(57)【要約】【課題】中間転写ベルト駆動の安定化、及び画像不良や転写不良を防止可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像担持体(7)を有しており、その駆動によって画像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部(6)と、駆動ローラ(15)及び従動ローラ(16)に掛け回されて画像担持体と中間転写ローラ(12)との間を走行しており、その駆動によってトナー像を転写面(14a)に転写させ、転写面を介して用紙に転写するベルト部材(14)と、ベルト部材の走行方向でみて中間転写ローラの下流側であって駆動ローラの上流側に配置されており、転写面とは反対側の非転写面(14b)に当接するクリーニング部材(30)と、非転写面に付着したトナーを回収すべく画像形成時に、非転写面からクリーニング部材に向かう電界を発生させる電圧制御手段(54)とを具備する。【選択図】図２
2010002533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像担持体を有しており、その駆動によって該画像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部と、
駆動ローラ及び従動ローラに掛け回されて前記画像担持体と中間転写ローラとの間を走行しており、その駆動によって前記トナー像を転写面に転写させ、該転写面を介して用紙に転写するベルト部材と、
該ベルト部材の走行方向でみて前記中間転写ローラの下流側であって前記駆動ローラの上流側に配置されており、前記転写面とは反対側の非転写面に当接するクリーニング部材と、
前記非転写面に付着したトナーを回収すべく画像形成時に、該非転写面から該クリーニング部材に向かう電界を発生させる電圧制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電圧制御手段は、前記画像形成時に、前記中間転写ローラに対して前記トナーと同極性の電圧を印加する一方、前記クリーニング部材に対して該トナーと逆極性の電圧を印加することにより、前記非転写面から前記クリーニング部材に向かう電界を発生させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記電圧制御手段は、前記中間転写ローラに対して該中間転写ローラの表面に付着したトナーを前記非転写面に移動させる電圧を印加していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では、画像担持体（例えば感光体ドラム）を有しており、ドラムの表面には現像器からトナーが供給され、トナー像が現像される。そして、このトナー像は中間転写ベルトを介して用紙に転写される。
詳しくは、当該転写ベルトは、駆動ローラと従動ローラとの間に掛け回され、ドラムと中間転写ローラとの間を走行しており、その駆動によってトナー像が転写面に１次転写され、この転写面から用紙に２次転写される。
【０００３】
ここで、この転写面はクリーニング部材で清掃されるが、さらに、転写面とは反対側の非転写面を清掃する技術が開示されており（例えば、特許文献１参照）、これら中間転写ベルト、転写ローラ、及び駆動ローラの長寿命化を図る。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の技術では、非転写面が２次転写後、換言すれば、クリーニング部材が、この転写ベルトの走行方向でみて駆動ローラの下流側であって従動ローラの上流側に配置されており、これでは、駆動ローラの駆動力が低下し、また、画像不良や転写不良が生ずるとの問題がある。
なぜならば、トナーは現像器等からも飛散して非転写面に付着し得るからである。
【０００６】
より具体的には、トナーを付着した非転写面が駆動ローラに到達すると、当該トナーは、非転写面と駆動ローラとの摩擦力を減少させ、転写ベルトの速度を不安定にするし、また、非転写面を損傷させ、その影響が筋状の画像不良や局所的な転写不良の如く転写面に現れるのである。なお、この速度の不安定化は、カラー印刷が可能な装置の場合にはカラーレジスト性の悪化も招く。
【０００７】
このように、駆動ローラの駆動力の低下等を防止するには何等かの措置が必要になるが、上記従来の技術ではこの点については依然として課題が残されている。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、中間転写ベルト駆動の安定化、及び画像不良や転写不良を防止可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は、画像担持体を有しており、その駆動によって画像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部と、駆動ローラ及び従動ローラに掛け回されて画像担持体と中間転写ローラとの間を走行しており、その駆動によってトナー像を転写面に転写させ、転写面を介して用紙に転写するベルト部材と、ベルト部材の走行方向でみて中間転写ローラの下流側であって駆動ローラの上流側に配置されており、転写面とは反対側の非転写面に当接するクリーニング部材と、非転写面に付着したトナーを回収すべく画像形成時に、非転写面からクリーニング部材に向かう電界を発生させる電圧制御手段とを具備する。
