(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、移動可能であって、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトから記録材に２次転写されず前記中間転写ベルトに残留した残留トナーを清掃するためのクリーニング手段と、を有し、前記クリーニング手段が、前記中間転写ベルトに当接し前記中間転写ベルトから残留トナーを除去する清掃部材と、前記清掃部材をすり抜けた残留トナーを帯電する帯電部材を備える画像形成装置において、
前記中間転写ベルトを介して前記像担持体に対応して配置され、前記像担持体から前記中間転写ベルトへトナー像を一次転写するための一次転写部材と、前記一次転写部材を、前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させることで前記中間転写ベルトと前記像担持体を当接離間させる当接離間部材と、
前記中間転写ベルトが移動している状態において、前記当接離間部材を制御して前記一次転写部材を前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させることによって発生する前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向の振動を、前記中間転写ベルトを介して前記帯電部材に伝達させることにより、前記帯電部材から前記中間転写ベルトへ残留トナーを吐き出す吐き出し動作を実施する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源を備え、前記帯電部材は、前記帯電電源から電圧が印加されることで前記すり抜けたトナーを帯電しつつ一部を回収し、
前記制御手段は、前記吐き出し動作を実施する間は、前記帯電電源から前記帯電部材への電圧の印加を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記当接離間部材を制御して前記一次転写部材を移動させる前に、前記中間転写ベルトの移動を開始させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吐き出し動作によって前記帯電部材から前記中間転写ベルトへ吐き出されたトナーは、前記中間転写ベルトの移動によって、前記像担持体と前記中間転写ベルトとが当接する位置を通過した後に前記クリーニング手段に再び到達し、前記清掃部材によって前記中間転写ベルトから除去されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記吐き出し動作を実施する際に、前記一次転写部材を移動させることによって前記中間転写ベルトを前記像担持体に当接させる動作を複数回実施することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源を備え、前記制御手段は、前記一次転写部材を前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させることによって発生する前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向の振動を前記帯電部材に伝達することによって前記帯電部材から前記中間転写ベルトへ残留トナーを吐き出す第一吐き出し動作と、前記第一吐き出し動作を実施していない状態において、前記帯電電源から前記帯電部材へ正極性と負極性の電圧を交互に印加することで前記帯電部材から前記中間転写ベルトへ残留トナーを吐き出す第二吐き出し動作と、の両方を実施することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング手段は、前記中間転写ベルトを張架する複数の張架ローラのうちの前記中間転写ベルトの移動方向において最も前記像担持体に近い位置に配置される第一の張架ローラに対して前記中間転写ベルトを介して対向することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第一の張架ローラは、前記中間転写ベルトに対して張力を付与するためのテンションローラであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記帯電部材は、複数の導電性繊維を備える導電性ブラシであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記導電性ブラシは、移動する前記中間転写ベルトに対して固定された状態で配置されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記帯電部材によって帯電された残留トナーは、前記像担持体から前記中間転写ベルトへトナー像が一次転写されると同時に前記中間転写ベルトから前記像担持体へ移動されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記当接離間部材は、前記一次転写部材を支持し、前記中間転写ベルトと前記像担持体とが当接する位置における前記中間転写ベルトの移動方向と略平行な方向に移動することで、前記一次転写部材を前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させる移動部材を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記中間転写ベルトの移動方向に関して、前記像担持体と前記像担持体に対応して設けられる前記一次転写部材を複数備え