JP2002251076A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写媒体上の転写残トナーの不安定な帯
電極性を安定させてクリーニング装置の性能を上げ、残
像の発生や中間転写媒体のフィルミング、トナー飛散、
混色の防止をした画像形成装置を提供する。 【解決手段】 静電回収ローラ２０の中間転写ベルト５
０１走行方向前段にあるファーブラシ１０の印加バイア
スは転写残トナーと同極性にする。ファーブラシ１０を
中間転写ベルト５０１走行方向とカウンターの方向に回
転させ、回転速度は中間転写ベルト５０１走行速度の２
倍速以上とする。静電回収ローラ２０の印加バイアスは
ファーブラシ１０のバイアスと逆の極性とする。静電回
収ローラ２０に印加したバイアスの電圧量は、導電性フ
ァーブラシに印加したバイアスの電圧以下とする。又、
静電回収ローラ２０に中間転写ベルト５０１を巻きつ
け、連れ廻りで回転させる。中間転写ベルト５０１の表
層は弾性体であり、ベース層は硬質体とする。

Description

【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、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、
特に、中間転写媒体のクリーニング装置を有する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フルカラーの画像形成装置として
は、例えば、像担持体上に形成したトナー像を中間転写
媒体に１次転写した後に、最終的な転写媒体を搬送する
ための搬送ベルトと中間転写媒体とが圧接する２次転写
ニップ部において、中間転写媒体から転写紙に２次転写
して画像を形成する構成のものが一般的に知られてい
る。上記の構成の場合には中間転写媒体上にトナー像を
重ねるため、トナー像形成に応じ、非画像領域において
中間転写媒体に対してクリーニング装置の接離を行い、
中間転写媒体表面のクリーニングを行う必要がある。画
像領域で接離を行った場合、接離時に生じる中間転写媒
体上のトナー汚れが画像汚れとなってしまうため、非画
像領域において接離を行う。

【０００３】中間転写媒体のクリーニング装置として
は、従来よりクリーニングブレード方式が一般的であ
る。図１はクリーニングブレード方式を用いた一般的な
画像形成装置における、主要部である画像形成部の概略
構成図である。ところがクリーニングブレード方式で
は、クリーニングブレード２のエッジ部にトナーが溜ま
りやすく、接離時にトナーの落下、飛散が生じ、飛散ト
ナーが機械内部を汚したり、中間転写媒体５上に再付着
しやすくなる。中間転写媒体５のクリーニング性が不十
分であると、残像や中間転写媒体５のトナーフィルミン
グによる抵抗変化からの転写不良ムラ等が発生すること
になる。また、接離時の衝撃による飛散トナーは中間転
写媒体５のクリーニングブレード２近傍に再付着しやす
いだけでなく、飛散時に拡散するため、広い領域で中間
転写媒体５表面に付着して汚しやすい。飛散トナーを画
像域に付着させないためには非画像領域を大きく設定す
るとよいが、近年の小型化した画像形成装置では中間転
写媒体５の周長の制約から必要以上に大きくすることは
できず、実際的な解決策とはなっていない。また、クリ
ーニングブレード方式を用いた画像形成装置において中
間転写媒体５の材質に弾性体を使用すると、クリーニン
グブレード２との摩擦が大きくなり、クリーニングブレ
ード２が鳴いたり、巻き込みをおこす可能性がある。

