| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】岩田 聡
【氏名】柏倉 邦章
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| 【要約】 |
【課題】転写体を有する画像形成装置において、新たなフィルミング除去用部材や新たな転写体駆動源を追加することなく、像担持体表面に付着するフィルミングを除去し、画質の低下を未然に防止することを課題とする。
【解決手段】クリーニング時に、押し当てローラ５を中間転写ベルト６から離間する方向に移動させると、中間転写ベルト６は一次転写ローラ７による押圧のみで感光体ドラム１に圧接することになり、中間転写ベルト６の感光体ドラム１と接触する部分の表面速度Ｖｓ’は中心速度Ｖｃよりも速くなる。こうして生じた中間転写ベルト６と感光体ドラム１との間の速度差により、感光体ドラム１表面のフィルミングが中間転写ベルト６で掻き取られてクリーニングされる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 その表面に画像が形成される回転可能な像担持体と、上記像担持体の表面に画像を形成するための作像手段と、上記像担持体に形成された画像が転写される転写体と、上記作像手段によってその表面に画像が形成された像担持体に上記転写体を面接触状態で接触させながら、上記像担持体の表面に形成されている画像を上記転写体の表面に転写するための転写手段と、を備えた画像形成装置において、この画像形成装置は、更に、少なくとも上記転写体と上記像担持体の一方がベルト状であって、上記転写体と上記像担持体との接触状態を変更するための切換手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 請求項１に記載された画像形成装置において、上記切換手段は上記転写手段の一部を構成していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載された画像形成装置において、この画像形成装置は、上記像担持体、上記作像手段、上記転写手段及び上記切換手段のそれぞれを複数個備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】 請求項３に記載された画像形成装置において、複数個備えられている上記切換手段はそれぞれ独立して制御されるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれかに記載された画像形成装置において、上記切換手段は、所定時に、上記転写体の上記像担持体への接触状態を、面接触状態から実質的な線接触状態へと変更するように制御されるものであることを特徴とする画像形成装置。
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【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、プリンタ、ファクシミリやこれら複合機などの画像形成装置に関し、特に転写体を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の画像形成装置では、帯電装置によって均一に帯電された像担持体の表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により顕像化してこれを転写体に転写する。そして、転写工程後に像担持体表面に残留した現像剤（残留現像剤）は、専用のクリーニングブレードなどのクリーニング手段によリクリーニングされる。
【０００３】ところが、転写工程後の残留現像剤や現像剤に添加されている微粒子などがクリーニングの際に拭き取られることなくクリーニングブレードを通り過ぎ、像担持体表面に付着する現象、いわゆるフィルミング現象が発生する場合がある。このようにして付着しているフィルム状の層、いわゆるフィルミングが像担持体表面に存在すると、形成される画像の濃度の低下や画像の流れなどが発生して画質が低下する。
【０００４】このフィルミング問題を解消するために種々の対策が提案されており、例えば、ブラシロールや磁気ブラシなどで構成されるフィルミング除去用部材を設け、それを像担持体表面に擦り付けフィルミングを除去する方法が提案されている。また、最近では画像形成装置の小型化、低コスト化に伴い、前述したようなフィルミング除去用部材を設けることなく、像担持体周辺に配置されている帯電装置、現像装置、転写装置などの画像形成要素にフィルミング除去機能を持たせる方法も提案されている。その際、これらの画像形成要素のうち像担持体に接触して配置されているものにフィルミング除去機能を持たせている。
