JP2006071836A - 湿式画像形成装置及びそれに用いる中間転写ベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ローラと中間転写ベルトとのスリップを防止でき、中間転写ベルトの走行を安定化して、画像品質を向上できる湿式画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動ローラ４１と従動ローラ４２に無端状の中間転写ベルト４３を掛装する。感光体ドラム５１と１次転写手段５５の間に中間転写ベルト４３を走行可能に保持する。駆動ローラ４１のローラ周面４１ａのローラ幅Ｌを中間転写ベルト４３のレベル幅Ｗよりも長く設定し、ローラ周面４１ａの両端部を中間転写ベルト４３の両端縁から突出させる。中間転写ベルト４３の内側に位置するように、ローラ周面４１ａに接触するクリーニングブレード６３を配設する。中間転写ベルト４３の端縁に付着したキャリア等の液状物質が前記ローラ周面４１ａに付着され、この付着された液状物質は前記クリーニングブレード６３によってローラ周面４１ａから早期に掻き取られ、排出スクリュー６４によって外部に排出される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用される湿式画像形成装置及びそれに用いる中間転写ベルト装置に関する。

一般に、湿式画像形成装置は、感光体ドラムの表面に対して画像情報に応じた光を照射することにより静電潜像を形成し、この静電潜像に対してトナー粒子とキャリアからなる液体現像剤を現像ローラによって付着することにより、感光体ドラムにトナー像を形成する液体現像装置を備えている。

フルカラー画像形成装置には、上述した現像装置が４箇所に備えられ、各感光体ドラムと対応して、駆動ローラと従動ローラに掛装された無端状の中間転写ベルトが備えられている。前記中間転写ベルトの内側には、前記各感光体ドラムと対応するように、一次転写ローラがそれぞれ配設され、中間転写ベルトの表面に各感光体ドラムに形成されたブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）用のトナー画像を順次転写するようになっている。

フルカラー画像形成装置においては、画像の品質を向上するために、各色のトナー画像を重ね合わせる際に中間転写ベルトの走行を安定化して、色ズレが生じないようにすることが重要である。中間転写ベルトの駆動は、通常、駆動ローラのローラ周面と、ベルトの内周面との接触面の摩擦力に依存している。このため、使用状態によっては、ベルト内面にキャリアや異物が付着して、転写ベルトの安定走行に支障をきたすことがある。これを解消するため、中間転写ベルトの表面に残留したキャリア等の液状物質を、該転写ベルトの表面に接触するクリーニングブレードにより掻き取るようにしたものが提案されているが、中間転写ベルトの裏面への液状物質の回り込みを確実に防止できないので、十分な対策ではなかった。

液体現像剤のキャリアとして、揮発性のキャリアを使用している場合には、駆動ローラに多少のキャリアが回り込んでも、蒸発により転写ベルトと駆動ローラの間のスリップは解消される。しかし、近年提案されている液体現像剤は、キャリアの蒸発による環境への影響を考慮して、不揮発性のキャリアが使用されている。このような不揮発性のキャリアが転写ベルトの内面に一度回り込むと、キャリアの蒸発が期待できないため、中間転写ベルトの安定走行が阻害されることになる。

上記の問題を解消するため、特許文献１に示すベルト装置が提案されている。このベルト装置は、無端状ベルト（中間転写ベルトに相当）の内周面に接触する複数の張架ローラ（駆動ローラ及び従動ローラに相当）のローラ周面のローラ幅が、ベルトのベルト幅よりも小さく形成されている。又、複数の張架ローラのローラ周面の両側端部が無端状ベルトの両側端部よりも内側に位置するように配置されている。これによって、無端状ベルトの内周面でのキャリア等の液状物質の回り込みによる無端状ベルトと張架ローラとのスリップを防止するようになっている。
特開２００２−１８９３５４号公報

ところが、特許文献１に開示されたベルト装置は、無端状ベルトの内周面へのキャリア等の液状物質の回り込み自体を阻止するものではないので、液状物質の一部が無端状ベルトと張架ローラとの間に侵入して、それが張架ローラの中央部へ向かって波及し、スリップを生じる虞があるという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、駆動ローラと中間転写ベルトとのスリップを防止することができ、中間転写ベルトの走行を安定化して、画像品質を向上することができる湿式画像形成装置を提供することにある。

