(57)【要約】【課題】  エンドレスベルト及び像担持体の表面を研磨した際に発生する研磨目が与えるクリーニングブレードのダメージを軽減し、耐久を通して良好なクリーニング性能を確保する。【解決手段】  クリーニングブレードとエンドレスベルト及び像担持体の間での滑り性を確保しながら、前記研磨によって発生する周方向に発生する研磨目の緩斜面を前記クリーニングブレードが登るように該エンドレスベルト及び像担持体を配設する。【選択図】  図７
2010271380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を保持して搬送するトナー像担持体としてのエンドレスベルトと、該エンドレスベルトを張架搬送するための駆動ロールを含む複数のロールからなるベルト張架手段と、該架橋ロールの少なくとも一つを対向ロールとした該エンドレスベルト上の残留トナーを回収するクリーニング部材を配した画像形成装置において、該エンドレスベルト表面の周方向に研磨目を有する事を特徴とする該エンドレスベルトを備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、該エンドレスベルトの走行方向に対してカウンターで当接するクリーニングブレードを有し、該クリーニングブレードは、ブレード付勢手段により所定の圧力をもって、前記エンドレスベルトに当接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。
【請求項３】
該エンドレスベルトの研磨目は、急斜面と緩斜面を保持し、前記クリーニング部材は、該エンドレスベルトの移動方向に対してカウンターで当接するクリーニングブレードが、前記緩斜面を登る様にエンドレスベルトを配設する事を特徴とする請求項１及び2記載の画像形成装置。
【請求項４】
該クリーニングブレードは、ブレード付勢手段により所定の圧力をもって、前記エンドレスベルトに当接されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記エンドレスベルトは、二軸延伸ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ナイロン、ポリプロピレンから選ばれた材質である事を特徴とする請求項1記載のエンドレスベルト。
【請求項６】
前記エンドレスベルトの表面形状は、軸方向にRz：1μｍ以下，Sm：0.1ｍｍ以下である事を特徴とする請求項1記載のエンドレスベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドレスベルトを用いて画像を転写する画像形成装置に関し、特に該エンドレスベルトを清掃するためにクリーニングブレード形状のクリーニング装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置において、感光体ドラムのような像担持体上に形成されたトナー画像を、中間転写体上に複数回転写してフルカラー画像を形成し、紙などの記録材上に一括して転写する構成のものが提供されている。
【０００３】
中でも、各色のトナー画像を形成する複数の像担持体と、各像担持体に中間転写体としてエンドレスベルトである中間転写ベルトを当接させ、トナー画像を重畳的に一次転写させた後に、記録材に一括して二次転写させる構成が広く知られている。
【０００４】
かかる中間転写ベルトを用いた構成にあっては、トナー画像を二次転写させた後に中間転写ベルトを清掃する必要がある。クリーニング方式はファーブラシ方式、クリーニングブレード方式等があるが、ウレタンゴムの板クリーニングブレードを使用したブレードクリーニング方式は、構成が簡単で、かつクリーニング効果も高い方式としてよく使用されている。その中でも、クリーニングブレードの先端を中間転写ベルトの走行方向に対して下流側が鋭角となるよう傾斜させた状態で当接する、いわゆるカウンター当接する方法が、クリーニング性も良好で、頻繁に使用されている。
【０００５】
また、発光部と受光部からなるセンサを用い、前記中間転写ベルト上に所定のパターンを出力し、トナーののっているパターン部と中間転写ベルト表面と反射光の差によって、所定のパターン部の濃度を検知することでトナーの補給量、その他の画像形成条件にフィードバック制御により画像形成手段における濃度制御方法や同様に画像の書き出し位置を補正する位置補正手段がある。前記の様な中間転写ベルト表面とパターン部との反射光量の差で補正行う場合、中間転写ベルト表面の反射率をパターン部より大きい中間転写ベルトの表面形状が必要である。
