(57)【要約】  【課題】  装置構成の複雑化及び高コスト化等を招くことなく、中間転写体上の転写残トナーを回収することができ、また、ファーブラシを二次転写領域付近に設けた場合であっても、安定して良好な画像を出力することができる画像形成装置を提供する。  【解決手段】  ファーブラシ方式を採用した画像形成装置１において、二次転写ローラ７の対向電極として用いられている駆動ローラ１３を、ベルトクリーニングユニット１７の対向電極も兼ねるよう構成し、中間転写ベルト１２の表面抵抗率を５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□に、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値を３．２×１０5〜２．１×１０7Ωの範囲内に設定する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写ベルトへと転写するための一次転写手段と、前記中間転写ベルト上のトナー像を用紙へと転写するための二次転写手段と、二次転写後に中間転写ベルト上に残留する転写残トナーを回収するベルトクリーニングユニットと、を備えた画像形成装置において、
前記ベルトクリーニングユニットには、電気的にトナーを回収するファーブラシが備えられており、前記中間転写ベルトを挟んで前記ファーブラシと対向する位置に配置される対向電極は、前記二次転写手段の対向電極と同一であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルトクリーニングユニットが、前記中間転写ベルトに対して離間可能に構成され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】
前記中間転写ベルトの表面抵抗率が５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□の範囲内にあり、前記ファーブラシに使用されるブラシ繊維の体積抵抗値が３．２×１０5〜２．１×１０7Ωの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２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、電子写真方式を用いた複写機及びプリンタ等のカラー画像形成装置に関するものであり、特に像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して記録媒体へと転写する方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた複写機及びプリンタ等の画像形成装置の画像形成方法として、像担持体である感光体ドラム上に形成されたトナー像を、一旦記録媒体以外の中間転写体上に一次転写した後、改めて中間転写体上のトナー像を記録媒体上へ二次転写して画像形成を行う方法が知られており、この方法を用いることによって、記録媒体の保持状態及びその表面性等多くの要因による転写不良やカラーレジストレーションのズレの発生を抑えることができるという効果を有することが知られている。
【０００３】
ところで、中間転写体上に形成されたトナー像を記録媒体へと二次転写する際に、一部のトナーが記録媒体へと転写されずに中間転写体上に残留してしまうが、このような転写残トナーをそのままにしておくと、次なる画像形成に悪影響を及ぼすこととなる。そのため、上記のような中間転写体を用いた画像形成装置では、二次転写後の中間転写体上に残留する転写残トナーを回収するための種々のクリーニング装置が採用されている。
【０００４】
従来、中間転写体のクリーニング装置には、構成が簡単であり低コストで設置できることから、ウレタンゴム等から成るブレードを中間転写体に対して圧接させ、中間転写体上の転写残トナーを掻き落とすブレードクリーニング方式が用いられてきた。しかし、ブレードクリーニング方式では、ブレードを相当な押圧力をかけて中間転写体へ圧接させるため、負荷トルクが大きくジッタ等の画像不良を生じることがあり、また、ブレードが二次転写領域付近に設けられている場合には、トナー飛散やコボレ等によって用紙搬送路が汚染され画像不良を生じることがあった。
【０００５】
