JP2005326760A - 中間転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コスト且つ小型の構成で中間転写ベルトから転写残トナーを確実に除去できる中間転写装置と、このような中間転写装置を備えた画像形成装置を得る。
【解決手段】 導電性シート８１にバイアス電源８５が接続され、この導電性シート８１と中間転写ベルト６４を介して対向配置されたクリーニングバックアップロール７４が、電圧維持素子９８を介して接地される。導電性シート８１よりも下流側で、且つクリーニングバックアップロール７４と中間転写ベルト６４を介して対向するクリーニングロール８３は、直接的に接地される。したがって、クリーニングバックアップロール７４は、導電性シート８１と、クリーニングロール８３とで共通の対向電極として作用すると共に、所定電位に維持される。電圧維持のために複数の電源を必要とせず、１つのバイアス電源８５のみで十分であるので、低コストとなり、中間転写装置１２及びカラープリンタ１０を小型化することもできる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、中間転写装置及び画像形成装置に関する。

中間転写ベルトにトナー像を一次転写し、さらにこのトナー像を用紙などの記録媒体に二次転写する画像形成装置では、中間転写ベルトのトナー担持面に残留したトナー（いわゆる転写残トナー）を除去する必要がある。

たとえば、特許文献１には、中間転写体に接触するクリーニングブラシに、（＋）、（−）の両極性を印加することで、転写後の残留トナー等の除去を行えるようにしたクリーニング装置を有する画像形成装置が記載されている。

しかし、この構成では、トナーを除去するために、２つのクリーニングブラシのそれぞれに対応して２つの電源が必要になるため、コスト増や装置の大型化を招くことがある。
特開平２００３−６６７３５号公報

本発明は上記事実を考慮し、低コスト且つ小型の構成で中間転写ベルトから転写残トナーを有効に除去できる中間転写装置と、このような中間転写装置を備えた画像形成装置を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、無端状に形成され、複数のベルト支持部材によって循環可能に支持され、少なくとも循環方法に弾性を有する中間転写ベルトと、前記ベルト支持手段の少なくとも１つに前記中間転写ベルトを介して対向配置され中間転写ベルトのトナー担持面上のトナーにバイアス電圧を印加するバイアス印加手段と、前記バイアス印加手段に前記バイアス電圧を供給する電源手段と、前記バイアス印加手段の近傍で且つバイアス印加手段よりも中間転写ベルトの循環方向下流側に配置され、前記中間転写ベルトの循環方向に沿って回転可能とされた回転型クリーニング部材と、を備え、前記回転型クリーニング部材は直接的に接地され、前記ベルト支持手段は電圧維持手段を介して接地されていることを特徴とする。

この中間転写装置では、電源手段によってバイアス印加手段に供給されたバイアス電圧により、バイアス印加手段と、対向するベルト支持部材との間に電位差が生じる（ベルト支持部材はバイアス印加手段よりも低電位となっている）。さらに、バイアス印加手段の近傍で且つバイアス印加手段よりも中間転写ベルトの循環方向下流側に配置された回転型クリーニング部材は、接地されているので、ベルト支持部材と回転型クリーニング部材との間にも電位差が生じる。しかも、ベルト支持手段は電圧維持手段を介して接地されているため、電位が安定する。したがって、中間転写ベルトのトナー担持面上のトナーは、バイアス印加手段と同極性に帯電され、その後に、回転型クリーニング部材に吸着されて、中間転写ベルトのトナー担持面から除去される。単一の電源手段のみによって、中間転写ベルトからトナーを除去してクリーニングでき、従来のような複数の電源を必要としないので、低コストとなり、中間転写装置を小型化することも可能となる。

しかも、回転型クリーナー部材は、中間転写ベルトの循環方向に沿って回転しつつトナーを除去するので、弾性を有する中間転写ベルトに過度の負荷を与えない。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記バイアス印加手段が、シート状に形成され、前記中間転写ベルトの循環方向と同方向に沿って中間転写ベルトに接触するように配置されたシート状バイアス印加手段、であることを特徴とする。

したがって、シート状のバイアス印加手段が中間転写ベルトの循環方向に沿って接触しする。このため、弾性を有する中間転写ベルトの循環に抗する負荷を少なく出来る。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記バイアス印加手段が、ブラシ状に形成され、前記中間転写ベルトの循環方向と同方向に沿って中間転写ベルトに接触するように配置されたブラシ状バイアス印加手段、であることを特徴とする。

したがって、ブラシ状のバイアス印加手段が中間転写ベルトの循環方向に沿って接触しする。このため、弾性を有する中間転写ベルトの循環に抗する負荷を少なく出来る。

しかも、ブラシを構成している多数の植毛が中間転写ベルトのトナー担持面に接触するので、接触性が高くなる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記クリーニング部材が、前記中間転写ベルトの厚みよりも少ない撓ませ量で中間転写ベルトを押圧するように配置されていることを特徴とする。

