(57)【要約】【課題】クリーニング手段のベルト体内周面の異物に対するクリーニング性の低下を防ぐことができ、画像不良の発生を低減した画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体４と接触して移動するベルト体９と、ベルト体９の内周面に接触しベルト体９の内周面をクリーニングするクリーニング手段１７と、ベルト体９を挟んで像担持体４と対向する位置に配置され、ベルト体内周面と接触する転写手段１０と、を有する画像形成装置において、クリーニング手段１７のベルト体内周面との接触面のほぼ全域に、接触面をベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、複数の凹部１７４が形成されている。【選択図】図３
2013020145.tif 000002
【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、無端状であり、前記像担持体と直接に、或いは、記録材を介して前記像担持体と接触して移動するベルト体と、前記ベルト体の内周面に接触し前記ベルト体の内周面をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体のトナー像を前記ベルト体に、或いは、前記ベルト体に担持した前記記録材に転写するために、前記ベルト体を挟んで前記像担持体と対向する位置に配置され、前記ベルト体内周面と接触する転写手段と、を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段の前記ベルト体内周面との接触面に、前記接触面を前記ベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、複数の凹部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段の前記ベルト体内周面に当接する複数の凹部が形成されている表面は、前記接触面を前記ベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、前記ベルト体内周面側へと凸状に湾曲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】
前記凹部の底面が粘着性を有す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】
前記クリーニング手段の次に前記ベルト体内周面に接触する部材が前記転写手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルト体、又は、前記ベルト体に担持された前記記録材のトナー像の濃度を検知する検知手段と、前記検知手段と前記ベルト体を介して対向する位置に配置され、前記ベルト体を支持する対向部材と、を有し、
前記クリーニング手段が、前記対向部材を兼ねることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記凹部の深さは、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記凹部の面積内に、少なくとも直径５０μｍの円が収まることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クリーニング手段の前記ベルト体との接触面は、導電性を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの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、例えば、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用い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用いる画像形成装置では、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（感光体ドラム）上に現像剤像であるトナー像を形成する。次いで、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電界を転写手段に与え、ベルト状の記録材担持体（転写ベルト）に担持されている記録材又はベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）に感光体ドラム上のトナー像を静電的に転移させる転写工程が行われる。
【０００３】
そのため、転写ベルトや中間転写ベルトなどの移動可能なベルト体を備えた画像形成装置では、転写手段に対して転写工程に必要な電圧を印加する電圧印加手段が設けられる。この一例として、ベルト体を挟んで感光体ドラムの対向位置（ベルト体の裏面側）に、電圧印加手段としての高圧電源に接続された転写ローラや転写シートなどの接触転写部材を、転写手段として配置した構成がある。
【０００４】
ところが、接触転写部材を用いた転写構成では、トナーや紙粉、その他ベルト体内周面に侵入した異物、さらに画像形成装置の使用に伴って発生する削れ粉等が転写部材に付着する。これにより、感光体ドラムとベルト体間でのトナーの転写不良が生じ、それにより、画像不良が発生する場合がある。特に、転写部材に転写シートを用いた構成では、異物が転写部材へ付着し易いため、画像不良が発生し易い。
【０００５】
そこで、ベルト体内周面に付着した異物をクリーニングする手段として、ベルト体内周面にブレードを当接させる構成が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ブレードを用いたクリーニング手段では、ベルト体内周面とブレードはベルト体移動方向には比較的狭い幅で接触している。そのため、画像形成装置の使用に伴いブレードの磨耗や変形が発生した場合には、ベルト体内周面とブレードとの当接ムラが生じ易く、画像形成装置の使用に伴いベルト体内周面の異物クリーニング性が低下するといった課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、クリーニング手段のベルト体内周面の異物に対するクリーニング性の低下を防ぐことができ、画像不良の発生を低減した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】
【０００９】
