JP2003215937A

JP2003215937A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003215937A
Application number: JP2002014304A
Authority: JP
Inventors: Seishi Horikawa; 清史堀川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、中間転写体上の残留トナー
を効果的に除去し、且つトナーフィルミング防止機能を
有する塗布剤をクリーニング手段に備えて装置のコンパ
クト化と低コスト化を図ることである。【解決手段】潜像担持体３上に形成したトナー像が転
写される中間転写体９と、中間転写体９上に残留したト
ナーをクリーニングするクリーニング装置５０とを備え
た画像形成装置１において、クリーニング装置５０内に
は中間転写体９上に残留したトナーを静電気的にクリー
ニングするファーブラシローラ５１と、ファーブラシロ
ーラ５１にバイアス電圧を印加するバイアスローラ５３
とを設け、またクリーニング装置５０内には塗布剤５７
を設けた。

Description

【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、ファクシミリ等の画像形成装置、特にカラー画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的高画質の画像が形成できる
と共に、多種多様な用紙に対して画像を形成できる中間
転写方式がある。この中間転写方式では、中間転写体上
にトナー画像を形成するため、用紙に転写した後、中間
転写体上に残った残留トナーをクリーニングするクリー
ニング手段が必要となる。一般にトナーのクリーニング
には、ブレード方式、ファーブラシ方式が用いられてお
り、ブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレ
ードを中間転写体に押し付けて機械的にトナーを掻き落
とすものである。また、ファーブラシ方式は、表面に毛
ブラシを貼り付けた円筒形基材を回転させながら中間転
写体上のトナーに接触させ、機械的にトナーをクリーニ
ングするものである。

【０００３】さらに、中間転写体上のトナーを最終的な
画像媒体である転写紙等に転写する時の転写性を改善す
る為に、中間転写体の表面にトナーフィルミング防止機
能を有する微粒子を塗布して、フィルミングの生成によ
る転写率の低下及びブレードの巻き込み等を防止するも
のがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、機械的にトナ
ーをクリーニングする方法では、多色のトナー像を中間
転写体上に転写している間は、クリーニング手段を中間
転写体から離さなければならず、この中間転写体に対す
るクリーニング手段の接離時に機械的な負荷が大きい
と、トナー像の位置がずれるおそれがあった。

【０００５】また、中間転写体の残留トナーを除去する
クリーニングユニットとは別に、中間転写体の表面にト
ナーフィルミング防止機能を有する塗布剤を塗るための
塗布ユニットを設けているため、別スペースが必要であ
り、またコスト的にも負担が大きかった。

【０００６】本発明の課題は、中間転写体上の残留トナ
ーを効果的に除去し、且つトナーフィルミング防止機能
を有する塗布剤をクリーニング手段に備えて装置のコン
パクト化と低コスト化を図ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、潜像担持体上に形成したトナー像が転写される中間
転写体と、中間転写体上に残留したトナーをクリーニン
グするクリーニング手段とを備えた画像形成装置におい
て、クリーニング手段は中間転写体上に残留したトナー
を静電気的にクリーニングするクリーニングローラと、
クリーニングローラにバイアス電圧を印加するバイアス
ローラとを設け、クリーニングローラは導電性繊維から
成るファーブラシローラであることを特徴とする。

【０００８】この請求項１に記載の発明では、潜像担持
体上に形成されたトナー像は、潜像担持体上から中間転
写体上に転写され、さらに中間転写体から、転写材に転
写される。転写材に転写されなかった残留トナーは、中
間転写体のクリーニング手段にてクリーニングされる。
クリーニング手段のバイアスローラには正の直流電圧が
印加され、バイアスローラに接触しているファーブラシ
にも正の直流電圧が印加される。これにより、ファーブ
ラシによってクリーニングされずに中間転写体上に残っ
た負極性のトナーがファーブラシによって静電気的に掻
き取られる。さらにファーブラシによって掻き取られた
トナーは、バイアスローラに移動した後、バイアスロー
ラ上から掻き落とされ、クリーニング手段から搬送され
る。

【０００９】クリーニング手段が中間転写体上に残留し
たトナーを静電気的にクリーニングする構成としている
ので、トナーを掻き取る際に、機械的な接触負荷が少な
くなるとともに、機械的にのみで掻き取る場合に比べ
て、残留トナーの掻き取りを効果的に行うことができ
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像形成装置において、クリーニング手段は、トナー
フィルミング防止機能を有する塗布剤を備えた塗布剤部
を設け、ファーブラシローラが塗布剤部に接触して回転
しつつ中間転写体に塗布剤を塗布することを特徴とす
る。

