(57)【要約】【課題】ハーフトーン画像の濃度ムラを低減することができるクリーナーレス方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体３Ｋと、これの表面を一様帯電せしめる帯電ローラ７Ｋ手段と、一様帯電後の感光体３Ｋ表面に潜像を書き込む図示しない光書込ユニットと、感光体３Ｋ表面上の潜像を現像してＫトナー像を得る現像装置４０Ｋ手段と、感光体３Ｋ表面上のＫトナー像を中間転写ベルト６１に転写する転写ユニットと、転写ユニットによる転写工程を通過した後、現像装置４０Ｋによる現像工程に進入する前の感光体３Ｋ表面に付着している転写残トナーを捕捉するブラシ部材１２Ｋとを備え、ブラシ部材１２Ｋ内の転写残トナーを感光体３Ｋ表面に再転移させてから現像装置４０Ｋ内に回収する構成において、感光体３Ｋとして、算術平均表面粗さＲａが０．０１４〜０．６００［μｍ］であるものを用いた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、該潜像担持体の無端移動する表面を一様帯電せしめる帯電手段と、一様帯電後の該表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該表面上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、該表面上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該転写手段による転写工程を通過した後、該現像手段による現像工程に進入する前の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを捕捉するトナー捕捉部材とを備え、該トナー捕捉部材で捕捉した転写残トナーを潜像担持体の表面に再転移させてから該現像手段内に回収する画像形成装置において、
上記潜像担持体として、算術平均表面粗さＲａが０．０１４［μｍ］以上、０．６００［μｍ］以下であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記潜像担持体として、表面の微細な凹凸における凸部が７［個／μｍ２］以上、１５［個／μｍ２］以下であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記潜像担持体として、算術平均表面粗さＲａがトナーの平均粒径に０．０６を乗じた値と同等以下であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
上記トナー捕捉部材として、支持体と、該支持体の表面に傾斜した姿勢で立設せしめられた複数の起毛からなる斜毛ブラシ部とを有するブラシ部材、を用いるとともに、該ブラシ部材における該起毛の根元側よりも先端側を上記潜像担持体の表面移動方向の下流側に向けた姿勢で、該斜毛ブラシ部を該潜像担持体に当接させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかの画像形成装置において、
上記転写手段として、上記潜像担持体上のトナー像を中間転写体に転写した後、第２の中間転写体あるいは記録体に転写するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体として、温度２５［℃］、湿度５０［％］の環境下にてその表面に対してビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を６［ｍＮ］の最大荷重で押し込む硬度試験によるユニバーサル硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上、２００［Ｎ／ｍｍ２］以下であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体として、表面の摩擦係数が０．３以下であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体として、表面の純水接触角が９０［°］以上であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかの画像形成装置において、
上記トナー捕捉部材として、回転可能な回転軸部材と、支持体たる該回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシローラ部とを有する回転ブラシローラ、を用い、上記潜像担持体の表面に当接しながら該表面を一様帯電せしめる帯電部材として、該回転ブラシローラを兼用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記回転ブラシローラを回転駆動する駆動手段として、転写残トナーを該回転ブラシローラから潜像担持体表面に吐き出させる期間に、該回転ブラシローラの回転速度の変化により、上記潜像担持体に当接している該回転ブラシローラの毛倒れ状態を変化させるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項４、９又は１０の画像形成装置において、
転写残トナーを上記ブラシ部材又は回転ブラシローラから潜像担持体表面に吐き出させる期間よりも、転写残トナーをブラシ部材又は回転ブラシローラに捕捉させる期間の方が、該ブラシ部材又は回転ブラシローラの上記潜像担持体に向けての付勢量を小さくするように、該ブラシ部材又は回転ブラシローラを該潜像担持体に向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９又は１０の画像形成装置において、
少なくとも交流電圧を含むバイアスを上記回転ブラシローラに印加するバイアス印加手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
上記バイアス印加手段として、転写残トナーを該回転ブラシローラに捕捉させる期間と、該回転ブラシローラから潜像担持体表面に吐き出させる期間とで、上記交流電圧の周波数を異ならせるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を転写体に転写した後の潜像担持体の表面に付着している転写残トナーを、現像手段内に回収するいわゆるクリーナーレス方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、次のようなプロセスで画像を形成する。即ち、まず、一様帯電せしめた感光体等の潜像担持体に対して露光走査などを施して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像する。次いで、現像によって得られたトナー像を、潜像担持体上から転写紙等の記録体に直接転写するか、あるいは中間転写体を介して記録紙等の記録体に転写する。
【０００３】
かかる構成の画像形成装置として、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、潜像担持体たるドラム状の感光体の回転する表面に形成したトナー像を、感光体と中間転写ベルトとの当接による１次転写ニップで中間転写ベルトに１次転写する。そして、１次転写ニップを通過した後の感光体表面を帯電装置によって一様帯電せしめる。１次転写ニップを通過した後の感光体表面には転写残トナーが付着しているが、この転写残トナーを除去することなく感光体表面を一様帯電せしめた後、現像装置内に転写残トナーを回収するいわゆるクリーナーレス方式を採用している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１６２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
