(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に当接させた接触転写ローラを有し、前記像担持体と前記接触転写ローラとで形成される転写ニップ部に記録材を搬送し、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写機構を具備する画像形成装置において、前記接触転写ローラは該トナー像の転写時に非回転状態であり、非転写時に回転状態があることを特徴とする画像成形装置。
【請求項２】
前記接触転写ローラは、前記回転状態の体積抵抗率が前記非回転状態の体積抵抗率に比べて１／２０〜１／５の範囲であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置の電源投入時に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー像の転写直前に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー像の転写後に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数枚の記録材を前記ニップ部で連続搬送し、該記録材と記録材との間隙時に、前記接触転写ローラは回転状態にあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記接触転写ローラの回転状態に、該ローラ表面の汚れを除去するクリーニング手段が設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クリーニング手段は、前記接触転写ローラが回転する直前に、転写電圧の逆電圧を該ローラに印加するものであることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニング手段は、前記接触転写ローラ面から直接汚れを除去する清掃部材からなることを特徴とする請求項７又は８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転状態、及び非回転状態の制御をする制御手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転芯体を固定、又は固定を解除する回転ロック手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触転写方式を採用している電子写真装置等の画像形成装置に関するもので、特に、コピア、レーザープリンタにおける像担持体に当接して使用される接触転写ローラを具備する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法においては、従来、金属ワイヤーに高電圧を印加して、発生するコロナにより感光体を帯電させたり、転写させたりしている。しかし、このコロナチャージ方式ではコロナ発生時にオゾンやＮＯｘ等のコロナ生成物により感光体の表面を変質させるため、画像白抜けや黒スジが生じる等の画像品質上の他、オフィス環境の点においても問題があった。そこで、オゾンやＮＯｘ等を発生させない方式として、導電性弾性体を感光体などに接触させて帯電及び転写させる方式が提案されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転移させるための手段として、像担持体に対向して付設された導電性弾性体に記録材の背面側より数百Ｖ〜３ｋＶ程度の電圧を印加して接触転写を行うプロセスがある。
通常、接触転写部材を像担持体と共に回転移動して接触転写を行なうが、その他の方式として導電性樹脂シート或いは導電性プレートを用いることがあり、この場合、特開平８−３１４２９４号公報に提案されているように導電性樹脂シートを像担持体に圧接して、その間に記録材を通過させて転写を行なっている。この導電性樹脂シートの抵抗値を１×１０2〜１×１０9Ωとなるような半導電領域にすることにより、適切な接触転写を実現することが可能となるとしている。
【０００４】
しかし、上述のように導電性樹脂シートを像担持体に圧接して転写を行なうと、その導電性樹脂シートが時間と共に圧接によるヘタリを生じるため、必要不可欠な転写ニップ幅を確保することが徐々に不可能となる。このため、接触転写部におけるロングライフの実現が困難となる。また、導電性樹脂シートは常に同一箇所が転写部分となるため、そのシートの表面が残トナーや紙粉によって汚れ、記録材の裏汚れや抵抗値の上昇をまねく。
また接触転写部材を像担持体と共に、従動或いは共駆動する接触転写ローラ（又はベルト）方式では、上述のように同一箇所に汚れを溜めることはないが、回転状態における接触転写ローラ表面の抵抗むらがまだまだ大きいため、転写画像の濃度むらや飛散、中抜けなどが生じ、良好な画像を得ることができない場合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の課題及び要望に応えるためになされたものであり、接触転写面における抵抗むらを軽減して、転写画像の濃度むら、飛散、中抜け等が生じない安定した良好な画像を得ることができ、また接触転写部の同一箇所での汚れを少なくしてクリーニング性を高め、且つその汚れの除去等が容易にできる画像成形装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、次の構成を有するものである。
