(57)【要約】【課題】移動するベルト体に接触してこれを摺擦する転写部材の表面に付着した異物を除去して、転写不良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】像担持体１と、ベルト体７と、ベルト体７に接触してこれを摺擦する転写部材５１と、像担持体１に向けて転写部材５１を付勢してベルト体７と転写部材５１との間の接触領域Ｎ３を形成する付勢手段５５、５６と、を有する画像形成装置１００は、ベルト体７の移動方向における接触領域の長さを変更する変更手段５８、５７と、非画像形成時に転写部材５１の表面を清掃する清掃動作を実行させる制御手段１５１と、を有し、制御手段１５１は、清掃動作において、接触領域Ｎ３の長さを画像形成時よりも長くして、画像形成時に接触領域Ｎ３よりも上流側にある転写部材５１の表面が接触領域Ｎ３に含まれるようにした状態で、ベルト体７を移動させる構成とする。【選択図】図４
2013217976.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、前記像担持体と接触して移動可能なベルト体と、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、移動する前記ベルト体に接触してこれを摺擦し、電圧が印加されることで前記像担持体から前記ベルト体又は前記ベルト体に担持された記録材にトナー像を転写させる転写部材と、前記像担持体に向けて前記転写部材を付勢して前記ベルト体と前記転写部材との間の接触領域を形成する付勢手段と、を有する画像形成装置において、
前記ベルト体の移動方向における前記接触領域の長さを変更する変更手段と、
非画像形成時に前記転写部材の表面を清掃する清掃動作を実行させる制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記清掃動作において、前記ベルト体の移動方向における前記接触領域の長さを前記変更手段によって画像形成時よりも長くして、画像形成時に前記接触領域よりも前記ベルト体の移動方向上流側にある前記転写部材の表面が前記接触領域に含まれるようにした状態で、前記ベルト体を移動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記清掃動作時に、前記付勢手段による前記ベルト体に対する前記転写部材の押圧力を、画像形成時の前記押圧力よりも大きくさせ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】
電圧が印加されることで前記像担持体を帯電させる帯電手段を有し、前記制御手段は、前記清掃動作時に、前記ベルト体に接触する前記像担持体の表面電位と前記転写部材の電位との電位差を、画像形成時の前記電位差よりも大きくさせ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】
前記制御手段は、前記清掃動作時に、前記ベルト体の駆動手段による前記ベルト体の駆動、停止を複数回繰り返させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルト体の前記転写部材が接触する側の面の付着物を回収する回収手段を有す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。
【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気録方式を利用したレーザービームプリンタ、複写機、ファクシミリなどの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画像形成装置として、感光ドラム上に担持されたトナー像を、転写ベルトに担持された記録材の表面又は中間転写ベルトの表面に静電的に転移させる転写工程を有するものがある。このような画像形成装置では、転写ベルト又は中間転写ベルトを挟んで感光ドラムに対向する位置に転写手段が配置され、この転写手段に対して、転写工程に必要なトナーの正規の帯電極性とは逆極性の転写電圧（転写バイアス）が印加される。これにより、感光ドラムと転写ベルト上の記録材又は中間転写ベルトとの間の転写部に形成される電界によって、感光ドラムから転写ベルト上の記録材又は中間転写ベルトにトナー像が転写される。
【０００３】
転写手段としては、転写ベルトや中間転写ベルトといったベルト体の裏面（感光ドラム側とは反対側の面）に回転しながら接触するローラ型の転写部材である転写ローラがある。
【０００４】
一方、特許文献１〜３に開示されるように、転写手段として、支持部材に支持されたブレード、フィルム又はシートなどの、固定配置された転写部材を用いることが提案されている。このような転写部材は、コストダウンを図り易いこと、転写ニップが安定しているため転写電流をその長手方向で均一にし易いこと、或いは転写ニップを広くし易いためベルト体と感光ドラムとの間での剥離放電を抑制し易いことなどの利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２０２１８号公報
【特許文献２】特開平９−２３０７０９号公報
【特許文献３】特開２００９−４８０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、移動するベルト体に接触してこれを摺擦する固定配置された転写部材を用いた画像形成装置では、転写部材の表面の、特にベルト体の内周面と転写部材とで形成される裏面ニップの上流側に異物が付着し易い。上記異物としては、トナーや紙粉などのベルト体の外周面側から内周面側へと侵入する異物や、画像形成装置の使用に伴ってベルト体の内周面側で発生する削れ粉などがある。
【０００７】
裏面ニップに異物が存在すると、その近傍で、転写部材にかかっている転写電力によって異常放電が発生する場合がある。
【０００８】
その結果、感光ドラムとベルト体とで形成される転写ニップにおいて異物に起因するトナーの転写不良が生じ、縦スジ状の画像不良が発生してしまうことがある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、移動するベルト体に接触してこれを摺擦する転写部材の表面に付着した異物を除去して、転写不良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】
【００１０】
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、前記像担持体と接触して移動可能なベルト体と、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、移動する前記ベルト体に接触してこれを摺擦し、電圧が印加されることで前記像担持体から前記ベルト体又は前記ベルト体に担持された記録材にトナー像を転写させる転写部材と、前記像担持体に向けて前記転写部材を付勢して前記ベルト体と前記転写部材との間の接触領域を形成する付勢手段と、を有する画像形成装置において、前記ベルト体の移動方向における前記接触領域の長さを変更する変更手段と、非画像形成時に前記転写部材の表面を清掃する清掃動作を実行させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記清掃動作において、前記ベルト体の移動方向における前記接触領域の長さを前記変更手段によって画像形成時よりも長くして、画像形成時に前記接触領域よりも前記ベルト体の移動方向上流側にある前記転写部材の表面が前記接触領域に含まれるようにした状態で、前記ベルト体を移動させることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動するベルト体に接触してこれを摺擦する転写部材の表面に付着した異物を除去して、転写不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像形成装置の一次転写装置の要部の模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る画像形成装置の一次転写装置の要部の組立斜視図である。
【図４】本発明の一実施例に係る画像形成装置の一次転写装置の動作を示す要部の模式的な断面図である。
【図５】縦白スジの発生メカニズムを説明するための模式図である。
【図６】本発明の一実施例における異物除去工程の動作を示すチャート図である。
【図７】本発明の一実施例における異物除去工程の作用効果を説明するための模式図である。
【図８】本発明の一実施例に係る画像形成装置の制御態様を説明するための概略機能ブロック図である。
【図９】本発明の他の実施例における異物除去工程の動作を示すチャート図である。
【図１０】転写シートの吸着力のモデル実験の実験系の要部を示す模式図である。
【図１１】転写シートの吸着力の測定結果の一例を示すグラフ図である。
【図１２】本発明の他の実施例における異物除去工程の作用効果を説明するための模式図である。
【図１３】転写シートに係る摩擦力と転写シートの長さの関係を説明するためのグラフ図である。
【図１４】本発明の更に他の実施例における異物除去工程の動作を示すチャート図である。
【図１５】摩擦力の測定装置の模式図である。
【図１６】摩擦力の測定結果の一例を示すグラフ図である。
【図１７】一次転写装置の揺動機構の一例を示す模式図である。
【図１８】本発明を適用し得る他の画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。
