JP2014134759A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシ状転写部材を用いてトナー像の転写を行う画像形成装置において、転写性の向上を図ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を担持する像担持体と、回転可能なベルトと、ベルトを介して像担持体に対向して配置され、像担持体に担持されたトナー像をベルト又はベルト上を搬送される転写材に転写する転写手段と、を有する画像形成装置において、転写手段は、導電性を有する複数の繊維を撚り合わせて構成されベルトに接触する複数の繊維株と複数の繊維株を保持する基材を備える転写ブラシを有し、複数の繊維株のうちベルトの回転方向の各列において回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、回転方向の上流側に、回転方向に略直交する同一の仮想平面と略一致する端面をそれぞれ有することを特徴とする。
【選択図】図１２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置として、中間転写ベルトを使用した方式のものがある。中間転写ベルト方式の画像形成装置では、一次転写工程と二次転写工程を経てフルカラー画像が形成される。一次転写工程では、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に転写する。本工程を複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写ベルト表面に複数色のトナー像を形成する。二次転写工程では、上記複数色のトナー像を紙などの転写材表面に一括して転写する。転写材上に転写されたトナー像は、その後、定着手段によって定着される。これにより、フルカラー画像が得られる。
画像形成装置の一次転写部材としては、ローラ状、ブレード状、ブラシ状等の転写部材が用いられる。これらの転写部材は、感光体に対向する位置で中間転写ベルト裏面に当接され、一次転写電圧を印加して使用される。中でもブラシ状転写部材は、導電性の繊維群によって構成され、繊維の一本一本が中間転写ベルト裏面に対し独立に接触可能である。従って、ローラ状、ブレード状の転写部材を使用した場合に生じる接触ムラが改善され、中間転写ベルト裏面に対するより均一な接触性が得られる特徴がある。これによって、一次転写工程で生じる濃度ムラ等の画像不良が良好に抑制される。
なお、ブラシ状転写部材のベルト裏面に対する当接方法としては、繊維がベルトの移動方向下流側に倒れた状態で中間転写ベルト裏面と接触するよう、転写部材を傾斜させて当接させる方法が知られている（特許文献１等）。本当接方法により、繊維がベルトの移動方向上流側及び下流側にランダムに倒れてしまうことを防止し、倒れ方向を下流側に限定することができる。従って、一次転写部上流側で生じる異常放電が防止され、縦スジ等の画像不良も良好に抑制される。

特開２００１−１３４１１５号公報

ところで、前述した画像形成装置において、一次転写部における中間転写ベルトの姿勢は、懸架された中間転写ベルトに対し、感光ドラムが中間転写ベルト表面側から進入することで定まる。このような中間転写ベルトに対し、ブラシ状転写部材はベルト裏面側より当接する。その際、ブラシ状転写部材の取り付け位置が所望の位置からずれると、良好な一次転写性が損なわれてしまう。特に、ブラシ状転写部材の上流端と感光ドラムとの位置関係が所望の範囲からずれてしまった場合には、これが顕著となる。
ブラシ状転写部材に用いる部材としては、前述の繊維群を安価に高密度で配列することが可能なパイル織物を使用することができる。パイル織物とは、ブラシ繊維となるパイル糸を、たて糸とよこ糸から成る基布の隙間に織り込んで作ったものである。また、パイル織物は、高い製織性を確保するためにパイル糸を複数撚り合わせたもの（以下、繊維株と呼ぶ）を基布上に一定間隔で配列された構成とするのが一般的である。このような繊維株を千鳥状に配置することで、中間転写ベルトとブラシ状転写部材との接触ムラをなくし、縦スジ状の画像不良を抑制、良好な一次転写画像を得ることができる。
しかし、繊維株を千鳥状に配置する場合、ブラシ状転写部材のブラシ繊維と基布との境界部は、中間転写ベルトの搬送方向と略直交する方向に、千鳥状配列に対応した滑らかな
凹凸形状を持つことになり、これに起因する以下の問題が懸念される。たとえば、ブラシ状転写部材の上流端において、前述した繊維株の凹凸形状が存在する場合、ブラシ状転写部材の上流端と感光ドラムとの位置関係が所望の範囲から上流側または下流側にはみだしてしまうため、良好な一次転写性を得られない場合がある。これは、ブラシ状転写部材の上流端の位置が、中間転写ベルトの搬送方向と略直交する方向に沿って上記凹凸形状が周期的に変化するためであり、この周期に応じて一次転写性の異なる縦スジ状の画像不良となることがあるからである。
上記課題解消のために、上述した繊維株の凹部・凸部の位置がともに画像不良の発生しない範囲に収まるよう、画像形成装置内におけるブラシ状転写部材の取り付け位置について、構成部品の寸法公差や位置決め精度を管理して改善することが考えられる。しかし、部品寸法や装置の組立てにおける寸法や精度のばらつきを考慮すると容易ではない。

