JP2007058022A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置が大型化したり、コストアップを招くことなく、しかも、メインテナンスが煩雑となることがなく、簡単な構成でロール状の転写部材の表面に付着したトナーを除去することができ、転写材の裏面汚れを確実に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】 像担持体上に担持されたトナー像を、直接又は中間転写体に一旦転写した後、当該中間転写体から転写媒体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ように配置されたトナー拡散手段とを備え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、前記ロール状の転写部材の表面に圧接するトナー拡散手段としてブラシ部材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、中間転写方式を採用した画像形成装置において、中間転写体から用紙等の転写媒体へのトナー像の転写を、接触式の帯電部材を用いて行う際に、当該接触式の帯電部材の表面に付着したトナーによって転写媒体に裏面汚れが発生するのを防止する技術に関するものである。

特開平０７−１９９６０２号公報 特開平０７−１９９６０３号公報 特開平０７−１９１５２５号公報 特開平０６−０９５５２９号公報 特開平０２−２７２５９４号公報 特開平０２−２７２５８９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、中間転写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、接触式の帯電部材としての二次転写ロールによって転写用紙等の転写媒体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、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が、二次転写ロール上に付着する。

また、上記画像形成装置では、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する。

さらに、上記画像形成装置では、感光体ドラムの現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧の立ち上がりのバラツキによって、感光体ドラムの表面に帯状のトナー像が形成されてしまい、当該トナー帯が中間転写ベルトを介して二次転写ロール上に付着する場合がある。

そして、上記画像形成装置では、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やトナー帯が、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、特開平０７−１９９６０３号公報や特開平０７−１９９６０２号公報、あるいは特開平０７−１９１５２５号公報、特開平０６−０９５５２９号公報、特開平０２−２７２５９４号公報、特開平０２−２７２５８９号公報等に開示されたものが既に提案されている。

上記特開平０７−１９９６０３号公報に係る画像形成装置は、回転する感光体と、その表面にそれぞれ接触して回転する帯電ローラ及び転写ローラと、その各ローラにそれぞれ電圧を印加する電源と、前記各ローラの表面を清掃する各クリーニング部材とを備えた画像形成装置において、前記帯電ローラ及び転写ローラをそれぞれ前記各クリーニング部材を介して加圧することにより前記感光体にそれぞれ圧接させる加圧手段を設けると共に、該加圧手段の非加圧時に前記帯電ローラ及び転写ローラが自重で前記感光体に対して当接又は離間するように該帯電ローラ及び転写ローラを支持するように構成したものである。

また、上記特開平０７−１９９６０２号公報に係る画像形成装置は、回転する感光体と、その表面にそれぞれ接触して回転する帯電ローラ及び転写ローラと、その各ローラにそれぞれ電圧を印加する電源と、前記各ローラの表面を清掃する各クリーニング部材とを備えた画像形成装置において、前記帯電ローラ及び転写ローラにそれぞれ接する各クリーニング部材にそれぞれ導電性を有する導電部を設け、その各導電部を介して前記電源から前記帯電ローラ及び転写ローラに電圧を印加するようにし、前記帯電ローラ及び転写ローラを前記各クリーニング部材を介して加圧することにより前記感光体にそれぞれ圧接させる加圧手段を設けるように構成したものである。

さらに、上記特開平０７−１９１５２５号公報に係り電子写真装置は、回動する像担持体と、その像担持体に接触しながら回転する帯電ローラ，転写ローラ，除電ローラ等のローラ部材とを備えた電子写真装置において、前記ローラ部材の周面に転接してその表面を研磨する研磨用ローラを設け、前記ローラ部材と該研磨用ローラとの少なくとも表層の硬度を異ならせるように構成したものである。

又、上記特開平０６−０９５５２９号公報に係る画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成し、該可視画像を、送給される記録材の裏面に接触して転写用の電荷を付与する接触帯電式転写手段によって、前記像担持体から記録材上に転写する画像形成装置において、前記接触帯電式転写手段に転写時とは逆極性のクリーニング用のバイアス電圧を印加する手段と、前記接触帯電式転写手段に当接して摺擦によりクリーニングを行なう接離可能なクリーニング手段とを具備するように構成したものである。

更に、上記特開平０２−２７２５９４号公報に係る画像形成装置は、像担持体と、これに圧接して該像担持体および（または）転写材にバイアス電圧を印加する接触型の弾性帯電手段を備えた画像形成装置において、前記弾性帯電手段にスポンジ材からなるクリーニング手段を当接してなるように構成したものである。

