JP2008076931A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】硬化膜としてＯＣＬ層などを有する像担持体に対して、放電生成物を長期間にわたって確実に除去することができ、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けや、" 雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ" 等に起因した画像の白抜けが発生するのを確実に防止する。
【解決手段】回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して、当該静電潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段によって可視化された現像像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、前記転写手段の下流側かつ前記帯電手段の上流側に配設され、前記像坦持体と接触する接触面にトナーを保持するトナー保持部材と、を備えた画像形成装置において、前記トナー保持部材が、割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子写真方式等を採用した複写機やプリンター等の画像形成装置に関し、特に感光体ドラム等の像担持体の表面に付着した放電生成物によって画像の白抜けが発生するのを確実に防止可能とした画像形成装置に関するものである。

特願２００５−１８３８８８号

従来、この種の電子写真方式等を採用した複写機やプリンター等の画像形成装置は、感光体ドラムの表面を帯電装置によって所定の電位に帯電した後、画像データに応じて画像露光を施すことにより静電潜像を形成し、この感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像装置により現像してトナー像とし、当該トナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。

上記帯電装置としては、印加電圧が相対的に低いなど、種々の利点を有する接触方式の帯電装置が主流となっている。この接触方式の帯電装置は、導電性の芯金の外周に導電性の弾性体を被覆した帯電ロールを感光体ドラムの表面に接触させ、当該帯電ロールに直流（ＤＣ）電圧又は交流（ＡＣ）電圧を重畳した直流（ＤＣ）を印加することにより、帯電ロールと感光体ドラム表面との間に微小ギャップ放電を発生させ、感光体ドラムの表面を所定の電位に帯電するように構成されている。

ところで、上記接触方式の帯電装置、特に、感光体ドラムの表面をより均一に帯電するために、交流（ＡＣ）電圧を重畳した直流（ＤＣ）を印加した接触帯電装置では、帯電ロールと感光体ドラム表面との間の微小ギャップで発生する放電量が多いため、多量の窒素酸化物やオゾン等の放電生成物が感光体ドラムの表面に付着する。

このように、接触帯電装置を使用した画像形成装置は、多量の窒素酸化物やオゾン等の放電生成物が感光体ドラムの表面に付着すると、当該感光体ドラムの表面に付着した放電生成物が、高温高湿環境下において、空気中の水分を吸湿して、静電潜像の電荷が逃げることにより、" Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けが発生することが知られている。

そこで、上記画像形成装置では、感光体ドラムの表面に付着した放電生成物を除去することにより、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けが発生するのを防止するため、感光体ドラムの表面に、十分に高い先端力で感光体ドラムの表面に当接する回転ブラシからなるクリーナーが用いられている。

しかしながら、上記感光体ドラムの表面に付着した多量の放電生成物を除去するために、感光体ドラムの表面に十分に高い先端力で当接する回転ブラシからなるクリーナーを用いた場合には、当該回転ブラシクリーナーによって、感光体ドラム表面の電荷輸送層（CTL ）が削られ、当該電荷輸送層（CTL ）の削りかすが感光体ドラム表面に再付着される。すると、上記感光体ドラム表面に再付着した電荷輸送層（CTL ）の削りかすが核となり、トナーの外添剤が堆積した状態で付着して、雨だれ状のＦｉ１ｍｉｎｇ（以下、「雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ」という。）が発生してしまうことになる。

この雨だれＦｉ１ｍｉｎｇが発生すると、当該雨だれＦｉ１ｍｉｎｇとして感光体ドラムの表面に付着しているトナーの外添剤が、高温高湿環境下において、空気中の水分を吸湿して、静電潜像の電荷が逃げることにより、やはり画像の白抜けが発生するという問題点を有していた。また、上記回転ブラシクリーナーの先端力が強いと、上述した雨だれＦｉ１ｍｉｎｇが発生する以外にも、感光体ドラムの表面が回転ブラシクリーナーによって掻き取られ、当該感光体ドラムの表面には、スクラッチ（引っ掻き傷）がひどく発生するという問題点をも有していた。

また、上記画像形成装置において、感光体ドラムの表面に付着した放電生成物を除去するために、回転ブラシクリーナーの代わりに、ブレードクリーナーを用いた場合であっても、当該ブレードの当接圧や設置角度などのパラメータを最適化することにより、放電生成物を除去することが可能である。

しかし、この場合には、感光体ドラム表面へ放電生成物が付着することによって、当該感光体ドラム表面の摩擦力が摩擦アップし、この感光体ドラム表面の摩擦力アップに起因したブレードのめくれや所謂" 鳴き" 、あるいはブレードエッジの欠けやブレードの極端な磨耗による放電生成物の除去不良などの障害が発生し、寿命が短くなってしまうという問題点を有していた。

そこで、本出願人は、感光体ドラム等の像担持体の表面に多量の放電生成物が付着することに伴う“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けや、当該“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けが発生するのを防止するために、回転ブラシクリーナーを用いることに起因する" 雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ" 等を防止するために、本出願人は、特願２００５−１８３８８８号に係る画像形成装置を既に提案している。

この特願２００５−１８３８８８号に係る画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像し、トナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記帯電手段の上流、且つ、前記転写手段の下流に設けられ、転写後の転写残留トナーを正規極性に帯電させる残留トナー帯電手段と、を有し、前記残留トナー帯電手段によって正規極性に帯電した転写残留トナーを、前記現像手段で回収する画像形成装置において、前記残留トナー帯電手段は、導電性を有し、前記像担持体に接触する不織布を備えるように構成したものである。

上記特願２００５−１８３８８８号に係る画像形成装置では、トナー自体に放電生成物が付着しやすい性質を利用して、トナーを多量に保持した不織布を、回転ブラシクリーナーやブレードクリーナーの上流側に設けることにより、比較的低い圧接力で像担持体の表面から放電生成物を除去することを可能にしている。また、上記残留トナー帯電手段は、像担持体に対して低い圧接力で圧接させれば良いため、前述したＦｉ１ｍｉｎｇやスクラッチ等の発生をも回避することができる。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特願２００５−１８３８８８号に係る画像形成装置の場合には、トナー保持部材として、多量のトナーを保持可能な不織布を使用している。

ところが、本発明者の更なる研究によれば、上記トナー保持部材として不織布を使用した場合には、確かに、当該不織布に多量のトナーを保持することが可能であるものの、不織布は、繊維が織られていないため、繊維が抜けやすく、抜けた繊維がクリーニングブレードに挟まり、クリーニング不良を発生させたり、現像器に入り込んで画像ディフェクトを発生させたりするという問題点を有していることが明らかとなってきた。

そこで、かかる問題点を解決するためには、トナー保持部材として、多量のトナーを保持可能としたブラシを用いることが考えられる。この多量のトナーを保持可能としたブラシとしては、低デニールの繊維を高密度に植毛したものが有利であることになる。