本発明の目的は、ブラシ状転写部材を用いてトナー像の転写を行う画像形成装置において、転写性の向上を図ることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
回転可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体に対向して配置され、前記像担持体に担持されたトナー像を前記ベルト又は前記ベルト上を搬送される転写材に転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記転写手段は、導電性を有する複数の繊維を撚り合わせて構成され前記ベルトに接触する複数の繊維株と前記複数の繊維株を保持する基材を備える転写ブラシを有し、
前記複数の繊維株のうち前記ベルトの回転方向の各列において前記回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、前記回転方向の上流側に、前記回転方向に略直交する同一の仮想平面と略一致する端面をそれぞれ有することを特徴とする。

本発明によれば、ブラシ状転写部材を用いてトナー像の転写を行う画像形成装置において、転写性の向上を図ることができる。

本発明の実施例１の画像形成装置の概略断面図 本発明の実施例１の一次転写ブラシの斜視図 本発明の実施例１の一次転写ブラシの起毛部の上面図 本発明の実施例１の一次転写ブラシの上流端の上面図 本発明の実施例１の一次転写ブラシの当接構成及びニップ配置の説明図 比較構成１の一次転写ブラシの斜視図 比較構成１の一次転写ブラシの上流端を拡大した斜視図 比較構成１の一次転写ブラシの上流端を拡大した上面図 比較構成１の一次転写ブラシの当接構成及びニップ配置の説明図 本発明の実施例２の一次転写ブラシの上流端を拡大した斜視図 本発明の実施例２の一次転写ブラシの当接構成及びニップ配置の説明図 本発明の実施例３の一次転写ブラシの上流端を拡大した斜視図 本発明の実施例３の一次転写ブラシの当接構成及びニップ配置の説明図 本発明の実施例１の一次転写ブラシの上流端の繊維株を拡大した図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に
詳しく説明する。ただし、この実施の形態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、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。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
［１．画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。実施例１の画像形成装置１００は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。また、本画像形成装置１００は、中間転写方式を用いたタンデム型のものである。すなわち、本画像形成装置１００は、複数色成分に分解された画像情報に従って各像担持体上に形成した各色のトナー像を、中間転写体上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材上に一括して二次転写することで記録画像を得る。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。実施例１では、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するためのものである。各ステーションＳａ〜Ｓｄの構成及び動作については共通する部分が多い。従って、以下、区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すための添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して説明する。

画像形成装置１００は、ステーションＳ内に、感光ドラム１（像担持体）を有する。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２により一様に帯電される。次いで、露光装置３より画像情報に従ったレーザ光Ｌが感光ドラム１に照射され、静電潜像が形成される。更に感光ドラム１の表面が図示矢印Ｒ１方向に進むと、現像装置４により画像情報に従って感光ドラム１上に形成された潜像がトナー像として可視化される。現像装置４は、反転現像方式にて、感光ドラム１上の潜像を現像する。すなわち、現像装置４は一様帯電された感光ドラム１上の画像部（露光部）に、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電したトナー（負極性）を付着させて現像を行う。

図示矢印Ｒ１で示す感光ドラム１の表面の移動方向（感光ドラム１の回転方向）において、現像位置より下流側には、中間転写体としての中間転写ベルト６（ベルト）が配置されている。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２及びテンションローラ６３の３個のローラに張架された、円筒且つ無端ベルト状のフィルムである。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１が図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転駆動されることによって、感光ドラム１の表面の移動速度と略同じ速度で、図示矢印Ｒ３方向（時計回り）に回転可能に構成されている。

中間転写ベルト６を挟んで感光ドラム１と対向する位置には、一次転写手段が配置されている。一次転写手段は、ブラシ状転写部材、付勢手段を備えており、各部材については後述する。感光ドラム１と中間転写ベルト６が接触することで、一次転写部Ｂ１が形成されている。感光ドラム１及び中間転写ベルト６の回転に伴い、感光ドラム１上に形成されたトナー像は一次転写ブラシ５の作用により中間転写ベルト６の外周面に一次転写される。このとき、一次転写ブラシ５には、トナーの帯電極性（負極性）とは逆極性（正極性）の一次転写電圧が、一次転写電源５０により印加される。

一次転写工程において中間転写ベルト６に転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、感光ドラムクリーナー７によりクリーニングされる。感光ドラムクリーナー７は、感光ドラム１の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード７１を有
する。また、感光ドラムクリーナー７は、クリーニングブレード７１により感光ドラム１の表面から除去されたトナーを回収するトナー容器７２を有する。

