(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面で現像された未定着トナー像を中間転写体へ一次転写した後、改めて中間転写体から記録媒体上へ二次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体に対して離接駆動される転写ロールと、
前記転写ロールの表面を清掃する接触型クリーナと、
前記接触型クリーナの転写ロールに対する圧接状態を制御する駆動手段と、
前記転写ロールが中間転写体から離間されているときは、前記接触型クリーナの転写ロールに対するに圧接状態が弱められるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、転写ロールが中間転写体から離間された後で接触型クリーナが、前記圧接状態が弱められる方向へ退避されるように前記駆動手段を制御し、
前記圧接状態が弱められた場合でも接触型クリーナと転写ロールとの接触状態が保たれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体の表面で現像された未定着トナー像を中間転写体へ一次転写した後、改めて中間転写体から記録媒体上へ二次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体に対して離接駆動される転写ロールと、
前記転写ロールの表面を清掃する接触型クリーナと、
前記接触型クリーナの転写ロールに対する圧接状態を制御する駆動手段と、
前記転写ロールが中間転写体から離間されているときは、前記接触型クリーナの転写ロールに対するに圧接状態が弱められるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、転写ロールが中間転写体へ圧接される前から接触型クリーナが転写ロールに圧接され、かつ転写ロールが中間転写体から離間された後で接触型クリーナが、前記圧接状態が弱められる方向へ退避されるように前記駆動手段を制御し、
前記圧接状態が弱められた場合でも接触型クリーナと転写ロールとの接触状態が保たれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ロールを、中間転写体へ圧接される前から回転させる駆動手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体の表面で現像された未定着トナー像を中間転写体へ一次転写した後、改めて中間転写体から記録媒体上へ二次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体に対して離接駆動される転写ロールと、
前記転写ロールの表面に前記二次転写位置の下流で、当該転写ロールの前記中間転写体への離接にかかわらず弾性的に接触するシール部材と、
前記転写ロールの表面を前記シール部材との接触位置の下流で清掃する接触型クリーナと、
前記接触型クリーナの転写ロールに対する圧接状態を制御する駆動手段と、
前記転写ロールが中間転写体から離間されているときは、前記接触型クリーナの転写ロールに対するに圧接状態が弱められるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備し、
前記圧接状態が弱められた場合でも接触型クリーナと転写ロールとの接触状態が保たれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体の表面で現像された未定着トナー像を中間転写体へ一次転写した後、改めて中間転写体から記録媒体上へ二次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体に対して離接駆動される転写ロールと、
前記転写ロールの表面に前記二次転写位置の下流で、当該転写ロールの前記中間転写体への離接にかかわらず弾性的に接触するシール部材と、
前記転写ロールの表面を前記シール部材との接触位置の下流で清掃する接触型クリーナと、
前記接触型クリーナの転写ロールに対する圧接状態を制御する駆動手段と、
前記転写ロールが中間転写体から離間されているときは、前記接触型クリーナの転写ロールに対するに圧接状態が弱められるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、転写ロールが中間転写体へ圧接される前から接触型クリーナが転写ロールに圧接されるように前記駆動手段を制御し、
前記圧接状態が弱められた場合でも接触型クリーナと転写ロールとの接触状態が保たれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記シール部材は板状体であり、前記転写ロールに表面部で接することを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機あるいはレーザプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、感光体ドラム上に形成された未定着トナー像を中間転写体を介して記録媒体上に転写する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、感光体ドラム等の像担持体の表面に形成された未定着トナー像をベルト状の中間転写体へ一次転写し、この未定着トナー像を中間転写体から記録媒体上へ二次転写する方式のものと、感光体ドラム上に形成された未定着トナー像を記録媒体上へ直接転写する方式のものとが知られている。
【０００３】
