(57)【要約】【課題】ＥＴＢ表層の粗さを規定することにより、周速差を持たせたＯＰＣ静電回収方式によるＥＴＢクリーニングの実現を可能とし、高画質な画像を提供すること。【解決手段】少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、複数の部材によって張架された転写部材、を有する画像形成装置において、転写部材の表面粗さが中心線平均粗さＲａにおいて０．０５＜Ｒａ＜０．２［μｍ］の規定範囲内にあることを特徴とする。又、複数の異なる画像形成ユニットを直列に配置し、転写部材により搬送された転写材に現像像を一度に転写するインライン方式を採用していることを特徴とする。【選択図】図１
2005301105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、複数の部材によって張架された転写部材、を有する画像形成装置において、
転写部材の表面粗さが中心線平均粗さＲａにおいて０．０５＜Ｒａ＜０．２［μｍ］の規定範囲内にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の異なる画像形成ユニットを直列に配置し、転写部材により搬送された転写材に現像像を一度に転写するインライン方式を採用していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写部材に残存する現像剤を除去するときに、転写部材にバイアス極性が異なるクリーニングバイアスを印加することにより転写部材上に残った転写材を除去することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
転写部材に残存する現像剤を除去するときに、象担持体表面の移動速度ｖ１［ｍｍ／ｓ］と、転写部材の移動速度ｖ２［ｍｍ／ｓ］との移動速度差Δｖ１２［％］（Δｖ１２＝（ｖ１−ｖ２）／ｖ２＊１００）を変更することを特徴とし、その速度差｜Δｖ１２｜が５＜｜Δｖ１２｜＜５００［％］の規定範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写部材がエンドレスなベルト形状を持つことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写部材が少なくとも２層以上の構成であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写部材とは、被転写材を静電吸着し、搬送する転写搬送材であることを特徴とする請求項１〜６の何れか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、電子写真方式や静電記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ、フアクミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来画像形成装置としては、電子写真方式・熱転写方式・インクジェット方式等、様々な方式が用いられている。このうち、
電子写真方式を用いたものは高速・ 高画質・静粛性の点で他の方式より優れており、近年普及してきている。この電子写真においても様々な方式に分かれており、例えば従来良く知られている多重転写方式・中間転写体方式の他に、  感光体表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多重現像方式、又、
複数の異なる色の画像形成手段（プロセスステーション）を直列に配置し、転写ベルトにより搬送された転写材に現像像を転写するインライン方式等がある。このうちインライン方式には特許文献１に記載のような例があり、
高速化が可能・像転写の回数が少なく画質に有利といった理由で優れた方式である。
【０００３】
図１にインライン方式の構成を示す。
【０００４】
図１において、静電吸着搬送ベルト（以下、ＥＴＢと略す）８は駆動ローラ１０２・吸着対向ローラ及び張架ローラ１０１の各ローラにより張架され、
矢印動で示す方向所定の周速度にて回転する。ＥＴＢ８の周面には異なる色のプロセスステーションＹ（イエロー）・Ｃ（シアン）・Ｍ（マゼンタ）・Ｋ（ブラック）が一列に配置されており、各プロセスステーションの感光体がＥＴＢ８を介して転写ローラ３に当接されている。又、プロセスステーションの上流には吸着ローラ７が配置され、吸着対向ローラ１０１に当接している。ここで、転写材は吸着ローラ７と吸着対向ローラ１０１とで形成されるニップ部を通過する際にバイアスを印加されることによりＥＴＢ８に静電的に吸着され、矢印で示した方向に搬送される。