以上のような帯電、露光、現像、一次転写工程を、中間転写ベルト６表面の移動方向上流側から順番に、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行う。これにより、中間転写ベルト６上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重なったフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト６を挟んで二次転写対向ローラ６２と対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ８が配置される。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に押圧され、中間転写ベルト６と二次転写ローラ８が接触する二次転写部Ｂ２（ニップ部）を形成する。中間転写ベルト６上のトナー像は、二次転写ローラ８の作用により、転写材Ｐ上に二次転写される。すなわち、転写材供給部２０において、カセット２１に収容されている転写材Ｐが、供給ローラ２２により送り出された後、レジストローラ２３により中間転写ベルト６と二次転写ローラ８が当接する二次転写部Ｂ２に所定のタイミングで供給される。それと略同時に、二次転写ローラ８には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（正極性）の二次転写電圧が、二次転写電源８０により印加される。二次転写部Ｂ２で挟持搬送され中間転写ベルト６からトナー像が転写された転写材Ｐは、その後定着装置９に搬送される。転写材Ｐは、定着装置９においてトナー像が加熱・加圧されることによりトナー像が定着される。

中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６１と対向する位置には、クリーニングブレード６４が配置される。クリーニングブレード６４は中間転写ベルト６と接触し、二次転写工程において転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６上に残留した転写残トナーを回収する。

実施例１の画像形成装置は、プロセススピードが１１６ｍｍ／ｓの、Ａ４サイズ紙対応のプリンタである。

［２．一次転写ブラシ５の構成］
図２は、実施例１における一次転写ブラシ５の模式図（斜視図）である。一次転写ブラシ５は、ブラシ部材５γと、ポリエステル製の樹脂シートの基板５δと、を互いに不図示の導電性接着剤等によって接着した構成となっている。ブラシ部材５γは、導電性繊維５εからなる起毛部５αと、非導電性繊維５ηからなる基布部５βと、を有している。導電性繊維５εは、基板５δに対して垂直な方向（法線方向）に起毛している。ブラシ部材５γには、起毛部５αとなる導電性繊維５εが密に配置されたパイル織物を使用している。

一次転写ブラシ５の起毛部５αの短手方向（中間転写ベルトの移動（回転）方向に平行に設置される方向）の寸法Ｗｂは、Ｗｂ＝７ｍｍである。また、一次転写ブラシ５の基布部５βの短手方向の寸法Ｗｋは、Ｗｋ＝７ｍｍ（起毛部５αと同寸法）である。一次転写ブラシ５の長手方向（中間転写ベルト６の移動（回転）方向と垂直に設置される方向）の寸法Ｌは、Ｌ＝２５０ｍｍである。うち、起毛部５αが設けられているのは、Ｋ＝２３０ｍｍの領域内であり、長手の両端部には、起毛部５αが設けられていない部分が１０ｍｍの幅で均等に設けられている。Ｗｂ＝７ｍｍとすることで中間転写ベルト６との間に十分な幅のニップを形成することができ、Ｋ＝２３０ｍｍとすることでＡ４紙の幅に対しても十分な幅で画像形成を行うことができる。

図３は、実施例１における一次転写ブラシ５の起毛部５αの模式図（上面図）である。起毛部５αは、複数の導電性繊維５εを撚り合わせて構成された繊維株５ζが、密度５０００〜５００００本／ｃｍ^２となるように一定間隔で配列されている。繊維株５ζの直径
は２００〜７００μｍ、近接する２つの繊維株５ζの中心間距離は４００〜１４００μｍである。また、繊維株５ζの配列は、ブラシ部材５γの該複数の繊維株について、中間転写ベルト６の搬送方向に並ぶように投影した際に、一次転写ブラシ５の一次転写に寄与する長手領域に渡って、少なくともいずれかの繊維株５ζが存在するように千鳥状に配置している。すなわち、起毛部５αを中間転写ベルト６の搬送方向に見たときに、隣接する繊維株５ζの間に互いに重なる領域が形成されるような、つまり、隣接する繊維株５ζ間に隙間が形成されないような配置である。これによって、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５との接触ムラによる縦スジ状の画像不良を抑制し、良好な一次転写画像を得ることができる。

実施例１において、起毛部５αとなる導電性繊維５εには、カーボン粉末を分散した導電性ナイロン繊維を用いている。該繊維としては、単糸繊度が２〜１５ｄｔｅｘ［ｄｔｅｘ：単繊維１０，０００メートルあたりの質量（グラム単位）を示す］、直径が１０〜４０μｍ、乾強度が１〜３ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内のものが好適である。繊維の抵抗率ρｆｉｂｅｒは、１０〜１０^８Ωｃｍの範囲内のものが好適である。

