JP4438453B2 - 転写搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成時にトナー像を記録シートに転写させる動作を要するプリンタ、複写機、ファクシミリ等やそれらの各機能を複合させた複合機等の画像形成装置に適用可能な転写搬送装置に関するものであり、特に、記録シートをその転写位置に通過させるように搬送する転写搬送ベルトを利用したタイプの転写搬送装置に関するものである。

電子写真方式、静電記録方式等を採用したプリンタ、複写機等の画像形成装置においては、一般に、画像情報に基づいて回転する感光体等の像担持体に形成するトナー像（現像剤としてのトナーからなる画像）を記録シートに直接または中間転写体の像担持体を介して転写し、しかも定着することにより画像の形成が行われている。また、このような画像形成装置においては、そのトナー像を記録シートに転写するための装置として、記録シートを像担持体におけるトナー像の転写位置に通過させるように保持して搬送する無端状の転写搬送ベルトを使用するタイプの転写搬送装置を適用するものが知られている（特許文献１，２）。

かかる転写搬送装置は、転写搬送ベルトを複数の支持ロールに張架して回転可能に支持し、その転写搬送ベルトにより記録シートを回転する像担持体の転写位置を通過させるように保持して搬送するように構成されている。そして、その像担持体とそれに対向する位置にある支持ロールとの間に転写バイアスを印加して転写電界を形成することにより、像担持体上のトナー像を転写搬送ベルトで搬送される記録シートに静電的に転写させる仕組みになっている。

ところで、このタイプの転写搬送装置では、カブリ現象やインターイメージ（像担持体の回転方向に対して順次形成されるときの像領域どうし間の領域）の存在等に起因して像担持体上に存在する不要なトナーが転写搬送ベルトの表面側に転移して付着することがあるため、転写搬送ベルトの表面を清掃するための清掃部材をそのベルト面に接触させた状態で設置している。そして、この清掃部材としては、一般にブレードが使用されている（特許文献１，２）。

しかし、ブレードを使用した場合には、そのブレードの先端部に清掃対象のトナーや紙粉等が経時的に固着し始め、その清掃能力が次第に低下してしまう問題がある。この問題を解決するためには、たとえば、転写搬送ベルトを転写動作時の回転方向とは逆の方向に回転させるようにし、これにより逆方向に回転する転写搬送ベルトに接触しているブレードの先端部を異なる方向に変位・変形させたり振動させることで、その先端部に固着するトナー等の異物を取り除く手段が考えられる。

ところが、転写搬送ベルトを転写動作時の回転方向とは逆の方向に回転させる対策を採用した場合には、その逆方向の回転をさせるために通常の画像形成動作をしていないときや連続する画像形成時の合間などに独立した動作時期（たとえばクリーニングモード）を別に設定する必要があり、しかも、その動作時期には転写搬送ベルトに接触する感光体、中間転写体等の像担持体も同時に逆方向に回転させる動作を併せて行うように設定するか、あるいはその像担持体から転写搬送ベルトを一時的に離間させる機構を設ける必要がある。この結果、装置の複雑化や生産性の低下などの新たな問題を誘発することになる。

そこで、転写搬送ベルトの清掃部材として、前記ブレードに代えて、導電性のブラシ毛を転写搬送ベルトに接触させながら回転してそのベルト面を清掃するブラシロールを適用することも可能である。

特開平２−１１０５８６号公報（第１図など） 特許第３４０３８１６号（請求項１、図１、図４など） 特許第２９５４８１２号（請求項５、段落００９３、段落０１２５、図１など）

しかしながら、このブラシロールを適用する場合においても、ブレードの場合と同様、そのブラシ毛の先端部に清掃対象のトナーや紙粉等が経時的に蓄積し始め、その清掃能力が次第に低下してしまう問題がある。また、この問題に加えて、ブラシロールは、そのブラシ毛の先端部が転写搬送ベルトに一定量食い込むように少し湾曲した状態で接触して回転しているため、ブラシ毛が一定の方向に曲がって倒れた状態となり、それが原因で清掃能力が次第に低下するという問題もある。

ちなみに、従来、転写ベルト（中間転写ベルト）に摺擦させて転写ベルト上の残留トナーを集める導電性ブラシロールと、そのブラシロールに接触させてトナーを回収する回収ロールとを備えたクリーナユニットを有するバイアスクリーニング装置の運転において、その転写ベルトの回転を停止し、所定時間、ブラシロールと回収ロールの移動方向を転写ベルト停止前のそれと逆方向とし、ブラシロールに溜まったトナー、紙粉等を取り除く期間を定期的に設ける技術的手段が知られている（特許文献３）。

しかし、この手段においては、そのブラシロール等を逆方向に移動させるためには転写ベルトが停止していることが必要であり、その転写ベルトを停止させるためには画像形成動作をしていないときや連続する画像形成時の合間などに独立した動作時期を別に設定する必要がある。しかも、その転写ベルトを停止させる時期には転写ベルトに接触する感光体等の像担持体も同時に停止させるように設定するか、あるいはその像担持体から転写ベルトを一時的に離間させる機構を設ける必要がある。この結果、上記の手段も、装置の複雑化や生産性の低下などの問題が生じることとなり、有効な解決手段にはなり得ないものであった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、転写搬送ベルトに付着するトナーを回転するブラシロールにより除去する場合、そのブラシロールにおけるトナー等の蓄積現象や毛倒れ現象等に起因した清掃能力の低下を、装置の複雑化や生産性の低下などを招くことなく簡易にかつ効率よく防止することができ、もってその清掃能力を維持し安定させることができる転写搬送装置を提供するものである。