そこで、上述のような中間転写体への負荷トルク、トナー飛散やコボレ等に起因する画像不良を防止するため、円筒形基材の表面にブラシ繊維を貼り付けたファーブラシを中間転写体に接触させながら回転させ、同時にファーブラシにクリーニングバイアスを印加することにより、機械的及び電気的にトナーを回収するファーブラシ方式を採用した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２７０９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ファーブラシ方式を採用した画像形成装置では、電気的にトナーを回収するため、中間転写ベルトを挟んでファーブラシと対向する位置に対向電極を設ける必要があり、画像形成装置の構成の複雑化及び高コスト化等を招くこととなっていた。また、ファーブラシを二次転写領域付近に設けた場合には、ファーブラシに印加されたクリーニングバイアスによって二次転写バイアスが変化してしまい、安定した画像出力が困難となっていた。
【０００７】
本発明においては上述の事情に鑑み、装置構成の複雑化及び高コスト化等を招くことなく、中間転写体上の転写残トナーを回収することができ、また、ファーブラシを二次転写領域付近に設けた場合であっても、安定して良好な画像を出力することができる画像形成装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写ベルトへと転写するための一次転写手段と、前記中間転写ベルト上のトナー像を用紙へと転写するための二次転写手段と、二次転写後に中間転写ベルト上に残留する転写残トナーを回収するベルトクリーニングユニットと、を備えた画像形成装置において、前記ベルトクリーニングユニットには、電気的にトナーを回収するファーブラシが備えられており、前記中間転写ベルトを挟んで前記ファーブラシと対向する位置に配置される対向電極が、前記二次転写手段の対向電極と同一であることを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記ベルトクリーニングユニットが、前記中間転写ベルトに対して離間可能に構成されていることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写ベルトの表面抵抗率が５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□の範囲内にあり、前記ファーブラシに使用されるブラシ繊維の体積抵抗値が３．２×１０5〜２．１×１０7Ωの範囲内にあることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成によれば、ファーブラシ方式を採用した画像形成装置において、ベルトクリーニングユニットに備えられたファーブラシの対向電極を、二次転写手段の対向電極と同一とすることにより、ファーブラシ用の対向電極を別途設ける必要がないため、画像形成装置本体の構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、画像形成装置本体に備えられた感光体ドラムが一つのみであり、中間転写体が１回転する毎に感光体ドラム上に形成されたシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像を中間転写体上へ重ね合わせて順次転写（一次転写）し、中間転写体が所定回数回転することにより、中間転写体上にフルカラーのトナー像を形成するよう構成されている場合であっても、ベルトクリーニングユニットを中間転写ベルトに対して離間させることができるため、一次転写動作中には中間転写ベルト上のトナーを回収させないようにすることができる。
【００１３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、ベルトクリーニングユニットを二次転写領域付近に設けた場合であっても、二次転写領域における転写性及びベルトクリーニングユニットのクリーニング性の良好な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成図であり、一例としてカラーレーザプリンタを図示している。画像形成装置１の本体下部には、積載された用紙束を収容する給紙カセット等の給紙部２が設けられている。この給紙部２の一端部には、積載された用紙Ｐを最上位紙から１枚ずつ給紙するための分離給送手段３が設けられている。
【００１５】
給紙部２の上方には、本体右側面部から本体左側面部へ略水平に延び、さらに上方へ延びて本体上面に形成された排紙トレイ４に至る搬送路５が形成されている。この搬送路５に沿って上流側から順に上記分離給送手段３、レジストローラ対６、二次転写ローラ７、定着ローラ対８、搬送ローラ対９，１０及び排紙ローラ対１１が配置されている。
【００１６】
