JP6658036B2

JP6658036B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6658036B2
Application number: JP2016021406A
Authority: JP
Inventors: 祐向林; 貴洋黒田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-02-08
Also published as: JP2017142276A

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。より詳細には、記録媒体を、トナー像が形成された像担持体と表面が発泡弾性体からなる転写ローラーとの間のニップ部を通過させて、記録媒体に像担持体に形成されたトナー像を転写させるようにした画像形成装置において、転写ローラーの表面における発泡弾性体の発泡孔に入り込んだ放電生成物を除去して、転写ローラーからの放電生成物に起因する白抜けの画像不良を抑制するようにした点に特徴を有するものである。

従来から、感光ドラム、中間転写ベルト等の像担持体に転写ローラーを接触させて、転写ローラーと像担持体とのニップ部を通過する記録媒体に、像担持体に形成されたトナー像を転写させるようにした、図１０に示すような画像形成装置が広く用いられている。

この画像形成装置１においては、図１０に示すように、画像形成装置１内に４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させるようにしている。

ここで、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄには、感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２０と、感光体１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２に転写させた後に残留するトナーを感光体１１の表面から除去するクリーニング装置１４とが設けられている。また、帯電された各感光体１１の表面には、露光装置７０から画像情報に応じた露光が行われ、各感光体１１の表面に静電潜像が形成される。中間転写ベルト２は、無端状ベルトで形成され、駆動ローラー２１とバックアップローラー２２に掛け渡されている。

そして、この画像形成装置１において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各現像装置２０に、黒色、黄色、マゼンダ色、シアン色の異なった色彩のトナーを収容させ、各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。

次いで、このように各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー像を、一次転写ローラー１３で押圧された中間転写ベルト２に順々に転写させて、この中間転写ベルト２の上にフルカラーのトナー像を形成する。

一方、給紙ローラー３により記録媒体Ｓを給紙し、タイミングローラー４によってこの記録媒体Ｓを適当なタイミングで前記の中間転写ベルト２と転写ローラー５との間に導くようにする。そして、中間転写ベルト２上に形成された前記のフルカラーのトナー像を、バックアップローラー２２と転写ローラー５との間に形成される転写バイアス電圧によってこの記録媒体Ｓに転写させる。一方、記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２上に残ったトナーをベルトクリーニング装置６によって中間転写ベルト２から除去させる。

そして、前記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを定着装置７に導き、前記のフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラー８により排紙させるようにしている。

ここで、転写ローラー５を像担持体としての中間転写ベルト２に接触させて記録媒体Ｓに転写させる画像形成装置１では、中間転写ベルト２上のトナー像を記録媒体Ｓに転写させるために、転写ローラー５には１０００〜４０００Ｖ程度の転写バイアス電圧が印加される。そして、このような高電圧が印加されると、中間転写ベルト２と転写ローラー５との間、又は記録媒体Ｓと転写ローラー５との間で放電現象が発生し、この放電現象により、転写ローラー５と中間転写ベルト２との間のニップ部周辺で、オゾン（Ｏ_３ ⁻）やＮＯｘ等の放電生成物が発生する。ここで、前記のように表面に発泡弾性体を設けた転写ローラー５を用いた場合、この放電生成物が転写ローラー５表面の発泡弾性体における発泡孔に滞留する。

そして、このように転写ローラー５の発泡弾性体の内部に放電生成物が滞留すると、転写ローラー５から中間転写ベルト２に転移する放電生成物によって、記録媒体Ｓ上に転写される画像に白抜けが発生して画像不良が生じることがある。以下に、画像に白抜けが発生するメカニズムにつき、図１１を参照して説明する。

ここで、前記の画像形成装置１において、前記のように中間転写ベルト２上のトナー像を記録媒体Ｓに転写させるために、表面に発泡弾性体が設けられた転写ローラー５に１０００〜４０００Ｖ程度の高電圧の転写バイアス電圧が印加させると、図１１（ａ）に示すように、中間転写ベルト２と転写ローラー５又は記録媒体Ｓと転写ローラー５の間で放電現象が発生する。この放電現象により、転写ローラー５のニップ部の周辺にオゾン（Ｏ_３ ⁻）などの放電生成物が発生し、ニップ部や転写ローラー５の発泡弾性体の発泡孔内に放電生成物が滞留した状態となる。

