JP4882490B2

JP4882490B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4882490B2
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Authority: JP
Inventors: 信男百武
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Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2012-02-22
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Description

本発明は、接触式帯電ロールを有する電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体と中間転写ベルトとの間に速度差を設けた画像形成装置における接触帯電に伴う放電生成物の除去技術に関するものである。

特開平０８−２１１７５５号公報特開２００４−７７６５１号公報

近年、複写機等の画像形成装置では接触式帯電方式が用いられてきており、かかる接触式帯電方式は、帯電電圧が印加されたロール状の帯電部材を感光体ドラム等の像担持体に当接させ、この感光体ドラムと帯電部材との間で放電を発生させることによって感光体ドラムの被帯電面を所定の電位に帯電するものである。

このようなロール状の帯電部材（以下、帯電ロールとも称する）では、感光体ドラムとの接触面周辺の微少空隙での放電を利用して感光体ドラムを所定の電位に帯電させるため、接触面付近での放電の影響によりオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が発生して、当該放電生成物が感光体ドラムの表面に付着して、中間転写体に転写されるトナー画像の品質を劣化させてしまうという問題を有している。

また、感光体ドラムと帯電部材との間での放電による放電生成物の付着や、感光体ドラムの表面層の放電に伴う劣化により感光体ドラムが削れ易くなってしまい感光体の短寿命化の要因となっていた。クリーニングブレードで放電生成物と感光体の表面層を一緒に削ることができる場合には、このような放電生成物の問題は発生しないが、その表面が硬い感光体ドラムを用いた場合には、クリーニングブレードにより感光体表面を削る効果が小さくなるために、上記放電生成物の除去が顕著な問題となる。

そこで、このような放電生成物を除去し、画像欠陥を防止するための先行技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

ここで、特許文献１には、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に所定の線速度差を設け、転写ニップ部に機械的な力と転写電界による力の双方を作用させて転写性の向上を図り、画像抜け等の画像欠陥の防止を図った画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、感光体ドラムの削れムラや画像濃度ムラ（以下、バンディングとも称する）等を防止するために、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に所定の速度差を設け、画像品質の向上を図った画像形成装置が開示されている。

しかしながら、上述の特許文献に開示された先行技術においては、いずれも以下のような問題を有していた。

例えば、特許文献１，２に開示された先行技術においては、いずれも感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に設けられた速度差により、感光体ドラム上に付着した放電生成物を除去する効果は期待できるものの、このような速度差を徒に大きく設定すると、バンディング等の画像欠陥が発生すると共に、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に滑りが生じ、両者の密着性が悪くなって返って除去効果が低減し、放電生成物を十分に除去できなくなるといった問題が生じていた。一方、このような速度差が小さい場合には、転写性が改善されずに画像抜け等の画像欠陥が発生したり、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間で摺擦効果が得られず、放電生成物の十分な除去ができないといった問題が生じていた。

従って、画像品質の維持向上及び密着性の維持による放電生成物の除去効果の促進といった観点から、感光体ドラムと中間転写ベルトとの上記速度差は必然的に所定の範囲内（例えば、１％〜１０％程度）に収める必要が生じていた。

このような状況の下、近年は、装置小型化等の要請に基づいて構成機器も小型化されてきており、例えば、小径の感光体ドラムを用いた場合には、中間転写ベルトとの接触面積及び接触圧力も必然的に小さくなり、画像欠陥や滑りを生じさせないような所定の速度差の範囲内では、放電生成物の十分な除去効果が得られないといった問題が生じていた。すなわち、装置構成や構成機器のサイズ等によって、所定の速度差だけでは、放電生成物の除去効果が十分に得られないといった問題が生じていた。

そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、像担持体と中間転写ベルトとの間に速度差が設けられた画像形成装置において、構成機器のサイズ等によらず接触帯電に伴う放電生成物の除去を確実に行い、これにより像担持体の磨耗や画像欠陥の発生を未然に防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、その表面に各色のトナー像が形成される像担持体と、この像担持体に接触して該像担持体の表面を所定の電位に帯電する接触式帯電ロールと、前記像担持体と当接し、該像担持体に形成された各色のトナー像が転写される中間転写ベルトとを備え、前記像担持体と中間転写ベルトとの間に所定の速度差が設けられた画像形成装置において、前記像担持体と中間転写ベルトとの接触面積を増大させた状態で前記像担持体と中間転写ベルトとを所定の速度差で駆動して前記放電生成物を除去する放電生成物除去モードを備えていることを特徴とするものである。

ここで、接触面積を増大させた状態とは、通常の画像形成時（画像形成モード）における像担持体と中間転写ベルトとの所定の接触面積（ニップ面積）よりも増大させた状態の意である。

一般に、接触式帯電ロールを用いた画像形成装置においては、帯電ロールと像担持体との間の微小ギャップでの放電により像担持体を所定の電位に帯電させるために、交流電圧を印加し放電を発生させることで所定の電圧に均一に帯電するようにしている。このために交流成分による放電生成物が多くなって像担持体上に付着し易くなり、この放電生成物が画像欠陥を引き起こし、感光体ドラムの磨耗も促進されてしまう。

そして、このような放電生成物を除去するために、像担持体と中間転写ベルトとの間に所定の速度差を設け、当該速度差により生じる摺擦力により像担持体上に付着した放電生成物を除去する方式が知られている。

しかし、このような速度差は、所定の範囲内でしか設定することができないので、当該速度差による摺擦力のみでは、放電生成物の除去が十分におこなわれない場合が生じる。

そこで、上述のように構成した本発明に係る画像形成装置では、像担持体と、接触式帯電ロールと、中間転写ベルトとを備え、像担持体と中間転写ベルトとの間に所定の速度差が設けられた画像形成装置において、像担持体と中間転写ベルトとの接触面積を増大させた状態で像担持体と中間転写ベルトとを所定の速度差で駆動して放電生成物を除去する放電生成物除去モードを備えているので、接触式帯電ロールにより生成した放電生成物を構成機器のサイズ等によらず確実に除去することができ、画像欠陥の発生を未然に防止することができる。

また、前記放電生成物除去モードは、画像形成待機時に実行されてもよい。

ここで、画像形成待機時とは、例えば、定着ロールが所定の温度に到達するまでの待機動作時や制御プログラムの初期確認動作時等の、画像形成装置の定格動作を可能とする所定の待機動作時をいうものとし、電源投入直後の画像形成待機時のみならず、一連の画像形成終了後、所定の時間が経過して、再び、画像形成を行う際の画像形成待機時をも含むものとする。

一般に、像担持体上に付着した放電生成物は、待機状態等の放置状態が長く続いた場合、時間の経過と共に水分を吸収して吸湿状態となる。そして、吸湿状態となった放電生成物は、トナーや外添剤等と密着してより除去し易くなることが知られている。

そこで、このように構成した場合には、画像形成待機時に放電生成物除去モードが実行されるので、時間の経過と共に吸湿状態となった放電生成物を画像形成動作に影響を与えることなく、より確実に容易に除去することができる。

さらに、前記放電生成物除去モードにおける接触面積の増大は、前記中間転写ベルトの内側であって前記像担持体と中間転写ベルトとのニップ部近傍に配設された移動ロールを、前記像担持体と中間転写ベルトとの接触面積が増大するように移動させることにより実行されてもよい。

このように構成した場合には、放電生成物除去モードが、中間転写ベルトの内側であって像担持体と中間転写ベルトとのニップ部近傍に配設された移動ロールを像担持体と中間転写ベルトとの接触面積が増大するように移動させることにより実行されるので、像担持体と中間転写ベルトとの接触面積の増大を、像担持体にダメージを与えることなく像担持体のサイズによらず簡易に実現することができる。

さらにまた、前記像担持体と前記中間転写ベルトとの画像形成時における所定の接触面積は、前記像担持体上に形成された放電生成物を除去するために必要な接触面積よりも小さくてもよい。

