(57)【要約】【課題】対向ローラに付着した異物を取り除き、中間転写ベルトに蛇行力を発生させないようにした対向ローラ清掃装置及びそれを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー画像を担持搬送する中間転写ベルト２０３と、中間転写ベルト２０３を介してトナー画像を２次転写ローラ２０７によって記録材に転写する位置において２次転写ローラ２０７に対向配置された対向ローラ２０５Ａと、対向ローラ２０５Ａの表面に付着する異物を除去するステンレス板２０６と、対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間に中間転写ベルト２０３上のトナー像を記録材に転写するための転写バイアスを印加するバイアス電源２０９とを備え、ステンレス板２０６の長さは２次転写ローラ２０７の長さより長く構成され、２次転写ローラ２０７がステンレス板２０６の長さ内に配置される構成により、対向ローラ２０５Ａに付着した異物を取り除くことができる。【選択図】図２
2007333844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を担持搬送する転写ベルトと、前記転写ベルト上のトナー画像を転写手段によって記録材に転写する位置において当該転写手段に対向配置された対向ローラと、前記対向ローラの表面に付着する異物を除去する除去手段と、前記対向ローラと前記転写手段との間に前記転写ベルト上の前記トナー像を前記記録材に転写するための転写バイアスを印加するバイアス電源手段とを備え、前記除去手段の長さは前記転写手段の長さより長く構成され、前記転写手段が前記除去手段の長さ内に配置されることを特徴とする対向ローラ清掃装置。
【請求項２】
前記除去手段は、その長さが前記対向ローラの長さよりも短く構成され、前記対向ローラの長さ内に配置されることを特徴とする請求項１記載の対向ローラ清掃装置。
【請求項３】
前記除去手段は、その長さが、像担持体上に形成されたトナー画像を前記転写ベルトへ転写するための他の転写手段の長さよりも長く構成され、前記他の転写手段が前記除去手段の長さ内に配置されることを特徴とする請求項１記載の対向ローラ清掃装置。
【請求項４】
前記対向ローラは、導電性材料で構成され、その表面に磨耗防止処理が施されたことを特徴とする請求項１ないし請求項3のいずれかに記載の対向ローラ清掃装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の対向ローラ清掃装置を備えた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、対向ローラに付着した異物を清掃する構造を備えた対向ローラ清掃装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー画像を用紙等の記録材上に形成する画像形成装置（例えば、プリンタ、ファクス、複写機など）の一つとして、像担持体上に形成したトナー画像を、中間ベルトを介して記録材に転写する中間転写ベルト方式の画像形成装置がある。このような画像形成装置において、像担持体上の潜像を現像器で現像してトナー画像を形成する際や、像担持体上に形成したトナー画像を中間転写ベルトに転写する際などに、一部のトナーが転写不良によって剥離・落下し、トナーの飛散が起こる。
【０００３】
そこで発生した飛散トナーは、中間転写方式の画像形成装置の内部に入ったり、中間転写ベルト表面に付着し、記録材への転写不良や裏面の汚染、画像形成装置内部の汚染を発生させるという問題があった。
【０００４】
そして、このような問題を解決するために、記録材のトナー画像転写面と反対側に転写バイアスを印加できるローラを配置し、転写バイアスを印加できるローラに付着したトナーを清掃する手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、中間転写ベルト裏面側にトナー飛散防止装置を配置し、飛散トナーの量を軽減するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを清掃する清掃手段を備えたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１４９４１号公報（図３、 図５）
【特許文献２】特開２００２−７２７０６号公報（図１）
【特許文献３】特開２００５−３７５２１号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、特許文献１に開示の技術においては、記録材裏面の汚染を防ぐことを目的としているが、画像形成装置内部の飛散トナーを取り除くことはできず、飛散トナーが中間転写ベルト裏面に付着して中間転写ベルトを介して対向ローラに搬送される。対向ローラと第２の転写手段との間で転写バイアスを印加した時、中間転写ベルトを介して対向ローラと第２の転写手段との間で放電現象が発生し、その結果、硝酸塩などの放電生成物が対向ローラに付着する。
【０００８】
そして、付着した放電生成物は飛散トナーを付着しやすくする接着剤的な役割を果たすため、中間転写ベルトで搬送された飛散トナーが対向ローラに付着し、対向ローラと中間転写ベルトとの摩擦力が対向ローラの長手方向に沿って局部的に変化し、中間転写ベルトに対して中間転写ベルトの移動方向と直行した方向に中間転写ベルトを押出す力（以下、これを「蛇行力」という）を発生させる。
