(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、
帯電された前記複数の像担持体上に形成された潜像を、複数色のトナーでそれぞれ現像し、トナー像を形成する複数の現像手段と、
回転し、前記各像担持体から複数色のトナー像が、前記各像担持体の設けられる複数の１次転部で、順次１次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接し、前記中間転写体上の複数色のトナー像を２次転写部において記録紙へ２次転写する２次転写ローラと、
前記潜像の形成に先立って前記各像担持体を帯電するとともに、前記各像担持体上に残留する残留トナーをそれぞれ帯電する複数の帯電手段と、
を有し、前記各帯電手段により帯電された前記各像担持体上の残留トナーは前記各現像手段に静電的に回収される画像形成装置において、
前記帯電手段は、磁性粒子で構成される磁気ブラシ層を有し、前記残留トナーを前記磁気ブラシ層に取り込み、前記残留トナーを帯電し、
前記複数の１次転写部のうち、前記２次転写部を通過した中間転写体が最初に到達する前記１次転写部の前記像担持体に形成されるトナー像は、前記複数のトナーの中で最も視感度の低い色のトナー像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記最も視感度の低い色のトナー像はイエロートナー像である請求項１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関し、特に中間転写体を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真装置等の画像形成装置は、小型化、高機能化、カラー化が進められてきているが、他方では信頼性の向上、システム展開、メンテナンスフリー、人や環境に優しいといった要求が高まってきており、それらの要求を満たすべく様々な提案がなされている。
【０００３】
たとえば特開昭５３−７４０３７号公報（対応米国特許第４，１６２，８４３号明細書）には、カラー画像出力の高速化のために、感光体（像担持体）を複数個積載して、記録材をベルト状の搬送手段（転写ベルト）で搬送しながら、複数の感光体上に形成された複数のトナー像を記録材に順次多重転写する画像形成装置が開示されている。
【０００４】
一方、最近では、特に装置全体の小型化、廃トナーの発生なしによるエコロジー対応、感光体の長寿命化、１ページ当たりのトナー消費量の削減のために、現像手段に、記録材に対するトナー像転写後の感光体表面に残留している転写残りトナーのクリーニング手段を兼用させることにより、専用器としてのクリーニング手段の配設をなくした「現像同時クリーニング」または「クリーナレス」と呼ばれる画像形成装置も出現している（特開昭５９−１３３５７３号公報、同６２−２０３１８２号公報、同６３−１３３１７９号公報、同６４−２０５８７号公報、特開平２−５１１６８号公報、同２−３０２７７２号公報、同５−２２８７号公報、同５−２２８９号公報、同５−５３４８２号公報、同５−６１３８３号公報等）。
【０００５】
現像同時クリーニングとは、感光体上の転写残りのトナーを次工程以降の現像時に、現像手段のトナー担持体（トナー供給体、現像部材）に印加する直流電圧と感光体表面電位（未露光部）との間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖbackによって、トナー担持体で回収するものである。
【０００６】
これによれば、感光体に専用器としてのクリーニング装置がなくても、転写残りトナーが現像手段で回収されて次工程以降の現像に用いられるために、廃トナーをなくすことができる。また専用器としてのクリーニング手段を別途設ける必要がないので、スペースの面での利点も大きく、装置を大幅に小型化可能になる。
【０００７】
したがって、特開昭５３−７４０３７号公報に記載されているような感光体を複数個積載して記録材に順次トナー像を多重転写する画像形成装置においても、装置全体の小型化、廃トナーの発生なしによるエコロジー対応、感光体の長寿命化、１ページ当たりのトナー消費量の削減を考慮して、現像同時クリーニング方式を採用することが望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような感光体を複数個積載して、転写ベルトにより搬送される記録材にトナー像を順次多重転写する画像形成装置に対し、現像同時クリーニング方式を採用した場合には、以下のような問題が考えられる。
