JP2006251616A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニング手段として２本のブラシローラを有するものを用い、ベルト状転写体上のトナー像の転写材への転写が常に良好に実現される画像形成装置の提供。
【解決手段】 ベルト状転写体上に形成されたトナー像を静電的に転写させる転写手段と、残留トナーを除去するクリーニング手段とを具え、クリーニング手段は、導電性対向ローラと、各々ベルト状転写体を介してこれに押圧された２本の導電性ブラシローラとを有し、導電性対向ローラは接地電位に維持され、一方の導電性ブラシローラにトナーと逆極性のクリーニング電圧を印加し、他方の導電性ブラシローラにトナーと同極性のクリーニング電圧を印加し、一方の導電性ブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流の大きさと、他方の導電性ブラシローラに流れる同極性クリーニング電流の大きさとに基づいて、転写手段における転写条件が変更されるよう制御されることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式による画像形成装置に関する。

例えば、複写機、プリンタなどにおいて用いられる電子写真方式によるカラー画像形成方法においては、一般に、感光体上やベルト状転写体上などにおいてトナー像形成手段によりトナー像を形成させ、次いでこのトナー像を転写手段により転写材に転写させ、その後、転写材に対して定着処理を行うことによって可視画像が形成され、転写後において転写されずにベルト状転写体上の残留した残留トナーは、クリーニング手段により除去されることが行われている。

このようなクリーニング手段としては、例えば、導電性ブラシローラなどのバイアスローラによって静電的にトナーを除去するものがある。しかし、通常の場合、トナー像形成手段中の例えば現像器中におけるトナーの帯電極性が負極性であっても、ベルト状転写体上の残留トナーには、負極性に帯電したものおよび正極性に帯電したものが混在している。これは、転写手段に転写電流が供給されることにより形成される転写電界の作用により、トナーが現像器中の帯電極性と逆極性に帯電されることがあるという理由による。従って、このようなクリーニング手段においては１本のブラシローラによって両方の帯電極性の残留トナーを共に除去することは困難である、という問題がある。

このような問題を解決するために、例えば、２本のブラシローラを併用し、２本のブラシローラにそれぞれ正極性のクリーニング電圧および負極性のクリーニング電圧を印加する構成のクリーニング手段が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

一方、転写手段においてはトナー像を転写するための転写条件、例えば転写電流の大きさが適正な大きさであることが必要であるが、この適正な転写電流の大きさは経時的に変化するものであるにもかかわらず、転写性能に応じた制御がなされていない。
特開平６−１３０８７５号公報 特開平６−３３２３４２号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ベルト状転写体に対するクリーニング手段として２本のブラシローラを有するものを用いた画像形成装置において、転写手段において常に好適な転写性能が発揮されてベルト状転写体上のトナー像の転写材への転写が常に良好に実現され、その結果、画像欠陥のない画像が得られる画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、回転駆動されるベルト状転写体と、このベルト状転写体上に帯電されたトナーによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、ベルト状転写体上のトナー像を転写領域において静電的に転写させる転写手段と、ベルト状転写体上における残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを具える画像形成装置であって、
クリーニング手段は、ベルト状転写体の内周面に接する導電性対向ローラと、各々ベルト状転写体を介して当該導電性対向ローラに押圧された２本の導電性ブラシローラとを有してなり、
導電性対向ローラは接地電位に維持されると共に、一方の導電性ブラシローラにトナー像形成手段におけるトナーの帯電極性と逆極性の逆極性クリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源が設けられ、他方の導電性ブラシローラにトナー像形成手段におけるトナーの帯電極性と同極性の同極性クリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源が設けられ、
一方の導電性ブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流の大きさと、他方の導電性ブラシローラに流れる同極性クリーニング電流の大きさとに基づいて、転写手段における転写条件が変更されるよう制御されることを特徴とする。

この画像形成装置において、前記転写手段は、ベルト状転写体上のトナー像をトナーと逆極性の転写電流により転写させるものであって、
転写手段における転写条件の制御は、一方の導電性ブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流の大きさの初期値からの変位量が、他方の導電性ブラシローラに流れる同極性クリーニング電流の大きさの初期値からの変位量に比して大きい場合に転写電流が大きくなり、小さい場合に転写電流が小さくなるよう、行われることが好ましい。