感光体から転写体へのトナー像の転写が適切に行われている場合には、１次転写ニップを通過した後の感光体表面に付着している転写残トナーの殆どは、正規極性とは逆極性に帯電している逆帯電トナーである。そこで、本発明者らは、次のようなクリーナーレス方式の画像形成装置の試作機を製造した。即ち、１次転写ニップを通過した直後の感光体に当接している導電性ブラシにトナーの正規極性と同極性のバイアスを印加して、転写残トナーの大半を占める逆帯電トナーをブラシ内に捕捉する画像形成装置である。導電性ブラシ内に捕捉した転写残トナーについては、プリントジョブ終了直後や、連続プリントの連続通紙における紙間タイミングなどで、バイアス条件を変化させることで、ブラシから感光体に再転移させて現像装置内に回収する。
【０００６】
ところが、かかる構成において、感光体から転写体へのトナー像の転写効率によっては、ハーフトーン画像に濃度ムラを発生させることがわかった。また、この濃度ムラは、次のようにして引き起こされていることもわかった。即ち、感光体から転写体へのトナー像の転写が適切に行われている場合には、転写残トナーの量は比較的少量であり、その殆どが逆帯電トナーで占められる。一方、転写効率が比較的悪い場合には、転写残トナーの量が比較的多量になり、その中には、逆帯電トナーに加えて、正規極性に帯電している正規極性のトナーも含まれるようになる。そして、正規極性のトナーは、導電性ブラシに捕捉されずに、そのまま現像領域に戻る。正規極性のトナーを付着させたまま現像領域に戻った感光体箇所が比較的大きな面積の地肌部である場合には、トナーは現像領域で現像ローラ等に転移して現像装置内に回収されるため、大きな問題とはならない。ところが、正規極性のトナーを付着させたまま現像領域に戻った感光体箇所がハーフトーン画像のドット間に形成される小面積の地肌部である場合、トナーは周囲にあるドット状潜像の電界の影響を受けてそのまま感光体表面上に留まる。これにより、ハーフトーン画像が部分的に濃くなってしまうのである。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ハーフトーン画像の濃度ムラを低減することができるクリーナーレス方式の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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体の無端移動する表面を一様帯電せしめる帯電手段と、一様帯電後の該表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該表面上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、該表面上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該転写手段による転写工程を通過した後、該現像手段による現像工程に進入する前の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを捕捉するトナー捕捉部材とを備え、該トナー捕捉部材で捕捉した転写残トナーを潜像担持体の表面に再転移させてから該現像手段内に回収する画像形成装置において、上記潜像担持体として、算術平均表面粗さＲａが０．０１４［μｍ］以上、０．６００［μｍ］以下であるもの、を用い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、上記潜像担持体として、表面の微細な凹凸における凸部が７［個／μｍ２］以上、１５［個／μｍ２］以下であるもの、を用い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又は２の画像形成装置において、上記潜像担持体として、算術平均表面粗さＲａがトナーの平均粒径に０．０６を乗じた値と同等以下であるもの、を用いた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乃至３の何れかの画像形成装置において、上記トナー捕捉部材として、支持体と、該支持体の表面に傾斜した姿勢で立設せしめられた複数の起毛からなる斜毛ブラシ部とを有するブラシ部材、を用いるとともに、該ブラシ部材における該起毛の根元側よりも先端側を上記潜像担持体の表面移動方向の下流側に向けた姿勢で、該斜毛ブラシ部を該潜像担持体に当接させた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１乃至４の何れかの画像形成装置において、上記転写手段として、上記潜像担持体上のトナー像を中間転写体に転写した後、第２の中間転写体あるいは記録体に転写するもの、を用いた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１乃至５の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体として、温度２５［℃］、湿度５０［％］の環境下にてその表面に対してビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を６［ｍＮ］の最大荷重で押し込む硬度試験によるユニバーサル硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上、２００［Ｎ／ｍｍ２］以下であるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体として、表面の摩擦係数が０．３以下であるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体として、表面の純水接触角が９０［°］以上であるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかの画像形成装置において、上記トナー捕捉部材として、回転可能な回転軸部材と、支持体たる該回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシローラ部とを有する回転ブラシローラ、を用い、上記潜像担持体の表面に当接しながら該表面を一様帯電せしめる帯電部材として、該回転ブラシローラを兼用したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記回転ブラシローラを回転駆動する駆動手段として、転写残トナーを該回転ブラシローラから潜像担持体表面に吐き出させる期間に、該回転ブラシローラの回転速度の変化により、上記潜像担持体に当接している該回転ブラシローラの毛倒れ状態を変化させるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項４、９又は１０の画像形成装置において、転写残トナーを上記ブラシ部材又は回転ブラシローラから潜像担持体表面に吐き出させる期間よりも、転写残トナーをブラシ部材又は回転ブラシローラに捕捉させる期間の方が、該ブラシ部材又は回転ブラシローラの上記潜像担持体に向けての付勢量を小さくするように、該ブラシ部材又は回転ブラシローラを該潜像担持体に向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９又は１０の画像形成装置において、少なくとも交流電圧を含むバイアスを上記回転ブラシローラに印加するバイアス印加手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記バイアス印加手段として、転写残トナーを該回転ブラシローラに捕捉させる期間と、該回転ブラシローラから潜像担持体表面に吐き出させる期間とで、上記交流電圧の周波数を異ならせるもの、を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
