JP2007033896A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写ローラ等の転写部材から除去したトナーを回収する回収部材を不要とすることによって、装置の大型化やコストアップを招くことなく、転写部材に付着したトナーを除去して、転写材の裏面汚れを防止することが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 ロール状の転写部材として、導電性芯材の表面に発泡材料からなる多孔質弾性体を被覆した多孔質転写ロールを用い、転写材にトナー像を転写するときには、導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧からなるバイアス電圧を印加し、前記転写材にトナー像を転写するとき以外は、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段を備えるように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子写真方式等を採用したプリンタや複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写するための転写ロールのトナー汚れを防止する技術に関するものである。

特開２００１−３５６６１４号公報 特開２００４−１９８６１２号公報

従来、この種の電子写真方式等を採用したプリンタや複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置としては、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色に対応した画像形成ユニットを備え、これらイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色の画像形成ユニットに設けられた感光体ドラム上に形成されたトナー像を、像担持体としての中間転写ベルト上に多重に転写した後、当該中間転写ベルト上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像を、二次転写ロールによって転写用紙等の転写材上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成したものがある。

かかる画像形成装置では、中間転写ベルトから転写用紙上にトナー像を転写する際に、当該トナー像が転写される転写用紙とその転写用紙に続く次の転写用紙との間で、像担持体としての中間転写ベルトと二次転写ロールが直接接触するインターイメージ部が存在する。

上記画像形成装置では、このようなインターイメージ部において中間転写ベルト上に付着したかぶりトナーや、中間転写ベルト上に形成されるプロセスコントロールサイクル時のプロセスコントロール（画像形成条件制御）用のパッチ、あるいはレジストコントロールサイクル時のレジストコントロール（画像形成位置制御）用のパッチ、もしくは転写用紙にジャムが発生したときに転写用紙に転写されずに中間転写ベルト上に残った未転写トナー像などが、二次転写ロール上に付着し、当該二次転写ロール上に付着したかぶりトナーやパッチ、あるいはジャム時の未転写トナー像が、次の画像転写時に転写用紙の裏面に付着して転写用紙に裏面汚れが発生するという問題点を有している。

そこで、このような問題点を解決し得る技術としては、例えば、特開２００１−３５６６１４号公報や特開２００４−１９８６１２号公報等に開示されたものが既に提案されている。

上記特開２００１−３５６６１４号公報に係るクリーニング装置は、クリーニング時に、クリーニングを行なう被クリーニング部材に給電手段によって給電して、当該被クリーニング部材上に除去すべき付着物を集め、前記被クリーニング部材の表面に接触するクリーニング手段によって、付着物を除去するクリーニング装置において、前記クリーニング手段に給電するクリーニング用の給電手段を備え、当該クリーニング手段に給電する給電電圧を、前記被クリーニング部材に給電される給電電圧に連動して制御するように構成したものである。

また、上記特開２００４−１９８６１２号公報に係るクリーニング方法は、所定の方向に移動する、ベルト又はロールに付着した帯電トナーを除去するクリーニング方法において、前記ベルト又はロールに導電性のブラシを接触させるとともに、該ブラシに導電性の回収部材を接触させ、前記ブラシに、第１の交番電界を印加するとともに、前記回収部材に、該第１の交番電圧と同期した同じ交番電圧に直流電圧が重畳された第２の交番電圧を印加し、前記ブラシと前記ベルト又はロールとの間の電位差により該ベルト又はロールに付着した帯電トナーを該ブラシに捕獲するとともに、前記回収部材と該ブラシとの電位差により該ブラシに捕獲した帯電トナーを該回収部材に回収するように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００１−３５６６１４号公報に係るクリーニング装置は、クリーニング手段としてのクリーニングブラシに給電するクリーニング用の給電手段を備え、当該クリーニングブラシに給電する給電電圧を、前記被クリーニング部材に給電される給電電圧に連動して制御するように構成したものであるが、このクリーニング装置の場合には、クリーニングブラシで回収したトナーを回収するように構成したものであり、回収部材のスペースが必要となり、装置が大型化するばかりか、回収部材を用いることによって、コストアップを招くという問題点を有していた。