抵抗率ρｆｉｂｅｒは、次の方法により測定される。つまり、繊維５０本をひと束とし、約１ｃｍの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させる。そして高抵抗計ＡｄｖａｎｔｅｓｔＲ８３４０Ａなどを用い、印加電圧１００Ｖの元で抵抗値Ｒｆｉｂｅｒを実測し、下式により抵抗率ρｆｉｂｅｒを算出する。
ρｆｉｂｅｒ＝Ｒｆｉｂｅｒ×（繊維直径／２）^２×３．１４×５０÷１．０

未当接状態（繊維に圧力がかかっていない状態）の一次転写ブラシ５において、導電性繊維５εが基材５β面から延び出ている方向のことを、起毛方向と呼ぶ。各繊維の基材５βを起点とした繊維長は１〜５ｍｍである。繊維長は、一次転写ブラシ５の起毛部５αの短手方向の寸法Ｗｂより短く、繊維長が短い構成にすることで、回転移動する中間転写ベルト６に接触し毛倒れした場合であっても、安定的に中間転写ベルトに接触することが可能である。

起毛部５αとなる繊維材料に関しては、導電性が付与されたものであればいずれのものであってもよく、ナイロン繊維に限定されるものではない。また、実施例１の基布部５βとなる繊維には、非導電性のポリエステル繊維を用いているが、起毛部５αを織布できるものであればいずれのものであってもよく、これに限定されるものではない。

なお、実施例１におけるブラシ部材５γとしては、代表的特性を有するものとして、下記仕様のものを用いている。
＜一次転写ブラシの仕様＞
・部材タイプ：パイル織物
・材料：カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸繊度：７ｄｔｅｘ
・繊維直径：２８μｍ
・乾強度：１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ
・抵抗率：１０^６Ωｃｍ
・繊維長：２ｍｍ
・配列密度：１０８５０本／ｃｍ^２

一次転写ブラシ５は、中間転写ベルト６上の感光ドラム１に対向する位置で、中間転写ベルト６の裏面に対し当接される。なお、感光ドラム１の直径は３０ｍｍである。また、一次転写ブラシ５には、一次転写電源５０から０〜１．０ｋＶの一次転写電圧が印加可能とされている。一次転写ブラシ５の当接構成については後述する。

［３．中間転写ベルト］
中間転写ベルト６としては、厚さが６０μｍで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を１０^９Ωｃｍに調整した、ポリイミド樹脂のフィルムを用いることができる。また、中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２、テンションローラ６３の３軸で張架され、テンションローラ６３により総圧約２０Ｎの張力が付与されている。

また、中間転写ベルト６表面には、付着したトナーを除去するためのクリーニング部材として、板状の弾性体であるクリーニングブレード６４を有する中間転写ベルトクリーナ６５が設けられている。クリーニングブレード６４によって中間転写ベルト表面から除去されたトナーはトナー容器６６に回収される。

［４．二次転写ローラ］
二次転写ローラ８としては、体積抵抗率が１０^７〜１０^９Ωｃｍ、硬度が３０°〜４０°である弾性体ローラを用いることができる。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。また、二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６の回転に伴い、従動して回転する。更に、二次転写ローラ８には、二次転写電源８０から、０〜４．０ｋＶの二次転写電圧の印加が可能となっている。

［５．一次転写ブラシ５の上流端形状］
図４は、実施例１における一次転写ブラシ５の上流端の模式図（上面図）である。実施例１において特徴的である一次転写ブラシ５の上流端形状について説明する。実施例１で用いた一次転写ブラシ５は、その上流端形状が一次転写ブラシ５の長手方向に渡って略直線形状になるように、起毛部５αおよび基布部５βを裁断加工していることを特徴とする。一次転写ブラシ５の上流端Ｄは、複数の繊維株５ζを貫くように裁断した軌跡に沿って略直線形状になっていることがわかる。

より詳細に説明すると、複数の繊維株５ζのうち中間転写ベルト６の回転方向の各列において該回転方向の最も上流側に位置する繊維株５ζが、該回転方向の上流側に、該回転方向に略直交する同一の仮想平面と略一致する端面をそれぞれ有する構成となっている。最も上流側の繊維株５ζは、上記端面が形成されるように、中間転写ベルト６の回転方向に略直交する同一の裁断面に沿ってそれぞれ裁断される。最も上流側の繊維株５ζは、該繊維株５ζを構成する繊維５εのうち中間転写ベルト６の回転方向の最も上流側の繊維５εの保持位置が、該回転方向に略直交する方向に沿って並んだ構成となっている。また、当該保持位置の並びは、隣接する列の最も上流側の繊維株５ζにおける該回転方向の最も上流側の繊維５εの保持位置の並びと、略同一直線上で並んでいる。

