(57)【要約】    【課題】単純な構成にて転写中抜けなどの一次転写不良と上記のブレードめくれの両方を改善することのできる画像形成装置を提供する。    【解決手段】画像情報に応じたトナー像が形成される感光体６と、感光体６に圧接し複数本のローラ２〜５に架設された無端状の中間転写ベルト１と、感光体６のトナー像を中間転写ベルト１に転写する一次転写ローラ１１と、中間転写ベルト１に転写して保持されたトナー像を、記録媒体に一括転写する二次転写ローラ１３と、二次転写後に中間転写ベルト１に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード２１を有し、感光体７と二次転写ローラ１３の表面摩擦係数が、中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低く設定する。【選択図】    図１
2006003859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に当接される中間転写部材と、前記像担持体のトナー像を前記中間転写部材に転写する一次転写手段と、前記中間転写部材に圧接され、当該中間転写部材に転写して保持されたトナー像を、記録媒体に一括転写する二次転写手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体と前記二次転写手段の表面摩擦係数が、前記中間転写部材の表面摩擦係数よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体、前記中間転写部材及び前記二次転写手段の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段をそれぞれ設け、これら潤滑剤供給手段は前記像担持体と前記二次転写手段に供給する潤滑剤の量が前記中間転写部材に供給する潤滑剤の量よりも多いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記潤滑剤供給手段が供給する潤滑剤の量を調整可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体と前記二次転写手段に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設け、前記中間転写部材に対しては前記像担持体及び前記二次転写手段に供給した潤滑剤を間接的に供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体が前記中間転写部材より表面摩擦係数が小さい材質から作られているとともに、前記二次転写手段に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設け、前記中間転写部材に対しては前記二次転写手段に供給した潤滑剤を間接的に供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の画像形成装置において、前記中間転写部材が前記像担持体に圧接し複数本のローラに架設された無端状の中間転写ベルト、前記二次転写手段が二次転写ローラであり、前記中間転写ベルトに残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、画像間にブレード入力パターンとしてのトナー像を形成し、該入力パターンのトナー像を前記クリーニングブレードに浸入させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記ブレード入力パターンのトナー量が作像モードによって変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記ブレード入力パターンのトナー量は、前記像担持体あるいは前記二次転写ローラから前記中間転写ベルトへの潤滑剤塗布効率が落ちる作像モードのとき、多くなるように変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の画像形成装置において、前記ブレード入力パターンのトナー量の変更が、単位面積あたりの付着量を変えて行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求８または９記載の画像形成装置において、前記ブレード入力パターンのトナー量の変更が、パターン面積の大きさを変えて行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記ブレード入力パターンの入力間隔が作像モードによって変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、前記ブレード入力パターンの入力間隔は、前記像担持体あるいは前記二次転写ローラから前記中間転写ベルトへの潤滑剤塗布効率が落ちる作像モードのとき、短くなるように変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項２ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記二次転写ローラに潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が前記前記二次転写ローラに当接するブラシ部材を介して潤滑剤の供給を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項２ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記二次転写ローラに潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