【０００４】このような問題を改善するための一方法と
して、ファーブラシを用いたブラシクリーニング方式が
ある。この方式には、絶縁性ファーブラシを用いるもの
と、導電性ファーブラシにクリーニング電圧を印加する
ものとがある。しかしながら、転写されずに残留したト
ナーの帯電極性は不安定であり、紙転写電界により極性
が逆転することもある。従って、導電性ファーブラシに
正規なトナー極性と逆極性のバイアスを印加しても除去
できないトナーが残ってしまうことがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題を鑑み、本
発明では、中間転写媒体上の転写されずに残留したトナ
ーの不安定な帯電極性を安定させ、中間転写媒体のクリ
ーニング装置による残留トナーの除去性能を上げ、残像
の発生や中間転写媒体のフィルミング、トナー飛散、混
色の防止をした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
に請求項１に記載の本発明は、像担持体上に形成された
静電潜像をトナーによるトナー画像として可視化し、可
視化されたトナー像を無端状に走行する中間転写媒体上
に１次転写を行い、中間転写媒体上に形成されたトナー
像を転写媒体に２次転写し、転写媒体に転写されずに中
間転写媒体上に残留するトナーを除去する中間転写媒体
のクリーニング装置を有するフルカラーの画像形成装置
において、導電性ファーブラシにバイアスを印加し、導
伝性ローラにより静電転写回収することを特徴とする画
像形成装置とする。請求項２に記載の本発明は、請求項
１に記載の画像形成装置において、導電性ファーブラシ
が静電転写回収する導電性ローラの中間転写媒体走行方
向前段にあることを特徴とする画像形成装置とする。請
求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の画像
形成装置において、導電性ファーブラシに印加するバイ
アスを残留トナーと同極性にすることを特徴とする画像
形成装置とする。請求項４に記載の本発明は、請求項１
乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、導電
性ファーブラシが中間転写媒体走行方向とカウンターの
方向に回転することを特徴とする画像形成装置とする。
請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれか
に記載の画像形成装置において、導電性ファーブラシの
回転速度が中間転写媒体の走行速度の２倍速以上である
ことを特徴とする画像形成装置とする。請求項６に記載
の本発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形
成装置において、静電転写回収する導電性ローラに印加
するバイアスが、導電性ファーブラシに印加したバイア
スの逆の極性であることを特徴とする画像形成装置とす
る。請求項７に記載の本発明は、請求項１乃至６のいず
れかに記載の画像形成装置において、静電回収ローラに
印加したバイアスの電圧量が、導電性ファーブラシに印
加したバイアスの電圧以下であることを特徴とする画像
形成装置とする。請求項８に記載の本発明は、請求項１
乃至７のいずれかに記載の画像形成装置において、静電
回収ローラが中間転写媒体の走行に連れ廻りで回転する
ことを特徴とする画像形成装置とする。請求項９に記載
の本発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形
成装置において、静電回収ローラに中間転写媒体を巻き
つけ屈曲させる ことを特徴とする画像形成装置とす
る。請求項１０に記載の本発明は、請求項１乃至９のい
ずれかに記載の画像形成装置において、中間転写媒体の
表層は弾性体であり、ベース層は硬質体であることを特
徴とする画像形成装置とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図２は本発明における画像形成部の概略
構成図である。画像形成装置は、図２に示す画像形成部
のほか、図示しないカラー画像読取部、給紙部及び制御
部等で構成されている。画像形成部は、像担持体として
の感光体ドラム１００、帯電チャージャ２００、クリー
ニングブレード及びファーブラシからなる感光体クリー
ニング装置３００、図示しない書き込み光学装置、リボ
ルバ現像装置４００、中間転写媒体を有する中間転写装
置５００、紙転写装置６００、及び定着ローラ対７０１
を用いた定着装置７００で主に構成されている。

【０００８】感光体ドラム１００は図示しない駆動モー
タで矢印の反時計方向に回転され、その周りには、帯電
チャージャ２００、感光体クリーニング装置３００、リ
ボルバ現像装置４００の選択された現像器、中間転写装
置５００における中間転写媒体としての中間転写ベルト
５０１が配置されている。