、前記当接離間部材は、複数の前記一次転写部材を支持し、前記略平行な方向に移動することで複数の前記一次転写部材を前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させることを特徴とする請求項１２に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、電子写真方式で画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置として、感光体から中間転写体に１次転写したトナー像を記録材に２次転写して画像を出力する中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写体としては、無端ベルト状の中間転写ベルトが広く用いられている。
【０００３】
特許文献１には、中間転写ベルトの移動方向において上流側にクリーニングブレードを設け、その下流側に帯電部材を設けたクリーニング手段が開示されている。クリーニングブレードにより中間転写ベルト上の残留トナーを概ね除去し、このクリーニングブレードをすり抜けた残留トナーを、帯電部材で帯電する。帯電された残留トナーは、感光体と中間転写ベルトが接触する１次転写部において感光体に逆転写されることで中間転写ベルトから除去される。このようなクリーニングブレードと帯電部材の両方を備えるクリーニング手段を以下ではハイブリット方式と言う。
【０００４】
ハイブリット方式では、帯電手段のみでクリーニング手段を構成する場合に比べ、帯電部材に付着するトナーの量も少なく、帯電手段の清掃に必要な時間、所謂ダウンタイムが低減できるというメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１９４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ハイブリッド方式においては、帯電手段に付着したトナーを帯電部材から再び中間転写体に移動させる（吐き出す）ことが、クリーニング手段を帯電部材のみで構成する場合よりも難しい。ハイブリッド方式においては、クリーニングブレードを通過することで残留トナーが摩擦帯電し、又、電荷が付与されるため、帯電部材に対して付着する残留トナーの電荷が不均一になり、極性も混在し易い傾向にある。そのため、帯電部材に印加する電圧の極性を切り替えるだけでは、帯電部材から残留トナーを効率的に吐き出すことが難しかった。
【０００７】
そこで、本発明は、ハイブリッド方式において帯電部材からトナー吐き出しを効率的に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、トナー像を担持する像担持体と、移動可能であって、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトから記録材に２次転写されず前記中間転写ベルトに残留した残留トナーを清掃するためのクリーニング手段と、を有し、前記クリーニング手段が、前記中間転写ベルトに当接し前記中間転写ベルトから残留トナーを除去する清掃部材と、前記清掃部材をすり抜けた残留トナーを帯電する帯電部材を備える画像形成装置において、前記中間転写ベルトを介して前記像担持体に対応して配置され、前記像担持体から前記中間転写ベルトへトナー像を一次転写するための一次転写部材と、前記一次転写部材を、前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させることで前記中間転写ベルトと前記像担持体を当接離間させる当接離間部材と、前記中間転写ベルトが移動している状態において、前記当接離間部材を制御して前記一次転写部材を前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向に移動させることによって発生する前記中間転写ベルトの内周面と交差する方向の振動を、前記中間転写ベルトを介して前記帯電部材に伝達させることにより、前記帯電部材から前記中間転写ベルトへ残留トナーを吐き出す吐き出し動作を実施する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ハイブリッド方式における帯電部材からのトナー吐き出し性能を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１における各転写部材の当接離間タイミングを説明する図
【図３】実施例１におけるクリーニング手段の詳細説明図
【図４】実施例１における導電性ブラシの構成模式図
【図５】実施例１におけるブラシ抵抗測定方法を説明する模式図
【図６】実施例１における当接離間構成を説明する構成断面図
【図７】（ａ）中間転写ベルトの駆動状態、帯電部材への電圧印加状態、１次転写部材の当接および離間状態と、帯電部材からの吐き出し状態の各関係を説明する図、（ｂ）帯電部材に振動を伝達する状態を説明する構成模式図
【図８】実施例２における２次転写ローラの当接離間構成を説明する模式図
【図９】（ａ）中間転写ベルトの駆動状態、帯電部材への電圧印加状態、２次転写部材の当接および離間状態と、帯電部材からの吐き出し状態の各関係を説明する図、（ｂ）帯電部材に振動を伝達する状態を説明する構成模式図
【図１０】（ａ）中間転写ベルトの駆動状態、帯電部材への電圧印加状態と、帯電部材からの吐き出し状態を示す関係図、（ｂ）中間転写ベルトが第一方向である正回転している時の帯電部材近傍の中間転写ベルトの状態を示した構成模式図、（ｃ）中間転写ベルトが第二方向である逆回転している時の帯電部材近傍の中間転写ベルトの状態を示した構成模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
