JP2006308945A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の転写体に付着したトナーを除去できて且つ小型化する。
【解決手段】本画像形成装置１は、用紙と中間転写ベルト１３を間に挟む二次転写対向ローラ１７および二次転写ローラ１８と、二次転写ローラ１８に接する清掃ローラ２０とを有する。第１の電界形成手段２１は、中間転写ベルト１３から二次転写ローラ１８へトナーを移動させる第１の電界Ｅ１と、二次転写ローラ１８から中間転写ベルト１３へトナーを移動させる第２の電界Ｅ２とを切り換え可能である。第２の電界形成手段２２は、二次転写ローラ１８から清掃ローラ２０側へトナーを移動させる第３の電界Ｅ３と、清掃ローラ２０から二次転写ローラ１８側へトナーを移動させる第４の電界Ｅ４とを切り換え可能である。画像形成時に二次転写ローラ１８に付着したトナーは、清掃ローラ２０に一時的に保持された後、中間転写ベルト１３に戻されて第２の回収装置１９で回収される。
【選択図】 図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

画像形成装置では、例えば感光体に形成されたトナー像を、中間転写体に転写し、中間転写体に転写されたトナー像を、中間転写体と転写ローラとの間に通された用紙に転写するようにしている。また、用紙に転写されずに感光体に残ったトナーを回収するために、感光体に対向して回収装置が設けられている。また、感光体用の回収装置に加えて、転写ローラに付着したトナーを回収するために、転写ローラ用の回収装置が設けられた画像形成装置もある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の転写ローラ用の回収装置は、転写ローラに接する清掃ローラを有し、この清掃ローラに転写ローラ上のトナーを付着させ、清掃ローラに付着したトナーをスクレーパで掻き落として、内部に溜めるようにしている。
特開平１１−２７２０８７号公報

ところで、画像形成装置として、いわゆる縁無しプリントができることが要望されている。縁無しプリントは、用紙の端部に余白部分を残さないように当該用紙全体を画像形成領域とし、この領域内に画像を形成することであり、用紙サイズよりも若干大きめのトナー像を形成することにより実現される。このトナー像の周縁部は、用紙に転写されないので、そのトナーが転写ローラに付着し、その結果、用紙の裏面が転写ローラ上のトナーで汚れる、裏汚れが生じてしまう。

このような裏汚れを防止するために、上述の転写ローラ用の回収装置を設けることが考えられている。
しかし、特許文献１の転写ローラ用の回収装置は、回収したトナーを溜めるためのスペースが必要なので、大型であり、ひいては、画像形成装置が大型化してしまう。
そこで、この発明の目的は、裏汚れの発生を抑制できて、しかも小型化できる画像形成装置を提供することである。

本発明は、トナー像が形成される像担持体と、像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写するために、像担持体との間で転写材を挟む転写体と、転写体に付着したトナーを除去するための清掃部材と、像担持体から転写体側へトナーを移動させる第１の電界と、転写体から像担持体側へトナーを移動させる第２の電界とを切り換え可能に、像担持体と転写体との間に電界を形成する第１の電界形成手段と、転写体から清掃部材側へトナーを移動させる第３の電界と、清掃部材から転写体側へトナーを移動させる第４の電界とを切り換え可能に、転写体と清掃部材との間に電界を形成する第２の電界形成手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、画像形成時に像担持体上にあるトナーが、第１の電界により転写体へ向けて移動して、転写材に転写される。このときに、トナーが転写体に付着することがあるとしても、転写体に付着したトナーは第３の電界により清掃部材へ向けて移動して、清掃部材に付着して捕獲される。その結果、トナーを転写体から除去することができる。従って、裏汚れの発生を抑制することができる。また、清掃部材に捕獲されたトナーは、第４の電界により転写体へ向けて移動し、さらに、第２の電界により像担持体へ向けて移動し、像担持体に付着できる。像担持体に付着したトナーの回収には、例えば画像形成時に像担持体からトナーを回収するために通例設けられている回収装置を兼用できるので、画像形成装置を小型化することができる。

また、本発明において、第１の電界形成手段が第１の電界を形成することにより、像担持体に形成されたトナー像が転写材に転写され、第２の電界形成手段が第３の電界を形成することにより、転写体に付着したトナーが清掃部材へ移動する第１のモードと、像担持体にトナー像が形成されないときであって転写材が像担持体と転写体間に通されないときに、第２の電界形成手段が第４の電界を形成することにより、清掃部材にあるトナーが転写体へ移動し、第１の電界形成手段が第２の電界を形成することにより、転写体にあるトナーが像担持体へ移動する第２のモードと、像担持体に移動したトナーを回収する回収手段とを備える場合がある。この場合、転写材へのトナー像の転写時に第１のモードが実行されて、転写体が清掃される。転写後に第２のモードが実行されて、清掃部材に付着したトナーが像担持体に戻されて、回収手段により回収される。従って、回収手段は、像担持体に戻されたトナーを、画像形成時に像担持体に残ったトナーと同様に回収できるので、トナーを回収するための構造を兼用できる結果、小型化できる。第２のモードは、トナー像を転写材に転写しないときに実行されるので、画像形成に悪影響を与えずに済む。