しかし、表面に硬化膜としてＯＣＬ（Ｏｖｅｒ Ｃｏａｔ Ｌａｙｅｒ）を有する硬度の高い感光体ドラムの場合には、放電生成物を除去するために、ブラシを比較的大きな圧力で感光体ドラムの表面に圧接させる必要があるが、トナー保持部材として、低デニールの繊維を高密度に植毛したブラシを用いると、多量のトナーを保持することができる反面、ブラシの感光体ドラムに対する圧接力が弱すぎたり、特に、長期的にはブラシの繊維がへたりやすく、放電生成物を長期にわたって安定して除去することができないという問題点を有していた。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、硬化膜としてＯＣＬ層などを有する像担持体に対して、放電生成物を長期間にわたって確実に除去することができ、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けや、" 雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ" 等に起因した画像の白抜けが発生するのを確実に防止可能とした画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して、当該静電潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段によって可視化された現像像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、前記転写手段の下流側かつ前記帯電手段の上流側に配設され、前記像坦持体と接触する接触面にトナーを保持するトナー保持部材と、を備えた画像形成装置において、
前記トナー保持部材が、割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなることを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記トナー保持部材に含まれる繊維は、先端から繊維の長さ方向の途中までのみ割繊処理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である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記トナー保持部材は、捲縮処理した繊維を含むブラシ状部材からな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である。

又、請求項４に記載された発明は、前記トナー保持部材は、導電性を有する繊維を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、前記像担持体は、表面層が硬化処理された層からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

また、請求項６に記載された発明は、前記トナー保持部材に所定のタイミングでトナーを供給するトナー供給モードを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

さらに、請求項７に記載された発明は、前記所定のタイミングは、画像形成装置が設置されて始めて電源が投入された直後であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。

又、請求項８に記載された発明は、前記所定のタイミングは、一定の枚数だけ画像形成された後の画像形成動作中あるいは画像形成動作の開始前、あるいは画像形成動作の終了後であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。

更に、請求項９に記載された発明は、前記トナー供給モードでは、供給されたトナーを前記トナー保持部材に積極的に付着させる電圧を、当該トナー保持部材に印加することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

また、請求項１０に記載された発明は、前記電圧は、トナーの極性と逆極性の電圧であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置である。

さらに、請求項１１に記載された発明は、前記電圧は、少なくとも交番電圧を含む電圧であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置である。

又、請求項１２に記載された発明は、前記トナー保持部材の下流側かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体上の転写残留トナーを除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

更に、請求項１３に記載された発明は、前記クリーニング手段が回転ブラシであることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置である。

また、請求項１４に記載された発明は、前記クリーニング手段がクリーニングブレードであることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置である。

さらに、請求項１５に記載された発明は、前記トナー保持部材の下流側かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体上の転写残留トナーを処理するトナー処理手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

又、請求項１６に記載された発明は、前記トナー処理手段は、転写残留トナーを除去して一時的に保持する一時保持手段であることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置である。

更に、請求項１７に記載された発明は、前記トナー処理手段は、転写残留トナーを帯電させる残留トナー帯電手段であることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置である。

また、請求項１８に記載された発明は、前記トナー処理手段は、所定のタイミングで溜まったトナーを前記像担持体上に吐き出すことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

さらに、請求項１９に記載された発明は、前記トナー保持部材を前記像担持体の軸方向に沿って揺動させる揺動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

又、請求項２０に記載された発明は、前記トナー保持部材は、固定型のブラシ状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

更に、請求項２１に記載された発明は、前記トナー保持部材は、回転ロール型に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

また、請求項２２に記載された発明は、前記帯電手段は、交流電圧が重畳された直流電圧を印加する接触帯電手段であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

さらに、請求項２３に記載された発明は、前記帯電手段は、直流電圧を印加する接触帯電手段であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

この発明によれば、トナー保持部材として、不織布ではなくブラシを用い、しかも当該ブラシに多量のトナーを保持可能とすることにより、像担持体の表面に付着した放電生成物の除去を、長期にわたり確実に行うことができ、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けや、" 雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ" 等に起因した画像の白抜けが発生するのを確実に防止可能とした画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターを示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラープリンターは、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するようになっている。また、上記フルカラープリンターは、画像読取装置を備えていなくても良いのは勿論である。

図２において、１はタンデム方式のフルカラープリンターの本体を示すものであり、このフルカラープリンター本体１の上部の一端（図示例では、左端）には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｎａｌ）４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンカバー３によって押圧された状態でプラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の画像を所定のドット密度（例えば、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉ）で読み取るように構成されている。

上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）に送られ、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、各色の画像データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われることで、情報の書き込み処理が実行される。

上記フルカラープリンター本体１の内部には、図２に示すように、複数の画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて直列的に配置されている。

これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、使用するトナーの色を除いて、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する接触帯電器としての帯電ロール１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色の画像データに対応した画像を露光して静電潜像を形成する情報書き込み手段としてのＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１７と、トナー保持部材１８と、回転ブラシ１９とを備えるように構成されている。

上記帯電ロール１６としては、例えば、直流電圧（ＤＣ）のみを印加する方式のものや、交流電圧（ＡＣ）を重畳した直流電圧（ＤＣ）を印加する方式など、種々のものを使用することができ、本実施の形態では、交流電圧（ＡＣ）を重畳した直流電圧（ＤＣ）を印加する方式を採用している。

なお、上記感光体ドラム１５には、種々の材質のものが使用可能であるが、当該感光体ドラム１５としては、例えば、有機感光体（ＯＰＣ）からなる感光体層を用い、しかも表面の摩耗を抑制して長寿化を図るために、表面に硬化膜としてＯＣＬ（Ｏｖｅｒ Ｃｏａｔ Ｌａｙｅｒ）を有する硬度の高い感光体ドラムが用いられる。

上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、半導体レーザー２０を画像データに応じて変調して、この半導体レーザー２０からレーザービームＬＢを画像データに応じて出射する。この半導体レーザー２０から出射されたレーザービームＬＢは、反射ミラー２１、２２を介して回転多面鏡２３によって偏向走査され、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２４、２５等を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。

上記画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒 （Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が書き込まれる。上記各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋの現像ロール１７ａによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２６上に、一次転写ロール２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋの圧接力及び静電気力によって互いに重ね合わされた状態で一次転写される。

また、上記一次転写工程では、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に現像されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が、中間転写ベルト２６上に１００％転写される訳ではなく、トナー像の一部が転写残留トナーとなって感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に残留することになる。感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に残留したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の転写残留トナーは、後に詳述するトナー保持部材１８によって保持されるとともに、その一部は感光体ドラム１５に付着して移動し、回転ブラシ１９によって回収（クリーニング）される。

なお、上記回転ブラシ１９を設けずに、感光体ドラム１５に残留した転写残留トナーを、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって現像工程と同時に現像ロール１７ａ内に回収（クリーニング）するように構成しても良い。

したがって、上記フルカラープリンターでは、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上の転写残留トナーを除去する格別なクリーニング機構部を待たずに、現像装置１７の現像ロール１７ａの現像バイアスの設定条件を最適化することで、現像装置１７で現像と転写残留トナーの回収（クリーニング）とが同時に行われる、所謂、クリーナレスシステムを採用することも可能である。

