(57)【要約】【課題】トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体の内周面側におけるトナーによる汚染の影響を低減することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、トナー像が表面に形成される像担持体１に隣接して配置された周回移動可能なベルト体５１と、ベルト体５１の内周面側に配置されベルト体５１の移動に伴って回転する回転体５６と、回転体５６を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力するバイアス出力手段５８と、回転体５７の表面からトナーを除去する清掃部材９１と、を有する構成とする。【選択図】図１
2008009192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に配置され前記ベルト体の移動に伴って回転する回転体と、前記回転体を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記回転体の表面からトナーを除去する清掃部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト体は、その外周面上に前記像担持体上のトナー像が１次転写され、その後該トナー像を転写材に２次転写するための中間転写体であ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】
前記回転体は、前記中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写する２次転写部において前記中間転写体の内周面側に配置されており、前記バイアス出力手段は、前記２次転写部において前記中間転写体の外周面側に前記回転体に対向して配置された部材又は前記回転体に対して前記２次転写のためのバイアスを出力することによって前記電流を誘起することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転体は、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体上に１次転写する１次転写部において前記中間転写体の内周面側に配置されており、前記バイアス出力手段は、前記回転体に対して前記１次転写のためのバイアスを出力することによって前記電流を誘起することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルト体は、その外周面上に転写材を担持し、該転写材上に前記像担持体上のトナー像を転写するための転写材担持体であ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６】
前記回転体は、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上の転写材に転写する転写部において前記転写材担持体の内周面側に配置されており、前記バイアス出力手段は、前記回転体に対して前記転写のためのバイアスを出力することによって前記電流を誘起することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記バイアス出力手段は、正極性及び負極性の両方のバイアスを出力可能であ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８】
前記バイアス出力手段は、絶対値の異なるバイアスを出力可能であることを特徴とする請求項１又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
非画像形成時に、前記バイアス出力手段が画像形成時とは異なる極性のバイアスを出力して前記電流を誘起するクリーニングモードを有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１０】
非画像形成時に、前記バイアス出力手段が出力するバイアスによって誘起される前記電流の絶対値が画像形成時よりも大きいクリーニングモードを有することを特徴とする請求項１又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成時には、前記バイアス出力手段が前記２次転写のためのバイアスを出力することによって、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記回転体に向けて移動させる電流が誘起されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
非画像形成時に、前記バイアス出力手段が前記２次転写のためのバイアスとは逆極性のバイアスを出力することによって、正規の帯電極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記回転体に向けて移動させる電流が誘起されるクリーニングモードを有することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成時には、前記バイアス出力手段が前記１次転写のためのバイアスを出力することによって、正規の帯電極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記回転体に向けて移動させる電流が誘起されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
非画像形成時に、前記バイアス出力手段が前記１次転写のためのバイアスとは逆極性のバイアスを出力することによって、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記回転体に向けて移動させる電流が誘起されるクリーニングモードを有することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
画像形成時には、前記バイアス出力手段が前記転写のためのバイアスを出力することによって、正規の帯電極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記回転体に向けて移動させる電流が誘起されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
非画像形成時に、前記バイアス出力手段が前記転写のためのバイアスとは逆極性のバイアスを出力することによって、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記回転体に向けて移動させる電流が誘起されるクリーニングモードを有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
画像形成時に誘起される前記電流の絶対値よりも、前記クリーニングモード時に誘起される前記電流の絶対値の方が大きいことを特徴とする請求項１２、１４又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記クリーニングモードは、前記ベルト体が１周以上する間行われることを特徴とする請求項９、１０、１２、１４又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記回転体は、前記ベルト体の内周面に接触していることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記回転体は、前記ベルト体の内周面に接触する回転部材に接触していることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記バイアス出力手段は前記回転体に対してバイアスを出力し、前記回転体は前記バイアス出力手段によって出力されたバイアスを前記回転部材に供給することを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に配置され前記ベルト体の移動に伴って回転する第１及び第２の回転体と、前記第１の回転体を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力する第１のバイアス出力手段と、前記第２の回転体を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力する第２のバイアス出力手段と、前記第２の回転体の表面からトナーを除去する清掃部材と、を有し、
非画像形成時に、前記第１のバイアス出力手段が第１の極性に帯電したトナーを前記第１の回転体から前記ベルト体の内周面に向けて移動させる電流を誘起するバイアスを出力すると共に、前記第２のバイアス出力手段が前記第１の極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記第２の回転体に向けて移動させる電流を誘起するバイアスを出力するクリーニングモードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