【０００６】
また一方で、前記中間転写ベルトとクリーニングブレードと間に生じる接触面積を少なくし、前記クリーニングブレードの捲れを防ぐ為に前記エンドレスベルトである中間転写ベルトの表面の摩擦係数を低くい表面形状が必要である。
【０００７】
このような場合、所望の表面形状を確保する為に低コストで容易に所望の表面性が確保できる砥粒を使用し研磨する方法が、前記中間転写ベルトに使用されるエンドレスベルトの表面研磨にも使用されている。従来例として、下記特許文献１などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2003-295481号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の様に砥粒で砥粒を使用して研磨する事によって、前記中間転写ベルトに使用されるエンドレスベルトの表面に、前記中間転写ベルトの移動方向に対して研磨目が発生する。
【００１０】
前記研磨目は、緩斜面と急斜面を保持し、該急斜面が前記中間転写ベルトにカウンター当接しているクリーニングブレードとの当接部（nip）が通過する際に、クリーニングブレードに対してダメージを与え、欠けや磨耗を促進するばかりではなく、カウンター当接しているクリーニングブレードの当接部が、該研磨目の急斜面に引っ掛り引き込まれ現象になると、引き込まれ部での当接圧が他の部分に対して強くなる為、除々に引き込まれ最終的には、捲れ現象が発生してしまう事が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体に当接するエンドレスベルトと、前記無端ベルトを張架するテンションローラと、前記テンションローラに張架力を付与する付勢手段と、前記テンションローラに対向して前記無端ベルトに当接するクリーニングブレードとを有し、前記クリーニングブレードの先端を前記無端ベルトの走行方向に対して下流側が鋭角となるよう傾斜させた状態及び上記クリーニングブレードを上向きに当接させた画像形成装置において、エンドレスベルトの表面形状を、Rz：1μｍ以下、Sm：0.1mm以下に研磨によって表面形状をコントロールし、前記クリーニングブレードと前記エンドレスベルトの間での滑り性を確保しながら、トナーを掻き取るクリーニング性も同時に確保する。さらに、前記研磨によって発生する周方向に発生する研磨目の緩斜面を前記クリーニングブレードが登るように該エンドレスベルトを配設する事で、エンドレスベルトの表面を研磨した際に発生する研磨目が与えるクリーニングブレードのダメージを軽減し、耐久を通して良好なクリーニング性能を確保できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば下記のような効果が自由にコントロールして使用する画像形成装置において、クリーニングブレードと前記エンドレスベルト及び像担持体の間での滑り性を確保しながら、前記研磨によって発生する周方向に発生する研磨目の緩斜面を前記クリーニングブレードが登るように該エンドレスベルト及び像担持体を配設する事で、エンドレスベルト及び像担持体の表面を研磨した際に発生する研磨目が与えるクリーニングブレードのダメージを軽減し、耐久を通して良好なクリーニング性能を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の概略図。
【図２】濃度センサーの概略図。
【図３】中間転写ベルト表面のSmと光沢度の関係を表す図。
【図４】中間転写ベルトの表面を研磨する研磨部材に関する図。
【図５】中間転写ベルト表面の研磨目に関する図。
【図６】中間転写ベルトとクリーニングブレードとの当接状態を示す図。
【図７】本実施例における中間転写ベルトとクリーニングブレードとの当接状態を示す図。
【図８】研磨した中間転写ベルトの表面を周方向の粗さ測定行った結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施例１）
［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1は画像形成装置の全体構成図である。
【００１５】
