(57)【要約】【課題】転写ローラと感光体とが圧接し、転写ローラが発泡弾性体からなる画像形成装置において、転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを確実に除去できるようにする。【解決手段】転写ローラ７の感光体１への圧接力を可変とする。そして、転写動作時は、転写ローラ７に転写バイアス電圧を印加して、転写ローラ７と感光体１とのニップ部を通過する用紙Ｐに感光体１の表面に担持されたトナー画像を転写させる。一方、転写ローラ７のクリーニング動作時は、転写ローラ７にクリーニングバイアス電圧を印加するとともに、転写ローラ７の感光体１への圧接力を転写動作時よりも高くする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在の像担持体と、像担持体に圧接し、少なくとも表面が発泡弾性体からなる転写ローラと、転写ローラの像担持体への圧接力を可変させる圧接力可変手段とを備え、
転写動作時は、転写ローラに転写バイアス電圧を印加して、転写ローラと像担持体とのニップ部を通過する被転写材に像担持体の表面に担持されたトナー画像を転写させる一方、転写ローラのクリーニング動作時は、転写ローラにクリーニングバイアス電圧を印加するとともに、転写ローラの像担持体への圧接力を転写動作時よりも高くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングバイアス電圧がプラス極性電圧とマイナス極性電圧とを交互に印加するものである請求項１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に関し、より詳細には、転写ローラが像担持体に圧接し、転写ローラと像担持体とのニップ部を通過する被転写材に像担持体表面のトナー画像を転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転写ローラが像担持体に圧接した転写方式の画像形成装置では、像担持体上のトナーが転写ローラに移動して付着し転写ローラの表面が汚れる問題がある。転写ローラが汚れると、転写ローラと像担持体とのニップ部を通過する被転写材の裏面を汚すことになる。このため、非画像形成時にクリーニングバイアス電圧を転写ローラに印加し、転写ローラの表面に付着したトナーを像担持体に移動させて転写ローラをクリーニングしていた。
【０００３】
ところが、転写ローラが発泡弾性体からなる場合、前記のクリーニングバイアス電圧を印加するクリーニング方法では、転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを充分に除去することができなかった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１では、クリーニング動作時の転写ローラ及び像担持体の周速を転写動作時よりも遅くして転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを除去する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平8-272233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、前記提案技術によっても、転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを未だ充分には除去できなかった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転写ローラと像担持体とが圧接し、転写ローラが発泡弾性体からなる画像形成装置において、転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを確実に除去できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、回転自在の像担持体と、像担持体に圧接し、少なくとも表面が発泡弾性体からなる転写ローラと、転写ローラの像担持体への圧接力を可変させる圧接力可変手段とを備え、転写動作時は、転写ローラに転写バイアス電圧を印加して、転写ローラと像担持体とのニップ部を通過する被転写材に像担持体の表面に担持されたトナー画像を転写させる一方、転写ローラのクリーニング動作時は、転写ローラにクリーニングバイアス電圧を印加するとともに、転写ローラの像担持体への圧接力を転写動作時よりも高くすることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記クリーニングバイアス電圧は、プラス極性電圧とマイナス極性電圧とを交互に印加するものであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置では、転写ローラのクリーニング動作時は、転写ローラにクリーニングバイアス電圧を印加するとともに、転写ローラの像担持体への圧接力を転写動作時よりも高くして、転写ローラ表面の弾性変形量を大きくするので、転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを確実に除去できるようになる。これにより、被転写材の裏面汚れが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】転写動作時の転写領域の状態図である。
【図３】クリーニング動作時の転写領域の状態図である。
【図４】クリーニングバイアス電圧の一例を示す図である。
【図５】転写ローラのクリーニング動作の制御例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置Ｄは、トナー画像を担持し、反時計回りに回転駆動する円筒状の感光体（像担持体）１の周囲に、感光体１の表面を一様に帯電させる帯電装置２と、感光体１表面に光を照射して静電潜像を形成する露光装置３と、感光体１にトナーｔを供給し感光体１上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置５と、現像装置５によって形成された感光体１上のトナー画像を用紙（被転写材）Ｐに転写する転写ローラ７と、用紙Ｐに転写されずに感光体１上に残留したトナーを除去するクリーニング装置９と、感光体１表面の電位を初期状態にする除電装置１０とを備えている。
【００１４】
画像形成動作について説明すると、まず、所定の周速度で回転する感光体１の外周面が帯電装置２によって一様に帯電される。次に、帯電された感光体１の表面に、例えばパソコンなどの外部装置から入力される画像データに基づいて露光装置３から光が照射されて、感光体１に静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置５から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体１の表面に形成されたトナー画像は感光体１の回転によって、感光体１と転写ローラ７とのニップ部（転写領域）に搬送される。転写ローラ７は、不図示の駆動モータによって回転すると共に、圧縮コイルばね（圧接力可変手段）４２によって感光体１に圧接している。圧縮コイルばね４２の一方端は転写ローラ７の回転軸に当接し、他方端は偏心カム（圧接力可変手段）４１の外周面に当接している。偏心カム４１が回転することによって圧縮コイルばね４２が伸縮し、感光体１に対する転写ローラの圧接力が変化する。また、転写ローラ７には、電圧印加手段４３によって、転写バイアス電圧及びクリーニングバイアス電圧が印加される。