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、無端状であり、前記像担持体と直接に、或いは、記録材を介して前記像担持体と接触して移動するベルト体と、前記ベルト体の内周面に接触し前記ベルト体の内周面をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体のトナー像を前記ベルト体に、或いは、前記ベルト体に担持した前記記録材に転写するために、前記ベルト体を挟んで前記像担持体と対向する位置に配置され、前記ベルト体内周面と接触する転写手段と、を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段の前記ベルト体内周面との接触面に、前記接触面を前記ベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、複数の凹部が形成されていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クリーニング手段のベルト体内周面の異物に対するクリーニング性の低下を防ぎ、画像不良の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置を説明する概略構成図である。
【図２】１次転写手段を説明する概略構成図である。
【図３】本発明に従って構成されるクリーニング手段の第１の実施例を説明する図であり、図３（ａ）はクリーニング手段の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の部分拡大図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）の線Ａ−Ｂに取った断面図である。
【図４】画像形成装置における画像不良を説明する図である。
【図５】比較例のクリーニング手段を説明する図である。
【図６】本発明に従って構成されるクリーニング手段の第２の実施例を説明する図であり、図６（ａ）はクリーニング手段の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の部分拡大図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）の線Ａ−Ｂに取った断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る画像形成装置を説明する概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
実施例１
（画像形成装置）
先ず、図１を参照して、本実施例で用いた画像形成装置Ｐの全体構成について説明する。
【００１４】
本実施例の画像形成装置Ｐは、画像形成装置内にて略鉛直方向に設けられた記録材Ｓの搬送経路２と、この搬送経路２に対して略垂直方向へと略直線状に、即ち、画像形成装置内に略水平方向に配列された複数の画像形成ステーション３と、を備えている。本実施例にて画像形成ステーション３は、４つの、即ち、イエロー（Ｙ）色の画像形成ステーション３Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像形成ステーション３Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像形成ステーション３Ｃ、ブラック（Ｋ）色の画像形成ステーション３Ｋからなる。
【００１５】
各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）と、帯電手段としての帯電ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）を有している。また、各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、露光手段としての露光装置６と、現像手段としての現像装置７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）と、感光体ドラムクリーニング手段８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）を有している。
【００１６】
画像形成に際し、画像形成ステーション３Ｙでは感光体ドラム４Ｙが矢印方向に回転される。先ず、感光体ドラム４Ｙの外周面（表面）は帯電ローラ５Ｙにより一様に帯電され、その感光体ドラム４Ｙ表面の帯電面に露光装置６により画像情報に応じたレーザ光が照射されることによって露光され静電潜像が形成される。その潜像は、現像装置７Ｙにより現像剤（トナー）を用いて顕像化されトナー像となる。これにより、感光体ドラム４Ｙ表面にイエロー（Ｙ）トナー像が形成される。画像形成ステーション３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにおいても同様の画像形成プロセスが行なわれる。これにより、感光体ドラム４Ｍ表面にマゼンタ（Ｍ）トナー像が、感光体ドラム４Ｃ表面にシアン（Ｃ）トナー像が、感光体ドラム４Ｋ表面にブラック（Ｋ）トナー像が、それぞれ形成される。
【００１７】
画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの配列方向に沿って設けられている中間転写体としてのエンドレス（無端状）の中間転写ベルト（ベルト体）９は、張架ローラ９ａ、駆動ローラ９ｂ、補助ローラ９ｃに張架されている。駆動ローラ９ｂは、図１中矢印方向に回転する。これにより、中間転写ベルト９は、各画像形成ステーション３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに沿って１２０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転移動される。この中間転写ベルト９の外周面には、中間転写ベルト９を挟んで感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと対向配置されている１次転写手段１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）により、各色のトナー像が順次重ね転写される。これによって、中間転写ベルト９表面に４色のフルカラートナー像が形成される。
【００１８】
中間転写ベルト９上に形成するトナー像の濃度調整は、中間転写ベルト９上のトナー像の濃度を検知する検知手段１８と、検知手段１８の検知出力を安定させる対向部材１９とによって定期的に行われる。対向部材１９は、中間転写ベルト９を介して検知手段１８と対向する位置に配置された固定部材である。対向部材１９は、検知手段１８が安定して中間転写ベルト９上のトナー像の濃度を検知できるように中間転写ベルト９を内周面から支持し、検知手段１８と中間転写ベルト９間の距離を一定に保つ役割を持つ。
【００１９】
１次転写後に感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ表面に残った転写残トナーは、クリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに設けられている不図示のクリーニングブレードにより除去される。これにより感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは次の画像形成に供される。