また、上記ブラシロールに付着するトナーを回収する回収ロールと、その回収ロールの外周面に付着したトナーをかき落とす板状部材とを備える転写搬送装置として、そのブラシロールの清掃能力の低下に加えて回収ロールおよび板状部材による回収除去能力の低下も、装置の複雑化や生産性の低下などを招くことなく簡易にかつ効率よく防止することができ、もってその清掃能力をはじめ回収除去能力をも維持し安定させることができる転写搬送装置を提供するものである。

上記課題を解決し得る本発明の転写搬送装置１は、図１に例示するように、トナー像Ｔを担持して回転する像担持体２の転写位置ＴＮにそのトナー像を転写させるための記録シートＰを通過させるように保持して搬送する方向Ｂに回転する無端状の転写搬送ベルト３と、この転写搬送ベルト３の前記記録シートＰを保持させる側の面に導電性のブラシ毛４ａを接触させながら回転してそのベルト面を清掃するブラシロール４と、このブラシロール４を所定の方向に切り替えて回転させることが可能な回転駆動手段５とを備えた転写搬送装置であって、前記転写搬送ベルト３が前記搬送方向Ｂに回転している際に、前記ブラシロール４を平常時の回転方向Ｃ１（又はＣ２）とは逆の方向Ｃ２（又はＣ１）に前記回転駆動手段５により回転させる動作時期を有することを特徴とするものである。

ここで、像担持体２は、トナー像Ｔを担持してその転写位置ＴＮまで回転して搬送し得るものであればよい。このような像担持体２としては、たとえば、そのトナー像Ｔの形成そのものも行われる感光体等のようなものや、トナー像Ｔの形成は別の構成部品（感光体など）で行われ、その別の構成部品で形成されたトナー像を一時的に転写により受けて搬送する中間転写体等のようなものが使用される。また、像担持体２は、ベルト状のもののほか、ドラム状のものであってもよい。トナー像Ｔの形成手段としては、電子写真方式、静電記録方式等を利用した公知の作像手段を適用することができる。記録シートＰは、この転写搬送装置１を利用したトナー像の転写が可能なものであればよく、その材質、厚み、形態、サイズ等については特に制約されるものではない。

転写搬送ベルト３は、記録シートＰの送り方向の幅全域を少なくとも保持できるものであればよい。このような転写搬送ベルト３としては、たとえば、ゴム材料等からなる基材に表面層を形成して全体の抵抗値（体積抵抗率）が所定の範囲内におさまるように調整したものが使用される。また、転写搬送ベルト３は、たとえばロール等の複数の支持部材に張架して回転可能に支持する。

ブラシロール４は、たとえば、軸の周りに導電性のブラシ毛４ａを放射状に所定の密度で立設した形態のものであり、そのブラシ毛４ａを転写搬送ベルト３の回転方向Ｂと直交する方向に沿うように接触させて回転し得るように支持される。このブラシロール４は、転写搬送ベルト３の回転方向に複数設置することも可能である。また、ブラシロール４は、好ましくは転写搬送ベルト３のうちの前記支持部材に支持されている範囲内で接触するように設置する。さらに、このブラシロール４には、必要に応じて、そのブラシ毛４ａに接触させてそのブラシ毛４ａに付着したトナーをかき落とすための部材を設けるとよい。

回転駆動手段５は、特に制約されるものではないが、たとえば、電動モータ等の回転駆動源のみでブラシロール４と直結されるものか、あるいは、その回転駆動源とその駆動源からの回転動力をブラシロール４に伝達するためのギヤ列、ベルト等の回転伝達部材で構成される駆動伝達機構とを備えたものである。また、回転駆動手段５によるブラシロール４の回転方向の切り替えは、たとえば回転駆動源そのものの回転方向を直接変更するか、あるいは、駆動伝達機構で伝達する駆動力の回転方向を変更することで行うことができる。ブラシロール４の所定の回転方向とは、転写搬送ベルト３の面を清掃するときの回転方向と、それとは逆の回転方向である。逆回転時の回転速度については任意に設定することができるが、転写搬送ベルト３との間で相対的な速度差が生じるような速度に設定すること（特に逆回転の回転方向がベルトの回転方向Ｂと同じ場合）が好ましい。また、逆回転時の回転速度については、回転駆動手段の構成を簡略化できる等の観点からすると、清掃するときの速度と同じに速度に設定するとよい。

ブラシロール４を平常時（清掃時に相当する）の回転方向とは逆の方向に回転させる動作時期は、任意の時期に設定することが可能である。たとえば、その動作時期は、画像形成時の開始前または完了後や、連続する画像形成動作（ジョブ）の合間（インターイメージ部の通過時）などに設定することができる。特にブラシロール４が逆回転しても、それに直接接しているわけではない像担持体２の回転状態には影響をおよぼすことがほとんどないため、その動作時期は画像形成動作時（動作中）に設定することも可能である。また、この動作時期（ブラシロール４の逆回転時）は、転写搬送ベルト３を記録シートＰの搬送方向Ｂに回転させておく必要があるため、その転写搬送ベルト３を搬送方向Ｂに回転させる時期の中から選んで設定することが合理的である。つまり、停止している転写搬送ベルト３を当該動作時期のためだけに独立して搬送方向Ｂに回転させる専用の時期を設定することが生産性の低下を招くことになる。このブラシロール４の回転方向の切り替え動作は、前記回転駆動手段５により行うが、その回転駆動手段５はその動作を制御する制御手段により行うように構成することができる。逆回転させる量（時間）は、適宜設定することができるが、少なくともブラシロール４が１回転する量以上の値に設定することが好ましい。