（１） 像担持体に当接させた接触転写ローラを有し、前記像担持体と前記接触転写ローラとで形成される転写ニップ部に記録材を搬送し、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写機構を具備する画像形成装置において、前記接触転写ローラは該トナー像の転写時に非回転状態（又は固定状態）であり、非転写時に回転状態があることを特徴とする画像成形装置。
【０００７】
（２）前記接触転写ローラは、前記回転状態の体積抵抗率が前記非回転状態の体積抵抗率に比べて１／２０〜１／５の範囲であることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
（３）前記画像形成装置の電源投入時に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【０００８】
（４）前記トナー像の転写直前に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
（５）前記トナー像の転写後に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
（６）前記複数枚の記録材を前記ニップ部で連続搬送し、該記録材と記録材との間隙時に、前記接触転写ローラは回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【０００９】
（７）前記接触転写ローラの回転状態に、該ローラ表面の汚れを除去するクリーニング手段が設けられることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）前記クリーニング手段は、前記接触転写ローラが回転する直前に、転写電圧の逆電圧を該ローラに印加するものであることを特徴とする前記（７）記載の画像形成装置。
（９）前記クリーニング手段は、前記接触転写ローラ面から直接汚れを除去する清掃部材からなることを特徴とする（７）又は（８）記載の画像形成装置。
【００１０】
（１０）前記（１）〜（９）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転状態、及び非回転状態の制御をする制御手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
（１１）前記（１０）記載の画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転芯体を固定、又は固定を解除する回転ロック手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略図である。図２は図１に示された接触転写ローラの拡大断面図である。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体、例えば、感光体等に当接する接触転写ローラを有し、その接触転写ローラが導電性弾性体からなるものであれば、通常の形成装置と異なった適用形体、名称、総称等であって良く、その名称等に限定されない。
前記画像形成装置において、被画像形成体に画像を記録する為に必要な像担持体（感光体等）への画像形成はカールソンプロセスや背面露光方式や、その他の種々の作像原理を使用することが可能であって特に限定されるものではない。本実施の形態ではカールソンプロセスによる画像形成装置を例にとって説明する。
【００１３】
図１は画像形成装置の概略断面図である。前記画像形成装置９は、コンピューターの出力装置として使用されるものであるが、これ以外にワードプロセッサやファクシミリの印字部、デジタル複写機の印字部としても使用可能である。画像形成装置９は、主に、画像を形成する画像形成部１０と画像形成部１０に記録材Ｐを供給する給紙装置３０と定着装置１７とから構成されている。画像形成部１０は、アルミ素管に感光層を配置した像担持体としての感光体ドラム１１と感光体ドラム１１の周囲にこの順序で配置される帯電装置１２、露光装置（レーザーユニット）１３、現像装置１４、転写装置１５、及び除電装置（除電ランプ）１６とを備えている。
【００１４】
前記帯電装置１２は、感光体ドラム１１の表面に均一な電荷を付与するための帯電部材（帯電手段）１８と、該帯電部材１８に電位を供給するための帯電電源１９とを備えている。
前記レーザーユニット１３は、帯電された感光体ドラム１１の表面に画像データに応じてレーザーを照射し、感光体ドラム１１上に電荷パターンからなる静電潜像を形成する。
前記現像装置１４は、レーザーユニット１３の露光によって形成された静電潜像に対して現像剤であるトナー５０を供給してトナー像を形成する現像部材（現像手段）２１と、現像部材２１に現像電圧を供給する現像電源２２とを備えている。
前記転写装置１５は、記録材Ｐを感光体ドラム１１に圧接して感光体ドラム１１に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する接触転写ローラ２３と、転写時に接触転写ローラ２３に一定の転写電流を供給する転写電源２４とを備えている。
【００１５】
