JP4310020B2

JP4310020B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4310020B2
Application number: JP2000082933A
Authority: JP
Inventors: 岳志冨沢
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2020-03-23
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関し、特に像担持体上の像を中間転写体に転写し、中間転写体上の像を転写材に転写する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に、同一の記録材に複数色のトナー像を順次重畳して形成する画像形成装置の側面図を示す。
【０００３】
この画像形成装置本体内には、矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写ベルト８１が配設されている。この中間転写ベルト８１は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデンなどのような誘電体樹脂のフィルムによって形成されている。給紙カセット６０から取り出された紙などの記録材６は、レジストローラ１３および搬送ベルト８を経て、中間転写ベルト８１の２次転写部位に供給される。
【０００４】
中間転写ベルト８１の上方には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列上に配置されている。これらの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、ほぼ同様の構成をしており、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する点が異なる。
【０００５】
画像形成部Ｐａを例にとって構成を説明する。画像形成部Ｐａは、回転可能に配置されたドラム状の電子写真感光体（感光ドラム）１ａを備えている。感光ドラム１ａの周囲には、一次帯電器２ａ、現像器３ａ、クリーナ５ａ等のプロセス機器が配置されている。同様な構成なので、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄのみを示した。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの現像器には、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。
【０００６】
感光ドラム１ａには、原稿のマゼンタ成分色の画像信号によるレーザー光がポリゴンミラー（図示せず）等を介して投射され、感光ドラム１ａ上に静電潜像が形成され、これに現像器３ａからマゼンタトナーを供給して現像し、静電潜像がマゼンタトナー像として可視化される。このトナー像が感光ドラム１ａの回転にともなって、感光ドラム１ａと中間転写ベルト８１とが当接する１次転写部位に到来すると、転写帯電部材４ａに印加した１次転写バイアスによって、感光ドラム１ａ上のマゼンタトナー像が中間転写ベルト８１に転写される（１次転写）。
【０００７】
中間転写ベルト８１のマゼンタトナー像を担持した部位が画像形成部Ｐｂに移動すると、このときまでに画像形成部Ｐｂにおいて上記と同様な方法で感光ドラム１ｂ上にシアントナー像が形成され、このシアントナー像がマゼンタトナー像上から中間転写ベルト８１に転写される。
【０００８】
同様に、中間転写ベルト８１が移動するにつれて、画像形成部Ｐｃ、Ｐｄのそれぞれの１次転写部位においてイエロートナー像、ブラックトナー像が、前記のマゼンタトナー像、シアントナー像上に重ね合わせて転写され、このときまでに給紙カセット６０からの記録材６がレジストローラ１３を経て２次転写部位に達し、２次転写部材４０に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト８１上の４色のトナー像が記録材６上に一括して転写される（２次転写）。
【０００９】
中間転写ベルト８１は、この２次転写工程終了後、除電器１２によって表面が除電され、ついで表面に残留した２次転写残りトナーをクリーニング部材１６により除去される。
【００１０】
４色のトナー像が転写された記録材６は、分離部１０により中間転写ベルト８１から分離された後、搬送ベルト８により定着器１１に搬送される。定着器１１では、１対のローラにより記録材６に熱と圧力を加えて、トナー像を記録材６に定着する。定着器１１は、記録材とローラとの離型性を高めるために、一方の定着ローラの表面に離型剤オイル（シリコーンオイル等）をコートする機構を有しており、記録材にもこのオイルが付着する。
【００１１】