【００２０】
一方、画像形成装置Ｐの下部に設けられた給送カセット１１に積載収納されている記録材Ｓは、給送ローラ１２によって給送カセット１１から一枚ずつ分離給送され、レジストローラ対１３に給送される。レジストローラ対１３は、給送された記録材Ｓを、中間転写ベルト９と、中間転写ベルト９を挟んで駆動ローラ９ｂと対向するように配置した２次転写手段としての２次転写ローラ１４との間の転写ニップＴ２に送り出す。２次転写ローラ１４には、記録材Ｓが転写ニップＴ２を通過する際に不図示の高圧電源からバイアス電圧が印加される。これにより転写ニップＴ２を通過する記録材Ｓに中間転写ベルト９表面からフルカラーのトナー像が２次転写される。トナー像を担持した記録材Ｓは、定着装置Ｆに搬送される。その記録材Ｓは、定着装置Ｆを通過することにより加熱及び加圧され、そのトナー像が記録材Ｓ上に加熱定着される。そして、記録材Ｓは、定着装置Ｆから画像形成装置外部の排出トレイ１５へ排出される。
【００２１】
２次転写後に中間転写ベルト９表面に残った転写残トナーは、中間転写ベルト外周面クリーニング手段１６により除去される。これにより中間転写ベルト９は次の画像形成に供される。
【００２２】
（１次転写手段）
以下に、本実施例の１次転写手段１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）について述べる。各画像形成ステーションの１次転写手段１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）は同じ構成とされるので、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括して１次転写手段１０として、図２を参照して説明する。
【００２３】
図２は、本実施例にて用いた１次転写手段１０の構成を示したもので、シート部材１０１と、シート部材１０１を押圧する押圧部材である弾性部材１０２で構成される。シート部材１０１は、中間転写ベルト９と弾性部材１０２の間に挟持されており、シート部材１０１は感光体ドラム４との接触部において転写ニップＴ１を形成する。
【００２４】
中間転写ベルト９は、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１×１０10ΩｃｍのＰＩである。本実施例では中間転写ベルト９としてＰＩを用いているが、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＶｄＦ、ＰＥＥＫなどを用いてもよい。
【００２５】
弾性部材１０２は、長手幅２３０ｍｍ、短手幅５ｍｍ、厚み５ｍｍのウレタンゴムのスポンジである。また、弾性部材１０２は電気的に絶縁である。弾性部材１０２は、感光体ドラム４と対向する位置に設置される。弾性部材１０２と感光体ドラム４により中間転写ベルト９とシート部材１０１を挟持する。弾性部材１０２は不図示の加圧バネにより感光体ドラム４側に加圧されており、転写部材であるシート部材１０１を中間転写ベルト９に安定的に接触させている。
【００２６】
シート部材１０１は、長手幅２３２ｍｍ、短手幅１５ｍｍ、厚み２００μｍのポリエチレンシートである。シート部材１０１は導電性を有する。例えば、体積抵抗率は、１０5Ωｃｍ以下とされる。シート部材１０１は、シート支持部材１０３によって、シート部材１０１が中間転写ベルト９を介して感光体ドラム４と当接する位置の中間転写ベルト移動方向の上流部分を支持されている。シート部材１０１は、弾性部材１０２による圧力を受け、中間転写ベルト９の裏面と均一に接触している。
【００２７】
（クリーニング手段１７）
次に、本実施例の中間転写ベルト９の内周面のクリーニング手段１７について述べる。
【００２８】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施例のクリーニング手段１７の構成を示したもので、クリーニング手段１７は、シート部材１７１と、粘着シート１７２と、支持部材１７３から構成される。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、シート部材１７１は、長手幅２２５ｍｍ、短手幅１０ｍｍ、厚み２００μｍのポリエチレンのシートである。シート部材１７１の中間転写ベルト９との接触面には、具体的寸法の一例を挙げれば、図３に示すように、１辺５００μｍ、深さ１００μｍの正方形の凹部１７４が形成される。該凹部１７４は、幅２００μｍとされる格子状の、即ち、中間転写ベルト９の移動方向に平行に配列された縦格子１７５ａと、この縦格子１７５ａに対して直交して配列された横格子１７５ｂにて形成された凸部１７５にて画成されている。つまり、シート部材１７１の中間転写ベルト９と当接する側の表面には、凹部１７４と凸部１７５にて凹凸形状が形成されている。また、凹部１７４の中間転写ベルト９と当接する側は、中間転写ベルト１９の内周面に付着した異物を効率よく掻き取ることができるように、凸部１７５を形成する各格子１７５ａ、１７５ｂによりエッジ状とされる。
【００３０】
シート部材１７１は、導電性を有するのが好ましく、例えば、体積抵抗率は、１０5Ωｃｍ以下とされる。本実施例ではシート部材１７１の材料として耐摩耗性、帯電防止の点から導電性のポリエチレンシートを用いているが、例えば、ポリエステル、ポリカーボネイト、ＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ポリイミド、酢酸ビニル、ポリアミドなどの高分子樹脂（プラスチック）を用いても良い。
【００３１】
粘着シート１７２は、本実施例では、例えば、長手幅２２５ｍｍ、短手幅１０ｍｍ、厚み５０μｍのアクリル系の両面テープであり、シート部材１７１を支持部材１７３に接着している。
【００３２】
支持部材１７３は、本実施例では、長手幅２２５ｍｍ、短手幅１０ｍｍであり、シート部材１７１の貼り付け面には短手方向に緩いＲが形成されたＰＥＴを用いたブロックである。つまり、支持部材１７３は、図３（ｃ）に示すように、中間転写ベルト９の移動方向に取った断面にて、すなわち、中間転写ベルト９との接触面をベルト９の移動方向と平行に見た場合に、中間転写ベルト９の移動方向に対して直交する方向に中間転写ベルト内周面側へと凸状に適宜設定される距離△Ｅだけ湾曲形状とされている。従って、支持部材１７３に貼着されるシート部材１７１も又湾曲形状とされ、そのため、シート部材１７１の凹部１７４が中間転写ベルト９の内周面と当接した際に凹部エッジ部が中間転写ベルト１９の内周面に付着した異物を効率よく掻き取ることができる。
【００３３】