前記除電ランプ１６は複数のＬＥＤからなり、感光体ドラム１１の表面に光を照射して感光体ドラム１１の表面に残留した電荷を中和して除電する。
前記給紙装置３０は記録材Ｐを収容するカセット３１、カセット３１から記録材Ｐを送り出すピックアップローラ３２、供給された記録材Ｐをガイドする給紙ガイド３３、給紙された記録材Ｐを所定の速度で搬送する一対のレジストローラ３４からなる。
また、給紙装置３０は、記録材Ｐが供給されたことを検出する給紙センサー（図示せず）を備えている。
前記のピックアップローラ３２、帯電部材１８、現像部材２１、接触転写ローラ２３（共駆動時の場合）、及び感光体ドラム１１は図示しない駆動装置によって回転駆動される。これらの回転駆動は不図示のプロセスコントロールユニットによって所定のタイミングで適宜制御される。また、画像形成部１０の記録材Ｐの出紙側には、記録材Ｐを装置外に排出する排紙ローラ４１と排紙された記録材Ｐを保持する排紙トレイ４２を配している。
【００１６】
上記帯電部材１８、現像部材２１、及び接触転写ローラ２３に用いられる導電性部材は一般に以下に示す材質から構成されるものが採用されている。
例えば、画像形成装置９における接触転写ローラ２３及びその他の部材の一例は図２に示すような構造を有している。
即ち、基体１（又は回転芯体）は鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮などで構成された、いわゆる「芯金」のほか、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂からなる芯体及びその表面にメッキを施したもの、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂に導電性付与剤としての導電性カーボンブラック、金属粉末などを配合した導電性樹脂成形品で形成した芯体、またはこれらの組み合わせからなる芯体など、プラスチック、金属、セラミックから選ばれた任意の材料からなる基体１であり、その基体１に被覆された１層以上の弾性体２を有している。その弾性体２の内部を通電する手段として、弾性体２の内部に導電性充填剤３を混入し、電圧を印加した場合にはこの分散した導電性充填剤３間の通電により、導電性弾性体の通電を可能としている。
【００１７】
前記弾性体２としては、ニトリルブタジェンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ノルボルネンゴムなどの有極性エラストマーや、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、およびこれらの共重合体や混合物などの無極性樹脂、クロロポリスチレン、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、フツ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂およびこれらの共重合体や混合物などの有極性樹脂も可能である。特に、環境変化に伴う体積抵抗率変動の抑制効果及び低硬度化から、エチレン−プロピレンジェン重合体（ＥＰＤＭ）、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム（ＮＲ）などの無極性エラストマーが最も好ましい。
【００１８】
前記導電性充填剤３としては電子導電性充填剤が望ましく、例えば、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレンおよびポリエチレンイミンなどの導電性樹脂、カーボン、アルミニウム、ニッケルなどの導電性粒子をウレタン、ポリエステル、酢酸ビニル−ビニル共重合体およびポリメタクリル酸メチルなどの樹脂中に分散した導電性粒子分散樹脂、アルミニウム、ニッケル及びステンレスなどの金属紛未、酸化チタン、酸化スズ、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの導電性無機粒子、またそれらのウイスカー及びマイカーに必要に応じて酸化スズ、酸化アンチモン、カーボン等で表面処理を行ったもの、またはカーボンブラック（チャンネルブラック、フアーネスブラック、アセチレンブラック）が挙げられ、これらの形状も球状、繊維状、板状、不定型などどのような形状でもよい。
導電性充填剤３としてこのような電子導電性充填剤を使用すると、電子導電性充填剤間の放電により導電するので、長時間、弾性体２に電圧を印加しても履歴を残すことがなく使用することが可能となる。
【００１９】
前記導電性充填剤以外の添加剤としては、他に加硫剤、加流促進剤、発泡剤、老化防止剤、補強剤、充填剤を必要に応じて配合することができる。
前記加硫剤としては、例えば硫黄、有機含硫黄化合物の他、有機過酸化物なども使用可能である。有機含硫黄化合物としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド等が挙げられる。また、有機過酸化物としては、べンゾイルペルオキシド等を挙げることができる。なお、これらのうち、加硫とともに発泡を行う場合に加硫速度と発泡速度のバランスが良くなる点から硫黄を用いるのが好ましい。