また、本発明において、上記清掃部材は、転写体に接しながら回転する清掃ローラからなり、回転中にその軸方向に移動する場合がある。この場合、清掃部材においてトナーが付着する範囲を軸方向に広くすることができ、清掃部材がトナーを保持する力がトナーの集中に起因して弱まることが抑制される。
また、本発明において、上記像担持体は、転写材のサイズよりも大きなトナー像を形成し得る場合がある。この場合、いわゆる縁無し画像を形成できる。しかも、縁無し画像の形成時に生じ易い転写材の裏汚れの発生を抑制できる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、画像形成装置がカラープリンタである場合に則して説明する。なお、本発明は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、これらのうちの少なくとも一つを含む複合機等の画像形成装置に適用することができる。また、画像形成装置としては、カラー画像を形成するものの他、モノクロ画像を形成するものであってもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、画像形成装置１は、外部より与えられる画像データに基づきこの画像データに応じた所定のビーム光を得るためのレーザビーム発生装置を含む光学部２と、上述の所定のビーム光に応じた潜像を形成してこの潜像をトナー像に顕像化して転写材としての用紙に転写するための画像形成部３と、この画像形成部３により転写されたトナー像を用紙に加熱定着させる定着部４と、画像形成部３に用紙を供給する用紙供給部５と、用紙供給部５から画像形成部３を通って機外の排出トレイ６へ用紙を搬送する用紙搬送部７と、画像形成装置の動作を制御するための制御部８とを有している。なお、用紙搬送部７は、具体的には、用紙を搬送するローラ対や案内部材を有しているが、これらによる用紙の搬送経路を破線で図示している。

画像形成部３は、上述の所定のビーム光に応じた潜像を形成するための円柱形状をなす像担持体としての感光体ドラム９と、高電圧を印加されることにより感光体ドラム９を帯電させるメインチャージャ１０（帯電チャージャ）と、感光体ドラム９に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像装置１１と、感光体ドラム９の表面を清掃しトナーを回収するための第１の回収装置１２とを有している。

また、画像形成部３は、感光体ドラム９上のトナー像が転写されることによりトナー像が形成される像担持体であり中間転写体としての中間転写ベルト１３と、この中間転写ベルト１３を内側から支持するテンションローラ１４と、中間転写ベルト１３を内側から支持するガイドローラ１５と、中間転写ベルト１３を内側から支持しつつ感光体ドラム９から中間転写ベルト１３にトナー像を転写する一次転写ローラ１６と、中間転写ベルト１３を内側から支持しつつ駆動し当該中間転写ベルト１３上のトナー像を用紙に転写するための二次転写対向ローラ１７と、中間転写ベルト１３に形成されたトナー像を用紙に転写するための転写体としての二次転写ローラ１８と、中間転写ベルト１３の表面を清掃しトナーを回収するための第２の回収装置１９と、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去するための清掃部材としての清掃ローラ２０とを有している。

感光体ドラム９の周囲には、メインチャージャ１０、光学部２からの所定のビーム光により潜像を形成するための露光領域（図示せず）、現像装置１１、ガイドローラ１５、一次転写ローラ１６、第１の回収装置１２等が配置されている。感光体ドラム９は、所定の回転方向（矢印Ｍ１）に回転し、その回転方向に沿って、上述の各部１０，１１，１５，１６，１２等が、その記載された順に配置されている。

中間転写ベルト１３は、耐熱性を有する樹脂材料により形成された無端状のベルトからなる。中間転写ベルト１３は、上述した４つのローラ１４，１５，１６，１７に巻き掛けられている。二次転写対向ローラ１７が、図示しない駆動源としての電動モータにより駆動されて、中間転写ベルト１３を所定の方向（矢印Ｍ２）に移動させる。中間転写ベルト１３と感光体ドラム９とは、互いの接触部において移動速度が等しくされている。

中間転写ベルト１３における一対のローラ１５，１６の間の部分が、感光体ドラム９の外周に接触している。二次転写対向ローラ１７と対向して、中間転写ベルト１３の外側に、二次転写ローラ１８が配置されている。二次転写対向ローラ１７および二次転写ローラ１８の軸線同士が互いに平行に配置され、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１８との間に用紙が通されるようになっている。

