(57)【要約】【課題】  中間転写体（無端ベルト状中間転写体）表面のフィルミング劣化の大きい部分を強く研磨し、フィルミング劣化のそれほどでもない部分である画像部を弱く研磨し、全体として中間転写体を一様な表面状態に回復させ、記録材のサイズが大サイズに変わっても小サイズの場合と同様に常に安定した転写条件で画像形成ができるようにする。【解決手段】  感光体上に形成されるトナー像を中間転写体に一次転写させた後に、その中間転写体上に転写されたトナー画像を記録材に二次転写させることにより画像形成を行う画像形成装置において、研磨部材を前記中間転写体の回動方向に重ねて圧接しながら相対的に移動させて前記中間転写体の表面を研磨する移動手段と圧接ローラを有する研磨手段を設け、前記回動方向に直角方向の前記中間転写体の表面における中央部と端部の位置に応じて、前記圧接ローラの圧接面圧の大きさを変える画像形成装置。【選択図】        図５
2006058513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に形成されるトナー像を中間転写体に一次転写させた後に、その中間転写体上に転写されたトナー画像を記録材に二次転写させることにより画像形成を行う画像形成装置において、研磨部材を前記中間転写体の回動方向に重ねて圧接しながら相対的に移動させて前記中間転写体の表面を研磨する移動手段と圧接ローラを有する研磨手段を設け、前記回動方向に直角方向の前記中間転写体の表面における中央部と端部の位置に応じて、前記圧接ローラの圧接面圧の大きさを変えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記圧接面圧の大きさは、前記記録材の通紙部である前記中央部に対する方が非通紙部である前記端部に対する方よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記圧接面圧は、前記端部において３９２０〜１９６００Ｐａ、前記中央部において１５６８０Ｐａ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置の中間転写体上に付着形成されるフィルミング現象を除去する手段を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フィルミングの原因物質となる感光体や中間転写体等の像担持体上の付着物を除去する手段として研磨が用いられており、特許文献１に示すように、記録材のサイズや表裏面の印刷の違いによって研磨時間や研磨頻度の比率を変えるなどの工夫がされてきた。例えば、記録材のサイズが小さい場合は、中間転写体（無端ベルト状中間転写体）の非通紙部の幅が大きくなり、小サイズの記録材が多数枚通紙されると劣化が起こり、劣化部には付着物が付着してフィルミング現象を起こすことになる。特許文献１では前述のように記録材の幅によって中間転写体の研磨時間とか研磨の頻度を変えているが全幅に亘って一様に研磨している。
【特許文献１】特開２００２−２４４４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無端ベルト状中間転写体のクリーニングでは、ブレードでトナーを掻き取りながらこぼれるトナーを再度ブラシで受けて中間転写体にこすりつけて研磨も兼ねる形が取られているが、これによって画像部は良く研磨されるが非画像部は研磨されにくくなる。そして研磨されにくいところにはフィルミングの発生が多くなる。特に小サイズ程この傾向は強い。
【０００４】
このように、フィルミングは像担持体としての無端ベルト状中間転写体上の面に一様に付着するのではなく、非通紙部に多く付着するため、このフィルミングを更に研磨して除去するとき、本来研磨する必要の少ない部分まで一様に研磨する事は、無端ベルト状中間転写体の表面を必要以上に研磨してしまうという問題があった。これは大変不合理なことである。本発明は非通紙部をやや強く研磨し通紙部は弱く研磨して中間転写体（無端ベルト状中間転写体）表面のフィルミング劣化の大きい部分を強く研磨し、フィルミング劣化のそれほどでもない部分である画像部を弱く研磨し、全体として中間転写体を一様な表面状態に合理的に回復させ、記録材のサイズが大サイズに変わっても小サイズの場合と同様に常に安定した転写条件で画像形成ができるようにした画像形成装置を提供することを課題目的にする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は次の技術手段（１）〜（３）項の何れかによって達成される。
【０００６】
（１）感光体上に形成されるトナー像を中間転写体に一次転写させた後に、その中間転写体上に転写されたトナー画像を記録材に二次転写させることにより画像形成を行う画像形成装置において、研磨部材を前記中間転写体の回動方向に重ねて圧接しながら相対的に移動させて前記中間転写体の表面を研磨する移動手段と圧接ローラを有する研磨手段を設け、前記回動方向に直角方向の前記中間転写体の表面における中央部と端部の位置に応じて、前記圧接ローラの圧接面圧の大きさを変えることを特徴とする画像形成装置。
【０００７】
（２）前記圧接面圧の大きさは、前記記録材の通紙部である前記中央部に対する方が非通紙部である前記端部に対する方よりも低いことを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。
【０００８】
（３）前記圧接面圧は、前記端部において３９２０〜１９６００Ｐａ、前記中央部において１５６８０Ｐａ以下とすることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
小サイズの記録材を用いて画像形成を行うとき、無端ベルト状中間転写体の回動方向に直角方向で、非画像部の領域がある端部の方が、画像部の領域がある中央部の方より研磨の度合いを大きくし、中間転写体表面のフィルミングを、適時除去するようにした本発明の画像形成装置により、記録材のサイズに関係なくスジ故障等の画像ムラの起こらない安定した画像形成ができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１２】