又、本発明の別の目的は、湿式画像形成装置に用いる中間転写ベルト装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像情報に基づいて静電潜像を形成可能な像担持体と、該像担持体の外周面に対して液体現像剤を付着して現像する液体現像装置と、駆動ローラ及び従動ローラに掛装され、かつ前記像担持体と１次転写手段との間を走行可能な無端状の中間転写ベルトを備えた中間転写ベルト装置と、前記駆動ローラと対応して設けられ、かつ前記中間転写ベルトの表面に転写された画像を記録媒体に転写する２次転写手段とを備えた湿式画像形成装置において、前記駆動ローラのローラ周面のローラ幅を、前記中間転写ベルトのベルト幅よりも大きく設定し、前記ローラ周面の両端部を前記中間転写ベルトの両端縁からそれぞれ突出させ、前記ローラ周面を清掃する清掃手段を設けたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記駆動ローラのローラ周面にはゴム層が形成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記清掃手段は、前記駆動ローラのローラ周面に接触するクリーニングブレード又はクリーニングブラシを備えていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記クリーニングブレードは高分子系樹脂材料により形成されていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の湿式画像形成装置に用いられる中間転写ベルト装置を要旨とする。

本発明によれば、中間転写ベルトのベルト幅よりも駆動ローラのローラ周面のローラ幅を長く設定するとともに、ローラ周面の両端部を中間転写ベルトの両端縁よりも外側に突出した。又、駆動ローラのローラ周面を清掃する清掃手段を設けた。このため、中間転写ベルトの両端縁に付着したキャリア等の液状物質の大半が駆動ローラのローラ周面の両端露出部に付着され、液状物質の一部が駆動ローラのローラ周面と中間転写ベルトの内周面との間に侵入する。これらの液状物質が清掃手段によって早期に清掃され、駆動ローラのローラ周面の中央部への液状物質の侵入が防止され、スリップが生じるのを防止することができる。この結果、中間転写ベルトを安定して走行することができ、複数の画像形成装置から中間転写ベルトに転写される複数の色のズレを防止することができ、画像品質を向上することができる。

以下、本発明をタンデム型カラー画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）に具体化した一実施形態を図面を参照して説明する。
図５に示すように、画像形成装置は、給紙手段１、垂直搬送路２、レジストローラ対３、中間転写ベルト装置４、第１の画像形成手段５、第２の画像形成手段６、第３の画像形成手段７、第４の画像形成手段８、２次転写手段９、定着手段１０、排出搬送路１１及び排出トレイ１４等から構成されている。給紙手段１は、給紙カセット１ａと、ピックアップローラ１ｂとを備え、給紙カセット１ａ内の記録媒体としての紙Ｐをピックアップローラ１ｂにて、垂直搬送路２へ搬送する。垂直搬送路２は、搬送されてきた紙Ｐをレジストローラ対３を介して２次転写手段９側へ搬送する。

前記中間転写ベルト装置４は、該ベルト装置４を構成する図示しないフレームの所定位置に架橋された駆動ローラ４１と、従動ローラ４２と、この２つのローラに亘って掛け渡された無端状の中間転写ベルト４３とを備えている。中間転写ベルト４３は、テンションローラ４４にて適度なテンションを保っている。そして、この状態で、駆動ローラ４１は図示しない駆動モータからその駆動力を伝達され、各画像形成手段５〜８における感光体ドラム５１の外周速度と前記中間転写ベルト４３の外周速度が等速になるように駆動されるようになっている。図１，２に示すように中間転写ベルト装置４はユニット化されている。

図５に示す第１〜第４の画像形成手段５〜８は、図中左側からブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）用のものであり、全てほぼ同じ構成のユニットである。ここでは、説明の便宜上、画像形成に関して代表して第１の画像形成手段５の構成を説明する。なお、他の画像形成手段において、第１の画像形成手段５の構成と同一構成については同一符号を付す。第１の画像形成手段５は、感光体ドラム５１、主帯電装置５２、ＬＰＨ（ＬＥＤ ＰＲＩＮＴ ＨＥＡＤ）５３、液体現像装置５４、１次転写手段５５、クリーニング装置５６及び除電ランプ５７から構成され、樹脂でできた筐体に組み付けることにより１つのユニットとなり、図示しない装置本体に取り付けられている。

感光体ドラム５１はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置での暗電位はおよそ３００Ｖになるよう前記主帯電装置５２により帯電される。この帯電した感光体ドラム５１の表面にＬＰＨ５３が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム５１は潜像担持体に相当する。なお、ＬＰＨ５３はユニットの小型化のために採用しているがＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）を用いても良い。

