JP2000187405A

JP2000187405A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000187405A
Application number: JP11286243A
Authority: JP
Inventors: Naoto Yoshino; 直人吉野; Tatsuya Soga; 達也曽我; Naoto Nishi; 直人西; Yukio Hayashi; 幸男林; Takashi Kawabata; 隆川端; Hideji Izeki; 秀二井関; Keiji Yamamoto; 啓司山本; Nobuyoshi Komatsu; 伸嘉小松; Norio Hokari; 則雄保苅; Masaaki Takahashi; 政明高橋
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】転写ロールの表面を極力劣化させずに、用紙
の裏面汚れを防止することができる画像形成装置を提供
する。【解決手段】トナーによって可視化されたトナー像を
担持する中間転写ベルト７と、この中間転写ベルト７に
対して圧接可能に設けられ、中間転写ベルト７に担持さ
れたトナー像を用紙に転写させる転写ロール１２と、こ
の転写ロール１２に接触する状態で回転可能に設けら
れ、中間転写ベルト７との接触によって転写ロール１２
に付着したトナーｔをかき乱すクリーニング用のブラシ
２６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体ベルトを
用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を利用した複写機、
プリンタ等の画像形成装置のなかには、ベルト状の像担
持体（以下、「像担持体ベルト」と言う）を用いて画像
形成を行うものがある。この種の画像形成装置では、感
光体上に形成した静電潜像をトナーで現像し、これによ
って可視化したトナー像を像担持体ベルトに転写したの
ち、像担持体ベルト上のトナー像を用紙（記録媒体）に
一括転写する方式を採用している。この方式は、一般に
「中間転写方式」と呼ばれ、これに用いられる像担持体
ベルトは「中間転写ベルト」と呼ばれている。

【０００３】また、上記中間転写方式を採用したフルカ
ラー複写機等では、複数色のトナー像、例えばＹ（イエ
ロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラッ
ク）の４色のトナー像を像担持体ベルト上に順次重ね合
わせて転写することにより、一つのカラー画像を形成し
ている。このとき、各色のトナー像の転写位置にずれが
生じたり、トナー像の濃度が規定濃度からずれていたり
すると、色ずれや色ムラなどの弊害を招く。そこで、特
にカラー画像を形成する場合においては、像担持体ベル
トに対して、用紙に転写される通常のトナー像の形成領
域とは別の領域（以下、「無効領域」と言う）に、トナ
ー像の位置合わせや濃度制御のためのパッチ画像（以
下、「プロコンパッチ」と言う）を形成し、そのパッチ
画像の読取結果に基づいて各種の制御パラメータを適宜
設定・変更することにより、色ずれや色ムラのないカラ
ー画像を形成するようにしている。

【０００４】ところで、像担持体ベルトの走行経路上に
は、感光体から像担持体ベルトへのトナー像の転写位置
となる「一次転写位置」と、像担持体ベルトから用紙へ
のトナー像の転写位置となる「二次転写位置」とが設定
されており、そのいずれにも転写ロールが配置されてい
る。このうち、一次転写位置に配置された転写ロール
は、像担持体ベルトを介して感光体表面に圧接状態に支
持され、二次転写位置に配置された転写ロールは、像担
持体ベルトを内周側から支持するバックアップロールに
対して接離可能に支持されている。

【０００５】ここで上記二次転写位置においては、バッ
クアップロールにて支持された像担持体ベルトの表面側
（トナー像が転写される面側）に用紙を介して転写ロー
ルが圧接し、この状態でバックアップロール及び転写ロ
ールのいずれか一方または両方に転写バイアスが印加さ
れることで、像担持体ベルト上のトナー像が用紙の表面
に転写される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、像担持体ベ
ルトの無効領域に形成されたプロコンパッチは、用紙を
介在せずに直に転写ロールに接触することから、プロコ
ンパッチを構成するトナーが像担持体ベルトから転写ロ
ールへと付着（転写）する。一方、像担持体ベルトと転
写ロールとの間に用紙がニップされた状態では、用紙の
裏面側に転写ロールが圧接することから、上述のように
転写ロールに付着したトナーが用紙の裏面に転写（再転
写）され、これによって用紙の裏面汚れを引き起こすと
いう問題がある。特に、プロコンパッチの場合はそのシ
ャープエッジが強調されることから、これがそのまま用
紙の裏面に転写されると汚れの度合いがひどくなる。ま
た、プロコンパッチ以外にも、像担持体ベルトに担持さ
れたトナー像とその転写対象となる用紙との間にサイズ
のミスマッチがあると、像担持体ベルト上のトナーが転
写ロールに付着して用紙の裏面汚れを引き起こすことが
ある。