【図１９】本発明を適用し得る更に他の画像形成装置の全体構成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】
【００１３】
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。
【００１４】
ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成
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について説明する。
【００１６】
図１は、本実施例の画像形成装置１００の全体構成を示す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の形成が可能なレーザービームプリンタである。
【００１７】
本実施例の画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれ形成する画像の色が異なる４つの画像形成部（ステーション）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１の画像形成部ＳＹはイエロー（Ｙ）、第２の画像形成部ＳＭはマゼンタ（Ｍ）、第３の画像形成部ＣＹはシアン（Ｃ）、第４の画像形成部ＳＫはブラック（Ｋ）の画像を形成する。
【００１８】
尚、本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ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は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１９】
画像形成部Ｓには、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体である感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１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型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３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、一次転写手段としての一次転写装置５である。次に、感光体クリーニング手段としてのクリーニング装置６である。
【００２０】
帯電ローラ２には、帯電ローラ２への電圧供給手段である帯電電源Ｅ１が接続されている。
【００２１】
現像装置４は、現像スリーブ４１、トナー塗布ブレード４２、現像容器４３などを有し、現像容器４３内に現像剤としての非磁性一成分現像剤であるトナーが収容されている。現像スリーブ４１には、現像スリーブ４１への電圧供給手段である現像電源Ｅ２が接続されている。本実施例では、トナー像を形成するトナーの帯電極性として意図されたトナーの正規の帯電極性は負極性である。
【００２２】
露光装置３は、画像情報に応じたレーザー光を感光ドラム１に照射するレーザースキャナ（光学ユニット）とされている。
【００２３】
画像形成装置１００は更に、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７を有する。中間転写ベルト７は、４つの感光ドラム１の全てに対し当接するように配置されている。中間転写ベルト７は、張架部材としての二次転写対向ローラ７１、駆動ローラ７２、テンションローラ７３の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ７２が回転駆動されることにより、中間転写ベルト７は図中矢印Ｒ２方向に周回移動（回転）する。中間転写ベルト７は、各感光ドラム１との対向部において、各感光ドラム１に対して順方向に略同速度で移動する。
【００２４】
各画像形成部Ｓにおいて、各一次転写装置５は、中間転写ベルト７の内周面（感光ドラム側とは反対側の面。以下「裏面」ともいう。）側において、中間転写ベルト７を介して各感光ドラム１に対向する位置に配置されている。詳しくは後述するように、一次転写装置５は、シート状の転写部材である転写シート５１（図２）を有し、この転写シート５１が中間転写ベルト７の内周面に接触させられている。そして、一次転写装置５は、中間転写ベルト７を感光ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト７と感光ドラム１との接触部である一次転写部（一次転写ニップ、一次転写領域）Ｎ１を形成する。各一次転写装置５には、それぞれ一次転写装置５への電圧供給手段である一次転写電源Ｅ３が接続されている。中間転写ベルト７は、感光ドラム１と一次転写装置５との間を移動する。
【００２５】
中間転写ベルト７の外周面（感光ドラム側の面。以下「表面」ともいう。）側において、二次転写対向ローラ７１に対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型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７を介して二次転写対向ローラ７１に押圧され、二次転写ローラ８と中間転写ベルト７との接触部である二次転写部（二次転写ニップ、二次転写領域）Ｎ２を形成する。二次転写ローラ８には、二次転写ローラ８への電圧供給手段である二次転写電源Ｅ４が接続されている。
【００２６】
中間転写ベルト７の内周面側には、中間転写ベルト７の内周面に付着した異物（付着物）を回収する回収手段として、中間転写ベルト７の内周面に当接された内周面クリーニング部材７４が設けられている。内周面クリーニング部材７４は、中間転写ベルト７の回転方向において、最下流である第４の画像形成部ＳＫの一次転写部Ｎ１Ｋよりも下流側、且つ、二次転写部Ｎ２よりも上流側で、中間転写ベルト７の内周面をクリーニングするように配置されている。特に、本実施例では、内周面クリーニング部材７４は、第４の画像形成部ＳＫの一次転写部Ｎ１Ｋと駆動ローラ７２との間に配置されている。又、中間転写ベルト７の外周面側において、テンションローラ７３と対向する位置には、中間転写ベルト７の外周面に当接された外周面クリーニング部材７５が設けられている。
【００２７】
尚、本実施例では、中間転写ベルト７として、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０10ΩｃｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）で形成された無担状のベルトを用いた。又、二次転写対向ローラ７１としては、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗率１０8Ωｃｍ、厚さ５ｍｍのＮＢＲの発泡スポンジ体を被覆した、外径１８ｍｍのローラを用いた。又、本実施例では、駆動ローラ７２としては、アルミニウム製の芯金に、カーボンを導電剤として分散した体積抵抗率１０4Ωｃｍ、肉厚１．０ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した、外径２５ｍｍのローラを用いた。又、テンションローラ７３としては、外径２５ｍｍのアルミニウム製の金属棒を用いた。本実施例では、テンションローラ７３の長手方向（回転軸線方向）の両端部にかかるテンションは、片側１９．６Ｎ、総圧３９．２Ｎとした。
【００２８】
又、二次転写ローラ８としては、アルミニウム製の芯金に、カーボンを導電剤として分散した体積抵抗率１０4Ωｃｍ、肉厚１．５ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した、外径２５ｍｍのローラを用いた。又、二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７に対して、５〜１５ｇ／ｃｍ程度の線圧で当接させた。又、二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７との対向部において、中間転写ベルト７の移動方向に対して順方向に略等速度で移動する。
【００２９】
又、外周面クリーニング部材７５としては、ウレタンゴムなどで形成された弾性を有するクリーニングブレードを用いた。又、内周面クリーニング部材７４は、ポリエチレンなどから成るシート材で形成されており、中間転写ベルト７と接触する面には、異物を効果的に回収できるように複数の凹部（図示せず）が形成されている。
【００３０】
画像形成装置１００は更に、記録材Ｐを収容する記録材カセット９、記録材カセット９から記録材Ｐを一枚ずつ給送する給送ローラ１０、二次転写部Ｎ２に記録材Ｐを搬送するレジストローラ１１などを有する。
【００３１】
画像形成装置１００は更に、定着手段としての定着装置１２を有する。定着装置１２は、熱源を備えた定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、記録材Ｐ上のトナー像に熱と圧力を加えることで、記録材Ｐ上にトナー像を定着させる。
【００３２】
本実施例では、各画像形成部Ｓには、各色に対応するプロセスカートリッジ１２０がそれぞれ着脱可能に装着される。各プロセスカートリッジ１２０は略同一構造である。本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置６とが一体的にカートリッジ化されて、画像形成装置本体１１０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１２０とされている。
