JP6184222B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式で画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の画像形成装置に関するものである。

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一次転写する。一次転写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、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。

画像形成装置の転写手段としては、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の内周面（裏面）に接触する接触部材である。中でもブラシ状の転写部材は、複数の導電性繊維によって構成され、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、より均一な接触性を得られる。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を抑制し易い。

特許文献１には、転写手段としてブラシ状の転写部材を備える画像形成装置が開示されている。特許文献１のブラシ状の転写部材は、ブラシを構成する複数の導電性繊維が両面テープを介してステンレス製の金属ホルダーに支持されている。この金属ホルダーは、固定されており、転写部材を構成する複数の導電性繊維は、繊維自身の弾性によって中間転写ベルトの裏面に接触する。

特開２０１１−２４８３８５号公報

しかしながら、特許文献１が開示するブラシ状の転写部材は、複数の導電性繊維を支持する金属ホルダーが固定されているため、中間転写ベルトや、中間転写ベルトを介して対向する感光ドラムの形状の変化に、導電性繊維の弾性のみで追従する必要がある。そのため、中間転写ベルトや感光ドラムの形状の変化が大きいと、導電性繊維の中間転写ベルトに対する接触性が低下し、所望の転写性能を得ることが難しい場合がある。

そこで、本発明は、転写手段として導電性繊維を有する画像形成装置において、導電性繊維の中間転写ベルトに対する接触性の低下を抑制し、所望の転写性能を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、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転写ベルトと、前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を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、前記転写ベルトに接触する複数の導電性繊維からなる起毛部と、前記起毛部と接触し前記起毛部を支持する基材部と、可撓性を備え、前記基材部を支持面で支持する支持部材と、を備え、前記起毛部の前記転写ベルトに対する侵入量は、前記支持部材に変形が生じ、前記像担持体と前記転写ベルトとが接触する位置に対応する前記支持面から前記転写ベルトまでの距離が前記転写ベルトの移動方向と直交する長手方向に関して均一ではない状態における前記支持面の平面度より大きいことを特徴とする。

本発明によれば、転写手段の起毛部の中間転写ベルトへの侵入量を支持部材の平面より大きくすることで、起毛部の中間転写ベルトに対する接触性の低下を抑制し、所望の転写性能を得ることが可能である。

実施形態１の画像形成装置を説明する概略図 実施形態１の転写手段の斜視図 実施形態１の支持部材の支持構成を説明する断面図 転写手段の侵入量を説明するための図 転写ベルトの移動方向と直交する長手方向に関する支持部材の変形を説明する図 転写ベルトの移動方向と直交する長手方向に関する転写部材の接触状態を説明する図 支持部材の平面度の測定方法を説明するための概略図 本実施形態の評価結果を説明する図 実施形態２における転写ベルトの変位量を説明する図実施例２で中間転写ベルトと１次転写ブラシの接触を説明する図 実施形態２における転写ベルトの変位量を測定方法を説明する図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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、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。
（実施形態１）
１．画像形成装置の全体構成
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略断面を示す図である。実施形態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。画像形成装置１００は、画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、ＯＨＰシートなどの転写材に画像を形成することができる。

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、転写材に一括して二次転写することで記録画像を得る。

実施形態１の画像形成装置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。実施形態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、像担持体としての感光ドラム１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、画像情報に従って感光ドラム１上に形成された静電潜像が現像装置４により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の表面の移動方向において、現像位置より下流側には、中間転写体としての回転移動可能な中間転写ベルト６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本のローラに張架された、円筒且つ無端状の転写ベルトである。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）に移動する。

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、転写部材を備える転写手段５が配置されている。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転写手段５の作用により中間転写ベルト６に一次転写される。（中間転写ベルト側に一次転写される。）この時、転写手段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。なお、感光ドラム１の直径は３０ｍｍである。また、転写手段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。又、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。

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。転写材Ｐに転写されたトナー像は定着手段９０によって定着される。その後、転写材Ｐは不図示の転写材積載部に排出される。

