(57)【要約】【課題】転写材の汚れを防ぐことができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体と、像担持体に像を形成する像形成手段と、像担持体と対向しており、像形成手段により形成された像を、像担持体との間の転写部位に転写材を接触通過させて転写材に転写するブレード形状を成す弾性を有する転写手段とを有する画像形成装置において、上記転写手段が、クリーニング時には、転写時と比較して転写材進行方向上流側が像担持体と接触することを特徴とする。又、前記転写手段の像担持体に接触する部分を移動させる手段として電磁石を用いることを特徴とする。【選択図】図２
2006221009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、像担持体に像を形成する像形成手段と、像担持体と対向しており、像形成手段により形成された像を、像担持体との間の転写部位に転写材を接触通過させて転写材に転写するブレード形状を成す弾性を有する転写手段とを有する画像形成装置において、
上記転写手段が、クリーニング時には、転写時と比較して転写材進行方向上流側が像担持体と接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記転写手段の像担持体に接触する部分を移動させる手段として電磁石を用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記転写手段の像担持体に接触する部分を移動させる手段として用いる電磁石を動作させる、バイアスが上記転写手段に印加させるバイアスと共通であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体と、像担持体に像を形成する像形成手段と、像担持体と対向しており、像形成手段により形成された像を、像担持体との間の転写部位に転写材を接触通過させて転写材に転写するブレード形状を成す弾性を有する転写手段とを有する画像形成装置において、
上記転写手段が非転写時には、像担持体と離間し、離間させる手段として電磁石を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
上記転写手段を像担持体と離間させる手段として用いる電磁石を動作させる、バイアスが上記転写手段に印加させるバイアスと共通であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成内に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体と、これに圧接する転写部材とを備え、これら両者の間を転写材を通過させるとともに、このとき転写部材にバイアス電圧を印加して、像担持体側のトナー像を転写材に転写するように構成した画像形成装置が既に提案されている。
【０００３】
図９はこのような画像形成装置Ｍの典型的な例を示す概略側面図である。
【０００４】
図９に示した例においては紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印Ｘ方向にプロセススピード１１５ｍｍ／ｓで回転する径２４ｍｍの円筒状の像担持体としての感光ドラム１の表面が不図示の電源によって径１２ｍｍの帯電ローラ２を介して一様にＶＤ＝−６００Ｖに帯電された後、画像情報書き込み手段３によって画像変調されたレーザービームスリット露光等によって感光ドラム１の帯電面に画像情報が付与されて感光ドラム１の露光された部分がＶＬ＝−１００Ｖに減衰して静電潜像が形成される。
【０００５】
次いで、この潜像に現像器４によってトナーが供給されてトナー像が形成される。像担持体としての感光ドラム１の回転に伴ってこのトナー像が、転写部材たる径１８．０ｍｍの転写ローラ５が感光ドラム１に当接するニップ部たる転写部位に到達すると、上記トナー像とタイミングを合わせて転写材Ｐもこの転写部位に到達し、このとき、上記転写ローラ５に転写バイアスを印加して、転写材裏面にトナーと反対極性の電荷を付与し、感光ドラム１のトナー像を転写材に転移させるものとする。
【０００６】
図示の装置においては感光ドラムとしてＯＰＣ感光ドラムを使用して帯電手段としては感光ドラム１に圧接従動して、これを負帯電させる帯電ローラ２を、転写手段としてはこれも感光ドラム１に圧接駆動し、転写材裏面に正電荷を付与する半導電性の転写ローラ５を用いた。
【０００７】
画像露光はイメージ露光で、現像器４にＶDIV ＝−３７０Ｖを印加した場合ネガトナーにより反転現像が行われる。
【０００８】
このような画像形成装置において、転写ローラ５がトナー等で汚れた場合のクリーニングには、トナーの帯電特性と同極性のバイアスを印加することにより、転写ローラ５上のトナーを感光ドラム１上に戻し、感光ドラムのクリーニング装置で回収するということが行われている。
【０００９】
