(57)【要約】【課題】簡易な構成で長期的に中間転写ベルト裏面のキズの生成を抑制でき、転写時の密着不良を防いで良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１０を張架支持するローラの従動ローラ１５、１６のうち、少なくとも一つの表面摩擦係数μｒが、中間転写ベルト１０裏面の摩擦係数μｂよりも小さい（μｒ＜μｂ）か、又は、μｒが０．２５以下となるように該ローラ表面にコーティング処理をし、中間転写ベルト１０裏面に付着したトナー等の異物が従動ローラ１５、１６表面に移動して固着するのを防ぐ構成とした画像形成装置である。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいてトナー像が形成される像担持体と、
複数の回転自在なローラに張架支持される無端状のベルト部材からなり、該像担持体に対向配置される中間転写ベルトと、
該像担持体上のトナー像を中間転写ベルトに順次転写する一次転写手段と、
中間転写ベルト上の転写、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、
二次転写後の該中間転写ベルト上の残留物を清掃するベルト清掃部材とを備える画像形成装置において、
前記中間転写ベルトを張架支持するローラは、従動ローラのうちの少なくとも一つの表面摩擦係数μｒが、中間転写ベルト裏面の摩擦係数μｂよりも小さい（μｒ＜μｂ）か、又は、μｒが０．２５以下となるように該ローラ表面にコーティング処理をした
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、
前記コーティング処理を施したローラは、バイアスを印加するローラである
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、
前記バイアス印加ローラは、ローラ表面を清掃する絶縁性のローラ清掃部材を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記ローラ清掃部材によってローラ表面から除去された異物を回収、もしくは保持する部材を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは中間転写体を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中間転写体を用いた画像形成装置としては、例えば静電潜像に応じたトナー像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対して感光体ドラム上のトナー像を転写させる一次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を記録媒体に一括して二次転写させる二次転写装置とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この中間転写ベルトは、一般に多層構造となっており、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂等をベース層とし、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で覆ってなる。また、中間層としてフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどの弾性層を設けた構成もある。
【０００３】
上記中間転写ベルトの一部の種類では、中間転写ベルトが張架支持されたローラ表面に微小な凹凸がある場合や、中間転写ベルト裏面に金属粉やトナー凝集体等の異物が付着した場合、経時でローラの裏面の円周方向にキズが出来、ベルト表面がそのキズに対応した凹凸になることが分かっている。このベルトの表面凹凸は転写時密着不良となる為、画像上縦白スジとなって顕在化することが問題となっている。
ベルト裏面のキズ対策として、ローラ表面の面粗さを低減することや、中間転写ベルト裏面を清掃するための植毛部材をベルトに密着することが有効である。しかし、ローラ表面の面粗さを低減したにもかかわらず、ローラ表面の摩擦係数が中間転写ベルト裏面の摩擦係数より大きいと、トナー等のベルト裏面に付いた異物が、回転に伴いローラ表面に付着し、その付着物がローラ表面の突起となり中間転写ベルト裏面を傷付けてしまう。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３２３７０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、簡易な構成で長期的に中間転写ベルト裏面のキズの生成を抑制でき、転写時の密着不良を防いで良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、発明者らが鋭意検討を行った結果、中間転写ベルトを張架支持する従動ローラの表面摩擦係数と中間転写ベルト裏面の摩擦係数との関係を規定することで、中間転写ベルト裏面に付着した異物の従動ローラ表面への固着を抑え、中間転写ベルト裏面のキズの生成を抑制できるという知見を得、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、画像情報に基づいてトナー像が形成される像担持体と、複数の回転自在なローラに張架支持される無端状のベルト部材からなり、該像担持体に対向配置される中間転写ベルトと、該像担持体上のトナー像を中間転写ベルトに順次転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上の転写、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、二次転写後の該中間転写ベルト上の残留物を清掃するベルト清掃部材とを備える画像形成装置において、前記中間転写ベルトを張架支持するローラは、従動ローラのうちの少なくとも一つの表面摩擦係数μｒが、中間転写ベルト裏面の摩擦係数μｂよりも小さい（μｒ＜μｂ）か、又は、μｒが０．２５以下となるように該ローラ表面にコーティング処理をした画像形成装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記コーティング処理を施したローラがバイアスを印加するローラである画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記バイアス印加ローラにローラ表面を清掃する絶縁性のローラ清掃部材を備える画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記ローラ清掃部材によってローラ表面から除去された異物を回収、もしくは保持する部材を備える画像形成装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の電子写真装置である。尚、本発明はこの構成に限るものでなく、中間転写ベルトを有する間接転写方式の画像形成装置であれば、感光体１つに対して４色の現像装置を順次対向配置させるような構成の画像形成装置であっても良い。