【０００９】リボルバ現像装置４００は、Ｂｋ（Ｂｌａ
ｃｋ）トナーを用いるＢｋ現像器４０１、Ｃ（Ｃｙａ
ｎ）トナーを用いるＣ現像器４０２、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔ
ａ）トナーを用いるＭ現像器４０３、Ｙ（Ｙｅｌｌｏ
ｗ）トナーを用いるＹ現像器４０４、及び装置全体を反
時計回りに回転させる図示しない現像リボルバ駆動部な
どで構成されている。各現像器内のトナーはキャリアと
の撹拌によって所望の極性に帯電され、また、各現像ス
リーブには図示しない現像バイアス電源によって現像バ
イアス電圧が印加され、現像スリーブが感光体ドラム１
００の金属基体層に対して所定電位にバイアスされる。

【００１０】中間転写装置５００は、複数のローラに張
架された中間転写ベルト５０１等で構成され、この中間
転写ベルト５０１の周りに、転写前帯電手段としてのプ
レ転写チャージャ５０２、紙転写ユニット６００の転写
材担持体としての２次転写ベルト６０１、２次転写電荷
付与手段としての２次転写バイアスローラ６０５、等が
対向するように配設されている。中間転写ベルト５０１
は、図示しない駆動モータで回転駆動された中間転写ベ
ルト駆動ローラ５０８により、矢印時計方向に駆動され
る。中間転写ベルト５０１は複数のローラに張架されて
おり、具体的には、１次転写電荷付与手段としての１次
転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、
ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５
１０、クリーニング対向ローラ５１１、及び１次転写前
除電手段としてのベルト除電ローラ５１２に張架されて
いる。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイ
アスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。１
次転写バイアスローラ５０７には、定電流又は定電圧方
式で制御された１次転写電源８０１により、トナー像の
重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又は電圧の転
写バイアスが印加される。

【００１１】感光体ドラム１００上のトナー像を中間転
写ベルト５０１に転写する１次転写部では、１次転写バ
イアスローラ５０７及び１次転写前除電手段としての中
間転写体ベルト除電ローラ５１２によって中間転写ベル
ト５０１を感光体ドラム１００側に押し当てるように張
架することにより、１次転写部において感光体ドラム１
００と中間転写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部
を形成している。また、このニップ部の中間転写ベルト
５０１の内周面には、１次転写部除電手段としての接地
した中間転写ベルト除電ブラシ５１３が当接されてい
る。

【００１２】プレ転写チャージャ５０２は、１次転写部
で感光体ドラム１００から転写された中間転写ベルト５
０１上のトナー像を転写媒体としての転写紙に転写する
前に、トナー像を均一に帯電するものである。

【００１３】ファーブラシ１０は導電性であり、図示し
ない接離機構により中間転写ベルト５０１に対する接触
及び離間を切り換えることができるようになっている。
ファーブラシ１０は、２次転写後の転写紙の分離時に生
じる剥離放電などで中間転写ベルト５０１に残った不安
定な極性の転写残トナーを安定な極性にするため、転写
残トナーの極性と同じ極性の直流電圧がバイアス電源１
１により印加されている。また、バイアスの印加を効率
よく均一に行うため、ファーブラシ１０の回転方向は中
間転写ベルト５０１の走行方向に対してカウンタの方向
に回転させ、ファーブラシ１０の回転速度は中間転写ベ
ルト５０１走行速度の２倍以上が好ましい。また、ファ
ーブラシ１０の後段側には、静電回収ローラ２０が構成
されていて、これも図示しない接離機構により中間転写
ベルト５０１に対する接触及び離間を切り換えることが
できるようになっている。

【００１４】導電性のローラとしての静電回収ローラ２
０は、ファーブラシ１０により安定した極性になった転
写残トナーを中間転写ベルト５０１上から除去するた
め、ファーブラシ１０で印加したバイアスの極性とは逆
の極性の直流電圧がバイアス電源２１により印加されて
いる。中間転写ベルト５０１に転写残トナーが逆転写す
るのを防止するため、静電回収ローラ２０に印加する電
圧はファーブラシ１０に印加する電圧以下に設定する。
静電回収ローラ２０により静電転写除去された転写残ト
ナーは、静電回収ローラ２０に当接している図示してい
ないトナー回収ブレードにより回収され画像形成装置内
に収納される。