【０００５】
従来、ＥＴＢ８としては、 厚さ５０〜２００μｍ、
体積抵抗率１０9〜１０16Ω程度のＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ポリイミド、ＰＥＴ、ポリカーボネート等の樹脂フィルムや、或は厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、
例えばＥＰＤＭ等ゴムの基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を分散したものを表層として設けたものを用いる。
【０００６】
ここで、 画像形成プロセスについて説明する。
【０００７】
先ず、 プロセスステーション内の画像形成プロセスについて説明する。説明はイエローのプロセスステーションを用いるが、
他の色のステーションも同様である。
【０００８】
感光体ドラム１１は、帯電ローラ２１によって一様に帯電され、露光光学系３１により走査光で潜像が形成される。この潜像は現像器４１によって現像され、感光体ドラム１１上にトナー像が形成される。転写プロセスで転写されなかった転写残トナーは、クリーニングブレードにより掻き落とされ廃トナー容器６１に収容される。
【０００９】
次に、 転写プロセスについて説明する。
【００１０】
一般的に用いられる反転現像方式において、 感光体が例えば負極性のＯＰＣ（光有機半導体）感光体の場合、 露光部を現像する際に負極性トナーが用いられる。従って、転写ローラ５１〜５４にはバイアス電源５１’〜５４’より正極性の転写バイアスが印加される。
【００１１】
実際のプリントプロセスにおいては、ＥＴＢ８の移動速度と各プロセスステーションの転写位置間の距離を考慮して、
転写材上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングでプロセスステーションでの画像形成・転写プロセス・転写材の搬送を行い、転写材がプロセスステーションを一度通過する間に転写材上にトナー像が完成される。転写材上にトナー像が完成された後、
転写材は定着装置９に通され、転写材上にトナー像が定着され、画像が完成する。
【００１２】
又、 画像をプリントする過程において、ＥＴＢ上に残ったトナーをクリーニングする過程が必要となる。以下にＥＴＢクリーニングプロセスについて説明する。
【００１３】
ＥＴＢ上に残ったトナーを取り除く手段として、ブレード等でベルト上の残トナーを掻き取る方式や、転写部材にて感光体に逆転写させ、カートリッジ内のクリーニング容器に回収させるＯＰＣ静電回収方式等がある。ブレードでベルト上残トナーを掻き取る方式では、ベルトとブレードが当接しているため、磨耗によってベルトが削れるといった欠点がある。それに対してＯＰＣ静電回収方式では、クリーニング時に逆極性のバイアスを印加するのみであり、磨耗によるベルト削れ等の弊害はない。 
ここで、図１を用いてＯＰＣ静電回収方式について説明する。
【００１４】
ＥＴＢ８上のトナーを感光体ドラム１１〜１４に効率良く逆転写させるため、４つのステーションの転写部に負極と正極の電圧を順次交互に印加する形式を採っている。上流側のステーションから順に第１〜４ステーションとすると、第１、第３ステーションに負極電圧を印加して負極のトナーを、第２、第４ステーションに正極電圧を印加して正極トナーを、各々感光体ドラムに逆転写させることによって転写残トナーと同様にクリーニング容器６１〜６４に回収している。
【００１５】
このとき、 ベルトの移動速度ｖ１とＯＰＣの移動速度ｖ２との間に周速差Δｖ１２［％］を持たせることによって、
ベルト上の残トナーを摺擦し、 ベルトと感光体ドラムに挟まれたトナーの帯電を促すと共に、摺擦力によって強制的に残トナーを動かすことにより、
ファンデルワールス力による影響を弱め、残トナーが感光体ドラムと転写ローラとで発生される電界によって受ける力の方向に素直に移動するようになる。従って、ベルト上残トナーを回収できる機会が増え、効率的にクリーニングできる機構となっている。
【００１６】
尚、移動速度差Δｖ１２［％］は以下の式で定義する。
【００１７】
Δｖ１２［％］＝（ｖ１−ｖ２）／ｖ２＊１００
【特許文献１】特開２０００−２１９３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、ＯＰＣ静電回収方式を採用した場合のＥＴＢクリーニング時、特にＥＴＢと感光体ドラムとの間に周速差を持たせた場合、ベルト表層及び感光体ドラムが共に平滑であるため、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面の面積が広くなり、その結果、大きな摩擦力が発生する。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ってしまい、周速差を持たせたＥＴＢクリーニングを行うことが不可能となる。