２．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た。又、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軸に張架され、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。中間転写ベルト６の両端には、中間転写ベルト６の搬送を安定させるためのリブ１３が設置される。

３．二次転写ローラ
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。又、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。

４．転写手段５の構成
図２は、転写手段５の斜視図である。本実施形態の転写手段は、転写部材（５α、５β）と転写部材を支持する支持部材１１を備える。転写部材は、複数の導電性繊維からなる起毛部５αと起毛部５αを支持する基材部５βを備える。支持部材１１は、シート状部材としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の樹脂シート１１であり、支持面で転写部材を支持している。基材部５βは樹脂シート１１に両面テープで接着されることで、樹脂シート１１に支持される構成となっている。起毛部５αを構成する複数の導電性繊維は、樹脂シート１１に対して垂直な方向（法線方向）に起毛している。起毛部５αは、導電性繊維が密に配置されたパイル織物を使用している。本実施形態では、転写部材（５α、５β）としてパイル織物を使用しているため、基材部は基布部５βとなる。

起毛部５αの短手方向（中間転写ベルトの移動方向に平行な方向）の寸法Ｗｂは、Ｗｂ＝３ｍｍである。また、基布部５βの短手方向の寸法Ｗｋは、Ｗｋ＝５ｍｍである。基布部５βの長手方向（中間転写ベルト６の移動方向と垂直と直交する方向）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、長手方向の両端部には、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。

実施形態１において、起毛部５αとなる導電性繊維には、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。具体的には、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。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）の起毛部５αにおいて、導電性繊維が樹脂シート１１の面から伸び出ている方向のことを、起毛方向と呼ぶ。

本実施形態では、起毛部５αの繊維長ｄを１．４ｍｍとした。ここで繊維長ｄとは、未当接状態での基布部５βからブラシ繊維の自由端までの長さである。起毛部５αの繊維長ｄが１．４ｍｍの時、未当接状態での樹脂シート１１を含めた転写手段５の厚みｈは２．０ｍｍ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、実施形態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、実施形態１における転写手段５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。

＜転写部材の仕様＞
・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
・配列密度：１０８５０本／ｃｍ^２
樹脂シート１１は、厚み１００μｍである。長手方向の幅は２５２ｍｍ、移動方向の幅は２０ｍｍである。基布部５βは、樹脂シート１１上に、長手方向の両端に１ｍｍ、下流端に１ｍｍの隙間をもって接着されている。

本実施形態は、特許文献１のように固定された金属ホルダーではなく、可撓性を備える樹脂シート１１によって転写部材（５α、５β）を支持する構成である。このような構成によって、樹脂シート１１の弾性力を利用して転写部材を中間転写ベルト６の内周面に接触させることが可能である。樹脂シート１１が中間転写ベルト６や、中間転写ベルト６を介して対向する感光ドラム１の形状に沿って撓むことが可能であり、且つ、導電性繊維の弾性力に加えて樹脂シート１１の弾性力も加えて導電性繊維を中間転写ベルト６に接触させることが可能である。この構成によって、転写部材（５α、５β）の中間転写ベルト６に対する接触をより安定化することが可能である。

図３は、樹脂シート１１の支持構成を説明する断面図である。各ステーション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。

樹脂シート１１は、その上流側の端を移動方向幅５ｍｍ、長手幅全域に渡って両面テープにてステンレス製の金属プレート（固定部材）９上に接着される。なお、本実施例において、基布部５β、樹脂シート１１、金属プレート９をそれぞれ接着するために使用した両面テープ１２としては不織布基材にアクリル系粘着剤を使用したものを用いた。さらに、樹脂シート１１の一端は、ＰＣ−ＡＢＳ樹脂製のホルダー１０と金属プレート９の間に保持され、ホルダー１０に設置された凸部により圧着される。樹脂シート１１の他端は自由端になっている。

