JP2008076472A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材の裏面汚れを防止し、転写ローラと転写材との密着性を低減し、転写材を分離しやすくすることにより、転写ローラへの転写材の巻き付きによる紙詰まりを防止する画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー画像を担持する像担持体と、像担持体に接触して像担持体上のトナー画像を転写材に転写する接触転写部材と、接触転写部材に転写材密着防止剤を塗布する塗布手段と、を有する画像形成装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を併せ持つ電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、トナー像担持体等の表面に担持されたトナー画像を接触転写部材により転写材に転写する画像形成装置、または中間転写体上に形成した複数のカラートナー画像を重ね合わせて、接触転写部材により転写材に転写するカラー画像形成装置に関する。

レーザプリンタなどの画像形成装置は、感光体ドラム及びこれに対向配置された転写ローラを備えている。感光体ドラムには、画像データに基づくトナー画像が担持され、この感光体ドラムに担持されたトナー画像は、転写ローラへの転写バイアス電圧の印加によって、感光体ドラムと転写ローラとの間を通過する転写材に転写される。この種の画像形成装置においては、転写ローラへの転写材の巻き付きを生じる場合がある。

また、中間転写型のカラー画像形成装置を例に挙げると、感光体ドラム等の像担持体の周囲にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分の現像装置を備えると共に、像担持体に対し中間転写体を対向配置し、像担持体の各色成分作像サイクル毎に像担持体上に形成された各色成分の未定着トナー画像を中間転写体に順次一次転写した後、中間転写体上に重ね合わされた各色トナー画像を用紙等の転写材へ二次転写して所望のカラー画像を転写材上に形成するようにしたものがある。

中間転写体上の各色トナー画像を転写材に転写する二次転写装置としては、例えばバックアップローラにて支持された中間転写体の表面側（トナー画像が転写される面側）に転写ローラを圧接配置し、中間転写体と転写ローラとで転写材を挟持搬送するとともに、バックアップローラ及び転写ローラの何れか一方もしくは両方に転写バイアス電圧を印加することで、中間転写体上のトナー画像を転写材に一括転写するようにしたものが採用されている。

この種のカラー画像形成装置においても、二次転写時に、転写ローラへの転写材の巻き付きを生じる場合がある。

これらの転写ローラに転写材が巻き付くことを防止するために、従来、転写ローラの表面を粗面としたものがある。しかし、近年、転写ローラの表面を確実に清掃するために、クリーニングブレードを転写ローラに当接させている転写手段においては、転写ローラの表面が滑面であるほうが望ましい。

像担持体等の表面に担持されたトナー画像を転写ローラにより転写材に転写する転写手段に付設される転写ローラ巻き付き防止手段としては、特許文献１及び特許文献２などに記載のものが知られている。

特許文献１の画像形成装置の巻き付き防止手段は、転写定着ローラの回動方向下流側に、送風ファンとノズルとを設け、ノズルから吐出させたエアーを分離板と転写定着ローラとの間に吹き付けて、定着後の用紙が転写定着ローラに巻き付かないようにしたものである。

特許文献２の画像形成装置の巻き付き防止手段は、転写ローラの周面の少なくとも一部を覆う下カバーが設けられている。下カバーの転写ローラ対向面に、転写ローラに向かって突出し、転写ローラとの間に間隔を隔てて対向する突起状の当接部と、その当接部の用紙の搬送方向上流側の滞留部とを形成し、用紙を滞留部において撓んだ状態で滞留させることで、転写ローラへの用紙の巻き付きを防止するものである。
特開２００５−２５８０３５号公報 特開２００５−３３８３９９号公報

近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置やカラー画像形成化において、重合トナーや小粒径トナーの採用により、転写プロセスにおいても高画質化への要求が大きくなってきている。また、画像形成装置の高速化も進んでいる。これらの傾向に対し、良好な画像を得るためには、転写ローラや中間転写体への転写材の巻き付きによる紙詰まりを防止し、転写材上のトナー画像を良好に転写させ、高速で安定した画像形成を達成することが必要である。

特許文献１に記載の画像形成装置では、転写部にエアーを送ると、トナー画像が乱れやすい。また、先端から強固に静電吸着している場合には、転写材の先端部分にエアーを送り込むことができない。