【００１９】
しかし、ベルト表層を粗くすることによりＥＴＢ−感光体ドラム間のでの当接面積が減るため、大きな摩擦力が発生せず、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ることがなくなる。その結果、ＥＴＢ−感光体ドラム間に周速差を持たせることができるようになり、効果的なＥＴＢクリーニングが可能になる。
【００２０】
一方、ベルト表層を粗くすることによって、ベルト表面にトナーの外添材、若しくは紙粉等が埋め込まれしまう。ＥＴＢ表面に埋め込まれたトナーをＯＰＣ静電回収方式にて回収することは不可能であり、その結果未回収トナーによる画像不良を引き起こす可能性がある。
【００２１】
そこで、本発明は、ＥＴＢ表層の粗さを規定することにより、周速差を持たせたＯＰＣ静電回収方式によるＥＴＢクリーニングの実現を可能とし、高画質な画像を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、複数の部材によって張架された転写部材、を有する画像形成装置において、転写部材の表面粗さが中心線平均粗さＲａにおいて０．０５＜Ｒａ＜０．２［μｍ］の規定範囲内にあることを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の異なる画像形成ユニットを直列に配置し、転写部材により搬送された転写材に現像像を一度に転写するインライン方式を採用していることを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記転写部材に残存する現像剤を除去するときに、転写部材にバイアス極性が異なるクリーニングバイアスを印加することにより転写部材上に残った転写材を除去することを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、転写部材に残存する現像剤を除去するときに、象担持体表面の移動速度ｖ１［ｍｍ／ｓ］と、転写部材の移動速度ｖ２［ｍｍ／ｓ］との移動速度差Δｖ１２［％］（Δｖ１２＝（ｖ１−ｖ２）／ｖ２＊１００）を変更することを特徴とし、その速度差｜Δｖ１２｜が５＜｜Δｖ１２｜＜５００［％］の規定範囲内にあることを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記転写部材がエンドレスなベルト形状を持つことを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記転写部材が少なくとも２層以上の構成であることを特徴とする。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記転写部材とは、被転写材を静電吸着し、搬送する転写搬送材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＥＴＢ表層での中心線平均粗さRaを規定することにより、ＥＴＢ−感光体ドラム間で周速差を持たせたＥＴＢクリーニングを行うことが可能となり、 安定且つ高画質な画像を達成することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明の実施例について、添付図を用いて説明を行うが、本発明の実施形態はこれにより限定されるものではない。又、主として発明の特徴的な部分についてのみ説明を行う。
【００３１】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１の画像形成装置について説明する。
【００３２】
本実地の形態においては、ＥＴＢとして周長８００ｍｍ、厚さ１００μｍの単層ＰＶｄＦの樹脂フィルムを用いた。ラッピングペーパーにてベルト表層を研磨し、ＥＴＢ表層の粗さＲａを表１のように変化させている。
【００３３】
ここで、感光体ドラムは直径３０ｍｍで、本実施の形態の画像形成装置のプロセススピードは１８１ｍｍ／ｓである。ＥＴＢは駆動ローラによって回転しており、感光体ドラムと対向した位置にある転写ローラはＥＴＢに従動して回転する。
【００３４】
ＥＴＢクリーニング時においては、ＥＴＢ上残トナーを摺擦し、効率的にカートリッジ内のクリーニング容器に回収するため、ベルトの移動速度ｖ２に対し感光体ドラムの移動速度ｖ１は−６０％の周速差を持たせている。
【００３５】
【表１】
2005301105.tif 000003
ここで、中心線平均粗さの測定方法は以下の通りである。