図中符号１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写装置本体１００には、感光体４０の周囲に帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段１８を、４つ並列にしたタンデム型画像形成装置２０が備えられている。タンデム型画像形成装置２０の上部には、露光装置２１が設けられている。また、タンデム型画像形成装置２０の各感光体４０と対向する位置には、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０内部には、感光体４０上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１０に転写する一次転写手段６２が配置されている。また、中間転写ベルト１０の下方には、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像を記録媒体に一括転写する二次転写装置２２が配置されている。二次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成され、中間転写ベルト１０を介して支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録媒体に転写する。二次転写装置２２の横には、記録媒体上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
上述した二次転写装置２２には、画像転写後の記録媒体をこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、二次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、二次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、記録媒体の両面に画像を記録すべく記録媒体を反転する反転装置２８を備える。
【００１０】
次に、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト周辺の構成について説明する。図２及び図３は、中間転写ベルト周辺の構成を示す図であり、図２がタンデム方式の場合、図３が感光体１つの場合の構成である。
中間転写ベルト１０は、ベース層を、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成し、その上に弾性層を設ける。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで形成する。更にその弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で覆ってなる。
そして、中間転写ベルト１０は、図２においては３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回して、図中時計回りに回転搬送されている。加えて、ベルトの張力を調整するテンションローラ１３が支持ローラ１５と１６の間に設けられている。テンションローラ１３の近傍には、画像転写後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。図３においては、４つの支持ローラ１０４、１０５、１０６、１０７、１０８によって中間転写ベルト１０が張架され、同じく時計回りに回転搬送されている。加えて、支持ローラ１０４と１０５の間にテンションローラ１０３が設けられている。さらに、支持ローラ１０６対向位置に、中間転写ベルトクリーニング装置１７が配置されている。
【００１１】
中間転写ベルト１０が張架されたローラは、ベルトのスリップ防止のため表面をウレタン樹脂やシリコンゴムでコートし摩擦係数μを高めた駆動ローラ１４、１０４と、それ以外の従動ローラから構成されている。従動ローラは、滑り性や耐久性確保の点から表面にメッキ処理やコーティングを施し使用される。このうち、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂でコーティングしたローラにおいては、画像形成プロセスの設計意図から、コート剤の導電剤量を調整することにより様々な抵抗条件のものが製作可能であるが、一般に耐磨耗性確保のために、最低限一定量の導電剤を混入させている。また、ローラ表面への静電的な異物の付着防止の観点ではローラ表面を導電性にする方が有利である。
【００１２】
本発明の画像形成装置においては、上記の従動ローラのうちの少なくとも１つの表面摩擦係数μｒが、中間転写ベルト裏面の摩擦係数μｂよりも小さくなる（μｒ＜μｂ）か、又は、μｒが０．２５以下となるようにする。従動ローラの表面摩擦係数μｒの調整は、表面のコーティング処理によって行う。
表１は、従動ローラ表面コーティングの種類と２種類の中間転写ベルトとの組み合わせによる経時での異物付着の状況を示すものである。従動ローラの表面摩擦係数μｒは、表面コーティングの種類によって異なる。一方、中間転写ベルトの裏面摩擦係数も、中間転写ベルトの種類によって異なり、μｒ＜μｂの関係が成り立てば、若干表面摩擦係数μｒの高いＮｉメッキの従動ローラであっても、経時での異物付着を抑制できる。また、表面摩擦係数μｒが０．２５以下と、十分に小さいエポキシ樹脂コーティングの従動ローラでは、異物の付着に対しては極めて有利であることが分かる。尚、中間転写ベルトは、経時で潤滑剤がベルト裏面に回り込むことがあるため、それによって裏面の摩擦係数μｂが低下する場合がある。従って、裏面の摩擦係数μｂが高い中間転写ベルト（１）との組み合わせであっても、従動ローラへの異物付着に対して余裕度を高めるためには、従動ローラ表面の摩擦係数μｒは低い方が好ましい。
【００１３】
【表１】
2004117462.tif 000003
【００１４】
次に、上記構成により、中間転写ベルト１０裏面に付着した異物の従動ローラ表面への固着が抑制される機構について詳しく説明する。