上記中間転写ベルト２６は、ドライブロール２８と、テンションロール２９と、アイドルロール３０などからなる複数のロールの間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２８により、矢印Ｂ方向に沿って感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと等しい所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２６としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記中間転写ベルト２６上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロールとしても機能するドライブロール２８に中間転写ベルト２６を介して圧接する二次転写ロール３１によって、圧接力及び静電気力で記録媒体としての記録用紙３２上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙３２は、定着装置３３へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３２は、定着装置３３の加熱ロール３４及び加圧ロール３５によって熱及び圧力で定着処理を受け、プリンター本体１の外部に設けられた排出トレイ３６上に排出され、一連のフルカラー画像の画像形成工程が終了する。

上記記録用紙３２は、図２に示すように、用紙トレイ３７から所定のサイズや材質のものが、フィードローラ３８及び分離ローラ対３９、４０を介して１枚ずつ分離された状態で、レジストロール４１まで一旦搬送されて停止される。そして、上記用紙トレイ３７から給紙された記録用紙３２は、所定のタイミングで再度回転が開始されるレジストロール４１によって、中間転写ベルト２６上のトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト２６の二次転写位置の上流側へと送出される。

なお、トナー像の二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２６は、その表面がドライブロール２８の外周に圧接する中間転写ベルトクリーナー４２によって清掃され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

次に、上記フルカラープリンターにおいて採用される画像形成時の主なゼログラフィックパラメータを示す。

感光体ドラム１５ ：直径約３０．０ｍｍの有機感光体
帯電電位Ｖ０＝−５００Ｖ（背景部電位）
露光後電位ＶＬ＝−２００Ｖ（画像部電位）
接触帯電器１６ ：半導電性ロールからなる帯電ロール
ＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式
Ｉａｃ＝０．６５ｍＡ（ＡＣ成分電流値）
周波数ｆ＝６１４Ｈｚ（ＡＣ成分の電圧波形）
Ｖｄｃ＝−５２０Ｖ（ＤＣ成分電圧値）
露光装置１４ ：レーザー波長＝７８０ｎｍ
現像方式 ：乾式二成分現像方式
中間転写ベルト３０ ：ポリイミド製
プロセス速度 ：１０４ｍｍ／秒
現像ロール１７ａ ：直径＝１６．０ｍｍ
回転速度＝２０８ｍｍ／秒
回転方向は感光体ドラム１５の回転方向と逆方向
現像バイアス：ＶＤＣ＝−４００Ｖ（ＤＣ成分電圧値）
Ｖｐｐ＝１．５ｋｖ（ＡＣ成分電圧値(Peak to Peak)
周波数＝６ｋＨｚ（ＡＣ成分電圧波形）
現像ギャップ（感光体ドラム１５と現像ロール１７ａとの間隔）
：約０．３ｍｍ
一次転写ロール：転写バイアス ＋５００Ｖ〜＋１０００Ｖ、１０μＡ
二次転写ロール：転写バイアス ＋１６００Ｖ

ところで、この実施の形態では、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して、当該静電潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段によって可視化された現像像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、前記転写手段の下流側かつ前記帯電手段の上流側に配設され、前記像坦持体と接触する接触面にトナーを保持するトナー保持部材と、を備えた画像形成装置において、前記トナー保持部材が、１本の繊維を複数本に分割する割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなるように構成されている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、図１及び図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの転写ロール２７の下流側であって、かつ帯電ロール１６の上流側に、それぞれ感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと接触する接触面にトナーを保持するトナー保持部材１８が配設されている。

このトナー保持部材１８は、１本の繊維を複数本に分割する割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなるように構成されている。上記ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維５２としては、例えば、カネボウ合繊株式会社の導電性を有する極細繊維である、割繊処理前の１本の繊維の太さが約５デニール（Ｄ）であるナイロンとポリエステルからなる極細繊維（試作品）が用いられる。なお、上記ナイロンとポリエステルからなる極細繊維には、カーボンブラック等の導電性材料が添加されており、導電性を有するようになっている。上記トナー保持部材１８を構成するブラシ５１としては、図３に示すように、太さ５デニール（Ｄ）のナイロンとポリエステルからなる極細繊維５２（割繊処理前のもの）を複数本束ねた状態で横パイル糸として、縦糸５３と横糸５４とからなる基布５５の縦糸５３に織り込んでいった横パイル織りの生地５１が用いられる。

なお、上記横パイル織りの基布５５を構成する縦糸５３及び横糸５４としては、例えば、導電性の繊維が用いられ、当該基布５５は、導電性を有するように構成されている。

その際、上記縦糸５３と横糸５４とからなる基布５５は、図３に示すように、２枚の基布５５が所定の距離を隔てて互いに平行に配置され、これら２枚の基布５５の縦糸５３と横糸５４との交差位置の間に、極細繊維５２を複数本束ねた状態で横パイル糸を掛け渡すように、三次元的に織り込まれる。その後、上記極細繊維５２を複数本束ねた状態で織り込まれた横パイル織りの生地５１は、図３に示すように、極細繊維５２を複数本束ねた状態で横パイル糸を、所定の長さでナイフ等によって切断することによって、図４及び図５に示すように、極細繊維５２を所定の密度で植毛したブラシ５１が形成される。

さらに、上記ブラシ５１は、そのままトナー保持部材１８として用いられる訳ではなく、当該ブラシ５１は、図６に示すように、先端から所定の長さＬ（例えば、１．５ｍｍ）まで、アルカリ溶液５６に所定時間だけ浸漬され、図７に示すように、化学処理によって１本の極細繊維５２を複数本の繊維５２ａに分割する割繊処理が行われ、更に極細化された繊維５２ａが得られる。上記割繊処理によって１本の極細繊維５２が分割される本数としては、アルカリ溶液の濃度や浸漬時間等によって調整されるが、例えば、１本の極細繊維５２が１０〜１３本程度に分割される。その結果、割繊処理前の１本の繊維の太さが約５デニール（Ｄ）であるナイロンとポリエステルからなる極細繊維５２の場合、約０．３デニール程度の繊維５２ａに極細繊維化される。なお、割繊処理としては、アルカリ溶液による化学的な処理に限らず、水圧等による物理的な処理によっても勿論良い。

上記ブラシ５１は、割繊処理前の繊維５２の植毛密度が、例えば、約３６０Ｋｆ／ｉｎｃｈ² に設定されており、割繊処理後の繊維５２ａの植毛密度は、約２９００Ｋｆ／ｉｎｃｈ² となる。

また、上述したように、上記割繊処理は、１本の極細繊維５２の先端から根本まで、すべての部分に対して行われる訳ではなく、上述したように、極細繊維５２の植毛長さが、例えば、５ｍｍの場合、先端から所定の長さＬ（例えば、１．５ｍｍ）までのみ割繊処理が行われる。

この１本の極細繊維５２の割繊処理を施す長さＬは、１．５ｍｍに限らず、任意であるが、当該割繊処理を施す長さＬが短くなると、極細繊維５２の剛性が高まり、長寿命化には望ましいが、その分だけトナーを保持できる量が少なくなるため、放電生成物の除去性からすれば望ましくない。

また、上記トナー保持部材１８は、１本の繊維を複数本に分割する割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなれば、予めすべて割繊処理した繊維と、割繊処理を施さない繊維とを束ねた状態で、図３に示すような横パイル織りの生地からなるブラシ５１を構成しても良い。この場合、予めすべて割繊処理した繊維と、割繊処理を施さない繊維との混合割合を適宜設定することが可能である。

