(57)【要約】【課題】画像形成装置において、装置の大型化やコストアップを招来することなく、転写部材の位置規制部材へのトナー付着の蓄積を解消すること。【解決手段】トナー像担持体２１と、トナー像担持体２１に所定の圧力で接触し、トナー像担持体２１上に形成されたトナー像を被転写材へと転写させるための転写部材２７と、トナー像担持体２１に接触して転写部材２７の食い込み圧接量を規制する位置規制部材３０と、転写部材２７及び位置規制部材３０に所定電位のバイアス電圧を印加する手段４０と、を備えた画像形成装置。位置規制部材３０は、転写部材２７の支軸２７ａに回転可能に設置されており、半導電材からなるとともにその抵抗値は転写部材２７の抵抗値よりも大きく設定されている。【選択図】図２
2013105072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体と、
前記トナー像担持体に所定の圧力で接触し、該トナー像担持体上に形成されたトナー像を被転写材へと転写させるための転写部材と、
前記トナー像担持体に接触して前記転写部材の食い込み圧接量を規制する位置規制部材と、
前記転写部材及び前記位置規制部材に所定電位のバイアス電圧を印加する手段と、
を備え、
前記位置規制部材は、前記転写部材の支軸に回転可能に設置されており、半導電材からなるとともにその抵抗値は前記転写部材の抵抗値よりも大きいこと、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位置規制部材の抵抗値は１×１０7〜１×１０10Ω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】
前記バイアス電圧印加手段は、前記転写部材の支軸に正負のバイアス電圧を印加すること、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】
前記正負のバイアス電圧の周期は前記転写部材の１回転に相当すること、を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー像担持体とは、感光体上に形成されたトナー像が１次転写され、かつ、該トナー像を用紙上に２次転写する中間転写ベルトであり、
前記転写部材とは２次転写ローラであること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか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、画像形成装置、特に、画像データに基づいて形成されたトナー画像を被転写材上に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセスによる画像形成装置にあっては、複数の感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に１次転写して合成し、該合成トナー画像を用紙上に２次転写している。中間転写ベルトに対しては２次転写ローラが所定の圧力で接触しており、該２次転写ローラの両端に装着された位置規制部材（ローラ）が中間転写ベルトに圧接することで、２次転写ローラの中間転写ベルトに対する食い込み圧接量を規制している。
【０００３】
前記位置規制部材は中間転写ベルトの画像形成領域外に接触しているが、中間転写ベルトには画像形成領域外であってもかぶりトナーが付着するため、位置規制部材へのトナー付着が発生する。この状態で画像形成動作を続行させると、位置規制部材の表面にトナーが層状に固着し、食い込み圧接量の変動（減少）によるトナー画像の転写不良、中間転写ベルトの損傷などの不具合を生じる。また、通常より大きなサイズの用紙を通紙すると該用紙の裏側にトナーが付着する用紙の裏汚れが発生する。
【０００４】
そこで、従来では、特許文献１に記載されているように、位置規制部材に付着したトナーを清掃するための部材を当接させ、位置規制部材からトナーを機械的に除去することが提案されている。しかし、機械的な清掃では清掃部材にトナーが蓄積されていくと清掃能力が低下するという問題点を有し、かつ、清掃部材のみならず清掃済みトナーの回収手段が必要となり、装置の大型化、コストアップにつながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９４４４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、装置の大型化やコストアップを招来することなく、転写部材の位置規制部材へのトナー付着の蓄積を解消し、転写部材の食い込み圧接量の変動（減少）による転写不良やトナー像担持体の損傷を防止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】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である画像形成装置は、
トナー像担持体と、
前記トナー像担持体に所定の圧力で接触し、該トナー像担持体上に形成されたトナー像を被転写材へと転写させるための転写部材と、
前記トナー像担持体に接触して前記転写部材の食い込み圧接量を規制する位置規制部材と、
前記転写部材及び前記位置規制部材に所定電位のバイアス電圧を印加する手段と、
を備え、
前記位置規制部材は、前記転写部材の支軸に回転可能に設置されており、半導電材からなるとともにその抵抗値は前記転写部材の抵抗値よりも大きいこと、
を特徴とする。
【０００８】