が固形の潤滑剤を直接押し当てることで潤滑剤の供給を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項４または５に記載の画像形成装置において、前記二次転写ローラが常時前記中間転写ベルトに接触していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の画像形成装置において、前記二次転写ローラに転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を有し、画像間の転写バイアス値は画像転写時の転写バイアス値よりも低く設定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に転写し、該中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に一括転写する中間転写方式の画像形成装置は既に公知である。この種の画像形成装置として、像担持体は画像情報に応じたトナー像を担持するもので、例えば感光体が用いられ、中間転写体には例えば複数本のローラに掛け渡された無端状の中間転写ベルトが用いられている。また、感光体のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写手段としては一次転写に感光体と中間転写ベルトの間に形成する転写電界が用いられ、中間転写ベルトのトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段には中間転写ベルトと転写材との間に形成する転写電界が用いられる。一次転写手段は、感光体上に形成されたトナー像を忠実に、かつ安定して中間転写体に転写することが要求される。また、二次転写手段でも同様に、中間転写体に形成されたトナー像を忠実に、かつ安定して記録媒体に転写することが要求される。つまり、一次転写手段及び二次転写手段に求められる性能を実現するには、安定した転写を高い転写効率で行う必要がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１１７５５号公報
【特許文献２】特開平６−３３２３２４号公報
【特許文献３】特開２０００−１９８５８号公報
【特許文献４】特開昭５７−１７９７３号公報
【特許文献５】特開平７−２７１１４２号公報
【特許文献６】特開２００１−７５４４９号公報
【０００４】
このような画像形成装置においては、一次転写時に画像の中央（特に線部や文字部中央）が抜けてしまう、いわゆる虫食い現象が発生することがある。この問題を解決するために、感光体に潤滑剤を塗布し、摩擦係数を下げてトナーとの間の付着力を弱めてやる方法や（特許文献１）、感光体の摩擦係数と中間転写ベルトの摩擦係数との関係を規定する方法（特許文献２，３）が提案されている。
【０００５】
しかしながら、摩擦係数は転写性のみならず、転写しきれなかったトナーを除去するためのクリーニングブレードのブレードめくれとも密接な関係がある。このブレードめくれを解決する方法にも、クリーニングの対象に潤滑剤を供給する方法が効果的であり広く知られている（例えば、特許文献４，５，６）。そのため、上記の虫食いとクリーニングブレードのめくれの双方を解決するための潤滑剤塗布条件や摩擦係数条件が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、虫食い現象の発生を軽減し、さらにクリーニングブレードのめくれの問題も軽減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、画像情報に応じたトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に当接される中間転写部材と、前記像担持体のトナー像を前記中間転写部材に転写する一次転写手段と、前記中間転写部材に圧接され、当該中間転写部材に転写して保持されたトナー像を、記録媒体に一括転写する二次転写手段とを有する画像形成装置において、前記像担持体と前記二次転写手段の表面摩擦係数が、前記中間転写部材の表面摩擦係数よりも低いことを特徴としている。
【０００８】
なお、本発明は、前記像担持体、前記中間転写部材及び前記二次転写手段の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段をそれぞれ設け、これら潤滑剤供給手段は前記像担持体と前記二次転写手段に供給する潤滑剤の量が前記中間転写部材に供給する潤滑剤の量よりも多いと、効果的である。
【０００９】
さらに、本発明は、前記潤滑剤供給手段が供給する潤滑剤の量を調整可能であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記像担持体と前記二次転写手段に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設け、前記中間転写部材に対しては前記像担持体及び前記二次転写手段に供給した潤滑剤を間接的に供給すると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、前記像担持体が前記中間転写部材より表面摩擦係数が小さい材質から作られているとともに、前記二次転写手段に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設け、前記中間転写部材に対しては前記二次転写手段に供給した潤滑剤を間接的に供給すると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記中間転写部材が前記像担持体に圧接し複数本のローラに架設された無端状の中間転写ベルト、前記二次転写手段が二次転写ローラであり、前記中間転写ベルトに残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有すると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、画像間にブレード入力パターンとしてのトナー像を形成し、該入力パターンのトナー像を前記クリーニングブレードに浸入させると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記ブレード入力パターンのトナー量が作像モードによって変更可能であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記ブレード入力パターンのトナー量は、前記像担持体あるいは前記二次転写ローラから前記中間転写ベルトへの潤滑剤塗布効率が落ちる作像モードのとき、多くなるように変更すると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記ブレード入力パターンのトナー量の変更が、単位面積あたりの付着量を変えて行うと、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記ブレード入力パターンのトナー量の変更が、パターン面積の大きさを変えて行うと、効果的である。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記ブレード入力パターンの入力間隔が作像モードによって変更可能であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記ブレード入力パターンの入力間隔は、前記像担持体あるいは前記二次転写ローラから前記中間転写ベルトへの潤滑剤塗布効率が落ちる作像モードのとき、短くなるように変更すると、効果的である。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記二次転写ローラに潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が前記前記二次転写ローラに当接するブラシ部材を介して潤滑剤の供給を行うと、効果的である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、前記二次転写ローラに潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が固形の潤滑剤を直接押し当てることで潤滑剤の供給を行うと、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記二次転写ローラが常時前記中間転写ベルトに接触していると、効果的である。
【００１８】
さらにまた、本発明は、前記二次転写ローラに転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を有し、画像間の転写バイアス値は画像転写時の転写バイアス値よりも低く設定すると、効果的である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１及び２の構成によれば、像担持体の表面摩擦係数が中間転写部材の表面摩擦係数よりも低いことにより、一次転写効率の低下や、虫食いを防止することができる。また、二次転写手段の表面摩擦係数が中間転写部材の表面摩擦係数よりも低いことにより、中間転写部材よりもブレードめくれが生じやすい二次転写手段のブレードめくれを防止する効果がある。また、クリーニング性能も向上する。加えて、中間転写部材と二次転写手段との間に回転速度差が生じる場合においても、紙との摩擦力が低くなることで、紙の進行を妨げづらくなり、画像の乱れを防止することができる。
【００２０】
請求項３の構成によれば、像担持体、中間転写部材及び二次転写手段の表面摩擦係数の設定を容易に行うことができる。
請求項４及び５の構成によれば、像担持体、中間転写部材及び二次転写手段の表面摩擦係数の設定が容易で、中間転写部材に潤滑剤供給手段を設けないのでその分安価になる。
【００２１】
請求項６の構成によれば、画像間に形成したトナー像を中間転写ベルトのクリーニングブレードに浸入させることで、ブレードとベルトとの間にトナーが介在することになり、ブレードめくれを防止する働きをする。結果として、中間転写ベルトの表面摩擦係数を下げて一次転写性を阻害することなしにブレードめくれをより確実に防止することができる。
【００２２】
請求項７ないし１０の構成によれば、ブレード入力パターンのトナー量を作像モードによって変更することにより、中間転写ベルト表面に潤滑剤が間接的に塗布される機会が少なくなるモードにおいては、トナー量を多くしてブレードへのトナー入力量を増やすことができる。それにより、ブレードのめくれを防止することができる。
【００２３】
請求項１１及び１２の構成によれば、ブレード入力パターンの回数間隔を作像モードによって変更することにより、中間転写ベルト表面に潤滑剤が間接的に塗布される機会が少なくなるモードにおいては、回数間隔を短くしてブレードへのトナー入力量を増やすことができる。それにより、ブレードのめくれを防止することができる。
【００２４】
請求項１３の構成によれば、二次転写ローラに潤滑剤を塗布することで、請求項１の効果に加え、二次転写ローラの表面摩擦係数が下がり、二次転写ローラのブレードめくれを防止することができる。
【００２５】
請求項１４の構成によれば、請求項９の効果に加え、二次転写ローラに付着した紙粉をブラシによって除去することができるため、付着した紙粉がクリーニングブレードに浸入してクリーニング性を阻害することを防ぐことができる。