まず、図1を用いて画像形成装置全体について説明する．図に示す画像形成装置は複数の像担持体である感光体ドラムを用いて転写材にフルカラー画像を形成する、電子写真方式の４色フルカラー画像形成装置である。
【００１６】
図１において画像形成装置１の内部には、矢印Ａ方向に走行する中間転写ベルト２が配設されている。この中間転写ベルト２は、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によってエンドレスベルト状に構成され、駆動ローラ２ａ、二次転写内側ローラ２ｂ及びテンションローラ２ｃによって張架されている。
【００１７】
ここで中間転写ベルト２は感光体ドラム５との当接部において最も負荷が大きいことから、感光体ドラム５との当接部の下流側に駆動ローラ２ａを配置する必要がある。感光体ドラム５との当接部の上流側に駆動ローラ２ａを配置すると中間転写ベルト２に撓みが生じやすくなり、より大きな張力を中間転写ベルト２に与える必要が生じるため、中間転写ベルト２へのダメージが大きくなるからである。このため感光体ドラム５との当接部より上流側にテンションローラ２ｃを配置することとなり、中間転写ベルト２を清掃するクリーニング装置１６は、テンションローラ２ｃを対向ローラとして当接するよう配置している。
【００１８】
テンションローラ２ｃは直径Φ21〜６０ｍｍ程度の円筒形であり、両端部を付勢手段であるバネ２ｄにより矢印Ｂ方向に加圧し、中間転写ベルト２に対する張架力を付与されている。加圧力は片側2〜3ｋｇ程度であり、これにより中間転写ベルト２に適度な張力を発生させている。
【００１９】
中間転写ベルト２の上方には、同様の構成の４個の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列状に配置されている。画像形成部Ｐａを例に用いてその構成を説明する。画像形成部Ｐａは回転可能に配置されたドラム状の像担持体である感光体ドラム５ａを備えている。感光体ドラム５ａの周囲には、一次帯電器６ａ、現像器７ａ、クリーナ８ａ等のプロセス機器が配置されている。他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄも画像形成部Ｐａと同様の構成を備えており、図にはそれぞれ感光体ドラム５ｂ、５ｃ、５ｄのみを図示している。各画像形成部に配置した現像器8ａ〜8ｄには、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像を収納し、夫々の画像形成部は各色のトナー像を形成する。
【００２０】
まず画像形成部Ｐａにおいてマゼンタ成分色による画像信号が光学手段９ａから感光体ドラム５ａ上に投射されて静電潜像が形成され、これに現像器からマゼンタトナーが供給されてマゼンタトナー像が形成される。このトナー像が感光体ドラム５ａの回転に伴って、感光体ドラム５ａと中間転写ベルト２とが当接する転写部位に到達すると、一次転写ローラ１０ａによって中間転写ベルト２上に転写される。同様に画像形成部Ｐｂ〜ｄにおいて形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト２上に重畳的に転写される。
【００２１】
一方、給送カセット３から取り出された記録材Ｓは、レジストローラ対４を経て中間転写ベルト２へと搬送される。記録材Ｓはレジストローラ対４から、中間転写ベルト２の二次転写内側ローラ２ｂと、これに対し離接する二次転写ローラ１１とのニップへ搬送され、中間転写ベルト２上のトナー像が一括して記録材Ｓ上に転写される。記録材Ｓは搬送ベルト１２により定着部１３に搬送され、熱と圧力によってトナーを記録材Ｓ上に定着させる。定着部１３では記録材Ｓと定着ローラ１３ａとの離型性を高めるために、離型性オイル（例えばシリコンオイル等）を定着ローラ１３ａ表面にコートする機構を有しており、記録材Ｓ上にもこのオイルが付着する。トナー像が定着された記録材は排出トレイ１４に排出されるが、自動で両面画像を形成する場合には図示しない記録材反転パスを通過し、画像形成部へと再給送する。
【００２２】
その後、感光体ドラム５ａ〜ｄに残留したトナーはクリーナ7ａ〜7ｄによって除去され、さらに残留電荷が図示しない前露光手段によって除去された後に、感光体ドラム５ａ〜ｄは次の画像形成に供される。また中間転写ベルト２の二次転写部位の下流側には、除電帯電器１５、クリーニング装置１６を配設しており、中間転写ベルト２に付着したトナーなどを除去する。