上記の如く構成されたブラシ５１は、図１（ｂ）及び図８に示すように、両面テープ５７によってアルミニウムやステンレス等の金属板５８に接着された状態で固定され、ブラシ状のトナー保持部材１８が形成される。なお、上記ブラシ５１の導電性繊維からなる基布５５と、金属板５８とは、図８に示すように、導電性テープや接導電性接着剤５９を介して互いに接着され、電気的に導通状態が保持されるようになっており、金属板５８には、必要に応じて、バイアス電源６０によって所定のバイアス電圧（例えば、−８５０Ｖ程度）が印加されるように構成されている。

上記ブラシ５１を構成する導電性を有する繊維５２の抵抗値としては、例えば、図９に示すように、所定の本数束ねてテープ６１で留めたものの抵抗値を測定した場合、１０⁸ Ω程度のものが用いられる。

また、上記回転ブラシ１９としては、図１に示すように、通常の導電性繊維からなる回転ブラシが用いられ、当該回転ブラシ１９によって感光体ドラム１５の表面から除去されたトナーは、回収ロール６２によって静電気力及び圧接力で回収され、回収ロール６２によって回収された転写残留トナーは、スクレーパー６３によって掻き取られる。なお、上記回転ブラシ１９には、トナー保持部材１８によってマイナス極性の電荷が注入されたトナーを静電的に付着させるため、例えば、所定の電位（接地電位：０Ｖ）に保持される。

以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、次のようにして、硬化膜としてＯＣＬ層などを有する像担持体に対して、放電生成物を長期間にわたって確実に除去することができ、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けや、" 雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ" 等に起因した画像の白抜けが発生するのを確実に防止することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、図１及び図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面が、帯電ロール１６によって所定の電位、例えば、−５２０Ｖの電位に一様に帯電される。その際、上記帯電ロール１６には、直流電圧Ｖｄｃとしての−５２０Ｖの電圧以外に、感光体ドラム１５の表面を所定の電位に均一に帯電するために、周波数ｆ＝６１４Ｈｚの交流電圧が重畳して印加されている。この帯電ロール１６に印加される交流電圧は、図１０に示すように、感光体ドラム１５の表面が一定となる所謂" 肩電流値Ｉsh" よりも約４０％程度高い電流値に設定されており、当該帯電ロール１６と感光体ドラム１５表面との間では、比較的多くの微小ギャップ放電が発生する。その結果、感光体ドラム１５の表面には、微小ギャップ放電によって発生する窒素酸化物やオゾン等の放電生成物が多量に付着することになる。

このように、感光体ドラム１５の表面に窒素酸化物やオゾン等の放電生成物が多量に付着すると、そのままの状態では、これらの放電生成物が高温高湿環境下において、空気中の水分を吸収し、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けが発生することになる。

そこで、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、図１に示すように、一次転写ロール２７の下流側であって、しかも帯電ロール１６の上流側に、トナーを保持するためのトナー保持部材１８が配設されている。また、上記トナー保持部材１８に多くの量のトナーを保持することによって、当該トナー保持部材１８に保持された多くの量のトナーによって、感光体ドラム１５の表面に付着した窒素酸化物やオゾン等の放電生成物を確実に除去できることが判っている。

そのため、上記トナー保持部材１８として、図１及び図８に示すように、固定されたブラシ状のトナー保持部材を用いた場合には、当該ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維５２として、その太さが細いほど、繊維５２の植毛密度が高くなり、結果的に多くの量のトナーを保持することが可能となり、放電生成物の除去効果が高くとなり、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けをより一層確実に防止することが可能となる。

なお、上記トナー保持部材１８には、図１及び図２に示すように、基本的に、一次転写における転写残留トナーのみが堆積することになるため、フルカラープリンターの使用を開始した直後などの状態では、当該トナー保持部材５０に放電生成物を除去するために十分な量のトナーが保持されていないことになる。

よって、上記フルカラープリンターの使用を開始した直後などの状態では、図１１に示すように、感光体ドラム１５上に帯状のトナーからなるトナーバンドＴを強制的に形成し、当該トナーバンドＴを中間転写ベルト２６に一次転写することなく、トナー保持部材５０へと移動させ、当該トナー保持部材１８にトナーバンドＴを強制的に付着させる工程を設けるように構成しても良い。

その反面、上記固定ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維５２として、その太さがより細い繊維を用いた場合には、当該繊維５２の剛性が低くなり、特に、感光体ドラム１５として、長寿化を図るため、表面に硬化膜としてＯＣＬ（Ｏｖｅｒ Ｃｏａｔ Ｌａｙｅｒ）を有する硬度の高い感光体ドラムを用いた場合には、トナー保持部材１８を構成する繊維５２が、短期間にへたってしまい、放電生成物の除去効果を長期間維持することができなくなる。

そこで、この実施の形態に係るフルカラープリンターでは、放電生成物の高い除去効果が得られ、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けをより一層確実に防止することができるのは勿論のこと、当該放電生成物の高い除去効果を長期間にわたって維持することを可能として、両者の効果を両立させるために、固定ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維５２として、割繊処理を施して極細繊維化した繊維を用いるように構成されている。

しかも、上記割繊処理を施して極細繊維化した繊維５２ａは、根本まですべて割繊処理を施すのではなく、先端から所定の長さＬのみ割繊処理が施されている。

そのため、固定ブラシ状のトナー保持部材５０を構成する繊維５２は、例えば、先端部５２ａが約０．３デニールと極細繊維化されているとともに、根本部分５２は、約５デニールと本来の太さを維持している。よって、上記固定ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維５２は、割繊処理を施すことによって極細繊維化された先端部５２ａによって、多くの量のトナーを保持することができ、高い放電生成物の除去効果を発揮することができる。

しかも、上記固定ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維５２は、所定の長さＬにわたる先端部以外、つまり中間部分及び根本部分は、本来の繊維５２の太さを有しているため、十分な剛性を有しており、長期間使用した場合であっても、当該固定ブラシ状のトナー保持部材１８を構成する繊維がへたってしまうことがなく、上述した高い放電生成物の除去効果を長期間にわたって発揮することが可能となる。

このように、上記実施の形態に係るフルカラープリンターによれば、硬化膜としてＯＣＬ層などを有する感光体ドラム１５に対して、放電生成物を長期間にわたって確実に除去することができ、“Ｄｅｌｅｔｉｏｎ" と呼ばれる画像の白抜けや、" 雨だれＦｉ１ｍｉｎｇ" 等に起因した画像の白抜けが発生するのを確実に防止することが可能となっている。

実施例１
本発明者は、図１に示すように、感光体ドラム１５と、帯電ロール１６と、現像装置１７とからなるプリンターのモデルを試作し、当該プリンターにおいて、トナー保持部材１８として、本実施例に係る固定ブラシ状のトナー保持部材、及び更に異なる構成のトナー保持部材を用いて、放電生成物の除去性能、並びに放電生成物の除去性能の維持性を確認した。