前記画像形成装置においては、位置規制部材へもバイアス電圧を印加することにより、位置規制部材に付着したトナーがトナー像担持体へ再転写され、位置規制部材からトナーが静電的に除去される。それゆえ、位置規制部材にトナー付着が蓄積し、転写部材の食い込み圧接量が変動（減少）したり、トナー像担持体が損傷することが未然に防止される。しかも、位置規制部材はその抵抗値が転写部材の抵抗値よりも大きくされているので、転写電流以上の電流を被転写材へ供給することはなく、トナーの転写を阻害することはない。また、位置規制部材を機械的に清掃する方式ではないので、装置の大型化やコストアップを招来することもない。なお、位置規制部材から除去されてトナー像担持体へ再転写されたトナーは、通常トナー像担持体に設置されているトナー回収手段にて廃棄トナーとして回収される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の大型化やコストアップを招来することなく、転写部材の位置規制部材へのトナー付着の蓄積を解消し、転写部材の食い込み圧接量の変動（減少）による転写不良やトナー像担持体の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】中間転写ベルトに対する２次転写ローラと位置規制部材の圧接状態を示す斜視図である。
【図３】２次転写ローラを示す斜視図である。
【図４】位置規制部材を示す斜視図である。
【図５】転写バイアス電圧を示すチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
一実施例である画像形成装置は、図１に示すように、タンデム方式の電子写真プリンタであり、概略、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー画像を形成するための作像ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）と、中間転写ユニット２０と、定着ユニット２９と、で構成されている。
【００１３】
作像ユニット１０は、それぞれ、感光体ドラム１１を中心として図示しない帯電チャージャ、現像器などを配置したもので、残留トナーを除去するためのクリーニングブレード１２が設置されている。また、各感光体ドラム１１を露光して静電潜像を形成するためのレーザ走査装置（図示せず）が配置されている。レーザ走査装置から照射されるレーザビームによってそれぞれの感光体ドラム１１上に描画される静電潜像を現像器で現像して各色のトナー画像を形成する。画像データは、図示しないスキャナからあるいはコンピュータから本プリンタに転送されてくる。
【００１４】
中間転写ユニット２０は、矢印Ｚ方向に回転駆動される中間転写ベルト２１を備え、各感光体ドラム１１と対向する１次転写チャージャ２５から付与される電界にて、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２１上に１次転写して合成する。中間転写ベルト２１は支持ローラ２２，２３に無端状に張り渡されており、バネ２４によって一定のテンションを付与されている。さらに、残留トナーを除去するためのクリーニングブレード２６が支持ローラ２３と対向する位置に設置され、２次転写ローラ２７が支持ローラ２２と対向する位置に設置されている。
【００１５】
被転写材である用紙Ｓは下方から１枚ずつ給紙され、中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２７とのニップ部に搬送され、ここでトナー画像（合成カラー画像）が２次転写される。その後、用紙Ｓは定着ユニット２９に搬送されてトナーの加熱定着を施され、プリンタ本体の上面に配置されたトレイ部に排出される。
【００１６】
現像剤として使用されるトナーは、粒径７μｍ以下、好ましくは、４．５〜６．５μｍの重合トナーが用いられる。現像方式はトナーのみを用いる１成分現像方式、トナーとキャリアとの混合物を用いる２成分現像方式のいずれであってもよい。
【００１７】
中間転写ベルト２１は、ポリフェニレンサルファイド樹脂にカーボンを分散させ、単位面積当たりの表面抵抗率を１×１０7〜１×１０12Ω、体積抵抗率を１×１０6〜１×１０12Ω・ｃｍに調整したものを用いることが好ましい。中間転写ベルト２１としては、それ以外に、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂などにカーボンなどの導電性フィラーやイオン性の導電材料を分散含有させて抵抗値を調整したものを用いることができる。中間転写ベルト２１は、前記材料を所望の周長に射出成形もしくは遠心成形した円筒状基材を所望の幅でカットし、端部補強のための端部加工したものが用いられる。
【００１８】
２次転写ローラ２７は、図３に示すように、芯金２８に発泡体２９を被覆したものであり、芯金２８は支軸２７ａに回転自在に装着されている。発泡体２９としてはイオン導電性のＮＢＲとヒドリンゴムの発砲スポンジで抵抗値が１×１０6〜１×１０8Ωに調整されたものが用いられる。さらに、発泡体２９はトナーとの離型性を上げるために表層改質したスキン層を有していてもよい。
【００１９】
２次転写ローラ２７は図示しないコイルばねによって中間転写ベルト２１に所定の圧力で接触しており、中間転写ベルト２１との間で所定のニップ幅を形成するために、中間転写ベルト２１に対して食い込み圧接量が０．２０ｍｍになるように、ローラ２７の両端側に位置規制ローラ３０が支軸２７ａに回転自在に装着されている（図２参照）。位置規制ローラ３０は中間転写ベルト２１の両端部分（非画像領域）に当接している。また、位置規制ローラ３０とともに２次転写ローラ２７を中間転写ベルト２１に対して弾性的に付勢するコイルばね（図示せず）は支軸２７ａの両端部に配置され、そのばね力は片側ずつでそれぞれ２５Ｎとされている。
【００２０】