図４（ａ）は、転写手段５の感光ドラム１、中間転写ベルト６に対する接触状態を説明する概略図である。図４（ｂ）については、後述する。起毛部５α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の裏面に対し接触する。起毛部５αの上流端は、感光体ドラム１の中心から中間転写ベルト６に引いた垂線と中間転写ベルト６の交点（感光体ドラム１と中間転写ベルト６の接点）から、上流側に１．５ｍｍの位置にある。転写部材（５α、５β）は、樹脂シート１１を介して付勢部材であるバネ５１により中間転写ベルト６に向かって付勢されている。バネ５１の付勢力Ｆは、Ｆ＝４．９Ｎであり、Ｆの方向は中間転写ベルトの移動方向に対する法線方向である。

図中の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１次転写部を表す。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１と１ｍｍの幅の１次転写部を形成するよう配置されている。このような可撓性をもった樹脂シート１１は、連続的なプリント動作の繰返しによる画像形成装置内の昇温や、高温環境に暴露されることによって、樹脂シート１１と金属プレート９との間での線膨張量の違いにより、樹脂シート１１に変形が生じる可能性がある。

図５は、中間転写ベルト５の移動方向と直交する長手方向に関する樹脂シート１１の変形を説明する図である。図５に示すように、樹脂シート１１に変形が生じると、樹脂シート１１の表面から中間転写ベルト６の内周面までの距離が長手方向においてばらついてしまう。その状態において、起毛部５αの中間転写ベルト６への侵入量が、樹脂シート１１の変形量より小さい場合には、図５に示すように、長手方向において、転写部材である起毛部５αが中間転写ベルト６に接触できない領域が生じてしまう。その結果、縦スジ状の画像不良が発生する恐れが生じる。

そこで、本実施形態では、起毛部５αの中間転写ベルト６への侵入量Ｖを樹脂シート１１の平面度Ｊより大きくすることを特徴とする。ここでブラシの侵入量Ｖとは、未接触状態（未当接状態）での転写手段５の厚みｈと、中間転写ベルト６の内周面に接触した状態での転写手段５の厚み（押圧時厚みＱ）との差を意味する。図４（ｂ）は、侵入量Ｖを説明するための概略図である。図４（ｂ）に示すように、侵入量Ｖ分だけ、起毛部５αは圧縮された状態で中間転写ベルト６に接触している。

それぞれの測定方法について説明する。まず、未当接状態の転写手段５の厚みｈについて説明する。樹脂シート１１上に接着された状態の転写手段５を側面から光学顕微鏡で撮影し、樹脂シート１１の裏面（基布部５βが貼りつけられていない非貼付面）から、樹脂シート１１の面に対して法線方向に１次転写ブラシ５の繊維の先端までの距離を厚みｈとする。次に、中間転写ベルト６の裏面に押圧した状態の転写手段５の厚み（押圧時厚みＱ）として、一次転写圧力相当の力で１次転写ブラシ５を圧縮した時の１次転写ブラシ５の厚みを測定した。感光ドラム１に付勢する力は、Ｆ＝４．９Ｎであり、１次転写部Ｍ１の搬送方向幅はおよそ１ｍｍであり、起毛部５αの長手幅は２３０ｍｍである。従って、本実施形態における１次転写圧力相当の力は、約０．２１Ｎ／ｍｍ^２となる。
本実施形態の構成において、測定した侵入量Ｖは０．５ｍｍであった。なお、本実施形態の構成では、侵入量Ｖは０．４ｍｍから０．９ｍｍの間に設定することが望ましい。本実施形態の場合には、侵入量Ｖを０．９ｍｍより大きく設定すると、起毛端の上流位置が１次転写部Ｍ１部内の感光体ドラム１と中間転写ベルト６の接点付近まで下流側になびいてしまい、トナー像の飛散りを引き起こしてしまう恐れがある。 一方、樹脂シート１１の平面度Ｊとしては、１次転写部（Ｍ１）に対応する位置での樹脂シート１１の断面形状における最大値と最小値の差分を採った。１次転写部（Ｍ１）は、感光ドラム１と中間転写ベルト６が接触する接触領域である。

