(57)【要約】      （修正有）【課題】ベルトとブラシ状の転写手段との間に形成されるニップの位置が、部品の取り付け位置や部品寸法のばらつきによってずれるのを抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体１と、ベルト６と、導電性を有する繊維５１及び繊維５１を保持する基板５２を備え、ベルト６を介して像担持体１と対向する位置でベルト６に対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能であり、像担持体１からベルト６に向けてトナー像を移動させるブラシ状の転写手段５と、転写手段５をベルト６に向けて付勢する付勢部材１２と、転写手段５の可動方向を規制するガイド部材１３と、を有し、付勢部材１２は、繊維５１がベルト６と接触するように上記可動方向に沿って転写手段５をベルト６に向けて付勢する構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触して移動可能な無端状のベルトと、前記像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を転写する転写手段と、を有し、前記転写手段は、導電性を備える繊維及び前記繊維を保持する基板を備え、前記繊維が前記ベルトの内周面に接触する画像形成装置において、
前記転写手段を前記ベルトに向けて付勢する付勢部材と、
前記転写手段の移動方向を規制するガイド部材と、
を有し、
前記付勢部材に付勢された前記転写手段は、前記ガイド部材によって移動方向を規制された状態で、前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で、前記ベルトに対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記付勢部材に付勢された状態の前記繊維は、前記ベルトの法線方向に対して、前記ベルトの移動方向に沿って下流側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ガイド部材の規制方向は、前記ベルトの法線方向と略平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ガイド部材の規制方向は、前記ベルトに接触することで変形させられていない状態での前記繊維の起毛方向と略平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記繊維は、前記基板の法線方向に対して、前記ベルトの移動方向に沿って下流側に傾斜して起毛していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記基板の法線方向と、前記ベルトに接触することで変形させられていない状態での前記繊維の起毛方向とのなす角度γは、０°≦γ≦２０°とされることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ベルトに接触することで変形させられていない状態での前記繊維の起毛方向と、前記ベルトの移動方向とのなす角度θは、７０°≦θ≦９０°とされることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写手段が前記ベルトに接触することで、前記ベルトの移動方向において、前記像担持体と前記ベルトとが接触する第一の接触部と前記ベルトと前記転写手段とが接触する第二の接触部とが重なる領域と、前記重なる領域よりも下流側で前記像担持体及び前記転写手段のうち前記転写手段のみが前記ベルトに接触する領域と、が形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写材搬送ベルトであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置に関し、より詳細にはブラシ状の転写手段を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を利用した複写機やプリンターなどの画像形成装置として、中間転写ベルトを使用した中間転写方式のものがある。中間転写ベルト方式の画像形成装置では、一次転写工程と二次転写工程を経てフルカラー画像が形成される。一次転写工程では、像担持体としての感光体の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト上に転写される。この一次転写工程が複数色のトナー像に関して繰り返し実行されることにより、中間転写ベルトの表面に複数色のトナー像が形成される。二次転写工程では、中間転写ベルトの表面に形成された複数色のトナー像が紙などの転写材の表面に一括して転写される。転写材の表面に転写されたトナー像は、その後定着手段によって転写材に定着させられる。これにより、フルカラー画像が得られる。
【０００３】
例えば、上述のような中間転写方式の画像形成装置における一次転写手段としては、ローラ状の転写手段、ブレード状の転写手段、ブラシ状の転写手段などが用いられる。これらの転写手段は、感光体に対向する位置で中間転写ベルトの裏面に当接させられ、一次転写電圧が印加されて使用される。上述の各種の転写手段の中でも、ブラシ状の転写手段は、導電性の繊維群によって構成され、繊維の一本一本が中間転写ベルトの裏面に対し独立に接触することが可能である。従って、ローラ状の転写手段やブレード状の転写手段を使用した場合に生じ得る接触ムラが改善され、中間転写ベルトの裏面に対するより均一な接触性が得られるという特徴がある。これによって、一次転写工程で生じる濃度ムラなどの画像不良が良好に抑制される。
【０００４】
尚、ブラシ状の転写手段のベルトの裏面に対する当接方法としては、繊維がベルトの移動方向下流側に倒れた状態でベルトの裏面に接触するようにする方法が知られている（特許文献１）。これにより、繊維がベルトの移動方向上流側及び下流側にランダムに倒れてしまうことを抑制し、倒れ方向を下流側に規制することができる。従って、転写部の上流側で生じる異常放電が抑制され、縦スジなどの画像不良が良好に抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３４１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、上述のような中間転写方式の画像形成装置において、一次転写部における中間転写ベルトの姿勢は、一般に、複数のローラに張架された中間転写ベルトに対して、その表面側から感光体が侵入することで定まっている。このような中間転写ベルトに対し、ブラシ状の転写手段は中間転写ベルトの裏面側から当接する。
【０００７】
ブラシ状の転写手段を中間転写ベルトの裏面に当接させる際に、ブラシ状の転写手段の取り付け位置が所望の位置からずれると、中間転写ベルトとブラシ状の転写手段との間に形成されるニップ（裏面ニップ）も狙いの位置からずれてしまう。
【０００８】
特に、このような裏面ニップの位置ずれは、ブラシ状の転写手段の取り付け位置が中間転写ベルトの法線方向に沿ってずれてしまった場合に顕著となる。例えば、中間転写ベルトの裏面に対するブラシ状の転写手段の取り付け位置が、所望の位置よりも中間転写ベルトの裏面に接近する（侵入量が増える）と、裏面ニップにおける圧力が増大し、繊維が中間転写ベルトの移動方向下流側に大きく倒れてしまうことがある。その結果、裏面ニップの位置は、狙いの位置よりも中間転写ベルトの移動方向下流側に移動してしまう。一方、中間転写ベルトの裏面に対するブラシ状の転写手段の取り付け位置が、所望の位置よりも中間転写ベルトの裏面から遠ざかる（侵入量が減る）と、裏面ニップにおける圧力が減少し、繊維の倒れ具合が小さくなる。その結果、裏面ニップの位置は、狙いの位置よりも中間転写ベルトの移動方向上流側に移動してしまう。
【０００９】
このように、ブラシ状の転写手段を用いた画像形成装置では、転写手段の取り付け位置によって、裏面ニップが中間転写ベルトの移動方向上下流側に大きく移動してしまうことがある。裏面ニップが感光体に対向する位置から大きくずれてしまうと、良好な一次転写性が損なわれる。
【００１０】
ここで、上記課題に対して、画像形成装置内におけるブラシ状の転写手段の取り付け位置が常に所望の位置となるよう、構成部品の寸法公差や位置決め精度を管理し、改善することも考えられる。しかし、部品の製造や、装置の組立てに際するばらつきを考慮すると容易ではない。
【００１１】
尚、中間転写方式の画像形成装置を例に従来の課題について説明したが、転写材搬送ベルト上に担持されて搬送される転写材上に感光体からトナー像を直接転写する直接転写方式の画像形成装置においても、転写部に関して同様の課題が生じ得る。
【００１２】
従って、本発明の目的は、ベルトとブラシ状の転写手段との間に形成されるニップの位置が、部品の取り付け位置や部品寸法のばらつきによってずれるのを抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触して移動可能な無端状のベルトと、前記像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を転写する転写手段と、を有し、前記転写手段は、導電性を備える繊維及び前記繊維を保持する基板を備え、前記繊維が前記ベルトの内周面に接触する画像形成装置において、前記転写手段を前記ベルトに向けて付勢する付勢部材と、前記転写手段の移動方向を規制するガイド部材と、を有し、前記付勢部材に付勢された前記転写手段は、前記ガイド部材によって移動方向を規制された状態で、前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で、前記ベルトに対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ベルトとブラシ状の転写手段との間に形成されるニップの位置が、部品の取り付け位置や部品寸法のばらつきによってずれるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施例における一次転写ブラシの模式的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施例における一次転写部の各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施例における一次転写ブラシの当接手段を説明するための一次転写ブラシの長手方向の一方の端部の模式的な斜視図である。