【０００７】この対策として、例えば特開平８−３２８
４０１号公報には、像担持体ベルトから用紙にトナー像
を転写する際に印加される転写バイアスと逆極性のバイ
アス（以下、「逆バイアス」と略称する）を転写ロール
に印加することで、転写ロールに付着したトナーをクリ
ーニングする技術が開示されている。また、特開平９−
２１８６２３号公報には、転写ロールにクリーニング用
のブレード押し当てて、ロール表面からトナーを取り除
く技術が開示されている。

【０００８】しかしながら、上記２つの公報に開示され
た技術には、以下のような不具合があった。先ず、特開
平８−３２８４０１号公報に開示された技術では、ジャ
ム（用紙詰まり）が発生したときや、温湿度等の環境変
化などによってクリーニング性が左右されるため、転写
ロールに逆バイアスを印加するだけではトナーを完全に
クリーニングすることが困難であった。

【０００９】また、特開平９−２１８６２３号公報に開
示された技術では、（１）ブレードの押し当てによって
転写ロールの表面が劣化し、転写ロールの寿命が短くな
る、（２）転写ロールの表面には、用紙との剥離性及び
クリーニング性を良好にするためのコーティング処理
（フッ素コーティング等）が施されているが、このコー
ティング被膜がブレードによって徐々に剥がれてしまう
ため、転写ロールに用紙が巻き付いてジャムが発生しや
すくなる、（３）コーティング被膜を含めた転写ロール
表面の摩耗やブレード自体の摩耗により、ブレードによ
るクリーニング効果が低下する、などの問題があった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、転写ロールの表
面を極力劣化させずに、用紙の裏面汚れを防止すること
ができる画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置においては、トナーによって可視化されたトナー像を
担持する像担持体ベルトと、像担持体ベルトに対して圧
接可能に設けられ、像担持体ベルトに担持されたトナー
像を記録媒体に転写させる転写ロールと、像担持体ベル
トとの圧接によって転写ロールに付着したトナーをかき
乱すトナー拡散手段とを備えた構成を採用している。さ
らに、トナー拡散手段によってかき取られたトナーを回
収するトナー回収容器を具備するとともに、転写ロー
ル、トナー拡散手段及びトナー回収容器を単一ユニット
として構成している。

【００１２】上記構成からなる画像形成装置において
は、像担持体ベルトとの圧接によって転写ロールの付着
したトナーをトナー拡散手段でかき乱すことにより、転
写ロールの面上でトナーが広範囲に拡散されて濃度的に
薄められるため、例えば記録媒体の裏面汚れを顕著に引
き起こすプロコンパッチを構成するトナーが転写ロール
に付着した場合でも、上記トナーの拡散作用により、そ
のシャープエッジがぼかされた形でイレースされる。こ
れにより、記録媒体の裏面に転写ロールが圧接した際に
も、転写ロールに付着したトナーが記録媒体の裏面汚れ
として顕在化することが皆無となる。また、従来のよう
にブレードの突き当てによってトナーを強制的に掻き取
るクリーニング方式とは異なり、転写ロールに付着した
トナーをかき乱すことで、記録媒体の裏面汚れを問題に
ならない程度（目視で確認できないレベル）に抑えるク
リーニング方式であるため、転写ロールに過度のダメー
ジを与えることもない。さらに、転写ロール、トナー拡
散手段及びトナー回収容器を単一ユニットとして構成す
ることにより、転写ロール上でかき乱したトナーによる
装置内の汚染を防止することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明が適
用される画像形成装置の構成例を示す側面概略図であ
る。図１において、感光体ドラム１の周囲には、帯電装
置２、露光装置３、ロータリー式の現像装置４、中間転
写ロール５及び感光体クリーナー６が配置されている。
また現像装置４には、イエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色に対応し
た現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが組み込まれている。

【００１４】一方、感光体ドラム１の下方には、無端状
の中間転写ベルト（像担持体ベルト）７が張設されてい
る。この中間転写ベルト７は、駆動ロール８、従動ロー
ル９テンションロール１０、バックアップロール１１に
よって支持されている。このうち、駆動ロール８は図示
せぬモータ等の駆動力を受けて回転し、この回転に従っ
て中間転写ベルト７が図のＡ矢視方向に走行駆動する構
成となっている。

【００１５】ちなみに、中間転写ベルト７は、例えばポ
リイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロ
ピレン等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラック等の帯
電防止剤を適当量含有された材料を用いて、体積抵抗率
が１０⁶〜１０¹⁰Ω・ｃｍとなるように形成され、その
厚みは０．１ｍｍ程度に設定される。

