３によって白黒の画像ＬＢが露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１７の表面に形成された静電潜像は、現像装置１８によって現像され、当該感光体ドラム１７の表面には、白黒のトナー像Ｔが形成される。
【００３３】
上記感光体ドラム１７上に形成された白黒のトナー像Ｔは、感光体ドラム１７と中間転写ベルト２１とが接触する一次転写位置において、感光体ドラム１７上から中間転写ベルト２１の表面に転写される。この一次転写位置には、中間転写ベルト２１の裏面側に半導電性の一次転写用のバイアスロール２２が配設されており、中間転写ベルト２１は、一次転写用のバイアスロール２２によって感光体ドラム１７の表面に接触するようになっている。一次転写用のバイアスロール２２には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２１上に圧接力及び静電気力によって転写される。なお、上記中間転写ベルト２１を支持するロールのうち、テンションロール２４ｂは、スプリングＳによって中間転写ベルト２１に押圧されており、当該中間転写ベルト２１に一定のテンションを加えるように構成されている。
【００３４】
このようにして中間転写ベルト２１に一次転写された未定着トナー像Ｔは、中間転写ベルト２１の回転に伴って、記録紙２６の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送される。
【００３５】
そして、この記録紙２６は、前述したように、所定の給紙カセット２８、２９、３０、３１からフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙され、搬送ロール３２によってレジストロール３３まで搬送され、レジストロール３３によって所定のタイミングで、二次転写ロール２７と中間転写ベルト２１とのニップ部間に給送される。
【００３６】
また、二次転写位置における中間転写ベルト２１の裏面側には、二次転写ロール２７の対向電極をなすバックアップロール２５が配設されている。二次転写位置では、所定のタイミングで半導電性の二次転写ロール２７が中間転写ベルト２１に圧接し、当該バックアップロール２５にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト２１上に転写された未定着トナー像Ｔは、前記二次転写位置において記録紙２６上に静電的に二次転写される。
【００３７】
この実施の形態では、図３に示すように、二次転写ロール２７にトナーの帯電極性と同極性の電圧を直接印加するのではなく、当該二次転写ロール２７に中間転写ベルト２１を介して圧接するバックアップロール２５に、バイアスロール４５によって転写バイアス電圧印加手段としての図示しない転写バイアス用高圧電源から、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するように構成されている。しかし、二次転写ロール２７にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を直接印加するように構成しても勿論よい。
【００３８】
そして、未定着トナー像が転写された記録用紙２６は、中間転写ベルト２１から剥離され、２次転写部の下流に配置された除電用の電極４８を介して、バキューム搬送ベルト３４によって定着装置３５に送り込まれ、未定着トナー像Ｔの定着処理がなされる。
【００３９】
上記中間転写ベルト２１は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の導電化剤を適当量分散させて、その体積抵抗率が１０6 〜１０14Ω・ｃｍとなるように調整したフィルム状のベルトによって形成されている。この中間転写ベルト２１の厚さは、例えば、０．１ｍｍに設定される。なお、上記中間転写ベルト２１の周長は、感光体ドラム１７の周長の整数倍（例えば、３倍）に設定されている。
【００４０】
また、上記二次転写ロール２７は、必要に応じて、中間転写ベルト２１と接離可能に配設されており、画像形成動作を開始する場合に、二次転写ロール２７が中間転写ベルト２１に圧接するように構成されている。
【００４１】
さらに、上記二次転写ロール２７は、カーボンを分散したウレタンゴムのチューブからなる表面層と、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部層とを備えており、当該二次転写ロール２７の表面には、フッ素コートが施されている。この二次転写ロール２７は、その体積抵抗率が１０3 〜１０10Ω・ｃｍに設定され、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
【００４２】
一方、上記バックアップロール２５は、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブからなる表面層と、ＥＰＤＭのゴムからなる内部層とを備えており、その表面抵抗率が１０7 〜１０10Ω／□で、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００４３】