前記加硫促進剤としては、例えば、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、以下に記す有機促進剤を使用することができる。有機促進剤としては、例えば、２−メルカプトべンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェン等のチアゾール系加硫促進剤や、Ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、プロピルアミン等の脂肪族第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、ピペリジン等の脂肪族第２アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、脂環式第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、モリフォリン系化合物と２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物等のスルフェンアミド系加硫促進剤や、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジモノスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジモノスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラム系加硫促進剤や、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジェチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、ジ−Ｎ−ブチルカルバミン酸亜鉛（ＺｎＢＤＣ）等のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などを使用することができる。また、加硫促進助剤を配合することもでき、例えば、亜鉛華などの金属化合物やステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸を用いることができる。
【００２０】
前記発泡剤としては、例えば、水、A.I.B.N.（アゾビスイソブチロニトリル）系、A.D.C.A．（アゾジカルボンアミド）系、D.P.T.（ジニトロソペンタメチレンテトラミン）系、T.S.H.（４−トルエンサルフオニルヒドラジド）系、O.B.S.H.（４，４'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド）などの有機系発泡剤が用いられる。発泡剤の配合量は組成物のゴム成分１００重量部に対して５〜１１重量部程度とする。これは５重量部未満では発泡が不十分になり、１１重量部よりも多くなると発泡剤が加硫を阻害して、加硫が不十分になるためである。組成物を発泡体とした場合、柔軟性が向上する。これを転写手段として使用したときに、感光体と転写手段のニップが十分に確保でき、良好な画質を得ることができる。
【００２１】
前記老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。前記充填剤としては、例えば、シリカ、グレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合するとゴム組成物の強度が向上する。
【００２２】
また、本発明による導電性弾性体の製法であるが、まず、１種類または２種類以上を組み合わせた前記２種もしくは３種以上の化合物からなる電子導電性充填剤と前記発泡剤（目的の導電性弾性体が発泡層を有する場合）、過酸化物または白金触媒存在下でのハイドロジェンポリシロキサンや硫黄などの加硫剤を所望の割合で一様に分散させた未加硫・未発泡のゴム材料をオープンロール、バンパリーミキサー等の公知のゴム混練装置を用いて混練する。この時、必要に応じて加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、老化防止剤、帯電防止剤などの添加剤を適宜配合することもできる。前記未加硫・（未発泡）のゴム材料を、例えばプレス成形、押出成形、射出成形などの方法により形成する。次に加熱処理による加硫、硬化、（発泡）を行って、（未発泡）弾性体と基体１を一体化させ、金型の内周面に沿った形状を有する目的の弾性体２を得ることができる。基体１は弾性体２の硬度を高くせずとも基体１でささえることができ、時間的なへたりなどによる圧力抜けを生じ耐久寿命が短くなることを防止することが可能となる。基体１には、その外周に耐熱温度が２２０℃の接着剤が塗布されている。この弾性体２の表面に作製させたスキン層を研磨及び研削する。これにより、弾性体２の硬度を低下させることが可能となるので、圧接部材との磨耗を防止することが可能となる．また、疲労によるスキン層のひび割れを事前に防止することが可能となる。以上の工程から基体１と弾性体２のみから構成される導電性弾性体を得る事が可能となる。
【００２３】
以上の如く構成される実施の形態の画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３はトナー像を記録材Ｐに転写する時に、非回転状態（又は固定状態）である。