【００１６】また、中間転写ベルト７の走行経路上に
は、一次転写位置Ｐ１と二次転写位置Ｐ２とが設定され
ている。一次転写位置Ｐ１では、感光体ドラム１と中間
転写ロール５との間に中間転写ベルト７が通されてい
る。一方、二次転写位置Ｐ２では、バックアップ１１と
の対向位置に転写ロール１２が配置され、この転写ロー
ル１２とバックアップロール１１との間に中間転写ベル
ト７が通されている。

【００１７】ちなみに、バックアップロール１１は、例
えば表面にカーボンを分散したＥＰＤＭ（エチレンプロ
ピレンゴム）とＮＢＲ（ニトリルゴムブタジエンゴム）
のブレンドゴムのチューブによって構成され、その内部
はＥＰＤＭによって構成される。また、バックアップロ
ール１１は、その表面抵抗率が１０⁷〜１０¹⁰Ω／□
で、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度
は例えば６５°（アスカＣ）に設定される。

【００１８】一方、転写ロール１２は、例えば表面にカ
ーボンを分散したウレタンゴムのチューブによって構成
され、その内部はカーボンを分散した発砲ウレタンゴム
によって構成される。また、転写ロール１２は、ロール
表面にフッ素コーティングを施し、その体積抵抗率が１
０³〜１０¹⁰Ω・ｃｍで、ロール径がφ２８ｍｍとなる
ように形成され、硬度は例えば２０°（アスカＣ）に設
定される。

【００１９】さらに、中間転写ベルト７の内周側には、
ベルト走行方向における中間転写ベルト７の位置を検出
するための位置検出センサ１３と、環境変化を検出する
ための湿度センサ１４とが配置されている。また、駆動
ロール８の近傍には、中間転写ベルト７上に残留付着し
たトナーを取り除くためのベルトクリーナー１５が配置
されている。

【００２０】これに対して、記録媒体となる用紙は、ト
レイ１７に積載されてセットされている。トレイ１７か
ら二次転写位置Ｐ２（バックアップロール１１と転写ロ
ール１２のニップ位置）に至る用紙搬送経路（図中破線
で示す）には、その上流側から下流側に向かってフィー
ドロール１８、レジロール１９及び用紙検知センサ２０
が順に配置されている。フィードロール１８は、トレイ
１７にセットされた用紙を１枚ずつ呼び出して搬送経路
に送り出すもので、レジロール１９は、そこに到達した
用紙を所定のタイミングで二次転写位置Ｐ２へと送り出
すものである。また、用紙検知センサ２０は、レジロー
ル１９によって送り出された用紙の通過タイミングを検
知するものである。さらに二次転写位置Ｐ２の下流側に
は、用紙搬送経路に沿って電極部材２１、案内部材２
２、用紙搬送用ベルト２３及び定着器２４が順に配置さ
れている。

【００２１】続いて、上記構成からなる画像形成装置の
動作について説明する。先ず、感光体ドラム１が回転し
た状態で、帯電装置３により感光体ドラム１の表面が一
様に帯電されるとともに、露光装置３から感光体ドラム
１に向けてレーザービームが照射されることにより、画
像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム１の表面に形
成される。

【００２２】このとき、感光体ドラム１に形成された静
電潜像がイエローの画像情報に対応したものであれば、
この静電潜像はイエロー（Ｙ）のトナーを内包する現像
器４ａによって現像される。これにより、感光体ドラム
１には、イエローのトナーによって可視化されたトナー
像が形成され、このトナー像が感光体ドラム１に担持さ
れて一次転写位置Ｐ１へと送られる。

【００２３】一次転写位置Ｐ１では、中間転写ロール５
によって感光体ドラム１の表面に中間転写ベルト７が圧
接され、この状態で感光体ドラム１と中間転写ベルト７
とが互いに同期して回転している。感光体ドラム１に担
持されたトナー像が一次転写位置に到達する際には、ト
ナーの帯電極性と逆極性のバイアスが中間転写ロール５
に印加され、これに伴う静電吸引力と中間転写ロール５
の加圧作用により、中間転写ベルト７上のトナー像が中
間転写ベルト７へと転写される。

【００２４】その後、中間転写ベルト７に転写されたイ
エローのトナー像は、従動ロール９、テンションロール
１０、バックアップロール１１及び駆動ロール８を経て
再び一次転写位置Ｐ１へと送られる。この間、転写ロー
ル１２は、バックアップロール１１及び中間転写ベルト
７から離間した状態に保持される。

