JP2008299076A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体とベルト部材とのギャップで生じる放電を抑制し、且つ、ベルト部材裏面などの劣化を低減できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト１１０の裏面における転写ニップの裏側領域へバイアスを印加する必要が無いときなどに、トナー逆極性の転写バイアスローラ６２及びトナー同極性の出口バイアスブレード７１の少なくとも一方を中間転写ベルト裏面から離間させることができる。これにより、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１を常時中間転写ベルト１１０に接触させ続ける場合よりも、中間転写ベルト裏面などが摩耗するのを抑制することができる。よって、感光体１と中間転写ベルト１１０とのギャップで生じる放電を抑制し、且つ、中間転写ベルト裏面などの劣化を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは、中間転写体を用いたカラー電子写真装置の一次転写におけるバイアス印加に関するものである。

この種の画像形成装置においては、感光体から中間転写ベルトへの一次転写の際に転写チリという現象が発生する場合がある。ここで、転写チリとは、一次転写の際に、感光体上に形成されたトナー像が本来転写されるべき位置に転写されず、その周辺に拡散して転写されてしまい、結果として画像がぼけてしまう現象である。転写チリが生じる原因としては、例えば感光体と中間転写ベルトとによって形成される転写ニップよりも中間転写ベルト移動方向下流側で感光体と中間転写ベルトとが離間した際に、感光体と中間転写ベルトとのギャップで生ずる放電によるものがある。

このような放電が生じるのを抑制するために特許文献１の画像形成装置では、感光体と中間転写ベルトとが接触している接触領域内の中間転写ベルトの裏面部分に、トナーの正規の帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される転写部材と、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧が印加される除電電極とを常時当接させている。これにより、中間転写ベルトが感光体から離間するまでの間に、感光体からトナー像の転写が行われた後の中間転写ベルト部分に残留した上記逆極性の電荷を除電電極によって除電することができる。よって、感光体から中間転写ベルトが離間した際に放電が生じるのを抑え、転写チリが生じるのを抑制することができる。

特開２００６−３０１５７７号公報

しかしながら、特許文献１の画像形成装置では上記転写部材と上記除電電極とを中間転写ベルトの裏側に常時当接させ続けるため、中間転写ベルト裏面や転写部材及び除電電極の接触面などが摩耗し易くなる。このように中間転写ベルト裏面などが摩耗し劣化すると、例えば転写部材と中間転写ベルト裏面との間での抵抗値が変動し、適切な転写電界を得ることができなくなり画質が低下するといった問題が生じる。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体とベルト部材とのギャップで生じる放電を抑制し、且つ、ベルト部材裏面などの劣化を低減できる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面にトナー像を担持する像担持体と、複数の張架部材に張架されて無端移動せしめられながらおもて面を該像担持体に当接させて転写ニップを形成する無端状のベルト部材と、該ベルト部材の裏面における全領域のうち、該転写ニップの裏側領域に当接しながらトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、該裏側領域に当接しながらトナーの帯電極性と同極性のバイアスで該ベルト部材の電荷を除去する第２のバイアス印加手段とを備えた画像形成装置において、該第１のバイアス印加手段及び該第２のバイアス印加手段の少なくとも一方を、該ベルト部材に対して接離可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第１のバイアス印加手段は上記ベルト部材に対して接離可能或いは接触位置を変更可能であり、上記第２のバイアス印加手段は該ベルト部材に対して接離可能であって、該ベルト部材に対する該第１のバイアス印加手段及び該第２のバイアス手段の変位動作が連動して行われるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記ベルト部材に対する上記第１のバイアス印加手段及び上記第２のバイアス手段の変位動作は、予め定められた画像形成モードに応じて行われることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の画像形成装置において、上記第１のバイアス印加手段及び上記第２のバイアス印加手段の少なくとも一方はブレード部材であり、該ブレード部材の上記ベルト部材と接する側端部に該ベルト部材と対向する斜面を形成するようにテーパーが設けられており、該ブレード部材と該ベルト部材とでなす角度と、該テーパーの角度とが略同一であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記ブレード部材と上記ベルト部材とでなす角度が１０［°］以上２０［°］以下であり、該ブレード部材が該ベルト部材に接する際の線圧が１［ｇｆ／ｍｍ］以上１０［ｇｆ／ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４または５の画像形成装置において、上記ブレード部材の上記ベルト部材と接する接触面には、電気抵抗値が１０^４［Ω］以上の摺動部材が設けられていることを特徴とするものである。