【００２６】
請求項１５の構成によれば固形の潤滑剤を直接押し当てて塗布することで、ブラシなどの塗布部材を用いなくて済み、コストを下げることができる。
請求項１６の構成によれば、二次転写ローラが画像間でも中間転写ベルトに接触することで、二次転写ローラ表面に塗布された潤滑剤が中間転写ベルトに転移することができ、中間転写ベルトのブレードめくれをより確実に防止することができる。
【００２７】
請求項１７の構成によれば、画像間のバイアス値が所定の転写バイアス値よりも低く設定されていることで、二次転写ローラが画像間で中間転写ベルトに接触する機会を持つ場合でも、中間転写ベルトから二次転写ローラに転写されてしまうトナー像を少なくすることができ、より多くのトナーを中間転写ベルトのクリーニングブレードに浸入させることができるため、ブレードめくれをより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は、カラー画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置の画像形成部は、像担持体としての中間転写ベルト１が配置され、中間転写ベルト１はローラ２，３，４，５に巻き掛けられ、ローラ２，３の一方が駆動ローラとして時計方向に回転駆動することにより矢印Ａ方向に走行駆動される。また、画像形成部は中間転写ベルト１の上部走行辺に対向して第１ないし第４の作像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが設けられている。第１ないし第４の作像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、像担持体としてドラム状の感光体７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを有し、その各感光体上にマゼンタトナー像、シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。
【００２９】
第１ないし第４の作像ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、その像担持体上にトナー像を形成する構成とその作用は実質的に全て同一であるため、図２に用いて第１の作像ユニット６ａの感光体７ａにトナー像を形成する構成だけを説明する。
【００３０】
この感光体７は、図２における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ８によって像担持体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、図１に示すレーザ書き込みユニット９から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。これによって感光体７上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１０によって例えばマゼンタトナー像として可視像化される。
【００３１】
このようにして形成されたマゼンタトナー像は、感光体７と中間転写ベルト１を挟んで配置された転写ローラ１１にトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって感光体７上のマゼンタトナー像が中間転写ベルト１上に転写される。中間転写ベルト１に転写されず、感光体７上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１２によって除去される。
【００３２】
全く同様にして、第２乃至第４の作像ユニット６ｂ，６ｃ，６ｄの感光体７ｂ，７ｃ，７ｄ上にシアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がマゼンタトナー像の転写された中間転写ベルト１上に順次重ね合されて転写される。このようにして中間転写ベルト１上に形成された４色のトナー像はベルト走行に伴って図１の右端の２次転写ローラ１３が設けられた２次転写部へ移動する。
【００３３】
一方、装置本体の下部には給紙部(図示せず)が設けられ、該給紙部から例えば転写紙より成る記録材Ｐが給送される。給紙された記録材Ｐは、図１に示すレジストローラ１４に突き当てられた後、記録材に正しくトナー像が転写されるタイミングで中間転写ベルト１の２次転写部へ送り込まれる。そして、２次転写ローラ１３に対し中間転写ベルト１上のトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１上に重ね転写されたトナー像が記録材Ｐ上に転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１５を介して定着装置１６へ搬送され、そこでトナー像が定着された後、不図示の排紙部等に排出される。
【００３４】
また、２次転写後、記録材Ｐに転写されなかった転写残トナーはベルトクリーニング装置２０によって除去される。ベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト１に摺接するクリーニングブレード２１を備えている。なお、符号２２はブレード２１の中間転写ベルト１への確実な摺接を得るためのバックアップローラである。
【００３５】
ところで、上記のような中間転写方式の画像形成装置では、一次転写部において、トナー像が局部的に抜けてしまう、いわゆる虫食い現象が発生する場合がある。この虫食いは、感光体７の表面摩擦係数が、中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低い場合には発生しにくいことが本願発明者の実験結果から判った。