樹脂シート１１の平面度Ｊについて、測定方法について図７を用いて説明する。図７は、樹脂シート１１の平面度７の測定方法を説明するための概略図である。平面度Ｊは、図７（ａ）のように、一次転写部（Ｍ１）に対応する位置のシート形状を、レーザー１４変位計を用いて測定する。図７（ｂ）のように、レーザー変位計１４の測定子をブラシ部材の長手（図中Ｙ方向）に沿って走査し、形状プロファイルを長手全域で測定した。レーザー変位計１４としては、ＫＥＹＥＮＣＥ社製ＬＫ−Ｇ３５を用い、変位計１４を長手に走査するためには、オリエンタルモーター社製ＥＺＳＭ３Ｅ０３０−Ａを用いた。

この測定方法による測定結果は、樹脂シート（ポリエチレンテレフタレート）と金属プレート（ＳＵＳ３０４）の組み合わせにおいて、組み立て直後の平面度Ｊは０．１ｍｍであった。

よって、本実施形態は、平面度Ｊ（０．１ｍｍ）に対して侵入量Ｖ（０．５ｍｍ）が大きいため、転写部材の起毛部５αを中間転写ベルト６の長手方向にわたって確実に中間転写ベルト６に接触させることが可能である。図６は、本実施形態における中間転写ベルト５の移動方向と直交する長手方向に関する転写部材の接触状態を説明する図である。本実施形態のように侵入量Ｖが平面度Ｊよりも大きければ、図６に示すように樹脂シート１１が下方に凹んでいる箇所でも、起毛部５αの先端は中間転写ベルト６の内周面に確実に接触することが可能である。

本実施形態の転写手段５の効果を調べるため、実施形態１の画像形成装置を用いて評価を行った。比較例として、転写手段５の起毛部の繊維長ｄを変更した転写手段を用いていた。上記の画像形成装置と同じ基本構成を有し、１次転写ブラシの繊維長が異なる画像形成装置を用いた。各比較例における繊維長ｄは以下のとおりである。

比較例１としてブラシの繊維長ｄを１．０ｍｍとした画像形成装置を用いた。比較例２としてはブラシの繊維長ｄを０．６ｍｍとした画像形成装置を用いた。樹脂シート１１は共通のものを使用し、平面度Ｊ（０．１ｍｍ）は共通である。

通紙実験として、記録材ＰにＣＳ−６８０用紙（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用い、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色の画像比率５％の画像を、３万枚プリントした。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、スループットは１分間に１８枚であった。通紙実験は温度２３℃湿度５０％の環境下で、２枚の間欠印刷を連続的に行った。

又、上記通紙実験の開始時、及び通紙実験中の画像形成枚数３千枚おきに、評価画像のサンプリングを行うと共に、転写手段５の侵入量、及び樹脂シート１１の平面度の測定を行い、侵入量Ｖと平面度Ｊの差を算出した。サンプリングする評価画像として次のものを出力した。即ち、ベタ画像（最大濃度レベル画像）、ハーフトーン画像（濃度２５％）を、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）の各色にて出力した。

サンプリングした評価画像について、１次転写部（Ｍ１）内での中間転写ベルト６への一次転写ブラシ５の接触ムラに起因する画像不良の観点でランク付け評価を行った。ランク付けの基準としては、画像不良がほぼ発生しない場合を○、画像不良が確認できる場合を×とした。

評価結果を図８（ａ）および図８（ｂ）に示す。図８（ａ）に示すように、本実施形態の転写手段５では、通紙枚数の増加に伴い、樹脂シート１１の変形が生じたものの、終始、転写手段５の侵入量Ｖの方が、樹脂シート１１の平面度Ｊより大きい関係にあった。つまり、起毛部５αの導電性繊維は中間転写ベルト６裏面に長手に渡って接触しており、図８（ｂ）に示すように起毛部５αと中間転写ベルト６裏面の接触の不均一に起因する画像不良は３万枚までに発生しなかった。一方で、比較例１、及び比較例２においては、通紙枚数が増加し樹脂シート１１に変形が生じると、上記侵入量Ｖが樹脂シートの平面度Ｊより小さい関係となり、サンプリング画像中に縦筋状の画像不良が発生した。

