(57)【要約】    【課題】感光体の表面と転写体の表面が常時接触する構造の画像形成装置において、転写体の成分が感光体に付着することを防止できる画像形成装置を提供する。    【解決手段】カラー複写機１は、感光体ドラム３Ｃと転写ベルト４とを備え、これら感光体ドラム３Ｃと転写ベルト４が接触領域Ｎ１で常時接触している。このカラー複写機１は、感光体ドラム３Ｃが停止している場合において、感光体ドラム３Ｃの表面の接触領域Ｎ１にトナーを担持させる。    【効果】感光体ドラム３Ｃと転写ベルト４とが直接触れず、トナーを介して接触させることができる。これにより、転写ベルト４の成分が染み出したとしても、これはトナーで遮断され、感光体ドラム３Ｃの表面に付着することを防止することができる。    【選択図】            図２
2005345524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面と転写体の表面が常時接触する構造の画像形成装置において、
上記感光体を動作させない場合において、上記転写体の表面と接触する上記感光体の表面の接触領域にトナーを担持させる担持手段、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記画像形成装置は、長期停止状態処理モードを備え、
そのモードに設定されたときは、上記担持手段は、上記接触領域にトナーを担持させるように動作することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像データに基づくトナー像を感光体ドラムに形成し、このトナー像を転写体を用いて用紙に転写する複写機などの画像形成装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような画像形成装置の転写体として、転写ベルトを用いるものがある。たとえば、タンデム型のカラー画像形成装置の場合、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４つの感光体ドラムと、各感光体ドラムに接するように配置された転写ベルトとを備えている。
【０００３】
上記感光体ドラムおよび転写ベルトの同一部分の接触が比較的長期間（たとえば、１週間以上）にわたって続くと、転写ベルトの成分が感光体ドラムの表面に移り、感光体ドラムが汚染されるおそれがある。具体的には、転写ベルトがＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）を含む材料で形成されている場合、転写ベルトの導電材が表面に染み出してきて、感光体ドラムの表面に付着するおそれがある。また、転写ベルトがゴムを含む材料で形成されている場合、転写ベルトの可塑剤が表面に染み出してきて、感光体ドラムの表面に付着するおそれがある。
【０００４】
感光体ドラムが汚染されると、汚染された部分にトナーが載り難くなり、画質に悪影響をおよぼす。
特に、工場出荷から使用開始までの比較的長期間にわたって、感光体ドラムおよび転写ベルトの同一部分が接触する場合に、感光体ドラムの汚染が生じやすい。また、使用開始後も、長期休暇時などにおいて、感光体ドラムおよび転写ベルトの同一部分が比較的長期間にわたって接触することがあり、この場合も感光体ドラムの汚染が生じやすい。
【０００５】
そこで、感光体ドラムと転写ベルトとを離隔するための離隔機構を設けたり、感光体ドラムと転写ベルトとの間にシートを挟むようにしたりすることで、感光体ドラムと転写ベルトの同一部分が長期間にわたって接触することを防ぐことが考えられる。また、感光体ドラムを汚染し難い材料によって転写ベルトを形成することも考えられる。
【特許文献１】特開平８−５４７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、離隔機構を設けた場合、製造コストの上昇を招くとともに、装置自体も大型化し、近年の小型化の要請に答えられないものとなってしまう。また、感光体ドラムと転写ベルトとの間にシートを挟む作業は、手間がかかる。さらに、感光体ドラムを汚染し難い材料を選定するのは容易ではない。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、転写体の成分が感光体に付着することを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、この発明の他の目的は、感光体が転写体の成分によって汚染されることのない画像形成装置を提供することである。
さらに、この発明の他の目的は、転写体の成分が感光体に付着することを手間なく防止できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、感光体（３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫ）の表面と転写体（４）の表面が常時接触する構造の画像形成装置（１）において、上記感光体を動作させない場合において、上記転写体の表面と接触する上記感光体の表面の接触領域（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３、Ｎ４）にトナーを担持させる担持手段、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、感光体と転写体とが直接触れず、トナーを介して接触させることができる。これにより、転写体の成分が染み出したとしても、これはトナーで遮断され、感光体の表面に付着することを確実に防止することができる。その結果、感光体の表面に転写体の成分が付着してトナーの載りが悪くなることを防止でき、画質に悪影響が生じることを確実に防止できる。
【００１０】