水平方向の搬送路５の上方には、中間転写体となる中間転写ベルト１２が回転自在に配設されている。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４、テンションローラ１５及び一次転写ローラ１６に張架されており、駆動ローラ１３が回転駆動されることにより、上記のローラとともに矢印のように時計方向に回転されるようになっている。なお、中間転写ベルト１２には、例えば、ポリカーボネートとポリフッ化ビニリデンとのポリマーアロイをベース樹脂とした導電性のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが好適に用いられる。
【００１７】
上記二次転写ローラ７と駆動ローラ１３とは、中間転写ベルト１２を介して対向するように配置され、二次転写ローラ７は図示しない付勢手段によって中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１３に圧接されており、この当接部が二次転写領域となっている。そして、中間転写ベルト１２の回転方向において、二次転写領域の下流部には、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留する転写残トナーを回収するベルトクリーニングユニット１７が配置されている。
【００１８】
なお、駆動ローラ１３は表層に導電性弾性層が形成され、図示しない導電性部材によって接地することにより、二次転写ローラ７の対向電極としての役割を兼ねるよう構成されており、二次転写ローラ７に所定の転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト１２上のトナー像が用紙Ｐへと二次転写されることとなる。
【００１９】
また、中間転写ベルト１２の上方には、像担持体である感光体ドラム１８が配置されている。感光体ドラム１８は、中間転写ベルト１２の回転方向においてテンションローラ１５の下流且つ一次転写ローラ１６の上流において中間転写ベルト１２と当接するように配置され、テンションローラ１５等によって中間転写ベルト１２が感光体ドラム１８に圧接せしめられており、この当接部が一次転写領域となっている。
【００２０】
このように、一次転写ローラ１６が中間転写ベルト１２を介して感光体ドラム１８に圧接されていない構成とすることにより、一次転写領域において中間転写ベルト１２と感光体ドラム１８表面とに線速差を付与できるようになり、一次転写時に生じる微少ドットの中抜け等を防止することができる。また、駆動ローラ１３の直ぐ下流に一次転写領域が形成されている場合でも、中間転写ベルト１２のたるみやスリップを防止することができ、一次転写領域における中間転写ベルト１２の線速を安定させることができる。
【００２１】
ここで、上記のような構成においては、一次転写電流が中間転写ベルト１２を通じて一次転写ローラ１６から感光体ドラム１８へと流れるため、中間転写ベルト１２の表面抵抗率は５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□の範囲に設定することが好ましい。これは、表面抵抗率が低すぎると中間転写ベルト１２表面に電流が流れすぎ、テンションローラ１５に電流が流れてしまい、一次転写領域の上流側での転写前放電が起こり易くなり、また、表面抵抗率が高すぎると中間転写ベルト１２表面を電流が流れにくく、十分な転写電流が確保できないためである。なお、一般的に中間転写ベルト１２は１００〜１５０μｍと非常に薄く形成されているため、中間転写ベルト１２の体積抵抗値については特に重視する必要はない。
【００２２】
感光体ドラム１８は図示しない駆動装置によって反時計方向に回転駆動され、その回転方向に沿って上方から順に接触型帯電器である帯電ローラ１９、現像ユニット２０、上記一次転写ローラ１６、ドラムクリーニングユニット２１が配設されている。帯電ローラ１９は感光体ドラム１８の上部でこれに当接して、感光体ドラム１８の回転に従動して回転する。現像ユニット２０の上方には、既知の光学系を利用したレーザー光学ユニット２２が配置されている。
【００２３】
現像ユニット２０は、全体が略円筒形状であり、その両端部で回転自在に支持されている。この現像ユニット２０の内部は、十字型の仕切り壁２０ａにより４つの部屋に区切られ、ここにブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色のトナーに対応して４つの現像器２３Ｋ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙがそれぞれ構成されている。なお、図示する現像器の配置は一例であって、これには限定されるものではない。
【００２４】
各現像器２３Ｋ〜２３Ｙは、個別に回転駆動される現像ローラ２４，２５，２６，２７をそれぞれ備えている。また、現像ユニット２０には、図示しない駆動部が接続されており、この駆動部を駆動することで現像ユニット２０が回転して、各現像器２３Ｋ〜２３Ｙの現像ローラ２４〜２７のうちのいずれかを選択的に感光体ドラム１８に対向配置させ、現像動作が行われるようになっている。