【図５】本発明の一実施例におけるガイドレールの取り付け位置の中間転写ベルトの移動方向に沿う方向のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【図６】本発明の一実施例におけるガイドレールの取り付け位置の中間転写ベルトの法線方向に沿う方向のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【図７】一比較例における一次転写部の各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【図８】一比較例における一次転写ブラシの取り付け位置のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【図９】本発明の他の実施例における一次転写部の各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例における一次転写ブラシの繊維長のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【図１１】他の比較例における一次転写部の各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【図１２】他の比較例における一次転写ブラシの繊維長のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例における一次転写部の各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の更に他の実施例における一次転写ブラシの模式的な斜視図である。
【図１５】本発明の更に他の実施例における一次転写部の各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【図１６】本発明を適用し得る他の画像形成装置の構成例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体的な構成及び動作について説明する。
【００１８】
図１は、本実施例の画像形成装置１００の要部の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラーレーザービームプリンターである。
【００１９】
画像形成装置１００は、複数の色成分に分解された画像情報に従って形成した各色のトナー像を、中間転写体としての中間転写ベルト６上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材Ｐに一括して二次転写する。このトナー像を転写材に定着させることで記録画像を得る。画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。
【００２０】
尚、本実施例では、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを示す符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２１】
ステーションＳは、像担持体としての感光体である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段としてのモータ（図示せず）によって図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が設けられている。先ず、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２である。次に、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、ブラシ状の転写部材を備える一次転写ブラシとされる一次転写手段５である。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナー７である。
【００２２】
又、各ステーションＳの各感光ドラム１と対向するように、中間転写体としての無端状のベルトである中間転写ベルト６が配置されている。中間転写ベルト６は、円筒状且つ無端状のフィルムで形成され、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２及びテンションローラ６３の３個のローラに張架されている。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１が図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ３方向（時計回り）に周回移動（回転）する。本実施例では、感光ドラム１の表面の移動速度（周速度）と中間転写ベルト６の表面の移動速度（周速度）とは略同じ速度である。中間転写ベルト６の内周面（裏面）側において、中間転写ベルト６を挟んで各感光ドラム１と対向する位置に、各一次転写手段５が配置されている。詳しくは後述するように、一次転写手段５は、中間転写ベルト６の裏面に押圧されている。これにより、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触することで、一次転写部Ｂ１が形成されている。又、中間転写ベルト６の外周面（表面）側において、中間転写ベルト６を挟んで二次転写対向ローラ６２と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の転写部材である二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に押圧されている。これにより、中間転写ベルト６と二次転写ローラ８とが接触することで、二次転写部Ｂ２が形成されている。又、中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６１と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナー６５が配置されている。
【００２３】
画像形成時には、回転する感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２により一様に帯電させられる。このとき、帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源（図示せず）から、所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電した感光ドラム１の表面に、露光装置３より画像情報に従ったレーザ光Ｌが照射される。これにより、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。
【００２４】
感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によりトナー像として現像（可視化）される。現像装置４は、回転可能な現像剤担持体に現像剤としてのトナーを担持して感光ドラム１との対向部（現像位置）に搬送し、感光ドラム１上の静電潜像に応じて感光ドラム１上にトナーを供給する。このとき、現像剤担持体には、現像電圧印加手段としての現像電源（図示せず）から、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、現像装置４は、反転現像方式にて、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。即ち、現像装置４は、帯電処理された後に露光されて電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の画像部（露光部）に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像する。
【００２５】
回転する感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｂ１において、一次転写手段５の作用により、回転する中間転写ベルト６上に転写（一次転写）される。この時、一次転写手段５には、一次転写電圧印加手段としての一次転写電源５０から、トナー像を形成するトナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。
【００２６】
一次転写工程において中間転写ベルト６に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーナー７によりクリーニングされる。ドラムクリーナー７は、感光ドラム１の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード７１と、回収トナー容器７２と、を有する。クリーニングブレード７１は、感光ドラム１の表面に付着したトナーを除去するためのクリーニング部材である。クリーニングブレード７１によって回転する感光ドラム１の表面から除去されたトナーは、回収トナー容器７２に回収される。