【００３６】
一方、画像間には、トナー付着量制御や位置ズレ補正のためにパターンを作成する場合がある。これらのパターンは紙に転写されないため、二次転写ローラ２２と接触し、パターンの全部または一部がローラ表面に転写されることとなり、除去するためにクリーニング手段を必要とする。クリーニング手段としてはクリーニングブレードが一般的であるが、ブレードめくれが発生してローラの回転を阻害または停止させる場合がある。
【００３７】
そこで、本発明は相反する虫食い現象の防止とクリーニングブレード２１のめくれ防止を両立するものであり、次に好ましい実施例について説明をする。
実施例１
【００３８】
実施例１では、感光体７、中間転写ベルト１、二次転写ローラ１３に潤滑剤供給手段としての潤滑剤塗布装置を設けている。
上記中間転写ベルト１は、その材料としてポリイミドを用いており、ポリアミック酸の溶液中にカーボンブラックを分散させ、その分散液を金属ドラムに流入して乾燥させた後、金属ドラムから剥離したフィルムを高温度下で伸長させてポリイミドフィルムを形成し、適当な大きさに切り出してポリイミド樹脂からなる無端状のベルトを作製するようにした。フィルム成形は一般的な方法に従って、カーボンブラックを分散したポリマー溶液を円筒金型に注入し、１００〜２００℃に加熱しつつ円筒金型を回転させて遠心成形によりフィルム状に成膜した。このようにして得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００〜４５０℃でポリイミド化反応を進行させ硬化させて中間転写ベルト１を得るようにした。このとき、カーボン量，焼成温度，硬化速度等を変更してベルトの抵抗を調整することができる。このように作られたベルトの表面摩擦係数は０．４５であった。表面摩擦係数の測定には、新東科学製HEIDON TRIBOGEAR μs 94iを用いた。
【００３９】
感光体７と中間転写ベルト１間の表面摩擦係数差が、虫食い、転写性（転写効率）に対してどの程度影響を及ぼすかを調査した。感光体７、中間転写ベルト１の表面摩擦係数は、潤滑剤供給量を調節することにより行った。供給量の調節は、対象物への固形潤滑剤の加圧力を変えることで行ったが、他にも、塗布機構の対象物への接触時間を変えたり、接触面積を変えるなどの方法がある。虫食いについて調査した結果を図３に示す。
【００４０】
図３において、虫食いランクとは虫食いの発生レベルを１〜５の数値で評価したものである。１が最も悪く、５が最も良い。４以上を許容範囲内とした。感光体７の表面摩擦係数を０．２５、０．３、０．４の三水準とし、中間転写ベルト１の表面摩擦係数を細かく調節して評価を行った。この結果から、感光体７の表面摩擦係数値はどの値であっても、感光体７の表面摩擦係数が中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低い場合には、虫食いは許容範囲内に収まっていることがわかる。
【００４１】
次に、転写効率への影響を調べた。その結果を図４に示す。
図４における転写効率とは、感光体７上のトナー量に対する、中間転写ベルト１へ転写されたトナー量の比であり、一次転写の効率を示すものである。この結果から、転写効率は感光体７、中間転写ベルト１間の表面摩擦係数差に大きく影響を受け、中間転写ベルト１と比較して、感光体７の表面摩擦係数が低いほど転写効率は高くなることがわかる。
【００４２】
したがって、感光体７の表面摩擦係数を中間転写ベルト１の表面摩擦係数よりも低くすることにより、虫食いを防止し、良い転写効率を得ることができた。なお、この表面摩擦係数の関係は、中間転写ベルト１への潤滑剤供給量を、感光体７への潤滑剤供給量よりも少なくすることで達成した。
【００４３】
また、中間転写ベルト１、二次転写ローラ１３の表面摩擦係数とブレードめくれとの関係を調査した。
中間転写ベルトと二次転写ローラへの潤滑剤塗布量を調節することで、それぞれの表面摩擦係数を同じ値に調節し、連続通紙することで、ブレードめくれの発生しやすさを比較した。結果を図５に示す。
【００４４】
図５において、○は１０万枚通紙でブレードめくれが発生しなかったことを示し、枚数はブレードめくれが発生した場合で、発生したときの大体の枚数を示してある。この結果から、二次転写ローラに当接したブレードは、中間転写ベルトに当接したブレードよりもブレードめくれが発生しやすく、どちらのブレードも、当接する対象物の表面摩擦係数が高いほどブレードめくれが発生しやすいことがわかる。
【００４５】
また、二次転写ローラのブレードの方が、中間転写ベルトのブレードよりも早くめくれが発生していることがわかる。このことより、二次転写ローラのブレードはベルトのブレードよりもめくれが発生しやすいことがわかる。
【００４６】
したがって、二次転写ローラのブレードめくれ防止のためには、ローラの摩擦係数を少なくともベルトの摩擦係数以下にする必要がある。そのことは、中間転写ベルトの摩擦係数を、中間転写ベルトのブレードめくれが発生しない値に設定する場合には、二次転写ローラのブレードめくれ防止に対して非常に効果があることを示している。
【００４７】
ここで、潤滑剤塗布装置の具体的な構成について図２を用いて説明する。図２に示す潤滑剤塗布装置３０は感光体７に潤滑剤を供給するものであるが、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３に付設する潤滑剤塗布装置にも適用できるものである。
【００４８】