【００２５】
次に、上記のように構成された画像形成装置１による画像形成動作について説明する。まず、感光体ドラム１８が回転駆動されることにより、帯電ローラ１９が従動回転し、感光体ドラム１８の表面が一様に帯電される。そして、入力された画像信号に基づいて、レーザー光学ユニット２２が動作し、帯電後の感光体ドラム１８上にレーザー光が照射され、感光体ドラム１８の表面に静電潜像が形成される。こうして形成された静電潜像は現像ユニット２０によって上記のようにして現像され、一次転写ローラ１６によって、時計方向に回転する中間転写ベルト１２上に一次転写されることとなる。
【００２６】
すなわち、モノクロ画像形成の場合には、現像器２３Ｋの現像ローラ２４のみを静電潜像の形成された感光体ドラム１８に対向配置させてブラックのトナー像を感光体ドラム１８上に形成し、感光体ドラム１８上に形成されたブラックのトナー像を一次転写ローラ１６によって、回転する中間転写ベルト１２上に転写してモノクロ画像が形成される。
【００２７】
また、カラー画像形成の場合には、駆動部を駆動することで現像ユニット２０を回転させ、４つの現像器２３Ｋ〜２３Ｙの各現像ローラ２４〜２７を順次選択的に感光体ドラム１８に対向配置させ、各色のトナー像を感光体ドラム１８上に形成し、感光体ドラム１８上に形成された各色のトナー画像を、一次転写ローラ１６によって順次回転する中間転写ベルト１２上に転写し、これらを重ね合わせてカラー画像が形成される。なお、カラー画像形成の場合、一次転写動作中にはベルトクリーニングユニット１７は中間転写ベルト１２より離間されている。
【００２８】
そして、所定の二次転写領域において、分離給送手段３によって給紙部２から給紙され、さらにレジストローラ対６により搬送路５を搬送されてきた用紙Ｐ上に、二次転写ローラ７によって中間転写ベルト１２上のモノクロ画像又はカラー画像が一括で二次転写される。このようにしてモノクロ画像又はカラー画像が転写された用紙Ｐは、搬送路５を略水平方向に搬送され、定着ローラ対８により用紙Ｐ上のトナー像が加熱されて定着される。定着後、用紙Ｐは搬送ローラ対９の下流部で搬送方向を上方に変えられ、搬送ローラ対１０によりさらに搬送路５を搬送され、最終的に排紙ローラ対１１により排紙トレイ４上に排紙される。
【００２９】
なお、一次転写されずに感光体ドラム１８上に残ってしまう転写残トナーは、ドラムクリーニングユニット２１で除去され、二次転写されずに中間転写ベルト１２上に残った転写残トナーはベルトクリーニングユニット１７によって除去される。そして、除去されたトナーは回収スクリューなどのトナー回収装置によって図示しない廃棄ボトルへと搬送されることとなる。
【００３０】
ここで、図２を参照して、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留する転写残トナーを回収するベルトクリーニングユニット１７について詳細に説明する。図２はベルトクリーニングユニットの概略構成を示す側面断面図であり、説明の便宜上、中間転写ベルトの一部及び二次転写ローラと共に図示している。ベルトクリーニングユニット１７は、ハウジング２８、回収スクリュー２９、回収ローラ３０、ゴムブレード３１及びファーブラシ３２から構成されている。
【００３１】
ハウジング２８は、ベルトクリーニングユニット１７の本体骨格を成すものであり、回収ローラ３０、ゴムブレード３１及びファーブラシ３２を覆うように構成されており、回収された転写残トナーがベルトクリーニングユニット１７の外部へ飛散することを防止している。また、ハウジング２８の底部には、ハウジング２８内に回収された転写残トナーを、画像形成装置１本体内に別途配置されている図示しない廃棄ボトルへと順次送り出す回収スクリュー２９が配設されている。
【００３２】
回収ローラ３０は、導電性を有する部材から形成されており、回転軸３０ａの両端をハウジング２８に回転自在に支持されている。ハウジング２８に設けられた回転軸３０ａの両端を支持する軸受の少なくとも一方は導電性軸受であり、この導電性軸受を通して回収ローラ３０にクリーニングバイアスが印加されるようになっている。また、回収ローラ３０の表面に付着したトナーを掻き落とすゴムブレード３１は、回収ローラ３０の回転方向に対向するような方向に圧接されている。
【００３３】
ファーブラシ３２は、導電性を有するブラシ繊維３２ａを高密度に植設した長尺の織布をローラ基材の全周に螺旋状に巻き付け接着してロール状に形成したものであり、食い込み量Ａを持って回収ローラ３０に接触するように、非導電性部材から成る支持部材３３によって回転自在に支持されている。ここで、食い込み量Ａとは回収ローラ３０が存在しなかった場合、ブラシ繊維３２ａの先端が回収ローラ３０内へ入り込む最大値として定義するものとする。