前記ベルト体は、その外周面上に前記像担持体上のトナー像が１次転写され、その後該トナー像を転写材に２次転写するための中間転写体であることを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記第１の回転体は、前記像担持体上の前記トナー像を前記中間転写体上に１次転写する１次転写部において前記中間転写体の内周面側に配置されており、前記第１のバイアス出力手段は、前記第１の回転体に対してバイアスを出力し、前記第２の回転体は、前記中間転写体上のトナー像を転写材に２次転写する２次転写部において前記中間転写体の内周面側に配置されており、前記第２のバイアス出力手段は、前記２次転写部において前記中間転写体の外周面側に前記第２の回転体に対向して配置された部材又は前記第２の回転体に対してバイアスを出力することを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
画像形成時には、前記第１のバイアス出力手段が前記１次転写のためのバイアスを出力することによって、前記第１の極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記第１の回転体に向けて移動させる電流が誘起され、又、前記第２のバイアス出力手段が前記２次転写のためのバイアスを出力することによって、前記第１の極性とは逆極性の第２の極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記第２の回転体に向けて移動させる電流が誘起され、
前記クリーニングモード時には、前記第１のバイアス出力手段が前記１次転写のためのバイアスとは逆極性のバイアスを出力することによって、前記第１の極性に帯電したトナーを前記第１の回転体から前記ベルト体の内周面に向けて移動させる電流が誘起され、又、前記第２のバイアス出力手段が前記２次転写のためのバイアスとは逆極性のバイアスを出力することによって、前記第１の極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記第２の回転体に向けて移動させる電流が誘起される、
ことを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記第１の極性は、トナーの正規の帯電極性であることを特徴とする請求項２２〜２５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記第１及び第２の回転体は、前記ベルト体の内周面に接触していることを特徴とする請求項２２〜２６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記クリーニングモードは、前記ベルト体が１周以上する間行われることを特徴とする請求項２２〜２７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記回転体が回転駆動されることによって前記ベルト体が回転させられるか、又は、前記ベルト体が回転駆動されることによって前記回転体が回転させられて該回転体から他の部材に動力を伝達することを特徴とする請求項１〜２８のいずれかの項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、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、本発明は、トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体として、中間転写体や転写材担持体を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置においては、像担持体としての一般に円筒型とされる電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）の表面にトナー像を形成し、このトナー像を紙等の転写材に転写する。このような方式の画像形成装置では、トナー像の転写工程後に感光ドラムの表面に残留した未転写トナー（転写残トナー）は、クリーニング装置によって除去、回収される。
【０００３】
又、従来、例えばフルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置として、次のような直接転写方式や中間転写方式の画像形成装置が知られている。直接転写方式では、単数又は複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、転写材担持体としての周回移動可能なベルト体（以下「転写ベルト」という。）上に担持された転写材に転写する。中間転写方式では、単数又は複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、一旦、中間転写体としての周回移動可能なベルト体（以下「中間転写ベルト」という。）に転写（１次転写）する。その後、中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写（２次転写）する。中間転写方式では、多様な転写材に画像を形成することが容易で、転写材の選択性を高めることができる。中間転写方式の画像形成装置では、通常、２次転写工程後に中間転写ベルトの外周面（表面）に残留した未転写トナー（２次転写残トナー）は、中間転写体用のクリーニング装置によって除去、回収される。
【０００４】
上述のようなクリーニング装置は、清掃部材として、例えばウレタンゴムなどの弾性部材を板状に形成したクリーニングブレードを有する。そして、このクリーニングブレードのエッジを所定の圧力で感光ドラムの表面或いは中間転写体の表面に当接させて、感光ドラムの表面或いは中間転写体の表面に付着しているトナーを掻き落とすようになっている。
【０００５】
クリーニングブレードを使用したクリーニング装置は、比較的構成が簡単で、小型化が可能で、コスト的にも有利であり、しかもトナー除去性能が優れているという利点を有するため、広く実用化されている。
【０００６】
又、特に高速・高画質化が要求されるカラー画像形成装置においては、中間転写体に与えられる振動やダメージを極力少なくするために、次のような方式を導入することもある。即ち、クリーニングブレードよりも簡易で軽圧タイプのブラシクリーナや、クリーニングレスタイプの導入である。
【０００７】
一方、近年、高画質化への追求が顕著となり、現像剤のトナーは小粒径化する傾向にある。トナーの小粒径化が進むと、画像形成装置の高速化により、従来にも増してトナーの機内飛散を悪化させる原因になり易くなる。このような傾向に対しては、機内のエアフローの改善やトナーの静電量を増やすことによる静電凝集などが、これまで一般的な解決策であった。しかしながら、機内のエアフローの改善には限界がある。即ち、例えば、機内エアフローを生起するための吸引力を強くすると、かえって、現像装置からの飛散トナーや、クリーニング装置の廃トナーボックスからの廃トナーなどを吸い出してしまうことがあり、機内の汚染を助長してしまうことがある。
【０００８】
又、近年のフルカラー化の要請に伴い、上述のような中間転写ベルトや転写ベルトを用いた多重転写方式の画像形成装置が多く見られる。このような画像形成装置では、中間転写ベルトや転写ベルトの内周面（裏面）や、中間転写ベルトの内周面側に配置された転写部材としての転写ローラ等が飛散トナーで汚染されると、転写帯電不良による画像欠陥が発生し易くなる。又、飛散トナーにより、ベルト駆動手段としてのベルト駆動ローラ等が汚染された場合には、ベルト自体の回転を阻害して、ベルトのスリップ、斜行、皺などが発生し易くなる。
【０００９】
上述のような飛散トナーによるベルト内周面の汚染の問題に対しては、従来、ベルトの内周面を清掃する清掃部材を配置することにより対処するのが一般的であった。特許文献１には、ベルトの内周面をブレードによってクリーニングする構成が記載されている。又、特許文献２には、ベルトの内周面をブラシ状の部材によってクリーニングする構成が記載されている。
【００１０】
一方、特許文献３には、転写ベルトの転写材の搬送面をクリーニングする手段と対向するローラの表面に、板状のブレードを当接する装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３４３８４１号公報
【特許文献２】特開平１１−０３８７７４号公報
【特許文献３】特開平０５−３３３７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ベルトの内周面を清掃する清掃部材は、ベルト自体へダメージを与えて、画像不良を引き起こすことがある。又、ベルトの内周面を清掃する清掃部材は、ベルトの内周面を削ってしまい、その削りカスが転写ローラや駆動ローラ等を汚染することがある。
【００１２】
又、本発明者の検討によれば、ベルト体の内周面側においてバイアス出力手段が出力するバイアスにより電流が流れる回転体、例えば、転写ローラなどの表面が顕著に汚染されることが分かった。前述のように、転写ローラ等の表面がトナーで汚染されると、転写帯電不良による画像欠陥が発生し易くなる。
【００１３】
更に、例えば、上記電流が流れる回転体がベルト体の駆動手段を兼ねる構成や、ベルト体が回転駆動されることにより上記電流が流れる回転体が回転されられて該回転体から他の部材に動力を伝達するような構成では、次のような問題が発生することがある。即ち、その回転体の表面がトナーで汚染されてベルト体との間でのスリップを引き起こし、ベルト体の回転不良や動力の伝達不良が発生することがある。
