(57)【要約】【課題】装置の大型化を招くことなく、簡便な方法で、中間転写体の表面摩擦係数上昇を防いで、中間転写体クリーニングブレードのエッジ捲れやエッジダメージによるクリーニング性能の劣化が防止された中間転写方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体クリーニング手段が、クリーニング部材としてのブレードと、その中間転写体走行方向上流側に中間転写体から除去したトナーの一部を再度中間転写体に付与する手段とを有する中間転写方式の画像形成装置。【選択図】        図２
2005043504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に潜像を形成する手段、トナーを含む現像剤で当該潜像を現像する手段、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段、トナー像を中間転写体に転写後に像担持体をクリーニングする手段、中間転写体に転写形成されたトナー像を記録紙に転写する二次転写手段、トナー像を記録紙に転写後に中間転写体をクリーニングする手段を有し、該中間転写体クリーニング手段はクリーニング部材としてのブレードと、その中間転写体走行方向上流側に中間転写体から除去したトナーの一部を再度中間転写体に付与する手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
中間転写体から除去したトナーの一部を再度中間転写体に付与する手段が、除去したトナーを一時貯留するトナー溜まりを形成する手段と、補助クリーニング部材としてのブラシローラからなり、トナー溜まりからブラシに供給されたトナーを中間転写体に付与する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】
トナー溜まりを形成する手段が可撓性を有する部材からなることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、中間転写方式の画像形成装置の中間転写体のクリーニングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式によるカラー画像形成装置として、感光体から中間転写体に一色ずつトナー像を重ね転写して中間転写体にカラー画像を形成し最後にカラー画像を転写材に一括転写する方式のものがある。
【０００３】
この中間転写方式の画像形成装置においては、中間転写体上にトナー画像を形成するため、転写材にトナー画像を転写した後、中間転写体上に残留したトナーをクリーニングする手段が必要となる。一般にトナーのクリーニングには、１）ゴムブレードのような弾性体を中間転写体に押し付け、機械的にトナーを掻き落とすブレード方式、２）中間転写体に当接離間するファーブラシを設け、中間転写体上の転写残トナーと逆極性のバイアスを印加して転写残トナーを回収し、一旦金属ローラ等のバイアスローラに付着させてからブレードで掻き取るファーブラシ方式、３）導電性のローラを中間転写体表面に接触させてトナーと逆極性のバイアスを印加し、電気的にトナーを除去するローラ方式が用いられる。
【０００４】
ファーブラシ方式は、転写残トナーのすり抜けが発生しやすく、ローラ方式では、クリーニング部材が中間転写体に接触している時間が長い場合、中間転写体の表面摩擦係数が上昇して転写残トナーとの付着力が上昇し、クリーニング性能が劣化するという問題を有し、構成の簡易さや低コスト等の観点からブレード方式が用いられる事が多いが、長期間使用すると中間転写体の表面摩擦係数が上昇し、ブレード先端のエッジ部分が中間転写体に引っかかってエッジの捲れや、欠け、摩耗といったエッジダメージが発生し、クリーニング性能が劣化しやすい問題がある。
【０００５】
更に原稿の種類により画像形成領域が狭い場合は、画像形成領域の外側では画像形成によるトナー供給が全くなくなるために、特にダメージを受けやすくなる。
【０００６】
中間転写体の表面摩擦係数上昇を防ぐためには中間転写体に潤滑剤塗布を行うのが望ましい。しかしながら中間転写体に直接潤滑剤を塗布する機構を設けると部品点数が増加するだけでなくコストアップ、機械の大型化を伴うことになる。
【０００７】
この問題に対応するために、特許文献１には、クリーニング部材に中間転写体上のトナーをクリーニングする機能と、中間転写体への潤滑剤塗布機能とを併せて持たせることが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２６８４００号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平８−２１１７５５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体から中間転写体へのトナー像の転写性には、特許文献２に記載されている様に、両者の表面エネルギーの関係が重要な意味を持つ。中間転写体に潤滑剤を塗布すると言うことは、中間転写体の表面エネルギーを変化させることになり、転写性に影響を与えずに潤滑剤を付与するには、たいへんな少量の塗布となり制御が極めて難しい問題がある。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の大型化を招くことなく、簡便な方法で、中間転写体の表面摩擦係数上昇を防いで、中間転写体クリーニングブレードのエッジ捲れやエッジダメージによるクリーニング性能の劣化が防止された中間転写方式の画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、