【０００９】
中間転写ベルトの裏面側左右にはリブが付いているが、蛇行力を加えられた中間転写ベルトには蛇行力の方向と反対側に付いているリブに過大な応力がかかりリブが斜めに削られていく。リブが削られることにより削られたリブ側にベルトの折れが発生し、そこからベルトの断裂が発生するという問題が生ずる。
【００１０】
すなわち、上記したこの技術は、画像形成装置内部の飛散トナーを取り除くことが出来ないため対向ローラへのトナーの付着を防ぐことができず、中間転写ベルトへの蛇行力の発生を抑えることができないという問題がある。
【００１１】
また、特許文献２に開示の技術においては、トナー飛散防止装置の先に浮遊した飛散トナーを取り除けないため、トナー飛散防止装置の先に浮遊した飛散トナーが中間転写ベルト裏面に付着し、中間転写ベルトを介して中間転写ベルトの内側に配置された対向ローラに搬送されて対向ローラに付着し、やはり対向ローラと中間転写ベルトとの摩擦力が対向ローラの長手方向に沿って局部的に変化して蛇行力を発生させる。
【００１２】
従って、特許文献２に開示の技術でも、上記と同様に、画像形成装置内部の飛散トナーを完全に取り除くことが出来ないため、中間転写ベルト内側に配置された対向ローラへのトナーの付着を防ぐことができず、中間転写ベルトへの蛇行力の発生を抑えることができないという問題がある。
【００１３】
さらに、特許文献３に開示の技術においても、対向ローラの清掃を考慮していないため、やはり中間転写ベルト内側に配置された対向ローラへのトナーの付着を防ぐことができず、対向ローラに付着した飛散トナーにより対向ローラとベルトとの摩擦力が対向ローラの長手方向に沿って局部的に変化し、中間転写ベルトへの蛇行力の発生を抑えることができないという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、中間転写ベルトの内側に配置された対向ローラであって、対向ローラに付着した異物を取り除き、中間転写ベルトに蛇行力を発生させないようにした対向ローラ清掃装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の対向ローラ清掃装置は、トナー画像を担持搬送する転写ベルトと、転写ベルト上のトナー画像を転写手段によって記録材に転写する位置において転写手段に対向配置された対向ローラと、対向ローラの表面に付着する異物を除去する除去手段と、対向ローラと転写手段との間に転写ベルト上のトナー像を記録材に転写するための転写バイアスを印加するバイアス電源手段とを備え、除去手段の長さは転写手段の長さより長く構成され、転写手段が除去手段の長さ内に配置される構成を有している。
【００１６】
この構成により、転写ベルトを介して対向ローラと転写手段との間で発生した放電現象によって対向ローラに付着した硝酸塩などの異物を、対向ローラに押し当てられた除去手段によって全て削り落とすことができる。
【００１７】
また、本発明の対向ローラ清掃装置では、除去手段は、その長さが前記対向ローラの長さよりも短く構成され、対向ローラの長さ内に配置される構成を有している。
【００１８】
この構成により、対向ローラを回転して清掃する際に、対向ローラの端部にあるバリで除去手段の一部に変形や偏磨耗を起こすことを防止できる。
【００１９】
また、本発明の対向ローラ清掃装置では、除去手段は、その長さが、像担持体上に形成されたトナー画像を転写ベルトへ転写するための他の転写手段の長さよりも長く構成され、他の転写手段が除去手段の長さ内に配置される構成を有している。
【００２０】
この構成により、他の転写手段から転写ベルトを介して対向ローラに搬送される異物を全て削り落とすことができる。
【００２１】
また、本発明の対向ローラ清掃装置では、対向ローラは、導電性材料で構成され、その表面に磨耗防止処理が施された構成を有している。
【００２２】
この構成により、対向ローラの表面が磨耗しにくくなるので、除去手段の押し当てによる対向ローラの磨耗を軽減することができる。
【００２３】
さらに、本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの対向ローラ清掃装置を備えた構成を有している。
【００２４】
この構成により、対向ローラに付着した異物を取り除き、転写ベルトに蛇行力を発生させないようにしたため、安定した高品質の画像が得られる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のローラ清掃装置は、対向ローラの表面に付着する異物を除去する除去手段の長さが転写手段の長さより長く構成され、転写手段が除去手段の長さ内に配置される構成を有しているので、対向ローラに付着した異物を取り除くことができ、転写ベルトの蛇行力の発生を抑えると共にベルトの断裂を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態のローラ清掃装置について、図面を参照して説明する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るローラ清掃装置が適用される中間転写方式を用いたカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【００２７】
