電子写真装置
【課題】クリーニング性能を向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を防止する。
【解決手段】タンデム型電子写真装置において、感光体４０に形成したトナー画像を中間転写体１０の表面に転写し、その転写したトナー画像を２次転写装置２２で２次転写してシートに画像を記録する。中間転写体１０には、中間転写体クリーニング装置１７の下流位置で、粒子結着体８６の先端を押し当てる。そして、中間転写体の回転とともに、粒子結着体で粒子を付着して中間転写体１０の表面に、トナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成する。トナー付着力低減層は、非画像形成時に、中間転写体を複数回回転して、クリーニング装置で剥離後、再度、中間転写体の表面に形成する。
【解決手段】タンデム型電子写真装置において、感光体４０に形成したトナー画像を中間転写体１０の表面に転写し、その転写したトナー画像を２次転写装置２２で２次転写してシートに画像を記録する。中間転写体１０には、中間転写体クリーニング装置１７の下流位置で、粒子結着体８６の先端を押し当てる。そして、中間転写体の回転とともに、粒子結着体で粒子を付着して中間転写体１０の表面に、トナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成する。トナー付着力低減層は、非画像形成時に、中間転写体を複数回回転して、クリーニング装置で剥離後、再度、中間転写体の表面に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真プロセスを用いたコピーやファクシミリやプリンタ、またはそれらの複合機など、帯電・書込み・現像・転写・クリーニングなどを繰り返してシートに画像を記録する電子写真装置に関する。特に、像担持体に形成したトナー画像を中間転写体に転写し、その中間転写体に転写したトナー画像を２次転写してシートに画像を記録する電子写真装置に関する。および、そのような電子写真装置に備える中間転写体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真装置の中には、例えば特許文献１に記載されるように、中間転写体の表面に摩擦係数を低減させる物質を含有する構成とすることにより、中間転写体表面とトナーとの間の離型性を高め、転写率を向上し、クリーニングの負担を軽減して結果的に残像の発生を防止するものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３４２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、電子写真装置の中には、例えば図１０に示すように、４つの感光体１を並べて備えてそれらの感光体１にそれぞれ個別に単色トナー画像を形成し、そのトナー画像を各１次転写装置２により中間転写体３に順次転写し、その中間転写体３上の画像を２次転写装置４により一括転写することで、シートｓに画像を記録する、間接転写方式のいわゆるタンデム型カラー電子写真装置がある。
【０００５】
このようなカラー電子写真装置では、中間転写体３上に４回重ねて順次転写を行うことから、２次転写装置４による画像転写後、中間転写体クリーニング装置５により清掃しても、中間転写体３の表面をきれいにクリーニングすることができず、残像を発生する問題があった。
【０００６】
そのような問題を解決すべく、中間転写体クリーニング装置５のクリーニングブレード６の押し当て力を増すと、中間転写体３の表面を劣化することとなる問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の第１の目的は、クリーニング性能を向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を防止することにある。
【０００８】
この発明の第２の目的は、中間転写体に対するトナー付着力を低減してクリーニング性能を向上することにより、残像の発生を防止することにある。
【０００９】
この発明の第３の目的は、中間転写体表面とトナーとの間の離型性を高めてクリーニング性能を向上することにより、残像の発生を防止することにある。
【００１０】
この発明の第４の目的は、上述の目的を達成した中間転写体を備えた電子写真装置を提供することにある。
【００１１】
この発明の第５の目的は、クリーニング性能の向上を容易として、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を簡単に防止することができる電子写真装置を提供することにある。
【００１２】
この発明の第６の目的は、クリーニング性能を一層向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を防止することができる電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのため、請求項１に係る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、像担持体に形成したトナー画像を表面に転写し、その転写したトナー画像をシートに２次転写する電子写真装置の中間転写体において、表面にトナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成してなる、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の中間転写体において、トナー付着力低減層を、ステアリン酸亜鉛を用いて形成してなる、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１に記載の中間転写体において、トナー付着力低減層を、ふっ素樹脂を用いて形成してなる、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、上述した第４の目的を達成すべく、電子写真装置において、請求項１、２または３に記載の中間転写体を備えてなる、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、上述した第５の目的を達成すべく、請求項４に記載の電子写真装置において、中間転写体に粒子結着体を押し当てて中間転写体の回転とともに粒子を付着し、その付着した粒子によりトナー付着力低減層を形成してなる、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、上述した第６の目的を達成すべく、請求項５に記載の電子写真装置において、粒子結着体の押し当て強さを加減可能としてなる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、中間転写体において、表面にトナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成するから、トナーが直接付着せず、クリーニング性能を向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像やトナー固着の発生を防止することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、そのような中間転写体において、トナー付着力低減層を、ステアリン酸亜鉛を用いて形成するから、逆極性に帯電するステアリン酸亜鉛によりトナーと付着しやすくするとともに、トナーが直接中間転写体表面に付着しないようにし、中間転写体に対するトナー付着力を低減してクリーニング性能を向上することにより、残像やトナー固着の発生を防止することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る中間転写体において、トナー付着力低減層を、ふっ素樹脂を用いて形成するから、中間転写体表面とトナーとの間の離型性を高めてクリーニング性能を向上することにより、