【００２７】
例えばフルカラー画像を形成する際には、以上のような帯電、露光、現像、一次転写工程が、中間転写ベルト６の表面の移動方向上流側から順番に、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄにおいて行われる。これにより、中間転写ベルト６上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされるようにして転写されたフルカラー画像用の多重トナー像が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト６上のトナー像は、二次転写部Ｂ２において、二次転写ローラ８の作用により、転写材Ｐ上に転写（二次転写）される。即ち、転写材供給部２０において、カセット２１に収容されている転写材Ｐが、供給ローラ２２により送り出された後、レジストローラ２３により二次転写部Ｂ２に所定のタイミングで供給される。それと略同時に、二次転写ローラ８には、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源８０から、トナー像を形成するトナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
【００２９】
二次転写工程において転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーナー６５によりクリーニングされる。ベルトクリーナー６５は、中間転写ベルト６の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード６４と、回収トナー容器６６と、を有する。クリーニングブレード６４は、中間転写ベルト６の表面に付着したトナーを除去するためのクリーニング部材である。クリーニングブレード６４によって回転する中間転写ベルト６の表面から除去されたトナーは、回収トナー容器６６に回収される。
【００３０】
トナー像が二次転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置９へと搬送される。定着装置９は、転写材Ｐを搬送しながら加熱及び加圧する。転写材Ｐ上の未定着トナー像は、熱と圧力により転写材Ｐ上に定着される。その後、転写材Ｐは搬送ローラ（図示せず）により機外に搬送される。
【００３１】
ここで、本実施例の画像形成装置１００は、感光ドラム１及び中間転写ベルト６の周速度に相当するプロセススピードが１１６ｍｍ／ｓの、Ａ４サイズの転写材Ｐへの画像形成に対応したプリンターである。又、本実施例では、感光ドラム１の直径は２０ｍｍである。
【００３２】
又、本実施例では、中間転写ベルト６として、厚さが６０μｍで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を１０9Ωｃｍに調整した、ポリイミド樹脂のフィルムを用いた。この中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２、テンションローラ６３の３軸に張架され、テンションローラ６３により総圧約２０Ｎの張力が付与されている。
【００３３】
又、本実施例では、二次転写ローラ８として、体積抵抗率が１０7〜１０9Ωｃｍ、硬度が３０°〜４０°である弾性体ローラを用いた。この二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧されている。この二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６の回転に伴い、従動して回転する。又、二次転写ローラ８には、二次転写電源８０から、０〜４．０ｋＶの二次転写電圧の印加が可能とされている。
【００３４】
２．一次転写手段
次に、一次転写手段５の構成について説明する。
【００３５】
図２は、一次転写手段５の構成を示す模式的な斜視図である。一次転写手段５としては、導電性を有する繊維（導電性繊維）で形成されたブラシ繊維５１が密に配列されたブラシ部材を備える一次転写ブラシ５を用いることができる。
【００３６】
本実施例では、一次転写ブラシ５の短手方向の寸法Ｗは４ｍｍである。一次転写ブラシ５の短手方向は、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直（中間転写ベルト６の移動方向と略平行）に配置される方向である。又、本実施例では、一次転写ブラシ５の長手方向の寸法Ｌは２５０ｍｍである。一次転写ブラシ５の長手方向は、感光ドラム１の回転軸線方向と略平行（中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向）に配置される方向である。但し、一次転写ブラシ５の長手方向の寸法Ｌのうち、ブラシ繊維５１が設けられている領域（起毛部）５Ａの寸法Ｋは２３０ｍｍである。そして、一次転写ブラシ５の長手方向の両端部には、それぞれ寸法Ｊが１０ｍｍの、ブラシ繊維５１が設けられていない領域（非起毛部）５Ｂが、略均等に設けられている。
【００３７】
本実施例では、一次転写ブラシ５の短手方向の寸法Ｗを４ｍｍとすることで、一次転写ブラシ５と中間転写ベルト６との間に十分な幅のニップ（後述）を形成することができる。又、一次転写ブラシ５の長手方向における起毛部５Ａの寸法Ｋを２３０ｍｍとすることで、一次転写部Ｂ１に搬送されるＡ４サイズの転写材Ｐの同方向の幅に対しても一次転写手段として十分な幅とすることができる。
【００３８】
一次転写ブラシ５のブラシ部材としては、パイル織物タイプのブラシ部材や静電植毛タイプのブラシ部材を好ましく使用することができる。
【００３９】
パイル織物とは、ブラシ繊維５１となるパイル糸を、たて糸とよこ糸とから成る基布の隙間に織り込んで形成されたものである。これを導電性接着剤などによって基板５２上に接着するなどして固定することでブラシ部材が得られる。
【００４０】
又、静電植毛とは、高圧静電界における静電吸引力を利用し、予め接着剤を塗布した基板５２上に、ブラシ繊維５１となる短繊維を略垂直に投錨させる方法であり、これによってもブラシ部材が得られる。
【００４１】
ブラシ繊維５１としては、導電性を有する繊維（導電性繊維）、特に導電剤を含有させた合成繊維を好ましく使用することができる。例えば、カーボン粉末を分散したナイロンやポリエステルなどを材料としたものを好ましく使用することができる。又、単糸繊度が２〜１５ｄｔｅｘ、直径が１０〜４０μｍ、乾強度が１〜３ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内のものを好ましく使用することができる。又、ブラシ繊維５１の抵抗率ρｆｉｂｅｒは、１０2〜１０8Ωｃｍの範囲内であることが転写効率の向上などの点で好ましい。
【００４２】
尚、抵抗率ρｆｉｂｅｒは、次の方法により測定される。繊維の５０本をひと束とし、約１ｃｍの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させる。そして、高抵抗計ＡｄｖａｎｔｅｓｔＲ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）などを用い、印加電圧を１００Ｖとして抵抗値Ｒｆｉｂｅｒを実測し、下式により抵抗率ρｆｉｂｅｒを算出する。
ρｆｉｂｅｒ＝Ｒｆｉｂｅｒ×（繊維直径／２）2×３．１４×５０
【００４３】
本実施例では、ステンレス製の略一様に平坦な基板５２の上面５２Ａに、基布とパイル糸とで形成されたパイル織物が固定されることで、一次転写ブラシ５が構成されている。本実施例では、基板５２は、短手方向の寸法が上述のＷとされ、長手方向の寸法が上述のＬとされる矩形の板金である。そして、本実施例では、パイル織物のパイル糸で構成されたブラシ繊維５１は、基板５２の上面５２Ａに対して略垂直な方向（法線方向）に起毛している。
【００４４】
中間転写ベルト６に当接させられていない状態で（即ち、中間転写ベルト６に当接することで変形させられていないと仮定したときに）、ブラシ繊維５１が基板５２の上面５２Ａから伸び出ている方向を、「起毛方向」と呼ぶ。本実施例におけるブラシ繊維５１の起毛方向については後述する。各ブラシ繊維５１の基板５２を起点とした長さ（繊維長）は、例えば１〜５ｍｍとすることができる。又、導電性線５１の基板５２上における配列密度は、例えば５０００〜５００００本／ｃｍ2とすることができる。
【００４５】
尚、図中、一次転写ブラシ５のパイル織物を構成する基布の図示は省略されている。
【００４６】
本実施例では、代表的特性を有する一次転写ブラシ５のブラシ部材として、次の仕様のブラシ部材を用いた。
【００４７】
＜一次転写ブラシの仕様＞
・部材タイプ：パイル織物
・ブラシ繊維の材料：カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・ブラシ繊維の単糸繊度：７ｄｔｅｘ
・ブラシ繊維の直径：２８μｍ
・ブラシ繊維の乾強度：１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ
・ブラシ繊維の抵抗率：１０6Ωｃｍ
・繊維長：２ｍｍ
・配列密度：１０８５０本／ｃｍ2
【００４８】
一次転写ブラシ５は、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１と対向する位置において、中間転写ベルト６の裏面に当接させられる。
【００４９】
又、一次転写ブラシ５のブラシ部材には、一次転写電源５０から、０〜１．０ｋＶの一次転写電圧の印加が可能とされている。
【００５０】
３．一次転写ブラシの当接手段の構成
