(57)【要約】【課題】  部品点数を増加させることなく、転写ベルト上からのトナー飛散等を防ぐ構成を有する画像形成装置を提供することを課題とする。更には、転写装置周辺部材のトナー汚れ等を生じることのない画像形成装置を提供することを課題とする【解決手段】  支持ローラ６２は、導電性部材からなり、バイアス印加電源６２１が接続されており、支持ローラ６２の芯金に所定のバイアスが印加される構成とし、ベルト上にトナーを引きつけて、飛散を防ぐものである。  また、支持ローラ６２対向部に反射型フォトセンサを配置し、ベルト上のトナー像を読み取る方式を用いて、最終色の転写工程からなるべく近い部分にセンサを配置する事でプロセスコントロールや色合わせの調整に要する時間を極力短縮する事ができる。【選択図】      図１
2006091044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支持部材に掛け回された転写ベルトと、
該転写ベルトの転写面内側にあって、像担持体上の可視像を該転写紙或いは転写ベルト上に転写する際、バイアスを印加する転写バイアス印加部材と該転写ベルトの転写面を支持する支持部材のうち、転写搬送方向最下流側に位置する支持部材が導電性部材であり、
該導電性部材に転写バイアスと同極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有し、該導電性部材の対向に反射型フォトセンサを設けた転写装置において、
前記転写装置は、反射型フォトセンサ対向部を転写搬送ベルト上に転写されたトナー像が通過する間は、該導電性部材にバイアスを印加する
ことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転写装置において、
前記トナー像は、少なくともプロセスコントロール用パターンである
ことを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転写装置において、
前記トナー像は色合わせ用パターンである
ことを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の転写装置において、
前記印加するバイアスは切り替え可能である
ことを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項４に記載の転写装置において、
前記転写装置は、転写紙搬送中と紙間にて印加するバイアスが切り替え可能である
ことを特徴とする転写装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の転写装置を備える
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、電子写真プロセスにより像担持体上に形成されたトナー像を転写ベルト上に転写する転写装置及びこれをを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、像担持体上に形成されたトナー像を、トナーと逆の極性の電圧を転写手段に印加し、これにより、像担持体と転写手段との間に転写電界を形成して、像担持体上のトナー像を転写紙表面に静電的に移行させる静電転写方式が用いられている。転写手段としては、転写ローラを備え、像担持体と転写ローラのニップ部で転写ローラに所定のバイアスを印加して転写させる手段や、転写搬送ベルトを備え、これによって転写紙を担持搬送して、像担持体と転写搬送ベルトとのニップ部で転写搬送ベルト内周面側からバイアスを印加して転写させる手段等が知られている。
【０００３】
特にタンデム式のカラー画像形成装置には、この転写ベルト方式が用いられることが多い。その場合、各色の画像上の濃度コントロールを行う際に各々の色のトナー像をベルト上に直接転写した後、トナー像を反射型フォトセンサ等で読み取りプロセスコントロールを行う方法をとることが多い。そうすることでセンサの数を減らせ、スペース的にも大変有利となる。また、プロセスコントロール用パターン以外にも色合わせ用のレジストパターンや地汚れトナー、ベルトに当接されたクリーニングブレードの馴らしパターン等ベルト上にはさまざまなトナー像が転写される。
現状、これらベルト上トナー像が飛散することで反射型センサ表面汚れとなり、センサ出力異常等の問題に至る場合が多い。  
【０００４】
上記のようなトナー飛散によるセンサ表面汚れの問題に関し、従来、以下のような対策がなされている。例えば、反射型センサ表面を清掃するワイプ部材を設け、定期的に清掃工程を入れたり、対向に毛ブラシ状のクリーニング部材を設け自動或いは手動によりサービスマン、ユーザーが行うようなものが既に商品化されている。また、余裕度UP策として極力センサ表面を開放せず、トナー像を読み取るときのみ開く構成としているようなものも存在する。
【０００５】
しかしながら、上述した画像形成装置のような構成では、部品点数も増加し、構成も複雑化する。また、コストアップの一因ともなってしまう。
特許文献１には、転写ベルト上に形成した濃度検出用のトナー像のクリーニング方法についての記載がある。
特許文献２には、転写ベルトのクリーニング対策についての記載がある。
特許文献３には、転写ベルト等の像担持体上のトナー像の読み取り手段についての記載がある。
しかし、いずれも本発明の転写装置とは、方式において異なるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１１７１９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２２１３４号公報
【特許文献３】特開２００３−１３１４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、部品点数を増加させることなく、転写ベルト上からのトナー飛散等を防ぐ構成を有する装置を提供することを課題とする。更には、転写装置周辺部材のトナー汚れ等を生じることのない画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
請求項１に記載の転写装置では、複数の支持部材に掛け回された転写ベルトと、該転写ベルトの転写面内側にあって、像担持体上の可視像を該転写紙或いは転写ベルト上に転写する際、バイアスを印加する転写バイアス印加部材と該転写ベルトの転写面を支持する支持部材のうち、転写搬送方向最下流側に位置する支持部材が導電性部材であり、該導電性部材に転写バイアスと同極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有し、該導電性部材の対向に反射型フォトセンサを設けた転写装置において、前記転写装置は、反射型フォトセンサ対向部を転写搬送ベルト上に転写されたトナー像が通過する間は、該導電性部材にバイアスを印加することを特徴とする。
請求項２に記載の転写装置では、さらに、前記トナー像は、少なくともプロセスコントロール用パターンであることを特徴とする。
請求項３に記載の転写装置では、さらに、前記トナー像は色合わせ用パターンであることを特徴とする。