この転写搬送装置１においては、ブラシロール４に対してバイアスを前記逆方向に回転させる動作時期に印加するバイアス印加手段６を設けるとよい。バイアスは、所定の電圧からなる直流である。このバイアスを印加した場合には、その逆回転時にブラシ毛４ａが静電的作用により転写搬送ベルト３に引き付けられることになり、これによりブラシ毛４ａの毛倒れ現象等が回復されやすくなる。また、このバイアス印加手段６からは、ブラシロール４の清掃動作時においても清掃用のバイアスを印加し、これにより転写搬送ベルト３に付着するトナー等を静電気作用によってブラシロール４側に引き付けて取り除くように構成するとよい。

バイアス印加手段６からブラシロール４に逆回転動作時期に印加するバイアスの極性については、次の２つの態様のいずれかを採用することが可能である。

１つは、清掃時に印加するバイアスの極性と同じ極性に設定する場合である。この場合は、かかる同極性のバイアスの印加によりブラシの逆回転時においてブラシ毛４ａ側に清掃対象のトナーを引き付ける方向の静電的作用が発生することになるため、清掃時においてブラシ毛４ａに捕獲されたトナーを保持したままでブラシの毛倒れ等を回復させることができる。

もう１つは、清掃時に印加するバイアスの極性と逆の極性に設定する場合である。この場合は、かかる逆極性のバイアスの印加によりブラシの逆回転時において清掃対象のトナーを引き離す方向の静電的作用が発生することになるため、清掃時においてブラシ毛４ａに捕獲されたトナーを転写搬送ベルト３側に吐き出すことができる。この吐き出すトナーについては、転写搬送ベルトで像担持体の転写位置まで搬送し、その転写位置で像担持体側に逆転写させるようにすることで、その像担持体などに設置されるクリーニング装置によって回収するように構成する必要がある。また、この逆極性のバイアスを印加する場合は、ブラシロール４を逆回転させる動作時期は、画像形成に影響を及ぼさないようにする観点から画像形成動作時以外の時期に設定することが好ましい。

また、本発明の転写搬送装置は、上記転写搬送装置１において、さらに図１に例示するように、ブラシロール４のブラシ毛ａに接触しながら回転してそのブラシ毛４ａに付着するトナーを回収する回収ロール７と、この回収ロール７の外周面に当接してそのロール面に付着したトナーをかき落とす板状部材８と、ブラシロール４と回収ロール７とを所定の方向にそれぞれ切り替えて回転させることが可能な回転駆動手段５を装備させたうえで、転写搬送ベルト３が前記搬送方向Ｂに回転している際に、ブラシロール４および回収ロール５をその平常時における回転方向Ｃ１およびＤ１（又はＣ２およびＤ２）とはそれぞれ逆の方向Ｃ２およびＤ２（又はＣ１およびＤ１）に回転駆動手段５によりそれぞれ回転させる動作時期を有することを特徴とするものである。

ここで、回転駆動手段５は、通常、ブラシロール４と回収ロール７の双方を回転させるように構成した１つ回転駆動手段であればよいが、ブラシロール４と回収ロール７とを個々に回転させるように構成した２つの回転駆動手段としてもよい。回収ロール７は、たとえば合成樹脂等からなるロールである。板状部材８は、ゴム材料、合成樹脂、金属材料等により板状（ブレード形状等）に成形したものである。

また、この転写搬送装置１においては、ブラシロール４および回収ロール７に対してバイアスを前記逆方向に回転させる動作時期にそれぞれ印加するバイアス印加手段６を設けるとよい。このバイアスを印加した場合には、その逆回転時にブラシ毛４ａが静電的作用により転写搬送ベルト３と回収ロール７の双方に引き付けられることになり、これによりブラシ毛４ａの毛倒れ現象等が回復されやすくなる。

このバイアス手段６は、通常、ブラシロール４と回収ロール７との双方にバイアスを印加できるように構成した１つのものであるが、その両者の個々に分けてバイアスを別々に印加できるように構成した別個のものとしてもよい。また、このバイアス印加手段６からは、ブラシロール４の清掃動作時においてもブラシロール４に清掃用のバイアスを印加するとともに回収ロール７に回収用のバイアスを印加し、これにより転写搬送ベルト３に付着するトナー等を静電気作用によってブラシロール４側に引き付けて取り除くとともに、そのブラシロール４のブラシ毛４ａに捕獲されて付着するトナー等を静電気作用によって回収ロール７側に引き付けて回収するように構成するとよい。

本発明の転写搬送装置によれば、ブラシロールが逆方向に回転させられる動作時期に逆回転することにより、そのブラシロールのブラシ毛が転写搬送ベルトと平常時とは異なる回転状態（移動方向）で接触することとになるため、そのブラシ毛へのトナーの蓄積が防止されたり、そのブラシ毛の毛倒れが回復させるようになる。これにより、ブラシロールにおけるトナー等の蓄積現象や毛倒れ現象等に起因した清掃能力の低下が簡易にかつ効率よく防止される。

この結果、そのブラシロールの清掃能力を維持し安定させることができる。また、この装置では、ブラシロールを逆回転させる際に、転写搬送ベルトを平常時とは逆の方向に回転させたり、あるいは停止させたりすることがないため、そのベルトの逆回転や停止動作を行うための駆動系の採用や動作工程の確保をする必要がなくなり、装置の複雑化や生産性の低下などを招くことがない。