トナー像が定着された記録材６は、片面画像形成であると、定着器１１を出た後、装置の排紙トレイに排出されるが、両面画像形成を行う場合は、定着器１１の出口に設けられた反転パス６１を通過した後、一旦両面用カセット６２に収納され、その後、再度２次転写部位へ送られ、記録材の他方の面（裏面）にトナー像が２次転写され、画像形成が行われる。
【００１２】
１次転写が終了した感光ドラム１ａは、その表面に残留した転写残りトナーをクリーナ５ａによって除去され、つぎの画像形成が可能な状態となる。２次転写が終了した中間転写ベルト８１は、２次転写部位の下流位置に配設した除電帯電器１２、さらにその下流のベルトクリーナ１６によって、表面の電荷および表面に付着したトナー等が除去される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置において、各１次転写部や、２次転写部において、中間転写ベルトに対して繰り返し高電圧を印加し続けると、しだいに中間転写ベルトの表面抵抗率が減少し、画像不良が発生することがあった。これは、各１次転写部において、中間転写ベルトを介して転写ローラ４ａ〜４ｄと各感光ドラム１ａ〜１ｄとの間で形成される電界によって放電現象が少なからず発生し（各１次転写部での各感光ドラムと中間転写ベルトとが接触する領域の上下流に形成される空隙部において発生するものと考えられる）、中間転写ベルトが劣化したり、放電によって生じた放電生成物が中間転写ベルト表面に付着することによって起こると考えられている。同様に、２次転写部においても上記放電現象が少なからず発生していると考えられている。
【００１４】
そこで、上記画像形成装置において、各１次転写帯電器、２次転写帯電器への通電による耐久実験を行ったところ、中間転写ベルトの表面抵抗率は、耐久するにつれて初期状態の約１０¹³Ω／□から約１０⁹Ω／□（常温常湿環境において、ＪＩＳ−Ｋ６９１１用電極で印加電圧１ｋＶで測定）にまで低下してしまった。また、この表面抵抗率の低下にともない体積抵抗率も約１０¹²Ωｃｍから約１０¹⁰Ωｃｍ（常温常湿環境において、ＪＩＳ−Ｋ６９１１用電極で印加電圧１０ｋＶで測定）にまで低下してしまった。さらに、この現象は、中間転写ベルトの長手方向（回転方向と直交する方向）で必ずしも均一に発生していない。
【００１５】
したがって、このように中間転写ベルトの表面抵抗率が低下すると、各１次転写部において、感光ドラムから中間転写ベルトに転写されるトナー像に部分的な抜けが発生したり、中間転写ベルトに転写されたトナー像が感光ドラムに再転写したりすることにより画像不良が発生することがあった。また、２次転写部において、中間転写ベルトから記録材に転写されるトナー像に部分的な抜け等により画像不良が発生することがあった。
【００１６】
さらに、中間転写ベルトの表面抵抗率が耐久するにつれて低下すると、中間転写ベルトは、トナー像を静電的に良好に保持できなくなり、画像が乱れてしまう「画像流れ」と呼ばれる現象が発生することがあった。
【００１７】
また、記録材６の表面と裏面に対する両面画像形成を行う場合、以下のような問題が発生することがあった。
【００１８】
記録材６の表面側への画像形成における定着で、記録材中に染み込まない離型剤オイルが記録材の表面側に残留することがある。この状態で、記録材の裏面への画像形成を行うと、記録材の表面は搬送ベルト８の表面に接触するので、２次転写時、搬送ベルト８の中間転写ベルト８１への当接により、離型剤オイルが中間転写ベルトの表面に転移してしまう。
【００１９】
この中間転写ベルト８１上に転移した離型剤オイルは、画像形成中に記録材６が存在しないところや、あるいは他の動作で感光ドラム１（１ａ〜１ｄ）と中間転写ベルト８１とが接触することにより、感光ドラムに転移することが起こる。感光ドラムにまで離型剤オイルが転移してしまうと、感光ドラムの帯電不良による画像不良やクリーニング不良、さらに現像不良を引き起こす原因となる。
【００２０】
たとえばラージサイズの紙の両面に画像形成を行った後で、スモールサイズの紙に画像形成を行うと、中間転写ベルトの記録材と接触しなかった部分で、離型剤オイルを含んだ中間転写ベルトと感光ドラムが近接あるいは接触する。これにより感光ドラム上に離型剤オイルが転移すると、つぎにラージサイズの画像形成をする際に、この離型剤オイルが転移した感光ドラム上に形成されるトナー像の品位が低下してしまうことがあった。
【００２１】
本発明の目的は、中間転写体に付着したオイルが像担持体に転移することにより発生する画像不良を防止することができる画像形成装置を提供することである。
【００２２】
