JP2016194637A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亘って高画質を維持することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体と、現像ユニットと、転写ベルト３５と、一次転写ローラーと、二次転写ローラーと、クリーニングブレード４７と、第一のローラーとしての駆動ローラーと、第二のローラーとしての従動ローラー４１ｂとを備える。転写ベルト３５は、表層がコート材、中間層が弾性体、裏層が基材から構成されている。従動ローラー４１ｂは、駆動ローラーと別途設けられており、転写ベルト３５を介在するようにしてクリーニングブレード４７と対向する位置であって、転写ベルト３５の内方側に当接するようにして配置される。従動ローラー４１ｂは、転写ベルト３５と当接する側の表層が弾性体で構成されており、転写ベルト３５を一方向に回転させる。【選択図】図４

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

デジタル複合機等に代表される画像形成装置においては、画像読み取り部で原稿の画像を読み取った後、画像形成部に備えられる感光体に対して読み取った画像を基に光を照射し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成した静電潜像の上に帯電したトナー等の現像剤を供給して可視画像とした後、用紙に転写して定着させ、装置外に排出する。

ここで、フルカラーの画像を形成することができる画像形成装置においては、イエロー、シアン、マゼンタ、およびブラックの各色を重ね合わせて、フルカラーの画像を形成するものがある。フルカラーの画像を形成する際には、一旦、各色に対応して設けられた感光体上にそれぞれの色の画像を形成し、画像形成装置に備えられる中間転写体上にそれぞれ一次転写する。すなわち、中間転写体上で各色の画像を重ね合わせる。その後、中間転写体上に形成されたフルカラーの画像を用紙に二次転写する。二次転写の後、中間転写体上に残留した未転写のトナーは、次の画像形成に備えて、中間転写体上から除去、すなわち、クリーニングされる。

ここで、二次転写の後に中間転写体上に残留しているトナーのクリーニングに関する技術が、特開２０１２−２２０６３４号公報（特許文献１）、および特開２０１２−１９４５１３号公報（特許文献２）に開示されている。

特許文献１によると、記録媒体上に形成すべき画像に応じたトナー像を担持する像担持体と、像担持体の像担持面に残留した残留トナーを清掃して取り除く清掃部材を備える清掃装置と、正規の極性に帯電している残留トナーを静電力によって像担持体から清掃部材側に取り除くとともに、逆極性に帯電している残留トナーを静電力によって清掃部材から像担持体側に吐き出させる第１バイアスを像担持体と清掃部材との間に与えるバイアス印加部とを備えることを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特許文献２によると、回転される像担持体と、像担持体の有効画像領域に現像剤像を形成する像形成手段と、像担持体と当接部を形成して像担持体の面から現像剤を除去するクリーニングブレードとを有する画像形成装置が開示されている。画像形成装置は、像担持体の回転負荷を検知する負荷検知手段と、負荷検知手段が所定値よりも大きい回転負荷を検知したときに、現像剤を当接部へ供給する当接部潤滑化モードを実行する制御手段とを有することを特徴としている。

特開２０１２−２２０６３４号公報 特開２０１２−１９４５１３号公報

中間転写体として、表層がコート材、中間層が弾性体、最下層である裏層が樹脂製の基材から構成される三層構造の転写ベルトを用いる場合がある。このような転写ベルトは、中間層として弾性体を含むため、ラフ紙のような表面の凹凸度合いが高い用紙を用いた場合であっても、単層構造の転写ベルトよりも高い転写性が得られる。

特許文献１によると、クリーニング時において、ファーブラシを用いて転写ベルトの表面をクリーニングすることとしている。しかし、このような構成では、装置構成が複雑となり、好ましくない。装置構成の単純化が望まれる場合、特許文献２に示すようなクリーニングブレードを用いる構成が採用される。

ここで、上記した積層構造の転写ベルトを中間転写体として用いた場合、転写ベルトの製造時において基材を構成する樹脂層の内部に異物や未溶融物が含まれる場合がある。このような異物や未溶融物は、比較的硬い固形状である。

転写ベルトは、画像形成部内において転写ベルトを回転させる駆動ローラー、および従動ローラーに取り付けられる。転写ベルトが固形状物質を基材に含む場合、駆動ローラーや従動ローラーが位置する領域において、転写ベルトの一部が盛り上がって表面側に突起として表出してしまうこととなる。

駆動ローラーや従動ローラーが配置される部分には、クリーニングブレードが設けられる。このような状況下において、転写ベルトの回転時にクリーニングブレードと突起とが当接すると、突起にクリーニングブレードからの応力が集中してしまうこととなる。突起に対してこのような応力の集中が続けば、比較的早期の段階で、突起が形成される領域の表層に位置するコート材がクリーニングブレードによって削れてしまうこととなる。