また、上記特開平０２−２７２５８９号公報に係る画像形成装置は、像担持体と、これに圧接して該像担持体および（または）転写材にバイアス電圧を印加する接触型の弾性帯電手段を備えた画像形成装置において、前記弾性帯電手段にフェルト材からなるクリーニング手段を当接してな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、上記特開平０７−１９９６０３号公報や特開平０７−１９９６０２号公報、あるいは特開平０７−１９１５２５号公報、特開平０６−０９５５２９号公報、特開平０２−２７２５９４号公報、特開平０２−２７２５８９号公報に開示された技術の場合には、転写ローラ等のローラ部材の表面を研磨やクリーニングする研磨用ローラあるいはクリーニング手段を設けたりするように構成したものであるが、かかる技術の場合には、クリーニング手段を転写ローラの表面から接離させる必要があるため、構成が複雑となったり、装置が大型化するばかりか、コストアップを招くという問題点を有していた。また、上記転写ローラ等のローラ部材の表面を研磨する研磨用ローラを用いた場合には、転写ローラ等の寿命が大幅に短くなるという別の問題点をも有していた。

さらに、上記特開平０２−２７２５９４号公報や特開平０２−２７２５８９号公報等に開示されているように、弾性帯電手段にスポンジ材やフェルト材からなるクリーニング手段を当接した場合には、これらスポンジ材やフェルト材がトナーによって目詰まりを起こすため、所定のタイミングでスポンジ材やフェルト材を新しいものと交換する必要があり、メインテナンスが煩雑となる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、装置が大型化したり、コストアップを招くことなく、しかも、メインテナンスが煩雑となることがなく、簡単な構成でロール状の転写部材の表面に付着したトナーを除去することができ、転写材の裏面汚れを確実に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、直接又は中間転写体に一旦転写した後、当該中間転写体から転写媒体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ように配置されたトナー拡散手段とを備え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、前記ロール状の転写部材の表面に圧接するトナー拡散手段としてブラシ部材を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
なお、上記ブラシ部材としては、例えば、導電性ブラシが用いられるが、これに限定されるものではなく、絶縁性ブラシを用いても同様の効果を得ることができる。

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、
前記多孔質転写ロールの発泡セルのセル径を、前記ブラシ部材のブラシ径よりも大きく設定した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、
前記ブラシ部材は、前記多孔質転写ロールの表面に圧接するように固定配置されたことを特徴とする画像形成装置である。

又、請求項４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、
前記ブラシ部材は、多孔質転写ロールの表面に圧接して回転自在な円筒形状に形成され、当該ブラシ部材と多孔質転写ロールの回転速度の速度比を、０．４以下に設定した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、装置が大型化したり、コストアップを招くことなく、しかも、メインテナンスが煩雑となることがなく、簡単な構成でロール状の転写部材の表面に付着したトナーを除去することができ、転写材の裏面汚れを確実に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、導電性を得るために、ポリイミド樹脂にカーボンブラックを分散してフィルム状に形成した無端ベルト状のものが用いられる。

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、直接又は中間転写体に一旦転写した後、当該中間転写体から転写媒体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ように配置されたトナー拡散手段とを備え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、前記ロール状の転写部材の表面に圧接するトナー拡散手段としてブラシ部材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、前記多孔質転写ロールの発泡セルのセル径を、前記ブラシ部材のブラシ径よりも大きく設定するように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記ブラシ部材は、前記多孔質転写ロールの表面に圧接するように固定配置されたものである。

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（ロール状の転写部材）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。この多孔質弾性体６２の硬度は、アスカーＣ硬度で３５°に設定されている。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。上記発泡セル６３の平均したセル径（直径）は、約２５０μｍ程度に設定されている。

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、７〜８ｌｏｇΩ程度のものを用いている。上記二次転写ロール３３の抵抗値は、８ｌｏｇΩ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、７ｌｏｇΩよりも大幅に低過ぎると、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、トナー拡散手段として、固定配置された導電性ブラシ（ブラシ部材）６４が圧接するように配設されている。この導電性ブラシ６４としては、例えば、導電性ナイロンからなる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（ｋ＝１０００）／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０．５ｍｍ程度となるように配置されている。また、上記ブラシ繊維７１の長さは、５ｍｍに、導電性ブラシ６４の幅は、１０ｍｍにそれぞれ設定されている。
なお、上記トナー拡散手段としては、導電性ブラシ６４からなるブラシ部材に限らず、絶縁性ブラシからなるものを用いても良い。

