JPH0968900A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写紙の汚れを防止し、転写紙の搬送を安定
させる。 【解決手段】 転写紙を定着手段７に搬送するベルト１
１の少なくとも表面に、そのベルト１１の幅と同等以上
の幅を有して弾性的に屈撓するクリーニングブレード３
３を圧接させて設け、ベルト１１の表面粗さとクリーニ
ングブレード３３の表面粗さとの合計をトナーの平均粒
子径よりも小さな値に設定し、或いは、ベルト１１の表
面粗さをトナーの平均粒子径の２分の１よりも小さな値
に設定することにより、ベルト１１に付着するトナーの
払拭性能を高め、残存トナーによる転写紙の汚れを防止
するとともに、残存トナーによる駆動ローラ９に対する
ベルト１１のスリップを防止して転写紙の搬送を安定さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法によっ
て形成された画像を転写紙に転写する画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体の表面に潜像書込手段に
より静電潜像を書き込み、その静電潜像を現像手段によ
り現像し、前記像担持体上の画像を転写手段により転写
紙に転写し、転写後の転写紙をエンドレスのベルトによ
り定着手段に搬送してその定着手段で前記転写紙上の画
像を定着し、パイル状にした織物により形成された回転
ブラシや固定ブラシ、或いは、ゴム等により形成された
クリーニングブレードによりベルトに付着するトナーを
払拭するようにした画像形成装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】パイル状の織物で形成
された回転ブラシや固定ブラシでベルト上のトナーを払
拭するようにした画像形成装置は、ブラシの目がトナー
の粒子径より粗いため、ブラシの下をトナーが潜り抜け
ることが多く、ベルトのクリーニングが不完全である。

【０００４】また、ゴム製のクリーニングブレードでベ
ルト上のトナーを払拭するようにした画像形成装置にお
いても、ベルトの表面粗さがトナーの粒子径より粗い場
合、或るは、ベルトに接触するクリーニングブレードの
エッジの精度が粗い場合には、ベルトのクリーニングが
不完全である。

【０００５】このようにトナーが払拭しきれずにベルト
上に残ると、次に搬送される転写紙の裏面が残存するト
ナーにより汚れる。また、ベルトとこれを駆動するロー
ラとの間にトナーが付着すると両者間にスリップが生
じ、転写紙の搬送が不安定になる問題がある。さらに、
回転ブラシ又は固定ブラシとゴム製のクリーニングブレ
ードとを併用したものがあるが、両者ともクリーニング
性能が不完全であるため転写紙が汚れる問題が残り、い
たずらに部品点数が増え装置が大型化する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
転写紙を定着手段に搬送するベルトの表面粗さと自身の
表面粗さとの合計が現像手段のトナーの平均粒子径より
も小さな値に設定され、前記ベルトの幅と同等以上の幅
を有して弾性的に屈撓するクリーニングブレードを前記
ベルトの少なくとも表面に圧接させて設けた画像形成装
置である。したがって、平均粒子径以上のトナーは、ク
リーニングブレードにより確実に払拭される。また、全
トナーの体積分布をみると、平均粒子径以下のトナーが
占める率が極めて低く、且つ、トナー同士は帯電による
吸引力で結合し易いため、平均粒子径以下の微小な粒子
径のトナーでもクリーニングブレードを潜り抜ける確率
が極めて低くなる。