本発明の他の目的は、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、静電的に前記像担持体から転写されたトナー像を担持する中間転写体と、前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記中間転写体に対して接離可能であって、前記中間転写体に接触して前記中間転写体上にトナー像が転写される領域を研磨する研磨手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着部材と、前記定着部材にオイルを塗布するオイル塗布手段と、を有し、記録材の両面にトナー像の形成が可能である画像形成装置において、
第一面にトナー像が定着された記録材の第二面に中間転写体のトナー像を転写する工程を行う際には、記録材の第一面へのトナー像の形成終了後に前記研磨手段を前記中間転写体に当接させ、前記研磨手段が少なくとも前記中間転写体の全周にわたって前記中間転写体を研磨することにより生ずる研磨紛を前記中間転写体の表面に滞留させた状態で、記録材の第二面への画像形成動作を開始することを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、前記中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材を有し、前記研磨部材は前記中間転写体の移動方向において前記クリーニング部材よりも下流側であって、前記像担持体よりも上流側に配置されている。
【００２４】
また、本発明によれば、前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｚが１μｍ以上１５μｍ未満となるように研磨する。前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｚが２μｍ以上８μｍ以下となるように研磨する。前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｍａｘが１μｍ以上２０μｍ未満となるように研磨する。前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｍａｘが２μｍ以上１０μｍ以下となるように研磨する。
【００２８】
前記像担持体から前記中間転写体に像を転写している間、前記研磨手段は前記中間転写体より離間されている。前記研磨手段と前記中間転写体とが当接する位置において、前記研磨手段の移動方向は前記中間転写体の移動方向と逆向きである。前記研磨手段により前記中間転写体を研磨するとき、前記中間転写体の周速は、画像形成時の周速よりも速くされる。
【００３０】
前記像担持体から前記中間転写体に複数色の像が順次重ねて転写され、前記中間転写体上の複数色の像は記録材に転写される。前記像担持体は複数色の像をそれぞれ担持するために複数設けられ、前記各像担持体から前記中間転写体に像が順次重ねて静電的に転写され、前記中間転写体上の複数色の像は記録材に静電的に転写される。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３４】
実施例１
図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【００３５】
本発明に係る画像形成装置では、中間転写体である中間転写ベルト８１に対し、トナー像の記録材への２次転写部位の下流側の位置に、中間転写ベルト８１に対して接離可能な研磨手段（研磨ローラ）２０が設置されている。本発明に係る画像形成装置のその他の構成は、図７の画像形成装置とほぼ同様であり、同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
画像形成プロセスの概略を説明すると、感光ドラム１ａ〜１ｄに形成された各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像は、接触転写部材（転写ローラ）４ａ〜４ｄにより中間転写ベルト８１に順次重ねて静電的に転写される。そして、所定のタイミングで２次転写部に搬送される紙等の記録材６上に、中間転写ベルト８１からフルカラートナー像が２次転写部材（転写ローラ）４０により一括して静電的に転写される。このようなフルカラー画像形成モードの他に、たとえば、ブラックトナー像のみを形成するモノカラー画像形成モード（白黒モード）に選択切換え可能な構成になっている。
【００３７】
本実施例では、耐久するにつれて中間転写ベルト８１の表面（像担持体地面）の表面抵抗率が低下することによる上記画像不良を防止するために、所定のタイミング（たとえば１００枚の記録材に画像形成するごとに行う）で、研磨ローラにより中間転写ベルト８１の全周にわたって研磨を行う。これにより、中間転写ベルト８１の表面に形成されてしまった上記放電生成物を取り除くことができ、中間転写ベルト８１の表面抵抗率の低下を防止できる。中間転写ベルト８１の表面抵抗率は、１０¹¹Ω／□〜１０¹⁵Ω／□が好ましく、上記「画像流れ」を完全に防止するためには、１０¹²Ω／□〜１０¹⁴Ω／□がより好ましい。
【００３８】
