JP2019211741A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体現像剤を用いる湿式画像形成装置において、中間転写ベルト上の転写残トナーの除去と紙粉の除去とを両立することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、液体現像剤を用いて形成された画像を担持する像担持体１と、中間転写体１０と、２次転写手段７と、中間転写体１０の回転方向において２次転写部Ｎ２より下流かつ１次転写部Ｎ１より上流の第１のクリーニング部ＣＬ１で中間転写体１０の外周面に当接する第１のクリーニングローラ４２と、第１のクリーニングローラ４２に第１の極性の電圧を印加する第１の電源４８と、中間転写体１０の回転方向において第１のクリーニング部ＣＬ１より下流かつ１次転写部Ｎ１より上流の第２のクリーニング部ＣＬ２で中間転写体１０の外周面に当接する第２のクリーニングローラ４５と、第２のクリーニングローラ４５に第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を印加する第２の電源４９と、を有する構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、液体のキャリア（キャリア液）中にトナー粒子（トナー）が分散された液体現像剤を用いて画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又はこれらの機能のうち複数を備えた複合機などの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置として、感光ドラムなどの像担持体に形成された静電潜像を、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて現像して画像を形成する湿式画像形成装置が知られている。また、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に１次転写し、そのトナー像を中間転写体から紙などの記録材に２次転写する中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写体としては、例えば、無端状のベルトで構成された中間転写ベルトが用いられる。

このような画像形成装置では、２次転写時に中間転写ベルト上のトナー像の一部が記録材に転写されずに、中間転写ベルト上にトナー（転写残トナー）が残留する。中間転写ベルトに転写残トナーが付着していると、そのトナーが後続の画像の非画像部に付着するなどして、画像劣化の原因となる。また、中間転写ベルトには、記録材から発生したり記録材に付着していたりする紙粉が付着する。紙粉は、炭酸カルシウムをはじめとする填料や、パルプなどを含む。中間転写ベルトに紙粉が付着していると、中間転写ベルトから感光ドラムに紙粉が転移し、その紙粉がクリーニング部材と感光ドラムとの間に挟み込まれるなどして、感光ドラムのクリーニング不良の原因となる。

中間転写ベルト上の転写残トナーを除去する方法としては、例えば、中間転写ベルトに当接させたクリーニングローラにトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して、中間転写ベルトからクリーニングローラへトナーを転移させる方法がある（特許文献１）。この方法よると、トナーとクリーニングローラとの間に発生する静電気力により、トナーが帯電していればトナーの粒径に関わらず除去することが容易である。

また、中間転写ベルト上の転写残トナーを除去する別の方法として、弾性体で形成されたブレードにより中間転写ベルト上の現像剤をせき止める方法がある（特許文献２）。

特許０４７８４８５８号 特許第４１２６１５４号

しかしながら、クリーニングローラを用いた特許文献１に記載の構成では、中間転写ベルト上の転写残トナーの除去と紙粉の除去とを両立することができない。図７は、発明者らの実験により、クリーニングローラに印加する電圧と、転写残トナー及び紙粉のそれぞれのクリーニングローラへの移動率との関係を調べた結果を示す。図７に示すように、クリーニングローラにトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加した場合、転写残トナーは除去できるが、紙粉の一成分である炭酸カルシウムは除去できない。一方、クリーニングローラにトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加した場合、トナーとは逆極性に帯電した炭酸カルシウムは除去できるが、転写残トナーは除去できない。そのため、特許文献１に記載の構成では、中間転写ベルト上の転写残トナーを除去するクリーニングローラによって紙粉を除去することができずに、感光ドラムのクリーニング不良を引き起こす可能性がある。

また、特許文献２に記載のブレードを用いる構成では、中間転写ベルトとブレードとの間に紙粉が挟まることで、トナーがブレードによってせき止められずにブレードをすり抜ける「すり抜け」が発生することがある。特に、液体現像剤においては、トナーの粒径が１μｍ未満と小さい場合が多く、トナーのすり抜けが発生しやすい。また、中間転写ベルトが弾性体の場合、キャリア液の量が十分でないと中間転写ベルトとブレードとの摩擦力が大きくなってブレードがめくれるため、ブレードによる中間転写ベルトのクリーニングは容易ではない。

したがって、本発明の目的は、液体現像剤を用いる湿式画像形成装置において、中間転写ベルト上の転写残トナーの除去と紙粉の除去とを両立することが可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて形成された画像を担持する像担持体と、１次転写部で前記像担持体から前記画像が１次転写される回転可能な中間転写体と、２次転写部で前記中間転写体から記録材に前記画像を転写させる２次転写手段と、前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部より下流かつ前記１次転写部より上流の第１のクリーニング部で前記中間転写体の外周面に当接する第１のクリーニングローラと、前記第１のクリーニングローラに第１の極性の電圧を印加する第１の電源と、前記中間転写体の回転方向において前記第１のクリーニング部より下流かつ前記１次転写部より上流の第２のクリーニング部で前記中間転写体の外周面に当接する第２のクリーニングローラと、前記第２のクリーニングローラに前記第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を印加する第２の電源と、を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、液体現像剤を用いる湿式画像形成装置において、中間転写ベルト上の転写残トナーの除去と紙粉の除去とを両立することが可能となる。