【０００９】
第１の発明によれば、ベルト部材は、駆動ローラと従動ローラとの間に掛け回され、画像担持体と中間転写ローラとの間を走行しており、その駆動によってトナー像が転写面を介して用紙に転写される。
ここで、クリーニング部材は、転写面とは反対側の非転写面に当接し、この非転写面を清掃するが、このクリーニング部材は、ベルト部材の走行方向でみて中間転写ローラの下流側であって駆動ローラの上流側に配置されている。よって、非転写面に付着したトナーは駆動ローラの直前で清掃されることから、従来に比して駆動ローラの駆動力の低下防止や、画像不良・転写不良の防止が可能になる。
【００１０】
しかも、電圧制御手段は、非転写面からクリーニング部材に向かう電界を発生させており、画像形成時には、非転写面に付着したトナーをクリーニング部材で積極的に回収させるので、この画像形成時に続く１次転写時にも駆動ローラの駆動力が低下しない。
これらの結果、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の構成において、電圧制御手段は、画像形成時に、中間転写ローラに対してトナーと同極性の電圧を印加する一方、クリーニング部材に対してトナーと逆極性の電圧を印加することにより、非転写面からクリーニング部材に向かう電界を発生させることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、中間転写ローラにはトナーと同極性の電圧が印加され、クリーニング部材にはトナーと逆極性の電圧が印加されている。よって、ベルト部材を経由して中間転写ローラからクリーニング部材に向けて電流が流れ、非転写面に付着したトナーはクリーニング部材に速やかに回収されるし、また、ベルト部材を挟んでクリーニング部材の反対側に対向電極を設ける必要もない。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明の構成において、電圧制御手段は、中間転写ローラに対して中間転写ローラの表面に付着したトナーを非転写面に移動させる電圧を印加していることを特徴とする。
第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、中間転写ローラには、その表面に付着したトナーを非転写面に移動させる電圧が印加されているので、中間転写ローラの表面に付着したトナーもクリーニング部材に速やかに回収される。よって、ベルト部材の非転写面の他、中間転写ローラの表面も同時に清掃可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非転写面に付着したトナーは駆動ローラの直前で清掃されるので、中間転写ベルト駆動の安定化、及び画像不良や転写不良を防止できる画像形成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】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例であるタンデム方式のカラープリンタの概略構成図であり、同図の右方向がプリンタ１の正面に対応し、左方向が背面に対応している。
同図に示されるように、この装置本体２の下部には用紙のカセット３が配置されており、カセット３には画像形成前の用紙Ｐが積層状態で収容され、この用紙Ｐは１枚ずつ分離され、カセット３から右方向に向けて送出される。
【００１５】
カセット３から送出された用紙Ｐは、用紙搬送路４を介して本体２の左方向に向けて搬送される。この本体２の内部には、用紙搬送方向で見て下流側にレジストローラ５、画像形成部６、転写部１７及び定着部１８が順番に配置されており、定着部１８から排出された用紙Ｐは用紙搬送路２０を経て排紙トレイ２２に排出される。
ここで、本実施例の画像形成部６は、４つの画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂで構成されている。
【００１６】
これら各ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂは、プリンタ１の背面側から正面側に向けて順に配列され、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成している。
【００１７】
具体的には、各ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂには、各対応色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（画像担持体）７がそれぞれ設けられている。各ドラム７は本体２に対して回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動する。
また、各ドラム７の周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器８、露光装置（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）９、現像器１０、１次転写ローラ（中間転写ローラ）１２、摺擦ローラ１３が設けられている。
【００１８】