二次転写ローラ１８は、図示しない動力伝達機構としての歯車機構を介して、駆動側の二次転写対向ローラ１７により駆動される。二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１３とは、互いの接触部において、等しい速度か、または二次転写ローラ１８が若干速い速度で移動できるようにされている。
二次転写ローラ１８は、移動可能とされ、中間転写ベルト１３との間に用紙を通すために二次転写対向ローラ１７に近接した位置と、トナー像を重ね合わせるために二次転写対向ローラ１７との間に所定量の隙間を開けて二次転写対向ローラ１７から離隔した位置とに変位できる。上述の近接した位置にある二次転写ローラ１８は、二次転写対向ローラ１７により駆動される。二次転写ローラ１８が離隔した位置にあるときには、歯車機構の歯車の噛み合いが解除されて、二次転写ローラ１８は二次転写対向ローラ１７により駆動されない。なお、二次転写対向ローラ１７と二次転写ローラ１８とは、それぞれ別々の駆動源により駆動されることも考えられる。

清掃ローラ２０は、導電性部材により円柱形状に形成され、その中心軸線は二次転写ローラ１８の中心軸線と平行に配置されている。清掃ローラ２０の外周と二次転写ローラ１８の外周とが互いに接触している。清掃ローラ２０は、その中心軸線の回りに回転自在に支持されていて、二次転写ローラ１８の回転に伴って連れ回りする。二次転写ローラ１８が中間転写ベルト１３に対して移動するのに伴って、清掃ローラ２０と二次転写ローラ１８とは、その軸間距離を変えずに一体的に移動できるようにされている。

第２の回収装置１９は、二次転写対向ローラ１７と対向し、二次転写ローラ１８よりも中間転写ベルト１３の移動方向の下流側に位置し、中間転写ベルト１３の外側に配置されている。第２の回収装置１９は、中間転写ベルト１３に接触可能なローラ１９ａと、このローラ１９ａに接触するゴム製のブレード１９ｂと、回収されたトナーを収容する回収タンク（図示せず）とを有する。ローラ１９ａの表面は導電性を有している。第２の回収装置１９は、移動可能とされ、中間転写ベルト１３上のトナーを回収するためにローラ１９ａが中間転写ベルト１３に接する位置と、トナー像を重ね合わせるためにローラ１９ａが中間転写ベルト１３から離隔した位置とに変位できる。

また、画像形成部３は、トナー像を転写し、またトナーで裏汚れが生じないようにするために、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１８との間に電界を形成する第１の電界形成手段２１と、二次転写ローラ１８と清掃ローラ２０との間に電界を形成する第２の電界形成手段２２とを有している。第１および第２の電界形成手段２１，２２は、図１に模式的に図示されている。

図２は、図１の主要部としての、二次転写対向ローラ１７、二次転写ローラ１８等の拡大図であり、画像形成中の状態を示す。図３は、図１の主要部としての、二次転写対向ローラ１７、二次転写ローラ１８等の拡大図であり、画像形成後の状態を示す。図２と図３を参照する。
本実施形態では、第１の電界形成手段２１は、中間転写ベルト１３から二次転写ローラ１８側へトナーＴを移動させる第１の電界Ｅ１と、二次転写ローラ１８から中間転写ベルト１３側へトナーＴを移動させる第２の電界Ｅ２とを択一的に形成でき、何れか一方の電界に切り換えることができるようにされている。

第２の電界形成手段２２は、二次転写ローラ１８から清掃ローラ２０側へトナーＴを移動させる第３の電界Ｅ３と、清掃ローラ２０から二次転写ローラ１８側へトナーＴを移動させる第４の電界Ｅ４とを択一的に形成でき、何れか一方の電界に切り換えることができるようにされている。
画像形成装置１は、複数の端子２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅを有する電源装置２３と、この電源装置２３の端子２４Ａ〜２４Ｅに二次転写対向ローラ１７、二次転写ローラ１８および清掃ローラ２０を電気的に接続する導電性部材２５，２６，２７と、この導電性部材２６，２７と端子２４Ｂ〜２４Ｅとの電気的な接続を切り換えるスイッチ２８，２９とを有している。これら各部２３〜２９のうちの一部が共用されて、第１および第２の電界形成手段２１，２２が構成されている。