画像形成装置の概略断面図である。 画像形成部の概略断面図である。 ベルトクリーニング装置の概略断面図である。 画像形成装置の他の例の概略断面図である。 ２次転写ユニットの概略断面図である。 ２次転写ユニットの他の例の概略断面図である。 クリーニングローラによる中間転写ベルト上の転写残トナーと紙粉のクリーニング性を説明するためのグラフ図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式によりフルカラー画像を形成することができる、中間転写方式を採用したタンデム型の湿式画像形成装置（フルカラープリンタ）である。画像形成装置１００は、装置本体と通信可能なパーソナルコンピュータなどの外部機器や画像読取装置からの画像情報に応じて、フルカラー画像を記録材Ｐに形成して出力することができる。記録材Ｐとしては、例えば、平均坪量５０〜４００ｇ／ｍ^２のカット用紙、ＯＨＴ（over head transparency）シートなどが挙げられる。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、後述する中間転写ベルト１０の移動方向に沿って等間隔にこの順番で配置されている。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｓは、後述する感光ドラム１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６などを有して構成されている。図２は、代表して一つの画像形成部Ｓを示す概略断面図である。

画像形成部Ｓには、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１が設けられている。本実施例では、感光ドラム１は、アルミニウムの導電性シリンダの外周面にアモルファスシリコンの感光層（光導電体）が形成されて構成されている。なお、感光ドラム１としては、有機光導電体（ＯＰＣ）を用いてもよい。本実施例では、感光ドラム１は、外径が８４ｍｍ、回転軸線方向（長手方向）の長さが３８０ｍｍである。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって所定の周速度（例えば５００ｍｍ／秒）で図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。

回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としての帯電装置２によって、所定の極性の所定の電位に一様に帯電処理される。本実施例では、帯電装置２は、スコロトロン方式のコロナ帯電器で構成されている。本実施例では、帯電装置２は、感光ドラム１の表面を一様な負極性の暗部電位（例えば−５００Ｖ）に帯電させる。帯電装置２は、アルミニウムなどの金属でシールドされた直径５０〜１００μｍ程度のタングステン製やステンレス製の放電線に、図示しない帯電電源（高圧電源）により直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１の表面を帯電させる。

帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって走査露光され、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、レーザースキャナーユニットで構成されている。露光装置３は、各色の分解色画像情報が展開された走査線画像データに基づいてＯＮ−ＯＦＦ変調されたレーザー光をレーザー発光素子から発生させ、そのレーザー光を帯電処理された感光ドラム１の表面に回転ミラーを用いて走査する。感光ドラム１の表面の露光部において電位降下が生じ、明部電位（例えば−１００Ｖ）が形成される。これにより、画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム１の表面に形成される。

感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって液体現像剤を用いて現像（可視化）される。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４ａ、供給トレイ４ｂ、循環ポンプ４ｃ、ミキサー４ｄ、循環系４ｅなどを有して構成される。現像ローラ４ａは、感光ドラム１に当接して現像ニップ（現像部）を形成する。現像ローラ４ａは、駆動手段（図示せず）により図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。現像ローラ４ａには、図示しない現像電源（高圧電源）により、上述の暗部電位と明部電位との中間値をとる直流電圧である現像バイアス（例えば−３００Ｖ）が印加される。液体現像剤は、ミキサー４ｄにおいて液体現像剤に占めるトナーの割合（以下「Ｔ／Ｄ」という。）が調整され、撹拌された後に、循環ポンプ４ｃにより循環系４ｅを経て供給トレイ４ｂに供給される。供給トレイ４ｂから現像ローラ４ａ上に供給された液体現像剤は、現像ローラ４ａの回転によって現像ニップに到達する。液体現像剤が現像ニップに到達すると、現像バイアスよりも相対的に正極性の電位である明部電位が形成された箇所の感光ドラム１に、負極性に帯電したトナーが移動して、トナー像が形成される（反転現像）。このとき、現像ローラ４ａ上のキャリア液の一部も感光ドラム１上に付着する。現像ニップを通過した後に現像ローラ４ａ上に残留したトナーは、現像クリーニングローラ（図示せず）により静電的に回収される。

４個の感光ドラム１に対向して、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ１１、テンションローラ１２、及びバックアップローラ１３に掛け渡されて張架されている。駆動ローラ１１は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動されることで中間転写ベルト１０を図中矢印Ｒ３方向に回転（周回移動）させる。テンションローラ１２は、所定の力（例えば８０Ｎ）で中間転写ベルト１０の内周面側から外周面側に向けて加圧され、中間転写ベルト１０が弛まないように中間転写ベルト１０にテンションを付与する。バックアップローラ１３は、後述する２次転写ローラ７の対向部材（対向電極）として機能する。中間転写ベルト１０は、一定の厚さのフィルム状の無端ベルトであり、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂やそれらのアロイにカーボンブラックなどの帯電防止剤を適量含有させた材料で形成したものを用いることができる。中間転写ベルト１０は、表面抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１３Ω／□となるように形成される。また、中間転写ベルト１０としては、その厚さが０．０４〜０．１ｍｍとされる。

