JP5611165B2 - ベルト搬送体および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、幅方向において中央部領域と端部領域とでクリーニングブレードとの当接面を異ならせたベルト搬送体およびこのベルト搬送体を備える画像形成装置に関する。

中間転写方式を用いたフルカラー画像形成装置では、色別に像担持体上に形成された複数のトナー像を一度、中間転写ベルトに転写させ、重ね合わせた後、紙等の被記録媒体に一括して転写してカラー画像を得ている。像担持体から中間転写ベルトへの転写は、「一次転写」と呼ばれ、中間転写ベルトから被記録媒体への転写は、「二次転写」と呼ばれている。

特に、二次転写工程では、トナー像を担持した中間転写ベルトに対して、二次転写ローラにより被記録媒体を介して押圧するとともに、二次転写ローラ等にバイアスを印加して電界を発生させる。これによって、トナー像を被記録媒体に二次転写させる。

このような二次転写工程での画像品質を向上させるために、中間転写ベルトの表面に１層以上の硬質層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−０１７６６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、無端ベルトとクリーニングブレードとの関係において問題が生じる。すなわち、中間転写ベルトの表面に潤滑剤としてのトナーが供給されず、ベルト表面の祖度が増大せずに小さく保たれた場合、無端ベルト表面とクリーニングブレードとの密着性が増大するため、クリーニングブレードのエッジ部分に作用する負荷が増大し、クリーニングブレードの変形、クリーニングブレードの歪みによるクリーニング不良、バンディングによる画質低下およびクリーニングブレードの反転といった問題を発生させていた。

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、無端ベルトとクリーニングブレードとの密着性が増大することを防止できるベルト搬送体を提供することにある。

本発明のベルト搬送体は、無端ベルトおよびクリーニングブレードを備え、第１用紙と第１用紙よりも幅が広い第２用紙とを通紙する。クリーニングブレードは、無端ベルトにおいて滑面状態に加工されている表面に残留したトナーを除去する。無端ベルトは、第１領域〜第３領域を備える。第３領域は、第１用紙が通紙する領域の外側で且つ第２用紙が通紙する領域であってクリーニングブレードが当接する領域である。第１領域は、第２用紙が通紙する領域の外側の領域であってクリーニングブレードが当接する領域である。第２領域は、第１領域の外側の領域であってクリーニングブレードが当接されない領域である。クリーニングブレードと第１領域及び第３領域との当接面は、密着することのない凹凸状態である。

この構成では、無端ベルトの幅方向における中央部よりも用紙の通紙頻度が低い、潤滑剤としてのトナーが供給され難い第３領域の表面を、クリーニングブレードと密着することのない凹凸状態としたので、無端ベルトとクリーニングブレードとの密着性の上昇が発生しない。

したがって、クリーニングブレードの幅方向端部でのエッジ部分に作用する負荷の増大、クリーニングブレードの変形、クリーニングブレードの歪みによるクリーニング不良、バンディングによる画質低下、および、クリーニングブレードの反転等の不具合の発生を防止することができる。

また、通常の画像形成での使用頻度が高く、潤滑剤としてのトナーが適宜供給される、無端ベルトの幅方向における中央部は、滑面状態に加工されているので、当該中央部にプロセスコントロール用パッチを形成した場合に、濃度検出用の反射光の散乱が発生することが防止されるため、高精度な補正が行われる。

本発明におけるベルト搬送体は、無端ベルトとクリーニングブレードとの密着性が増大することを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルトユニットの構成を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る中間転写ベルトユニットの構成を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る中間転写ベルトユニットの構成を示す左側面図である。 本発明の第４実施形態に係る中間転写ベルトユニットの構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係るベルト搬送体を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

最初に、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す正面図である。

画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色または単色の画像を形成するものである。画像形成装置１００は、原稿処理装置１２０、給紙部８０、画像形成部１１０および排紙部９０から構成されている。

原稿処理装置１２０は、原稿載置台１２１、原稿搬送装置１２２および原稿読取部１２３を有する。原稿載置台１２１は、透明ガラスからなり、原稿が載置可能な構成となっている。原稿搬送装置１２２は、原稿トレイに積載された原稿を１枚ずつ搬送する。また、原稿搬送装置１２２は、矢印１２４方向に回動自在に構成され、原稿載置台１２１の上を開放することにより原稿載置台１２１に原稿を置くことができるようになっている。原稿読取部１２３は、原稿搬送装置１２２で搬送中の原稿または原稿載置台１２１に載置された原稿を読み取る。

給紙部８０は、給紙カセット８１、手差し給紙カセット８２、ピックアップローラ８３およびピックアップローラ８４が設けられている。給紙カセット８１は、定形シートを蓄積しておくためのトレイである。手差し給紙カセット８２は、不定形シートを載置することができるトレイである。ピックアップローラ８３は、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。同様にピックアップローラ８４は、手差し給紙カセット８２の端部近傍に設けられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。