本発明の画像形成装置においては、クリーニング手段における２本の導電性ブラシローラに接して、それぞれ別個にトナー回収ローラが設けられていることが好ましい。

本発明の画像形成装置によれば、クリーニング手段の２本の導電性ブラシローラは、ベルト状転写体上の残留トナーを、その帯電極性にかかわらず除去するものであるが、各々の導電性ブラシローラに流れるクリーニング電流の大きさを比較して得られる電気抵抗の大きさのバランスが、転写手段における転写電流の適正な転写電流の大きさからの変位量に対応したものとなるため、この変位量に応じて転写手段の転写条件を変更することによって、転写手段において常に好適な転写性能が発揮される状態を得ることができ、従って、ベルト状転写体上のトナー像の転写材への転写が常に良好に実現され、その結果、画像欠陥のない画像が得られる。

以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
この画像形成装置は、例えばカラー画像を形成する画像形成装置であって、複数の像担持体に形成される互いに異なる色のトナー像を、共通のベルト状転写体に順次に１次転写することにより当該ベルト状転写体上で各色のトナー像を重ね合わせ、このベルト状転写体上において形成されたカラートナー像を転写材に一括して転写することにより転写材Ｐ上において中間トナー像を形成する、いわゆる中間転写方式のものである。

この画像形成装置は、無端状のベルトからなり図１において矢印方向に循環移動されるベルト状転写体１７を具えており、このベルト状転写体１７の外周面領域に設けられたトナー像形成ユニット配置領域には、ベルト状転写体１７の移動方向に沿って、各々、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像およびブラックトナー像を形成する４つのトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが順次に互いに離間して並ぶよう設けられている。ベルト状転写体１７は、各々のトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおける１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に対接されながら循環移動されるよう、後述する導電性対向ローラ（以下、単に「対向ローラ」ともいう。）１７ａ、およびローラ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄよりなるローラ群に張架された状態とされている。

ベルト状転写体１７は、例えば体積低効率が１×１０⁸ 〜１×１０¹⁰Ωｃｍ、表面抵抗率が１×１０⁴ 〜１×１０¹²Ω／□である半導電性を有する無端状のベルトにより構成されている。表面抵抗率は、抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」（油化電子社製）を用い、常温常湿（温度２０±１℃、湿度５０±２％）環境下において、電圧１００Ｖを１０秒間印加することにより計測した値である。
このベルト状転写体１７は、例えば、熱硬化ポリイミド、変性ポリイミドなどのポリイミドにより形成されていることが好ましい。
また、このベルト状転写体１７の移動速度は、例えば２００〜５００ｍｍ／ｓｅｃとされる。

イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙにおいては、回転されるドラム状の感光体よりなる像担持体１０Ｙを具え、この像担持体１０Ｙの外周面領域において、各々、像担持体１０Ｙの回転方向に対して、帯電装置１１Ｙ、露光装置１２Ｙおよびイエロートナー像に係る現像剤により現像を行う現像器１３Ｙがこの順に並ぶよう配設されており、像担持体１０Ｙの回転方向における現像器１３Ｙより下流の位置に具えられた１次転写手段１４Ｙの下流の位置には、像担持体クリーニングブレードを具えた像担持体クリーニング手段１８Ｙが設けられている。

像担持体１０Ｙは、例えば、ドラム状金属基体の外周面に有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層を有するものであり、図１においては紙面に垂直な方向に伸びる状態で配設されている。

帯電装置１１Ｙは、例えばグリッド電極と放電電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２Ｙは、例えばレーザ照射装置よりなるものとされる。

現像器１３Ｙは、例えば、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブおよび像担持体１０Ｙとこの現像スリーブとの間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加手段（図示せず）が設けられてなるものである。

１次転写手段１４Ｙは、ベルト状転写体１７を介して像担持体１０Ｙの表面に押圧された状態で１次転写領域を形成するよう配設された１次転写ローラ１４１Ｙと、この１次転写ローラ１４１Ｙに接続された、例えば定電流電源よりなる転写電流供給装置（図示せず）とにより構成されており、転写電流供給装置によって１次転写ローラ１４１Ｙに電流が供給されることにより、像担持体１０Ｙ上におけるイエロートナー像をベルト状転写体１７に静電的に転写する、いわゆる接触転写方式のものである。