上記固定ブラシ状のトナー保持部材１８としては、上述した中間まで割繊処理したブラシと、さらにその改良策として、割繊処理したブラシの繊維５２に捩じれ加工を施す捲縮処理を施した繊維で構成したブラシを試作し、中間割繊処理したブラシ等にて、感光体ドラム１５表面における水の接触角がどの程度回復するかの回復性をみるテストを実施し、放電生成物の除去性能を評価する実験を行った。なお、ここで、捲縮処理とは、熱や機械的な力によって繊維に曲率をつけ、例えるならば繊維にパーマがかかっているような状態にすることをいい、繊維が直毛ではなく、曲率を有することになるため、トナーの保持性が高まる効果が得られる。また、比較例としてトナーの保持性が高いと考えられる通常の極細で高密度のブラシを用いて実験を行った。

以下に実験方法を示す。
(1) あらかじめ一定量のトナーを現像した感光体ドラム１５に固定状のブラシ１８を装着し、感光体ドラム１５を回転させてブラシ１８にトナーを堆積させる。
(2)(1)とは別の感光体ドラム１５に帯電ロール１６のみを装着し、一定時間だけ感光体ドラム１５を回転させながら、帯電ロール１６を放電させることによって、放電生成物が付着した感光体ドラム１５を作成した。
(3)(2)で作成した放電生成物が付着した感光体ドラム１５に(1)で作成したトナー保持ブラシ１８を装着し、感光体ドラム１５を回転させて水の接触角を測定し、当該水の接触角の回復度合いを調べた。

(1) 本発明の中間割繊ブラシ１：
割繊前：約５デニール、約３６０Ｋｆ／ｉｎｃｈ²
割繊後：約０．３デニール、約２９００Ｋｆ／ｉｎｃｈ²
ブラシの繊維５２の高さを、図１（ａ）に示すように５ｍｍとし、その先端から１．５ｍｍの位置まで割繊処理を施した。

(2) 本発明の中間割繊ブラシ２（捲縮処理）：
割繊前：約５デニール、約２００Ｋｆ／ｉｎｃｈ²
割繊後：約０．３デニール、約１６００Ｋｆ／ｉｎｃｈ²
ブラシの繊維５２の高さを５ｍｍ（捲縮処理後のブラシの高さであり、伸ばした状態の繊維長はもっと長い。) とし、その先端から１．５ｍｍまで割繊処理を施した。なお、(1)のブラシより植毛密度が低く設定されているのは、捲縮処理によりブラシのボリューム （体積）が増加するためである。

(3) 通常の極細高密度繊維（比較例）
繊維の太さ約０．３デニール、約２９００Ｋｆ／ｉｎｃｈ² 、ブラシの繊維の高さを３ｍｍ

なお、上述したどのブラシも、感光体ドラム１５に対して同一の圧接力となるように食い込み量を調整した。

また、上記各々のブラシについて、実際の通紙テストを実施し、放電生成物による画像の白抜けが発生するかどうかも調べた。さらに、通紙テスト実施後にブラシの圧接力が初期に対してどう変化したか、及び、上記した放電生成物の除去性能をみる水の接触角を調べるテストも併せて実施した。

図１２は上記通紙前の感光体ドラム表面における水の接触角の回復度合いを調べた実験の結果を示すグラフである。

この図１２から明らかなように、本発明の中間割繊維ブラシ１と、本発明の中間割捲縮繊維ブラシ２とは、初期の水接触角の回復曲線はほぼ同一であり、いずれも十分な回復性能を示していることがわかる。

これに対して、比較例の通常の極細高密度ブラシは、初期の水接触角の回復曲線の値が小さく、放電生成物の除去性能が、本発明の中間割繊維ブラシと比較して低いことがわかる。

これは、どちらのブラシも感光体ドラム１５と接触する先端の部分は、細い繊維が高密度に存在するため、多量のトナーを保持しているためであると考えられる。

図１３に示すＳＥＭによる観察写真でも、両者のブラシにはほぼ同じくらいトナーが付着していることが確認された。

さらに、本発明の中間割繊ブラシ２（捲縮処理）は、更に水の接触角の回復性能が更に良いことがわかる。図示しないＳＥＭの観察写真でも、上記二種のブラシよりも捲縮処理したブラシの方が多量のトナーが付着していることが確認された。狙いどおり捲縮処理を施した繊維は、繊維が直線ではなく曲率をもっているために、トナーが湾曲した繊維にせき止められやすいためと推察される。

以上のように、どのブラシも初期的には放電生成物の除去性能は十分有していることがわかった。

次に、通紙テストについて説明する。

図２に示すフルカラープリンタのシステムにおいて、２８度、８５％の高温高湿環境下において、画像の白抜けの発生状態を確認する実験を行った。

感光体ドラム１５は、ＡＣ電圧が印加された帯電ロール１６にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の情報書込手段１４により静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１７により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト２６上に一次転写ロール２７によって静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム１５上の残留トナー、及び中間転写ベルト２６上から感光体ドラム１５上に再転写された逆極性のトナー（以下、「リトランスファートナー」という。）は、放電生成物除去のために配置された、導電性を有するブラシ１８に放電がおこるバイアスを印加（ここでは−８５０Ｖ）することで、マイナスに帯電調整される。このマイナスに帯電調整されたトナーは、回転する導電性を有する回転ブラシ１９にＤＣ０Ｖを印加することによりクリーニングされる。なお、導電性を有するブラシ１８を通過した後の感光体ドラム１５の電位が、約−４００Ｖであるために、回転ブラシ１９を０Ｖにすることで、相対的な電位差によってマイナス極性のトナーをクリーニングすることができる。このクリーニングされたトナーは、図１に示すように、回収ロール６２に移されて、スクレーパー６３で剥ぎ落とされ回収される。なお、バイアス関係は、上記の値に限定されるものではない。

本実施例では、転写残トナーやリトランスファートナーをマイナスに帯電調整させるために、導電性であることが必要であったために、いずれも導電性繊維５２からなるブラシ１８、１９を使用したが、そうでないシステムであれば、絶縁性の繊維のブラシを使用しても何ら問題は無い。

また、トナー保持部材１８の放電生成物の除去性能を軸方向に均一化するために、軸方向に揺動させるオシレーション動作を適宜挿入するなどしてもよい。

また、使用しているうちに十分トナーがブラシ１８に保持されるようになるので、本実施例では特に何も処理を施していないが、システムによってより高い掻き取り能力が必要なときなどは、最初から十分な掻き取り能力を付与するために、トナー保持部材１８をトナーで最初から汚しておくなどすることも可能である。

また、本実施例では、回転ブラシ１９に回収ロール６２とスクレーパー６３を用いたが、例えば、転写残留トナーやリトランスファートナーが少ないシステムでは、図１４に示すように、フリッキング用のバー６４のみを設けるなど簡易的な回収系にしてもなんら問題はなく、限定されるものではない。

上記条件で、３万枚の通紙テストを行ったところ、本発明の中間割繊ブラシ１と本発明の中間割繊ブラシ２（捲縮処理）では、放電生成物による画像の白抜けはまったく発生しなかった。

これに対して比較例の通常の極細高密度ブラシでは、通紙テストの途中までは白抜け未発生であったが、徐々に白抜けが発生し、最後にはほぼ真っ白になるまで悪化してしまった。