図４はこの発明の実施の形態に係るクリーニング装置を示す構成図である。
【００４４】
図４において、５０はクリーニング装置を示すものであり、このクリーニング装置５０は、複写機の中間転写ベルト２１を駆動する駆動ロール２３の上流側近傍に配設されている。上記クリーニング装置５０は、中間転写ベルト２１の表面に圧接して、当該中間転写ベルト２１の表面に付着した残留トナーや紙粉（タルクなど）等の付着物を除去するクリーニングブレード５１を備えている。このクリーニングブレード５１としては、例えば、厚さ２ｍｍのポリウレタン等の弾性体からなるものが用いられるが、当該ブレード５１の厚さや材質は、これに限定されるものではないことは勿論である。また、上記クリーニングブレード５１は、断面略Ｌ字形状の板金５２に接着等の手段によって固着されており、このクリーニングブレード５１が固着された板金５２は、図示しないフレームに溶接やボルト止め等の手段によって取り付けられている。さらに、上記クリーニングブレード５１の上流側には、必要に応じて、中間転写ベルト２１の表面に付着した残留トナーや紙粉（タルクなど）等の付着物を除去するクリーニングブラシ５３が設けられるが、このクリーニングブラシ５５は、設けなくとも良い。
【００４５】
また、上記クリーニング装置５０は、クリーニングブレード５１によって除去された残留トナーや紙粉等の付着物を収容する収容部５４を備えており、この収容部５４は、上方が開口した略Ｕ字形状に形成されている。さらに、上記収容部５４の内部には、クリーニングブレード５１によって除去された残留トナーや紙粉等の付着物がある程度蓄積された場合に、所定のタイミングで回動することにより、当該蓄積された付着物をクリーニング装置５０の外部へと搬送する搬送用のオーガー５５が配設されている。
【００４６】
上記クリーニングブレード５１は、図５に示すように、所謂ドクターブレードとなっている。ここで、ドクターブレードとは、図５に示すように、当該ブレード５１の先端部が中間転写ベルト２１の移動方向上流側に圧接し、当該ブレード５１の後端側が中間転写ベルト２１の移動方向下流側に位置し、尚かつ当該ブレード５１の後端側が中間転写ベルト２１の表面に対して傾斜した状態に配置されているブレードを意味する。上記クリーニングブレード５１は、ポリウレタン等の弾性体からなるため、中間転写ベルト２１の表面に所定量だけ圧接した場合には、図５（ｂ）に示すように、その先端部が中間転写ベルト２１の表面に圧接した状態で、下向きにカーブするように湾曲した形状となる。
【００４７】
この実施の形態では、上述したように、クリーニングブレード５１がポリウレタン製のブレードとなっており、このブレード５１は、図５に示すように、厚さｔ＝２ｍｍ、幅ｌ＝１５ｍｍ、自由長Ｌ＝１０ｍｍ、長さが中間転写ベルト２１の略全幅に形成され、その接触角度は１７°、中間転写ベルト２１への食い込み量は、１．１ｍｍに設定されている。ただし、クリーニングブレード５１の接触角度や食い込み量は、他の値に設定しても良いことは勿論である。また、上記クリーニングブレード５１の基端部の表面側には、上述したように、ステンレスやアルミニウム等からなる板金５２が接着等の手段によって固着されており、当該クリーニングブレード５１は、この板金５２を押圧板５３に取り付けることによって、中間転写ベルト２１に圧接した状態で、上述した接触角度となるように設定されている。
【００４８】
ところで、この実施の形態では、前記ベルト状の像担持体を、所定のタイミングで所定量だけ逆転させるように構成されている。
【００４９】
また、この実施の形態では、前記クリーニング手段が弾性体からなるブレードによって構成され、当該ブレードは、前記ベルト状の像担持体を回転駆動する駆動ロールの上流側近傍に配設されている。
【００５０】
さらに、この実施の形態では、前記ベルト状の像担持体を逆転する量は、少なくともブレードの食い込み量以上に設定されている。
【００５１】
図６はこの実施の形態１に係る画像形成装置の駆動系を示すものである。
【００５２】
図６において、１７は前記感光体ドラムを示すものであり、感光体ドラム１７は、駆動用ステッピングモータ６０と、この駆動用ステッピングモータ６０の駆動軸に固着されたピニオン歯車６１と、このピニオン歯車６１と歯合する第１の中間歯車６２と、この第１の中間歯車６２と同じ軸に固着された第２の中間歯車６３と、この第２の中間歯車６３と歯合する感光体ドラム１７の回転軸６４に固着された最終段歯車６５とによって回転駆動されるようになっている。
【００５３】
図において、６６は感光体ドラム１７の回転軸６４等を軸支するベアリングを示している。
【００５４】
また、この実施の形態では、中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２３が、駆動用ステッピングモータ６０の駆動軸に固着されたピニオン歯車６１と、このピニオン歯車６１と歯合する第３の中間歯車６７と、この第３の中間歯車６７と同じ軸に固着された第４の中間歯車６８と、この第４の中間歯車６８と歯合する第５の中間歯車６９と、この第５の中間歯車６９と同じ軸に固着された第５の中間歯車７０と、この第５の中間歯車７０と歯合するドライブロール２３の回転軸７１に固着された最終段駆動歯車７２とによって回転駆動されるように構成されている。