このように構成した場合には、放電生成物の除去が特に困難となる、像担持体と中間転写ベルトとの画像形成時における所定の接触面積が、像担持体上に形成された放電生成物を除去するために必要な接触面積よりも小さい、例えば、小径の感光体ドラムを有する装置構成に、より好適な画像形成装置を提供することができる。

本発明によれば、像担持体と中間転写ベルトとの間に速度差が設けられた画像形成装置において、構成機器のサイズ等によらず接触帯電に伴う放電生成物の除去を確実に行い、これにより像担持体の磨耗や画像欠陥の発生を未然に防止することができる。

＜第一の実施形態＞

以下に、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。

まず、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は本発明に係わるタンデム型カラー画像形成装置の全体構成図である。

図１において、画像形成装置は、プラテン１１上の原稿１２を読取る原稿読取り装置１０と、例えば電子写真方式にて四つの各色成分（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）画像（トナー画像）を形成する画像形成ユニット２０（本実施の形態では、イエロー画像形成ユニット：２０ａ、マゼンタ画像形成ユニット：２０ｂ、シアン画像形成ユニット：２０ｃ、ブラック画像形成ユニット：２０ｄ）と、各画像形成ユニット２０にて形成された各色成分画像を順次転写（一次転写）保持する中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０上に転写された重ね画像を記録用紙１００に一括転写（二次転写）する二次転写装置５０と、一括転写された画像を記録用紙１００上に定着させる定着装置７０と、一括転写部位に記録用紙１００を供給する用紙搬送系８０等とを備えたものである。

本実施の形態において、原稿読取り装置１０は、例えば、プラテン１１の下方に配置されて原稿１２面に光を照射する光源１３と、原稿１２面からの反射光を電気信号に変換するＣＣＤ等の光電変換素子１４と、原稿１２面からの反射光を光電変換素子１４に導く経路を形成する適宜数のミラー１５と、原稿１２面からの反射光を光電変換素子１４の結像面上で結像させる結像レンズ１６とを備えている。

また、各画像形成ユニット２０ａ〜２０ｄは、各々感光体ドラム２１ａ〜２１ｄを有し、各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周囲には、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄが帯電される帯電装置２２ａ〜２２ｄ、帯電された感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上に静電潜像（主に光電変換素子１４で読み込まれた画像データ又は他の記録媒体等から取り込まれた画像データに基づく静電潜像）が書き込まれるレーザ走査装置等の露光装置２３ａ〜２３ｄ、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上に書き込まれた静電潜像が各色成分トナーにて現像される現像装置２４ａ〜２４ｄ、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上のトナー画像が中間転写ベルト３０に転写される転写ロール等の一次転写装置２５ａ〜２５ｄ及び感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ２６ａ〜２６ｄがそれぞれ配設されている。

ここで、各画像形成ユニット２０ａ〜２０ｄは同様な構成であり、これらの構成機器（例えば、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ）についても同様な構造であるため、以下、簡単のため、各符号は総称表記（例えば、感光体ドラム２１）とする。

本実施の形態における感光体ドラム２１は、その外径がφ３０ｍｍの小径のドラム状部材であり、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に、例えば、有機系感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等の電荷輸送性を有する架橋樹脂からなる感光層が被膜形成されており、帯電ロール２２は、対応する感光体ドラム２１の表面と接触し、直流電圧／電流に交流電圧／電流を重畳したバイアスにより、該感光層を所定の電位に帯電するように構成されている。この帯電ロール２２は、一定荷重及び食込み量にて、感光体ドラム２１に当接され、この当接部の摩擦力により感光体ドラム２１の回転に従動して感光体ドラム２１と同速回転するようになっている。