支持部材１７３は、電気的に絶縁である。支持部材１７３は、不図示の中間転写ベルトユニットのフレームに固定されており、クリーニング手段１７は中間転写ベルト９の内周面に総圧４．０Ｎで押圧されている。本実施例では支持部材１７３の材料としてＰＥＴを用いているが、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ＰＶＤＦ、ポリイミド、酢酸ビニル、ポリアミドなどとすることもでき、また、金属を用いても良い。支持部材１７３として金属部材を用いた場合は、導電性シート部材１７１にグランドを接続（接地）したり、或いは、バイアス印加も可能とされる。導電性シート部材１７１を接地することにより、導電性シート部材の摺擦によるベルトの帯電防止を行い、また、バイアス印加は、静電吸着によってベルト内面の異物を回収することが可能となる。
【００３４】
本実施例にて、クリーニング手段１７は、中間転写ベルト９の内周面と接触する表面が、好ましくは、上記プラスチックにて形成されるのであれば、上記構成に限定されるものではない。
【００３５】
（クリーニング手段１７の効果確認手法）
以下に、本実施例におけるクリーニング手段１７の効果確認手法について説明する。
【００３６】
・概要
先ず、本実施例におけるクリーニング手段１７の効果確認手法の概要について述べる。
【００３７】
本実施例におけるクリーニング手段１７の効果確認手法は、中間転写ベルト９の内周面に故意に異物を付着させた際に、この故意に付着させた異物に起因して１次転写手段１０で発生する画像不良の数でクリーニング手段１７の効果を確認する手法である。
【００３８】
１次転写手段１０で発生する前記画像不良は、記録材上では記録材搬送方向に平行な白いスジ（縦白スジ）として発生するため、発生数を記録材上の画像から容易に確認でき、発生数が少ない方がクリーニング手段１７の効果が高いと判断できる。
【００３９】
・画像不良発生のメカニズム
前記画像不良は、次の事由により発生する。つまり、図４に示すように、中間転写ベルト９の内周面に付着した異物２２が中間転写ベルト９の搬送によって１次転写手段１０まで到達する。そして、図４に示すように、異物２２が１次転写手段１０のシート部材１０１上に付着して感光体ドラム４から中間転写ベルト９へのトナーの転写を妨げる。このことが、画像不良発生の原因である。
【００４０】
以下に、異物２２のシート部材１０１上への付着から画像不良発生までの流れを説明する。
【００４１】
先ず、中間転写ベルト９の搬送によって１次転写手段１０まで到達した異物２２は、主にシート部材１０１上の転写ニップＴ１よりも中間転写ベルト９移動方向上流側に付着する。これは、シート部材１０１の転写ニップＴ１よりも上流側に付着した異物２２は、異物２２の大きさや付着箇所によっては中間転写ベルト９と接触して摺動することはないので、中間転写ベルト９に再付着してシート部材１０１上から除去される可能性が低いからである。
【００４２】
それに対し、シート部材１０１の転写ニップＴ１に付着した異物２２は、転写ニップＴ１部で中間転写ベルト９とシート部材１０１とのニップ圧が大きいことから中間転写ベルト９に再付着し易く、シート部材１０１上から除去され易い。
【００４３】
図４は、図２に示した領域２の拡大図である。図４に示すように、１次転写時にはシート部材１０１にはプラスバイアスが印加されるため、シート部材１０１の転写ニップＴ１よりも中間転写ベルト９移動方向上流側に付着した異物２２はプラスに帯電する。シート部材１０１の転写ニップＴ１よりも中間転写ベルト９移動方向上流側に付着した異物２２は周囲のシート部材１０１表面よりも中間転写ベルト９側に突出している。そのため、異物２２に電界集中が発生し、シート部材１０１の転写ニップＴ１よりも上流側に付着した異物２２と中間転写ベルト９との間で、図４に示すような放電１が発生することがある。放電１が発生すると、異物２２からプラスの電荷を受け取ることで、放電１が生じた部位の中間転写ベルト９はプラスに帯電する。
【００４４】
そして、放電１によってプラスに帯電した中間転写ベルト９の部位では、マイナスに帯電している感光体ドラム４上のトナー２との電位差が大きくなる。そのため、放電１によってプラスに帯電した中間転写ベルト９の部位と感光体ドラム４上のトナー２との間で、図４に示すような放電２が発生することがあり、放電２が発生した部位のトナー２はマイナス電荷を失うことになる。放電２によってマイナス電荷を失ったトナー２は、転写ニップＴ１に突入してもシート部材１０１のプラス電荷に静電的に引かれる力が小さい。そのため、感光体ドラム４上から中間転写ベルト９上に移動しづらく、感光体ドラム４から中間転写ベルト９へのトナーの転写不良が発生する。
【００４５】
放電１は、シート部材１０１に異物２２が付着した位置において１次転写時にプラスバイアスが印加されている間連続して発生し、その結果として、放電１に伴う放電２、放電２に伴う感光体ドラム４から中間転写ベルト９へのトナーの転写不良もシート部材１０１に異物２２が付着した位置において１次転写時にプラスバイアスが印加されている間連続して発生する。そのため、前記感光体ドラム４から中間転写ベルト９へのトナーの転写不良は、中間転写ベルト９上のトナー像中では中間転写ベルト９の移動方向に平行な、周囲よりトナー濃度が低いスジとなり、記録材上においては記録材搬送方向に平行な白いスジ（縦白スジ）となる。
【００４６】
クリーニング手段１７の効果が高い場合は、中間転写ベルト９の内周面に付着した異物を１次転写手段１０に到達する前にほぼ除去できるため、シート部材１０１上に異物２２が付着する可能性が低く、画像不良の発生数は少なくなる。
【００４７】
・具体的な手順
次に、具体的なクリーニング手段１７の効果確認手法の内容について説明する。
【００４８】
（１）画像形成装置Ｐの装置寿命初期状態でのクリーニング手段の効果確認
先ず、クリーニング手段１７を含む画像形成装置Ｐの装置寿命初期状態でのクリーニング手段１７の効果確認を行うため、装置寿命初期の画像形成装置Ｐを用いて以下の手順で効果確認を行った。
【００４９】
駆動ローラ９ｂの外周面に略均一に鉄粉２２を５０ｍｇ散布した。鉄粉２２は略球形状で、粒径が５０μｍから８０μｍまで分布しているものを用いた。次に、鉄粉２２を散布した駆動ローラ９ｂを用いて画像形成装置Ｐを組み立てた。画像形成装置Ｐの組み立て終了後、組み立てた画像形成装置Ｐを用いて記録材２０枚の印刷を行った。この時、画像形成装置Ｐの画像形成動作を実行し中間転写ベルト９を移動させると、駆動ローラ９ｂの外周面に付着した鉄粉２２の一部は中間転写ベルト９の内周面に転移し、中間転写ベルト９の内周面に付着した状態で鉄粉２２がクリーニング手段１７や１次転写手段１０に到達する。
【００５０】
