JP2007003634A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で、中間転写体に対する記録材の貼り付きを抑制する。
【解決手段】 各感光体ドラム１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)と各一次転写ロール１６(１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋ)とが対向する一次転写部を通過した中間転写ベルト１５の内側には、剥離放電によって生じた負の電荷が蓄積される。中間転写ベルト１５の内側に蓄積された電荷は、除電部材７１との対向部を通過する際に除電部材７１によって取り除かれる。除電部材７１は、二次転写部２０の下流側で中間転写ベルト１５の内側に配設される剥離プレート７２に電気的に接続され、バリスタ８０を介して接地されている。このような除電部材７１の除電作用に伴って剥離プレート７２に負の電荷が誘起され、二次転写部２０を通過することで正極性に帯電した中間転写ベルト１５の除電が行われ、中間転写ベルト１５に対する用紙の貼り付きが抑制される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、像担持体上に形成された画像を、中間転写体を介して記録材に転写するタイプの画像形成装置に関する。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を形成するものが挙げられる。

二次転写においては、例えば中間転写ベルトのトナー像担持面側(表面側)に配設される二次転写ロールと、中間転写ベルトを挟んで中間転写ベルトの非トナー像担持面側(裏面側)に配設されるバックアップロールとを備えた二次転写装置が広く用いられている。このような二次転写装置を用いた場合、二次転写ロールと中間転写ベルトとの間に用紙を挟んだ状態で、二次転写ロールとバックアップロールとの間に所定の二次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト上に担持されたトナー像を用紙上に二次転写している(特許文献１参照)。

特開平１１−３０５５５９号公報(第７−８頁、図２)

ところで、この種の画像形成装置では、二次転写装置を通過した用紙が中間転写ベルトから剥離せずにそのまま搬送されてしまい、紙詰まり(ジャム)や像乱れ等の不具合が生じることがあった。このような不具合は、特に薄紙など、コシが弱い用紙を使用する際に生じやすい。これは、二次転写を行う際に帯電した用紙が、印加される二次転写バイアスにより二次転写装置近傍に形成された二次転写電界の影響を受け、中間転写ベルト側に引きつけられることによって生じるものと考えられる。

かかる問題に対し、上記特許文献１には、二次転写領域通過後の中間転写ベルトの裏面側に、中間転写ベルトに沿って中間転写ベルトとは非接触に導電性部材を近接配設し、この導電性部材に所定の電圧を印加するためのバイアス印加電源を接続することが記載されている。このような構成を採用することで、二次転写領域の下流側において二次転写ロールとバックアップロールとの間に形成される電界を弱めることができ、二次転写後の用紙が中間転写ベルトに貼り付くのを抑制することが可能となる。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、新たにバイアス印加電源を取り付けなければならない分、装置構成が複雑化するとともに装置自身も大型化してしまう他、かかるコストも嵩んでしまうという問題があった。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、簡易な構成で、中間転写体に対する記録材の貼り付きを抑制することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、回動可能に配設され、トナー像が担持される像担持体と、像担持体に対向して回動可能に配設される中間転写体と、像担持体と中間転写体とが対向する一次転写領域において、像担持体上のトナー像を中間転写体に転写する一次転写部と、中間転写体と記録材とが対向する二次転写領域において、中間転写体上に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写部と、二次転写領域通過後の中間転写体の内側に配設される導電体と、中間転写体から受けた、二次転写領域通過後の記録材の帯電極性と同極性の電荷を、導電体に供給する電荷供給部とを含んでいる。