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。

さらに、上記中間転写ベルト２５としては、ポリイミドからなり、表面抵抗が１１．８ｌｏｇΩ／□のものを用いている。

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、装置が大型化したり、コストアップを招くことなく、しかも、メインテナンスが煩雑となることがなく、簡単な構成でロール状の転写部材の表面に付着したトナーを除去することができ、転写材の裏面汚れを確実に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６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７６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。

また、上記カラー複写機では、各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上において、当該感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧の立ち上がりのバラツキによって、感光体ドラムドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に帯状のトナー像が形成されてしまい、当該トナー帯が多重に中間転写ベルト２５上に転写された後、当該中間転写ベルト２５を介して黒色のトナー帯として二次転写ロール上に付着する場合がある。

さらに、上記カラー複写機では、図７及び図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６０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。

また、上記カラー複写機では、二次転写ロール３３の表面に付着したトナーを、中間転写ベルト２５上に戻して、当該二次転写ロール３３の表面をクリーニングするため、クリーニングサイクルとして、二次転写ロール３３の表面に付着した正規帯電極性のマイナストナーを、中間転写ベルト２５側に転写させる目的で、対向ロール３１に所定のタイミングでプラスのバイアス電圧を印加するように構成されている。

ところで、転写用紙３４の裏面汚れは、バイアス電圧の印加によるクリーニングサイクルで、中間転写ベルト２５上に戻れなかったトナーが、画像形成時に、転写用紙３４が二次転写位置に来ると、図９に示すように、ニップ圧力の増加、及びトナーと用紙との間の付着力の方がトナーと中間転写ベルト２５との間の付着力よりも大きいことに起因して、二次転写ロール３３の表面に付着したままのトナー１００が、転写用紙３４の裏面に付着することによって発生すると考えられる。

そこで、転写用紙３４の裏面汚れを防止するためには、二次転写ロール３３の表面に付着したトナー１００の層数を少なくすることと、応力が集中しやすい発泡セル６３の最表面のトナー１００の量自体を少なくすることが効果的と想定される。

そこで、この実施の形態では、二次転写ロール３３として、図５に示すように、その表面に開口した発泡セル６３を多数有する多孔質弾性体６２からなるものを用いているとともに、当該二次転写ロール３３の表面には、図１０に示すように、導電性ブラシ６４を圧接するように構成されている。

そして、まず、上記二次転写ロール３３の表面に圧接する導電性ブラシ６４によって、図１０に示すように、当該二次転写ロール３３の表面に付着したトナー１００を拡散することにより、二次転写ロール３３の表面に付着したトナー１００の層数を少なくするとともに、二次転写ロール３３の表面に付着したトナー１００を発泡セル６３内に移動させることで、転写用紙３４の裏面に付着し易いトナー１００自体を少なくする。

次に、上記導電性ブラシ６４の先端部に付着したトナー１００は、当該導電性ブラシ６４の先端部が二次転写ロール３３表面の発泡セル６３を通過する際に、図１１に示すように、この発泡セル６３によってクリーニングされ、導電性ブラシ６４の先端部に付着したトナー１００が除去される。

さらに、未転写トナー像やトナーパッチのように、大量のトナーが二次転写ロール３３の表面に付着した場合でも、この大量のトナー１００は、導電性ブラシ６４によって除去されて、当該導電性ブラシ６４に一時的に保持されるため、転写用紙３４の裏面汚れが極端に発生するのを回避することができる。また、上記導電性ブラシ６４によって除去された大量のトナー１００は、二次転写ロール３３表面の発泡セル６３によって徐々に回収され、これらのトナー１００は、正規帯電極性のトナー１００であるため、ロール３３表面の発泡セル６３によって徐々に回収されるともに、次のクリーニングサイクルによって中間転写ベルト２５の表面に転写され、中間転写ベルト用のクリーニング装置６０によって除去されるようになっている。

なお、本発明者は、転写用紙３４のジャム時に、中間転写ベルト２５上に残留したベタ画像によって、転写用紙３４の裏面汚れが発生しないことを実験によって確認している。

このように、上記カラー複写機では、多孔質弾性体からなる二次転写ロール３３と、導電性ブラシ６４との組み合わせという簡単な構成によって、装置が大型化したり、コストアップを招くことなく、しかも、メインテナンスが煩雑となることがなく、簡単な構成でロール状の転写部材の表面に付着したトナーを除去することができ、転写用紙３４の裏面汚れを確実に防止することが可能となっている。