【００３３】
２．画像形成動作
次に、フルカラー画像の形成を例として、本実施例の画像形成装置１００による画像形成動作について説明する。
【００３４】
画像形成動作が開始されると、各感光ドラム１の図中矢印Ｒ１方向への所定のプロセススピード（周速度）での回転駆動が開始させると共に、中間転写ベルト７の図中矢印２方向への所定のプロセススピード（周速度）での回転駆動が開始される。
【００３５】
先ず、第１の画像形成部ＳＹにおいて、感光ドラム１Ｙが帯電ローラ２Ｙによって一様に所定の極性（本実施例では負極性）に帯電させられる。このとき、帯電ローラ２Ｙには、帯電電源Ｅ１Ｙから、所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。
【００３６】
一様に帯電させられた感光ドラム１の表面には、露光装置３Ｙによって画像情報に応じたレーザー光が照射される。これによって、感光ドラム１Ｙ上に静電潜像（静電像）が形成される。
【００３７】
又、現像装置４Ｙ内のトナーは、トナー塗布ブレード４２Ｙによって、所定の極性（本実施例では負極性）に帯電されて、現像スリーブ４１Ｙ上に塗布される。又、現像スリーブ４１には、現像電源Ｅ２Ｙより所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。
【００３８】
そして、感光ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像が現像スリーブ４１Ｙとの対向部に到達すると、静電潜像は負極性に帯電したトナーによって可視化され、感光ドラム１Ｙ上にはイエロー（第１色目）のトナー像が形成される。
【００３９】
本実施例では、イメージ露光と反転現像との組み合わせにより、トナー像が形成される。即ち、一様に帯電した感光ドラム１の表面における露光により電位の絶対値が低下した露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させることで、トナー像を形成する。
【００４０】
感光ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１Ｙにおいて、一次転写装置５Ｙの作用によって中間転写ベルト７上に転写（一次転写）される。このとき、一次転写装置５Ｙには、一次転写電源Ｅ３Ｙから、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（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。
【００４１】
一次転写工程後の感光ドラム１Ｙの表面に付着している、転写されずに残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６Ｙによって感光ドラム１Ｙの表面から除去されて回収される。こうして、感光ドラム１の表面はクリーニングされて、次の画像形成に供される。
【００４２】
マゼンタ、シアン、ブラック用の第２〜第４の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいても、上記イエロー用の第１の画像形成部ＳＹと同様の画像形成工程が行われる。これにより、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、第１色目、第２色目、第３色目、第４色目のトナー像としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成される。そして、この各色のトナー像は、各一次転写部Ｎ１において、中間転写ベルト７上に重ね合わせるようにして順次に転写（一次転写）される。これにより、中間転写ベルト７上に４色の多重トナー像が形成される。
【００４３】
一方、上述のような画像形成工程に合わせて、記録材カセット９に収容されている記録材Ｐが、給送ローラ１０により一枚ずつ給送され、レジストローラ１１まで搬送される。記録材Ｐは、中間転写ベルト７上のトナー像と同期するようにして、レジストローラ１１によって二次転写部Ｎ２へ搬送される。
【００４４】
そして、二次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト７上に担持された４色の多重トナー像は、二次転写ローラ８の作用により、一括して記録材Ｐ上に転写（二次転写）される。このとき、二次転写装置８には、一次転写電源Ｅ４から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）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。
【００４５】
その後、定着装置１２において記録材Ｐ上のトナー像に熱と圧力が加えられることで、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。そして、トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置１００の外部へと排出される。
【００４６】
二次転写工程後の中間転写ベルト７の表面に付着している、転写されずに残留したトナー（転写残トナー）や記録材Ｐが搬送されることによって発生した紙粉などは、外周面クリーニング部材７５によって中間転写ベルト７の表面から除去されて回収される。
【００４７】
尚、本実施例では、画像形成装置１００の用紙移動速度（プロセススピード）は１００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００４８】
３．一次転写装置の構成
次に、図２、図３及び図４を参照して、一次転写装置５の構成について説明する。
【００４９】
図２は、一次転写部Ｎ１における感光ドラム１及び中間転写ベルト７の表面の移動方向と直交する方向に見た一次転写装置５の断面図である。
【００５０】
本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの全てで一次転写装置５の構成は実質的に同じである。
【００５１】
一次転写装置５は、移動するベルト体に接触してこれを摺擦する固定配置された転写部材として、導電樹脂シートで形成されたシート状の転写部材である転写シート５１を有する。又、一次転写装置５は、転写シート５１の裏面（中間転写ベルト側とは反対側の面）側に配置された、弾性体で形成されたシート押圧部材５２を有する。又、一次転写装置５は、転写シート５１及びシート押圧部材５２を支持する支持部材５３を有する。又、一次転写装置５は、支持部材５３の中間転写ベルト７の移動方向の上流側の端面上に、転写シート５１の固定部を覆うように配置された、カバー部材５４を有する。
【００５２】
更に、一次転写装置５は、付勢部材としての押圧バネ５５、押圧バネの弾性力を受ける受け部５６、受け部５６を支えるカム５７、及びカム５７の回転軸であるカムシャフト５８を有する。本実施例では、これら押圧バネ５５、受け部５６、カム５７及びカムシャフト５８などによって、転写シート５１を感光ドラム１に向けて付勢する付勢手段が構成される。
【００５３】
押圧バネ５５は、支持部材５３の底面と受け部５６の上面との間に配置され、支持部材５３に支持されたシート押圧部材５２を介して、転写シート５１を中間転写ベルト７に押圧する。これにより、転写シート５１の表面（感光ドラム側の面）と中間転写ベルト７の裏面とが密着した裏面ニップ（接触領域）Ｎ３が形成される。
【００５４】
又、駆動手段としてのカム駆動モータＭ３（図８）によってカムシャフト５８が回転駆動されることで、カムシャフト５８と一体的に、このカムシャフト５８を回転中心として、カム５７が図中矢印Ｒ３方向に回転する。これにより、受け部５６の位置が中間転写ベルト７の裏面に近づく方向又は中間転写ベルト７の裏面から離れる方向に変動する。受け部５６の位置を変動させることで、押圧バネ５５の使用長を変えることができ、転写シート５１を中間転写ベルト７の裏面に押圧して密着させる力である押圧力（以下、単に「一次転写装置の押圧力」ともいう。）を変化させることができる。本実施例では、これらカム５７、カムシャフト５８、カム駆動モータＭ３などによって、詳しくは後述するように裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向の長さを変更する変更手段が構成される。
【００５５】
図３は、一次転写装置５の組立斜視図である。
【００５６】
押圧バネ５５は、一次転写装置５の長手方向の両端部近傍にそれぞれ１箇所ずつ、合計２箇所に配置されている。又、受け部５６は、板形状とされており、この受け部５６の長手方向の両端部近傍の下面に、カム５７がそれぞれ作用するようになっている。
【００５７】
カム５７は、カムシャフト５８の長手方向（回転軸線方向）の両端に取り付けられている。そして、カムシャフト５８がカム駆動モータＭ３（図８）を含む回転機構により回転駆動されることにより、カムシャフト５８を中心にこれと一体的に図中矢印Ｒ３方向に回転することができる。
【００５８】
転写シート５１は中間転写ベルト７の内周面と摺動する。そして、転写シート５１に一次転写電源（高圧電源）Ｅ３から一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加されることで、一次転写性が確保される。
【００５９】
