JP5531850B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は静電潜像担持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を１次転写部材で中間転写ベルトに１次転写し、前記中間転写ベルト上の１次転写トナー像を、記録シート供給部から供給されてくる記録シートに２次転写部材で２次転写し、前記記録シート上の２次転写トナー像を定着装置で該記録シートに定着することができ、前記中間転写ベルトは、該中間転写ベルトを巻き掛けたベルト駆動ローラ及び該駆動ローラに対向する対向ローラとともに中間転写ユニットを構成している画像形成装置に関する。

ここで「記録シート」とは記録紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等の記録シートを指している。

この種の画像形成装置では画像形成部の現像装置から現像動作に伴ってトナーが粉煙状に漏出することがある。また、前記１次転写後に静電潜像担持上に残留する転写残トナーをクリーニング装置で除去清掃する際や、前記２次転写後に中間転写ベルト上に残留する転写残トナーをベルトクリーニング装置で除去清掃する際にもトナーが粉煙状に漏出することがある。

そのように漏出した粉煙トナーは画像形成装置内を汚染し、場合によっては、トナーが付着することで機能低下等の不都合が生じる部分も出てくる。

前記中間転写ユニットについてみれば、粉煙トナーが中間転写ユニット内へ侵入し、通常、トナー像１次転写のためのバイアスが印加される前記１次転写部材や、前記中間転写ベルトの内面に付着することで、１次転写部材や中間転写ベルトの電気抵抗値が正規のそれより部分的に変動してトナー像の転写ムラ、延いては記録シート上の画像の濃度ムラを引き起こす。
このことは、また、中間転写ユニットの短命化を招くことにもなっている。

粉煙トナーについては従来から粉煙トナーを吸引する技術が提案されている。例えば特開2006-163363号公報や特開2005-181805号公報には、現像部で発生する粉煙トナーを吸引する機構を設け、画像形成装置内の粉煙トナーを減少させることが提案されている。

特開2006-163363号公報 特開2005-181805号公報

しかしながら、画像形成装置内から粉煙トナーを皆無にすることは実際にはできない。
そのため、画像形成を繰り返すうちに粉煙トナーが中間転写ユニット内に流入し、次第に前記のように１次転写のためのバイアスが印加される１次転写部材や、中間転写ベルトの内面に付着し、それにより１次転写部材や中間転写ベルトの電気抵抗値が部分的に変動して（ばらついて）トナー像の転写ムラ、延いては記録シート上の画像の濃度ムラが発生する。

そこで本発明は、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を１次転写部材で中間転写ベルトに１次転写し、前記中間転写ベルト上の１次転写トナー像を、記録シート供給部から供給されてくる記録シートに２次転写部材で２次転写し、前記記録シート上の２次転写トナー像を定着装置で該記録シートに定着することができ、前記中間転写ベルトは、該中間転写ベルトを巻き掛けたベルト駆動ローラ及び該駆動ローラに対向する対向ローラとともに中間転写ユニットを構成している画像形成装置であって、前記中間転写ユニット内への粉煙トナーの侵入を抑制することで該ユニットにおける中間転写ベルトの内面及び１次転写バイアスが印加される１次転写部材への粉煙トナーの付着を抑制でき、それだけトナー像の転写ムラ、延いては記録シート上の画像の濃度ムラ発生を抑制できるとともに中間転写ユニットの粉煙トナーに起因する寿命低下を抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は前記課題を解決するため、
静電潜像担持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を１次転写部材で中間転写ベルトに１次転写し、前記中間転写ベルト上の１次転写トナー像を、記録シート供給部から供給されてくる記録シートに２次転写部材で２次転写し、前記記録シート上の２次転写トナー像を定着装置で該記録シートに定着することができ、前記中間転写ベルトは、該中間転写ベルトを巻き掛けたベルト駆動ローラ及び該駆動ローラに対向する対向ローラとともに中間転写ユニットを構成している画像形成装置であり、
前記中間転写ベルトで囲まれた中間転写ユニット内空間への粉煙トナーの侵入を抑制する粉煙トナー侵入抑制装置を備えており、前記粉煙トナー侵入抑制装置は、前記中間転写ユニット内にエアーを吹き込むためのエアー吹き込みダクトと、前記エアー吹き込みダクトにより前記中間転写ユニット内に吹き込まれるエアーを前記中間転写ユニットの両側端開口部へ向かわせる中間転写ユニット内エアーダクトとを含んでおり、前記中間転写ユニット内エアーダクトは、それぞれが前記中間転写ベルトの側端開口部へ向け拡開して延びる一対の吹き出しダクトを含んでいる画像形成装置を提供する。