このような画像形成装置では、電荷供給部として、一次転写領域通過後の中間転写体の内側に配設され、中間転写体の内側の電荷を除去するとともに、導電体と電気的に接続される電荷除去部材と、導電体および電荷除去部材とアースとの間に電気的に接続される非直線性抵抗素子とを備えることができる。また、中間転写体が、回転可能に配設された複数のロール部材によって張架される無端状の中間転写ベルトからなる場合には、電荷供給部が、複数のロール部材のうち、一次転写領域を通過した部位で中間転写ベルトを張架するとともに、導電体と電気的に接続される所定のロール部材と、導電体および所定のロール部材とアースとの間に電気的に接続される非直線抵抗素子とを備えることができる。さらに、電荷供給部として、中間転写体の内側に接触配設され、中間転写体の内側をクリーニングするとともに、導電体と電気的に接続されるクリーニング部材と、導電体およびクリーニング部材とアースとの間に電気的に接続される非直線抵抗素子とを備えることができる。この場合に、クリーニング部材は、その帯電系列が中間転写体よりも二次転写部通過後の記録材の帯電極性と同極性側とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、回動可能に配設され、トナー像が担持される像担持体と、像担持体に対向して回動可能に配設される中間転写体と、像担持体と中間転写体とが対向する一次転写領域において、像担持体上のトナー像を中間転写体に転写する一次転写部と、中間転写体と記録材とが対向する二次転写領域において、中間転写体上に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写部と、二次転写領域通過後の中間転写体の内側に配設される導電体と、一次転写領域通過後の中間転写体に蓄積された電荷を受けて導電体に供給する電荷供給部材とを含んでいる。

このような画像形成装置において、電荷供給部材は、一次転写領域通過後の中間転写体の内側から二次転写領域通過後の中間転写体の帯電極性とは逆極性の電荷を受けることができる。また、導電体および電荷供給部材は、非直線抵抗素子を介して接地されることができる。さらに、一次転写部は、中間転写体を介して像担持体に圧接配置される一次転写部材を備え、一次転写領域通過後の中間転写体の内側には、中間転写体と一次転写部材との間の剥離放電に伴って生じる電荷が蓄積されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、中間転写体から受けた電荷を、二次転写領域通過後の中間転写体の内側に配設される導電体に供給するようにしたので、専用の電源を別個設けることなく、簡易な構成で、中間転写体に対する記録材の貼り付きを抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、所謂タンデム型、所謂中間転写型の画像形成装置である。この画像形成装置は、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、この画像形成装置は、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０およびユーザによる操作指示を行うためのユーザインターフェース(ＵＩ)４１を有している。

各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は、矢印Ａ方向に回転する像担持体としての感光体ドラム１１を有している。この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書き込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写部あるいは一次転写部材としての一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)の順に、略直線状に配置されている。なお、各現像器１４では、各色成分トナーとして負極性に帯電するものを用いている。

中間転写体としての中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられている。この中間転写ベルト１５は、その厚みが例えば０.１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト１５の体積抵抗率は１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍの範囲より適宜選択することが可能であるが、本実施の形態では、体積抵抗率が１０¹¹〜１０¹³Ω・ｃｍ程度の高めのものを用いている。この中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持するアイドルロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５を有している。なお、本実施の形態では、これら駆動ロール３１、アイドルロール３２、テンションロール３３、およびバックアップロール２５により、中間転写ベルト１５を張架する複数のロールが構成されている。

各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、後述するようにトナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される無端状の二次転写搬送ベルト２１と、バックアップロール２５等とによって構成される。バックアップロール２５は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０logΩ／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカーＣ)に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極をなし、後述する二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。

一方、二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２と剥離ロール２３とによって張架された、例えば体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ω・ｃｍの半導電性の無端ベルトである。この二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２によって駆動され、剥離ロール２３によって所定のテンションが与えられている。駆動ロール２２は、二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上に搬送される用紙Ｐに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。なお、剥離ロール２３は、所定の曲率で二次転写搬送ベルト２１を張架することにより、二次転写搬送ベルト２１上に担持された用紙Ｐを剥離する機能も併せ持っている。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール３１に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が取り付けられている。さらに、二次転写部２０よりも中間転写ベルト１５の移動方向下流側であってベルトクリーナ３５よりも上流側の中間転写ベルト１５の内側には、中間転写ベルト１５の裏面側をクリーニングするためのベルト内面クリーナ３６が装着されている。

一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙよりも上流側の中間転写ベルト１５の内側には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４２が配置されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の内側(像担持面の裏側)に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は画像形成を開始するように構成されている。また、黒の画像形成ユニット１０Ｋよりも下流側の中間転写ベルト１５外側には、画質調整を行う際に使用される画像濃度センサ４３が配設されている。

更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して送り出すピックアップロール５１を備えている。また、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写搬送ベルト２１によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５４、５５を備えている。