液体現像装置５４は、トナー粒子とキャリアからなる現像剤を所定の濃度になるように撹拌混合して用い、現像ローラでこの現像剤を感光体ドラム５１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラム５１にトナー像を形成するものである。感光体ドラム５１の暗電位が３００Ｖで、現像バイアスは２００Ｖ、露光後電位が２０Ｖとなるように設定されている。即ち、暗電位は画像白部に相当し、露光後電位は画像黒部に相当し、この差がいわゆるコントラスト電位である。上記のように形成された静電潜像が現像された感光体ドラム５１上のトナー像は、前記１次転写手段５５とのニップにおいて前記中間転写ベルト装置４の中間転写ベルト４３に転写される。前記１次転写手段５５は本実施形態では転写ローラを用いており、前記感光体ドラム５１の表面電位とは逆極性の電圧が−１０００〜−１３００Ｖの範囲に設定され、印加されるようになっている。

感光体ドラム５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング装置５６により除去されて、表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ５７により除電され、その後は次の一連のプロセスに備える。このように画像形成する場合の電位設定は、感光体ドラム５１の特性、トナー粒子の性能、環境に応じて最適な値は変わるものである。画像形成装置は、上記第１の画像形成手段５と同様の方法で、第２〜第４の画像形成手段６〜８でマゼンタ、シアン、イエローに対応する画像を感光体ドラム上に現像し、中間転写ベルト４３上に順次繰り返し、ずれなく転写することでフルカラー画像の形成を行う。

次に、中間転写ベルト４３上への転写後の画像形成について説明する。２次転写手段９は、本実施形態では、２次転写ローラからなる。２次転写手段９は、垂直搬送路２上の２次転写位置に配置されている。２次転写位置は２次転写手段９が駆動ローラ４１と対向するとともに、中間転写ベルト４３に対して圧接する位置である。この２次転写手段９には、２次転写バイアスが印加されており、２次転写手段９により、中間転写ベルト４３から、垂直搬送路２及びレジストローラ対３を介して搬送されてきた紙Ｐにフルカラー画像が２次転写される。この後、フルカラー画像が２次転写された紙Ｐは、中間転写ベルト４３から分離され、定着手段１０に搬送される。定着手段１０は、第１定着ローラ１０ａ、第２定着ローラ１０ｂを備えている。各定着ローラには、図示しない定着ヒータが内蔵され、同定着ヒータは定着に必要な所定の温度に制御されている。この温度により、両ローラにて圧接されて通過する紙Ｐ上にフルカラー画像の定着処理がされる。そして、紙Ｐは、定着手段１０で定着処理がなされた後に排出搬送路１１を介して排出トレイ１４に排出される。

前記中間転写クリーニングユニット１２は、図示しない装置フレームに架橋された回収容器１２ａと、この回収容器１２ａの上部に回転可能に収容された中間転写クリーニングローラ１２ｂと、前記回収容器１２ａの下端部にブラケット１２ｃを介して取り付けられ、かつ中間転写ベルト４３の表面の転写残トナーを除去するためのクリーニングブレード１２ｄと、さらに、前記回収容器１２ａの底部に収容され、かつ回収された転写残トナーを外部に排出するための排出スクリュー１２ｅとを備えている。中間転写クリーニングローラ１２ｂは、中間転写ベルト４３に対して圧接されていて、中間転写ベルト４３の回転方向と同方向に回転される。中間転写クリーニングブレード１２ｄは、中間転写ベルト４３の移動方向における中間転写クリーニングローラ１２ｂの位置から下流側にて、中間転写ベルト４３に対しカウンタ当接することにより、中間転写ベルト４３上の転写残トナーを回収除去し、中間転写ベルト４３を次の画像形成工程に備えさせる。

次に、この発明の特徴的構成について説明する。
図３に示すように、前記駆動ローラ４１のローラ周面４１ａの軸線方向への長さ、つまりローラ幅Ｌを、中間転写ベルト４３のベルト幅Ｗよりも大きく設定している。又、駆動ローラ４１のローラ周面４１ａの両端部が中間転写ベルト４３の両端縁から側方に突出するように設定している。

図４に示すように、前記駆動ローラ４１のローラ周面４１ａの表面にはウレタンゴム系のゴム層４１ｂがコーティングにより形成されている。
図１及び図２に示すように、前記駆動ローラ４１と対応するように、前記中間転写ベルト４３の内側には、駆動ローラ４１のローラ周面４１ａに付着したキャリア等の液状物質を除去するための清掃手段６０が装設されている。この清掃手段６０は、中間転写ベルト装置４の図示しないフレームの所定位置に架橋された回収容器６１と、この回収容器６１の下端部に取り付けられたブラケット６２を介して取り付けられた例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の高分子系樹脂材料よりなるクリーニングブレード６３と、さらに前記回収容器６１の内部に回転可能に支持された排出スクリュー６４とによって構成されている。前記クリーニングブレード６３の長さは、図３に示すように前記駆動ローラ４１のローラ周面４１ａのローラ幅Ｌとほぼ同じ寸法に設定されている。