表面抵抗は、常温常湿環境において、ＪＩＳ−Ｋ６９１１用電極を用い、印加電圧は１ｋＶで測定した。
【００３９】
研磨ローラによる研磨のタイミングを判断するため、本実施例では、記録材への像形成モードの他に、中間転写ベルト８１の耐久状態を検知する検知モードを有している。
【００４０】
具体的には、２次転写部に記録材がない状態において、２次転写ローラ４０に所定の電圧を印加し、このときに２次転写ローラ４０に流れる電流を検知することにより、中間転写ベルト８１の耐久状態を判断するというものである。なお、このとき、対向電極となる記録材搬送ベルト８は中間転写ベルト８１に当接され、電気的に接地されている。
【００４１】
検知された電流が予め記憶手段としてのＲＯＭに記憶された値に対して大きいかどうかについて、制御手段としてのＣＰＵにより判断し、大きい場合は、研磨ローラにより中間転写ベルト８１を研磨するように制御信号を送る。
【００４２】
このようにして、本実施例では、適正な時期に中間転写ベルト８１を研磨することで、不必要に中間転写ベルト８１の寿命を低下させてしまうのを防止している。
【００４３】
以上では、電流を検知する方法を採用していたが、これに限られず、所定の電流を２次転写ローラ４０に印加し、そのときに発生する電圧を検知してもよい。
【００４４】
また、２次転写部ではなく、上記検知工程を１次転写部のいずれかで行ってもよい。たとえば、非画像形成時に、１次転写ローラ４に所定の電圧を印加し、流れる電流を検知するというものである。当然ながら、１次転写ローラ４に所定の電流を印加し、発生する電圧を検知してもよい。なお、検知時、１次転写ローラ４は中間転写ベルト８１に当接され、対向する感光ドラムも中間転写ベルト８１に接触した状態となっている。
【００４５】
また、急激な中間転写ベルト８１の抵抗の低下が発生した場合（上記検知された電流値または電圧値が上記しきい値に対して、大幅に好ましくない方向の値になっている場合など）、検知モードの時間短縮のために研磨ローラによる研磨能力をＣＰＵにより制御すると、なお好ましい。たとえば、研磨ローラとバックアップブラシとの間の圧力を変更したり、研磨ローラの周速を変更したり、研磨ローラの回転方向を変更したりすることで達成される。
【００４６】
また、本実施例では、上記したように、中間転写ベルト８１の表面を研磨することにより、各感光ドラム１ａ〜１ｄ表面と中間転写ベルト８１との接触面積を減少させて、最終的に感光ドラム１ａ〜１ｄへの離型剤オイルの転移を防止しているが、感光ドラムの表面を研磨することによっても、離型剤オイルの転移を防止することができる。しかし、本発明の画像形成装置や図７の従来の画像形成装置では、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面を研磨して全域をスラスト方向に均一に帯電し、そこにレーザー光等を照射することによって静電潜像を形成するので、レーザー光あるいはＬＥＤ光の散乱等を考慮しなければならず、感光ドラムの表面を研磨して粗すことができなかった。そこで、本発明では、中間転写ベルト８１の表面を研磨するようにした。
【００４７】
以下、両面画像形成のプロセス（両面モード）について説明する。
【００４８】
本実施例では、坪量１０５ｇ／ｍ²以下の記録材の場合、普通紙として取り扱っており、図１の画像形成装置のカセット６０から給紙可能で、自動で記録材の両面画像形成が可能としてある。すなわち、ユーザーが操作部において「自動両面」の選択を行うと、表面側の画像形成を終了した記録材は、離型剤オイルが表面に塗布された定着器１１（ローラ対）により定着され、反転パス６１を通過して、両面画像形成用のカセット６２に一旦収納される。その後、原稿台上に置かれた原稿を記録材の裏面側に形成したい画像に切り替え、再び画像形成のスタートボタンを押すと、記録材の裏面側への画像形成が開始される。画像形成装置には手差しトレイ６５が用意されており、この手差しトレイから給紙する場合は、ユーザーが操作画面上の「両面」ボタンを押すことにより、画像形成条件等が上記両面モードと同様となる。
【００４９】
自動で両面画像をとる場合、記録材の表面側の画像形成を終了し、両面画像形成用のカセット６２に記録材が一度収納され、さらに原稿を記録材の裏面用の画像に切り替え、画像形成のスタートボタンにより画像形成を開始し、記録材の裏面の画像形成も終了する。
【００５０】
本実施例の特徴は、その後に、中間転写ベルト８１の表面を研磨することにある。本実施例では、研磨手段２０はローラ状とされており、この研磨ローラ２０には、中間転写ベルト８１を挟んでその対向位置の裏面側に研磨補助のためのバックアップブラシ２８が当接設置されている。研磨ローラとバックアップブラシの中間転写ベルト８１への当接タイミングはほぼ同じとなっている。
【００５１】