本発明においては、ベルト部材の裏面における転写ニップの裏側領域へバイアスを印加する必要が無いときなどに、トナー逆極性のバイアス印加部材及びトナー同極性のバイアス印加部材の少なくとも一方をベルト部材裏面から離間させることができる。これにより、トナー逆極性のバイアス印加部材及びトナー同極性のバイアス印加部材を常時ベルト部材に接触させ続ける場合よりも、ベルト部材裏面などが摩耗するのを抑制することができる。

以上、本発明によれば、像担持体とベルト部材とのギャップで生じる放電を抑制し、且つ、ベルト部材裏面などの劣化を低減できるという優れた効果がある。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）５００の一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係る複写機５００の概略構成図である。この複写機５００はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。

上記プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。

光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。

プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。このプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プリンタ部１００に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ部１００から引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをプリンタ部１００に押し込むことによって、プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを所定の位置に装填することができる。これにより、プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの交換作業やメンテナンスを容易に行うことができる。

以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ（１８Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。

次に、中間転写ユニット１７の基本的な構成について説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側である裏面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録シートたる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。

次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。

複写機５００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。

給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、上記中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。

定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。

定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板に突設せしめられたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。

図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機５００本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。

このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。

このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ（１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体（４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。

また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。

本複写機５００は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体だけでなく、現像装置４も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。

本複写機５００は、複写機５００内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。

図３は、４つプロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
図３に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。

次に、本実施形態の複写機５００の特徴部である中間転写ユニット１７の詳細な説明を行う。
図１は、標準モードで画像形成を行う場合を示したものである。本実施形態において、一次転写フレーム８０には、トナーの正規の帯電極性（本実施形態においてはマイナス極性）と逆極性（本実施形態においてはプラス極性）のバイアスを中間転写ベルト１１０に印加する転写バイアスローラ６２が図示しない軸受を介して取り付けられている。そして転写バイアスローラ６２は、圧縮スプリング８３により所定の圧力で中間転写ベルト１１０に対して押圧されている。

標準モードにおいては、中間転写ベルト１１０はほぼ水平に配置されて回転駆動されている。また、中間転写ベルト１１０に対して転写バイアスローラ６２が当接する位置は、感光体１の中心位置に対して１［ｍｍ］から２［ｍｍ］程度下流側にオフセットした位置で当接するよう設定している。これにより、転写ニップ部の上流側に生じる転写電界の作用で、感光体１上のトナーが感光体１から離れて中間転写ベルト１１０上へ移動してしまう、所謂プレ転写が生じるのを抑制している。

一次転写フレーム８０には、転写バイアスローラ６２の上流側に巻き付けローラ７３が図示しない軸受により回転可能に支持されているが、標準モード時には巻き付けローラ７３は中間転写ベルト１１０に接触しない位置に待避している。また、後で詳しく説明する、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施形態においてはマイナス極性）のバイアスを中間転写ベルト１１０に印加する出口バイアスブレード７１も標準モード時には中間転写ベルト１１０に当接しない位置に待避している。

なお、標準モードは、ベタ画像、ライン画像及び文字画像など、画質変動が認識しにくい画像を形成する場合に用いる。これは、ベタ画像、ライン画像及び文字画像などでは、後述するような出口バイアスブレード７１の作用による大きな効果が期待できないためである。よって、これらの画像を形成する際に標準モードを用いることで、出口バイアスブレード７１や巻き付けローラ７３によって中間転写ベルト１７の裏面が摩耗するのを抑えて、中間転写ベルト１７や出口バイアスブレード７１などの劣化を低減させることができる。

図４は、高画質モードで画像形成を行う場合を示したものである。本実施形態において高画質モードは特にドット階調が画質に影響を与えるような画像、例えば写真画像やハーフトーン画像や２色以上の重ね文字画像などのチリを低減したい場合に用いる。また、標準モードと高画質モードとの切り替えは、ユーザーが操作パネル上のキー選択をすることで行うことができる。なお、高画質モードでの画像形成が終了した後、所定の時間が経過すると、高画質モードから標準モードに切り替わるような制御になっている。