本実施の形態に係る帯電ロール２２は、ステンレス等の金属からなる芯金の表面に、導電性の合成樹脂や合成ゴム等からなる導電性弾性層を被覆して構成されたロール状部材の表面に抵抗値が所定の値に調整された抵抗制御層が積層されたものであり、必要に応じて、抵抗制御層の表面にさらに離型層が形成されている。そして、芯金に、例えば、直流電圧が重畳された交流電圧を印加することによって、帯電ロール２２と感光体ドラム２１との間の微小ギャップにおいてギャップ放電を発生させ、当該放電によって感光体ドラム２１の表面を帯電するようになっている。

また、中間転写ベルト３０は、これらの画像形成ユニット２０ａ〜２０ｄで順次形成された各色のトナー像が、互いに重ね合わされた状態で転写される中間転写体であり、各画像形成ユニット２０に対応する各感光体ドラム２１に対向して配設される各一次転写ロール２５との間に挿通され、複数の支持ロール３１〜３４等に掛け渡されて、矢印方向に循環移動可能に形成されている。本実施の形態では、支持ロール３１がベルト駆動モータ（図示せず）にて駆動される駆動ロールとして用いられ、支持ロール３２が従動ロールとして用いられ、また、支持ロール３３が中間転写ベルト３０の移動方向に略直交する方向の蛇行規制用の補正ロール（ステアリングロール：軸方向一端を支点として傾動自在に設けられる）として用いられ、さらに、支持ロール３４が二次転写装置５０を構成する二次転写ロール５１のバックアップロールとして用いられている。

さらに、支持ロール３１に対向した中間転写ベルト３０表面側には、二次転写後の中間転写ベルト３０上の残留トナーを除去するためのベルトクリーナ３５が中間転写ベルト３０に対してリトラクト自在に設けられていると共に、二次転写装置５０の用紙搬送方向下流側には、搬送ベルト５３及び定着装置７０が配設されている。

なお、本実施の形態における中間転写ベルト３０は、例えば、可撓性を有するポリイミド樹脂に導電性カーボンブラックを混練した、体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ程度のフィルム状の無端ベルトとして形成されている。

そして、本実施の形態では、放電生成物の除去効果を促進すると共に、安定なニップを形成し、バンディングやスミアを防止するという観点から、中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との速度差は、３％（中間転写ベルト３０の線速度／感光体ドラム２１の線速度＝１．０３）に設定されている。

さらに、本実施の形態では、イエロー画像形成ユニット２０ａとマゼンタ画像形成ユニット２０ｂとの間の中間転写ベルト３０の内側には移動ロールＲｍ₁が、シアン画像形成ユニット２０ｃとブラック画像形成ユニット２０ｄとの間の中間転写ベルト３０の内側には移動ロールＲｍ₂が、それぞれ配設されている。なお、これらの移動ロールＲｍ₁，Ｒｍ₂の動作については後述する。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の通常の画像形成時（画像形成モード）における基本的な作像プロセスについて説明する。

まず、感光体ドラム２１は、所定の直流電圧／電流に交流電圧／電流が重畳されたバイアス電圧／電流が帯電ロール２２に印加されることにより、その表面（感光層）が一様に帯電される。次に、例えば、原稿読取り装置１０にて読取られた各色成分画像（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）の画像データが各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）の露光装置２３に送出されると、各画像形成ユニット２０の感光体ドラム２１上には各色成分毎の静電潜像が形成されると共に、対応する各色トナーが収容された現像装置２４にて各色未定着トナー像が形成される。

そして、各色成分の未定着トナー像は、各感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０とが圧接する一次転写部位において、一次転写ロール２５にて中間転写ベルト３０の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト３０表面に順次重ね合わせて一次転写される。このようにして中間転写ベルト３０に一次転写された未定着トナー像は、前記中間転写ベルト３０の回転に伴って記録材としての記録用紙１００の搬送経路に面した二次転写部位へと搬送される。

二次転写部位では、二次転写ロール５１が中間転写ベルト３０を介して中間転写ベルト３０内の空間に配されたバックアップロール３４に押圧され、給紙トレイ８２（用紙搬送系８０）からフィードロール８１（用紙搬送系８０）により所定のタイミングで搬出された記録用紙１００が所定数の搬送ロール８３（用紙搬送系８０）を経て二次転写ロール５１と中間転写ベルト３０との間に挿通される。