像担持体クリーニング手段１８Ｙの像担持体クリーニングブレードは、例えば、ウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材によって支持されると共に、先端部分が像担持体１０Ｙの表面に当接されるよう設けられており、像担持体クリーニングブレードの基端側から伸びる方向は、当接箇所における像担持体１０Ｙの回転による移動方向と反対方向である、いわゆるカウンター方向とされている。

他のトナー像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々についても、現像剤がイエロートナーの代わりにそれぞれマゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを含むものである他は、イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙと同様の構成とされている。ここに、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋとにより、トナー像形成手段が構成されている。

ベルト状転写体１７の移動方向におけるブラックトナーに係るトナー像形成ユニット３０Ｋより下流側の位置には、転写手段１４Ｓが設けられており、この転写手段１４Ｓは、ベルト状転写体１７を介してローラ１７ｄを押圧して転写領域を形成する転写ローラ１４１Ｓと、この転写ローラ１４１Ｓに接続された、転写電流供給装置１４２Ｓとにより構成されており、転写電流供給装置１４２Ｓによって転写ローラ１４１Ｓに転写電流が供給されることにより転写領域において形成される転写電界の作用によって、ベルト状転写体１７上に形成されたカラートナー像を、搬送されてきた転写材Ｐに転写して当該転写材Ｐ上に中間トナー像を形成する、いわゆる接触転写方式のものである。

この転写電流供給装置１４２Ｓに供給される転写電流の大きさは、後述する制御部３１により、例えば標準転写電流値、この標準転写電流値よりも大きい大転写電流値、および標準転写電流値よりも小さい小転写電流値の３段階の間で切換え可能とされている。

ベルト状転写体１７の移動方向における転写手段１４Ｓより下流側の位置には、ベルト状転写体１７上における残留トナーを除去するクリーニング手段１８Ｓが設けられている。このクリーニング手段１８Ｓは、図２に示すように、ベルト状転写体１７の内周面に接する状態に対向ローラ１７ａが設けられると共に、ベルト状転写体１７の外周面に接触された第１の導電性ブラシローラ（以下、「第１ブラシローラ」ともいう。）２２、この第１ブラシローラ２２に接触して設けられたトナー回収ローラを構成する第１フリッカー棒２３、およびこの第１フリッカー棒２３に接触して設けられたスクレーパ２４よりなる第１のブラシローラ系２１と、第１ブラシローラ２２よりもベルト状転写体１７の移動方向の上流側において当該ベルト状転写体１７の外表面に接触された第２の導電性ブラシローラ（以下、「第２ブラシローラ」ともいう。）２６、この第２ブラシローラ２６に接触して設けられたトナー回収ローラである第２フリッカー棒２７、およびこの第２フリッカー棒２７に接触して設けられた板状のスクレーパ２８よりなる第２のブラシローラ系２５とが設けられて構成されている。

対向ローラ１７ａは、ベルト状転写体１７を張架するためのローラとしても機能しており、アルミニウム芯金よりなるハードローラよりなり、例えばその外径は２０〜４０ｍｍである。

第１ブラシローラ２２は、ベルト状転写体１７を介して対向ローラ１７ａに押圧された状態に設けられている。この第１ブラシローラ２２は、例えば導電性ナイロンなどよりなるブラシ繊維がローラ基体の外周面に高密度に植設されてなるものであり、このブラシ繊維の繊維径は例えば５〜８デニール、ブラシ繊維の毛長は例えば２〜５ｍｍ、ブラシ繊維の電気抵抗値は例えば１×１０⁹ 〜１×１０¹¹Ω、ブラシ繊維のヤング率は例えば４９００〜９８００Ｎ／ｍｍ² 、植設密度（単位面積当たりのブラシ繊維数）は例えば５０〜２００ｋ本／ｉｎｃｈ² である。