図４に示すように一次転写ニップ内部の上流側に転写バイアスローラ６２が中間転写ベルト１１０の裏側に接触して設けられており、その下流側で出口バイアスブレード７１が中間転写ベルト１１０の裏側に接触して設けられている。なお、感光体１と中間転写ベルト１１０とが接触する前に転写バイアスローラ６２と中間転写ベルト１１０とが接触してしまうと、感光体１のトナーに電界が作用して、感光体１が中間転写ベルト１１０に接触する前に感光体１上のトナーが中間転写ベルト１１０へ移動してしまう、所謂プレ転写が発生し画像を乱してしまう。そのため、転写バイアスローラ６２は、感光体１と中間転写ベルト１１０との巻き付きにより構成されるニップ内に当接させることが望ましく、本実施形態では、感光体１と中間転写ベルト１１０とで形成される巻き付けベルトニップの最上流側の端部よりも１［ｍｍ］から２［ｍｍ］程度下流側にオフセットした位置で転写バイアスローラ６２を所定の圧力で中間転写ベルト１１０に当接させている。

感光体１上に作像された図示しないトナー像は、転写バイアスローラ６２により感光体１と中間転写ベルト１１０により構成される一次転写ニップ中で、転写バイアスローラ６２により中間転写ベルトがプラスに帯電することで、マイナス極性のトナーが感光体１から中間転写ベルト１１０へと転移し、中間転写ベルト１１０上に転写される。その後、一次転写ニップ中で中間転写ベルト１１０の裏面に出口バイアスブレード７１による電界の作用で中間転写ベルト１１０の電位を落とす。これにより、感光体１と中間転写ベルト１１０との剥離時における電位差に起因する放電を抑制している。このようにして、感光体１と中間転写ベルト１１０との剥離時における放電を抑制することで、一旦感光体１から中間転写ベルト１１０に転写されたトナー像が再び感光体１に移動してしまう、所謂再転写などが生じるのを抑え転写チリが発生するのを抑制することができる。

ここで、一次転写後のニップ出口領域で感光体１と中間転写ベルト１１０とが剥離する際に生じる放電の抑制についてさらに詳しく説明する。感光体１と中間転写ベルト１１０との剥離時における放電を抑制すためには、一次転写直後の中間転写ベルト１１０の電位を所定の範囲に保つ必要がある。そのため、本実施形態においては出口バイアスブレード７１を中間転写ベルト１１０の裏側に当接させ、一次転写後の中間転写ベルト１１０に残留したプラス電荷を除電することで、一次転写直後の中間転写ベルト１１０の電位を所定の範囲に保っている。

なお、一次転写後の中間転写ベルト１１０に残留したプラス電荷を除電するために、出口バイアスブレード７１によって中間転写ベルト１１０に印加するマイナス極性のバイアスは、本件発明者が種々の実験に基づいて検討した結果、０［Ｖ］から−８００［Ｖ］の範囲が望ましい。この範囲することで中間転写ベルトに残留したプラス電荷が適切に除電され、一次転写直後の中間転写ベルト１１０の電位を所定の範囲に保つことができ良好な画質を得ることができる。なお、マイナス方向でこの範囲よりも小さいバイアスでは中間転写ベルト１１０に残留したプラス電荷の除電が不足してしまう。また、マイナス方向でこの範囲よりも大きいマイナスバイアスを中間転写ベルト１１０へ過剰に印加してしまうと、逆に中間転写ベルト１１０がマイナス側に大きく偏り感光体１との電位差によって放電が生じてしまう。すなわち、除電が不足しても逆に過剰に除電しても不具合が生じてしまう。

次に、標準モードから高画質モードに移る際の動作及び作用について説明する。
本実施形態においては、一次転写フレーム８０には図示しない軸受を介して取り付けられた転写バイアスローラ６２と、転写バイアスローラ６２の上流側で図示しない軸受を介して取り付けられた巻き付けローラ７３とが回転可能に支持されている。そして、一次転写フレーム８０全体は図示しない端部のピンと図示しない中間転写フレームの溝とによって、感光体１を略中心として回動可能に構成されている。また、ブレードフレーム８１には出口バイアスブレード７１が所定の角度で固定されている。そして、ブレードフレーム８１全体は図示しない端部のピンと図示しない中間転写フレームの溝とによって図中の矢印のように斜め方向に移動可能に構成されている。