特許文献２に記載の画像形成装置は、分離不良で巻き付いた時の転写ローラのダメージを防止するものであり、用紙の分離不良自体を改善するものではない。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、転写材の裏面汚れを防止し、転写ローラと転写材との密着性を低減し、転写材を分離しやすくすることにより、転写ローラへの転写材の巻き付きによる紙詰まりを防止する画像形成装置を提供するものである。

上記目的は、下記に記載する構成により達成される。

１．トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触して該像担持体上の前記トナー画像を転写材に転写する接触転写部材と、前記接触転写部材に転写材密着防止剤を塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

２．トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触して該像担持体上の前記トナー画像を転写材に転写する接触転写部材と、前記像担持体に該像担持体の回転軸方向に平行する長手方向に伸びた帯状の付加トナー画像を形成する付加トナー画像形成手段と、前記接触転写部材に前記付加トナー画像を所定のタイミングで形成させる制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明の画像形成装置により、以下の効果が得られる。

１．接触転写部材に転写材密着防止剤を塗布することにより、転写時に転写材が接触転写部材に付着しにくく、接触転写部材と転写材との密着性を低減することが出来る。

２．接触転写部材に付加トナー画像を所定のタイミングで形成することにより、転写材先端部の汚れを発生しにくくして、接触転写部材への転写材の巻き付きを防止することができる。

本発明を実施の形態を用いて説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限られるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ａの要部を示す断面図である。

この画像形成装置Ａは、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２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、ベルト状の像担持体（中間転写体）１、一次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ、転写部材（二次転写ローラ）３から成る中間転写ユニットと、定着装置１６、及び給紙装置を有する。

原稿台上に載置された原稿は画像読取装置の原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋに入力される。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｙは、像担持体（感光体）２１Ｙの周囲に配置された帯電手段２２Ｙ、露光手段２３Ｙ、現像手段２４Ｙ及びクリーニング手段２６Ｙを有する。

マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｍは、像担持体２１Ｍ、帯電手段２２Ｍ、露光手段２３Ｍ、現像手段２４Ｍ及びクリーニング手段２６Ｍを有する。

シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｃは、像担持体２１Ｃ、帯電手段２２Ｃ、露光手段２３Ｃ、現像手段２４Ｃ及びクリーニング手段２６Ｃを有する。

黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｋは、像担持体２１Ｋ、帯電手段２２Ｋ、露光手段２３Ｋ、現像手段２４Ｋ及びクリーニング手段２６Ｋを有する。

帯電手段２２Ｙと露光手段２３Ｙ、帯電手段２２Ｍと露光手段２３Ｍ、帯電手段２２Ｃと露光手段２３Ｃ及び帯電手段２２Ｋと露光手段２３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。

像担持体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋとしては、ＯＰＣ感光体やａＳｉ感光体等の周知のものが用いられるが、ＯＰＣ感光体が好ましく、特に、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のＯＰＣが用いられる。

帯電手段２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋとしては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電手段が用いられるが、スコロトロン放電手段が好ましく用いられる。

露光手段２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋとしては、レーザ、ＬＥＤアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。

ベルト状の中間転写体１は、半導電性であり、転写対向ローラ２、支持ローラ２Ｂ、駆動ローラ２Ｃ、従動ローラ２Ｄ、テンションローラ２Ｅ、クリーニングローラ２Ｆ、センサＰＳに対向するローラ２Ｇにより巻回され、循環移動可能に支持される。本実施の形態では、中間転写体１は、駆動ローラ２Ｃと従動ローラ２Ｄとの間が平面状に支持されている。

画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋより形成された各色のトナー像は、回動する中間転写体１上に一次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像のトナー画像Ｔが形成される。

給紙装置の給紙カセット内に収容された転写材Ｐは、図示しない給紙手段（第１給紙部）により給紙され、給紙ローラ１２、レジストローラ（第２給紙部）１３を通過して、二次転写手段の転写ローラ３と転写対向ローラ２とが中間転写体１を介して当接する転写ニップ部Ｎに搬送され、転写材Ｐ上にトナー像が転写される（二次転写）。