以上、本実施形態の画像形成装置では、転写手段５として、ブラシ状の転写部材（５α、５β）を採用し、転写手段５の中間転写ベルト６への侵入量Ｖを転写手段５の支持部材１１の平面度より大きく設定する。これにより、起毛部５αを構成する導電性繊維を中間転写ベルト６内周面に安定的に接触させ、画像不良の発生を抑制することが可能となる。

また、支持部材として、可撓性を有する樹脂シート１１を用いて説明したが、同様に可撓性を有する金属シート（ＳＵＳフィルム）も用いることができる。

（実施形態２）
実施形態１では、転写手段５の侵入量Ｖを支持部材１１の平面度Ｊよりも大きくする構成について説明した。これに対して、本実施形態では、転写手段５の侵入量Ｖが、平面度Ｊと中間転写ベルトの変位量Ｕとの和よりも大きいことを特徴とする。本実施形態では、転写部材（５α、５β）と短手方向の幅と、起毛部５αの導電性繊維の繊維長ｄが実施形態１と相違するが、それ以外の構成については実施形態１の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については説明を省略する。

本実施形態の起毛部５αの短手方向の寸法Ｗｂは、Ｗｂ＝５ｍｍである。また、基布部５βの短手方向の寸法Ｗｋは、Ｗｋ＝７ｍｍである。これに合せて、樹脂シート１１の移動方向幅も、延長し、２２ｍｍとする。１次転写ブラシ５の設置位置は、その上流端を実施形態１と揃える。ブラシの繊維長ｄはｄ＝１．７ｍｍである。ブラシの繊維長ｄが、ｄ＝１．７ｍｍの時、未当接状態での樹脂シート１１を含めた転写手段５の厚みｈは２．３ｍｍである。

ところで、中間転写ベルト６のように薄肉のフィルム部材では、複数の軸で張架しテンションを掛けた場合、長手方向における厚みムラや弾性率のムラによって山谷の変位もった波打ちが生じる場合がある。また、本実施形態では、転写手段５の短手方向の幅を大きくすることで、１次転写部（Ｍ１）の下流側の転写部材の起毛部５αが中間転写ベルト６に接触する領域を増大させている。この構成によって、中間転写ベルト６の電位が上昇することを抑制（中間転写ベルト６の電荷を除電）することが可能であるが、中間転写ベルト６に波打ちが発生すると以下の問題が生じる。それは、１次転写部（Ｍ１）下流側の感光ドラム１が対向しない領域で転写部材の起毛部５αが中間転写ベルト６の内周面に均一に接触できない場合がある。特に、樹脂シート１１が変形した結果生じる凹部と中間転写ベルトの山型の波打ち部分との間では、起毛部５αと中間転写ベルト６との接触が不安定になりやすい。そういった場合、中間転写ベルト６の電位を適正に除電できず、意図しない放電が生じ、画像不良が発生する。

そこで、本実施形態の特徴として、転写手段５の中間転写ベルト６内周面への侵入量Ｖを、支持部材としての樹脂シート１１の平面度Ｊと中間転写ベルト６の押圧方向（厚み方向）における変位量Ｕの和よりも大きく設定する。（押圧方向は、転写手段５が中間転写ベルト６を押圧する方向であり、中間転写ベルト６の厚み方向である）ここで、変位量Ｕとしては中間転写ベルト６の一次転写部（Ｍ１）を形成する面の法線方向の変位を長手方向にわたって測定する。そして、その断面形状における最大値と最小値の差分を取った。具体的な測定方法について説明する。

本実施形態では、図１０に示すように、中間転写ベルト６を直径３０ｍｍのＳＵＳ製の金属軸２本によって張架し２０Ｎの力を中間転写ベルト６にかけた状態で、２本の軸の中間位置にて、レーザー変位計１４を長手方向（図中Ｙ方向）に走査することで測定した。レーザー変位計１４、及び長手方向へ走査するための機器は実施形態１で使用したものと同じである。