そうすると、コート材の削れが早期に進行し、中間層である弾性体が転写ベルトの表面側に露出することとなる。弾性体が露出した領域は、摩擦係数が高いため、トナーがより強い力で付着しやすい。そうすると、弾性体が露出した領域に残留したトナーをクリーニングブレードによってクリーニングしきれず、トナーが残留してしまうこととなる。その結果、転写ベルトに付着した残留トナーの影響により画像上に斑点状のノイズが発生してしまう。また、ブリードが発生してしまうおそれもある。すなわち、このような状態では、高画質を維持できないおそれがある。特許文献２に開示の技術では、このような状況に対応することができない場合がある。

この発明の目的は、長期に亘って高画質を維持することができる画像形成装置を提供することである。

この発明の一の局面においては、画像形成装置は、感光体と、現像ユニットと、転写ベルトと、一次転写ローラーと、二次転写ローラーと、クリーニングブレードと、第一のローラーと、第二のローラーとを備える。現像ユニットは、トナーによる可視画像を感光体上に形成する。転写ベルトは、表層がコート材、中間層が弾性体、裏層が基材から構成されている。転写ベルトは、一方向に回転して、現像ユニットにより感光体上に形成されたトナーによる可視画像を一次転写される。一次転写ローラーは、感光体上に形成されたトナーによる可視画像を転写ベルトに一次転写させる。二次転写ローラーは、一次転写ローラーによって転写ベルト上に一次転写されたトナーによる可視画像を記録媒体に二次転写させる。クリーニングブレードは、その先端部を転写ベルトの表面に当接させるようにして配置されている。クリーニングブレードは、転写ベルト上に残留したトナーをクリーニングする。第一のローラーは、転写ベルトの内方側に当接するようにして配置され、転写ベルトを一方向に回転させる。第二のローラーは、第一のローラーと別途設けられており、転写ベルトを介在するようにしてクリーニングブレードと対向する位置であって、転写ベルトの内方側に当接するようにして配置される。第二のローラーは、転写ベルトと当接する側の表層が弾性体で構成されており、転写ベルトを一方向に回転させる。

このような画像形成装置によると、転写ベルトの基材内に未溶融物等の固形状物質が含まれた場合でも、転写ベルトと当接する側の表層が弾性体で構成されている第二のローラーを含むため、クリーニングブレードから転写ベルトに応力がかかった際に、この応力を弾性体によって吸収して、転写ベルトの表面側に表れる突起の突出量を少なくすることができる。そうすると、転写ベルトの表面側に表出する突起とクリーニングブレードとが接触した際に、突起がクリーニングブレードから受ける応力を少なくすることができる。すなわち、突起へのクリーニングブレードからの応力の集中を緩和することができる。したがって、突起が形成される領域のコート材の削れ量を低減することができ、中間層である弾性体が露出しない状態を長期間に亘って維持することができる。その結果、残留トナーの画像に対する影響やブリードの発生のおそれを低減して、長期に亘って高画質を維持することができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略図である。 この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 図１に示すデジタル複合機に備えられる画像形成部の概略的な構成を示す概略断面図である。 クリーニングユニットが配置される部分を拡大した図である。 図４中のＶで示す領域の拡大図であり、表層が金属で構成されている駆動ローラーと転写ベルトとが当接している部分を示す。 転写ベルトおよび表層が金属で構成されている従動ローラーの一部を示す拡大断面図である。 弾性体が露出した状態の転写ベルトおよび従動ローラーの一部を示す拡大断面図である。 表層が弾性体で構成されている従動ローラーと転写ベルトとが当接している部分を示す拡大断面図である。 転写ベルトおよび表層が弾性体で構成されている従動ローラーの一部を示す拡大断面図である。 この発明の他の実施形態に係るデジタル複合機に備えられる画像形成部の概略的な構成を示す概略断面図である。

以下、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略図である。図２は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。

図１および図２を参照して、デジタル複合機１１は、制御部１２と、操作部１３と、画像読み取り部１４と、画像形成部１５と、用紙セット部１９と、排出トレイ３０と、格納部としてのハードディスク１６と、ファクシミリ通信部１７と、ネットワーク２５と接続するためのネットワークインターフェース部１８とを備える。

制御部１２は、デジタル複合機１１全体の制御を行う。操作部１３は、デジタル複合機１１側から発信する情報やユーザーの入力内容を表示する表示画面２１を含む。操作部１３は、印刷部数や階調性等の画像形成の条件や電源のオンまたはオフを入力させる。画像読み取り部１４は、セット位置にセットされた原稿を読み取り位置に搬送する原稿搬送装置としてのＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２２を含む。画像読み取り部１４は、ＡＤＦ２２または載置台上にセットされた原稿の画像を読み取る。用紙セット部１９は、手差しで用紙をセットする手差しトレイ２８やサイズの異なる複数枚の用紙を収納可能な給紙カセット群２９を含む。用紙セット部１９は、画像形成部１５に供給する用紙をセットさせる。画像形成部１５は、画像読み取り部１４により読み取られた画像やネットワーク２５を介して送信された画像データを基に、搬送されてきた用紙に画像を形成する。画像形成部１５により画像を形成された用紙は、排出トレイ３０に排出される。ハードディスク１６は、送信された画像データや入力された画像形成条件等の格納を行う。ファクシミリ通信部１７は、公衆回線２４に接続されており、ファクシミリ送信やファクシミリ受信を行う。