【００１１】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、クリ
ーニング手段のファーブラシは塗布剤部に接触しつつ、
回転する。そして、ファーブラシはトナーフィルミング
防止機能を有する塗布剤部の塗布剤を掻き取って、中間
転写体上に接触して塗布剤を塗布する。よって、トナー
フィルミングの生成による転写率の低下及びブレードの
巻き込み等を防止することが可能となる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、潜像担持体上に
形成したトナー像が転写される中間転写体と、中間転写
体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング
手段とを備えた画像形成装置において、クリーニング手
段は中間転写体上に残留したトナーを静電気的にクリー
ニングするクリーニングローラと、クリーニングローラ
にバイアス電圧を印加するバイアスローラとを設け、さ
らにクリーニング手段はトナーフィルミング防止機能を
有する塗布剤を備えた塗布剤部を設けたことを特徴とす
る。

【００１３】この請求項３に記載の発明では、クリーニ
ング手段に、トナーフィルミング防止機能を有する塗布
剤を備えた塗布剤部を設けることにより、塗布機構を別
途独立させて設ける必要が無くなり、装置のコンパクト
化と低コスト化が可能となる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
に記載の画像形成装置において、塗布剤はステアリン酸
亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤であることを特徴とす
る。

【００１５】この請求項４に記載の発明では、請求項２
又は３に記載の発明と同様の作用効果を奏するととも
に、塗布剤としてステアリン酸亜鉛を主成分とするもの
を用いるので、塗布性が良好で塗布ムラを防止できる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項２から４
の何れかに記載の画像形成装置において、塗布剤部とフ
ァーブラシローラとの接触する位置において、ファーブ
ラシローラの回転方向の下流側にシール部材を設けたこ
とを特徴とする。

【００１７】この請求項５に記載の発明では、請求項２
から４の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏する
とともに、塗布剤部とファーブラシローラとの接触する
位置において、ファーブラシローラの回転方向の下流側
にシール部材を設けることにより、ファーブラシローラ
上に静電的及び機械的に付着したトナーが固形化した塗
布剤とブラシとが接触する場所において弾かれ、飛散す
るのを防止することが可能となる。

【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項１、２、
５の何れかに記載の画像形成装置において、ファーブラ
シローラの電気抵抗値は、１０^２〜１０^９Ω・ｃｍであ
ることを特徴とする。

【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項１、２、
５の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとと
もに、ファーブラシの電気抵抗値は、１０^２〜１０^９Ω
・ｃｍである構成としたので、良好な静電気的クリーニ
ング機能を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態である
カラー画像形成装置を示す概略図である。図２は図１の
クリーニング装置付近を示す概略図である。

【００２１】中間転写方式を用いたカラー画像形成装置
１は、ベルト状となっている潜像担持体３と、潜像担持
体３上に潜像パターンを形成する書き込み装置５と、形
成された静電潜像を複数色のトナーにより顕像化する現
像装置７と、潜像担持体３上に形成したトナー像が転写
される中間転写体９と、用紙が搬送されカラー画像がプ
リントされる搬送手段１１とから構成されている。

【００２２】潜像担持体３には、ベルトを支持する各ロ
ーラ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが設けられており、図示し
ない駆動モータにより駆動制御される。潜像担持体３の
周囲には、潜像担持体３上に帯電を行う帯電器４、ベル
ト上に残ったトナーをクリーニングするブレード１３Ａ
を備えたクリーニングユニット１３が設けられている。

【００２３】書き込み装置５は、光源５Ａと、レンズ５
Ｂと、反射ミラー５Ｃ等を有している。スキャナからの
画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光
書き込みを行い、潜像担持体３に静電潜像を形成する。
現像装置７は、４色の現像器１５から構成されており、
現像器１５には潜像担持体３の表面に接触させて回転す
る現像スリーブ１７と、現像器１５を押圧して潜像担持
体３に接触させるためのカム１９が設けられている。各
現像器１５にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の現像剤が収容されている。

【００２４】搬送手段１１は、用紙を収容する給紙トレ
ー２１と、手差しによる給紙を行う手差し給紙ユニット
２３、給紙トレー２１又は給紙ユニット２３から用紙を
１枚ずつ送り出す給紙ローラ２５，２７、給紙ローラ２
５，２７から送られてきた用紙をレジストローラ対２９
に搬送する搬送ローラ３１、用紙を一旦停止させた後、
所定のタイミングで送り出すレジストローラ対２９、中
間転写体９のベルト面に形成された４色の重ねトナー像
を用紙に転写させる転写ローラ３３、所定温度にコント
ロールされた定着ローラ及び加圧ローラとからなる定着
装置３５、定着された用紙を外部に排出させる排紙ロー
ラ３７から構成されている。