中間転写ベルト１０の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト１０を挟み込むように感光ドラム３に当接して、感光ドラム１と中間転写ベルト１０とが接触する１次転写ニップ（１次転写部）Ｎ１を形成する。１次転写ローラ５には、図示しない１次転写電源（高圧電源）により、所定の電流（例えば１００μＡ）が流れるように、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である１次転写バイアス（例えば＋８００Ｖ）が印加される。これにより、１次転写ニップＮ１に電界が形成され、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト１０上に移動して１次転写される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が各１次転写ニップで中間転写ベルト１０上に１次転写される。このとき、感光ドラム１上のキャリア液の一部も中間転写ベルト１０上に付着する。

中間転写ベルト１０の外周面側において、バックアップローラ１３に対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ７が配置されている。２次転写ローラ７は、中間転写ベルト１０を挟み込むようにバックアップローラ１３に当接して、２次転写ローラ７と中間転写ベルト１０とが接触する２次転写ニップ（２次転写部）Ｎ２を形成する。２次転写ローラ７には、２次転写電源（高圧電源）７０により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である２次転写バイアス（例えば＋１５００Ｖ）が印加される。これにより、２次転写ニップＮ２に電界が形成され、中間転写ベルト１０上のトナー像が紙などの記録材（記録媒体、シート）Ｐ上に移動して２次転写される。このとき、中間転写ベルト１０上のキャリア液の一部も記録材Ｐ上に付着する。記録材Ｐは、記録材カセット８からピックアップローラ９によって引き出された後、搬送ローラ１４、１５などによってレジストレーションローラ１６へと搬送される。レジストレーションローラ１６は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト１０上のトナー像とタイミングを合わせて２次転写ニップＮ２へ記録材Ｐを送り出す。記録材Ｐは、２次転写ニップＮ２に導入され、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ７とに挟持されて搬送される過程で、トナーが転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト１０から分離され、定着手段としての定着装置（図示せず）に搬送される。記録材Ｐ上のトナー像は、定着装置によって記録材Ｐに定着される。定着装置は、液体現像剤の性質に応じて、例えば、記録材Ｐを加熱及び加圧したり、記録材Ｐに紫外線を照射したりすることで、記録材Ｐ上にトナー像を定着させる。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体の外部に排出（出力）される。

１次転写ニップＮ１を通過した後に感光ドラム１上に残留したトナー（キャリア液も共に残留する）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１の表面に当接するように配置されたブレード６ａによって、回転する感光ドラム１上の液体現像剤を機械的に掻き取るようにして感光ドラム１の表面を清掃する。また、２次転写ニップＮ２を通過した後に中間転写ベルト１０上に残留したトナー（キャリア液も共に残留する）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置４０によって回収される。ベルトクリーニング装置４０については、後述して詳しく説明する。

ここで、中間転写ベルト１０上には、記録材Ｐに転写されるトナー像以外に、濃度検査用のトナー像や色ずれ検査用のトナー像も転写される。これら濃度検査用のトナー像や色ずれ検査用のトナー像は、記録材Ｐには転写されず、２次転写ローラ７へ転写される。２次転写ローラ７へ転写されたトナー像は、２次転写ローラ７に当接するように配置された２次転写ローラクリーニング部材としてのブレード８０によって、キャリア液と共に２次転写ローラ７から除去される。

なお、本実施例では、中間転写ベルト１０、中間転写ベルト１０の張架ローラ１１〜１３、１次転写ローラ５、ベルトクリーニング装置４０などを有して中間転写ユニット２０が構成されている。また、本実施例では、画像形成装置１００のプロセススピードに対応する、感光ドラム１、現像ローラ４ａ、中間転写ベルト１０の周速度は、略同一である。

２．液体現像剤
本実施例では、現像剤として、分散媒であるキャリア液に分散質であるトナーを分散させた液体現像剤を用いる。液体現像剤は、シリコーン溶媒、炭化水素、エーテル類などからなるキャリア液に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の顔料を内包する中心粒径１μｍの樹脂粒子であるトナーが分散されている。また、液体現像剤には、必要に応じてトナー分散剤、帯電制御剤などが添加されている。また、液体現像剤の体積抵抗率は、１×１０^１０Ω・ｃｍ以上となっている。キャリア液としては、上述のものに限られず、例えば、紫外線硬化能を有するモノマーなども使用可能である。液体現像剤のＴ／Ｄは１〜１０ｗｔ％であり、液体現像剤の粘度は０．５〜１００ｃＰである。なお、本実施例では、トナーとして、正規の帯電極性（現像時の帯電極性）が負極性である負帯電性のトナーを用いる。

３．ベルトクリーニング装置
次に、本実施例におけるベルトクリーニング装置４０について説明する。図３は、本実施例におけるベルトクリーニング装置４０の概略断面図（中間転写ベルト１０の張架ローラの回転軸線方向と略直交する断面）である。