記録材ＳはＡ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ2の用紙を用いた。画像はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全面ハーフトーン画像をそれぞれ５枚ずつ印刷した。印刷終了後、印刷した記録材２０枚における縦白スジの総発生数を数えた。最後に画像形成装置Ｐを分解して、クリーニング手段１７や１次転写手段１０の状態について観察を行った。
【００５１】
（画像形成装置Ｐの装置寿命末期状態でのクリーニング手段の効果確認）
次に、クリーニング手段１７を含む画像形成装置Ｐが装置寿命末期まで使用された状態でのクリーニング手段１７の効果確認を次のようにして行った。
【００５２】
つまり、中間転写ベルト９の内周面に鉄粉２２を散布していない装置寿命初期の画像形成装置Ｐを用いて３００００枚の記録材通紙を行い、画像形成装置Ｐを装置寿命末期状態にした。記録材はＡ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ2の用紙を用い、画像は印刷しなかった。３００００枚の通紙終了後、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐから駆動ローラ９ｂを取り出し、取り出した駆動ローラ９ｂの外周面に略均一に鉄粉２２を５０ｍｇ散布した。鉄粉２２は略球形状で粒径分布７０μｍから２００μｍのものを用いた。
【００５３】
次に、鉄粉２２を散布した駆動ローラ９ｂを装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐに再び組み込んだ。駆動ローラ９ｂの再組み込み終了後、駆動ローラ９ｂを組み込んだ装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いて記録材２０枚の印刷を行った。記録材はＡ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ2の用紙を用いた。画像はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全面ハーフトーン画像をそれぞれ５枚ずつ印刷した。印刷終了後、印刷した記録材２０枚における縦白スジの総発生数を数えた。最後に装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを分解して、クリーニング手段１７や１次転写手段１０の状態について観察を行った。
【００５４】
比較例１
本比較例では、画像形成装置Ｐ内にクリーニング手段１７を設けなかった。その他の構成は実施例１と同様のため省略する。
【００５５】
比較例２
本比較例では、クリーニング手段１７として、図５に示すようなブレード式のクリーニング手段１７Ａを用いた。
【００５６】
以下に、本比較例のクリーニング手段１７Ａについて述べる。
【００５７】
図５は、本比較例のクリーニング手段１７Ａの構成を示したもので、ブレード２０と支持部材２１より構成されている。ブレード２０は、例えば、長手幅２３２ｍｍ、短手幅１５ｍｍ、厚み２ｍｍのポリエチレンであり、導電性を有さない。支持部材２１は、ブレード２０をブレード２０が中間転写ベルト９との摺動によって倒れないように支持すると共に、ブレード２０を不図示の中間転写ユニットのフレームに固定する。ブレード２０は、中間転写ベルト９の内周面に侵入角４０°、総圧力５．０Ｎで加圧されている。その他の構成は、実施例１と同様のため省略する。
【００５８】
評価結果
実施例１、比較例１、比較例２の縦白スジの発生数は、下記表１に示すようになった。
【００５９】
また、表１中の異物清掃率は、実施例１、比較例１、比較例２のそれぞれの縦白スジの発生数を、比較例１の縦白スジ発生数で除することで求めた値である。
【００６０】
比較例１の縦白スジ発生数は、画像形成装置Ｐにクリーニング手段１７が無い状態でクリーニング手段１７の効果確認手法を実施した際に発生する縦白スジの本数の指標となる。そのため、比較例１の縦白スジ発生本数で、実施例１と比較例２それぞれの縦白スジ発生本数を除することで、実施例１と比較例２それぞれのクリーニング手段１７のおおよその中間転写ベルト９内面に付着した異物の清掃率（異物清掃率）を算出することができる。
【００６１】
【表１】
2013020145.tif 000003
【００６２】
（１）画像形成装置Ｐの装置寿命初期状態での評価結果
先ず、実施例１、比較例２それぞれについて、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合の異物清掃率について説明する。
【００６３】
装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、実施例１と比較例２の異物清掃率は共に１００％であり、実施例１と比較例２のクリーニング手段１７は中間転写ベルト９内周面の鉄粉２２をほぼ完全に清掃できていることが分かる。
【００６４】
次に、実施例１、比較例２それぞれについて、クリーニング手段１７の効果確認手法実行後のクリーニング手段１７と１次転写手段の状態を観察した結果を説明する。
【００６５】
実施例１において、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、実施例１のクリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４には鉄粉２２が多数トラップされていた。特に、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の中で最も中間転写ベルト９の移動方向上流側に位置する凹部１７４に多数の鉄粉２２がトラップされていた。この凹部１７４よりも中間転写ベルト移動方向下流側に位置する凹部１７４には鉄粉２２はほぼトラップされていなかった。また、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９の内周面との接触面の凹部１７４のエッジの磨耗は見られなかった。１次転写手段１０のシート部材１０１の表面には鉄粉２２はほぼ付着していなかった。
【００６６】
比較例２において、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、ブレード２０や、ブレード２０の近傍に、ブレード２０によって中間転写ベルト９の内周面より掻き落とされたと見られる鉄粉２２が多数付着していた。ブレード２０の中間転写ベルト９との当接部位の磨耗や、ブレード２０自体の変形は見られなかった。１次転写手段１０のシート部材１０１の表面には鉄粉２２はほぼ付着していなかった。
【００６７】
（２）画像形成装置Ｐの装置寿命末期状態での評価結果