請求項４に記載の転写装置では、さらに、前記印加するバイアスは切り替え可能である
ことを特徴とする。
請求項５に記載の転写装置では、さらに、前記転写装置は、転写紙搬送中と紙間にて印加するバイアスが切り替え可能であることを特徴とする。
請求項６に記載の画像形成装置では、請求項１ないし５のいずれかに記載の転写装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、上記解決するための手段によって、本発明の転写装置では、転写ベルト上に形成されたトナー像の飛散を防止でき、反射型センサ表面の汚染を防止できる為にセンサ感度を常に良好に保つことが可能となる。
また、本発明の転写装置では、反射型フォトセンサ対向部を通過する回数が最も多く、反射型センサ表面の汚染にもっとも起因するトナー像であるため、この時のみバイアスを印加するだけでも汚染を確実に防止することが可能となる。
また、本発明の転写装置では、通過するトナー像のトナー量、或いは環境に応じて最適なバイアスを選択できれば確実にトナー飛散を抑えることが可能となり、反射型フォトセンサ表面の汚れを防止することが可能となる。
また、本発明の転写装置では、直接転写方式においては用紙通過時にベルト上にトナー像が無い為バイアスを印加しないことにより、用紙上のトナー像を乱すことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る転写装置の概略構成を示す図である。転写装置６は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを並列して備える、いわゆるタンデム方式の画像形成装置の転写装置である。これら感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触し、転写紙を搬送してその転写紙上に各トナー像を転写する転写搬送ベルト６０が備えられている。転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等を用いることができる。
この転写搬送ベルト６０は、駆動ローラ６３、支持ローラ６１、６２、６５、６６に掛け回され、ベルトループを形成している。駆動ローラ６３は、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転し、転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する。また、転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流側に、転写搬送ベルト６０の外周面に接触して、該ベルトをベルトループ内側に湾曲させる湾曲ローラ６４を備える。湾曲ローラ６４の設置により、駆動ローラ６３のベルト巻き付け量を増加させて、駆動ローラ６３の駆動力伝達を確実にしている。また、湾曲ローラ６４より更に下流側のベルトループ内に、押圧部材６９でベルトの張力を調整するテンションローラ６５を備えている。
【００１１】
転写紙入口ローラとしての支持ローラ６１には、電源８０ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。支持ローラ６１と静電吸着ローラ８０の間を通過する転写紙は、転写搬送ベルト６０上に静電吸着されて搬送される。
各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の内周面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋが設けられている。転写バイアス印加部材６７はスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ芯金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写部において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム１１表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また、上記転写が行われる領域での転写紙と感光体ドラム１１の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。
【００１２】
支持ローラ６２は、トナー像が転写された転写紙が転写搬送ベルト６０から分離されて次行程へと搬送する転写紙出口ローラである。この支持ローラ６２は、導電性部材からなり、バイアス印加電源６２１が接続されており、支持ローラ６２の芯金に所定のバイアスが印加される構成となっている。
また、支持ローラ６２対向部に反射型センサを配置し、ベルト上のトナー像を読み取る方式を用いる。最終色の転写工程からなるべく近い部分にセンサを配置する事でプロセスコントロールや色合わせの調整に要する時間を極力短縮する事が可能となる。本構成のように支持ローラ６２のような曲率を有する部分では、ベルト上のトナー像は量や電荷によっては非常に飛散しやすい状態にある。よってトナー像が支持ローラ６２上を通過するとき、支持ローラ６２に転写バイアス印加部材６７に印加されるバイアスと同極性のバイアスを印加し、ベルト上にトナーを引きつけて、飛散を防ぐものである。
【００１３】
また、紙間毎にプロセスコントロール用のパターン、定期的に入るプロセスコントロールやカラー画像形成装置特有の色合わせパターンを読み取る際にバイアス印加される事が望ましい。また、直接転写方式の場合用紙がベルト上を搬送されるため、紙間と通紙時でバイアスの切り替えを行うことで、吸湿により抵抗の下がった転写紙を用いたときなど、支持ローラ６２にかけたバイアスが、転写紙を介して支持ローラ６２に近接する感光体ドラム１１Ｋの転写部に回り込んでしまう。そこで、トナー飛散と回り込みを両立するような転写バイアスとが存在しない場合を想定し、切り替えが可能であると望ましい。
【００１４】
一層好ましくは、転写搬送ベルト６０の動作中は、支持ローラ６２に常にバイアスが印加されることがよい。転写搬送ベルト６０上には現像、転写、クリーニング等の各工程で飛散したトナーが少なからず付着している。従って、転写搬送ベルト６０が動作している限り、このような転写搬送ベルト６０上に直接付着しているトナーが他の部材へ飛散する可能性がある。それら飛散したトナーがセンサ表面やガイド部にトナーが付着すると、センサ出力異常が生じたり転写紙を汚すことになり問題である。そこで、転写搬送ベルト６０動作中は、常に支持ローラ６２にバイアスを印加し、転写搬送ベルト６０上に付着したトナーも飛散しないように引きつけておく。
尚、駆動ローラ６３が位置する転写搬送ベルト６０の外周面に接触するように、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００１５】
次に、図２で支持ローラ６２の構成について説明する。