図４は、中間転写ベルト１０と中間転写ベルト１０が張架された従動ローラの１つを示したもので、図４（ａ）が、中間転写ベルト裏面の摩擦係数μｂよりも従動ローラ表面の摩擦係数μｒが大きい場合、図４（ｂ）が、中間転写ベルト裏面の摩擦係数μｂよりも従動ローラ表面の摩擦係数μｒが小さい場合である。中間転写ベルト１０裏面には経時でトナー等の異物が付着することがあるが、トナー１つ１つは微小粒子のため、ベルト裏面に転写不良の原因となるような縦スジを形成することはない。しかし、図４（ａ）に示すように、ローラ表面のμｒが中間転写ベルト裏面のμｂより大きい従動ローラでは、ローラの回転につれて中間転写ベルト１０裏面の異物が従動ローラ表面に移りやすく、従動ローラに固着して表面突起となる為、中間転写ベルト１０裏面を傷付ける原因となる。一方、図４（ｂ）に示すように、ローラ表面のμｒが中間転写ベルト裏面のμｂより小さい従動ローラでは、中間転写ベルト１０裏面に付いた異物が従動ローラ表面に移動することが少なく、たとえ従動ローラ表面に付着したとしてもμｒが充分に小さければ（μｒ≦０．２５程度）、従動ローラが回転するにつれセルフクリーニングにより取れてしまい固着物になることはない。このように摩擦係数μｒが小さいローラは、従動ローラの全てに採用しなくても、トナー飛散による汚れが大きいと考えられるローラや、中間転写ベルト１０の張り側に位置し、中間転写ベルト１０との密着圧が大きい従動ローラに採用することにより、大きな効果が得られる。
【００１５】
図５は、バイアスを印加する従動ローラを摩擦係数μｒの小さいローラとした場合の図である。バイアスを印加する従動ローラでは、極性を持った異物を引き付けやすく、ローラ表面へのトナー等の付着が促進される傾向にある。そこで、上記バイアスローラに対してμｒの小さいコーティング処理を施すことによって、異物の固着を防止し、セルフクリーニング効果を高めることで、中間転写ベルト１０裏面のキズ生成を防ぐ有効な対策とすることができる。
【００１６】
図６は、上記の摩擦係数μｒの小さいバイアス印加ローラにローラ表面を清掃する清掃部材を設けた構成を示す図である。図６に示すように、ローラ表面に対し能動的に異物を清掃するローラ清掃部材１１０を設置することで、確実にバイアス印加ローラの付着物を除去することができる。ローラ清掃部材１１０としては、図６（ａ）に示すカウンタブレードあるいはマイラ、図６（ｂ）に示す植毛ブラシ等で、いずれも絶縁性の部材である。とりわけ、このような構成を利用し、中間転写ベルト１０裏面に付いたトナー等の異物をバイアス印加ローラで集塵し、ローラ表面に設置したローラ清掃部材１１０で掻き落す構成の中間転写ベルト１０裏面清掃手段とすることもできる。
【００１７】
図７は、ローラ清掃部材１１０によって掻き落とされた異物を回収、保持する部材を設けた構成を示す図である。バイアス印加ローラにローラ清掃部材１１０を設けた場合、ローラ清掃部材１１０によって掻き落された異物が、中間転写ベルト１０内側に落下もしくは残留するため、中間転写ベルト１０裏面に再付着する可能性がある。そこで、ローラ清掃部材１１０で掻き落した異物を回収および保持し、中間転写ベルト１０裏面に再付着することが無い様にする。回収保持部材１１１としては、図７（ｂ）に示すように、ローラ清掃部材１１０下部に回収容器を設け、さらに回収容器の密閉性を高めるためにローラの回転方向上流側に入口シール１１１ａを設けた構成が挙げられる。これにより、中間転写ベルト１０裏面の清掃効果をさらに向上させることができる。
【００１８】
本発明の画像形成装置の画像形成動作を、図１に示す電子写真装置の構成に従って説明する。
初めに、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする、または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第一走行体３３および第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００１９】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２０】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間にシートを送り込み、二次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００２１】
画像転写後のシートは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００２２】
ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。例えば、導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。径φ１８で、表面を１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０９Ωｃｍ程度であり、印加電圧はトナーを転写する側（表側）は−８００Ｖ程度、シート裏面側は＋２００Ｖ程度とする。一般的に、中間転写方式は紙粉が感光体にまで移動しづらいため、紙粉転写を考慮する必要が少なくアースになっていても良い。
また、印加電圧として、ＤＣバイアスが印加されているが、これはシートをより均一帯電させるためＤＣオフセット成分を持ったＡＣ電圧でも良い。
このようにバイアスを印加したレジストローラ４９を通過した後のシート表面は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト１０からシートへの転写では、レジストローラ４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写の状況が変わるため転写条件を変更する場合がある。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、中間転写ベルトを張架支持する従動ローラの表面摩擦係数と中間転写ベルト裏面の摩擦係数との関係を規定することで、中間転写ベルト裏面に付着した異物の従動ローラ表面への固着を抑え、中間転写ベルト裏面のキズの生成を抑制でき、経持で安定した画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す、タンデム型間接転写方式の電子写真装置である。
【図２】中間転写ベルト周辺の構成を示す図である。
【図３】中間転写ベルト周辺の構成を示す図である。
【図４】中間転写ベルトと中間転写ベルトが張架された従動ローラの１つを示す図である。
【図５】中間転写ベルトとバイアスを印加する従動ローラを示す図である。
【図６】バイアス印加ローラにローラ表面を清掃する清掃部材を設けた構成を示す図である。
【図７】ローラ清掃部材によって掻き落とされた異物を回収、保持する部材を設けた構成を示す図である。
【符号の説明】
１０　中間転写ベルト
１４　駆動ローラ
１５、１６　従動ローラ
１７　ベルト清掃部材
２２　二次転写装置
４０　感光体（像担持体）
６２　一次転写手段
１１０　ローラ清掃部材
１１１　回収保持部材
【図１】
2004117462.tif 000004
【図２】
2004117462.tif 000005
【図３】
2004117462.tif 000006
【図４】
2004117462.tif 000007
【図５】
2004117462.tif 000008
【図６】
2004117462.tif 000009
【図７】
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