【００３４】
なお、ブラシ繊維３２ａの材料としては、６−ナイロン、１２―ナイロン等のナイロン系やポリエステル系及びアクリル系の樹脂に、導電性を付与するためカーボンブラックを均一分散させたものが好適に用いられる。また、ブラシ繊維３２ａが部分的な毛倒れを生じ、不均一な表面密度となった状態で中間転写ベルト１２を摺擦すると、微妙な振動を生じることがあるが、このような不具合を防止するためブラシ繊維３２ａに潤滑剤としてフッ素系樹脂粉体を予め塗布しておいても構わない。
【００３５】
また、ファーブラシ３２を支持している支持部材３３は、回収ローラ３０の回転軸３０ａを中心に揺動可能に構成されており、図示しない付勢手段によって支持部材３３を付勢することにより、ファーブラシ３２は中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１３に圧接せしめられている。なお、駆動ローラ１３の回転軸と同軸上に偏心カム（図示しない）を設け、支持部材３３と偏心カムとを当接させることにより、ファーブラシ３２が中間転写ベルト１２に食い込み量Ｂを持って接触するようになっている。
【００３６】
ここで、ファーブラシ３２の中間転写ベルト１２への食い込み量Ｂは、ファーブラシ３２の回収ローラ３０への食い込み量Ａよりも長くならないように設計することが好ましい。これは、食い込み量Ｂのほうを長く設計した場合には、ブラシ繊維３２ａにおいて中間転写ベルト１２を摺擦する部分のうち、回収ローラ３０に接触できない部分が存在するようになり、そのような部分に付着したトナーは回収ローラ３０によって回収することができず、中間転写ベルト１２に再度付着する危険性があるためである。
【００３７】
そして、前述した一次転写動作中のように、中間転写ベルト１２上のトナーを回収すべきでない場合には、偏心カム（図示しない）を回転させ支持部材３３を揺動させることにより、ファーブラシ３２を中間転写ベルト１２から離間させることができるよう構成されている。なお、ファーブラシ３２を支持する支持部材３３は、回収ローラ３０の回転軸３０ａを中心に揺動するため、ファーブラシ３２の回収ローラ３０に対する食い込み量Ａは常に一定に保たれることとなる。
【００３８】
上記のように構成されたベルトクリーニングユニット１７の動作について説明する。ファーブラシ３２は、中間転写ベルト１２との接触部において、中間転写ベルト１２とブラシ繊維３２ａの移動方向が互いに逆向きとなるように、図２において時計方向に回転し、また、回収ローラ３０はファーブラシ３２との接触部において、回収ローラ３０とブラシ繊維３２ａの移動方向が同じ向きとなるように、図２において反時計方向に回転せしめられている。
【００３９】
なお、中間転写ベルト１２とファーブラシ３２との線速比及び回収ローラ３０とファーブラシ３２との線速比は、どちらも０．５〜２．０の範囲内あることが望ましい。また、ブラシ繊維３２ａによって中間転写ベルト１２上の転写残トナーを機械的に掻き取ることとなるが、十分な掻き取り効果を得ることができ、且つ、中間転写ベルト１２の表面を傷付けることがないようにするため、上記したような樹脂をブラシ繊維の材料に用いた場合には、ブラシ繊維の太さは１〜６デニールに形成することが望ましい。
【００４０】
二次転写領域において用紙Ｐへと転写されなかったトナーがファーブラシ３２に到達すると、ブラシ繊維３２ａによって中間転写ベルト１２上から機械的に掻き取られることとなるが、この時、回収ローラ３０にはトナーの帯電極性とは逆極性のクリーニングバイアスが印加されている。ここで、上記したように駆動ローラ１３は導電性であるため、回収ローラ３０からファーブラシ３２及び中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１３へとクリーニング電流が流れるようになっており、ブラシ繊維３２ａによって掻き取られたトナーは落下することなく、電気的にブラシ繊維３２ａに吸着されることとなる。
【００４１】
なお、上述したように中間転写ベルト１２の表面低効率を５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□の範囲に設定している場合には、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値を３．２×１０5〜２．１×１０7Ωの範囲に設定することが好ましい。これは、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値が高すぎると電流が流れにくくなり、十分なクリーニング電流が確保できず、また、低すぎると駆動ローラ１３へクリーニング電流が流れすぎ、二次転写バイアスが変化してしまうためである。