なお、デジタル複合機１１は、画像データの書き出しや読み出しを行うＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるが、これらについては、図示および説明を省略する。また、図２中の矢印は、制御信号や制御、画像に関するデータの流れを示している。なお、図１に示すように、この実施形態においては、給紙カセット群２９は、３つの給紙カセット２３ａ、２３ｂ、２３ｃから構成されている。

デジタル複合機１１は、画像読み取り部１４により読み取られた原稿を用いて画像形成部１５において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１１は、ネットワークインターフェース部１８を通じて、ネットワーク２５に接続されたコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃから送信された画像データを用いて、画像形成部１５において画像を形成して用紙に印刷することにより、プリンターとして作動する。すなわち、画像形成部１５は、要求された画像を印刷する印刷部として作動する。デジタル複合機１１は、ファクシミリ通信部１７を通じて、公衆回線２４から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭを介して画像形成部１５において画像を形成することにより、また、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを、ファクシミリ通信部１７を通じて公衆回線２４に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。デジタル複合機１１は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、詳細に設定可能な機能を有する。

この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１１を含む画像形成システム２７は、上記した構成のデジタル複合機１１と、ネットワーク２５を介してデジタル複合機１１に接続される複数のコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを備える。この実施形態においては、複数のコンピューター２６ａ〜２６ｃについては、３台示している。各コンピューター２６ａ〜２６ｃはそれぞれ、デジタル複合機１１に対して、ネットワーク２５を介して印刷要求を行って印刷をすることができる。デジタル複合機１１とコンピューター２６ａ〜２６ｃとは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブル等を用いて有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよく、ネットワーク２５内には、他のデジタル複合機やサーバーが接続されている構成でもよい。

次に、デジタル複合機１１に備えられる画像形成部１５の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、デジタル複合機１１に備えられる画像形成部１５の概略的な構成を示す概略断面図である。なお、理解の容易の観点から、図３において、部材のハッチングを省略する。また、図３は、上下方向に延びる平面でデジタル複合機１１を切断した場合の断面図である。

第１の実施形態について述べる。図３を参照して、画像形成部１５は、作像ユニット３３と、ＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｕｎｉｔ）３４と、中間転写体としての転写ベルト３５と、四つの一次転写ローラー３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを含む一次転写ユニット３７と、二次転写ローラー３８と、転写ベルト３５を一方向に回転させる第一のローラーとしての駆動ローラー４１ａ、第二のローラーとしての第一の従動ローラー４１ｂ、および第二の従動ローラー４１ｃと、転写ベルト３５の表面４２上に残留した未転写のトナーを転写ベルト３５の表面４２上から除去、すなわち、クリーニングするクリーニングユニット４６とを含む。ＬＳＵ３４については、一点鎖線で概略的に示している。なお、デジタル複合機１１は、いわゆる四連タンデム形式の画像形成部１５を備えることとなる。また、図３において下から上に向かう方向を矢印Ｄ_１で示している。矢印Ｄ_１は、図１においても示している。

作像ユニット３３は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各４色に対応する四つの感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、および四つの現像ユニット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備える。図３において、現像ユニット３２ａ〜３２ｄについては、概略的に示している。

なお、デジタル複合機１１は、ブラックの現像ユニット３２ｄのみを用いたモノクロ印刷が可能である。また、デジタル複合機１１は、イエローの現像ユニット３２ａ、マゼンタの現像ユニット３２ｂ、およびシアンの現像ユニット３２ｃの少なくともいずれか一つを用いたカラー印刷が可能である。

ＬＳＵ３４は、画像読み取り部１４によって読み取った画像を基に、四つの感光体３１ａ〜３１ｄにそれぞれ露光する。ＬＳＵ３４が露光する方向は、矢印Ｄ_１で示す方向である。露光された各色の成分の光を基に、感光体３１ａ〜３１ｄに静電潜像が形成される。感光体３１ａ〜３１ｄに形成された静電潜像に現像ユニット３２ａ〜３２ｄからそれぞれ各色のトナーを供給する。トナーは、現像ユニット３２ａ〜３２ｄ内において撹拌されており、例えば、プラスの電荷を帯びるよう帯電している。この帯電したトナーを感光体３１ａ〜３１ｄに供給して、感光体３１ａ〜３１ｄ上にトナーによる可視画像を形成する。このようにして感光体３１ａ〜３１ｄ上に形成されたトナーによる可視画像は、転写ベルト３５に一次転写される。