本実施例では、転写シート５１として、線膨張係数１７．０（１０-5／℃）、表面抵抗率１０（ＫΩ／□）の超高分子導電ポリエチレンシートを使用した。転写シート５１の表面抵抗率測定には、三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）、ＵＲ−１００測定プローブを用いた。
【００６０】
尚、転写シート５１の材料としては、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ポリエチレン、ＰＡ（ポリアミド）などを用いてもよい。転写シート５１の材料としては、上記のような樹脂基材自体が導電性のシートを用いてもよいし、絶縁性のシートの表面に導電性材料をコートしたものを用いてもよい。
【００６１】
本実施例では、転写シート５１は、変形されていない状態で矩形形状のシート部材である（厚さ約２００μｍ）。転写シート５１は、その短手方向の一方の端部（固定端）５１ａが、支持部材５３の中間転写ベルト７の移動方向の上流側の端面に固定される。又、転写シート５１は、短手方向の他方の端部（自由端）５１ｂ側が、中間転写ベルト７の移動方向の下流側に向けて、中間転写ベルト７の裏面に沿わせて撓まされた状態で配置される。そして、この転写シート５の短手方向の自由端近傍から固定端側の所定の範囲の裏面に、シート押圧部材５２が配置され、転写シート５１は中間転写ベルト７の裏面に向けて押圧される。これにより、詳しくは後述するように、一次転写装置５の押圧力に応じて、転写シート５１の短手方向の自由端から固定端側のある範囲が、中間転写ベルト７の裏面に密着させられる。
【００６２】
尚、転写シート５１は、予め図２に示すような湾曲した形状に成形されていてもよい。この場合、後述する異物除去工程時には、その形状から更に転写シート５１を湾曲させて裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向の幅を拡大するようにする。
【００６３】
又、本実施例では、シート押圧部材５２として、ＡＳＣＡＲ−Ｃ硬度１８°、厚さ（転写シートの押圧方向）３．０ｍｍの絶縁性発泡ウレタンを使用した。
【００６４】
尚、本実施例では、シート押圧部材５２は、変形されていない状態で略角柱形状のスポンジ部材である。シート押圧部材５２は、その長手方向が転写シート５１の長手方向と略同一方向となるようにして、支持部材５３に固定される。そして、このシート押圧部材５２の厚さ方向の一方の端面（感光ドラム側の面）５２ａを、転写シート５１の裏面に沿わせ、転写シート５１をその裏面から中間転写ベルト７に向けて押圧する。これにより、詳しくは後述するように、一次転写装置５の押圧力に応じて、転写シート５１の短手方向の自由端から固定端側のある範囲を、中間転写ベルト７の裏面に密着させる。
【００６５】
図４は、カム５７が回転した場合の２つの状態を図示している。
【００６６】
押圧バネ５５の自然長は３０ｍｍ、バネ定数は１５ｇｆ／ｍｍである。又、一次転写装置５の重量は５０ｇである。
【００６７】
図４（ａ）は、画像形成時の一次転写装置５の状態を示す。この状態では、カム５７の回転中心から受け部５６までの距離は１０ｍｍである。又、押圧バネ５５の使用長は２０ｍｍである。又、押圧バネ５５は２本使用している。そのため、一次転写装置５における押圧バネ５５による圧力は１５０ｇｆ×２本＝３００ｇｆになる。従って、一次転写装置５の押圧力は３００−５０＝２５０ｇｆとなる。画像形成時は、常にこの状態が維持される。
【００６８】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態からカム５７を１８０°回転させた状態を示す。この状態では、カム５７の回転中心から受け部５６までの距離は２０ｍｍである。又、押圧バネ５５の使用長は１０ｍｍである。又、押圧バネ５５は２本使用している。そのため、一次転写装置５における押圧バネ５５による圧力は３００ｇｆ×２本＝６００ｇｆになる。従って、一次転写装置５の押圧力は６００−５０＝５５０ｇｆとなる。この状態は、転写シート５１の表面に付着した異物を除去する異物除去工程に維持される。この異物除去工程は、非画像形成時に実施される。異物除去工程については、後述して更に詳しく説明する。
【００６９】
このように、本実施例では、カム５７を回転させることで、受け部５６の位置を変化させ、押圧バネ５５の使用長を増減させることができる。
【００７０】
４．転写シートの表面の異物による画像不良
図５を参照して、転写シート５１の表面の異物に起因して発生する画像不良（縦白スジ）について説明する。
【００７１】
図５は、中間転写ベルト７の内周面に付着した異物Ｘが縦白スジとなって画像上に現れるまでの流れを模式的に示したものである。
【００７２】
先ず、中間転写ベルト７の外周面側から内周面側に侵入するか又は中間転写ベルト７の内周面側で発生した異物Ｘの一部は、中間転写ベルト７の内周面に付着した状態で中間転写ベルト７の移動とともに転写シート５１の付近まで移動する。
【００７３】
その後、異物Ｘの大半は、転写シート５１と中間転写ベルト７とで形成される裏面ニップＮ３によって堰き止められ、この裏面ニップＮ３よりも中間転写ベルト７の移動方向の上流側の転写シート５１の表面に付着する。
【００７４】
一旦上記箇所に付着した異物Ｘは、中間転写ベルト７とは再び接触することなく、転写シート５１の表面に留まり続けることになる。又、本実施例では、一次転写工程では、転写シート５１には、トナーｔとは逆極性のプラスの一次転写バイアスが印加される。これに伴い、転写シート５１に付着した異物Ｘもプラスに帯電する。
【００７５】
裏面ニップＮ３よりも中間転写ベルト７の移動方向の上流側の転写シート５１の表面に付着した異物Ｘは、その周囲の転写シート５１の表面よりも中間転写ベルト７側に突出している。そのため、その異物Ｘに電界が集中し、その異物Ｘと中間転写ベルト７との間で放電Ｄ１が発生することがある。この放電Ｄ１が発生すると、異物Ｘからプラスの電荷を受け取ることで、放電Ｄ１が生じた部位の中間転写ベルト７はプラスに帯電する。
【００７６】
そして、放電Ｄ１によってプラスに帯電した中間転写ベルト７の部位では、マイナスに帯電している感光ドラム１上のトナーｔとの電位差が大きくなる。そのため、放電Ｄ１によってプラスに帯電した中間転写ベルト７の部位と、感光ドラム１上のトナーｔとの間で放電Ｄ２が発生することがある。この放電Ｄ２が発生した部位のトナーｔはマイナス電荷を失うことになる。
【００７７】
放電Ｄ２によってマイナス電荷を失ったトナーｔは、感光ドラム１と中間転写ベルト７とで形成される一次転写ニップＮ１に突入しても、転写シート５１のプラス電荷に静電的に引かれる力が小さい。そのため、このトナーｔは、感光ドラム１上から中間転写ベルト７上に移動し難く、感光ドラム１から中間転写ベルト７へのトナーの転写不良が発生する。
【００７８】
放電Ｄ１は、転写シート５１の表面に異物Ｘが付着した位置において、一次転写時にプラスの一次転写バイアスが印加されている間連続して発生することがある。そのため、放電Ｄ１に伴う放電Ｄ２、放電Ｄ２に伴う感光ドラム１から中間転写ベルト７へのトナーの転写不良も、転写シート５１の表面に異物Ｘが付着した位置において、一次転写時にプラスの一次転写バイアスが印加されている間連続して発生することがある。
【００７９】
その結果、上述のような感光ドラム１から中間転写ベルト７へのトナーの転写不良は、中間転写ベルト７上のトナー像中では、中間転写ベルト７の移動方向に平行で、周囲よりトナー濃度の低いスジ状の跡となることがある。そして、記録材Ｐ上においては、記録材Ｐの搬送方向に平行な白いスジ状の画像不良（縦白スジ）となることがある。
【００８０】
５．異物除去工程（転写シートの清掃動作）
次に、本実施例における転写シート５１の清掃動作としての異物除去工程について説明する。
【００８１】
本実施例では、異物除去工程は、画像形成動作が終了した後もしばらくの間感光ドラム１の回転駆動を継続させる後回転動作中に行った。本実施例では、毎回のジョブ（一の画像形成開始信号による単数又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作）の後に後回転動作が実行される。
【００８２】
尚、異物除去工程は、当該一次転写部Ｎ１において、記録材Ｐに転写して出力する画像を、中間転写ベルト７に一次転写しているタイミング（画像形成時）以外のタイミング（非画像形成時）であれば、任意のタイミングで実施することができる。例えば、このような非画像形成時としては、次のものが挙げられる。先ず、画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時に行われる準備動作期間である前多回転動作時がある。又、画像形成開始信号が入力されてから実際に画像形成を開始するまでの準備動作期間である前回転動作時がある。又、複数の記録材Ｐに対する連続画像形成時における一の記録材Ｐとその次の記録材Ｐとの間の期間に相当する紙間時がある。そして、画像形成後も感光ドラム１などの回転体の回転が継続される整理動作（準備動作）期間である後回転動作時がある。
【００８３】
図６は、本実施例における画像形成時及び異物除去工程時の、中間転写ベルト７の駆動、一次転写装置５の押圧力、及び一次転写バイアスと帯電バイアスとの電位差の時間推移を示す。
【００８４】