【００３６】
測定パラメータ：
カットオフ値：０．８ｍｍ
測長範囲：２．５ｍｍ
測定速度：０．１ｍｍ／ｓ
※測定はＥＴＢを５ｃｍ四方に切り抜き、それを平滑なガラス板上に載せ張架し、接触型表面粗さ計にて測定した。
【００３７】
表１においてＥＴＢ表層粗さが０．０３［μｍＲａ］と平滑であった場合、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面積が広くなり、その結果、ＥＴＢ−感光体ドラム間で大きな摩擦力が生じる。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ってしまい、周速差を持たせたＯＰＣ静電回収方式によるＥＴＢクリーニングが不可能であった。
【００３８】
それに対して、ＥＴＢの表層をラッピングペーパーにて意図的に粗したもの（Ｒａ≧０．０５［μｍ］〜）では、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面積が減り、ＥＴＢ−感光体ドラム間で生じる摩擦力が減少する。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ることがなく、周速差を持たせてＥＴＢクリーニングを行うことが可能となった。
【００３９】
一方、ＥＴＢ表層を０．２５［μｍＲａ］まで粗した場合においては、粒径数μｍ程度のトナー外添材、若しくはプリントシーケンス中に紙の削れ等で僅かに発生する紙粉等がＥＴＢ表層に埋め込まれてしまい、埋め込まれた外添材若しくは紙粉をＯＰＣ静電回収方式では回収できなかった。
【００４０】
従って、ＥＴＢの感光体ドラム回転に対する連れ回り防止、トナー外添材、紙粉等によるクリーニング不良の両観点からＥＴＢ表層の粗さを以下の範囲で規定する。
【００４１】
０．０５＜Ｒａ＜０．２［μｍ］
下限：ＥＴＢの感光体ドラム回転に対する連れ回り防止
上限：トナー外添材、紙粉等によるクリーニング不良防止
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００４２】
本実施の形態においては、図２に示すように。ＥＴＢとして周長８００ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＶｄＦの樹脂フィルムに厚さ１μｍのアクリル樹脂をコーティングした２層構造のＥＴＢを用いた。
【００４３】
尚、アクリル樹脂としては、ＵＶ硬化性の溶液をＰＶｄＦシートに塗布したものを用いている。又、コーティング材にコンマ数ミクロンのシリカ、ＰＭＭＡ、ガラスビーズを混入することにより、ベルト表層の粗さＲａを表２のように変化させている。 
実施の形態１と同様、感光体ドラムは直径３０ｍｍで、本実施の形態の画像形成装置のプロセススピードは１８１ｍｍ／ｓである。ＥＴＢは駆動ローラによって回転しており、感光体ドラムと対向した位置にある転写ローラはＥＴＢに従動して回転する。
【００４４】
ＥＴＢクリーニング時においては、ＥＴＢ上残トナーを摺擦し、効率的にカートリッジ内のクリーニング容器に回収するため、ＥＴＢの移動速度ｖ２に対し感光体ドラムの移動速度ｖ１は−６０％の周速差を持たせている。
【００４５】
【表２】
2005301105.tif 000004
ここで、中心線平均粗さの測定方法は実施の形態１と同様であるので省略する。
【００４６】
表２においてコーティング剤に粒子を入れず、ＥＴＢ表層の粗さが０．０３［μｍＲａ］と平滑であった場合、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面積が広くなり、その結果、ＥＴＢ−感光体ドラム間で大きな摩擦力が生じる。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ってしまい、周速差を持たせたＯＰＣ静電回収方式によるＥＴＢクリーニングが不可能であった。
【００４７】
それに対して、コーティング剤に粒径がコンマ数ミクロン程度のシリカ、ＰＭＭＡ、ガラスビーズ等の粒子を混入し、ＥＴＢの表層を粗したもの（Ｒａ≧０．０５［μｍ］〜）では、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面積が減り、ＥＴＢ−感光体ドラム間で生じる摩擦力が減少する。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ることがなく、周速差を持たせてＥＴＢクリーニングを行うことが可能となった。
【００４８】