転写ベルト３５は、無端状である。転写ベルト３５は、一方向に回転して、現像ユニット３２ａ〜３２ｄにより感光体３１ａ〜３１ｄ上に形成されたトナーによる可視画像を一次転写される。転写ベルト３５は、いわゆる積層型であって、薄肉の弾性ベルトである。具体的には、表層がコート材、中間層が弾性体、裏層が基材から構成されている。すなわち、転写ベルト３５は、三層構造である。

表層にコート材を設けることにより、トナーの離型性を良好にすることができる。中間層に弾性体を設けることにより、用紙の凹凸度合いが高くても、良好な転写性を実現することができる。弾性体の材質としては、ウレタンゴムやＣＲゴム（クロロプレンゴム）が用いられる。裏層に樹脂製の基材を設けることにより、転写ベルト３５の寸法安定性を高くして、例えば、カラー印刷における色ずれの度合いを低減することができる。基材の材質としては、ナイロンやＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ（ポリフッ化ビニリデン））が用いられる。

駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ、および従動ローラー４１ｃは、それぞれ別途設けられている。駆動ローラー４１ａは、転写ベルト３５を回転させる駆動源となる。従動ローラー４１ｂ、４１ｃはそれぞれ転写ベルト３５と接触しているため、転写ベルト３５の回転に伴って、それぞれ回転する。駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ、および従動ローラー４１ｃはそれぞれ、転写ベルト３５の内方側に配置されている。駆動ローラー４１ａは、二次転写ローラー３８が設けられる位置側に配置される。従動ローラー４１ｂは、クリーニングユニット４６が設けられる位置側に配置される。従動ローラー４１ｃは、左右方向において、駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとの間に配置される。駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとは、上下方向において、ほぼ同じ位置となるように設けられる。従動ローラー４１ｃは、駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂよりもやや上方側に配置される。

転写ベルト３５は、駆動ローラー４１ａ、従動ローラー４１ｂ、および従動ローラー４１ｃを内方側に当接させるようにして配置して、転写ベルト３５のテンションを保つようにして取り付けられる。従動ローラー４１ｂとクリーニングブレード４７との間には、転写ベルト３５が介在することとなる。また、駆動ローラー４１ａと二次転写ローラー３８との間にも、転写ベルト３５が介在することとなる。

転写ベルト３５は、駆動ローラー４１ａ、および従動ローラー４１ｂ、４１ｃによって一方向に回転する。転写ベルト３５の回転方向は、図３中の矢印Ｄ_２で示される。すなわち、転写ベルト３５の回転方向については、感光体３１ａ〜３１ｄが設けられている下方領域においては、右側から左側に向かう方向である。従動ローラー４１ｃが設けられている上方領域においては、左側から右側に向かう方向である。転写ベルト３５の回転方向において、現像ユニット３２ａ〜３２ｄのうち、イエローの現像ユニット３２ａが最も上流側に配置されており、ブラックの現像ユニット３２ｄが最も下流側に配置されている。なお、転写ベルト３５は、上流側から下流側に向かって回転するものとする。

四つの一次転写ローラー３６ａ〜３６ｄはそれぞれ、転写ベルト３５を介して各色の感光体３１ａ〜３１ｄに対向する位置に配置される。一次転写ユニット３７は、感光体３１ａ〜３１ｄ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーによる可視画像を転写ベルト３５に一次転写させる。具体的には、一次転写ローラー３６ａ〜３６ｄのそれぞれにバイアスを印加することによって、現像ユニット３２ａ〜３２ｄにより感光体３１ａ〜３１ｄ上に形成されたトナーによる可視画像を、回転する転写ベルト３５の表面４２に一次転写させる。この時に、各色の画像が転写ベルト３５に重ねられて、転写ベルト３５上にフルカラーの画像が形成される。

二次転写ローラー３８は、転写ベルト３５上に一次転写されたトナーによる可視画像を記録媒体、例えば、給紙カセット２３ａ〜２３ｃから供給された用紙に二次転写する。二次転写ローラー３８は、転写ベルト３５を介して、駆動ローラー４１ａと対向する位置に設けられる。

デジタル複合機１１は、二次転写の後、転写ベルト３５の表面４２上に残留した未転写のトナーを除去するクリーニングユニット４６を備える。図４は、クリーニングユニット４６が配置される部分を拡大した図である。

図１〜図４を参照して、クリーニングユニット４６は、転写ベルト３５の表面４２に当接するようにして配置されるクリーニングブレード４７と、クリーニングブレード４７を支持するブレード支持部４８と、クリーニングブレード４７によって転写ベルト３５の表面４２から除去した未転写の残留トナーを回収する容器となる残留トナー回収容器４９とを備える。

クリーニングブレード４７は、弾性を有するゴム状の細長い板状の部材から構成されている。クリーニングブレード４７は、デジタル複合機１１の主走査方向が長手方向となるように取り付けられる。クリーニングブレード４７は、その先端部４５をいわゆるカウンター方向で転写ベルト３５の表面４２に当接させるようにして配置されている。ブレード支持部４８によって支持されるクリーニングブレード４７は、所定の箇所に固定されており、一方向に回転する転写ベルト３５の表面４２に付着したトナーを物理的に除去する。クリーニングブレード４７の材質としては、例えば、ウレタンゴムが用いられる。