これらの発明においては、潜像担持体として、算術平均表面粗さＲａが０．０１４［μｍ］以上、０．６００［μｍ］以下であるもの、を用いることで、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、転写残トナーの殆どが逆帯電トナーとなるほどの優れた転写効率を発揮して、ハーフトーン画像の濃度ムラを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー，マゼンダ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）の各色のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット５０、レジストローラ対５４、転写ユニット６０等も備えている。各符号の末尾に付された添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー，マゼンダ，シアン，ブラック用の部材であることを示す。
【００１１】
潜像形成手段たる光書込ユニット５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つのレーザーダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザーダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、後述する４つの感光体のうちの何れかに到達する。４つのレーザーダイオードからそれぞれ射出されるレーザー光Ｌにより、４つの感光体Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面がそれぞれ光走査される。
【００１２】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、アルミ等の素管に有機感光層が被覆されたものであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調されたレーザー光Ｌを発する光書込ユニット５０により、暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。
【００１３】
図２は、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋをその周囲構成とともに示す拡大構成図である。同図において、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋは、感光体３Ｋ、帯電ローラ７Ｋ、図示しない除電ランプ、導電性シート１１Ｋ、ブラシ部材１２Ｋ、現像手段たる現像装置４０Ｋ等を、１つのユニットとして共通のユニットケーシング（保持体）に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能にしたものである。
【００１４】
被帯電体であり且つ潜像担持体であるＫ用の感光体３Ｋは、アルミニウム素管からなる導電性基体の表面に、負帯電性の有機光光導電物質（ＯＰＣ）からなる感光層が被覆された直径２４［ｍｍ］程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。
【００１５】
帯電ローラ７Ｋは、金属製の回転軸部材の周面に、導電性ゴム等からなる導電性ローラ部が被覆されたものであり、回転軸部材を中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら感光体３Ｋに接触して帯電ニップを形成している。帯電ローラ７Ｋの金属製の回転軸部材には、帯電電源１０１によって帯電バイアスが印加される。そして、帯電ローラ７Ｋと感光体３Ｋとの間に放電が発生することで、感光体３Ｋの表面が負極性に一様帯電せしめられる。
【００１６】
一様帯電せしめられたＫ用の感光体３Ｋの表面には、上述した光書込ユニット（５０）による光走査でＫ用の静電潜像（負極性で且つ電位が地肌部よりも低い）が形成され、この静電潜像はＫ用の現像装置４０ＫによってＫトナー像に現像される。
【００１７】
Ｋ用の現像装置４０Ｋは、ケーシング４１Ｋに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ローラ４２Ｋを有している。この現像ローラ４２Ｋは、ケーシング４Ｋ内に収容されている図示しないＫトナーを周面に担持しながら回転する。現像ローラ４２Ｋの表面に担持されたＫトナーは、現像ローラ４２Ｋの回転に伴って、現像ローラ４２Ｋと感光体３Ｋとが対向あるいは接触する現像領域に搬送される。
【００１８】
この現像領域では、現像電源１０２から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像ローラ４２Ｋと、感光体３Ｋの静電潜像との間に、負極性のＫトナーをローラ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像ローラ４２Ｋと感光体３Ｙの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＫトナーを地肌部側からローラ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像ローラ４２Ｋ上のＫトナーは、現像ポテンシャルの作用によってローラ上から離脱して感光体３Ｋの静電潜像に転移する。この転移により、感光体３Ｋ上の静電潜像がＫトナー像に現像される。このＫトナーは、感光体３Ｋの回転に伴って、後述する転写ユニットの中間転写ベルト６１上に１次転写される。
【００１９】
１次転写ニップを通過した後、帯電ローラ７Ｋとの当接位置や上述の現像領域に進入する前の感光体３Ｋ表面には、トナー捕捉部材としてのブラシ部材１２Ｋの導電性ブラシが当接して捕捉ニップを形成している。このブラシ部材１２Ｋは、金属製の支持体と、これの表面に立設せしめられた導電性材料からなる複数の起毛によって構成される導電性ブラシとを有しており、この導電性ブラシの先端側を感光体３Ｋに当接させているのである。
【００２０】
１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｋの表面は、１次転写ニップにおける転写電流の影響により、概ね０〜−２０［Ｖ］まで電位を減衰させているとともに、転写残トナーを付着させている。この転写残トナー中に含まれている逆帯電トナーは、ブラシ電源１０４によってＫトナーの正規帯電極性と同極性（本例ではマイナス）のバイアスが印加されるブラシ部材１２Ｋの導電性ブラシ内に捕捉される。そして、プリントジョブ終了直後や、連続プリントの連続通紙における紙間タイミングなどに、ブラシ部材１２Ｋに印加されるバイアスが変化せしめられることで、導電性ブラシ内から感光体３Ｋ表面に再転移する。その後、上述した帯電ニップでの放電によって正規極性に帯電せしめられた後、現像領域で現像ローラ４２Ｋ上に回収される。本プリンタでは、このような回収によってクリーナーレス方式を実現している。