第１ブラシローラ２２は、ベルト状転写体１７に対する食い込み量が１ｍｍとなるように設定されている。ここで、「ベルト状転写体に対する食い込み量」とは、ベルト状転写体１７が存在しなかったときの、第１ブラシローラ２２に植設されたブラシ繊維の先端がベルト状転写体内に入り込む最大値である。

第１のブラシローラ系２１の第１フリッカー棒２３は、第１ブラシローラ２２からトナーを除去するためのものであり、例えばその外径が１０〜２０ｍｍである、例えばステンレス製のものとされる。この第１フリッカー棒２３は、第１ブラシローラ２２に対する食い込み量が１ｍｍとなるように設定されている。ここで、「第１ブラシローラに対する食い込み量」とは、第１フリッカー棒２３が存在しなかったときの、第１ブラシローラ２２に植設されたブラシ繊維の先端が第１フリッカー棒２３内に入り込む最大値である。
また、スクレーパ２４は、当該第１フリッカー棒２３に付着したトナーを機械的に除去するための板状のものであり、例えばその厚さは０．０５ｍｍである。

第２ブラシローラ２６は、ベルト状転写体１７を介して対向ローラ１７ａに押圧された状態に設けられている。
第２のブラシローラ系２５の第２ブラシローラ２６、第２フリッカー棒２７およびスクレーパ２８は、それぞれ第１のブラシローラ系２１の第１ブラシローラ２２、第１フリッカー棒２３、およびスクレーパ２４と同様の材料よりなるものであり、第２ブラシローラ２６のベルト状転写体１７に対する食い込み量が１ｍｍ、第２フリッカー棒２７の第２ブラシローラ２６に対する食い込み量が１ｍｍとなるように設定されている。

ブラシローラ２２、２６は、各々、ベルト状転写体１７との当接箇所において当該ベルト状転写体１７の移動方向と逆方向（図２において時計方向）に移動するよう例えば２００〜５００ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転され、フリッカー棒２３、２７は、ブラシローラ２２、２６と同方向（図２においては反時計方向）に回転される。

このクリーニング手段１８Ｓにおいては、第１ブラシローラ２２にトナー像形成手段の現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおけるトナーの帯電極性（以下、「トナーの現像極性」ともいう。）と逆極性、例えば正極性の逆極性クリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源２９ａが第１フリッカー棒２３を介して設けられていると共に、第２ブラシローラ２６にトナーの現像極性と同極性、例えば負極性の同極性クリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源２９ｂが第２フリッカー棒２７を介して設けられ、さらに、対向ローラ１７ａは接地電位とされている。これにより、このクリーニング手段１８Ｓにおいては、クリーニング電圧印加用電源２９ａにより逆極性クリーニング電圧が印加されることによって第１ブラシローラ２２および対向ローラ１７ａをこの順に逆極性クリーニング電流が流れる電流路３３ａ、並びに、クリーニング電圧印加用電源２９ｂにより同極性クリーニング電圧が印加されることによって、各々導電性の対向ローラ１７ａおよび第２ブラシローラ２６をこの順に同極性クリーニング電流が流れる電流路３３ｂが形成される。

ブラシローラ２２、２６は、ベルト状転写体１７上の残留トナーを摺擦または接触して静電的に吸引して掻き取るためのものであり、例えば用いるトナーの現像極性が負極性であるとき、第１のブラシローラ２２はベルト状転写体１７上の残留トナーのうち負極性に帯電されたトナーを除去する機能を有し、一方、第２のブラシローラ２６はベルト状転写体１７上の残留トナーのうち正極性に帯電されたトナーを除去する機能を有する。

クリーニング電圧印加用電源２９ａによって第１ブラシローラ２２に印加される逆極性クリーニング電圧の大きさは、例えばトナーの現像極性が負極性である場合に、例えば＋１００〜＋８００Ｖとされ、クリーニング電圧印加用電源２９ｂによって第２ブラシローラ２６に印加される同極性クリーニング電圧の大きさは、例えばトナーの現像極性が負極性である場合に、例えば−１００〜−８００Ｖとされる。