【０００９】
複数個の感光体に対し転写ベルト上に支持された記録材が順次当接しながら、感光体上のトナー像が記録材上に順次転写されていくのであるが、この転写工程において記録材に含まれるいわゆる紙粉が感光体表面に付着してしまう。このような記録材によってもたらされる紙粉は、クリーニング手段を有する画像形成装置では、そのクリーニング手段によって大部分が感光体表面から除去されるので問題とはならないが、現像同時クリーニング方式を採用した場合は、紙粉が感光体表面に付着し、スジ状の画像不良が発生する可能性があった。
【００１０】
本発明の目的は、紙粉が像担持体に付着する可能性を少なくすることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、紙粉が像担持体に付着してしまう場合があったとしても、形成される画像の品位の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
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、複数の像担持体と、
帯電された前記複数の像担持体上に形成された潜像を、複数色のトナーでそれぞれ現像し、トナー像を形成する複数の現像手段と、
回転し、前記各像担持体から複数色のトナー像が、前記各像担持体の設けられる複数の１次転部で、順次１次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接し、前記中間転写体上の複数色のトナー像を２次転写部において記録紙へ２次転写する２次転写ローラと、
前記潜像の形成に先立って前記各像担持体を帯電するとともに、前記各像担持体上に残留する残留トナーをそれぞれ帯電する複数の帯電手段と、
を有し、前記各帯電手段により帯電された前記各像担持体上の残留トナーは前記各現像手段に静電的に回収される画像形成装置において、
前記帯電手段は、磁性粒子で構成される磁気ブラシ層を有し、前記残留トナーを前記磁気ブラシ層に取り込み、前記残留トナーを帯電し、
前記複数の１次転写部のうち、前記２次転写部を通過した中間転写体が最初に到達する前記１次転写部の前記像担持体に形成されるトナー像は、前記複数のトナーの中で最も視感度の低い色のトナー像であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
本発明の一実施態様によれば、前記最も視感度の低い色のトナー像はイエロートナー像である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施例を図面に則してさらに詳しく説明する。
【００１８】
実施例１
図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本画像形成装置は、複数の画像形成ユニットＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを有し、画像形成ユニットＰｙ〜Ｐｋは、中間転写ベルト５の上側の軌道上に中間転写ベルト５の移動方向に沿って、この順で配列されている。
【００２０】
画像形成ユニットＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは各々感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋを有し、それぞれフルカラー画像の色分解成分像としての負帯電極性のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成がなされる。本実施例では、これら各感光ドラム１ｙ〜１ｋを直径３０ｍｍ、長さ３００ｍｍのＯＰＣ（有機）感光体とし、１００ｍｍ／秒の周速度（プロセススピードと同じ）で矢印の反時計方向に回転駆動した。
【００２１】
本実施例において、感光ドラム１ｙ〜１ｋは、アルミニウム基体の周面にＯＰＣ感光層を形成してなっており、ＯＰＣ感光層は下記の５つの層を順次積層して構成されている。
【００２２】