このテスト後の状態のブラシ１８を観察すると、いずれのブラシ１８も先端が極細繊維であったり、捲縮処理してあるため、トナーが十分保持されていた。しかし、比較例のブラシのみ、目視でわかるほどあきらかにブラシがへたっており食い込み量が初期より少なくなっていることが確認できた。

このときのそれぞれのブラシの圧接力を測定した結果を図１５に示した。なお、初期を１として規格化している。

本発明の二種類のブラシ１８は、いずれも初期圧接力に対して約１０％しか圧接力が低下していないが、比較例のブラシは、約４０％も圧接力が低下していることがわかる。

比較例のブラシは根木まで約０．３デニールの極細繊維であるために、長期的にはへたりやすく、その懸念どおり圧接力が低下したと考えられる。それに対して、本発明のブラシ１８は２種類ともに、比較例と同様に先端は、約０．３デニールと細いが、根本の部分は約５デニールと太いために狙いどおり長期に渡ってへたりがほとんど発生しなかったと考えられる。

通紙テスト後に、前記した放電生成物除去性能をみる水の接触角を測定するテストも実施した。その水接触角の１５秒後の回復値を図１６に示した。

本発明の二種類のブラシはいずれも、通紙テスト前に比べて約４度の低下でおさまっているが、比較例のブラシは、約１１度も低下してしまっており、実際の通紙テストの結果を裏づける結果となっている。

以上のように、パイル中間割繊処理により、基布に近い方は太い繊維で先端部分が分割された細い繊維になるようにすることで、硬化膜ＯＣＬ層をもつ硬い感光体に対して、放電牛成物の除去を長期にわたり確実に行うことを可能にできた。

実施例２
本実施例では、放電生成物除去部材として実施例１と同様、トナー保持部材１８として中間割線ブラシ１と中間割繊ブラシ２（捲縮）を使用した。ただし、本実施例では、絶縁性の繊維を使用しておりバイアスは印加していない。

また、トナー保持ブラシの下流側には、実施例１と同様に導電性の回転ブラシ１９が配設されているが、この回転ブラシ１９への印加電圧は、ＤＣ−２００Ｖ＋ＡＣＶｐｐ８００Ｖとした。また回転ブラシ１９にはフリッキングバー６４を取り付け、トナーをたたき落として回収するようにしている。

その他の構成及び作用は前記実施例と同じである。

なお、本実施例は、実施例１と異なり絶縁性であるためにトナーの極性、帯電調整はできないために、下流側の回転ブラシ１９にＡＣを印加することで転写残トナーとリトランスファートナーの両方をクリーニングするようにした。また、転写残トナーやリトランスファートナーの量が比較的少なかったために、クリーニングしたトナーは、フリッキングバー６４のみで回収するようにしたが、それに限定されるものではない。

また、ＡＣ印加の１本のブラシのみで対応したが、スペースが許されるならば、二本の回転ブラシ１９を使用してそれぞれの極性のトナーをそれぞれの回転ブラシでクリーニングするようにしても構わない。また、２本のブラシに回収ロールとスクレーパーを使用する場合や、フリッキングバーなどのみを使用する場合などスペースや転写残トナー、リトランスファートナーの量などそのシステムに応じて適宜決定すればよく、何ら限定されるものではない。

上記条件で、３万枚の通紙テストを行ったところ、どちらのブラシでも、最後まで放電生成物による白抜けは未発生であった。

以上のように、パイル中問割繊処理により、基布に近い方は太い繊維で先端部分が分割された細い繊維になるようにすることで、硬化膜0CL 層をもつ硬い感光体に対して、放電生成物の除去を長期にわたり確実に行うことを可能にできた。

実施例３
本実施例は実施例２と同様の構成である。ただし、トナー供給モードとして、マシン電源投入直後に、軸方向に全面でプロセス方向に幅３センチの濃度１００％のべた画像を現像させた。このとき、転写電源はオフさせておき１００％のトナー像がトナー保持ブラシ１８にすべて突入するようにした。トナー像は、トナー保持ブラシ１８によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシがトナーを保持した状態になる。残ったトナーは、下流側の回転ブラシ１９でクリーニングされる。こうすることで、マシンが市場に設置され、初めて電源が投入されたときにトナー供給モードが入ることで、最初からブラシ１８がトナーを保持した状態になり、より確実に放電生成物を除去することが可能になる。

また、本実施例では、絶縁性の中間割繊ブラシを用いたが、導電性のもの、導電毛と絶縁毛を混ぜたものなどを用いても、何ら問題はなく限定されるものではない。

また、下流側の回転ブラシ１９の印加電圧や構成なども、前記同様にシステムに応じて適宜決定すればよく限定されるものではない。

上記条作で、３万枚の通紙テストを行ったところ、本発明のどちらのブラシでも、最後まで放電生成物による白抜けは未発生であった。

以上のように、パイル中間割繊処理により、基布５５に近い方は太い繊維５２で先端部分が分割された細い繊維５２ａになるようにすることで、硬化膜ＯＣＬ層をもつ硬い感光体に対して、放電生成物の除去を長期にわたり確実に行うことを可能にできた。

実施例４
本実施例は実施例３と同様の構成にて、３万枚のプリントテストを行った。１ｊｏｂ１００枚であり、３秒休止しそれを繰り返し３万枚までプリントを続けた。本実施例では５００枚おきのプリント直後のＪｏｂＥｎｄにトナー供給モードとして、軸方向に全面でプロセス方向に幅３ｃｍの１００％のべた画像を現像させた。このとき転写電源はオフさせておき１００％のトナー像がトナー保持ブラシ１８にすべて突入するようにした。トナー像はトナー保持ブラシ１８によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシ１８がトナーを保持した状態になる。残ったトナーは下流側の回転ブラシ１９でクリーニングされる。こうすることで、偏った画像がプリントされても定期的にトナー保持ブラシ１８の軸方向全面がトナーを保持した状態になるので確実に放電生成物を除去することが可能になる。

また、本実施例では５００枚ごとのＪｏｂＥｎｄにトナー供給モードを入れたが、ＪｏｂＳｔａｒｔに入れてもよいし、両方入れてもかまわない。システムに応じてトナー供給モードを入れる枚数なども適宜決定すればよい。

また、本実施例では絶縁性の中間割繊ブラシを用いたが、導電毛のもの、導電毛と絶縁毛を混ぜたものなどを用いても何ら問題はなく限定されるものではない。

また、下流側の回転ブラシの印加電圧や構成なども前記同様にシステムに応じて適宜決定すればよく限定されるものではない。

上記条件で、３万枚の通紙テストを行ったところ、本発明のどちらのブラシでも、最後まで放電生成物による白抜けは未発生であった。

以上のように、パイル中間割繊処理により、基布５５に近い方は太い繊維５２で先端部分が分割された細い繊維５２ａになるようにすることで、硬化膜ＯＣＬ層をもつ硬い感光体に対して、放電生成物の除去を長期にわたり確実に行うことを可能にできた。