本実施例では、画像形成時及び異物除去工程時のいずれにおいても、転写シート５１には一次転写バイアスとして＋５００Ｖが印加され、帯電ローラ２には帯電バイアスとして−１０００Ｖが印加される。即ち、帯電バイアスと一次転写バイアスとの電位差は１５００Ｖに維持されている。これにより、一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との間に電位差が形成される。この電位差は画像形成に最適となるように設定されている。尚、画像形成時の一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位は、通常感光ドラム１の表面の多くを占める非画像部の表面電位である。
【００８５】
又、上述のように、画像形成時の一次転写装置５の押圧力は２５０ｇｆであり、異物除去工程時の一次転写装置５の押圧力は５５０ｇｆである。
【００８６】
本実施例では、画像形成動作の終了後、感光ドラム１や中間転写ベルト７が回転を継続している状態で、一次転写装置５の押圧力を変更して、異物除去工程を連続して実施する。但し、異物除去工程は、感光ドラム１や中間転写ベルト７が停止している状態で一次転写装置５の押圧力を変更した後に、感光ドラム１や中間転写ベルト７の駆動を開始するようにして実施してもよい。
【００８７】
６．制御態様
図８は、本実施例の画像形成装置１００の概略制御態様を示す。本実施例では、画像形成装置１００に設けられた制御部（制御回路）１５０が、画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。
【００８８】
制御部１５０は、制御の中心的素子である制御手段としてのＣＰＵ１５１、記憶手段としてのＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３を有する。ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３に記憶されたプログラム、データに応じて、画像形成装置１００の各部の制御を実行する。
【００８９】
本実施例に関連して、制御部１５０は、帯電電源Ｅ１、現像電源Ｅ２、一次転写電源Ｅ３、二次転写電源Ｅ４の電圧出力のオン／オフや出力値の制御を行う。又、制御部１５０は、感光ドラム１の駆動手段としての感光体駆動モータＭ１、中間転写ベルト７の駆動手段としての中間転写体駆動モータＭ２、一次転写装置５のカムシャフト５８を回転させるカム駆動モータＭ３、及び露光装置３の駆動などの制御を行う。
【００９０】
７．作用効果
次に、図７を参照して、本実施例の作用効果について説明する。
【００９１】
図７（ａ）は、画像形成時における一次転写ニップＮ１の付近の模式的な断面図である。図７（ａ）に示すように、画像形成時には、中間転写ベルト７と転写シート５１とで形成される裏面ニップＮ３よりも中間転写ベルト７の移動方向の上流の転写シート５１の表面に異物Ｘが付着することがある。上述のように、この状態では異物Ｘに起因する縦白スジが発生することがある。
【００９２】
図７（ｂ）は、異物除去工程時の一次転写ニップＮ１の付近の模式的な断面図である。本実施例では、異物除去工程時には、一次転写装置５の押圧力は、画像形成時の２５０ｇｆから５５０ｇｆに増加している。そのため、シート押圧部材５２が圧縮変形し、中間転写ベルト７の移動方向における裏面ニップＮ３の幅は、一次転写装置５の押圧力の上昇に伴って拡大する。より詳細には、異物除去工程時には、中間転写ベルト７と転写シート５１とで形成される裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向における長さは、画像形成時よりも中間転写ベルト７の移動方向の上流側に長くなる。
【００９３】
尚、本実施例では、一次転写装置５の押圧力を上昇させることにより、中間転写ベルト７の移動方向における一次転写ニップＮ１の幅も拡大する。より詳細には、異物除去工程時には、中間転写ベルト７と感光ドラム１とで形成される一次転写ニップＮ１の中間転写ベルト７の移動方向における長さは、画像形成時よりも中間転写ベルト７の移動方向の上流側に長くなる。裏面ニップＮ３は、中間転写ベルト７の移動方向において、一次転写ニップＮ１と同じ範囲か又はより上流の範囲にまで及ぶ。
【００９４】
つまり、画像形成時は裏面ニップＮ３の外にあった異物Ｘの付着箇所は、異物除去工程時は裏面ニップＮ３に含まれ、中間転写ベルト７の移動による搬送力を強く受けることになる。これにより、縦白スジの要因となる異物Ｘは、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向の下流側へと押し出される。
【００９５】
ここで、異物除去工程時に画像形成時よりも裏面ニップＮ３を長くする程度は、転写シート５１の表面に付着した異物による画像不良を十分に抑制できるように適宜設定できる。
【００９６】
又、異物除去工程の実施期間の長さ、即ち、本実施例では裏面ニップＮ３の幅を拡大した状態で中間転写ベルト７を移動させる期間の長さは、転写シート５１の表面に付着した異物による画像不良を十分に抑制できるように適宜設定できる。但し、裏面ニップＮ３の幅を拡大した後、少なくともその拡大した分の裏面ニップＮ４の幅と、画像形成時の裏面ニップＮ３の幅とを足した長さだけ中間転写ベルト７が移動する間は、その裏面ニップＮ３の幅を拡大した状態を維持することが好ましい。これにより、効率的に転写シート５１の表面に付着していた異物Ｘを、裏面ニップＮ３よりも中間転写ベルト７の移動方向の下流側へと押し出すことができる。
【００９７】
尚、より上流の一次転写装置５から押し出された異物Ｘは、異物除去工程を実行するごとに順次下流側へと搬送されて行き、最終的に内周面クリーニング部材５７で回収される。
【００９８】
以上のように、本実施例では、非画像形成時に、画像形成時よりも一次転写装置５の押圧力を増加させた状態で、中間転写ベルト７を移動させる。このような構成とすることで、非画像形成時に、画像形成時よりも中間転写ベルト７の移動方向における裏面ニップＮ３の長さを長くした状態で、中間転写ベルト７を移動させることができる。これによって、トナーや紙粉など中間転写ベルト７の外周面側から内周面側へと侵入する異物や、画像形成装置１００の使用に伴って中間転写ベルト７の内周面側で発生する削れ粉などが原因となって発生する画像不良（縦白スジ）を抑制することができる。
【００９９】
８．評価試験
８−１．本実施例の評価試験方法
本実施例における、転写シート５１の表面に付着した異物Ｘの除去効果を、次の方法により評価した。
【０１００】
装置寿命に相当する３００００枚の通紙を実施し、寿命初期及び寿命末期の通紙後の縦白スジの発生本数を確認した。縦白スジの確認には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全面ハーフトーン画像をそれぞれ５枚ずつ計２０枚印刷し、縦白スジの総発生数をすべてカウントした。又、３００００枚の通紙時に形成する画像のパターンには、１０ｍｍ×１０ｍｍのＫ単色の格子パターンを用いた。又、この評価試験において、記録材Ｐとしては、全てＡ４サイズ、坪量８０ｇ／ｃｍ2の用紙を用いた。
【０１０１】
８−２．比較例の評価試験方法
比較例として、異物除去工程を実施しない場合についても、上記本実施例の場合と同様の評価試験を行った。
【０１０２】
比較例の画像形成装置は、本実施例に従う異物除去工程を実施しないことを除いて本実施例の画像形成装置と同じである。
【０１０３】
８−３．評価結果
本実施例、比較例の縦白スジの発生本数は表１のようになった。尚、表１には、便宜上、後述する実施例２、３に関する評価結果も併せて示している。
【０１０４】
【表１】
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【０１０５】
（１）寿命初期状態での評価結果
先ず、比較例及び本実施例について、装置寿命初期における縦白スジの発生本数について説明する。
【０１０６】
異物除去工程を実施した本実施例でも、異物除去工程を実施しなかった比較例でも、装置寿命初期においては、縦白スジは全く発生しなかった。
【０１０７】
（２）寿命末期状態での評価結果
次に、比較例及び本実施例について、装置寿命末期における縦白スジ発生本数について説明する。
【０１０８】
異物除去工程をしなかった比較例では、縦白スジ発生本数は、２０枚のハーフトーン画像において１３６本であった。つまり、各ページに平均６．８本の縦白スジが発生したことになる。
【０１０９】
又、比較例では、転写シート５１の表面における、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向上流付近には、縦白スジ発生箇所と対応した位置以外にも、多数の異物Ｘが付着していた。
【０１１０】
一方、異物除去工程を実施した本実施例では、縦白スジ発生本数は、２０枚のハーフトーン画像において６本であった。つまり、各ページに平均０．３本の縦白スジが発生したことになる。しかし、いずれの縦白スジもごく軽微なものであり、実使用上は問題ないレベルであった。
【０１１１】
又、本実施例では、転写シート５１の表面における、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向上流付近には、異物はほとんど見られなかった。そして、内周面クリーニング部材７４の表面（中間転写ベルト側の面）に形成された凹部に多数の異物が付着しているのが確認された。これらのことから、転写シート５１の表面に付着した異物Ｘが、異物除去工程において中間転写ベルト７の移動方向下流側に搬送されて、内周面クリーニング部材７４によって正常に回収されることが確認できた。
【０１１２】