第１層：下引き層であり、アルミニウム基体の欠陥をならすために設けられ、厚さ２０μｍの導電層とされる。
【００２３】
第２層：正電荷注入防止層であり、アルミニウム基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０6Ωｃｍ程度に抵抗調整された厚さ１μｍの中間層とされる。
【００２４】
第３層：電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層とされ、露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
【００２５】
第４層：電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したＰ型半導体からなる。したがって、感光体表面に帯電された負電荷は、この層を移動することができず、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
【００２６】
第５層：電荷注入層であり、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子としてＳｎＯ2超微粒子を分散した材料の塗工層である。具体的には、光透過性の導電フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０３μｍのＳｎＯ2超微粒子を絶縁性樹脂に７０重量％分散した塗工液を調製し、これをディッピング法、スプレー塗工法、ロールコート塗工法、ビームコート塗工法等の適当な塗工法により厚さ３μｍに塗工して、電荷注入層を形成した。
【００２７】
感光ドラム１ｙ〜１ｋとして、このようなＯＰＣ感光ドラムを用いる代わりに、シリコンの非晶質からなる表面層を有する感光ドラム（アモルファスシリコンドラム）を用いることができる。また感光ドラム１ｙ〜１ｋは、表面抵抗１０9〜１０14Ωｃｍ程度の低抵抗層を有するものとすることができる。
【００２８】
感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋの周囲には、接触帯電器２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｋ、画像露光器４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ、現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ、１次転写ローラ６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋが配設されている。
【００２９】
接触帯電器２（２ｙ〜２ｋ）は、図３に示すように、スリーブ回転タイプの磁気ブラシ帯電部材からなる。この帯電部材は、Ｓ極、Ｎ極（各極とも約１０００ガウス）をそれぞれ２極有する直径１６ｍｍの固定マグネットローラ２５と、このマグネットローラの外側に回転自在に被嵌させた非磁性のＳＵＳ製スリーブ２６と、このスリーブの表面にマグネットローラの磁力で保持させた磁性粒子の磁気ブラシ層２４とからなる。
【００３０】
磁気ブラシ層を構成する磁性粒子２３は、平均粒径が１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０Ａ・ｍ2／ｋｇ、抵抗が１０2〜１０10Ωｃｍのものが好ましく、感光ドラムにピンホールのような絶縁の欠陥が存在することを考慮すると、抵抗は１０6Ωｃｍ以上が望ましい。本発明では、磁性粒子の抵抗値の測定を、底面積が２２８ｍｍ2の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた後、６．６ｋｇ／ｃｍ2で加重した状態で、金属セルの両端に１００Ｖの電圧を印加する方法で行った。
【００３１】
磁性粒子は、帯電性能を良くするためにはできるだけ抵抗の小さいものを用いることがよく、本実施例では、平均粒径が２５μｍ、飽和磁化が２００Ａ・ｍ2／ｋｇ、抵抗が５×１０6Ωｃｍのものを用い、これをスリーブの表面に磁力により４０ｇ保持させて、磁気ブラシ層を形成させた。
【００３２】
