JP2006119278A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 二次転写ローラ11に起因した中間転写ベルト６の汚れ防止し、高品位の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルト６に一次転写し、該一次転写像を記録媒体に二次転写して画像形成する画像形成装置において、前記中間転写ベルト６に一次転写された像を記録媒体に二次転写するために前記中間転写ベルト６に接離可能であって回転可能な二次転写ローラ11と、前記二次転写ローラ11上のトナーをバイアス印加により電気的に回収するファーブラシ21、静電ローラ22等とを有し、前記二次転写に際しては、前記静電ローラ22にバイアス印加し、且つ前記二次転写ローラ11を回転させた後に、前記二次転写ローラ11を前記中間転写ベルト６に当接させることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該一次転写像を記録媒体に二次転写して画像形成する画像形成装置に関する。

今日、複写機等の画像形成装置には電子写真方式が用いられているが、近年ではこれら装置にあってもカラー画像を記録できるものが多くなっている。カラー画像形成が可能な電子写真画像形成装置は複数色のトナー像を重畳転写してカラー画像を形成する。近年では電子写真方式によるカラー画像を形成するときに、トナー像を中間転写体に一次転写した後に記録媒体に二次転写する画像形成装置が多く開発されている（特許文献１）。

前記中間転写体を用いた装置は、図９に示すように、像担持体100に形成したトナー像を中間転写体である中間転写ベルト101に一次転写し、該中間転写ベルト101に複数色のトナー像を重畳転写することでカラー画像を形成する。これと同期するように中間転写ベルト101と転写部材としての二次転写ローラ102とのニップ部に記録媒体を搬送し、該二次転写ローラ102にバイアス印加することで前記中間転写ベルト101上のカラー像を記録媒体に二次転写して画像形成するものである。

なお、前記二次転写ローラ102は中間転写ベルト101にトナー像を一次転写する際は中間転写ベルト101から離間しており、中間転写ベルト101上のトナー像を記録媒体に二次転写する際に中間転写ベルト101に当接する。

また、前記中間転写ベルト101から記録媒体に二次転写した後、該中間転写ベルト101に残留したトナーを除去するために中間転写体クリーニング手段が設けられている（特許文献２）。

特開平１１−５２７５７号公報 特開２００１−３３７５４２号公報

しかし、上記中間転写体を用いる画像形成装置にあっては、中間転写体クリーニング手段が設けられていても二次転写ローラ102にトナーが付着することがある。そして、トナーが付着した二次転写ローラ102が中間転写ベルト101に接離すると、二次転写前の中間転写ベルト101が汚れ、画像品位が低下するおそれがある。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、転写部材に起因した中間転写体の汚れ防止し、高品位の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供するものである。

像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、前記一次転写像を記録媒体に二次転写して画像形成する画像形成装置において、前記中間転写体に一次転写された像を記録媒体に二次転写するために前記中間転写体に対して当接離間可能な転写部材と、前記転写部材に付着するトナーを除去するするクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記転写部材に付着しているトナーの除去が、前記転写部材が前記中間転写体に対して離間している間に行われることを特徴とする画像形成装置。

本発明は転写部材が中間転写体に対して離間している間に、転写部材のクリーニングを行うことで、中間転写体が汚れることが防止可能な画像形成装置を提供することができる。

次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して具体的に説明する。

｛画像形成装置の全体構成｝
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図１は画像形成装置の模式断面説明図である。

本実施形態の画像形成装置は現像ロータリを用いて４個の現像器を像担持体に順次対向させて色の異なるトナー像を順次中間転写体に転写してカラー画像を形成し、これを搬送される記録媒体に転写してカラー画像を記録するものである。

像担持体である感光体ドラム１の周囲に一次帯電器２、露光手段３、現像手段４、クリーニング手段５が配置されている。そして、回転する感光体ドラム１の表面が一次帯電器２によって一様に帯電され、露光手段３から画信号に応じたレーザ光照射をすることで静電潜像が形成され、その潜像が現像手段４によってトナー現像されて可視像化される。そして、そのトナー像が中間転写体としての中間転写ベルト６に一次転写される。

なお、前記現像手段４は回転ロータリ４ａにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を現像する４個の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが搭載され、回転ロータリ４ａの回転によって各現像器が順次感光体ドラム１と対向し、前記４色のトナー像が感光体ドラム１に順次形成される。この感光体ドラム１に順次形成された各色トナー像は、複数の支持ローラ60によって支持されて回転する中間転写ベルト６に重畳して一次転写され、カラー画像が形成される。

前記画像形成と同期して装置本体下部に装填されたカセット７から給送ローラ８、分離ローラ対９、搬送ローラ対10によって記録媒体Ｓが二次転写部に搬送され、転写部材としての二次転写ローラ11にバイアス印加することで搬送された記録媒体Ｓに前記カラー画像が二次転写される。

さらに、カラー画像が転写された記録媒体Ｓは搬送ベルト12によって定着器13へ搬送され、転写されたトナー像が加熱定着された後に排出ローラ対14によって排出トレイ15へと排出される。