あるいは、手差し給紙手段から送り出される転写材Ｐは、給紙ローラ１１、レジストローラ１３を経て転写ニップ部Ｎに搬送される。

転写ニップ部Ｎの転写ローラ３に対して、図１に示したクリーニングブレード４、塗布手段５が当接する。塗布手段５は転写ローラ３に転写材密着防止剤ｔを供給する。

カラー画像が転写された転写材Ｐは、搬送ベルト１５によって搬送され、定着装置１６において熱と圧力とを加えられ、転写材Ｐを曲率分離及び分離爪１４により分離した中間転写体１は、クリーニングローラ２Ｆにより残留トナーが除去される。

図２は、画像形成装置Ａの他の実施の形態の画像形成部４０を示す断面図である。

像担持体（感光体）４１の周囲には、画像形成プロセス順に、帯電手段４２、露光手段４３、現像手段４４、転写ローラ４５、分離爪４６、クリーニング手段４７が配設されている。

転写ローラ４５は、回転軸の表面に形成された導電性の弾性層により形成されている。転写ローラ４５に接続する直流電源４８は、像担持体４１に当接する転写ローラ４５に付着した残留トナーを逆バイアス印加により像担持体４１に転移させる。残留トナーを担持した像担持体４１はクリーニング手段４７によりクリーニングされる。

転写ローラ４５の外周面には、図１に示したクリーニングブレード４と塗布手段５が配置されている。

図３は像担持体（中間転写体）１と接触転写部材（以下、転写ローラと称す）３とが当接する本発明に係る転写手段の断面図である。図４は転写手段の斜視図である。図５は転写手段の制御を示すブロック図である。

ベルト状の像担持体１は、ポリイミド、ポリカーボネイト、ポリエステル等の樹脂、又は、各種ゴムに導電剤が含有されたもので、体積抵抗率が１０Ｅ＋５乃至１０Ｅ＋１２Ω・ｃｍとなるように調整されている。

ベルト状の中間転写体の像担持体１は、転写対向ローラ２及び後述の複数のローラ群（図１参照）を巻回して回転される。

転写対向ローラ２は、ベルト状の像担持体１の内面側で、転写ローラ３に対向して配置されている。

転写ローラ３は像担持体１を介して転写対向ローラ２を押圧し、像担持体１上に形成されたトナー画像Ｔを転写材Ｐに転写する。

転写ローラ３は、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）やウレタンゴム等の弾性部材の表面にフッソ樹脂をコーティングしたもの、または、フッソ系やナイロン系のチューブを弾性部材の表面に被覆したもの等が用いられる。転写ローラ３は、導電剤の導入により体積抵抗が１０Ｅ＋３Ω乃至１０Ｅ＋１２Ωに制御されている。転写ローラ３は図示しない駆動手段によって回転される。

転写ローラ３の外周面には、クリーニングブレード４と塗布手段５等が配置されている。クリーニングブレード４はウレタンゴムから成り、転写ローラ３が正回転する方向（図示の反時計方向）に対してカウンタ方向に当接して、転写ローラ３に転移したトナーを除去する。

クリーニングブレード４の転写ローラ３の回転方向下流側に配置された塗布手段５は、例えば基布上に導電性繊維を植毛して、ポリカーボネートから成る円筒状芯体の外周部に接着したブラシ構造をなす。

塗布手段５に接続する駆動手段５Ｍは、回転ブラシ状の塗布手段５を反時計方向に回転させるとともに、塗布手段５の回転ブラシ先端部を転写ローラ３に接触または離間させる。塗布手段５の導電性繊維は高圧電源５Ｅに接続されている。

塗布手段５の下方には、透明なトナー等の転写材密着防止剤ｔを収容する付加トナー容器６が設置されている。駆動手段５Ｍは、塗布手段５を転写ローラ３の表面から離間させて、下方の付加トナー容器６内の転写材密着防止剤ｔに接触して吸着させる。更に、駆動手段５Ｍは、転写材密着防止剤ｔを吸着した塗布手段５を移動させて、転写ローラ３に接触させて、転写材密着防止剤ｔを転写ローラ３に塗布させる。

転写材搬送手段７により搬送される転写材Ｐは、レジストローラ１３に挟持されて転写手段の像担持体１を介して転写対向ローラ２と転写ローラ３とが圧接する転写ニップ部Ｎを通過して、後述の定着装置に１６に搬送される。