磁性粒子としては、樹脂中に磁性材料のマグネット粉を分散し、導電化および抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリア、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティングし、抵抗調整を行ったもの等が用いられる。
【００３３】
磁気ブラシ帯電器２ｙ〜２ｋは、磁気ブラシをそれぞれの感光ドラム１ｙ〜１ｋの表面に接触させて配置する。磁気ブラシ層と感光ドラムの接触ニップ部の幅は６ｍｍとした。そしてスリーブに帯電電源Ｓ１からトナーの正規の帯電極性と同極性（負極性）の帯電バイアスを印加し、スリーブを感光ドラムとの接触ニップ部で感光ドラムの回転方向と逆のカウンター方向となる向き（時計方向）に、周速度１５０ｍｍ／秒で回転駆動した。これにより、感光ドラムの表面が帯電バイアスが印加された磁気ブラシ層で摺擦されて、感光ドラムの感光層に電荷が注入され、感光層表面が注入帯電方式により所望の電位（負極性）に一様に１次帯電される。本実施例では、感光ドラム１〜１ｋの表面をほぼ−７００Ｖに一様帯電した。
【００３４】
感光ドラム上の残留トナーは、磁気ブラシ層により取り込まれてマイナス極性に摩擦帯電され、感光ドラム上に吐き出される。帯電された残留トナーは、現像器３ｙ〜３ｋの現像スリーブに所望の電圧（現像バイアス（負極性））を印加することにより、現像器に静電的に回収される。また、感光ドラム上の残留トナーを別に設けた帯電器３０ｙ〜３０ｋにより一旦、プラス極性に帯電してから、上記磁気ブラシ帯電部材に取り込み、帯電するのが好ましい。
【００３５】
本実施例においては、上述したように磁気ブラシ帯電器を採用しているが、この理由として磁気ブラシ帯電方式は、他の帯電方式と比較して、数々のメリットがあるためである。この磁気ブラシ帯電器が有するメリットについて、他の帯電方式としては一般に用いられている帯電方式であるコロナ帯電方式、ローラ帯電方式と比較しながら説明する。
【００３６】
第１に磁気ブラシ帯電方式を用いると、上述したように注入帯電方式を容易に採用することができ、この結果としてオゾンの発生をほぼなくすことができる。このオゾンの発生という点に関しては、コロナ帯電方式では不利であり、ローラ帯電方式においてもコロナ帯電方式に比べれば改善されているが、発生をなくすというレベルには至っていない。
【００３７】
第２に磁気ブラシ帯電方式を用いると、クリーナレス方式を容易に採用しやすいというメリットも有する。クリーナレス方式においては転写残りトナーを現像器で回収する必要があるが、通常、転写残りトナーはそのままの状態では、特にトリボ等の電気的特性が現像器への回収に対し、不十分であるので良好に行われない。このため、現像器への回収に先立ち、転写残りトナーに対する前処理が何らか必要になるのであるが、磁気ブラシ帯電方式では感光ドラムに磁気ブラシが直接接触しており、この接触部で転写残りトナーを一旦、帯電用磁気ブラシ内に回収し、ここで現像器で回収されやすいように帯電処理（負極性に帯電）を施すことができるので、転写残りトナーの現像器における回収動作が良好に行われ、クリーナレス方式が容易に達成される。
【００３８】
このように、感光ドラム上の転写残りトナーを磁気ブラシ帯電器に取り込み、磁気ブラシとの摩擦帯電により所望のマイナス極性に帯電するとともに、帯電前において転写残りトナーが存在した感光ドラム表面の部分をも磁気ブラシ帯電器により良好に帯電することができるので、現像と同時に転写残りトナーの回収、すなわちクリーニングを行うことができる。
【００３９】
一方、コロナ帯電方式では、帯電部材は感光ドラムに対し非接触であるため、ここで述べたような帯電部材による転写残りトナーの改質を行うことはできない。
【００４０】
ローラ帯電方式においては、帯電部材自体は感光ドラムに接触しているため、帯電部材が転写残りトナーに対し影響を及ぼすことは可能であるが、磁気ブラシ帯電器のように転写残りトナーをそのまま磁気ブラシの中に取り込んで帯電性を改質し、感光ドラムを良好に帯電することはできないので、やはり十分な効果を発揮することはできない。
【００４１】