【０００７】請求項２記載の発明は、転写紙を定着手段
に搬送するベルトの少なくとも表面にそのベルトの幅と
同等以上の幅を有して弾性的に屈撓するクリーニングブ
レードを圧接させて設けるとともに、前記ベルトの表面
粗さを前記現像手段のトナーの平均粒子径の２分の１以
下の値に設定した画像形成装置である。したがって、ク
リーニングブレードの表面粗さの精度はブラシ等に比較
すると著しく高いため、特にクリーニングブレードの表
面粗さを規制しなくても、そのクリーニングブレードが
圧接されるベルトの表面粗さをトナー平均粒子径よりも
さらに小さい２分の１に設定することにより、ベルトと
クリーニングブレードとの接触部における隙間はトナー
の平均粒子径程度に維持することが可能となる。これに
より、平均粒子径程度以上のトナーは、クリーニングブ
レードにより確実に払拭される。また、全トナーの体積
分布をみると、平均粒子径以下のトナーが占める率が極
めて低く、且つ、トナー同士は帯電による吸引力で結合
し易いため、平均粒子径以下の微小な粒子径のトナーで
もクリーニングブレードを潜り抜ける確率が極めて低く
なる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１において、１は画像形成装置本体
である。この画像形成装置本体１の下部には、複数の給
紙カセット２が設けられ、これらの給紙カセット２の端
部には転写紙を引き出す給紙ローラ３が回転自在に設け
られている。給紙ローラ３により引き出された転写紙を
レジストローラ４に導く給紙路５には搬送ローラ６が設
けられている。レジストローラ４により供給される転写
紙を定着手段である定着器７に搬送する搬送ベルト８
は、モータ（図示せず）に駆動される駆動ローラ９と従
動ローラ１０とにエンドレスのベルト１１を巻回し、こ
のベルト１１の内面に回転自在のテンションローラ１２
を圧接させた構造である。また、画像形成装置本体１の
上部には排紙受け１３が形成され、側方には排紙トレイ
１４が設けられている。そして、定着器７を経た転写紙
を上方の排紙受け１３に導く排紙路１５には、転写紙を
排紙する排紙ローラ１６と、転写紙の排紙先を選択的に
排紙トレイ１４側に切り替える回動自在の切替爪１７と
が設けられている。

【０００９】また、前記搬送ベルト８の上部には、転写
紙の搬送方向の上流側から下流側に向けて、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する現像ユニ
ット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫが順次配列され
ている。これらの現像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８
Ｃ，１８ＢＫは、画像形成装置本体１の両側板１９に回
転自在に設けた像担持体である感光体２０と、感光体２
０の表面を一様に帯電させる帯電器２１と、感光体２０
上の静電潜像を画像する現像器２２と、感光体２０の表
面をクリーニングするクリーナ２３と、感光体２０上の
表面の電荷を除電する除電ランプ２４とよりなる。さら
に、感光体２０の下方には搬送ベルト８の内面に接触す
る転写手段である転写ローラ２５が回転自在に設けられ
ている。

【００１０】さらに、画像形成装置本体１の側板１９に
は、現像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫの
それぞれに対応する潜像書込手段である偏向走査型の露
光器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６ＢＫを支持する支持
部材２７が設けられている。すなわち、側板１９には複
数本の軸２８，２９，３０が架設され、軸２８，３０に
は支持部材２７が係止される係止手段（ピン）３１が立
設されている。

【００１１】本実施の形態において、前記露光器２６
Ｙ，２６Ｂ，２６Ｍ，２６ＢＫは前記感光体２０に画像
を書き込むだけではなく、感光体２０上の画像の光学濃
度の情報を含む補正パターンを書き込む。この補正パタ
ーンのみは前記ベルト１１に転写される。そして、この
ベルト１１上の補正パターンを読み取り、その読取デー
タを現像条件等を補正するためのデータとして画像制御
部（図示せず）にフィードバックするＣＣＤイメージセ
ンサ３２が前記駆動ローラ９の外周に対向配置されてい
る。

【００１２】さらに、前記従動ローラ１０の外周上で前
記ベルト１１に弾性的に接触するクリーニングブレード
３３を有するクリーニング手段３４が設けられている。
図２ないし図４に示すように、クリーニング手段３４
は、クリーニングブレード３３が固着されたプレートホ
ルダ３５と、このプレートホルダ３５をネジ３６により
固定するホルダ３７とを有し、このホルダ３７をスプリ
ング３８で付勢することにより、クリーニングブレード
３３がベルト１１に約２０°の当接角度をもって圧接さ
れている。ここで言う当接角度とは、クリーニングブレ
ード３３のエッジによりのベルト１１上のトナーを効果
的に払拭するために、クリーニングブレード３３のエッ
ジが接触するベルト１１上での回転方向の接線と、クリ
ーニングブレード３３とのなす角度である。そして、ベ
ルト１１は熱硬化性のポリイミド樹脂により形成され、
厚さが１００μｍ、電気抵抗が１０¹²Ω・ｃｍに定めら
れている。クリーニングブレード３３はシリコンゴムに
より形成されている。