また、定着装置６０は、図示しない加熱源を内蔵し回転可能に配設される加熱ロール６１と、この加熱ロール６１に回転可能に圧接配置される加圧ベルト６２と、加熱ロール６１に接触してこの加熱ロール６１表面に離型剤としてのオイル(シリコーンオイル)を供給するオイル供給部６３とを備えている。これら加熱ロール６１および加圧ベルト６２の表面には、離型性のよいフッ素ゴム層が形成されている。なお、本実施の形態では、シリコーンオイルとして、フッ素ゴムとの親和性がよく高剥離性を示すアミン変性シリコーンオイルが用いられる。なお、加圧ベルト６２は、複数のロールに回動可能に張架された状態で加熱ロール６１に圧接配置されており、加熱ロール６１との間には広範な定着ニップ領域が形成されるようになっている。

さらに、本実施の形態に係る画像形成装置では、黒の画像形成ユニット１０Ｋよりも中間転写ベルト１５の移動方向下流側であってアイドルロール３２よりも上流側の中間転写ベルト１５内側に、中間転写ベルト１５に近接して電荷除去部材あるいは電荷供給部材としての除電部材７１が非接触配置されている。この除電部材７１は、例えばステンレス等の導電性を有する金属で構成されている。一方、二次転写部２０よりも中間転写ベルト１５の移動方向下流側の中間転写ベルト１５の内側には、中間転写ベルト１５に近接して導電体としての剥離プレート７２が非接触配置されている。この剥離プレート７２も、上述した除電部材７１と同様、ステンレス等の導電性を有する金属で構成されている。

図２は、本実施の形態に係る画像形成装置における一次転写系および二次転写系を説明するための図である。一次転写ロール１６(具体的には１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋ)には、正極性の一次転写バイアスを印加する一次転写電源１８(具体的には１８Ｙ,１８Ｍ,１８Ｃ,１８Ｋ)が接続されている。一方、各感光体ドラム１１(具体的には１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)は接地されている。これにより、感光体ドラム１１および一次転写ロール１６が、中間転写ベルト１５を介して圧接する各一次転写領域では、各一次転写ロール１６から対応する感光体ドラム１１へと向かう電界(一次転写電界)が形成される。したがって、この一次転写電界により、各感光体ドラム１１上に担持されたトナー(負極性に帯電)は静電力を受け、中間転写ベルト１５へと転写されることになる。

また、二次転写部２０では、給電ロール２６に負極性の二次転写バイアスを印加する二次転写電源２７が接続されている。一方、バックアップロール２５と対向する位置に設けられた駆動ロール２２は接地されている。これにより、駆動ロール２２とバックアップロール２５とが、中間転写ベルト１５および二次転写搬送ベルト２１を介して圧接する二次転写領域では、駆動ロール２２からバックアップロール２５へと向かう電界(二次転写電界)が形成される。したがって、この二次転写電界により、中間転写ベルト１５上に担持されたトナー(負極性に帯電)は静電力を受け、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間にニップされた用紙Ｐへと転写されることになる。

さらに、本実施の形態では、上述した除電部材７１と剥離プレート７２とが電気的に接続されており、これらは非直線性抵抗素子としてのバリスタ８０を介して接地(アース)されている。ここで、バリスタ８０としては、例えば±３ｋＶのバリスタ電圧Ｖｂにて動作するものが用いられている。なお、本実施の形態では、除電部材７１およびバリスタ８０によって、電荷供給部が構成されている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図１に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(ＩＰＳ)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置(ＩＰＳ)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにて、各現像器１４によってイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ(図１参照)の感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６にて中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスを付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写部２０に搬送される。なお、中間転写ベルト１５への転写後に感光体ドラム１１上に残った残留トナーは、感光体ドラム１１の回転に伴ってドラムクリーナ１７との対向部まで搬送され、ドラムクリーナ１７によって感光体ドラム１１上から除去される。

一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール５１(図１参照)が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を介して、駆動ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。このとき、給電ロール２６にトナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスが印加されると、二次転写搬送ベルト２１(駆動ロール２２)を対向電極として二次転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写領域にて、用紙Ｐに静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐ(図１参照)は、二次転写搬送ベルト２１によって搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５４、５５によってさらに搬送される。ここで、二次転写搬送ベルト２１上を搬送される用紙Ｐは、剥離ロール２３の近傍で、二次転写搬送ベルト２１を張架する剥離ロール２３の曲率によって二次転写搬送ベルト２１から剥離され、さらに下流側に向けて搬送されていく。搬送ベルト５４、５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせるように速度制御を行い、定着装置６０まで用紙Ｐを搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして、定着装置６０を通過した用紙Ｐは排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。また、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってベルトクリーナ３５との対向部まで搬送され、ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