ベルトクリーニング装置４０は、中間転写ベルト１０の外周面（トナー像を担持する面）側に、第１のクリーニング部材としての第１のクリーニングローラ４２と、第２のクリーニング部材としての第２のクリーニングローラ４５と、を有する。第１のクリーニングローラ４２は、中間転写ベルト１０の回転方向（移動方向、搬送方向）において、２次転写ニップＮ２より下流かつ１次転写ニップＮ１（最上流の１次転写ニップＮ１Ｙ）より上流に配置されている。また、第２のクリーニングローラ４５は、中間転写ベルト１０の回転方向において、第１のクリーニングローラ４２より下流かつ１次転写ニップＮ１（最上流の１次転写ニップＮ１Ｙ）より上流に配置されている。つまり、中間転写ベルト１０の回転方向において、第１のクリーニングローラ４２は第２のクリーニングローラ４５より上流に配置され、第２のクリーニングローラ４５は第１のクリーニングローラ４２より下流に配置されている。

また、ベルトクリーニング装置４０は、中間転写ベルト１０の内周面（裏面）側に、第１の対向部材としての第１の対向ローラ４１と、第２の対向部材としての第２の対向ローラ４４と、を有する。第１の対向ローラ４１は、中間転写ベルト１０を介して第１のクリーニングローラ４２に対向して配置されており、第２の対向ローラ４４は、中間転写ベルト１０を介して第２のクリーニングローラ４５に対向して配置されている。第１のクリーニングローラ４２は、中間転写ベルト１０を挟み込むように第１の対向ローラ４１に当接して、第１のクリーニングローラ４２と中間転写ベルト１０とが接触する第１のクリーニングニップ（第１のクリーニング部）ＣＬ１を形成する。第２のクリーニングローラ４５は、中間転写ベルト１０を挟み込むように第２の対向ローラ４４に当接して、第２のクリーニングローラ４５と中間転写ベルト１０とが接触する第２のクリーニングニップ（第２のクリーニング部）ＣＬ２を形成する。

本実施例では、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５は、それぞれ金属製（例えばステンレス製）のローラ（金属ローラ）で構成されている。また、第１、第２の対向ローラ４１、４４としては、それぞれ金属製のローラ、又は金属製の芯金の周りにウレタンゴムなどで形成された弾性層が被覆された弾性ローラを用いることができる。第１、第２の対向ローラ４１、４４の金属部分は電気的に接地（グランドに接続）されている。

本実施例では、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５は、それぞれ中間転写ベルト１０の回転に伴って従動して図中矢印Ｒ４方向に回転する。また、本実施例では、第１、第２の対向ローラ４１、４４は、それぞれ中間転写ベルト１０の回転に伴って従動して回転する。ただし、例えば、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５の両方又はいずれか一方が駆動源によって回転駆動されるようになっていてもよい。

また、ベルトクリーニング装置４０は、第１のクリーニングローラ４２の表面に当接する第１の掻き取り部材としての第１のスクレーパ４３と、第２のクリーニングローラ４５の表面に当接する第２の掻き取り部材としての第２のスクレーパ４６と、を有する。第１、第２のスクレーパ４３、４６としては、ステンレスなどの金属、あるいはポリエステルなどの樹脂で形成されたシート状の部材を用いることができる。第１、第２のスクレーパ４３、４６は、それぞれ第１、第２のクリーニングローラ４２、４５の回転軸線方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定長さを有すると共に、所定の厚さを有する。そして、第１、第２のスクレーパ４３、４６は、それぞれ短手方向における自由端部が第１、第２のクリーニングローラ４２、４５の回転方向の上流側を向くように、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５の表面に当接する。つまり、第１、第２のスクレーパ４３、４６は、それぞれ第１、第２のクリーニングローラ４２、４５の回転方向に対しカウンター方向に、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５の表面に当接する。

また、ベルトクリーニング装置４０は、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５、第１、第２のスクレーパ４３、４６を収容するクリーニング容器４７を有する。クリーニング容器４７は、図示しない管路を介して図示しない液体現像剤の回収装置に接続されている。

中間転写ベルト１０は、２次転写ニップＮ２を通過し、外周面に転写残トナーと紙粉とが付着した状態でベルトクリーニング装置４０に到達する。また、第１のクリーニングニップＣＬ１を通過した中間転写ベルト１０は、第２の第２のクリーニングニップＣＬ２へと侵入する。

そして、第１のクリーニングローラ４２には、第１のクリーニング電源（高圧電源）４８により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である第１のクリーニングバイアス（例えば＋１５００Ｖ）が印加される。これにより、第１のクリーニングニップＣＬ１に電界が形成される。中間転写ベルト１０上の転写残トナーは、中間転写ベルト１０が第１のクリーニングニップＣＬ１を通過することで、第１のクリーニングローラ４２に静電的に回収される。このとき、中間転写ベルト１０上のキャリア液の一部も第１のクリーニングローラ４２上に付着する。第１のクリーニングローラ４２に回収されたトナーは、第１のスクレーパ４３によってキャリア液と共に第１のクリーニングローラ４２の表面から掻き取られる。第１のスクレーパ４３によって掻き取られたトナー及びキャリア液は、重力によってクリーニング容器４７へと落下し、図示しない回収装置へと回収される。