一方で、弾性ブレードを用いた転写方式（以下、ブレード転写）も提案されている。ブレード転写方式は、転写ローラ方式と比較して、搬送速度に大きな影響を与えないために、比較的製造時の精度が厳しくなく、その構造から低コストで小型化が図り易いという利点があったり、特許文献１に提案されているように感光ドラム１のクリーニングの補助としても役立つ。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１０９７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ブレード転写方式が感光ドラムのクリーニングの補助も行えることが提案されているが、逆に、転写ブレードが固定されているために、使用していくうちに、転写ブレードと転写材や感光ドラムが直接接触する部分の近傍でトナーが堆積し、転写材の先端等の転写ブレードへの当接の仕方が少し変わったとき等に、転写材の先端を汚すといった問題が発生する。この問題は、転写ブレードにトナーと同極性のバイアスを印加しても、感光ドラムと転写ブレードが接触していない部分であるため、転写ブレード上のトナーが感光ドラムに戻らないため、うまくクリーニングできないという問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、転写材の汚れを防ぐことが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】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するため、像担持体に潜像を形成する像形成手段と、この像形成手段により形成された潜像を現像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体に当接するブレード状の導電性弾性転写部材を有し、上記像担持体と接触し転写部を形成する。このような画像形成装置において、上記ブレード状の導電性弾性転写部材をクリーニングする際には、像担持体とブレード状の導電性弾性転写部材の接触状態を通常の転写時とは変えることにより、通常の転写時に像担持体や転写材に接触する部分よりも広い範囲を接触させクリーニングすることにより、通常の転写時に転写材が多少、その搬送位置を変えたとしても、クリーニングされていない部分に接触しないようになり、転写材が汚れることがなくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、転写部材をブレード状の導電性弾性転写部材とすることで、低コスト、小型化が図られ、一方でクリーニングが大きな問題であったブレード状の導電性弾性転写部材を用いても、クリーニングが困難であった転写部近傍もクリーニングすることが可能となり、転写材に汚れを発生させることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態してのレーザービームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。
【００１７】
先ず、図１を参照してレーザービームプリンタ（以下、「画像形成装置」と言う）の構成を説明する。
【００１８】
図１に示すレーザービームプリンタは、像担持体としてドラム型の電子写真感光ドラム（以下、「感光ドラム」と言う）１を備えている。感光ドラム１は、装置本体Ｍによって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｘ方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００１９】
プロセスカートリッジＣは、感光ドラム１と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラ２（帯電手段）、電子写真感光ドラムにトナー像を形成する現像手段４、電子写真感光ドラム表面に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング手段６等がある。本実施の形態のプロセスカートリッジＣは、感光ドラム１の周囲に帯電手段２、現像手段４、クリーニング手段６を配置し、これらを枠体で覆って一体化したものがプロセスカートリッジＣであり、これを装置本体Ｍに着脱可能に構成している。
【００２０】
又、装置本体Ｍの前部には、紙等のシート状の記録材Ｐを収納した給紙トレイ７が配置されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラ８、搬送ローラ９、搬送ガイド１０、定着装置１１、排紙ローラ１２、排紙トレイ１３が配置されている。
【００２１】
次に、上述構成の画像形成装置の動作を説明する。
【００２２】
駆動手段（不図示）によって矢印Ｘ方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
【００２３】
帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しレーザー光学系等の露光手段３によって画像情報に基づいた画像露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００２４】
静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラを有しており、この現像ローラに現像バイアスを印加し、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させることで、トナー像としての現像（顕像化）を行う。
【００２５】