（画像形成装置の動作）
図１は、画像形成装置の概略構成図である。ここでは、画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した画像形成装置のうち、中間転写ベルトを用いた４ドラムのフルカラー画像形成装置を示している。図１に示すフルカラーの画像形成装置は、着脱自在なプロセスカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）を備えている。これら４個のプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、同一構造である。異なる点は、プロセスカートリッジが収容しているトナーの色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成することである。プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれトナー容器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを有している。さらに、像担持体である感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有している。さらに、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、ドラムクリーニングブレード４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、廃トナー容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを有している。
【００１３】
プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの下方にはレーザユニット７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して行う。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに所定の負極性の電圧を印加することで、所定の負極性の電位に帯電された後、レーザユニット７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに所定の負極性の電圧を印加することで反転現像されて感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が形成される。尚、本実施例で使用するトナーは、負極性に帯電されている。
【００１４】
中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、張架ローラとしてのテンションローラ１０から構成されている。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、中間転写ベルト８の内側に１次転写手段としての１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設されており、不図示の電圧印加手段により転写電圧を印加する構成となっている。また、光学センサである色ずれ検知センサ２７により、中間転写ベルト８上に形成されたキャリブレーション用のトナーパターンを検知する。色ずれ検知センサ２７は、駆動ローラ９の近傍に設置される。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたトナー像は、各感光ドラムが矢印方向に回転する。同時に、中間転写ベルト８が不図示の中間転写ベルト駆動手段によって矢印Ｚ方向に回転し、さらに１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに正極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト８上に１次転写される。感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上に１次転写され、４色のトナー像が重なった状態で２次転写手段としての２次転写ローラ１１まで搬送される。
【００１５】
また、本実施例では感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは離接可能な構成となっている。１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが中間転写ベルト８を介して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに当接状態を変更可能な構成となっている。さらに、本実施例では感光ドラムの劣化を極力抑えるため、図２に示した動作シーケンスのようにプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの画像形成状態に合わせて、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、順次当接および離間する。１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの当接離間構成に関しては、本実施例の作用に係るため、詳細を後述する。
【００１６】