なお、中間転写ベルト６へトナー像を一次転写した後に感光体ドラムに残留したトナーはドラムクリーニング手段５によって除去される。また、記録媒体Ｓにへトナー像を二次転写した後に中間転写ベルト６に残留したトナーはベルトクリーニング手段16によって除去される。

｛二次転写ローラのクリーニング｝
本実施形態の画像形成装置は前記二次転写ローラ11に付着したトナーを除去し得るようにローラクリーニング手段が設けられている。次にそのクリーニング手段について説明する。

図２及び図３は二次転写ローラ11を中間転写ベルト６に接離させるための接離手段の構成説明図であり、図４及び図５はクリーニング手段の構成説明図
図２に示すように、二次転写ローラ11の両端は揺動アーム17に回転可能に軸支され、この揺動アーム17は軸18を中心に揺動可能であり、図示しない付勢手段によって前記二次転写ローラ11が中間転写ベルト６へ当接する方向（図２の矢印ａ方向）に付勢されている。この揺動アーム17の他方端には偏心カム19が当接している。このため、偏心カム19を回転させると揺動アーム17が揺動し、図３に示すように、二次転写ローラ11が中間転写ベルト６に接離可能となっている。

前記二次転写ローラ11は感光体ドラム１から中間転写ベルト６にトナー像が一次転写されている際は中間転写ベルト６から離間しており、中間転写ベルト６上のトナー像を記録媒体Ｓに二次転写する際は中間転写ベルト６に当接して中間転写ベルト６との協働によって記録媒体Ｓをニップする。

また、前記揺動アーム17の揺動中心軸にはギア20ａが取り付けられ、このギア20ａは二次転写ローラ11の回転軸に取り付けられたローラギア20ｂと噛合している。そして、図示しないモータの駆動力が前記ギア20ａに伝達されることで、二次転写ローラ11が駆動回転する。

前記二次転写ローラ11の表面にはトナーが付着することがある。ここで、中間転写ベルト６上に転写されたトナーはある極性をもっており、さらに二次転写を行う際にバイアスを印加することによって記録媒体Ｓに転写される。よって、二次転写ローラ11上に付着した残トナーはほぼ同一の極性をもったトナーである。そこで、本実施形態にあっては二次転写ローラ11上のトナーを電気的に回収するクリーニング手段が設けられている。

クリーニング手段は、図４及び図５に示すように、二次転写ローラ11の表面に接触して回転可能なブラシ部材であるファーブラシ21が設けられ、このファーブラシ21には静電ローラ22が接触して回転可能に設けられている。この静電ローラ22にバイアス印加し、二次転写ローラ11に付着したトナーをファーブラシ21を介して静電吸着して回収するものである。そして、前記静電ローラ22には掻き取り部材23が接触しており、静電ローラ22上のトナーを掻き落とし、そのトナーを図示しないトナー搬送スクリューによって搬送して回収する。なお、トナー搬送スクリューを設けずに転写部の略下方にトナー回収部を設置し、このトナー回収部に溜め込むようにしてもよい。

上記のように二次転写ローラ11上のトナーを電気的に回収するために、静電ローラ22には図示しない電源から二次転写ローラ11上にある残トナーの極性と逆極性のバイアスを印加可能となっている。またファーブラシ21は電気的にフロートであり、二次転写ローラ11は接地されている。

なお、前記ファーブラシ21及び静電ローラ22は揺動アーム17に回転可能に取り付けられており、揺動アーム17の揺動中心軸と静電ローラ22の回転軸とが一致するように構成されている。これにより、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22は接触状態を維持したまま揺動する。

｛二次転写ローラの接離とクリーニングタイミング｝
ここで中間転写ベルト６に対する前記二次転写ローラ11の接離と、二次転写ローラ11のクリーニングのタイミングについて、図６及び図７のタイミングチャートを参照して説明する。

中間転写ベルト６上のトナー像を記録媒体に二次転写する際は、図６に示すように、まず、静電ローラ22に二次転写ローラ11クリーニングのためにクリーニングバイアスを印加する。そして、バイアス電圧が立ち上がった後に、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22を回転駆動する。これにより、二次転写ローラ11はクリーニングされて残トナーがない状態になる。なお、二次転写ローラ11は中間転写ベルト６の回転周速度と同一の周速度で回転し、記録媒体を中間転写ベルト６と協働でニップ搬送可能となる。

次に、揺動アーム17を動作させて残トナーがクリーニングされた二次転写ローラ11を中間転写ベルト６に対して当接させ、二次転写ローラ11に二次転写バイアスを印加して記録媒体への二次転写を行う。つまり、この場合、二次転写ローラ11のクリーニングは、二次転写ローラ11が中間転写ベルト６に対して離間している間に行われる。詳しくは、二次転写ローラ11が接離手段により移動されている間に、クリーニングが行われる。

このように、二次転写ローラ11が中間転写ベルト６に当接する前に該二次転写ローラ11をクリーニングすることにより、中間転写ベルト６の汚れを防止できるとともに、該ローラ11がベルト６に当接する際のトナー飛散を防止することができる。