また、上記特開２００４−１９８６１２号公報に係るクリーニング方法の場合にも、ブラシとベルト又はロールとの間の電位差により該ベルト又はロールに付着した帯電トナーを該ブラシに捕獲するとともに、回収部材と該ブラシとの電位差により該ブラシに捕獲した帯電トナーを該回収部材に回収するように構成したものであり、やはり、回収部材のスペースが必要となり、装置が大型化するばかりか、回収部材を用いることによって、コストアップを招くという問題点を有していた。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、転写ローラ等の転写部材から除去したトナーを回収する回収部材を不要とすることによって、装置の大型化やコストアップを招くことなく、転写部材に付着したトナーを除去して、転写材の裏面汚れを防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、像担持体上に担持されたトナー像を転写材に転写するロール状の転写部材と、前記ロール状の転写部材の表面に圧接する固定配置された導電性ブラシとを備え、前記ロール状の転写部材の表面に付着したトナーを導電性ブラシによって拡散するように構成した画像形成装置において、
前記ロール状の転写部材として、導電性芯材の表面に発泡材料からなる多孔質弾性体を被覆した多孔質転写ロールを用い、
前記転写材にトナー像を転写するときには、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧からなるバイアス電圧を印加し、
前記転写材にトナー像を転写するとき以外は、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

ここで、上記転写材にトナー像を転写するとき以外とは、例えば、像担持体上に形成されるプロセスコントロールサイクル時のプロセスコントロール（画像形成条件制御）用のパッチ（トナー像）、あるいはレジストコントロールサイクル時のレジストコントロール（画像形成位置制御）用のパッチ（トナー像）、もしくは転写用紙にジャムが発生したときに転写用紙に転写されずに像担持体上に残った未転写トナー像が、転写部材を通過するときを意味する。

また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記バイアス電圧印加手段は、前記転写材にトナー像を転写するとき以外に、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する際に、前記像担持体側の対向部材に、当該像担持体側にトナーを転移させるための電界を形成する直流電圧を印加することを特徴とする画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記転写材にトナー像を転写するとき以外に、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する際に、前記ロール状の転写部材を接地させることを特徴とする画像形成装置である。

この発明によれば、転写ローラ等の転写部材から除去したトナーを回収する回収部材を不要とすることによって、装置の大型化やコストアップを招くことなく、転写部材に付着したトナーを除去して、転写材の裏面汚れを防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。

図２において、１はタンデム型のデジタルカラー複写機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複写機本体１の一端側の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。

上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとしてＩＰＳ１２（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、このＩＰＳ１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の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）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、所定の色の原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。

ところで、上記タンデム型のデジタルカラー複写機本体１の内部には、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１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。

これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成するＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を現像する現像器１７、クリーニング装置１８とから構成されている。

上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、半導体レーザー１９を原稿色材階調データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザー光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、再び反射ミラー２０、２１及び複数枚の反射ミラー２３、２４を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。

上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された像担持体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって多重に転写される。この転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、ストリッピングロール２８と、ステアリングロール２９と、アイドルロール３０と、バックアップロール３１と、アイドルロール３２との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するＰＥＴ等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン （Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、対向部材としてのバックアップロール３１に圧接するロール状の転写部材としての２次転写ロール３３によって、圧接力及び静電気力で転写材としての転写用紙３４上に２次転写され、この各色のトナー像が転写された転写用紙３４は、２連の搬送ベルト３５、３６によって定着器３７へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された転写用紙３４は、定着器３７によって熱及び圧力で定着処理を受け、複写機本体１の外部に設けられた排出トレイ３８上に排出される。