また、本発明の回収ロールや板状部材を追加して装備した転写搬送装置によれば、ブラシロールおよび回収ロールが逆方向に回転させる動作時期にそれぞれ逆回転することにより、前述したとおりそのブラシ毛へのトナーの蓄積が防止されたり、そのブラシ毛の毛倒れが回復させるようになる。これと同時に、回収ロールがブラシロール（のブラシ毛）と平常時とは異なる回転状態（移動方向）で接触することとになるため、そのブラシ毛へのトナーの蓄積が防止されたり、そのブラシ毛の毛倒れが回復させるようになることに加え、回収ロール面および板状部材の先端部側へのトナーの蓄積が防止されたり、その板状部材の先端部に固着したトナーが除去されるようになる。これにより、ブラシロールにおけるトナー等の蓄積現象や毛倒れ現象等に起因した清掃能力の低下と、回収ロールにおけるトナーの回収性能および板状部材のトナーかき落とし性能の低下とがいずれも簡易にかつ効率よく防止される。

この結果、回収ロールにおけるトナーの回収性能および板状部材のトナーかき落とし性能も維持できるため、ブラシロールの清掃能力をより一層維持して安定させることができる。

図２は本発明の実施形態１に係る転写搬送装置を適用した画像形成装置の要部を示す概略説明図、図３は図２における転写搬送装置とその周辺部を拡大して示す概略説明図である。

この画像形成装置１００は、作像部１２０において所定の画像情報に応じたトナー像を形成した後、そのトナー像を複数の支持ロール１３１〜１３３に支持されて矢印方向Ａに回転する中間転写ベルト１３０に対して一次転写して転写搬送装置１０と対向する二次転写位置まで搬送する。一方で、そのトナー像を、作像タイミングに合わせてシート収容部１４０から中間転写ベルト１３０と転写搬送装置１０の間に複数の搬送用ロール１４１〜１４３等により所定のタイミングで供給される記録シートＰに対して二次転写する。しかる後、トナー像が転写された記録シートＰを、搬送装置１５０等により定着装置１６０に送り込んでトナー像の記録シートＰへの定着処理を行った後、装置外に排出等をすることにより、画像の形成を行うものである。図中の矢付き一点鎖線は、記録シートＰの搬送経路を示す。

このうち作像部１２０は、イエロー(Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン(Ｃ）及びブラック(Ｋ）の４色のトナー像を形成することができるものである。この実施形態１では、４つの感光ドラム１２１を中間転写ベルト１３０の回転方向Ａにそって一定の間隔をあけて直列に並べてそれぞれ回転可能に配置するとともに、その各感光ドラム１２１の周囲に図示しない帯電装置、露光装置および現像装置（上記４色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーのいずれか１色を収容し、その色のトナーによる現像を専用に行う）をこの順でそれぞれ設置して構成される、いわゆるタンデムタイプのカラー作像部を採用している。

このタンデムタイプのカラー作像部１２０では、その各感光ドラム１２１において帯電、露光および現像の電子写真プロセスをそれぞれ実行することにより、各感光ドラム１２１上に上記４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を分配して形成する。また、その各トナー像については、各感光ドラム１２１と中間転写ベルト１３０を挟んで設置される静電転写装置により、回転する中間転写ベルト１３０の外周面に対して順次重ね合わせるように静電的に転写させるようにしている。なお、転写後の各感光ドラム１２１の外周面は図示しないクリーニング装置で清掃される。

中間転写ベルト１３０としては、ポリイミド、ポリアミド等の合成樹脂にカーボンブラック等の導電化剤を適用含有させたものを用いて、ベルト幅が約３６５ｍｍで厚みが０．１ｍｍ程度の無端ベルト形状に成形したもの（体積抵抗率：１０¹⁰〜１０¹⁴Ω・ｃｍ程度）が使用される。この中間転写ベルト１３０は、駆動ロールとして兼用する支持ロール１３１により所定の速度で矢印Ａ方向に回転させられる。また、支持ロール１３３は二次転写位置でのバックアップロールとして兼用され、図示しないバイアス電源からトナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスが給電部材１３４等を介して印加されるようになっている。さらに、二次転写後の中間転写ベルト１３０の表面はクリーニング装置１３８で清掃される。

また、転写搬送装置１０は、記録シートＰを転写搬送ベルト３０により二次転写位置に通過させるように保持して搬送するものである。

この実施形態１では、転写搬送ベルト３０を、二次転写位置でバックアップロール１３３に接する中間転写ベルト１３０部分に当接するように設置される第一支持ロール３５とその第一支持ロール３５から定着装置１５０側に所定の間隔をあけて平行状態に設置される第二支持ロール３６とに張架して回転可能に支持したものを使用している。

転写搬送ベルト３０は、クロロプレン、ＥＰＤＭ等のゴム材料に導電性カーボンブラック等の導電化剤を分散させたものを基材とし、その基材の表面にＰＴＦＥ分散のウレタンエマルジョン等をコートした表面層を形成して、厚さが０．５ｍｍ程度、体積抵抗率が１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍ程度からなる無端状ベルトである。第一支持ロール３５は、導電性ロールからなるものであり、回転可能に支持されているとともに接地されている。第二支持ロール３６は、導電性ロールからなるものであり、回転可能に支持されている。この転写搬送装置１０においては特に装置の小型化を図るため、転写搬送ベルト３０として内径が４０ｍｍ程度のベルトを、第一支持ロール３５としては抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ以下の発泡ゴムからなる弾性層を形成したロール径２８ｍｍ程度の弾性ロールを、第二支持ロール３６としてはロール径が１５ｍｍ程度の金属ロールを使用している。また、転写搬送ベルト３０は伸張率が２．２％程度となるように張架させており、第一支持ロール３５を駆動ロールとして矢印Ｂ方向に回転駆動させている。ちなみに、第一支持ロール３５と対向するバックアップロール１３３としては、そのロール径が２８ｍｍ程度に設定したものを使用した。