【０００５】例えば、特開平１０−２０６８４号公報では、転写ベルト駆動手段が速度切り変え手段を有し、転写終了後に転写ベルトの速度を速くする方法が提案されている。つまり、像担持体表面と転写ベルト表面の移動速度を異ならせることで像担持体表面のフィルミングを転写ベルト表面で除去することができるようにしたものである。なお、転写体でもフィルミングが同様に発生する場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した像担持体表面と転写体表面の移動速度を異ならせることで像担持体表面のフィルミングを転写体で除去する構成の画像形成装置においては、画像形成時に像担持体と転写体との間に速度差が生じると色ずれなどの画像ノイズが発生することから、画像形成を行っていない時にだけ転写体と感光体の間に速度差を発生させる必要がある。
【０００７】そのためには像担持体と転写体をそれぞれ別の駆動源で駆動する必要が生じ、そうすると像担持体と転写体を同一の駆動源で駆動する場合と比べて部品点数が増えコストが嵩むといった問題が生じる。
【０００８】本発明の画像形成装置は、像担持体に当接する転写体を有する画像形成装置において、新たなフィルミング除去用部材や新たな転写体駆動源を追加することなく、像担持体表面に付着するフィルミングを除去し、画質の低下を未然に防止することを課題とし、さらには、そのための部品点数をほとんど増加させることなく、製造コストを低く押さえることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の第1の発明は、その表面に画像が形成される回転可能な像担持体と、上記像担持体の表面に画像を形成するための作像手段と、上記像担持体に形成された画像が転写される転写体と、上記作像手段によってその表面に画像が形成された像担持体に上記転写体を面接触状態で接触させながら、上記像担持体の表面に形成されている画像を上記転写体の表面に転写するための転写手段と、を備えた画像形成装置において、上記転写体と上記像担持体との接触状態を変更するための切換手段を備えているものである。
【００１０】本発明の第２の発明は、第１の発明の画像形成装置において、上記切換手段が上記転写手段の一部を構成しているものである。
【００１１】第３番目の発明は第１又は第２の発明の画像形成装置において、上記像担持体、上記作像手段、上記転写手段及び上記切換手段のそれぞれを複数個備えているものである。
【００１２】第４番目の発明は、第３番目の発明の画像形成装置において、複数個備えられている上記切換手段がそれぞれ独立して制御されるものである。
【００１３】第５番目の発明は第１から第４までのいずれかの発明の画像形成装置において、上記切換手段が、所定時に、上記転写体の上記像担持体への接触状態を、面接触状態から実質的な線接触状態へと変更するように制御されるものである。
【００１４】本発明によれば、転写体を有する画像形成装置において、フィルミング除去動作時に転写体を挟んで像担持体と反対側に位置する押し当てローラを離間することで、新たな転写体駆動源を追加することなく、転写体の表面と像担持体表面との間に速度差を持たせることができ、それにより像担持体表面のフィルミングを転写体で除去することができ、画質の低下を未然に防止することができる。また、新たなフィルミング除去用部材を追加する必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を実施する４サイクル方式フルカラー画像形成装置の概略構成を説明するための断面図である。
【００１６】この画像形成装置では、帯電装置２によリ一様に帯電された感光体ドラム１に対し、フルカラー画像データをシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色に色分解したうちの１色目の露光が露光装置３により行われ、感光体ドラム１上に１色目の静電潜像が形成される。現像装置４はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナーを現像する現像器を有し、それらはロータリー状に配置されて割り出し回転可能にされている。
【００１７】前記静電潜像に対して現像装置４により１色目のトナーを現像し、感光体ドラム１上に１色目のトナー像を形成する。そして、そのトナー像は一次転写ローラ７と、一次転写ローラ７の近傍に位置し、感光体ドラム１と中間転写ベルト６の間にニップを形成する押し当てローラ５とにより形成されたニップ部で、一次転写ローラ７に電圧印加することで発生した転写電界により中間転写ベルト６に転写される。
【００１８】中間転写ベルト６は転写された画像を保持したまま回転し、再び一次転写ローラ７の位置まで戻ってくる。このとき二次転写ローラ９は中間転写ベルト６から離間されている。
【００１９】中間転写ベルト６が１回転する間に、現像装置４は次の色を現像するためにその回転中心に対して略９０度回転し、次の色の現像器を現像位置に持ってくる。そして２色目の現像が１色目と同様に行われ、一次転写ローラ７により中間転写ベルト６上に２色目のトナー像が１色目のトナー像の上に重ねて転写される。