このように、本実施例では、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と接触して移動可能なベルト体７と、を有する。又、画像形成装置１００は、ベルト体７を挟んで像担持体１と対向する位置に配置され、移動するベルト体７に接触してこれを摺擦し、電圧が印加されることで像担持体１からベルト体７にトナー像を転写させる転写部材５１を有する。又、画像形成装置１００は、像担持体１に向けて転写部材５１を付勢してベルト体７と転写部材５１との間の接触領域Ｎ３を形成する付勢手段を有する。本実施例では、押圧バネ５５、受け部５６、カム５７及びカムシャフト５８などによって付勢手段が構成される。又、本実施例の画像形成装置１００は、ベルト体７の移動方向における接触領域Ｎ３の長さを変更する変更手段と、非画像形成時に転写部材５１の表面を清掃する清掃動作を実行させる制御手段１５１と、を有する。本実施例では、カム５７、カムシャフト５８、カム駆動モータＭ３などによって変更手段が構成される。そして、制御手段１５１は、清掃動作において、次のような状態で、ベルト体７を移動させる。即ち、ベルト体７の移動方向における接触領域Ｎ３の長さを変更手段によって画像形成時よりも長くして、画像形成時に接触領域Ｎ３よりもベルト体７の移動方向上流側にある転写部材５１の表面が接触領域Ｎ３に含まれるようにした状態である。特に、本実施例では、制御手段１５１は、清掃動作時に、付勢手段によるベルト体７に対する転写部材５１の押圧力を、画像形成時の上記押圧力よりも大きくさせる。又、本実施例では、画像形成装置１００は、ベルト体７の転写部材５１が接触する側の面の付着物を回収する回収手段７４を有する。
【０１１３】
以上説明したように、本実施例によれば、一次転写装置５の押圧力を変化させ、裏面ニップＮ３を拡大した状態で中間転写ベルト７を移動させることによって、転写シート５１の表面に付着した異物を除去することができる。これによって、画像形成装置１００や中間転写ベルト７の寿命の初期から末期まで、安定して良好な転写性を維持することができる。
【０１１４】
実施例２
次に、本発明に係る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のものと同じである。従って、本実施例の画像形成装置において、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。
【０１１５】
１．異物除去工程
本実施例では、実施例１と同様に一次転写装置５における裏面ニップＮ３の幅を拡大することに加え、転写シート５１と中間転写ベルト７との静電引力（以下「吸着力」という。）の上昇を利用して、異物の除去効果を高める。
【０１１６】
図９は、本実施例における画像形成時及び異物除去工程時の、中間転写ベルト７の駆動、一次転写装置５の押圧力、及び一次転写バイアスと帯電バイアスとの電位差の時間推移を示す。
【０１１７】
本実施例では、画像形成時には、転写シート５１には一次転写バイアスとして＋５００Ｖが印加され、帯電ローラ２には帯電バイアスとして−１０００Ｖが印加される。即ち、帯電バイアスと一次転写バイアスとの電位差は１５００Ｖに維持されている。これにより、一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との間に電位差が形成される。この電位差は画像形成に最適となるように設定されている。尚、画像形成時の一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位は、通常感光ドラム１の表面の多くを占める非画像部の表面電位である。
【０１１８】
一方、異物除去工程時には、転写シート５１には一次転写バイアスとして＋２０００Ｖが印加され、帯電ローラ２には帯電バイアスとして−１０００Ｖが印加される。即ち、帯電バイアスと一次転写バイアスとの電位差は３０００Ｖに維持されている。これにより、一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との間の電位差は、画像形成時よりも大きくなる。
【０１１９】
又、実施例１と同様に、画像形成時の一次転写装置５の押圧力は２５０ｇｆであり、異物除去工程時の一次転写装置５の押圧力は５５０ｇｆである。
【０１２０】
２．吸着力
次に、転写シート５１と中間転写ベルト７との間に働く吸着力について説明する。
【０１２１】
先ず、図１０及び図１１を参照して、転写シート５１と中間転写ベルト７との間に働く吸着力を説明するために実施したモデル実験について説明する。
【０１２２】
図１０は、上記モデル実験の実験系の要部の模式的な断面図である。図１０に示すように、電気的に接地された支持台２０１と中間転写ベルト７の外周面とを、互いに接するように隙間無く貼り合わせる。その上に、一次転写装置５の押圧力相当の重り２０２を貼り付けた転写シート５１を、中間転写ベルト７の内周面と接するように配置する。又、転写シート５１には、外部の電源装置２０３によって任意の電圧を印加できるようにする。又、重り２０２にはデジタルフォースゲージ２０４が取り付けられており、中間転写ベルト７の内周面上を転写シート５１が水平移動したときに、転写シート５１と中間転写ベルト７との間に働く引っ張り荷重を測定することができる。転写シート５１の移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【０１２３】
上記装置を用いて、転写シート５１と中間転写ベルト７との間に直流電圧を３０００Ｖまで、５００Ｖ刻みで印加した場合の、転写シート５１と中間転写ベルト７との間の引っ張り荷重を測定した。その測定結果を図１１に示す。
【０１２４】
尚、この場合の引っ張り荷重とは、重り２０２と転写シート５１とが中間転写ベルト７に対して等速度で移動している動摩擦状態において示す荷重のことである。
【０１２５】
図１１に示すように、転写シート５１に印加する電圧の上昇に伴い、転写シート５１と中間転写ベルト７との間の引っ張り荷重は二次関数的に上昇する。つまり、印加バイアス０Ｖの状態での引っ張り荷重は、重り２０２及び転写シート５１の荷重を合わせた垂直抗力による引っ張り荷重を示している。これに対して、転写シート５１に電圧を印加することによって、転写シート５１と中間転写ベルト７との間に働く吸着力が引っ張り荷重として加算されていることがわかる。即ち、転写シート５１と電気的に接地された支持台２０１との電位差が大きくなるにつれて、転写シート５１と中間転写ベルト５との間に働く吸着力は大きくなる。つまり、画像形成装置１００においては、一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との電位差が大きくなるにつれて、転写シート５１と中間転写ベルト５との間に働く吸着力は大きくなる。
【０１２６】
３．作用効果
次に、図１２及び図１３を参照して、本実施例の作用効果について説明する。
【０１２７】
図１２（ａ）は、画像形成時における一次転写ニップＮ１の付近の模式的な断面図である。転写シート５１が画像形成時に中間転写ベルト７から受ける摩擦力ＦＡは、次のように表される。即ち、押圧バネ５５によって一次転写装置５にかかる荷重２５０ｇｆにより発生する摩擦力２５０ｇｆと、一次転写バイアスと帯電バイアスとの電位差１５００Ｖによる吸着力から発生する摩擦力との合力として表される。又、転写シート５１の表面の異物Ｘは、転写シート５１に上記摩擦力ＦＡが働いた状態の裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向上流近傍に付着している。
【０１２８】
図１２（ｂ）は、異物除去工程を実施した直後の一次転写ニップＮ１の付近の模式的な断面図である。転写シート５１が異物除去工程時に中間転写ベルト７から受ける摩擦力ＦＢは、次のように表される。即ち、押圧バネ５５によって一次転写装置５にかかる荷重５５０ｇｆにより発生する摩擦力５５０ｇｆと、一次転写バイアスと帯電バイアスとの電位差３０００Ｖによる吸着力から発生する摩擦力との合力として表される。又、ＦＢ＞ＦＡとなるように設定されている。
【０１２９】
そして、この状態で中間転写ベルト７を回転させた直後に、転写シート５１の表面の異物Ｘが裏面ニップＮ３の内部に含まれることになる。
【０１３０】
つまり、本実施例の転写シート５１は、弾性を有する超高分子導電ポリエチレンシートである。そのため、図１３に示すように、中間転写ベルト７の移動方向における転写シート５１の長さは、異物除去工程による摩擦力の上昇に伴って一次関数的に伸長する。その結果、画像形成時に転写シート５１の表面に付着した異物Ｘは、中間転写ベルト７の移動方向、つまり、裏面ニップＮ３に近づく方向に移動する。そして、転写シート５１が閾値Ｆ０以上の摩擦力を受けた場合に、異物Ｘは裏面ニップＮ３に含まれることになる。
【０１３１】
即ち、ＦＡ＜Ｆ０＜ＦＢの関係とすることによって、異物除去工程を実施した直後に、転写シート５１の中間転写ベルト７の移動方向上流近傍に付着した異物Ｘが、裏面ニップＮ３に含まれ易くなり、中間転写ベルト７の移動による搬送力を強く受け易くなる。これにより、縦白スジの要因となる異物Ｘは、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向の下流側へと押し出され易くなる。
【０１３２】
ここで、異物除去工程時に画像形成時よりも一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との電位差を大きくする程度は、上記摩擦力の関係を達成することによる効果を十分に得られるように適宜設定できる。