給搬送装置１２は、記録材Ｓを収納する給紙カセット１３内から記録材Ｓを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。そして、給搬送装置１２から搬送された記録材Ｓはレジストローラ対１６によって２次転写ローラ１１に搬送される。中間転写ベルト８から記録材Ｓへトナー像を転写するために、２次転写ローラ１１に正極性の電圧を印加する。これにより、搬送されている記録材Ｓに、中間転写ベルト８上のトナー像を２次転写する。トナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された記録材Ｓは排紙ローラ対２０によって排出される。トナー像が記録材Ｓに転写された後、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に残った１次転写残留トナーは、ドラム用のクリーニングブレード４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって除去される。
【００１７】
また、２次転写残留トナーは、クリーニング手段２２によって回収され帯電される。具体的には、２次転写残留トナーの大半は、中間転写ベルト８の移動方向において上流側に配置された清掃部材としてのクリーニングブレード２１によって掻き取られ、廃トナー回収容器２２０へと回収される。またクリーニングブレード２１をすり抜けた微量のトナー（以下、すり抜けトナーと呼称する）は、下流側に配置され、帯電手段としての帯電部材８０によって帯電される。その際、一部のすり抜けトナーは帯電部材８０により帯電される。帯電部材８０の作用については、詳しく後述する。
【００１８】
画像形成装置には、各種制御を行うための電気回路が搭載された制御基板２５を備え、制御部としてのＣＰＵ２６が搭載されている。ＣＰＵ２６は記録材である記録材Ｓの搬送に関る駆動源（不図示）や中間転写ベルト８及びプロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの駆動源（不図示）等の制御、画像形成に関する制御をおこなう。更には、ＣＰＵ２６は、更には故障検知に関する制御など、画像形成装置の動作を一括して制御している。
【００１９】
（中間転写ベルトユニット）
中間転写ベルト８は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトであり、複数の張架ローラである駆動ローラ９、テンションローラ１０、の２軸で張架され、テンションローラ１０により総圧１００Ｎの張力で張架されている。移動可能な中間転写ベルト８は、厚さ７０μｍ、図１の奥行き方向の長さ（以下長手と記述する）２５０ｍｍ、周長７００ｍｍの無端状のポリイミド樹脂ベルトで、導電剤としてカーボンを混合することにより体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍに調整している。電気的特性としては、電子導電性の特性を示し、雰囲気中の温湿度に対する抵抗値変動が小さいのが特徴である。体積抵抗率の範囲としては、転写性の観点から１×１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲が好ましい。１×１０９Ω・ｃｍより低い体積抵抗率だと、高温高湿環境下で転写電流逃げによる転写不良が発生し、１×１０１１Ω・ｃｍより高い体積抵抗率だと、低温低湿環境下で異常放電による転写不良が発生する。
【００２０】
体積抵抗率の測定方法は、三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用い、測定プローブはＵＲを用い、測定時の室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧２５０Ｖ、測定時間１０ｓｅｃの条件で行っている。
【００２１】
なお、本実施例では、中間転写ベルト８の材料としてポリイミド樹脂を使用したものの、熱可塑性樹脂であれば、他の材料でもよく、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の材料及びこれらの混合樹脂を使用しても良い。
【００２２】
駆動ローラ９は外径２６ｍｍ、長手面長２３５ｍｍ、基本肉厚１．３ｍｍの鋼製の三ツ矢管の外側に、８０μｍのシリコーンゴムをコートした重量１４０ｇのものを用いている。図１の奥行き方向に、外径８ｍｍの軸が管中心に圧入して延伸されており、軸と連結した不図示の中間転写ベルト駆動手段からの駆動により、駆動ローラ９は回転する。駆動ローラ９が回転すると、中間転写ベルト８の内面とシリコーンゴムとの摩擦抵抗により中間転写ベルト８を回転移動することができる。
【００２３】
また、テンションローラ１０は、外径２４ｍｍ、長手面長２３５ｍｍ、基本肉厚１．６ｍｍの鋼製の三ツ矢管のローラであり、重量１３０ｇのものを用いており、中間転写ベルト８に対して従動回転する。
【００２４】
１次転写部材である１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、外径５ｍｍ、長手面長２４５ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を発泡スポンジゴム体で被膜することで構成する。発泡スポンジゴム体は、体積抵抗率１０７Ω・ｃｍ、厚み４．５ｍｍ、長手面長２２５ｍｍに調整したアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエピクロルヒドリンゴムを主成分であり、外径１４ｍｍ、重量４０ｇのものを用いている。中間転写ベルト８を介して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対し、９．８Ｎの加圧力で当接させ、中間転写ベルト８の回転に伴い、従動して回転する。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのトナーを１次転写している時には、１５００Ｖの電圧が印加されている。