画像形成部１１０は、画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、露光ユニット３０、中間転写ベルトユニット５０および定着ユニット７０から構成されている。画像形成ステーション３１，３２，３３，３４は、それぞれ感光体ドラム１０、帯電器２０、現像器４０およびクリーナユニット６０が設けられており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。本実施形態では、画像形成ステーション３１について説明する。

感光体ドラム１０は、画像形成時に回転し、現像剤像を担持するためのものである。感光体ドラム１０の周囲には、回転方向上流から帯電器２０、露光ユニット３０、現像器４０、中間転写ベルトユニット５０、クリーナユニット６０の順に配置されている。定着ユニット７０は、用紙搬送路１０１上において画像形成部１１０の最も下流に位置する。

帯電器２０は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。

露光ユニット３０は、帯電された感光体ドラム１０を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット３０は、レーザ射出部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット３０は、レーザ光を走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム１０に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット３０としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書き込みヘッドを用いる手法も採用できる。

現像器４０は、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。

中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、中間転写ローラ５４および中間転写ベルトクリーニングユニット５５を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３および中間転写ローラ５４は、中間転写ベルト５１を張架して回転駆動させる。また、中間転写ローラ５４は、感光体ドラム１０のトナー像を、中間転写ベルト５１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１０に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１に転写することによって、中間転写ベルト５１上にトナー像を形成する機能を有している。中間転写ベルト５１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム１０から中間転写ベルト５１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト５１の裏側に接触している中間転写ローラ５４によって行われる。中間転写ローラ５４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ５４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト５１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように感光体ドラム１０上で顕像化された静電潜像は中間転写ベルト５１で積層される。このように積層された画像情報は、中間転写ベルト５１の回転によって、用紙と中間転写ベルト５１との接触位置に配置される転写ローラ５６によって用紙上に転写される。転写ローラ５６は、中間転写ベルトユニット５０上に形成されたトナー像を用紙上に転写する転写器である。

このとき、中間転写ベルト５１と転写ローラ５６は所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ５６にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ５６もしくは中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）としている。

また、上記のように、感光体ドラム１０に接触することにより中間転写ベルト５１に付着したトナーもしくは転写ローラ５６によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト５１上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット５５には、中間転写ベルト５１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレード２１０が備えられており、クリーニングブレード２１０が接触する中間転写ベルト５１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ５３で支持されている。

クリーナユニット６０は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

定着ユニット７０は、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２を備えており、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。また加熱ローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写されたトナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。また、加熱ローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。

排紙部９０は、排紙トレイ９１および排紙ローラ９２を有する。定着ユニット７０を通過した用紙は、排紙ローラ９２を経て排紙トレイ９１に排出される。排紙トレイ９１は、印刷済みのシートを集積するためのトレイである。

また、両面印字要求のときは、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７０を通過したシートの後端が排紙ローラ９２で把持されたときに、排紙ローラ９２が逆回転することによってシートを搬送ローラ１０２，１０３に導く。そしてその後レジストローラ１０４を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。

図２は、本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルトユニット５０の構成を示す平面図である。

中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルト５１およびクリーニングブレード２１０を備えるベルト搬送体である。クリーニングブレード２１０は、中間転写ベルト５１における使用可能な最大幅の用紙が通紙する領域に当接している。使用可能な最大幅とは、例えば、Ａ４縦サイズのことである。本実施形態では、Ａ４縦サイズを最大幅２０１とする。クリーニングブレード２１０が接触する中間転写ベルト５１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ５３によって支持されている。なお、ベルト搬送体は、中間転写ベルトユニット５０以外にも、転写搬送ベルトも該当する。

中間転写ベルト５１は、無端ベルトである。クリーニングブレード２１０は、中間転写ベルト５１において滑面状態に加工されている表面に残留したトナーを除去する。中間転写ベルト５１において滑面状態に加工されている領域は、使用可能な最大幅２０１の用紙が通紙する領域のことである。

中間転写ベルト５１は、第１領域２２０および第２領域２３０を備える。第１領域２２０は、使用可能な最大幅２０１の用紙が通紙する領域の外側の領域であってクリーニングブレード２１０が当接する領域である。第２領域２３０は、第１領域２２０の外側の領域である。

また、クリーニングブレード２１０と第１領域２２０との当接面は、密着することのない凹凸状態である。この当接面の状態については、図２以降の各図を使用して説明する。

この構成では、通常の画像形成では使用頻度が低く、潤滑剤としてのトナーが供給され難い、クリーニングブレード２１０と第１領域２２０との当接面を、密着することのない凹凸状態としたので、中間転写ベルト５１とクリーニングブレード２１０との密着性の上昇が発生しない。