この画像形成装置１００は、タンデム構成のフルカラーの画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写体のユニットとして無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着器２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００１３】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、像露光手段３Ｙ、現像器４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、像露光手段３Ｍ、現像器４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、像露光手段３Ｃ、現像器４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、像露光手段３Ｋ、現像器４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１４】
中間転写体ユニットとしての無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００１５】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａに搬送され、記録材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録材Ｐは、定着器２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００１６】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａにより記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００１７】
前記無端ベルト状中間転写体７０の表面のトナーをクリーニングするクリーニング手段６Ａとは別に前記無端ベルト状中間転写体７０の表面を研磨する研磨ブラシ７Ｇを設けてある。該研磨ブラシ７Ｇはナイロンに酸化チタンを混合した繊維を作成し、ブラシローラにしたものを、中間転写体に食い込み量１．０ｍｍで接触させ、従動方向に回転させるようにしたものであり、前記クリーニング手段６Ａにより残留トナーが掻き落とされ、そのトナーを研磨剤として研磨ブラシ７Ｇであるブラシローラに受けてクリーニングと共に研磨できるようにしたものである。この際、画像が小サイズのものが続くとクリーニングで掻き落とされたトナーの大部分は画像幅の領域のブラシローラに載るので非画像部の研磨が殆ど為されなくなる。そして研磨があまりなされない部分にはより多くのフィルミングが形成されてしまう。
【００１８】
このフィルミングを除去するために本発明においては、図１及び図２に示すように第２の研磨を行う研磨手段９０を設け、フィルミングの多い部分には強力に、フィルミングの少ない部分には弱く研磨するように加減させて研磨を行うようにした。これについては後で詳述する。
【００１９】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。
【００２０】
二次転写ローラ５Ａは、ここを記録材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。
【００２１】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【００２２】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【００２３】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４，７６，７７を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとから成る。
【００２４】
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
【００２５】
このように感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体７０上に各色のトナー像を一次転写して重ね合わせ、それを一括して記録材Ｐに二次転写し、定着器２４で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を無端ベルト状中間転写体７０に転移させた後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、クリーニング手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋで転写時に各感光体上に残された残留トナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
【００２６】
本発明の実施の形態例の画像形成装置の諸元は次のようになる。
【００２７】
（１）各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：直径が６０ｍｍのＯＰＣ、即ち有機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散させたものを塗布した、電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚２５μｍのものを用いた。
【００２８】
（２）現像剤：２成分現像剤である。
【００２９】
（３）プロセススピード：２２０ｍｍ／ｓである。
【００３０】
（４）中間転写体：（表面抵抗率１×１０11Ω／□、体積抵抗率１×１０8Ω・ｃｍ）の無端ベルト状中間転写体７０を採用した。その張力は４９Ｎに設定した。
【００３１】