そして、バックアップロール３４と二次転写ロール５１との間に形成される転写電界にて、中間転写ベルト３０上に保持された未定着トナー像は二次転写部位において一括して記録用紙１００に静電転写される。

その後、未定着トナー像が転写された記録用紙１００は、搬送ベルト５３を介して定着装置７０に送り込まれて、この定着装置７０によって熱及び圧力で未定着トナー像が記録用紙１００上に定着される。なお、未定着トナー像の記録用紙１００への転写が終了した中間転写ベルト３０については、ベルトクリーナ３５によって残留トナーが除去される。

ところで、前述したように感光体ドラム２１の帯電装置２２として、接触式の帯電ロールを用いた場合には、感光体ドラム２１と帯電ロール２２との間の微小ギャップでの放電により放電生成物が発生し、当該放電生成物が感光体ドラム２１に付着して、この放電生成物により画像欠陥等が発生する虞が生じる。従って、このような感光体ドラム２１上に付着した放電生成物を除去する必要が生じる。

そこで、本実施の形態における画像形成装置においては、このような感光体ドラム２１の表面に付着した放電生成物を除去するために、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との間に所定の速度差（例えば、３％程度）を設け、この速度差により生じる感光体ドラム２１表面に対する中間転写ベルト３０の摺擦力により、当該放電生成物を除去するようになっている。

しかしながら、このような感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との速度差を過度に大きく設定するとバンディング等の画像欠陥の要因となると共に、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との間にスリップが発生し、摺擦力による放電生成物の除去が困難となるため、あまり大きな速度差を設定することはできない。

このような速度差による摺擦力を補うために、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との圧接力を増大させて感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触面積を増大させることにより、放電生成物を除去することも考えられるが、このような圧接力の増大による接触面積の増大は、以下のような理由で実質的な効果が得られない。

一般に、安定的に中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との接触状態を確保し、かつ、中間転写ベルト３０の安定的な回転を保証していくためには、中間転写ベルト３０のうねり、偏りを起こさせないような一次転写ロール２５の精度、強度が必要となる。

例えば、硬い一次転写ロール２５を用いた場合には、一次転写領域（感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触領域）に、硬い異物（キャリア片など）が混入した際に、異物部への応力集中が大きくなって感光体ドラム２１へ傷等のダメージを与えてしまうこととなる。また、硬い一次転写ロール２５を用いて圧接力（転写ニップ圧）を増大させても、異物部周辺の中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との空隙を小さくすることができず、画像抜け等の画像障害の発生要因となってしまう。従って、感光体ドラム２１へのダメージを未然に防止して安定した一次転写領域を形成するためには柔らかい弾性ロールが必要となる。

そこで、一般に、一次転写部においては、安定な転写ニップを確保するための一次転写ロール２５として、発泡させた弾性ロール（アスカーＣ硬度１０〜４０度程度）が用いられている。

一方、中間転写ベルト３０は、４〜８ｋｇ/３４０ｍｍ程度のテンションで張架されているので、このような発泡弾性ロール２５を用いて中間転写ベルト３０への押し上げ力を大きくしても発泡弾性ロール２５のみが主に変形してしまうため、一次転写ロール２５の圧接力を増大させて中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１とのニップ幅（接触幅）を大きくすることは実質的に困難であり、これによる放電生成物の除去も困難となる。

そこで、本実施の形態に係る画像形成装置においては、通常の画像形成を行う画像形成モードに加えて、以下に説明する放電生成物除去モードを設けることにより、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との速度差を所定の範囲に維持して、安定した一次転写領域を確保しつつ、画像品質の向上及び放電生成物の十分な除去を可能としている。

具体的には、本実施の形態に係る放電生成物除去モードにおいては、画像形成待機時等の画像非形成時に、中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との接触面積を、画像形成時における中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との所定の接触面積よりも増大させた状態で感光体ドラム２１及び中間転写ベルト３０を所定の速度差で駆動して、感光体ドラム２１上に付着した放電生成物を除去するようになっている。