図２において、潤滑剤塗布装置３０はクリーニング装置１２内に設けられており、該装置は塗布ブラシ３１及び潤滑剤ユニット３２を備えている。潤滑剤ユニット３２は、図６に示すように、固形の潤滑剤３３とこの潤滑剤を塗布ブラシ３１に押し付ける加圧手段としてのスプリング３４とで構成され、スプリング３４の加圧力を選ぶことにより潤滑剤３３の塗布量を可変することができる。また、加圧手段としてはスプリング３４の代わりに図７に示すような重り３５を用いることができる。この場合も、重り３５の重さを選ぶことにより潤滑剤３３の塗布量を可変することができる。
【００４９】
このように構成された潤滑剤塗布装置３０は、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３に対してそれぞれ設けることで、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数を適宜設定することができ、感光体７及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数より中間転写ベルト１の表面摩擦係数を大きくすることが達成できる。
【００５０】
上記実施例１では、感光体７、中間転写ベルト１及び二次転写ローラ１３のそれぞれに潤滑剤塗布装置３０を設けているが、潤滑剤塗布装置３０は感光体７と二次転写ローラ１３に対して設け、中間転写ベルトには潤滑剤塗布装置３０を設けずに、中間転写ベルト１への潤滑剤は感光体７と二次転写ローラ１３に塗布したものを間接的に塗布するように構成してもよい。この場合も、中間転写ベルト１は潤滑剤が間接的に塗布されるので、感光体７や二次転写ローラ１３に比べて塗布量が少なく、感光体７及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数より中間転写ベルト１の表面摩擦係数を大きくすることが容易に得られる。
【００５１】
さらに、感光体７及び二次転写ローラ１３の各表面摩擦係数より中間転写ベルト１の表面摩擦係数を大きくするという摩擦係数の関係を満たすため、感光体７の表面摩擦係数低減を目的とした表層を感光体表面に設けてもよい。
【００５２】
感光体７の表面層に使用される材料としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
【００５３】
これらの樹脂に摩擦係数を低下させる目的でフッ素樹脂粒子、ポリオレフィン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の潤滑剤が添加される。
フッ素樹脂粒子の具体例としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル及びパーフルオロアルキルビニルエーテルなどの重合体、及びそれらの共重合体が用いられる。
【００５４】
ポリオレフィン樹脂粒子の具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィンの単独重合体、異種オレフィンとの共重合体、またはそれらの熱変性物の粒子を表し、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリヘキセン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキセン共重合体などが挙げられる。
【００５５】
シリコーン樹脂粒子の具体例としては、シロキサン結合が三次元で結合し、網目構造をとり、珪素原子にアルキル基、アリール基、アミノ置換アルキル基、ジアルキルシリコーンなど置換されたもので有機溶媒に不溶なもの、が挙げられる。
【００５６】
このような表面層を設けた感光体７の表面摩擦係数は、一般的に０．１〜０．３程度になる。
中間転写ベルト１の表面摩擦係数は、表面の粗さによってばらつくが、一般的にその材質から０．３５〜０．７程度となる。
【００５７】
このような感光体と中間転写ベルトを用いたところ、感光体の表面摩擦係数が中間転写ベルトの表面摩擦係数よりも低いことにより、虫食いを防止し、良い転写効率を得ることができた。
【００５８】
さらに、二次転写ローラ１３には潤滑剤塗布装置３０を設けることで、クリーニングブレード７のめくれを防止することができる。
実施例２
【００５９】
図８において、条件１〜８は感光体７、中間転写ベルト１、二次転写ローラ１３それぞれへの潤滑剤塗布条件を示し、塗布ありは○、塗布なしは―で表記した。すなわち、条件１〜３は中間転写ベルト１に潤滑剤を塗布するもので、さらに感光体７と二次転写ローラ１３の両方に塗布するものが条件１で、二次転写ローラ１３に塗布するものが条件２、感光体７に塗布するものが条件３となっている。また、条件４〜６は中間転写ベルト１に潤滑剤を塗布しないが、感光体７と二次転写ローラ１３の両方に塗布するものが条件４で、二次転写ローラ１３にのみ塗布するものが条件５、感光体７にのみ塗布するものが条件６となっている。さらにまた、中間転写ベルト１にのみ潤滑剤を塗布するものが条件７で、中間転写ベルト１、感光体７及び二次転写ローラ１３の何れにも潤滑剤を塗布しないものが条件８で設定している。
【００６０】
この条件１〜８におけるブレードめくれ、虫食い、転写性(転写効率)２について評価し、その結果を図８の問題点の欄に、○：問題なし、△：許容限界、×：許容不可の３ランクで表示する。
【００６１】
評価結果から、条件１〜３及び条件７はブレードめくれの問題が無いが、虫食い及び一次転写性は許容不可であった。また、条件８は虫食い及び一次転写性の問題が無いが、ブレードめくれが許容不可であった。これらの条件に対し、条件４〜６はブレードめくれ、虫食い、転写性（転写効率）がすべて許容する範囲内に入っている。このことは、感光体７と二次転写ローラ１３の少なくとも一方に潤滑剤を塗布することで、虫食いなどの一次転写不良とブレードめくれの両方を防止できることを示している。なお、条件４は条件５、６に比べて虫食い、転写性（転写効率）が若干劣っており、このことから感光体７と二次転写ローラ１３の一方に潤滑剤を塗布することが最も好ましく、感光体７と二次転写ローラ１３の両方に潤滑剤を塗布するのは次善と言える。