このように、中間転写ベルトを撓ませてクリーニング面をトナー担持面に接触させることで、より広い接触面積を得て、効果的にクリーニングできる。しかも、撓ませ量は中間転写装置の厚みよりも少なくされており、中間転写ベルトを過度に撓ませないので、弾性を有する中間転写ベルトの伸縮度合いをより小さく抑えることが可能になる。また、中間転写ベルトの撓みに起因する画像の劣化も防止することが可能になる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記回転型クリーニング部材が金属製の金属クリーニングロールとされ、前記金属クリーニングロールの表面に接触してトナーを掻き取るトナー掻取部材、を有することを特徴とする
このように、金属クリーニングロールを中間転写ベルトのトナー担持面に接触させつつ回転させることで、弾性を有する中間転写ベルトを強く押圧する必要がなくなるので、中間転写ベルトに与える影響を小さくできる。しかも、トナー掻取部材が金属クリーニングロールの表面に接触してトナーを掻き取るので、金属クリーニングロールの表面は常にリフレッシュされ、トナー除去能力を高く維持できる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段よりも中間転写ベルト循環方向下流側で中間転写ベルトをトナー担持面と反対側から支持する第２ベルト支持手段と、前記第２ベルト支持手段と前記中間転写ベルトを介して対抗配置され中間転写ベルトのトナー担持面上のトナーに第２バイアス電圧を印加する第２バイアス印加手段と、前記第２バイアス印加手段に前記第２バイアス電圧を供給する第２電源手段と、を有することを特徴とする。

したがって、バイアス印加手段よりも下流側では、第２電源手段によって第２バイアス印加手段に供給された第２バイアス電圧により、第２バイアス印加手段と、対向する第２ベルト支持部材との間にも電位差が生じる（第２ベルト支持部材は第２バイアス印加手段よりも低電位となっている）。これにより、上流側の回転型クリーニング部材で除去できなかった中間転写ベルト上のトナーを第２バイアス印加手段で帯電させることができる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記第２バイアス印加手段が、ブラシ状に形成され、前記中間転写ベルトの循環方向と同方向に沿って中間転写ベルトに接触するように配置された第２ブラシ状バイアス印加手段、であることを特徴とする。

したがって、第２ブラシ状バイアス印加手段が中間転写ベルトの循環方向に沿って接触する。このため、弾性を有する中間転写ベルトの循環に抗する負荷を少なく出来る。

しかも、ブラシを構成している多数の植毛が中間転写ベルトのトナー担持面に接触するので、接触性が高くなる。

請求項８に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記第２バイアス印加手段が、金属製とされ前記中間転写ベルトの循環方向に沿って回転可能とされた回転型金属ロール、であることを特徴とする。

このように、回転型金属ロールを中間転写ベルトのトナー担持面に接触させつつ回転させることで、弾性を有する中間転写ベルトを強く押圧する必要がなくなるので、中間転写ベルトに与える影響を小さくできる。

請求項９に記載の発明では、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、前記第２ベルト支持手段が、前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段と電気的に接続され、前記回転型クリーニング部材が直接的に接地されていることを特徴とする。

したがって、第２バイアス印加手段から、第２ベルト支持手段、ベルト支持手段 電圧維持手段を経て接地される電気経路が構成される。第２バイアス印加手段によりベルト支持手段に接続されている電圧維持手段にバイアス供給され、ベルト支持手段の電位を安定化できるのでバイアス印加手段でのバイアス電圧の設定に自由度が増す。このため、たとえば、中間転写ベルトに対する張り付き力やトナー担持面上のトナーの帯電量をより適正に設定できる。

請求項１０に記載の発明では、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、前記第２ベルト支持手段が、前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段と電気的に絶縁されると共に直接的に接地されていることを特徴とする。

したがって、第２ベルト支持手段と第２バイアス印加手段が独立した回路となるため、第２バイアス印加手段のバイアス電圧を低く設定できる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の発明において、前記第２バイアス電圧が前記バイアス電圧と逆極性とされていることを特徴とする。

これにより、第２バイアス印加手段で、この残存トナーを再度除去できる。

請求項１２に記載の発明では、請求項９又は請求項１０に記載の発明において、前記第２バイアス電圧が前記バイアス電圧と同極性とされていることを特徴とする。

これにより、中間転写ベルト上の残存トナーを、例えば中間転写ベルトに接触する像担持体等を利用して除去することが可能となる。

請求項１１及び請求項１２のいずれであっても、より確実に中間転写ベルトのトナー担持面からトナーを除去できる。

請求項１３に記載の発明では、請求項６〜請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段と前記第２ベルト支持手段とが、前記中間転写ベルトが支持された状態での短辺を構成する間隔で配置されていることを特徴とする。

これにより、中間転写装置を小型化することができる。また、弾性を有する中間転写ベルトのトナー担持面から、効果的にトナーを除去できる。

請求項１４に記載の発明では、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の中間転写装置と、前記中間転写装置にトナー像を一次転写する一次転写部と、前記中間転写装置のトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写部と、を有することを特徴とする。

この画像形成装置では、一次転写部から中間転写装置に画像が一次転写され、さらにこの画像が二次転写部によって記録媒体に二次転写されて、記録媒体上に所望の画像が形成される。請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の中間転写装置を有しており、中間転写ベルトのトナー担持面からのトナー除去のために、従来のような複数の電源を必要としないので、低コストとなり、画像形成装置を小型化することも可能となる。