そして、画像形成装置１の駆動が停止されると、図１１（ｂ）に示すように、転写ローラー５表面の発泡弾性体内から徐々に放電生成物２５が析出して、中間転写ベルト２上に放電生成物２５が転移され、図１１（ｃ）に示すように、このように中間転写ベルト２上に転移した放電生成物２５が吸湿するようになる。

次いで、図１１（ｄ）に示すように、このように中間転写ベルト２上の放電生成物２５が吸湿された状態で画像形成を行うと、中間転写ベルト２上に形成されたトナー像におけるトナーが放電生成物２５に吸着されたり、或いは放電生成物２５部分で過剰に電気が流れ転写電位が下がると考えられ、記録媒体Ｓにトナーが転写できなくなる。その結果、図１１（ｅ）に示すように、記録媒体Ｓ上に転写された画像に白抜け（図中点線で囲った丸）が発生する。

ここで、白抜けの発生は、画像形成後に長期間放置することで、転写ローラー５の内部に滞留した放電生成物が中間転写ベルト２に転移することで発生する。放置時間が経過するにつれて白抜けの発生が多くなるが、放置時間が所定時間、例えば１５時間を過ぎれば、白抜けの発生度合いは飽和する傾向にある。また、放置前の記録枚数が多くなるほど白抜けの発生度合いは悪化する傾向にある。これは、記録枚数が増えるほど転写ローラー５の発泡弾性体内に蓄積される放電生成物が増えるからである。

ところで、この白抜けが顕著に発生するようになった背景には、次の理由がある。１つ目は、転写ローラー５の発泡弾性体の発泡セル径の小径化である。画質を向上させるには、転写ローラー５の発泡セル径を小さくする必要がある。発泡セル径が大きい転写ローラー５では、ニップ部に大きな空隙ができてしまいトナーを局所的に転写できない。一方、発泡セル径が小さい転写ローラー５は、ニップ部の空隙が小さく，トナーを均一に転写することができる。しかし、発泡セル径が小さい転写ローラー５では、上記した転写ローラー５の発泡弾性体内に滞留した放電生成物が抜けにくくなる。そのため、転写ローラー５から徐々に析出した放電生成物により白抜けが発生する。

２つ目は、中間転写ベルト２の表面性である。中間転写ベルト２のコストダウンとして、コート層がない表面の離型性が悪いベルトを使用する場合がある。無機酸化物層などを表面層に用いた離型性の良いベルトを使用する場合、ベルト表面に放電生成物が付着しにくく、また仮に放電生成物が付着したとしてもベルトクリーニング装置６のクリーニングブレードで容易に除去することができる。一方、離型性の良くない中間転写ベルト２の場合、放電生成物が付着しやすい上、ベルトクリーニング装置６のクリーニングブレードでの除去が難しい。

このように、白抜けの問題が発生するようになった背景として、発泡弾性体のセル径が小さい転写ローラー５を用いること、離型性の良くない中間転写ベルト２を用いたことが上げられる。また、離型性の良い中間転写ベルト２を用いた場合にも、中間転写ベルト２に放電生成物が転移して、白抜けが発生する場合もある。

また、近年においては、例えば、特許文献１に示されるように、像担持体と転写ローラーの両方から効率的に放電生成物を除去して、転写ローラーのクリーニング装置による転写ローラーのクリーニング性能を回復させる画像形成装置が提案されている。

しかし、この特許文献１のものは、転写ローラーとして、弾性ゴム層の表面がコーティング層で覆われているものを用いている。この場合、放電現象により転写ローラーの表面に放電生成物が付着すると、転写ローラーのクリーニング性能が低下するので、転写ローラーにトナーを塗布する処理を行って、転写ローラーをクリーニングするファーブラシにより転写ローラーの表面に付着した放電生成物を除去している。

しかしながら、この特許文献１においては、転写ローラーの表面がコーティングされているので、転写ローラーの表面には放電生成物が付着するが、転写ローラー内部に放電生成物が入りこみ滞留する虞はない。このため、内部に滞留した生成物を取り除くことについては何ら言及されていない。

また、特許文献２においては、転写ローラーとして表面に発泡弾性体が有するものを用い、発泡弾性体における発泡孔に入り込んだトナーを転写ローラーから除去するために、転写ローラーに高電圧のクリーニングバイアスを印加して、トナーを像担持体に転移させるようにした画像形成装置が提案されている。