【００２０】この動作を３色目、４色目と繰り返し、中間転写ベルト６上にフルカラー画像が形成される。その後、二次転写ローラ９が圧接され、中間転写ベルト６上に形成されたフルカラー画像は搬送されてきた紙等の被転写材８上に転写される。
【００２１】フルカラー画像が転写された被転写材８は不図示の定着装置を通過して機外に搬送される。また、感光体ドラム１の感光体クリーニング装置１０は、転写後の感光体ドラム１表面をクリーニングするために常時感光体ドラム１に圧接してクリーニング動作を行っている。
【００２２】一方、中間転写ベルト６の転写体クリーニング装置１１は、画像を中間転写ベルト６上に４色重ねあわせて被転写材８ヘ一括転写するまでの間、クリーニング動作を行わない。したがって、圧接解除機構が設けてあり、圧接離間動作が行われている。
【００２３】ここで、中間転写ベルト６の材料としてはポリカーボネートやＰＴＦＥ、あるいはポリイミドを主原料としてカーボンを分散させた半導電性のものが用いられており、厚さは７５μｍから１５０μｍである。
【００２４】また感光体クリーニング装置１０は、ポリウレタンゴムをシート状にカットし、支持部材に固定した感光体クリーニングブレード１０ａを用いている。そして転写体クリーニング装置１１は転写体クリーニングブレード１１ａと、導電性繊維をロール状に配置したクリーニングブラシ１１ｂで構成されている。
【００２５】この装置において、画像形成を行っていないときに感光体ドラム１表面に付着しているフィルミングを除去する動作が行われる。画像形成動作の前あるいは後の、感光体ドラム１および中間転写ベルト６が回転しているときに、押し当てローラ５を図示しないソレノイドにより中間転写ベルト６から離間させる。それにより押し当てローラ５により形成されていたニップ部がなくなり、中間転写ベルト６は一次転写ローラ７により感光体ドラム１にその軸方向に対してほぼ線状に接することになる。
【００２６】このとき、後述する理由により、中間転写ベルト６の表面は感光体ドラム１の表面よりも速く移動することになり、生じた速度差によって感光体ドラム１の表面に付着したフィルミングが中間転写ベルト６により掻き取られることになる。
【００２７】中間転写ベルト６により掻き取られたフィルミング物質は中間転写ベルト６の転写体クリーニング装置１１によりクリーニングされる。なお、切り替え手段は、転写手段に兼ね備えられるものであっても、別体のものであってもよい。
【００２８】前述の動作を図２、図３を用いて詳細に説明する。図２は画像形成時における一次転写部付近の拡大図である。画像形成時には転写効率の向上と飛び散りなどの画像ノイズ防止のため、感光体ドラム１と中間転写ベルト６の間にニップを形成する。その際、ローラ支持部材５ａは図示しないソレノイドあるいはカムの作用により支点を中心に中間転写ベルト６に近づく方向に移動し、それによりローラ支持部材５ａに支持された押し当てローラ５が中間転写ユニット（図示せず）に設けられたガイド穴５ｂに沿って所定の位置（図２に示される位置）まで移動し、感光体ドラム１と中間転写ローラ６とが面接触状態にあるニップを形成する。そして一次転写ローラ７に電圧印加することで発生した転写電界により感光体ドラム１上のトナー画像が中間転写ベルト６上へ転写される。
【００２９】このとき、色ずれなどの画像ノイズが発生しないためには、中間転写ベルト６の感光体ドラム１と接触する部分の表面速度Ｖｓと、感光体ドラム１の表面速度Ｖｐとが等しくなる必要がある。しかしニップ部において中間転写ベルト６の感光体ドラム１と接触する部分は感光体ドラム１表面に沿って曲げられ、収縮しているので、中間転写ベルト６の厚み方向の中心部を結んだ仮想の中心線の速度を中心速度Ｖｃとすると、Ｖｓ＝ＶｐとなるためにはＶｃ＞Ｖｐとする必要があり、ベルトの回転速度はこの中心速度Ｖｃに設定される。
【００３０】−方、図３はフィルミング除去動作時における一次転写部付近の拡大図である。フィルミング除去動作時においても、感光体ドラム１の表面速度Ｖｐと中間転写ベルト６の厚み方向の中心部を結んだ仮想の中心線における中心速度Ｖｃは画像形成時と同一設定のままである。
【００３１】このとき、ローラ支持部材５ａはソレノイドあるいはカムの作用により支点を中心に中間転写ベルト６から離れる方向に移動し、それによりローラ支持部材５ａに支持された押し当てローラ５がガイド穴５ｂに沿って所定の位置（図３に示される位置）まで移動し、中間転写ベルト６から離間する。
【００３２】そうすると、中間転写ベルト６は一次転写ローラ７による押圧のみで感光体ドラム１に圧接する、換言すれば感光体ドラム１と中間転写ベルト６とが実質的な線接触状態になることになり、中間転写ベルト６の感光体ドラム１と接触する部分は画像形成時とは逆に引き伸ばされる。よって中間転写ベルト６の感光体ドラム１と接触する部分の表面速度Ｖｓ’は中心速度Ｖｃよりも速くなり、従って、Ｖｓ’＞Ｖｃ＞Ｖｐとなる。それにより中間転写ベルト６と感光体ドラム１との間に速度差が生じ、感光体ドラム１表面のフィルミングを中間転写ベルト６で掻き取ることができる。