本発明は上記構成としたので、低コスト且つ小型の構成で中間転写ベルトから転写残トナーを有効に除去できる。

以下、本発明にかかる中間転写装置及び画像形成装置を適用した一例として、公知の電子写真プロセスを適用したカラープリンタについて図面を参照して説明する。また、本発明が適用される画像形成装置は、以下で説明するカラープリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいは、複合機等の画像形成装置であってもよい。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、本発明の本質とは直接関係しないものについては、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る中間転写装置６２（詳細は後述する）とこの中間転写装置６２がカラープリンタ本体１２に装着されるカラープリンタ１０の概要が示されている。

カラープリンタ１０は、カラープリンタ本体１２を有し、このカラープリンタ本体１２の上部に回動支点１４を中心に回動自在の開閉カバー１６が設けられている。また、カラープリンタ本体１２の下部に給紙ユニット１８が配置されている。

給紙ユニット１８は、記録用紙Ｐが収納される給紙カセット２２を有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部には、給紙カセット２２から記録用紙Ｐを供給するフィードロール２４、及び、供給される記録用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール２６が配置されている。

搬送路２８は、フィードロール２４から排出口３０までの記録用紙Ｐの通路である。搬送路２８は、カラープリンタ本体１２の裏側（図１の右側）近傍にあって、給紙ユニット１８から定着装置９０まで略垂直に形成されている。この搬送路２８の定着装置９０の上流側に二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とが配置され、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２の上流側にレジストロール３２が配置されている。また、搬送路２８の排出口３０の近傍には排出ロール３４が配置されている。

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からフィードロール２４により送り出された記録用紙Ｐは、リタードロール２６により捌かれて最上部の記録用紙Ｐのみ搬送路２８に導かれ、レジストロール３２によりー時停止され、タイミングをとって二次転写ロール８０と中間転写ベルト６４（二次転写バックアップロール７２）との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置９０により定着され、排出ロール３４により排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ排出される。この排出部３６は、排出口部分が低く、正面方向（図１の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。

カラープリンタ本体１２には、略中央部にロータリ現像装置３８が配置されている。ロータリ現像装置３８は、現像器本体４０内にイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及び黒（Ｂｌａｃｋ）の４色のトナー像をそれぞれ形成する現像器４２ａ〜４２ｄを有し、ロータリ現像装置中心４４を中心として左回り（図１において反時計回り）に回転する。現像器４２ａ〜４２ｄそれぞれは、現像ロール４６ａ〜４６ｄを有し、コイルスプリングなどの弾性体４８ａ〜４８ｄにより、現像器本体４０の法線方向に押圧されている。

ロータリ現像装置３８には、回転支軸４９を軸として回転する感光体ドラム５０が当接するように配置されており、現像ロール４６ａ〜４６ｄは、感光体ドラム５０に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体４０の外周から半径方向に、約２ｍｍ突出している。また、現像ロール４６ａ〜４６ｄそれぞれの両端には、現像ロール４６ａ〜４６ｄの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール（図示せず）が現像ロール４６ａ〜４６ｄと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像器４２ａ〜４２ｄは、ロータリ現像装置中心４４を中心として、それぞれ９０°の間隔で現像器本体４０の外周に配置され、現像ロール４６ａ〜４６ｄのトラッキングロールが感光体ドラム５０の両端に設けられたフランジ（図示省略）に当接し、現像ロール４６ａ〜４６ｄと感光体ドラム５０との間に所定の隙間を形成しつつ、感光体ドラム５０上の潜像をそれぞれの色のトナーで現像する。

感光体ドラム５０の下方には、帯電ロール５２が設けられ、帯電ロール５２に帯電バイアスを印加し、感光体ドラム５０を一様に帯電する。感光体ドラム５０の回転支軸４９にぶら下がるように感光体ドラム用クリーナ５４が設けられており、感光体ドラム５０と感光体ドラム用クリーナ５４とは一体化されている。感光体ドラム用クリーナ５４は、一次転写後に感光体ドラム５０に残留する廃トナーを掻き取るクリーニングブレード５６と、クリーニングブレード５６が掻き取った廃トナーを回収するトナー回収ケース５８とから構成される。

なお、トナー回収ケース５８の背面側（図１において右側）は、リブなどが形成され、記録用紙Ｐが滑らかに搬送されるように曲面にされて搬送路２８の一部を形成している。

ロータリ現像装置３８の下方背面側には、帯電ロール５２により帯電された感光体ドラム５０に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む露光装置６０が配置されている。また、ロータリ現像装置３８の上方には、ロータリ現像装置３８によって可視化されたトナー像を一次転写位置で一次転写され、二次転写位置（二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とのニップ部）まで搬送する中間転写装置６２が設けられている。

中間転写装置６２は、中間転写ベルト６４、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、クリーニングバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６等を有する。

中間転写ベルト６４は、弾性を有し、ロータリ現像装置３８の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写ベルト６４の上両側の長辺は、カラープリンタ本体１２の上部に設けられた排出部３６に対して略平行となるように張られている。