また、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、実施例１の異物清掃率は１００％であり、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐの場合と同様に中間転写ベルト９内周面の鉄粉２２をほぼ完全に清掃できていた。一方、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、比較例２の異物清掃率は約７０％であり、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較して大きく異物清掃率が低下していた。
【００６８】
次に、実施例１、比較例２それぞれについて、クリーニング手段１７の効果確認手法実行後のクリーニング手段１７と１次転写手段１０の状態を観察した結果を説明する。
【００６９】
実施例１において、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、実施例１のクリーニング手段１７の中間転写ベルト９の内周面との接触面の凹部１７４には鉄粉２２が多数トラップされていた。しかし、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較して、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の中で最も中間転写ベルト９の移動方向上流側に位置する凹部１７４での鉄粉２２のトラップ量が少なくなっていた。逆にそれよりも中間転写ベルト９の移動方向下流側に位置する凹部１７４での鉄粉２２のトラップ量が、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合よりも多くなっていた。また、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９の内周面との接触面の凹部１７４のエッジがやや磨耗していた。１次転写手段１０のシート部材１０１表面には鉄粉２２はほぼ付着していなかった。
【００７０】
比較例２において、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合は、ブレード２０や、ブレード２０の近傍に、ブレード２０によって中間転写ベルト９の内周面より掻き落とされたと見られる鉄粉２２が多数付着していた。ブレード２０自体の変形はほぼ見られなかったが、ブレード２０の中間転写ベルト９との当接部位の磨耗がやや磨耗していた。１次転写手段１０のシート部材１０１表面には鉄粉２２の付着が若干見られ、特にシート部材１０１表面に鉄粉２２の付着が多く見られた箇所では、前記箇所に対応する位置でブレード２０の磨耗が顕著に見られた。
【００７１】
上述のように、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合に、実施例１では装置寿命初期の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較して異物清掃率の低下が見られなかった。一方、比較例２では装置寿命初期の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較して異物清掃率の低下が見られた。以下にその理由について説明する。
【００７２】
比較例２において、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合に、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較してクリーニング手段１７の異物清掃率の大きな低下が見られた。その理由は、前記したブレード２０の中間転写ベルト９との当接部位の磨耗が原因であると考えられる。ブレード２０の中間転写ベルト９との当接部位が磨耗していたため、中間転写ベルト９の内周面とブレード２０との間で当接ムラが生じ、当接圧が弱いか、又は、当接していない箇所で中間転写ベルト９の内周面に付着した鉄粉２２がすり抜けたものと考えられる。
【００７３】
実施例１においても、比較例２のクリーニング手段１７Ａのブレード２０と同様に、装置寿命末期状態での画像形成装置Ｐを用いた場合はクリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部のエッジが磨耗している。そのため、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較して、実施例１のクリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１つ当たりの異物清掃率は低下していたものと考えられる。それは、実施例１において、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の中で最も中間転写ベルト９の移動方向上流側に位置する凹部１７４での鉄粉２２のトラップ量が少なくなっていたことからも分かる。それにも関わらず、実施例１において、装置寿命末期状態での画像形成装置Ｐを用いた場合に装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合と比較してほとんどクリーニング手段１７の異物清掃率が低下しなかった。それは、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面のほぼ全域に、前記接触面を前記ベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、複数の凹部１７４が形成されていたためであると考えられる。
【００７４】
つまり、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面のほぼ全域に、前記接触面を前記ベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、複数の凹部１７４が形成されているとする。そして、例え中間転写ベルト９の内周面に付着した鉄粉２２がクリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の中で中間転写ベルト９の移動方向最上流の凹部１７４をすり抜けたとする。この場合であっても、実施例１の構成によれば、その中間転写ベルト移動方向下流に位置する凹部１７４によって、すり抜けた鉄粉２２をトラップする可能性が高いためである。
【００７５】
以上説明したように、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面のほぼ全域に、前記接触面を前記ベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に、複数の凹部１７４が形成されている。これにより、画像形成装置Ｐの使用に伴うクリーニング手段１７の中間転写ベルト内周面のクリーニング効果の低下が起こりづらい画像形成装置を提供できる。