画像露光器４ｙ〜４ｋは、光路長を必要とせず、装置の小型化に有利な固体スキャナーとしてＬＥＤアレイを用いた。この各ＬＥＤアレイ４ｙ〜４ｋのそれぞれの個々のＬＥＤが、図示しない画像読取装置から入力した原稿画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して明滅（ＯＮ／ＯＦＦ）制御されることにより、上記の一様帯電した感光ドラム１ｙ〜１ｋの表面に画像露光がなされ、感光ドラム１ｙ〜１ｋの露光部の表面電位が減衰して静電潜像が形成される。
【００４２】
現像手段としての現像器３ｙ〜３ｋは、本例では、２成分磁気ブラシ現像器からなる。現像器３ｙ〜３ｋは、非磁性トナーと磁性キャリアを混合した２成分現像剤を収容した現像容器に、現像スリーブ、その現像スリーブ内に固定配置されたマグネットローラ、現像剤を現像スリーブ表面に薄層塗布する規制ブレード等を備えてなっている。
【００４３】
イエロー用の画像形成ユニットＰｙにおける現像器３ｙには、イエロートナーを含有した２成分現像剤を収容しており、現像スリーブに現像バイアス（負極性）を印加することで、感光ドラム１ｙの表面に形成されたイエロー画像に対応した静電潜像を反転現像して、イエロートナー像として可視化する。他の色の画像形成ユニットＰｍ、Ｐｃ、Ｐｋにおける現像器３ｍ、３ｃ、３ｋもこれに準じ、同様の方法でそれぞれの静電潜像を反転現像し、マゼンタ、シアン、ブラックトナー像として可視化する。
【００４４】
中間転写ベルト５は、中間転写体としてのエンドレスベルトで、駆動ローラ７、２次転写対向ローラ８および従動ローラ９の３本のローラに巻回張設されている。この中間転写ベルト５は、感光ドラム１ｙ〜１ｋの下側の面に当接した態様で、画像形成ユニットＰｙ〜Ｐｋにわたって配置されており、矢印の反時計方向に感光ドラム１ｙ〜１ｋとほぼ同じ周速度で回転駆動される。
【００４５】
１次転写ローラ６ｙ〜６ｋは、中間転写ベルト５の上側の軌道のベルト部分の内側に、それぞれの感光ドラム１ｙ〜１ｋと対向して配置されている。イエロー用の画像形成ユニットＰｙの１次転写ローラ６ｙは、中間転写ベルト５を挟んで感光ドラム１ｙの下面に当接して、１次転写部２１ｙを形成している。同様に、マゼンタ、シアン、ブラック用の画像形成ユニットＰｍ、Ｐｃ、Ｐｋの１次転写ローラ６ｍ、６ｃ、６ｋは、中間転写ベルト５を挟んでそれぞれ感光ドラム１ｍ、１ｃ、１ｋの下面に当接して、１次転写部２１ｍ、２１ｃ、２１ｋを形成している。
【００４６】
各１次転写ローラ６ｙ〜６ｋには、それぞれ図示しない１次転写電源からトナーとは逆極性の転写バイアスが印加され、この転写バイアスの印加によって感光ドラム１ｙ〜１ｋ上のトナー像が、それぞれの１次転写部２１ｙ〜２１ｋにおいて中間転写ベルト５の表面に重ね合わせて静電的に１次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を重畳して合成したフルカラー画像が形成される。
【００４７】
本発明によれば、画像形成装置は現像同時クリーニング方式を採用して、クリーナレスシステムとしてあり、現像器３ｙ〜３ｋは、それぞれの感光ドラム１ｙ〜１ｋ上のトナー像を転写した後に残留した転写残りトナーを除去するクリーニング手段を兼ねている。したがって、各画像形成ユニットＰｙ〜Ｐｋには、いずれも、感光ドラム１ｙ〜１ｋの専用のクリーニング器を備えていない。ただし、クリーニング時に同時に現像を行わなくてもよい。ただし、現像と同時にクリーニングを行えば、複数の記録材に連続して画像形成する場合は、画像形成のスループットを向上させることができる。
【００４８】
中間転写ベルト５の２次転写対向ローラ８のところには、これに中間転写ベルト５を挟んで当接して２次転写部１１を形成する２次転写ローラ１０が配置されている。中間転写ベルト５上に形成されたフルカラー画像は、中間転写ベルト５の回動にともなって２次転写部１１に至り、２次転写ローラ１０に図示ししない２次転写電源からトナーとは逆極性の転写バイアスを印加することにより、２次転写部に供給された記録材（記録紙）Ｐの表面に一括して２次転写される。
【００４９】
記録材Ｐは、画像形成装置の下部に設置された給紙カセット１２内に収容されている。カセット１２内の記録材Ｐは、給紙ローラ１３により取り出して搬送され、２次転写部１１の手前のレジストローラ対１４、１５で一旦停止された後、中間転写ベルト５上の画像の先端が２次転写部１１に到達するのとタイミングを合わせて、記録材Ｐが２次転写部１１に供給される。
【００５０】