【００２５】一方、感光体ドラム１の表面はドラムクリ
ーナー６によってクリーニングされる。そして、上記同
様の手順で感光体ドラム１の表面に再び静電潜像が形成
される。ただし、このとき形成される静電潜像は、先に
形成したイエロー以外の色、例えばマゼンタに対応した
ものとなる。したがって、現像装置４においては、それ
自身の回転動作によって、感光体ドラム１との対向位置
にマゼンタ（Ｍ）のトナーを内包する現像器４ｂを配置
し、感光体ドラム１上の静電潜像をマゼンタのトナーで
現像する。

【００２６】こうして可視化されたマゼンタのトナー像
は、感光体ドラム１に担持されて一次転写位置Ｐ１へと
送られ、そこで、先ほど中間転写ベルト７に転写された
イエローのトナー像の上に重ね合わせて転写される。以
降は、上記同様の動作の繰り返しによってシアン（Ｃ）
及びブラック（Ｋ）のトナー像が一次転写位置Ｐ１で順
に中間転写ベルト７に転写され、これによって中間転写
ベルト７上には、４色分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像
を重ね合わせたフルカラーのトナー像（以下、「カラー
トナー像」と言う）が得られる。ちなみに、モノクロ
（単色）の画像（白黒画像等）を形成する場合において
は、中間転写ベルト７に転写されたトナー像が直ちに二
次転写位置Ｐ２で用紙に転写されることになる。

【００２７】続いて、中間転写ベルト７上のカラートナ
ー像は、用紙搬送路に面した二次転写位置Ｐ２へと送ら
れる。このとき、二次転写位置Ｐ２へのカラートナー像
の到達に先立って転写ロール１１がバックアップロール
１１側に接近移動し、そのバックアップロール１１との
間で中間転写ベルト７を挟持した状態となる。一方、ト
レイ１７からはフィードロール１８によって用紙が送り
出され、この用紙がレジロール１９によって所定のタイ
ミングで二次転写位置Ｐ２へと搬送される。

【００２８】二次転写位置Ｐ２では、バックアップロー
ル１１と転写ロール１２のいずれか一方または両方に転
写バイアスが印加され、これによって中間転写ベルト７
上のカラートナー像が用紙２５に静電転写される。こう
してカラートナー像が転写された用紙２５は、中間転写
ベルト７から分離された後、電極部材２１、案内板２２
及び用紙搬送用ベルト２３を経て定着器２４に送り込ま
れ、そこで最終的なカラートナー像の定着処理がなされ
る。

【００２９】ここで、先の従来技術の述べたように、中
間転写ベルト７にプロコンパッチを形成したり、中間転
写ベルト７上のトナー像と用紙２５とのサイズミスマッ
チが発生したりすると、二次転写位置Ｐ２において、中
間転写ベルト７上のトナーがこれに圧接する転写ロール
１２に付着し、これが用紙の裏面に再転写することによ
り、用紙の裏面汚れが発生する。

【００３０】そこで本実施形態においては、図２に示す
ような装置構成を採用している。図２においては、転写
ロール１２の近傍に、これに接触する状態で円筒状のブ
ラシ２６が配置されている。このブラシ２６は、例えば
合成樹脂（ポリカーボネート等）から成る円筒状の芯体
の外周部に、ポリプロピレンやナイロンなどの絶縁性の
繊維を植毛した構造をなすもので、そのブラシ先端部
（毛先部分）が転写ロール１２に接触するように配置さ
れている。なお、ブラシ２６における植毛の形態とし
て、ブラシ外周に均一にあるいはスパイラル状に植毛す
るなど、種々の形態を採用することができる。

【００３１】また、ブラシ２６については、転写ロール
２６に接触する毛の部分が適度な可撓性を有し、かつ毛
先部分が転写ロール２６に均一に接触するよう、例えば
その植毛密度が３００００〜６００００本／ｉｎｃ
ｈ²、毛足の長さが７±３ｍｍ、単糸繊度が１７（ｄ／
ｆ：デニール／フィラメント）、ヤング率が３３０〜１
０００ｋｇ／ｃｍ²に設定されている。

【００３２】さらに、ブラシ２６の周辺部には駆動モー
タ２７が設けられ、この駆動モータ２７の駆動力をギア
２８を介して伝達することにより、ブラシ２８を転写ロ
ール１２の回転方向（図の時計廻り方向）と順方向（図
の反時計廻り方向）に回転し得る構成となっている。た
だし、駆動モータ２７の回転速度とギア２８による減速
比とを適宜設定することにより、転写ロール１２に対し
てはブラシ２６が所定の速度差（周速差）をもって回転
するものとなっている。