【００１３】このような画像形成装置では、画像を形成
するための信号がホストコンピュータ（図示せず）等か
ら入力されると、給紙カセット２内の転写紙が給紙され
レジストローラ４のニップ部に当接する状態で待機す
る。他方では、右方の感光体２０から順に画像が形成さ
れる。すなわち、イエローの現像ユニット１８Ｙでは、
感光体２０を回転させる過程で帯電器２１が感光体２０
の表面を帯電させ、その帯電部分に露光器２６Ｙがビー
ム光を走査して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像
器２２が現像する。同様にして、マゼンタの現像ユニッ
ト１８Ｍ、シアンの現像ユニット１８Ｃ、ブラックの現
像ユニット１８ＢＫの感光体２０上に画像が選択的に形
成される。そして、これらの画像形成のタイミングに同
期してレジストローラ４が回転するので、転写紙は搬送
ベルト８によって搬送される過程で、感光体２０上の画
像が転写ローラ２５によって転写される。転写ベルト８
の端部に達した転写紙は曲率の小さい駆動ローラ９上で
折曲するベルト１１から離れて定着器７に直進し、この
定着器７により転写画像が定着される。定着後の転写紙
は排紙受け１３又は排紙トレイ１４に排紙される。

【００１４】この画像形成の過程で、ベルト１１の表面
には感光体２０又は転写紙からトナーが落下することが
あるが、反時計方向に回転するベルト１１にクリーニン
グブレード３３が圧接されているために、ベルト１１に
付着するトナーがクリーニングブレード３３によって払
拭され、図示しないトナー受けに溜められる。

【００１５】ここで、ベルト１１の表面粗さとクリーニ
ングブレード３３の表面粗さとの合計はトナーの平均粒
子径より小さな値に定められている。具体的には、非磁
性一成分のトナーの平均粒子径は１０μｍ、ベルト１１
の表面粗さＲｚは３．０μｍ以下、クリーニングブレー
ド３３は、表面粗さＲｚが５μｍ以下、エッジ（稜線）
精度は６μｍ以下である。したがって、ベルト１１にク
リーニングブレード３３を面又はエッジで接触させても
両者の間には、平均粒子径以上のトナーを通す隙間が生
じることはない。したがって、略平均粒子径以上の粒子
径をもつトナーはクリーニングブレード３３の下を潜り
抜けることはなく、クリーニングブレード３３によって
確実に払拭される。

【００１６】また、トナーは粉砕式により微粒子化され
ており、測定の結果３μｍ以下の体積をもつトナーの粒
子は見当たらない。さらに、トナー粒子の大きさ別の分
布（体積分布）をみると、トナー粒子の略最小とみられ
る４μｍ、５μｍの体積をもつトナーの分布は、それぞ
れ０．２％、０．３％と極めて低い。しかも、トナーは
摩擦帯電による吸引力で互いに結合し易いので、ベルト
１１とクリーニングブレード３３との間に最大８μｍの
隙間が生じたとしても、粒子径が４μｍ、５μｍのよう
な微小なトナーの粒子が通る確率は極めて低くなること
が実験により確認された。ベルト１１とクリーニングブ
レード３３との間に僅かに形成される隙間も、両者を弾
性的に接触させて屈撓させることによりさらに小さくす
ることが可能となるため、クリーニング性能はさらに高
くなる。これにより、ベルト１１に残存するトナーで転
写紙が汚れることがなく、また、ベルト１１上に残存す
るトナーにより駆動ローラ９に対してベルト１１がスリ
ップすることがなく、したがって、転写紙を安定した速
度で搬送することができる。以上は請求項１記載の発明
に対応する効果である。

【００１７】また、クリーニングブレード３３の表面粗
さの精度は従来のパイル状のブラシ等に比して著しく高
いため、特にクリーニングブレード３３の表面粗さを規
制しなくても、クリーニングブレード３３が圧接される
ベルト１１の表面粗さを、トナー平均粒子径よりもさら
に小さい２分の１（５μｍ以下）に設定することによ
り、ベルト１１とクリーニングブレード３３との接触部
における隙間をトナーの平均粒子径程度に維持すること
ができる。これにより、平均粒子径程度以上のトナーを
クリーニングブレード３３により確実に払拭することが
できる。また、前述のように、平均粒子径以下のトナー
が占める率が極めて低く、且つ、トナー同士は帯電によ
る吸引力で結合し易いため、粒子径が平均粒子径以下と
なる４μｍ、５μｍのような微小な粒子径のトナーでも
クリーニングブレード３３を潜り抜ける確率が極めて低
くなり、ベルト１１上のトナーのクリーニング性能を高
めることができる。以上は請求項２記載の発明に対応す
る効果である。