このような転写搬送装置１０では、記録シートＰが、前記バックアップロール１３３に支持されて矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト１３０と第一支持ロール３５により支持されて矢印Ｂ方向に回転する転写搬送ベルト３０との間（二次転写ニップ部）に導き入れられるとともに、その転写位置を通過するように転写搬送ベルト３０に保持された状態で搬送される。この際、バックアップロール１３３側に印加される二次転写バイアスにより第一支持ロール３５との間に転写電界が形成されるため、中間転写ベルト１３０上のトナー像Ｔが記録シートＰ側に静電的に転写される。そして、トナー像Ｔが転写された後の記録シートＰは、第二支持ロール３６において急激に曲がって走行する転写搬送ベルト３０部分から剥離し、その進行方向下流側にある搬送装置１５０側に送られる。

また、この転写搬送装置１０には、転写搬送ベルト３０の外周面を清掃するためのクリーニング装置５０が設けられている。

このクリーニング装置５０は、図３に示すように、その転写搬送ベルト３０の第一支持ロール４１に支持されている領域内でそのベルト回転方向Ｂに前後してそれぞれ接して回転する２つのブラシロール５１Ａ，５１Ｂと、この各ブラシロール５１Ａ，５１Ｂのブラシ毛に付着するトナー等を回収するための回収ロール５５Ａ，５５Ｂと、その各回収ロール５５Ａ，５５Ｂの外周面に回収されたトナー像を取り除くスクレーパ５６Ａ，５６Ｂと、各クリーニング装置５０のハウジングも兼ねる共通の廃トナー貯留部５９とでその主要部が構成されている。このクリーニング装置５０においてブラシロール、回収ロール等などを２組使用しているのは、相反する極性にそれぞれ帯電して転写搬送ベルト３０に併存するように付着しているトナーの双方を適切に取り除くためである。

また、クリーニング装置５０は、図４に示すように、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂと回収ロール５５Ａ，５５Ｂとを所定の方向にそれぞれ切り替えて回転駆動させる正逆回転可能な駆動装置（駆動部）６０と、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂおよび回収ロール５５Ａ，５５Ｂに対して所定のバイアスをそれぞれ印加するバイアス印加用の直流電源装置（電源部）６５とを備えている。駆動装置６０については、駆動モータと駆動伝達機構としてのギア列とで構成されており、また、その駆動モータの回転方向が正逆方向に切り替えられるようになっている。また、この駆動装置６０と直流電源装置６５とは、その各装置の動作を制御することができるマイクロコンピュータ等にて構成される制御装置（制御部）７０に接続されている。

ブラシロール５１Ａ，５１Ｂはいずれも、アルミウム、ステンレス鋼等の金属製ロール軸（シャフト）５２と、このロール軸５２の表面に放射状に立設されるブラシ毛５３とで構成されている。ブラシ毛５３は、帯状の布材片面に所定の密度で織り込むように固定されており、そのブラシ毛を有する布材を接着剤、両面粘着テープなどによりロール軸５２に巻きつけて固着させたうえで放射状に起毛させたものである。ブラシ毛５３としては、ナイロン、ポリプロピレン、レーヨン、アクリル等からなる合成繊維を使用できる。また、ブラシ毛５３は、その合成繊維にカーボンブラック等の導電化剤を添加して導電性が付与される。

また、このブラシロール５１Ａ，５１Ｂは、転写搬送ベルト３０の回転方向Ｂに対して前後する各部位において、その各ブラシ毛５３の先端が転写搬送ベルト３０に所定の量だけ食い込んだ状態（ブラシ毛が撓むように曲がった状態）となって回転し得るようにそれぞれ支持されている。さらに、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂは、その各ロール軸５２が駆動装置６０と機械的に接続されており、通常の画像形成動作等が行われる平常時においてはその駆動装置６０の回転動力により図中に示す矢印Ｃ１方向（転写搬送ベルト３０の回転方向Ｂとはその接触部において反対側となる方向）に回転駆動する。しかも、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂは、その各ロール軸５２が直流電源装置６５と電気的に接続されており、平常時においては転写搬送ベルト３０に付着する正極または負極の極性に帯電したトナー等をそれぞれ静電的に引き付ける極性のバイアスが印加される。ベルト３０上に付着するトナー等は、二次転写部での放電履歴をうけて両極性のものが混在した状態にある。

また、回収ロール５５Ａ，５５Ｂはいずれも、導電性を付与したフェノール樹脂等の合成樹脂製ロールが使用され、各ブラシロール５１Ａ，５１Ｂのブラシ毛５３にそれぞれ接触するように回転可能に支持される。この回収ロール５５Ａ，５５Ｂも、ブラシロール５１の場合と同様に、その回転軸が駆動装置６０に機械的に接続されており、平常時においては駆動装置６０の回転動力により図中に示す矢印Ｄ１方向（ブラシロール５１Ａ，５１Ｂの回転方向Ｃ１とはその接触部において反対側となる方向）に回転駆動する。しかも、回収ロール５５Ａ，５５Ｂは、その回転軸が直流電源装置６５と電気的に接続されており、平常時においてはブラシロール５１Ａ，５１Ｂに付着するトナー等を静電的に引き付ける極性のバイアスが印加される。

スクレーパ５６Ａ，５６Ｂとしてはいずれも、ステンレス鋼等からなる０．１ｍｍ程度の板材を各回収ロール５５Ａ，５５Ｂの外周面にそれぞれ所定の角度および食い込み量で押し当てられるように支持されている。