次に、本実施の形態における放電生成物除去モードの内容について、図２を参照してさらに説明する。ここで、図２（ａ）は通常の画像形成モードにおける感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触状態を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は放電生成物除去モードにおける感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触状態を模式的に示す図である。

本実施の形態において、図２に模式的に示されるように、イエロー画像形成ユニット２０ａを構成する感光体ドラム２１ａと一次転写ロール２５ａとで形成される一次転写領域よりも下流側であって、マゼンタ用画像形成ユニット２０ｂを構成する感光体ドラム２１ｂと一次転写ロール２５ｂとで形成される一次転写領域よりも上流側の中間転写ベルト３０の内側（中間転写ベルト３０の一次転写ロール２５側）には、当該中間転写ベルト３０と接離可能に形成された移動ロールＲｍ₁が配設されており、シアン画像形成ユニット２０ｃを構成する感光体ドラム２１ｃと一次転写ロール２５ｃとで形成される一次転写領域よりも下流側であって、ブラック画像形成ユニット２０ｄを構成する感光体ドラム２１ｄと一次転写ロール２５ｄとで形成される一次転写領域よりも上流側の中間転写ベルト３０の内側（中間転写ベルト３０の一次転写ロール２５側）には、当該中間転写ベルト３０と接離可能に形成された移動ロールＲｍ₂が配設されている。なお、移動ロールＲｍの配設位置及び配設数については、上述の例に限定されるものではなく、感光体ドラム２１に対する中間転写ベルト３０の接触面積を所望の値に変更し得るものであれば、その配設位置、配設数は任意に選定することができる。

そして、通常の画像形成モードにおいては、移動ロールＲｍ₁及びＲｍ₂は、画像形成時の中間転写ベルト３０の円滑な回転を妨げることのないように、中間転写ベルト３０と離間した位置に配されている。

一方、放電生成物除去モードにおいては、図２（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との接触面積が、画像形成モードにおける中間転写ベルト３０と感光体ドラム２１との所定の接触面積（ニップ面積）よりも増大するように、移動ロールＲｍ₁及びＲｍ₂が移動（本例では、上方移動）した状態で、感光体ドラム２１及び中間転写ベルト３０が駆動される。

このように構成した場合には、通常の画像形成モードに何ら影響を与えることなく、放電生成物除去モードの実行により、確実に放電生成物を除去することが可能となる。

また、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触面積を、画像形成時における接触面積よりも大きくして、所定の速度差で両者を駆動することにより、当該接触領域の界面に存在するトナーと一緒に放電生成物が摺擦される距離・時間が増大し、介在トナーと密着した放電生成物がより一層除去し易くなって、その除去効果を向上させることができる。

さらに、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触面積の増大を、一次転写ロール２５と中間転写ベルト３０とのニップ領域近傍に設けた移動ロールＲｍ₁，Ｒｍ₂により行うことで、一次転写ロール２５の硬度を高めて、その圧接力を増大させる構成に比し、感光体ドラム２１にダメージを与えることなく、安定した一次転写領域の形成に寄与することができる。

なお、放電生成物除去モードは、画像非形成時、例えば、電源立ち上がり後の画像形成待機時や、停止状態が所定時間経過した場合の画像形成待機時等に実行することが好ましい。

このような停止状態からの所定の時間の経過を伴う画像形成待機時に放電生成物除去モードを実行することにより、放電生成物が吸湿状態となって、その除去がより容易となる。また、画像形成時に接触面積（ニップ面積）を増大させた場合には、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触摩擦力が大きくなり、色ずれ、バンディング等の画像欠陥が発生するのに対し、画像を形成しない時に接触面積を増大させることで、画像形成動作に何らの影響を与えることなく放電生成物の除去を可能とすると共に、画像形成時における所定の速度差に基づく画像品質の向上を実現することができる。

