(57)【要約】【課題】経時においても磨耗粉や異物混入に起因する中間転写体除電性能の変動に伴う転写画質の劣化を防止し、リークによる不具合の発生も防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】表面にトナー像を形成して回動する像担持体３と、前記像担持体３に接触しながら同方向に回動し像担持体３からトナー像を転写させるベルト状の中間転写体２１と、前記中間転写体２１を挟んで前記像担持体３とは反対側にあり、少なくとも前記像担持体３と前記中間転写体２１の接触する領域内にトナーと同極性のバイアス印加部材７１と、前記トナーと同極性のバイアス印加部材７１に近接するトナーと逆極性のバイアス印加部材７０と、を有する画像形成装置において、トナーと同極性のバイアス印加部材７１の先端部で前記中間転写体２１と接触する部分に、取り外し可能な補助部材７２を有する画像形成装置１である。【選択図】図３
2007316457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を形成して回動する像担持体と、
前記像担持体に接触しながら同方向に回動し像担持体からトナー像を転写させるベルト状の中間転写体と、
前記中間転写体を挟んで前記像担持体とは反対側にあり、少なくとも前記像担持体と前記中間転写体の接触する領域内にトナーと同極性のバイアス印加部材と、
前記トナーと同極性のバイアス印加部材に近接するトナーと逆極性のバイアス印加部材と、
を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
トナーと同極性のバイアス印加部材の先端部で前記中間転写体と接触する部分に、取り外し可能な補助部材を有する
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、
前記画像形成装置は、
前記補助部材が、中抵抗の電気特性を有する部材により構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
前記トナーと同極性のバイアス印加部材の下流に、前記中間転写体と接触し、取り外し可能なクリーニング部材を有する
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、
前記クリーニング部材が、絶縁性を有する部材により構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
前記クリーニング部材が、多層に貼り合わせて構成されており、
前記多層から一層ずつ取り外し可能である
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、電子写真技術を利用した複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に関するものである。特に、中間転写体を用いたカラー電子写真装置の一次転写部、二次転写部、或いは除電部におけるバイアス印加装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の中間転写ベルトは、ほぼ全部がカーボンなどを高分子体に練りこんで導通させるもので、電子導電性抵抗体であるため抵抗に電界依存性がある。このような中間転写ベルトを使ったとき、一次転写ニップ内では低抵抗だが、一次転写ニップを離れれば抵抗が上昇する。ベルト内に残留した転写バイアスの電荷は、抵抗が低い場合には移動するが、ここでは高抵抗化するため電荷は残り、中間転写ベルト剥離時のギャップ拡大時に気中放電を発生させることがある。この放電の発生により、異極性イオンが発生し、トナー像に吸い込まれて、極性がばらつくようになり、これが転写ニップ後でも、トナーを不規則に揺さぶるので、チリが悪化する。また、ベタに対しても、表面層のトナーＱ／Ｍを変動させるため、転写率を低下させるという問題が生じていた。
【０００３】
従って、電界印加が無い場合に高抵抗となるベルトを使用する時には、一次転写の出口放電を低減することが求められる。例えば、特許文献１では、ニップよりかなり離れた下流側に電極を置いている。
しかしながら、この方法では、容量が大きく、電界依存性の高いベルトでは電荷が残留することも多い。これには、２つの理由が考えられる。第１は、特許文献２のように、出口剥離箇所にカウンタバイアスを印加しても、抵抗の電圧依存性が高いような中間転写ベルトでは、電界の印加が無くなると同時に高抵抗化が生じてしまい、除電した電位部への電流も少なくなり、ベルトの電位も下がらず電流を流せなくなる。この場合は、機械的なニップの出口で除電を行っているため、除電性能が不足すると考えられる。第２は、中抵抗部材内部に残る残留電荷は、表面への除電が完了しても、内部にはまだ残ってしまいがちである。これを除電するには、ＡＣチャージ放電を使用するのが良いが、ＤＣチャージなどによる除電は困難である。このような場合は除電時間が重要である。またここでは、機械的なニップの出口端部で除電を行っているため、除電時間が不足してしまう。
【０００４】