では、次に、上述した画像形成プロセスにおける除電部材７１および剥離プレート７２の動作について詳細に説明する。
図３は、黒の画像形成ユニット１０Ｋおよび除電部材７１近傍を拡大した模式図である。上述したように、一次転写ロール１６Ｋには一次転写電源１８Ｋによって正の一次転写バイアスが印加されており、感光体ドラム１１Ｋは接地されている。その結果、中間転写ベルト１５を介して感光体ドラム１１Ｋと一次転写ロール１６Ｋとが圧接する一次転写領域Ｔｒ１では、一次転写ロール１６Ｋから感光体ドラム１１Ｋへと向かう一次転写電界Ｅ１が形成される。

感光体ドラム１１Ｋ上に形成されたトナー像を構成するトナーＴは、負極性に帯電しているため、一次転写領域Ｔｒ１に形成される一次転写電界Ｅ１によって感光体ドラム１１Ｋから中間転写ベルト１５へと転移・付着する。すなわち、トナーＴは感光体ドラム１１Ｋから中間転写ベルト１５へと一次転写される。このとき、中間転写ベルト１５は一次転写電界Ｅ１の影響を受け、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側には正極性の電荷が誘起され、正極性に帯電する。一方、一次転写領域Ｔｒ１を通過した直後、一次転写ロール１６Ｋおよび中間転写ベルト１５が接触状態から離間状態へと移行する一次転写ポストニップ領域Ｓ１において剥離放電が生じ、中間転写ベルト１５のトナー像担持面の裏側(裏面側)には負の電荷が誘起され、負極性に帯電する。このようにして中間転写ベルト１５の裏面側に誘起された負の電荷は、中間転写ベルト１５が矢印Ｂ方向に移動するのに伴って、除電部材７１と対向する除電領域まで搬送される。

除電領域において、中間転写ベルト１５の裏面側に誘起された負の電荷は、除電部材７１側に移動する。これにより、中間転写ベルト１５の裏面側が除電される。なお、中間転写ベルト１５の裏面には、黒の画像形成ユニット１０Ｋの他、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃを通過する際にも負の電荷が誘起されており、蓄積された負の電荷量は大きなものとなっている。このように除電部材７１を用いて中間転写ベルト１５の裏面側に存在する負の電荷を除電することにより、中間転写ベルト１５の裏面側における過剰な帯電が解消され、中間転写ベルト１５上に担持されたトナーＴの飛び散り等が抑制される。

また、除電部材７１に負の電荷が移動することにより、除電部材７１は所定の負の電圧Ｖを有することになる。ただし、本実施の形態では、除電部材７１がバリスタ８０(図２参照)を介して接地されているため、電圧Ｖがバリスタ電圧Ｖｂ(本実施の形態では±３ｋＶであり、負の電荷であるために−３ｋＶとなる)を超えることはない。また、除電部材７１には剥離プレート７２(図２参照)が接続されているため、除電部材７１に誘起された電圧Ｖが、そのまま剥離プレート７２にも印加されることになる。なお、中間転写ベルト１５上に担持されたトナーＴ(負極性に帯電)は、中間転写ベルト１５内に存在する正極性の電荷によって保持されているため、除電部材７１を通過する際に特に問題が生じることはない。

図４は、二次転写部２０近傍を拡大した模式図である。上述したように、バックアップロール２５には二次転写電源２７により給電ロール２６を介して負極性の二次転写バイアスが印加されている。また、駆動ロール(二次転写ロール)２２は接地されている。その結果、用紙Ｐ(および中間転写ベルト１５、二次転写搬送ベルト２１)を介して駆動ロール２２とバックアップロール２５とが圧接する二次転写領域Ｔｒ２では、駆動ロール２２からバックアップロール２５へと向かう二次転写電界Ｅ２が形成される。

