(57)【要約】【課題】  二次転写ローラのクリーニング性能を低下させることがなく、バイアス電圧を印加する時間を短縮できて、消費電力量を低減することができる中間転写方式を採用した画像形成装置を提供する。【解決手段】  中間転写方式を採用した画像形成装置は、感光体１と、中間転写ベルト７と、二次転写ローラ９と、二次転写ローラクリーニング装置１０と、を具備する。二次転写ローラクリーニング装置１０は、二次転写ローラクリーニングブラシ１１と、二次転写バイアス電圧印加電源１３と、を具有する。二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９と離間自在とするとともに、二次転写バイアス電圧印加電源１３によって二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加する。二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９と離間させ、二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を二次転写ローラ９が１回転するのに要する時間以上印加する。【選択図】          図２
2005084158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される感光体と、この感光体からトナー像を一次転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトとともに用紙を挟持して、中間転写ベルトからトナー像を用紙に二次転写させる二次転写ローラと、この二次転写ローラ表面をクリーニングする二次転写ローラクリーニング装置と、を具備した中間転写方式を採用した画像形成装置であって、前記二次転写ローラクリーニング装置は、前記二次転写ローラ表面を擦過する二次転写ローラクリーニングブラシと、前記二次転写ローラにバイアス電圧を印加する二次転写バイアス電圧印加電源と、を具有し、前記二次転写ローラクリーニングブラシを前記二次転写ローラと離間自在とするとともに、前記二次転写バイアス電圧印加電源によって前記二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を印加するようにしたことを特徴とする中間転写方式を採用した画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写ローラクリーニングブラシを前記二次転写ローラと離間させ、前記二次転写バイアス電圧印加電源によって二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を二次転写ローラが１回転するのに要する時間以上印加することを特徴とする請求項１に記載の中間転写方式を採用した画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を印加した後、前記二次転写ローラクリーニングブラシを二次転写ローラ表面に当接させ、回転させることを特徴とする請求項２に記載の中間転写方式を採用した画像形成装置。
【請求項４】
トナー像が形成される感光体と、この感光体からトナー像を一次転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトとともに用紙を挟持して、中間転写ベルトからトナー像を用紙に二次転写させる二次転写ローラと、この二次転写ローラ表面をクリーニングする二次転写ローラクリーニング装置と、を具備した中間転写方式を採用した画像形成装置であって、前記二次転写ローラクリーニング装置は、前記二次転写ローラ表面を擦過する二次転写ローラクリーニングブラシと、前記二次転写ローラにバイアス電圧を印加する二次転写バイアス電圧印加電源と、を具有し、前記二次転写バイアス電圧印加電源によって前記二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を二次転写ローラが１回転するのに要する時間以上印加し、次いで、前記二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアス電圧を二次転写ローラが１回転するのに要する時間未満印加する、という工程を繰り返すことを特徴とする中間転写方式を採用した画像形成装置。
【請求項５】
前記二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアス電圧を印加する際、二次転写ローラが１回転する間に前記二次転写ローラクリーニングブラシが１回転以上するように設定した
ことを特徴とする請求項４に記載の中間転写方式を採用した画像形成装置。
【請求項６】
前記二次転写ローラクリーニングブラシに当接するブラシ払拭部材を配設したことを特徴とする請求項１乃至５に記載の中間転写方式を採用した画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンタ、電子写真式複写機等の電子写真方式を採用した画像形成装置、特には、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写した後、用紙に二次転写して画像を形成する中間転写方式を採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置において、感光体上に形成したトナー像を直接用紙に転写するのではなく、感光体上に形成したトナー像を一旦中間転写体に一次転写し、その後、中間転写体上に形成したトナー像を用紙に二次転写して、用紙に画像を形成する中間転写方式を採用した画像形成装置が知られている。