（５）一次転写ローラ：直径２０ｍｍの発砲ローラであり、その抵抗値は１×１０6Ωであり、一次転写の転写制御は定電流制御を用いている。中間転写体背面に発泡ローラーを設置し、温湿度とカウンターでマトリックスを組んだ電流値テーブルから所定の電流値を選択し印加する方式であり、その押圧力は４．９Ｎに設定した。
【００３２】
（６）感光体非画像部の電位：電位センサで検知し、制御可能範囲が−５００Ｖ〜−９００Ｖのフィードバック制御が可能にしてあり、全露光時の電位は−５０〜０Ｖにしてある。
【００３３】
（７）露光：レーザー走査方式で、半導体レーザー（ＬＤ）を用い、パワーは３００μＷである。
【００３４】
（８）２次転写手段：無端ベルト状中間転写体７０をバックアップローラ７４と二次転写ローラ５Ａで挟み込んだ構成で抵抗値はともに１×１０7Ω、温湿度とカウンターでマトリックスを組んだ電流値テーブルから所定の電流値を選択し印加する。
【００３５】
（９）研磨部材：ラッピングフィルム＃６０００、厚み５０μｍ。（日本ミクロコーティング社製）のリボン９１Ａのロール９１を巻取軸９２に巻き取るようにしたものである。
【００３６】
（１０）加圧部材：芯金（ＳＵＳ３０３、φ１０）にゴム層（ＥＰＤＭ、厚み２．５ｍｍ）を形成した直径１５ｍｍの加圧ローラ９３である。
【００３７】
前述したように、フィルミングを除去するために本発明においては、図２に示すように第２の研磨を行う研磨手段９０を設け、フィルミングの多い部分には強力に、フィルミングの少ない部分には弱く研磨するように加減させて研磨を行うようにしたものであるが、その実施の形態例について詳述する。
【００３８】
研磨部材としてのラッピングフィルム９１Ａのリボンロール９１から繰り出されて巻取軸９２によって巻き取り駆動される移動手段によって、ラッピングフィルム９１Ａは、ガイドローラ７１等に巻回されて回動する無端ベルト状中間転写体７０に接触して該無端ベルト状中間転写体７０の回動方向と反対方向に搬送される。そしてラッピングフィルム９１Ａと無端ベルト状中間転写体７０とは、加圧部材としての圧接ローラ９３と前記ガイドローラ７１に挟持されて加圧されながら摺動されて無端ベルト状中間転写体７０の表面のフィルミング層が研磨される。この際圧接ローラ９３によって加えられる圧力は軸方向によって変化するようにしてある。即ち、図３の圧接ローラ９３及びガイドローラ７１の断面図に示すように、圧接ローラ９３の撓みと表面のゴム層の作用により、圧接ローラ９３は両端の軸受部９４に対してバネ９５により一定荷重を与えることによって、図４の模式図に示すように圧接ローラ面の両方の端部９３Ａに高めの圧接力が生じ中央部９３Ｂは端部に比べて低い圧接力にすることが可能になる。そして両端の一定荷重Ｆをいろいろに変えて端部と中央部にかけられる圧接力の大きさと割合いを調節することができる。
【００３９】
また図示はしないが、圧接ローラを両端部と中央部の３個別々に分けてそれぞれ独立に加圧する構造とすることもできる。
【００４０】
無端ベルト状中間転写体の画像部（中央部）と非画像部（端部）に対して、その加圧ローラによる面圧を次の実施テストのように変化させて加えたとき、図５及び図６のグラフに示すように、画像レベル（画質レベル）やフィルミング発生状況や画像荒れ発生状況がどのように改善されるかを掴むことができた。
実施テスト
Ａ４Ｒ判の記録材を用いて１０万コピーのテストを実施した。原稿はＹ、Ｍ，Ｃ，Ｋ各色５％の印字率の印字パターンである。１０万コピー後にＡ３判前面にハーフトーンを出力してフィルミングと無端ベルト状中間転写体の荒れによる画像荒れの発生を確認した。（Ａ３判ハーフトーンはＰＷＭ３０％のラインスクリーンでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｂ，Ｇ，Ｒをそれぞれ出力）
圧接ローラ９３によって面圧を変化させて画質評価及び表面粗さ評価をした結果を図５及び図６に示す。即ち、それぞれ通紙部及び非通紙部における条件が確立できたのでこの条件で面圧を掛けるのが好ましい。
【００４１】
圧接面圧の大きさについては、前記記録材の通紙部である中央部に対する方が非通紙部である端部に対する方よりも低いことが良好な画質の画像形成を得るために必要であり、３．９２ｋＰａよりも大きくさせることがフィルミングを消すために必要であり、無端ベルト状中間転写体による画像荒れの現象を解消するためには、１５．６８ｋＰａより小さいことが必要であることが図５のグラフによって分かる。
【００４２】
また、圧接面圧は、非通紙部である端部において３９２０〜１９６００Ｐａ、通紙部である中央部において１５６８０Ｐａ以下とすることが、無端ベルト状中間転写体の表面粗さを実用状態に保持させる上で好ましいことが図６のグラフによって分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置における中間転写体表面の研磨手段を示す部分拡大図である。
【図３】本発明に用いる圧接ローラの断面図である。
【図４】本発明の研磨手段の圧接ローラの通紙部及び非通紙部に対する加圧状態を示す模式図である。
【図５】本発明の研磨手段の圧接ローラの通紙部及び非通紙部に対する各面圧の大きさによる画像レベルの良否を評価したグラフである。
【図６】本発明の研磨手段の圧接ローラの通紙部及び非通紙部に対する各面圧の大きさによる１０万コピー後の中間転写体表面の表面粗さの測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ，６Ａ  クリーニング手段
７  無端ベルト状中間転写体ユニット
７Ｇ  研磨ブラシ（ブラシローラ）
２４  ベルト式定着装置
７０  無端ベルト状中間転写体
９０  研磨手段
９１  リボンロール
９１Ａ  ラッピングフィルム
９２  巻取軸
９３  圧接ローラ
９４  軸受部
９５  バネ
１００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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