そして、この転写搬送装置１０におけるクリーニング装置５０では、図５に示すような条件にしたがってブラシロール５１Ａ，５１Ｂ及び回収ロール５５Ａ，５５Ｂの回転およびバイアス印加が実行されるように駆動装置６０および直流電源装置６５の動作が制御装置７０により制御される。

図５中において平常回転時期とは、画像形成装置１００による画像形成動作が実行されるときの動作時期（その開始前および終了時の一定時期を含む）である。また、同図中の逆回転動作時期時とは、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂ及び回収ロール５５Ａ，５５Ｂを平常時と逆の方向に回転させるときの時期であり、この実施形態では具体的に用紙搬送枚数をカウントして管理し、その２５０枚目が転写搬送ベルト３０を通過して平常回転時期が終了した直後の時期に設定した。また、その逆回転させる時間は１秒とした（ブラシロール５１が約１．２回転する量に相当する）。

また参考までに、図５には、平常回転時期および逆回転時期における転写搬送ベルト３０の回転方向とバックアップロール１３３に印加する二次転写バイアスの条件についても併せて示した。ちなみに、転写搬送ベルト３０の回転速度は２６４ｍｍ／ｓｅｃに、平常回転時期におけるブラシロール５１Ａ，５１Ｂの回転速度は６２ｍｍ／ｓｅｃに、同じく回収ロール５５Ａ，５５Ｂの回転速度は７５ｍｍ／ｓｅｃにそれぞれ設定した。また、逆回転時におけるブラシロール５１Ａ，５１Ｂの回転速度は６２ｍｍ／ｓｅｃに、同じく回収ロール５５Ａ，５５Ｂの回転速度は７５ｍｍ／ｓｅｃにそれぞれ設定した。

このようなクリーニング装置５０は次のように動作する。

まず、画像形成装置１００により前記した画像形成動作が実行される（この際、転写搬送装置１０では前述の二次転写動作も実行される）ときには、図５や図６の上部に示すように、クリーニング装置５０におけるブラシロール５１Ａ，５１Ｂがいずれも矢印Ｃ１方向に回転するとともに回収ロール５５Ａ，５５Ｂがいずれも矢印Ｄ１方向に回転する。これと同時に、ブラシロール５１Ａには−４００Ｖのバイアスが、ブラシロール５１Ｂには＋４００Ｖのバイアスがそれぞれ印加される一方、回収ロール５１Ａには−８００Ｖが、回収ロール５５Ｂには＋８００Ｖがそれぞれ印加される。また、この際、転写搬送ベルト３０は、記録シートＰの搬送方向である矢印Ｂ方向に回転する。

そして、転写搬送装置１０では、図６の上部に示すように、二次転写時等において中間転写ベルト１３０上に付着する不要なトナーＴｘが転写搬送ベルト３０に転移して付着することがあるが、かかるトナーＴｘはその帯電極性に応じてクリーニング装置５０における２つのブラシロール５５Ａ，５５Ｂを通過する際にブラシ毛５３によって静電的に捕獲されて取り除かれる。

すなわち、トナーの正常な帯電極性をマイナス極性とした場合、その逆極性（プラス極性）に帯電したトナーはマイナス極性のバイアスが印加されるブラシロール５１Ａによって取り除かれ、正常なマイナス極性に帯電したままのトナーはプラス極性のバイアスが印加されるブラシロール５１Ｂによって取り除かれる。

また、この際、ブラシロール５５Ａ，５５Ｂのブラシ毛５３はいずれも、転写搬送ベルト３０の回転移動方向Ｂに逆らう方向に移動することになるため、図６の上部に示すように転写搬送ベルト３０に接するときにはブラシロールの回転方向Ｃ１とは反対方向に撓んで曲がった状態となる（図中のブラシ毛５３ａ参照）。なお、このような状態で回転することより転写搬送ベルト３０に付着するトナーを取り除きやすくなる一方で、このような状態が長く続くことによりブラシ毛５３の次第にくせが付くように倒れた状態のままになる（毛倒れ現象）。

続いて、ブラシロール５５Ａ，５５Ｂによってそれぞれ取り除かれたトナーＴｘは、その各ブラシロールに接触して矢印Ｄ１方向に回転する回収ロール５５Ａ，５５Ｂにより静電的に引き寄せられてその各ロール面にそれぞれ付着するように回収された後、各スクレーパ５６Ａ，５６Ｂを通過することによってその先端部で掻き落とされ、最後に廃トナー貯留部５９に落下して収容される。

一方、逆回転時期が到来すると、図５や図６の下部に示すように、クリーニング装置５０におけるブラシロール５１Ａ，５１Ｂがいずれも矢印Ｃ２方向に回転するとともに回収ロール５５Ａ，５５Ｂがいずれも矢印Ｄ２方向に回転する。すなわち、ブラシロールと回収ロールはいずれも逆回転する。この際、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂと回収ロール５５Ａ，５５Ｂにはいずれも、平常回転時期と同じ極性および電圧からなるバイアスが印加される。また、転写搬送ベルト３０は、平常回転時期と同様に記録シートＰの搬送方向である矢印Ｂ方向に停止することなく回転し続ける。

この逆回転時期の動作により、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂのブラシ毛５３はいずれも
、図６の下部に示すように転写搬送ベルト３０の回転移動方向Ｂと同じ方向に移動することになる。そして、その逆回転するブラシロール５１Ａ，５１Ｂのブラシ毛５３が転写搬送ベルト３０に接するときに当該ブラシ毛５３に働く力の向きは、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂの回転速度と転写搬送ベルト３０の回転速度との関係によって決まる。