１）  像担持体上に潜像を形成する手段、トナーを含む現像剤で当該潜像を現像する手段、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段、トナー像を中間転写体に転写後に像担持体をクリーニングする手段、中間転写体に転写形成されたトナー像を記録紙に転写する二次転写手段、トナー像を記録紙に転写後に中間転写体をクリーニングする手段を有し、該中間転写体クリーニング手段はクリーニング部材としてのブレードと、その中間転写体走行方向上流側に中間転写体から除去したトナーの一部を再度中間転写体に付与する手段とを有する画像形成装置、
２）  中間転写体から除去したトナーの一部を再度中間転写体に付与する手段が、除去したトナーを一時貯留するトナー溜まりを形成する手段と、補助クリーニング部材としてのブラシローラからなり、トナー溜まりからブラシに供給されたトナーを中間転写体に付与する１）に記載の画像形成装置、
３）  トナー溜まりを形成する手段が可撓性を有する部材からなる２）の画像形成装置、
によって達成される。
【００１３】
即ち本発明者は、トナーが潤滑剤を含有することから、ブレードよりも中間転写体走行方向上流側にある補助クリーニング部材で除去したトナーの一部を、潤滑剤として再度中間転写体に供給しようと考え、本発明に至った。
【００１４】
【発明の実施の形態】
まず、本発明に係る画像形成装置の１例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。又本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。
【００１５】
図１に一実施形態として断面図に示すカラー画像形成装置は、複数の像担持体上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（ＢＫ）トナーから成るトナー像をそれぞれ形成し、複数の像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写し、重ね合わせたトナー像を一括して転写材上に転写するタンデム型カラー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，１０ＢＫと、中間転写ユニット７と、給紙搬送手段及び定着手段２４とから成る。画像形成装置本体（以下、装置本体と称す）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。
【００１６】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体（感光体）１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段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、像担持体（感光体）１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段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、像担持体（感光体）１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段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１０ＢＫは、像担持体（感光体）１ＢＫ、帯電手段２ＢＫ、露光手段３ＢＫ、現像手段４ＢＫ、一次転写手段５ＢＫ、クリーニング手段６ＢＫを有する。各画像形成部１０では帯電、露光、現像が行われて、像担持体１上に各色の画像が形成される。
【００１７】
中間転写ユニット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７０を有する。
【００１８】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＢＫより形成された各色のトナー画像は、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５ＢＫにより、回動する中間転写体７０上に同期がとられて逐次重ね合わせて転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材（以下、用紙と称す）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５Ａに搬送され、用紙Ｐ上に重ね合わされたカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着手段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。
【００１９】
一方、二次転写手段５Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写体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。クリーニング手段の詳細については後述する。
【００２０】
画像形成処理中、一次転写手段５ＢＫは常時、感光体１ＢＫに圧接している。他の一次転写手段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。
【００２１】
二次転写手段５Ａは、ここを用紙Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、中間転写体７０に圧接する。
【００２２】
図２に本発明に係る中間転写体７０のクリーニング手段６Ａの一例をモデル的に示す。
【００２３】
図２（ａ）において、クリーニング手段６Ａは、クリーニング部材としてブレード６Ａ１、補助クリーニング部材としてブラシローラ６Ａ２を有し、中間転写体７０上の転写残トナーＴｒを掻き落とし、クリーニング手段の函体中に回収し、回収されたトナーはスクリュー６Ａ４によりトナーリサイクル手段（図示せず）に搬送される。