トナー像は、弾性転写ブレード１５によって紙等の記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、給紙トレイ７に収納されており、給紙ローラ８・搬送ローラ９によって給紙・搬送され、トップセンサー９を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部に搬送される。このとき、記録材Ｐは、不図示のトップセンサーによって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期が取られる。弾性転写ブレード１５は、感光ドラム1 に圧接するように、回転自在にフレームに固定されており、又、転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００２６】
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置１１に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱・加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。
【００２７】
トナー像定着後の記録材Ｐは、排出ローラ１２によって装置本体Ｍ上面の排紙トレイ１３上に搬送・排出される。
【００２８】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成に備える。
【００２９】
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。
【００３０】
図２に本実施の形態の特徴である、感光ドラム１と弾性転写ブレード１５の拡大断面図を示す。
【００３１】
図２において、弾性転写ブレード１５は、感光ドラム１の回転方向Ｘに対して順方向で当接され、弾性転写ブレード１５の弾性により加圧され転写ニップ部を形成している。弾性転写ブレード１５は、例えばＰＥＴ等の樹脂に導電性のカーボン等の添加物を加えて導電化したもので、本実施の形態で用いたものは、長手方向の長さが２２０ｍｍ、厚み１５０μｍ、幅３０ｍｍのもので、その抵抗値は、電極から感光ドラム１をアルミ製のドラムに置き換えて、１ｋＶの電圧を印加した際の抵抗が１０6 Ω程度のものを使用した。
【００３２】
弾性ブレード１５は、図２の１６に示すホルダーに接着や熱溶着等により取り付けられており、ホルダー１６は図２の矢印Ｙに示す方向に回転可能な形でフレームに固定されている。ホルダー１６には、磁石１７が図２に示すように固定されている。
【００３３】
又、フレームには、転写用高圧電源１８から繋がった電磁石１９が固定されており、ホルダー１６に取り付けられた磁石１７と吸着したときに、弾性転写ブレード１５自体の弾性により感光ドラム１に対して転写時に適正な圧力になるように位置決めされている。本実施例では正の電圧が印加されたとき、若しくは電圧が印加されていないときに、磁石１７と電磁石１９が吸着するように電磁石１９の巻き線方向が設定されている。
【００３４】
図３に弾性転写ブレード１５のクリーニング時の状態を示す。転写用高圧電源１８から負のバイアスが印加され、磁石１７と電磁石１９が反発し、ホルダー１６が押し上げられ図３のような状態になる。
【００３５】
図４に感光ドラム1 と弾性転写ブレード１５の転写部の拡大断面図を示し、クリーニング動作を説明する。
【００３６】
図４（ａ）は、転写動作を繰り返すと、転写時には転写材と常時接触しない、転写部の転写材搬送方向上流側にトナーＴの汚れが蓄積していく。これは、非転写時に感光ドラム１上のカブリトナーと呼ばれる非印字領域に少量ではあるが、現像されるトナーＴが弾性転写ブレード１５上に転移されたものが主な要因である。このカブリトナーは、転写部にも転移するが、通常は接触している感光ドラム1 に戻ったり、転写材に見えない程度に少量ずつ吐き出されている。しかし、転写材や感光ドラム１が常時接触しない弾性転写ブレード１５の上流部においては徐々にトナーＴによる汚れが発生し、この汚れが転写材の先端等に見える形で転移し問題となる。
【００３７】
図５に弾性転写ブレード１５の感光ドラム側から見たものの略式図を示す。
【００３８】
図５において矢印Ｐが転写材搬送方向である。領域Ｔｒが通常の転写時に感光ドラム1 に接触している部分で、クリーニング時には領域Ｃｒが接触しこの部分のクリーニングを行う。領域Ｃより、転写材搬送方向に汚れが残ることがあるが、この部分は、通常の転写時には転写材が触れることは全くないので大きな問題とならない。
【００３９】
弾性転写ブレード１５を通常の転写時の状態で、負のバイアスを印加しても、汚れが上流側で感光ドラム１が接触していないために十分にクリーニングできない。そこで、本実施の形態では、クリーニング時に負のバイアスを印加し、それと共に図４のように弾性転写ブレード１５を転写時より撓ませて、上流側を感光ドラム１に接触させ弾性転写ブレード１５の上流側のクリーニングを行う。
【００４０】
その後、転写時若しくは転写バイアスが印加されていないときには、磁石１７と電磁石１９が吸着する。このとき、弾性転写ブレード１５の上流側にトナー汚れのない、きれいな部分が存在するため転写材の先端を汚すこともなくなる。
【００４１】