画像形成部１５は、二次転写ローラー３８と転写ベルト３５の表面４２とが当接する位置４４に記録媒体としての用紙を搬送するための用紙搬送路４３ａを備える。また、画像形成部１５は、二次転写された用紙を不図示の定着ユニット側へ搬送するための用紙搬送路４３ｂを備える。給紙カセット群２９が位置する上流側となる用紙搬送路４３ａから、二次転写ローラー３８と転写ベルト３５の表面４２とが当接する位置４４に用紙が供給される。用紙の搬送のタイミングに合わせて、トナーと逆の極性のバイアスが二次転写ローラー３８に印加される。二次転写ローラー３８へのバイアスの印加により、転写ベルト３５の表面４２上に形成されたトナーによる可視画像が、供給された用紙側に電気的に引き寄せられ、用紙に二次転写される。トナーによる可視画像が転写された用紙は、用紙搬送路４３ｂを利用して図示しない定着ユニットまで搬送される。トナーによる可視画像が用紙に転写された後、転写ベルト３５上に残留した未転写のトナーは、クリーニングユニット４６によって転写ベルト３５の表面４２上から取り除かれる。

ここで、従動ローラー４１ｂのうち、転写ベルト３５と当接する側の表層は、弾性体で構成されている。具体的な弾性体としては、例えば、硬度が８０であって、厚みが１．０ｍｍのＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ）が用いられる。

このように構成することにより、転写ベルト３５の基材内に未溶融物等の固形状物質が含まれた場合でも、転写ベルト３５と当接する側の表層が弾性体で構成されている第二のローラーとしての従動ローラー４１ｂを含むため、クリーニングブレード４７から転写ベルト３５に応力がかかった際に、この応力を弾性体によって吸収して、転写ベルト３５の表面４２側に表れる突起の突出量を少なくすることができる。そうすると、転写ベルト３５の表面４２側に表出する突起とクリーニングブレード４７とが接触した際に、突起がクリーニングブレード４７から受ける応力を少なくすることができる。すなわち、突起へのクリーニングブレード４７からの応力の集中を緩和することができる。したがって、突起が形成される領域のコート材の削れ量を低減することができ、中間層である弾性体が露出しない状態を長期間に亘って維持することができる。その結果、残留トナーの画像に対する影響やブリードの発生のおそれを低減して、長期に亘って高画質を維持することができる。

これについて説明する。図５は、図４中のＶで示す領域の拡大図であり、表層が金属で構成されている従動ローラー４１ｄと転写ベルト３５とが当接している部分を示す。理解の容易の観点から、転写ベルト３５および従動ローラー４１ｄの表面を平らに図示している。図５以降の図面についても同様である。

図５を参照して、転写ベルト３５については、表層がコート材５１、中間層が弾性体５２、裏層が基材５３から構成されている。そして、裏層である基材５３の裏面５４ａが、従動ローラー４１ｄの表面５４ｂ側に位置する金属５５と当接している。

ここで、図５に示すように、転写ベルト３５を製造する段階において、基材５３中に未溶融物等から形成される固形状物質５６が含まれる場合がある。固形状物質５６の大きさは、一般的には数μｍ〜数１０μｍである。このように基材５３中に固形状物質５６が混入した場合において、転写ベルト３５の内方側に従動ローラー４１ｄを当接させるようにして配置させて応力が加えられると、樹脂製の基材５３は、ある程度の剛性を有するため、基材５３の裏面５４ａと金属５５の表面５４ｂとの間に、空隙５７ａ、５７ｂが形成されてしまう。そして、固形状物質５６が存在する領域においては、弾性体５２側に大きく突起状に盛り上がってしまう。この盛り上がり５８については、ある程度弾性体５２における弾性変形で形状の変化を吸収できるものの、図５に示すように、転写ベルト３５の表面４２側に表層のコート材５１の突起５９として表出してしまうこととなる。なお、転写ベルト３５の表面４２の突起５９の突出量、すなわち、平らな部分から突起５９の最も盛り上がった位置６０までの高さは、図５中の長さＬ_１で示される。なお、このような固形状物質５６に起因して転写ベルト３５の表面４２側に表れる突起５９は、大きい場合にいわゆる「凸ブツ」と呼ばれる場合がある。

転写ベルト３５は、図５中の矢印Ｄ_２で示す一方向に回転する。クリーニングブレード４７は、その先端部４５が転写ベルト３５の表面４２に当接するようにして配置されている。この場合、クリーニングブレード４７は、ある程度の応力で転写ベルト３５側を押すようにして配置されている。