図１において、本実施の形態のカラー画像形成装置は、タンデム型フルカラー複写機と称せられるもので、複数組の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋと、中間転写ユニット１０２と、複数の給紙カセット１０３および定着手段１０４から成る。画像形成装置の本体１０の上部には、原稿画像読み取り装置２０が配置されている。
【００２８】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０１Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体２０２Ｙ、感光体２０２Ｙの周囲に配置された帯電手段、露光手段、現像手段（図示せず）と、感光体２０２Ｙ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０３へ転写するための転写ローラ２０４Ｙと、感光体２０２Ｙに残留するトナーを清掃するための清掃手段２１０Ｙとを有する。感光体２０２Ｙ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０３へ転写するためには、感光体２０２Ｙと転写ローラ２０４Ｙとの間に転写バイアスが印加される。
【００２９】
同様に、マゼンダ色、シアン色および黒色の画像を形成する画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは、それぞれ、第１の像担持体としてのドラム状の感光体２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ、感光体２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋの周囲にそれぞれ配置された帯電手段、露光手段、現像手段（図示せず）と、第１の転写手段としての１次転写ローラ２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋと、清掃手段２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋを有する。
【００３０】
中間転写ユニット１０２は、エンドレスベルト状の第２の像担持体である中間転写ベルト２０３と、中間転写ベルト２０３を懸架する複数の支持ローラ２０５と、後述する２次転写ローラ２０７に対向配置された対向ローラ２０５Ａと、中間転写ベルト２０３を駆動するための駆動ローラ２０５Ｂとを有する。
【００３１】
画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋにより形成された各色の画像は、駆動ローラ２０５Ｂで駆動される中間転写ベルト２０３上に、第１の転写手段としての１次転写ローラ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋにより逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００３２】
給紙カセット１０３内に収容された記録材としての用紙３０は、給紙カセット１０３より搬送され、複数の搬送ローラ１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃを経て、第２の転写手段である２次転写ローラ２０７に搬送され、用紙３０上に２次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙３０は、定着手段１０４により定着処理され、排紙ローラ１０６によって機外の排紙トレイ１０７上に排出される。
【００３３】
なお、用紙３０の片面だけでなく、両面に転写させたい場合は、片面が定着された後に、排紙切替レバー１０９を切替え、用紙３０を用紙反転ユニット１０８に搬送する。用紙反転ユニット１０８に収納された用紙３０は、スイッチバックされ、排紙切替レバー１０９を切替え、搬送ローラ１１０Ａへと搬送される。そして、搬送ローラ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１０５Ｃを経て、再び中間転写ユニット１０２へと搬送される。
【００３４】
中間転写ユニット１０２へと搬送された用紙３０は、２次転写ローラ２０７に搬送され、用紙３０の裏面上に２次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙３０は、定着手段１０４により定着処理され、排紙ローラ１０６によって機外の排紙トレイ１０７上に排出される。
【００３５】
図２は、本発明の実施の形態に係る対向ローラ清掃装置が適用される中間転写ユニットの構成を示す図である。
【００３６】