【００２５】
２次転写部材である２次転写ローラ１１は外径６ｍｍ、長手面長２６７ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を、発泡スポンジゴム体で被膜することで構成する。発泡スポンジゴム体は、体積抵抗１０８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍ、長手面長２２０ｍｍに調整したエピクロルヒドリンゴム（ＮＢＲ）とエピクロルヒドリンゴムを主成分とし、外径１６ｍｍ、重量７０ｇのものを用いている。また、２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８に対して、５０Ｎの加圧力で外周面に当接させ、中間転写ベルト８に対して従動回転する。
【００２６】
２次転写ローラに印加する電圧電源には、紙等の記録材に２次転写を行うための正電圧電源と、２次転写ローラへのトナー付着を防止するための負電圧電源とが設けられており、随意に切替可能となっている。また、本実施例では２次転写ローラの当接離間機構を有しており、図２に示したように画像形成中のみ２次転写ローラが中間転写ベルト８に対して当接される。
【００２７】
（クリーニング手段）
図３に本実施例におけるクリーニング手段２２の詳細を示す。クリーニング手段２２は、中間転写ベルト８の移動方向において、上流側に配置されるクリーニングブレード２１と、下流側に配置される帯電部材８０を備える。
【００２８】
クリーニングブレード２１は、長手面長２４０ｍｍ、厚み３ｍｍの亜鉛メッキ鋼板に、長手面長２３０ｍｍ、厚み２ｍｍのウレタンゴムブレードを貼り付けたものを用いる。クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８を介してテンションローラ１０に対して線圧０．４９Ｎ／ｃｍ程度の加圧力で、カウンタ方向に圧接されている。
【００２９】
本実施例においては、帯電部材８０として導電性ブラシを用いている。導電性ブラシは、複数の導電性繊維で構成され、繊維の先端が中間転写ベルト８から離れることなく接触し続ける固定式の構成である。これにより、導電性ブラシを回転体として中間転写ベルト８に対して回転させる構成よりも機構が簡略化され、回転によるトナーの飛び散りを抑制する効果がある。
【００３０】
帯電部材８０には、帯電電源である高圧電源６０から、帯電電圧が印加される構成となっている。また、テンションローラ１０は接地されており、帯電部材８０に印加される電圧の対向電極となるよう構成されている。高圧電源６０の出力は随意に変更可能であり、帯電部材８０にトナーと逆極性の正の電圧を印加することで、すり抜けトナーを正極性に帯電する。正極性に帯電されたすり抜けトナーは、１次転写部において感光ドラム１Ｙに逆転写され感光ドラム１Ｙ上に配置された廃トナー容器２４Ｙへ回収される。
【００３１】
本実施例で用いる導電性ブラシについて詳細に述べる。図４に示す通り、帯電部材８０を構成する導電性繊維８０ａはナイロンを主成分とし、導電剤としてカーボンを使用し、導電性繊維８０ａの１本の単位長さあたり抵抗値は１×１０５Ω／ｃｍであり、単糸繊度１７０Ｔ／６８Ｆである。この場合の単糸繊度は、１本の糸が６８フィラメントの繊維で構成され、その重さが１７０Ｔ（デシテックス：１００００ｍ分の長さの重さが１７０ｇ）であることを示している。導電性繊維８０ａの抵抗測定方法は、図５に示されるように、測定対象の導電性繊維８０ａを幅１０ｍｍ（Ｄ）で配置された２本のφ５金属ローラ８３で張架し、片側１００ｇの錘８４にて荷重をかける。この状態で、電源８１から２００Ｖの電圧を、金属ローラ８３を介して導電性繊維８０ａに印加し、その時の電流値を電流計８２で読み取り、１０ｍｍ（１ｃｍ）あたりの導電性繊維８０ａの抵抗値（Ω／ｃｍ）を算出している。なお、導電性繊維の抵抗範囲としては、すり抜けトナーを捕集させる観点から１×１０３〜１０７Ω／ｃｍの範囲が好ましい。
【００３２】
複数の導電性繊維８０ａとして帯電部材８０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように絶縁性ナイロンで構成される基布８０ｄに導電性繊維８０ａを織り込みブラシを構成し、厚さ１ｍｍのＳＵＳ板金８０ｅ上に基布８０ｄを導電性接着剤で接着している。この時、帯電部材８０の抵抗値Ｒｂ［Ω］は、１×１０３Ω、密度は１５本／ｍｍ２、導電性繊維８０ａの長さＸは５ｍｍ、長手面長Ｌは２２５ｍｍ、搬送方向幅Ｗは５ｍｍであり、中間転写ベルト８搬送方向に５列が植毛されている。また、帯電部材８０の先端位置は、前述した中間転写ベルト８の表面に対して、約１．０ｍｍの侵入量で固定配置され、移動する中間転写ベルト８に対して周速差を有している。
【００３３】
図３に示したように、２次転写残留トナーは、大半が上流に配置されたクリーニングブレード２１によって、機械的に掻き取られ、廃トナー回収容器２２０へ回収される（図３Ａ）。一方で、中間転写ベルト８の表面には、製造時の問題や異物等の付着により、無数の微小凹凸が存在する。微小凹凸が有る部分は、クリーニングブレード２１と、中間転写ベルト８との密着性が十分でなくなるためクリーニングブレード２１を通過する、すり抜けトナーが発生しやすい。すり抜けトナーをそのままの状態にしておくと、クリーニング不良となるため、本実施例においては帯電部材８０で帯電させ、感光ドラム１Ｙに逆転写させて回収している。帯電部材８０として、導電性ブラシではなく導電性ローラを採用することも可能であるが、導電性ブラシはベルトの凹凸に柔軟に追従する点でより好ましい。