【０１３３】
尚、本実施例では、異物除去工程時に一次転写バイアスを画像形成時から変更することによって、異物除去工程時の一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との電位差を画像形成時よりも大きくした。しかし、これに限定されるものではなく、上記電位差の変更は、帯電バイアスを変更することで行ってもよいし、帯電バイアスと一次転写バイアスとの両方を変更することで行ってもよい。即ち、帯電バイアス及び一次転写バイアスのうち少なくとも一方を制御することで、上記電位差を制御することができる。
【０１３４】
以上のように、本実施例では、異物除去工程時に、画像形成時よりも一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との電位差を大きくする。これによって、トナーや紙粉など中間転写ベルト７の外周面側から内周面側へと侵入する異物や、画像形成装置１００の使用に伴って中間転写ベルト７の内周面側で発生する削れ粉などが原因となって発生する画像不良（縦白スジ）を更に効果的に抑制できる。
【０１３５】
４．評価試験
４−１．評価試験方法
実施例１について行ったものと同じ評価試験を本実施例についても行った。
【０１３６】
８−２．評価結果
前述の表１に、本実施例の縦白スジの発生本数についても併せて示している。
【０１３７】
表１に示すように、本実施例では、装置寿命初期においては、縦白スジは全く発生しなかった。
【０１３８】
又、本実施例では、装置寿命末期においても、装置寿命初期と同様に、縦白スジは全く発生しなかった。
【０１３９】
又、本実施例では、装置寿命末期でも、転写シート５１の表面における、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向上流付近には、異物は全く見られなかった。そして、実施例１の場合と同様に、内周面クリーニング部材７４の表面に形成された凹部に多数の異物が付着しているのが確認された。
【０１４０】
このように、画像形成装置１００は、電圧が印加されることで像担持体１を帯電させる帯電手段２を有している。そして、本実施例では、制御手段１５１は、清掃動作時に、ベルト体７に接触する像担持体１の表面電位と転写部材５１の電位との電位差を、画像形成時の上記電位差よりも大きくさせる。
【０１４１】
以上説明したように、本実施例によれば、異物除去工程時に、一次転写部Ｎ１における感光ドラム１の表面電位と転写シート５１の電位との電位差を大きくすることによって、転写シート５１の表面に付着した異物を除去する効果を向上することができる。これによって、画像形成装置１００や中間転写ベルト７の寿命の初期から末期まで、安定して良好な転写性を維持することがより容易となる。
【０１４２】
実施例３
次に、本発明に係る更に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のものと同じである。従って、本実施例の画像形成装置において、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。
【０１４３】
１．異物除去工程
本実施例では、実施例１と同様に一次転写装置５における裏面ニップＮ３の幅を拡大することに加え、転写シート５１と中間転写ベルト７との間に働く静止摩擦力を利用して、異物の除去効果を高める。
【０１４４】
図１４は、本実施例における画像形成時及び異物除去工程時の、中間転写ベルト７の駆動、一次転写装置５の押圧力、及び一次転写バイアスと帯電バイアスとの電位差の時間推移を示す。
【０１４５】
本実施例では、異物除去工程時に、中間転写ベルト７の駆動手段としての駆動モータを所定時間駆動し、その後所定時間停止するという断続駆動を複数回繰り返す動作を行う。
【０１４６】
又、本実施例では、画像形成時及び異物除去工程時のいずれにおいても、転写シート５１には一次転写バイアスとして＋５００Ｖが印加され、帯電ローラ２には帯電バイアスとして−１０００Ｖが印加される。即ち、帯電バイアスと一次転写バイアスとの電位差は１５００Ｖに維持されている。この電位差は画像形成に最適となるように設定されている。
【０１４７】
又、実施例１と同様に、画像形成時の一次転写装置５の押圧力は２５０ｇｆであり、異物除去工程時の一次転写装置５の押圧力は５５０ｇｆである。
【０１４８】
２．作用効果
次に、図１５及び図１６を参照して、本実施例の作用効果について説明する。
【０１４９】
図１５は、静止摩擦力及び動摩擦力を測定するために一般的に用いられている測定装置の概要図である。図１５の測定装置は、測定試料である試験片３０１と、支持台に固定された相手材である試験片３０２との間に働く摩擦力を、試験片３０１を定速で移動させることによって測定するものである。試験片３０１と試験片３０２とを互いに密着させた状態で、試験片３０１の上に重り３０３を乗せる。試験片３０１には、試験機が動き始めるときの衝撃を吸収するためのバネ３０４を介して、ロードセル３０５が接続されている。
【０１５０】
図１６は、図１５の測定装置による試験結果を示す。試験片３０１が移動し始める瞬間に示す摩擦力の最初のピークが、静摩擦力ＦＳである。又、引き続き試験片３０１が移動している間に示す摩擦力が、動摩擦力ＦＤである。又、静摩擦力ＦＳと動摩擦力ＦＤとの間には、ＦＳ＞ＦＤの関係が成立することが知られている。
【０１５１】
つまり、本実施例のように、異物除去工程時に、中間転写ベルト７の断続駆動を複数回繰り返すことによって、中間転写ベルト７と転写シート５１との間に動摩擦力よりも大きな静止摩擦力が働くことがわかる。
【０１５２】
これによって、中間転写ベルト７を連続的に駆動した場合よりも大きな摩擦力が転写シート５１に働く。そのため、転写シート５１の表面に付着している異物Ｆを更に効果的に除去することが可能となる。
【０１５３】
尚、中間転写ベルト７から転写シート５１が受ける摩擦力の上昇と、転写シート５１の表面の異物Ｆの異物除去効果との関係については、実施例２で説明したとおりである。
【０１５４】
ここで、異物除去工程時に中間転写ベルト７の駆動／停止を繰り返す回数は、上記静止摩擦力による効果を十分に得られるように適宜設定できる。
【０１５５】
本実施例では、図１４に示すように、中間転写ベルト７を移動させ（移動速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ）、その後停止するという断続駆動を、７回繰り返した。
【０１５６】
以上のように、本実施例では、異物除去工程時に、中間転写ベルト７の断続駆動を複数回繰り返す。これによって、トナーや紙粉など中間転写ベルト７の外周面側から内周面側へと侵入する異物や、画像形成装置１００の使用に伴って中間転写ベルト７の内周面側で発生する削れ粉などが原因となって発生する画像不良（縦白スジ）を更に効果的に抑制できる。
【０１５７】
３．評価試験
３−１．評価試験方法
実施例１について行ったものと同じ評価試験を本実施例についても行った。
【０１５８】
３−２．評価結果
前述の表１に、本実施例の縦白スジの発生数についても併せて示している。
【０１５９】
表１に示すように、本実施例では、装置寿命初期においては、縦白スジは全く発生しなかった。
【０１６０】
又、本実施例では、装置寿命末期においも、装置寿命初期と同様に、縦白スジは全く発生しなかった。
【０１６１】
又、本実施例では、装置寿命末期でも、転写シート５１の表面における、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向上流付近には、異物は全く見られなかった。そして、実施例１の場合と同様に、内周面クリーニング部材７４の表面に形成された凹部に多数の異物が付着しているのが確認された。
【０１６２】
このように、本実施例では、制御手段１５１は、清掃動作時に、ベルト体７の駆動手段によるベルト体７の駆動、停止を複数回繰り返させる。
【０１６３】
以上説明したように、本実施例によれば、異物除去工程時に、中間転写ベルト７の断続駆動を複数回繰り返すことによって、転写シート５１の表面に付着した異物を除去する効果を向上することができる。これによって、画像形成装置１００や中間転写ベルト７の寿命の初期から末期まで、安定して良好な転写性を維持することがより容易となる。
【０１６４】
尚、本実施例のように異物除去工程時に中間転写ベルト７の断続駆動を複数回繰り返す動作を、実施例２の異物除去工程に適用してもよく、これにより異物除去効果を更に高めることができる。
【０１６５】
他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１６６】
上述の実施例では、カム５７の回転によって、一次転写装置５の押圧状態が２相変化する場合について例示した。しかし、裏面ニップＮ３の上流の転写シート５１の表面に滞留した異物を除去できる構成であれば、これに限定されるものでない。例えば、必要に応じて複数段階又は連続的に変化するよう設定してもよく、異物除去工程時に適宜カム５７を回転してもよい。
【０１６７】