電源装置２３の各端子２４Ａ〜２４Ｅは、互いに異なる所定の電位をそれぞれ出力する。端子２４Ａは、接地されている。端子２４Ｂは、正の第１の電位を出力する。端子２４Ｃは、正の第２の電位を出力する。正の第２の電位の絶対値は、正の第１の電位の絶対値よりも大きくされている。端子２４Ｄは、負の第１の電位を出力する。端子２４Ｅは、負の第２の電位を出力する。負の第２の電位の絶対値は、負の第１の電位の絶対値よりも大きくされている。

導電性部材２５は、端子２４Ａと二次転写対向ローラ１７とを互いに電気的に接続している。
導電性部材２６は、端子２４Ｂと二次転写ローラ１８とを互いに電気的に接続するか、または端子２４Ｄと二次転写ローラ１８とを互いに電気的に接続する。この接続は、制御部８（図１参照）の制御のもとで、スイッチ２８により切り換えられる。

導電性部材２７は、端子２４Ｃと清掃ローラ２０とを互いに電気的に接続するか、または端子２４Ｅと清掃ローラ２０とを互いに電気的に接続する。この接続は、制御部８の制御のもとで、スイッチ２９により切り換えられる。
二次転写対向ローラ１７の外周は、アルミニウム等の金属または低抵抗の導電性を有するゴム等により形成され、上述のように電気的に接地されている。二次転写ローラ１８は、芯金と、この芯金の外周に形成された導電スポンジ層とを有する。この導電スポンジ層は、総抵抗１×１０⁸ Ω以下とされている。芯金が電源装置２３に接続されている。清掃ローラ２０は、弾性ローラからなり、芯金と、この芯金の外周に形成された弾性体からなる導電層とを有する。この導電層は、総抵抗１×１０⁹ Ω以下に設定されている。芯金が電源装置２３に接続されている。また、清掃ローラ２０は、金属製のローラからなっていてもよい。二次転写対向ローラ１７、二次転写ローラ１８および清掃ローラ２０は、導電性を有するローラであればよい。

第１の電界形成手段２１は、電界形成対象としての二次転写対向ローラ１７および二次転写ローラ１８間に所定の電位差を生じさせるための上述の電源装置２３と、導電性部材２５，２６と、スイッチ２８とを有している。
第１の電界Ｅ１を形成するときには、二次転写対向ローラ１７と二次転写ローラ１８との間に所定の電位差を生じさせる。この電位差は、中間転写ベルト１３上のトナー像が用紙Ｐに転写されるような電位差であり、且つ二次転写対向ローラ１７が二次転写ローラ１８よりも高電位であるように設定される。具体的には、スイッチ２８および導電性部材２５，２６により、二次転写対向ローラ１７は電源装置２３の端子２４Ａに接続されて接地され、且つ二次転写ローラ１８は、電源装置２３の端子２４Ｄに接続されて、上述の負の第１の電位を印加される。

第２の電界Ｅ２を形成するときには、二次転写対向ローラ１７と二次転写ローラ１８との間に所定の電位差を生じさせる。この所定の電位差は、二次転写ローラ１８上のトナー像が中間転写ベルト１３上に転写されるような電位差であり、且つ二次転写ローラ１８が、二次転写対向ローラ１７よりも高電位であるように設定される。具体的には、スイッチ２８および導電性部材２５，２６により、二次転写対向ローラ１７は電源装置２３の端子２４Ａに接続されて接地され、且つ二次転写ローラ１８は、電源装置２３の端子２４Ｂに接続されて、上述の正の第１の電位を印加される。

第２の電界形成手段２２は、電界形成対象としての二次転写ローラ１８および清掃ローラ２０間に所定の電位差を生じさせるための上述の電源装置２３と、導電性部材２６，２７と、スイッチ２８，２９とを有している。
第３の電界Ｅ３を形成するときには、二次転写ローラ１８と清掃ローラ２０との間に所定の電位差を生じさせる。この電位差は、二次転写ローラ１８上のトナーが清掃ローラ２０に移動するような電位差であり、且つ二次転写ローラ１８が清掃ローラ２０よりも高電位であるように設定される。具体的には、スイッチ２８，２９および導電性部材２６，２７により、二次転写ローラ１８が電源装置２３の端子２４Ｄに接続されて、負の第１の電位に印加され、且つ清掃ローラ２０が電源装置２３の端子２４Ｅに接続されて、負の第２の電位に印加される。

第４の電界Ｅ４を形成するときには、清掃ローラ２０と二次転写ローラ１８との間に所定の電位差を生じさせる。この電位差は、清掃ローラ２０上のトナーが二次転写ローラ１８に移動するような電位差であり、且つ清掃ローラ２０が二次転写ローラ１８よりも高電位であるように設定される。具体的には、スイッチ２８，２９および導電性部材２６，２７により、二次転写ローラ１８は電源装置２３の端子２４Ｂに接続され、正の第１の電位に印加され、且つ清掃ローラ２０が、電源装置２３の端子２４Ｃに接続されて、正の第２の電位に印加される。