【００１５】ファーブラシ１０と静電回収ローラ２０
は、中間転写ベルト５０１にトナー像を作像している間
は中間転写ベルト５０１から離間しており、２次転写終
了後、ファーブラシ１０及び静電回収ローラ２０を接触
させ転写残トナーをクリーニングする。

【００１６】図３は本発明の請求項８及び請求項９に係
る画像形成部の概略構成図である。中間転写ベルト５０
１は、トナー像を保持している面側から静電回収ローラ
２０によって押さえ付けて逆方向へ屈曲させてあり、静
電回収ニップ部を大きくして転写効率を良くしていると
ともに、摩擦を大きくし、静電回収ローラ２０が滑らず
に中間転写ベルト５０１に連れ回りするようにしてい
る。

【００１７】中間転写ベルト５０１は、表層、中間層、
ベース層からなる多層構造のベルト材で構成している。
感光体ドラム１００に接触する外周面側が表層で弾性層
であり、内周面側がベース層で伸縮のない硬質層であ
る。中間層とベース層との間には、両層を接着するため
の接着層が介在している。表層を弾性体で形成すること
で転写紙との接触状態が良好となり、また、ベース層を
硬質体で形成することで張架による伸びがおこらず、画
像の位置ズレが生じない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明によれば、導電性ファーブラシにバイアスを印加
し導電性ローラにより静電回収しているので、転写残ト
ナーを低減させることができ、残像の発生やフィルミン
グ、トナー飛散、混色を防止した画像形成装置を提供す
ることができる。請求項２に記載の本発明によれば、導
電性ファーブラシが静電回収する導電性ローラよりも中
間転写媒体走行方向前段にあるので、未転写トナーなど
の転写残トナーとは極性が異なるトナーにおいても導電
性ファーブラシにより回収でき、残像の発生やフィルミ
ング、トナー飛散、混色を防止した画像形成装置を提供
することができる。請求項３に記載の本発明によれば、
導電性ファーブラシに印加するバイアスを転写残トナー
と同極性にしているので、２次転写後の転写紙の分離時
に生じる剥離放電などで不安定になった転写残トナーの
極性を安定させることができ、残像の発生やフィルミン
グ、トナー飛散、混色を防止した画像形成装置を提供す
ることができる。請求項４に記載の本発明によれば、導
電性ファーブラシが中間転写媒体走行方向とカウンター
方向に回転するので、未転写トナーなど転写残トナーと
は極性が違ったトナーにおいても導電性ファーブラシに
より回収でき、また、バイアスを均等に印加することが
でき、残像の発生やフィルミング、トナー飛散、混色を
防止した画像形成装置を提供することができる。請求項
５に記載の本発明によれば、導電性ファーブラシの回転
速度が中間転写媒体走行速度の２倍速以上であるので、
未転写トナーなど転写残トナーとは極性が違ったトナー
においても導電性ファーブラシにより回収でき、また、
バイアスを均等に印加することができ、残像の発生やフ
ィルミング、トナー飛散、混色を防止した画像形成装置
を提供することができる。請求項６に記載の本発明によ
れば、静電回収ローラに印加するバイアスが導電性ファ
ーブラシに印加したバイアスの逆の極性であるので、静
電回収ローラにより効率よく転写残トナーを転写回収で
き、残像の発生やフィルミング、トナー飛散、混色を防
止した画像形成装置を提供することができる。請求項７
に記載の本発明によれば、静電回収ローラに印加したバ
イアス電圧が導電性ファーブラシに印加したバイアス電
圧以下なので、転写残トナーが中間転写媒体に逆転写す
るのを防止でき、残像の発生やフィルミング、トナー飛
散、混色を防止した画像形成装置を提供することができ
る。請求項８に記載の本発明によれば、静電回収ローラ
が中間転写媒体の走行に連れ廻りで回転するので、静電
回収ローラの回転変動による中間転写媒体の線速変動を
抑制でき、残像の発生やフィルミング、トナー飛散、混
色を防止した画像形成装置を提供することができる。請
求項９に記載の本発明によれば、静電回収ローラに中間
転写媒体を巻きつけ屈曲させことで配回しの自由度が増
せるとともに静電回収部のニップを増やし静電転写効率
をあげることができ、また、巻きつけにより摩擦を大き
くすることで静電回収ローラが滑らず連れ回りでき、残
像の発生やフィルミング、トナー飛散、混色を防止した
画像形成装置を提供することができる。請求項１０に記
載の本発明によれば、中間転写媒体の表層は弾性体であ
り、ベース層は硬質体であるので、中間転写体のトナー
像担持面と転写ベルトで搬送される転写材との間に所望
の接触状態が形成され、トナー像の段差などに起因する
転写不良を防止でき、画像のズレ又は残像の発生やフィ
ルミング、トナー飛散、混色を防止した画像形成装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の画像形成装置における画像形成部の概略
構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置における画像形成部の概
略構成図である。