ここで、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の各色に対応した現像器を備え、各色の未定着トナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する場合、中間転写体を備えていない画像形成装置では、記録媒体に対して各色の未定着トナー像を直接多重転写していた。
【０００４】
これに対して、中間転写体を備えた画像形成装置では、例えば特公昭４９−２０９号公報または特開昭６２−２０６５６７号公報等に記載されるように、感光体ドラムの一回転毎に形成した各色の未定着トナー像を中間転写体上で重ね合わせ、この合成像を記録媒体上へ一括して二次転写するように構成されている。
【０００５】
二次転写部では、転写ロールなどの接触型の転写手段が中間転写体に当接されており、用紙は当接部に挟み込まれる。この時、転写ロールにはトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加され、中間転写体上のトナー像が用紙に一次転写される。
【０００６】
ところが、このような構成の画像形成装置では、用紙のサイズよりも大きいトナー像が中間転写体上に形成されていると、転写ロールの表面にトナー像が直接接触してしまい、当該接触部分のトナーが転写バイアス電圧のために転写ロールの表面に付着してしまう。そして、転写ロールの表面に付着したトナーは用紙の裏面に付着されるので用紙の裏面が汚れるという問題があった。
【０００７】
このような問題点を解決するために、例えば特開平５−３１３５２５号公報あるいは特開平６−１１８８０５号公報等では、二次転写ロールの表面をクリーニングブレードで清掃する技術が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特開平５−３１３５２５号では、二次転写ロールに対してクリーニングブレードが常時圧接されていたために、クリーニングブレードが変形しやすいという問題があった。また、上記した従来技術では、二次転写ロールを中間転写体へ圧接する際に二次転写ロールの回転負荷が中間転写体の回転を妨げることのないよう、二次転写ロールは予め回転されて中間転写体へ圧接される。したがって、クリーニングブレードが二次転写ロールに対して常時圧接されていると、クリーニングブレードの摩耗劣化が著しいという問題があった。
【０００９】
また、上記した特開平６−１１８８０５号公報では、クリーニングブレードの寿命を伸ばすために、二次転写ロールが中間転写体から離間されると、これと同時にクリーニングブレードも二次転写ロールから離間されるが、このような従来技術では、クリーニングブレードによって掻き落とされて飛散した浮遊トナーがクリーニングブレードと二次転写ロールとの間隙部を下方から上方へ舞い上がって装置内部を汚染してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、機内汚染を防止しながらクリーニングブレードの変形や早期劣化を防止可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
中間転写体に対して離接駆動される転写ロールと、前記転写ロールの表面を清掃する接触型クリーナと、前記接触型クリーナを転写ロールに対して離接駆動する駆動手段と、前記転写ロールが中間転写体に当接されて回転すると、その表面が接触型クリーナによって清掃されるように前記駆動手段を制御する制御手段とを設け、前記駆動手段は、圧接状態にある接触型クリーナを転写ロールから離間させる際、前記接触型クリーナを、その圧接状態は解除されるが転写ロールとの間には飛散トナーが通過し得る間隙が形成されない距離だけ離間方向へ退避させることを特徴とする。
【００１２】
上記した構成によれば、転写ロールと清掃用ブレードとの間には、浮遊トナーを通過させてしまうような間隙が形成されないので、清掃用ブレードによって掻き落とされた浮遊トナーによる機内汚染を防止できる。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明を適用したフルカラープリンタの主要部の構成を示した図である。本実施形態のカラープリンタは、感光体ドラム１上に形成された未定着トナー像を中間転写体２へ一次転写し、この未定着トナー像を改めて中間転写体２から搬送路７上の記録用紙へ二次転写するよう構成されている。
【００１４】
前記感光体ドラム１および中間転写体２の回転制御ならびに一次転写および二次転写時の制御を含めて、当該カラープリンタの動作はプリンタコントローラ３０によって制御される。
【００１５】
感光体ドラム１は矢印Ａ方向へ一定速度で回転駆動され、帯電器１７で表面を一様に帯電された後、レーザ装置１６により露光されて静電潜像が形成される。この静電潜像は回転式の多色現像器５によって現像される。多色現像器５は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色に対応した４つの現像器５ａ〜５ｄを備え、感光体ドラム１上に形成された静電潜像がイエローの画情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエロー（Ｙ）のトナーを内包する現像器５ａで現像され、感光体ドラム１上にはイエローのトナー像が形成される。
【００１６】
感光体ドラム１に形成された未定着トナー像は、複数のロールに張架されて矢線Ｂ方向へ回動するベルト状の中間転写体２の表面に、感光体ドラム１と中間転写体２とが接する一次転写位置で中間転写体２の表面に転写される。この一次転写位置では、中間転写体２の裏面側に一次転写ロール９が配設されており、一次転写ロール９にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム１上の未定着トナー像は中間転写体２に静電吸引されて転写される。