ここで、転写ベルト３５の回転により、突起５９がクリーニングブレード４７の先端部４５に当接する。そうすると、突起５９が表出している領域６１は、他の領域と比較して、クリーニングブレード４７から大きな応力を受ける。すなわち、クリーニングブレード４７から受ける応力が、領域６１に集中する。この場合、転写ベルト３５は、矢印Ｄ_２で示す方向に回転しているため、突起５９を削り取るような方向に応力が加えられる。そして、転写ベルト３５が複数回回転していくと、比較的早期の段階で、突起５９が大きく削り取られてしまうこととなる。すなわち、転写ベルト３５の表面４２において、突起５９が表出した領域６１が局所的に削られてしまうこととなる。

図６は、転写ベルト３５および表層が金属で構成されている従動ローラー４１ｄの一部を示す拡大断面図である。図６を参照して、突起５９は、他の領域、すなわち、突起５９が表出されていない領域と面が連なるように、すなわち、平らになるまで削り取られる。削り取られた部分については、図６中の点線で示す部分となる。その結果、固形状物質５６が存在する領域６１において、表層のコート材５１が完全に削り取られて、中間層である弾性体５２が、転写ベルト３５の表面４２に露出する状態となる。なお、コート材５１が削り取られた部分については、転写ベルト３５の表面４２側から見た場合に白色の点状に見えることから、「白点」と呼ばれる場合がある。

図７は、弾性体５２が露出した状態の転写ベルト３５および従動ローラー４１ｄの一部を示す拡大断面図である。この弾性体５２については、コート材５１と比較して表面の摩擦係数が高いため、樹脂製のトナーが付着しやすい。そうすると、図７に示すように、領域６１において、弾性体５２が露出した表面４２については、表面４２に付着したトナー３９をクリーニングブレード４７によって除去しきれず、結果的にトナー３９が転写ベルト３５の表面４２上に残留したままとなる。

このように、転写ベルト３５の表面４２上にトナー３９が残留した領域６１があると、画像が形成されていないにも関わらず、二次転写の際にこのトナー３９が用紙に転写されたり、用紙と転写ベルト３５が接触した際に、用紙を汚染させてしまう。また、この領域６１からブリードが生じてしまうおそれもある。すなわち、長期に亘って、高画質を維持できないこととなる。

次に、転写ベルト３５と当接する側の表層が弾性体で構成されている従動ローラー４１ｂの場合について説明する。図８は、表層が弾性体で構成されている従動ローラー４１ｂと転写ベルト３５とが当接している部分を示す拡大断面図である。図８に示す断面は、図５に示す断面に相当する。

図８を参照して、表層が弾性体６２で構成されている従動ローラー４１ｂには、転写ベルト３５が配置される。なお、弾性体６２の下層、すなわち、図８中の矢印Ｄ_３と逆の方向には、金属の層が位置している。

図５と同様に、基材５３中に固形状物質５６が含まれている場合において、転写ベルト３５の内方側に従動ローラー４１ｂを当接させるようにして配置させた状態とする。この状態で転写ベルト３５を回転させると、当接するクリーニングブレード４７から転写ベルト３５の表面４２に表れた突起６７が押圧されることとなる。

ここで、樹脂製の基材５３は、ある程度の剛性を有しており、従動ローラー４１ｂの表層は弾性体６２で構成されているため、従動ローラー４１ｂの表層の弾性体６２の一部が凹み、固形状物質５６が含まれている基材５３の形状を受け入れる形状となる。具体的には、従動ローラー４１ｂの表面６３ｂと転写ベルト３５の裏面６３ａとの間には、空隙が形成されず、従動ローラー４１ｂの表面６３ｂの形状は、転写ベルト３５の裏面６３ａに沿った形状に変形する。また、固形状物質５６の影響で従動ローラー４１ｂ側に盛り上がった盛り上がり６５に沿った形状の凹部６６が形成されることとなる。

また、固形状物質５６が含まれる領域における弾性体５２側への盛り上がり６４の量も小さくなり、転写ベルト３５の中間層である弾性体５２側の弾性変形量も少なくなる。その結果、転写ベルト３５のうち、固形状物質５６が含まれている影響で転写ベルト３５の表面４２側に表出する突起６７は非常に小さなものとなる。なお、転写ベルト３５の表面４２の突起６７の突出量、すなわち、平らな部分から突起６７の最も盛り上がった位置６８までの高さは、図８中の長さＬ_２で示される。そして、長さＬ_２は、長さＬ_１よりも短いものとなる。

そうすると、転写ベルト３５が矢印Ｄ_２で示す方向に回転したとしても、クリーニングブレード４７から転写ベルト３５のうちの突起６７が位置する領域６９において受ける応力が小さいものとなる。すなわち、領域６９において、クリーニングブレード４７から受ける応力の集中を緩和することができる。したがって、図９に示すように、転写ベルト３５が複数回回転したとしても、突起６７が位置する領域６９におけるコート材５１の削れ量を、非常に少なくすることができる。図９は、転写ベルト３５および表層が弾性体６２で構成されている従動ローラー４１ｂの一部を示す拡大断面図である。