また、中間転写ベルト６４は、中間転写ベルト６４の長辺下方で一次転写ロール６６の上流に配置されたラップインロール６８と、一次転写ロール６６の下流に配置されたラップアウトロール７０との間で感光体ドラム５０にラップ状に接触する一次転写部（感光体ドラムラップ領域）を有し、感光体ドラム５０に所定の範囲だけ巻きついて、感光体ドラム５０の回転に従動する。このように、中間転写ベルト６４には、一次転写ロール６６によって感光体ドラム５０上のトナー像が、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に、トナー担持面６４Ｈ（外側の面）上に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を二次転写ロール８０に向けて搬送する。なお、ラップインロール６８及びラップアウトロール７０は、感光体ドラム５０から離間している。

このように、中間転写ベルト６４は、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、クリーニングバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６の５つのロールにより張架されており、一次転写ロール６６によって感光体ドラム５０上のトナー像が転写される。なお、これらのロールは、中間転写ベルト６４を循環可能に張架支持すべく、円筒状又は円柱状に形成されている。

クリーニングバックアップロール７４とブラシバックアップロール７６との間隔は、上記したように、中間転写ベルト６４が長辺と短辺とを有するように略扁平に張られたときの短辺となるように配置されている。このため、クリーニングバックアップロール７４とブラシバックアップロール７６との間隔が広い構成と比較して、中間転写装置６２の小型化が図られている。また、後述するようにクリーニングロール８３が接触するときの接触状態を確実に維持して、弾性を有する中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈから、確実にトナーを除去できるようにしている。

更に、中間転写ベルト６４の裏側（図１の右側面）には、ラップアウトロール７０及び二次転写バックアップロール７２により平面部（短辺）が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送部２８に臨むようにされている。

なお、二次転写部において、中間転写ベルト６４と搬送路２８との間が、約１２°の角度になるように、ラップアウトロール７０は配置されている。

クリーニングバックアップロール７４は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する廃トナーを、後述するクリーニングロール８３が吸着除去することを補助し、ブラシバックアップロール７６は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する廃トナーをブラシロール８６が掻き取ることを補助する。

中間転写ベルト６４の長辺上方には、反射型フォトセンサ７８が開閉カバー１６の裏面（内側）に固定されることによって設けられている。反射型フォトセンサ７８は、中間転写ベルト６４上に形成されたトナーのパッチを読み取り、中間転写ベルト６４の回転方向における位置を検出するとともに、トナー像の濃度検知を行う。

中間転写装置６２の二次転写バックアップロール７２には、搬送路２８を挟んで二次転写ロール８０が対峙している。つまり、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール８０は、二次転写バックアップロール７２の補助により、中間転写ベルト６４に一次転写されたトナー像を二次転写位置で記録用紙Ｐに二次転写する。ここで、二次転写ロール８０は、中間転写ベルト６４が３回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて一次転写され、搬送されている間は中間転写ベルト６４から離間しており、黒のトナー像が転写されると中間転写ベルト６４に当接するようにされている。

なお、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間には、所定の電位差が生じるようにされており、二次転写ロール８０を高電圧にした場合には、二次転写バックアップロール７２はグランド（ＧＮＤ）に接続される。

中間転写ベルト６４の反感光体ドラム５０側端には、中間転写ベルト用クリーナ８２が設けられている。中間転写ベルト用クリーナ８２は、導電性シート８１、クリーニングロール８３、ブラシロール８６、トナー回収ケース８８及び回転支軸８９を有し、回転支軸８９を軸として揺動する。この揺動により、中間転写ベルト用クリーナ８２は、導電性シート８１、クリーニングロール８３及びブラシロール８６が中間転写ベルト６４に接触する接触位置（図２参照）と、中間転写ベルト６４から離間する離間位置（図３参照）との間を移動する。

導電性シート８１は、本発明におけるバイアス印加手段の一例であり、図４にも示すように、弾性及び導電性を有するシートによって構成されている。導電性シート８１の一端は中間転写装置６２の筐体に固定され、他端は、中間転写ベルト６４の循環方向に沿って、弾性的に所定の接触圧で、クリーニングバックアップロール７４に巻きかけられた部分の中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈに接触している。この接触圧は、導電性シート８１を中間転写ベルト６４に確実に接触させることができ、且つ中間転写ベルト６４の循環に過度の抵抗（負荷）とならないように設定されている。

図５に示すように、導電性シート８１には、バイアス電源８５が接続されており、所定のバイアス電圧（たとえば１７００Ｖ、図７参照）が印加されている。導電性シート８１が中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈに接触すると、トナー担持面６４Ｈ上のトナーを帯電させて、その帯電量を制御する。

クリーニングロール８３は金属製で円柱状又は円筒状に形成されており、図示しない回転駆動源によって、中間転写ベルト６４の循環速度と略等しい周速で回転する。さらに、クリーニングロール８３は、接地線８７によって接地（アース）されおり、電位が０Ｖに維持されている。したがって、クリーニングロール８３の外周面（クリーニング面８３Ｃ）が、中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上で帯電制御されたトナーを静電的に吸着しトナー担持面６４Ｈから除去（クリーニング）する。