【００３３】ここで、転写ロール１２とブラシ２６との
間の速度差については、例えば転写ロール１２が回転す
るときの周速を「１」とすると、ブラシ２６の周速はそ
の１．５〜２倍に設定されている。ただし、両者の速度
差に関しては、回転する転写ロール１２の表面をブラシ
２６の毛先で満遍なく撫で付けることができるよう、ブ
ラシ２６の植毛密度との兼ね合いで適宜設定するのが良
い。

【００３４】また、転写ロール１２の回転軸は図示せぬ
ブラケットに支持されている。このブラケットは、図示
せぬアクチュエータの動作に連動したかたちで転写ロー
ル１２を上下動させ、これによりバックアップロール１
１に対して転写ロール１２を接離移動させるものであ
る。そこで本形態では、転写ロール１２とブラシ２６の
各回転軸を共通のブラケットで支持し、これによって転
写ロール１２が接離動作した際にも、転写ロール１２と
ブラシ２６との間の軸間距離及び両者の相対的な位置関
係が常に一定に保持されるように構成してある。

【００３５】上記構成から成る画像形成装置において
は、転写ロール１２に接触する状態でブラシ２６が設け
られ、しかもこのブラジ２６が転写ロール１２と速度差
をもって回転することから、二次転写位置Ｐ２で転写ロ
ール１２に付着したトナーｔがブラシ２６によりかき乱
されるようになる。これにより、転写ロール１２の面上
でブラシ２６によりトナーｔが拡散されるため、例えば
プロコンパッチを構成するトナー像ｐが転写ロール１２
に接触し、これによって転写ロール１２にトナーが付着
した場合でも、プロコンパッチのシャープエッジ等が濃
度的に薄くぼかされる形でイレースされる。また、トナ
ー像と用紙のサイズミスマッチで転写ロール１２に付着
したトナーについても、同様の原理でイレースされる。

【００３６】その結果、転写ロール１２の表面（外周
面）が用紙の裏面に接触した場合でも、目視で確認でき
る程度の裏面汚れが発生しなくなる。また、ブラシ２６
でかき乱されたトナーは、用紙の裏面に付着する以外
に、中間転写ベルト７に再転写されてベルトクリーナー
１５により除去され回収されるため、二次転写位置Ｐ２
の近傍に従来ほど大型のトナー回収ボックスを設置する
必要もなくなる。

【００３７】さらに、ブラシ２６によるクリーニング機
能に加えて、転写ロール１２が中間転写ベルト７を介し
てバックアップロール１１に圧接しかつ中間転写ベルト
７と転写ロール１２の間に用紙がニップされていない状
況で、転写バイアスと逆極性のバイアスを転写ロール１
２に印加する機能を付加するようにすれば、二次転写位
置Ｐ２で中間転写ベルト７から転写ロール１２にトナー
が付着（転写）しにくくなるため、転写ロール１２のク
リーニング性を一層アップさせることができる。

【００３８】また本実施形態においては、転写ロール１
２に付着したトナーを従来のようにブレードを押し当て
て強制的に掻き取るハードなクリーニング方式とは異な
り、ブラシ１２の先端を軽く接触させてトナーをかき乱
すことにより、転写ロール１２上でトナーを拡散させて
用紙の裏面汚れを顕在化させないソフトなクリーニング
方式を採用しているため、転写ロール１２に過度のダメ
ージを与えることがない。これにより、転写ロール１２
表面の経時的な劣化を最小限に抑えて、その寿命を延ば
すことができる。

【００３９】また、転写ロール１２の表面に施されたフ
ッ素コーティング膜の剥がれも有効に防止できるため、
長期間にわたって用紙の剥離性を良好に維持することが
できる。さらに、ブラシ２６によってかき乱されたトナ
ー（粉末）が転写ロール１２の表面に均一かつ疎らに付
着した状態となるため、フッ素コーティング膜とその表
層のトナーの相乗効果により、用紙の剥離性は益々良好
なものとなる。その結果、転写ロール１２への用紙の巻
き付きジャムを長期にわたって確実に防止することが可
能となる。

【００４０】さらに、ブレードを用いたクリーニング方
式（従来方式）の場合には、ブレードの突き当てによっ
て転写ロール１２の回転負荷が大幅に増加するため、中
間転写ベルト７を駆動する駆動源（モータ等）とは別個
に、転写ロール１２を回転させるための駆動源が必要と
なるが、本実施形態の場合には、転写ロール１２の表面
にブラシ２６の毛先を軽く接触させるだけで所望のクリ
ーニング効果が得られるため、上記従来方式に比較して
転写ロール１２の回転負荷を大幅に低減することができ
る。これにより、中間転写ベルト７を駆動する駆動源を
もって転写ロール１２を回転させることが可能となる。