次に、一次転写ブラシ５の当接手段の構成について説明する。
【００５１】
従来、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６の裏面に当接させる際に、一次転写ブラシ５の取り付け位置が所望の位置からずれると、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップ（裏面ニップ）が狙いの位置からずれるという課題がある。特に、このような裏面ニップの位置ずれは、一次転写ブラシ５の取り付け位置が中間転写ベルト６の法線方向に沿ってずれてしまった場合に顕著となる。
【００５２】
本実施例の目的の一つは、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップを、部品の取り付け位置や部品寸法のばらつきによらず常に狙いの位置に安定して維持し、良好な一次転写性が得られるようにすることである。
【００５３】
そこで、本実施例では、画像形成装置１００は、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６に当接させる当接手段１０を備える（図３）。当接手段１０は、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６に付勢するための付勢部材と、一次転写ブラシ５の移動可能方向を規制するためのガイド部材と、を有する。そして、付勢部材が一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１が中間転写ベルト６と接触するよう一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６に付勢する。以下、更に詳しく説明する。
【００５４】
図３は、一次転写ブラシ５の当接手段の構成を示す模式的な断面図である。又、図４は、一次転写ブラシ５の長手方向の一方の端部における一次転写ブラシ５の当接手段の構成を示す模式的な斜視図である。本実施例では、各ステーションＳａ〜Ｓｄの各一次転写部Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄの構成は同じである。
【００５５】
本実施例では、一次転写ブラシ５は、当接手段１０によって中間転写ベルト６の裏面に接近する方向と遠ざかる方向とに移動可能である。当接手段１０は、台座１１と、付勢部材としての圧縮コイルバネ（以下、単に「バネ」という。）１２と、ガイド部材としてのガイドレール１３と、を有する。本実施例では、バネ１２とガイドレール１３は、それぞれ一次転写ブラシ５の長手方向の両端部にそれぞれ１個ずつ２組設けれ、これら２組のバネ１２とガイドレール１３とによって、１個の台座１１が移動可能に保持されている。一次転写ブラシ５の長手方向の両端部におけるバネ２とガイドレール１３の構成は実質的に同じである。
【００５６】
一次転写ブラシ５は、基板５２の底面（ブラシ繊維５１が起毛している上面５２Ａとは反対側の面）５２Ｂが、台座１１の上面１１Ａに、接着、溶着、締結、係合などの固定手段によって固定されるか、単に載置されることで、台座１１の上に保持される。本実施例では、台座１１の上面１１Ａは、一次転写ブラシ５の基板５２の底面５２Ｂと略同一の形状を有する。台座１１は、台座１１とガイドレール１３との間に配置されたバネ１２による押圧力Ｆによって、中間転写ベルト６の裏面に向けて付勢される。これによって、一次転写ブラシ５は、中間転写ベルト６の裏面に当接させられる。
【００５７】
一次転写ブラシ５は、基板５２の長手方向の両端部の非起毛部５Ｂ、５Ｂ（図２）における、一次転写ブラシ５の短手方向における両側部５Ｃ、５Ｃが、ガイドレール１３の対向するガイド面１３Ａ、１３Ａにより案内される。即ち、一次転写ブラシ５の基板５２は、その長手方向の両端部の非起毛部５Ｂ、５Ｂにおいて、ガイドレール１３の両ガイド面１３Ａ、１３Ａ間に挟持される。これにより、本実施例では、一次転写ブラシ５の可動方向は、図中矢印Ｄ方向に規制されている。バネ１２は、両ガイド面１３Ａ、１３Ａ間のバネ支持面１３Ｂと、台座１１の底面（一次転写ブラシ５を支持する上面１１Ａとは反対側の面）１１Ｂと、の間に配置される。バネ１２による押圧力Ｆが作用する方向も、図中矢印Ｄ方向と略平行な方向に規制される。本実施例では、一次転写ブラシ５の長手方向の両端部においてバネ１２によって一次転写ブラシ５に作用する押圧力Ｆの合計である、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６に向けて付勢する総圧は１．９６Ｎとされる。
【００５８】
ここで、本実施例では、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、図中矢印Ｄで示される一次転写ブラシ５の可動方向、及び押圧力Ｆの方向は、中間転写ベルト６の法線方向と略平行（中間転写ベルト６の移動方向に対し略垂直）とされる。本実施例では、ガイド部としてのガイド面１３Ａ、１３Ａが中間転写ベルト６の法線方向と略平行な方向に延在することで、ガイドレール１３の規制方向が中間転写ベルト６の法線方向と略平行とされている。
【００５９】
又、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、ブラシ繊維５１の起毛方向と中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３とのなす角度（繊維傾斜角度）θは、７０°≦θ≦９０°とされる。
【００６０】
これにより、一次転写ブラシ５は、ブラシ繊維５１が、中間転写ベルト６の法線方向に対して、中間転写ベルト６の移動方向に沿って下流側に倒された（傾斜した）状態で、中間転写ベルト６の裏面に接触する。
【００６１】
尚、本実施例では、一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１は、基板５２の上面５２Ａに対して略垂直に起毛している。但し、例えば一次転写ブラシ５がパイル織物タイプの場合など、パイル糸が基布から離れるにつれて広がることがある。この場合でもパイル糸を構成する各ブラシ繊維５１が上記繊維傾斜角度の条件を満たしていればよい。本実施例では、上述の繊維傾斜角度θとするために、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３と台座１１の上面１１Ａとのなす角度θｂは、１６０°≦θｂ≦１８０°とされる。
【００６２】
ブラシ繊維５１の中間転写ベルト６の移動方向上流側への倒れを良好に抑制し、一次転写部Ｂ１の上流側で生じる異常放電を良好に抑制するためには、ブラシ繊維５１を僅かに傾斜させた状態で中間転写ベルト６の裏面に接触させればよい。しかし、この傾斜を大きくしすぎると、一次転写ブラシ５の基板５２が中間転写ベルト６の裏面に接触し、傷などを生じさせ、縦スジ状（中間転写ベルト６の移動方向に沿う方向）の画像不良を引き起こすことがある。
【００６３】
本実施例の一次転写ブラシ５を用いて検討したところ、θ＞９０°とした場合、ブラシ繊維５１の中間転写ベルト６の移動方向上流側への倒れが発生し、異常放電による縦スジ状の画像不良が発生することがあった。
【００６４】
一方、θ＜７０°とした場合、一次転写ブラシ５の基板５２が中間転写ベルト６の裏面に接触し、傷による縦スジ状の画像不良が発生することがあった。
【００６５】
これに対して、７０°≦θ≦９０°とした場合、異常放電や傷による縦スジ状の画像不良の発生は無かった。本実施例では、θ≒８０°であった。
【００６６】
４．一次転写部のニップの配置
次に、一次転写部Ｂ１におけるニップの配置について説明する。図３には、一次転写部Ｂ１における各部材とニップとの位置関係も示されている。
【００６７】
図中のＭ１は、感光ドラム１と中間転写ベルト６との間に形成されるニップ（表面ニップ）を表す。本実施例では、駆動ローラ６１とテンションローラ６３との間に直線的に張架された中間転写ベルト６は、ステーションＳ毎に、感光ドラム１との間に中間転写ベルト６の移動方向における幅が１ｍｍの表面ニップＭ１を形成する。
【００６８】
一方、図中のＮ１は、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップ（裏面ニップ）を表す。ここで、裏面ニップＮ１は、中間転写ベルト６の移動方向における、複数のブラシ繊維５１で構成される一次転写ブラシ５と中間転写ベルト６の裏面との接触開始点（始点）から接触終了点（終点）までの領域とする。本実施例では、一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１は、中間転写ベルト６に当接させられていない状態（即ち、ブラシ繊維５１に圧力がかかっていない状態）では、一次転写ブラシ５の基板５２の上面５２Ａに対して略垂直に起毛している。しかし、押圧力Ｆにより中間転写ベルト６の裏面に当接させられると、ブラシ繊維５１は倒された状態となる。一次転写ブラシ５が中間転写ベルト６の裏面に対して角度（繊維傾斜角度θ）をもって当接させられるため、ブラシ繊維５１の倒れ具合は中間転写ベルト６の移動方向上流側で大きく、下流側にいくにつれて小さくなる。この状態のブラシ繊維５１には、一次転写ブラシ５の基板５２の上面５２Ａに対して略垂直な起毛姿勢に戻ろうとする復元力が生じ、この力が、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６から遠ざける方向に押し戻す力（反力）となる。従って、一次転写ブラシ５は、押圧力Ｆと上記反力とが釣り合う位置まで中間転写ベルト６の裏面に侵入した位置で安定する。図３は、これら押圧力Ｆと上記反力とが釣り合った状態を示している。本実施例では裏面ニップＮ１の中間転写ベルト６の移動方向における幅は３．６ｍｍである。