また、感光体にトナーを担持させる処理は、通常の画像形成動作を利用して行える。よって、感光体と転写体とを離隔するための機構を別途設ける必要がない。さらに、選定が困難な、感光体を汚染し難い材料を用いて転写体を形成する必要もない。したがって、製造コストを安価にできる。また、感光体と転写体との間にシートなどを挟みこむ作業も必要なく、手間が掛からない。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記画像形成装置は、長期停止状態処理モードを備え、そのモードに設定されたときは、上記担持手段は、上記接触領域にトナーを担持させるように動作することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
この構成によれば、たとえば、工場出荷時や長期休暇時など、感光体および転写体の同一部分の直接の接触が比較的長期にわたって継続し、転写体の成分が感光体に付着し易いときに、このモードを設定することができる。これにより、転写体の成分が感光体に付着すること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】
【００１２】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる画像形成装置としてのカラー複写機１の概略構成を示す模式的な側面図である。図１を参照して、このカラー複写機１は、カラー画像データに基づいて、画像形成部２でシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（ＢＫ）の各色のトナーを用紙に順次重ね合わせることにより、フルカラー画像を形成することができる、いわゆる電子写真方式のタンデム型のデジタルカラー複写機である。
【００１３】
画像形成部２は、各色トナーに対応する略円筒状の４つの感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫと、転写体としての無端状の転写ベルト４とを備えている。
各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫは、左右方向に沿って並んで配置されており、それぞれドラムモータ（図示せず）によって回転方向Ｒ１（図１において、時計回り）に回転できるようになっている。
【００１４】
転写ベルト４は、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫに形成されたトナー像を用紙に転写するためのものである。転写ベルト４は、一対のベルトローラ５に掛け回されており、上側部分が左右方向にまっすぐ延びている。転写ベルト４の上側部分の表面（上面）は、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫの表面の対応する接触領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４（ニップ部）と接触している。
【００１５】
すなわち、転写ベルト４の表面は、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫの表面と常時接触している。このカラー複写機１は、後述するように、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫの接触領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４に、トナーを担持できるようになっている。
ベルトローラ５は、ベルトローラモータ（図示せず）によって、回転方向Ｒ２（回転方向Ｒ１と反対の方向）に回転できるようになっている。転写ベルト４は、ベルトローラ５の回転に伴い回転方向Ｒ２に回転する。
【００１６】
図２は、カラー複写機１の一部側面図である。なお、以下では、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫに関連する構成は同様であるので、１つの感光体ドラム３Ｃについてのみ説明する。図２を参照して、感光体ドラム３Ｃの周囲には、メインチャージャ６、現像装置７およびクリーニング装置８が配置されている。
画像形成時において、感光体ドラム３Ｃの表面は、回転方向Ｒ１に回転し、メインチャージャ６によって一様に帯電された後、画像データに基づく静電潜像が形成されるようになっている。静電潜像が形成された後、感光体ドラム３Ｃの表面は、現像装置７に対向し、トナーが静電気的に担持（付着）される。これにより、感光体ドラム３Ｃにトナー像が形成される。感光体ドラム３Ｃは、接触領域Ｎ１のトナーを用紙に転写する。トナー像の転写後、感光体ドラム３Ｃの表面に残留しているトナーは、クリーニング装置８によって回収される。
【００１７】
画像形成動作が終了すると、感光体ドラム３Ｃおよび転写ベルト４は、駆動を停止する。感光体ドラム３Ｃは、駆動停止後、惰性によって所定の距離Ｌ１だけ回転し、惰性回転時間ＴＤだけ経過してから完全に停止する。また、転写ベルト４は、駆動停止後、惰性によって所定の距離Ｌ２だけ回転し、惰性回転時間ＴＲだけ経過してから完全に停止する。このとき、感光体ドラム３Ｃは、転写ベルト４よりも慣性が大きいので、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも大きく（Ｌ１＞Ｌ２）、惰性回転時間ＴＤは、惰性回転時間ＴＲよりも長い（ＴＤ＞ＴＲ）。
【００１８】
なお、感光体ドラム３Ｃ、転写ベルト４および現像装置７の動作は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを含む制御部（図示せず）によって制御されるようになっている。