また、第２のクリーニングローラ４５には、第２のクリーニング電源（高圧電源）４８により、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である第２のクリーニングバイアス（例えば−１０００Ｖ）が印加される。これにより、第２のクリーニングニップＣＬ２に電界が形成される。

ここで、紙粉には、トナーの正規の帯電極性（すなわち、転写残トナー）と同極性の帯電性を有するものと、トナーの正規の帯電極性（すなわち、転写残トナー）とは逆極性の帯電性を有するもの、帯電しない非帯電性のものが存在する。前述のように、紙粉の一成分である炭酸カルシウムは、主に本実施例におけるトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性に帯電する性質を有する。

中間転写ベルト１０に付着した紙粉のうち、転写残トナーと同極性である負極性に帯電した紙粉は、中間転写ベルト１０が第１のクリーニングニップＣＬ１を通過することで、転写残トナーと共に第１のクリーニングローラ４２によって静電的に回収される。

一方、中間転写ベルト１０に付着した紙粉のうち、転写残トナーとは逆極性である正極性に帯電した紙粉は、第１のクリーニングローラ４２によっては回収されずに、第１のクリーニングニップＣＬ１を通過する。そして、この第１のクリーニングニップＣＬ１を通過した紙粉は、中間転写ベルト１０が第２のクリーニングニップＣＬ２を通過することで、第２のクリーニングローラ４５に静電的に回収される。このとき、中間転写ベルト１０上のキャリア液の一部も第２のクリーニングローラ４５上に付着する。第２のクリーニングローラ４５に静電的に回収された紙粉は、第２のスクレーパ４６によってキャリア液と共に第２のクリーニングローラ４５の表面から掻き取られる。第２のスクレーパ４６によって掻き取られた紙粉及びキャリア液は、重力によってクリーニング容器４７へと落下し、図示しない回収装置へと回収される。

また、非帯電性の紙粉は、第１のクリーニングニップＣＬ１において、中間転写ベルト１０に付着しているもののうち略半分が第１のクリーニングローラ４２に付着し、他の略半分が中間転写ベルト１０上に残る。また、第２のクリーニングニップＣＬ２において、中間転写ベルト１０に付着しているもののうち略半分が第２のクリーニングローラ４５に付着し、他の略半分が中間転写ベルト１０上に残る。このようにして、非帯電性の紙粉も第１、第２クリーニングローラ４２、４５に十分に回収される。

なお、本実施例では、第１のクリーニングローラ４２にはトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧、第２のクリーニングローラ４５にはトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加した。しかし、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５に、それぞれ本実施例とは反対の極性の電圧を印加してもよい。第１のクリーニングローラ４２にトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加することで、第２のクリーニングニップＣＬ２に到達する紙粉の量を減らすことができる。これにより、第２のクリーニングローラ４５と中間転写ベルト１０との間に紙粉が挟まり、トナーが第２のクリーニングローラ４５をすり抜ける確率を低減することができる。

また、本実施例では、ベルトクリーニング装置４０は複数のクリーニングローラとして２個のクリーニングローラを有していたが、３個以上有していてもよい。この場合、例えば、中間転写ベルト１０の移動方向に沿って複数のクリーニングローラに交互に異なる極性の電圧を印加するようにすることができる。

以上のように、本実施例によれば、湿式画像形成装置において、中間転写ベルト１０上の外周面側に第１、第２のクリーニングローラ４２，４５を設け、第１、第２のクリーニングローラ４２、４５に互いに極性の異なる電圧を印加する。これにより、転写残トナー、及び転写残トナーと逆極性の電荷を有する紙粉を中間転写ベルト１０から静電的に除去することができる。また、ベルトクリーニング装置４０に複数（本実施例では２個）のクリーニングローラを設けるとことで、紙粉とクリーニングローラとの接触頻度を増やし、静電的に除去することができない非帯電性の紙粉の除去率を高めることができる。これにより、中間転写ベルト１０上の転写残トナーの除去と紙粉の除去とを両立させることが可能となる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

図４は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、２次転写手段として２次転写ベルトユニット５０を有する点が実施例１の画像形成装置１００と異なる。図５は、本実施例における２次転写ベルトユニット５０の概略断面図（後述する２次転写ベルト５１の張架ローラの回転軸線方向と略直交する断面）である。

２次転写ベルトユニット５０は、無端状のベルトで構成された２次転写部材としての２次転写ベルト５１を有する。２次転写ベルト５１は、複数の張架ローラとしての２次転写ベルト駆動ローラ５２、２次転写ローラ５３、分離ローラ５４、２次転写ベルトテンションローラ５５に掛け渡されて張架されている。２次転写ベルト駆動ローラ５２は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動されることで２次転写ベルト５１を図中矢印Ｒ５方向に回転（周回移動）させる。２次転写ローラ５３は、後述するように中間転写ベルト１０から記録材Ｐにトナー像を転写させる。分離ローラ５８は、２次転写ベルト５１から記録材Ｐを曲率分離させる。２次転写ベルトテンションローラ５５は、所定の力で２次転写ベルト５１の内周面側から外周面側に向けて加圧され、２次転写ベルト５１が弛まないように２次転写ベルト５１にテンションを付与する。２次転写ベルト５１は、２次転写ニップＮ２に搬送された記録材Ｐを中間転写ベルト１０との間で挟持して搬送する。２次転写ベルト５１は、一定の厚さのフィルム状の無端ベルトであり、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂やそれらのアロイにカーボンブラックなどの帯電防止剤を適量含有させた材料で形成したものを用いることができる。２次転写ベルト５１は、表面抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１３Ω／□となるように形成される。また、２次転写ベルト５１としては、その厚さが０．０４〜０．１ｍｍとされる。