上記転写用紙３４は、図２に示すように、複数の給紙カセット３９、４０、４１のうちの何れかから所定のサイズのものが、給紙ローラ４２及び用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介して、レジストロール４６まで一旦搬送される。上記給紙カセット３９、４０、４１のうちの何れかから供給された転写用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４６によって中間転写ベルト２５上へ送出される。
なお、図２中、６０は中間転写ベルト２５の表面をクリーニングするブレート６０ａと回転ブラシ６０ｂとからなる中間転写ベルト用のクリーナを示すものである。

図３は上記デジタルカラー複写機の各画像形成ユニットを示すものである。

上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、図３に示すように、すべて同様に構成されており、これら４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋを備えており、これらの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面は、一次帯電用のスコロトロン１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ又は帯電ロールによって一様に帯電される。これらの一次帯電用のスコロトロン１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、感光体ドラム１５側が開口した断面矩形の枠体状に形成された放電シールド５０と、この放電シールド５０内に張設された２本の放電ワイヤー５１と、放電シールド５０の開口部５２の外側に配設されたグリッド電極５３とから構成されている。また、上記一次帯電用のスコロトロン１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋには、放電シールド５０の背面部に長手方向に沿った細長い開口部５４が、幅方向の一端側寄りに開口されており、この開口部５４から図示しない送風装置によってスコロトロン１６の内部に送風するようになっている。

上記感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面は、一次帯電用のスコロトロン１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋによって一様に帯電された後、ＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射される像形成用のレーザービームＬＢが走査露光されて、各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋの現像ロール５５によってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの帯電により中間転写ベルト２５上に順次多重に転写される。

なお、上記感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング前コロトロン５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋによって除電されるとともに、クリーニング装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって残留トナーや紙粉等が除去され、更にイレーズランプ５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋによって残留電荷が消去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、クリーニングブラシ５８と、クリーナーブレード５９とを備えており、これらのクリーニングブラシ５８やクリーナーブレード５９によって、感光体ドラム１５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。

ところで、この実施の形態では、像担持体上に担持されたトナー像を転写材に転写するロール状の転写部材と、前記ロール状の転写部材の表面に圧接する固定配置された導電性ブラシとを備え、前記ロール状の転写部材の表面に付着したトナーを導電性ブラシによって拡散するように構成した画像形成装置において、前記ロール状の転写部材として、導電性芯材の表面に発泡材料からなる多孔質弾性体を被覆した多孔質転写ロールを用い、前記転写材にトナー像を転写するときには、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧からなるバイアス電圧を印加し、前記転写材にトナー像を転写するとき以外は、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段を備えるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記バイアス電圧印加手段は、前記転写材にトナー像を転写するとき以外に、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する際に、前記像担持体側の対向部材に、当該像担持体側にトナーを転移させるための電界を形成する直流電圧を印加するように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記転写材にトナー像を転写するとき以外に、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する際に、前記ロール状の転写部材を接地させるように構成されている。

すなわち、上記の如く構成されたタンデム型のデジタルカラー複写機では、図１及び図４に示すように、二次転写ロール３３として、導電性芯材としてのステレンス等の金属からなる芯金６１の表面に、発泡性ポリウレタン等からなる発泡材料製のスポンジ状の多孔質弾性体６２を被覆した転写ロールが用いられている。このように、上記二次転写ロール３３は、その表面が発泡性ポリウレタン等からなる発泡材料製のスポンジ状の多孔質弾性体６２によって形成されているため、当該二次転写ロール３３の表面には、図５に示すように、小さな発泡セル６３が略一様に開口した状態となっている。なお、上記発泡セル６３の開口した大きさは、５０〜３００μｍ程度である。

この二次転写ロール３３は、抵抗値として、金属平面に芯金に１ｋｇの荷重を付加して押し付け、バイアス電圧として１ｋｖの電圧を印加したときの抵抗値が、７．２ｌｏｇΩであるものを用いている。上記二次転写ロール３３の抵抗値は、７．２ｌｏｇΩよりも大幅に高過ぎると、放電ムラが生じて転写不良が生じるとともに、低過ぎると、トナー像の転写が良好に行なうことが困難となる。上記二次転写ロール３３の芯金６１は、例えば、接地されており、０Ｖの電位となっている。