この実施形態の特徴の１つは、感光体ドラム３Ｃを動作させない場合、すなわち、感光体ドラム３Ｃが停止しているときにおいて、感光体ドラム３Ｃの表面の接触領域Ｎ１にトナーを担持させるようになっている点にある。
【００１９】
トナーの担持は、感光体ドラム３Ｃおよび現像装置７を制御することにより行われる。このカラー複写機１は、いわゆる反転現像を行うため、メインチャージャ６により感光体ドラム３Ｃが帯電されていない状態で、現像ローラ１１にバイアス電圧を印加することで、感光体ドラム３Ｃの表面にトナーを一様に担持させることができる。
また、このカラー複写機１は、長期停止状態処理モードを備えている。このモードは、操作部（図示せず）を操作することで、工場の作業員やユーザがなどが設定できるようになっている。このカラー複写機１は、長期停止状態処理モードが設定されたときに、感光体ドラム３Ｃの表面の接触領域Ｎ１にトナーを担持させるように動作を開始する。
【００２０】
すなわち、長期停止状態処理モードとは、たとえば、カラー複写機１の出荷前に設定されることで、転写ベルト４の成分によって感光体ドラム３Ｃが汚染されることを防止するために、感光体ドラム３Ｃと転写ベルト４との間にトナーを介在させるモードである。
本実施形態では、感光体ドラム３Ｃの直径が３０ｍｍであり、感光体ドラム３Ｃの接触領域Ｎ１の周方向の長さが約４ｍｍである。このため、長期停止状態処理モードが設定されたときには、感光体ドラム３Ｃの表面に、周方向に約１０ｍｍの幅のトナーを現像する。このようにすれば、惰性回転時間ＴＤが個々のカラー複写機において若干異なっていても、感光体ドラム３Ｃの接触領域Ｎ１に確実にトナーを担持することが可能となる。
【００２１】
なお、長期停止状態処理モードは、工場出荷時や、長期休暇時などの比較的長期間（たとえば、一週間以上）にわたって画像形成動作が行われないときに設定される。すなわち、長期停止状態処理モードは、感光体ドラム３Ｃの表面と転写ベルト４の表面の同一部分が比較的長期間にわたって接触するときに設定される。
図３は、感光体ドラム３Ｃの表面の接触領域Ｎ１にトナーを担持させるように動作する際の動作内容を示すタイミングチャートである。図３を参照して、長期停止状態処理モードが設定されると、まず、ドラムモータおよびベルトローラモータの駆動が開始される（タイミングＴ１）。これにより、感光体ドラム３Ｃは、回転方向Ｒ１に回転を開始し、転写ベルト４は、回転方向Ｒ２に回転を開始する。
【００２２】
感光体ドラム３Ｃおよび転写ベルト４の回転速度が一定になった後、現像ローラ１１への現像バイアス電圧の印加が開始される（タイミングＴ２）。これにより、感光体ドラム３Ｃの表面にトナーが一様に担持される。感光体ドラム３Ｃの表面に所定量のトナーが担持されると、現像ローラ１１への現像バイアス電圧の印加が停止され（タイミングＴ３）、感光体ドラム３Ｃへのトナーの供給を停止する。
【００２３】
そして、感光体ドラム３Ｃの表面のうち、トナーを担持している部分（図２において、黒丸点で図示）から接触領域Ｎ１までの距離がＬ１となったとき、ドラムモータの駆動を停止する（タイミングＴ４）。これにより、感光体ドラム３Ｃは、惰性によって距離Ｌ１だけ回転し、惰性回転時間ＴＤの経過後に完全に停止する（タイミングＴ６）。これにより、感光体ドラム３Ｃの表面のうち、トナーを担持している部分が接触領域Ｎ１となる。
【００２４】
一方、ベルトローラモータは、ドラムモータの駆動を停止してから所定時間ＴＤ−ＴＲが経過した後、駆動を停止する（タイミングＴ５）これにより、転写ベルト４は、惰性によって距離Ｌ２だけ回転し、惰性回転時間ＴＲの経過後に完全に停止する（タイミングＴ６）。
すなわち、ベルトローラモータは、感光体ドラム３Ｃの惰性による回転時間が残りＴＲとなったときに駆動を停止する。これにより、感光体ドラム３Ｃと転写ベルト４は、同時に回転を停止する。
【００２５】
以上説明したように、この実施形態によれば、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫと転写ベルト４とが直接触れず、トナーを介して接触させることができる。
これにより、転写ベルト４の成分が染み出したとしても、これはトナーで遮断され、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫの表面に付着することを確実に防止することができる。その結果、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫの表面に転写ベルト４の成分が付着してトナーの載りが悪くなることを防止でき、画質に悪影響が生じることを確実に防止できる。
【００２６】
また、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫにトナーを担持させる処理は、通常の画像形成動作を利用して行える。よって、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫと転写ベルト４とを離隔するための機構を別途設ける必要がない。さらに、選定が困難な、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫを汚染し難い材料を用いて転写ベルト４を形成する必要もない。したがって、製造コストを安価にできる。
【００２７】
また、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫと転写ベルト４との直接の接触を防止するために、シートなどを挟みこむ作業も必要なく、手間が掛からない。