【００４２】
そして、ブラシ繊維３２ａに付着したトナーはファーブラシ３２と回収ローラ３０との接触部において、電気的に回収ローラ３０へと移転させられる。回収ローラ３０へと移転したトナーは、ゴムブレード３１によって掻き落とされハウジング２８の底部へと落下し、回収スクリュー２９によって廃棄ボトルへと送り出されることとなる。
【００４３】
以上のように、ファーブラシ方式を採用した画像形成装置１において、二次転写ローラ７の対向電極として用いられている駆動ローラ１３を、ベルトクリーニングユニット１７の対向電極も兼ねるよう構成することにより、別途ファーブラシ３２が中間転写ベルト１２に接触する対向位置に対向電極を設ける必要がないため、画像形成装置１の構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【実施例】
【００４４】
次に、本発明の効果を確認するために、実施例として本実施形態に係る画像形成装置１を用いて、中間転写ベルト１２の表面抵抗率を５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□の範囲で、ファーブラシ３２に用いられるブラシ繊維３２ａの体積抵抗値を３．２×１０5〜２．１×１０7Ωの範囲で変化させて画像形成動作を行い、二次転写領域における転写性及びベルトクリーニングユニット１７のクリーニング性の評価を行った（本発明１〜３）。なお、比較例として中間転写ベルト１２の表面抵抗率又はブラシ繊維３２ａの体積抵抗値が上記の範囲外に設定されたものについても同様の評価を行った（比較例１〜５）。
【００４５】
なお、本発明１〜３及び比較例１〜５においては、ブラシ繊維３２ａに材料として６−ナイロンにカーボンブラックを均一分散させたものを用いて、太さを２デニールに、長さを３．５ｍｍに形成したものを使用したファーブラシ３２を、回収ローラ３０への食い込み量Ａ及び中間転写ベルト１２への食い込み量Ｂともに１．０ｍｍになるように配置させ、ファーブラシ３２の中間転写ベルト１２に対する線速比を１．１に設定した。
【００４６】
表１に、本発明１〜３及び比較例１〜５の中間転写ベルト１２の表面抵抗率〔Ω／□〕、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値〔Ω〕、転写効率〔％〕、転写性評価、クリーニングバイアス可能設定範囲〔Ｖ〕、クリーニング性評価及び総合評価を示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
転写性の評価は、二次転写バイアスを５〜５０μＡの範囲で定電流出力させて画像形成を行い、用紙Ｐへの転写効率が９０％以上の場合を“○（可）”とし、９０％未満の場合を“×（不可）”とした。なお、転写効率は、二次転写前に中間転写ベルト１２上に付着しているトナーのうち、どの程度トナーが用紙Ｐへと転写されたかを示すものであり、中間転写ベルト１２上のトナー重量をＴＢ、用紙Ｐ上のトナー重量をＴＰとすると、転写効率〔％〕＝ＴＰ／ＴＢ×１００によって算出されるものである。
【００４９】
クリーニング性の評価は、回収ローラ３０に印加するクリーニングバイアスを５００〜２０００Ｖの範囲で定電圧出力で変化させて画像形成を行い、各クリーニングバイアスにおいて、ベルトクリーニングユニット１７で回収されず中間転写ベルト１２上に残留した未清掃トナーを調査し、未清掃トナーの残留量が所定量以下となるようなクリーニングバイアス範囲、即ちクリーニングバイアス設定可能範囲が１００Ｖ以上ある場合を“○（可）”として、１００Ｖ未満の場合を“×（不可）”とした。
【００５０】
なお、未清掃トナーの残留量は、中間転写ベルト１２上の未清掃トナーを粘着テープによって剥離し、トナーが付着した粘着テープを透明ＰＥＴシート（厚さ１００μｍ）に貼り付けた状態で、透過濃度測定装置（３１０ＴＲ、Ｘ―Ｒｉｔｅ社製）にて、透過濃度（ＴＤ）を測定し、ＴＤ値が０．０５以下である場合を未清掃トナーの残留量が所定量以下であるものとした。
【００５１】
ここで、図３及び図４を参照して、クリーニング性の評価について説明する。図３及び図４は、それぞれ本発明２−１及び比較例２−１における各クリーニングバイアスとＴＤ値の関係を示す図である。図３に示すように、本発明２−１ではＴＤ値が０．０５以下となるクリーニングバイアス可能設定範囲が１００Ｖ以上であるため、本発明２−１の評価結果は“○”となる。しかしながら、図４に示すように、比較例２−１ではＴＤ値が、０．０５以下となるクリーニングバイアス可能設定範囲は５０Ｖのみであり、可能設定範囲が１００Ｖ未満となるため、比較例２−１の評価結果は“×”となる。