しかし、この特許文献２においては、転写ローラーの表面における発泡孔に入り込んだ放電生成物を除去することに関しては一切示されておらず、また前記のようにトナーを像担持体に転移させるために、転写ローラーに高電圧のクリーニングバイアスを印加させると、これによって放電生成物が生成されてしまうという問題もあった。

特開２００９−１８０８６６号公報特開２０１３−９２６３８号公報

本発明は、表面に発泡弾性体が設けられた転写ローラーを用い、記録媒体を、トナー像が形成された像担持体とこの転写ローラーとの間のニップ部を通過させて、記録媒体に像担持体に形成されたトナー像を転写させるようにした画像形成装置において、転写ローラーの表面における発泡弾性体の発泡孔に入り込んだ放電生成物を除去して、転写ローラーからの放電生成物に起因する白抜けの画像不良を抑制することを課題とする。

本発明における第１の画像形成装置おいては、前記のような課題を解決するため、未定着のトナー像を担持する像担持体と、この像担持体と接触する表面に発泡弾性体が設けられた転写ローラーとを備え、前記像担持体と転写ローラーとの間のニップ部を通過する記録媒体に、像担持体に担持されたトナー像を転写する画像形成装置において、非転写動作時に、前記転写ローラーと像担持体とを圧接させながら前記転写ローラーを空回転させることにより、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるにあたり、前記転写ローラーの内部に送風手段を設けると共に、前記転写ローラーの外周面を叩くフリッカー手段を備え、非転写動作時に、前記送風手段により前記転写ローラー内から転写ローラーの表面側に向けて送風すると共に、前記フリッカー手段によって前記転写ローラーの外周面を叩いて、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるようにした。このようにすると、非転写動作時に、転写ローラーを像担持体に圧接した状態で空回転させることにより、転写ローラーの発泡弾性体に滞留した放電生成物を物理的に転写ローラーの外部へ絞り出して放出することができると共に、送風手段により送風された空気により、転写ローラーの発泡弾性体に滞留した放電生成物を転写ローラーの外部に放出できるようなり、さらにフリッカー手段で転写ローラーの外周面を叩くことにより、転写ローラーの発泡弾性体に滞留した放電生成物が転写ローラーの外部に放出されるようになり、像担持体に放電生成物が析出するのを十分に抑制することができる。

また、本発明における第２の画像形成装置おいては、前記のような課題を解決するため、未定着のトナー像を担持する像担持体と、この像担持体と接触する表面に発泡弾性体が設けられた転写ローラーとを備え、前記像担持体と転写ローラーとの間のニップ部を通過する記録媒体に、像担持体に担持されたトナー像を転写する画像形成装置において、非転写動作時に、前記転写ローラーと像担持体とを圧接させながら前記転写ローラーを空回転させることにより、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるにあたり、前記転写ローラーの内部に送風手段を設けると共に、前記転写ローラーを軸方向に往復移動させる駆動手段を設け、非転写動作時に、前記送風手段により前記転写ローラー内から転写ローラーの表面側に向けて送風すると共に、前記駆動手段により転写ローラーを軸方向に往復移動させて、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるようにした。このようにすると、非転写動作時に、転写ローラーを像担持体に圧接した状態で空回転させることにより、転写ローラーの発泡弾性体に滞留した放電生成物を物理的に転写ローラーの外部へ絞り出して放出することができると共に、転写ローラーが軸方向に往復移動されながら、送風手段により送風された空気により、転写ローラーの発泡弾性体に滞留した放電生成物を転写ローラーの外部に放出することができるようになり、像担持体に放電生成物が析出するのを十分に抑制することができる。

また、本発明における前記の画像形成装置おいては、非転写動作時に、前記転写ローラーの内部に入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を前記転写ローラーに印加させることが好ましい。

また、本発明における前記の画像形成装置おいては、前記の非転写動作時に、前記転写ローラーと像担持体とを圧接させながら前記転写ローラーを空回転させることにより、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるにあたり、非転写動作時における前記転写ローラーの前記像担持体への圧接力を転写動作時より高くさせることが好ましい。

本発明によれば、非転写動作時に、転写ローラーの内部に滞留した放電生成物を転写ローラーの外部へ放出することができ、像担持体へ放電生成物が析出することを抑制し、長期放置後の画像の白抜けを抑制することができる。