さらに、たとえば、工場出荷時や長期休暇時など、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫおよび転写ベルト４の同一部分の直接の接触が比較的長期間にわたって継続し、転写ベルト４の成分が各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫに付着し易いときに、長期停止状態処理モードを設定することができる。これにより、転写ベルト４の成分が各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫに付着することをより確実に防止することができる。
【００２８】
しかも、長期停止状態処理モードを設定したときにのみ、各感光体ドラム３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫの表面の接触領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４にトナーを担持させるので、トナーの消費量を最小限に抑えることができる。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、転写ベルト４に代えて、転写ローラを用いてもよい。また、タイマーなどの計時手段をさらに設け、長期休暇（たとえば、年末年始）になったときに、長期停止状態処理モードを自動的に設定するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、この発明をモノクロの複写機に適用してもよいし、プリンタなどの他の画像形成装置に適用してもよい。
【実施例】
【００３０】
実施例１，２，３
アモルファスシリコンを含む材料で形成された感光体ドラムと、転写ベルトとを用意した。実施例１，２，３の転写ベルトは、中間層および表面層をそれぞれ有し、これら中間層および表面層には、以下の材料が含まれている。
実施例１：中間層に、ＣＲゴム（クロロプレンゴム）を含み、表面層に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）系材料を含む。
【００３１】
実施例２：中間層に、ＣＲゴムを含み、表面層に、ＧＬＳ（フッ素ゴム）系材料を含む。
実施例３：中間層に、ＣＲゴムを含み、表面層に、ＳＩ（シリコン）系材料を含む。
なお、実施例１，２，３の転写ベルトの抵抗値は、それぞれ概ね１．０×１０8Ω／ｃｍ2〜１．０×１０11Ω／ｃｍ2である。
【００３２】
図４に示すように、試験台に各実施例１，２，３の転写ベルトを載せ、各転写ベルトに感光体ドラムを載せ、感光体ドラムに９．８Ｎの荷重を付与し、湿度９０％の環境下で７日間放置した。各転写ベルトと感光体ドラムとの接触部には、トナーを介在させてある。
比較例１，２，３
各転写ベルトと感光体ドラムとの接触部にトナーを介在させずに、これら各転写ベルトと感光体ドラムとを直接に接触させた点以外は、対応する実施例１，２，３と同様である。
【００３３】
実施例４
実施例１と同様の感光体ドラムと、転写ローラとを用意した。実施例４の転写ローラは、発泡材料としてＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）を含んでいる。実施例４のローラの抵抗値は、概ね１．０×１０6Ω／ｃｍ2〜１．０×１０9Ω／ｃｍ2である。
図５に示すように、感光体ドラムに、転写ローラを載せて転写ローラに９．８Ｎの荷重を付与し、湿度９０％の環境下で７日間放置した。各転写ベルトと感光体ドラムとの接触部には、トナーを介在させてある。
【００３４】
比較例４
転写ローラと感光体ドラムとの接触部にトナーを介在させずに、これら転写ローラと感光体ドラムとを直接に接触させた点以外は、実施例４と同様である。
上記実施例１〜４および比較例１〜４の感光体ドラムを用いて、白紙画像、ハーフ画像および黒ベタ画像をそれぞれ形成し、得られた各画像の画質を、下記の基準で評価した。
【００３５】
○：白紙画像、ハーフ画像および黒ベタ画像の何れにおいても画像不良なし。
×：ハーフ画像において画像不良あり。
××：白紙画像およびハーフ画像において画像不良あり。
結果を図６に示す。図６に示すように、実施例１〜４においては、いずれも画像不良が生じておらず、良好な画質を得ることができた。一方、比較例１〜４では、いずれも画像不良が生じている。
【００３６】
なお、上記各実施例１〜４および比較例１〜４において、感光体ドラムを、対応する転写ベルトおよび転写ローラに接触させて放置したときの湿度を５０％にしても、同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一実施形態にかかる画像形成装置としてのカラー複写機の概略構成を示す模式的な側面図である。
【図２】カラー複写機の一部側面図である。
【図３】感光体ドラムの表面の接触領域にトナーを担持させるように動作する際の動作内容を示すタイミングチャートである。
【図４】実施例１〜３および比較例１〜３について説明するための図である。
【図５】実施例４および比較例４について説明するための図である。
【図６】実施例１〜４および比較例１〜４の感光体ドラムを用いて画像形成を行ったときの画質の評価を示す表である。
【符号の説明】
【００３８】
１  カラー複写機（画像形成装置）
３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３ＢＫ  感光体ドラム
４  転写ベルト（転写体）
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４  接触領域
【図１】
2005345524.tif 000003
【図２】
2005345524.tif 000004
【図３】
2005345524.tif 000005
【図４】
2005345524.tif 000006
【図５】
2005345524.tif 000007
【図６】
2005345524.tif 000008