【００６９】
次に、良好な一次転写性を得るために重要である、一次転写部Ｂ１における各部材とニップとの位置関係を示す図中のｓ、ｔ、ｕで表わされる領域について説明する。
【００７０】
図中のｓは、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する表面ニップＭ１と、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５とが接触する裏面ニップＮ１とが、中間転写ベルト６の移動方向においてオーバーラップする領域（オーバーラップニップ）を表す。オーバーラップニップｓは、転写電界が形成される領域である。オーバーラップニップｓが形成されないと、良好な一次転写効率は得られない。本実施例では、オーバーラップニップｓの中間転写ベルト６の移動方向における幅は１ｍｍである。
【００７１】
図中のｔは、オーバーラップニップｓの中間転写ベルト６の移動方向下流側で、中間転写ベルト６に対して一次転写ブラシ５のみが接触する領域（テンションニップ）を表す。即ち、図中のｔは、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する表面ニップＭ１に対して、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５とが接触する裏面ニップＮ１が、中間転写ベルト６の移動方向下流側にはみ出している領域を表す。テンションニップｔは、オーバーラップニップｓに形成される転写電界により付与され、オーバーラップニップｓを通過した後にも中間転写ベルト６に残留した過剰な電荷が、一次転写ブラシ５上に流れて戻るための領域である。テンションニップｔは、上記過剰な電荷に起因する異常放電による画像不良の発生を防止するために必要な領域である。本実施例では、テンションニップｔの中間転写ベルト６の移動方向における幅は２．５ｍｍである。
【００７２】
図中のｕは、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する表面ニップＭ１に対して、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５とが接触する裏面ニップＮ１が、中間転写ベルト６の移動方向上流側にはみ出している領域（はみ出しニップ）を表す。即ち、図中のｕは、オーバーラップニップｓの中間転写ベルト６の移動方向上流側で、中間転写ベルト６に対して一次転写ブラシ５のみが接触する領域を表す。はみ出しニップｕが大きくなると、一次転写部Ｂ１の中間転写ベルト６の移動方向上流側において、感光ドラム１と中間転写ベルト６との間に転写電界が形成された空隙が形成されてしまう。そのため、一次転写部Ｂ１に進入する前に感光ドラム１から中間転写ベルト６へとトナーが転写されてトナーが飛び散ったような画像となる現象（プレ転写による転写飛び散り）が生じることがある。本実施例では、はみ出しニップｕの中間転写ベルト６の移動方向における幅は０．１ｍｍである。
【００７３】
良好な一次転写性を得るためには、オーバーラップニップｓとテンションニップｔとの両者が形成される必要がある。又、はみ出しニップｕが大きくないことも必要である。
【００７４】
本実施例では、中間転写ベルト６の移動方向におけるオーバーラップニップｓの幅として１ｍｍ、テンションニップｔの幅として２．５ｍｍが確保されている。又、中間転写ベルト６の移動方向におけるはみ出しニップｕの幅が０．１ｍｍとなるように、画像形成装置１００内で各部材が配置されている。これにより、良好な一次転写性が得られる。
【００７５】
尚、本実施例の構成で検討したところ、中間転写ベルト６の移動方向におけるオーバーラップニップｓの幅は０．４ｍｍ以上、テンションニップｔの幅は１ｍｍ以上、はみ出しニップｕの幅は１ｍｍ以下とすることで、良好な一次転写性が得られることが確認された。尚、オーバーラップニップｓの幅が大き過ぎると、オーバーラップニップｓ内でトナー像が擦擦され、画像が乱れることがある。このことから、通常、中間転写ベルト６の移動方向におけるオーバーラップニップｓの幅は５ｍｍ以下とされる。又、テンションニップｔの幅が大き過ぎると、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５の接触する面積が大きくなり、中間転写ベルト６が一次転写ブラシ５から強い擦動力を受け、中間転写ベルト６の走行安定性が悪化することがある。このことから、通常、テンションニップｔの幅は１０ｍｍ以下とされる。又、中間転写ベルト６の移動方向におけるはみ出しニップｕの幅は０ｍｍであってもよい。
【００７６】
５．部材取り付け位置の影響
感光ドラム１や中間転写ベルト６に対するガイドレール１３の取り付け位置は、画像形成装置１００の組み立て時の部品の位置決めのばらつきなどの影響で変動することがある。本実施例の画像形成装置１００では、中間転写ベルト６の移動方向に沿う方向（図中矢印ｘ方向に沿う方向）、中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向（図中矢印ｚ方向に沿う方向）のそれぞれに±０．５ｍｍ程度の範囲内で変動する。
【００７７】
図５は、中間転写ベルト６の移動方向に沿う方向におけるガイドレール１３の取り付け位置のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【００７８】
図５（ａ）は、中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置が、狙いの位置を基準として、中間転写ベルト６の移動方向に沿って上流側にδだけずれた場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｌと示されている。
【００７９】
図５（ｂ）は、中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置が、狙いの位置にある場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１と示されている。
【００８０】
図５（ｃ）は、中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置が、狙いの位置を基準として、中間転写ベルト６の移動方向に沿って下流側にδだけずれた場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｒと示されている。
【００８１】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、裏面ニップＮ１が中間転写ベルト６の移動方向上下流方向に移動すると、オーバーラップニップｓ、テンションニップｔ、はみ出しニップｕの位置や幅も変化する。
【００８２】
本実施例では、ガイドレール１３の取り付け位置が中間転写ベルト６の移動方向に沿って上記範囲内で変動した場合でも、前述した良好な一次転写性を得るためのニップの配置の条件は満たされている。即ち、本実施例では、ガイドレール１３の取り付け位置が中間転写ベルト６の移動方向に沿ってばらついたとしても常に良好な一次転写性が得られるように、画像形成装置１００内で各部材が配置されている。
【００８３】
一方、図６は、中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向におけるガイドレール１３の取り付け位置のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。尚、図６において、中間転写ベルト６の移動方向に沿う方向におけるガイドレール１３の取り付け位置は、狙いの位置（図５（ｂ）に対応）とされている。
【００８４】
図６（ａ）は、中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置が、狙いの位置を基準として、中間転写ベルト６の法線方向に沿って中間転写ベルト６から遠ざかる方向にδだけずれた場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｄと示されている。
【００８５】
図６（ｂ）は、中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置が、狙いの位置にある場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１と示されている。
【００８６】
図６（ｃ）は、中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置が、狙いの位置を基準として、中間転写ベルト６の法線方向に沿って中間転写ベルト６に近づく方向にδだけずれた場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｕと示されている。
【００８７】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、本実施例では、ガイドレール１３の取り付け位置が中間転写ベルト６の法線方向に沿って上記範囲で変動しても、裏面ニップＮ１ｄ、Ｎ１、Ｎ１ｕは中間転写ベルト６の移動方向における位置、幅共に実質的に変化がない。
【００８８】