また、上記二次転写ロール３３の表面には、図１及び図４に示すように、固定配置された導電性ブラシ６４が圧接するように配設されており、当該導電性ブラシ６４には、図１に示すように、バイアス電圧印加手段としてのバイアス電源６５によって、所定の電圧が印加されるようになっている。

上記バイアス電源６５は、転写材にトナー像を転写するときには、前記導電性ブラシ６４にトナーと同極性（マイナス極性）の直流電圧からなるバイアス電圧を直流電源６６によって印加し、前記転写材にトナー像を転写するとき以外は、前記導電性ブラシ６４にトナーと同極性（マイナス極性）の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を、直流電源６７と交流電源６８によって印加するように構成されている。また、上記導電性ブラシ６４に印加する電圧の切り替えは、ＣＰＵ６９からの信号に基づいて切り替えスイッチ７０によって行なうように構成されている。

ここで、上記転写材にトナー像を転写するときとは、文字通り、転写材としての転写用紙３４上に、中間転写ベルト２５上に転写されたトナー像を二次転写する場合を意味し、転写用紙３４と転写用紙３４との間におけるインターイメージ部においても、トナーと同極性の直流電圧が導電性ブラシ６３に印加される。

また、上記転写材にトナー像を転写するとき以外とは、文字通り、転写材としての転写用紙３４上に、中間転写ベルト２５上に転写されたトナー像を二次転写する場合以外を意味する。具体的には、例えば、中間転写ベルト２５上に形成されるプロセスコントロールサイクル時のプロセスコントロール（画像形成条件制御）用のパッチ（トナー像）、あるいはレジストコントロールサイクル時のレジストコントロール（画像形成位置制御）用のパッチ（トナー像）、もしくは転写用紙３４にジャムが発生したときに転写用紙に転写されずに像担持体上に残った未転写トナー像が、中間転写ベルト２５を通過するときを意味する。

上記プロセスコントロールサイクル時やレジストコントロールサイクル時は、デジタルカラー複写機の特別のサイクルであるため、当該カラー複写機の動作を制御するＣＰＵ等の制御回路からの信号で知ることができる。また、転写用紙３４にジャムが発生したときは、二次転写ロール３３よりも上流側の用紙搬送路（図２の符号４６）で転写用紙３４にジャムが発生した場合には、図示しないジャムセンサによって検知されるため、ＣＰＵ６９等の制御によって二次転写ロール３３に印加されるバイアス電圧が切り替えられる。なお、上記二次転写ロール３３よりも下流側の用紙搬送路（図２の符号４６）で転写用紙３４にジャムが発生しても、転写用紙３４へのトナー像の転写が終了しているため、問題となることはない。

上記転写材にトナー像を転写するときに、導電性ブラシ６４に印加されるトナーと同極性の直流電圧としては、例えば、−１５００Ｖ程度に設定されるが、これに限定されるものではなく、−１０００Ｖ〜−２０００Ｖの電圧であっても高い電圧であっても良い。

また、上記転写材にトナー像を転写するとき以外に、導電性ブラシ６４に印加されるトナーと同極性の直流電圧も、例えば、同じく−１５００Ｖ程度に設定され、又、交流電圧としては、１００〜１０００Ｖ程度、周波数１〜２ｋＨｚ程度に設定されるが、これに限定されるものではない。

上記導電性ブラシ６４としては、例えば、ナイロン製の固定ブラシが用いられ、図４に示すように、ブラシの繊維７１の太さが２Ｄ（デニール）、ブラシ密度が４３０ｋ／ｉｎｃｈ² のブラシを保持部材７２に植毛し、抵抗が１５０Ｖ印加時で５ｌｏｇΩのブラシが用いられ、二次転写ロール３３の表面に対して食い込み量が５ｍｍ程度となるように配置されている。