又、上述の実施例では、カム５７を用いて異物除去工程時に一次転写装置５の押圧力を大きくして、裏面ニップＮ３の幅を拡大する構成を例示した。しかし、裏面ニップＮ３の上流の転写シート５１の表面に滞留した異物を除去できる構成であれば、これに限定されるものでない。例えば、図１７に示すように、転写シート５１が中間転写ベルト７の裏面に対して近づく方向又は離間する方向に移動するように、一次転写装置５を揺動可能に支持する。典型的には、その揺動中心が一次転写部Ｎ１における感光ドラム１及び中間転写ベルトの表面の移動方向と直交する方向を向き、又その揺動中心が感光ドラム１の中心と一次転写ニップＮ１とを結ぶ直線上には存在しない構成とする。図示の例では、感光ドラム１の中心と一次転写ニップＮ１とを結ぶ直線よりも中間転写ベルト７の移動方向の上流側に揺動中心としての回動軸１０６が設けられている。そして、異物除去工程時に、該回動軸１０６を駆動手段（図示せず）によって回動させて、一次転写装置５を揺動させることで、裏面ニップＮ３の幅を拡大することができる。これによって、上述の実施例と同様に、画像形成時の裏面ニップＮ３の上流付近の異物Ｆが付着した転写シート５１の表面を、異物除去工程時に裏面ニップＮ３内に含めることができる。この場合、回動軸１０６、回動軸を回動させる駆動手段（図示せず）などによって、裏面ニップＮ３の中間転写ベルト７の移動方向の長さを変更する変更手段が構成される。
【０１６８】
又、実施例２では、実施例１の付勢手段によるベルト体に対する転写部材の押圧力を清掃動作時に画像形成時よりも大きくする構成に加えて、像担持体の表面電位と転写部材の電位との電位差を清掃動作時に画像形成時よりも大きくした。しかし、付勢手段によるベルト体に対する転写部材の押圧力を清掃動作時と画像形成時とで変更することなく、像担持体の表面電位と転写部材の電位との電位差を清掃動作時に画像形成時よりも大きくすることもできる。この場合も、実施例２で説明した通り、転写部材が伸長することにより、ベルト体の移動方向におけるベルト体と転写部材との間の接触領域の長さは、画像形成時よりも長くなる。そして、画像形成時に該接触領域よりもベルト体の移動方向上流側にある転写部材の表面が該接触領域に含まれるようになる。そして、この状態でベルト体が移動することで、異物を接触領域のベルト体の移動方向の下流側へ押し出すことができる。例えば、実施例２と同様の構成において、画像形成時と清掃動作時とで一次転写装置５の押圧力をいずれも２５０ｇｆとした場合、前述と同様の評価試験において実施例１と同様の評価結果が得られる。この場合、一次転写電源Ｅ３、帯電電源Ｅ１、或いは一次転写電源Ｅ３及び帯電電源Ｅ１などによって上記接触領域を変更する変更手段が構成される。
【０１６９】
同様に、実施例３では、実施例１の付勢手段によるベルト体に対する転写部材の押圧力を清掃動作時に画像形成時よりも大きくする構成に加えて、清掃動作時にベルト体の駆動手段によるベルト体の駆動、停止を複数回繰り返した。しかし、付勢手段によるベルト体に対する転写部材の押圧力を清掃動作時と画像形成時とで変更することなく、清掃動作時にベルト体の駆動手段によるベルト体の駆動、停止を複数回繰り返すこともできる。この場合も、実施例３で説明した通り、ベルト体が複数回にわたり停止状態から移動状態とされる際に、転写部材が伸長することにより、ベルト体の移動方向におけるベルト体と転写部材との間の接触領域の長さは、画像形成時よりも長くなる。そして、画像形成時に該接触領域よりもベルト体の移動方向上流側にある転写部材の表面が該接触領域に含まれるようになる。そして、この状態でベルト体が移動することで、異物を接触領域のベルト体の移動方向の下流側へ押し出すことができる。例えば、実施例３と同様の構成において、画像形成時と清掃動作時とで一次転写装置５の押圧力をいずれも２５０ｇｆとした場合、前述と同様の評価試験において実施例１と同様の評価結果が得られる。この場合、中間転写体駆動モータＭ２などによって上記接触領域を変更する変更手段が構成される。
【０１７０】
又、上述の実施例では、一次転写装置５が弾性部材で形成された押圧部材５２と転写シート５１とを有する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、一次転写装置５が押圧部材５２を有していない構成であってもよい。この場合、支持部材５３が中間転写ベルト７の裏面に対して所定の位置にあるときに、転写シート５１は、典型的には、それ自体の弾性力により中間転写ベルト７の裏面に適当な圧力で接触する。
【０１７１】
又、上述の実施例では、画像形成装置は、画像形成部を４つ有している。しかし、これに限定されるものではなく、画像形成部の数は必要に応じて適宜設定すればよい。
【０１７２】
又、上述の実施例では、プロセスカートリッジ１２０として、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段とを一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかし、プロセスカートリッジはこれに限定されるものではない。プロセスカートリッジは、感光体の他に、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも１つを一体に有していればよい。
【０１７３】
又、上述の実施例では、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば各感光体やプロセス手段がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各感光体やプロセス手段がそれぞれ着脱可能な画像形成装置であってもよい。
【０１７４】
又、上述の実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複写機、ファクシミリ装置などの他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機などの他の画像形成装置であってもよい。
【０１７５】
又、上述の実施例では、移動可能なベルト体は中間転写体であるものとして説明したが、これに限定されるものではない。移動可能なベルト体は、記録材を担持して搬送する記録材担持体であってもよい。図１８は、記録材担持体を備えた画像形成装置の概略構成を示す。図１８の画像形成装置において、図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いる。図１８の画像形成装置は、図１の画像形成装置における中間転写ベルト７に換えて、記録材担持体としての無端ベルト状の転写ベルト（記録材搬送ベルト）１０７を有する。そして、該転写ベルト１０７に担持された記録材Ｐ上に、各画像形成部Ｓで形成された各色のトナー像が、各転写部Ｎにおいて順次重ね合わせるようにして転写される。このような画像形成装置における転写装置１０５として、上述の実施例における一次転写装置５と同様のものを用いることができる。そして、この転写装置１０５に関して本発明を適用することにより、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
又、本発明は、中間転写体又は記録材担持体とされるベルト体の移動方向に沿って複数の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置に限定されるものではない。当業者には周知の通り、感光体に順次に形成される静電潜像を、複数の現像装置によって順次に現像し、形成したトナー像を中間転写体又は記録材担持体に担持された記録材に順次に転写するようにした、所謂、１ドラム型の画像形成装置がある。図１９は、一例として、１ドラム型の中間転写方式の画像形成装置を示す。図１９の画像形成装置において、図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いる。１ドラム型の画像形成装置として、上記同様、中間転写体の代わりに記録材担持体を有するものもある。このような１ドラム型の画像形成装置においても、中間転写体又は記録材担持体とされる、ベルト体の内周面側に配置される一次転写装置又は転写装置に関して、本発明を適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１７７】
又、移動するベルト体に接触してこれを摺擦する固定配置された転写部材は、上述の実施例のようなシート状の転写部材である転写シートに限定されるものではない。例えば、ブレード状の転写部材やフィルム状の転写部材であってもよい。このような転写部材は、典型的には、ベルト体の移動方向の上流から下流に行くにつれてベルト体の裏面との距離が小さくなる表面を有する。但し、ベルト体の移動方向の上流から下流に行くにつれてベルト体の裏面との距離が大きくなる表面を有するものであってもよい。そして、画像形成時にこれらの表面に付着した異物を、非画像形成時にこれら表面の所定範囲を裏面ニップに含まれるようにした状態でベルト体を移動させる清掃工程を行うことで除去する。
【符号の説明】
【０１７８】
１          感光ドラム
２          帯電ローラ
３          露光装置
４          現像装置
５          一次転写装置
６          クリーニング装置
７          中間転写ベルト
８          二次転写ローラ
５１        転写シート
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2013217976.tif 000018
【図１６】
2013217976.tif 000019
【図１７】
2013217976.tif 000020
【図１８】
2013217976.tif 000021
【図１９】
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