したがって、クリーニングブレード２１０の幅方向端部でのエッジ部分に作用する負荷の増大、クリーニングブレード２１０の変形、クリーニングブレード２１０の歪みによるクリーニング不良、バンディングによる画質低下、および、クリーニングブレード２１０の反転等の不具合の発生を防止することができる。

また、通常の画像形成での使用頻度が高く、潤滑剤としてのトナーが適宜供給される、中間転写ベルト５１の幅方向における中央部（使用可能な最大幅の用紙が通紙する領域）は、滑面状態に加工されているので、当該中央部にプロセスコントロール用パッチを形成した場合に、濃度検出用の反射光の散乱が発生することが防止されるため、高精度な補正が行われる。

図２においては、第１領域２２０は、中間転写ベルト５１の幅方向における中央部よりも粗面化している。

この構成では、中間転写ベルト５１の第１領域２２０を粗面化するように加工したので、クリーニングブレード２１０を加工する必要がないため、中間転写ベルトユニット５０を容易に製造することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図３は、本発明の第２実施形態に係る中間転写ベルトユニット５０の構成を示す平面図である。

画像形成装置１００は、通常使用される用紙（例えば、Ａ４サイズの用紙）のほかに、当該用紙よりも幅が広いＷサイズ特殊用紙（ＳＲ−Ａ３サイズ）が使用されることがある。ここで、通常使用される用紙の幅を通常幅２０２とし、Ｗサイズ特殊用紙の幅を最大幅２０１とする。また、通常幅２０２の端部から最大幅２０１の端部までを第３領域２４０とする。

本実施形態では、中間転写ベルト５１の幅方向における中央部よりも第３領域２４０を粗面化している。

第３領域２４０は、Ｗサイズ特殊用紙が通紙する領域であるが、Ｗサイズ特殊用紙は通常使用される用紙ではないため、第３領域２４０には潤滑剤としてのトナーが供給され難い。

したがって、この構成では、クリーニングブレード２１０と中間転写ベルト５１との密着性の上昇が発生することを防止できる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

図４は、本発明の第３実施形態に係る中間転写ベルトユニット５０の構成を示す左側面図である。

本実施形態では、クリーニングブレード２１０における第１領域２２０との当接面は、クリーニングブレード２１０の幅方向における中央部よりも粗面化している。

この構成では、クリーニングブレード２１０の幅方向端部を粗面化するように加工したので、中間転写ベルト５１を加工する必要がないため、中間転写ベルトユニット５０を容易に製造することができる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

図５は、本発明の第４実施形態に係る中間転写ベルトユニット５０の構成を示す平面図である。

本実施形態では、第２領域２３０は、第１領域２２０と同一の表面形状を呈している。

この構成では、使用可能な最大幅の用紙が通紙する領域の外側を全て粗面化しているため、中間転写ベルト５１の加工が容易であるので、中間転写ベルトユニット５０を容易に製造することができる。

なお、第１実施形態から第４実施形態まで説明したが、これらの実施形態を任意に組み合わせてもよい。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。

５０−中間転写ベルトユニット
５１−中間転写ベルト
５６−転写ローラ
１００−画像形成装置
２１０−クリーニングブレード
２２０−第１領域
２３０−第２領域

Claims (5)

1. 第１用紙と前記第１用紙よりも幅が広い第２用紙とを通紙するベルト搬送体であって、
   無端ベルトと、
   前記無端ベルトにおいて滑面状態に加工されている表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレードと、
   を備え、
   前記無端ベルトは、
   前記第１用紙が通紙する領域の外側で且つ前記第２用紙が通紙する領域であって前記クリーニングブレードが当接する領域である第３領域と、
   前記第３領域の外側の領域であって前記クリーニングブレードが当接する領域である第１領域と、
   前記第１領域の外側の領域であって前記クリーニングブレードが当接されない領域である第２領域と、
   を備え、
   前記クリーニングブレードと前記第１領域及び前記第３領域との当接面は、密着することのない凹凸状態である
   ベルト搬送体。
2. 前記第１領域は、前記無端ベルトの幅方向における中央部よりも粗面化している
   請求項１に記載のベルト搬送体。
3. 前記クリーニングブレードにおける前記第１領域との当接面は、前記クリーニングブレードの幅方向における中央部よりも粗面化している
   請求項１または２に記載のベルト搬送体。
4. 前記第２領域は、前記第１領域と同一の表面形状を呈する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のベルト搬送体。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のベルト搬送体と、
   前記ベルト搬送体上に形成されたトナー像を用紙上に転写する転写器と、
   を備える画像形成装置。

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