【００３４】
すり抜けトナーは、帯電部材８０を通過する際に、高圧電源６０より印加された正極性の電圧により、現像時のトナー極性と逆極性である正極性に帯電され、最適な正電荷が付与される（図３Ｃ）。最適な正電荷を均一に付与するために、印加する正極性の電圧値は１．５〜２ｋＶであるのが望ましい。正電荷が付与されたすり抜けトナーは、次回の１次転写時に１次転写ローラ６Ｙに印加された正極性の電圧により感光ドラム１Ｙに逆転写され、感光ドラム１Ｙ上に配置された廃トナー容器２４Ｙへ回収される。本実施例では、帯電されたすり抜けトナーは、次に搬送される記録材に対して感光ドラム１Ｙから中間転写ベルト８にトナー像が一次転写されると同時に、中間転写ベルト８から感光ドラム１Ｙに逆転写される。（転写同時クリーニング）
【００３５】
（本実施例の特徴）
帯電部材８０には、中間転写ベルト８上のすり抜けトナーを帯電する際に、一部のトナーが付着し蓄積する。帯電部材８０上にトナーが蓄積すると、帯電部材８０の帯電性能の低下につながり、帯電不良のすり抜けトナーは感光ドラムに逆転写されにくいため、記録材上にスジ状の画像不良が発生する場合がある。そのため、帯電部材８０からトナーを吐き出す必要がある。
【００３６】
本実施例では、帯電部材８０から効率良くトナーは吐き出すために、帯電部材８０に物理的な振動を与えることを特徴とする。帯電部材８０に物理的な振動を与えるために、加振手段を備える。本実施例では、上述の１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが加振手段を構成する一部として兼用されている。加振手段によって発生した振動が振動伝達手段を介して帯電部材８０に伝わることで、帯電部材８０から中間転写ベルト８にトナーを吐き出すことが可能である。
【００３７】
本実施例の加振手段は、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、それぞれに対応して設けられた当接離間部材である当接離間スライダー６１２Ｙ、６１２Ｍ、６１２Ｃ、６１２Ｋと、を備えている。当接離間部材について、１次転写ローラ６Ｙに対応する当接離間スライダー６１２Ｙを用いて説明する。尚、本実施例の１次転写ローラ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに対応する当接離間スライダー６１２Ｍ、６１２Ｃ、６１２Ｋは、いずれも同様の構成であるので説明を省略する。
【００３８】
図６は、１次転写ローラ６Ｙの当接状態、離間状態を説明するための図である。図６（ａ）は、１次転写ローラ６Ｙの当接離間構成を図１の画像形成装置正面から見た構成模式図であり、当接状態と離間状態を説明している。図６（ｂ）は、中間転写ベルト８の移動方向から見た１次転写ローラ６Ｙの当接離間構成の構成模式図である。
【００３９】
図６（ｂ）に示したように、本実施例では、中間転写フレーム６３に対して、１次転写ローラ６Ｙの両端部に設けた軸受６１Ｙを両端部の加圧バネ６２Ｙによって加圧する構成である。加圧バネ６２によって加圧されることで、１次転写ローラ６Ｙは中間転写ベルト８を介して感光ドラム１Ｙに当接する。
【００４０】
軸受６１Ｙには当接離間状態を作り出すための当接離間ボス６１１Ｙが設けられている。不図示の駆動源から力を受けて当接離間スライダー６１２Ｙがベルト移動方向と略平行な方向にスライド移動することで、当接離間ボス６１１Ｙを当接離間スライダー６１２が規制する位置が変更される。図６（ａ）では、当接状態と変更状態を示している。離間状態では加圧バネ６２Ｙが圧縮された状態で維持されることで、１次転写ローラ６Ｙを中間転写ベルト８から離れた位置に位置するように規制することが可能である。本実施構成においては、１次転写ローラ６Ｙの離間量として、１次転写ローラ６Ｙと中間転写ベルト８の間が３．７ｍｍ、中間転写ベルト８と感光ドラム１Ｙ間が１．５ｍｍの隙間になるようにする。当接状態では、当接離間スライダー６１２Ｙがスライド移動することで、当接離間ボス６１１Ｙに対する規制が解除され、中間転写ベルト８を介して１次転写ローラ６Ｙが感光ドラム１Ｙに対して当接した状態になる。
【００４１】
次に、本実施例におけるトナー吐き出し動作について、図７を参照して説明する。図７（ａ）は、中間転写ベルト８の駆動状態、帯電部材８０への電圧印加状態、１次転写ローラの当接および離間状態と、帯電部材８０からの吐き出し状態の各関係を説明する図である。図７（ｂ）は、帯電部材８０に振動を伝達する状態を説明する構成模式図である。図７（ｂ）においては、１次転写ローラが離間状態のときの中間転写ベルト８の位置を破線で示し、当接状態の時の位置を太線で示す。当接離間スライダー６１２によって１次転写ローラが移動すると、中間転写ベルトが振動する。図７（ｂ）に示すように、各１次転写ローラは、図におけるＲ方向に移動する。
【００４２】
本実施例におけるトナー吐き出し動作は、ＣＰＵ２６によってモード（吐き出しモード）が選択され実施される。吐き出しモードは、所定枚数毎やプロセスカートリッジを交換したタイミング等で、ＣＰＵ２６によって実施される。吐き出しモードは、帯電部材８０にトナー付着が予測されるような場合、ジャムの発生後、キャリブレーションの実施後のタイミングで実施しても良い。
【００４３】