高画質モードで画像形成を行う場合には、当接カム８２が図中矢印方向へ回動することによりブレードフレーム８１が所定の位置に移動する。また、このブレードフレーム８１の移動によって一次転写フレーム８０がブレードフレーム８１に押され、図中矢印方向に回動し一次転写フレーム８０が所定の位置に移動する。

このように、一次転写フレーム８０が図４中で時計周りに回動することで、巻き付けローラ７３が中間転写ベルト１１０に接触し巻き付けローラ７３が中間転写ベルト１１０を上方に押し上げる。なお、巻き付けローラ７３は、上流側の色のプロセスカートリッジ（例えばプロセスカートリッジ１８Ｙ）通過後の中間転写ベルト１１０の電位履歴をキャンセルするためにＧＮＤに接地されている。これにより、中間転写ベルト１１０に残留電位があることで、次の色のプロセスカートリッジ（プロセスカートリッジ１８Ｍ）で感光体１と中間転写ベルト１１０とが巻き付く前にプレ転写などが生じ画像が乱れてしまうのを抑制することができる。また、巻き付けローラ７３が中間転写ベルト１１０を押し上げられることによって、感光体１に対する中間転写ベルト１１０の巻き付け長さは、標準モードの場合には約２［ｍｍ］であるのに対して、高画質モードの場合には５［ｍｍ］から６［ｍｍ］程度にまで拡張される。

また、転写バイアスローラ６２は、上述したようにプレ転写が生じるのを抑制するために、巻き付けローラ７３によって拡張された巻き付けベルトニップの最上流側に、本実施形態においては最上流側の端部よりも１［ｍｍ］から２［ｍｍ］程度下流側に、オフセットした位置まで回動し、その位置の中間転写ベルト１１０の裏面に所定の圧力で当接される。なお、転写バイアスローラ６２は圧縮スプリング８３とともに回転するため、中間転写ベルト１１０に対する転写バイアスローラ６２の当接圧は標準モード及び高画質モードのいずれにおいても変化しない。

出口バイアスブレード７１は、ブレードフレーム８１に固定されており、当接カム８２の回動によって転写バイアスローラ６２が中間転写ベルト１１０に対して当接した位置よりも下流側で中間転写ベルト１１０の裏面に当接する。また本実施形態においては、出口バイアスブレード７１によって感光体１と中間転写ベルト１１０とがベルトニップの下流側で剥離する際の放電を抑制するために、感光体１と中間転写ベルト１１０とが接触しているベルトニップの最下流側の端部よりも１［ｍｍ］から２［ｍｍ］程度上流側にオフセットした位置で中間転写ベルト１１０の裏面に対し出口バイアスブレード７１を当接させている。このようにして、ベルトニップの下流側で剥離する際の放電を抑制することで、上述したように一旦感光体１から中間転写ベルト１１０に転写されたトナー像が再び感光体１に移動してしまう、所謂再転写などが生じるのを抑え転写チリが発生するのを抑制することができる。

なお、高画質モードでの画像形成が終わった後など高画質モードから標準モードへ移る際には、当接カム８２が図中矢印方向と反対方向に回動し図１で示したような解除位置に戻る。そして、この当接カム８２の回動に連動して、一次転写フレーム８０及びブレードフレーム８１も図示しない戻しスプリングによって図１で示したような標準モードの位置に戻される。

本実施形態において、標準モードと高画質モードとで出口バイアスブレード７１などを中間転写ベルト１１０に対して接離させるのは以下のような理由のためである。

出口バイアスブレード７１は、中間転写ベルト１１０裏面に対して摺動しているため、中間転写ベルト１１０や出口バイアスブレード７１が摩耗する。そして、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との接触部分には経時で微量の摩耗粉が発生し蓄積する。このように中間転写ベルト１１０や出口バイアスブレード７１が摩耗し劣化したり摩耗粉の蓄積などによって、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との間の抵抗値が変動する。このように中間転写ベルト１１０裏面と出口バイアスブレード７１の間の抵抗値が変動すると、その間に流れる電流が変動してしまい良好な画質が安定して得られない可能性がある。

そのため本実施形態では、高画質モードを設けてごく限られた条件の場合にのみ中間転写ベルト１１０裏面に出口バイアスブレード７１を当接摺動させ、中間転写ベルト１１０や出口バイアスブレード７１が摩耗するのを抑制可能な構成にしている。これにより、出口バイアスブレード７１や中間転写ベルト１１０の耐久性を充分に維持でき、出口バイアスブレード７１や中間転写ベルト１１０の劣化や摩耗粉の発生量を低減することができる。