残像やトナー固着の発生を防止することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、画像形成装置において、請求項１、２または３に記載の中間転写体を備えるから、上述の効果を有する中間転写体を備えた画像形成装置を提供することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、中間転写体に粒子結着体を押し当てて中間転写体の回転とともに粒子を付着し、その付着した粒子によりトナー付着力低減層を形成するから、クリーニング性能の向上を容易として、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像やトナー固着の発生を簡単に防止することができる電子写真装置を提供することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、粒子結着体の押し当て強さを加減可能とするから、中間転写体上に常に均一なトナー付着力低減層を形成し、クリーニング性能を一層向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像やトナー固着の発生を防止することができる電子写真装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１は、この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカラー複写機における全体概略構成図である。
【００２６】
図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００２７】
複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。中間転写体１０は、図示例では３つの支持ローラ１４・１５・１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
【００２８】
この図示例では、３つのうち第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。
【００２９】
また、３つのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・シアン・マゼンタ・イエロの４つの画像形成手段１８を横に並べてタンデム画像形成装置２０を配置する。
【００３０】
そのタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。
【００３１】
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。
【００３２】
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００３３】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００３４】
なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００３５】
さて、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００３６】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３７】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４・１５・１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００３８】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３９】
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００４０】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００４１】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００４２】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００４３】
さて、上述したタンデム画像形成装置２０において、個々の画像形成手段１８は、詳しくは、例えば図２に示すように、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。
【００４４】
図示省略するが、少なくとも感光体４０を設け、画像形成手段１８を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
【００４５】
画像形成手段１８を構成する部分のうち、帯電装置６０は、図示例ではローラ状につくり、感光体４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４０の帯電を行う。
【００４６】
現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に付着する攪拌部６６と、その現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移する現像部６７とで構成し、その現像部６７より攪拌部６６を低い位置とする。
【００４７】
攪拌部６６には、平行な２本のスクリュ６８を設ける。２本のスクリュ６８の間は、両端部を除いて仕切り板６９で仕切る（図６参照）。また、現像ケース７０にトナー濃度センサ７１を取り付ける。
【００４８】
一方、現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体４０と対向して現像スリーブ６５を設けるとともに、その現像スリーブ６５内にマグネット７２を固定して設ける。また、その現像スリーブ６５に先端を接近してドクタブレード７３を設ける。図示例では、ドクタブレード７３と現像スリーブ６５間の最接近部における間隔は、５００μｍに設定してある。
【００４９】
そして、２成分現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネット７２により汲み上げて保持し、現像スリーブ６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転とともに、ドクタブレード７３によって適正な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部６６に戻される。
【００５０】
他方、現像スリーブ６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ６５に印加する現像バイアス電圧により感光体４０に転移してその感光体４０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところで現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１で検知して攪拌部６６にトナー補給する。
【００５１】
ちなみに、図示例では、感光体４０の線速を２００mm/s、現像スリーブ６５の線速を２４０mm/sとしている。感光体４０の直径を５０ｍｍ、現像スリーブ６５の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像スリーブ６５上のトナー帯電量は、−１０〜−３０μC/gの範囲である。感光体４０と現像スリーブ６５の間隙である現像ギャップＧＰは、従来の０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
【００５２】
感光体４０の厚みを３０μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位Ｖ０を−７００Ｖ、露光後電位ＶＬを−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。