図１に戻って、制御部８は、制御中枢としてのマイクロコンピュータ（図示せず）と、これに接続されて使用者が当該画像形成装置１を操作するための操作部８ａを含む。操作部８ａとしては、図示しないが、外部機器からの信号を受けることができるように外部機器と接続可能な接続部であってもよい。この場合、使用者が、外部機器を介して本画像形成装置１を操作することができる。

また、操作部８ａは、いわゆる縁無しプリントを指定するための入力手段としての縁無し指定部（図示せず）を有する。縁無しプリントが指定されたときに、制御部８は、予め記憶されたプログラムに基づいて、予め定められた用紙（または、操作部８ａにより指定された用紙）のサイズよりも若干大きなトナー像を中間転写ベルト１３上に形成し、この大きなトナー像を上記予め定められた用紙に転写する。トナー像の大きさは、用紙供給部５の動作のばらつきや、用紙Ｐの伸び縮みを見込んで予め決められている。

図４は、中間転写ベルト１３、二次転写対向ローラ１７、二次転写ローラ１８等の側面図である。図１と図４を参照する。
また、本画像形成装置１では、縁無しプリントに対応できるように、中間転写ベルト１３は、用紙Ｐのサイズよりも大きなトナー像を形成し得るものである。すなわち、中間転写ベルト１３には、中間転写ベルト１３の幅方向について、画像が形成される領域が設定され、この領域の寸法ＷＧは、用紙Ｐの幅寸法ＷＰよりも大きくされている。また、用紙Ｐは、中間転写ベルト１３において画像が形成される領域の範囲内の部分と、この部分に対向する二次転写ローラ１８との間に挟まれて通過するようにされている。

このような縁無しプリント時には、上記画像が形成される領域内であり且つ用紙Ｐの外側にある幅ＷＢの一対の領域のトナーＴが、二次転写ローラ１８に付着する。その結果、用紙Ｐの裏面Ｐａを汚す裏汚れが従来生じることがあった。本実施形態の画像形成装置１は、上述のような用紙Ｐの裏汚れが発生することを防止するために、画像形成中に制御部８により以下のように制御される第１のモードと、画像形成後に制御部８により以下のように制御される第２のモードとを有している。

本実施形態では、第１のモードおよび第２のモードは、縁無しプリントであるかいなかにかかわらず、一枚の用紙Ｐに画像が形成されるごとに行われる。なお、第２のモードは、予め定める所定のタイミングに行ってもよく、例えば二枚以上の予め定める所定枚数の用紙Ｐへの画像の形成が終了するごとに行われるようにしてもよいし、縁無しプリントが行われるときのみに一枚の用紙の画像が形成されるごとにその終了後に行うようにしてもよいし、縁無しプリントが行われるときのみに画像形成された用紙が所定枚数に達するごとにその画像形成の終了後に行うようにしてもよい。

このように制御部８は、縁無し画像を実現するために、画像形成装置１の各部を制御する画像形成制御手段として機能し、また、画像形成に伴って必要となる後述する清掃動作、具体的には第１および第２のモードの動作を制御する清掃制御手段として機能する。
以下では、本実施形態の画像形成装置における画像の形成動作について、縁無しプリントを指定して画像を形成する場合に則して説明する。

図１を参照して、先ず、第１のモードによりトナー像が形成されて用紙に転写される。４つの色、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が、感光体ドラム９上に順次形成され、中間転写ベルト１３にそれぞれ転写される。４つの色のトナー像は、中間転写ベルト１３上に互いに重ね合わされて、フルカラーのトナー像が形成される。なお、トナー像の重ね合わせが終了するまで、第２の回収装置１９および二次転写ローラ１８は、中間転写ベルト１３から離隔した位置に位置し、トナー像の重ね合わせが終了すると、第２の回収装置１９および二次転写ローラ１８は、中間転写ベルト１３に近接する位置に位置する。