【００５２】
そして、転写性及びクリーニング性の評価結果をもとに総合評価を行い、転写性及びクリーニング性が共に“○（可）”であった場合、総合評価は“○（可）”とし、クリーニング性又は転写性の少なくとも一方が“×（不可）”であった場合、総合評価は“×（不可）”とした。
【００５３】
表１に示すように、比較例４及び比較例５では、中間転写ベルト１２の表面抵抗率が上記実施形態の範囲内に設定されていないため、上述したように中間転写ベルト１２表面に電流が流れすぎ、又は、電流が流れにくくなるため十分な転写電流が確保できず転写効率が悪く９０％に満たないため、転写性評価は“×”であり、従って総合評価は“×”である。
【００５４】
また、比較例１〜３では、中間転写ベルト１２の表面抵抗率は上記実施形態の範囲内に設定されているため、転写効率はいずれも９０％以上であり転写性評価は“○”となっているが、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値が上記実施形態の範囲内に設定されていないため、クリーニングバイアス可能設定が１００Ｖ未満となっており、クリーニング性評価が“×”であり、従って総合評価は“×”である。
【００５５】
しかし、本発明１〜３では、上記比較例１〜３と同様に中間転写ベルト１２の表面抵抗率は上記実施形態の範囲内に設定されているため、転写効率はいずれも９０％以上であり転写性評価は“○”となっており、更に、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値が上記実施形態の範囲内に設定されているため、クリーニングバイアス可能設定が１００Ｖ以上となり、クリーニング性評価が“○”であり、従って、総合評価が“○”となっている。
【００５６】
以上のように、ファーブラシ方式を採用した画像形成装置１において、二次転写ローラ７の対向電極として用いられている駆動ローラ１３を、ベルトクリーニングユニット１７の対向電極も兼ねるよう構成した場合に、中間転写ベルト１２の表面抵抗率を５．１×１０8〜１．０×１０10Ω／□に、ブラシ繊維３２ａの体積抵抗値を３．２×１０5〜２．１×１０7Ωの範囲内に設定することによって、二次転写領域における転写性及びベルトクリーニングユニット１７のクリーニング性の良好な画像形成装置を提供することができる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では図１のようなロータリー式の現像ユニットを用いたが、このようなロータリー式の現像ユニットに代えて、感光体ドラムの周囲に複数の現像装置を固定配置した画像形成装置にも同様に適用でき、また、上記実施形態では、一つの感光体ドラムに対して複数の現像器を選択的に対向させて逐次現像を行うワンドラム方式を用いたが、複数の感光体ドラムと其々の感光体ドラムについて少なくとも一つの現像器を有する複数の作像ユニットを直列に配置して、時間差で同時的に画像形成を行う、いわゆるタンデム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機及びプリンタ等のカラー画像形成装置に関するものであり、特に像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して記録媒体へと転写する方式のカラー画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】は、ベルトクリーニングユニットの概略構成を示す側面断面図である。
【図３】は、本発明２−１における各クリーニングバイアスとＴＤ値の関係を示す図である。
【図４】は、比較例２−１における各クリーニングバイアスとＴＤ値の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      画像形成装置
７      二次転写ローラ（二次転写手段）
１２    中間転写ベルト
１３    駆動ローラ
１６    一次転写ローラ（一次転写手段）
１７    ベルトクリーニングユニット
１８    感光体ドラム（像担持体）
２８    ハウジング
２９    回収スクリュー
３０    回収ローラ
３０ａ  回転軸
３１    ゴムブレード
３２    ファーブラシ
３２ａ  ブラシ繊維
３３    支持部材
Ｐ      用紙
【図１】
2007248817.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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