そして、この画像形成装置においては、電流路３３ａに、逆極性クリーニング電流の大きさ（以下、「クリーニング電流値」ともいう。）Ｉａを検出するクリーニング電流検出器３２ａが設けられると共に、電流路３３ｂに、同極性クリーニング電流値Ｉｂを検出するクリーニング電流検出器３２ｂが設けられており、逆極性クリーニング電圧が印加されることによって電流路３３ａに流れるクリーニング電流値Ｉａと、同極性クリーニング電圧が印加されることによって電流路３３ｂに流れるクリーニング電流値Ｉｂとに基づいて、転写手段１４Ｓにおける転写条件が変更されるよう、制御部３１により制御される。
ここに、「転写条件」とは、転写手段１４Ｓの転写性能に直接的に影響を与える条件であり、この例の画像形成装置においては、転写条件として転写電流の大きさが選ばれ、制御部３１により、この供給される転写電流の大きさが変更されることとされる。

具体的には、ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ 、およびブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ が、それぞれ制御部３１において記憶されており、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの差の大きさ、すなわち変位量が、第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量よりも大きい場合、すなわち第１ブラシローラ２２の電気抵抗の大きさが第２ブラシローラ２６のそれよりも大きい場合には転写手段１４Ｓに供給される転写電流が大転写電流値とされ、一方、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの変位量が、第２ブラシローラ２６のクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量よりも小さい場合、すなわち第１ブラシローラ２２の電気抵抗の大きさが第２ブラシローラ２６のそれよりも小さい場合には、転写手段１４Ｓに供給される電流が小転写電流値とされる。

なお、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの差の大きさと、第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの差の大きさとが略同等である場合には、転写手段１４Ｓに供給される転写電流は標準転写電流値とされる。

クリーニング手段１８Ｓの初期値Ｉａ₀ は、例えば＋１６μＡとされ、初期値Ｉｂ₀ は、例えば−１６μＡとされる。
また、転写手段１４Ｓの標準転写電流値は、例えば５０μＡとされ、このとき、例えば大転写電流値が６０μＡ、小転写電流値が４０μＡとされる。

＜トナー＞
以上の画像形成装置において用いられるトナーは、重量平均粒径が４〜７μｍの範囲のものが好ましい。重量平均粒径が４〜７μｍの範囲であるトナーを用いることにより、図示しない定着装置における定着工程において、転写材Ｐに対する付着性の過度なトナーや付着力の弱いトナーなどの存在を減らすことができ、安定した現像性を長期間にわたって得ることができると共に、高い転写効率が得られてハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した可視画像が形成される。
ここに、トナーの体積平均粒径は、「コールターカウンターＴＡ−II」または「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）を用いて測定した値である。

このようなトナーは、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られるものであり、例えば懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤などを添加して会合する方法で製造することができる。また、単量体とトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液とを混合して会合させる方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などにより製造することもできる。ここで、「会合」とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。また本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。

このようなトナーを製造する方法の一例を示せば、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤などの各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することでトナーを調製する。

以上のようなトナーの球形化度が、０．９４〜０．９８であることが好ましい。トナーの球形化度は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５００倍に拡大したトナー粒子像を５００個無作為にサンプリングして画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）によってトナー粒子像の解析を行い、下記式（１）によって算出されるものである。
式（１）；球形化度＝円相当径から求めた円の周囲長／粒子投影像の周囲長

球形化度が０．９４よりも小さいトナーは、粒子の凹凸が大きくなり、機械内での圧力により破壊されやすく、また現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいてトナー粒子が一様に帯電されないため、良好な可視画像を形成することができない。一方、球形化度が０．９８よりも大きいトナーは、粒子が真球に近すぎるものであるため、クリーニング性が劣ったものとなる。

本発明の画像形成装置においては、以上説明したような方法によって製造される、その形状が特定の条件を満たす小径の球形のトナーを含有する現像剤を用いることにより、ハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した画質の可視画像を形成することができる。

以上説明したようなトナーは、一成分現像剤として用いても、二成分現像剤として用いてもよい。
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。

また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来より好適に利用されている材料を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものであることが好ましく、より好ましくは２５〜８０μｍのものである。
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。