本実施例では、当接手段１０による一次転写ブラシ５の押圧方向が中間転写ベルト６の法線方向と略平行（図中矢印ｚ方向に沿う方向）である。そのため、ガイドレール１３の取り付け位置が中間転写ベルト６の法線方向に沿って変化したとしても、次のようになるため影響がない。即ち、一次転写ブラシ５は、押圧力Ｆと一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１による反力とが釣り合う位置まで中間転写ベルト６の裏面に侵入し、中間転写ベルト６上の元の位置に当接したまま停止する。その結果、ニップの位置や幅に大きな変化は生じない。従って、良好な一次転写性が維持される。このように、本実施例の当接手段の構成は、中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向におけるガイドレール１３の取り付け位置のばらつきの影響を抑制するのに非常に有効である。
【００８９】
ここで、上述のような効果を良好に得るためには、バネ１２の作用長が変化しても押圧力の変化が比較的小さなバネを用いることが好ましい。例えば、バネ１２のバネ定数は、好ましくは２０Ｎ／ｍ〜２０００Ｎ／ｍ、より好ましくは１００Ｎ／ｍ〜３００Ｎ／ｍとする。バネ定数が上記範囲より大きいと、次のような場合に、バネ１２の実効的な圧力が大きく変化してしまうため、ニップの位置や幅の変化がやや大きくなることがあり（後述する比較例１に近づいた構成となる）好ましくない。即ち、前述した中間転写ベルト６の裏面に対するガイドレール１３の取り付け位置のずれが生じ、一次転写ブラシ５が中間転写ベルト６の裏面に当接する状態でのバネ１２の作用長が変化した場合である。又、バネ定数が上記範囲より小さいと、所定の一次転写圧を実現するためのバネ１２の部品長が長くなり画像形成装置１００の大型化を招くことがあり好ましくない。
【００９０】
尚、押圧力Ｆの方向と中間転写ベルト６の法線方向とは、完全に平行である必要はない。ガイドレール１３の取り付け位置のばらつき程度を考慮し、適宜、略平行な条件とすればよい。本実施例の構成を用いて検討したところ、押圧力Ｆの方向が中間転写ベルト６の法線方向に対して３０°以内の角度とされていれば、上述のような効果が良好に得られることが確認された。
【００９１】
＜比較例１＞
ここで、本実施例の効果を示すための比較例について説明する。尚、比較例（本比較例及び後述の他の比較例）の画像形成装置は、特に言及する相違点を除いて、本発明に従う実施例の画像形成装置と実質的に同一の構成とされる。比較例（本比較例及び後述の他の比較例）において本発明に従う実施例の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して説明する。
【００９２】
図７は、比較例１の画像形成装置１００の一次転写部Ｂ１における各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【００９３】
比較例１では、一次転写ブラシ５は、ステーションＳ毎に、画像形成装置１００のフレームに対して直接ビスなどによって位置決めされた上で固定され、中間転写ベルト６の裏面に当接させられている。
【００９４】
又、比較例１においても、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、ブラシ繊維５１の起毛方向と中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３とのなす角度（繊維傾斜角度）θは、７０°≦θ≦９０°とされる。
【００９５】
図８は、比較例１における、中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向における一次転写ブラシ５の取り付け位置のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。尚、図８において、中間転写ベルト６の移動方向に沿う方向における一次転写ブラシ５の取り付け位置は狙いの位置とされている。
【００９６】
図８（ａ）は、中間転写ベルト６の裏面に対する一次転写ブラシ５の取り付け位置が、狙いの位置を基準として、中間転写ベルト６の法線方向に沿って中間転写ベルト６から遠ざかる方向にδだけずれた場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｄと示されている。
【００９７】
図８（ｂ）は、中間転写ベルト６の裏面に対する一次転写ブラシ５の取り付け位置が、狙いの位置にある場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１と示されている。
【００９８】
図８（ｃ）は、中間転写ベルト６の裏面に対する一次転写ブラシ５の取り付け位置が、狙いの位置を基準として、中間転写ベルト６の法線方向に沿って中間転写ベルト６に近づく方向にδだけずれた場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｕと示されている。
【００９９】
感光ドラム１や中間転写ベルト６に対する一次転写ブラシ５の取り付け位置は、画像形成装置１００の組み立て時の部品の位置決めのばらつきなどの影響で変動することがある。比較例１の画像形成装置１００では、中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向（図中矢印ｚ方向に沿う方向）に±０．５ｍｍ程度の範囲内で変動する。
【０１００】
図８（ｂ）の状態では、中間転写ベルト６の移動方向におけるオーバーラップニップｓの幅として１ｍｍ、テンションニップｔの幅として２．５ｍｍが確保されている。又、中間転写ベルト６の移動方向におけるはみ出しニップｕの幅が０．１ｍｍとなるように、画像形成装置１００内で各部材が配置されている。これにより、良好な一次転写性が得られる。
【０１０１】
しかし、図８（ａ）の状態では、裏面ニップＮ１ｄが中間転写ベルト６の移動方向上流側に移動し、表面ニップＭ１に対して裏面ニップＮ１ｄが中間転写ベルト６の移動方向上流側に大きくはみ出すと共に、オーバーラップニップｓが消滅している。
【０１０２】
又、図８（ｃ）の状態では、裏面ニップＮ１ｕが中間転写ベルト６の移動方向下流側に移動し、オーバーラップニップｓが極狭い領域となっている。
【０１０３】
そのため、図８（ａ）、（ｃ）のいずれの状態においても、良好な一次転写性を得ることはできない。即ち、図８（ａ）の状態の場合、一次転写部Ｂ１の中間転写ベルト６の移動方向上流側で生じる異常放電による縦スジ状の画像不良が生じることがあると共に、良好な転写効率が得られず画像濃度が低下する。又、図８（ｃ）の状態の場合、良好な一次転写効率が得られず画像濃度が低下する。
【０１０４】
このように、部品の取り付け位置のばらつき、特に中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向におけるばらつきが生じ得る場合、良好な一次転写性を確保するためには、本実施例の構成（押圧式構成）の方が比較例１の構成（固定式構成）に比べて有利である。本実施例では、部品の取り付け位置のばらつき、特に中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向におけるばらつきに対するニップの位置や幅の変動が抑制されるからである。
【０１０５】
即ち、本実施例の画像形成装置１００は、トナー像を担持する像担持体１と、像担持体１に接触して移動可能な無端状のベルト６と、像担持体１からベルト６に向けてトナー像を転写する転写手段５と、を有する。この転写手段５は、導電性を備える繊維５１及び繊維５１を保持する基板５２を備え、繊維５１がベルト６の内周面に接触する。又、画像形成装置１００は、転写手段５をベルト６に向けて付勢する付勢部材１２と、転写手段５の移動方向を規制するガイド部材１３と、を有する。そして、付勢部材１２に付勢された転写手段５は、ガイド部材１３によって移動方向を規制された状態で、ベルト６を介して像担持体１と対向する位置で、ベルト６に対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能である。本実施例では、付勢部材１２に付勢された状態の繊維５１は、ベルト６の法線方向に対して、ベルト６の移動方向に沿って下流側に傾斜している。又、本実施例では、ガイド部材１３の規制方向は、ベルト６の法線方向と略平行である。好ましくは、ベルト６に接触することで変形させられていない状態での繊維５１の起毛方向と、ベルト６の移動方向とのなす角度θは、７０°≦θ≦９０°とされる。又、転写手段５がベルト６に接触することで、ベルト６の移動方向において、次の領域が形成される。一つは、像担持体１とベルト６とが接触する第一の接触部Ｍ１とベルト６と転写手段５とが接触する第二の接触部Ｎ１とが重なる領域ｓである。他の一つは、該重なる領域ｓよりも下流側で像担持体１及び転写手段５のうち転写手段５のみがベルト６に接触する領域ｔである。
【０１０６】
以上、本実施例によれば、一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１のランダムな倒れが抑制されると共に、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップが、部品の取り付け位置のばらつきによらず常に狙いの位置に配置される。従って、良好な一次転写性を安定して得ることが可能となる。
【０１０７】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１０８】
本実施例では、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップが、部品の取り付け位置のばらつきのみならず、一次転写ブラシ５の繊維長などの部品寸法のばらつきにも影響されず、常に狙いの位置に維持されるようにする。
【０１０９】