そして、本実施形態では、クリーニングバックアップロール７４が、電圧維持素子９８を介して接地されている。電圧維持素子９８は、クリーニングバックアップロール７４の電位が所定値に達するまでは電荷を内部に溜め込んでクリーニングバックアップロール７４の電位上昇に寄与するが、クリーニングバックアップロール７４が所定電位となると、電荷を逃がす。これにより、クリーニングバックアップロール７４が安定して所定電位（たとえば７００Ｖ）に維持される。このような作用を奏する電圧維持素子９８としては、たとえばバリスタやツェナーダイオード等を挙げることができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、中間転写ベルト用クリーナ８２が揺動して接触位置に至った状態で、クリーニングロール８３が中間転写ベルト６４を押し込んだときの中間転写ベルト６４の撓ませ量Ｂ１は、中間転写ベルト６４自体の厚みＴ１よりも短くされている。中間転写ベルト６４を過度に撓ませないので、中間転写ベルト６４の伸縮度合いをより小さく抑えることができる。

図６にも示すように、クリーニングロール８３に対応して、スクレーパ８４が配置されている。スクレーパ８４は、たとえばステンレス等の金属によって薄板状に形成されており、先端のクリーニング部８４Ｃが、クリーニングロール８３の回転方向と反対方向を向いて外周面に接触するように配置されている。スクレーパ８４は、クリーニングロール８３の外周面に付着した廃トナーを掻き取ってクリーニングする。

ブラシロール８６は、クリーニングロール８３によるクリーニング後に残った廃トナーをさらに掻き取る。トナー回収ケース８８は、クリーニングロール８３及びブラシロール８６でクリニーングした廃トナーを回収する。

ブラシロール８６は、導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。そして、中間転写ベルト６４がトナー像を搬送する間には、クリーニングロール８３及びブラシロール８６が中間転写ベルト６４から離間しており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写ベルト６４に当接するようにされている。ブラシロール８６もクリーニングロール８３と同様に、図示しない回転駆動源によって、中間転写ベルト６４の循環速度と略等しい周速で回転する。

なお、中間転写装置６２、感光体ドラム５０、帯電ロール５２、感光体ドラム用クリーナ５４及び中間転写ベルト用クリーナ８２は、一体化され、像形成ユニット９６の一部を構成する。

二次転写位置の上方には、定着装置９０が配置されている。定着装置９０は、加熱ロール９２と加圧ロール９４とを有し、二次転写ロール８０及び二次転写バックアップロール７２により記録用紙Ｐに二次転写されたトナー像を記録用紙Ｐに定着させ、排出ロール３４に向けて搬送する。排出ロール３４は、排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ記録用紙Ｐを排出する。

つぎに、上記実施形態の作用について説明する。

画像形成時であって、且つ中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上に画像形成に使用されるトナー（正規トナー）が存在していないとき（たとえば、中間転写ベルト６４の循環駆動直後など）は、中間転写ベルト用クリーナ８２を接触位置とし、導電性シート８１、クリーニングロール８３及びブラシロール８６を中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈに接触させておく。

これに対し、画像形成時であって、且つ且つ中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上に正規トナーが存在しているときには、図３に示すように、中間転写ベルト用クリーナ８２を離間位置とし、導電性シート８１、クリーニングロール８３及びブラシロール８６を中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈから離間させておく。これにより、中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈをクリーニングする必要がある場合にのみ確実にクリーニングし、クリーニング不要の場合には、不用意にトナーを除去しないようにすることができる。

画像形成信号が送られると、図示しない駆動機構によって感光体ドラム５０の駆動ギアに駆動力が伝達され、感光体ドラム５０が回転する。

感光体ドラム５０が帯電ロール５２により一様に帯電され、この帯電された感光体ドラム５０に、画像信号に基づいて露光装置６０から光線が出射される。露光装置６０からの光線は、感光体ドラム５０の表面を露光し、潜像が形成される。露光装置６０により形成された感光体ドラム５０の潜像は、ロータリ現像装置３８によってイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が現像され、中間転写ベルト６４に重ねて一次転写される。一次転写において、感光体ドラム５０に残留する廃トナーは、感光体ドラム用クリーナ５４によって掻き取られ、回収される。

一方、給紙信号等により、給紙カセット２２に収納された記録用紙Ｐは、フィードロール２４により送り出され、リタードロール２６により捌かれて搬送路２８に導かれ、レジストロール３２により一時停止され、タイミングをとって二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれる。記録用紙Ｐが二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれると、中間転写ベルト６４に一次転写されているトナー像が二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とによって記録用紙Ｐに二次転写される。

トナー像を転写された記録用紙Ｐは、定着装置９０に導かれ、加熱ロール９２とによる熱圧力によって、トナー像が定着される。トナー像が定着した記録用紙Ｐは、排出ロール３４により排出口３０から排出部３６へ排出される。

