(57)【要約】【課題】２次転写ローラの表面に付着する放電生成物を分解・除去し，クリーニング性を向上させることにより，良好な画質を保持することのできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明のカラープリンタは，中間転写ベルト１６上にトナー像を形成する画像形成部と，中間転写ベルト１６上のトナー像を記録媒体に転写する２次転写部１７とを有するものであって，２次転写部１７が，表面に光触媒物質がコーティングされている２次転写ローラ４１と，触媒物質に光触媒反応を起こさせる光を２次転写ローラ４１の表面に照射する光源４２と，２次転写ローラ４１と中間転写ベルト１６との間にバイアス電圧を印加するバイアス電源４８と，２次転写ローラ４１を回転駆動する駆動部４７とを有するものである。【選択図】図２
2010256593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と，トナー像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置とを有する画像形成装置において，
前記転写装置が，
表面に光触媒物質がコーティングされている転写ローラと，
前記光触媒物質に光触媒反応を起こさせる光を前記転写ローラの表面に照射する光源と，
前記転写ローラと前記トナー像担持体との間にバイアス電圧を印加するバイアス電源と，
前記転写ローラを回転駆動する駆動部とを有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において，
前記転写装置を制御する制御部をさらに有し，前記制御部は，
非画像形成時に，
記録媒体を前記転写ローラに供給することなく前記駆動部によって前記転写ローラを回転させ，
前記バイアス電源によって正規帯電トナーを前記転写ローラから前記トナー像担持体へと移動させる向きの電圧を印加させ，
前記光源を点灯させるクリーニングモードを実行し，
画像形成時に，
前記駆動部によって前記転写ローラを回転させて，前記トナー像担持体と前記転写ローラとの間で記録媒体を搬送し，
前記バイアス電源によって正規帯電トナーを前記トナー像担持体から前記転写ローラへと移動させる向きの電圧を印加させ，
前記光源を消灯させる画像形成モードを実行す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において，
前記制御部は，前記画像形成モードに代えて，
前記駆動部によって前記転写ローラを回転させて，前記トナー像担持体と前記転写ローラとの間で記録媒体を搬送し，
前記バイアス電源によって正規帯電トナーを前記トナー像担持体から前記転写ローラへと移動させる向きの電圧を印加させ，
前記光源を点灯させる裏紙モードを実行することができることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
前記転写ローラのうち，少なくとも前記光触媒物質がコーティングされている被コーティング箇所は，発泡部材で形成されており，
前記光触媒物質は，粒子径が７〜２０ｎｍの範囲内の酸化チタンを含む物質であ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，電子写真方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には，トナー像担持体と転写ローラとを有し，転写ローラによってトナー像がトナー像担持体から記録媒体に転写される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には，画像データに基づいて形成されたトナー像を一旦中間転写体に転写し，その後，２次転写部材によって印刷用紙等の記録媒体へ転写するものがある。そのうち，２次転写部材には必ずしも用紙の搬送力はなく，近くに設けられた用紙搬送ローラ等によって用紙を搬送するようにしているものがある。それに対し，特に低コストや省スペースのため，専用の用紙搬送ローラを設けることなく，２次転写ローラに用紙の搬送性を持たせるものもある。
【０００３】
２次転写ローラの表面には，転写残トナーや紙粉等の付着物が付着することがある。２次転写ローラの表面に付着物が付着していると，記録媒体の裏面を汚すおそれがある。そのため，従来より，２次転写ローラの表面をクリーニングして，付着物を除去するクリーニング機構を有するものが多い。例えば，非画像形成時において，２次転写ローラに画像形成時とは逆極性のバイアスを印加することにより，２次転写ローラの表面に付着した付着物を中間転写体等へ吐き出させるようにしているものがある（例えば，特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３５０１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の画像形成装置によるクリーニングによっても，そのクリーニング性が十分でない場合があるという問題点があった。特に，近年のトナーの高機能化により，小径で低融点の重合トナーを用いている装置では，トナーの停留を完全には防止できないという問題点があった。
【０００６】