【００２１】
プリントジョブ終了直後や、連続プリントの連続通紙における紙間タイミングなどに、ブラシ部材１２ＫからＫトナーを吐き出させる方法としては、ブラシ部材１２Ｋに印加するバイアスの値や極性を変化させることが挙げられる。また、直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスをブラシ部材１２Ｋに印加する場合には、交流電圧の周波数を変化させてもよい。
【００２２】
Ｋ用のプロセスユニット１Ｋについて説明してきたが、他色用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，ＣはＫ用のプロセスユニット１Ｋと同様の構成になっているので説明を省略する。
【００２３】
先に示した図１において、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、無端状の中間転写ベルト６１を、複数の張架ローラによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。複数の張架ローラとは、具体的には、従動ローラ６２、駆動ローラ６３、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等のことである。
【００２４】
従動ローラ６２、１次転写バイアスローラ６６Ｙ〜Ｋ、駆動ローラ６３は、何れも中間転写ベルト６１の裏面（ループ内周面）に接触している。そして、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、中間転写ベルト６１を挟み込んでいる。これにより、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの１次転写ニップが形成されている。
【００２５】
４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される１次転写バイアスが印加されている。これにより、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して中間転写ベルト６１の裏面に転写電荷が付与され、各１次転写ニップにおいて中間転写ベルト６１と感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、１次転写手段として１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャーなどを用いてもよい。
【００２６】
各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、各色の１次転写ニップで中間転写ベルト６１上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト６１上には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。
【００２７】
中間転写ベルト６１における駆動ローラ６３に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ６７がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップが形成されている。この２次転写バイアスローラ６７には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ６７と接地された２次転写ニップ裏側ローラ６４との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト６１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２次転写ニップに進入する。
【００２８】
本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Ｐを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対５４のレジストニップ内に挟み込まれる。
【００２９】
レジストローラ対５４は、給紙カセットから送られてきた記録紙Ｐをレジストニップに挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Ｐの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップでは、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写されて、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３０】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。
【００３１】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１表面に付着している２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置６８によってベルト表面から除去される。
【００３２】
以上の基本的な構成を有する本プリンタでは、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがそれぞれ、回転によって無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体として機能している。また、光書込ユニット５０が、一様帯電後の感光体表面に潜像を形成する潜像形成手段として機能している。また、各色のプロセスユニットにおける現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、それぞれ、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段として機能している。また、転写ユニット６０が、感光体４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を転写体たる中間転写ベルト６１に転写する転写手段として機能している。また、各色のプロセスユニットにおけるブラシ部材が、転写ユニット６０による転写工程を通過した後、現像装置による現像工程に進入する前の感光体表面に付着している転写残トナーを捕捉するトナー捕捉部材として機能している。
【００３３】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。本発明者らは、図１や図２に示した実施形態に係るプリンタと同様の構成の試験機を用意した。また、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋに搭載する感光体３Ｋとして、算術平均表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）が互いに異なる複数種類のものを用意した。そして、試験機に搭載する感光体３Ｋを順次交換しながら、それぞれの感光体３Ｋにてモノクロのハーフチャート（ハーフトーン階調画像）を５０００枚のＡ４用紙に５［％］の画像面積率でプリントした。そして、プリント画像を拡大観察した結果に基づいて、ハーフチャートにおける濃度ムラの有無を評価した。
【００３４】