【００１４】
従って、本発明の目的は、トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体の内周面側におけるトナーによる汚染の影響を低減することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に配置され前記ベルト体の移動に伴って回転する回転体と、前記回転体を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記回転体の表面からトナーを除去する清掃部材と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
第２の本発明によると、トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に配置され前記ベルト体の移動に伴って回転する第１及び第２の回転体と、前記第１の回転体を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力する第１のバイアス出力手段と、前記第２の回転体を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力する第２のバイアス出力手段と、前記第２の回転体の表面からトナーを除去する清掃部材と、を有し、非画像形成時に、前記第１のバイアス出力手段が第１の極性に帯電したトナーを前記第１の回転体から前記ベルト体の内周面に向けて移動させる電流を誘起するバイアスを出力すると共に、前記第２のバイアス出力手段が前記第１の極性に帯電したトナーを前記ベルト体の内周面から前記第２の回転体に向けて移動させる電流を誘起するバイアスを出力するクリーニングモードを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体の内周面側におけるトナーによる汚染の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、４つの感光ドラムを有し、中間転写方式を用いた、フルカラー電子写真画像形成装置である。
【００２０】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（プロセスユニット）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を形成するためのものである。
【００２１】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２２】
画像形成部Ｓは、像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、１次帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザースキャナ３、現像手段としての現像装置４、ドラムクリーニング手段としてのドラムクリーナ６等が、感光ドラム１の回転方向に沿って順次配設されている。又、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、中間転写体としての周回移動可能なベルト体、即ち、中間転写ベルト５１が配置されている。
【００２３】
中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として駆動ローラ５４、従動ローラ５５、２次転写内ローラ５６に掛け渡されている。中間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である駆動ローラ５４によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ３方向に周回移動する。又、中間転写ベルト５１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、１次転写部材としての１次転写ローラ５２ａ〜５２ｄが配置されている。各１次転写ローラ５２ａ〜５２ｄによって中間転写ベルト５１が各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト５１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。又、中間転写ベルト５１の外周面側において２次転写内ローラ５６に対向する位置には、２次転写部材としての２次転写外ローラ５７が配置されている。２次転写外ローラ５７が中間転写ベルト５１の外周面に接触して、２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成されている。
【００２４】
各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像は、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する中間転写ベルト５１上に順次多重転写される。その後、中間転写ベルト５１上に転写された画像は更に２次転写部Ｎ２において紙等の転写材Ｐへ転写される。
【００２５】
図２は画像形成部Ｓをより詳しく示す。図２をも参照して更に説明すると、感光ドラム１は、画像形成装置本体によって回動自在に支持されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１１と、その外周に形成された光導電層１２と、を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。感光ドラム１は、その中心に支軸１３を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって、支軸１３を中心として図示矢印Ｒ１方向に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性は負極性である。
【００２６】
感光ドラム１の図中上方には、１次帯電手段としての帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接して、感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電させる。帯電ローラ２は、中心に配置された導電性の芯金２１と、その外周に形成された低抵抗導電層２２と、中抵抗導電層２３と、を有し、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ２は、芯金２１の両端部が軸受部材（図示せず）によって回転自在に支持されると共に、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は、押圧手段（図示せず）によって感光ドラム１向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の図示矢印Ｒ１方向の回転に伴って、図示矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源２４によって帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面は一様に接触帯電される。
【００２７】
感光ドラム１の回転方向において帯電ローラ２の下流側には、レーザースキャナ３が配設されている。レーザースキャナ３は、画像情報に基づいてレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら走査して、感光ドラム１上を露光する。これにより、画像情報に応じた静電像（潜像）が感光ドラム１上に形成される。
【００２８】
感光ドラム１の回転方向においてレーザースキャナ３の下流側には、現像装置４が配置されている。現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備える２成分現像剤を収容した現像容器４１を有する。現像容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。マグネットローラ４３の形成する磁界によって、２成分現像剤は、現像スリーブ４２上に担持される。又、現像スリーブ４２の図中下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された２成分現像剤を規制して薄層化する現像剤規制部材としての規制ブレード４４が設置されている。現像容器４１内は、現像室４５と撹拌室４６とに区画されており、その図中上方には補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。
【００２９】