［６．一次転写ブラシ５の当接構成及びニップ配置］
図５は、実施例１における一次転写ブラシ５の当接構成及びニップ配置を説明する模式図である。ステーションＳａ〜Ｓｄの各一次転写部に共通する構成であるため、一つのステーションにおける構成を例に取り説明する。実施例１の一次転写ブラシ５は不図示の支持部材で保持され、バネ５１（付勢手段）による押圧力Ｆによって、中間転写ベルト６の裏面に当接される。押圧力の総圧はＦ＝４．９Ｎであり、Ｆの方向は中間転写ベルト６表面の法線方向と略平行である。

図５中のＭ１は、感光ドラム１と中間転写ベルト６の間に形成されるニップを表す。駆動ローラ６１、テンションローラ６３により直線的に張架された中間転写ベルト６は、ステーション毎に感光ドラムと１ｍｍの幅のニップを形成するよう配置されている。

一方、Ｎ１は、中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５の間に形成されるニップを表す。一次転写ブラシ５の起毛部５αは、非当接状態（繊維に圧力がかかっていない状態）においては一次転写ブラシ５の基板５δに対して垂直に起毛している。しかし、押圧力Ｆにより中間転写ベルト６裏面に当接されると、起毛部５αは一定程度に毛倒れした状態となる。本状態の起毛部５αには、基板５δと垂直な起毛姿勢に戻ろうとする復元力が生じ、この力が一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６から遠ざける方向に押し戻す力（反力）となる。よって一次転写ブラシ５は、押圧力Ｆと反力が釣り合う位置まで中間転写ベルト６の裏面に進入した位置で安定する。図５はこれらの力が釣り合った状態を示す。ベルト−ブラシ間のニップＮ１の幅は７．０ｍｍとなる。

次に、図５中のｓ、ｔ、ｕについて説明する。これらの配置関係は、実施例１の画像形成装置において良好な一次転写性を得るために重要である。

オーバラップニップ（ｓ）は、感光ドラム１、中間転写ベルト６、一次転写ブラシ５が接触し転写電界が形成された領域である。本領域が形成されないと良好な一次転写効率は得られない。実施例１では、オーバラップニップ（ｓ）は２．０ｍｍとした。

テンションニップ（ｔ）は、オーバラップニップ（ｓ）下流側で中間転写ベルト６と一次転写ブラシ５のみが接触する領域である。本領域はベルトに残留した過剰な転写電荷が一次転写ブラシ５上に流れ戻るための領域であり、異常放電画像を防止するために必要な領域である。実施例１では、テンションニップ（ｔ）は４．５ｍｍとされている。

はみ出しニップ（ｕ）は、感光ドラム１−中間転写ベルト６間ニップ（Ｍ１）に対して中間転写ベルト６−一次転写ブラシ５間ニップ（Ｎ１）が上流側にはみ出している領域である。本領域が大きくなると一次転写部の上流側に転写電界の形成された空隙ニップが形成されてしまい、プレ転写による転写飛び散りが生じる。実施例１では、はみ出しニップ（ｕ）は０．５ｍｍとされている。

良好な一次転写性を得るためには、オーバラップニップ（ｓ）とテンションニップ（ｔ）の両者が形成される必要がある。また、はみ出しニップ（ｕ）が大きくないことも必要である。実施例１の当接構成においては、オーバラップニップ（ｓ）として２．０ｍｍ、テンションニップ（ｔ）として４．５ｍｍの領域が確保され、はみ出しニップ（ｕ）は０．５ｍｍとなることを狙い、各部材が配置されている。よって、良好な一次転写性が得られる。なお、本構成の元で詳細検討したところ、オーバラップニップ（ｓ）として１．５ｍｍ以上、テンションニップ（ｔ）として３．５ｍｍ以上、はみ出しニップ（ｕ）として１．２ｍｍ以下の幅をそれぞれ確保することで良好な一次転写性が得られることが確認された。

［７．部材取り付け位置の影響］
実施例１の画像形成装置では、一次転写ブラシ５の取り付け位置に関して、各部品の位置ばらつき等の影響を考慮すると、中間転写ベルト６の移動方向に±０．５ｍｍ程度の範囲内で変動する。しかし、一次転写ブラシ５の取り付け位置にばらつきが発生した場合においても、実施例１では常時良好な一次転写性が得られることが確認された。これは、実施例１で用いた一次転写ブラシ５の上流端形状が一次転写ブラシ５の長手方向に渡って略直線形状となっているためである。かかる構成により、はみ出しニップ（ｕ）が最大で１．０ｍｍと、上述の１．２ｍｍ以下とすることができる。これは、実施例１における特徴的な効果であるといえる。