中間転写ベルト８１の表面に研磨ローラ２０を所定のタイミングで当接させて、中間転写ベルトの表面を研磨すると、中間転写ベルト表面上に離型剤オイルが付着しているものの、中間転写ベルト表面に凹凸が形成される。この中間転写ベルト８１表面の凹凸と、中間転写ベルト表面に付着した研磨による削れ粉とが、中間転写ベルト８１と感光ドラム１（１ａ〜１ｄ）との間、中間転写ベルト８１と記録材搬送ベルト８との間でスぺーサ（オイル転移防止層）として働き、中間転写ベルトと感光ドラム、中間転写ベルトと記録材搬送ベルトが近接ないし接触した際の接触面積が減り、最終的に感光ドラム１へのオイル転移を防止もしくは軽減することができる。
【００５２】
また、離型剤オイルが中間転写ベルトや記録材搬送ベルトに一旦付着しても、その後の表面（１面目）の画像形成時に、記録材に擦りとられて除去される。たとえば、５０枚の記録材に連続して両面画像形成を行う場合、裏面（２面目）の画像形成時に、次第に中間転写ベルト表面あるいは記録材搬送ベルト表面に付着するオイル量が上昇するが、その後に片面（１面目）のみの画像形成を行えば、次第にオイル量は減り、感光ドラムへのオイル転着まで至らなくても済む。したがって、記録材の２面目への画像形成を連続して何枚行うのかによって、中間転写ベルト表面の粗し方が左右されることになる。
【００５３】
そこで、本実施例では、中間転写ベルト８１として、ポリカーボネート（ＰＣ）製を採用し、研磨ローラ２０として、図２に示すように、アルミニウムの芯金２２に研磨剤として６００番の砥粒を分散させたシート（インペリアルラッピングフィルム＃６００；３Ｍ製）２４を螺旋状に巻き付けたものを採用した。これにより、砥粒が分散されたシートが芯金より剥がれてしまうのを防止できる。中間転写ベルトの材質および研磨部材は他のものでも構わない。
【００５４】
砥粒としては、研磨能力から判断して、２００番から１０００番程度が好ましく、ベルトの耐久性などを考慮すると、４００番〜８００番程度の砥粒を採用することが好ましい。
【００５５】
記録材の表面側への画像形成終了後、記録材の表面に残留している単位面積当たりの離型剤オイルの量をＭ（ｄ）（ｍｇ／ｃｍ²）とする。ここで、ｄは記録材上にトナー像を形成している単位面積あたりのトナーののり量ｄ（ｍｇ／ｃｍ²）である。
【００５６】
図３に示すように、記録材の表面に残留する離型剤オイル量Ｍは、記録材上のトナーのり量ｄに依存していることがわかる。これは、記録材上のトナー量が多い場合（本実施例では最大２．０ｍｇ／ｃｍ²）、本来、トナー像を定着終了後の記録材の内部に浸透し、記録材表面には残留しないはずの離型剤オイルが、厚い溶融トナー層に遮断されてしまうため、記録材表面に残留してしまうのである。
【００５７】
つぎに、記録材裏面への画像形成をする際、離型剤オイルが中間転写ベルトに付着する転移率ηは、中間転写ベルトの表面の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１）をｒとすると、η＝η（ｒ）で表され、図４に示されるように、中間転写ベルトへのオイル転移率ηは、中間転写ベルトの表面粗さＲｚと反比例の関係にある。
【００５８】
以上のパラメータから、記録材からの記録材搬送ベルト８への離型剤オイルの転移率をη１とすると、両面画像形成をｘ枚行った後、記録材搬送ベルト８上の単位面積当たりの離型剤オイル量Ｍｔ（ｍｇ／ｃｍ²）は、
Ｍｔ＝ｘ・η１・Ｍ（ｄ）
で表される。このＭｔがある閾値Ｍｃ１を超えると、中間転写ベルト８１へのオイル転着が発生する。ただし、Ｍ（ｄ）は記録材の種類によっても異なるし、η１（ｒ）は記録材の種類等によっても変わる。同様に、Ｍｃ１も中間転写ベルトの表面粗さに依存している。
【００５９】
つぎに記録材搬送ベルトから中間転写ベルトにオイルが転着する転移率η２（ｒ）は中間転写ベルトの表面粗さに起因し、このとき、中間転写ベルトに転移するオイル量Ｍｔ１は、
Ｍｔ１＝ｘ・η１・η２（ｒ）・Ｍ（ｄ）
となり、さらに感光ドラムに転移するオイル量は、転移率をη３（ｒ）とし、オイル転着画像が発生するために必要なオイル量Ｍｃ１と定義すると、以下の式を満足しなければならないことになる。
【００６０】
Ｍｃ１＞Ｍｔ１・η３（ｒ）＝ｘ・η１・η２（ｒ）・η３（ｒ）・Ｍ（ｄ）
η２（ｒ）とη３（ｒ）はほぼ中間転写ベルトの表面粗さＲｚに依存しており、図４に示した。この式から明らかなことは、オイル転着条件は、記録材の種類と最大トナーのり量を固定すれば、連続裏面画像形成枚数と中間転写ベルトの表面粗さＲｚに依存していることである。
【００６１】