二次転写後に、中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上に残留する廃トナーは、中間転写ベルト用クリーナ８２によって除去され、回収される。すなわち、トナー担持面６４Ｈ上の廃トナーは、まず、導電性シート８１によって所定の帯電量に帯電制御され、クリーニングロール８３のクリーニング面８３Ｃが、中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上で帯電制御されたトナーを静電的に吸着しトナー担持面６４Ｈから除去（クリーニング）する。このとき、クリーニングロール８３は中間転写ベルト６４の循環速度と略等しい周速で回転するので、クリーニングロール８３から中間転写ベルト６４に作用する循環方向の力が小さくなる。弾性を有する中間転写ベルト６４に与える負荷が小さくなり、中間転写ベルト６４の伸縮を軽減できる。

ここで、本実施形態では、図５に示すように、導電性シート８１にバイアス電源８５が接続され、この導電性シート８１と中間転写ベルト６４を介して対向配置されたクリーニングバックアップロール７４が、電圧維持素子９８を介して接地されている。さらに、導電性シート８１よりも下流側で、且つクリーニングバックアップロール７４と中間転写ベルト６４を介して対向するクリーニングロール８３は、直接的に接地されている。したがって、クリーニングバックアップロール７４は、導電性シート８１と、クリーニングロール８３とで共通の対向電極として作用すると共に、所定電位に維持される。そして、図７に示すように、導電性シート８１とクリーニングバックアップロール７４との電位差（図７の例では１ｋＶ）により、転写後も中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上に残留している転写残トナーが帯電されて極性制御され、所定の極性に揃えられる。また、クリーニングバックアップロール７４とクリーニングロール８３との電位差（図７の例では７００Ｖ）により、この極性が揃えられたトナー担持面６４Ｈ上のトナーが、クリーニングロール８３に吸着される。

このように、本実施形態では、クリーニングバックアップロール７４を電圧維持素子９８を介して接地することで、その電位を所定値に維持して、クリーニングロール８３でのトナー回収を確実に行うことが可能となる。

しかも、電圧維持のために複数の電源を必要とせず、１つのバイアス電源８５のみで十分であるので、低コストとなり、中間転写装置１２及びカラープリンタ１０を小型化することもできる。

なお、本実施形態では、クリーニングロール８３の押し込みによる中間転写ベルト６４の撓ませ量Ｂ１が、中間転写ベルト６４自体の厚みＴ１よりも短くされることで、中間転写ベルト６４を過度に撓ませないようになっており、中間転写ベルト６４の伸縮度合いがより小さく抑えられている。加えて、クリーニングロール８３は、中間転写ベルト６４の循環方向に沿った回転しつつ、トナー担持面６４Ｈ上のトナーを除去するので、弾性を有する中間転写ベルト６４に過度の負荷を与えない。

図８には、本発明の第２実施形態の中間転写装置１０２が、中間転写ベルト用クリーナの近傍を拡大して示されている。

第２実施形態では、ブラシバックアップロール７６が接続線１０６によってクリーニングバックアップロール７４と電気的に接続されると共に、電圧維持素子９８を介して接地されている。

また、ブラシロール８６には第２バイアス電源１０４が接続されており、ブラシロール８６が、本発明における第２バイアス印加手段になっている。また、ブラシバックアップロール７６が、本発明における第２ベルト支持手段になっている。

ブラシロール８６からトナー担持面６４Ｈ上のトナーに作用する電圧（第２バイアス電圧）の極性は、導電性シート８１からトナーに作用する電圧（第１バイアス電圧）と同極性とされている。

したがって、第２実施形態では、ブラシロール８６からブラシバックアップロール７６、クリーニングバックアップロール７４及び電圧維持素子９８を経て接地される電気経路が構成される。

そして、ブラシロール８６とブラシバックアップロール７６との間にも、所定の電位差が安定的に維持されている。このため、クリーニングロール８３で除去しきれなかったトナー担持面６４Ｈ上のトナーを、再度、同極性に帯電させる。そして、このトナーを、感光体ドラム５０に再転写させて、トナー担持面６４Ｈから除去することができる。

また、クリーニングバックアップロール７４の電位を安定化できるので、導電性シート８１での第１バイアス電圧の設定に自由度が増す。たとえば、中間転写ベルト６４に対する張り付き力やトナー担持面６４Ｈ上でのトナーの帯電量等を、より適正な値に設定可能となる。

ブラシロール８６とブラシバックアップロール７６との間の電位差で再度吸着し、トナー担持面６４Ｈから除去することができ、より高いクリーニング効果を得ることができる。

なお、第２実施形態において、図９に示すように、ブラシロール８６からトナー担持面６４Ｈ上のトナーに作用する第２バイアス電圧の極性を、導電性シート８１からトナーに作用する第１バイアス電圧と同極性にしてもよい。同極性にすると、クリーニングロール８３で除去しきれなかったトナー担持面６４Ｈ上のトナーを再度、同極性に帯電させる。そして、このトナーを、感光体ドラム５０に再転写させて、トナー担持面６４Ｈから除去することができる。

図９には、本発明の第３実施形態の中間転写装置１２２が、図８と同じく中間転写ベルト用クリーナの近傍を拡大して示されている。

第３実施形態では、クリーニングバックアップロール７４とブラシバックアップロール７６とは絶縁され、さらにブラシバックアップロール７６が接地線１２４によって直接的に接地されている点が、第２実施形態と異なっている。したがって、ブラシバックアップロール７６の電位は、常に０Ｖに維持される。また、ブラシロール８６からトナー担持面６４Ｈ上のトナーに作用する第２バイアス電圧の極性は、導電性シート８１からトナーに作用する第１バイアス電圧と同極性にされている。