本発明の第１実施形態において、中間転写ベルトと転写ローラーとの部分を示した概略説明図である。放電生成物の累積量の一例を示した説明図である。本発明の第２実施形態において、中間転写ベルトと転写ローラーとの部分を示し、フリッカー部が転写ローラーから離れている状態を示した概略説明図である。前記の第２実施形態において、フリッカー部が転写ローラーの外表面を叩いている状態を示した概略説明図である。本発明の第３実施形態において、往復移動駆動部における係合軸部を転写ローラー側に係合させて、転写ローラーをその軸方向に往復移動させる状態を示した概略説明図である。前記の第３実施形態において、往復移動駆動部における係合軸部を転写ローラー側から離脱させて、転写ローラーを往復移動させない状態を示した概略説明図である。前記の第３実施形態において、転写ローラーをローラー軸の方向に往復移動させる往復移動駆動部に設ける係合軸部を示した概略斜視図である。本発明の第４実施形態に係る転写ローラーの中間転写ベルトと転写ローラー部分を示した概略説明図である。本発明の第４実施形態に係る転写ローラーの芯金部分を示す斜視図である。画像形成装置の内部構造を示した概略説明図である。従来例において、記録媒体上に転写される画像に白抜けが発生して画像不良が発生するメカニズムを説明する説明図である。

次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

本発明の画像形成装置の全体構成は、上記した図１０の画像形成装置と同様であり、説明の重複を避けるために、要部である中間転写ベルトと転写ローラー部分について、図面を参照して説明する。

この発明の第１実施形態は、図１に示すように、像担持体としての中間転写ベルト２を介してバックアップローラー２２と対向する位置に、転写ローラー５が配置されている。転写ローラー５は、バックアップローラー２２との間で中間転写ベルト２を挟み、転写ローラー５と中間転写ベルト２との間にニップ部が形成される。また、転写ローラー５は、図示しない駆動モーターによって回転されると共に、圧縮コイルばね６１により中間転写ベルト２に圧接されている。

また、前記圧縮コイルばね６１の一方端は、転写ローラー５のローラー軸に当接し、他端側は偏心カム６２の外周面に当接している。そして、偏心カム６２が回転することによって、圧縮コイルばね６１が伸縮し、中間転写ベルト２に対する転写ローラー５の圧接力が変化する。また、転写ローラー５には、転写電圧印加手段６３によって転写バイアス電圧が印加されるようになっている。

ここで、転写ローラー５は、芯金５ａと芯金５ａの外周に形成された発泡弾性体５ｂとからなる。発泡弾性体５ｂとしては、例えば、ヒドリンやニトリルゴム（ＮＢＲ）を含み、セル径が５０μｍ〜２００μｍ程度の発泡孔を有するものが用いられる。セル径の測定方法は、光学顕微鏡を用いて行う。数十個〜１００個程度のセルの大きさを測定し、その平均値をセル径としている。なお、セル径は真円ではないため、長径を測定してセル径を求めている。

また、転写ローラー５には、中間転写ベルト２上のトナー像を記録媒体Ｓに転写するために、１０００〜４０００Ｖ程度の転写バイアス電圧が印加される。このような高電圧が印加されると、中間転写ベルト２と転写ローラー５又は記録媒体Ｓと転写ローラー５との間で放電現象が発生する。そして、この放電現象により、転写ローラー５と中間転写ベルト２とのニップ部周辺で、オゾン（０_３ ⁻）やＮＯｘに代表される放電生成物が発生する。この放電生成物が転写ローラー５の発泡弾性体５ｂの内部に発泡孔に入り込み滞留する。

前述したように、画像形成終了後、長期間放置すると、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに滞留した放電生成物が中間転写ベルト２上に析出し、画像の白抜けが発生するという問題が生じた。このため、本発明においては、画像形成終了後に転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに滞留した放電生成物を転写ローラー５の外部へ放出し、中間転写ベルト２へ放電生成物が析出することを抑制するようにしている。