【００５３】
次に、１次転写装置６２は、ローラ状とし、中間転写体１０を挟んで感光体４０に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、非接触のコロナチャージャなどであってもよい。
【００５４】
感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体４０に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えるとともに、外周を感光体４０に接触して導電性のファーブラシ７６を矢示方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製電界ローラ７７を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収スクリュ７９を設ける。
【００５５】
そして、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対して接触してカウンタ方向に回転する電界ローラ７７でバイアスを印加して取り除く。電界ローラ７７は、スクレーパ７８でクリーニングする。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻して再利用する。
【００５６】
除電装置６４は、例えばランプであり、光を照射して感光体４０の表面電位を初期化する。
【００５７】
そして、感光体４０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体４０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体４０上に静電潜像を形成する。
【００５８】
その後、現像装置６１によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写装置６２で中間転写体１０上に転写する。画像転写後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残留トナーを除去して清掃し、除電装置６４で除電して再度の画像形成に備える。
【００５９】
図３は、図１に示すカラー複写機の要部拡大図である。同図においては、タンデム画像形成装置２０の各画像形成手段１８、その画像形成手段１８の各感光体４０、各現像装置６１、各感光体クリーニング装置６３、および各画像形成手段１８の感光体４０にそれぞれ対向して設ける各１次転写装置６２の各符号の後に、それぞれブラックの場合はＢＫを、イエロの場合はＹを、マゼンタの場合はＭを、シアンの場合はＣを付して示す。
【００６０】
トナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外添することでその帯電特性、流動性を高めている。添加剤の粒径は、通常、０．１〜１．５[μｍ]の範囲である。色剤は、カ−ボンブラック、フタロシアニンブル−、キナクリドン、カ−ミン等を上げることができる。帯電極性は、図示例では負帯電である。
【００６１】
トナーは、ワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用することができる。ここまでの説明で、トナーは、粉砕法で作成されたものであるが、重合法等で作成したものも使用可能である。一般に重合法、加熱法等で作成されたトナーは、形状係数を９０％以上に形成することが可能で、さらに形状による添加剤の被覆率も極めて高くなる。
【００６２】
ここで、形状係数は、本来ならば球形度となって、「粒子と同体積の球の表面積／実粒子の表面積＊１００％」で定義されるが、測定がかなり困難になるので、円形度で算出する。その定義は、「粒子と同じ投影面積を持つ円の周長／実粒子の投影輪郭長さ＊１００％」とする。そうすると、投影された円が真円に近づくほど、１００％に近づくことになる。
【００６３】
トナーの体積平均粒径の範囲は、３〜１２μｍが好適である。図示例では、６μｍとし、１２００dpi以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。
【００６４】
磁性粒子は、金属または樹脂をコアとしてフェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリコン樹脂等で被覆されたものである。粒径は、２０〜５０μｍの範囲が良好である。また、抵抗は、ダイナミック抵抗で１０４〜１０６Ωの範囲が最適である。ただし、測定方法は、磁石を内包したローラ（φ２０；６００ＲＰＭ）に坦持して、幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極をギャップ０．９ｍｍで当接させ、耐圧上限レベル（高抵抗シリコンコートキャリアでは４００Ｖから鉄粉キャリアでは数Ｖ）の印加電圧を印加した時の測定値である。
【００６５】
現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネット７２を配設している。マグネット７２は、固定されているために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用させられるようになっている。図示例では、現像スリーブ６５の直径をφ１８とし、表面はサンドブラストまたは１〜数mmの深さを有する複数の溝を形成する処理を行い１０〜３０μｍＲＺの範囲に入るようにあらしている。
【００６６】
マグネット７２は、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有する。マグネット７２で形成された（トナー＋磁性粒子）は、現像剤として現像スリーブ６５上に坦持され、トナーは、磁性粒子と混合されることで規定の帯電量を得る。図示例では、−１０〜−３０[μＣ／ｇ]の範囲が好適である。現像スリーブ６５は、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネット７２のＳ１側の領域に、感光体４０に対向して配設されている。
【００６７】
ところで、中間転写体クリーニング装置１７には、図４に示すように、クリーニング部材としてファーブラシ８２とクリーニングブレード８３を設ける。ファーブラシ８２は、中間転写体１０に接触してそれに対しカウンタ方向に回転するように設ける。一方、クリーニングブレード８３は、ファーブラシ８２の下流位置で、基端を支持して先端を中間転写体１０に押し当てるように設ける。図４中符号８４は、コイル状やスクリュ状のトナー搬送部材である。
【００６８】
そして、中間転写体１０の回転とともに、その中間転写体１０上の２次転写残トナーをファーブラシ８２およびクリーニングブレード８３で除去し、その除去したトナーをトナー搬送部材８４により例えば不図示の廃トナーボトルへと搬送する。
【００６９】
さて、そのような中間転写体クリーニング装置１７の下流には、粒子結着体８６を設ける。粒子結着体８６は、ステアリン酸亜鉛や、ふっ素樹脂を含有するものなどよりなる粒子を押し固めてスティック状に形成したもので、図示省略するが、基端をホルダ等で支持し、例えばそのホルダ等をばね付勢して先端を中間転写体１０に押し当ててなる。
【００７０】
そして、中間転写体１０の回転とともに、粒子結着体８６で粒子を付着し、図５に示すように中間転写体１０の表面に、その付着した粒子８７よりなるトナー付着力低減層８８を形成する。トナー付着力低減層８８は、均一な、願わしくは一層状態すなわち最蜜充填状態とする。なお、図５中符号８９は、中間転写体１０上に付着したトナーを示す。
【００７１】
粒子径は、０．１〜１．０μｍがよい。粒子径が大きくなると、トナー付着力低減層８８を均一に形成しても凹凸ができてトナーがトラップされる可能性が生じる。
【００７２】