つまり、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂの回転速度が転写搬送ベルト３０の回転速度より大きい場合は、ブラシ毛５３に働く力の向きは、平常回転時期のブラシロールの回転方向Ｃ１とは反対方向に撓んで曲がった状態となる（図中のブラシ毛５３ｂ参照）。特に、ブラシロール５１Ａ，５１Ｂの逆回転時の速度が転写搬送ベルト３０の回転速度よりも大きく、かつ転写搬送ベルト３０の回転速度との相対速度差が大きい値に設定されるほど、その反対方向に撓んで曲がった状態は確実に形成されるようになる。反対に、この逆回転時期にブラシロール５１Ａ，５１Ｂの回転速度が転写搬送ベルト３０の回転速度より小さい場合は、ブラシ毛５３に働く力の向きは平常回転時期の回転方向Ｃ１とときの撓んで曲がった状態と同じになるが、そのときの相対速度差を小さく設定することによりブラシ毛５３の撓んで曲がった状態が平常回転時期に比べて軽減される。

このようにブラシロール５５Ａ，５５Ｂのブラシ毛５３はいずれも、平常回転時期とは異なった状態に置かれることになる。

これにより、ブラシ毛５３に付着するトナーＴｘは衝撃を受けて剥がれやすい状態となる。この実施形態１では、この逆回転時期にブラシロール５５Ａ，５５Ｂに印加されるバイアスの極性が正常回転時期に印加されるバイアスの極性と同じであるため、トナーＴｘがブラシ毛５３から転写搬送ベルト３０に静電的作用により転移して戻ってしまうことがなく保持される。それとともに、そのブラシ毛５３ａから離れやすくなったトナーＴｘは回収ロールによって回収されやすくなる。また、これと同時に、ブラシ毛５３のうち毛倒れ状態になりそうなものが逆回転により回復される。このようにしてブラシロール５５Ａ，５５Ｂのブラシ毛５３へのトナーの蓄積が防止されたり、そのブラシ毛５３の毛倒れが回復されるようになるため、ブラシロールにおけるトナー等の蓄積現象や毛倒れ現象等に起因した清掃能力の低下が防止されることとなる。

また、この逆回転時期の動作により、回収ロール５５Ａ，５５Ｂも、図６の下部に示すように平常回転時期とは反対の方向に回転する。

これにより、ブラシロール５５Ａ，５５Ｂのブラシ毛５３と異なる回転状態（移動方向）で接触することとになるため、これによってもそのブラシ毛５３へのトナーの蓄積が防止されたり、そのブラシ毛の毛倒れが回復されるようになる。これと同時に、回収ロール５５Ａ，５５Ｂの各面とスクレーパ５６Ａ，５６Ｂの先端部との接触状態が平常回転時期と異なる方向で接触しあうことになるため、スクレーパ５６Ａ，５６Ｂの先端部に固着したまたは固着しそうなトナーＴｘが除去されるようになる。

このようにして、ブラシロール５５Ａ，５５Ｂのブラシ毛５３へのトナーの蓄積が防止されたりそのブラシ毛５３の毛倒れが回復されることでブラシロールの清掃能力の低下が防止されるようになり、しかも回収ロール５５Ａ，５５Ｂにおけるトナーの回収性能とスクレーパ５６Ａ，５６Ｂのトナーかき落とし性能の低下とがいずれも防止されることとなる。また、実施形態１では、この逆回転時期に回収ロール５５Ａ，５５Ｂに印加されるバイアスの極性が正常回転時期に印加されるバイアスの極性と同じであるため、回収ロール５５上のトナーＴｘがブラシロール５１側に静電的な作用で転移して戻ってしまうことがなく保持される。

以上より、クリーニング装置５０は、逆転回転時期における動作を実行することによりそのクリーニング装置全体における清掃性能の低下が防止されるようになり、この結果、その清掃性能が維持されて安定するようになるため転写搬送ベルト３０を長期にわたって良好に清掃することができる。また、その逆転回転時期においては、転写搬送ベルト３０は正常回転時期と同じ方向に回転させ続ければよく、そのベルト３０の回転を逆回転させることやそれを停止させることがないため、中間転写ベルト１３０などを逆回転させるための構成や転写搬送ベルト３０を中間転写ベルト１３０から離間させるための機構を採用する必要がなく、その分、装置が複雑化したり、その生産性が低下してしまうという不具合が発生するおそれはない。

なお、実施形態１においては、転写搬送ベルト３０に付着する不要なトナーＴＸ等の極性などの条件に応じて、そのクリーニング装置５０としてブラシロール５５Ａ，５５Ｂ、回収ロール５５Ａ，５５Ｂ及びスクレーパ５６Ａ，５６Ｂのうちの一方の組（ブラシロール、回収ロールおよびスクレーパの組）のみを採用するクリーニング装置を使用してもよい。また、必要に応じて、平常回転時期および逆回転時期におけるブラシロール５５Ａ，５５Ｂおよび回収ロール５５Ａ，５５Ｂの回転方向について、図５に示す各方向（平常回転時期はＣ１，Ｄ１、逆回転時期はＣ２，Ｄ２）とは逆の関係（平常回転時期はＣ２，Ｄ２、逆回転時期はＣ１，Ｄ１）に設定することも可能である。