【００４１】加えて、転写ロール１２とブラシ２６の各
回転軸、あるいはバックアップロール１１とブラシ２６
の各回転軸に、それぞれ動力伝達部材（ギア、ベルト、
プーリ等）を取り付けて、転写ロール１２からブラシ２
６へ、あるいはバックアップロール１１からブラシ２６
への動力伝達を行うこともできる。この場合、転写ロー
ル１２やバックアップロール１１は、中間転写ベルト７
の走行に従って回転するものであることから、中間転写
ベルト７を走行駆動させるための駆動源をもってブラシ
２６をも回転させることが可能となる。その結果、メカ
機構の簡素化とともに、駆動源の共用化を図ることがで
きる。

【００４２】なお、上記実施形態においては、転写ロー
ル１２の回転方向に対してそれと順方向にブラシ２６を
回転させる構成を採用したが、これは転写ロール１２の
回転負荷を出来るだけ小さくすることを主眼としたもの
であり、特に回転負荷トルクに問題がなければ、転写ロ
ール１２の回転方向に対してそれに逆らう方向にブラシ
２６を回転させるようにしてもよい。この場合は、転写
ロール１２とブラシ２６との速度差（周速差）が格段に
大きくなるため、ブラシ２６の植毛密度を低くしても、
回転する転写ブラシ２６の表面をブラシ２６の毛先で満
遍なく撫で付けることが可能となる。

【００４３】また、回転する転写ロール１２の表面に、
回転しないブラシ２６を接触させるだけでも、両者の間
に速度差が生じて所期の目的を達成することができるた
め、ブラシ２６については必ずしも回転させる必要はな
く、さらにブラシ構造についても必ずしも円筒状に形成
する必要はなく、例えばブラシの毛先部分が一様な平面
或いは転写ロール１２の周面に倣った湾曲面を形成する
ようなブラシ構造を採用してもよい。ただし、転写ロー
ル１２に対して常にブラシの同一箇所を接触させるよう
にすると、ブラシの毛足部分にトナーが蓄積されて転写
ロール１２上でのトナーの拡散効果が低下することも懸
念されるため、上記実施形態のようにブラシ２６を回転
させるか、あるいはブラシを転写ロール１２の円周方向
またはロール外周縁の接線方向に往復移動させて、転写
ロール１２に対するブラシ２６の接触箇所を適宜変化さ
せるようにした方が好適である。

【００４４】図３は本実施形態における画像形成装置の
応用例を説明する図である。図３においては、バックア
ップロール１１にバイアス給電ロール２９が圧接してい
るのに対し、転写ロール１２はグラウンドに接地（アー
ス）されている。これに対して、クリーニング用のブラ
シ２６には、トナーの帯電極性（マイナス）と逆極性
（プラス）のバイアスを印加するバイアス印加部３０が
電気的に接続されている。またブラシ２６の毛には、そ
の抵抗値が１０²〜１０⁴Ωｃｍの導電性素材、例えば
ナイロンに導電性材料を付与したブラシで、単糸繊度１
０（ｄ／ｆ）、ヤング率２００〜４５０ｋｇ／ｃｍ²の
素材が単独、または絶縁性素材からなる毛との混合で採
用されている。

【００４５】さらに、ブラシ２６の近傍には、ブラシ軸
方向と平行に長尺状のフリッカーバー（トナー除去部
材）３１が設けられている。このフリッカーバー３１の
端部は、ブラシ２６の全幅にわたってその植毛部分に接
触する状態で配置されている。また、ブリッカーバー３
１は、転写ロール１２及びブラシ２６を支持するブラケ
ット（不図示）に取り付けられている。

【００４６】この応用例においては、ブラシ２６による
転写ロール１２のクリーニングに際して、トナーの帯電
極性と逆極性のバイアスをバイアス印加部３０によりブ
ラシ２６に印加することで、転写ロール１２上のトナー
がブラシ２６に付着しやすくなる。これにより、転写ロ
ール１２に付着したトナーをブラシ２６でかき乱しなが
ら、転写ロール１２からブラシ２６へとトナーを取り込
むことができるため、ブラシ２６によるクリーニング効
果を高めることができる。