実施例４
本実施例は実施例１と同様の構成にて、３万枚のプリントテストを行った。１ｊｏｂ１００枚であり３秒休止しそれを繰り返し３万枚までプリントを続けた。本実施例では５００枚おきのプリント直後のＪｏｂＥｎｄにトナー供給モードとして、軸方向に全面でプロセス方向に幅３ｃｍの１００％のべた画像を現像させた。このとき転写電源はオフさせておき１００％のトナー像がトナー保持ブラシ１８にすべて突入するようにした。また供給されたトナー像はマイナス極性であるので、トナー保持ブラシ１８には＋２００Ｖを印加することで、その大部分を積極的に保持する電圧を印加した。こうすることで、トナー像はブラシ１８によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシ１８が多量のトナーを保持した状態になる。残ったトナーは、下流側の回転ブラシ１９でクリーニングされる。こうすることで偏った画像がプリントされても定期的にトナー保持用ブラシ１８の軸方向全面がトナーを保持した状態になるので確実に放電生成物を除去することが可能になる。

また、本実施例では５００枚ごとのＪｏｂＥｎｄにトナー供給モードを入れたが、ＪｏｂＳｔａｒｔに入れてもよいし、両方入れてもかまわない。システムに応じてトナー供給モードを入れる枚数なども適宜決定すればよい。

また、本実施例では導電性の中間割繊ブラシを用いたが、絶縁毛と導電性毛を混ぜた中間割繊ブラシなどを用いても何ら問題はなく限定されるものではない。

また、下流側の回転ブラシ１９の印加電圧や構成なども前記同様にシステムに応じて適宜決定すればよく限定されるものではない。

上記条件で、３万枚の通紙テストを行ったところ、本発明のどちらのブラシでも、最後まで放電生成物による白抜けは未発生であった。

以上のように、パイル中間割繊処理により、基布に近い方は太い繊維５２で先端部分が分割された細い繊維５２ａになるようにすることで、硬化膜ＯＣＬ層をもつ硬い感光体に対して、放電生成物の除去を長期にわたり確実に行うことを可能にできた。

実施例５
本実施例は実施例１と同様の構成にて、３万枚のプリントテストを行った。１ｊｏｂ１００枚であり３秒休止しそれを繰り返し３万枚までプリントを続けた。本実施例では５００枚おきのプリント直後のＪｏｂＥｎｄにトナー供給モードとして、軸方向に全面でプロセス方向に幅３ｃｍの１００％のべた画像を現像させた。このとき転写電源はオフさせておき１００％のトナー像がトナー保持ブラシ１８にすべて突入するようにした。また、このときトナー保持ブラシ１８はＤＣ−２００Ｖ＋ＡＣＶｐｐ８００Ｖの電圧を印加することで、その大部分を積極的に保持する電圧を印加した。こうすることで、トナー像はブラシ１８によりクリーニングされて、軸方向全面にブラシ１８が多量のトナーを保持した状態になる。残ったトナーは下流側の回転ブラシ１９でクリーニングされる。こうすることで偏った画像がプリントされても定期的にトナー保持ブラシ１８の軸方向全面がトナーを保持した状態になるので確実に放電生成物を除去することが可能になる。

また、本実施例では５００枚ごとのＪｏｂＥｎｄにトナー供給モードを入れたが、ＪｏｂＳｔａｒｔに入れてもよいし、両方入れてもかまわない。システムに応じてトナー供給モードを入れる枚数なども適宜決定すればよい。

また、本実施例では導電性の中問割繊ブラシを用いたが絶縁毛と導電性毛を混ぜた中間割繊ブラシなどを用いても何ら問題はなく限定されるものではない。

また、下流側の回転ブラシ１９の印加電圧や構成なども前記同様にシステムに応じて適宜決定すればよく限定されるものではない。

上記条件で、３万枚の通紙テストを行ったところ、本発明のどちらのブラシでも、最後まで放電生成物による白抜けは未発生であった。

以上のように、パイル中間割繊処理により、基布に近い方は太い繊維で先端部分が分割された細い繊維になるようにすることで、硬化膜ＯＣＬ層をもつ硬い感光体に対して、放電生成物の除去を長期にわたり確実に行うことを可能にできた。

実施例６
図１７に示したように、感光体ドラム１５は、ＡＣ印加の帯電ロール１６にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の画像書込手段により静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置１７により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト２６上に一次転写ロール２７により静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム１５上の残留トナーおよび中間転写ベルト２６上から感光体ドラム１５上に再転写された逆極性のトナー（以下、リトランスファートナー）は、放電生成成物除去のために配置された導電性の中間割繊ブラシ１８に、ＤＣ−２００Ｖ＋ＡＣＶｐｐ８００Ｖの電圧が印加され、一部がクリーニングされる。また、すり抜けたトナーは、回転する導電性を有するブラシ１９にＤＣ＋２００Ｖを印加することによりクリーニングされる。本システムは、リトランスファートナーはあまり発生しないような転写システムになっており、回転ブラシ１９に突入するトナーは、ほとんどマイナスの転写残トナーである。クリーニングされたマイナストナーは、１００枚ごとにブラシ電圧を−６００Ｖに切り替えることで感光体ドラム１５上にはきだされる。吐き山しモードにおいて、このマイナストナーは、一部は現像装置１７で回収される。また、回収しきれなかったトナーは、転写部によって中間転写ベルト２６上に転写されベルト用のクリーナー４２で回収される。なお、バイアス関係や吐き出しモードが入る枚数などは限定されるものではない。

また、本実施例ではトナー保持ブラシ１８にＡＣを印加したが、ＤＣを印加したり、フロートにしたりしてもよく、システムにより適宜決定され限定されるものではない。

このように、いわゆるクリーニングの回収系をもたないクリーナレスシステムにおいても放電生成物除去用のトナー保持中間割繊ブラシ１８を使用することができる。

実施例７
図１７に示したように、感光体ドラム１５はＡＣ印加の帯電ロール１６にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の画像書込手段１４により静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１７により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト２６上に一次転写ロール２７により静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム１５上の残留トナーおよび中間転写ベルト２６上から感光体ドラム１５上に再転写された逆極性のトナー（以下、リトランスファートナー）は、放電生成物除去のために配置された導電性の中間割繊ブラシ１８に、ＤＣ−２００Ｖ＋ＡＣＶｐｐ８００Ｖの電圧が印加され、一部がクリーニングされる。また、すり抜けたトナーは回転する導電性を有するブラシ１９にＤＣ−８５０Ｖを印加することによりマイナス放電を発生させ、トナーの極性をマイナスに揃える。このマイナス極性に揃ったトナーは、ＡＣ印加の帯電ロール１６に突入するが、十分にマイナスに帯電しているために、帯電ロール１６を汚しすぎることはなく、すり抜けて現像装置１７で回収されることになる。回転ブラシ１９は、トナーの帯電調整ブラシとして機能しているが、一部のプラストナーにより汚れてくるので、１００枚ごとにブラシ電圧を＋２００Ｖに切り替えることで、感光体ドラム１５上にプラストナーがはきだされる。吐き出しモードにおいて、このプラストナーは、転写電圧をマイナスに切り替えることによって、中間転写ベルト２６上に転写され、ベルト用のクリーナー４２で回収される。なお、バイアス関係や吐き出しモードが入る枚数などは限定されるものではない。