２次転写ローラ５３は、２次転写ベルト５１及び中間転写ベルト１０を挟み込むようにバックアップローラ１３に当接して、２次転写ベルト５１と中間転写ベルト１０とが接触する２次転写ニップ（２次転写部）Ｎ２を形成する。２次転写ローラ５３には、２次転写電源（高圧電源）７０により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である２次転写バイアス（例えば＋１５００Ｖ）が印加される。これにより、２次転写ニップＮ２に電界が形成され、中間転写ベルト１０上のトナー像が記録材Ｐ上に移動して２次転写される。

２次転写ベルト５１には、記録材Ｐに転写されない濃度検査用のトナー像や色ずれ検査用のトナー像が転写される。本実施例では、２次転写ベルトユニット５０には、２次転写ベルト５１へ転写されたトナー像を除去するために、２次転写ベルトクリーニング手段としての２次転写ベルトクリーニング装置６０が設けられている。

２次転写ベルトクリーニング装置６０は、２次転写ベルト５１の外周面（トナー像を担持する面）側に、第３のクリーニング部材としての第３のクリーニングローラ６１を有する。第３のクリーニングローラ６１は、２次転写ベルト５１を介して２次転写ベルト駆動ローラ５２に対向して配置されている。本実施例では、第３のクリーニングローラ６１は、中間転写ベルト１０の回転に伴って従動して図中矢印Ｒ６方向に回転する。ただし、第３のクリーニングローラ６１が駆動源によって回転駆動されるようになっていてもよい。第３のクリーニングローラ６１は、２次転写ベルト５１を挟み込むように２次転写ベルト駆動ローラ５２に当接して、第３のクリーニングローラ６１と２次転写ベルト５１とが接触する第３のクリーニングニップ（第３のクリーニング部）ＣＬ３を形成する。本実施例では、２次転写ベルト駆動ローラ５２が第３の対向部材として機能する。

また、２次転写ベルトクリーニング装置６０は、第３のクリーニングローラ６１の表面に当接する第３の掻き取り部材としての第３のスクレーパ６２を有する。第３のスクレーパ６２としては、第１のスクレーパ４３と同様のものを用いることができる。

また、２次転写ベルトクリーニング装置６０は、第３のクリーニングローラ６１、第３のスクレーパ６２を収容する２次転写ベルトクリーニング容器６１４有する。２次転写ベルトクリーニング容器６４は、図示しない管路を介して図示しない液体現像剤の回収装置に接続されている。

本実施例では、第３のクリーニングローラ６１は、金属製（例えばステンレス製）のローラで構成されている。また、本実施例では、２次転写ベルト駆動ローラ５２は、金属製の芯金の周りにウレタンゴムで形成された弾性層が被覆された弾性ローラで構成されている。２次転写ベルト駆動ローラ５２の金属部分は電気的に接地されている。２次転写ベルト駆動ローラ５２の弾性層の厚さは０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとされる。

そして、第３のクリーニングローラ６１には、第３のクリーニング電源（高圧電源）６３により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である第３のクリーニングバイアス（例えば＋１５００Ｖ）が印加される。これにより、第３のクリーニングニップＣＬ３に電界が形成される。２次転写ベルト５１上のトナーは、２次転写ベルト５１が第３のクリーニングニップＣＬ３を通過することで、第３のクリーニングローラ６１に静電的に回収される。このとき、２次転写ベルト５１上のキャリア液の一部も第３のクリーニングローラ６１上に付着する。第３のクリーニングローラ６１に回収されたトナーは、第３のスクレーパ６２によってキャリア液と共に第３のクリーニングローラ６１の表面から掻き取られる。第３のスクレーパ６２によって掻きとられたトナー及びキャリア液は、重力によって２次転写ベルトクリーニング容器６４へと落下し、図示しない回収装置へと回収される。このようにして、２次転写ベルト５１に転写されたトナー像は、第３のクリーニングローラ６１により２次転写ベルト５１から除去される。

ここで、中間転写ベルト１０と同様に、２次転写ベルト５１にも紙粉が付着する場合がある。２次転写ベルト５１に付着した紙粉のうち、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性に帯電した紙粉は、２次転写ベルト５１が第３のクリーニングニップＣＬ３を通過することで、トナーと共に第３のクリーニングローラ６１によって静電的に回収される。一方、２次転写ベルト５１に付着した紙粉のうち、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性に帯電した紙粉は、第３のクリーニングローラ６１によっては回収されずに、第３のクリーニングニップＣＬ３を通過する。そして、この第３のクリーニングニップＣＬ３を通過した紙粉は、２次転写ベルト５１が２次転写ニップＮ２を通過することで、次のようにして２次転写ベルト５１から除去される。つまり、２次転写ニップＮ２に形成された電界により、中間転写ベルト１０又は２次転写ニップＮ２を通過する記録材Ｐの裏面（トナー像が転写される面とは反対側の面）に転写されることで、２次転写ベルト５１から除去される。