制御手段８は、塗布手段５の回転及び転写ローラ３への接離を駆動する駆動手段５Ｍと、塗布手段５にバイアス電圧を印加する高圧電源５Ｅと、転写材搬送手段７とを制御する。また、制御手段８は、接触転写部材３に転写材密着防止剤ｔを所定のタイミングで塗布する制御を行う。更に、制御手段８は、搬送される転写材Ｐの先端部に対応する接触転写部材３の表面に対して接触転写部材３に転写材密着防止剤ｔを塗布する制御を行う。

この実施例では、転写材密着防止剤ｔには負極帯電用のトナーを使用している。転写対向ローラ２は負の転写電圧を印加する直流電源２ＥＥに接続されている。転写ローラ３は接地されている。

回転ブラシ形状の塗布手段５は、適宜のタイミングで駆動手段５Ｍにより転写ローラ３に接して回転し、転写材密着防止剤ｔを塗布する。例えば、ユーザが画像形成装置Ａの操作パネルにおいて、転写ローラ３に巻き付きやすい薄紙、塗工紙などの特定の転写材Ｐを選択して設定した時、或いは、カール検知手段により検知された下方に湾曲した転写材Ｐが搬送された場合などに、転写材密着防止剤ｔが塗布された付加トナー画像Ｋが、図４に示すように、転写材Ｐの搬送方向先端部に形成されるようにタイミングを合わせて、塗布手段５により転写材密着防止剤ｔを塗布する。または、図４に示すように、先行する転写材Ｐと後続の転写材Ｐとの間に対応する非画像形成領域に、転写材密着防止剤ｔが塗布されるように駆動手段５Ｍを所定のタイミングで制御してもよい。あるいは、所定のタイミングとして、転写材Ｐの先端相当部分や、転写材Ｐ間の位置に相当する部分だけではなく、転写材密着防止剤ｔを転写ローラ３の全面に塗布してもよい。
塗布手段５の回転ブラシ表面には、予め駆動手段５Ｍの駆動による塗布手段５の揺動により、付加トナー容器６内の転写材密着防止剤ｔに接触して、吸着されている。

転写ローラ３の表面に塗布されたトナーは、主に画像形成用のトナーの帯電極性と同極性の極性を有し、転写時には転写材Ｐには付着しにくく、転写材Ｐと転写ローラ３との密着性を低減することが出来る。

転写ローラ３に付着したトナーは、クリーニングブレード４によって除去、清掃される。なお、クリーニング手段はクリーニングブレード４を用いた方法に限定されるものではなく、クリーニングローラ等を用いることもできる。

また、転写材密着防止剤ｔは粉体のトナーに限定されるものではなく、帯電極性も限定されないが、好ましくは、画像形成用のトナーが好適である。転写材密着防止剤ｔの塗布手段５は、回転ブラシに限定されるものではなく、不織布やスポンジローラでもよい。転写手段は、図示の転写ローラ３に限定されるものではなく、無端状の転写ベルトでもよい。

図６は、本発明に係る転写手段の他の実施の形態を示す断面図である。図７は転写手段の斜視図である。図８は転写手段の制御を示すブロック図である。

なお、この図面に使用されている符号について、図３と同じ機能を有する部分には同符号を付している。また、前述の実施の形態と異なる点を説明する。

クリーニングブレード４は駆動手段４Ｍにより転写ローラ３の表面に当接及び離間する。画像形成時には、転写ローラ３が正回転する方向（図示の反時計方向）に対してカウンタ方向に当接して、転写ローラ３に転移したトナーを除去する。

図７に示すように、転写ローラ３の外周面上の帯状の付加トナー画像Ｋは、転写材Ｐがニップ部Ｎに到達する前に予め形成される。即ち、転写材先端部が転写ニップ部Ｎに到達したときに、ちょうど転写ニップ部Ｎに到達するように計算された位置に、予め画像形成装置Ａの帯電手段、露光手段、現像手段等を有する作像装置９により像担持体１上に付加トナー画像Ｋを形成した後、転写材Ｐに転写する。

この帯状の付加トナー画像Ｋが転写ニップ部Ｎを通過してクリーニングブレード４のクリーニング位置に到達する以前に、クリーニングブレード４の加圧力を下げるか、クリーニングブレード４を転写ローラ３から離間させて、帯状の付加トナー画像Ｋをすり抜けさせる。この付加トナー画像Ｋは、イエロートナーなどの目立たない色で画像濃度を薄くし、転写材Ｐの先端部汚れを発生しにくくする。