【００１７】
中間転写体２は、アクリル系、塩化ビニル系、ポリエステル系ないしはポリカーボネートあるいはポリイミド等の各種の樹脂またはゴムにカーボンブラック等の帯電防止剤を配合させた、０．０５〜０．１５ｍｍ厚の半導電性フィルムであり、その体積抵抗率は１０6 〜１０14Ω・ｃｍ、表面抵抗率は１０6 〜１０14Ω／口である。
【００１８】
単色画像を形成する場合、中間転写体２に一次転写された未定着トナー像は直ちに記録用紙に二次転写されるが、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１上へのトナー像の形成および当該トナー像の中間転写体２への一次転写が色数分だけ繰り返される。
【００１９】
本実施形態のように、４色のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成する場合、感光体ドラム１上には、その一回転毎にイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各未定着トナー像が形成され、これらの未定着トナー像は、その都度、中間転写体ベルト２に一次転写される。
【００２０】
中間転写体２は、最初に一次転写されたイエローの未定着トナー像を保持したまま感光体ドラム１と同一周期で回動するので、中間転写体２上には、一回転毎にマゼンタ、シアンおよびブラックの未定着トナー像がイエローの未定着トナー像に重ねて転写される。
【００２１】
このようにして中間転写体２に一次転写された未定着トナー像は、その回動に伴って搬送路７に面した二次転写位置ヘ搬送される。二次転写位置では、二次転写ロール８が中間転写体２に接しており、フィードロール１３によって所定のタイミングで用紙トレイ１４から搬出された用紙３は、レジストロール１２を経て二次転写ロール８と中間転写体ベルト２との間に挟み込まれる。前記二次転写ロール８は、ウレタンあるいはシリコン発泡ゴムにカーボンブラックを分散させて形成した導電性ロールの表面を半導電性の薄層フィルムで被覆して構成され、薄層フィルムは厚さが１０〜２００μｍであり、体積抵抗値は１０5 〜１０11Ω・ｃｍに調整されている。
【００２２】
二次転写位置では、二次転写ロール８と対向する位置にバックアップロール４が配設されている。前記バックアップロール４は、発泡ゴム製の絶縁ロールの表面をカーボンブラックが分散させた半導電性の薄層チューブで被覆して構成され、その表面抵抗率は１０7 〜１０11Ω／口に調整されている。バックアップロール４には、これと接触して回動する金属製導電ロール１０が配設されている。金属製導電ロール１０にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加すると、中間転写体２に担持されていた４色分の未定着トナー像が記録媒体に静電転写される。
【００２３】
４色分の未定着トナー像が転写された記録媒体は除電器６によって除電された後、定着装置１１まで搬送されてヒートロール２１と加圧ロール２２との間に挟み込まれ、ヒートロール２１の発生する熱によって記録媒体に定着される。一方、未定着トナー像を二次転写し終えた中間転写体２はクリーナ１５によって表面の残留トナーを除去される。二次転写ロール８の表面は、清掃用ブレード１８によって清掃される。
【００２４】
図２、３は、前記二次転写部およびその周辺の構成を模式的に表現した図であり、図２は、二次転写を実行するために転写ロール８が中間転写体２に当接されている状態を表し、図３は、二次転写時以外に転写ロール８が中間転写体２から離間されている状態を表している。
【００２５】
前記清掃用ブレード１８は、支点５２において揺動自在に軸支された清掃アーム５３の一端に、二次転写ロール８と対向するように取り付けられている。清掃アーム５３の他端には、当該他端を偏心カム５７に押圧付勢するバネ５６の一端が連結されている。
【００２６】
転写ロール８は、前記支点５２において前記清掃アーム５３と共に揺動自在に軸支された転写ロールアーム６３の一端に取り付けられている。転写ロールアーム６３の他端には、当該他端を偏心カム６７に押圧付勢するバネ６６の一端が連結されている。偏心カム６７は前記偏心カム５７と共に駆動軸６８に軸支され、図示しない駆動手段によって回動される。
【００２７】
転写ロール８の表面には、転写ロール８の軸方向に延長されたシール部材４４の平面部が弾性的に当接されている。当該シール部材４４は、転写ロール８が中間転写体に対して当接位置あるいは離間位置のいずれにあるかにかかわらず常に転写ロール８の表面に接触できるよう、合成樹脂あるいは金属板等の弾性部材によって構成されている。
【００２８】
このような構成において、二次転写時には、各偏心カム５７、６７が図２に示した位置まで回動されるので、転写ロール８はバネ６６のバネ力によって中間転写体２へ当接され、清掃用ブレード１８はバネ５６のバネ力によって二次転写ロール８に比較的強く当接される。この結果、中間転写体２上のトナー像８０が記録用紙３の表面に二次転写されると共に、二次転写ロール８に転写された汚染トナー８１は清掃用ブレード１８によって除去される。
【００２９】
一方、二次転写が終了すると、各偏心カム５７、６７が図３に示した位置まで回動され、各アーム５３、６３の他端が上方へ持ち上げられるので、転写ロール８は中間転写体２から離間され、清掃用ブレード１８は二次転写ロール８から離間される方向へ退避される。
【００３０】