【図３】本発明の画像形成装置における画像形成部の概
略構成図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ クリーニングブレード ３ 搬送ベルト ４ 現像装置 ５ 中間転写媒体 ６ 紙転写装置 ７ 定着装置 １０ ファーブラシ １１ バイアス電源 ２０ 静電回収ローラ ２１ バイアス電源 １００ 感光体ドラム ２００ 帯電チャージャ ３００ 感光体クリーニング装置 ４００ リボルバ現像装置 ４０１ Ｂ現像器 ４０２ Ｃ現像器 ４０３ Ｍ現像器 ４０４ Ｙ現像器 ５００ 中間転写装置 ５０１ 中間転写ベルト ５０２ プレ転写チャージャ ５０７ １次転写バイアスローラ ５０８ 中間転写ベルト駆動ローラ ５０９ 中間転写ベルトテンションローラ ５１０ ２次転写対向ローラ ５１２ 中間転写ベルト除電ローラ ５１３ 中間転写ベルト除電ブラシ ６００ 紙転写ユニット ６０１ ２次転写ベルト ７０１ １次転写電源

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に形成された静電潜像をトナ
   ーによるトナー像として可視化し、可視化されたトナー
   像を無端状に走行する中間転写媒体上に１次転写を行
   い、中間転写媒体上に形成されたトナー像を転写媒体に
   ２次転写し、転写媒体に転写されずに中間転写媒体上に
   残留するトナーを除去する中間転写媒体のクリーニング
   装置を有するフルカラーの画像形成装置において、 導電性ファーブラシにバイアスを印加し、導伝性ローラ
   により静電転写回収することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 導電性ファーブラシが静電転写回収する導電性ローラの
   中間転写媒体走行方向前段にある ことを特徴とする画
   像形成装置。
3. 【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、 導電性ファーブラシに印加するバイアスを残留トナーと
   同極性にする ことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 導電性ファーブラシが中間転写媒体走行方向とカウンタ
   ーの方向に回転することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 導電性ファーブラシの回転速度が中間転写媒体の走行速
   度の２倍速以上であることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 静電転写回収する導電性ローラに印加するバイアスが、
   導電性ファーブラシに印加したバイアスの逆の極性であ
   る ことを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 静電回収ローラに印加したバイアスの電圧量が、導電性
   ファーブラシに印加したバイアスの電圧以下である こ
   とを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 静電回収ローラが中間転写媒体の走行に連れ廻りで回転
   する ことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 静電回収ローラに中間転写媒体を巻きつけ屈曲させる
   ことを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の画
    像形成装置において、 中間転写媒体の表層は弾性体であり、ベース層は硬質体
    である ことを特徴とする画像形成装置。