図５に、記録材として坪量８０ｇ／ｍ²の弊社のカラー機用推奨紙ＣＬＣ８０ｇ紙（日本製紙社製）を選び、単位面積あたりの最大のり量を２．０ｍｇ／ｃｍ²にしたときの、中間転写ベルトのＲｚに対するオイル転着画像発生枚数（連続裏面画像形成時）の関係を示した。従来の記録材にトナー像を直接多重転写する画像形成装置と比較して、感光ドラムと直接接触するベルト体上に、離型剤オイルが付着する量は少ない（なぜならば、裏面画像形成時に、定着器の下ローラにあるオイルが記録材裏面側に付着し、それが中間転写ベルトに付着する場合である）。また、画像上の離型剤オイルも一度記録材搬送ベルトに転移してから、中間転写ベルトに転移するので、表面画像上のオイルが中間転写ベルト上に転移する量についても、記録材上にトナー像を直接多重転写する画像形成装置より少ない。また、従来の記録材にトナー像を直接多重転写する画像形成装置は、画像形成する上で、紙を介してトナー像を転写するのに対して、本実施例のように中間転写ベルト上に直接トナー像を転写する場合は、ベルトの表面性が直接画像に現れてしまう危険性がある。
【００６２】
以上のことから、ある程度粗面化することは必要であるが、粗面化を過度にすることはできない。ある程度均一に粗す必要があるのである。そこで、Ｒｚだけでなく、表面の最大高さＲｍａｘ（ＪＩＳＢ０６０１）の上限も大きく意味をなす。
【００６３】
表面粗さが小さい場合には、転移率ηは大きくなるため（図４）、上式より、連続両面画像形成枚数ｘを短くしなければならず、（研磨工程間隔枚数を短くしなければならない）両面画像形成の生産性を著しく低下させる。そこで、本実施例においては、中間転写ベルト８１の表面粗さＲｚ波、１μｍ以上に保つことによって、感光ドラムへのオイル転着は防止できるが、連続両面画像形成枚数は１０枚以下に設定せざるを得ない（図５）。したがって、より好ましくは２μｍ以上がよい（本実施例では、両面量カセット６２には５０枚の容量がある）。
【００６４】
また本実施例では、中間転写ベルト８１のＲｚは最大で約１０μｍとしたが、この表面粗さＲｚに起因する転写（１次転写、２次転写を含む）異常画像は軽微であり、Ｒｚ８μｍ以下では、全く転写異常画像は発生しなかった。しかしながら、Ｒｚが約１５μｍまでの状態を強制的に作り、転写工程を行ったところ、異常放電画像が画像に目につくようになった。したがって、中間転写ベルト８１の表面粗さＲｚは１５μｍ未満が好ましく、より好ましくは８μｍ以下がよい。
【００６５】
また局所的に中間転写ベルト８１の表面が粗れていると、画像に出ることがある。たとえばＲｍａｘが１０μｍ以下では全く転写異常画像は発生しないが、１５μｍ以下では軽微な転写異常画像が確認され、２０μｍでは転写時の異常放電画像が目立つようになる。したがって、Ｒｍａｘとしては２０μｍ未満が好ましく、より好ましくは１０μｍ以下がよい。
【００６６】
上式からわかるように、感光ドラムへの離型剤オイル転着は、両面画像形成の枚数や、記録材上のトナーのり量、中間転写ベルトの表面粗さに依存するので、本実施例では、両面画像形成した枚数（コピー枚数）や記録材上のトナーのり量によって、中間転写ベルト８１の研磨時間を変えている。
【００６７】
両面画像形成枚数、つまり両面画像のコピー枚数は、ユーザーが予め操作部において入力したデータより認識でき、記録材上の単位面積あたりのトナーのり量は、潜像形成時のビデオカウンターや感光ドラム上の濃度検知手段、あるいは記録材上のトナー濃度検知手段等によりわかる。故に、コピー枚数やトナーのり量に対応した研磨時間を予め設定しておくことにより、最小限の研磨時間に留めることができる。
【００６８】
また、所定数の記録材に両面画像を形成するごとに、画像形成動作に入る前に研磨ローラにより研磨を行ってもよい。このように本実施例では、画像形成動作に入る前に研磨工程を行うので、研磨ローラによって中間転写ベルト８１の回転に負荷がかかることによる画像不良、すなわち色ズレを防止している。
【００６９】
また、最小限の研磨時間に留めることによって、両面コピーの生産性を高めるばかりでなく、中間転写ベルトの長寿命化にも効果がある。たとえば、中間転写ベルトをあまり研磨しすぎると、中間転写ベルトが割れやすくなるからでる。
【００７０】
また、本実施例では、中間転写ベルトから感光ドラムへ転移したオイルによりトナーかぶりなどの画像不良が軽微に発生したとしても、１色目に形成されるトナー像を最も視感度の低い色であるイエロートナー像としているので、結果として画像不良を目立ち難くなる構成となっている。
【００７１】
なお、本実施例では、研磨ローラにより削られた削り粉が中間転写ベルトと記録材搬送ベルトとの間においてオイル転着防止のためのスペーサとしての機能が十分に働くように、研磨ローラをクリーナ１６の下流側に配置している。
【００７２】
実施例２
本実施例では、記録材の表面側に画像形成した直後に、中間転写ベルト８１の研磨を実施する。たとえば、ユーザーが記録材の両面画像形成を画像形成装置に指示した場合、記録材の表面側の画像形成が終了したら、中間転写ベルト８１に研磨ローラ２０を当接させて、中間転写ベルト８１自身の回動により中間転写ベルトの研磨工程に入る。そして中間転写ベルトを所定時間研磨したら、記録材の裏面側への画像形成に入る。
【００７３】