本発明に係る画像形成装置は前記中間転写ベルトで囲まれた中間転写ユニット内空間への粉煙トナーの侵入を抑制する粉煙トナー侵入抑制装置を備えている。この粉煙トナー侵入抑制装置によると、前記エアー吹き込みダクトを通して中間転写ユニット内へエアーを吹き込み、吹き込んだエアーを中間転写ユニット内エアーダクトにより中間転写ユニットの両側端開口部へ向かわせ、該中間転写ユニットの両側端開口部から中間転写ユニット外へ流出させることができる。

このような中間転写ユニット内エアー流れにより、粉煙トナーが中間転写ユニット内へ該ユニット両側端開口部から侵入して中間転写ベルト内面や一次転写部材に付着することを抑制でき、粉煙トナーの中間転写ベルト内面や一次転写部材への付着に起因するトナー像の転写ムラ、延いては記録シート上の画像の濃度ムラ発生をそれだけ抑制できるとともに中間転写ユニットの粉煙トナーに起因する寿命低下もそれだけ抑制できる。

前記粉煙トナー侵入抑制装置は、前記中間転写ユニットの両側端開口のそれぞれに臨設された、前記中間転写ユニット内からのエアー吹き出しを制限するエアー吹き出し制限カバーを含んでいてもよい。

このエアー吹き出し制限カバーを設けることで、中間転写ユニット内気圧をユニット周囲の気圧に対してより確実に陽圧に保って、中間転写ユニット内への粉煙トナー侵入をそれだけ確実に抑制することができる。

前記粉煙トナー侵入抑制装置は、前記エアー吹き込みダクトによる前記中間転写ユニット内へのエアー吹き込みにより前記中間転写ユニット内から吹き出すエアーを吸い込むための、前記中間転写ユニットの両側端開口部に臨設された吸い込みダクトを含んでいてもよい。

このような吸い込みダクトを設けることで、中間転写ユニット内から外部へのエアー流れを一層確かなものにでき、それにより、中間転写ユニット内への粉煙トナー侵入をそれだけ確実に抑制することができる。

本発明によると、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を１次転写部材で中間転写ベルトに１次転写し、前記中間転写ベルト上の１次転写トナー像を、記録シート供給部から供給されてくる記録シートに２次転写部材で２次転写し、前記記録シート上の２次転写トナー像を定着装置で該記録シートに定着することができ、前記中間転写ベルトは、該中間転写ベルトを巻き掛けたベルト駆動ローラ及び該駆動ローラに対向する対向ローラとともに中間転写ユニットを構成している画像形成装置であって、前記中間転写ユニット内への粉煙トナーの侵入を抑制することで該ユニットにおける中間転写ベルトの内面及び１次転写バイアスが印加される１次転写部材への粉煙トナーの付着を抑制でき、それだけトナー像の転写ムラ、延いては記録シート上の画像の濃度ムラ発生を抑制できるとともに中間転写ユニットの粉煙トナーに起因する寿命低下を抑制できる画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の例を概略的に示す図である。 図１の画像形成装置における中間転写ユニット及び該ユニットへの粉煙トナー侵入抑制装置の概略平面図である。 図１の画像形成装置における中間転写ユニット及び粉煙トナー侵入抑制装置の概略側面図である。 粉煙トナー侵入抑制装置の他の例を中間転写ユニットとともに概略的に示す平面図である。 図４の粉煙トナー侵入抑制装置を中間転写ユニットとともに概略的に示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例及びそこで用いられている中間転写ユニットについて説明する。

図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型のフルカラープリンタＰＲである。プリンタＰＲは、駆動ローラ７１とこれに対向するローラ７２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト７を有している。転写ベルト７は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ７１により図中反時計方向（図中矢印方向）ＣＣＷに回される。中間転写ベルト７及びローラ７１，７２等は中間転写ユニット７０を構成している。