帯電器８は１次転写ローラ１２の反対側に配置されており、対応する各ドラム７の表面を一様に帯電させる。また、露光装置９は、ドラム７の回転方向で見て帯電器８の下流側に配置され、対応する各表面に向けてレーザ光を照射する。
現像器１０は、ドラム７の回転方向で見て露光装置９の下流側に配置されており、各コンテナ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂからマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナーがそれぞれ供給され、これら各色のトナーをドラム７の表面に静電的に付着させる。
【００１９】
これにより、各ドラム７の表面には、露光装置９による静電潜像に応じたトナー像が現像される。そして、これら各ドラム７上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト（ベルト部材）１４を介して用紙に転写される。
詳しくは、上記ベルト１４は、誘電体樹脂製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、図２にも示されるように、駆動ローラ１５と従動ローラ１６との間に掛け回され、図示しない駆動モータによって同図の時計回りに走行する。
【００２０】
なお、誘電体樹脂製のシート材としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂製のシート（ＰＥＴシート）、ポリフッ化ビニリデン樹脂製のシート（ＰＶＤＦシート）などの高抵抗高分子誘電体樹脂性のシートが使用でき、その体積抵抗率は１０９Ωｃｍ、また、表面（転写面）１４ａとは反対側の裏面（非転写面）１４ｂの表面抵抗率は１０１１Ωｃｍである。
【００２１】
また、このベルト１４は、ドラム７と１次転写ローラ１２との間を走行しており、これにより、各ドラム７上に形成されたトナー像は表面１４ａに順次転写されて１ページ分のトナー像として合成される。その後、表面１４ａのトナー像は、転写部１７にて、レジストローラ５から送出された用紙Ｐに２次転写され、定着部１８に向けて転送される。
【００２２】
一方、摺擦ローラ１３は、ドラム７の回転方向で見て帯電器８の上流側に配置される。このローラ１３は、対応する各ドラム７の表面に接触可能に構成されており、駆動モータによって同図の反時計回りに駆動することにより、この表面を研磨している。なお、各ドラム７上に残留したトナーは図示しない清掃装置で除去される。
【００２３】
次に、上述した画像形成部６等はコントローラ（メインＥＣＵ）５０に電気的に接続されている（図３）。コントローラ５０はコンピュータとして機能する要素であり、ＣＰＵやメモリ等のハードウエア資源を有している。入力ポート４０は、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成され、この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。そして、このデータに基づき、コントローラ５０はハードウエア資源を用いて所定のプログラムを実行する。これにより、ドラム７の表面は、帯電・露光を経て静電潜像が形成され、トナー像が現像される。
【００２４】
ところで、本実施例では、ベルト１４の裏面１４ｂが駆動ローラ１５の近傍で清掃されている。
より具体的には、図２に示されるように、ベルト１４の走行方向でみて、ユニット６Ｂの１次転写ローラ１２の下流側であって駆動ローラ１５の上流側には裏面クリーニングローラ（クリーニング部材）３０が配置されている。
【００２５】
このクリーニングローラ３０は、その表面が裏面１４ｂに当接しており、図３のローラ駆動部５２からの信号によって図示しない駆動モータが駆動すると、同図の時計回りに駆動して、裏面１４ｂのクリーニングを実行する。
詳しくは、ローラ駆動部５２は、上述した画像形成時、換言すれば、ドラム７のトナー像が表面１４ａに１次転写される前までに、駆動信号をモータに出力し、同時に、図３の電圧制御部（電圧制御手段）５４が、裏面１４ｂからクリーニングローラ３０に向かうトナー回収電界を発生させる。
【００２６】
より具体的には、例えばφ３０ｍｍの各ドラム７を用い、それらの間隔は１００ｍｍであって、各周速Ｖ１は２００ｍｍ／ｓｅｃ、ドラム１０の暗電位が＋３５０Ｖとし、正帯電のトナーを用いた場合を想定する。また、クリーニングローラ３０にφ１０ｍｍの金属芯を用い、ユニット６Ｂの１次転写ローラ１２との間隔を２０ｍｍとし、当該ローラ３０及び駆動ローラ１５の各周速Ｖ２は２００．２ｍｍ／ｓｅｃとしている。
【００２７】
そして、電圧制御部５４は、上記１次転写が開始される前に、１次転写ローラ１２には、トナーと同極であって、ドラム１０の暗電位よりも大きな＋８００Ｖの電圧を、クリーニングローラ３０には、トナーと逆極である−２００〜−３００Ｖの電圧をそれぞれ印加すると、このローラ３０に向けて−２〜−３μＡ（１μＡ＝１．０×１０−６Ａ）程度の電流がベルト１４を経由して流れる。
【００２８】
これにより、仮にトナーが現像器１０から漏れ、ベルト１４の裏面１４ｂに付着したとしても、このトナーは、裏面１４ｂからクリーニングローラ３０に回収される。
また、仮にトナーが１次転写ローラ１２の表面に付着したとしても、このトナーは、裏面１４ｂに移動した後、この裏面１４ｂを介してクリーニングローラ３０に回収される。なお、上述した転写ローラ１２とドラム７との電位差により、表面１４ａのトナーはドラム７に回収される。