感光体ドラム９に所定の色のトナー像を形成する過程を説明する。感光体ドラム９を回転させつつ、感光体ドラム９の外周面を、メインチャージャ１０により均一に帯電する。これとともに、光学部２により画像データに応じた所定のビーム光を発生させ、この所定のビーム光によって感光体ドラム９の外周面を露光する。これにより、感光体ドラム９の外周面に所望の画像が結像され、静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置１１により所定の色のトナー像に顕像化する。現像装置１１は、所定の色に対応する現像ローラ１１ａを感光体ドラム９に接近する位置に配置し、この現像ローラ１１ａを用いて所定の色のトナーが感光体ドラム９に搬送される。これとともに、現像装置１１内でトナーは、攪拌されて、例えば正電位に摩擦帯電する。帯電したトナーは、現像ローラ１１ａと感光体ドラム９との間の電位差により、静電潜像に対応する感光体ドラム９の部分に付着し、トナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム９と一次転写ローラ１６との間の電位差により、中間転写ベルト１３に転写され、以下のように用紙に転写される。

第１のモードでは、用紙供給部５からの用紙Ｐが用紙搬送部７の一対のレジストローラ３０により画像形成動作に応じた所定のタイミングで中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１８との間に搬送される。
これに同期して、図２に示すように、第１の電界形成手段２１が第１の電界Ｅ１を形成することにより、正電荷に帯電したトナーは、二次転写対向ローラ１７から二次転写ローラ１８に向かう方向に沿ってこの向きに移動する力を受ける。その結果、中間転写ベルト１３に形成されたトナー像は用紙Ｐに転写され、また、中間転写ベルト１３上にあるトナーの一部が、二次転写ローラ１８に付着する。これとともに、第２の電界形成手段２２が第３の電界Ｅ３を形成することにより、正電荷に帯電したトナーは、二次転写ローラ１８から清掃ローラ２０に向かう方向に沿ってこの向きに移動し、その結果、二次転写ローラ１８に付着したトナーが清掃ローラ２０へ移動する。

第１および第３の電界Ｅ１，Ｅ３が形成されている間、中間転写ベルト１３は移動し、二次転写ローラ１８は回転し、これとともに清掃ローラ２０は連れ回りし、二次転写ローラ１８は、その全周にわたって清掃され、トナーが除去される。トナーは、清掃ローラ２０に付着して、第３の電界Ｅ３により保持されている。従って、トナーが、用紙Ｐの裏面Ｐａを汚す虞はない。

図１へ戻って、トナー像が転写された用紙は定着部４へ搬送されて、トナー像は用紙に定着される。そしてこの用紙は排出トレイ６へ送り出される。これとともに、トナー像が転写された用紙が、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１８との間を通過した後には、画像形成部３の動作は第１のモードから第２のモードへ切り換えられる。
図３を参照して、第２のモードは、清掃ローラ２０に付着したトナーを第２の回収装置１９により回収するために行われ、画像形成の後であって、中間転写ベルト１３にトナー像が形成されないときであって用紙が中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１８間に通されないときに行われる。

第２のモードでは、第２の電界形成手段２２が第４の電界Ｅ４を形成することにより、正電荷に帯電したトナーは、清掃ローラ２０から二次転写ローラ１８に向かう方向に沿ってこの向きに移動し、その結果、清掃ローラ２０にあるトナーが二次転写ローラ１８へ移動する。これとともに、第１の電界形成手段２１が第２の電界Ｅ２を形成することにより、正電荷に帯電したトナーは、二次転写ローラ１８から二次転写対向ローラ１７に向かう方向に沿ってこの向きに移動し、その結果、二次転写ローラ１８にあるトナーが中間転写ベルト１３へ移動する。

第２および第４の電界Ｅ２，Ｅ４が形成されている間、感光体ドラム９は回転し、中間転写ベルト１３は移動し、二次転写ローラ１８は回転し、これとともに清掃ローラ２０は連れ回りする。二次転写ローラ１８および清掃ローラ２０のそれぞれが、少なくとも１回転するようにされる。これにより、清掃ローラ２０および二次転写ローラ１８は、その全周にわたってトナーを回収されて清掃される。なお、裏汚れの発生の抑制には、少なくとも二次転写ローラ１８が、少なくとも１回転すれば好ましい。中間転写ベルト１３上に移動したトナーは、第２の回収装置１９により回収される。

第２の回収装置１９では、そのローラ１９ａが電源装置２３に接続され、トナーが中間転写ベルト１３からローラ１９ａに移動するように、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加される。例えば接地された二次転写対向ローラ１７に対して負の第１の電位が印加される。これにより、中間転写ベルト１３に付着したトナーは、ローラ１９ａに移動し、ブレード１９ｂに掻き落とされて、回収タンクに収容される。このように、第２の回収装置１９は、第２のモードにおいて中間転写ベルト１３に移動したトナーを回収する回収手段として機能する。