本実施の形態では、弾性転写ブレード１５の当接圧が変わる方向で動かしたが、クリーニング時に弾性転写ブレード１５の転写部の上流側がクリーニングできれば良いので、図５に示すように矢印Ｚ方向に動かしても同様の効果が得られる。
【００４２】
以上、説明してきたように本実施の形態を用いることにより、簡単な部材を追加することで弾性転写ブレード１５の実用上の大きな問題である、弾性転写ブレード１５汚れの問題が解決でき、ブレード転写方式が持つ、低コスト、オゾンレス、小型化といった従来からの利点を損なうこともない。
【００４３】
＜実施の形態２＞
図６に本実施の形態の特徴である、感光ドラム１と弾性転写ブレード２５の拡大断面図を示す。
【００４４】
本実施の形態では、弾性転写ブレード１５の当接圧が変わる方向で動かしたが、クリーニング時に弾性転写ブレード１５の転写部の上流側がクリーニングできれば良いので、図６に示すように矢印Ｚ方向に動かしても同様の効果が得られる。
【００４５】
本実施の形態を用いることにより、前記実施の形態１と同様の効果を得られる上、本実施の形態では、クリーニング時に弾性転写ブレード１５を、通常の転写時より撓ませないで済むので、弾性転写ブレード１５の感光ドラム1 への当接圧や弾性転写ブレード１５の剛性といったものへの制約が非常に少なく、その他の条件により、弾性転写ブレード１５の剛性や当接圧を自由に設定できるというメリットがある。
【００４６】
＜実施の形態３＞
図７に本実施の形態の特徴である、感光ドラム１と弾性転写ブレード３５の拡大断面図を示す。
【００４７】
図７において、弾性転写ブレード１５、ホルダー１６は、前記実施の形態と略同様のものを用いた。本実施の形態では、ホルダー１６に磁性の金属片２０を取り付けてあり、図中の矢印Ｓの方向に不図示のバネ等により付勢されている。本実施の形態でも前記実施の形態と同様に電磁石１９は、転写用高圧電源１８から弾性転写ブレード１５に供給される転写バイアスにより動作する。図６は転写時の状態であり、転写用高圧電源１８から弾性転写ブレード１５に転写バイアスが供給されるとき、電磁石１９はホルダー１６に固定された金属片２０を吸着し、図７の状態になる。
【００４８】
一方、非転写時の状態を図８に示す。
【００４９】
図８において、非転写時には、弾性転写ブレード１５に供給する電圧を止めることにより、電磁石１９が金属片２０を吸引する力を失うことにより、ホルダー１６は上述したように不図示のバネ等により矢印Ｓの方向に付勢されているため、図８に示すように、弾性転写ブレード１５は感光ドラム１から離間することになる。図８において、２１は離間時のストッパーであり、転写バイアスが再び弾性転写ブレード１５に供給されたとき、電磁石１９が金属片２０を吸引し、ホルダー１６を再び図７の状態に引き戻すことができる位置に設定されている。
【００５０】
本実施の形態を用い、転写バイアスを印加するタイミングを、略感光ドラム１と弾性転写ブレード１５の間に転写材Ｐが介在しているときに限定することにより、感光ドラム１から弾性転写ブレード１５に転移するトナーＴを大幅に削減できる。
【００５１】
本実施の形態を用いることにより、弾性転写ブレード１５をクリーニングするのではなく、根本的に汚れなくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の転写部の転写時を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の転写部のクリーニング時を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の転写部のクリーニング動作を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１の転写部材の領域を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の転写部を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の転写部の転写時を示す概略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３の転写部の非転写時を示す概略断面図である。
【図９】従来例の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザスキャナ
４  現像器
５  転写ローラ
６  クリーニング装置
７  給紙トレイ
８  給紙ローラ
９  搬送ローラ
１０  搬送ガイド
１１  定着装置
１２  排紙ローラ
１３  排紙トレイ
１５  転写ブレード
１６  ホルダー
１７  磁石
１８  高圧電源
１９  電磁石
２０  金属片
【図１】
2006221009.tif 000003
【図２】
2006221009.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006221009.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006221009.tif 000008
【図７】
2006221009.tif 000009
【図８】
2006221009.tif 000010
【図９】
2006221009.tif 000011