現像スリーブ４２上の２成分現像剤の薄層は、現像スリーブ４２の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ４２上の２成分現像剤は、現像領域に位置するマグネットローラ４３の現像主極の磁気力によって現像領域において穂立ちし、２成分現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシによって感光ドラム１の面上が擦られると共に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源４８によって現像スリーブ４２に現像バイアス電圧が印加される。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光ドラム１上の静電像の露光部に付着して、トナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分に付着させる反転現像によって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。
【００３０】
感光ドラム１の回転方向において現像装置４の下流側の感光ドラム１の図中下方には、１次転写ローラ５２が配設されている。１次転写ローラ５２は、芯金５２１と、その外周面に円筒状に形成された導電層５２２と、によって構成されている。１次転写ローラ５２は、両端部がスプリング等の押圧部材（図示せず）によって感光ドラム１に向けて付勢されている。これにより、１次転写ローラ５２の導電層５２２は、所定の押圧力で中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１の表面に圧接される。又、芯金５２１には、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源５３が接続されている。感光ドラム１と１次転写ローラ５２との間には１次転写部Ｎ１が形成される。１次転写部Ｎ１には、中間転写ベルト５１が挟まれている。１次転写ローラ５２は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。そして、画像形成時に、１次転写ローラ５２には、１次転写バイアス電源５３によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の１次転写バイアス電圧が印加される。そして、１次転写ローラ５２と感光ドラム１との間に、上記第１の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５１に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が、中間転写ベルト５１の表面に転写（１次転写）される。
【００３１】
１次転写工程後の感光ドラム１の表面に残留したトナー（１次転写残トナー）等の付着物は、ドラムクリーナ６によって清掃される。ドラムクリーナ６は、ドラム清掃部材としてのクリーニングブレード６１と、搬送スクリュー６２と、ドラムクリーナハウジング６３と、を有する。クリーニングブレード６２は、加圧手段（図示せず）によって、感光ドラム１に対して、所定の角度、圧力で当接されている。これにより、感光ドラム１の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレード６２によって感光ドラム１上から掻き取られて除去され、ドラムクリーナハウジング６３内に回収される。回収されたトナー等は、搬送スクリュー６２により搬送され、廃トナー収容部（図示せず）に排出される。
【００３２】
各感光ドラム１ａ〜１ｄの図中下方において、中間転写ベルト５１、１次転写ローラ５２ａ〜５２ｄ、２次転写内ローラ５６、２次転写外ローラ５７、中間転写ベルトクリーナ５９等を有して、中間転写ユニット５が構成されている。２次転写内ローラ５６は電気的に接地されている。又、２次転写外ローラ５７には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源５８が接続されている。２次転写内ローラ５６は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。
【００３３】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各１次転写ローラ５２から１次転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト５１上に転写（１次転写）される。このトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴って２次転写部Ｎ２まで搬送される。
【００３４】
一方、この時までに、転写材供給手段８によって、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２まで搬送される。即ち、転写材供給手段８において、転写材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された転写材Ｐは、搬送ローラ８３等によって２次転写部Ｎ２に搬送される。
【００３５】
本実施例では、画像形成時に、２次転写外ローラ５７には、２次転写バイアス電源５８によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の２次転写バイアス電圧が印加される。そして、２次転写内ローラ５６と２次転写外ローラ５７との間に、上記第１の極性のトナーを中間転写ベルト５１上から転写材Ｐに向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、中間転写ベルト５１上のトナー像は、転写材Ｐ上に転写（２次転写）される。２次転写部Ｎ２においてトナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置７へと搬送される。
【００３６】
尚、２次転写工程後に中間転写ベルト５１の外周面上に残留したトナー（２次転写残トナー）等の付着物は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。中間転写ベルトクリーナ５９は、ドラムクリーナ６と同様の構成を有する。
【００３７】
定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に転写材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を転写材Ｐが通過する際に、転写材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、転写材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して転写材Ｐに定着される。こうして、転写材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
【００３８】
本実施例では、感光ドラム１及び中間転写ベルト５１の表面移動速度に相当するプロセス速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３９】
ここで、中間転写ベルト５１は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、中間転写ベルト５１として、体積抵抗率１０8.5Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み１００μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。
【００４０】
又、１次転写ローラ５２は、外径８ｍｍの芯金５２１と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層５２２と、によって構成されている。１次転写ローラ５２の電気抵抗値は、約１０5Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、１次転写ローラ５２の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で電気的に接地された金属ローラに当接された１次転写ローラ５２を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５２１に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求められる。
【００４１】
又、２次転写内ローラ５６は、外径１８ｍｍの芯金５６１と、厚さ２ｍｍの導電性でソリッドのシリコーンゴム層５６２と、によって構成されている。２次転写内ローラ５６の電気抵抗値は、１次転写ローラ５２と同様の測定方法において、約１０4Ωであった。
【００４２】
更に、２次転写外ローラ５７は、外径２０ｍｍの芯金５７１と、厚さ４ｍｍの導電性のＥＰＤＭゴムのスポンジ層５７２と、によって構成されている。２次転写外ローラ５７の電気抵抗値は、１次転写ローラ５２と同様の測定方法において、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約１０8Ωであった。
【００４３】
［中間転写ベルトの内周面及び２次転写内ローラの表面のクリーニング］
次に、本実施例において最も特徴的な中間転写ベルト５１の内周面及び２次転写内ローラ５６の表面のクリーニング方法について説明する。
【００４４】