【００３３】つまり、感光体ドラム１と中間転写ベルト６との接触状態が変更されることにより、これらの接触面において速度差が生じるため、この速度差により感光体ドラム１上のフィルミング物質が掻き取られる。掻き取られたフィルミング物質は中間転写ベルト６の転写体クリーニング装置１１によりクリーニングされる。また、像担持体がベルト状であっても、更に像担持体と転写体の両方がベルト状、つまり、ベルト状の転写体とドラム状の像担持体との組み合わせ、ドラム状の転写体とベルト状の像担持体との組み合わせ、及び、ベルト状の転写体とベルト状の像担持体との組み合わせであってもかまわないことは明らかである。
【００３４】なお、実施例では４サイクルのフルカラー画像形成装置を例にとって説明したが、本発明はベルト状の転写体を用いたすべての画像形成装置に対して適用できる。例えば各色ごとに像担持体を有するタンデム方式のフルカラー画像形成装置や、あるいはモノクロの画像形成装置に対しても本発明は適用できる。ベルト状の転写体は中間転写ベルトでも転写搬送ベルトであってもよく、また、作像方法は電子写真方式でも、静電記録方式でもよい。
【００３５】図４は、本発明の他の実施例であって、タンデム方式のフルカラー画像形成装置の概略構成を説明するための断面図である。なお、これまでの説明で使用される符号はそのまま使用される。
【００３６】４サイクル方式フルカラー画像形成装置では、ただ一つの感光体ドラム１が備えられているが、このタンデム方式のフルカラー画像形成装置では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色をそれぞれ受け持つ４つの感光体ドラム１が備えられている。
【００３７】感光体ドラム１が４つになったことに伴い、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、押し当てローラ５、一次転写ローラ７、感光体クリーニング装置１０、及び、感光体クリーニングブレード１０ａが各感光体ドラム１のそれぞれに対応して設けられている。
【００３８】各感光体ドラム１は中間転写ベルト６に沿って配置されており、感光体ドラム１上に形成された現像された各色のトナー画像は、左から右に向かって移動する中間転写ベルト６上に重ねられるように転写される。なお、潜像形成、現像の過程は既に述べた通りであって説明を省略する。
【００３９】一次転写ローラ７と、一次転写ローラ７の近傍に位置する押し当てローラ５とにより、感光体ドラム１と中間転写ベルト６の間にニップ部が形成され、一次転写ローラ７に電圧印加することで発生した転写電界により上記中間転写ベルト６への転写が行われる。
【００４０】各色の転写が順次行われて、中間転写ベルト６上にフルカラー画像が形成された後、搬送されてきた紙等の被転写材８とともに図中右にある二次転写ローラ９の間にとおされ、圧接されることによってフルカラー画像は被転写材８上に転写される。フルカラー画像が転写された被転写材８は不図示の定着装置に送り込まれて定着される。
【００４１】それぞれの押し当てローラ５は圧接解除機構によりその位置を変え、中間転写ベルトから離間させることによって、それぞれの感光体ドラム１はクリーニングされる。クリーニングの原理は、既に図２及び図３を用いて行った説明と同様である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成装置を使用することで、像担持体に当接する転写体を有する画像形成装置において、新たなフィルミング除去用部材や新たな転写体駆動源を追加することなく、像担持体表面に付着するフィルミングを除去し、画質の低下を未然に防止することができるという効果、さらには、そのための部品点数をほとんど増加させることなく、製造コストを低く押さえることができるという効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０７９
【氏名又は名称】ミノルタ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２４日（２０００．４．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０８７３０
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 正景 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５８７２（Ｐ２００１−３０５８７２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２２３５６（Ｐ２０００−１２２３５６） |
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