また、一次転写装置では、近接した複数のバイアス印加部材を持つ転写方式が提案されている。この方式では、出来るだけ狭い領域に上記の複数のバイアス印加部材を配置することによりトナー像が転写される工程における電界を規制し、感光体と中間転写ベルトとの剥離時の放電現象が抑制できるというメリットがある。
しかしながら、バイアス印加部材がブレード等で中間転写ベルトと摺動する構成の場合には、バイアス印加部材と中間転写ベルトの接触部分に異物が蓄積してしまうため、経時的に抵抗値が変動してその結果除電性能がばらついてしまう。これは経時において画質変動を引き起こす。
また、近接したバイアス部材に互いに異なる極性のバイアスが印加される構成であるためにリークを防止することが必須である。経時的に複数のバイアス印加部材の間に蓄積する磨耗粉は、中間転写ベルト、或いはバイアス印加部材が磨耗して発生したものであり、電気的特性としては中抵抗領域（１０８〜１０１０Ω／□程度）である。磨耗粉が少量の場合にはリークに至らないが磨耗粉が多量に蓄積した場合や、磨耗粉自体が吸湿することによって近接したバイアス印加部材間の抵抗値が低下した場合にはリークが起きる可能性が高くなってしまう。近接する電極間を確実に絶縁しないと、多量のリーク電流が流れてしまい、これは電源仕様上明らかに問題である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０５７９６３号公報
【特許文献２】特許第３３４６０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、経時においても磨耗粉や異物混入に起因する中間転写体除電性能の変動に伴う転写画質の劣化を防止し、リークによる不具合の発生も防止す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】
【０００７】
本発明は、表面にトナー像を形成して回動する像担持体と、前記像担持体に接触しながら同方向に回動し像担持体からトナー像を転写させるベルト状の中間転写体と、前記中間転写体を挟んで前記像担持体とは反対側にあり、少なくとも前記像担持体と前記中間転写体の接触する領域内にトナーと同極性のバイアス印加部材と、前記トナーと同極性のバイアス印加部材に近接するトナーと逆極性のバイアス印加部材と、を有する画像形成装置において、トナーと同極性のバイアス印加部材の先端部で前記中間転写体と接触する部分に、取り外し可能な補助部材を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記補助部材が、中抵抗の電気特性を有する部材により構成されていることを特徴とする。
本発明は、前記トナーと同極性のバイアス印加部材の下流に、前記中間転写体と接触し、取り外し可能なクリーニング部材を有することを特徴とする。
本発明は、前記クリーニング部材が、絶縁性を有する部材により構成されていることを特徴とする。
本発明は、前記クリーニング部材が、多層に貼り合わせて構成されており、前記多層から一層ずつ取り外し可能であることを特徴とする。ここで、取り外しは、前記中間転写体と前記クリーニング部材が接する層から、取り外していくことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、前記解決するための手段によって、経時においても磨耗粉や異物混入に起因する中間転写体除電性能の変動に伴う転写画質の劣化を防止し、リークによる不具合の発生も防止する画像形成装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１０】
図１は、本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の構成及び動作概要を示す図である。カラー複写機１は、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、該画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する原稿搬送部１Ｃと、スキャナ部１Ｄとを有している。
画像形成部１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト２１が配置されており、該中間転写ベルト２１の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写ベルト２１の転写面に沿って並置されている。
各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂは、それぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４、光書き込み手段としての書き込み装置５、現像装置８、一次転写装置７、及びクリーニング装置６が配置されている。各符号に付記しているアルファベットは、感光体３と同様、トナーの色別に対応している。
各現像装置８には、それぞれのカラートナーが収容されている。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２Ｂと、従動ローラ２Ａに掛け回されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。従動ローラ２Ａと対向する位置には、中間転写ベルト２１の表面をクリーニングするクリーニング装置１０が設けられている。