このようなトナーが付着している状態で，上記のようにクリーニングのために画像形成時と逆極性のバイアスを印加すると，ローラ表面において微小な放電が発生し，放電生成物が生成することがある。すると，この放電生成物によってトナーや外添材がさらに貼着される。これによってクリーニング性がさらに低下して，ローラ表面にトナーや外添材が蓄積するおそれがあった。特に，２次転写ローラに用紙の搬送性を持たせている装置では，このような付着物がその表面に付着していると，２次転写ローラの用紙搬送性が不安定となり，画像ノイズの原因となるおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，２次転写ローラの表面に付着する放電生成物を分解・除去し，クリーニング性を向上させることにより，良好な画質を保持することのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，トナー像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と，トナー像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置とを有する画像形成装置であって，転写装置が，表面に光触媒物質がコーティングされている転写ローラと，光触媒物質に光触媒反応を起こさせる光を転写ローラの表面に照射する光源と，転写ローラとトナー像担持体との間にバイアス電圧を印加するバイアス電源と，転写ローラを回転駆動する駆動部とを有するものである。
【０００９】
本発明の画像形成装置によれば，転写ローラには光触媒物質がコーティングされているので，光を照射することにより光触媒反応を起こすことができる。従って，その付近に発生した放電生成物を分解することができる。これにより，放電生成物によって転写ローラにトナーや外添材等の付着物が貼着されることを防止できる。また，放電生成物によってトナー等が互いにくっついて塊状となることを防止できる。そして，貼着されていない付着物であれば，例えばクリーナ等によって擦ることにより，容易に除去することができる。これにより，２次転写ローラの表面に付着する放電生成物を分解・除去し，クリーニング性を向上させることにより，良好な画質を保持することのできる画像形成装置となっている。
【００１０】
さらに本発明では，転写装置を制御する制御部をさらに有し，制御部は，非画像形成時に，記録媒体を転写ローラに供給することなく駆動部によって転写ローラを回転させ，バイアス電源によって正規帯電トナーを転写ローラからトナー像担持体へと移動させる向きの電圧を印加させ，光源を点灯させるクリーニングモードを実行し，画像形成時に，駆動部によって転写ローラを回転させて，トナー像担持体と転写ローラとの間で記録媒体を搬送し，バイアス電源によって正規帯電トナーをトナー像担持体から転写ローラへと移動させる向きの電圧を印加させ，光源を消灯させる画像形成モードを実行することが望ましい。
【００１１】
このようなものであれば，非画像形成時に，クリーニングモードが実行される。このモードでは，転写ローラを回転させつつ光を照射することにより，転写ローラの表面の全周に光が照射される。さらに，画像形成時と逆極性のバイアス電圧が印加されているので，転写ローラの表面からはがされた付着物，特に正規帯電トナーをトナー像担持体へと戻すことができる。従って，良好なクリーニングが可能である。そして，画像形成時には，画像形成モードが実行されるので，通常通りの画像形成が行われる。
【００１２】
さらに本発明では，制御部は，画像形成モードに代えて，駆動部によって転写ローラを回転させて，トナー像担持体と転写ローラとの間で記録媒体を搬送し，バイアス電源によって正規帯電トナーをトナー像担持体から転写ローラへと移動させる向きの電圧を印加させ，光源を点灯させる裏紙モードを実行することができることが望ましい。
このようにすれば，除去した付着物が記録媒体の裏面に付着する。例えば，裏紙を使用してこの裏紙モードを実行させることにより，裏紙の裏面を汚すので，表裏の区別が容易なものとなる。また，非画像形成時にクリーニングのための時間をとられることなく，クリーニングモードと同様の効果を得ることができる。
【００１３】
さらに本発明では，転写ローラのうち，少なくとも光触媒物質がコーティングされている被コーティング箇所は，発泡部材で形成されており，光触媒物質は，粒子径が７〜２０ｎｍの範囲内の酸化チタンを含む物質であることが望ましい。
このようなものであれば，より効果的に放電生成物を分解することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば，２次転写ローラの表面に付着する放電生成物を分解・除去し，クリーニング性を向上させることにより，良好な画質を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】２次転写部の概略構成を示す説明図である。
【図３】２次転写ローラの層構成を示す説明図である。
【図４】２次転写ローラの表面の状態を示す説明図である。
【図５】２次転写ローラによる搬送力を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，いわゆる４サイクル型の画像形成装置に，本発明を適用したものである。