前述のように、本発明者の検討によれば、ベルト体の内周面側においてバイアス出力手段が出力するバイアスにより電流が流れる回転体の表面の飛散トナーによる汚染が著しいことが分かった。この理由は以下のように考えられる。
【００４５】
尚、図１に示す画像形成装置１００においては、１次転写ローラ５２、２次転写内ローラ５６が、バイアス出力手段が出力するバイアスにより電流が流れる回転体である。又、本実施例では、１次転写バイアス電源５３、２次転写バイアス電源５８が、それぞれ１次転写ローラ５２、２次転写内ローラ５６を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力するバイアス出力手段である。先ず、本実施例では、２次転写内ローラ５６の表面のトナーによる汚染の影響を低減する方法につい説明する。
【００４６】
本実施例では、トナーは、現像装置４において負極性に帯電されている。しかし、飛散トナーは、通常、静電的な拘束力を受け難いために飛散してしまったものであり、帯電量が比較的小さいトナーが多く、その極性は正極性、負極性の両方が含まれている。
【００４７】
本実施例の画像形成装置１００では、２次転写部Ｎ２において２次転写外ローラ５７に対して正極性の２次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト５１上の負極性に帯電したトナーを転写材Ｐに転写している。このとき、中間転写ベルト５１の内周面（裏面）に付着したトナーのうち、正極性に帯電した飛散トナーは、２次転写バイアスにより２次転写内ローラ５６の表面に転写される。このようにして、２次転写内ローラ５６の表面には、徐々にトナーが蓄積され、やがて中間転写ベルト５１の内周面との間での２次転写内ローラ５６のスリップや、転写帯電不良などを引き起こすことになる。
【００４８】
即ち、本実施例では、画像形成時に、２次転写バイアス電源５８はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）のバイアスを２次転写外ローラ５７に対して出力する。これにより、上記第２の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面から２次転写内ローラ５６に向けて移動させる方向の電流が２次転写内ローラ５６に流れる。
【００４９】
そこで、本実施例では、２次転写内ローラ５６の表面からトナーを除去する清掃部材９１を設置する。
【００５０】
清掃部材９１としては、樹脂やゴムなどの弾性部材で形成されたブレードや、ブラシなどを用いることができる。本実施例では、上述のように、２次転写内ローラ５６の表層がソリッドのシリコーンゴムである。本実施例では、この２次転写内ローラ５６の表面に対して良好なクリーニング効果を得られるように、清掃部材９１として、厚さ２５０μｍ、自由長１０ｍｍのＰＥＴフィルムの板状部材（ブレード）を用いた。この清掃部材９１は、２次転写内ローラ５６の長手方向の略全域にわたり、その自由端のエッジを２次転写内ローラ５６の回転方向に対してカウンター方向に当接させた。即ち、清掃部材９１は、自由端が２次転写内ローラ５６の回転方向上流側を向き、該回転方向において２次転写内ローラ５６との当接部よりも下流側において２次転写内ローラ５６との間の距離が徐々に広がるように配置した。
【００５１】
斯かる清掃部材９１は、ハウジング９２に取り付けられて、ローラクリーナ９を構成する。清掃部材９１によって２次転写内ローラ５６から除去されたトナーは、ローラクリーナハウジング９２内に回収される。ローラクリーナハウジング９２内に回収されたトナーは、適当な搬送手段（図示せず）によって、廃トナー収容部（図示せず）に排出するようすることができる。
【００５２】
画像形成時に２次転写部Ｎ２において２次転写外ローラ５７から２次転写内ローラ５６に流れ込む転写電流は＋２０μＡ（プロセス速度１００ｍｍ／ｓｅｃ）である。この転写電流により、中間転写ベルト５１の内周面の飛散トナーは、２次転写内ローラ５６の表面に転写される。そして、２次転写内ローラ５６の表面に転写されたトナーは、清掃部材９１により２次転写内ローラ５６の表面から除去されて回収される。
【００５３】
このように、本実施例によれば、簡単な構成で効果的に、中間転写ベルト５１の内周面及び２次転写内ローラ５６の表面の飛散トナーによる汚れを除去することができる。
【００５４】
又、本実施例では、中間転写ベルト５１が回転駆動されることにより回転させられた２次転写内ローラ５６の駆動を、駆動伝達手段（図示せず）によって２次転写外ローラ５７に伝達している。このような構成により、多種多様な転写材Ｐに対して、２次転写部Ｎ２でのスリップのない画像形成を行うことができる。このような構成においては、２次転写内ローラ５６が中間転写ベルト５１の内周面との間でスリップしないことが極めて重要である。従って、このような構成においては、飛散トナーにより汚れ易い２次転写内ローラ５６を清掃することが特に有効であり、本実施例の構成とすることによって、安定的な転写材Ｐの搬送を行うことができる。
【００５５】
尚、上記駆動伝達手段としては、次のような構成が挙げられる。２次転写内ローラ５６の回転軸線方向端部に、２次転写内ローラ５６と同軸的に回転する第１のギアを設ける。又、２次転写外ローラ５７の回転軸線方向端部に、２次転写外ローラ５７と同軸的に回転する第２のギアを設ける。そして、第１のギアと第２のギアとを直接噛合させるか、或いは両者の間に単数又は複数のギアを導入して係合させることで、２次転写内ローラ５６の回転力を２次転写外ローラ５７に伝達する。但し、上記駆動伝達手段としては、これに限定されるものではなく、ベルト、チェーン等のその他の要素を用いて構成してもよい。
【００５６】
又、例えば、図１に示すような画像形成装置１００において、２次転写内ローラ５６が、中間転写ベルト５１に駆動力を伝達するベルト駆動手段としての駆動ローラを兼ねることができる。このような構成においても、２次転写内ローラ５６が中間転写ベルト５１の内周面との間でスリップしないことが極めて重要である。従って、このような構成とする場合においても、本実施例に従って２次転写内ローラ５６を清掃することが特に有効である。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、中間転写ベルト５１の内周面、及び中間転写ベルト５１の内周面側においてバイアス出力手段が出力するバイアスにより電流が流れる２次転写内ローラ５６の表面から効果的に飛散トナーを除去、回収することができる。これにより、中間転写ベルト５１の内周面との間での２次転写内ローラ５６のスリップ、転写帯電不良などを防止することができる。従って、他のローラに対して清掃部材を設けることなく、十分な清掃性能を達成でき、簡易な構成で安定した画像形成を行うことができる。又、本実施例によれば、中間転写ベルト５１の内周面の汚れによるスリップがなく、色ズレ等の発生を防止することができる。
【００５８】
即ち、本実施例によれば、ベルト体の内周面、及び該内周面側に配置されたバイアス出力手段の出力バイアスにより電流が流れる回転体に対するクリーニング性を確保することができる。これにより、簡易な構成で、ベルト体の内周面、及び該内周面側に配置されたバイアス出力手段の出力バイアスにより電流が流れる回転体のトナーによる汚染に起因する画質劣化等の問題を防止することができる。
【００５９】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６０】
本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５１の内周面に付着した飛散トナーを効果的に除去するクリーニングモードを有する。以下、詳しく説明する。
【００６１】
本実施例では、通常の画像形成動作とは別に、非画像形成時に、中間転写ベルト５１の内周面（裏面）に付着したトナーを２次転写内ローラ５６の表面に回収し、これを清掃するクリーニングモードを有する。ここで、非画像形成時とは、転写材Ｐに転写して出力するための画像を形成している時以外のタイミングであればよい。例えば、画像形成装置１００の電源投入直後の調整動作時、画像形成開始前の準備動作時（前回転動作時）、画像形成後の整理動作（後回転動作時）などが挙げられる。又、非画像形成時は、複数の転写材Ｐに対する連続した一連の画像形成中における、転写材Ｐと転写材Ｐとの間の期間、所謂、紙間のタイミングであってもよい。
【００６２】
即ち、中間転写ベルト５１の内周面に付着する飛散トナーには、前述のように両極性のトナーが含まれている。そして、負極性に帯電したトナーから成る画像を転写する構成においては、２次転写内ローラ５６の表面には正極性に帯電したトナーが蓄積される。この２次転写内ローラ５６の表面の正極性のトナーは、実施例１と同様にして、画像形成時に除去、回収することができる。一方、負極性のトナーは、中間転写ベルト５１の内周面上にて連れ回ったまま蓄積され、やがてスリップや転写帯電不良を引き起こす原因となる。
【００６３】