かかる中間転写方式を採用すれば、複数色のトナー像を順次一旦中間転写体に転写した後、それら複数色のトナー像を一括して用紙に転写することができるから、複数色のトナー像を順次直接用紙に転写する方式に比して、複数色のトナー像を安定的に用紙に転写することができ、カラープリンタ、カラー複写機に好適である。
【０００３】
そこで、中間転写方式をカラープリンタに適用した場合について、図１を参照して具体的に説明する。
先ず、感光体１表面は帯電装置２によって所定電位に帯電され、次に、感光体１表面はレザーユニット等の露光装置３によって露光され、感光体１表面には所定の静電潜像が形成される。そして、回転式現像ユニット４に搭載されたマゼンタ現像装置４Ｍによってその静電潜像にマゼンタトナーが付着され、現像される。
感光体１上に形成されたマゼンタトナー像は、感光体１が回転して一次転写ローラ８位置に到達した時、一次転写ローラ８にはトナーと逆極性の一次転写バイアス電圧が印加されるから、中間転写ベルト７へと転写される。
そして、中間転写ベルト７へ転写されることなく、感光体１表面に残存したマゼンタトナーは、感光体クリーニングブラシ６ａ及び感光体クリーニングブレード６ｂを具有する感光体クリーニング装置６によって感光体１表面から除去される。
【０００４】
再度、感光体１表面は帯電装置２によって所定電位に帯電され、次に、露光装置３によって露光され、感光体１表面には所定の静電潜像が形成される。そして、回転式現像ユニット４に搭載されたシアン現像装置４Ｃによってその静電潜像にシアントナーが付着され
、現像される。
感光体１上に形成されたシアントナー像は、感光体１が回転して一次転写ローラ８位置に到達した時、一次転写ローラ８に一次転写バイアス電圧が印加されて、中間転写ベルト７へと転写される。
そして、感光体１表面に残存したシアントナーは、感光体クリーニング装置６によって感光体１表面から除去される。
以下、同様にして、感光体１表面には順次イエロートナー像、ブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト７へと転写される。尚、４Ｙは、回転式現像ユニット４に搭載されたイエロー現像装置、５は、ブラック現像装置である。
【０００５】
一方、用紙は給紙カセット１５から供給され、搬送ローラ等によって二次転写ローラ９位置まで搬送されてくる。
上記の如く、中間転写ベルト７上に形成されたマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックトナー像は、中間転写ベルト７が移動して二次転写ローラ９位置に到達した時、二次転写ローラ９にはトナーと逆極性の二次転写バイアス電圧が印加されるから、搬送されてきた用紙へと転写される。
その後、トナー像が転写された用紙は、定着装置１６において加圧、加熱され、トナー像が用紙に定着され、カラー画像が形成されて、カラープリンタ外に排出される。
尚、中間転写ベルト７表面に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングブレード１４ａを具有する中間転写ベルトクリーニング装置１４によって中間転写ベルト７表面から除去される。
【０００６】
ここで、上記カラープリンタの転写装置は、中間転写ベルト７、一次転写ローラ８、二次転写ローラ９を具備するとともに、用紙裏面がトナーで汚れるのを防止するために、一般的に、二次転写ローラクリーニングブラシ１１、ブラシ払拭部材１２、二次転写バイアス電圧印加電源１３を具有する二次転写ローラクリーニング装置１０を付設してある。
そして、二次転写ローラ９表面に中間転写ベルト７表面が当接することによって、又、用紙ジャム発生時にジャムした用紙表面が接触することによって、二次転写ローラ９表面に予期せずに付着したトナーは、上記二次転写ローラクリーニング装置１０によって二次転写ローラ９表面から除去されるようになっている。
【０００７】
上記の如く、中間転写方式を採用した画像形成装置においては、一般的に、二次転写ローラクリーニングブラシ１１、ブラシ払拭部材１２、二次転写バイアス電圧印加電源１３を具有するクリーニング装置１０を付設してあるが、従来の画像形成装置にあっては、二次転写ローラ９に二次転写ローラクリーニングブラシ１１を常時当接させ、回転させた状態で、二次転写ローラ９にトナーと同極性及び逆極性の二次転写バイアス電圧を交互に印加して、二次転写ローラ９表面からトナーを除去していた。
又、二次転写ローラ９及び二次転写ローラクリーニングブラシ１１の外径、周速等を適宜条件に設定して、二次転写ローラ９表面からトナーを効率的に除去するようにした画像形成装置も提案されている（特許文献１参照。）。
【０００８】
尚、対象を中間転写体とするものではあるが、中間転写ローラに選択的に回転ファーブラシを当接し、中間転写ローラ表面に残存したトナーをバイアス電圧を印加した回転ファーブラシによって撹乱し、分散した後、中間転写ローラにバイアス電圧を印加して、中間転写体表面からトナーを効率的に除去するようにした画像形成装置も提案されている（特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−９１１９１号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来のように、二次転写ローラ９に二次転写ローラクリーニングブラシ１１を常時当接させ、回転させた状態では、中間転写ベルト７上に形成したトナー像を用紙に二次転写する際又はその前に用紙ジャムが発生した場合には、中間転写ベルト７から直接二次転写ローラ９にトナー像が転写されてしまうため、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に大量のトナーが付着し易い。そして、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に付着した大量のトナーは、ブラシ払拭部材１２によって払い落としたり、二次転写ローラクリーニングブラシ１１にバイアス電圧を印加したとしても、完全に除去することは極めて困難であり、結局、二次転写ローラ９のクリーニング性能を低下させることとなった。