【００１１】
感光体３Ｙの表面は、帯電装置４により一様に帯電され、スキャナ部１Ｄからの画像情報に基づいて感光体３Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置８Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される一次転写装置７Ｙにより中間転写ベルト２１上に一次転写される。他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２１上に順に転写されて重ね合わせられる。転写後、感光体３上に残留したトナーは、クリーニング装置６により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体３の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
給紙部１Ｂは、記録媒体としての用紙Ｐを積載収容する給紙トレイ１Ｂ１と、該給紙トレイ１Ｂ１内の用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロと、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対１Ｂ２と、用紙Ｐが一旦停止され、斜めずれを修正された後、中間転写ベルト２１上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップに向けて送り出されるレジストローラ対１Ｂ３を有している。レジストローラ対１Ｂ３の近傍には、紙表面の反射率を検知する図示しないセンサを持ち、前工程におけるセンサ出力と異なる値の場合は中間転写ベルト２１、或いは転写対向ローラ２０の切り換えを行う。
感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂから中間転写ベルト２１上に一次転写されたトナー像Ｔ（以下、単にトナーともいう）は、図示しない二次転写バイアス印加手段によりバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）が転写対向ローラ２０に印加され、中間転写ベルト２１を介して二次転写ローラ２２との間で電界の作用により用紙Ｐの上に二次転写される。その後、表面にトナー像Ｔを二次転写された用紙Ｐは、定着装置１１にて熱と圧力の作用に表面にトナー像を強固に定着され、排出ローラ１２を経て排出トレイ１３から排出される。
【００１２】
次に図２から図５に基づき、本実施形態における画像形成装置の一次転写部の詳細な作用・動作を説明する。
図２は、本発明の一次転写部説明図であり、２つのバイアス印加部材が設けられた例で説明する。
図２に示すように２つのバイアス印加部材としては、一次転写ニップ内部の上流側に（＋）転写バイアスローラ７０が中間転写ベルト２１の裏側に接触して設けられており、その下流側に（−）出口バイアスブレード７１がそれぞれ中間転写ベルト２１の裏側に接触して設けられている。
感光体３上に作像された図示しないトナー像は、中間転写ベルト２１上に転写される。一次転写ニップ中では、（＋）転写バイアスローラ７０により感光体３と中間転写ベルト２１により構成される一次転写ニップ中で、（−）トナーが感光体３から中間転写ベルト２１へと転移される。その後、中間転写ベルト２１の裏面に（−）出口バイアスブレード７１による電界の作用で中間転写ベルト２１の電位を落とすことで、感光体３と中間転写ベルト２１との剥離時における電位差に起因する放電現象を防止している。
【００１３】
（−）出口バイアスブレード７１は、中間転写ベルト２１裏面に対して摺動しているため、その接触部分には経時的に微量の磨耗粉が発生し蓄積する。この磨耗粉蓄積により、（−）出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト２１との間の抵抗値が変動する。本発明の（−）出口バイアスブレード７１は、中間転写ベルト２１の裏側に当接し、中間転写ベルト２１に残留した（＋）電荷を除電する機能を持つ。一次転写後にニップ出口領域での放電を防止するためには、一次転写工程直後の中間転写ベルト２１の電位を所定の範囲に保つ必要がある。具体的には、一次転写工程で（＋）バイアスを印加しているため（−）出口バイアスブレード７１には（−）バイアスを印加するが、−１００〜−４００Ｖの範囲で良好な画質が得られており、それ以下のバイアスでは（＋）電荷の除電が不足しており、それ以上の（−）バイアスを過剰に印加してしまうと逆に中間転写ベルト２１が（−）側に大きく偏り感光体３との電位差により放電が起こる。すなわち、除電が不足しても逆に過剰に除電しても不具合がある。中間転写ベルト２１裏面と（−）出口バイアスブレード７１の間の抵抗値が変動すると、その間に流れる電流が変動してしまい良好な画質が安定して得られないため、この部分の抵抗値の安定化を図る必要がある。
【００１４】