また、本実施の形態に係る放電生成物除去モードは、通常の画像形成装置において当然に適用可能であるが、より小型化された小径の感光体ドラム２１を有する画像形成装置において、より好適に適用可能である。

具体的には、画像形成モードにおける感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との所定の接触面積（ニップ面積）が、放電生成物の除去に必要な所定の接触面積よりも小さい小径（例えば、φ３０ｍｍ程度）の感光体ドラム２１を有する画像形成装置において、より好適に適用可能である。このような構成の画像形成装置においては、画像欠陥や滑りが発生しないような所定の速度差（例えば、３％程度）の範囲では、放電生成物の除去がより一層困難となるためである。

なお、放電生成物除去モードにおける移動ロールＲｍ₁及びＲｍ₂の移動量については、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との速度差を所定の範囲内に維持しつつ、感光体ドラム２１上に付着した放電生成物を十分に除去できるような接触面積を実現するように適宜選定することができる。

上述のように構成した画像形成装置を用いて、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との速度差３％における転写ニップ幅（接触幅）と放電生成物除去効果との関係を測定した結果を図３に示す。なお、本実施の形態では、φ３０ｍｍの小径の感光体ドラム２１を用いているため、通常の画像形成時（画像形成モード）における一次転写領域における感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との転写ニップ幅は、１．５〜２．０ｍｍに設定されている。

図３から明らかなように、転写ニップ幅が３ｍｍを下回ると、急激に放電生成物除去効果が低下していくことが分かる。

従って、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との速度差を３％に設定し、画像形成モード時の転写ニップ幅が１．５〜２．０ｍｍとなるような小径の感光体ドラム２１を用いた場合でも、放電生成物除去モードにおける転写ニップ幅を３ｍｍ以上に設定すれば、放電生成物の十分な除去と、所定の速度差に基づく画像品質の向上が両立できること理解される。具体的には、放電生成物除去モードにおいて、移動ロールＲｍ₁及びＲｍ₂を上方に移動させて、中間転写ベルト３０を押し上げ、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との転写ニップ幅が所定の値（例えば、３．５ｍｍ）となるようにし、これにより、構成機器が小型化された装置構成においても、画像品質の向上と放電生成物の確実な除去との両立が実現可能となる。
＜第二の実施形態＞

次に、本発明に係る画像形成装置の第二の実施形態について、図４を参照して説明する。図４は、第二の実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラム及び中間転写ベルト周辺の部材を模式的に示す図である。

なお、本実施の形態に係る画像形成装置は、先の実施の形態に係る画像形成装置とは、構成機器の配置構成が異なるいわゆるロータリー現像装置を用いた４サイクル方式の画像形成装置であり、先の実施の形態におけるタンデム型の画像形成装置と同様な機能を有する部材には、同様な符号を付し、その説明は省略する。

図４において、本実施の形態に係る画像形成装置は、先の実施の形態に係る画像形成装置と異なり、一つの感光体ドラム２１と、これに接触配置される中間転写ベルト３０とを有し、感光体ドラム２１の周囲に、各色成分トナーが収容された複数の現像器（イエロー用現像器２４Ｒｙ、マゼンタ用現像器２４Ｒｍ、シアン用現像器２４Ｒｃ、ブラック用現像器２４Ｒｋ）が搭載され且つ間欠的に感光体ドラム２１に対向配置されて、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を対応する各色トナーにて可視像化するロータリー型現像装置２４Ｒと、感光体ドラム２１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト３０に転写させる転写ロール等の一次転写装置２５とが配設されている。さらに、感光体ドラム２１の周囲には、先の実施の形態と同様に、不図示の接触式帯電装置、各色成分毎の静電潜像を書き込む不図示の露光装置、感光体ドラム２１上の残留トナーを除去する不図示のドラムクリーナ等がそれぞれ配設されている。

また、本実施の形態に係る画像形成装置においては、感光体ドラム２１と一次転写ロール２５との転写ニップ領域の近傍（本例では、ニップ領域の下流側）であって、中間転写ベルト３０の内側に移動ロールＲｍ’が配設されている。なお、本実施の形態における移動ロールＲｍ’の配設位置及び配設数についても、先の実施の形態と同様に適宜選定することができる。