【００４７】また、転写ロール１２からブラシ２６へと
付着したトナーが、そのブラシ２６に接触するフリッカ
ーバー３１で取り除かれるようになるため、ブラシ２６
に付着したトナーが転写ロール１２に再付着することを
防止することができる。これにより、ブラシ２６による
クリーニング効果を良好に維持することが可能となる。
さらに、フリッカーバー３１によって除去されるトナー
の量は、従来のようにブレードを用いて転写ロールから
直にトナーを除去する場合に比較すると極少量となるた
め、たとえトナー回収ボックスを設置するにしても、そ
のボックスサイズは非常に小さなものとなる。したがっ
て、ブラシ２６によるクリーニング効果の向上と、二次
転写位置Ｐ２近傍でのメカ機構の小型化及び低コスト化
を同時に実現することができる。

【００４８】さらに、図４に示すように、転写ロール１
２とブラシ２６のハウングを兼ねるトナー回収ボックス
３４にて、ブラシ２６によりかき取られたトナーを回収
可能とし、かつ転写ロール１２、ブラシ２６及びトナー
回収ボッス３４を単一ユニットとして一体に構成するこ
とにより、転写ロール２６上のトナーをかき乱した際の
トナー飛散による装置内の汚染を防止できるとともに、
複数のユニットで構成する際に使用されるシーリング部
材なども不要となる。また、転写ロール１２やブラシ２
６を交換する際にも、これらの交換部品をトナー回収ボ
ッス３４と単一ユニットとして装置本体（フレーム等）
から一体に着脱可能となるため、転写ロール１２やブラ
シ２６の交換時においても、トナー飛散による装置内の
汚染を防止することが可能となる。

【００４９】ここで、本実施形態によるクリーニング性
の改善効果につき、具体的な事例を挙げて説明する。図
５は、温湿度の環境変化に対して、転写ロールに逆バイ
アスを印加してクリーニングした場合（以下、「逆バイ
アスのみの場合」と言う）の用紙の裏面汚れの度合い
と、転写ロールに逆バイアスを印加しかつブラシ２６を
接触させてクリーニングした場合（以下、「逆バイアス
＋ブラシの場合」と言う）の用紙の裏面汚れの度合いを
示す測定結果である。

【００５０】この図５においては、高温高湿（２８℃／
８５％）、常温常湿（２２℃／５５％）、低温低湿（１
０℃／１５％）といった３つの環境において、逆バイア
スのみの場合（従来の場合）と逆バイアス＋ブラシの場
合（本実施形態の場合）の裏面汚れを度合いをグレード
（Ｇ）で表示してある。また、裏面汚れのグレードにつ
いては、その目安として、Ｇ０がルーペで見てトナーを
確認できないレベル、Ｇ１がルーペで見てトナーを確認
できるレベル、Ｇ１．５が目視で見てトナーの確認が困
難なレベル、Ｇ２がパッチのエッジ部を目視で確認でき
るレベル、Ｇ２．５がパッチ全体を目視で容易に確認で
きるレベルである。

【００５１】図５から明らかなように、逆バイアスのみ
の場合は、低温低湿の環境で裏面汚れがＧ１．５とＯＫ
レベルになっているものの、高温高湿及び常温常湿の環
境では、いずれも裏面汚れがＧ２．５とＮＧレベルにな
っている。これに対して、逆バイアス＋ブラシの場合
は、低温低湿の環境で裏面汚れがＧ１で、高温高湿及び
常温常湿の環境では裏面汚れがＧ１．５といった具合
に、全ての環境で裏面汚れがＯＫレベルになっている。

【００５２】図６は、画像形成装置におけるプリント数
（ＫＰＶ）の増加に対して、転写ロールにブレードを押
し当ててクリーニングした場合（以下、「ブレードの場
合」と言う）の用紙の裏面汚れの推移と、転写ロールに
逆バイアスを印加しかつブラシ２６を接触させたクリー
ニングした場合（以下、「逆バイアス＋ブラシの場合」
と言う）の用紙の裏面汚れの推移を示す測定結果であ
る。なお、用紙の裏面汚れについては上記図５と同様に
その度合いをグレード（Ｇ）で表示してある。

【００５３】図６から明らかなように、ブレードの場合
は、プリント数が少ないうちは裏面汚れのグレードが低
く良好な結果が得られているものの、プリント数が４０
ＫＰＶに達すると裏面汚れのグレードがＧ２まで悪化し
ている。さらに、プリント数が４０〜６０ＫＰＶの間で
は裏面汚れのグレードがＧ２→Ｇ５と急激に悪化し、そ
れ以降はＧ５のまま推移している。これに対して、逆バ
イアス＋ブラシの場合は、プリント数が２０ＫＰＶ以下
と少ないうちはブレードの場合に比較して裏面汚れのグ
レードが高いものの、レベル的にはＧ１．５と問題にな
らない程度（目視で確認できないレベル）に抑えられて
いる。さらに、プリント数が４０ＫＰＶ，６０ＫＰＶ，
８０ＫＰＶ…と増えても、裏面汚れのグレードはＧ１．
５と問題にならないレベルのまま推移している。以上の
結果からも、本実施形態の装置構成を採用することが、
用紙の裏面汚れを防止するうえで非常に有効であること
が分かる。