ここで、実施例１の特徴について比較構成１と比較しながら説明する。
＜比較構成１＞
図６は、比較構成１における一次転写ブラシ５の模式図（斜視図）である。比較構成１で用いた一次転写ブラシ５は、起毛部５α及び基布部５βを裁断加工していない点で実施例１と異なる。一次転写ブラシ５の起毛部５αの短手方向（中間転写ベルト６の移動（回転）方向に平行に設置される方向）の寸法Ｗｂは、Ｗｂ＝７ｍｍである。また、一次転写ブラシ５の基布部５βの短手方向の寸法Ｗｋは、Ｗｋ＝８ｍｍである。それ以外の寸法や使用した画像形成装置の構成については、実施例１と同様であるため説明を省略する。

図７は、比較構成１における一次転写ブラシ５の上流端を拡大した模式図（斜視図）である。図３で説明したとおり、実施例１及び比較構成１で使用した一次転写ブラシ５の起毛部５αは、複数の繊維株５ζが、一次転写ブラシ５の長手方向に対して千鳥状に配列している。そのため、一次転写ブラシ５の起毛部５αの上流端の軌跡Ｄは、図７に示すように滑らかな凹部と凸部とが繰り返す形状となっている。

図８は、比較構成１における一次転写ブラシ５の上流端を拡大した模式図（上面図）である。基布部５βの上流端から起毛部５αの上流端までの距離は、前述した起毛株の配列に応じて、最小値Ｘａ（ａ線上）となる部分と、最大値Ｘｂ（ｂ線上）となる部分が存在し、それぞれＸａ＝５００μｍ、Ｘｂ＝８００μｍであった。

図９は、比較構成１の一次転写ブラシ５のニップ配置を説明する模式図であり、図９（ａ）は前記ａ線上のニップ配置、図９（ｂ）は前記ｂ線上のニップ配置をそれぞれ示している。図９（ａ）においてオーバラップニップ（ｓ）、テンションニップ（ｔ）は、実施例１と同じく、それぞれ２．０ｍｍ、４．５ｍｍの領域が確保されている。一方ではみ出しニップ（ｕ）は、０．２ｍｍと実施例１の０．５ｍｍよりも短くなっているものの、はみ出しニップ（ｕ）としては１．２ｍｍ以下となっているため、良好な一次転写性が得られることが予想される。また、前述したとおり、一次転写ブラシ５の取り付け位置に関して、中間転写ベルト６の移動方向に±０．５ｍｍの範囲内で変動することを考慮した場合においても、はみ出しニップ（ｕ）は、最大でも０．７ｍｍとなる。したがって、常時良好な一次転写性が得られることが予想される。

図９（ｂ）においてオーバラップニップ（ｓ）、テンションニップ（ｔ）は、実施例１と同じく、それぞれ２．０ｍｍ、４．５ｍｍの領域が確保されている。一方ではみ出しニップ（ｕ）は、０．８ｍｍと実施例１の０．５ｍｍよりも長くなっているものの、はみ出しニップ（ｕ）としては１．２ｍｍ以下となっているため、良好な一次転写性が得られることが予想される。ただし、一次転写ブラシ５の取り付け位置に関して、中間転写ベルト６の移動方向に±０．５ｍｍの範囲内で変動することを考慮した場合、はみ出しニップ（ｕ）は、最大で１．３ｍｍとなり、プレ転写による転写飛び散りが生じることが予想される。そこで、比較構成１において、実際に一次転写ブラシ５を中間転写ベルト６の移動方向に±０．５ｍｍの範囲内で変動させた状態での画像を確認したところ、縦スジ状の画像不良が発生し、良好な一次転写性を得ることができない場合があることが確認された。

以上の理由により、実施例１によれば、部品の取り付け位置のばらつきが存在する画像形成装置において、上流端形状が略直線形状である一次転写ブラシ５を用いることによって、寸法誤差や取付誤差等を吸収して良好な一次転写性を確保することができる。
また、本実施例１の上流端Ｄは略直線であるが、具体的には、中間転写ベルト６の回転方向と略直交する方向に関して、最も上流側に配置される繊維が、上流端Ｄから０．５ｍｍの範囲に収まっていれば良好な一次転写性を確保することができる。最も上流側に配置される繊維株である繊維株５ζＬは、図１４に示すように微視的にみればバラつきがある。そこで、図１４に示すように、最も上流側に配置される繊維の中には、上流端Ｄより下流側に位置するものが存在する。そのような繊維に関しても、上流端Ｄからの距離（図１４のｈ１）が、０．６ｍｍにおさまっていれば略直線上に位置していると言える。なお、
図１４においてＥ部は裁断加工により除去される部分を示している。