回転状態の接触転写ローラ２３にあっては、そのローラの体積抵抗率が前記非回転状態のものに比べて約１オーダー低く抑えられる。後述する表１に示すように、回転状態の各転写ローラの体積抵抗率は非回転状態の各接触転写ローラの体積抵抗率に比べて約１オーダー（１／２０乃至１／５）低い範囲になる。
これは、前記接触転写ローラ２３が非回転状態、即ち、固定された状態で転写処理が遂行されることにより、その転写ローラ２３表面のコンデンサ成分が十分に補充されるからである。
【００２４】
従って、本発明に係る画像形成装置にあっては、前記接触転写ローラ２３は回転状態の体積抵抗率が前記非回転状態の体積抵抗率の１／２０乃至１／５の範囲であり、好ましい回転状態の体積抵抗率は１０5〜１０9Ω・ｃｍの範囲にあり、更に好ましくは、１０6〜１０8Ω・ｃｍの範囲であるにあることが望ましい。このように非回転状態における接触転写ローラ２３の体積抵抗率が見掛け上、約１オーダー上昇するため、従来のものより低体積抵抗率の接触転写ローラ２３を用いることができ、接触転写ローラ２３面の抵抗むらを軽減することができる。実際に後述する表２に示すように、各接触転写ローラは非回転状態の表面抵抗のむらが回転状態の表面抵抗のむらよりも小さいことが分かる（最低抵抗を１とする。）。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３は、非転写時に回転状態にある。
前記接触転写ローラ２３が非転写時に回転することにより、接触転写ローラの同一箇所を絶えず使用し続けることがないので、ローラ表面の局所的な汚れが軽減され、接触転写ローラの摩耗劣化、及び接触転写ローラを構成する材質の分極による異常帯電を防止することができる。
前記接触転写ローラ２３が具体的に回転状態となる場合としては以下の場合を挙げることができる。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置の電源投入時に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることである。
このような回転状態は、長期間使用されなかった場合、或いは直前に記録材にジャムが生じて停止した場合における接触転写ローラ２３の汚れを防止し、またローラの圧接変形を修正することが可能となる。
本発明に係る画像形成装置において、前記トナー像の転写直前に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることである。
このような回転状態は、スリープモードからの立ち上げや、直前に記録材にジャムが発生して停止した場合における接触転写ローラ２３の汚れを防止することができる。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置において、前記トナー像の転写後に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることである。
このような回転状態は、次回の転写処理に接触転写ローラ２３表面の使用箇所を毎回変更することができ、接触転写ローラ２３表面の同一箇所のみの汚れや劣化を防止することができる。
本発明に係る画像形成装置においてまた、複数枚の記録材Ｐをニップ部で連続搬送し、記録材Ｐと記録材Ｐとの間隙時に、前記接触転写ローラ２３は、回転状態にあることである。
このような回転状態は、連続印刷の場合において、搬送の際に記録材Ｐと記録材Ｐとの間隙時に回転させるため、各記録材Ｐに順次転写を行なうときに、接触転写ローラ２３の表面の使用箇所を毎回変更することができ、接触転写ローラ２３の表面の同一箇所のみの汚れや劣化を防止することができる。
【００２８】
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３の回転状態に、該ローラ表面の汚れを除去するクリーニング手段が設けられることである。
前記接触転写ローラ２３の回転状態において、そのローラ２３を掃除することにより、トナー付着による接触転写ローラ２３の体積抵抗率の上昇や記録材Ｐの裏面汚れを防止することができる。
前記クリーニング手段としては以下のものを具体的に挙げることができる。
【００２９】
第１のクリーニング手段は、前記接触転写ローラが回転する直前に、転写電圧の逆電圧を該ローラに印加するものである。
前記転写電源２４により、接触転写ローラ２３が回転する直前に転写電圧と逆の電圧をローラ２３に印加すれば、これがクリーニング手段として働く。即ち、別途クリーニング手段を設けることなく、感光体ドラム１１面に残トナーを戻すことができる。
第２のクリーニング手段はまた、前記接触転写ローラ２３表面から直接汚れを除去する清掃部材とすることができる。
前記清掃部材は、ローラ２３面から直接汚れを除去するものであり、清掃部材としてはローラに直接当接するダスト吸着ローラ、ブラシ、ブレード等やブロー或いは吸引装置等を挙げることができるが、直接接触転写ローラ面に作用する清掃部材である限り限定されるものではない。
このような第２のクリーニング手段にあっては、感光体ドラム１１への悪影響を与える虞のある逆電圧印加方式を用いないため感光体ドラム１１を損傷することがない。また逆帯電した汚染トナーの除去も可能であり、更に接触転写ローラ２３に付着した紙粉の除去回収も可能である。