２次転写部１１でフルカラー画像が転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト５の表面から分離されて定着器１６に導入され、そこで画像の熱定着を受けてフルカラーの永久像とされた後、装置外のトレイ１７に排紙される。
【００５１】
２次転写が終了した中間転写ベルト５は、２次転写で表面に残留した転写残りトナーおよび記録材Ｐから付着した紙粉が、従動ローラ９のところに設置したベルトクリーニング装置１８によって清掃、除去される。ベルトクリーニング装置１８は板状のゴムブレード（クリーニングブレード）１９を備え、このブレード１９を中間転写ベルト５を挟んで従動ローラ９に加圧当接（カウンター当接）してクリーニング部を形成している。クリーニングブレード１９の中間転写ベルト５への加圧当接は、ブレード１９自体の弾性を利用してもよいが、好ましくはバネ等の加圧機構を設けて行うことがよく、こうすれば長期間の使用によっても安定した当接圧が確保される。
【００５２】
本発明では、画像形成装置は、複数の感光ドラムを用いて中間転写ベルト５が１回転する間に、中間転写ベルト５上にフルカラー画像を形成するようにしている。したがって、１つの感光ドラムを用いて中間転写体を複数回回転させてフルカラー画像を形成する画像形成装置の場合には、中間転写体のクリーニング装置は中間転写体に対する接離動作が必要であったが、本発明では、ベルトクリーニング装置１８の接離動作が不要であり、少なくとも記録材への画像形成が完了するまでクリーニングブレード１９を中間転写ベルト５に当接させておくことができ、このため中間転写ベルト５表面に対し高いクリーニング性能を有する。
【００５３】
中間転写ベルト５は、ベルト材料として、たとえばポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂等に対して、導電性のカーボン粒子や金属粉等を分散混合した材料が用いられる。
【００５４】
本実施例では、中間転写ベルト５にポリイミド系樹脂にカーボン粒子を分散させたものを用いた。その体積抵抗率は１０6〜１０14Ωｃｍの範囲が好ましい。中間転写ベルト５の体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以下では、画像ににじみ、太りが生じたり、画像比率の異なる画像の形成時に転写効率が変化してしまうという問題が生じ、一方、体積抵抗率が１０14Ωｃｍ以上の中間転写ベルト５の場合には、トナー転写時に中間転写ベルト５の電位が大きくなりすぎることによる、中間転写ベルト５と感光ドラム１ｙ〜１ｋとの間あるいは記録材Ｐとの間の異常放電が発生し、画像不良が生じる。本実施例では、中間転写ベルト５に厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０11Ωｃｍのシームレスベルトを用いた。
【００５５】
ベルトクリーニング装置１８は、前記したように、板状ゴムブレードのクリーニングブレード１９を備えており、さらに廃トナーや紙粉を収容する容器２２、あるいは別の場所に設けられた大容量の廃トナー容器に廃トナーや紙粉を輸送する搬送スクリュー等により構成される。クリーニングブレード１９としてはポリウレタンゴムを用い、このゴムの諸物性のうち、５％伸長時の引張り応力（ＪＩＳ  Ｋ６３０１）が８０〜１２０ｋｇ／ｃｍ2となるものを用いた。引張り応力は、クリーニングブレードを形成するゴム板をダンベル状に切り出して両端を引っ張ることにより測定した。
【００５６】
クリーニングブレード１９のゴムの引張り応力が８０ｋｇ／ｃｍ2以下では、ブレード１９の中間転写ベルト５への押し付け力を大きくしていっても、ピーク値として得られる圧力はなかなか大きくならず、中間転写ベルト５上の転写残りトナーや紙粉の十分なクリーニング性能が得られるようにしようとすると、過大な圧力をかける必要が生じ、ブレード１９や中間転写ベルト５の寿命が縮まったり、ブレード１９の捲くれが発生したりする。ブレード１９のゴムの引張り応力が１２０ｋｇ／ｃｍ2以上の場合には、反発弾性も同時に大きくなることにより、ブレード１９の中間転写ベルト５との当接部での振動が大きくなり、クリーニング不良やブレード捲くれが発生しやすくなる。またブレードの永久歪みも大きくなる傾向にあるので、耐久性の点でも問題を生じる。
【００５７】