また、本実施例ではトナー保持中間割繊ブラシ１８にＡＣを印加したが、ＤＣを印加したり、フロートにしたりしてもよくシステムにより適宜決定され限定されるものではない。

このように、いわゆるクリーニングの回収系をもたないクリーナレスシステムにおいても放電生成物除去用のトナー保持中間割繊ブラシ１８を使用することができる。

実施例８
図１８に示したように、感光体ドラム１５は、ＡＣ印加の帯電ロール１６にて所望の表面電位に帯電された後、レーザービーム等の画像書込手段１４により静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置１７により可視化され、トナー像が形成される。トナー像は、中間転写ベルト２６上に一次転写ロール２７により静電気的に転写される。転写工程後の感光体ドラム１５上の残留トナーおよび中間転写ベルト２６上から感光体ドラム１５上に再転写された逆極性のトナー（以下、リトランスファートナー）は、放電生成物除去のために配置された絶縁性の中間割繊ブラシ１８に突入し、ブラシ１８がトナーを保持した状態になる。またすり抜けたトナーは、下流側に配置されたクリーニングブレード７０により感光体ドラム１５上より除去される。

本実施例では、絶縁性の中間割繊ブラシ１８を用いたが、クリーニングブレード７０の前でトナーと感光体ドラム１５の付着力を弱めるなどのために放電を起させたりする場合には、導電性のもの、導電毛と絶縁毛をまぜたものなどを用いてバイアスを印加するなどすることもできる。

また、トナー保持中間割繊ブラシ１８の放電生成物除去性能を軸方向に均一化するために、軸方向にオシレーションをいれるなどしてもよい。

また、使用しているうちに十分トナーがブラシ１８に保持されるようになるので、放電生成物のかきとり能力に問題はなかったが、システムによってより高いかきとり能力が必要なときなどは、最初から十分なかきとり能力を付与するために、ブラシ１８をトナーで最初から汚しておいたり、前記したようにトナー供給モードでブラシ１８を定期的に十分トナーを保持した状態にしてもよい。

上記条件で、３万枚の通紙テストを行ったところ、最後まで放電生成物による白抜けは未発生であり、また、しばしば起こりやすい感光体ドラム１５への放電生成物付着による摩擦アップに起因したブレード７０のめくれや鳴き、ブレードエッジの欠けや極端な磨耗によるクリーニング不良などの障害も未発生であった。

以上のように、硬化膜ＯＣＬ層をもつ硬い感光体ドラム１５に対して、パイル中間割繊処理により、基布５５に近い方は太い繊維５２で先端部分が分割された細い繊維５２ａになるようにしたブラシ１８を用いることで、長期にわたって放電生成物の除去を可能にしブレードのめくれや鳴き、ブレードエッジの欠けや極端な磨耗によるクリーニング不良などの障害を防止することが可能になった。

実施例９
図１９及び図２０に示したように、トナー保持部材１８としては、固定型のブラシに限らず、回転ロール型のブラシ８０として構成しても勿論良い。

この回転ロール型のブラシ８０としては、図２１乃至図２３に示すように、金属等の導電性を有する軸部材８１の表面に、接着剤８２を螺旋状に塗布し、この軸部材８１の表面に図４に示すような基布５５を、反対の螺旋状に巻き付けていくことによって、繊維５２が密に植毛された回転ロール型のブラシを用いても良い。この回転ロール型のブラシ８０は、その後、割繊処理が施され、繊維５２の先端部が極細繊維化される。なお、図２１乃至図２３では、便宜上、ブラシの繊維５２が粗く図示されている。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターを示す構成図である。 図３はブラシを構成する繊維を示す模式図である。 図４はブラシを構成する繊維を示す模式図である。 図５はブラシを構成する繊維を示す模式図である。 図６はブラシを構成する繊維の割繊処理を示す模式図である。 図７はブラシを構成する割繊処理した繊維を示す模式図である。 図８はブラシを示す概略斜視図である。 図９はブラシの繊維の導電率の測定状態を示す説明図である。 図１０は帯電ロールへの印加電圧を示すグラフである。 図１１は感光体ドラム上に形成されるトナーの帯を示す模式図である。 図１２は実験結果を示す図表及びグラフである。 図１３はブラシの繊維を示す電子顕微鏡写真を示す図である。 図１４はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。 図１５は実験結果を示すグラフである。 図１６は実験結果を示すグラフである。 図１７はこの発明の実施の形態７に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。 図１８はこの発明の実施の形態８に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。 図１９はこの発明の実施の形態９に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターを示す構成図である。 図２０はこの発明の実施の形態９に係る画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。 図２１はブラシロールを示す斜視図である。 図２２はブラシロールの形成工程を示す斜視図である。 図２３はブラシロールの形成工程を示す斜視図である。

符号の説明

１５：感光体ドラム、１８：トナー保持部材、５２：割繊処理が施された繊維。

Claims (23)

1. 回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して、当該静電潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段によって可視化された現像像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、前記転写手段の下流側かつ前記帯電手段の上流側に配設され、前記像坦持体と接触する接触面にトナーを保持するトナー保持部材と、を備えた画像形成装置において、
   前記トナー保持部材が、割繊処理した繊維を含むブラシ状部材からなることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー保持部材に含まれる繊維は、先端から繊維の長さ方向の途中までのみ割繊処理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。
3. 前記トナー保持部材は、捲縮処理した繊維を含むブラシ状部材からな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。
4. 前記トナー保持部材は、導電性を有する繊維を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は、表面層が硬化処理された層からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記トナー保持部材に所定のタイミングでトナーを供給するトナー供給モードを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記所定のタイミングは、画像形成装置が設置されて始めて電源が投入された直後であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記所定のタイミングは、一定の枚数だけ画像形成された後の画像形成動作中あるいは画像形成動作の開始前、あるいは画像形成動作の終了後であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記トナー供給モードでは、供給されたトナーを前記トナー保持部材に積極的に付着させる電圧を、当該トナー保持部材に印加することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
10. 前記電圧は、トナーの極性と逆極性の電圧であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記電圧は、少なくとも交番電圧を含む電圧であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記トナー保持部材の下流側かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体上の転写残留トナーを除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の画像形成装置。
13. 前記クリーニング手段が回転ブラシであることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
14. 前記クリーニング手段がクリーニングブレードであることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
15. 前記トナー保持部材の下流側かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体上の転写残留トナーを処理するトナー処理手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の画像形成装置。
16. 前記トナー処理手段は、転写残留トナーを除去して一時的に保持する一時保持手段であることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
17. 前記トナー処理手段は、転写残留トナーを帯電させる残留トナー帯電手段であることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
18. 前記トナー処理手段は、所定のタイミングで溜まったトナーを前記像担持体上に吐き出すことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
19. 前記トナー保持部材を前記像担持体の軸方向に沿って揺動させる揺動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
20. 前記トナー保持部材は、固定型のブラシ状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
21. 前記トナー保持部材は、回転ロール型に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
22. 前記帯電手段は、交流電圧が重畳された直流電圧を印加する接触帯電手段であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
23. 前記帯電手段は、直流電圧を印加する接触帯電手段であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１つに記載の画像形成装置。