【００６２】
このように、条件４〜６が好ましいのは、感光体７あるいは二次転写ローラ１３から中間転写ベルト１表面に潤滑剤が転移し、間接的に塗布されることにより、一次転写性を阻害しない程度に表面摩擦係数を下げることができるためである。これを確かめるため、図８の各条件でのベルト表面摩擦係数を測定し、虫食いレベルとの関係を調べた。結果を図９に示す。
【００６３】
図９において、虫食いランクとは虫食いの発生レベルを５段階で評価したものである。１が最も悪く、５が最も良い。ベルトへ潤滑剤塗布を行う条件である条件１〜３、７では、ベルト表面摩擦係数が他条件に比べて低く、虫食いも悪くなっている。感光体７と二次転写ローラ１３の両方に塗布する条件４では、条件１〜３、７よりもベルト表面摩擦係数は高く、虫食いも良くなっている。感光体７と二次転写ローラ１３のどちらか一方に塗布する条件５、６は、条件４よりもさらにベルト表面摩擦係数が高くなっており、虫食いもさらに良くなっている。潤滑剤塗布をどこにも行わない条件８では、条件４よりもさらにベルト表面摩擦係数が高くなっているが、ブレードめくれが発生した。このことから、感光体と二次転写ローラの少なくとも一方に潤滑剤を塗布することにより、中間転写ベルトに潤滑剤が間接的に塗布されて一次転写性を阻害しない程度に表面摩擦係数が下がり、虫食いなどの一次転写不良とブレードめくれの両方を防止できることが確かめられた。
【００６４】
実施例３
上記実施例２の構成によれば、感光体７と二次転写ローラ１３の少なくとも一方に潤滑剤を塗布することで、虫食いなどの一次転写不良とブレードめくれの両方を防止できることがわかったが、クリーニングブレード２１へのトナー入力量が極端に少ない条件（白紙を連続で通紙するなど）では、ブレードめくれが発生することがある。
【００６５】
そこで、実施例３は、画像間に１つの作像ユニット６でトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１に転写され、ブレード入力パターンとして中間転写ベルト１のクリーニングブレード２１に浸入させることができる制御機構をもつ構成とした。その他の構成は図１の構成と同じである。
【００６６】
画像間に形成するトナー像は、ここではベタ画像とし、面積を回転方向３ｍｍ×軸方向全幅、回数間隔を１０枚に一回とした。
ブレード入力パターンの効果を確かめるため、実施例１の構成と実施例２の構成で、白紙画像を１万枚通紙してブレードめくれを評価したところ、実施例１の構成では途中でブレードめくれが発生したが、実施例２の構成では発生しなかった。したがって、このようなブレード入力パターンを形成することにより、ブレードめくれをより確実に防止できることが確かめられた。
【００６７】
また、潤滑剤が間接的に塗布される機会が少ないような作像モード（二次転写ローラがベルトに当接する時間が少ないなど）では、ブレードめくれはより発生しやすくなるため、上記ブレード入力パターンの画像濃度（単位面積あたりの付着量）、画像面積、回数間隔を作像モードにより変更できるようにし、上記のような潤滑剤が間接的に塗布される機会が少ないような作像モードではクリーニングブレード２１へのトナー入力量をより多くすることもできる。
【００６８】
なお、作像モードの違いとしては例えば白黒モードとフルカラーモードの違いである。フルカラーモードでは定着性を確保するために画像間をある程度空けているが、白黒モードでは通紙枚数をかせぐために画像間を狭くする。そのため、白黒モードでは連続通紙時に紙間が狭くなるので、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１との接触時間が短くなり、特に二次転写ローラ１３からの潤滑剤間接塗布が少なくなる。また、感光体７に潤滑塗布手段を設けた場合でも、感光体７からの間接塗布も画像部からは塗布されにくいので、白黒モードでは非画像部が少なくなることで塗布量は少なくなる。そこで、白黒モードとフルカラーモードにおいてブレードへのトナー入力量を変えるものである。
【００６９】
さらに、作像モードの違いとして通紙枚数の違うモードがある。例えば１００枚の画像形成を行うとき、異なる内容のものを１００枚連続で作成する場合と、同じ内容のものを１００枚連像で作成する場合とでは画像間の幅が異なる。したがって、このような作像モードにおいてもブレードへのトナー入力量を変えるものである。
【００７０】
トナー入力量の変更は、上記したように、ブレード入力パターンの画像濃度、画像面積、回数間隔の変更であり、画像濃度とは単位面積あたりのトナー付着量を変えることであり、上記した白黒モードやリピート枚数が多いモードのときトナー付着量を増やす。ただし、画像濃度の変更は現像装置の能力によって限界がある。
【００７１】
また、画像面積の変更とはブレード入力パターンの通常面積が回転方向３ｍｍ×軸方向全幅のとき、トナー入力量を増やす場合は回転方向の幅を３ｍｍより大きくする変更である。この変更は、現像能力による限界がなく、所望の入力量を得られやすい。
【００７２】
最後に、回数間隔の変更とはブレード入力パターンを上記のように１０回毎に入力するところを、トナー入力量を増やすモードでは例えば５回毎のように入力間隔を狭める変更である。この変更も現像能力による限界がなく、所望の入力量を得られやすい。
【００７３】
かくして、画像間にトナー像を形成し、中間転写ベルトのクリーニングブレードに浸入させることにより、中間転写ベルトの表面摩擦係数を下げることなく、ブレードめくれを防止することができた。
【００７４】
実施例４
実施例４は、二次転写ローラに潤滑剤を塗布する構成とした。その他の構成は図１の構成と同じである。