このように、中間転写ベルト８１を研磨して、中間転写ベルト表面に微小な凹凸を形成し、またその削れ粉が中間転写ベルトと記録材との間にスぺーサーを形成することにより、定着時に記録材の表面に含浸された離型剤オイルが、記録材の裏面側への画像形成における２次転写時に、中間転写ベルトの表面に付着するのを防止して、最終的に感光ドラム１への離型剤オイルの転着を防止もしくは軽減する。
【００７４】
本実施例では、実施例１と中間転写ベルトの研磨の時期が異なるが、同様に、離型剤オイルの記録材からの中間転写ベルトへの転移を防止することにより、より上流側での感光ドラムへのオイル転着を予防することができる。
【００７５】
実施例３
本実施例は、中間転写ベルト上のトナー像を記録材に２次転写すると同時に、熱および圧力によって定着させる画像形成装置について適用した。本画像形成装置の基本構成は、中間転写ベルトからのトナー像の２次転写と同時に定着を行う機能が付加されている点を除き、図１に示した実施例１の画像形成装置と同じである。以下の説明において、必要に応じ図１を援用する。
【００７６】
２次転写工程で同時に定着を行う場合は、両面画像形成等に関係なく、離型剤オイルが直接中間転写ベルト８１に付着するので、感光ドラム１（１ａ〜１ｄ）へのオイル転着を防ぐには、これまでと同様に、研磨ローラ２０により中間転写ベルト８１の表面を研磨して粗すことにより、中間転写ベルトへのオイル付着を防ぐ必要がある。
【００７７】
本実施例によれば、実施例１と同様な、離型剤オイルの中間転写ベルト８１への付着防止、さらには感光ドラム１（１ａ〜１ｄ）への付着防止効果の他に、中間転写ベルトに付着した定着オフセットトナーを削り取る効果も奏する。
【００７８】
このように、中間転写ベルト表面を研磨手段で粗しておくことにより、本実施例のような２次転写同時定着系の画像形成装置にも有効であることがわかる。
【００７９】
実施例４
本実施例は、図１の画像形成装置において、研磨ローラ２０の中間転写ベルト８１への加圧力、すなわち研磨能力を、両面コピー枚数や記録材上のトナーのり量にともなって変更可能とした点が特徴である。
【００８０】
この加圧力の変更手段は、研磨ローラ２０の中間転写ベルト８１への侵入量を変えることにより、加圧力変更を達成するものでも、中間転写ベルト８１の裏面側に研磨ローラと対向配置しているバックアップブラシ２８の、中間転写ベルトへの侵入量を変更することにより、加圧力変更を実現するものでもよい。
【００８１】
以上の実施例では、いずれも、中間転写ベルトの研磨手段は研磨ローラとしたが、本発明は、中間転写ベルトの表面を研磨できるものならばこれに限られない。たとえば研磨ブラシや研磨ブレード等でもよい。
【００８２】
実施例５
研磨工程終了後の中間転写ベルトの研磨目をベルトの進行方向に対して順目になるように研磨することによって、画像流れの防止および感光ドラムへの離型剤オイル転着防止と感光ドラム長寿命化（キズ発生防止等）に効果がある（図６）。本実施例では、研磨ローラの回転方向を中間転写ベルトの回転方向に対して順方向に回転させ、かつ中間転写ベルトの周速よりも速い周速で回転させることにより達成している。
【００８３】
実施例６
本実施例では、研磨工程中に中間転写ベルトを通常の画像形成時より速い速度で回転させることによって、研磨時間の短縮を図っている。特にベルト研磨材に対して、複数周回の研磨を要する場合は、待ち時間が長くなってしまうので、それを防止するには、本実施例は有効な手段である。
【００８４】
以上の実施例では、いずれも、中間転写ベルトの研磨手段は研磨ローラとしたが、本発明は、中間転写ベルトの表面を研磨できるものならばこれに限られない。たとえば研磨ブラシや研磨ブレード等でもよい。
【００８５】
以上の実施例では、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄから中間転写ベルト８１に各色のトナー像を順次重ねて転写し、その後、中間転写ベルト８１から記録材に一括して転写する画像形成装置について説明したが、これに限られない。たとえば、１つの感光ドラム上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写し、その後、中間転写ベルトから記録材に一括して転写する画像形成装置にも本発明は適用することができる。なお、この場合、研磨ローラは中間転写ベルト上のトナー像と対面する間は少なくとも中間転写ベルトより離間しているのが望ましい。
【００８６】
また、中間転写体を用いた単色の画像形成装置であっても本発明を適用できる。
【００８７】