濃度ムラについては、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の反射型濃度計によってハーフチャート内の画像濃度を１０点以上測定し、その測定結果（Ｌ＊）が８５以上である場合を濃度ムラなし、８５を下回る場合を濃度ムラあり、として評価した。
【００３５】
連続プリント中における各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや中間転写ベルト６１の線速であるプロセス線速については、１００［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定した。
【００３６】
帯電ローラ７Ｋとしては、直径６［ｍｍ］の回転軸部材の周面に導電性ゴムからなるローラ部を被覆した外径１０［ｍｍ］のものを用いた。
【００３７】
ブラシ部材１２Ｋとしては、金属製の支持部の表面に導電性材料からなる複数の起毛を立設せしめたブラシ部を有するものを用い、このブラシ部を感光体３Ｋ表面に当接させた。複数の起毛は、それぞれ導電性繊維が所定の長さにカットされたものである。起毛の素材としては、ナイロン６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）、アクリル、ビニロン、ポリエステルなどの樹脂材料を例示することができる。かかる樹脂材料にカーボンや金属微粉などの導電性粒子を分散せしめて導電性を付与する。
【００３８】
Ｋトナーとしては、平均粒径が８．５［μｍ］に調整された粉砕法によるＫトナーであって、外添剤を添加したものを用いた。
【００３９】
帯電ローラ（７Ｋ）には、−１１００［Ｖ］の帯電バイアスを印加し、感光体３Ｋを−９００［Ｖ］程度に一様帯電させた。この電位は１次転写ニップに進入する直前まで維持されるが、１次転写ニップを通過した感光体３Ｋの表面は、１次転写ニップによる転写電流の影響により、−２０［Ｖ］程度まで電位が減衰する。また、現像ローラ４２Ｋに印加する現像バイアスについては−２５０［Ｖ］とした。また、ブラシ部材１２Ｋに印加するバイアスについては−５００［Ｖ］とした。
【００４０】
以上の条件下での実験結果を図３、図４に示す。これらの図において、黒塗りの四角いプロット点は、テストプリント開始から１００枚プリントまでの実験初期（以下、初期プリントという）におけるハーフトーン画像の濃度（Ｌ＊）を示している。また、白抜きの四角いプロット点は、５０００枚目のプリント紙におけるハーフトーン画像の濃度（Ｌ＊）を示している。
【００４１】
図３に示すように、感光体３Ｋの算術平均表面粗さＲａが０．０１〜０．０３［μｍ］の範囲における何れかの値である場合、算術平均表面粗さＲａが小さくなるにつれて、濃度ムラ（Ｌ＊が８５を下回る）が発生し易くなることがわかる。更には、算術平均表面粗さＲａが０．０１４［μｍ］以上であれば、初期プリントから５０００枚目のプリントに渡って、ハーフチャートに濃度ムラを発生させていないことがわかる。０．０１〜０．０３という算術平均表面粗さＲａの範囲において、Ｒａが小さくなるにつれて濃度ムラが発生し易くなるのは、次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、この範囲では、図５に示すように、微妙な凹凸を有するトナー粒子Ｔに対して感光体３Ｋの表面が平滑過ぎると、トナー粒子Ｔにおける殆どの凸部が感光体３Ｋの表面に接触して、トナー粒子Ｔと感光体３Ｋの表面との付着力（ファンデルワールス力や鏡像力）を高めてしまう。これにより、１次転写ニップにて、正規極性のトナー粒子Ｔが感光体表面から中間転写ベルトに転移し難くなるからだと思われる。
【００４２】
一方、図４に示したように、感光体３Ｋの算術平均表面粗さＲａが０．４００〜０．８００［μｍ］の範囲における何れかの値である場合、算術平均表面粗さＲａが大きくなるにつれて、濃度ムラ（Ｌ＊が８５を下回る）が発生し易くなることがわかる。更には、算術平均表面粗さＲａが０．６００［μｍ］以下であれば、初期プリントから５０００枚目のプリントに渡って、ハーフチャートに濃度ムラを発生させていないことがわかる。０．４００〜０．８００［μｍ］という算術平均表面粗さＲａの範囲において、Ｒａが大きくなるにつれて濃度ムラが発生し易くなるのは、次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、この範囲では、図６に示すように、微妙な凹凸を有するトナー粒子Ｔに対して感光体３Ｋの表面が粗すぎても、トナー粒子Ｔにおける殆どの凸部が感光体３Ｋの表面に接触して、トナー粒子Ｔと感光体３Ｋの表面との付着力を高めてしまうからだと考えられる。
【００４３】
図３や図４においては、算術平均表面粗さＲａが０．０２１〜０．４００［μｍ］の範囲における濃度ムラの結果をプロットしていないが、この範囲において互いに異なる値の算術平均表面粗さＲａを発揮する１０種類以上の感光体でそれぞれテストプリントを行ったところ、何れも濃度ムラを引き起こさなかった。図７に示すように、この範囲では、微妙な凹凸を有するトナー粒子Ｔに対して感光体３Ｋの表面粗さが適度な範囲であることで、トナー粒子Ｔの一部の凸部だけしか感光体３Ｋの表面に接触させないからだと考えられる。
【００４４】
本発明者らは、次に、ブラシ部材１２Ｋにバイアスを印加しない条件（ＧＮＤ）、即ち、転写残トナーをブラシ部材１２Ｋに捕捉しない条件にて、感光体３Ｋとして算術平均表面粗さＲａが０．０１０、０．０２０、あるいは０．８００［μｍ］であるものを搭載した３種類のＫ用のプロセスユニットを用いて、同様の実験を行った。そして、プリント紙における地汚れ（非画像部へのトナー付着）の有無を観察した。この結果を次の表１に示す。
【表１】
2008151928.tif 000003
【００４５】
表１のように、３種類の全てにおいて、ハーフチャートの周囲の非画像部に地汚れを確認した。転写残トナー中の逆帯電トナーをブラシ部材１２Ｋに捕捉せずに、そのまま現像領域に再搬送してしまったため、地汚れが発生したのである。なお、先の実験では、５０００枚の連続プリントの間、ブラシ部材１２Ｋにマイナスのバイアスを印加しつづけて逆帯電トナーをブラシ部材１２Ｋに捕捉させ続けたが、それでも地汚れを引き起こさなかった。プリント１枚あたりにおける逆帯電トナーの量は少量であるので、５０００枚の連続プリントでもブラシ部材１２Ｋから逆帯電トナーを溢れさせることがなかったのである。
【００４６】
本発明者らは、次に、ブラシ部材１２Ｋに代えて、クリーニングブレードを搭載して、１回目と同様の実験を行った。この結果を次の表２に示す。
【表２】
2008151928.tif 000004
【００４７】
表２のように、初期プリントでは、３種類の全ての感光体３Ｋにおいて、ハーフチャートの濃度ムラも地汚れも引き起こしていないことがわかる。クリーニングブレードによって転写残トナーをクリーニングすることで、現像領域への逆帯電トナー及び正規極性トナーの再搬送が回避されたからである。但し、５０００枚のプリント後には、クリーニングブレードの摩耗によって転写残トナーのクリーニング不良が発生することに起因して、３種類の全ての感光体３Ｋにおいて、許容範囲を大幅に超える濃度ムラが発生している。
【００４８】