すなわち、若干表面４２のコート材５１が削り取られたとしても、弾性体５２が表面４２に露出することはなく、他の部分と比較してコート材５１の厚みが薄くなるだけである。また、応力の集中が緩和されているため、比較的早期にコート材５１の削れが進行することはなく、図９に示す状態となるまでの期間も長くなる。

その結果、図９に示すように、突起６７が位置する領域６９において、クリーニングブレード４７がトナーを除去しきれず、トナーが転写ベルト３５の表面４２に残留したままという現象を回避することができる。また、ブリードが発生するおそれも大きく低減することができる。その結果、長期に亘って、高画質を維持できることとなる。

上記した図５に示す構成、および図８に示す構成に基づいて、実験を行った。実験は、図５に示す構成を比較例１とし、図８に示す構成を実施例１として、転写ベルト３５の表面４２に形成される白点の有無および数を調べた。

実験条件としては、基材５３を厚み１２０μｍ（マイクロメートル）のＰＶＤＦ、弾性体５２を厚み１７５μｍのウレタンゴム、コート材５１として、表層、すなわち、上層を高硬度ウレタンゴム、下層を低硬度ウレタンゴムとした転写ベルト３５を用いた。なお、コート材５１の厚みは、３μｍである。トナーとしては、平均粒径が６〜７μｍのポリエステル系のトナーを用いた。なお、このトナーは、微粒子チタニア、シリカ、ステアリン酸亜鉛が外添剤として添加されている。

クリーニングブレード４７としては、ＪＩＳ硬度７３度のウレタンゴムから構成されるクリーニングブレード４７を用いた。取り付けにおいては、転写ベルト３５の表面４２に対する圧接角度を３０度、食い込み量を１．５ｍｍ、線圧を０．２Ｎ／ｃｍ（センチメートル）とした。画像を形成する際の印字パターンとしては、各色５％の画像濃度のベタチャートとし、両面の自動画像形成とした。用紙については、Ａ４サイズの普通紙を用いた。デジタル複合機１１としては、１分間にカラー印刷７０枚のＴａｓｋＡｌｆａ（京セラドキュメントソリューションズ株式会社製）を用いた。

比較例１に用いた従動ローラー４１ｄとして、厚みが１．５ｍｍのアルミニウム素管を用い、表層をアルマイト処理加工したものを用いた。外径はφ２９．６ｍｍである。実施例１に用いた従動ローラー４１ｂとして、厚みが１．５ｍｍのアルミニウム素管に、弾性体として硬度８０、厚み１．０ｍｍのＥＰＤＭを表層に配置したものを用いた。外径は、比較例１のものと同様に、φ２９．６ｍｍである。

実験としては、１５０Ｋ（キロ）枚のフルカラーの５％ベタチャートを用いて印字を行い、その後の転写ベルト３５の表面４２の白点の有無および数を調べた。この白点については、数が小さい方が良く、その大きさも小さい方が良いものとなる。なお、白点については、直径がφ１．５ｍｍ以上のものをランク１、直径がφ１．５〜φ１．２ｍｍのものをランク２、直径がφ１．２〜φ０．８ｍｍのものをランク３、直径がφ０．８〜φ０．５ｍｍのものをランク４、直径がφ０．５〜φ０．２ｍｍのものをランク５とした。ランクの数値の小さいものが、白点が大きく、好ましくないものとなる。すなわち、ランクの数値が小さいものほど、画質に影響を与える度合いが高くなる。

表１を参照して、比較例１については、ランク１、ランク２のものは形成されていないが、ランク３のものが３つも形成されていた。ランク４のものについては、５つ、ランク５のものについては、３０個以上も形成されていた。一方、実施例１については、ランク１〜ランク３のものは形成されていなかった。ランク４のものが１つ、ランク５のものが２つ形成されているに過ぎなかった。ランク４よりも大きい白点が形成されていれば、画像に影響を及ぼすものである。この結果からも、実施例１の方が比較例１よりも優れていることが把握できる。

なお、上記の実施の形態において、クリーニングブレードに対向する第二のローラーを従動ローラーとすることとしたが、これに限らず、クリーニングブレードに対向する第二のローラーを駆動ローラーとするよう構成してもよい。

第２の実施形態について述べる。図１０は、この場合のデジタル複合機に含まれる画像形成部の概略的な構成を示す概略断面図である。図１０は、図３に対応する。図１０を参照して、この発明の他の実施形態に係るデジタル複合機は、制御部１２と、操作部１３と、画像読み取り部１４と、画像形成部７１と、用紙セット部１９と、排出トレイ３０と、格納部としてのハードディスク１６と、ファクシミリ通信部１７と、ネットワーク２５と接続するためのネットワークインターフェース部１８とを備える。画像形成部７１以外の構成については、上記した図１等に示すデジタル複合機１１と同等であるため、それらの説明を省略する。