そして、前記の第１実施形態では、図１に示すように、画像形成終了後、非転写動作時に転写ローラー５に転写バイアス電圧をかけない状態で、中間転写ベルト２に転写ローラー５を圧接した状態で転写ローラー５を空回転させる。このように、転写ローラー５を中間転写ベルト２に圧接した状態で空回転させると、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに滞留した放電生成物が物理的に転写ローラー５の発泡弾性体５ｂから外部へ絞り出されるようになる。その後は、画像形成装置１を放置しても、転写ローラー５内には、放電生成物が滞留していないもしくは滞留してもごく僅かしか存在していないので、中間転写ベルト２への放電生成物の析出が抑制され、長期間放置後に画像記録を行っても画像の白抜けの発生が抑制できる。

また、非転写動作時において、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂから放電生成物をさらに十分に放出させるために、非転写動作時に前記の偏心カム６２を回転させ、中間転写ベルト２への転写ローラー５の圧接力を転写動作時より大きくして、発泡弾性体５ｂに加わる力を大きくし、放電生成物を発泡弾性体５ｂから外部に絞り出す力を強くすることができる。

また、この第１実施形態においては、非転写動作時において、前記の転写電圧印加手段６３から転写ローラー５に対して、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を印加させることもできる。

このように、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を転写ローラー５に印加させると、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに入り込んだ放電生成物に対して、転写ローラー５から電気的に反発力が作用し、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに入り込んだ放電生成物が、前記の発泡弾性体５ｂ内から効率良く転写ローラー５の外部にはき出されるようになる。

次に、本発明の第２実施形態を図３及び図４を参照して説明する。この第２実施形態においては、転写ローラー５の外周面を叩くフリッカー部５２を設けており、図３は、フリッカー部５２が転写ローラー５から離れている状態、図４は、フリッカー部５２が転写ローラー５の外表面を叩いている状態を示している。

ここで、フリッカー部５２は、保持部５３に揺動自在に取り付けられ、フリッカー部５２の端部にソレノイド５１のソレノイド軸５１ａが係合されている。

そして、ソレノイド５１を動作させて、ソレノイド軸５１ａを矢印方向に移動させて、フリッカー部５２を保持部５３に対して揺動させ、これにより図３と図４との状態を繰り返し、転写ローラー５の外周面をフリッカー部５２によって叩くようにしている。

そして、前記のように非転写動作時において、転写ローラー５と中間転写ベルト２とを圧接させながら、転写ローラー５を空回転させた状態で、前記のようにフリッカー部５２によって転写ローラー５の外周面を叩くようにすると、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに入り込んだ放電生成物が、発泡弾性体５ｂ内から効率良く転写ローラー５の外部にはき出されるようになる。

なお、この第２の実施形態においても、前記の第１実施形態のように、圧縮コイルばね６１と偏心カム６２とを用いて、転写ローラー５を空回転させる際に、中間転写ベルト２に対する転写ローラー５の圧接力を大きくするように構成したり、転写電圧印加手段６３を設け、この転写電圧印加手段６３から転写ローラー５に入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を転写ローラー５に印加させるように構成することもできる。

次に、本発明の第３実施形態を図５〜図７を参照して説明する。この第３実施形態は、転写ローラー５をそのローラー軸５ｃの方向に往復移動させるように構成している。

ここで、この第３実施形態においては、転写ローラー５をそのローラー軸５ｃの方向に往復移動させる駆動手段として、往復移動駆動部５０を、転写ローラー５のローラー軸５ｃに取り付けられた回転ギヤ５ｄの外側に設けている。そして、往復移動駆動部５０は、回転ギヤ５ｄの外側に取り付けられた係合部５４ａを有する係合軸部５４と、この係合部５４ａと係合する螺旋状の案内溝５５ａが設けられた回転軸５５とを有する。なお、回転軸５５は、図示しない回転駆動機構により図中矢印方向に回転する。

そして、画像形成時には、図６に示すように、前記の係合軸部５４の係合部５４ａと回転軸５５の案内溝５５ａとが噛み合わないように、回転軸５５を係合軸部５４から離れる方向に移動させ、係合軸部５４の係合部５４ａと回転軸５５の案内溝５５ａとが係合しないようにしている。この場合、前記の回転軸５５が回転されても、転写ローラー５が往復移動作されない。

一方、非転写動作時においては、図５に示すように、回転軸５５を係合軸部５４に近づける方向に移動させ、係合軸部５４の係合部５４ａが回転軸５５の案内溝５５ａに噛み合うようする。そして、このように係合軸部５４の係合部５４ａを回転軸５５の案内溝５５ａに噛み合わせた状態で、回転軸５５を回転させると、係合軸部５４の係合部５４ａが回転する回転軸５５の案内溝５５ａに沿って移動されて、係合軸部５４を介して転写ローラー５がそのローラー軸５ｃの方向に往復移動されるようになる。