ローラ７２には転写ベルト７上の２次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置７３が臨んでおり、駆動ローラ７１にはベルト７を間にして２次転写ローラ８が臨んでいる。クリーニング装置７３に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

２次転写ローラ８の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて駆動ローラ７１に支持された中間転写ベルト７の部分に押圧され、中間転写ベルト７との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト７の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録紙、オーバーヘッドプロジェクター用シート等の記録シートＳの移動に従動して、或いは図示省略の駆動部に駆動されて回転することができる。２次転写ローラ８には、図示省略の電源から２次転写バイアスを印加することができる。

中間転写ベルト７及び２次転写ローラ８の上方には定着装置ＦＸが配置されており、下方にはタイミングローラ対ＴＲが配置されており、さらにその下方に、記録シートＳを収容した記録シート収容カセット９が配置されている。

定着装置ＦＸはハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録シート収容カセット９に収容された記録シートＳは、シート供給ローラ９１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対ＴＲへ供給することができる。

中間転写ベルト７を巻き掛けたローラ７１、７２の間には、転写ベルト７に沿って、ローラ７２からローラ７１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電器２、露光装置３、現像装置４及びクリーニング装置６がこの順序で配置されている。

各画像形成部の感光体１にはベルト７を間にして１次転写ローラ５が対向配置されている。１次転写ローラ５は、図示省略の押圧手段にて感光体１の方向へ押圧され、ベルト７に接触して従動回転するとともにベルト７を感光体１に接触させることができる。

１次転写ローラ５には、感光体１上に形成されるトナー像をベルト７へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。

露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体１にドット（点）露光で画像露光を施し、静電潜像を形成できる。

各画像形成部における感光体１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。

各画像形成部における帯電器２は、本例ではスコロトロン帯電器であり、所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加される。なお、帯電器２は帯電ローラを用いるもの等であってもよい。

各画像形成部における現像装置４は、磁性キャリアと非磁性トナーを主成分とする所謂２成分現像剤を用いて、感光体１上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像剤担持体（本例では、現像スリーブ或いは現像ローラ）４１で反転現像することができる。
なお、現像装置は、トナーを主体とする所謂１成分現像剤を用いる１成分現像装置でもよい。

このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト７に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器２にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置４の現像バイアスが印加された現像剤担持体４１にて現像されて可視イエロートナー像となる。このイエロートナー像は１次転写ローラ５にて転写ベルト７上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ５には図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト７に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト７に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト７に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト７上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト７上に形成された多重トナー像は転写ベルト７の回動により２次転写ローラ８へ向け移動する。

一方、記録シートＳが記録シート収容カセット９からシート供給ローラ９１にて引き出され、タイミングローラ対ＴＲへ供給され、待機している。

このようにタイミングローラ対ＴＲのところで待機する記録シートＳは、中間転写ベルト７にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト７と２次転写ローラ８とのニップ部に供給される。多重トナー像は図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ８にて記録シートＳ上に２次転写される。

その後記録シートＳは定着装置ＦＸに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録シートＳに定着される。記録シートＳはひき続き、排出ローラ対ＤＲにて排出トレイＴへ排出される。

トナー像のベルト７への１次転写において感光体１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置６で清掃され、２次転写によりベルト７上に残留する２次転写残トナー等はクリーニング装置７３で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

この画像形成装置ＰＲの中間転写ユニット７０には、図１では図示を省略しているが、図２及び図３に示す粉煙トナー侵入抑制装置７００が設けられている。
図２は図１の画像形成装置ＰＲにおける中間転写ユニット７０及び該ユニットへの粉煙トナー侵入抑制のための装置７００の概略平面図である。図３は図１の画像形成装置ＰＲにおける中間転写ユニット７０及び粉煙トナー侵入抑制装置７００の概略側面図である。

ここで粉煙トナーとは、記述のとおり、現像装置４から現像動作に伴って粉煙状に漏出することがあるトナーや、感光体１のクリーニング装置６や中間転写ベルト７のクリーニング装置７３から粉煙状に漏出することがあるトナー等のトナーのことである。