ここで、画像形成部７１は、第二のローラーとしての駆動ローラー７２ａ、第一のローラーとしての従動ローラー７２ｂ、および従動ローラー７２ｃを備える。駆動ローラー７２ａは、クリーニングユニット４６が設けられる位置側に配置される。従動ローラー７２ｂは、二次転写ローラー３８が設けられる位置側に配置される。従動ローラー７２ｃは、左右方向において、駆動ローラー７２ａと従動ローラー７２ｂとの間に配置される。すなわち、画像形成部７１は、上記した画像形成部１５において、駆動ローラー４１ａと従動ローラー４１ｂとの配置を交換したものである。画像形成部７１のその他の構成については、上記した画像形成部１５と同等であるため、それらの説明を省略する。

このように構成することによっても、デジタル複合機は、長期に亘って、高画質を維持できることとなる。

なお、第１の実施形態の場合、転写ベルト３５に対する第二のローラーとしての従動ローラー４１ｂの摩擦係数は、転写ベルト３５に対する第一のローラーとしての駆動ローラー４１ａの摩擦係数よりも小さいよう構成する。こうすることにより、転写ベルト３５の駆動源となる駆動ローラー７２ａと転写ベルト３５との間のいわゆる滑りのおそれを低減して、転写ベルト３５の滑りや転写ベルト３５の蛇行に起因する色ずれ等の画質に対する影響を少なくすることができる。

また、第１の実施形態の場合において、第二のローラーは、ＥＰＤＭで構成することとしたが、これに限らず、他の材質の弾性体を用いることとしてもよい。

なお、上記の実施の形態において、従動ローラーは、デジタル複合機１１において二つ設けることとしたが、これに限らず、従動ローラーを一つだけ設ける構成としてもよいし、三つ以上設ける構成としてもよい。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明に係る画像形成装置は、長期に亘る高画質の維持が要求される場合に、特に有効に利用される。

１１ デジタル複合機、１２ 制御部、１３ 操作部、１４ 画像読み取り部、１５，７１ 画像形成部、１６ ハードディスク、１７ ファクシミリ通信部、１８ ネットワークインターフェース部、１９ 用紙セット部、２１ 表示画面、２２ ＡＤＦ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 給紙カセット、２４ 公衆回線、２５ ネットワーク、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ コンピューター、２７ 画像形成システム、２８ 手差しトレイ、２９ 給紙カセット群、３０ 排出トレイ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 感光体、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 現像ユニット、３３ 作像ユニット、３４ ＬＳＵ、３５ 転写ベルト、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 一次転写ローラー、３７ 一次転写ユニット、３８ 二次転写ローラー、３９ トナー、４１ａ，７２ａ 駆動ローラー、４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，７２ｂ，７２ｃ 従動ローラー、４２ 表面、４３ａ，４３ｂ 用紙搬送路、４４，６０，６８ 位置、４５ 先端部、４６ クリーニングユニット、４７ クリーニングブレード、４８ ブレード支持部、４９ 残留トナー回収容器、５１ コート材、５２，６２ 弾性体、５３ 基材、５４ａ，５４ｂ，６３ａ，６３ｂ 面、５５ 金属、５６ 固形状物質、５７ａ，５７ｂ 空隙、５８，６４，６５ 盛り上がり、５９，６７ 突起、６１，６９ 領域、６６ 凹部。

Claims (5)

1. 感光体と、
   トナーによる可視画像を前記感光体上に形成する現像ユニットと、
   表層がコート材、中間層が弾性体、裏層が基材から構成されており、一方向に回転して、前記現像ユニットにより前記感光体上に形成された前記トナーによる可視画像を一次転写される転写ベルトと、
   前記感光体上に形成された前記トナーによる可視画像を前記転写ベルトに一次転写させる一次転写ローラーと、
   前記一次転写ローラーによって前記転写ベルト上に一次転写された前記トナーによる可視画像を記録媒体に二次転写させる二次転写ローラーと、
   その先端部を前記転写ベルトの表面に当接させるようにして配置されており、前記転写ベルト上に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードと、
   前記転写ベルトの内方側に当接するようにして配置され、前記転写ベルトを一方向に回転させる第一のローラーと、
   前記第一のローラーと別途設けられており、前記転写ベルトを介在するようにして前記クリーニングブレードと対向する位置であって、前記転写ベルトの内方側に当接するようにして配置され、前記転写ベルトと当接する側の表層が弾性体で構成されており、前記転写ベルトを一方向に回転させる第二のローラーとを備える、画像形成装置。
2. 前記第一のローラーは、前記転写ベルトの回転運動の駆動源となる駆動ローラーであり、
   前記第二のローラーは、前記第二のローラーの駆動に従動して回転する従動ローラーである、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第二のローラーは、前記転写ベルトの回転運動の駆動源となる駆動ローラーであり、
   前記第一のローラーは、前記第二のローラーの駆動に従動して回転する従動ローラーである、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記転写ベルトに対する前記第二のローラーの摩擦係数は、前記転写ベルトに対する前記第一のローラーの摩擦係数よりも小さい、請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記第二のローラーの表層は、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ）で構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

Images