中間転写ベルト１５に担持されたトナー像を構成するトナーＴは、上述したように負の帯電極性を有している。このため、中間転写ベルト１５上のトナーＴは、二次転写領域Ｔｒ２において二次転写電界Ｅ２により、中間転写ベルト１５から用紙Ｐ上に転移・付着する。すなわち、中間転写ベルト１５上のトナーＴが用紙Ｐに二次転写される。このとき、二次転写搬送ベルト２１は、二次転写電界Ｅ２の影響を受けて正極性に帯電する。また、用紙Ｐも、二次転写電界Ｅ２の影響によって正極性に帯電する。ただし、用紙Ｐは、二次転写領域Ｔｒ２を通過した直後、中間転写ベルト１５および用紙Ｐが接触状態から離間状態へと移行する二次転写ポストニップ領域Ｓ２において剥離放電の影響を受け、今度は負極性に帯電することになる。これにより、二次転写ポストニップ領域Ｓ２において、用紙Ｐは二次転写搬送ベルト２１側に強く引きつけられることになり、用紙Ｐは安定した状態で二次転写搬送ベルト２１に吸着した状態で搬送されることになる。

一方、中間転写ベルト１５は、上述した二次転写ポストニップ領域Ｓ２において生じる剥離放電により、強く正極性に帯電する。したがって、二次転写ポストニップ領域Ｓ２側において、中間転写ベルト１５および用紙Ｐは、互いに異なる極性に帯電することになるために引き寄せられやすくなる つまり、用紙Ｐが中間転写ベルト１５側に吸着されやすい状況になってしまう。

ここで、本実施の形態では、二次転写部２０下流側の中間転写ベルト１５の内側に、剥離プレート７２が設けられている。この剥離プレート７２には、一次転写後に中間転写ベルト１５から除電部材７１に転移した負の電荷によって生じる負極性の電圧Ｖがかかっている。したがって、剥離プレート７２の中間転写ベルト１５との対向面には、負の電荷が多数存在していることになる。すると、剥離プレート７２上の負の電荷により、剥離プレート７２と対向する部位の中間転写ベルト１５に存在する正の電荷が剥離プレート７２側に移動し、中間転写ベルト１５が除電される。したがって、本実施の形態に係る画像形成装置では、二次転写領域Ｔｒ２を通過した用紙Ｐが中間転写ベルト１５側に静電的に引き寄せられることがなくなり、中間転写ベルト１５に対する用紙Ｐの貼り付きを防止することができる。

また、本実施の形態では、剥離プレート７２に印加する負極性の電圧Ｖを、除電部材７１(図３参照)から供給することができるので、剥離プレート７２に除電用の電圧Ｖを印加するための電源を別個設ける必要がない。このため、装置構成の簡易化、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

さらに、本実施の形態では、バリスタ８０(図２参照)を用いて剥離プレート７２に電圧Ｖを供給しているため、剥離プレート７２に対してバリスタ電圧Ｖｂ以上の電圧Ｖがかかることはない。このため、過剰な電圧Ｖが剥離プレート７２にかかることによる不具合の発生を防止することができる。そして、本実施の形態では、受動素子であるバリスタ８０を用いることにより、素子のみで電圧制御が可能であるため、複雑な制御系を設ける必要もない。

＜実施の形態２＞
図５は、本実施の形態が適用された画像形成装置における一次転写系および二次転写系を説明するための図である。本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、バリスタ８０を介して接地される剥離プレート７２が、各画像形成ユニット１０(図１参照)を通過した部位で中間転写ベルト１５を張架するアイドルロール３２(所定のロール部材、電荷供給部材)と電気的に接続されている点が実施の形態１とは異なっている。つまり、本実施の形態では、アイドルロール３２およびバリスタ８０が、電荷供給部として機能することになる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施の形態に係る画像形成装置では、実施の形態１と同様に、各画像形成ユニット１０(図１参照)を通過した中間転写ベルト１５の裏面側に、各一次転写ロール１６との剥離時に、一次転写ポストニップ領域Ｓ１(図３参照)で生じる剥離放電により、負極性の電荷が誘起される。このようにして中間転写ベルト１５の裏面側に誘起された負極性の電荷は、中間転写ベルト１５の移動に伴ってアイドルロール３２と接する部位まで到達した際に、アイドルロール３２側に移動する。これにより、中間転写ベルト１５の裏面側が除電される。