この画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。すなわち、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々において、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが回転駆動され、この像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって所定の極性、例えば負極性に帯電され、次いで、像担持体の表面においてトナー像が形成されるべき画像形成領域に、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによって露光されることにより、照射箇所（露光領域）の電位が低下されて原稿画像に対応した静電潜像が像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成され、現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにより像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの表面電位と同じ極性、例えば負極性に帯電されたトナーが像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより各色のトナー像が形成される。

さらに、１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによりそれぞれの１次転写領域において各色のトナー像が、順次に１次転写されて重ね合わせられることにより、ベルト状転写体１７上にカラートナー像が形成される。

その後、制御部３１により適正な大きさに制御された転写電流が、転写電流供給装置１４２Ｓによって転写手段１４Ｓの転写ローラ１４１Ｓに供給されて、転写領域において転写電界が形成され、この転写電界の作用によって、ベルト状転写体１７上のカラートナー像が搬送されてきた転写材Ｐに転写され、その後、定着装置による定着工程が行われ、これによりカラー画像が形成される。

トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおいては、１次転写領域を通過して像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に残留する残留トナーが、像担持体クリーニング手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの像担持体クリーニングブレードにより除去される。

転写領域を通過してベルト状転写体１７上に残留する残留トナーは、クリーニング手段１８Ｓにより除去される。
具体的には、クリーニング電圧印加用電源２９ａにより電流路３３ａに同極性クリーニング電流が流されると共に、クリーニング電圧印加用電源２９ｂにより電流路３３ｂに逆極性クリーニング電流が流されることにより、第１ブラシローラ２２においては負極性に帯電されたトナーが静電的に除去され、一方、第２ブラシローラ２６においては正極性に帯電されたトナーが静電的に除去される。

第１ブラシローラ２２および第２ブラシローラ２６によって除去されたトナーは、フリッカー棒２３、２７によって掻き落とされ、このフリッカー棒２３、２７に付着したトナーは、スクレーパ２４、２８によって掻き落とされ、掻き落とされたトナーは、図示しない回収トレーにより回収されてリサイクルされる。

そして、クリーニング手段１８Ｓにおいては、制御部３１により、転写手段１４Ｓの転写電流の大きさが、クリーニング電流検出器３２ａ、３２ｂによって検出されたクリーニング電流値Ｉａ、Ｉｂに基づいて、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの変位量が、第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量よりも大きく、すなわち第１ブラシローラ２２の電気抵抗の大きさが第２ブラシローラ２６のそれよりも大きい場合には、転写電流の大きさの程度が補償されるよう大転写電流値とされ、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの変位量が、第２ブラシローラ２６のクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量よりも小さく、すなわち第１ブラシローラ２２の電気抵抗の大きさが第２ブラシローラ２６のそれよりも小さい場合には、転写電流の大きさが補償されるよう小転写電流値とされ、さらに、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの変位量が、第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量と略同等である場合には、標準転写電流値とされるよう制御され、その後、次の画像形成動作が開始される。

第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの変位量が、第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量よりも大きい場合、すなわち第１ブラシローラ２２の電気抵抗の大きさが第２ブラシローラ２６のそれよりも大きくて第１ブラシローラ２２における汚れ具合が第２ブラシローラ２６のそれよりも大きい場合には、転写電流が大きくなるので、転写手段１４Ｓにおけるトナーの現像極性と同極性のトナーの転写材Ｐへの転写が促進される。
一方、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａの初期値Ｉａ₀ からの変位量が、第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂの初期値Ｉｂ₀ からの変位量よりも小さい場合、すなわち第１ブラシローラ２２の電気抵抗の大きさが第２ブラシローラ２６のそれよりも小さくて第１ブラシローラ２２における汚れ具合が第２ブラシローラ２６のそれよりも小さい場合には、転写電流が小さくなるので、転写手段１４Ｓにおけるトナーの現像極性と同極性のトナーの転写材Ｐへの転写が抑制される。