このように構成した本実施の形態に係る画像形成装置においては、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３０が１周する毎に、一次転写位置で各色のトナー像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わされる。その後、中間転写ベルト３０に重ね合わされた未定着トナー像全体が二次転写位置を通過する時点で、二次転写ロール５１が中間転写ベルト３０を介してバックアップロール３４に押圧され、中間転写ベルト３０上に形成された未定着トナー像が記録用紙１００に一括して二次転写されるようになっている。

そして、本実施の形態に係る画像形成装置においても、先の実施の形態に係る画像形成装置と同様に、放電生成物除去モードが設けられており、画像形成待機時等に、移動ロールＲｍ_1'を、図４（ａ）に示される離間位置（画像形成モード時）から図４（ｂ）に示される押し上げ位置に移動させて、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との接触面積を増大させた状態で、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０とを所定の速度差（例えば、３％）で駆動することにより、先の実施の形態と同様に、小型化された構成機器においても画像品質の向上と放電生成物の十分な除去とを両立することができる。

以上、本発明に係る画像形成装置によれば、感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０との間に設けられた所定の速度差により画像品質の向上を図ると共に、放電生成物除去モードにより、感光体ドラム２１等の構成機器にダメージを与えることなく、かつ、タンデム型やロータリー型といった装置構成及び構成機器サイズによらず、接触帯電に伴う放電生成物を確実に除去し、放電生成物による感光体ドラムの磨耗や画像欠陥の発生を効果的に防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。本発明の一実施形態に係る画像形成装置における放電生成物除去モードを説明する模式図である。本発明に係る放電生成物除去モードを実施した際の、接触幅と放電生成物除去効果を示す図である。本発明の別の実施形態に係る画像形成装置における放電生成物除去モードを説明する模式図である。

符号の説明

２０ａ-２０ｄ：画像形成ユニット、２１ａ-２１ｄ：感光体ドラム、２２ａ-２２ｄ：帯電装置、２３ａ-２３ｄ：露光装置、２４ａ-２４ｄ：現像装置、２４Ｒ：ロータリー型現像装置、２５ａ-２５ｄ：一次転写装置、２６ａ-２６ｄ：ドラムクリーナ、２５：一次転写ロール、３０：中間転写ベルト、３５：ベルトクリーナ、５０：二次転写装置、５１：二次転写ロール、５３：搬送ベルト、７０：定着装置、８０：用紙搬送系、１００：記録用紙、Ｒｍ，Ｒｍ’：移動ロール

Claims

その表面に各色のトナー像が形成される像担持体と、この像担持体に接触して該像担持体の表面を所定の電位に帯電する接触式帯電ロールと、前記像担持体と当接し、該像担持体に形成された各色のトナー像が転写される中間転写ベルトとを備え、前記像担持体と中間転写ベルトとの間に所定の速度差が設けられた画像形成装置において、
前記像担持体と中間転写ベルトとの接触面積を増大させた状態で前記像担持体と中間転写ベルトとを所定の速度差で駆動して、接触式帯電ロールと像保持体との接触面周辺の微小空隙での放電に伴い発生する放電生成物を除去する放電生成物除去モードを備え、
前記放電生成物除去モードは、画像形成待機時に実行されると共に、前記放電生成物除去モードにおける接触面積の増大は、前記中間転写ベルトの内側であって前記像担持体と中間転写ベルトとのニップ部近傍に配設された移動ロールを、前記像担持体と中間転写ベルトとの接触面積が増大するように移動させることにより実行されることを特徴とする画像形成装置。
前記放電生成物除去モードにおける接触面積の増大は、前記中間転写ベルトの内側であって前記像担持体と中間転写ベルトとのニップ部近傍に配設された移動ロールを、前記像担持体と中間転写ベルトとの接触面積が増大するように移動させることにより実行されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。