【００２９】
再び図２に戻り、ブレード３２はローラ３０の表面を研磨しており、この表面から掻き落とされたトナーは回収容器３４に集められる。
その後、１次転写時には、１次転写ローラ１２には負極の電圧を印加し、クリーニングローラ３０は接地される。
そして、上述したプリンタ１では、カセット３から用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出され、この用紙Ｐはレジストローラ５に到達する。このローラ５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、各ドラム７や転写ローラ１２等による画像転写動作のタイミングを計りながら、用紙Ｐを転写部１７に向けて送出する。
【００３０】
また、プリンタ１では露光装置９によるレーザ光の照射が制御される。これにより、画像形成部６において各ドラム７上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像から各ドラム７上にトナー像が形成され、その際に、ベルト１４の裏面１４ｂが清掃される。
続いて、ドラム７のトナー像はベルト１４を介して用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは未定着トナー像を担持した状態で定着部１８に向けて送られ、所望の画像が形成された後、搬送路２０を通ってトレイ２２に排出される。
【００３１】
以上のように、本実施例によれば、中間転写ベルト１４は、駆動ローラ１５と従動ローラ１６との間に掛け回され、ドラム７と１次転写ローラ１２との間を走行しており、その駆動によってトナー像が表面１４ａを介して用紙に転写される。
ここで、裏面クリーニングローラ３０は裏面１４ｂに当接し、この裏面１４ｂを清掃するが、このローラ３０は、ベルト１４の走行方向でみてユニット６Ｂの転写ローラ１２の下流側であって駆動ローラ１５の上流側に配置されている。よって、裏面１４ｂに付着したトナーは駆動ローラ１５の直前で清掃されるので、裏面１４ｂが駆動ローラ１５に対してスリップせず、２次転写位置で清掃していた従来に比して駆動ローラ１５の駆動力の低下防止や、画像不良・転写不良の防止が可能になる。
【００３２】
しかも、電圧制御部５４は、裏面１４ｂからクリーニングローラ３０に向かうトナー回収電界を発生させており、画像形成時には、裏面１４ｂに付着したトナーをクリーニングローラ３０で積極的に回収させるので、この画像形成時に続く１次転写時にも駆動ローラ１５の駆動力が低下しない。これらの結果、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。
【００３３】
さらに、１次転写ローラ１２にはトナーと同極性の電圧が印加され、クリーニングローラ３０にはトナーと逆極性の電圧が印加されている。よって、ベルト１４を経由して転写ローラ１２からクリーニングローラ３０に向けて電流が流れ、裏面１４ｂに付着したトナーはローラ３０に速やかに回収される。また、ベルト１４を挟んでクリーニングローラ３０の反対側に対向電極を設ける必要もないので、ベルト１４に対する負荷の変動もない。
【００３４】
さらにまた、１次転写ローラ１２には、その表面に付着したトナーを裏面１４ｂに移動させる電圧が印加されているので、転写ローラ１２の表面に付着したトナーもクリーニングローラ３０に速やかに回収され、裏面１４ｂの他、１次転写ローラ１２の表面も同時に清掃可能になる。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【００３５】
例えば、本実施例の電圧制御部５４は、画像形成時にトナー回収電界を発生させているが、プリンタ１の立ち上げ時などに電界を発生させても良い。また、本実施例のクリーニングローラ３０は駆動可能に構成されているものの、裏面１４ｂとの摩擦力が十分にあるならば、ベルト１４に対して従動可能であっても良い。また、このローラ３０の表面にはアルマイトや樹脂層など、抵抗層を形成させてトナーの回収能力の向上を図っても良い。
【００３６】
さらに、本発明の画像担持体は４つの感光体ドラムに限定されるものではなく、また、本発明の転写ベルトはモノクロ印刷のみ可能なプリンタにも適用可能である。さらに、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施例の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の装置の要部拡大図である。
【図３】図１の装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  プリンタ（画像形成装置）
６  画像形成部
７  感光体ドラム（画像担持体）
１２  １次転写ローラ（中間転写ローラ）
１４  中間転写ベルト（ベルト部材）
１４ａ  表面（転写面）
１４ｂ  裏面（非転写面）
１５  駆動ローラ
１６  従動ローラ
３０  裏面クリーニングローラ（クリーニング部材）
５０  コントローラ
５４  電圧制御部（電圧制御手段）
【図１】
2010002533.tif 000003
【図２】
2010002533.tif 000004
【図３】
2010002533.tif 000005