図１に示す画像形成装置Ａにおけるカラー画像形成時の二次転写において、中間転写体上に形成された多色トナー像を転写材の巻き付きによる紙詰まりが防止され、良好に転写させる二次転写部材を備えた画像形成装置が提供すされる。

なお、以上の実施の形態では、転写材密着防止剤ｔとして粉体を使用したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液状の転写材密着防止剤を使用する事も可能である。また、塗布手段５は回転ブラシ形状のものに代えて、発泡性の弾性ローラを使用する事も可能である。また、接触転写部材３は、複数のローラにより張架された転写ベルトでもよい。

画像形成装置の他の実施の形態の画像形成部を示す断面図。 画像形成装置の他の実施の形態の画像形成部を示す断面図。 像担持体と転写部材とが当接する本発明に係る転写手段の断面図。 転写手段の斜視図。 本発明に係る転写手段の他の実施の形態を示す断面図。 制御手段による転写手段の制御を示すブロック図。 転写手段の制御のタイミングチャート。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す断面図。

符号の説明

１ 像担持体（中間転写体）
２ 転写対向ローラ
３ 接触転写部材（転写ローラ）
４ クリーニングブレード
４Ｍ，５Ｍ 駆動手段
５ 塗布手段
５Ｅ 高圧電源
６ 付加トナー容器
７ 転写材搬送手段
８ 制御手段
９ 作像装置
１３ レジストローラ
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 像担持体（感光体）
４０ 画像形成部
４１ 像担持体（感光体）
４５ 転写ローラ
４７ クリーニング手段
４８ 直流電源
Ａ 画像形成装置
Ｋ 付加トナー画像
Ｎ 転写ニップ部
Ｐ 転写材
Ｔ トナー画像
ｔ 転写材密着防止剤

Claims (21)

1. トナー画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に接触して該像担持体上の前記トナー画像を転写材に転写する接触転写部材と、
   前記接触転写部材に転写材密着防止剤を塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接触転写部材に前記転写材密着防止剤を所定のタイミングで塗布する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 搬送される前記転写材の先端部に対応する前記接触転写部材の表面に対して前記接触転写部材に前記転写材密着防止剤を塗布する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 特定の転写材が選択されて搬送される場合に、前記転写材密着防止剤を前記接触転写部材に塗布することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記塗布手段に対して正負の極性の電圧を印加可能な電源手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 電源手段を所定のタイミングで印加または停止させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記接触転写部材の表面を清掃するクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記転写材密着防止剤は粉体であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記転写材密着防止剤はトナーであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体は、感光体もしくは中間転写体であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. 前記接触転写部材は、ローラ状もしくはベルト状であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
12. 前記塗布手段は、接離可能な回転ブラシ形状をなすことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
13. トナー画像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に接触して該像担持体上の前記トナー画像を転写材に転写する接触転写部材と、
    前記像担持体に該像担持体の回転軸方向に平行する長手方向に伸びた帯状の付加トナー画像を形成する付加トナー画像形成手段と、
    前記接触転写部材に前記付加トナー画像を所定のタイミングで形成させる制御手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 前記像担持体に前記付加トナー画像を形成するタイミングは、前記転写材の先端部に対応する前記接触転写部材の表面に対して行うことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 特定の転写材が選択されて搬送される場合に、前記像担持体上に前記付加トナー画像を形成する制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
16. 前記接触転写部材の表面を清掃するクリーニング手段を有し、該クリーニング手段は前記接触転写部材に対して押圧力可変、または接離可能であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
17. 前記像担持体は、感光体もしくは中間転写体であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
18. 前記接触転写部材は、ローラ状もしくはベルト状であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
19. カール検知手段により下方に湾曲した転写材が搬送されたことを検知したとき、転写材の搬送方向先端部に前記塗布手段により転写材密着防止剤を塗布することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
20. 前記転写材密着防止剤は、画像形成用のトナーの帯電極性と同極性の極性を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
21. 前記転写材密着防止剤は、イエロートナーなどの目立たない色で画像濃度を薄くして形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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