図３は、本発明の出口ブレードの詳細説明図である。図３に示すように本発明においては、（−）出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト２１側の先端部に補助部材である補助ブレード７２が設けられている。（−）出口バイアスブレード７１は、鉄、銅、ステンレス等の金属板で厚み０．１〜０．２ｍｍの部材により構成されており、中間転写ベルト２１を挟んで感光体３に圧接されている。中間転写ベルト２１への摺動負荷を低減し、取り付け位置精度を緩和するため補助ブレード７２の当接圧、及びばね定数はできる限り小さくすることが必要要件となる。本発明では、例えば補助ブレード７２は厚み４０〜１００μｍ程度の中抵抗樹脂フィルム、或いは中間転写ベルト２１と同等の材質、厚みの部材を用いることで、中間転写ベルト２１の裏面に対する良好な摺動性と密着性を確保でき、初期的な電気特性も満足できる。経時的に補助ブレード７２は磨耗して中間転写ベルト２１との接触部に磨耗粉が蓄積するものの、定期メンテナンス時には（−）出口バイアスブレード７１の先端部に取り付けられた補助ブレード７２のみを交換することにより再び初期の電気特性に復帰する。
これにより、バイアス印加部材の中間転写体２１との接触部を補助ブレード７２と交換することで、経時においても抵抗の安定化が図れる。また、バイアス印加部材の中間転写体２１との接触部に流れる電流を経時的に安定化ができる。
【００１５】
図４、図５は、本発明のクリーニング部材（１）の詳細説明図である。図４に示すように本発明においては、中間転写ベルト２１の裏面に固定電極を当接させる構成において、（−）出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト２１側の先端部に、図３の補助ブレード７２を設けて、補助ブレード７２側を磨耗するように材質を選択して中間転写ベルト２１の耐久性を確保することができる。（−）出口バイアスブレード７１の直後には、クリーニング部材７４が中間転写ベルト２１に加圧ばね７６により圧接して設けられており、補助ブレード７２の磨耗粉をせき止めている。クリーニング部材７４は、定期メンテナンス時にフック７７によりマシン前側より引き出すことで交換可能であり、クリーニング性能を復帰させることができる（図５参照）。
このように、バイアス印加部材の下流にクリーニング部材７４を設けることで、経時的に異物が蓄積せず抵抗安定化ができる。また、互いに逆極性の複数のバイアス印加部材の間に絶縁性のクリーニング部材７４を設けることで、経時においても絶縁性を確保できる。
【００１６】
図６、図７は、本発明のクリーニング部材（２）の詳細説明図である。図６に示すように本発明においては、クリーニング部材７４は、定期メンテナンス時に交換するのではなく、ユーザーメンテナンスで対応可能な簡易な構成である。クリーニング部材７４は、複数のクリーニングシート７５が多数枚積層された状態で構成されており、中間転写ベルト２１に加圧ばね７６により圧接して設けられている。経時的に補助ブレード７２の磨耗が進んでくると一次転写電流に変化が現れるため、これを検知してクリーニングシート７５の交換時期を表示するようになっている。ユーザーはフック７７を持って手前方向に引っ張ることによりクリーニングシート７５を一枚だけ除去することが可能であり、クリーニング性能を復帰させることができる（図７参照）。また、容易に除去できる。
このように、サービスメンテナンス毎にクリーニング部材７４を１枚引き抜くことでクリーニング性能をリフレッシュできるため、経時的に異物が蓄積せず抵抗安定化ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の構成及び動作概要を示す図である。
【図２】本発明の一次転写部説明図である。
【図３】本発明の出口ブレードの詳細説明図である。
【図４】本発明のクリーニング部材（１）の詳細説明図である。
【図５】本発明のクリーニング部材（１）の詳細説明図である。
【図６】本発明のクリーニング部材（２）の詳細説明図である。
【図７】本発明のクリーニング部材（２）の詳細説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  カラー複写機（画像形成装置）
１Ａ  画像形成部
１Ｂ  給紙部
１Ｂ１  給紙トレイ
１Ｂ２  搬送ローラ対
１Ｂ３  レジストローラ対
１Ｃ  原稿搬送部
１Ｄ  スキャナ部
２Ａ  従動ローラ
２Ｂ  駆動ローラ
３  感光体
４  帯電装置
５  書き込み装置
６  クリーニング装置
７  一次転写装置
８  現像装置
１０  クリーニング装置
１１  定着装置
１２  排出ローラ
１３  排出トレイ
１５  レジストローラ対
２０  転写対向ローラ
２１  中間転写ベルト
２２  二次転写ローラ
７０  （＋）転写バイアスローラ
７１  （−）出口バイアスブレード
７２  補助ブレード（補助部材）
７３  巻き付けローラ
７４  クリーニング部材
７５  クリーニングシート
７６  加圧ばね
７７  フック
Ｐ  用紙
【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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【図７】
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