このような構成の第３実施形態においても、図８に示した第２実施形態と同様に、クリーニングロール８３で除去しきれなかったトナー担持面６４Ｈ上のトナーを再度、同極性に帯電させ、さらにこのトナーを、感光体ドラム５０に再転写させて、トナー担持面６４Ｈから除去することができる。

また、第３実施形態では、第２実施形態と比較して、ブラシバックアップロール７６とブラシロール８６とで独立した回路が構成されているため、ブラシロール８６の電圧（第２バイアス電圧）を、第２実施形態よりも小さく設定できる。特に、第２バイアス電源１０４は、定電流型の電源が使用されることが好ましいが、この場合には、中間転写ベルト６４の電気抵抗の増大に伴って電圧も変化してしまうことになるため、大電圧で且つ安定した電源が必要でコスト高を招く。これに対し、第３実施形態では、第２バイアス電源１０４として第２実施形態よりも低電圧のものを使用できるので、低コストで構成できる。

第２実施形態及び第３実施形態において、第２バイアス印加手段は、上記のブラシロール８６に限定されず、たとえば、金属ロールを中間転写ベルト６４の循環方向と同方向に回転させる構成（回転型金属ロール）でもよい。

なお、第３実施形態では、図１０に示す変形例のように、ブラシロール８６からトナー担持面６４Ｈ上のトナーに作用する第２バイアス電圧の極性を、導電性シート８１からトナーに作用する第１バイアス電圧と逆極性とし、クリーニングロール８３で除去しきれなかったトナー担持面６４Ｈ上のトナーを、ブラシロール８６で再度吸着して、トナー担持面６４Ｈから除去してもよい。

なお、上記説明では、本発明のバイアス印加手段として、導電性シート８１を例にあげたが、中間転写ベルト６４のトナー担持面６４Ｈ上のトナーを所定の電位に安定して帯電制御できれば、その構成は特に限定されない。たとえば、図１１に示す導電性ブラシ１３２を使用し、導電性ブラシ１３２の植毛１３４の先端が、中間転写ベルト６４の循環方向に沿って接触するようにしてもよい。導電性ブラシ１３２を使用すると、多数の植毛１３４の先端がトナー担持面６４Ｈに接触するので、より偏りなくトナーを帯電させることができる。

同様に、本発明のトナー掻取部材としても、クリーニングロール８３の外周面のトナーを確実に除去できれば、その構成（材質や形状）は限定されない。たとえば、図１２に示すウレタンブレード１４２等の樹脂製の板状部材をを使用し、スクレーパ８４と同様に、その先端がクリーニングロール８３の回転方向と反対方向を向いて外周面に接触するように配置してもよい。さらに、図１３に示すように、クリーニングロール８３の外周面にパッド１４６を押し当てて、クリーニングロール８３の外周面のトナーを掻き取る構成でもよい。

本発明のカラープリンタ１０によって画像が形成される媒体としても、記録用紙Ｐに限らず、たとえば、ＯＨＰシートであってもよい。

本発明の実施形態に係る中間転写装置及びこの中間転写装置を用いたカラープリンタの内部を模式的に示す断面図である。 本発明の第１実施形態の中間転写装置の中間転写ベルトクリーナの近傍を中間転写ベルトへの接触位置で示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の中間転写装置の中間転写ベルトクリーナの近傍を中間転写ベルトからの離間位置で示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の中間転写装置のクリーニングロール近傍を中間転写ベルトへの接触位置で示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の中間転写装置の中間転写ベルトクリーナの近傍を概略的に示す説明図である。 本発明の第１実施形態の中間転写装置の中間転写ベルト用クリーナをクリーニングロールとスクレーパを含んで示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る中間転写ベルト用クリーナでの導電性シート、クリーニングバックアップロール及びクリーニングロールの電位を示す説明図である。 本発明の第２実施形態の中間転写装置の中間転写ベルトクリーナの近傍を概略的に示す説明図である。 本発明の第３実施形態の変形例の中間転写装置の中間転写ベルトクリーナの近傍を概略的に示す説明図である。 本発明の第３実施形態の変形例の中間転写装置の中間転写ベルトクリーナの近傍を概略的に示す説明図である。 本発明に係るバイアス印加手段の一例として導電性ブラシが用いられた例を示す説明図である。 本発明に係るトナー掻取部材の一例としてウレタンブレードが用いられた例を示す説明図である。 本発明に係るトナー掻取部材の一例としてパッドが用いられた例を示す説明図である。