なお、二次転写ローラ11のクリーニングは、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22が回転し、二次転写ローラ11が１回転以上してから該ローラ11が中間転写ベルト６に当接するように構成するとよい。このようにすると、二次転写ローラ11の周面全体のクリーニングが確実に行われるようになる。

なお、本実施形態では前記クリーニングに際し、静電ローラ22へのバイアス印加の後に二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22を回転させる例を示したが、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22を回転させた後に静電ローラ22にバイアスを印加するようにしても同様のクリーニング効果が得られる。

次に上記二次転写が終了し、二次転写ローラ11を中間転写ベルト６から離間する際は、図７に示すように、まず二次転写ローラ11への二次転写バイアス印加を停止し、揺動アーム17を動作させて二次転写ローラ11を中間転写ベルト６から離間する。その後、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22の駆動を停止し、更に静電ローラ22へのクリーニングバイアスの印加を停止する。つまり、この場合、二次転写ローラ11のクリーニングは、二次転写ローラ11が中間転写ベルト６に対して離間している間に行われる。詳しくは、二次転写ローラ11が接離手段により移動されている間に、クリーニングが行われる。

このように、二次転写の終了に際しては、二次転写ローラ11が中間転写ベルト６から離間した後も該二次転写ローラ11をクリーニングすることにより、中間転写ベルト６から離間した二次転写ローラ11の表面はトナーが付着していない状態となる。

なお、二次転写終了の際のクリーニングの場合は、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22の回転停止及びクリーニングバイアスの印加停止は、中間転写ベルト６から離間した二次転写ローラ11が１回転以上した後に行うようにするのが好ましい。このようにすると、前述した二次転写開始の場合と同様に二次転写ローラ11の周面全体のクリーニングが確実に行われる。

また、二次転写終了の際のクリーニングの場合も、二次転写ローラ11、ファーブラシ21、静電ローラ22の回転停止と静電ローラ22へのクリーニングバイアス印加停止の順を逆にしてもよい。

｛二次転写ローラのクリーニング手段を複数設けた例｝
なお、前述した実施形態では二次転写ローラ11をクリーニングするファーブラシ21が１個の例を示したが、二次転写ローラ11をクリーニングするクリーニング手段は複数設けるようにしてもよい。

例えば、図８に示すように、二次転写ローラ11に２個のファーブラシ21ａ，21ｂを当接させ、それぞれのファーブラシ21ａ，21ｂに静電ローラ22が当接するように構成する。このようにすると、二次転写ローラ11の表面を２個のファーブラシ21ａ，21ｂによって効果的にクリーニングすることが可能となる。

画像形成装置の模式断面説明図である。 二次転写ローラ及びクリーニング手段の揺動構成説明図である。 二次転写ローラを中間転写ベルトに接離させる状態模式説明図である。 二次転写ローラのクリーニング構成説明図である。 二次転写ローラのクリーニング状態説明図である。 二次転写開始の際のクリーニングタイミングを示すタイミングチャートである。 二次転写終了の際のクリーニングタイミングを示すタイミングチャートである。 二次転写ローラをクリーニングするクリーニング手段を複数設けた例の説明図である。 従来技術の説明図である。

符号の説明

Ｓ …記録媒体
１ …感光体ドラム
２ …一次帯電器
３ …露光手段
４ …現像手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ …現像器
４ａ …回転ロータリ
５ …クリーニング手段
６ …中間転写ベルト
７ …カセット
８ …給送ローラ
９ …分離ローラ対
10 …搬送ローラ対
11 …二次転写ローラ
12 …搬送ベルト
13 …定着器
14 …排出ローラ対
15 …排出トレイ
16 …ベルトクリーニング手段
17 …揺動アーム
18 …軸
19 …偏心カム
20ａ …ギア
20ｂ …ローラギア
21，21ａ，21ｂ …ファーブラシ
22 …静電ローラ
23 …掻き取り部材
60 …支持ローラ

Claims (5)

1. 像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、前記一次転写像を記録媒体に二次転写して画像形成する画像形成装置において、
   前記中間転写体に一次転写された像を記録媒体に二次転写するために前記中間転写体に対して当接離間可能な転写部材と、
   前記転写部材に付着しているトナーを除去するするクリーニング手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記転写部材に付着しているトナーの除去が、前記転写部材が前記中間転写体に対して離間している間に行われることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写部材を移動させる接離手段を有し、
   前記転写部材に付着しているトナーの除去は、前記接離手段により前記転写部材が移動される間に行われることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記転写部材は回転可能なローラ形状であり、
   前記転写部材が前記中間転写体に対して離間している間に、前記転写部材は少なくとも１回転することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング手段は、前記転写部材に接触するブラシ部材と、該ブラシ部材上のトナーを静電吸着するためにバイアス印加可能な静電ローラと、前記静電ローラ上のトナーを掻き取る掻き取り部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニング手段を複数有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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