また、中間転写ベルト１１０や出口バイアスブレード７１が摩耗することで生じた摩耗粉は、高画質モードから標準モードに移る際の出口バイアスブレード７１の回動動作に連動して、出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト１１０に対する当接部分を図示しない清掃部材に接触させることで摩耗粉や異物などを除去する。清掃部材としては、不織布等の部材、植毛等の部材又は樹脂ブラシ等の部材を表面に設けたシート部材やローラ部材が好適である。

図５は本実施形態で用いる補助ブレード７２が設けられた出口バイアスブレード７１の詳細説明図である。本実施形態においては、出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト１１０と当接する側の先端部に補助ブレード７２が設けられている。出口バイアスブレード７１は、鉄、銅及びステンレス鋼等の金属板で厚み０．０５［ｍｍ］から０．２［ｍｍ］の部材により構成されている。なお、中間転写ベルト１１０への摺動負荷を低減し取り付け位置精度を緩和するため、補助ブレード７２の当接圧などはできる限り小さくする必要がある。例えば、補助ブレード７２にバネ部材によって付勢力を付勢する構成においては、そのバネ部材のバネ定数を小さくすることで当接圧をできる限り小さくさせる必要がある。

補助ブレード７２は厚み１０［μｍ］から１００［μｍ］程度のフィルム材料、シート材料及びベルト材料が好適である。特に、中抵抗の樹脂シート材料や中間転写ベルト１１０と同等の材質、厚み及び電気特性のベルト材料や高抵抗或いは絶縁性を有する薄層樹脂フィルム材料を用いることで、中間転写ベルト１１０の裏面に対する良好な摺動性、密着性及び追従性を確保でき、初期的な電気特性も満足できる。また、出口バイアスブレード７１の先端部に上記した部材などと同等の特性を有する樹脂コーティングを施しても良い。

ここで、樹脂シート材料としては、５０［μｍ］から１００［μｍ］程度のＰＦＡシートで抵抗値が約１０^４Ω、５０［μｍ］から１００［μｍ］程度のＰＩシートで抵抗値が約１０^７Ωから１０^９Ω又は１０［μｍ］から５０［μｍ］程度のＰＥＴシートで抵抗値が約１０^１４Ω等の樹脂シート材料が好適である。

本実施形態において出口バイアスブレード７１は、中間転写ベルト１１０に対してカウンター方向で当接するように構成されている。この際、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０とが当接する角度は１０［°］以上２０［°］以下が好適である。この角度が１０［°］より小さい場合は、出口バイアスブレード７１が面当たり傾向になり、所定の当接圧を確保するためには喰い込み量を大きく取らなければならず、その場合出口バイアスブレード７１の面精度に振られて当接均一化が難しくなる。また角度が２０［°］より大きい場合は、出口バイアスブレード７１がエッジ当たり傾向になり、エッジ精度に振られて当接均一化が難しくなる。

また、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０とが当接する線圧は１［ｇｆ／ｍｍ］以上１０［ｇｆ／ｍｍ］以下が好適である。線圧が１［ｇｆ／ｍｍ］より小さい場合は出口バイアスブレード７１の面精度やエッジ精度の影響を受け易くなる。また、線圧が１０［ｇｆ／ｍｍ］より大きい場合は、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との摺動によって、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との間で生じる摩擦力が大きくなり、経時での出口バイアスブレード７１や中間転写ベルト１１０の傷や摩耗量が増大してしまう。

上述したように出口バイアスブレード７１は０．０５［ｍｍ］から０．２［ｍｍ］の薄い金属板であるが、中間転写ベルト１１０に当接する側の面のエッジが型抜き、ワイヤーカット又はレーザーカットなどによって加工した状態のままだと、出口バイアスブレード７１の先端部に補助ブレード７２を貼ったとしても中間転写ベルト１１０と補助ブレード７２（出口バイアスブレード７１）とのニップ幅が０．１［ｍｍ］から０．３［ｍｍ］程度しか無く圧力がエッジに集中してしまい、バイアスを印加したときに均一電界が得られない。そのため、例えば全面ベタ画像を形成した場合にスジ状画像が発生してしまう。