本発明者らは、次に、感光体３Ｋとして、算術平均表面粗さＲａが０．６００［μｍ］よりも少し小さい複数種類のものを用いつつ、Ｋトナーとして、平均粒径が８．５［μｍ］よりも小さいものを用いて、１回目と同様の実験を行った。すると、何れの場合にも、ハーフチャートの濃度ムラを回避することができたが、平均粒径の大きなトナーを用いるほど、Ｌ＊の値が許容範囲ギリギリ（８５）に近づく傾向の感光体があった。そこで、算術平均表面粗さＲａと、トナーの平均粒径との関係を調べたところ、算術平均表面粗さＲａがトナーの平均粒径に０．０６を乗じた値と同等以下であれば、極めて小粒径のトナーを用いた場合でも、平均粒径８．５［μｍ］のトナー（以下、小粒径トナという）を用いた場合と同等のＬ＊レベルにし得ることがわかった。つまり、算術平均表面粗さＲａがトナーの平均粒径に０．０６を乗じた値と同等以下であれば、極めて小粒径のトナーでも、小粒径トナーと同様に濃度ムラを抑えることができるのである。
【００４９】
本発明者らは、次に、感光体３Ｋとして、互いに算術平均表面粗さＲａやユニバーサル硬度ＨＵが互いに異なる５種類のものを用意し、それぞれにおいて１回目と同様の実験を行った。そして、ハーフチャートの濃度ムラに加えて、感光体３Ｋに対するトナー固着（フィルミング）の有無を観察した。なお、前述した５種類の感光体３Ｋの算術平均表面粗さＲａは、何れも０．０１４〜０．６００の範囲にある。また、ユニバーサル硬度ＨＵについては、次のようにして測定した。即ち、温度２５［℃］、湿度５０［％］の環境下で、ビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を最大荷重６［ｍＮ］で押し込んだときのユニバーサル硬度ＨＵを測定した。この結果を次の表３に示す。
【表３】
2008151928.tif 000005
【００５０】
表３のように、いずれの条件においても、初期プリントでは濃度ムラもフィルミングも発生しなかった。但し、感光体３Ｋとして、ユニバーサル硬度ＨＵが８０［Ｎ／ｍｍ２］であるものを用いた場合には、５０００枚目のプリント紙におけるハーフチャートに濃度ムラが発生した。これは、ブラシ部材１２Ｋ等との摩擦により、感光体３Ｋの表面がプリント動作に伴って徐々に摩耗していき、プリント後期において、算術平均粗さＲａが０．０１４を下回ったためであることがわかった。
【００５１】
一方、感光体３Ｋとして、ユニバーサル硬度ＨＵが２５０［Ｎ／ｍｍ２］であるものを用いた場合には、５０００枚目のプリント後における感光体３Ｋにフィルミングが認められた。ユニバーサル硬度ＨＵが２００［Ｎ／ｍｍ２］を上回り始めると、感光体３Ｋに固着したトナーが急激に剥離され難くなり始めるからである。
【００５２】
本発明者らは、次に、感光体３Ｋとして、互いに算術平均表面粗さＲａや表面摩擦係数が互いに異なる４種類のものを用意し、それぞれにおいて１回目と同様の実験を行った。なお、これら４種類の感光体３Ｋの算術平均表面粗さＲａは、何れも０．０１４〜０．６００の範囲にある。この結果を次の表４に示す。
【表４】
2008151928.tif 000006
【００５３】
表４に示すように、感光体３Ｋの表面摩擦係数が０．２や０．３である場合には、５０００枚目のプリントに至るまでハーフチャートの濃度ムラを引き起こすことがなかったが、表面摩擦係数が０．４や０．５である場合には、プリント後期に濃度ムラが認められた。感光体３Ｋの表面摩擦係数が０．３を超えると、ブラシ部材１２Ｋ等との摩擦により、感光体３Ｋの表面がプリント動作に伴って徐々に摩耗していき、プリント後期において、算術平均粗さＲａが０．０１４を下回ったためであることがわかった。
【００５４】
本発明者らは、次に、感光体３Ｋとして、互いに算術平均表面粗さＲａや純水接触角が互いに異なる４種類のものを用意し、それぞれにおいて１回目と同様の実験を行った。そして、感光体３Ｋに対するフィルミングの有無を観察した。なお、これら４種類の感光体３Ｋの算術平均表面粗さＲａは、何れも０．０１４〜０．６００の範囲にある。また、純水接触角については、協和界面科学社製の接触角計ＣＡ−ＤＴ・Ａ型を用いた液滴法（同接触角計の取り扱い説明書に準拠）によって測定した。
この結果を次の表５に示す。
【表５】
2008151928.tif 000007
【００５５】
表５に示すように、感光体３Ｋの純水接触角が９０、１００、１００［°］である場合には、５０００枚目のプリントに至るまで感光体３Ｋにフィルミングを発生させることがなかった。但し、純水接触角が８５［°］である場合には、プリント後期にフィルミングが認められた。感光体３Ｋの純水接触角が９０［°］を下回り始めると、感光体３Ｋに固着したトナーが急激に剥離され難くなり始めるからである。
【００５６】
次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。本プリンタにおいては、以上の実験に鑑みて、各色の感光体（３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）として、次に列記する条件を全て具備するものを用いている。
・算術平均表面粗さＲａが０．０１４［μｍ］以上である。
・算術平均表面粗さＲａが、０．６００［μｍ］以下であって、且つトナーの平均粒径に０．０６を乗じた値と同等以下である。
・温度２５［℃］、湿度５０［％］の環境下におけるユニバーサル硬度ＨＵが１００［Ｎ／ｍｍ２］以上、２００［Ｎ／ｍｍ２］以下である。
・表面摩擦係数が０．３以下である。
・表面の純水接触角が９０［°］以上である。
【００５７】
なお、感光体に対しては、かかる条件の他、次のような条件も具備させることが望ましい。即ち、算術平均表面粗さＲａを測定する際に検出した表面の微細な凹凸における凸部が７［個／μｍ２］以上、１５［個／μｍ２］以下であるという条件である。１μｍ２あたりに凸部が７個以上ないと、凹部のいくつかが経時的に削れた場合に、十分な個数の凸部がなくなって、転写効率が低下してしまうからである。また、１μｍ２あたりの凸部の個数が１５個を超えると、０．０１４〜０．６００［μｍ］という算術平均表面粗さＲａを実現することが困難になるからである。
【００５８】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１実施例］
第１実施例に係るプリンタにおいては、各色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）におけるそれぞれのブラシ部材として、金属板からなる支持体と、これの表面に傾斜した姿勢で立設せしめられた複数の導電性起毛からなる斜毛ブラシ部とを有するものを用いている。傾斜した姿勢とは、支持体の表面との直交線よりも傾いた姿勢を意味する。かかる構成のブラシ部材の斜毛ブラシ部における起毛の根元側よりも先端側を感光体の表面移動方向の下流側に向けた姿勢で感光体に当接させている。即ち、起毛における先端を感光体表面移動方向の下流側に向けながら先端付近の側面を感光体表面に当接させるような姿勢である。かかる構成では、斜毛ブラシ部における起毛の先端側を感光体の表面移動方向の上流側に向けるいわゆるカウンター方向の当接を採用する場合に比べて、感光体の消耗を少なくすることができる。
【００５９】
［第２実施例］
図８は、第２実施例に係るプリンタにおけるＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図である。このプリンタにおいては、現像装置４０Ｋとして、２成分現像剤を用いる２成分現像方式のものを採用している。
【００６０】