さらに、以上の実施例では、２次転写部で記録材を搬送する手段としてベルト状であるものについて説明したが、これに限られず、ローラ形状のものでもよい。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、研磨手段を設置して中間転写体の表面を研磨して、中間転写体の表面に微小凹凸を形成し、その削り粉を表面に介在させ、これによりスペーサのような効果を発揮させるようにしたので、記録材からの離型剤オイルが中間転写体を経由して像担持体へ転移するのを防止し、最小限に留めることができ、記録材の片面画像形成の場合はもとより、両面画像形成を行う場合にも、離型剤オイルの像担持体への転移による画像不良等をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置で採用した中間転写ベルトの研磨ローラを示す斜視図である。
【図３】記録材表面の単位面積あたりのトナーのり量と記録材表面の単位面積あたりの残留した離型剤オイル量との関係を示すグラフである。
【図４】ベルトの表面粗さとベルトへのオイル転移率との関係を示すグラフである。
【図５】中間転写ベルトの表面粗さＲｚと連続裏面画像形成枚数（オイル転着画像発生枚数）の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例５を説明する概略図である。
【図７】従来の画像形成装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｄ）感光ドラム
４ａ一次転写ローラ
８記録材搬送ベルト
１１定着器
２０研磨ローラ
２８バックアップブラシ
４０２次転写ローラ
６０カセット
８１中間転写ベルト

Claims

トナー像を担持する像担持体と、静電的に前記像担持体から転写されたトナー像を担持する中間転写体と、前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記中間転写体に対して接離可能であって、前記中間転写体に接触して前記中間転写体上にトナー像が転写される領域を研磨する研磨手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着部材と、前記定着部材にオイルを塗布するオイル塗布手段と、を有し、記録材の両面にトナー像の形成が可能である画像形成装置において、
第一面にトナー像が定着された記録材の第二面に中間転写体のトナー像を転写する工程を行う際には、記録材の第一面へのトナー像の形成終了後に前記研磨手段を前記中間転写体に当接させ、前記研磨手段が少なくとも前記中間転写体の全周にわたって前記中間転写体を研磨することにより生ずる研磨紛を前記中間転写体の表面に滞留させた状態で、記録材の第二面への画像形成動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
前記中間転写体上のトナーを除去するクリーニング部材を有し、前記研磨部材は前記中間転写体の移動方向において前記クリーニング部材よりも下流側であって、前記像担持体よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｚが１μｍ以上１５μｍ未満となるように研磨する請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｚが２μｍ以上８μｍ以下となるように研磨する請求項３の画像形成装置。
前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｍａｘが１μｍ以上２０μｍ未満となるように研磨する請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記研磨手段は、前記中間転写体の表面粗さＲｍａｘが２μｍ以上１０μｍ以下となるように研磨する請求項５の画像形成装置。
前記像担持体から前記中間転写体に像を転写している間、前記研磨手段は前記中間転写体より離間されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
前記研磨手段と前記中間転写体とが当接する位置において、前記研磨手段の移動方向は前記中間転写体の移動方向と逆向きである請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記研磨手段により前記中間転写体を研磨するとき、前記中間転写体の周速は、画像形成時の周速よりも速くされる請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
前記像担持体から前記中間転写体に複数色の像が順次重ねて転写され、前記中間転写体上の複数色の像は記録材に転写される請求項１から請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
前記像担持体は複数色の像をそれぞれ担持するために複数設けられ、前記各像担持体から前記中間転写体に像が順次重ねて静電的に転写され、前記中間転写体上の複数色の像は記録材に静電的に転写される請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。