次に、上述した特徴的構成の作用について説明する。
図示しない回転駆動機構によって、前記駆動ローラ４１が図１，２において、時計回り方向に回転されると、中間転写ベルト４３が同じ方向に周回される。このとき、感光体ドラム５１と１次転写手段５５の間を走行する中間転写ベルト４３の左右両端部には感光体ドラム５１の外周面から中間転写ベルト４３の外表面にキャリア等の液状物質の一部が付着される。この液状物質の大半は駆動ローラ４１のローラ周面４１ａの両端露出部に付着され、一部はローラ周面４１ａと中間転写ベルト４３の内周面に侵入する。これらの液状物質は早期に清掃手段６０のクリーニングブレード６３によって、ローラ周面４１ａから掻き取られ、回収容器６１内に回収された後に、回転する排出スクリュー６４によって側方に排出される。このため、前記液状物質の一部が駆動ローラ４１のローラ周面４１ａと中間転写ベルト４３の内周面との間に侵入しても、それがローラ周面４１ａの中心側へ侵入して蓄積されることはなく、両者間のスリップを防止して、中間転写ベルト４３の走行を安定して行うことができる。この結果、転写された四色の中間転写ベルト４３上のトナー画像の色ズレを防止でき、カラー画像の品質を向上することができる。

又、前記実施形態では、駆動ローラ４１の外表面にウレタンゴム製の弾性変形可能なゴム層４１ｂを設けたので、前記２次転写手段９と駆動ローラ４１との間にニップされる中間転写ベルト４３及び紙Ｐのニップ部の挟着力を大きくすることができる。この結果、中間転写ベルト４３を安定して駆動することができるとともに、紙Ｐへの画像の２次転写効率を向上することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図示しないが、前記クリーニングブレード６３に代えて、クリーニングブラシを用いてもよい。

○ 前記ゴム層４１ｂの材料として、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、 フッ素ゴム、シリコーンゴム等を用いてもよい。

○ 前記クリーニングブレード６３の材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ABS 樹脂、AS樹脂、AES 樹脂、AAS （ASA ）樹脂、アクリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン（軟質フォーム）、オレフィン系エラストマー、 塩ビ系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等を用いてもよい。

この発明の湿式画像形成装置の中間転写ベルト装置を示す正面図。 中間転写ベルト装置の斜視図。 駆動ローラの中心を通る縦断面図。 駆動ローラ、２次転写手段及び清掃手段の拡大断面図。 湿式画像形成装置全体を示す略体正面図。

符号の説明

Ｌ…ローラ幅、Ｗ…ベルト幅、４…中間転写ベルト装置、９…２次転写手段、６３…クリーニングブレード、４１…駆動ローラ、４１ａ…ローラ周面、４１ｂ…ゴム層、４２…従動ローラ、４３…中間転写ベルト、５４…液体現像装置、５５…１次転写手段、６０…清掃手段。

Claims (5)

1. 画像情報に基づいて静電潜像を形成可能な像担持体と、該像担持体の外周面に対して液体現像剤を付着して現像する液体現像装置と、駆動ローラ及び従動ローラに掛装され、かつ前記像担持体と１次転写手段との間を走行可能な無端状の中間転写ベルトを備えた中間転写ベルト装置と、前記駆動ローラと対応して設けられ、かつ前記中間転写ベルトの表面に転写された画像を記録媒体に転写する２次転写手段とを備えた湿式画像形成装置において、
   前記駆動ローラのローラ周面のローラ幅を、前記中間転写ベルトのベルト幅よりも大きく設定し、前記ローラ周面の両端部を前記中間転写ベルトの両端縁からそれぞれ突出させ、前記ローラ周面を清掃する清掃手段を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。
2. 請求項１において、前記駆動ローラのローラ周面にはゴム層が形成されていることを特徴とする湿式画像形成装置。
3. 請求項１において、前記清掃手段は、前記駆動ローラのローラ周面に接触するクリーニングブレード又はクリーニングブラシを備えていることを特徴とする湿式画像形成装置。
4. 請求項３において、前記クリーニングブレードは高分子系樹脂材料により形成されていることを特徴とする湿式画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の湿式画像形成装置に用いられる中間転写ベルト装置。

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