このように本実施形態によれば、第１および第２の電界形成手段２１，２２により、中間転写ベルト１３と、二次転写ローラ１８と、清掃ローラ２０との間に、電界を切り換え可能に形成し、トナーの移動方向を互いに逆向きにできるようにしている。これにより、画像形成時に中間転写ベルト１３上にあるトナーが、第１の電界Ｅ１により二次転写ローラ１８へ向けて移動して、用紙に転写されるときに、二次転写ローラ１８に付着することがあるとしても、二次転写ローラ１８に付着したトナーは第３の電界Ｅ３により清掃ローラ２０へ向けて移動して、清掃ローラ２０に付着して捕獲される。その結果、トナーを二次転写ローラ１８から除去することができる。従って、裏汚れの発生を抑制することができる。

清掃ローラ２０に捕獲されたトナーは、第４の電界Ｅ４により二次転写ローラ１８へ向けて移動し、これに付着できる。さらに、これに付着したトナーは、第２の電界Ｅ２により中間転写ベルト１３へ向けて移動し、これに付着できる。これに付着したトナーの回収には、例えば画像形成時に中間転写ベルト１３からトナーを回収するために通例設けられている第２の回収装置１９を兼用できるので、画像形成装置１を小型化できる。

また、用紙へのトナー像の転写時に第１のモードが実行されて、二次転写ローラ１８が清掃される。転写後に第２のモードが実行されて、清掃ローラ２０に付着したトナーが中間転写ベルト１３に戻されて、第２の回収装置１９により回収される。従って、第２の回収装置１９は、中間転写ベルト１３に戻されたトナーを、画像形成時に中間転写ベルト１３に残ったトナーと同様に回収できるので、トナーを回収するための構造を兼用化できる結果、小型化できる。第２のモードは、トナー像を用紙に転写しないときに実行されるので、画像形成に悪影響を与えずに済む。

また、上述の第１および第２のモードは、縁無しプリントが指定可能か否かにかかわらず、広範囲の画像形成装置に適用できる。例えば、画像を、この画像の大きさよりも小さなサイズの用紙に形成するときに、画像が用紙からはみ出す場合があるが、このような場合であっても、第１および第２のモードにより用紙の裏汚れを防止することができる。
特に、像担持体としての中間転写ベルト１３は、用紙のサイズよりも大きなトナー像を形成されることができるようにされ、より好ましくは上述の縁無し指定部を有している。この場合、いわゆる縁無し画像を形成でき、しかも、縁無し画像形成時に生じやすい用紙の裏汚れが発生することを、上述のように抑制できて好ましい。ここで、トナー像および転写材のサイズとしては、像担持体の移動方向と直角に交差する方向（用紙Ｐの幅方向に相当する。）について、上記関係を満たせばよい。

また、第２の回収装置１９は、二次転写ローラ１８に回収装置を付設する場合に比べて、画像形成装置１の小型化にも寄与する。例えば、第２の回収装置１９は、用紙の搬送経路に規制されないので、搬送経路により位置が規制される二次転写ローラ１８に回収装置を付設する場合に比べて、配置の自由度が高く、小型化できる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

例えば、図５は、本発明の第２の実施形態の画像形成装置の主要部としての清掃ローラ２０等の側面図である。図５を参照して、清掃ローラ２０は、回転中にその軸方向Ｓに移動するようにしてもよい。
具体的には、清掃ローラ２０の外周は、二次転写ローラ１８の外周よりも軸方向に所定量長く形成されている。清掃ローラ２０の軸方向両端には、一対の支軸３１が突出している。一対の支軸３１と清掃ローラ２０とは、互いに一体回転でき且つ軸方向に一体移動できるように互いに固定されている。支軸３１は、支持部材３２により、回転自在に支持されるとともに、軸方向に移動自在に支持されている。清掃ローラ２０の回転に伴ってこれを軸方向Ｓに移動させる軸方向移動機構として、支軸３１には、カム３３が固定されている。カム３３の外周にはカム溝３３ａが設けられ、このカム溝３３ａにカムフォロワ３４が嵌め込まれて係合している。カムフォロワ３４は、支持部材３２に固定されていて、突起状の係合部３４ａを有している。カム溝３３ａは、支軸３１の周方向の位置を異ならせるのにしたがって軸方向の位置も変化し、波形をなして延びて形成され、無端状に連続している。

清掃ローラ２０が、二次転写ローラ１８に接して連れ回りすると、支軸３１も連れ回りする。一方で、カムフォロワ３４の係合部３４ａにより、この係合部３４ａに係合しているカム溝３３ａの部分の位置が、軸方向に規制される。その結果、支軸３１は、一回転する間に、軸方向にカム溝３３ａの波形の振幅に相当する距離を往復移動する。なお、軸方向移動機構としては、駆動源としての電動モータ、ソレノイド等により支軸３１を軸方向に往復移動させる機構であってもよい。