同図において、Ｋ用の現像装置４０Ｋは、ケーシング４１Ｋに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ロール４４Ｋを有している。この現像ロール４４Ｋは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。ケーシング４１Ｋには、磁性キャリアとマイナス帯電性のＫトナーとを含む図示しないＫ現像剤が内包されている。２本のスクリュウ部材によって図紙面に直交する方向に撹拌搬送されながらＫトナーの摩擦帯電が促されるＫ現像剤は、現像ロール４４Ｋ内のマグネットローラの磁力により、現像ロール４４Ｋの回転する現像スリーブ表面に吸着されて汲み上げられる。そして、現像スリーブの回転に伴って現像ドクタ４３Ｋとの対向位置を通過する際にその層厚が規制された後、感光体３Ｋと対向する現像領域に搬送される。
【００６１】
透磁率センサからなるトナー濃度センサ４６Ｋは、ケーシング４１Ｋの底板に固定されており、ケーシング４１Ｋ内に収容されているＫ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサ４６ＫはＫトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しないトナー補給制御部に送られる。
【００６２】
上記トナー補給制御部は、ＲＡＭ等の記憶手段を備えており、この中にＫ用のトナー濃度センサ４６Ｋからの出力電圧の目標値であるＫ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像装置に搭載されたＴセンサからの出力電圧の目標値であるＹ，Ｍ，Ｃ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｋ用の現像装置４０Ｋについては、トナー濃度センサ４６Ｋからの出力電圧の値とＫ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＫトナー濃度補給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、これにより、補給用のＫトナーを現像装置４０Ｋ内に補給する。このようにしてＫトナー補給装置の駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像に伴ってＫトナー濃度を低下させたＫ現像剤に適量のＫトナーが補給され、現像装置４０Ｋ内のＫ現像剤のＫトナー濃度が所定の範囲内に維持される。なお、他色用のプロセスユニットの現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。
【００６３】
また、本プリンタでは、固定のブラシ部材に代えて、回転自在な帯電ブラシローラ４Ｋを設けている。回転ブラシローラたる帯電ブラシローラ４Ｋは、図示しない軸受けによって回転可能に受けられる金属製の回転軸部材５Ｋと、これの表面に立設せしめられた複数の起毛（導電性繊維）６Ｋとを有している。そして、これら起毛６Ｋにより、回転軸部材５Ｋ上にはブラシローラ部が形成されている。帯電ブラシローラ４Ｋは、回転軸部材５Ｋを中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、ブラシローラ部における起毛６Ｋの先端側を感光体３Ｋに摺擦させる。金属製の回転軸部材５Ｋには、図示しない帯電電源が接続されている。
【００６４】
かかる帯電ブラシローラ４Ｋを帯電手段として兼用しているので、感光体を一様帯電させるための帯電ローラを設けていない。帯電ブラシローラ４Ｋの回転軸部材５Ｋには、帯電電源により、交流電圧に、マイナス極性の直流電圧が重畳された帯電バイアスが印加される。そして、帯電ブラシローラ４Ｋの起毛と、感光体３Ｋとの間で放電が生ずることにより、感光体３Ｋが帯電バイアスの直流成分（重畳されている直流電圧）よりも少し低い電位に一様帯電せしめられる。帯電バイアスが印加される帯電ブラシローラ４Ｋにおいて、起毛の表面電位の平均値は、帯電バイアスの直流成分とほぼ同じ値になる。よって、例えば、帯電バイアスとして、交流電圧に−９００［Ｖ］の直流電圧を印加したものを採用すれば、感光体３Ｋの表面は−７５０［Ｖ］に一様帯電せしめられる。交流電圧としては、そのプラス側のピークを迎えたときであっても、重畳バイアスの極性がマイナスになるもの、より具体的には、本例では振幅が９００［Ｖ］（ピーク・ツウ・ピーク電圧で１８００Ｖ）未満のものを採用している。このため、転写残トナー中に含まれる逆帯電トナーの殆どが、放電によって正規極性に帯電せしめられる。但し、ほんの僅かな量の逆帯電トナーは、正規極性側に帯電せしめられる前にブラシ内に転移してしまう。この場合、ブラシから感光体に向けての放電が逆帯電トナーを通過してしまうため、逆帯電トナーは正規極性に帯電し難くなって、ブラシ内に捕捉されたままとなる。
【００６５】
プリントジョブ終了直後や、連続プリントの連続通紙における紙間タイミングなどで、帯電ブラシローラ４Ｋに印加される帯電バイアスの直流電圧や交流電圧が変更されることで、逆帯電トナーがブラシ内から吐き出される。
【００６６】
帯電ブラシローラ４Ｋを回転駆動する駆動手段としては、次のようなものを用いている。即ち、転写残トナーを帯電ブラシローラ４Ｋから感光体３Ｋに向けて吐き出させる期間には、感光体３Ｋに当接しているブラシローラ部の毛倒れ状態を経時的に変化させるように帯電ブラシローラの回転速度を変化させるもの、を用いている。かかる構成では、ブラシローラ部の毛倒れ状態を経時的に変化させることで、起毛における感光体との当接位置を変化させたり、起毛を微振動させたりして、帯電ブラシローラからの転写残トナーの吐き出しを促すことができる。
【００６７】
各色のプロセスユニットには、転写残トナーを帯電ブラシローラから感光体表面に吐き出させる期間よりも、転写残トナーを帯電ブラシローラに捕捉させる期間の方が、帯電ブラシローラの感光体に向けての付勢量を小さくするように、回転ブラシローラを感光体に向けて付勢する付勢手段を設けている。かかる構成では、転写残トナーを捕捉させる期間においては、帯電ブラシローラと感光体とを過剰な圧力で当接させることによるブラシ内へのトナー捕捉不良の発生やブラシからトナーへの電荷注入を回避することができる。また、転写残トナーを吐き出させる期間においては、帯電ブラシローラと感光体との当接圧力をより強くすることで、ブラシ内からのトナーの掻き取り効果を向上させて、トナーの吐き出し効率を高めることもできる。なお、実施形態に係るプリンタにおけるブラシ部材を採用する場合にも、同様の付勢手段を設けることが望ましい。
【００６８】
帯電ブラシローラに帯電バイアスを印加する帯電電源（１０１）としては、転写残トナーをブラシに捕捉させる期間と、ブラシから吐き出させる期間とで、交流電圧の周波数を異ならせるもの、を用いている。かかる構成では、周波数を捕捉に適したものから吐き出しに適したものに変更することで、トナーの吐き出しを助長することができる。
【００６９】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、各色の感光体として、表面の微細な凹凸における凸部が７［個／μｍ２］以上、１５［個／μｍ２］以下であるもの、を用いているので、上述した理由により、０．０１４〜０．６００［μｍ］という算術平均表面粗さＲａを容易に実現することができる。
【００７０】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、各色の感光体として、算術平均表面粗さＲａがトナーの平均粒径に０．０６を乗じた値と同等以下であるもの、を用いているので、既に述べたように、極めて小粒径のトナーを用いた場合でも、小粒径トナーと同様に濃度ムラを抑えることができる。