また、吐き出しモードは、不図示の操作部から作業者の指示を受けて実施してもよい。吐き出しモードが実行されると、最初に中間転写ベルト８０の駆動が開始される。その後、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが順次感光ドラムに当接される。
【００４４】
図７（ｂ）に示したように、当接動作時の１次転写ローラ部におけるＲ方向の中間転写ベルトの速度変化によって、中間転写ベルト８は振動し、中間転写ベルト８を伝搬して帯電部材８０に矢印Ｑ方向の振動が伝達する。この振動の伝達により、帯電部材８０に付着したトナーが中間転写ベルト８上に吐き出される。その後、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは順次感光ドラムから離間された後、再度当接動作を実施し、帯電部材８０からのトナー吐き出しをする。
【００４５】
中間転写ベルト８へ吐き出されたトナーは、極性が正負混合した状態である。本実施例では、各一次転写部を通過させ、クリーニング手段２２に再び到達させてベルトクリーニングブレード２１によって回収する。吐き出しモードは、ベルトクリーニングブレード２１によって回収後、中間転写ベルト８を停止した後に終了する。
【００４６】
なお、本実施例では、吐き出しモード実行中に、帯電部材８０に対する電圧印加を停止する。帯電部材８０に正、負のどちらかの極性の電圧を印加すると、帯電部材に印加電圧と逆極性のトナーが付着し易くなるため振動による吐き出し効果が得られ難くなるからである。
【００４７】
以上示したように、本実施例の構成により、帯電部材８０に付着したトナーを効果的に吐き出すことが可能である。
【００４８】
なお、本実施例においては、当接動作による帯電部材８０からの吐き出しを２度実施する構成を用いたが、当接離間動作の回数が多いほど帯電部材８０からのトータルのトナー吐き出し量は多く、より効果的なトナー吐き出しを実施することができる。
【００４９】
また、画像形成装置が１次転写ローラの当接離間機構を動作させる速度を複数持つ場合には、速い速度で当接離間動作を実施したほうが、中間転写ベルト８に与える振動が大きく、帯電部材８０からのトナー吐き出し量が多くなる。
【００５０】
また、１次転写ローラ６の軸中心位置を、感光ドラム１の軸中心に対して、１次転写ローラ６の加圧方向に対して、上下流にオフセットさせる構成を用いると、中間転写ベルト８のＲ方向の振幅が大きくなる。この構成によって、帯電部材８０からのトナー吐き出し量が多くなり、より効果的にトナー吐き出しを実施することができる。
【００５１】
また、本実施例においては、加振手段として専用の手段を設けるのではなく、１次転写ローラを当接離間させる当接離間スライダー６１２を兼用させる構成で説明したが、専用の加振手段を設ける構成であってもよい。例えば、中間転写ベルト８に対して感光ドラム１を当接離間させる手段を、別箇設けても良い。
【００５２】
また、本実施例においては、帯電部材８０に電圧を印加しない状態でトナー吐き出し動作を実施したが、別途振動による吐き出しを実施しないタイミングにおいて、正逆の電圧を帯電部材８０に印加し、静電的な吐き出しを行ってもよい。具体的には、図７（ａ）において、中間転写ベルト駆動動作中、帯電部材８０の吐出状態が保持のタイミングにおいて、正逆の電圧を印加するような構成である。この構成であれば、振動によるトナー吐き出しと静電的なトナー吐き出しを連続的に実施することができ、効果的である。
【００５３】
（実施例２）
実施例１では、加振手段として一次転写ローラ６と、当接離間スライダー６１２を用いる構成を説明した。本実施例では、加振手段として２次転写ローラ１１の当接離間機構を用いることを特徴とする。
【００５４】
図８は、実施例２の加振手段を説明するための図である。実施例１では、クリーニング手段２０を各一次転写部の直前に配置されるテンションローラ１０に対向させたが、本実施例では、クリーニング手段２２を各一次転写部の直後に配置される駆動ローラ９に対して対向させている。実施例２の加振手段は、２次転写ローラ１１と２次転写フレーム１１０と軸受１１１と加圧バネ１１２と、軸受１１１に作用する当接離間スライダー１１３を備えている。
【００５５】
図８（ａ）は、２次転写ローラ１１が中間転写ベルト８に当接した状態を説明する模式図であり、図８（ｂ）は、２次転写ローラ１１が中間転写ベルト８から離間した状態を説明する模式図である。本実施例では、２次転写フレーム１１０に対して、２次転写ローラ１１の両端部に設けた軸受１１１を両端部の加圧バネ１１２によって加圧することで、中間転写ベルト８を挟んで、駆動ローラ９に対して２次転写ローラ１１を加圧する。
【００５６】
軸受１１１には、当接離間部材である当接離間スライダー１１３が不図示の２次転写離間ギアからの駆動により左右に動くことで、当接状態と離間状態を作り出すことができる。図８（ａ）のように当接離間スライダー１１３が画像形成装置正面から見て左側に位置する場合には、加圧バネ１１２は２次転写フレーム１１０に対して、解放された状態になり、２次転写ローラ１１は駆動ローラ９に対して当接した状態となっている。図８（ｂ）のように当接離間スライダー１１３が画像形成装置正面から見て右側に位置する場合には、加圧バネ１１２は２次転写フレーム１１０に対して、圧縮された状態になり、２次転写ローラ１１は駆動ローラ９に対して離間した状態になる。本実施構成においては、当接離間スライダー１１３は、左右に６ｍｍ移動する構成とし、２次転写ローラ１１の離間量として、２次転写ローラ１１と中間転写ベルト８の間が０．８ｍｍの隙間になるように構成した。