また、上記二次転写ロール３３と中間転写ベルト２５を介して対向する対向ロール３１としては、例えば、図４に示すように、導電性芯材としてのステレンス等の金属からなる芯金７３の表面に、エピクロルヒドリンゴムで形成した導電性のゴム材料７４を被覆したゴムロールが用いられ、その抵抗値として金属平面に１ｋｇの荷重で押し付け、バイアス電圧として１ｋｖの電圧を印加したときの抵抗の値が７．５ｌｏｇΩであるものを用いている。

上記対向ロール３１には、図１に示すように、第２のバイアス電源８０によって、トナーの帯電極性と逆極性でトナーを引き付けるプラス極性の直流電圧を印加する直流電源８１と、トナーの帯電極性と同極性のマイナス極性の直流電圧を印加する直流電源８２とが、ＣＰＵ６９からの信号に基づいて切り替えスイッチ８３によって切り替えられて接続されるように構成されている。

以上の構成において、この実施の形態に係るカラー複写機では、次のようにして、転写ローラ等の転写部材から除去したトナーを回収する回収部材を不要とすることによって、装置の大型化やコストアップを招くことなく、転写部材に付着したトナーを除去して、転写材の裏面汚れを防止することが可能となっている。

すなわち、上記カラー複写機では、図２に示すように、中間転写ベルト２５から転写用紙３４上にトナー像を転写する際に、図５に示すように、当該トナー像が転写される転写用紙３３とその転写用紙３３に続く次の転写用紙３３との間で、像担持体としての中間転写ベルト２５と二次転写ロール３３が直接接触するインターイメージ部７５が存在する。このインターイメージ部７５における中間転写ベルト２５の表面には、感光体ドラム１５と接触する際に、かぶりトナーが転写され、当該中間転写ベルト２５上には、かぶりトナー７６が付着している場合がある。

ところで、この実施の形態では、転写用紙３４にトナー像を転写するときは、図１に示すように、導電性ブラシ６４にトナーと同極性の直流電圧が、バイアス電源６４によって印加されている。そのため、上記中間転写ベルト２５のインターイメージ部７５では、転写電界によって本来の帯電極性であるマイナス極性と逆極性に帯電した逆極性のかぶりトナー７６が、二次転写ロール３３に付着した場合であっても、当該逆極性トナー７６は、図７に示すように、導電性ブラシ６４による機械的な力で、二次転写ロール３３表面の発泡セル６３内に押し込まれるか、又は二次転写ロール３３表面の発泡セル６３内に押し込まれなかったトナー７６は、導電性ブラシ６３に印加されるトナーと同極性（マイナス極性）の直流電圧によって静電気的に捕獲されるため、図７に示すように、二次転写ロール３３の表面に付着するのを防止することができる。

そのため、上記トナー像の二次転写工程において、トナー像が転写された転写用紙３４に対して、インターイメージ部７６を介して続いて給紙される転写用紙３４には、図６に示すように、二次転写ロール３３の表面にかぶりトナー７６が存在しないので、当該転写用紙３４に裏面汚れが発生するのを防止することができる。

また、上記カラー複写機では、図８に示すように、所定のタイミングで、プロセスコントロールサイクル時のプロセスコントロール用のパッチ９１や、レジストコントロールサイクル時のレジストコントロール用のパッチ９２が、中間転写ベルト２５上に形成されるが、当該プロセスコントロール用のパッチや、レジストコントロールサイクル時のレジストコントロール用のパッチは、転写用紙３４上に二次転写されることなく、中間転写ベルト用のクリーニング装置によって除去される。

その際、二次転写ロール３３は、中間転写ベルト２５上に形成されたプロセスコントロール用のパッチ９１や、レジストコントロールサイクル時のレジストコントロール用のパッチ９２と直接接触するため、二次転写ロール３３の表面には、中間転写ベルト２５上に形成されたプロセスコントロール用のパッチ９１や、レジストコントロールサイクル時のレジストコントロール用のパッチ９２を形成するトナーが多量に付着することになる。