実験例
次に、本発明者は、上記実施の形態に係る画像形成装置の効果を確認するため、画像形成装置としてDocu Centre Color f450を改造して、図４に示すような二次転写ロール３３と導電性ブラシ６４とを組み合わせた機構を装着し、連続して２００ｋ（２０万枚）のプリント動作を行う実験を行い、黒色のトナー帯と、レジコンパッチによる転写用紙３４の裏面汚れの発生を確認した。なお、上記実験は、低温低湿環境下（温度１０℃、相対湿度１５％）において行った。

図１２は上記実験の結果を示すグラフである。

この図１２から明らかなように、導電性ブラシ６４を設けた場合には、２００ｋ（２０万枚）のプリント動作を行っても、転写用紙３４の裏面汚れの発生が、問題とならないレベルであるグレード１．５未満であり、転写用紙３４の裏面汚れの発生を確実に防止できることがわかった。

また、図１３乃至図１６は上記実験の開始時と終了時における転写用紙３４の裏面汚れの発生レベルを示すグラフである。

これらの図１３及び図１４から明らかなように、初期的に転写用紙３４の裏面汚れの発生グレードが、黒色のトナー帯が１．０以下であり、レジコンパッチが約１．０程度であり、共に良好であった。

また、これらの図１５及び図１６から明らかなように、２００ｋ（２０万枚）のプリント動作後であっても、転写用紙３４の裏面汚れの発生グレードが、黒色のトナー帯が１．０以下であり、レジコンパッチも１．５未満に抑えることができることがわかった。
なお、図１３〜図１６中、横軸は、パッチが通過するときに対向ロール３１の芯金７３に印加される転写ロール印加バイアス電圧を示している。

実施の形態２
図１７はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、導電性ブラシが、多孔質転写ロールの表面に圧接して回転自在な円筒形状に形成され、当該導電性ブラシと多孔質転写ロールの回転速度の速度比を、０．４以下に設定するように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図１７に示すように、導電性ブラシ６４が回転自在な円筒形状に形成されており、この導電性ブラシロール６４は、多孔質転写ロール３３の表面に圧接して所定の回転速度で回転駆動されるように構成されている。なお、導電性ブラシロール６４を構成するパラメータは、前記実施の形態１と同様に構成されている。

また、上記導電性ブラシロール６４は、二次転写ロール３３の表面速度に対して、速度差をもって回転駆動されるように構成されている。この導電性ブラシロール６４は、二次転写ロール３３の表面速度に対して、速度比が０．４以下となるように設定されている。

このように、導電性ブラシロール６４は、二次転写ロール３３の表面速度に対して、速度差をもって回転駆動されるように構成され、且つ速度比が０．４以下となるように設定することによって、図１８に示すように、転写用紙３４の裏面汚れをより一層効果的に防止することが可能となっている。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

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８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。 図９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作用を示す模式図である。 図１０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作用を示す模式図である。 図１１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作用を示す模式図である。 図１２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実験例を示すグラフである。 図１３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実験例を示すグラフである。 図１４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実験例を示すグラフである。 図１５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実験例を示すグラフである。 図１６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実験例を示すグラフである。 図１７はこの発明の実施の形態２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１８はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのカラー複写機の実験例を示すグラフである。

符号の説明

１５：感光体ドラム（像担持体）、２５：中間転写ベルト（中間転写体）、３３：二次転写ロール（ロール状の転写部材）、６２：多孔質弾性体、６４：導電性ブラシ。

Claims (4)

1. 像担持体上に担持されたトナー像を、直接又は中間転写体に一旦転写した後、当該中間転写体から転写媒体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ように配置されたトナー拡散手段とを備え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、前記ロール状の転写部材の表面に圧接するトナー拡散手段としてブラシ部材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、
   前記多孔質転写ロールの発泡セルのセル径を、前記ブラシ部材のブラシ径よりも大きく設定した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、
   前記ブラシ部材は、前記多孔質転写ロールの表面に圧接するように固定配置されたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記ブラシ部材は、多孔質転写ロールの表面に圧接して回転自在な円筒形状に形成され、当該ブラシ部材と多孔質転写ロールの回転速度の速度比を、０．４以下に設定したことを特徴とする画像形成装置。

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