図９は、本実施例における一次転写ブラシ５の当接手段の構成を示す模式的な断面図である。本実施例では、各ステーションＳａ〜Ｓｄの各一次転写部Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄの構成は同じである。
【０１１０】
図９に示すように、本実施例における一次転写ブラシ５の当接手段１０の基本的な構成及び作用は、実施例１のものと同じである。但し、本実施例では、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、図中矢印Ｄで示される一次転写ブラシ５の可動方向、及び押圧力Ｆの方向が、ブラシ繊維５１の起毛方向と略平行とされる。本実施例では、ガイド部としてのガイド面１３Ａ、１３Ａがブラシ繊維５１の起毛方向と略平行な方向に延在することで、ガイドレール１３の規制方向がブラシ繊維５１の起毛方向と略平行とされている。
【０１１１】
尚、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、ブラシ繊維５１の起毛方向と中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３とのなす角度（繊維傾斜角度）θは、実施例１と同様、７０°≦θ≦９０°とされる。本実施例では、θ≒８０°であった。尚、θが９０°の場合、実施例１と実質的に同一の構成となる。この点については後述する。
【０１１２】
図１０は、一次転写ブラシ５の繊維長のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【０１１３】
ブラシ状の転写手段は、その製造工程において、シャーリングなどにより、適宜、繊維の先端のカット処理などが行われ、所望の繊維長を有する部材として得られている。
【０１１４】
図１０（ａ）は、一次転写ブラシ５として、所望の繊維長（２ｍｍ）のものが使用された場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１と示されている。
【０１１５】
図１０（ｂ）は、一次転写ブラシ５として、所望の繊維長（２ｍｍ）よりも約０．６ｍｍだけ短い繊維長のものが使用された場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｓと示されている。
【０１１６】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、裏面ニップＮ１、Ｎ１ｓは、中間転写ベルト６の移動方向における始点（位置）、幅共に実質的に変化がない。
【０１１７】
本実施例では、押圧力Ｆが作用する方向がブラシ繊維５１の起毛方向と略平行とされている。そのため、一次転写ブラシ５の繊維長に変化が生じても、一次転写ブラシ５が押し込まれる先は、所望の繊維長の場合のブラシ繊維５１の先端が接触する位置のままである。その結果、ニップの位置や幅にも大きな変化は生じない。従って、良好な一次転写性が維持される。このように、本実施例の当接手段の構成は、一次転写ブラシ５の繊維長の変化などの部品寸法の変化の影響を抑制するのに非常に有効である。ここで、部品寸法のばらつきとしては、繊維長のばらつきだけではなく、一次転写手段及び当接手段を含む一次転写部の構成部品において、繊維の起毛方向の寸法に影響するいずれの部品の寸法のばらつきであっても、上記同様の効果が得られる。
【０１１８】
尚、押圧力Ｆの方向とブラシ繊維５１の起毛方向とは、完全に平行である必要はない。一次転写ブラシ５の繊維長などの部品寸法のばらつきの程度を考慮し、適宜、略平行な条件とすればよい。本実施例の一次転写ブラシ５を用いて検討したところ、ブラシ繊維５１の起毛方向が押圧力Ｆの方向に対して１０°以内の角度とされていれば、上述のような効果が良好に得られることが確認された。前述のように、例えば一次転写ブラシ５がパイル織物タイプの場合など、パイル糸が基布から離れるにつれて広がることがある。この場合でもパイル糸を構成する各ブラシ繊維５１の起毛方向に対して、上記条件を満たしていればよい。
【０１１９】
＜比較例２＞
ここで、本実施例の効果を示すための比較例について説明する。
【０１２０】
図１１は、比較例２の画像形成装置１００の一次転写部Ｂ１における各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。
【０１２１】
比較例２においても、当接手段１０は、台座１１と、一次転写ブラシ５の長手方向の両端部にそれぞれ配置された２組のバネ１２及びガイドレール１３と、を有する。台座１１は、台座１１とガイドレール１３との間に配置されたバネ１２による押圧力Ｇによって、中間転写ベルト６の裏面に向けて付勢される。これによって、一次転写ブラシ５は、中間転写ベルト６の裏面に当接させられる。但し、比較例２では、ガイドレール１３は、一次転写ブラシ５の基板５２の長手方向両端の非起毛部分５Ｂ、５Ｂにおいて、基板５２の上面５２Ａと台座１１の底面１１Ｂとを、対向するガイド面１３Ａ、１３Ａで挟持するように構成されている。これにより、比較例２では、一次転写ブラシ５の可動方向は、図中矢印Ｅ方向に規制されている。バネ１２は、両ガイド面１３Ａ、１３Ａ間のバネ支持面１３Ｂと、中間転写ベルト６の移動方向下流側の台座１１の側面１１Ｃと、の間に配置される。バネ１２による押圧力Ｇが作用する方向も、図中矢印Ｅ方向と略平行な方向に規制される。比較例２においても、一次転写ブラシ５の長手方向の両端部においてバネ１２によって一次転写ブラシ５に作用する押圧力Ｇの合計である、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６に向けて付勢する総圧は１．９６Ｎとされる。
【０１２２】
ここで、比較例２では、比較のため、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、図中矢印Ｅで示される一次転写ブラシ５の可動方向、及び押圧力Ｇの方向は、本実施例とは大きく異なり、ブラシ繊維５１の起毛方向に対して略垂直とされている。
【０１２３】
尚、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、ブラシ繊維５１の起毛方向と中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３とのなす角度（繊維傾斜角度）θは、実施例１と同様、７０°≦θ≦９０°とされる。
【０１２４】
図１２は、比較例２における、一次転写ブラシ５の繊維長のばらつきの影響を説明するための模式的な断面図である。
【０１２５】
図１２（ａ）は、一次転写ブラシ５として、所望の繊維長（２ｍｍ）のものが使用された場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１と示されている。
【０１２６】
図１２（ｂ）は、一次転写ブラシ５として、所望の繊維長（２ｍｍ）よりも約０．６ｍｍだけ短い繊維長のものが使用された場合の状態を示す。この場合の裏面ニップはＮ１ｓと示されている。
【０１２７】
図１２（ａ）の状態では、中間転写ベルト６の移動方向におけるオーバーラップニップｓの幅として１ｍｍ、テンションニップｔの幅として２．５ｍｍが確保されている。又、中間転写ベルト６の移動方向におけるはみ出しニップｕの幅が０．１ｍｍとなるように、画像形成装置１００内で各部材が配置されている。これにより、良好な一次転写性が得られる。
【０１２８】
しかし、図１２（ｂ）の状態では、裏面ニップＮ１ｓが中間転写ベルト６の移動方向上流側に移動し、はみ出しニップｕが大きく形成されると共に、テンションニップｔが消滅している。
【０１２９】
比較例２では、一次転写ブラシ５の可動方向がブラシ繊維５１の起毛方向に対して略垂直である。そのため、一次転写ブラシ５の繊維長が短くなると、一次転写ブラシ５は中間転写ベルト６の移動方向上流側に大きく押し込まれてしまう。その結果、ニップの位置に大きな変化が生じる。従って、良好な一次転写性を得ることができなくなる。
【０１３０】
このように、一次転写ブラシ５の繊維長などの部品寸法のばらつきが生じ得る場合、良好な一次転写性を確保するためには、本実施例のようにブラシ繊維５１の起毛方向と押圧力Ｆの方向とが略平行となる構成が有利である。即ち、本実施例では、ガイド部材１３の規制方向は、ベルト６に接触することで変形させられていない状態での繊維５１の起毛方向と略平行である。
【０１３１】
以上、本実施例によれば、一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１のランダムな倒れが抑制されると共に、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップが、一次転写ブラシ５の繊維長などの部品寸法のばらつきによらず常に狙いの位置に配置される。従って、良好な一次転写性を安定して得ることが可能となる。
【０１３２】
ところで、繊維傾斜角度θが９０°から大きく離れていない限り、ガイドレール１３の取り付け位置が中間転写ベルト６の法線方向に沿う方向に変化したとしても、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との間に形成されるニップは、狙いの位置付近に維持される。上記繊維傾斜角度θが９０°から大きく離れていない場合とは、前述した７０°≦θ≦９０°の範囲内の程度である場合である。なぜなら、本実施例における押圧力Ｆの方向は、中間転写ベルト６の法線方向となす角が小さく、実施例１で説明した効果も同様に得られるためである。従って、本実施例の構成では、部品の取り付け位置のばらつきと、繊維長などの部品寸法のばらつきのいずれにもよらず、良好な一次転写性が確保される。上述のように、θが９０°の場合、実施例１と実質的に同一の構成である。