そこで、本実施例では、通常の画像形成動作とは別のクリーニングモードにおいて、画像形成時の通常の２次転写バイアスとは逆極性のバイアスを２次転写部Ｎ２に印加する。即ち、本実施例では、２次転写外ローラ５７に対して２次転写バイアス電源５８により負極性のバイアスを印加する。これにより、画像形成時の転写電流が２次転写外ローラ５７から２次転写内ローラ５６の方向へ＋２０μＡであるのに対し、−２０μＡの転写電流が流れる。このように、本実施例では、非画像形成時に、２次転写バイアス電源５８が画像形成時とは異なる極性のバイアスを出力して、２次転写内ローラ５６を経由する回路を流れる電流を誘起するクリーニングモードを有する。
【００６４】
即ち、本実施例では、画像形成時には、実施例１と同様に、２次転写バイアス電源５８はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）のバイアスを２次転写外ローラ５７に対して出力する。これにより、上記第２の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面から２次転写内ローラ５６に向けて移動させる方向の電流が２次転写内ローラ５６に流れる。
【００６５】
これに対して、非画像形成時のクリーニングモード時には、２次転写バイアス電源５８はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）と同極性のバイアスを２次転写外ローラ５７に対して出力する。これにより、上記第１の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面から２次転写内ローラ５６に向けて移動させる方向の電流が２次転写内ローラ５６に流れる。
【００６６】
図３に示すように、本実施例では、２次転写バイアス電源５８は、画像形成時の２次転写バイアスを出力する第１のバイアス出力部５８１と、クリーニングモード時のバイアスを出力する第２のバイアス出力部５８２と、を有する。又、２次転写バイアス電源５８は、両バイアスを切り替えるためのバイアス切り替え手段５８３を有する。２次転写バイアス電源５８の動作は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御手段としてのコントローラによって制御される。
【００６７】
上述のようなクリーニングモード時の動作により、中間転写ベルト５１の内周面に連れまわる負極性のトナーは２次転写内ローラ５６の表面に回収され、清掃部材９１により清掃される。
【００６８】
ここで、中間転写ベルト５１の内周面の全周にわたって負極性の飛散トナーを除去、回収するためには、中間転写ベルト５１が１周以上する間、上述のような画像形成時の２次転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することが好ましい。換言すれば、クリーニングモードは、中間転写ベルト５１が１周以上する間行われることが好ましい。
【００６９】
更に、クリーニングモード時に２次転写部Ｎ２に流れる電流の絶対値が、画像形成時にそこに流れる電流の絶対値よりも大きくなるように、強いバイアスを印加することが効果的である。次に、この点について説明する。
【００７０】
本発明者の検討によれば、中間転写ベルト５１の内周面に連れ回る飛散トナーには、帯電電荷量の絶対値が約５μｃ／ｇ以下の、極めて帯電量が低いトナー（以下「非帯電トナー」という。）が含まれることが分かった。このような非帯電トナーは、非静電的な力によって中間転写ベルト５１の内周面に付着しており、そのままでは、２次転写部Ｎ２に印加されるバイアスによって静電的に２次転写内ローラ５６の表面に転写されることは無い。そこで、このような非帯電トナーに対しては、強い電界を印加してトナーを再帯電させることにより、２次転写内ローラ５６の表面に回収することが好ましい。
【００７１】
図３を参照して、この現象について更に説明する。先ず、画像形成時に２次転写外ローラ５７に印加される正極性のバイアスにより、中間転写ベルト５１の内周面に付着していた正極性のトナーは、２次転写内ローラ５６の表面に転写され、清掃部材９１により除去、回収される。
【００７２】
一方、クリーニングモードにおいて、画像形成時とは逆極性の負極性のバイアスが、２次転写外ローラ５７に印加される。これにより、中間転写ベルト５１の内周面の負極性のトナーが２次転写内ローラ５６の表面に転写され、清掃部材９１により除去、回収される。そして、このときの負極性のバイアスが強い場合には、中間転写ベルト５１と２次転写内ローラ５６の分離部（図３中Ａで示す部分）において剥離放電が発生し、これにより非帯電トナーも正極性又は負極性に帯電される。例えば、本実施例の構成では、画像形成時の転写電流が２次転写外ローラ５７から２次転写内ローラ５６の方向へ＋２０μＡであるのに対し、−３０μＡの転写電流を流すことにより、このトナーの再帯電を達成することができた。このように、本実施例では、非画像形成時に、２次転写バイアス電源５８が出力するバイアスによって誘起される、２次転写内ローラ５６を経由する回路を流れる電流の絶対値が画像形成時よりも大きいクリーニングモードを有する。
【００７３】
上述のような再帯電プロセスにおいて負極性に帯電されたトナーは、２次転写内ローラ５６の表面に転写され、清掃部材９１により除去、回収される。一方、正極性に帯電されたトナーは、中間転写ベルト５１の内周面に残る。この正極性に帯電されて中間転写ベルト５１の内周面上に残ったトナーは、典型的にはその後の画像形成時の通常の２次転写バイアスにより、２次転写内ローラ５６の表面に転写され、清掃部材９１により除去、回収される。尚、クリーニングモード中に、上記正極性に帯電されたトナーを通常の２次転写バイアスによって２次転写内ローラ５６の表面に回収し、清掃部材９１で清掃するようにしてもよい。
【００７４】
ここで、中間転写ベルト５１の内周面の全周にわたって非帯電トナーを再帯電させて除去、回収するためには、中間転写ベルト５１が１周以上する間、上述のような強いバイアスを印加することが好ましい。換言すれば、クリーニングモードは、中間転写ベルト５１が１周以上する間行われることが好ましい。
【００７５】
尚、本実施例では、画像形成時よりも強いバイアスとして、画像形成時とは逆極性である負極性のバイアスを印加したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成時と同極性で、画像形成時よりも強いバイアスを印加しておき、その後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っても、同様の効果を得ることができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施例によれば、画像形成装置１００は、２次転写部Ｎ２において画像形成時とは逆極性のバイアスを印加するクリーニングモードを有する。このクリーニングモード時の動作により、より確実に中間転写ベルト５１の内周面の飛散トナーを清掃することが可能である。又、本実施例によれば、画像形成装置１００は、２次転写部Ｎ２において画像形成時よりも強い電流を誘起するバイアスを印加するクリーニングモードを有することができる。これにより、中間転写ベルト５１の内周面に非帯電トナーが付着している場合でも、このトナーを再帯電させてより確実に清掃することができる。
【００７７】
実施例３
次に、本発明に係る更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７８】
本実施例では、画像形成装置１００は、通常の画像形成動作とは別に、非画像形成時に、１次転写ローラ５２の表面に付着したトナーを効果的に除去するクリーニングモードを有する。以下、詳しく説明する。
【００７９】
図１に示す画像形成装置１００において画像形成を行った場合、１次転写ローラ５２には１次転写バイアスとして正極性のバイアスが印加されるため、１次転写ローラ５２の表面には、負極性のトナーが付着して、蓄積し易い。
【００８０】
ここで、１次転写ローラ５２の表面に付着したトナーを除去するためには、各々の１次転写ローラ５２に対して上述のような清掃部材を更に配置することが可能である。例えば、このような構成とした場合には、画像形成時に、１次転写バイアス電源５３はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）のバイアスを１次転写ローラ５２に対して出力する。これにより、上記第１の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面から１次転写ローラ５２に向けて移動させる方向の電流が１次転写ローラに流れる。又、画像形成時には、２次転写バイアス電源５８はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）のバイアスを２次転写外ローラ５７に対して出力する。これにより、上記第２の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面から２次転写内ローラ５６に向けて移動させる方向の電流が２次転写内ローラ５６に流れる。これにより、１次転写ローラ５２と２次転写内ローラ５６とにそれぞれ設けられた清掃部材によって、第１、第２の両方の極性のトナーを除去、回収することができる。
【００８１】
これに対して、本実施例では、より簡単な構成で１次転写ローラ５２に蓄積したトナーを除去し、回収する。
【００８２】