周回部６２ａは、支持ローラ６２の基材として用いられる金属表面を鏡面仕上げしたり、あるいは支持ローラ６２の基材として樹脂材料を用いた場合にはその表面に高い平面性を有する金属膜を蒸着することにより金属面を構成しており、転写搬送ベルト６０上での画像濃度やベルト位置を検知する際の検知部として用いられるようになっている。つまり、転写画像の濃度検知や転写搬送ベルト６０の位置合わせのために転写搬送ベルト６０と対向して設けられている光学センサ（図示されず）からの照射光の反射面として用いられるようになっている。これにより、光学センサからの照射光の反射状況に応じた画像濃度の検知、あるいは位置合わせ用のマーキングの検知部を兼用させることができる。
【００１６】
熱非伝導部６２ｂに用いられる可撓性部材は、周回部６２ａと同等な外径若しくは僅かに小さい外径を呈しており、転写搬送ベルト６０の裏当て部として用いられるようになっている。可撓性部材は、また、バイアスが印加される構成とするため、導電性ゴム等からなり、比抵抗値が１０−３〜１０−１Ω・ｃｍに設定されている。
【００１７】
このように、本実施形態において、支持ローラ６２を断熱、もしくは金属より熱伝導率の低い部材を用いて構成するのは、支持ローラ６２が転写搬送ベルト６０の走行方向最下流側に位置する支持部材であり、従って、次工程の定着装置に近いという位置関係を考慮したものである。定着装置は、後に画像形成装置の構成を示して詳しく説明するが、転写紙上のトナーを熱と圧力により溶融定着させる装置であり、画像形成装置内の加熱源となっている。支持ローラ６２を上述した構成とすることにより、定着装置からの熱が支持ローラ６２に蓄積された場合でも転写搬送ベルト６０への熱伝達を抑制して転写搬送ベルト６０での部分的な温度上昇を防止することができ、これにより、熱膨張による転写搬送ベルト６０の伸びを防止することができる。
【００１８】
本転写装置がこの他に有する構成を、図１を参照して説明する。
転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能な構成としている。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。
転写紙の入口に位置する支持ローラ６１と静電吸着ローラ８０は、一体的に入口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図１の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入口ローラブラケット９０に固定されたピン９２が係合しており、揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離され、入口ローラ６１と静電吸着ローラ８０も下方に移動する。このような構成により、ブラックのみの画像形成時に、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。
一方、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、転写紙出口に位置する支持ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写装置６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。
【００１９】
次に、本転写装置を搭載した画像形成装置について説明する。
図３は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備える。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、帯電手段、現像手段、クリーニング手段とを備えている。また、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する光書込装置２が、下方には転写紙１００を担持して各画像形成部の転写部を通過するように搬送する転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置としての転写装置６が配置されている。転写装置６の詳細の構成については、先に説明したとおりである。
転写装置６の側方には定着装置７、排紙トレイ８等が備えられられている。定着装置７は、内部に発熱体を有する加熱ローラと従動ローラによって張架された定着ベルトと、内部に発熱体を有する加圧ローラとからなるベルト定着方式の定着装置である。
画像形成装置下部には、転写紙１００が載置された給紙カセット３、４を備えている。また、画像形成装置側面から手差しで給紙を行う手差しトレイＭＦが備えられている。
この他、トナー補給容器ＴＣが備えられ、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えられている。
【００２０】
以下に、本画像形成装置の動作について説明する。
給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写部を通過する。
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写部で転写紙１００に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。
一方、トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面は、クリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
また、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、定着装置７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第一の排紙方向Ｂまたは第二の排紙方向Ｃに向かう。第一の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方、第二の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００２１】
本画像形成装置に搭載された転写装置６は、転写搬送ベルト６０に担持搬送される転写紙１００が支持ローラ６２上を通過するとき、支持ローラ６２に転写バイアスと同極性のバイアスが印加されるため、転写搬送ベルト６０上のトナー像が飛散するのを防ぐことができる。これによって、センサ表面の汚れを未然に防止でき、センサ出力異常による不具合の発生を防止する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る転写装置の概略構成を示す図である。
【図２】支持ローラの構成を示す正面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  画像形成部
１１  感光体ドラム（像担持体）
６  転写装置
６０  転写搬送ベルト
６２  支持ローラ
６２１  バイアス印加電源
６７  転写バイアス印加部材
７  定着装置
１００  転写紙
【図１】
2006091044.tif 000003
【図２】
2006091044.tif 000004
【図３】
2006091044.tif 000005