図２において、本実施の形態の中間転写ユニット１０２は、トナー２０１より形成されるトナー画像を担持する複数の感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋと、感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋよりトナー画像を転写し、用紙３０へと２次転写するための中間転写ベルト２０３と、感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋから中間転写ベルト２０３へトナー画像を転写するための転写バイアスを印加する第１の転写手段である１次転写ローラ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋと、中間転写ベルト２０３を懸架する複数の支持ローラ２０５と、複数の支持ローラのうちのひとつであって、中間転写ベルト２０３を介して用紙３０にトナー画像を転写する位置で２次転写ローラ２０７に対向配置される対向ローラ２０５Ａ及び、中間転写ベルト２０３を駆動するための駆動ローラ２０５Ｂと、対向ローラ２０５Ａの表面に付着する異物である飛散トナーを除去する除去手段であるステンレス板２０６と、中間転写ベルト２０３を介して対向ローラ２０５Ａに対向し配置された第２の転写手段である２次転写ローラ２０７と、ステンレス板２０６で除去されたトナーを収集する収集ボックス２０８と、対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間に、トナー画像を用紙３０に転写するための転写バイアスを印加するバイアス電源２０９と、中間転写ベルト２０３の残留トナーを清掃する清掃手段２１１とを備える。
【００３７】
通常動作としては、感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ上に形成された各色のトナー画像は、駆動ローラ２０５Ｂによって駆動される中間転写ベルト２０３に転写され、中間転写ベルト２０３上にカラー画像を形成する。中間転写ベルト２０３上に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト２０３によって対向ローラ２０５Ａへと搬送される。
【００３８】
中間転写ベルト２０３を介して対向ローラ２０５Ａに搬送されたカラー画像は、対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間で、バイアス電源２０９によって転写バイアスを印加され、対向ローラ２０５Ａに搬送された用紙３０へと中間転写ベルト２０３から転写される。
【００３９】
用紙３０にカラー画像を転写した後、用紙３０を分離した中間転写ベルト２０３は、清掃手段２１１により残留トナーが排除される。
【００４０】
しかし、感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋから中間転写ベルト２０３へトナー画像を転写する際に、一部のトナーが転写不良によって剥離・落下し、トナーの飛散が起こり、中間転写ベルト２０３の内側にトナー３０１のように付着する。そして、飛散トナーは中間転写ベルト２０３を介して対向ローラ２０５Ａに搬送され、そこで対向ローラ２０５Ａに付着する。
【００４１】
また、対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間で、バイアス電源２０９によって転写バイアスを印加した時、中間転写ベルト２０３を介して対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間で放電現象が発生し、その結果、硝酸塩などの放電生成物３０２が対向ローラ２０５Ａに付着する。
【００４２】
付着した放電生成物３０２は、飛散トナーを付着しやすくする接着剤的な役割を果たすため、中間転写ベルト２０３で搬送された飛散トナーが、対向ローラ２０５Ａにさらに付着する。
【００４３】
本実施の形態では、ステンレス板２０６を均一の圧力で対向ローラ２０５Ａに押し当て、対向ローラ２０５Ａに付着したトナー３０１や放電生成物３０２を均一に削り落とすことで、対向ローラ２０５Ａと中間転写ベルト２０３との摩擦力が対向ローラ２０５Ａの長手方向に沿って局部的に変化しないようにし、ベルトの蛇行力の発生を抑えることができる。したがって、従来のような、蛇行力による中間転写ベルト２０３の折れが発生せず、そこからベルトの断裂が発生するという問題もない。
【００４４】
上記のようにして削り落とされたトナーは、新たな飛散を防止するため、収集ボックス２０８に収集される。このように、本実施の形態では、ステンレス板２０６と収集ボックス２０８とで除去手段が構成されている。
【００４５】
したがって、本実施の形態では、従来のような、蛇行力による中間転写ベルト２０３の折れが発生せず、そこからベルトの断裂が発生するという問題もない。
【００４６】
また、本実施の形態では、対向ローラ２０５Ａは導電性材料であるアルミで製作され、表面に磨耗防止処理として、無電解ニッケルメッキを施している。無電解ニッケルメッキはステンレスよりも硬度が高いので、対向ローラ２０５Ａにステンレス板２０６を均一の圧力で押し当てることによる磨耗を軽減することができる。
【００４７】
図３は、本発明の実施の形態に係るローラ清掃装置が適用される中間転写ユニットの一部切欠き上面図であって、図２の矢印Ｚ方向から観た上面図を示している。
【００４８】