また、アイドルロール３２に負の電荷が移動することにより、アイドルロール３２は所定の負の電圧Ｖを有することになる。ただし、本実施の形態では、アイドルロール３２がバリスタ８０を介して接地されているため、電圧Ｖがバリスタ電圧Ｖｂ(本実施の形態では±３ｋＶであり、負の電荷であるために−３ｋＶとなる)を超えることはない。また、アイドルロール３２には剥離プレート７２が接続されているため、アイドルロール３２に誘起された電圧Ｖが、そのまま剥離プレート７２にも印加されることになる。このようにして剥離プレート７２に負の電圧Ｖが印加されると、二次転写後の中間転写ベルト１５と対向する剥離プレート７２の面に負の電荷が誘起されることになる。したがって、実施の形態１と同様、二次転写後に正極性に帯電した中間転写ベルト１５を除電することが可能となり、二次転写領域Ｔｒ２(図４参照)を通過した用紙Ｐが中間転写ベルト１５に貼り付くのを防止することができる。

＜実施の形態３＞
図６は、本実施の形態が適用された画像形成装置における一次転写系および二次転写系を説明するための図である。本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、バリスタ８０を介して接地される剥離プレート７２が、ベルト内面クリーナ３６(クリーニング部材、電荷供給部材)と電気的に接続されている点が実施の形態１とは異なっている。つまり、本実施の形態では、ベルト内面クリーナ３６およびバリスタ８０が、電荷供給部として機能することになる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施の形態において、ベルト内面クリーナ３６は、例えば回転可能なファーブラシにて構成される。そして、このようなファーブラシは、例えばフッ素樹脂など、帯電系列で中間転写ベルト１５の素材よりもマイナス側の材料で構成されている。また、このファーブラシは、常時回転するのではなく、通常は固定状態とし、所定のタイミング(例えば中間転写ベルト１５の回転数など)に応じて、定期的に中間転写ベルト１５との接触位置をずらすように構成されている。

本実施の形態に係る画像形成装置では、ベルト内面クリーナ３６のブラシ部分が、移動してくる中間転写ベルト１５の裏面を擦り、中間転写ベルト１５の裏面に付着したトナー等の異物を除去している。これにより、中間転写ベルト１５の裏面側は常時きれいな状態に保たれ、例えば駆動ロール３１による駆動が良好に行われる。

また、ベルト内面クリーナ３６のブラシ部分が中間転写ベルト１５の裏面を擦る際に、ブラシ部分には負の電圧が誘起される。これは、上述したように中間転写ベルト１５よりもベルト内面クリーナ３６の帯電極性がよりマイナス側であるためである。このようにしてベルト内面クリーナ３６が負極性に帯電されると、ベルト内面クリーナ３６は、所定の負の電圧Ｖを有することになる。ただし、本実施の形態では、アイドルロール３２がバリスタ８０を介して接地されているため、電圧Ｖがバリスタ電圧Ｖｂ(本実施の形態では±３ｋＶであり、負の電荷であるために−３ｋＶとなる)を超えることはない。また、ベルト内面クリーナ３６には剥離プレート７２が接続されているため、ベルト内面クリーナ３６に誘起された電圧Ｖが、そのまま剥離プレート７２にも印加されることになる。このようにして剥離プレート７２に負の電圧Ｖが印加されると、二次転写後の中間転写ベルト１５と対向する剥離プレート７２の面に負の電荷が誘起されることになる。したがって、実施の形態１と同様、二次転写後に正極性に帯電した中間転写ベルト１５を除電することが可能となり、二次転写領域Ｔｒ２(図４参照)を通過した用紙Ｐが中間転写ベルト１５に貼り付くのを防止することができる。

なお、実施の形態１〜３では、バリスタ電圧Ｖｂが３ｋＶのバリスタ８０を使用していたが、これに限られるものではなく、要求される仕様に応じて適宜設計変更することができる。また、バリスタ電圧Ｖｂを可変することのできるバリスタ８０を用いるようにしてもよい。また、バリスタ８０に代えて、ツェナーダイオード等の非直線抵抗素子を利用することも可能である。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。 実施の形態１において、一次転写系および二次転写系の詳細を説明するための図である。 黒の画像形成ユニットおよび除電部材近傍を拡大した模式図である。 二次転写部近傍を拡大した模式図である。 実施の形態２において、一次転写系および二次転写系の詳細を説明するための図である。 実施の形態３において、一次転写系および二次転写系の詳細を説明するための図である。