【００５４】なお、上記実施形態においては、中間転写
ベルト７との圧接によって転写ロール１２に付着したト
ナーをブラシ２６によってかき乱すようにしたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示す
ように、転写ロール１２の近傍に送風ファン３２を設
け、この送風ファン３２から転写ロール１２にエアーを
吹き付けることにより、転写ロール１２に付着したトナ
ーｔをかき乱すようにしてもよい。また、この場合にお
いても、転写ロール１２に付着したトナーｔがエアーの
吹き付けによって周辺部に飛散しないよう、送風ファン
３２及び転写ロール１２の一部を囲むようにトナー回収
ボッスス３３を設けるとともに、これらの送風ファン３
２、転写ロール１２及びトナー回収ボックス３３を単一
ユニットとして一体化することが望ましい。

【００５５】また、上記実施形態においては、一つの感
光体ドラム１上に各色のトナー像を順に形成し、これを
中間転写ベルト７に順に転写することでカラー画像を得
る画像形成装置への適用例について説明したが、これ以
外にも、例えば各色毎に独立した画像形成ユニット（感
光体ドラムとその周辺機器から成る作像ユニット）を備
えた４タンデム方式の画像形成装置、或いは２つの独立
した画像形成ユニットにそれぞれ２色ずつ割り当てた２
タンデム方式の画像形成装置、さらにはモノクロタイプ
の画像形成装置などでも、像担持体ベルトで担持したト
ナー像を、転写ロールとの間でニップした用紙（記録媒
体）に転写する中間転写方式を採用したものであれば同
様に適用可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、転写ロールに付着したトナーをかき乱すト
ナー拡散手段を設けたことにより、従来のようにブレー
ドを用いて転写ロールの表面からトナーを取り除かなく
ても、転写ロールに付着したトナーをトナー拡散手段で
かき乱して拡散させることにより、転写ロールの表面を
極力劣化させずに、用紙の裏面汚れを有効に防止するこ
とが可能となる。また、トナー拡散手段によってかき取
られたトナーを回収するトナー回収容器を設けて、この
トナー回収容器を転写ロールとトナー拡散手段と共に単
一ユニットとして構成することにより、装置の動作中は
勿論、転写ロール等の部品交換時においても、トナー飛
散による装置内の汚染を防止することができ、これによ
って保守性に優れた画像形成装置を提供することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成例を
示す側面概略図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示
す要部側面図である。

【図３】実施形態に係る画像形成装置の応用例を説明
する図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を
説明する図である。

【図５】実施形態によるクリーニング改善効果の事例
を示す図（その１）である。

【図６】実施形態によるクリーニング改善効果の事例
を示す図（その２）である。

【図７】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を
示す図である。

【符号の説明】

７…中間転写ベルト（像担持体ベルト）、１２…転写ロ
ール、２６…ブラシ、３０…バイアス印加部、３１…フ
リッカーバー（トナー除去部材）、３３，３４…トナー
回収ボックス

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーによって可視化されたトナー像を
担持する像担持体ベルトと、前記像担持体ベルトに対して圧接可能に設けられ、前記
像担持体ベルトに担持されたトナー像を記録媒体に転写
させる転写ロールと、前記像担持体ベルトとの圧接によって前記転写ロールに
付着したトナーをかき乱すトナー拡散手段とを備えたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】転写バイアスと逆極性のバイアスを前記
転写ロールに印加する手段を具備す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】前記トナー拡散手段は回転可能に構成さ
れてい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】前記トナー拡散手段は前記転写ロールに
接触する状態で設けられるとともに、このトナー拡散手
段に対して前記トナーの帯電極性と逆極性のバイアスを
印加する手段を有す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】前記トナー拡散手段によってかき取られ
たトナーを回収するトナー回収容器を具備するととも
に、前記転写ロール、前記トナー拡散手段及び前記トナ
ー回収容器を単一ユニットとして構成してなることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記トナー拡散手段は前記転写ロールに
対して速度差をもって回転可能に構成されていることを
特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】前記像担持体ベルトを走行駆動させるた
めの駆動源をもって前記トナー拡散手段を回転可能に構
成してなることを特徴とする請求項３記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記転写ロールとの接触によって前記ト
ナー拡散手段に付着したトナーを取り除くトナー除去部
材を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装
置。