【００７６】
本実施例では中間転写ベルト９の内周面の異物として粒径分布が５０μｍから８０μｍ程度の鉄粉２２を用いた。しかし、実際に中間転写ベルト９の内周面に付着する異物としてはトナーや紙粉、中間転写ベルト９自体の削れ粉など、もっと粒径の小さいものも存在する。これらのクリーニングを目的とするならば、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の深さは、本実施例の１００μｍよりも小さくても良い。しかし、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の深さをあまりに小さくすると、凹部１７４に一度掻き落とした異物２２が中間転写ベルト９に再付着してしまう可能性が高くなる。そのため、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の深さは、５０μｍ以上とするのが理想である。また、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の大きさ関しても、凹部１７４の面積が小さ過ぎると異物２２が凹部１７４に落ち込みづらくなるため、クリーニング手段１７の間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の面積内には、少なくとも直径５０μｍの円が収まるのが理想である。
【００７７】
以上説明したように、本発明によれば、先ず、クリーニング手段のベルト体内周面と接触する接触面の凹部のエッジでベルト内周面の異物を掻き取ることで、ベルト内周面に付着した異物をクリーニングすることができる。そして、画像形成装置の使用に伴って、クリーニング手段のベルト体内周面と接触する接触面の凹部のエッジが磨耗した際も、クリーニング手段の接触面には接触面をベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に複数の凹部が形成されている。そのため、ベルト移動方向上流側の凹部で異物のすり抜けが発生しても、その下流に位置する凹部で異物を掻き取ることができる。このように、クリーニング手段の接触面には接触面をベルト体移動方向と平行な方向に見た場合に複数の凹部が形成されていることで、１つの異物に対して複数回の掻き取りタイミングを有する。そのため、画像形成装置の使用に伴って１つ１つの凹部の異物掻き取り性が低下した場合でも、クリーニング手段のベルト体内周面の異物に対するクリーニング性の低下を防ぐことができる。
【００７８】
従って、本発明によれば、転写ベルト内周面に付着した異物を画像形成装置の初期から寿命まで高い効率でクリーニングができ、画像不良の発生を低減できる。
【００７９】
実施例２
次に、本発明に係る画像形成装置の第二の実施例について説明する。
【００８０】
本実施例の画像形成装置及び１次転写手段は、実施例１にて説明した画像形成装置Ｐ及び１次転写手段１０と同様のため、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。
【００８１】
（クリーニング手段１７）
以下に、本実施例のベルト体内周面のクリーニング手段１７について述べる。
【００８２】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施例のクリーニング手段１７の構成を示したもので、クリーニング手段１７は、実施例１と同様に、シート部材１７１と、粘着シート１７２と、支持部材１７３から構成される。
【００８３】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、シート部材１７１は、例えば、長手幅２２５ｍｍ、短手幅１０ｍｍ、厚み２００μｍの導電性を有するポリエチレンのシートである。体積抵抗率は、例えば１０5Ωｃｍ以下とされる。本実施例では、シート部材１７１にはシート部材１７１の表面から裏面まで貫通する、例えば直径１０００μｍの円形状の開口部１７６が、長手方向、短手方向それぞれに平行、且つ、開口部周辺領域１７７において各開口部間の距離２００μｍで規則的に設けられている。つまり、本実施例では開口部１７６を形成することにより凹部１７４が画成される。この点において、実施例１と異なる。
【００８４】
本実施例ではシート部材１７１の材料として導電性のポリエチレンシートを用いているが、例えば、ポリエステル、ポリカーボネイト、ＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ポリイミド、酢酸ビニル、ポリアミドなどの高分子樹脂（プラスチック）を用いても良い。
【００８５】
粘着シート１７２は、例えば、長手幅２２５ｍｍ、短手幅１０ｍｍ、厚み５０μｍのアクリル系の両面テープであり、シート部材１７１を支持部材１７３に接着している。
【００８６】
支持部材１７３は、実施例１で説明したと同様の構成とされ、例えば、長手幅２２５ｍｍ、短手幅１０ｍｍであり、シート部材１７１の貼り付け面には短手方向に緩いＲがついている。即ち、本実施例においても、図６（ｃ）で、適宜設定される距離△Ｅだけ中間転写ベルト９の内周面側へと凸状に湾曲した形状とされるＰＥＴを用いたブロックである。また、支持部材１７３は電気的に絶縁である。支持部材１７３は不図示の中間転写ベルトユニットのフレームに固定されており、クリーニング手段１７は中間転写ベルト９の内周面に総圧４．０Ｎで押圧されている。本実施例では支持部材１７３の材料としてＰＥＴを用いているが、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ＰＶＤＦ、ポリイミド、酢酸ビニル、ポリアミド等を使用することができ、また、上述のように、金属を用いても良い。
【００８７】
本実施例では、シート部材１７１の開口部１７６は、シート部材１７１を厚み方向に貫通しているため、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の底面は粘着シート１７２である。そのため、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の底面は粘着性を有する。
【００８８】
（クリーニング手段１７の効果確認手法）
実施例１と同様のため省略する。
【００８９】
（効果確認結果）
上記表１に示すように、実施例２では、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合の両者ともに異物清掃率が１００％である。すなわち、画像形成装置Ｐが装置寿命初期状態、装置寿命末期状態のどちらであっても中間転写ベルト９の内周面に付着した鉄粉２２をほぼ完全に清掃できている。
【００９０】