【００２４】
６Ａ３は掻き落とされたトナーを一時貯留する手段で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の可撓性素材からなる。これによりトナー溜まりＴｓを形成し、ブラシローラ６Ａ２はこのトナー溜まりからブラシ中に保持するトナーを得て、回収スクリュー６Ａ４側にトナーを送り込むと共に、中間転写体７０に供給する。即ち、中間転写体７０から除去した転写残トナーの一部を中間転写体に潤滑剤として再度供給する。
【００２５】
トナー溜まりを形成することにより中間転写体７０の画像形成領域の外側にもトナーを付与することができる。即ち画像形成領域ではブラシローラ６Ａ２をすり抜けてブレード６Ａ１まで到達するトナーによる潤滑剤機能でブレードのダメージを軽減できるが、画像形成領域の外側では画像形成によるトナーの供給が全くないために、特にダメージを受けやすく、中間転写体全面に渡って潤滑剤を塗布するのに代えて、回収したトナーを再供給して中間転写体全面に渡って付与するのに有効な手段となる。
【００２６】
常にブラシローラのブラシに回収したトナーを保持させることができる適量のトナー溜まりを維持するのは、前記可撓性の一時貯留手段の弾性による調整とブラシローラの回転の調整により可能となる。所定の重量を超えると一時貯留手段が下方に撓み余剰のトナーを回収スクリュー側に落下させる、またブラシローラの回転により回収スクリュー側に送り込まれるトナー量が決まるからである。
【００２７】
なおトナーの保持性に優れ、中間転写体表面を研磨する機能も有するという点で、ブラシローラとしては図２（ｂ）に示す様な、ブラシ部分がループで形成されているループローラを用いるのが好ましい。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００２９】
図１の画像形成装置と、特許文献１に記載の画像形成装置とを用い、以下の条件で画素率８％の文字画像、ハーフトーン画像が混在する画像の形成を連続２万枚行った後、中間転写体クリーニング手段のブレードの状態とその後形成した画像の評価を行った。
【００３０】
現像剤：スチレン−アクリル系樹脂とカーボンブラック、着色材を主成分とする各色の重合法トナーに、シリコーン樹脂を被覆したフェライトキャリアを混合し、それぞれトナー濃度６％に調製した。潤滑外添剤としてステアリン酸亜鉛を含有する。
【００３１】
画像形成のライン速度Ｌ／Ｓ：１８０ｍｍ／ｓ
感光体の帯電条件：非画像部の電位は、電位センサで検知し、フィードバック制御できるようにし、その制御可能範囲は−５００Ｖ〜−９００Ｖであり、全露光した場合の感光体の表面電位は−５０〜０Ｖの範囲にした。
【００３２】
像露光光：半導体レーザ（波長：７８０ｎｍ）
現像方式：反転現像
中間転写体：カーボンブラックを混入したシリコーンゴムの無端ベルト（体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ）
定着：熱定着方式
感光体のクリーニング手段
クリーニングブレード：反発弾性５５％のゴム弾性体
クリーニングブラシ：導電性アクリル樹脂、ブラシ毛密度（３×１０３／ｃｍ２）
（ブレードの状態）
双方の装置とも、ブレードに捲れや欠けなどのダメージは無かった。
【００３３】
（画像の状態）
特許文献１に記載の画像形成装置の場合、画像中の文字の点の中が白く抜ける画像欠陥が発生したが、本発明の画像形成装置ではこの様な画像欠陥の発生はなく、良好な画像が形成された。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の中間転写方式の画像形成装置によれば、簡便な方法で、画像の劣化を招かずに中間転写体の表面摩擦係数上昇を防いで、中間転写体クリーニングブレードのエッジ捲れやエッジダメージによるクリーニング性能の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態としてのカラー画像形成装置の断面図である。
【図２】発明に係る中間転写体７０のクリーニング手段６Ａの一例をモデル的に示す図である。
【符号の説明】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ  像担持体（感光体）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫ  帯電手段
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３ＢＫ  露光手段
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫ  現像手段
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ＢＫ  一次転写手段
５Ａ  二次転写手段
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫ、６Ａ  クリーニング手段
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ  画像形成部
７  中間転写ユニット
２０  給紙カセット
２１  給紙手段
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ  中間ローラ
２３  レジストローラ
２４  定着手段
２５  排紙ローラ
２６  排紙トレイ
７０  中間転写体
Ａ  画像形成装置本体
ＳＣ  原稿画像読み取り装置
Ｐ  記録媒体（用紙）
【図１】
2005043504.tif 000003
【図２】
2005043504.tif 000004