【００１１】
又、従来のように、二次転写ローラ９にトナーと同極性及び逆極性の二次転写バイアス電圧を交互に印加させるのでは、両極性の二次転写バイアス電圧を発生させる必要があるために、二次転写バイアス電圧印加電源１３のコストはそれだけ高価となり、又、両極性の二次転写バイアス電圧を印加させるために、バイアス電圧を印加する時間もそれだけ長くなって、消費電力量が増大することとなった。
【００１２】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、用紙ジャムが発生した場合にあっても、二次転写ローラクリーニングブラシに大量のトナーが付着せず、二次転写ローラのクリーニング性能を低下させることがなく、又、二次転写バイアス電圧印加電源のコストを安価とし、バイアス電圧を印加する時間を短縮できて、消費電力量を低減することができる中間転写方式を採用した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】
上記目的を達成するために、本発明の中間転写方式を採用した画像形成装置は、トナー像が形成される感光体と、この感光体からトナー像を一次転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトとともに用紙を挟持して、中間転写ベルトからトナー像を用紙に二次転写させる二次転写ローラと、この二次転写ローラ表面をクリーニングする二次転写ローラクリーニング装置と、を具備した画像形成装置であって、前記二次転写ローラクリーニング装置は、前記二次転写ローラ表面を擦過する二次転写ローラクリーニングブラシと、前記二次転写ローラにバイアス電圧を印加する二次転写バイアス電圧印加電源と、を具有し、前記二次転写ローラクリーニングブラシを前記二次転写ローラと離間自在とするとともに、前記二次転写バイアス電圧印加電源によって前記二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧のみを印加するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
二次転写ローラ表面に付着したトナーを効率的に除去するために、前記二次転写ローラクリーニングブラシを前記二次転写ローラと離間させ、前記二次転写バイアス電圧印加電源によって二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を二次転写ローラが１回転するのに要する時間以上印加する。
【００１５】
二次転写ローラ表面に機械的に付着したトナーを除去するために、前記二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を印加した後、前記二次転写ローラクリーニングブラシを二次転写ローラ表面に当接させ、回転させる。
【００１６】
本発明の中間転写方式を採用した画像形成装置は、又、トナー像が形成される感光体と
、この感光体からトナー像を一次転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトとともに用紙を挟持して、中間転写ベルトからトナー像を用紙に二次転写させる二次転写ローラと、この二次転写ローラ表面をクリーニングする二次転写ローラクリーニング装置と、を具備した画像形成装置であって、前記二次転写ローラクリーニング装置は、前記二次転写ローラ表面を擦過する二次転写ローラクリーニングブラシと、前記二次転写ローラにバイアス電圧を印加する二次転写バイアス電圧印加電源と、を具有し、前記二次転写バイアス電圧印加電源によって前記二次転写ローラにトナーと同極性のバイアス電圧を二次転写ローラが１回転するのに要する時間以上印加し、次いで、前記二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアス電圧を二次転写ローラが１回転するのに要する時間未満印加する、という工程を繰り返すことを特徴とする。
【００１７】
二次転写ローラクリーニングブラシに付着したトナーを二次転写ローラ表面へと効率的に引き戻すために、前記二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアス電圧を印加する際、二次転写ローラが１回転する間に前記二次転写ローラクリーニングブラシが１回転以上するように設定するのが好ましい。
【００１８】
さらに、二次転写ローラクリーニングブラシに当接するブラシ払拭部材を配設すれば、二次転写ローラクリーニングブラシに付着したトナーをブラシ払拭部材によって払い落とすこともできるから、より好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の中間転写方式を採用した画像形成装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の一実施例の画像形成装置３１も、図１に示すように、感光体１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４，５、感光体クリーニング装置６、中間転写ベルト７、一次転写ローラ８、二次転写ローラ９、給紙カセット１５、定着装置１６等から構成される。