【００１５】
一方、給紙カセット６１に積載された用紙Ｐは、給紙ローラ６２によって最上用紙から順に搬送路に引き出され、感光体１の回転タイミングに合わせて転写領域に搬送される。そして、感光体１と転写ローラ７とのニップ部を用紙Ｐが通過する際に、転写ローラ７に転写バイアス電圧が印加され、感光体１に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは定着装置８に搬送される。定着装置８において用紙Ｐは、定着ローラ８１と加圧ローラ８２とのニップ部を通過し、この間に用紙Ｐは加熱・加圧されて用紙Ｐ上のトナー画像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Ｐは不図示の排紙トレイに排出される。
【００１６】
転写領域を通過した感光体１表面に残留する未転写トナーは、クリーニング装置９に備えられたクリーニングブレード９１によって感光体１から除去される。
【００１７】
図２及び図３に、転写領域の拡大図を示す。図２は転写動作時の状態図であり、図３はクリーニング動作時の状態図である。転写ローラ７は、芯金とその外周に形成された発泡弾性層とからなる。発泡弾性層は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）やＮＢＲ（ニトリルゴム）、ウレタン、シリコンなどに、必要によりイオン導電性物質を添加して発泡させたものであり、１００μｍ〜３００μｍ程度の発泡孔７１を有する。
【００１８】
図２に示す転写動作時は、圧縮コイルばね４２が、偏心カム４１の半径の短い外周部分に当接するようにして、感光体１に対する転写ローラ７の圧接力を低くし、感光体１に対する転写ローラ７の食い込み量Ｌ（図３に図示）を０．３ｍｍ以下とする。そして、電圧印加手段４３から転写ローラ７に、トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス電圧を印加する。これにより、感光体１に担持されたトナー画像が電気的引力で用紙Ｐに転写する。このとき、転写ローラ表面の発泡孔７１は通常の形状を維持し、発泡孔７１内に入り込んだトナーｔが発泡孔７１から外に出ることはなく、ニップ部を通過する用紙Ｐの裏面がトナーで汚れることはない。
【００１９】
次に、図３に示す転写ローラ７のクリーニング動作時は、偏心カム４１を回転させて、圧縮コイルばね４２が、偏心カム４１の半径の長い外周部分に当接するようにして、感光体１に対する転写ローラ７の圧接力を転写動作時よりも高くし、感光体１に対する食い込み量Ｌ（図３に図示）を０．３ｍｍ超、好ましくは０．４ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲とする。そして、電圧印加手段４３から転写ローラ７にクリーニングバイアス電圧を印加する。クリーニングバイアス電圧は、トナーｔの帯電極性と同極性の電圧である。これにより、電気的斥力で転写ローラ７から感光体１にトナーｔが移動する。なお、転写ローラ７に付着しているトナーｔの中には逆帯電トナーも存在することがあるので、クリーニングバイアス電圧として、図４に示すような、トナーｔの帯電極性と同極性の電圧と逆極性の電圧とを交互に印加するのがより好ましい。
【００２０】
また、感光体１に対する転写ローラ７の圧接力を転写動作時よりも高くすることにより、転写ローラ７表面の発泡孔７１が大きく潰れて、発泡孔７１の内底面と感光体１との距離が短くなり、クリーニングバイアス電圧の印加によって、発泡孔７１に入り込んだトナーｔも感光体１へ移動するようになる。
【００２１】
転写ローラ７から感光体１に移動したトナーｔは、感光体１の回転によってクリーニング装置９（図１に図示）へ搬送されクリーニングブレード９１（図１に図示）によって感光体１から除去される。
【００２２】
転写ローラ７のクリーニング動作を行う時期としては特に限定はないが、例えば、画像形成枚数や駆動時間、別途設けた汚れセンサーからの汚れ信号などを指標として行うようにすればよい。
【００２３】
図５に、以上説明した転写ローラ７のクリーニング動作の制御例を示すフローチャートを示す。まず、転写ローラのクリーニング時期かどうかが判断される（ステップＳ１０１）。クリーニング時期であれば、次に偏心カムが回転し、圧縮コイルばねの反発力が強められて転写ローラの圧接力が高くされる（ステップＳ１０２）。そして、クリーニングバイアス電圧が電圧印加手段から印加される（ステップＳ１０３）。そして、転写ローラのクリーニングが所定時間行われたかどうかが判断され（ステップＳ１０４）、所定時間経過すると、クリーニングバイアス電圧の印加が停止され（ステップＳ１０５）、偏心カムが再び回転して圧縮コイルばねの反発力が弱められて転写ローラの圧縮力が通常圧に戻され（ステップＳ１０６）、制御が終了する。
【００２４】
以上説明した実施形態では、像担持体として感光体を用いていたが、これに限定されるものではなく、例えば、中間転写ベルトなどの無端状ベルトであってももちろん構わない。また、感光体に対する転写ローラ７の圧接力は、２段階の切り換えに限定されるものではなく、多段階に切り換え可能としてもよく、この場合、転写ローラ７の圧接力を段階的に高くする、あるいは高くした後に低くする等種々のパターンを取り得る。また、切り換え時期としては転写ローラ７の回転数や回転時間などを指標とすればよい。
【００２５】
また、封筒などの厚紙に画像形成を行う場合、転写ローラ７の圧接力を通常よりも高くして転写性を向上させる装置がある。このような装置において、厚紙を通紙する前に転写ローラ７のクリーニングを行うときには、クリーニング時の転写ローラ７の圧接力は、厚紙を通紙する際の圧接力よりも高く設定する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係る画像形成装置では、転写ローラのクリーニング動作時は、転写ローラにクリーニングバイアス電圧を印加するとともに、転写ローラの像担持体への圧接力を転写動作時よりも高くして、転写ローラ表面の弾性変形量を大きくするので、転写ローラ表面の発泡孔に入り込んだトナーを確実に除去できるようになり、被転写材の裏面汚れが防止される。
【符号の説明】
【００２７】
１    感光体（像担持体）
７    転写ローラ
Ｐ    用紙（被転写材）
ｔ    トナー
４１    偏心カム（圧接力可変手段）
４２    圧縮コイルばね（圧接力可変手段）
７１    発泡孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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