【００５５】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、感光体ドラムの表面に記録紙に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能となっている。また、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、中間転写体を使用した白黒専用の高速な画像形成装置において、中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニング手段に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能となっている。
【００５６】
すなわち、この実施の形態では、図２及び図３に示すように、感光体ドラム１７上に原稿の画像に応じたトナー像を形成し、当該感光体ドラム１７上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２１上に一次転写した後、この中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナー像Ｔを、記録紙２６上に二次転写することにより、画像を形成するようになっている。
【００５７】
上記複写機は、高速化が図られており、感光体ドラム１７の回転速度が高速化されているとともに、記録紙２６の搬送速度が高く設定されている。そのため、上記記録紙２６を搬送するためのロール対３２に印加される荷重等が増加し、記録紙２６は、印加荷重の高いロール対３２によって摺擦を受け、用紙の端面からだけではなく、用紙の全体からタルク等の物質が、中間転写ベルト２１の表面に付着する。
【００５８】
上記中間転写ベルト２１の表面に付着したタルク等の物質や残留トナーなどの付着物７５は、図１及び図４に示すように、クリーニングブレード５１やクリーニングブラシ５２等によって除去されるが、クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側には、図１（ｂ）に示すように、当該クリーニングブレード５１で除去されたタルク等の粒子の細かい物質７５が付着し、堆積する。
【００５９】
そこで、この実施の形態では、所定枚数の記録紙２６に画像形成を行った後や、感光体ドラム１７の回転数が所定の回数に達した後、あるいは複写機の電源が投入された直後などの所定のタイミングで、図７に示すように、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像の中間転写ベルト２１上への一次転写、及び当該中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナー像の記録紙２６上への二次転写が終了した後、感光体ドラム１７及び中間転写ベルト２１を駆動する駆動モータ６０を、所定時間Ｔだけ逆転させるようになっている。そのため、上記中間転写ベルト２１は、図１に示すように、駆動モータ６０の逆転に伴って、所定量だけ逆方向に移動して停止する。この中間転写ベルト２１を逆方向に移動させる量は、例えば、クリーニングブレード５１の食い込み量以上に設定され、この実施の形態では、感光体ドラム１７の移動量で５ｍｍ、中間転写ベルト２１の移動量で３．５ｍｍに設定されている。
【００６０】
その際、上記中間転写ベルト２１を駆動する駆動ロール２３の上流側近傍には、当該中間転写ベルト２１の表面にクリーニングブレード５１が圧接しているため、中間転写ベルト２１を逆方向に移動させると、当該中間転写ベルト２１の張力が一瞬低下し、クリーニングブレード５１の圧接力によって中間転写ベルト２１が、図１（ｃ）及び図８（ｂ）に示すように、撓んだ状態に変形する。この状態で、駆動ロール２３を逆転させると、クリーニングブレード５１のエッジ部の背面側が中間転写ベルト２１の表面に接触した状態で、中間転写ベルト２１が逆方向に所定量だけ移動することになる。そのため、上記クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側に付着・堆積したタルク等の粒子の細かい物質７５は、中間転写ベルト２１によって摺擦され、クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側から除去され、中間転写ベルト２１の表面に転移する。この中間転写ベルト２１の表面に転移したタルク等の粒子の細かい物質７５は、次の画像形成時に、中間転写ベルト２１を順方向に移動させることによって、クリーニングブレード５１によって除去されることになる。
【００６１】
