JP4519581B2 - プロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられるプロセスカートリッジに関するものであり、さらに詳しくは、中間転写体または転写材搬送体を備えたプロセスカートリッジに関するものである。またさらに、このプロセスカートリッジを用いる画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスを利用した複写機、プリンター、ファクシミリ装置等の画像形成装置 は、感光体ドラム上にレーザー等により露光されて形成した静電潜像に対して現像ユニットからトナーを電気的に吸着することにより感光体ドラム上に可視画像を形成する。画像形成装置は、感光体ドラム上のトナー画像をシート材に転写し、定着装置において熱や圧力によりシート材上のトナー画像を固着させて画像形成を行っている。
これらの装置においては、高品位画像を安定して得るべく、画像形成後に、像担持体又は中間転写体上に転写されずに残留した残トナーをクリーニング装置にて回収することが行われている。クリーニング装置としては、通常、ウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードを有するものが用いられ、該ブレードを、像担持体又は中間転写体に当接させることで残トナーを掻き落とし、回収している。

上記のような構成の画像形成装置に関し、一般に、像担持体及び／又は中間転写体を用いたカラー画像形成装置や、感光体上に複数色のトナーを重ねて転写材に一括転写するカラー画像形成装置においては、メンテナンス性や各部品の消耗頻度の違いから、中間転写体 や、中間転写体 に残留した廃トナーを除去するクリーニング装置等を一体化してプロセスカートリッジとして構成し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に設けているものがある。

ところで、上記のような構成の画像形成装置では、像担持体とクリーニングブレード、現像装置、あるいは中間転写ベルト等との当接部において、振動等により傷が発生するという不具合が生じる場合がある。例えば、像担持体に中間転写体が当接した状態で装置本体が出荷されると、輸送時の振動で像担持体または中間転写体のニップ部に微細な傷が発生するといった現象である。通常これらは、画像に現れる程ではないが、ひどい場合には画像にスジとなって現れてしまうことがある。

そこで従来は、像担持体とこれらの部材が当接し合っても傷がつかないよう、像担持体と他の部材との微小間隔に保護シート部材を挿入し、この不具合を回避する手段としていた（特許文献１、２参照）。
しかしながら、このような構成の場合、間違って保護部材が取り付けられたままプロセスカートリッジや現像装置が画像形成装置 へ装着されてしまう場合があり、この場合、装置内に保護紙が入り込んでしまい、画像コスレ等の不具合が生じる原因となってしまう。このような不具合を解決するため、特許文献３では、感光ドラムと現像スリーブ又は現像スリーブと規制ブレードとの間に挿入する保護シートに関して、保護シートの一端を感光ドラムと現像スリーブ又は現像スリーブと規制ブレードの微少間隔に挿入し、他端に保護シート 部材を引き抜くための把手を設けている。この把手はプロセスカートリッジの外観形状から突出して凸になるように固定されているため、把手がプロセスカートリッジに取り付けられた状態で画像形成装置の挿入口に装着しようとすると、把手と挿入口の周辺部とが干渉するため、ユーザーはプロセスカートリッジを画像形成装置に装着できない機構となっており、これにより、間違って保護部材が取り付けられたままプロセスカートリッジや現像装置が画像形成装置へ装着されてしまうことを防止している。

また、特許文献４に記載の発明では、像担持体とクリーニングユニットのクリーニングブレードとの当接部に関し、ニップ部が当接することにより部材に傷が発生する事態を回避するために、クリーニングユニットの両側の側面に、ガイド溝に沿って移動可能なスライド部材が、外側面に当接ピンが垂設された状態で配置され、クリーニングユニットの下面に対向する位置に張設棒を橋架し、装置本体に対する非装着時において、遮蔽シートが、張設棒及び張設板によって、クリーニングユニットの下面に配置されたクリーニングブレードを覆うように張設され、クリーニングブレードが傷付かないように保護される構成となっている。

またさらに、上記問題を解決するための他の手段として、ニップ部が当接しないよう解除機構を設ける手段が提案されている。このような例として、例えば特許文献５に記載の発明では、画像形成装置に設けられた濃度測定部において、受像材料をグリッドローラからなるニップローラ対でニップして濃度測定位置に送りこみ、反射型濃度計によって受像材料に形成された測定用チャートの濃度が正確に測定できる機構を備えているが、通常画像形成時には、ニップ解除機構によってニップローラ対の上側ローラが下側ローラから離間される（ニップ解除される）構成となっており、その結果画像形成された受像材料の画像形成面に上側ローラが当接することが回避され、高画質な画像形成を行なうことができる構成となっている。これにより、通常画像形成時に画像を傷つけることなく、濃度測定ができる画像形成装置が提供される。