（実施例２）
図１０及び図１１を参照して、本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。ここでは主として、実施例２において特徴的である一次転写ブラシ５の上流端形状について説明する。ここで特に説明しない事項については、実施例１と同様である。実施例１と同様の構成については実施例１と同じ符号を付し、その説明を省略する。

実施例２で用いた一次転写ブラシ５は、起毛部５αが中間転写ベルト６の移動方向に斜毛加工されており、その上流端形状が一次転写ブラシ５の長手方向に渡って略直線形状になるように、起毛部５αおよび基布部５βを裁断加工していることを特徴とする。これにより、実施例１よりもさらに良好な一次転写性を得ることができる。図１０は、実施例２における一次転写ブラシ５の上流端を拡大した模式図（斜視図）である。一次転写ブラシ５の上流端Ｄは、裁断した軌跡に沿って略直線形状になっていることがわかる。

実施例２の一次転写ブラシ５の当接構成及びニップ配置について、図１１を用いて説明する。実施例２の画像形成装置は、装置全体の構成としては実施例１の画像形成装置（図１）と同様であるため、詳細な説明は省略する。実施例２の当接構成においては、実施例１と同様にオーバラップニップ（ｓ）として２．０ｍｍ、テンションニップ（ｔ）として４．５ｍｍの領域が確保され、はみ出しニップ（ｕ）は０．５ｍｍとなることを狙い、各部材が配置されている。

実際に画像形成装置を用いて、画像を確認したところ、実施例１よりもさらに良好な一次転写性が得られることが確認された。これは、一次転写ブラシ５の起毛部５αが、非当接状態（繊維に圧力がかかっていない状態）において一次転写ブラシ５の基板５δに対して傾斜角θ（θ＜９０°）を維持した状態で起毛しているためである。つまり、押圧力Ｆにより中間転写ベルト６の裏面に当接されると、起毛部５αはさらに傾斜角θよりも大きく毛倒れした状態となる。これにより、起毛部５αの導電性繊維５εの先端が中間転写ベルト６の裏面に対して上下流にわたって平行に近いかたちで接触するように当接されることとなるため、中間転写ベルト６の裏面との接触面が拡大し、より均一な分布となる。よって、中間転写ベルト６の裏面と起毛部５αとの間で転写電界を形成する箇所について、実施例１や比較構成１と比較して、中間転写ベルト６−一次転写ブラシ５ニップ（Ｎ１）内で、より均一な分布を持つものとなる。

以上、実施例２によれば、一次転写ブラシ５を構成する起毛部５αの導電性繊維５εのランダムな倒れが抑制されるだけでなく、一次転写ブラシ５の有する特徴である中間転写ベルト６の裏面に対する接触均一性が実施例１よりもさらに改善する。したがって、一次転写工程で生じる濃度ムラ等の画像不良が、より良好に抑制することが可能となる。

（実施例３）
図１２及び図１３を参照して、本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。ここでは主として、実施例３において特徴的である一次転写ブラシ５の上流端形状について説明する。ここで特に説明しない事項については、上記実施例と同様である。上記実施例と同様の構成については上記実施例と同じ符号を付し、その説明を省略する。

実施例３で用いた一次転写ブラシ５の上流端形状は、一次転写ブラシ５の長手方向に渡って略直線形状になるように、起毛部５αを溶着加工していることを特徴とする。より詳細には、実施例３では、中間転写ベルト６の回転方向の最も上流側の繊維株５ζが、実施例１と同様の上流側端面が形成されるように（図４参照）、溶着処理によってそれぞれ部分的に溶かされている。また、溶着処理により、隣接する繊維株同士が互いに溶着されて
いる。これにより、実施例１、実施例２にくらべ画像形成装置の寿命を通じて良好な一次転写性を得ることができる。図１２は、実施例３における一次転写ブラシ５の上流端を拡大した模式図（斜視図）である。一次転写ブラシ５の上流端Ｄは、導電性繊維５ε同士が溶着された部分５Ｙに沿って略直線形状になっていることがわかる。

一次転写部ブラシ５の起毛部５αを溶着加工する手段としては、たとえば金属などを用いたブレード部材またはロール部材を、少なくとも導電性繊維５εが溶着加工可能な温度まで加熱し、起毛部５αに接触・押圧して溶着する方法が挙げられる。また、上記ブレード部材またはロール部材を高周波で振動させ、起毛部５αに接触・押圧して溶着する方法なども挙げられる。なお、起毛部５αを略直線形状に溶着できる方法であればいずれの方法でも良い。