【００２５】中間転写体９では、各ローラ９Ａ，９Ｂ，
９Ｃが転写ベルト１０に張架されており、図示しない駆
動ローラによって駆動制御される。そして、像担担持体
３に順次形成された各色のトナー像を転写ベルト上に４
色重ねの画像を形成し、転写紙に一括転写を行う。

【００２６】図中の５０は、中間転写体９の転写ベルト
１０において、トナー像が紙等の転写材へ転写された
後、残ったトナーをクリーニングするクリーニング装置
である。本実施の形態の特徴であるクリーニング装置５
０は、中間転写体９の転写ベルト１０に接触して設けら
れるファーブラシローラ５１と、ファーブラシ５１に接
触してバイアスローラ５３が設けられている。このバイ
アスローラ５３は、金属によって構成され、ファーブラ
シローラ５１に直流電圧を印加するようになっている。
ファーブラシローラ５１は、導電性繊維からなってお
り、その電気抵抗値は１０^２〜１０^９Ω・ｃｍとなって
いる。

【００２７】バイアスローラ５３にはスクレーパ（クリ
ーニングブレード５５）が接触して設けられており、ス
クレーパ５５によって掻き取られたトナーは搬送スクリ
ュー５６によって図示いない収容部に搬送される。スク
レーパ５５は、ポリエチレンテレフタレート等のシート
状の樹脂材料、またはステンレススチール等のシート状
の金属材料から構成されている。

【００２８】本実施の形態のクリーニング装置５０内に
は、トナーフィルミング防止のため塗布剤５７を設け
た。この塗布剤５７は、微粒子であるステアリン酸亜鉛
を主成分とする潤滑油添加剤を固形化したもので、転写
ベルト１０に塗布される。

【００２９】なお、塗布剤５７は自重でファーブラシ５
１に接触して配置されており、クリーニング装置５０内
に設けられたガイド５９によってある程度の自由度を保
ちつつガイドされている。塗布剤５７のファーブラシ５
１の回転方向の下流側にポリエチレンテレフタレート等
からなるシール部材６１を設けた。

【００３０】次に、上述した構成に基づき本実施の形態
の作用を説明する。帯電器４によって所定の電位に帯電
された潜像担持体３に、潜像パターンを書き込み装置５
で形成する。次に所定の色の現像器７をカム１９により
選択的に現像器７を潜像担持体３に近接させることによ
り所定の色のトナーを潜像担持体３上に現像、可視化さ
せる。次にこの可視化された潜像担持体３上のトナー像
は静電電界によってＰ１部にて中間転写体９へ転写され
る。

【００３１】これと同様に他の３色についても中間転写
体９に転写され、この中間転写体９上で４色のトナー像
が重ねられ、その後一括して紙等の転写材にＰ２部にて
転写される。

【００３２】一方、中間転写体９上のクリーニング装置
５０では、金属からなるバイアスローラ５３に外部より
正の直流電圧を印加することによって、このバイアスロ
ーラ５３と接触しているファーブラシ５１にも正の直流
電圧が印加される。これより、中間転写体９上の紙等の
転写材へ転写された後、残った負極性のトナーを前記フ
ァーブラシ５１(中間転写体の進行方向に対向する方向
に回転)によって静電的に掻き取ることが可能となる。
ファーブラシローラ５１の電気抵抗値を１０^２〜１０^９
・ｃｍに設定して実施を行ったところ、残留トナーの除
去が効果的にできた。

【００３３】また、紙等の転写材へ転写された後、残っ
た正極性のトナーは、さらに電荷量が増大し、潜像担持
体３と中間転写体９との接触部である一次転写部Ｐ１に
て転写バイアスによる電界によって潜像担持体３側へ逆
転写される。そして、潜像担持体３のクリーニングユニ
ット１３で掻き取られる。ファーブラシ５１によって、
掻き取られたトナーはバイアスローラ５３上に移動しさ
らにスクレーパ５５によってバイアスローラ５３上から
掻き取られた後、下部に落下し搬送スクリュー５６にて
所定の方向に搬送され、本図には記載されていないトナ
ー収納部に収納される。

【００３４】また、このクリーニング装置５０はフルカ
ラー画像を形成する際には全色（４色）のトナー像が中
間転写体９上で重ねられる間は、中間転写体９上で非接
触の状態で待機する必要があるのでカム（本図には記載
せず）が回転・静止することによって、クリーニング装
置５０は支点を回転中心として回転（円弧）運動しクリ
ーニング装置５０内のファーブラシ５１が中間転写体９
と接触・非接触を繰り返すことができるようになってい
る。