また、非帯電性の紙粉は、第３のクリーニングニップＣＬ３において、２次転写ベルト５１に付着しているもののうち略半分が第３のクリーニングローラ６１に付着し、他の略半分が２次転写ベルト５１上に残る。また、２次転写ニップＮ２において、２次転写ベルト５１に付着しているもののうち略半分が中間転写ベルト１０又は記録材Ｐの裏面に付着し、他の略半分が２次転写ベルト５１上に残る。このようにして、非帯電性の紙粉も十分に回収される。

実施例１のように２次転写部材としての２次転写ローラ７からブレード８０によってトナーを掻き取る構成では、２次転写ローラ７とブレード８０との間に紙粉が挟まり、トナーがブレード８０をすり抜けることがある。これに対して、本実施例のように２次転写部材として２次転写ベルト５１を用い、該２次転写ベルト５１上のトナーを静電的に回収することで、実施例１の構成と比べて、２次転写手段に転写されたトナーのクリーニング性が向上する。

以上のように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、２次転写手段に転写されたトナーのクリーニング性が向上する。

［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１、２の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例では、画像形成装置１００は、実施例２と同様に、２次転写手段として２次転写ベルトユニット５０を有する。本実施例の画像形成装置１００は、２次転写ベルトユニット５０の２次転写ベルトクリーニング装置６０が、後述する第４のクリーニングローラ６５を有する点が実施例２の画像形成装置１００と異なる。

図６は、本実施例における２次転写ベルトユニット５０の概略断面図（２次転写ベルト５１の張架ローラの回転軸線方向と略直交する断面）である。

本実施例では、２次転写ベルトクリーニング装置６０は、実施例２の構成に加えて、２次転写ベルト５１の外周面（トナー像を担持する面）側に、第４のクリーニング部材としての第４のクリーニングローラ６５を有する。第４のクリーニングローラ６５は、２次転写ベルト５１の回転方向（移動方向、搬送方向）において、テンションローラ５５より下流かつ第３のクリーニングローラ６１より上流に配置されている。つまり、２次転写ベルト５１の回転方向において、第４のクリーニングローラ６５は第３のクリーニングローラ６１より上流に配置され、第３のクリーニングローラ６１は第４のクリーニングローラ６５より下流（２次転写ニップＮ２より上流）に配置されている。第４のクリーニングローラ６５としては、第１のクリーニングローラ４２と同様のものを用いることができる。

また、本実施例では、２次転写ベルトクリーニング装置６０は、２次転写ベルト５１の内周面（裏面）側に、第４の対向部材としての第４の対向ローラ６６を有する。第４の対向ローラ６６は、２次転写ベルト５１を介して第４のクリーニングローラ６５に対向して配置されている。第４のクリーニングローラ６５は、２次転写ベルト５１を挟み込むように第４の対向ローラ６６に当接して、第４のクリーニングローラ６５と２次転写ベルト５１とが接触する第４のクリーニングニップ（第４のクリーニング部）ＣＬ４を形成する。第４の対向ローラ６６としては、第１の対向ローラ４１と同様のものを用いることができる。なお、第４の対向ローラ６６の金属部分は電気的に接地されている。

本実施例では、第４のクリーニングローラ６５は、２次転写ベルト５１の回転に伴って従動して図中矢印Ｒ６方向に回転する。また、本実施例では、第４の対向ローラ６６は、２次転写ベルト５１の回転に伴って従動して回転する。ただし、例えば、第４のクリーニングローラ６６が駆動源によって回転駆動されるようになっていてもよい。

また、本実施例では、２次転写ベルトクリーニング装置６０は、第４のクリーニングローラ６５の表面に当接する第４の掻き取り部材としての第４のスクレーパ６７を有する。第４のスクレーパ６７としては、第１のスクレーパ４３と同様のものを用いることができる。

本実施例では、２次転写ニップＮ２を通過した２次転写ベルト５１は、第３のクリーニングニップＣＬ３を通過する前に第４のクリーニングニップＣＬ４へと侵入する。そして、本実施例では、第４のクリーニングローラ６５には、第４のクリーニング電源（高圧電源）６８により、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である第４のクリーニングバイアス（例えば−１０００Ｖ）が印加される。これにより、第４のクリーニングニップに電界が形成される。