上記と同様にして、感光体１表面には順次複数色のトナー像が形成され、感光体１が一次転写ローラ８位置に到達した時、順次複数色のトナー像は中間転写ベルト７へと転写される。そして、中間転写ベルト７上に形成された複数色のトナー像は、中間転写ベルト７が二次転写ローラ９位置に到達した時、搬送されてきた用紙へと転写される。その後、トナー像が転写された用紙は、定着装置１６によって定着され、画像形成装置３１外に排出される。
【００２１】
本実施例の画像形成装置３１においては、用紙裏面がトナーで汚れるのを防止するために、図２に示すように、二次転写ローラクリーニングブラシ１１、ブラシ払拭部材１２、二次転写バイアス電圧印加電源３３を具有する二次転写ローラクリーニング装置３２を付設してあり、二次転写ローラ９表面に付着したトナーは、二次転写ローラクリーニング装置３２によって二次転写ローラ９表面から除去されるようになっている。
ここで、二次転写ローラクリーニングブラシ１１は、従来と異なり、二次転写ローラ９と離間自在となっている。ここで、二次転写ローラクリーニングブラシ１１は、２〜３ｍｍ程度二次転写ローラ９と離間させるのが好ましい。
【００２２】
本実施例の画像形成装置３１においては、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像を用紙へ二次転写した後、先ず、二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９表面と離間させ、二次転写バイアス電圧印加電源３３によって二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加する。二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加する時間は、図３に示すように、少なくとも、二次転写ローラ９が１回転するのに要する時間以上とするが、特には、二次転写ローラ９が１回転するのに要する時間以上
、３回転するのに要する時間以下の時間とするのが好ましい。
バイアス電圧を印加する時間をこのように規定したのは、図４に示すように、二次転写ローラ９が１回転するのに要する時間、二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加すれば、二次転写ローラ９表面に付着した約９０％のトナーが除去されるからである。ここで、実験に使用したトナーの帯電量は約−２５μＣ／ｇ、中間転写ベルト７の表面抵抗は１０＋１３Ω／ｃｍ２以上、体積抵抗は１．０×１０＋１１Ωｃｍ、二次転写ローラ９の抵抗は１０＋８Ωであった。
二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加することによって、二次転写ローラ９表面に付着したトナーは、中間転写ベルト７表面へと引き戻され、上記中間転写ベルトクリーニング装置１４によって除去される。
【００２３】
図４に示すように、二次転写ローラ９表面に残存した約１０％のトナーは、二次転写ローラ９にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加しても殆ど除去されず、二次転写ローラ９表面に機械的に付着しているものが多いと考えられる。
そこで、次に、二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９表面に当接させ、回転させて、二次転写ローラ９表面に残存したトナーを機械的に掻き落として、除去する。
【００２４】
本実施例の画像形成装置３１においては、二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９表面と離間させた状態で、二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加する。よって、二次転写ローラクリーニングブラシ１１にそれほど大量にトナーが付着することはなく、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に付着したトナーは、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に当接したブラシ払拭部材１２によって、十分に払い落とすことができる。
【実施例２】
【００２５】
本発明の一実施例の画像形成装置５１も、図１に示すように、感光体１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４，５、感光体クリーニング装置６、中間転写ベルト７、一次転写ローラ８、二次転写ローラ９、給紙カセット１５、定着装置１６等から構成される。
画像形成装置５１において、用紙に画像を形成する方法は、上記画像形成装置３１におけると同様である。
【００２６】
本実施例の画像形成装置５１においても、用紙裏面がトナーで汚れるのを防止するために、図５に示すように、二次転写ローラクリーニングブラシ１１、ブラシ払拭部材１２、二次転写バイアス電圧印加電源１３を具有する二次転写ローラクリーニング装置５２を付設してあり、二次転写ローラ９表面に付着したトナーは、二次転写ローラクリーニング装置５２によって二次転写ローラ９表面から除去されるようになっている。
ここで、二次転写ローラクリーニングブラシ１１は、従来と同様に、二次転写ローラ９に常時当接させてある。
【００２７】