【００３５】さらに、ステアリン酸亜鉛を主成分とする
潤滑油添加剤を固形化した塗布剤５７は、中間転写体９
上のトナーをクリーニングする際に、ファーブラシ５１
が回転することによって、塗布剤５７が中間転写体９上
に塗布されるようになる。

【００３６】塗布剤５７のファーブラシ２３の回転方向
の下流側にポリエチレンテレフタレート等のシール部材
６１を設けることによって、ファーブラシ５１と塗布剤
５７との接触部分の下流側にあたる出口部においてファ
ーブラシ５１の先端が塗布剤５７から抜け出る際にブラ
シ上に残留しているトナーが弾かれ、画像形成装置内に
飛散するのを防止している。

【００３７】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能
である。上述の実施形態は本発明の画像形成装置をカラ
ー複写機等について説明したが、モノカラーの複写機や
プリンタ、ＦＡＸなどに係るものでも良い。

【００３８】また、本実施の形態では中間転写体９のク
リーニング装置５０内に塗布剤５７を設ける構成とした
が、これに限定されず潜像担持体３のクリーニングユニ
ット１３内に塗布剤を設ける構成としても良い。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、クリーニン
グ手段が中間転写体上に残留したトナーを静電気的にク
リーニングする構成としているので、トナーを掻き取る
際に、機械的な接触負荷が少なくなるとともに、機械的
にのみで掻き取る場合に比べて、残留トナーの掻き取り
を効果的に行うことができる。

【００４０】請求項２に記載の発明では、トナーフィル
ミングの生成による転写率の低下及びブレードの巻き込
み等を防止することが可能となる。

【００４１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明と同様の効果を奏するとともに、塗布機構を別
途独立させて設ける必要が無くなり、装置のコンパクト
化と低コスト化が可能となる。

【００４２】請求項４に記載の発明では、請求項２又は
３に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、塗布剤
としてステアリン酸亜鉛を主成分とするものを用いるの
で、塗布性が良好で塗布ムラを防止できる。

【００４３】請求項５に記載の発明では、請求項２から
４の何れかに記載の発明と同様の効果を奏するとともに
塗布剤部とファーブラシローラとの接触する位置におい
て、ファーブラシローラの回転方向の下流側にシール部
材を設けることにより、ファーブラシローラ上に静電的
及び機械的に付着したトナーが固形化した塗布剤とブラ
シとが接触する場所において弾かれ、飛散するのを防止
することが可能となる。

【００４４】請求項６に記載の発明では、請求項１、
２、５の何れかに記載の発明と同様の効果を奏するとと
もに、ファーブラシの電気抵抗値は、１０^２〜１０^９Ω
・ｃｍである構成としたので、良好な静電気的クリーニ
ング機能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置を示す概略図である。

【図２】図１のクリーニング装置付近を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１画像形成装置３潜像担持体９中間転写体５０クリーニング装置（クリーニング手段）５１ファーブラシ（クリーニングローラ）５３バイアスローラ５７塗布剤（塗布剤部）６１シール部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上に形成したトナー像が転写
される中間転写体と、中間転写体上に残留したトナーを
クリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成
装置において、クリーニング手段は中間転写体上に残留
したトナーを静電気的にクリーニングするクリーニング
ローラと、クリーニングローラにバイアス電圧を印加す
るバイアスローラとを設け、クリーニングローラは導電
性繊維から成るファーブラシローラであることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】クリーニング手段は、トナーフィルミン
グ防止機能を有する塗布剤を備えた塗布剤部を設け、フ
ァーブラシローラが塗布剤部に接触して回転しつつ中間
転写体に塗布剤を塗布することを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項３】潜像担持体上に形成したトナー像が転写
される中間転写体と、中間転写体上に残留したトナーを
クリーニングするクリーニング手段とを備えた画像形成
装置において、クリーニング手段は中間転写体上に残留
したトナーを静電気的にクリーニングするクリーニング
ローラと、クリーニングローラにバイアス電圧を印加す
るバイアスローラとを設け、さらにクリーニング手段は
トナーフィルミング防止機能を有する塗布剤を備えた塗
布剤部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】塗布剤はステアリン酸亜鉛を主成分とす
る潤滑油添加剤であることを特徴とする請求項２又は３
記載の画像形成装置。
【請求項５】塗布剤部とファーブラシローラとの接触
する位置において、ファーブラシローラの回転方向の下
流側にシール部材を設けたことを特徴とする請求項２か
ら４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】ファーブラシローラの電気抵抗値は、１
０^２〜１０^９Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項
１、２、５の何れかに記載の画像形成装置。