これに対して、逆回転時の駆動ロール２３がクリーニングブレード５１の下流側にない場合には、図９に示すように、駆動ロール２３を逆転させると、クリーニングブレード５１が駆動ロール２３の上流側に位置することになるため、当該駆動ロール２３の逆転によって中間転写ベルト２１には、張力が作用し、クリーニングブレード５１が圧接している位置の中間転写ベルト２１が撓むことがない。そのため、逆回転時の駆動ロール２３がクリーニングブレード５１の下流側にない場合には、駆動ロール２３を逆転させても、クリーニングブレード５１が圧接している位置の中間転写ベルト２１が撓まず、クリーニングブレード５１のエッジ部の裏面側に付着・堆積したタルク等の粒子の細かい物質７５を、効率良く除去することができない。
【００６２】
このように、上記実施の形態では、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２１を介して記録紙２６上に転写するように構成したので、感光体ドラム１７が記録紙２６に接触することがないので、図１０に示すように、感光体ドラム１７の表面に記録紙２６に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能となっている。
【００６３】
また、上記実施の形態では、所定のタイミングで、中間転写ベルト２１を逆方向に移動させるように構成したので、中間転写体２１を使用した白黒専用の高速な複写機において、中間転写ベルト２１上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニングブレード５１に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能となっている。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、感光体ドラムの表面に記録紙に含まれるタルク等の物質が付着するのを防止可能な画像形成装置を提供することができる。
【００６５】
また、この発明によれば、中間転写体を使用した白黒専用の高速な画像形成装置において、中間転写ベルト上に残留するタルク等の物質やトナーを除去するクリーニング手段に、クリーニング不良が発生するのを防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の要部をそれぞれ示す説明図である。
【図２】 図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図４】 図４はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置のクリーニング装置を示す構成図である。
【図５】 図５（ａ）（ｂ）はクリーニングブレードの取り付け状態をそれぞれ示す説明図である。
【図６】 図６はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を示す構成図である。
【図７】 図７はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動状態を示すタイミングチャートである。
【図８】 図８（ａ）（ｂ）はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動状態をそれぞれ示す説明図である。
【図９】 図９（ａ）（ｂ）は画像形成装置の駆動状態の比較例をそれぞれ示す説明図である。
【図１０】 図１０は画像形成装置の転写システムとタルクの付着量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１７：感光体ドラム、２１：中間転写ベルト（ベルト状の像担持体）、２３：ドライブロール、５０：クリーニング装置、５１：クリーニングブレード、６０：駆動モータ。
Claims (2)
- 白黒の画像のみを形成する白黒専用の画像形成装置において、
画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像を、ベルト状の中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、前記一次転写手段によって像担持体から一次転写されたトナー像を担持した状態で移動するベルト状の中間転写体と、前記ベルト状の中間転写体上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写するための二次転写手段と、前記ベルト状の中間転写体の表面に圧接して付着した付着物を除去するクリーニング手段と、を備え、
前記クリーニング手段を弾性体からなるブレードによって構成するとともに、当該ブレードを、前記ベルト状の中間転写体を回転駆動する駆動ロールの上流側近傍であって、しかも、前記駆動ローラを逆転させたときに当該ブレードの圧接力によってベルト状の中間転写体が撓んだ状態に変形する位置に配設し、前記ベルト状の中間転写体を、所定のタイミングで所定量だけ逆転させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記ベルト状の中間転写体を逆転する量は、少なくともブレードの食い込み量以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
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