【００３０】
前記接触転写ローラ２３は、感光体ドラム１１の回転に従動しても良く、または感光体ドラム１１と共に共駆動しても良い。従って、トナー像の転写時に前記転写ローラ２３を非回転状態とする場合は、前記従動においては前記接触転写ローラの回転をロックする手段を設けて行い、前記共駆動においては前記接触転写ローラ２３のみの回転駆動を停止することによってできる。
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３の回転芯体を固定、又は固定を解除する回転ロック手段を設けることができる。
前記接触転写ローラ２３は上述したように、回転芯体（基体１）、導電性充填剤３を含む弾性体２とからなる。従って、回転芯体を固定すれば、従動している接触転写ローラ２３は簡単に非回転状態となり、また回転芯体の固定を解除すれば感光体ドラム１１と共に回転状態となる。このような固定、解除機構は極めて簡単な構造を取り得ることが期待される。このため、前記回転ロック手段は簡単に取り付けることができ、接触転写ローラ２３の回転状態或いは非回転状態の制御が精度良くなされる。
【００３１】
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転、及び非回転の制御をする制御手段を設けることができる。
前記制御手段は、画像成形装置９における感光体ドラム１１、帯電装置１８、その他の駆動装置全体における上記プロセスコントロールユニットの一部として前記接触転写ローラ２３をタイミング良く制御しても良く、また前記接触転写ローラ２３を個別に制御しても良い。
このような制御手段を設けることによって、トナー像の転写時に接触転写ローラ２３は確実に非回転状態とされ、非転写時に接触転写ローラ２３は感光体ドラム１１と共に回転させられる。
【００３２】
本発明によれば、前記接触転写ローラ２３をＯＰＣなどの像担持体１１に当接又は圧接し、トナー像５０の転写を行うとき接触転写ローラ２３を非回転状態とし、逆に非転写時は接触転写ローラ２３を回転状態として必要によりローラ面の汚れを除去する。尚、供給電源として定電圧装置を用い、供給電圧を定電圧制御することにより転写する。
前記接触転写ローラ２３の非回転状態でトナー像の転写を行なうことにより、転写ニップ部における接触転写ローラ２３表面のコンデンサ成分が十分に補充され、見掛け上の体積抵抗率は約１オーダーの値で上昇する。このため、接触転写ローラ表面の実質的な体積抵抗率が低く設定されて抵抗むらが軽減され、安定した良好な画質を得ることができる。また、前記接触転写ローラ２３は回転ローラ形態であることにより、転写ニップ幅を十分に得るための硬度と転写圧を容易に満たして経時的に安定なニップ幅を確保できる。このため、導電性樹脂プレートのように像担持体の耐圧を超える転写電圧を印加することもない。また同一箇所の接触転写ローラ表面の汚れを軽減し、その清掃を容易なものとしている。
【００３３】
【実施例】
本発明の画像形成装置を以下の実施例に基づいて詳しく説明する。
先ず、図１に示す画像形成装置９の接触転写ローラ２３は、具体的には以下の方法で作製する。
アルミニウムからなる芯金の周囲に、ＥＰＤＭにカーボンブラックを混入し発泡させた導電性弾性体を被服させてスキン層を除去した種々の接触転写ローラ２３を画像形成装置９の中に組み込んで先ず以下の評価を行った。
【００３４】
感光体ドラム１１の回転中における各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）が回転状態と非回転状態の体積抵抗率の相違について測定した。その結果を表１に示す。
この結果、それぞれ異なる体積抵抗率値を持った各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）の全てが、非回転状態の体積抵抗値が回転状態の体積抵抗値よりも約１オーダー高くなることがわかった。
【００３５】
【表１】
0003841637.tif 000002
【００３６】
感光体ドラム１１の回転中における各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）の回転状態と非回転状態の表面抵抗むらについて測定した。表２に示す。
それぞれ異なる体積抵抗率値を持った各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）の全てにおいて、非回転状態の表面抵抗むらが回転状態の表面抵抗むらよりも小さくなっていることがわかった。
【００３７】
【表２】
0003841637.tif 000003
【００３８】
以上のことから、接触転写ローラ２３をその転写処理時に非回転状態にすることによって、接触転写ローラ２３の表面抵抗のむらが改善されることがわかった。
次に、具体的な実施例として図１に示す画像形成装置９に、回転状態の体積抵抗率が２．２×１０7（Ω・ｃｍ）、静止状態の体積抵抗率が２．５×１０8（Ω・ｃｍ）の接触転写ローラ２３を非回転状態で、転写ニップ幅を１．Ｏｍｍ以上保持し、転写電圧を変化させて、転写像の評価を行った。表３に示す。
尚、評価基準は、○が良好、△が普通、×が不良の三段階である。
【００３９】
【表３】
0003841637.tif 000004
【００４０】