本実施例の画像形成装置５１においては、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像を用紙へ二次転写した後、先ず、二次転写バイアス電圧印加電源１３によって二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加する。二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加する時間は、図６に示すように、少なくとも、二次転写ローラ９が１回転するのに要する時間以上とするが、特には、二次転写ローラ９が１回転するのに要する時間以上、３回転するのに要する時間以下の時間とするのが好ましい。
バイアス電圧を印加する時間をこのように規定したのは、実施例１におけると同様の理由による。
二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧を印加することによって、二次転写ローラ９表面に付着したトナーは、中間転写ベルト７表面へと引き戻され、上記中間転写ベルトクリーニング装置１４によって除去される。
【００２８】
次に、二次転写バイアス電圧印加電源１３によって二次転写ローラ９にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加する。二次転写ローラ９にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加する時間は、図６に示すように、二次転写ローラ９が１回転する時間未満の時間とする。
但し、二次転写ローラ９が１回転する間に二次転写ローラクリーニングブラシ１１が１回転以上することが好ましく、特には、図７に示すように、二次転写ローラクリーニングブラシ１１が３回転する間に二次転写ローラ９が１回転未満となるよう、二次転写ローラ９と二次転写ローラクリーニングブラシ１１との速度比、ローラ径比を斜線に示す領域内に設定するのが好ましい。
二次転写ローラ９にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することによって、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に付着したトナーは、二次転写ローラ９表面へと引き戻される。
【００２９】
このように、本実施例の画像形成装置５１によれば、二次転写ローラ９にトナーと同極性及び逆極性のバイアス電圧を交互に印加することによって、二次転写ローラ９及び二次転写ローラクリーニングブラシ１１からトナーを効率的に除去することができる。
さらに、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に付着したトナーをブラシ払拭部材１２によって払い落とすこともできるから、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に付着するトナーを最少量とすることができる。
【００３０】
以上のように、本発明の画像形成装置において、二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９と離間自在とした場合にあっては、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に大量のトナーが付着せず、二次転写ローラ９のクリーニング性能を低下させることがないとともに、二次転写ローラ９にトナーと同極性のバイアス電圧のみを印加するから、二次転写バイアス電圧印加電源３３のコストを大幅に削減でき、バイアス電圧を印加する時間をも大幅に短縮できて、消費電力量を低減することができる。
又、二次転写ローラクリーニングブラシ１１を二次転写ローラ９に常時当接した場合にあっても、二次転写ローラ９にトナーと同極性及び逆極性のバイアス電圧を適宜時間だけ交互に印加するようにしたから、二次転写ローラクリーニングブラシ１１に付着したトナーを十分に除去でき、二次転写ローラ９のクリーニング性能を低下させることがないとともに、バイアス電圧を印加する時間を短縮できて、消費電力量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例の画像形成装置における二次転写ローラ付近の概略断面図である。
【図３】図２に示す画像形成装置において、二次転写ローラに印加するバイアス電圧の極性及び印加時間を示す図である。
【図４】図２に示す画像形成装置において、二次転写ローラにトナーと同極性及び逆極性のバイアス電圧を交互に印加した場合の二次転写ローラ表面からのトナー除去効率を示すグラフである。
【図５】本発明の他実施例の画像形成装置における二次転写ローラ付近の概略断面図である。
【図６】図５に示す画像形成装置において、二次転写ローラに印加するバイアス電圧の極性及び印加時間を示す図である。
【図７】図５に示す画像形成装置において、二次転写ローラと二次転写ローラクリーニングブラシとの速度比及びローラ径比を設定する領域を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１    感光体
７    中間転写ベルト
９    二次転写ローラ
１１    二次転写ローラクリーニングブラシ
１２    ブラシ払拭部材
１３    二次転写バイアス電圧印加電源
３１    画像形成装置
３２    二次転写ローラクリーニング装置
３３    二次転写バイアス電圧印加電源
５１    画像形成装置
５２    二次転写ローラクリーニング装置
【図１】
2005084158.tif 000003
【図２】
2005084158.tif 000004
【図３】
2005084158.tif 000005
【図４】
2005084158.tif 000006
【図５】
2005084158.tif 000007
【図６】
2005084158.tif 000008
【図７】
2005084158.tif 000009