【００１８】なお、ベルト１１、クリーニングブレード
３３の表面粗さは、上記の値よりも低い方がベターであ
るが、製作面のことを考え、上記の設定値で実用上の効
果を得ることができるさらに、ベルト１１の表面のみな
らず、内面にもクリーニングブレード３３を圧接させ、
これにより、ベルト１１の内面に付着するトナーを払拭
するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、転写紙を定着手
段に搬送するベルトの表面粗さと自身の表面粗さとの合
計が現像手段のトナーの平均粒子径よりも小さな値に設
定され、前記ベルトの幅と同等以上の幅を有して弾性的
に屈撓するクリーニングブレードを前記ベルトの少なく
とも表面に圧接させて設けたので、平均粒子径以上のト
ナーをクリーニングブレードにより確実に払拭すること
ができる。また、全トナーの体積分布をみると、平均粒
子径以下のトナーが占める率が極めて低く、且つ、トナ
ー同士は帯電による吸引力で結合し易いため、微小な粒
子径のトナーでもクリーニングブレードを潜り抜ける確
率が極めて低くなる。したがって、ベルトに付着するト
ナーのクリーニング性能を高め、残存トナーによる転写
紙の汚れを防止するとともに、残存トナーにより駆動ロ
ーラに対するベルトのスリップを防止し、転写紙の搬送
を安定させることができる。

【００２０】請求項２記載の発明は、転写紙を定着手段
に搬送するベルトの少なくとも表面にそのベルトの幅と
同等以上の幅を有して弾性的に屈撓するクリーニングブ
レードを圧接させて設けるとともに、前記ベルトの表面
粗さを前記現像手段のトナーの平均粒子径の２分の１以
下の値に設定したので、クリーニングブレードの表面粗
さの精度がブラシ等に比して著しく高いため、特にクリ
ーニングブレードの表面粗さを規制しなくても、クリー
ニングブレードが圧接されるベルトの表面粗さをトナー
平均粒子径よりもさらに小さい２分の１に設定すること
により、ベルトとクリーニングブレードとの接触部にお
ける隙間はトナーの平均粒子径程度に維持することが可
能となる。これにより、平均粒子径程度以上のトナー
は、クリーニングブレードとにより確実に払拭される。
また、全トナーの体積分布をみると、平均粒子径以下の
トナーが占める率が極めて低く、且つ、トナー同士は帯
電による吸引力で結合し易いため、微小な粒子径のトナ
ーでもクリーニングブレードを潜り抜ける確率が極めて
低くなる。したがって、ベルトに付着するトナーのクリ
ーニング性能を高め、残存トナーによる転写紙の汚れを
防止するとともに、残存トナーにより駆動ローラに対す
るベルトのスリップを防止し、転写紙の搬送を安定させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
内部構造を示す縦断正面図である。

【図２】ベルトとクリーニング手段との関係を示す一部
の正面図である。

【図３】クリーニング手段の分解斜視図である。

【図４】クリーニングブレードの支持構造を示す側面図
である。

【符号の説明】

７ 定着手段 １１ ベルト ２０ 像担持体 ２２ 現像手段 ２５ 転写手段 ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６ＢＫ 潜像書込手段 ３３ クリーニングブ
レード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の表面に潜像書込手段により静
   電潜像を書き込み、その静電潜像を現像手段により現像
   し、前記像担持体上の画像を転写手段により転写紙に転
   写し、転写後の転写紙をエンドレスのベルトにより定着
   手段に搬送してその定着手段で前記転写紙上の画像を定
   着するようにした画像形成装置において、前記ベルトの
   表面粗さと自身の表面粗さとの合計が前記現像手段のト
   ナーの平均粒子径よりも小さな値に設定され、前記ベル
   トの幅と同等以上の幅を有して弾性的に屈撓するクリー
   ニングブレードを前記ベルトの少なくとも表面に圧接さ
   せて設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体の表面に潜像書込手段により静
   電潜像を書き込み、その静電潜像を現像手段により現像
   し、前記像担持体上の画像を転写手段により転写紙に転
   写し、転写後の転写紙をエンドレスのベルトにより定着
   手段に搬送してその定着手段で前記転写紙上の画像を定
   着するようにした画像形成装置において、前記ベルトの
   少なくとも表面にそのベルトの幅と同等以上の幅を有し
   て弾性的に屈撓するクリーニングブレードを圧接させて
   設けるとともに、前記ベルトの表面粗さを前記現像手段
   のトナーの平均粒子径の２分の１以下の値に設定したこ
   とを特徴とする画像形成装置。