【００１７】
本形態のカラープリンタ１０は，図１に示すように，感光体１２，帯電部１３，露光部１４，現像部１５，中間転写ベルト１６，２次転写部１７，定着部１８，給紙カセット１９を有するものである。このカラープリンタ１０の画像形成時の動作を簡単に説明する。感光体１２は，図中時計回りに回転される。そして，帯電部１３によって感光体１２の表面が帯電された後，露光部１４によって画像データに基づいて露光され，静電潜像が形成される。
【００１８】
現像部１５は，図１に示すように，略十字形の回転ラック２１とその間にはめ込まれた各色の現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋとを有している。回転ラック２１の回転により，各色の現像器のうちの１つが感光体１２に対向する位置に配置される。そして，感光体１２上に形成された静電潜像が対向している現像器によって現像されることにより，感光体１２上にその色のトナー像が形成される。
【００１９】
中間転写ベルト１６は，図１に示すように，駆動ローラ３１，テンションローラ３２，従動ローラ３３，巻き付けローラ３４，１次転写ローラ３５に巻き掛けられている。そして，画像形成時には，図中反時計回りに回転される。さらに本形態では，図中左上の箇所において中間転写ベルト１６の表面に接するクリーナ３７を有している。クリーナ３７は，中間転写ベルト１６の表面を擦って汚れを落とすためのクリーニングブレード３８を有するものである。
【００２０】
感光体１２上に形成されたトナー像は，１次転写ローラ３５によって中間転写ベルト１６へ転写される。回転ラック２１の回転によって，各色のトナー像が順次形成されて，中間転写ベルト１６上に重ねられる。そして，給紙カセット１９から搬送された用紙に，２次転写部１７によって一括して転写される。さらに，用紙は，転写されたトナー像が定着部１８によって定着された後，機外に排出される。
【００２１】
本形態の２次転写部１７は，図２に示すように，２次転写ローラ４１，光源４２，除電部材４３，ハウジング４４を有している。そして，２次転写ローラ４１が中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ３１と対向するように，配置されている。この２次転写ローラ４１は，回転駆動力を受ける駆動ローラである。２次転写部１７は，さらに，搬送される用紙を案内するためのガイド４６を有し，２次転写時に用紙は，ガイド４６に沿って図中下から上へ搬送される。
【００２２】
また，２次転写ローラ４１には，その回転軸を回転させる駆動部４７が取り付けられている。また，２次転写ローラ４１にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源４８も接続されている。バイアス電源４８は，画像形成時には，正規帯電トナーを中間転写ベルト１６から２次転写ローラ４１へと引きつける向きのバイアス電圧を印加する。さらに本形態では，光源４２，駆動部４７，バイアス電源４８をそれぞれ制御するための制御部４９をも有している。
【００２３】
本形態の２次転写ローラ４１は，図３に示すように，芯金５１，ゴム層５２，コーティング層５３を有している。芯金５１は，例えば鉄製のシャフトである。ゴム層５２は，イオン導電性発泡体ゴムが好ましい。また，コーティング層５３は，光触媒物質をコーティングした層である。例えば，粒子径が７〜２０ｎｍの酸化チタンを含有するコーティング剤を塗布したものとすればよい。塗布手段は，ディップコートやスプレーコート等のウェットプロセス，またはＣＶＤやスパッタリング等のドライプロセスの公知の各手段から，適切なものを選択する。
【００２４】
２次転写部１７の光源４２は，２次転写ローラ４１の光触媒物質に光触媒反応を起こさせるために光照射を行うものである。例えば，波長３８０ｎｍの紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを使用すればよい。この光源４２は，図中奥行き方向に２次転写ローラ４１の軸方向長さと同程度の照射範囲を有するものである。除電部材４３は，２次転写を受けた用紙を２次転写ローラ４１の表面から剥がすための除電を行うものである。ノコ歯タイプのものが適している。
【００２５】
本形態では，２次転写時には，図２に示すように，２次転写ローラ４１を駆動ローラ３１に近接させるとともに，図中時計回りに回転させる。これにより，中間転写ベルト１６と２次転写ローラ４１との間に用紙を挟んで，図中下から上に向かって搬送する。すなわち，この２次転写部１７の近傍の範囲内では，用紙は，２次転写ローラ４１の回転によって搬送される。さらに，用紙が中間転写ベルト１６と２次転写ローラ４１との間にある時に，２次転写ローラ４１にバイアス電圧が印加される。そして，中間転写ベルト１６上に形成されているトナー像を電気的に引き寄せ，用紙の一面（図２中で左側の面）に転写する。これが，画像形成モードである。
【００２６】