そして、非転写動作時において、前記のように転写ローラー５と中間転写ベルト２とを圧接させた状態で、転写ローラー５を空回転させながら、転写ローラー５をローラー軸５ｃの方向に往復移動させると、この転写ローラー５における発泡弾性体５ｂの伸縮が通常の回転時より大きくすることができ、これにより、転写ローラー５の発泡弾性体５ｂに入り込んだ放電生成物が、発泡弾性体５ｂ内から効率良く転写ローラー５の外部にはき出されるようになる。

なお、この第３実施形態においても、前記の第１実施形態のように、前記の第１実施形態のように、圧縮コイルばね６１と偏心カム６２とを用いて、転写ローラー５を空回転させる際に、中間転写ベルト２に対する転写ローラー５の圧接力を大きくするようにしたり、転写電圧印加手段６３を設け、この転写電圧印加手段６３から転写ローラー５に入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を転写ローラー５に印加させるように構成することもできる。さらに、前記の第２実施形態のように、フリッカー部５２が設け、非転写動作時において、前記のようにフリッカー部５２によって転写ローラー５の外周面を叩くようにすることもできる。

ここで、転写ローラー５を空回転させる時間は、転写ローラー５における発泡弾性体５ｂに溜まった放電生成物の累積量、累積画像形成枚数、転写電圧の累積印加時間などに応じて決定すればよい。

図２に放電生成物の累積量の一例を示し、転写ローラー５の放電生成物の除去は、一定以上の放電生成物が滞留したときに行なえばよい。

そして、前記の第１〜第３実施形態では、放電生成物の累積量のカウント値が閾値を超えた時に行うように構成している。画像形成を行うと、転写ローラー５における発泡弾性体５ｂ内に放電生成物が溜まっていく。画像形成終了後、放置を行うと、転写ローラー５における発泡弾性体５ｂ内の放電生成物は次第に減少する。画像形成枚数による放電生成物の累積量、放置時間による減少量は予め画像形成装置１の画像形成条件等により経験的に求めてカウントアップ、カウントダウンを行う。例えば、転写ローラー５への転写バイアス電圧の印加時間によりカウントアップし、放置時間によりカウントダウンさせるようにすることができる。

そして、画像形成、放置を繰り返し、カウント値が閾値を超えると、この例では、カウント値が１０を超えると、転写ローラー５の放電生成物を除去する空回転動作を行う。そして、転写ローラー５の空回転の時間は、放電生成物の累積量と転写ローラー５の回転速度とに基づいて決定させる。

表１は、放電生成物の累積量のカウント値と、転写ローラー５の空回転の時間及び回転速度との関係を示すものである。カウント値が大きいほど、放電生成物の累積量が多いので、転写ローラー５の空回転の時間は長くする。また、転写ローラー５の回転速度が遅いほど時間を長くする。このように、カウント値、回転速度に応じて空回転する時間を求め、転写ローラー５の内部から放電生成物を放出させる。

次に、本発明の第４実施形態を図８及び図９を参照して説明する。この第４実施形態では、転写ローラー５の芯金５ａを中空にし、この芯金５ａ内部に、図示しない送風手段から空気を送り、空気を芯金５ａの内部から転写ローラー５の発泡弾性体５ｂの表面側に送り、発泡弾性体５ｂの内部に滞留した放電生成物を放出させる。

この第４実施形態では、転写ローラー５の芯金５ａ表面に複数の通気口５ｅが設けられ、この通気口５ｅが設けられた芯金５ａの表面に発泡弾性体５ｂが設けられている。この発泡弾性体５ｂは、転写ローラー５の芯金５ａから外表面まで連なる発泡孔を有し、通気口５ｅから放出される空気は、発泡弾性体５ｂの発泡孔を通り、発泡弾性体５ｂの内部に滞留した放電生成物を放出させる。

この空気による放電生成物の除去は、転写ローラー５を停止した状態で行うことができる。この場合、通気口５ｅは転写ローラー５と中間転写ベルト２のニップ部の方向に向くように転写ローラー５の位置を決める。