一方、ＥＴＢ表層を０．２５［μｍＲａ］まで粗した場合においては、粒径数ミクロン程度のトナー外添材、若しくはプリントシーケンス中に紙の削れ等で僅かに発生する紙粉等がＥＴＢ表層に埋め込まれてしまい、埋め込まれた外添材若しくは紙粉をＯＰＣ静電回収方式では回収できなかった。
【００４９】
従って、コーティング２層ベルトにおいても、ＥＴＢの感光体ドラム回転に対する連れ回り防止、トナー外添材、紙粉等によるクリーニング不良の両観点からＥＴＢ表層の粗さについては以下の関係が必要である。
【００５０】
０．０５＜Ｒａ＜０．２［μｍ］
下限：ＥＴＢの感光体ドラム回転に対する連れ回り防止
上限：トナー外添材、紙粉等によるクリーニング不良防止
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００５１】
本実施の形態においては、図２で示すように、ＥＴＢとして周長８００ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＶｄＦ樹脂フィルムに厚さ１μｍのアクリル樹脂をコーティングした２層構造のベルトを用いた。アクリル樹脂としては、ＵＶ硬化性の溶液をＰＶｄＦシートに塗布したものを用いている。
【００５２】
ベルト成型時に型内面に凹凸を持たせることによってＥＴＢ表層の粗さを表３のように変化させている。
【００５３】
実施の形態１と同様、感光体ドラムは直径３０ｍｍで、本実施の形態の画像形成装置のプロセススピードは１８１ｍｍ／ｓである。ＥＴＢは駆動ローラによって回転しており、感光体ドラムと対向した位置にある転写ローラはベルトに従動して回転する。
【００５４】
ＥＴＢクリーニング時においては、ＥＴＢ上残トナーを摺擦し、効率的にカートリッジ内のクリーニング容器に回収するため、ＥＴＢの移動速度ｖ２に対し感光体ドラムの移動速度ｖ１は−６０％の周速差を持たせている。
【００５５】
【表３】
2005301105.tif 000005
ここで、中心線平均粗さの測定方法は実施の形態１と同様であるので省略する。
【００５６】
表３においてベルト成型時の型内面に凹凸をつけずに、ベルト表層の粗さが０．０３［μｍＲａ］と平滑であった場合、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面積が広くなり、その結果、ＥＴＢ−感光体ドラム間で大きな摩擦力が生じる。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ってしまい、周速差を持たせたＯＰＣ静電回収方式によるＥＴＢクリーニングが不可能であった。
【００５７】
それに対して、型内面に意図的に凹凸箇所を作り、ＥＴＢの表層を粗したもの（Ｒａ≧０．０５［μｍ］〜）では、ＥＴＢ−感光体ドラム間での当接面積が減り、ＥＴＢ−感光体ドラム間で生じる摩擦力が減少する。そのため、ＥＴＢが感光体ドラムの回転に対して連れ回ることがなく、周速差を持たせてＥＴＢクリーニングを行うことが可能となった。
【００５８】
一方、ＥＴＢ表層を０．２５［μｍＲａ］まで粗した場合においては、粒径数ミクロン程度のトナー外添材、若しくはプリントシーケンス中に紙の削れ等で僅かに発生する紙粉等がＥＴＢ表層に埋め込まれてしまい、埋め込まれた外添材若しくは紙粉をＯＰＣ静電回収方式では回収できなかった。
【００５９】
従って、コーティング２層ベルトにおいても、ＥＴＢの感光体ドラム回転に対する連れ回り防止、トナー外添材、紙粉等によるクリーニング不良の両観点からベルト表層の粗さについては以下の関係が必要である。
【００６０】
０．０５＜Ｒａ＜０．２［μｍ］
下限：ＥＴＢの感光体ドラム回転に対する連れ回り防止
上限：トナー外添材、紙粉等によるクリーニング不良防止
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ、フアクミリ等の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る画像形成装置要部の断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の転写ローラ部の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１，１２，１３，１４  感光ドラム
２１，２２，２３，２４  帯電ローラ
３１，３２，３３，３４  露光装置
４１，４２，４３，４４  現像装置
５１，５２，５３，５４  転写ローラ
６１，６２，６３，６４  感光体のクリーニング装置
７        吸着ローラ
８        ＥＴＢ
９        定着装置
９７      加圧ローラ
【図１】
2005301105.tif 000006
【図２】
2005301105.tif 000007