特開２０００−０２９３７０号公報 特開２００２−１８２５４１号公報 特開２００４−１２６００２号公報 特開平６−０９５５５６号公報 特開２００４−１１８０５２号公報

しかしながら、特許文献１ないし３に記載の発明では、装置の構成上、操作できる方向の制約等により、保護紙を抜き取る際に傷をつけてしまうといった不具合が発生してしまう可能性がある。また、特許文献５に記載の発明では、解除機構を設けることにより部品数が増加するため、コストアップに繋がり、また装置設置時に解除機構の解除し忘れ等誤操作を起こす可能性がある。また、特許文献４に記載の発明も、部品数が増加するためコストアップに繋がり、また新たな機構を設置することにより、誤動作が引き起こされる可能性がある。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、プロセスカートリッジ又は装置本体輸送時の振動等により、像担持体と中間転写体の当接部に傷が発生することを防止し、画像コスレ等の無い高画質な画像を形成することができるプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
１．本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、該潜像担持体に当接する中間転写体又は転写材搬送体とを少なくとも備え、現像装置による画像形成動作終了後でかつ前記潜像担持体停止前の所定のタイミングで、前記潜像担持体に潤滑剤を供給する画像形成装置であって、前記所定のタイミングは、前記潜像担持体停止時に、前記中間転写体又は前記転写材搬送体と前記潜像担持体との当接位置に潤滑剤が来るように設定されたタイミングであることを特徴とする。
２．本発明の画像形成装置は、さらに、潤滑剤の供給が、所定の枚数毎の画像形成動作終了後に実行されることを特徴とする。
３．本発明の画像形成装置は、さらに、前記潜像担持体、前記中間転写体及び前記転写材搬送体のいずれかに当接するクリーニング手段を備え、前記潤滑剤が前記クリーニング手段で回収可能であることを特徴とする。
４．本発明の画像形成装置は、さらに、前記潤滑剤がトナーであり、前記所定のタイミングで、現像装置が前記トナーを供給することを特徴とする。

本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置では、上記解決する手段によって、特別な機構を設けることなく像担持体及び中間転写体の表面に傷が発生することを防止し、低コストで、高画質の画像を提供することができるという効果を奏するものである。

図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す正面図である。この画像形成装置は、複数の支持ローラに掛け回された潜像担持体としての感光体ベルト１１を備えている。感光体ベルト１１は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには帯電装置１３、光書き込みユニット２０、４組の現像装置３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト４１、感光体クリーニング装置１２などが配置されている。感光体ベルト１１の表面には有機感光層が形成されている。
本発明の画像形成装置で画像形成動作（プリント動作）を実行する際は、帯電装置１３に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト１１が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報たとえば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット２０に送られる。光書き込みユニット２０では、上記光書き込み信号に基づいて、光源としてのレーザが制御され、ポリゴンミラー、ｆ／Θレンズ及び反射ミラーを介して、Ｂｌａｃｋ（Ｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト１１上に静電潜像が形成される。
上記感光体ベルト１１上の静電潜像は、各色トナーをそれぞれ有する各現像装置３１Ｋ、３１Ｃ３１Ｍ、３１Ｙによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１１上には、各色ごとにトナー像が形成される。

感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１との接触部においては、一次転写バイアスローラ４５にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト１１上のトナー像が中間転写ベルト４１上に転写される。このトナー像形成及び転写動作を４回繰り返すことにより、中間転写ベルト４１上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト４１上のカラートナー像は、給紙カセット８０から搬送ローラ対８２、８３によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ５０によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着装置６０に搬送され、該トナー像が溶融定着される。
なお、感光体クリーニング装置１２は、感光体ベルト１１に常時当接し、感光体ベルト１１上の残トナーをクリーニングする。一方、中間転写体クリーニング装置４２は、画像形成動作中においては中間転写ベルト４１表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙上に転写された後に中間転写ベルト４１表面に当接されて、中間転写ベルト４１上の残トナーをクリーニングする。