【０１３３】
以上より理解されるように、本実施例の構成における一次転写ブラシ５の押圧力Ｆの方向は、ブラシ繊維５１の起毛方向と中間転写ベルト６の法線方向の間の中間的な方向とすることができる。この押圧力Ｆの方向は、画像形成装置１００で生じ得る部品の取り付け位置のばらつきや、繊維長などの部品寸法のばらつきの大小関係を考慮した上で適宜決定することができる。その際、繊維長などの部品寸法のばらつきよりも、部品の取り付け位置のばらつきの方が大きければ、押圧力Ｆの方向を、中間転写ベルト６の法線方向に近い方向とすればよい。逆に、部品の取り付け位置のばらつきよりも、繊維長などの部品寸法のばらつきの方が大きければ、押圧力Ｆの方向を、ブラシ繊維５１の起毛方向に近い方向とすればよい。
【０１３４】
又、図１３に示すような一次転写ブラシ５の当接手段の構成によっても本実施例と同様の効果を得ることが可能である。即ち、図１３に示す当接手段１０では、一次転写ブラシ５は、回動軸１４を中心として回動可能な台座１１により保持される。回動軸１４は、中間転写ベルト６の移動方向において一次転写ブラシ５よりも上流に配置され、その回転軸線方向は感光ドラム１の回転軸線方向と略平行（中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３に対して略垂直）に延びる。一次転写ブラシ５の基板５２の上面５２Ａ、台座１の上面１１Ａ及び底面１１Ｂは略平行である。又、バネ１２は、台座１１の底面１１Ｂとバネ受け１５との間に保持され、一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６の裏面の方向に押圧する。この場合、回動軸１４と、これを中心として回動する台座１１が、一次転写ブラシ５の可動方向を規制するガイド部材として機能する。このような構成においても、押圧力Ｆの方向は、ブラシ繊維５１の起毛方向と略平行（又はブラシ繊維５１の起毛方向と中間転写ベルト６の法線方向の間の中間的な方向）であり、本実施例の効果が同様に得られる。
【０１３５】
このように、ブラシ状の転写手段をベルトの裏面に対して、所定の方向に、所定の押圧力によって付勢することで、部品の取り付け位置や部品寸法のばらつきによらず、ベルトとブラシ状の転写手段との間に形成されるニップが狙いの位置に維持される。よって、良好な一次転写性が安定して得られる。
【０１３６】
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１３７】
図１４は、本実施例における一次転写ブラシ５の構成を示す模式的な斜視図である。又、図１５は、一次転写部Ｂ１における各部材とニップとの位置関係を示す模式的な断面図である。本実施例では、各ステーションＳａ〜Ｓｄの各一次転写部Ｂ１ａ〜Ｂ１ｄの構成は同じである。
【０１３８】
図１４、１５に示すように、本実施例における一次転写ブラシ５、一次転写ブラシ５の当接手段１０の基本的な構成及び作用は、実施例１のものと同じである。但し、本実施例では、一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１は、基板５２の上面５２Ａの法線方向に対して、中間転写ベルト６の移動方向に沿って下流側に傾斜して起毛している。感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、一次転写ブラシ５の基板５２の上面５２Ａの法線方向と、ブラシ繊維５１の起毛方向とのなす角度を起毛角度γとする。
【０１３９】
ブラシ繊維５１の中間転写ベルト６の移動方向上流側への倒れを良好に防止するためには、起毛角度γがないか、僅かな起毛角度γを設けた一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６の裏面に接触させればよい。従って、起毛角度γは、γ≧０°とすることができる。
【０１４０】
本実施例では、感光ドラム１の回転軸線方向に対して略垂直な断面において、図中矢印Ｄで示される一次転写ブラシ５の可動方向、及び押圧力Ｆの方向は、中間転写ベルト６の法線方向と略平行で、ブラシ繊維５１の起毛方向とは起毛角度γにて傾斜している。上記中間転写ベルト６の法線方向と略平行な方向は、中間転写ベルト６の移動方向Ｒ３に対し略垂直な方向である。
【０１４１】
これにより、一次転写ブラシ５のブラシ繊維５１は、予め中間転写ベルト６の移動方向下流側に倒された状態で中間転写ベルト６の裏面に接触する。そして、接触することによって更に倒れ具合を増し、姿勢が安定化する。
【０１４２】
ところで、本実施例における一次転写ブラシ５は、製造工程において、元々直立した起毛状態のブラシ部材に、高温に加熱された熱ローラを高圧力で表面圧接し、転がすことで得られる。従って、起毛角度を極端に大きくした一次転写ブラシ５を製造しようとすると、熱ローラにより多量の熱が部材の表面に与えられ、繊維がちぎれるなどのダメージが生じてしまう。このダメージを生じさせないためには、起毛角度γを、γ≦２０°の範囲内に抑えることが好ましい。
【０１４３】
本実施例の構成を用いて検討したところ、起毛角度γを、０°≦γ≦２０°とすることで良好な一次転写性が確保できることが確認された。
【０１４４】
即ち、本実施例では、転写手段５の繊維５１は、基板５２の法線方向に対して、ベルト６の移動方向に沿って下流側に傾斜して起毛している。特に、好ましくは、基板５２の法線方向と、ベルト６に接触することで変形させられていない状態での繊維５１の起毛方向とのなす角度γは、０°≦γ≦２０°とされる。
【０１４５】
尚、前述のように、例えば一次転写ブラシ５がパイル織物タイプの場合など、パイル糸が基布から離れるにつれて広がることがある。この場合でもパイル糸を構成する各ブラシ繊維５１が、上記起毛角度の条件を満たしていればよい。
【０１４６】
ここで、本実施例では、予め起毛角度γにて倒されたブラシ繊維５１の先端で形成される面が、中間転写ベルト６の裏面と略平行に接触するように、一次転写ブラシ５が中間転写ベルト６の裏面に当接させられる。従って、中間転写ベルト６の裏面に接触する一次転写ブラシ５内のブラシ繊維５１の倒れ具合が、中間転写ベルト６の移動方向上流側から下流側にかけて均一な分布となる。これにより、中間転写ベルト６の裏面にブラシ繊維５１が接触して転写電界を形成する箇所も、実施例１や実施例２の構成と比較して、裏面ニップＮ１内で、より均一な分布を持つものとなる。つまり、ブラシ状の転写手段の有する特徴である、中間転写ベルト６の裏面に対する接触均一性が更に改善し、一次転写工程で生じる濃度ムラなどの画像不良が、より良好に抑制されるようになる。
【０１４７】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、ブラシ繊維５１が基板５２に対して傾斜した角度をもって起毛している一次転写ブラシ５を用いることで、一次転写工程で生じ得る濃度ムラなどの画像不良の発生もより良好に抑制される。
【０１４８】
尚、本実施例における一次転写ブラシ５を用いて、実施例２と同様に、一次転写ブラシ５の起毛方向に対して押圧力の方向が略平行となる構成を採用することもできる。これにより、一次転写ブラシ５の繊維長のばらつきが大きような場合であっても、その影響を吸収することができる。
【０１４９】
その他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１５０】
上述の実施例では、画像形成装置は、中間転写ベルトを用いた中間転写方式の画像形成装置であるものとして説明した。しかし、ブラシ状の転写手段をベルト状の部材を介して像担持体に当接する方式の画像形成装置として、他の構成の画像形成装置も考えられる。例えば、複数の感光ドラム上のトナー像を、転写材搬送ベルト上を搬送される転写材上に順次直接転写する直接転写方式の画像形成装置などがある。図１６は、直接転写方式の画像形成装置の一例の要部の模式的な断面図である。図１６において、図１に示す中間転写方式の画像形成装置のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。直接転写方式の画像形成装置は、中間転写方式の画像形成装置における中間転写体としての中間転写ベルトの代わりに、転写材担持体としての転写搬送ベルト１６０を有する。そして、各ステーションＳの各感光ドラム１上に形成されたトナー像が、各転写部Ｂにおいて転写手段としての転写ブラシ５の作用によって、転写材搬送ベルト１６０に担持されて搬送される転写材Ｐ上に順次に重ね合わせられるようにして転写される。その後、このトナー像は、転写材Ｐに定着させられる。このような直接転写方式の画像形成装置の各転写手段及びその当接手段の構成として、上記各実施例における一次転写手段及びその当接手段の構成を等しく適用することができ、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１          感光ドラム（像担持体）
５          一次転写ブラシ（ブラシ状の転写手段）
６          中間転写ベルト（ベルト）
１０        当接手段
１１        台座
１２        バネ（付勢部材）
１３        ガイドレール（ガイド部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014077938.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2014077938.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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