本実施例では、２次転写ベルト５１に付着した紙粉のうち、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性に帯電した紙粉は、２次転写ベルト５１が第４のクリーニングニップＣＬ４を通過することで、第４のクリーニングローラ６５に静電的に回収される。このとき、２次転写ベルト５１上のキャリア液の一部も第４のクリーニングローラ６５上に付着する。第４のクリーニングローラ６５に静電的に回収された紙粉は、第４のスクレーパ６７によってキャリア液と共に第４のクリーニングローラ６５の表面から掻き取られる。第４のスクレーパ６７によって掻き取られた紙粉及びキャリア液は、重力によってクリーニング容器６４へと落下し、図示しない回収装置へと回収される。また、非帯電性の紙粉は、第４のクリーニングニップＣＬ４において、中間転写ベルト１０に付着しているもののうち略半分が第４のクリーニングローラ６４に付着し、他の略半分が２次転写ベルト５１上に残る。なお、第３のクリーニングローラ６１の作用は実施例２と同様である。

本実施例のように、第４のクリーニングローラ６５を設けることで、第３のクリーニングニップＣＬ３に到達する紙粉の量を減らすことができる。これにより、第３のクリーニングローラ６１と２次転写ベルト５１との間に紙粉が挟まり、トナーが第３のクリーニングローラ６１すり抜ける確率を低減することができる。そのため、本実施例によれば、実施例２よりも更に２次転写手段に転写されたトナーのクリーニング性が向上する。

以上説明したように、本実施例によれば、実施例１、２と同様の効果が得られると共に、２次転写手段に転写されたトナーのクリーニング性が更に向上する。また、２次転写ベルト５１に付着した紙粉が中間転写ベルト１０に付着することを抑制して、ベルトクリーニング装置４０の紙粉除去の負荷を軽減することができる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

上述の実施例では、中間転写体は無端状のベルトで形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写体は例えば枠体にフィルムが張設されて構成されたドラム状のものなどであってもよい。

また、上述の実施例では、クリーニングローラの対向部材はローラ状の部材とされていたが、本発明はこれに限定されるものではない。対向部材は、例えば、パッド状、シート状、あるいはブラシ状の部材などの、クリーニングローラとの間でベルトを挟み込むと共にベルトの移動に伴ってベルトの内周面を摺擦する部材であってもよい。

また、上述の実施例では、トナー像の形成、及び転写に係る主要部のみを説明したが、本発明は必要な機器、装備、筐体構造、等を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機など、種々の形態で実施可能である。

１ 感光ドラム
１０ 中間転写ベルト
４０ ベルトクリーニング装置
４２ 第１のクリーニングローラ
４５ 第２のクリーニングローラ
５０ ２次転写ベルトユニット
６０ ２次転写ベルトクリーニング装置
６１ 第３のクリーニングローラ
６５ 第４のクリーニングローラ

Claims (11)

1. トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて形成された画像を担持する像担持体と、
   １次転写部で前記像担持体から前記画像が１次転写される回転可能な中間転写体と、
   ２次転写部で前記中間転写体から記録材に前記画像を転写させる２次転写手段と、
   前記中間転写体の回転方向において前記２次転写部より下流かつ前記１次転写部より上流の第１のクリーニング部で前記中間転写体の外周面に当接する第１のクリーニングローラと、
   前記第１のクリーニングローラに第１の極性の電圧を印加する第１の電源と、
   前記中間転写体の回転方向において前記第１のクリーニング部より下流かつ前記１次転写部より上流の第２のクリーニング部で前記中間転写体の外周面に当接する第２のクリーニングローラと、
   前記第２のクリーニングローラに前記第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を印加する第２の電源と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体は、無端状のベルトで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体を介して前記第１のクリーニングローラに対向して配置された第１の対向部材と、前記中間転写体を介して前記第２のクリーニングローラに対向して配置された第２の対向部材と、を有し、前記第１のクリーニングローラは前記中間転写体を介して前記第１の対向部材に当接し、前記第２のクリーニングローラは前記中間転写体を介して前記第２の対向部材に当接することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記２次転写手段は、前記中間転写体に当接して前記２次転写部を形成する回転可能な２次転写部材を備えており、
   第３のクリーニング部で前記２次転写部材の外周面に当接する第３のクリーニングローラと、
   前記第３のクリーニングローラに前記トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加する第３の電源と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記２次転写部材は、無端状のベルトで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記２次転写部材を介して前記第３のクリーニングローラに対向して配置された第３の対向部材を有し、前記第３のクリーニングローラは前記２次転写部材を介して前記第３の対向部材に当接することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 第４のクリーニング部で前記２次転写部材の外周面に当接する第４のクリーニングローラと、
   前記第４のクリーニングローラに前記トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加する第４の電源と、
   を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記２次転写部材の回転方向において、前記第３のクリーニング部は前記第４のクリーニング部より下流かつ前記２次転写部より上流に位置し、前記第４のクリーニング部は前記２次転写部より下流かつ前記第３のクリーニング部より上流に位置することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記２次転写部材は、無端状のベルトで形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 前記２次転写部材を介して前記第３のクリーニングローラに対向して配置された第３の対向部材と、前記２次転写部材を介して前記第４のクリーニングローラに対向して配置された第４の対向部材と、を有し、前記第３のクリーニングローラは前記２次転写部材を介して前記第３の対向部材に当接し、前記第４のクリーニングローラは前記２次転写部材を介して前記第４の対向部材に当接することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１の極性はトナーの正規の帯電極性とは逆極性であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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