感光ドラム表面への紙粉の付着があると、特に高湿環境下ではその紙粉は低抵抗化し、感光ドラム表面の電位保持能力を低下させ、潜像がぼける画像流れを生じさせるので、従来は、画像不良が発生する可能性があったが、本実施例によれば、これを防止することができた。
【００５８】
本発明では、前述したように、画像形成装置は、複数の感光ドラムを用いて中間転写ベルト５が１回転する間に、中間転写ベルト５上にフルカラー画像を形成するようにしているので、ベルトクリーニング装置１８は、１つの感光ドラムを用いて中間転写体を複数回回転させてフルカラー画像を形成するときのような接離動作が不要であり、常にクリーニングブレード１９を中間転写ベルト５に当接しておくことができ、このため中間転写ベルト５表面に２次転写時に付着した紙粉をかなり良好にクリーニングでき、紙粉の感光ドラム１ｙ〜１ｋへの移行を低減することが可能になったためである。
【００５９】
また、ベルトクリーニング装置１８による清掃で紙粉が中間転写ベルト５から除去しきれず残存し、その紙粉が感光ドラムに取り込まれて付着すると、多少の画像流れが発生するが、画像形成の色順として、イエローの現像剤で画像形成する画像形成ユニットＰｙを第１番目にしており、このイエロー画像は人間の目の視感度が他のマゼンタ、シアン、ブラックに比べて低く、多少の画像欠陥があっても目立ちにくいので、画像形成装置から出力されるカラー画像を実用上問題ないようにできたためである。
【００６０】
このように感光ドラム１ｙ〜１ｋの紙粉の移行を低減することが可能となったので、磁気ブラシ帯電器２ｙ〜２ｋへの紙粉の混入を大幅に減らすことができ、全体的な帯電性の低下、中でも帯電性が部分的に低下することによって生ずるスジ状の画像不良を防止することが可能となった。
【００６１】
また、ベルトクリーニング装置１８による清掃で紙粉が中間転写ベルト５から除去しきれず残存し、その紙粉が感光ドラムに取り込まれて付着すると多少の画像流れが発生するが、画像形成の色順として、イエローの現像剤で画像形成する画像形成ユニットＰｙを第１番目にしており、このイエロー画像は人間の目の視感度が他のマゼンタ、シアン、ブラックに比べて低く、多少の画像欠陥があっても目立ちにくいので、画像形成装置から出力されるカラー画像を実用上問題ないようにできるためである。これは、中間転写ベルト５上の除去しきれずに残存した紙粉の大部分が、中間転写ベルト５の移動方向最上流に設けられる感光ドラム、すなわち感光ドラム１ｙに転着するためである。
【００６２】
以上では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を重畳したカラー画像を得る画像形成装置を例として取り上げたので、２次転写後の最初の位置に配置する画像形成ユニットは、上記の４色の中で最も視感度の低いイエロー画像のユニットＰｙとしたが、他の色の組み合わせによる画像形成装置では、その組み合わせの中で最も視感度の低い色の画像形成ユニットを２次転写後の最初の位置に配置すればよく、同様な効果が得られる。
【００６３】
実施例２
図２は、本発明の画像形成装置の他の実施例を示す概略断面図である。
【００６４】
本実施例は、図１を参照して説明した実施例１において、ベルトクリーニング装置１８にクリーニングブレード１９の他に、紙粉除去部材としてファーブラシ２０を備えたことが特徴である。本実施例のその他の構成は実施例１と基本的に同じで、図２において図１と同一の符号は同一の部材を示す。
【００６５】
図２に示すように、ベルトクリーニング装置１８にファーブラシ２０は、中間転写ベルト５の移動方向上、クリーニングブレード１９の上流側の位置において回転自在に設置され、中間転写ベルト５の表面に当接されている。このファーブラシ２０は、中間転写ベルト５の表面上の紙粉の除去ばかりでなく、導電性として接地することにより、中間転写ベルト５およびその表面の転写残りトナーの除電もできるようにしてある。この除電により、クリーニングブレード９による中間転写ベルト５上の転写残りトナーのクリーニングが容易になる。
【００６６】
ファーブラシ２０は、太さ３〜１０デニール（Ｄ）の導電性の糸（たとえばレーヨン樹脂にカーボンを分散して紡糸したもの）を密度が５〜２０万本／インチ2になるように植毛したもので、毛足長さが３〜１０ｍｍ、侵入量が０．２〜２．５ｍｍ程度のものが良好な結果が得られるが、本実施例では、ファーブラシ２０は、糸の太さが６デニール、植毛密度が１０万本／インチ2、毛足長さが５ｍｍ、侵入量が０．５ｍｍである。