粒子結着体８６の押し当て力は、１〜２０ｇ／ｃｍの範囲が最適で、２０ｇ／ｃｍを超えると、図６に示すように過剰に付着し、トナー付着力低減層８８が２〜３層になって、トナー８９が転写された後、中間転写体１０表面に保持されないか、中間転写体１０に付着して搬送している途中で転移してしまうおそれがある。また、１ｇ／ｃｍを下回ると粒子結着体８６と中間転写体１０の接触が不均一になり、トナー付着力低減層８８が形成されない部分が発生して、結果的に中間転写体１０表面へのトナーの固着が促進されることとなる。
【００７３】
ところで、図示例では、粒子結着体８６を中間転写体１０に直接押し当て、粒子結着体８６の粒子８７を中間転写体１０に付着した。しかし、図示省略するが、ブラシを用いて粒子結着体８６から削り落とした粒子を中間転写体１０に付着するようにしてもよい。
【００７４】
この場合、粒子結着体８６および中間転写体１０に対するブラシの喰い込み量は、それぞれ０．５ｍｍ〜２ｍｍが最適で、２ｍｍを超えるとブラシによる当接ムラが顕著になり、０．５ｍｍを下回ると当接圧の低下による粒子結着体８６からの掻き取り、および中間転写体１０表面への付着を十分行うことができなくなる。
【００７５】
ここで、粒子８７として、ステアリン酸亜鉛を用いた場合について説明する。
ステアリン酸亜鉛は、トナーとの分散性がよいが、トナーと逆の帯電特性を有していてトナーとの付着力も高い。これに類する材料として、ワックス材料を上げることができる。それは、カルナウバワックス、ポリプロピレン等の有機材料によるものである。
【００７６】
つまり、ステアリン酸亜鉛を使用することにより、トナー８９との付着力を高めて中間転写体１０上でのトナー８９の保持を確実とする一方、粒子８７が中間転写体１０上に最密充填されていることから、トナー８９が中間転写体１０に直接付着する可能性を著しく低減する。さらに、ステアリン酸亜鉛の帯電特性は、トナーとは逆であるから、トナー８９を付着しやすくすると同時に、ステアリン酸亜鉛と中間転写体１０の付着力は低減するので、中間転写体１０上の残トナーはクリーニング装置１７で十分掻き取りことができる。
【００７７】
次に、粒子８７として、ふっ素樹脂を含有するものを用いた場合について説明する。
【００７８】
ふっ素樹脂は、トナー８９、中間転写体１０、感光体４０の表面材料に対して離型性を有する。これは、ふっ素自体の表面エネルギが他の材料に対して低いことが理由として上げられる。また、ふっ素樹脂は、中間転写体１０とも離型性が高いために、表面へのトナー、部材の付着を回避することができる。
【００７９】
主たる材料として、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニールエーテル(ＰＦＡ)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体(ＦＥＰ)、ポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ＥＴＦＥ)、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)、ポリビニリデンフルオライド(ＰＶＤＦ)、ポリビニルフルオライド(ＰＶＦ)等を上げることができる。これらの材料の組合せもしくは導電性材料等の含有は、中間転写体１０の体積および表面抵抗の特性に大きく関係するので適宜調整するのがよい。
【００８０】
ふっ素樹脂材料の採用により、トナー８９と基本的に逆極性に帯電してトナー８９との静電的付着力を低減し、中間転写体１０上に存在する転写残トナーをクリーニング装置１７で掻き取ることを可能として、次の画像での残像の発生を防止することができる。
【００８１】
さて、上述した粒子結着体８６の押し当て強さは、加減可能とすることもできる。
【００８２】
例えば図７に示すように、中間転写体１０に向けて、発光素子９０と受光素子９１とを備え、フォトセンサ等の発光素子９０から発した光を、トナー顕像パターンを形成した中間転写体１０表面で反射して受光素子９１に入れ、濃度を検出して、それに基づき中間転写体１０に対する粒子結着体８６の押し当て強さを変更するようにする。
【００８３】
検出タイミングは、例えばＡ４サイズのシートの長さ２９．７ｃｍに対して５〜１０回とし、最小間隔約３ｃｍとする。図８にそれにより検出された、画像パターンによる検出出力電圧を示す。ハーフトーン画像では出力が高く、ベタ画像では出力が低くなっている。
【００８４】
ハーフトーン画像では、ベタ画像と比較して残トナーの面積率が低いために、クリーニングブレード８３による当接でよりトナー付着力低減層８８が掻き取られやすく、部分的には剥離してしまう可能性もある。
【００８５】
そこで、当初より積算してきた積分値をある値に設定しておいて、その値に達したときに粒子結着体８６の押し当て力を１０ｇ／ｃｍから１５ｇ／ｃｍへ約１０枚画像形成分、アップさせ、図９に示すようにトナー付着力低減層８８の形成を促進させる。押し当て力および押し当て時間は、先に述べたプロセス線速に大きく依存するものでシステムにより最適化するとよい。
【００８６】
ところで、非画像形成時に中間転写体１０を回転し、クリーニング装置１７のクリーニングブレード８３を中間転写体１０に当接して、表面に付着した粒子を除去し、その後粒子結着体８６を一定時間押し当てて均一なトナー付着力低減層８８を形成するようにするとよい。
【００８７】
非画像形成時に中間転写体１０を回転し、クリーニング装置１７のクリーニングブレード８３を中間転写体１０に当接すると、約１分でトナー付着力低減層８８が剥離する。それは、トナー付着力低減層８８が単純に付着しているだけであるからで、それ以上行うと、クリーニングブレード８３との相互作用で中間転写体１０表面が傷つき凹凸形状になる。
【００８８】
その後、粒子結着体８６を約２分間、押し当てると、均一なトナー付着力低減層８８を形成することができる。これまでのものはトナーがトナー付着力低減層８８の間に入り込む場合もあったが、このようにすると、完全にトナーを中間転写体１０表面から除去することが可能となる。これにより、常に転写残トナーのクリーニングが確実に行われ、残像、固着等の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカラー複写機における全体概略構成図である。
【図２】そのカラー複写機で用いるタンデム型画像形成装置の部分拡大構成図である。
【図３】そのカラー複写機の要部拡大構成図である。
【図４】その中間転写体クリーニング装置まわりの拡大構成図である。
【図５】その中間転写体へのトナー付着状態を示す部分拡大図である。
【図６】その中間転写体への別のトナー付着状態を示す部分拡大図である。
【図７】その中間転写体上に形成したトナー顕像パターンの濃度を測定する光学検知手段の構成説明図である。
【図８】画像パターンによる検出出力電圧を示す図である。
【図９】トナー付着力低減層の層厚の変化を示す図である。
【図１０】従来のタンデム型間接転写方式のカラー複写機の要部構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 中間転写体
１７ 中間転写体クリーニング装置
２２ ２次転写装置
４０ 感光体（像担持体）
８２ ファーブラシ
８３ クリーニングブレード
８６ 粒子結着体
８７ 粒子
８８ トナー付着力低減層
８９ トナー
９０ 発光素子
９１ 受光素子