図３において、対向ローラ２０５Ａに付着するトナーの付着範囲は、対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間で転写バイアスを印加した時、中間転写ベルト２０３を介して対向ローラ２０５Ａと２次転写ローラ２０７との間で発生した放電現象により、対向ローラ２０５Ａに付着した硝酸塩などの放電生成物の範囲である。これは、２次転写ローラ２０７の長さＬ３内であることから、２次転写ローラ２０７の長さＬ３を、ステンレス板２０６の長さＬ２よりも短くし、２次転写ローラ２０７をステンレス板２０６の長さＬ２内に配置することで、対向ローラ２０５Ａに付着したトナーを全て削り落とすことができる。
【００４９】
また、ステンレス板２０６の長さＬ２は対向ローラ２０５Ａの長さＬ１よりも短く、ステンレス板２０６は対向ローラ２０５Ａの長さ内に配置する。これは、ステンレス板２０６の長さＬ２が、対向ローラ２０５Ａの長さＬ１よりも長いと、対向ローラ２０５Ａにステンレス板２０６を均一の圧力で押し当て、前期対向ローラ２０５Ａを回転させることで対向ローラ２０５Ａを清掃する際に、対向ローラ２０５Ａの端部にあるバリで、ステンレス板の一部に変形や偏磨耗を起こすからである。
【００５０】
これに対して、ステンレス板２０６の長さＬ２を対向ローラ２０５Ａの長さＬ１よりも短く、対向ローラ２０５Ａの長さ内に配置することで、対向ローラ２０５Ａにステンレス板２０６を均一の圧力で押し当て、対向ローラ２０５Ａを回転させることで対向ローラ２０５Ａを清掃する際に、対向ローラ２０５Ａの端部にあるバリで、ステンレス板の一部に変形や偏磨耗を起こすことを防止することができる。
【００５１】
さらに、感光体２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋより転写不良によって飛散した飛散トナーが、１次転写ローラ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋに付着し、中間転写ベルト２０３の裏面を介して、対向ローラ２０５Ａに付着することから、１次転写ローラ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋから対向ローラ２０５Ａに搬送されるトナーは、１次転写ローラ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋの長さＬ４内であるので、１次転写ローラ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋの長さＬ４を、ステンレス板２０６の長さＬ２より短くし、ステンレス板２０６の長さＬ２内に配置することで、対向ローラ２０５Ａに付着したトナーを全て削り落とすことができる。
【００５２】
一方、対向ローラ２０５Ａは、導電性材料で構成し表面に磨耗防止処理が施されている。これにより、対向ローラ２０５Ａの表面が磨耗しにくくなるので、ステンレス板２０６の押し当てによる対向ローラ２０５Ａの磨耗を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係る対向ローラ清掃装置及びこれを備えた画像形成装置は、対向ローラに付着した異物を取り除くことができ、転写ベルトの蛇行力の発生を抑えると共にベルトの断裂を防ぐことができるので、高品質が要求されるプリンタ、ファクス、複写機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態の対向ローラ清掃装置を備えたカラー画像形成装置の構成図
【図２】本発明の一実施の形態の対向ローラ清掃装置を備えた中間転写ユニットの構成図
【図３】本発明の一実施の形態の中間転写ユニットの一部切欠き上面図
【符号の説明】
【００５５】
１０    装置本体
２０    原稿画像読み取り装置
３０    用紙
１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ    画像形成部
１０２    中間転写ユニット
１０３    給紙カセット
１０４    定着手段
１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ    搬送ローラ
１０６    排出ローラ
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ    搬送ローラ
２０１、３０１    トナー
２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ    感光体
２０３    中間転写ベルト
２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋ    １次転写ローラ
２０５    支持ローラ
２０５Ａ    対向ローラ
２０５Ｂ    駆動ローラ
２０６    ステンレス板
２０７    ２次転写ローラ
２０８    収集ボックス
２０９    バイアス電源
２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ    清掃手段
２１１    清掃手段
３０２    放電生成物
【図１】
2007333844.tif 000003
【図２】
2007333844.tif 000004
【図３】
2007333844.tif 000005