ここで、図５に示したように、清掃用ブレード１８と二次転写ロール８とが完全に離間されて両者の間に大きな間隙が形成されてしまうと、清掃用ブレード１８によって掻き落とされて飛散した浮遊トナー８３が前記間隙部において下方から上方へ舞い上がり、転写ロール８や中間転写体２の表面を汚染してしまう。
【００３１】
そこで、本実施形態では清掃用ブレード１８を二次転写ロール８から退避させる際に、図３に示したように、当該退避によって清掃用ブレード１８の二次転写ロール８に対する圧接は解除されるが、清掃用ブレード１８と転写ロール８との間には飛散トナーが通過できるような間隙が形成されないように、その退避距離を制限するようにしている。
【００３２】
この際、退避された接触用ブレード１８と転写ロール８とは、図示したように接触状態を保っていても良いし、あるいは両者の間に飛散トナーが通過し得ない間隙が形成されるように離間しても良い。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、転写ロール８が中間転写体２から離間されているときでも、転写ロール８と清掃用ブレード１８との間には、浮遊トナーを通過させてしまうような間隙が形成されない。また、転写ロール８の清掃用ブレード１８が当接されない側には、シール部材４４が常に当接されているので、浮遊トナー８３による機内汚染が完全に防止される。
【００３４】
さらに、転写ロール８が中間転写体２から離間されているときは、清掃用ブレード１８の転写ロール８に対する押圧力が弱いか、実質的にゼロとなるので、清掃用ブレード１８の変形も防止される。
【００３５】
図４は、中間転写体２に対する転写ロール８の相対位置と、転写ロール８に対する清掃用ブレード１８の相対位置との関係を、前記偏心カム５７、６７の回転角度θごとに表したタイミングチャートである。なお、縦軸のマイナス値は、転写ロール８が中間転写体に対して、あるいは清掃用ブレード１８が転写ロール８に対して、それぞれ喰い込んでいる状態を示している。
【００３６】
本実施形態では、二次転写が終了して偏心カムが回動し始めると、角度θ1 において、中間転写体２に対する転写ロール８の離間動作が開始する。角度θ2 において、転写ロール８が中間転写体２から離れ始めると、角度θ3 では、転写ロール８に対する清掃用ブレード１８の退避動作が開始される。角度θ4 では、中間転写体２に対する転写ロール８の離間動作が完了し、角度θ5 では、転写ロール８に対する清掃用ブレード１８の退避動作が完了する。
【００３７】
一方、二次転写を実行するために偏心カムが回動し始めると、初めに角度θ6 において、転写ロール８に対する清掃用ブレード１８の当接動作が開始されると共に、転写ロール８が中間転写体２に対して回転負荷とならぬよう、予め転写ロール８が回転駆動される。転写ロール８の回転速度は、その周速が中間転写体２の周速と略一致するように制御される。
【００３８】
その後、角度θ7 において、中間転写体２に対する転写ロール８の当接動作が開始し、角度θ8 において、転写ロール８に対する清掃用ブレード１８の当接動作が完了した後、角度θ9 では、転写ロール８が中間転写体２に当接され始め、角度θ10において当接動作が完了して二次転写が開始される。
【００３９】
このように、本実施形態では、転写ロール８を中間転写体２へ当接する前に転写ロール８を回転させておくと共に、予め清掃用ブレード１８を転写ロール２に当接させておき、清掃用ブレード１８が既に回転負荷として作用している転写ロール２を中間転写体２に当接するようにしたので、清掃用ブレード１８が当接されることによって生じる回転負荷が中間転写体２に回転変動を生じさせてしまうことが防止される。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1) 転写ロールが中間転写体から離間されているときでも、転写ロールと清掃用ブレードとの間には、浮遊トナーを通過させてしまうような間隙が形成されないので、浮遊トナーによる機内汚染を防止できる。
(2) 転写ロールが中間転写体から離間されているときは、清掃用ブレードの転写ロールに対する押圧力が弱いか、実質的にゼロとなるので、清掃用ブレードの変形を防止できると共に、その摩耗が低減されて寿命を延ばすことができる。
(3) 転写ロールを、中間転写体へ当接する前から回転させておくと共に、予め清掃用ブレードを転写ロールに当接させておき、清掃用ブレードが既に回転負荷として作用している転写ロールを中間転写体に当接するので、清掃用ブレードが中間転写体に回転変動を生じさせてしまうことが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したフルカラープリンタの主要部の構成を示した図である。
【図２】  二次転写部の二次転写時における状態を示した図である。
【図３】  二次転写部の二次転写時以外における状態を示した図である。
【図４】  中間転写体に対する転写ロールの相対位置と、転写ロールに対する清掃用ブレードの相対位置との関係を示したタイミングチャートである。
【図５】  本発明が対象とする技術課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１…感光体ドラム、２…中間転写体、４…バックアップロール、５…多色現像器、６…除電器、７…、搬送路、８…二次転写ロール、９…一次転写ロール、１１…定着装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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