【００２３】
図１に示すように、クリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａは、その先端を中間転写ベルト２の走行方向（矢印Ａ方向）に対して下流側が鋭角となるよう傾斜させた状態で、中間転写ベルト２を介してテンションローラ２ｃに対し当接し、図示しない付勢手段により加圧させている。またクリーニングブレード１６ａは、中間転写ベルト２の幅方向の略中央部において回動可能に軸支されており、イコライズ機構を有している。
【００２４】
また、濃度補正手段および画像位置補正手段を行う為に、図2に示す様に、発光部と受光部からなる濃度センサ20用い行う。図2に示すセンサ20は、図１のカラー画像形成装置において中間転写ベルトへ向けて配置されており、中間転写体2の表面上に形成されたトナーパターンの濃度を測定する。
【００２５】
センサ20は、ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイオード、Ｃｄｓ等の受光素子５２（５２ａ、５２ｂ）、受光データを処理する図示しないＩＣなどで構成される。
【００２６】
受光素子５２ａはトナーパターン61からの乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂはトナーパッチ６１からの正反射光強度を検知する。正反射光強度と乱反射光強度の両方を検知することにより、高濃度から低濃度までのトナーパターン６１の濃度を検知することができる。また、トナーパターンの濃度検出は、中間転写ベルト表面と該トナーパターン上の前記の正反射強度及び乱反射強度の差で、所定の濃度である事を検知している。尚、前記発光素子５１と受光素子５２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【００２７】
前記の様に、濃度センサ20によって、所定のトナーパターン部の濃度を検知することでトナーの補給量等の形成条件にフィードバック制御により画像形成手段における自動濃度補正手段を行う。その為、前記中間転写ベルト表面は、所定の前記反射強度が必要であり、中間転写ベルト表面の光沢度が前記所定の反射強度を確保できる光沢度が必要となる。
【００２８】
上記光沢度は、前記中間転写ベルト表面の表面形状（粗さ）に相関関係がある事が解っている。
【００２９】
前記中間転写ベルト表面の光沢度と粗さの指標であるSm（凹凸の平均間隔）の関係を図3示す。図3分かる様にSmが大きくなると（すなわち、凹凸の間隔が大きくなり、表面が鏡面状態に近くなる）と、光沢度も大きくなり、自動濃度補正手段や自動位置調整手段に必要な光沢度を確保でき、逆にSmが小さいと光沢度も低くなり、自動濃度補正及び自動位置補正に必要な光沢度確保できなくなる。
【００３０】
一方で、前記中間転写ベルトと前記クリーニングブレードの滑り性を確保する為に、光沢度を所定以下にする必要があり（すなわち、光沢度を所定以下にする事で、Smを小さくし、中間転写ベルト表面の凹凸間隔を狭くし、前記カウンターで当接しているクリーニングブレードと中間転写ベルト表面の摩擦力を少なくする）ベルトの表面のSmが大きくなると該クリーニングブレードとの接触面積が大きくなり、該クリーニングブレードと中間転写ベルトの摩擦力が大きくなり、前記クリーニングブレードの捲れ現象の要因となる。
【００３１】
また、ベルト表面のSmが小さい場合は、該中間転写ベルトとクリーニングブレードの接触面積が少なくなるので、中間転写ベルトとクリーニングブレードの密着性が少なくなりとトナーの回収性が低下し、クリーニング不良等の懸念がある。
【００３２】
以上の様な理由から、本実施例では、前記中間転写ベルトの表面形状をRz：1μｍ以下/Sm：0.1mm以下で、光沢度が50％以上（測定角度20°）〜100％以下に保つ事が望ましく表面を砥粒により研磨を行い、前記所望の表面形状を製造する。
【００３３】
研磨方法は、図4に示す様に、架橋ローラ-30a及び30ｂに前記中間転写ベルトを架け、架橋ローラ-30ｂは矢印Yの方向にある所定のテンションで付勢される。このことにより、前記中間転写ベルトは、ある一定の張力で架橋ローラー30a及び30bに架橋される。
【００３４】
架橋ローラ-30a及び30bに架橋された中間転写ベルトは、R方向に回転させるとともに、中間転写ベルト表面にロール状の砥石31を接触させ、砥石31を中間転写ベルトとR方向もしくは、逆方向に回転させながらＸ方向に水平移動させて、中間転写ベルトの表面を研磨する。なお、上記実施形態においては、砥石により研磨しているが、バフ研磨、サンドブラスト研磨等の機械的研磨を採用してもよい。また、ドラム状の像担持体においても同様に製造することができる。
【００３５】
上記表面を研磨する際に、中間転写ベルト表面に図5に示すような研磨目41が出来てしまい研磨目41は、急斜面42と緩斜面43を保持し急斜面42が、図6に示す様に、カウンターで当接しているクリーニングブレード16aの先端に対して、急斜面42がクリーニングブレードに衝突すると、衝突によって、図6に示す様に一時的にクリーニングブレードの先端が、回転方向に引き込まれる様な現象になることにより、引き込まれた一部分が他の当接面に対して集中的に加重がかかり、更に摩擦力が大きくなり捲れ現象に至る。また、同様にクリーニングブレードの先端と研磨目41の急斜面42の衝突により、クリーニングブレード16a先端の磨耗及び欠けが促進され、耐久を通して良好なクリーニング性を確保出来なくなる。
【００３６】
その為、本実施例では、図7に示す様に中間転写ベルト表面の研磨目41の緩斜面43に、前記クリーニングブレード16aの先端が当たる様に中間転写ベルトを配設する。
【００３７】
ここで、図8を用いて急斜面と緩斜面を判断する測定手法を示す。
【００３８】
図8は、前記研磨した中間転写ベルトの表面を周方向の粗さ測定行った結果である。横軸は、評価長さであり、縦軸は測定表面の凹凸の形状を高さで示した物である。ここで、急斜面のと緩斜面としてθaが緩斜面であり、θｂが急斜面である。前記クリーニングブレード16aの先端が緩斜面43を配設する条件として（θa1+θa2+θa3・・・・＋θa10）/10<（θｂ1+θｂ2+θｂ3・・・・＋θｂ10）/10の関係がある。
【００３９】
以上の関係を満たすように、前記中間転写ベルトを配設する事により研磨目41とクリーニングブレード16a先端の衝突が無くなる為、図6に示すようなクリーニングブレード16a先端の引き込まれ現象も無くなり且つ、欠けや磨耗といった現象も低減でき、捲れ性に対して、従来よりも良好なクリーニング性を確保できると共に、耐久を通して良好なクリーニング性を確保できる画像形成装置を提供できる。
【００４０】
［第二実施形態］
第１の実施例では、無端ベルトとして中間転写ベルトをもちいて説明しているが、ドラム上の感光体等の像担持体に対して、残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードが当接しているドラム状の像担持体及びベルトの張力を与えているローラ部の対向にクリーニングブレードを配設する構成のクリーニング装置においては、本発明は常に成立する。すなわち感光ベルト、転写ベルト、定着部のベルトなどのクリーニング装置において、全て本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｐ  画像形成部
Ｓ  記録材
１  画像形成装置
２  中間転写ベルト
２ａ  駆動ローラ
２ｂ  二次転写内側ローラ
２ｃ  テンションローラ
２ｄ  バネ
３  給送カセット
４  レジストローラ対
５  感光体ドラム
６  一次帯電器
７  クリーナ
８  現像器
９  光学手段
１０  一次転写ローラ
１１  二次転写ローラ
１２  搬送ベルト
１３  定着部
１３ａ定着ローラ
１４  排出トレイ
１５  除電帯電器
１６  クリーニング装置
１６ａ  クリーニングブレード
１７  段ビス
１８  クッション部材
１９  ブレード支持部材
２０  濃度センサ
３０a/ｂ  架橋ローラ
３１  砥石
４１  研磨目
４２  急斜面
２１  緩斜面
５１  赤外発光素子
５２  赤外受光素子
６１  トナーパターン
【図１】
2010271380.tif 000003
【図２】
2010271380.tif 000004
【図３】
2010271380.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010271380.tif 000009
【図８】
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