そのため本実施形態では、図５及び図６に示すように中間転写ベルト１１０に当接する側の出口バイアスブレード７１の面のエッジの角度、言い換えると、出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト１１０と接する側端部に中間転写ベルト１１０と対向する斜面を形成するように設けられたテーパの角度θ_１と、中間転写ベルト１１０と出口バイアスブレード７１とが当接する際に出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０とでなす角度θ_２とが略同一になるようにシャープカットしている。これにより、出口バイアスブレード７１が中間転写ベルト１１０に当接してときのニップ幅が０．６［ｍｍ］から０．８［ｍｍ］程度と当接状態が面あたりの範疇に入らない程度に拡大する。その結果、出口バイアスブレード７１から中間転写ベルト１１０にバイアスを印加した際に均一電界が得られ、全面ベタ画像のおいても良好な画像を得ることができる。

以上、本実施形態によれば、表面にトナー像を担持する像担持体である感光体１と、複数の張架部材に張架されて無端移動せしめられながらおもて面を感光体１に当接させて転写ニップを形成する無端状のベルト部材である中間転写ベルト１１０と、中間転写ベルト１１０の裏面における全領域のうち、上記転写ニップの裏側領域に当接しながらトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加する第１のバイアス印加手段である転写バイアスローラ６２と、上記裏側領域に当接しながらトナーの帯電極性と同極性のバイアスで中間転写ベルト１１０の電荷を除去する第２のバイアス印加手段である出口バイアスブレード７１とを備えた画像形成装置である複写機５００において、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の少なくとも一方を、中間転写ベルト１１０に対して接離可能に構成している。これにより、必要以上に転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１が、中間転写ベルト１１０の裏面に接触するのを抑制することができる。よって、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１を経時で中間転写ベルト１１０の裏面に接触させ続ける場合よりも、中間転写ベルト１１０の裏面、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の摩耗が抑えられ、中間転写ベルト１１０の裏面、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の劣化が低減できる。
また、本実施形態によれば、転写バイアスローラ６２は中間転写ベルト１１０に対して接離可能或いは接触位置を変更可能であり、出口バイアスブレード７１は中間転写ベルト１１０に対して接離可能であって、中間転写ベルト１１０に対する転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の変位動作が連動して行われるように構成している。このように、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の変位動作を連動して行うことで、上記変位動作が簡略化され容易に行うことができる。
また、本実施形態によれば、上記中間転写ベルトに対する転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の変位動作は、予め定められた画像形成モードである標準モード及び高画質モードに応じて行われる。これにより、高画質が要求される画像形成を行う高画質モードのときにだけ、転写バイアスローラ６２と出口バイアスブレード７１との両方を中間転写ベルト１１０に接触させ、高画質を要求しない画像形成を形成する標準モード時に転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１の少なくとも一方を中間転写ベルトから離間させることによって、中間転写ベルト１１０、転写バイアスローラ６２及び出口バイアスブレード７１などが摩耗し劣化するのを低減することができる。
また、本実施形態によれば、出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト１１０と接する側端部に中間転写ベルト１１０と対向する斜面を形成するようにテーパーが設けられており、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０とでなす角度θ_２と、テーパーの角度θ_１とが略同一である。これにより、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との接触部の安定化を図ることができる。また、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との間での摩擦抵抗が低減され、出口バイアスブレード７１及び中間転写ベルト１１０の摩耗を低減することができる。なお、転写バイアスローラ６２を転写バイアスブレードとした場合でも同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態によれば、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０とのなす角度が１０［°］以上２０［°］以下であり、出口バイアスブレード７１が中間転写ベルト１１０に接する際の線圧が１［ｇｆ／ｍｍ］以上１０［ｇｆ／ｍｍ］以下である。これにより、出口バイアスブレード７１が中間転写ベルト１１０に対して最適な状態で当接可能となるので、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との電気的安定性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば出口バイアスブレード７１の中間転写ベルト１１０と接する接触面には、電気抵抗値が１０^４［Ω］以上の摺動部材である補助ブレード７２が設けられている。これにより、出口バイアスブレード７１と中間転写ベルト１１０との電気的安定性をより向上させることができる。