図４を参照して説明する。本実施例では、通常の画像形成動作とは別のクリーニングモードにおいて、１次転写部Ｎ１に画像形成時の通常の転写電流とは逆方向の転写電流が流れるようなバイアスを、１次転写ローラ５２に対して印加する。即ち、本実施例では、１次転写ローラ５２に対して、１次転写バイアス電源５２により負極性のバイアスを印加する。これにより、画像形成時の転写電流が１次転写ローラ５２から感光ドラム１の方向に＋１０μＡであるのに対し、−１０μＡの転写電流が流れる。
【００８３】
即ち、本実施例では、画像形成時には、１次転写バイアス電源５３はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）のバイアスを１次転写ローラ５２に対して出力する。これにより、上記第１の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面から１次転写ローラ５２に向けて移動させる方向の電流が１次転写ローラ５２に流れる。
【００８４】
これに対して、非画像形成時のクリーニングモード時には、１次転写バイアス電源５３はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）と同極性のバイアスを１次転写ローラ５２に対して出力する。これにより、１次転写ローラ５２の表面に付着している上記第１の極性に帯電したトナーを中間転写ベルト５１の内周面に向けて移動させる方向の電流が１次転写ローラ５２に流れる。
【００８５】
図４に示すように、本実施例では、１次転写バイアス電源５３は、画像形成時の１次転写バイアスを出力する第１のバイアス出力部５３１と、クリーニングモード時のバイアスを出力する第２のバイアス出力部５３２と、を有する。又、１次転写バイアス電源５３は、両バイアスを切り替えるためのバイアス切り替え手段５３３を有する。１次転写バイアス電源５３の動作は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御手段としてのコントローラによって制御される。
【００８６】
このような動作により、１次転写ローラ５２の表面に蓄積した負極性のトナーは中間転写ベルト５１の内周面に転写される。続いて、これらの負極性のトナーが２次転写内ローラ５６の表面に達するまでに、２次転写部Ｎに画像形成時の２次転写バイアスとは逆極性のバイアスが印加される。即ち、実施例２のクリーニングモード時と同様にして、２次転写外ローラ５７に対して、２次転写バイアス電源５８によって負極性のバイアスが印加される。本実施例では、クリーニングモード時に２次転写部Ｎ２において２次転写外ローラ５７から２次転写内ローラ５６の方向へ−２０μＡの転写電流が流れた。この画像形成時とは逆方向の転写電流により、中間転写ベルト５１の内周面に付着した負極性のトナーは、２次転写内ローラ５６の表面に転写され、清掃部材９１により除去、回収される。
【００８７】
尚、実施例２にて説明したのと同様にして、クリーニングモード時に１次転写部Ｎ１及び／又は２次転写部Ｎ２に流れる電流の絶対値が、画像形成時にそこに流れる電流の絶対値よりも大きくなるようなバイアスを印加することができる。
【００８８】
以上説明したように、本実施例のクリーニングモードによれば、単純な構成で１次転写ローラ５２に蓄積した飛散トナーを除去することが可能である。又、１次転写ローラ５２としては、当接の安定性を確保するためにスポンジローラが用いられることが多い。スポンジローラの表面のトナーをブレードやファーブラシで除去することは困難である。このような場合において、本実施例のクリーニングモードは極めて有効である。
【００８９】
実施例４
次に、本発明に係る更に他の実施例について説明する。
【００９０】
［画像形成装置の全体構成及び動作］
図５は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、直接転写方式を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。
【００９１】
尚、図５に示す本実施例の画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００のものと実質的に同じ機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。又、本実施例の画像形成装置２００において、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００９２】
本実施例の画像形成装置２００は、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、転写材担持体としての周回移動可能なベルト体、即ち、転写ベルト２０１を有する。転写ベルト２０１は、複数の支持部材として駆動ローラ２０２、従動ローラ５５に掛け渡されている。転写ベルト２０１は、ベルト駆動手段としての駆動ローラ２０２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ４方向に周回移動する。
【００９３】
又、転写ベルト２０１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、転写部材としての転写ローラ２０５ａ〜２０５ｄが配置されている。各転写ローラ２０５ａ〜２０５ｄによって転写ベルト２０１が各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと転写ベルト２０１とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎａ〜Ｎｄが形成されている。
【００９４】
更に、本実施例では、回転部材である各転写ローラ２０５ａ〜２０５ｂには、それにバイアスを印加するための給電部材として、給電ローラ２０４ａ〜２０４ｄがそれぞれ当接されている。そして、詳しくは後述するように、本実施例では、この給電ローラ２０４ａ〜２０４ｄを清掃するための清掃部材９１ａ〜９１ｄが設けられている。
【００９５】
本実施例の画像形成装置２００では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像が、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する転写ベルト２０１上の紙等の転写材Ｐへ順次多重転写される。
【００９６】
画像形成時には、転写材供給手段８によって、転写材Ｐが転写ベルト２０１へと搬送される。即ち、転写材供給手段８において、転写材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された転写材Ｐは、搬送ローラ８３等によって転写ベルト２０１に向けて搬送される。そして、転写材Ｐは、吸着手段８４によって転写ベルト２０１上に静電吸着されて、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各転写部Ｎａ〜Ｎｄへと搬送される。
【００９７】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、転写材Ｐと転写ベルト２０１とを挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各転写ローラ２０５ａ〜２０５ｄ及び各給電ローラ２０４ａ〜２０４ｄから転写バイアスを受けて、順次転写ベルト２０１上の転写材Ｐ上に転写される。
【００９８】
この各転写部Ｎａ〜Ｎｄにおける転写工程が終了すると、転写材Ｐは転写ベルト２０１から分離されて、定着手段としての定着装置７へと搬送される。
【００９９】
尚、転写工程後に転写ベルト２０１上に残留したトナー（転写残トナー）等は、転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。
【０１００】
ここで、転写ベルト２０１は、前述の中間転写ベルト５１と同様に、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、体積抵抗率１０14Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。
【０１０１】
又、本実施例では、転写ローラ２０５は、前述の１次転写ローラ５２と同様の構成である。即ち、転写ローラ２０５は、外径８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層と、によって構成されている。転写ローラ２０５の電気抵抗値は、約１０6.5Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、転写ローラ２０５の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で電気的に接地された金属ローラに当接された転写ローラ２０５を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。
【０１０２】
又、本実施例では、給電ローラ２０４としては、外径１６ｍｍのＳＵＳ（ステンレススチール）で形成された金属ローラを用いた。給電ローラ２０４は、転写ローラ２０５の長手方向略全域にわたって、転写ローラ２０５に当接されている。
【０１０３】