そして、上記二次転写ロール３３の表面に付着した多量のトナーが、導電性ブラシ６４に吸着されるが、当該導電性ブラシ６３には、切り替えスイッチ７０によって切り替えられ、トナーと同極性の直流電圧を印加することで、導電性定ブラシ６４の先端に蓄積された多量のトナーを、静電気的な反発力によって二次転写ロール３３側に戻して、しかも対向ロール３１にトナーと逆極性（プラス極性）の電圧（１００Ｖ〜２０００Ｖ）を印加することで、二次転写ロール３３から中間転写ベルト２５に戻すことができ、次にプリントするときに転写用紙３４に裏面汚れが発生するのを防止することができる。

また、上記導電性ブラシ６４には、トナーと同極性の直流電圧に重畳して交流電圧を印加することによって、当該導電性ブラシ６４に蓄積したトナーを二次転写ロール３３との間で往復飛翔させて、二次転写ロール３３側に移動しやすくするために、導電性ブラシ６４にトナーが蓄積することをより一層効果的に防ぐことが可能となる。

このため、プリント時に導電性ブラシ６４に蓄積したトナーが二次転写ロール３３に移動することがなく、転写用紙３４の裏面汚れが発生しない。また、上記二次転写ロール３３は、その表面に多孔質の弾性体６２を有するため、当該二次転写ロール３３自体がある程度トナーを保持する能力を有しており、又、二次転写ロール３３が保持したトナーは、所定のタイミングで中間転写ベルト２５側に戻して廃棄できるため、導電性ブラシ６４にトナーの回収部材を設ける必要がなく、装置の小型化及びコストダウンが可能となる。

なお、通常、プリント時に導電性ブラシ６４に交流電圧を重畳させると、二次転写ロール３３の発泡セル６３内に埋まり込んでいるトナーが、導電性ブラシ６４との間で往復運動をするため、導電性ブラシ６４によるトナー拡散（まきちらし）作用が行なわれてしまって、発泡セル６３内に留まることができず、転写用紙３４の裏面汚れが悪化する傾向にあるため、プリント時に導電性ブラシ６４に交流電圧を重畳させることは好ましくない。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複写機の要部を示す概略構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機を示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機の画像形成ユニットを示す構成図である。 図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複写機の要部を示す構成図である。 図５は二次転写ロールの表面近傍を示す拡大模式図である。 図６は中間転写ベルトのインターイメージ部を示す説明図である。 図７は二次転写ロールの表面近傍における導電性ブラシの作用を示す拡大模式図である。 図８は中間転写ベルト上に形成されるプロセスコントロール用のパッチを示す説明図である。 図９は中間転写ベルト上に形成されるレジストコントロール用のパッチを示す説明図である。

符号の説明

３３：二次転写ロール、６１：芯金、６２：多孔質弾性体、６３：発泡セル、６４：導電性ブラシ、６５：バイアス電源。

Claims (3)

1. 像担持体上に担持されたトナー像を転写材に転写するロール状の転写部材と、前記ロール状の転写部材の表面に圧接する固定配置された導電性ブラシとを備え、前記ロール状の転写部材の表面に付着したトナーを導電性ブラシによって拡散するように構成した画像形成装置において、
   前記ロール状の転写部材として、導電性芯材の表面に発泡材料からなる多孔質弾性体を被覆した多孔質転写ロールを用い、
   前記転写材にトナー像を転写するときには、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧からなるバイアス電圧を印加し、
   前記転写材にトナー像を転写するとき以外は、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段を備えた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、
   前記バイアス電圧印加手段は、前記転写材にトナー像を転写するとき以外に、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する際に、前記像担持体側の対向部材に、当該像担持体側にトナーを転移させるための電界を形成する直流電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記転写材にトナー像を転写するとき以外に、前記導電性ブラシにトナーと同極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加する際に、前記ロール状の転写部材を接地させることを特徴とする画像形成装置。

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