さらに、２次転写ローラ２７は支軸２７ａを介して高圧電源４０に接続されており、転写動作時には高圧電源４０からトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加される。このバイアス電圧にて形成される電界にてトナーが中間転写ベルト２１から用紙Ｓ上に転写される。また、２次転写ローラ２７には中間転写ベルト２１に付着したかぶりトナーが付着するため、高圧電源４０から正負のバイアス電圧を印加し、付着したかぶりトナーを中間転写ベルト２１に再転写させる。この処理は２次転写ローラ２７の清掃工程として非プリント時に実行され、中間転写ベルト２１に再転写されたかぶりトナーはクリーニングブレード２６で掻き取られ、廃棄トナーとして回収される。
【００２１】
一方、中間転写ベルト２１に付着したかぶりトナーは位置規制ローラ３０にも付着し、２次転写ローラ２７の食い込み量の減少などの不具合が発生する。それゆえ、本実施例では、位置規制ローラ３０を半導電材にて形成するとともに、高圧電源４０から支軸２７ａを介してバイアス電圧を印加することにより、位置規制ローラ３０に付着したかぶりトナーを静電的に清掃する（中間転写ベルト２１に再転写させる）こととしている。中間転写ベルト２１に再付着したトナーも前述のごとくクリーニングブレード２６で掻き取られる。
【００２２】
位置規制ローラ３０は、図４（Ａ）に示すように、支軸２７ａに半導電性樹脂層３１を回転自在に取り付けたもので、半導電性樹脂層３１は抵抗値を１×１０8〜１×１０10Ωに調整したものが用いられる。半導電性樹脂層３１としては、ポリアセタール樹脂以外に、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹脂などにカーボンを分散させた材料で構成してもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、支軸２７ａに回転自在に取り付けた金属製芯金３２に半導電性を有する硬質ゴム層３３を被覆したものであってもよい。さらに、図４（Ｃ）に示すように、半導電性を有する硬質ゴム層３４の表面を金属層３５で被覆したものであってもよい。ここで、硬質ゴムとは、例えばＥＰＤＭにカーボンを分散させて抵抗値を調整したものである。
【００２３】
位置規制ローラ３０としては前記各種のものを使用できるが、その抵抗値は２次転写ローラ２７の抵抗値よりも大きいことが必要である。というのは、２次転写動作時においては、２次転写ローラ２７から用紙Ｓを介して中間転写ベルト２１に転写電流が供給され、本実施例では同時に位置規制ローラ３０からも漏れ電流が発生する。この漏れ電流を少なくするために、位置規制ローラ３０の抵抗値を２次転写ローラ２７の抵抗値よりも大きく設定している。位置規制ローラ３０の抵抗値は、トナーを除去するために、２次転写ローラ２７の抵抗値の１０〜１００倍程度が好ましい。例えば、２次転写ローラ２７の抵抗値を１×１０7Ωとした場合、位置規制ローラ３０の抵抗値は１×１０8〜１×１０9Ωに設定する。
【００２４】
位置規制ローラ３０の抵抗値Ｒは、支軸２７ａに電圧Ｖを印加したときに流れる電流値Ｉに基づいて、Ｒ＝Ｖ／Ｉによって求められる。２次転写ローラ２７の抵抗値も同様にして求められる。
【００２５】
ところで、２次転写ローラ２７及び位置規制ローラ３０の清掃工程（非プリント時に実行）は、支軸２７ａに高圧電源４０から所定値のバイアス電圧を出力することにより行われる。本実施例において、トナーは負極性に帯電されているため、該トナーをローラ２７，３０から除去するにはローラ２７，３０に負極性のバイアス電圧を印加すればよい。しかし、かぶりトナーには正極性に不正に帯電したトナーも含まれているため、清掃工程で印加するバイアス電圧としては正負の電圧を交互に印加することが好ましい。具体的には、図５に示すように、＋５００Ｖと−５００Ｖの電圧を周期Ａで交互に印加する。周期Ａは２次転写ローラ２７の１回転（位置規制ローラ３０の１回転でもある）に相当する。
【００２６】
前記実施例の装置を用いて、２次転写ローラ２７及び位置規制ローラ３０の抵抗値をそれぞれ所定の値で組み合わせた実験を行い、評価した。なお、位置規制ローラ３０としては図４（Ａ）に示したものを用いた。以下の表１に示すように、２次転写ローラ２７の抵抗値は１×１０6〜１×１０8Ωの範囲で可変し、位置規制ローラ３０の抵抗値は１×１０6〜１×１０10Ωの範囲で可変した。表１から明らかなように、位置規制ローラ３０の抵抗値が２次転写ローラ２７の抵抗値よりも大きいほうが好ましい評価であり、特に、位置規制ローラ３０の抵抗値が１×１０７〜１×１０１０Ωの範囲で、２次転写不良やトナー除去不良を生じることはなかった。
【００２７】
【表１】
2013105072.tif 000003
【００２８】
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２９】
特に、画像形成装置の基本的な態様（モノクロ機、カラー機、複写機、プリンタ、複合機）は任意である。また、前記実施例において位置規制部材は中間転写ベルトに圧接する２次転写ローラのための位置規制部材として示したが、これに限定することなく、感光体ドラムに圧接する１次転写ローラのための位置規制部材であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、位置規制部材へのトナー付着の蓄積を解消できる点で優れている。
【符号の説明】
【００３１】
１０…作像ユニット
１１…感光体ドラム
２１…中間転写ベルト
２７…２次転写ローラ
２７ａ…支軸
３０…位置規制ローラ
４０…高圧電源
【図１】
2013105072.tif 000004
【図２】
2013105072.tif 000005
【図３】
2013105072.tif 000006
【図４】
2013105072.tif 000007
【図５】
2013105072.tif 000008