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真プロセスを用いたコピーやファクシミリやプリンタ、またはそれらの複合機など、帯電・書込み・現像・転写・クリーニングなどを繰り返してシートに画像を記録する電子写真装置に関する。特に、像担持体に形成したトナー画像を中間転写体に転写し、その中間転写体に転写したトナー画像を２次転写してシートに画像を記録する電子写真装置に関する。および、そのような電子写真装置に備える中間転写体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真装置の中には、例えば特許文献１に記載されるように、中間転写体の表面に摩擦係数を低減させる物質を含有する構成とすることにより、中間転写体表面とトナーとの間の離型性を高め、転写率を向上し、クリーニングの負担を軽減して結果的に残像の発生を防止するものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３４２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、電子写真装置の中には、例えば図１０に示すように、４つの感光体１を並べて備えてそれらの感光体１にそれぞれ個別に単色トナー画像を形成し、そのトナー画像を各１次転写装置２により中間転写体３に順次転写し、その中間転写体３上の画像を２次転写装置４により一括転写することで、シートｓに画像を記録する、間接転写方式のいわゆるタンデム型カラー電子写真装置がある。
【０００５】
このようなカラー電子写真装置では、中間転写体３上に４回重ねて順次転写を行うことから、２次転写装置４による画像転写後、中間転写体クリーニング装置５により清掃しても、中間転写体３の表面をきれいにクリーニングすることができず、残像を発生する問題があった。
【０００６】
そのような問題を解決すべく、中間転写体クリーニング装置５のクリーニングブレード６の押し当て力を増すと、中間転写体３の表面を劣化することとなる問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の第１の目的は、クリーニング性能を向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を防止することにある。
【０００８】
この発明の第２の目的は、中間転写体に対するトナー付着力を低減してクリーニング性能を向上することにより、残像の発生を防止することにある。
【０００９】
この発明の第３の目的は、中間転写体表面とトナーとの間の離型性を高めてクリーニング性能を向上することにより、残像の発生を防止することにある。
【００１０】
この発明の第４の目的は、上述の目的を達成した中間転写体を備えた電子写真装置を提供することにある。
【００１１】
この発明の第５の目的は、クリーニング性能の向上を容易として、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を簡単に防止することができる電子写真装置を提供することにある。
【００１２】
この発明の第６の目的は、クリーニング性能を一層向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像の発生を防止することができる電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのため、請求項１に係る発明は、上述した第１の目的を達成すべく、像担持体に形成したトナー画像を表面に転写し、その転写したトナー画像をシートに２次転写する電子写真装置の中間転写体において、表面にトナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成してなる、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の中間転写体において、トナー付着力低減層を、ステアリン酸亜鉛を用いて形成してなる、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１に記載の中間転写体において、トナー付着力低減層を、ふっ素樹脂を用いて形成してなる、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、上述した第４の目的を達成すべく、電子写真装置において、請求項１、２または３に記載の中間転写体を備えてなる、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、上述した第５の目的を達成すべく、請求項４に記載の電子写真装置において、中間転写体に粒子結着体を押し当てて中間転写体の回転とともに粒子を付着し、その付着した粒子によりトナー付着力低減層を形成してなる、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、上述した第６の目的を達成すべく、請求項５に記載の電子写真装置において、粒子結着体の押し当て強さを加減可能としてなる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、中間転写体において、表面にトナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成するから、トナーが直接付着せず、クリーニング性能を向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像やトナー固着の発生を防止することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、そのような中間転写体において、トナー付着力低減層を、ステアリン酸亜鉛を用いて形成するから、逆極性に帯電するステアリン酸亜鉛によりトナーと付着しやすくするとともに、トナーが直接中間転写体表面に付着しないようにし、中間転写体に対するトナー付着力を低減してクリーニング性能を向上することにより、残像やトナー固着の発生を防止することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る中間転写体において、トナー付着力低減層を、ふっ素樹脂を用いて形成するから、中間転写体表面とトナーとの間の離型性を高めてクリーニング性能を向上することにより、残像やトナー固着の発生を防止することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、画像形成装置において、請求項１、２または３に記載の中間転写体を備えるから、上述の効果を有する中間転写体を備えた画像形成装置を提供することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、中間転写体に粒子結着体を押し当てて中間転写体の回転とともに粒子を付着し、その付着した粒子によりトナー付着力低減層を形成するから、クリーニング性能の向上を容易として、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像やトナー固着の発生を簡単に防止することができる電子写真装置を提供することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、粒子結着体の押し当て強さを加減可能とするから、中間転写体上に常に均一なトナー付着力低減層を形成し、クリーニング性能を一層向上して、中間転写体表面の劣化を招くことなく、残像やトナー固着の発生を防止することができる電子写真装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１は、この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカラー複写機における全体概略構成図である。
【００２６】
図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００２７】
複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。中間転写体１０は、図示例では３つの支持ローラ１４・１５・１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
【００２８】
この図示例では、３つのうち第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。
【００２９】
また、３つのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・シアン・マゼンタ・イエロの４つの画像形成手段１８を横に並べてタンデム画像形成装置２０を配置する。