空気を送出する時間も、転写ローラー５を空回転する時間と同様に、転写ローラー５内に溜まった放電生成物の累積量、累積画像形成枚数、転写電圧の累積印加時間などに応じて決定すればよい。例えば、５００枚の画像形成後、転写ローラー５の芯金５ａにおける通気口５ｅから空気は送るようにして１６時間放置した状態では、白抜けの発生が抑制できた。

また、転写ローラー５を空回転させながら、転写ローラー５の芯金５ａにおける通気口５ｅから空気を、発泡弾性体５ｂの発泡孔を通して、発泡弾性体５ｂの内部に滞留した放電生成物を排出させるようにすることもできる。

また、このように転写ローラー５を空回転させながら、転写ローラー５の芯金５ａにおける通気口５ｅから空気を、発泡弾性体５ｂの発泡孔を通して、発泡弾性体５ｂの内部に滞留した放電生成物を排出させる場合には、前記の第１実施形態のように、前記の第１実施形態のように、圧縮コイルばね６１と偏心カム６２とを用いて、転写ローラー５を空回転させる際に、中間転写ベルト２に対する転写ローラー５の圧接力を大きくするようにしたり、転写電圧印加手段６３を設け、この転写電圧印加手段６３から転写ローラー５に入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を転写ローラー５に印加させるように構成することもできる。さらに、前記の第２実施形態のように、フリッカー部５２が設け、非転写動作時において、前記のようにフリッカー部５２によって転写ローラー５の外周面を叩くようにすることもできる。

次に、この発明の具体的実施例につき説明する。コニカミノルタ株式会社製、カラー複合機Ｃ３６４ｅのエンジン部を用いて、この実施形態に対応するようにそれぞれ改造し、各条件により測定した。その結果を表２に示す。

転写ローラーとしては、発泡弾性体がヒドリンとＮＢＲの混合したもので構成され、発泡弾性体における発泡孔のセル径が１５０μｍのものを用いるようにした。また、転写ベルトとしては、ベルト表面粗さＲａが１２０ｎｍのＰＰＳベルトを用いるようにした。

そして、環境温度３０℃、湿度８５％の条件下において、システム速度１２５ｍｍ／ｓで、ＣＷ５％のＡ４のチャート画像を、５００枚連続して画像形成し、さらに１０００枚連続して画像形成し、それぞれ以下の条件で転写ローラーを空回転させた後、１６時間放置した。そして、放置後の画像の白抜けの発生を確認し、その結果を下記の表２に示した。

表２においては、
Ｒｅｆ：画像形成後、何もせずに放置
条件１：１２５ｍｍ／ｓで空回転
条件２：１２５ｍｍ／ｓで空回転（条件１の半分の駆動時間）
条件３：高速（２５０ｍｍ／ｓ）で空回転
条件４：圧接力を高めて（食い込み０．０２ｍｍを０．０５ｍｍに増やす）で空回転
条件５：マイナスの電圧を印加しながら空回転
条件６：フリッカー部でローラーを叩きながら空回転
条件７：転写ローラーを軸方向に往復移動（±５ｍｍ）しながら空回転

ここで、Ｒｅｆは従来例、条件１〜６が第１実施形態、条件７が第２実施形態、条件７が第３実施形態に対応している。

表２において、×は、画像の白抜けが発生、〇は、画像の白抜けがない、△は、従来のものより白抜けの発生は抑制されたが、白抜けが若干存在していることを示している。

表２から、従来のように画像形成終了後そのまま放置したＲｅｆ．では白抜けが発生しているが、条件１の実施例では、空回転を実施することで白抜けの発生が抑制されたことが分かる。そして、条件２の実施例では、条件１の実施例より空回転時間を短くした場合であり、転写ローラーの発泡弾性体内に滞留した放電生成物を完全に取り除くことができなかったことにより、白抜けがわずかに発生したことが分かる。このことから、転写ローラーの発泡弾性体内に滞留した放電生成物の量により、転写ローラーの空転時間を決めれば良いことが分かる。

条件３の実施例から条件１の実施例より空回転時の回転速度を速くすることで、条件１の実施例より駆動時間を短縮できることが分かる。空回転時の回転速度を速くすれば駆動時間を短縮できる。