符号の説明

１０ カラープリンタ（画像形成装置）
１２ カラープリンタ本体
１４ 回動支点
１６ 開閉カバー
１８ 給紙ユニット
２０ 給紙ユニット本体
２２ 給紙カセット
２４ フィードロール
２６ リタードロール
２８ 搬送部
２８ 搬送路
３０ 排出口
３２ レジストロール
３４ 排出ロール
３６ 排出部
３８ ロータリ現像装置
４０ 現像器本体
４２ａ 現像器
４４ ロータリ現像装置中心
４６ａ 現像ロール
４８ａ 弾性体
４９ 回転支軸
５０ 感光体ドラム
５０ 反感光体ドラム
５２ 帯電ロール
５４ 感光体ドラム用クリーナ
５６ クリーニングブレード
５８ トナー回収ケース
６０ 露光装置
６２ 中間転写装置
６４ 中間転写ベルト
６４Ｈ トナー担持面
６６ 一次転写ロール
６８ ラップインロール
７０ ラップアウトロール
７２ 二次転写バックアップロール
７４ クリーニングバックアップロール（ベルト支持手段）
７６ ブラシバックアップロール（第２ベルト支持手段）
７８ 反射型フォトセンサ
８０ 二次転写ロール
８１ 帯電制御シート（シート状バイアス印加手段）
８２ 中間転写ベルト用クリーナ
８３ クリーニングロール（回転型クリーニング部材）
８３Ｃ クリーニング面（クリーニング部）
８４ スクレーパ（トナー掻取部材）
８４Ｃ クリーニング部
８６ ブラシロール
８８ トナー回収ケース
８９ 回転支軸
９０ 定着装置
９２ 加熱ロール
９４ 加圧ロール
９６ 像形成ユニット
９８ 電圧維持素子（電圧維持手段）
１３２ 導電性ブラシ（ブラシ状バイアス印加手段）
１４２ ウレタンブレード（トナー掻取部材）
１４６ パッド（トナー掻取部材）
Ｐ 記録用紙

Claims (14)

1. 無端状に形成され、複数のベルト支持部材によって循環可能に支持され、少なくとも循環方法に弾性を有する中間転写ベルトと、
   前記ベルト支持手段の少なくとも１つに前記中間転写ベルトを介して対向配置され中間転写ベルトのトナー担持面上のトナーにバイアス電圧を印加するバイアス印加手段と、
   前記バイアス印加手段に前記バイアス電圧を供給する電源手段と、
   前記バイアス印加手段の近傍で且つバイアス印加手段よりも中間転写ベルトの循環方向下流側に配置され、前記中間転写ベルトの循環方向に沿って回転可能とされた回転型クリーニング部材と、
   を備え、
   前記回転型クリーニング部材は直接的に接地され、
   前記ベルト支持手段は電圧維持手段を介して接地されていることを特徴とする中間転写装置。
2. 前記バイアス印加手段が、シート状に形成され、前記中間転写ベルトの循環方向と同方向に沿って中間転写ベルトに接触するように配置されたシート状バイアス印加手段、であることを特徴とする請求項１に記載の中間転写装置。
3. 前記バイアス印加手段が、ブラシ状に形成され、前記中間転写ベルトの循環方向と同方向に沿って中間転写ベルトに接触するように配置されたブラシ状バイアス印加手段、であることを特徴とする請求項１に記載の中間転写装置。
4. 前記クリーニング部材が、前記中間転写ベルトの厚みよりも少ない撓ませ量で中間転写ベルトを押圧するように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の中間転写装置。
5. 前記回転型クリーニング部材が金属製の金属クリーニングロールとされ、
   前記金属クリーニングロールの表面に接触してトナーを掻き取るトナー掻取部材、
   を有することを特徴とする請求項４に記載の中間転写装置。
6. 前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段よりも中間転写ベルト循環方向下流側で中間転写ベルトをトナー担持面と反対側から支持する第２ベルト支持手段と、
   前記第２ベルト支持手段と前記中間転写ベルトを介して対抗配置され中間転写ベルトのトナー担持面上のトナーに第２バイアス電圧を印加する第２バイアス印加手段と、
   前記第２バイアス印加手段に前記第２バイアス電圧を供給する第２電源手段と、
   を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の中間転写装置。
7. 前記第２バイアス印加手段が、ブラシ状に形成され、前記中間転写ベルトの循環方向と同方向に沿って中間転写ベルトに接触するように配置された第２ブラシ状バイアス印加手段、であることを特徴とする請求項６に記載の中間転写装置。
8. 前記第２バイアス印加手段が、金属製とされ前記中間転写ベルトの循環方向に沿って回転可能とされた回転型金属ロール、であることを特徴とする請求項６に記載の中間転写装置。
9. 前記第２ベルト支持手段が、前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段と電気的に接続され、
   前記回転型クリーニング部材が直接的に接地されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の中間転写装置。
10. 前記第２ベルト支持手段が、前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段と電気的に絶縁されると共に直接的に接地されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の中間転写装置。
11. 前記第２バイアス電圧が前記バイアス電圧と逆極性とされていることを特徴とする請求項１０に記載の中間転写装置。
12. 前記第２バイアス電圧が前記バイアス電圧と同極性とされていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の中間転写装置。
13. 前記バイアス印加手段が対向配置されたベルト支持手段と前記第２ベルト支持手段とが、前記中間転写ベルトが支持された状態での短辺を構成する間隔で配置されていることを特徴とする請求項６〜請求項１１のいずれか１項に記載の中間転写装置。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の中間転写装置と、
    前記中間転写装置にトナー像を一次転写する一次転写部と、
    前記中間転写装置のトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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