【００７１】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、トナー捕捉部材たるブラシ部材として、支持体と、これの表面に傾斜した姿勢で立設せしめられた複数の起毛からなる斜毛ブラシ部とを有するブラシ部材、を用いるとともに、ブラシ部材における起毛の根元側よりも先端側を感光体の表面移動方向の下流側に向けた姿勢で、斜毛ブラシ部を感光体に当接させている。かかる構成では、既に述べたように、斜毛ブラシ部をカウンター方向で感光体に当接させる場合に比べて、感光体の消耗を抑えることができる。
【００７２】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、転写手段たる転写ユニット６０として、各色の感光体上のトナー像を中間転写体たる中間転写ベルト６１に転写した後、記録体たる記録紙に転写するもの、を用いている。かかる構成では、感光体から記録紙に直接転写する構成を採用する場合に比べて、感光体の消耗を抑えることができる。なお、トナー像を、第１中間転写体、第２中間転写体、記録紙に順次転写する構成でもよい。
【００７３】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、各色の感光体として、温度２５［℃］、湿度５０［％］の環境下にてその表面に対してビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を６［ｍＮ］の最大荷重で押し込む硬度試験によるユニバーサル硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上、２００［Ｎ／ｍｍ２］以下であるもの、を用いている。かかる構成では、既に述べたように、ユニバーサル硬度が低すぎることに起因して感光体を摩耗させてしまうことによる濃度ムラの発生を抑えるとともに、ユニバーサル硬度が高すぎることによる感光体上でのフィルミングの発生を抑えることができる。
【００７４】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、各色の感光体として、表面摩擦係数が０．３以下であるもの、を用いているので、既に述べたように、表面摩擦係数が低すぎることに起因して感光体を摩耗させてしまうことによる濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００７５】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、各色の感光体として、表面の純水接触角が９０［°］以上であるもの、を用いているので、既に述べたように、純水接触角が小さすぎることによる感光体上でのフィルミングの発生を抑えることができる。
【００７６】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、各色のトナー捕捉部材として、回転可能な回転軸部材と、支持体たる該回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシローラ部とを有する回転ブラシローラたる帯電ブラシローラ、を用い、これを感光体の表面に当接しながらその表面を一様帯電せしめる帯電部材として兼用している。かかる構成では、感光体を一様帯電せしめるための専用の帯電部材を設けることによるコストアップを回避することができる。
【００７７】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、帯電ブラシローラを回転駆動する駆動手段として、転写残トナーを帯電ブラシローラから感光体表面に吐き出させる期間に、帯電ブラシローラの回転速度の変化により、感光体に当接している帯電ブラシローラの毛倒れ状態を変化させるもの、を用いている。かかる構成では、起毛における感光体との当接位置を変化させたり、起毛を微振動させたりして、帯電ブラシローラからの転写残トナーの吐き出しを促すことができる。
【００７８】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、転写残トナーを帯電ブラシローラから感光体表面に吐き出させる期間よりも、転写残トナーを帯電ブラシローラに捕捉させる期間の方が、帯電ブラシローラの感光体に向けての付勢量を小さくするように、帯電ブラシローラを感光体に向けて付勢する付勢手段を設けている。かかる構成では、帯電ブラシローラに転写残トナーを捕捉させる期間においては、帯電ブラシローラと感光体とを過剰な圧力で当接させることによるブラシ内へのトナー捕捉不良の発生やブラシからトナーへの電荷注入を回避することができる。更に、トナーを吐き出させる期間においては、ブラシと感光体との当接圧力をより強くすることで、ブラシ内からのトナーの掻き取り効果を向上させて、トナーの吐き出し効率を高めることもできる。
【００７９】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、少なくとも交流電圧を含むバイアスを帯電ブラシローラに印加するバイアス印加手段たる帯電電源１０１を設けているので、交流成分の振動によって感光体の除電と帯電を短時間に繰り返して、感光体の帯電ムラを抑えることができる。
【００８０】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、帯電電源１０１として、転写残トナーを帯電ブラシローラに捕捉させる期間と、帯電ブラシローラから感光体表面に吐き出させる期間とで、交流電圧の周波数を異ならせるもの、を用いているので、周波数を捕捉に適したものから吐き出しに適したものに変更することで、トナーの吐き出しを助長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】ハーフチャートにおけるＬ＊と感光体の算術平均表面粗さＲａとの関係を示すグラフ（低粗さ領域）。
【図４】ハーフチャートにおけるＬ＊と感光体の算術平均表面粗さＲａとの関係を示すグラフ（高粗さ領域）。
【図５】算術平均表面粗さＲａが小さすぎる感光体とトナー粒子との関係を示す拡大模式図。
【図６】算術平均表面粗さＲａが大きすぎる感光体とトナー粒子との関係を示す拡大模式図。
【図７】算術平均表面粗さＲａが適切である感光体とトナー粒子との関係を示す拡大模式図。
【図８】第２実施例に係るプリンタにおけるＫ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【符号の説明】
【００８２】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスユニット
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｋ：帯電ブラシローラ（帯電部材、ブラシ部材、回転ブラシローラ）
５Ｋ：回転軸部材
６Ｋ：起毛
７Ｋ：帯電ローラ（帯電部材）
１２Ｋ：ブラシ部材（トナー捕捉部材）
４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像装置（現像手段）
５０：光書込ユニット（潜像形成手段）
６０：転写ユニット（転写手段）
６１：中間転写ベルト（中間転写体）
【図１】
2008151928.tif 000008
【図２】
2008151928.tif 000009
【図３】
2008151928.tif 000010
【図４】
2008151928.tif 000011
【図５】
2008151928.tif 000012
【図６】
2008151928.tif 000013
【図７】
2008151928.tif 000014
【図８】
2008151928.tif 000015