軸方向に移動する清掃ローラ２０の場合、清掃ローラ２０においてトナーが付着する範囲ＷＣを、トナー像が形成される領域の寸法ＷＧよりも軸方向に広くすることができる。従って、トナーが集中して付着することに起因して、清掃ローラ２０がトナーを保持する力が弱くなることが、抑制される。例えば、縁無しプリント時には、縁に対応する位置にトナーが集中するが、このような場合であっても、清掃ローラ２０にトナーを保持しておく力を強く維持できる。

第１および第２の電界形成手段２１，２２において、二次転写対向ローラ１７、二次転写ローラ１８および清掃ローラ２０の具体的な電位の設定は種々考えられ、電源装置２３の各端子の接続態様も種々考えられる。要は、第１および第２の電界形成手段２１，２２は、一対の電界形成対象の間に所定の電位差を生じさせるために互いに異なる所定の電位をそれぞれ出力する複数の端子を含む電源装置２３と、この電源装置２３の所定の複数の端子と一対の電界形成対象とを一対一で電気的に接続しつつ少なくとも一方の電界形成対象とこれの相手方の端子との接続を切り換え可能な一対の接続手段とを含んでいればよい。

また、画像形成装置としては、像担持体としての感光体ドラム９と、転写体としての転写ローラとを有し、転写材が感光体ドラム９と転写ローラとの間を通されるようにされていてもよい。この場合には、清掃ローラ２０は、転写ローラを清掃する。第１の電界形成手段２１は感光体ドラム９と転写ローラとの間の電界を形成する。
また、画像形成装置としては、像担持体としての感光体ドラム９と、感光体ドラム９上のトナー像を転写するための転写ローラと、転写体としての転写ベルトとを有し、転写材が感光体ドラム９と転写ベルトとの間を通されるようにされていてもよい。この場合には、清掃ローラ２０は、転写ベルトを清掃する。第１の電界形成手段２１は感光体ドラム９と転写ローラとの間の電界を形成することを通じて、感光体ドラム９と転写ベルトとの間の電界を形成する。

また、感光体としては、ドラム状のものの他、ベルト状の感光体も考えられ、また、中間転写体としては、ベルト状のものの他、ドラム状の中間転写体も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の第１の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 図１の主要部の拡大図であり、画像形成中の状態を示す。 図１の主要部の拡大図であり、画像形成後の状態を示す。 図１に示す中間転写ベルト、二次転写ローラ等の側面図である。 本発明の第２の実施形態の画像形成装置の主要部の側面図である。

符号の説明

１…画像形成装置
１３…中間転写ベルト（像担持体）
１８…二次転写ローラ（転写体）
１９…第２の回収装置（回収手段）
２０…清掃ローラ（清掃部材）
２１…第１の電界形成手段
２２…第２の電界形成手段
Ｅ１…第１の電界
Ｅ２…第２の電界
Ｅ３…第３の電界
Ｅ４…第４の電界
Ｐ…用紙（転写材）
Ｓ…軸方向
Ｔ…トナー
ＷＰ…幅寸法（転写材のサイズ）

Claims (4)

1. トナー像が形成される像担持体と、
   像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写するために、像担持体との間で転写材を挟む転写体と、
   転写体に付着したトナーを除去するための清掃部材と、
   像担持体から転写体側へトナーを移動させる第１の電界と、転写体から像担持体側へトナーを移動させる第２の電界とを切り換え可能に、像担持体と転写体との間に電界を形成する第１の電界形成手段と、
   転写体から清掃部材側へトナーを移動させる第３の電界と、清掃部材から転写体側へトナーを移動させる第４の電界とを切り換え可能に、転写体と清掃部材との間に電界を形成する第２の電界形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   第１の電界形成手段が第１の電界を形成することにより、像担持体に形成されたトナー像が転写材に転写され、第２の電界形成手段が第３の電界を形成することにより、転写体に付着したトナーが清掃部材へ移動する第１のモードと、
   像担持体にトナー像が形成されないときであって転写材が像担持体と転写体間に通されないときに、第２の電界形成手段が第４の電界を形成することにより、清掃部材にあるトナーが転写体へ移動し、第１の電界形成手段が第２の電界を形成することにより、転写体にあるトナーが像担持体へ移動する第２のモードと、
   像担持体に移動したトナーを回収する回収手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、上記清掃部材は、転写体に接しながら回転する清掃ローラからなり、回転中にその軸方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置において、上記像担持体は、転写材のサイズよりも大きなトナー像を形成し得ることを特徴とする画像形成装置。

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