尚、本実施形態では、出口バイアスブレード７１を中間転写ベルト１１０に対して接離させる構成を用いて説明したが、これに限るものではない。例えば、本実施形態の複写機のように複数色のトナーによってカラー画像を形成可能なものにおいては、ブラック単色の画像形成を行う際などに、他の色に係る転写バイアスローラ６２を中間転写ベルト１１０から離間させるようにする。このように、転写バイアスローラ６２を中間転写ベルト１１０に対して接離可能に構成し、一次転写が行われないときなどに転写バイアスローラ６２を中間転写ベルト１１０から離間させることで、中間転写ベルト１１０の裏面が摩耗し劣化するのをより低減させることができる。

また、本実施形態では、出口バイアスブレード７１を転写バイアスローラ６２の下流側に設けた構成であるが、この構成に限るものではない。例えば、出口バイアスブレード７１を転写バイアスローラ６２の上流側に設けた構成、及び、出口バイアスブレード７１を転写バイアスローラ６２の上流側と下流側とに設けた構成などにおいても本発明を適用可能である。そして、これらの構成においても本発明を適用することによって本実施形態で記載した作用効果によって中間転写ベルト１１０などの劣化を低減させることができる。また、転写バイアスローラ６２の代わりに転写バイアスブレードを用いたり、出口バイアスブレード７１の代わりに出口バイアスローラを用いても良い。

本発明の特徴部である中間転写ユニットの標準モード時の拡大概略構成図。 本実施形態に係る複写機の概略構成図。 現像装置及び感光体の概略構成図。 中間転写ユニットの高画質モード時の拡大概略構成図。 補助ブレードが設けられた出口バイアスブレードの概略構成図。 出口バイアスブレードの概略構成図。

符号の説明

１ 感光体
４ 現像装置
５ 現像ローラ
６ 回収スクリュ
７ 回収搬送路
８ 供給スクリュ
９ 供給搬送路
１０ 攪拌搬送路
１１ 攪拌スクリュ
１２ 現像ドクタ
１４ 張架ローラ
１５ 駆動ローラ
１６ 二次転写バックアップローラ
１７ 中間転写ユニット
１８ プロセスカートリッジ
２０ 画像形成ユニット
２１ 光書込ユニット
２２ 二次転写装置
２３ 張架ローラ
２４ 紙搬送ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
６２ 転写バイアスローラ
７１ 出口バイアスブレード
７２ 補助ブレード
７３ 巻き付けローラ
８０ 一次転写フレーム
８１ ブレードフレーム
８２ 当接カム
８３ 圧縮スプリング
９０ ベルトクリーニング装置
１００ プリンタ部
１１０ 中間転写ベルト
１３３ 第１仕切り壁
１３４ 第２仕切り壁

Claims (6)

1. 表面にトナー像を担持する像担持体と、
   複数の張架部材に張架されて無端移動せしめられながらおもて面を該像担持体に当接させて転写ニップを形成する無端状のベルト部材と、
   該ベルト部材の裏面における全領域のうち、該転写ニップの裏側領域に当接しながらトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、
   該裏側領域に当接しながらトナーの帯電極性と同極性のバイアスで該ベルト部材の電荷を除去する第２のバイアス印加手段とを備えた画像形成装置において、
   該第１のバイアス印加手段及び該第２のバイアス印加手段の少なくとも一方を、該ベルト部材に対して接離可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記第１のバイアス印加手段は上記ベルト部材に対して接離可能或いは接触位置を変更可能であり、上記第２のバイアス印加手段は該ベルト部材に対して接離可能であって、
   該ベルト部材に対する該第１のバイアス印加手段及び該第２のバイアス手段の変位動作が連動して行われるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   上記ベルト部材に対する上記第１のバイアス印加手段及び上記第２のバイアス手段の変位動作は、予め定められた画像形成モードに応じて行われることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、２または３の画像形成装置において、
   上記第１のバイアス印加手段及び上記第２のバイアス印加手段の少なくとも一方はブレード部材であり、該ブレード部材の上記ベルト部材と接する側端部に該ベルト部材と対向する斜面を形成するようにテーパーが設けられており、該ブレード部材と該ベルト部材とでなす角度と、該テーパーの角度とが略同一であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   上記ブレード部材と上記ベルト部材とでなす角度が１０［°］以上２０［°］以下であり、該ブレード部材が該ベルト部材に接する際の線圧が１［ｇｆ／ｍｍ］以上１０［ｇｆ／ｍｍ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４または５の画像形成装置において、
   上記ブレード部材の上記ベルト部材と接する接触面には、電気抵抗値が１０^４［Ω］以上の摺動部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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