本実施形態において、侵入量Ｖは０．７ｍｍであり樹脂シート１１の組み立て直後の平面度Ｊは０．１ｍｍ、中間転写ベルト６の変位量Ｕは０．３ｍｍであった。このように、侵入量Ｖが、平面度Ｊと中間ベルトの変位量Ｕとの和よりも大きければ、図９に示すように転写手段５の起毛部５αの先端は、長手方向にわたって中間転写ベルト６の内周面に接触することが可能である。これにより、導電繊維を中間転写ベルトの内周面に安定的に当接させ、特に、感光ドラム１が対向していない領域における意図しない放電による画像不良の発生を抑制することが可能である。

尚、実施形態１、実施形態２では、転写ベルトとして中間転写ベルト５を備える画像形成装置について説明をした。しかしながら、実施形態１、実施形態２の構成は、転写ベルトとして転写材を担持搬送する搬送ベルトを備える画像形成装置についても適用可能である。

１００ 画像形成装置
１ 感光体ドラム
２１ 中間転写ベルトユニット
６ 中間転写ベルト
５ 転写手段
５ａ 起毛部
５ｂ 基材部
１１ 支持部材

Claims (15)

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転写ベルトと、前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を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、前記転写ベルトに接触する複数の導電性繊維からなる起毛部と、前記起毛部と接触し前記起毛部を支持する基材部と、可撓性を備え、前記基材部を支持面で支持する支持部材と、を備え、
   前記起毛部の前記転写ベルトに対する侵入量は、前記支持部材に変形が生じ、前記像担持体と前記転写ベルトとが接触する位置に対応する前記支持面から前記転写ベルトまでの距離が前記転写ベルトの移動方向と直交する長手方向に関して均一ではない状態における前記支持面の平面度より大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記支持部材は、可撓性を備えるシートであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写ベルトの移動方向に関して、前記支持部材の一端を固定する固定部材を有し、前記支持部材の他端は自由端になっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記支持部材を前記転写ベルトへ向かって付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記侵入量は、前記転写ベルトに接触していない状態の前記転写手段の厚みと、前記転写ベルトに接触した状態におけるの前記転写手段の厚みの差であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記転写ベルトの移動方向に関して、前記起毛部と前記転写ベルトの接触領域の下流端は、前記像担持体と前記転写ベルトの接触領域の下流端よりも、下流側に位置することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写ベルトの移動方向に関して、前記起毛部と前記転写ベルトの接触領域の下流端と前記像担持体と前記転写ベルトの接触領域の下流端の間の領域における前記侵入量は、前記転写ベルトの厚み方向の変位量と前記平面度との和よりも大きいことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 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転写ベルトと、前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を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、前記転写ベルトに接触する複数の導電性繊維からなる起毛部と、前記起毛部と接触し前記起毛部を支持する基材部と、可撓性を備え、前記基材部を支持面で支持する支持部材と、を備え、
   前記転写ベルトの移動方向に関して、前記起毛部と前記転写ベルトの接触領域の下流端と前記像担持体と前記転写ベルトの接触領域の下流端の間の領域における、前記起毛部の前記転写ベルトに対する侵入量は、前記転写ベルトの厚み方向の変位量と前記支持面の平面度との和よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記支持部材は、可撓性を備えるシートであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記転写ベルトの移動方向に関して、前記支持部材の一端を固定する固定部材を有し、前記支持部材の他端は自由端になっていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記支持部材を前記転写ベルトへ向かって付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記侵入量は、前記転写ベルトに接触していない状態の前記転写手段の厚みと前記転写ベルトに接触した状態の前記転写手段の厚みの差であることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記転写ベルトの移動方向に関して、前記起毛部と前記転写ベルトの接触領域の下流端は、前記像担持体と前記転写ベルトの接触領域の下流端よりも下流側に位置することを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の画像形成装置
14. 前記転写ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
15. 前記転写ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される転写材を担持搬送する搬送ベルトであることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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