【００７５】
上記ように、ブレード入力パターンを形成してクリーニングブレード２１に入力させる場合、中間転写ベルト上に形成された入力パターンはクリーニングブレードに入力する前に二次転写ローラ１３に接する。このため、二次転写ローラ１３の表面に入力パターンのトナーが付着し、そのトナーが記録材Ｐの裏面に転移してこれを汚してしまう。そこで、二次転写ローラ１３もクリーニング手段が必要となり、最も一般的な手段としてクリーニングブレード２７がある。しかし、二次転写ローラは、記録媒体が巻き付くことがないように確実に分離させなくてはならないため、感光体や中間転写ベルトと比較して径が小さい場合が多い。そのため、ローラのクリーニング手段としてクリーニングブレード２７がある場合、ブレードめくれの危険性が高い。そこで、二次転写ローラに潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置３０を設けることで解決を行う。
【００７６】
潤滑剤塗布装置３０の構成としては、図１０に示すような構成とした。潤滑剤３３を潤滑剤塗布ブラシ３１に加圧スプリング３４によって圧接し、潤滑剤塗布ブラシ３１によって削り取った潤滑剤を二次転写ローラ１３に塗布させる構成である。この構成により、潤滑剤の効果で二次転写ローラ１３の表面摩擦係数は下がり、クリーニングブレード２１のめくれを防止することができる。
【００７７】
また、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１の間には、記録媒体としての紙が侵入してくるため、二次転写ローラ１３に紙粉が付着する場合がある。この紙粉がクリーニングブレード２７に浸入してクリーニング性を阻害する場合がある。この構成では、紙粉を潤滑剤塗布ブラシ３１によって除去することができるため、ブレードめくれに加えて、紙粉によるクリーニング性の阻害も防ぐことができる。
【００７８】
実施例５
実施例５は、二次転写ローラに潤滑剤を塗布する構成とした。その他の構成は図１の構成と同じである。
【００７９】
潤滑剤を塗布する構成は、図１１に示すような構成とした。潤滑剤３３を加圧スプリング３４によって二次転写ローラ１３に圧接し、潤滑剤３３を直接二次転写ローラ１３に塗布させる構成である。この構成により、潤滑剤の効果で二次転写ローラ１３の表面摩擦係数は下がり、クリーニングブレード２７のめくれを防止することができる。
【００８０】
実施例４と比較して、潤滑剤塗布ブラシが必要ないため、省スペース化、低コスト化の効果がある。
実施例６
【００８１】
実施例４や５の構成では、上記のブレード入力パターンが二次転写ローラに転写される場合があるため、ベルトのクリーニングブレード２１へのトナー入力量が形成時よりも少なくなってしまう。そのため、ブレードめくれの危険性は高くなる。上記入力量を増やすために、より多くのトナー像を形成する方法があるが、トナーを無駄に消費することになり、１枚あたりのコストは高くなってしまう。
【００８２】
そこで、実施例６では、二次転写ローラに転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を設け、画像間の転写バイアス値を画像転写時の転写バイアス値よりも低く設定することにより、二次転写ローラに転写されてしまうトナー量を減らした。このことにより、クリーニングブレード２１へのトナー入力量が形成時よりも大きく変わることなく入力され、ベルトのブレードめくれをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の主要部の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す作像ユニットの断面図である。
【図３】中間転写ベルトと感光体の摩擦係数差と虫食いの関係を示すグラフである。
【図４】中間転写ベルトと感光体の摩擦係数差と転写効率の関係を示すグラフである。
【図５】中間転写ベルトと二次転写ローラの摩擦係数差とブレードのめくれ易さを示す表図である。
【図６】潤滑剤供給手段の一例を示す説明図である。
【図７】潤滑剤供給手段の他の例を示す説明図である。
【図８】潤滑剤塗布条件と、ブレードめくれ、虫食い、転写性（転写効率）との関係を示す表図である。
【図９】潤滑剤塗布条件を変えたときの、中間転写ベルト表面摩擦係数と虫食いとの関係を示す線図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の二次転写部を示す構成図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の二次転写部を示す他の構成図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  中間転写ベルト
６  感光体
１３  二次転写ローラ
２１  クリーニングブレード（中間転写ベルト用）
３０  潤滑剤塗布装置
３１  塗布ブラシ
３３  潤滑剤
３４  加圧スプリング
２７  クリーニングブレード（二次転写ローラ用）
【図１】
2006003859.tif 000003
【図２】
2006003859.tif 000004
【図３】
2006003859.tif 000005
【図４】
2006003859.tif 000006
【図５】
2006003859.tif 000007
【図６】
2006003859.tif 000008
【図７】
2006003859.tif 000009
【図８】
2006003859.tif 000010
【図９】
2006003859.tif 000011
【図１０】
2006003859.tif 000012
【図１１】
2006003859.tif 000013