符号の説明

１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)…画像形成ユニット、１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)…感光体ドラム、１５…中間転写ベルト、１６(１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋ)…一次転写ロール、１８(１８Ｙ,１８Ｍ,１８Ｃ,１８Ｋ)…一次転写電源、２０…二次転写部、２１…二次転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…剥離ロール、２５…バックアップロール、２６…給電ロール、２７…二次転写電源、３１…駆動ロール、３２…アイドルロール、３３…テンションロール、３６…ベルト内面クリーナ、５０…用紙トレイ、６０…定着装置、７１…除電部材、７２…剥離プレート、８０…バリスタ、Ｖｂ…バリスタ電圧、Ｅ１…一次転写電界、Ｅ２…二次転写電界、Ｓ１…一次転写ポストニップ領域、Ｓ２…二次転写ポストニップ領域、Ｔｒ１…一次転写領域、Ｔｒ２…二次転写領域

Claims (9)

1. 回動可能に配設され、トナー像が担持される像担持体と、
   前記像担持体に対向して回動可能に配設される中間転写体と、
   前記像担持体と前記中間転写体とが対向する一次転写領域において、当該像担持体上のトナー像を当該中間転写体に転写する一次転写部と、
   前記中間転写体と記録材とが対向する二次転写領域において、当該中間転写体上に転写されたトナー像を当該記録材に転写する二次転写部と、
   前記二次転写領域通過後の前記中間転写体の内側に配設される導電体と、
   前記中間転写体から受けた、前記二次転写領域通過後の前記記録材の帯電極性と同極性の電荷を、前記導電体に供給する電荷供給部と
   を含む画像形成装置。
2. 前記電荷供給部は、
   前記一次転写領域通過後の前記中間転写体の内側に配設され、当該中間転写体の内側の電荷を除去するとともに、前記導電体と電気的に接続される電荷除去部材と、
   前記導電体および前記電荷除去部材とアースとの間に電気的に接続される非直線性抵抗素子と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体は、回転可能に配設された複数のロール部材によって張架される無端状の中間転写ベルトからなり、
   前記電荷供給部は、
   前記複数のロール部材のうち、前記一次転写領域を通過した部位で前記中間転写ベルトを張架するとともに、前記導電体と電気的に接続される所定のロール部材と、
   前記導電体および前記所定のロール部材とアースとの間に電気的に接続される非直線抵抗素子と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記電荷供給部は、
   前記中間転写体の内側に接触配設され、当該中間転写体の内側をクリーニングするとともに、前記導電体と電気的に接続されるクリーニング部材と、
   前記導電体および前記クリーニング部材とアースとの間に電気的に接続される非直線抵抗素子と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニング部材は、その帯電系列が前記中間転写体よりも前記二次転写部通過後の前記記録材の帯電極性と同極性側であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 回動可能に配設され、トナー像が担持される像担持体と、
   前記像担持体に対向して回動可能に配設される中間転写体と、
   前記像担持体と前記中間転写体とが対向する一次転写領域において、当該像担持体上のトナー像を当該中間転写体に転写する一次転写部と、
   前記中間転写体と記録材とが対向する二次転写領域において、当該中間転写体上に転写されたトナー像を当該記録材に転写する二次転写部と、
   前記二次転写領域通過後の前記中間転写体の内側に配設される導電体と、
   前記一次転写領域通過後の前記中間転写体に蓄積された電荷を受けて前記導電体に供給する電荷供給部材と
   を含む画像形成装置。
7. 前記電荷供給部材は、前記一次転写領域通過後の前記中間転写体の内側から前記二次転写領域通過後の当該中間転写体の帯電極性とは逆極性の電荷を受けることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記導電体および電荷供給部材は、非直線抵抗素子を介して接地されることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記一次転写部は、前記中間転写体を介して前記像担持体に圧接配置される一次転写部材を備え、
   前記一次転写領域通過後の前記中間転写体の内側には、当該中間転写体と前記一次転写部材との間の剥離放電に伴って生じる電荷が蓄積されることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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