【００３０】
そのタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。
【００３１】
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。
【００３２】
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００３３】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００３４】
なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００３５】
さて、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００３６】
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３７】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４・１５・１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００３８】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３９】
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００４０】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００４１】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００４２】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００４３】
さて、上述したタンデム画像形成装置２０において、個々の画像形成手段１８は、詳しくは、例えば図２に示すように、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。
【００４４】
図示省略するが、少なくとも感光体４０を設け、画像形成手段１８を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
【００４５】
画像形成手段１８を構成する部分のうち、帯電装置６０は、図示例ではローラ状につくり、感光体４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４０の帯電を行う。
【００４６】
現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に付着する攪拌部６６と、その現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移する現像部６７とで構成し、その現像部６７より攪拌部６６を低い位置とする。
【００４７】
攪拌部６６には、平行な２本のスクリュ６８を設ける。２本のスクリュ６８の間は、両端部を除いて仕切り板６９で仕切る（図６参照）。また、現像ケース７０にトナー濃度センサ７１を取り付ける。
【００４８】
一方、現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体４０と対向して現像スリーブ６５を設けるとともに、その現像スリーブ６５内にマグネット７２を固定して設ける。また、その現像スリーブ６５に先端を接近してドクタブレード７３を設ける。図示例では、ドクタブレード７３と現像スリーブ６５間の最接近部における間隔は、５００μｍに設定してある。
【００４９】
そして、２成分現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネット７２により汲み上げて保持し、現像スリーブ６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転とともに、ドクタブレード７３によって適正な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部６６に戻される。
【００５０】
他方、現像スリーブ６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ６５に印加する現像バイアス電圧により感光体４０に転移してその感光体４０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところで現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１で検知して攪拌部６６にトナー補給する。
【００５１】
ちなみに、図示例では、感光体４０の線速を２００mm/s、現像スリーブ６５の線速を２４０mm/sとしている。感光体４０の直径を５０ｍｍ、現像スリーブ６５の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像スリーブ６５上のトナー帯電量は、−１０〜−３０μC/gの範囲である。感光体４０と現像スリーブ６５の間隙である現像ギャップＧＰは、従来の０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
【００５２】
感光体４０の厚みを３０μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位Ｖ０を−７００Ｖ、露光後電位ＶＬを−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。
【００５３】
次に、１次転写装置６２は、ローラ状とし、中間転写体１０を挟んで感光体４０に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、非接触のコロナチャージャなどであってもよい。
【００５４】
感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体４０に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えるとともに、外周を感光体４０に接触して導電性のファーブラシ７６を矢示方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製電界ローラ７７を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収スクリュ７９を設ける。
【００５５】
そして、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対して接触してカウンタ方向に回転する電界ローラ７７でバイアスを印加して取り除く。電界ローラ７７は、スクレーパ７８でクリーニングする。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻して再利用する。
【００５６】
除電装置６４は、例えばランプであり、光を照射して感光体４０の表面電位を初期化する。
【００５７】
そして、感光体４０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体４０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体４０上に静電潜像を形成する。
【００５８】
その後、現像装置６１によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写装置６２で中間転写体１０上に転写する。画像転写後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残留トナーを除去して清掃し、除電装置６４で除電して再度の画像形成に備える。
【００５９】