条件４の実施例から転写ローラーに対する圧接力を高めることで効率よく放電生成物を除去することが分かり、条件１の実施例より駆動時間を短縮できることが分かる。

条件５の実施例は、転写ローラーにマイナスのバイアス印加をすることで、放電生成物を効率よく除去することを目的としている。放電生成物はオゾンなどのマイナスイオンのため、転写ローラーにマイナスバイアスを印加し、電位的に反発させ、転写ローラーの発泡弾性体から外に追い出すことができる。尚、空回転中にも放電生成物が発生し転写ローラーの発泡弾性体内に滞留することがないように、印加するマイナスバイアスは放電しない程度の電圧を印加することが好ましい。放電しない程度の電圧を印加することで、効率よく放電生成物を除去することができ、駆動時間を短縮できることがわかる。

条件６の実施例は、フリッカー部で転写ローラーをたたきながら空回転を行った場合であり、効率よく放電生成物を除去することができ、条件１の実施例より駆動時間を短縮できることが分かる。

条件７の実施例は、転写ローラーをローラー軸方向に往復移動させながら空回転した場合であり、回転方向と長手方向の動きを合わせることで、駆動時の発泡弾性体の伸縮を通常回転時より大きくすることができ、これにより、条件１の実施例より駆動時間を短縮でき、発泡弾性体内に滞留した放電生成物を効率よく除去することができることが分かる。

なお、前記の各実施形態においては、像担持体に中間転写ベルト２を用いた例を示した、これに限定されるものではなく、図示していないが、感光体の表面に形成されたトナー像を、転写ローラーを用いて記録媒体に転写させる場合等においても本発明は適用できる。

１：画像形成装置
２：中間転写ベルト
３：給紙ローラー
４：タイミングローラー
５：転写ローラー、５ａ：芯金、５ｂ：発泡弾性体、５ｃ：ローラー軸、５ｄ：回転ギヤ、５ｅ：通気口
６：ベルトクリーニング装置
７：定着装置
８：排紙ローラー
１０Ａ〜１０Ｄ：イメージングカートリッジ
１１：感光体
１２：帯電装置
１３：一次転写ローラー
１４：クリーニング装置
２０：現像装置
２１：駆動ローラー
２２：バックアップローラー
２５：放電生成物
５０：往復移動駆動部
５１：ソレノイド、５１ａ：ソレノイド軸
５２：フリッカー部
５３：保持部
５４：係合軸部、５４ａ：係合部
５５：回転軸、５５ａ：案内溝
６１：圧縮コイルばね
６２：偏心カム
６３：転写電圧印加手段
７０：露光装置
Ｓ：記録媒体

Claims

未定着のトナー像を担持する像担持体と、この像担持体と接触する表面に発泡弾性体が設けられた転写ローラーとを備え、前記像担持体と転写ローラーとの間のニップ部を通過する記録媒体に、像担持体に担持されたトナー像を転写する画像形成装置において、
非転写動作時に、前記転写ローラーと像担持体とを圧接させながら前記転写ローラーを空回転させることにより、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるにあたり、前記転写ローラーの内部に送風手段を設けると共に、前記転写ローラーの外周面を叩くフリッカー手段を備え、非転写動作時に、前記送風手段により前記転写ローラー内から転写ローラーの表面側に向けて送風すると共に、前記フリッカー手段によって前記転写ローラーの外周面を叩いて、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させることを特徴とする画像形成装置。
未定着のトナー像を担持する像担持体と、この像担持体と接触する表面に発泡弾性体が設けられた転写ローラーとを備え、前記像担持体と転写ローラーとの間のニップ部を通過する記録媒体に、像担持体に担持されたトナー像を転写する画像形成装置において、
非転写動作時に、前記転写ローラーと像担持体とを圧接させながら前記転写ローラーを空回転させることにより、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させるにあたり、前記転写ローラーの内部に送風手段を設けると共に、前記転写ローラーを軸方向に往復移動させる駆動手段を設け、非転写動作時に、前記送風手段により前記転写ローラー内から転写ローラーの表面側に向けて送風すると共に、前記駆動手段により転写ローラーを軸方向に往復移動させて、前記転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物を除去させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、非転写動作時に、転写ローラーの発泡弾性体の内部に入り込んだ放電生成物と同極性のバイアス電圧を、前記転写ローラーに印加させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、非転写動作時に前記転写ローラーを前記像担持体に圧接させる圧接力を、転写動作時に前記転写ローラーを前記像担持体に圧接させる圧接力よりも高くしたことを特徴とする画像形成装置。