さらに本形態では，ジョブ間または紙間等の非画像形成時に，光源４２を点灯して２次転写ローラ４１を１周分以上回転させる。中間転写ベルト１６も回転させる。このようにすると，光源４２の発する紫外線によって２次転写ローラ４１のコーティング層５３において，光触媒反応が起きる。これにより，放電生成物を分解し，放電生成物等に起因して塊となって２次転写ローラ４１の表面に付着していたトナー等の付着物をバラバラにすることができる。さらに，２次転写ローラ４１に画像形成時とは逆極性のバイアスを印加し，分解された付着物を中間転写ベルト１６へ転写する。中間転写ベルト１６に移された付着物は，クリーナ３７によって除去される。これが，クリーニングモードである。
【００２７】
２次転写ローラ４１の表面における付着物の付着状態を図４に示す。ゴム層５２は，イオン導電性発泡体ゴムであるので，その表面は凹凸形状となっている。そして，比較的大粒のトナー６１やごく小さい外添材６２が，放電生成物６３によって表面に貼着されている。また，トナーの一部は，放電生成物によって塊状をなしている。この状態の２次転写ローラ４１に光を照射すると，コーティング層５３の光触媒反応によって，放電生成物６３が分解されて貼着力を失う。従って，付着しているトナー６１や外添材６２が剥がれやすくなる。従って，クリーナ３７によって容易に除去することが出来る。
【００２８】
このようにすることにより，２次転写ローラ４１の表面の付着物はほとんど除去される。そして，付着物のせいで低下していた用紙搬送力が回復し，一定したものとなる。本形態の２次転写ローラ４１と，光触媒物質のコーティングを行っていない比較例のものとでの用紙搬送力の違いを，図５に示す。図中で実線Ｌ１で示すのは，本形態の２次転写ローラ４１による用紙搬送力である。また，図中に破線Ｌ２で示すのが，比較例のものである。ここでは，実験的に１枚の用紙中でもクリーニングモードを行った。そのため，比較例では，クリーニング直後には高い搬送力を示すものの，すぐに下降してしまい，用紙搬送力が大きく波打つ結果となった。それに対して，本形態では安定した用紙搬送力を維持することができた。
【００２９】
また，本形態では，例えば裏紙等の裏の品質を気にしない用紙への印刷時や，テストプリント時等には，画像形成中にも光源４２を点灯させてもよい。このようにすると，２次転写時に発生した放電生成物が分解され，その放電生成物によって捕獲・貼着されていたトナー等の付着物が放出される。そして，２次転写ローラ４１の表面から剥がれて，用紙の裏面に移される。これが，裏紙モードである。この裏紙モードによれば，裏紙の裏面がある程度汚れることにより，表裏の区別が容易になる。また，紙間等の非画像形成時にクリーニングのための時間をとられることなく，本発明の効果を得ることができる。
【００３０】
本形態のカラープリンタ１０によって，種々の用紙に画像形成を繰り返したときの用紙搬送性について実験によって比較した。この実験では，片面にカバレッジ５％モノクロ印刷された各種の用紙の裏紙でそれぞれ３０枚の印刷を行い，その間に発生したスリップの回数を測定した。本形態の実施例では，光触媒物質をコーティングを施した２次転写ローラを使用し，１枚ごとに印刷時に継続して光源４２を点灯した。比較例では，光触媒物質をコーティングをしていない２次転写ローラを使用し，光源４２の点灯は行っていない。また，スリップの発生は，目視による画像の歪みの検出，および，画像ノイズ（例えば，ボイド等）の発生箇所数の検出によって把握した。
【００３１】
この実験の結果を以下の表１に示す。この表では，紙坪量の小さいもの（薄紙；表中上方）では，実施例でも比較例でも，スリップは発生しなかった。しかし，紙坪量の大きいもの（厚紙；表中下方）では，いずれも多少のスリップが発生した。特に比較例では多く発生したが，実施例では僅かな発生数であった。
【００３２】
【表１】
2010256593.tif 000003
【００３３】
以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ１０によれば，２次転写ローラ４１の表面に光触媒物質がコーティングされているとともに，光源４２によってその光触媒物質に光触媒反応を起こさせることができる。従って，光照射によって２次転写ローラ４１の表面への付着物の付着力が小さくなり，剥がれやすくなる。そこで，非画像形成時に，光源４２を点灯するとともに逆極性のバイアスを印加すれば，付着物を中間転写ベルト１６へと移し，クリーナ３７によって除去することができる。従って，２次転写ローラの表面に付着する放電生成物を分解・除去し，クリーニング性を向上させることにより，良好な画質を保持することができる。
【００３４】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，４サイクル型に限らず，タンデム型に適用することもできる。また，２回転写による装置に限らず，モノクロ装置等の１回転写タイプにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  カラープリンタ
１６  中間転写ベルト
１７  ２次転写部
４１  ２次転写ローラ
４２  光源
４７  駆動部
４８  バイアス電源
【図１】
2010256593.tif 000004
【図２】
2010256593.tif 000005
【図３】
2010256593.tif 000006
【図４】
2010256593.tif 000007
【図５】
2010256593.tif 000008