図３は、図１に示すカラー複写機の要部拡大図である。同図においては、タンデム画像形成装置２０の各画像形成手段１８、その画像形成手段１８の各感光体４０、各現像装置６１、各感光体クリーニング装置６３、および各画像形成手段１８の感光体４０にそれぞれ対向して設ける各１次転写装置６２の各符号の後に、それぞれブラックの場合はＢＫを、イエロの場合はＹを、マゼンタの場合はＭを、シアンの場合はＣを付して示す。
【００６０】
トナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外添することでその帯電特性、流動性を高めている。添加剤の粒径は、通常、０．１〜１．５[μｍ]の範囲である。色剤は、カ−ボンブラック、フタロシアニンブル−、キナクリドン、カ−ミン等を上げることができる。帯電極性は、図示例では負帯電である。
【００６１】
トナーは、ワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用することができる。ここまでの説明で、トナーは、粉砕法で作成されたものであるが、重合法等で作成したものも使用可能である。一般に重合法、加熱法等で作成されたトナーは、形状係数を９０％以上に形成することが可能で、さらに形状による添加剤の被覆率も極めて高くなる。
【００６２】
ここで、形状係数は、本来ならば球形度となって、「粒子と同体積の球の表面積／実粒子の表面積＊１００％」で定義されるが、測定がかなり困難になるので、円形度で算出する。その定義は、「粒子と同じ投影面積を持つ円の周長／実粒子の投影輪郭長さ＊１００％」とする。そうすると、投影された円が真円に近づくほど、１００％に近づくことになる。
【００６３】
トナーの体積平均粒径の範囲は、３〜１２μｍが好適である。図示例では、６μｍとし、１２００dpi以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。
【００６４】
磁性粒子は、金属または樹脂をコアとしてフェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリコン樹脂等で被覆されたものである。粒径は、２０〜５０μｍの範囲が良好である。また、抵抗は、ダイナミック抵抗で１０４〜１０６Ωの範囲が最適である。ただし、測定方法は、磁石を内包したローラ（φ２０；６００ＲＰＭ）に坦持して、幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極をギャップ０．９ｍｍで当接させ、耐圧上限レベル（高抵抗シリコンコートキャリアでは４００Ｖから鉄粉キャリアでは数Ｖ）の印加電圧を印加した時の測定値である。
【００６５】
現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネット７２を配設している。マグネット７２は、固定されているために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用させられるようになっている。図示例では、現像スリーブ６５の直径をφ１８とし、表面はサンドブラストまたは１〜数mmの深さを有する複数の溝を形成する処理を行い１０〜３０μｍＲＺの範囲に入るようにあらしている。
【００６６】
マグネット７２は、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有する。マグネット７２で形成された（トナー＋磁性粒子）は、現像剤として現像スリーブ６５上に坦持され、トナーは、磁性粒子と混合されることで規定の帯電量を得る。図示例では、−１０〜−３０[μＣ／ｇ]の範囲が好適である。現像スリーブ６５は、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネット７２のＳ１側の領域に、感光体４０に対向して配設されている。
【００６７】
ところで、中間転写体クリーニング装置１７には、図４に示すように、クリーニング部材としてファーブラシ８２とクリーニングブレード８３を設ける。ファーブラシ８２は、中間転写体１０に接触してそれに対しカウンタ方向に回転するように設ける。一方、クリーニングブレード８３は、ファーブラシ８２の下流位置で、基端を支持して先端を中間転写体１０に押し当てるように設ける。図４中符号８４は、コイル状やスクリュ状のトナー搬送部材である。
【００６８】
そして、中間転写体１０の回転とともに、その中間転写体１０上の２次転写残トナーをファーブラシ８２およびクリーニングブレード８３で除去し、その除去したトナーをトナー搬送部材８４により例えば不図示の廃トナーボトルへと搬送する。
【００６９】
さて、そのような中間転写体クリーニング装置１７の下流には、粒子結着体８６を設ける。粒子結着体８６は、ステアリン酸亜鉛や、ふっ素樹脂を含有するものなどよりなる粒子を押し固めてスティック状に形成したもので、図示省略するが、基端をホルダ等で支持し、例えばそのホルダ等をばね付勢して先端を中間転写体１０に押し当ててなる。
【００７０】
そして、中間転写体１０の回転とともに、粒子結着体８６で粒子を付着し、図５に示すように中間転写体１０の表面に、その付着した粒子８７よりなるトナー付着力低減層８８を形成する。トナー付着力低減層８８は、均一な、願わしくは一層状態すなわち最蜜充填状態とする。なお、図５中符号８９は、中間転写体１０上に付着したトナーを示す。
【００７１】
粒子径は、０．１〜１．０μｍがよい。粒子径が大きくなると、トナー付着力低減層８８を均一に形成しても凹凸ができてトナーがトラップされる可能性が生じる。
【００７２】
粒子結着体８６の押し当て力は、１〜２０ｇ／ｃｍの範囲が最適で、２０ｇ／ｃｍを超えると、図６に示すように過剰に付着し、トナー付着力低減層８８が２〜３層になって、トナー８９が転写された後、中間転写体１０表面に保持されないか、中間転写体１０に付着して搬送している途中で転移してしまうおそれがある。また、１ｇ／ｃｍを下回ると粒子結着体８６と中間転写体１０の接触が不均一になり、トナー付着力低減層８８が形成されない部分が発生して、結果的に中間転写体１０表面へのトナーの固着が促進されることとなる。
【００７３】
ところで、図示例では、粒子結着体８６を中間転写体１０に直接押し当て、粒子結着体８６の粒子８７を中間転写体１０に付着した。しかし、図示省略するが、ブラシを用いて粒子結着体８６から削り落とした粒子を中間転写体１０に付着するようにしてもよい。
【００７４】
この場合、粒子結着体８６および中間転写体１０に対するブラシの喰い込み量は、それぞれ０．５ｍｍ〜２ｍｍが最適で、２ｍｍを超えるとブラシによる当接ムラが顕著になり、０．５ｍｍを下回ると当接圧の低下による粒子結着体８６からの掻き取り、および中間転写体１０表面への付着を十分行うことができなくなる。
【００７５】
ここで、粒子８７として、ステアリン酸亜鉛を用いた場合について説明する。
ステアリン酸亜鉛は、トナーとの分散性がよいが、トナーと逆の帯電特性を有していてトナーとの付着力も高い。これに類する材料として、ワックス材料を上げることができる。それは、カルナウバワックス、ポリプロピレン等の有機材料によるものである。
【００７６】
つまり、ステアリン酸亜鉛を使用することにより、トナー８９との付着力を高めて中間転写体１０上でのトナー８９の保持を確実とする一方、粒子８７が中間転写体１０上に最密充填されていることから、トナー８９が中間転写体１０に直接付着する可能性を著しく低減する。さらに、ステアリン酸亜鉛の帯電特性は、トナーとは逆であるから、トナー８９を付着しやすくすると同時に、ステアリン酸亜鉛と中間転写体１０の付着力は低減するので、中間転写体１０上の残トナーはクリーニング装置１７で十分掻き取りことができる。
【００７７】
次に、粒子８７として、ふっ素樹脂を含有するものを用いた場合について説明する。
【００７８】
ふっ素樹脂は、トナー８９、中間転写体１０、感光体４０の表面材料に対して離型性を有する。これは、ふっ素自体の表面エネルギが他の材料に対して低いことが理由として上げられる。また、ふっ素樹脂は、中間転写体１０とも離型性が高いために、表面へのトナー、部材の付着を回避することができる。