上記転写電圧が１．４ｋＶのときに転写効率及びトナー飛散、文字の中抜け評価において最も優れた良好な画像をえることができた。また、回転状態の画像と比較してみたが、非回転状態の方が明らかに良好な画像を得ることができた。
【００４１】
次に、比較例として画像形成装置に、上記非回転状態の体積抵抗率値が比較例では回転状態の体積抵抗率値となる、即ち比較例の回転状態の体積抵抗率値と上記非回転状態の体積抵抗率値がほぼ等しい接触転写ローラで評価し、接触転写ローラを回転状態で、転写ニップ幅を１．Ｏｍｍ以上保持し、転写電圧を変化させて、転写像の評価を行った。表４に示す。
尚、評価基準は、○が良好、△が普通、×が不良の三段階である。
【００４２】
【表４】
0003841637.tif 000005
【００４３】
上記転写電圧が１．４ｋＶのときに転写効率が最も良い画像であったが、上記実施例の場合の画像より明らかに劣っていた。更に、上記実施例の方が良好な画像を得る転写電圧の領域が広くなつていた。
【００４４】
次に、クリーニング手段及び回転ロック手段を設けた実施例について詳述する。
（回転ロック手段）
上記接触転写ローラ２３の回転及び非回転（固定）の手段として、接触転写ローラ２３の芯金（回転芯体）に電圧を印加する軸受けと、その反対側にある他の軸受けで、絶縁性の材質からなる高分子部材によって、回転のロック及びその解除する回転ロック手段を設けた。また、かかる回転ロック手段は制御手段が設けられ、制御手段は回転ロック手段によるロック、解除の制御を行った。
上記接触転写ローラ２３の回転及び非回転の回転ロック手段を、芯金に電圧を印加する軸受けと反対側の軸受けにて行ったのは、スペース的な問題と、印加電圧が回転ロック手段にリークしないようにするためである。
上記接触転写ローラ２３は像担持体である感光体ドラム１１に従動して動作しており、上記制御手段の制御指令によって芯金を回転ロック手段でロックした際は、俊敏に非回転状態とすることができる。
【００４５】
（クリーニング手段）
次に、クリーニング手段による汚れの除去性能について測定した。クリーニング手段で全くクリーニングをせず、ジャムも発生しない状況であっても、２０枚程度を転写することによって、記録紙の裏汚れが発生していた。
そこで、非転写時に接触転写ローラ２３のロックを解除して回転させてクリーニングを行った。
具体的なクリーニング手段は、上記回転ロック手段でロックを解除する直前かつ感光体ドラム１１と転写ニップ部の接触転写ローラ表面が直接接触したときに、転写電圧と逆の電圧を印加する機構を設け、この逆電圧を印加することによって、接触転写ローラ表面に付着したトナーを感光体ドラム１１に移行させて接触転写ローラ表面のクリーニングを行った。
この結果、逆帯電したトナーが若干残るものの、記録紙の裏汚れが発生するほど汚れてはいなかった。評価としては、使用するのに耐えられる程度であった。
【００４６】
また、別のクリーニング手段として、回転ロック手段でロックを解除し接触転写ローラを回転させた時に、接触転写ローラ２３と当接させたクリーニングローラ（清掃部材）にてローラ２３表面の汚れの除去を行った。クリーニングローラは１つでは、少数枚の転写では問題なかったが、１０００枚以上のエージングを行うとクリーニング性能は不十分であった。そこで、クリーニングローラを２つ以上用いて行った場合、上述のエージング時においても記録紙の裏汚れは生じず、十分にクリーニングすることができた。
尚、上記接触転写ローラ２３に上記二種類のクリーニング手段を一緒に用いても良い。
【００４７】
ここで、実際にクリーニングするために、接触転写ローラ２３の回転及び非回転（固定）を制御手段で行うタイミングは、転写終了直後、転写直前を基本にして、ジャムが発生した時の対応として、画像形成装置の電源投入時と、連続印刷の対応として、記録紙と記録紙の間にて接触転写ローラ２３を回転させ、上記クリーニング手段で汚れを除去した。最も汚れ除去効果が大きかったのは、転写終了後と画像形成装置の電源投入時であったが、それだけではクリーニング性能は十分ではなく、転写直前及び記録紙と記録紙の間にてクリーニングを行うことにより、１０００枚以上のエージングにおいても記録紙の裏汚れを発生することなく、良好な転写を実現することができた。
【００４８】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明の画像形成装置は、前記接触転写ローラは該トナー像の転写時に非回転状態であるので、接触転写面における抵抗むらを軽減して、転写画像の濃度むら、飛散、中抜け等が生じない安定した良好な画像を得ることができ、また接触転写部の同一箇所での汚れを少なくしてクリーニング性を高め、且つその汚れの除去等が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略図である。
【図２】図２は図１に示された接触転写ローラの拡大断面図である。
【符号の説明】
１    基体
２    弾性体
３    導電性充填剤
９    画像形成装置
１０  画像形成部
１１  感光体
１３  露光装置
１５  転写装置
１６  除電装置
１７  定着装置
２３  接触転写ローラ
２４  定電流装置
【図１】
0003841637.tif 000006
【図２】
0003841637.tif 000007