以上の画像形成装置によれば、第１ブラシローラ２２に流れるクリーニング電流値Ｉａから求められる電気抵抗の大きさ、および第２ブラシローラ２６に流れるクリーニング電流値Ｉｂから求められる電気抵抗の大きさのバランスが、転写手段１４Ｓにおいて実際上供給された転写電流の、供給されるべき適正な転写電流の大きさからの変位量に対応したものとなるため、ブラシローラ２２、２６における電気抵抗の大きさのバランスに基づいて、転写手段１４Ｓの転写電流を、第１ブラシローラ２２の電気抵抗が大きい場合には大転写電流値とし、第２ブラシローラ２６の電気抵抗が大きい場合には小転写電流値とし、ブラシローラ２２、２６における電気抵抗の大きさが略同等である場合には標準転写電流値とするよう制御することによって、当該転写手段１４Ｓにおいて常に好適な転写性能が発揮される状態を得ることができ、従って、ベルト状転写体１７上のトナー像の転写材Ｐへの転写が常に良好に実現され、その結果、画像欠陥のない画像が得られる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、第１ブラシローラ２２に対してトナーの現像極性と同極性の同極性クリーニング電圧が印加され、第２ブラシローラ２６に対してトナーの現像極性と逆極性の逆極性クリーニング電圧が印加される構成とされてもよい。

以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１〜３＞
図１の構成に従って本発明に係る画像形成装置を製造した。この画像形成装置（「８０５０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）の改造機）の具体的な構成は以下に示す通りである。

（１）現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
（２）現像剤としては、負帯電特性を有するトナーが含有されたものを用いた。
（３）ベルト状転写体としては、表面抵抗率が１×１０¹¹Ω／□、体積抵抗率が１×１０⁹ Ωｃｍ、その周長が８６１ｍｍであるポリイミドよりなる無端状の半導電性樹脂ベルトよりなるものを用い、ベルトの移動速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃ、このベルトの張力（テンション）を４９Ｎに設定した。

（４）クリーニング手段としては、ベルト状転写体の内周面に接する状態に対向ローラが設けられると共に、ベルト状転写体を介してこの対向ローラに押圧された第１ブラシローラ、この第１ブラシローラに接触して設けられた第１フリッカー棒、およびこの第１フリッカー棒に接触して設けられた板状のスクレーパよりなる第１のブラシローラ系と、第１ブラシローラよりもベルト状転写体の移動方向の上流側において当該ベルト状転写体を介して対向ローラに押圧された第２ブラシローラ、この第２ブラシローラに接触して設けられた第２フリッカー棒、およびこの第２フリッカー棒に接触して設けられたスクレーパよりなる第２のブラシローラ系と、第１のブラシローラ系に接続された正極性のクリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源、および第２のブラシローラ系に接続された負極性のクリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源とを有し、対向ローラが接地電位に維持された構成のものを用いた。これらの構成部材の詳細な構成は以下の通りである。

（４−１）クリーニング手段の対向ローラとしては、その外径が３０ｍｍである、アルミニウム芯金よりなるハードローラよりなり、接地電位に維持されたものを用いた。
（４−２）クリーニング手段の第１ブラシローラおよび第２ブラシローラとしては、ブラシ繊維の繊維径が６デニール、ブラシ繊維の電気抵抗値が１×１０¹⁰Ω、毛長が５ｍｍ、ヤング率が９８００Ｎ／ｍｍ² である導電性ナイロンよりなるブラシ繊維が、植設密度が１００ｋ本／ｉｎｃｈ² でローラ基体の外周面に高密度に植設されてなるものを用い、各々のベルト状転写体に対する食い込み量を１ｍｍに設定した。

（４−３）クリーニング手段の第１フリッカー棒および第２フリッカー棒としては、その外径が１６ｍｍであるステンレス製のものを用い、その回転速度を２２０ｍｍ／ｓｅｃ、各々の第１ブラシローラおよび第２ブラシローラに対する食い込み量を１ｍｍに設定した。

（４−４）クリーニング手段のスクレーパとしては、厚さ０．０５ｍｍのステンレス製の板を用いた。

以上のような画像形成装置を用いて、第１ブラシローラに＋５００Ｖの逆極性クリーニング電圧を印加し、第２ブラシローラに−５００Ｖの同極性クリーニング電圧を印加し、制御部により、それぞれのブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流値Ｉａおよび同極性クリーニング電流値Ｉｂの大きさに基づいて下記表１の通りに転写電流の大きさを変更するよう制御した状態で、下記の実写テストを行った。結果を表１に示す。