【００７９】
主たる材料として、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニールエーテル(ＰＦＡ)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体(ＦＥＰ)、ポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ＥＴＦＥ)、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)、ポリビニリデンフルオライド(ＰＶＤＦ)、ポリビニルフルオライド(ＰＶＦ)等を上げることができる。これらの材料の組合せもしくは導電性材料等の含有は、中間転写体１０の体積および表面抵抗の特性に大きく関係するので適宜調整するのがよい。
【００８０】
ふっ素樹脂材料の採用により、トナー８９と基本的に逆極性に帯電してトナー８９との静電的付着力を低減し、中間転写体１０上に存在する転写残トナーをクリーニング装置１７で掻き取ることを可能として、次の画像での残像の発生を防止することができる。
【００８１】
さて、上述した粒子結着体８６の押し当て強さは、加減可能とすることもできる。
【００８２】
例えば図７に示すように、中間転写体１０に向けて、発光素子９０と受光素子９１とを備え、フォトセンサ等の発光素子９０から発した光を、トナー顕像パターンを形成した中間転写体１０表面で反射して受光素子９１に入れ、濃度を検出して、それに基づき中間転写体１０に対する粒子結着体８６の押し当て強さを変更するようにする。
【００８３】
検出タイミングは、例えばＡ４サイズのシートの長さ２９．７ｃｍに対して５〜１０回とし、最小間隔約３ｃｍとする。図８にそれにより検出された、画像パターンによる検出出力電圧を示す。ハーフトーン画像では出力が高く、ベタ画像では出力が低くなっている。
【００８４】
ハーフトーン画像では、ベタ画像と比較して残トナーの面積率が低いために、クリーニングブレード８３による当接でよりトナー付着力低減層８８が掻き取られやすく、部分的には剥離してしまう可能性もある。
【００８５】
そこで、当初より積算してきた積分値をある値に設定しておいて、その値に達したときに粒子結着体８６の押し当て力を１０ｇ／ｃｍから１５ｇ／ｃｍへ約１０枚画像形成分、アップさせ、図９に示すようにトナー付着力低減層８８の形成を促進させる。押し当て力および押し当て時間は、先に述べたプロセス線速に大きく依存するものでシステムにより最適化するとよい。
【００８６】
ところで、非画像形成時に中間転写体１０を回転し、クリーニング装置１７のクリーニングブレード８３を中間転写体１０に当接して、表面に付着した粒子を除去し、その後粒子結着体８６を一定時間押し当てて均一なトナー付着力低減層８８を形成するようにするとよい。
【００８７】
非画像形成時に中間転写体１０を回転し、クリーニング装置１７のクリーニングブレード８３を中間転写体１０に当接すると、約１分でトナー付着力低減層８８が剥離する。それは、トナー付着力低減層８８が単純に付着しているだけであるからで、それ以上行うと、クリーニングブレード８３との相互作用で中間転写体１０表面が傷つき凹凸形状になる。
【００８８】
その後、粒子結着体８６を約２分間、押し当てると、均一なトナー付着力低減層８８を形成することができる。これまでのものはトナーがトナー付着力低減層８８の間に入り込む場合もあったが、このようにすると、完全にトナーを中間転写体１０表面から除去することが可能となる。これにより、常に転写残トナーのクリーニングが確実に行われ、残像、固着等の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式のカラー複写機における全体概略構成図である。
【図２】そのカラー複写機で用いるタンデム型画像形成装置の部分拡大構成図である。
【図３】そのカラー複写機の要部拡大構成図である。
【図４】その中間転写体クリーニング装置まわりの拡大構成図である。
【図５】その中間転写体へのトナー付着状態を示す部分拡大図である。
【図６】その中間転写体への別のトナー付着状態を示す部分拡大図である。
【図７】その中間転写体上に形成したトナー顕像パターンの濃度を測定する光学検知手段の構成説明図である。
【図８】画像パターンによる検出出力電圧を示す図である。
【図９】トナー付着力低減層の層厚の変化を示す図である。
【図１０】従来のタンデム型間接転写方式のカラー複写機の要部構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０ 中間転写体
１７ 中間転写体クリーニング装置
２２ ２次転写装置
４０ 感光体（像担持体）
８２ ファーブラシ
８３ クリーニングブレード
８６ 粒子結着体
８７ 粒子
８８ トナー付着力低減層
８９ トナー
９０ 発光素子
９１ 受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成したトナー画像を表面に転写し、その転写したトナー画像をシートに２次転写する電子写真装置の中間転写体において、表面にトナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成してなる、中間転写体。
【請求項２】
前記トナー付着力低減層を、ステアリン酸亜鉛を用いて形成してなる、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項３】
前記トナー付着力低減層を、ふっ素樹脂を用いて形成してなる、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の中間転写体を備えてなる、電子写真装置。
【請求項５】
前記中間転写体に粒子結着体を押し当てて前記中間転写体の回転とともに粒子を付着し、その付着した粒子により前記トナー付着力低減層を形成してなる、請求項４に記載の電子写真装置。
【請求項６】
前記粒子結着体の押し当て強さを加減可能としてなる、請求項５に記載の電子写真装置。
【請求項１】
像担持体に形成したトナー画像を表面に転写し、その転写したトナー画像をシートに２次転写する電子写真装置の中間転写体において、表面にトナーの付着力を低減するトナー付着力低減層を均一に形成してなる、中間転写体。
【請求項２】
前記トナー付着力低減層を、ステアリン酸亜鉛を用いて形成してなる、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項３】
前記トナー付着力低減層を、ふっ素樹脂を用いて形成してなる、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の中間転写体を備えてなる、電子写真装置。
【請求項５】
前記中間転写体に粒子結着体を押し当てて前記中間転写体の回転とともに粒子を付着し、その付着した粒子により前記トナー付着力低減層を形成してなる、請求項４に記載の電子写真装置。
【請求項６】
前記粒子結着体の押し当て強さを加減可能としてなる、請求項５に記載の電子写真装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１１２２０３（Ｐ２００８−１１２２０３Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３４７３（Ｐ２００８−２３４７３）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【分割の表示】特願２００１−９８４（Ｐ２００１−９８４）の分割
【原出願日】平成１３年１月９日（２００１．１．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【分割の表示】特願２００１−９８４（Ｐ２００１−９８４）の分割
【原出願日】平成１３年１月９日（２００１．１．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]