また、クリーニング手段１７の効果確認が終了した実施例２の画像形成装置Ｐを分解し、クリーニング手段１７の観察を行うと、鉄粉２２がクリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の底面に接着しているのが見られた。これは、実施例２においてクリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の底面に粘着性を有したためである。つまり、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４にトラップされた鉄粉２２は、凹部１７４の底面に接着されていることで、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４にトラップした鉄粉２２が中間転写ベルト９の内周面へ再付着する可能性を大幅に下げることができる。
【００９１】
以上説明したように、本実施例では、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の底面が粘着性とされている。そのため、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４にトラップした鉄粉２２が中間転写ベルト９の内周面へ再付着する可能性を大幅に下げることができる。従って、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９内周面のクリーニング効果をより向上させることができる。
【００９２】
実施例３
次に、本発明に係る画像形成装置の第三の実施例について説明する。
【００９３】
（画像形成装置）
本実施例で用いた画像形成装置について説明する。
【００９４】
図７は、本実施例にて用いた画像形成装置Ｐを示したもので、クリーニング手段１７が濃度検知手段１８の対向部材１９を兼ねる構成になっている。本実施例では、実施例１、実施例２の画像形成装置Ｐにおいて対向部材１９が配置されていた箇所にクリーニング手段１７を設けている。また、本実施例ではクリーニング手段１７として、実施例２で用いたクリーニング手段１７と同じ構成のものを用いた。その他の構成は実施例１と同様のため、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。
【００９５】
また、本実施例にて、１次転写手段１０は、実施例１と同様であり、また、クリーニング手段１７は、実施例２と同様のため、それぞれ、実施例１、実施例２の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。
【００９６】
また、クリーニング手段１７の効果確認手法も、実施例１と同様のため、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。
【００９７】
（効果確認結果）
上記表１に示すように、実施例３では、装置寿命初期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合、装置寿命末期状態の画像形成装置Ｐを用いた場合の両者ともに異物清掃率が１００％である。また、画像形成装置Ｐが装置寿命初期状態、装置寿命末期状態のどちらであっても中間転写ベルト９の内周面に付着した鉄粉２２をほぼ完全に清掃できている。
【００９８】
更にまた、画像形成装置が装置寿命初期状態、装置寿命末期状態のどちらであっても、クリーニング手段１７の効果確認のために印刷したハーフトーン画像の濃度は適正に調整されていた。従って、検知手段１８による中間転写ベルト９上のトナー像の濃度検知も安定して行うことができていた。そのため、クリーニング手段１７が検知手段１８の対向部材１９としての役割も果たせていることが分かった。
【００９９】
以上説明したように、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９との接触面の凹部１７４の底面に粘着性を有させることで、クリーニング手段１７の中間転写ベルト９内周面のクリーニング効果をより向上させることができる。
【０１００】
なお、上記各実施例では、感光体ドラム４のトナー像を一旦、中間転写体としての中間転写ベルト９に転写し、その後、中間転写ベルト９のトナー像を記録材Ｓに転写する中間転写方式の画像形成装置であるとして説明した。本発明はこの構成の画像形成装置に限定されるものではない。本発明は、感光体ドラム４のトナー像を直接、転写材担持体としての転写材搬送ベルトにて搬送される記録材Ｓに転写する画像形成装置であっても等しく適用可能である。勿論、カラー画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも同様に適用可能である。斯かる画像形成装置の構成は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【符号の説明】
【０１０１】
３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）                画像形成ステーション
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）                感光体ドラム（像担持体）
９                    中間転写ベルト（中間転写体、ベルト体）
９ａ                  張架ローラ
９ｂ                  駆動ローラ
９ｃ                  補助ローラ
１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）      １次転写手段
１４                  ２次転写ローラ（２次転写手段）
１６                  中間転写ベルト（外周面）クリーニング手段
１７                  中間転写ベルト（内周面）クリーニング手段
１７１                シート部材
１７２                粘着シート
１７３                支持部材
１７４                凹部
１７５                凸部
１７５ａ、１７５ｂ    格子
１７６                開口部
１８                  トナー濃度検知手段
１９                  トナー濃度検知手段対向部材
【図１】
2013020145.tif 000004
【図２】
2013020145.tif 000005
【図３】
2013020145.tif 000006
【図４】
2013020145.tif 000007
【図５】
2013020145.tif 000008
【図６】
2013020145.tif 000009
【図７】
2013020145.tif 000010