そのように漏出して画像形成装置内に漂う粉煙トナーは画像形成装置内を汚染し、場合によっては、トナーが付着することで機能低下等の不都合が生じる部分も出てくる。

中間転写ユニット７０に関して粉煙トナーを放置すれば、粉煙トナーが中間転写ユニット７０内へ侵入し、トナー像の１次転写のためのバイアスが印加される１次転写ローラ５の表面や中間転写ベルト７の内面等に付着し、１次転写ローラ５や中間転写ベルト７の電気抵抗値が正規のそれより部分的に変動してトナー像の転写ムラ、延いては記録シートS上の画像の濃度ムラを引き起こす。このことは、また、中間転写ユニット７０の短命化を招くことにもなる。

粉煙トナー侵入抑制装置７００は、中間転写ユニット７０内への粉煙トナーの侵入を抑制することで該ユニットにおける中間転写ベルト７の内面及び１次転写ローラ５への粉煙トナーの付着を抑制し、それによりトナー像の転写ムラ、延いては記録シートS上の画像の濃度ムラ発生を抑制するとともに中間転写ユニット７０の粉煙トナーに起因する寿命低下を抑制するものである。

粉煙トナー侵入抑制装置７００は、中間転写ユニット７０内にエアーを吹き込むためのエアー吹き込みダクト７４と、エアー吹き込みダクト７４によりユニット７０内に吹き込まれるエアーを中間転写ユニット７０の両側端開口部（ベルトの側縁（耳部）で囲まれた開口部）７０ａへ向かわせるユニット内エアーダクト７５とを含んでいる。

ユニット内ダクト７５はエアー吹き込みダクト７４の先端部が下面側に連通接続された中央ダクト７５１と、それから延びる一対の吹き出しダクト７５２とからなっている。一対の吹き出しダクト７５２は、中間転写ユニット７０の両側端開口部７０ａに向けられたダクト７５１の両端から両開口部７０ａへ向け拡開して延びている。各ダクト７５２の内部にはエアーが開口部７０ａの各部へ向け均一状に吹き出されるように、内部に板状のエアー吹き出し方向制御部材ｂ1，ｂ2、ｂ3が設けられている。

中間転写ユニット７０の両側端開口部７０ａのそれぞれに対してエアー吹き出しを制限する板状のエアー吹き出し制限カバー７６を配置してある。カバー７６は開口部７０ａからのエアー吹き出しを制限して、中間転写ユニット７０内をより確実にユニット外部に対して陽圧に保つためのものである。

前記エアー吹き込みダクト７４は片方のカバー７６を貫通している。ダクト７４には図示省略のエアー供給ポンプが接続される。

この粉煙トナー侵入抑制装置７００によると、エアー吹き込みダクト７４を通して中間転写ユニット７０内へエアーを吹き込み、吹き込んだエアーを中間転写ユニット内エアーダクト７５により中間転写ユニットの両側端開口部７０ａへ向かわせ、該両側端開口部７０ａから中間転写ユニット７０外へ流出させることができる。

このような中間転写ユニット７０におけるエアー流れにより、粉煙トナーが中間転写ユニット７０内へ該ユニット両側端開口部から侵入して中間転写ベルト7内面や一次転写ローラ５に付着することを抑制でき、粉煙トナーの中間転写ベルト７内面や一次転写ローラ５への付着に起因するトナー像の転写ムラ、延いては記録シートS上の画像の濃度ムラ発生をそれだけ抑制できるとともに中間転写ユニット７０の粉煙トナーに起因する寿命低下もそれだけ抑制できる。

また、中間転写ユニットの両側端開口部７０ａのそれぞれに臨設された、中間転写ユニット内からのエアー吹き出しを制限するエアー吹き出し制限カバー７６により、中間転写ユニット７０内気圧をユニット周囲の気圧に対してより確実に陽圧に保って、中間転写ユニット７０内への粉煙トナー侵入をそれだけ確実に抑制することができる。

以上説明した粉煙トナー侵入抑制装置７００は、図４及び図５に示す粉煙トナー侵入抑制装置７００’のように、中間転写ユニット７０の両側端開口部７０ａに臨む吸い込みダクト７７を備えていてもよい。この場合、図４及び図５に示すようにカバー７６があるままでよい。装置７００’は吸い込みダクト７７の点を除けば装置７００と同構成であり、装置７００と同じ部分、部品には装置７００と同じ参照符号を付してある。