次に、本発明の具体的な構成について説明する。
図２は本発明を適用したプロセスカートリッジの一実施例である。このプロセスカートリッジには、潜像担持体としての感光体ベルト１１、帯電装置１３、感光体クリーニング装置１２、中間転写体としての中間転写ベルト４１、中間転写体クリーニング装置４２が含まれ、一体的に構成されている。
本発明は、感光体ベルト１１と、中間転写ベルト４１との間に潤滑剤１０１を介在させることにより、画像形成装置本体１出荷の際、あるいはサプライとして供給されるプロセスカートリッジ出荷の際に、感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１が当接することにより、表面が擦れて傷が発生するのを防止するものである。
なお、ここで用いた潤滑剤１０１は、感光体クリーニング装置１２又は中間転写体クリーニング装置４２で回収される。このように、従来から備えられているクリーニング装置によって回収可能なものを保護部材として用いることにより、特別な機構を設ける必要性が回避されるため、新たな機構設置することによる誤操作を防止し、またコストを抑えることができるという利点がある。

また、上述の当接部における傷発生の問題は、装置本体又はプロセスカートリッジの輸送の際のみならず、装置稼働時においても起こる場合がある。これは、画像形成動作の起動時あるいは停止時の、感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１の周速差により起こるもので、この場合も感光体ベルト１１又は中間転写ベルト４１の表面に、微細な傷が発生してしまう。
そこで本発明では、上記の潤滑剤１０１をトナーとすることで、出荷時のような輸送の際のみならず、装置稼働時においても、常に感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１のニップ部に潤滑剤１０１を供給することが可能な画像形成装置又はプロセスカートリッジを提供することができる。

図３は画像形成動作終了時に感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１のニップ部にトナーを供給する際のタイミングチャートである。
各色現像装置による所定の画像形成動作終了後における、感光体モータ停止前の所定のタイミングで、一つの現像装置を動作させ、感光体ベルト１１へのトナー供給を実行する。
なお、ここで現像装置を作動させるタイミングに関しては、この時点で感光体ベルト１１上に付着したトナーが、感光体モータ停止時に中間転写ベルトとの当接位置に来るよう
に設定することが必要である。
また、ここで動作させる現像装置は、例えば使用頻度の高いＫ現像装置に固定することとしても良いし、あるいはＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ現像装置を、任意選択することとしても良い。
また、この感光体ベルト１１へのトナー供給は、トナー消費を節約するため、画像形成動作後常に実行するのではなく、所定の枚数毎に実行することとしても良い。
なお、本実施形態においては、潜像担持体を一つ備え、中間転写体上に順次色重ねする画像形成装置に本発明を適用する例を示したが、これを複数の感光体と中間転写体、あるいは複数の感光体と転写材搬送体を備えた画像形成装置に適用することも可能である。

本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す正面図である。 本発明を適用したプロセスカートリッジの一実施例である。 画像形成動作終了時に感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１のニップ部にトナーを供給する際のタイミングチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１ 感光体ベルト
１２ 感光体クリーニング装置
１３ 帯電装置
２０ 光書き込みユニット
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 現像装置
４１ 中間転写ベルト
４２ 中間転写体クリーニング装置
４５ 一次転写バイアスローラ
５０ 紙転写ローラ５０
６０ 定着装置
８０ 給紙カセット
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８３ 搬送ローラ対
１０１ 潤滑剤

Claims (4)

1. 潜像担持体と、該潜像担持体に当接する中間転写体又は転写材搬送体とを少なくとも備え、
   現像装置による画像形成動作終了後でかつ前記潜像担持体停止前の所定のタイミングで、前記潜像担持体に潤滑剤を供給する画像形成装置であって、
   前記所定のタイミングは、前記潜像担持体停止時に、前記中間転写体又は前記転写材搬送体と前記潜像担持体との当接位置に潤滑剤が来るように設定されたタイミングである
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   潤滑剤の供給が、所定の枚数毎の画像形成動作終了後に実行される
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   前記潜像担持体、前記中間転写体及び前記転写材搬送体のいずれかに当接するクリーニング手段を備え、
   前記潤滑剤が前記クリーニング手段で回収可能である
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記潤滑剤がトナーであり、
   前記所定のタイミングで、現像装置が前記トナーを供給する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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