［転写ベルトの内周面及び転写ローラの表面のクリーニング］
次に、本実施例において最も特徴的な転写ベルト２０１の内周面、転写ローラ２０５の表面、及び給電ローラ２０４の表面のクリーニング方法について説明する。
【０１０４】
上述のように、本実施例では、各転写部Ｎの転写ベルト２０１の内周面側には、転写ローラ２０５、転写ローラ２０５に転写電流を給電するための給電ローラ２０４、及び給電ローラ２０４を清掃するための清掃部材９１が設けられている。給電ローラ２０４には、転写バイアス出力手段としての転写バイアス電源２０６が接続されている。
【０１０５】
尚、図５に示す画像形成装置２００においては、給電ローラ２０４が、ベルト体の内周面側においてバイアス出力手段が出力するバイアスにより電流が流れる回転体である。この給電ローラ２０４は、転写ベルト２０１の内周面に接触する回転体である転写ローラ２０５に接触して、転写ベルト２０１の移動に伴って回転する。又、本実施例では、転写バイアス電源２０６が、給電ローラ２０４を経由する回路を流れる電流を誘起するバイアスを出力するバイアス出力手段である。
【０１０６】
直接転写方式の画像形成装置において画像形成を行うと、転写ローラ２０５の表面には飛散トナーが蓄積し易い。そのため、スリップや転写帯電不良を回避するためには、転写ローラ２０５上のトナーを清掃することが有効である。そのためには、例えば、転写ローラ２０５に対して上述のような清掃部材を設置することが可能である。
【０１０７】
しかしながら、転写ローラ２０５は、通常、当接の安定性を確保するために弾性を持たせる。本実施例では、転写ローラ２０５としては、その最外層がウレタンスポンジで形成された、ＡｓｋｅｒＣ３０度の硬度のローラを採用している。このような弾性をもたせたローラの表層をクリーニングすることは難しい。
【０１０８】
そこで、本実施例では、転写ローラ２０５へ転写電流を供給するための給電ローラ２０４を設置する。転写ローラ２０５は電気的にフロートとなっており、給電ローラ２０４には、転写バイアス電源２０６により正極性のバイアスが印加される。このバイアスによって給電ローラ２０４から供給される転写電流は、転写ローラ２０５を介して、転写ローラ２０５に対向する感光ドラム１へ流れ込む。これによって、感光ドラム１上のトナーが転写ベルト２０１上の転写材Ｐに転写される。
【０１０９】
そして、本実施例では、転写ローラ２０５の表面に付着したトナーは、給電ローラ２０４に蓄積する。即ち、画像形成時に、給電ローラ２０４に正極性のバイアスを印加した場合、負極性に帯電した飛散トナーは、転写ベルト５１の内周面から転写ローラ２０５の表面に転写され、更に給電ローラ２０６に転写される。
【０１１０】
給電ローラ２０４は、クリーニングが容易な高硬度な表層で構成されている。例えば、給電ローラ２０４としては、全体又は少なくとも最外層が金属で形成されたローラを好適に用いることができる。本実施例では、上述のように、給電ローラ２０４として、外径１６ｍｍのＳＵＳ（ステンレススチール）で形成された金属ローラを用いた。
【０１１１】
そして、本実施例では、この給電ローラ２０４の表面を清掃するための清掃部材９１を設置する。これにより、清掃部材９１によって給電ローラ２０４の表面のトナーを除去、回収する。
【０１１２】
尚、図５には、清掃部材９１のみを示したが、本実施例では、前述の各実施例と同様に、清掃部材９１は、ハウジングに取り付けられて、ローラクリーナを構成している。
【０１１３】
即ち、本実施例では、画像形成時には、転写バイアス電源２０６はトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）のバイアスを給電ローラ２０４に対して出力する。これにより、上記第１の極性に帯電したトナーを転写ベルト２０１の内周面及び転写ローラ２０５の表面から給電ローラ２０４に向けて移動させる方向の電流が給電ローラ２０４に流れる。
【０１１４】
更に、非画像形成時に、転写バイアス電源２０６がトナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）と同極性のバイアスを給電ローラ２０４に対して出力するクリーニングモードを設けてもよい。これにより、上記第２の極性に帯電したトナーを転写ベルト２０１の内周面及び転写ローラ２０５の表面から２次転写内ローラ５６に向けて移動させる方向の電流が２次転写内ローラ５６に流れる。従って、この第２の極性のトナーを清掃部材９１によって給電ローラ２０４の表面から除去、回収することができる。尚、実施例２にて説明したのと同様にして、クリーニングモード時に転写部Ｎに流れる電流の絶対値が、画像形成時にそこに流れる電流の絶対値よりも大きくなるようなバイアスを印加することもできる。
【０１１５】
以上説明したように、本実施例によれば、給電ローラ２０４及び転写ローラ２０５のように複数のローラを介してバイアスを印加する構成においても、電流が流れ込むローラに対して清掃部材を設けて、飛散トナーを効果的に回収することができる。又、本実施例によれば、転写ベルト２０１の内周面の汚れによるスリップがなく、色ズレ等の発生を防止することができる。
【０１１６】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【０１１７】
例えば、清掃部材を設ける対象を、実施例１〜３においては２次転写内ローラ５６、実施例４においては給電ローラとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。トナー像が表面に形成される像担持体に隣接して配置された周回移動可能なベルト体の内周面側に配置され、バイアス出力手段が出力するバイアスにより電流が流れる回転体であれば、その他の回転体に対して清掃部材を設けてもよい。例えば、清掃部材を設ける対象は、１次転写ローラ、或いはコロナ帯電器の対向ローラなどであっても構わない。従って、例えば、実施例３においては１次転写ローラの汚れを２次転写内ローラで回収する構成を示したが、これに限定されるものではなく、その他の回転体で回収するようにしてもよい。
【０１１８】
又、図５に示す画像形成装置２００にて転写ローラに対して設けたものと同様の給電ローラを、図１に示す画像形成装置１００にて１次転写ローラに対して設けることもできる。そして、実施例３にて言及したように１次転写ローラに対して清掃部材を設ける代わりに、この給電ローラに対して清掃部材を設けてもよい。
【０１１９】
又、実施例１〜３においては、２次転写部において、中間転写ベルトの外周面側に配置された２次転写外ローラに２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルトの内周面側に配置された２次転写内ローラを電気的に接地した。しかし、これとは逆に、中間転写ベルトの内周面側に配置された２次転写内ローラに２次転写バイアスを印加し、中間転写ベルトの外周面側に配置された２次転写外ローラを電気的に接地してもよい。この場合、上記実施例において説明した画像形成時、クリーニング動作時に２次転写部においてそれぞれ印加されるバイアスの極性は逆にすればよい。
【０１２０】
又、上記各実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、これに対応してバイアスの極性、電流の流れる方向が設定されるものとして説明したが、トナーの帯電極性、バイアスの極性、電流の流れる方向は、上記各実施例のものに限定されるものではない。
【０１２１】
更に、上記各実施例では、画像形成装置が複数の像担持体を有する場合を例として説明したが、単数の像担持体を有する画像形成装置にも本発明は等しく適用することができる。例えば、当業者には周知の通り、単一の像担持体に対して複数の現像装置を有し、像担持体上に順次に形成されるトナー像を、転写材担持体上の転写材に直接転写するか、或いは中間転写体に順次に転写した後に転写材に転写する画像形成装置がある。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部をより詳しく示す概略断面構成図である。
【図３】図１の画像形成装置の２次転写部の近傍をより詳しく示す模式図である。
【図４】図１の画像形成装置の１次転写部及び２次転写部の近傍をより詳しく示す模式図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１          感光ドラム（像担持体）
５１        中間転写ベルト（ベルト体）
５２        １次転写ローラ（１次転写部材、回転体）
５６        ２次転写内ローラ（回転体）
５７        ２次転写外ローラ（２次転写部材）
５８        ２次転写バイアス電源（バイアス出力手段）
９１        清掃部材
２０１      転写ベルト（ベルト体）
２０４      給電ローラ（回転体）
２０５      転写ローラ（転写部材、回転部材）
２０６      転写バイアス電源（バイアス出力手段）
【図１】
2008009192.tif 000003
【図２】
2008009192.tif 000004
【図３】
2008009192.tif 000005
【図４】
2008009192.tif 000006
【図５】
2008009192.tif 000007