【００５７】
次に、本実施例におけるトナー吐き出し動作について、図９を参照して説明する。図９（ａ）は、中間転写ベルト８の駆動状態、帯電部材８０への電圧印加状態、２次転写ローラ１１の当接および離間状態と、帯電部材８０からの吐き出し状態の各関係を説明する図である。
【００５８】
図９（ｂ）は、２次転写ローラが当接状態の時の帯電部材８０近傍の中間転写ベルト８の状態を示した構成模式図である。図９（ｂ）においては、２次転写ローラが離間状態のときのローラ位置を破線で示し、当接状態の時の位置を太線で示している。本実施例の画像形成装置においては、２次転写ローラ１１の離間状態と当接状態で矢印Ｔ方向に中間転写ベルト８および駆動ローラ９の表面を振動が伝搬する。
【００５９】
実施例１と同様に、トナー吐き出し動作が実行されると、まず中間転写ベルト８０が駆動開始される。その後、２次転写ローラ１１が中間転写ベルト８を介して駆動ローラ９に対して当接する。図９（ｂ）に示したように、当接動作時の２次転写ローラ部におけるＴ方向の中間転写ベルト８の振動が、中間転写ベルト８および駆動ローラ９の表面を伝搬し、帯電部材８０に矢印Ｕ方向の振動が伝達する。この振動の伝達により、帯電部材８０に付着したトナーが中間転写ベルト８上に吐き出される。その後、２次転写ローラ１１は駆動ローラ９から離間された後、再度当接動作を実施し、帯電部材８０からのトナー吐き出しをする。
【００６０】
さらにその後、再度離間動作を実施し、帯電部材８０から吐き出したトナーがベルトクリーニングブレード２１に到達し、回収された後に中間転写ベルト８を停止し、トナー吐き出し動作を終了する。また、本実施形態においても実施例１と同様に、トナー吐き出し動作中は帯電部材８０に電圧を印加しない構成とした。
【００６１】
以上示したように、本実施例の構成により実施例１と同様に、帯電部材８０に付着したトナーを効果的に吐き出すことが可能である。
【００６２】
また、本実施例においては、加振手段として２次転写ローラ１１を用いることで、実施例１よりも大きな当接圧で帯電部材８０に振動を与えることが可能である。当接圧が大きいほど、当接時の振動が大きく、帯電部材８０からのトナー吐き出し量が多くなり、より効果的にトナー吐き出しを実施することができる。
【００６３】
（実施例３）
実施例１では、加振手段として一次転写ローラ６と、当接離間スライダー６１２を用いる構成を説明した。本実施例では、加振手段として中間転写ベルト８を回転移動させる駆動手段を用いることを特徴とする。
【００６４】
本実施例では、中間転写ベルト８を回転移動させる駆動ローラ９と駆動ローラ９の回転を制御するＣＰＵ２６を用いて、帯電部材８０に振動を与える。具体的には、帯電部材８０に接触する中間転写ベルト８の回転方向を、正回転、逆回転（逆方向）を繰り返して変更することによって、帯電部材８０に対して振動を与え、帯電部材８０からトナーを吐き出す構成である。
【００６５】
本実施例におけるトナー吐き出し動作について、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は、中間転写ベルト８の駆動状態、帯電部材８０への電圧印加状態と、帯電部材８０からの吐き出し状態を示す関係図である。図１０（ｂ）は、中間転写ベルト８が第一方向である正回転している時の帯電部材８０近傍の中間転写ベルト８の状態を示した構成模式図である。図１０（ｃ）は、中間転写ベルト８が第二方向である逆回転している時の帯電部材８０近傍の中間転写ベルト８の状態を示した構成模式図である。
【００６６】
実施例１と同様に、トナー吐き出し動作が実行されると、まず中間転写ベルト８０が駆動開始される。図１０（ｃ）に示したように、この回転方向の切り替えにより、帯電部材８０部におけるＶ方向の中間転写ベルトの速度変化によって、中間転写ベルト８は振動し、帯電部材８０に矢印Ｖ方向の振動が伝達する。この振動の伝達により、帯電部材８０に付着したトナーが中間転写ベルト８上に吐き出される。その後、逆回転方向から正回転方向に回転方向が切り替えられ、このタイミングにおいても、中間転写ベルト８は振動し、帯電部材８０からトナーが吐き出される。その後さらに、正回転から逆回転への切り替え、逆回転から正回転への切り替えを経て、帯電部材８０から吐き出したトナーがベルトクリーニングブレード２１に到達し、回収された後に中間転写ベルト８を停止し、トナー吐き出し動作を終了する。なお、本実施形態においても実施例１、２と同様に、トナー吐き出し動作中は帯電部材８０に電圧を印加しない構成とした。
【００６７】
以上示したように、本実施例の構成により実施例１、実施例２と同様に、帯電部材８０に付着したトナーを効果的に吐き出すことが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光ドラム
８  中間転写ベルト
９  駆動ローラ
１１  ２次転写ローラ
６１２Ｙ、６１２Ｍ、６１２Ｃ、６１２Ｋ  当接離間スライダー
８０  帯電部材
１１３  当接離間スライダー
【図１】
0006512901.tif 000002
【図２】
0006512901.tif 000003
【図３】
0006512901.tif 000004
【図４】
0006512901.tif 000005
【図５】
0006512901.tif 000006
【図６】
0006512901.tif 000007
【図７】
0006512901.tif 000008
【図８】
0006512901.tif 000009
【図９】
0006512901.tif 000010
【図１０】
0006512901.tif 000011