〔実写テスト〕
Ａ４サイズの転写材を用い、各々のトナー像形成ユニットにおける非露光領域における有機感光体の表面電位を−７００Ｖ、露光領域における有機感光体の表面電位を−１００Ｖに設定し、それぞれ低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）、常温常湿環境下（温度２０℃、湿度５０％）、高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）において、各々印字率４０％の原稿画像を用いて２０００枚の可視画像を連続して出力し、得られた可視画像について画質を目視にて観察した。

＜比較例１〜２＞
制御部を設けず、転写電流の大きさを常に５０μＡと設定したことの他は実施例１と同様の構成の画像形成装置を用いて、それぞれ低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）、高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）において実施例１と同様の実写テストを行った。結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、制御部が設けられてそれぞれのブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流値および同極性クリーニング電流値の大きさに基づいて転写電流の大きさが変更された実施例に係る画像形成装置においては、形成された可視画像について、濃度ムラ、文字散りなどの画像欠陥は観察されず、転写手段においてトナー像が良好に転写材に転写されていることが理解される。
これに対して、制御部が設けられずに転写電流の大きさが常に５０μＡと設定され、低温低湿環境下（温度１０℃、湿度２０％）において実写テストが行われた比較例１に係る画像形成装置においては、転写電流過少であることによると推察される濃度ムラが観察された。さらに、制御部が設けられずに転写電流の大きさが常に５０μＡと設定され、高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８０％）において実写テストが行われた比較例２に係る画像形成装置においては、転写電流過多であることによると推察される文字散りが観察された。

本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。 図１の画像形成装置におけるクリーニング手段の周辺を拡大して示す説明図である。

符号の説明

１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 像担持体
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 帯電装置
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 露光装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 現像器
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ １次転写手段
１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋ １次転写ローラ
１４Ｓ 転写手段
１４１Ｓ 転写ローラ
１４２Ｓ 転写電流供給装置
１７ ベルト状転写体
１７ａ 対向ローラ
１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ ローラ
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ 像担持体クリーニング手段
１８Ｓ クリーニング手段
２１ 第１のブラシローラ系
２２ 第１ブラシローラ
２３ 第１フリッカー棒
２４ スクレーパ
２５ 第２のブラシローラ系
２６ 第２ブラシローラ
２７ 第２フリッカー棒
２８ スクレーパ
２９ａ、２９ｂ クリーニング電圧印加用電源
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ トナー像形成ユニット
３１ 制御部
３２ａ、３２ｂ クリーニング電流検出器
３３ａ、３３ｂ 電流路

Claims (3)

1. 回転駆動されるベルト状転写体と、このベルト状転写体上に帯電されたトナーによりトナー像を形成するトナー像形成手段と、ベルト状転写体上のトナー像を転写領域において静電的に転写させる転写手段と、ベルト状転写体上における残留トナーをクリーニングするクリーニング手段とを具える画像形成装置であって、
   クリーニング手段は、ベルト状転写体の内周面に接する導電性対向ローラと、各々ベルト状転写体を介して当該導電性対向ローラに押圧された２本の導電性ブラシローラとを有してなり、
   導電性対向ローラは接地電位に維持されると共に、一方の導電性ブラシローラにトナー像形成手段におけるトナーの帯電極性と逆極性の逆極性クリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源が設けられ、他方の導電性ブラシローラにトナー像形成手段におけるトナーの帯電極性と同極性の同極性クリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加用電源が設けられ、
   一方の導電性ブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流の大きさと、他方の導電性ブラシローラに流れる同極性クリーニング電流の大きさとに基づいて、転写手段における転写条件が変更されるよう制御されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写手段は、ベルト状転写体上のトナー像をトナーと逆極性の転写電流により転写させるものであって、
   転写手段における転写条件の制御は、一方の導電性ブラシローラに流れる逆極性クリーニング電流の大きさの初期値からの変位量が、他方の導電性ブラシローラに流れる同極性クリーニング電流の大きさの初期値からの変位量に比して大きい場合に転写電流が大きくなり、小さい場合に転写電流が小さくなるよう、行われることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. クリーニング手段においては、２本の導電性ブラシローラに接して、それぞれ別個にトナー回収ローラが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
   

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