図４は吸い込みダクト７７を含む粉煙トナー侵入抑制装置７００’の概略平面図である。図５はその概略側面図である。
各吸い込みダクト７７は図示省略の排気ポンプに接続される。また、エアー吹き込みダクト７４はカバー７６と吸い込みダクト７７の双方を貫通している。

この様に吸い込みダクト７７を設けることで、中間転写ユニット７０内から外部へのエアー流れを一層確かなものにでき、それにより、中間転写ユニット７０内への粉煙トナー侵入をそれだけ確実に抑制することができる。

以上説明した画像形成装置はタンデム型のカラー画像形成装置であったが、本発明は中間転写ユニットを有する各種画像形成装置に適用できる。例えば中間転写ユニットに対して一つの静電潜像担持体が配置され、該静電潜像担持体に対して複数の現像装置が順次配置される所謂サイクル型のカラー画像形成装置にも適用できる。サイクル型のカラー画像形成装置においては静電潜像担持体は共通に使用されるが、複数の画像形成部のそれぞれを構成するものであると言える。

本発明は、中間転写ユニットを有する画像形成装置において、該ユニットにおける中間転写ベルトの内面及び１次転写バイアスが印加される１次転写部材への粉煙トナーの付着を抑制でき、それだけトナー像の転写ムラ、延いては記録シート上の画像の濃度ムラ発生を抑制できるとともに中間転写ユニットの粉煙トナーに起因する寿命低下を抑制できる画像形成装置を提供することに利用できる。

ＰＲ タンデム型のフルカラープリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１ 感光体
２ 帯電器
３ 露光装置
４ 現像装置
５ １次転写ローラ
６ クリーニング装置
７０ 中間転写ユニット
７ 中間転写ベルト
７１ 駆動ローラ
７２ 対向ローラ
７３ クリーニング装置
８ ２次転写ローラ
Ｓ 記録シート
ＦＸ 定着装置
９ 記録シート収容カセット
９１ シート供給ローラ
ＴＲ タイミングローラ対
７００、７００’ 粉煙トナー侵入抑制装置
７４ エアー吹き込みダクト
７５ ユニット内エアーダクト
７５１ 中央ダクト
７５２ 吹き出しダクト
７０ａ 中間転写ユニット７０の両側端開口部
７６ エアー吹き出し制限カバー
ｂ１，ｂ２，ｂ３ エアー吹き出し方向制御部材
７７ 吸い込みダクト

Claims (3)

1. 静電潜像担持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を１次転写部材で中間転写ベルトに１次転写し、前記中間転写ベルト上の１次転写トナー像を、記録シート供給部から供給されてくる記録シートに２次転写部材で２次転写し、前記記録シート上の２次転写トナー像を定着装置で該記録シートに定着することができ、前記中間転写ベルトは、該中間転写ベルトを巻き掛けたベルト駆動ローラ及び該駆動ローラに対向する対向ローラとともに中間転写ユニットを構成している画像形成装置であり、
   前記中間転写ベルトで囲まれた中間転写ユニット内空間への粉煙トナーの侵入を抑制する粉煙トナー侵入抑制装置を備えており、前記粉煙トナー侵入抑制装置は、前記中間転写ユニット内にエアーを吹き込むためのエアー吹き込みダクトと、前記エアー吹き込みダクトにより前記中間転写ユニット内に吹き込まれるエアーを前記中間転写ユニットの両側端開口部へ向かわせる中間転写ユニット内エアーダクトとを含んでおり、前記中間転写ユニット内エアーダクトは、それぞれが前記中間転写ベルトの側端開口部へ向け拡開して延びる一対の吹き出しダクトを含んでいることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記粉煙トナー侵入抑制装置は、前記中間転写ユニットの両側端開口部のそれぞれに臨設された、前記中間転写ユニット内からのエアー吹き出しを制限するエアー吹き出し制限カバーを含んでいる請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記粉煙トナー侵入抑制装置は、前記エアー吹き込みダクトによる前記中間転写ユニット内へのエアー吹き込みにより前記中間転写ユニット内から吹き出すエアーを吸い込むための、前記中間転写ユニットの両側端開口部に臨設された吸い込みダクトを含んでいる請求項１又は２記載の画像形成装置。