また、実施形態１においては、クリーニング装置５０としてブラシロール５１に対して回収ロール５５及びスクレーパ５６の補助部材を設置する場合について例示したが、ブラシロール５１に対しては、その補助部材に代えて、そのブラシ毛５３に接触してその毛５３に付着するトナーを振り落とすためのフリッカバーのみを補助部材として固定設置する構成を適用してもよい。この場合、フリッカバーは、絶縁性または導電性の板状部材等にて構成されるものが使用される。導電性のものを使用する場合には、接地したりあるいは所定のバイアスを印加する。このフリッカバーを設置したクリーニング装置５０では、回転するブラシロール５１により転写搬送ベルト３０から取り除いてブラシ毛５３に付着するトナーが、その移動するブラシ毛５３に接触するフリッカバーによって振り落とされた後、トナー回収部５９に収容されるようになる。

さらに、実施形態１においては、転写搬送ベルト３０におけるクリーニング装置５０を第一支持ロール３５に支持されている転写搬送ベルト３０の領域内に設置する場合に限らず、その領域内に代えて又はその領域と併せて、第二支持ロール３６に支持されている転写搬送ベルト３０の領域内に別のクリーニング装置５０を設置することも可能である。

また、実施形態１においては、画像形成装置１００における作像部１２０としてタンデムタイプのカラー作像部を例示したが、その作像部１２０としては、以下に示す他のタイプのものを適用することも可能である。

たとえば、４サイクルタイプのカラー作像部を適用してもよい。４サイクルタイプのカラー作像部１２０とは、１つの感光ドラム１２１を使用し、その１つの感光ドラム１２１の周囲に帯電装置、露光装置、および前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを１色ずつ収容した４つの現像器を回転支持体の周面にそって等間隔で配置したロータリー式の現像装置を順次設置したうえで、感光ドラム１２１を４回転させる間に４色のトナー像を順次形成するものである。この場合、感光ドラム１２１上に形成される各トナー像は、その1回転ごとに中間転写ベルト１３０上に順次一次転写されて重ね合わせられる。

また、カラーのトナー像を形成するものに限らず、単色（特に黒色）のトナー像を１つ形成する単色タイプの作像部１２０を適用してもよい。この場合には、通常、その単色のトナー像を１つの感光ドラムに形成する一方、中間転写ベルト１３０による中間転写方式を採用せず、その感光ドラムの転写位置に対して転写搬送装置１０（具体的には転写搬送ベルト３０）を直接的に設置する。

本発明の転写搬送装置の概要を示す説明図である。 実施形態１に係る転写搬送装置を適用した画像形成装置の要部を示す概略説明図である。 実施形態１に係る転写搬送装置とその周辺部を拡大して示す説明図である。 ブラシロールおよび回収ロールの駆動およびバイアス印加に関する構成を示す説明図である。 ブラシロールおよび回収ロールの回転方向および印加バイアスの制御条件などを示す図表である。 平常回転時および逆回転時におけるクリーニング装置の主な動作状態を示す説明図である。

符号の説明

１，１０…転写搬送装置、２…像担持体、３，３０…転写搬送ベルト、４，５１…ブラシロール、５…回転駆動手段、６…バイアス印加手段、７，５５…回収ロール、８…板状部材、５０…クリーニング装置、５６…スクレーパ（板状部材）、６０…駆動装置（回転駆動手段）、６５…直流電源装置（バイアス印加手段）、１２１…感光ドラム（像担持体）、１３０…中間転写ベルト（像担持体）、Ｐ…記録シート、Ｔ…トナー像、Ｂ…搬送方向、ＴＮ…転写位置。

Claims (5)

1. トナー像を担持して回転する像担持体の転写位置にそのトナー像を転写させるための記録シートを通過させるように保持して搬送する方向に回転する無端状のベルトであって、前記像担持体に当該ベルトを介して当接するように配置されるとともに駆動ロールを兼ねる第一支持ロールと前記第一支持ロールから前記搬送方向の下流側に離れた位置に配置される第二支持ロールに張架される転写搬送ベルトと、
   この転写搬送ベルトの前記記録シートを保持させる側の面でかつ前記第一支持ロールに支持されている領域内のうち前記転写位置よりも上流側の位置で導電性のブラシ毛を接触させながら回転してそのベルト面を清掃するブラシロールと、
   このブラシロールを所定の方向に切り替えて回転させることが可能な回転駆動手段と
   を備え、
   前記転写搬送ベルトが前記搬送方向に回転している際に、前記ブラシロールを平常時の回転方向とは逆の方向に前記回転駆動手段により回転させる動作時期を有することを特徴とする転写搬送装置。
2. 前記像担持体が中間転写体であり、前記転写位置が二次転写位置である請求項１に記載の転写搬送装置。
3. 前記ブラシロールに対してバイアスを前記逆方向に回転させる動作時期に印加するバイアス印加手段を備えた請求項１又は２に記載の転写搬送装置。
4. 前記ブラシロールのブラシ毛に接触しながら回転してそのブラシ毛に付着するトナーを回収する回収ロールと、
   この回収ロールの外周面に当接してそのロール面に付着したトナーをかき落とす板状部材を備え、
   前記回転駆動手段が前記ブラシロールと前記回収ロールとを所定の方向にそれぞれ切り替えて回転させることが可能であり、
   前記転写搬送ベルトが前記搬送方向に回転している際に、前記ブラシロールおよび回収ロールをその平常時における回転方向とはそれぞれ逆の方向に前記回転駆動手段によりそれぞれ回転させる動作時期を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の転写搬送装置。
5. 前記ブラシロールおよび回収ロールに対してバイアスを前記逆方向に回転させる動作時期にそれぞれ印加するバイアス印加手段を備えた請求項４に記載の転写搬送装置。

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