実施例３の一次転写ブラシ５の当接構成及びニップ配置について、図１３を用いて説明する。実施例３の画像形成装置は、装置全体の構成としては実施例１及び実施例２の画像形成装置（図１）と同様であるため、詳細な説明は省略する。実施例３の当接構成においては、実施例１及び実施例２と同様にオーバラップニップ（ｓ）として２．０ｍｍ、テンションニップ（ｔ）として４．５ｍｍの領域が確保され、はみ出しニップ（ｕ）は０．５ｍｍとなることを狙い、各部材が配置されている。

実際に画像形成装置を用いて、画像を確認したところ、実施例１と同等の一次転写性が得られることが確認された。ただし、実施例３が実施例１と比べて特徴的である点は、一次転写ブラシ５の上流端の起毛部５αを溶着加工によって略直線形状としている点である。実施例１では、一次転写ブラシ５の上流端の起毛部５αを裁断することで略直線形状としていたが、画像形成装置の通紙試験を実施していく過程において、徐々に導電性繊維５εが基布５βから解れ、脱落してしまう場合があった。これに対して、実施例３の構成では、画像形成の寿命を通じて常時良好な一次転写性を確保することが可能となることが確認された。

また、実施例３では、一次転写ブラシ５の起毛部５αが、非当接状態（繊維に圧力がかかっていない状態）において一次転写ブラシ５の基板５δに対して垂直に起毛しているものを使用した。しかし、実施例２のように斜毛処理を施して一次転写ブラシ５の基板５δに対して傾斜角θを維持した状態で起毛しているものを使用してもよい。この場合は、実施例３よりもさらに良好な一次転写性を、画像形成装置の寿命を通じて維持することが可能となることは言うまでもない。

以上の理由により、実施例３によれば、部品の取り付け位置のばらつきが存在する画像形成装置において、起毛部５αの上流端が略直線形状に溶着加工された一次転写ブラシ５を用いることによって、画像形成の寿命を通じて良好な一次転写性を維持することできる。

以上、実施例１〜３では、中間転写ベルト６を用いた中間転写方式を用いたタンデム型のフルカラー方式の画像形成装置における一次転写部の構成について説明した。しかし、１つの感光ドラムを用いるロータリー型のフルカラー方式の画像形成装置でも、本発明の構成により、良好な転写性を得ることが可能である。

また、ブラシ状転写部材５を中間転写ベルト６を介して像担持体に当接する方式の画像形成装置として、他の構成の画像形成装置も考えられる。例えば、複数の感光ドラム上のトナー像を、転写材搬送ベルト上を搬送される転写材上に、順次転写を行う方式のフルカラー画像形成装置などがある。この場合にも、本発明の構成により、良好な転写性を得ることが可能である。

１…感光ドラム（像担持体）、５…一次転写ブラシ（転写ブラシ）、６…中間転写ベルト（ベルト）、５ε…導電性繊維、５α…起毛部、５β…基材、５ζ…繊維株

Claims (7)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   回転可能なベルトと、
   前記ベルトを介して前記像担持体に対向して配置され、前記像担持体に担持されたトナー像を前記ベルト又は前記ベルト上を搬送される転写材に転写する転写手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記転写手段は、導電性を有する複数の繊維を撚り合わせて構成され前記ベルトに接触する複数の繊維株と前記複数の繊維株を保持する基材を備える転写ブラシを有し、
   前記複数の繊維株のうち前記ベルトの回転方向の各列において前記回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、前記回転方向の上流側に、前記回転方向に略直交する同一の仮想平面と略一致する端面をそれぞれ有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の繊維株のうち前記回転方向の各列において前記回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、該繊維株を構成する複数の繊維のうち前記回転方向の最も上流側の繊維の保持位置が、前記回転方向に略直交する方向に沿って並んでいるともに、隣接する列の最も上流側の繊維株における前記回転方向の最も上流側の繊維の保持位置と、前記回転方向に略直交する方向に延びる同一直線上に並んで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. 前記複数の繊維株は、前記回転方向と略直交する方向に対して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の繊維株のうち前記回転方向の各列において前記回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、前記端面が形成されるように、前記回転方向に略直交する同一の裁断面に沿ってそれぞれ裁断されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の繊維株のうち前記回転方向の各列において前記回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、前記端面が形成されるように、溶着処理によってそれぞれ部分的に溶かされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記複数の繊維株のうち前記回転方向の各列において前記回転方向の最も上流側に位置する繊維株は、前記溶着処理により、隣接する繊維株と互いに溶着されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記複数の繊維株は、前記ベルトの回転方向に斜毛処理が施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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