【００６７】
上記構成の本実施例の画像形成装置を用いて画像形成を行ったところ、実施例１と同等もしくはそれ以上の効果が得られた。
【００６８】
すなわち、本実施例では、中間転写ベルト５に常に当接させたベルトクリーニング装置１８にクリーニングブレード１９のみならず、紙粉除去に適した、当接位置でカウンター方向に回転するファーブラシ２０を設置したので、中間転写ベルト５の表面の紙粉を一段と良好に除去して、紙粉の感光ドラムへの移行防止をさらに向上することができ、その結果、磁気ブラシ帯電器２ｙ〜２ｋへの紙分の混入を大幅に減らすことができ、全体的な帯電性の低下、中でも帯電性が部分的に低下することによって生ずるスジ状の画像不良をさらに確実に防止することが可能となった。
【００６９】
また、紙粉が現像器３ｙ〜３ｋに混入して現像性を低下させることによる現像不良、特にはスジ状の画像不良も、一層効果的に防止できるようになった。
【００７０】
以上では、紙粉除去部材として接地された導電性のファーブラシ２０を用いたが、本発明では、紙粉除去部材はこれに限定されるものではない。たとえば同じように導電性ファーブラシを用いても、これを直接接地するのではなく、所定の抵抗値を有する抵抗素子を介し、あるいはバリスタ（定電圧素子）を介して接地することができる。また、導電性のファーブラシを用いず、１０6Ω以下の導電性のローラや、マグネットを内包したスリーブ上に導電性の磁性体を担持させた磁気ブラシ部材等を用いることもでき、同様の効果を得ることができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体及び像担持体上の残留トナーを帯電する帯電手段として、磁性粒子で構成される磁気ブラシ層を有し、残留トナーを磁気ブラシ層に取り込み、残留トナーを帯電する帯電手段を使用する構成とされ、これにより、像担持体上の紙粉を、残留トナーと共に帯電手段の磁気ブラシ層に取り込み、現像手段へ侵入する紙粉の量は減少して、トナー像の均一性の低下は軽減される。また、本発明によれば、複数の１次転写部のうち、２次転写部を通過した中間転写体が最初に到達する１次転写部の像担持体に形成されるトナー像を、複数のトナーの中で最も視感度の低い色のトナー像とする構成とされ、この構成により、最も紙粉の影響を受けやすい、帯電手段の帯電能力低下及び、現像手段の形成するトナー像の均一性低下の画像への影響を小さくすることが可能になった。
【００７２】
その結果、特に高温高湿環境下において、像担持体表面に付着した紙粉が低抵抗化して、像担持体表面の電位保持能力の低下し、潜像がぼける画像流れによる画像不良が発生するのを低減し、なくすことができる。また像担持体への紙粉の移行を低減できるので、紙粉が現像器に混入して現像性を低下させることがなく、特に現像性が部分的に低下することによるスジ状の画像不良が発生したりするのを防止することも可能となった。さらに紙粉が磁気ブラシ帯電器に混入して帯電性を低下させることがなく、特に帯電性が部分的に低下することによるスジ状の画像不良の発生も防止可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置に設置された帯電器を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ｙ〜１ｋ          感光ドラム
２、２ｙ〜２ｋ          磁気ブラシ帯電器
５                  中間転写ベルト
６ｙ〜６ｋ          １次転写ローラ
１０                ２次転写ローラ
１１                ２次転写部
１８                ベルトクリーニング装置
１９                ゴムブレード
２０                ファーブラシ
２１ｙ〜２１ｋ      １次転写部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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