JP6305197B2 - 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、転写ベルト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内周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、中間転写ベルト内周面に対する、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（保持部材）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、上述した画像形成装置においては、中間転写ベルトの移動方向において、ブラシ状の転写部材の導電性繊維の一部が、中間転写ベルトと感光ドラムの接触領域より上流側にはみ出して配置される場合が考えられる。導電性繊維が接触領域の上流側にはみ出していると、感光ドラムと中間転写ベルト表面との間の空隙に電界が形成され、この電界により放電（プレ放電）が発生する。この放電が起因となりスジ状画像不良が発生する場合がある。

一方で、導電性繊維が、中間転写ベルトとの摺擦によって中間転写ベルトの移動方向に向かう力を受けると、導電性繊維が保持部材から剥がれたり、保持部材上で位置ズレを起こすことがある。

本発明の目的は、複数の導電性繊維を転写ベルトに当接させる画像形成装置において、スジ状画像不良の発生を抑制すると共に導電性繊維が保持部材上で剥がれたり位置ズレしたりすることを抑制す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、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、無端状であり、前記像担持体に接触して移動可能な転写ベルトと、前記像担持体から前記ベルトへむけてトナー像を転写する転写手段と、を有し、前記転写手段は、複数の導電性繊維からなる繊維部と前記繊維部を保持する保持部材と、を備え、前記繊維部は、前記保持部材の保持面に保持されつつ前記転写ベルトの内周面に接触する画像形成装置において、前記繊維部と前記転写ベルトは、当接離間可能であり、前記像担持体と前記転写ベルトが離間し、且つ、前記転写ベルトと前記繊維部が当接を開始する当接開始状態において、前記繊維部の前記転写ベルトの移動方向における上流側が下流側より先に前記転写ベルトに当接を開始し、前記像担持体と前記転写ベルトが当接し、且つ、前記転写ベルトと前記転写手段が当接する状態である当接状態において、前記保持面は、対向する前記転写ベルトの内周面との間隔が前記転写ベルトの移動方向の上流側のほうが下流側より大きくなるように、対向する前記転写ベルトの内周面に対して傾斜して配置されることを特徴とする。

本発明によれば、転写手段が備える複数の導電性繊維が転写ベルトに当接を開始する状態と、導電性繊維と転写ベルトが当接した当接状態における導電性繊維の当接角度を規制する。この構成によって、スジ状画像不良の発生が抑制されつつ、複数の導電性繊維の剥がれや位置ズレが抑制される。

本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。 実施形態１における一次転写ブラシの当接離間構成を説明する図である。 本発明に係る一次転写ブラシを説明する斜視図である。 実施形態１における一次転写ブラシの当接開始状態を示す図である。 実施形態１における一次転写ブラシの当接状態を示す図である。 比較例１における一次転写ブラシの当接開始状態、又は、当接状態を説明する図である。 比較例２における一次転写ブラシの当接開始状態、又は、当接状態を説明する図である。 実施形態２における一次転写ブラシの当接離間構成を説明する図である。 実施形態２における一次転写ブラシの当接状態を示す図である。 実施形態２における一次転写ブラシの回動退避状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例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１は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンターである。画像形成装置１は、画像形成装置１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１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１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。

画像形成装置１は、複数の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、中間転写体としての中間転写ベルト１１上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材Ｐに一括して二次転写する。ここで、中間転写ベルト１１は、転写ベルトである。このトナー像を転写材に定着させることで記録画像を得る。画像形成装置１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。本実施形態では、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。

なお、本実施形態では、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄ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符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

ステーションＳは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体である感光ドラム２を有する。感光ドラム２は、駆動手段としてのモータ（図示せず）によって図中反時計回りに回転駆動される。感光ドラム２の周囲には、そ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、帯電手段である帯電ローラ７である。次に、現像手段３である。次に、一次転写手段が備えるブラシ状の転写部材である。ブラシ状の転写部材を以下では一次転写ブラシ４とする。次に、感光体クリーニング手段としての不図示のドラムクリーナーである。

又、各ステーションＳの各感光ドラム２と対向するように、転写ベルトとして無端状のベルトで移動可能な中間転写ベルト１１が配置されている。中間転写ベルト１１は、円筒状且つ無端状のフィルムで形成され、張架部材である駆動ローラ１９、二次転写対向ローラ１２、張架ローラ１４、２８の４つのローラで張架されている。中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１９が回転駆動されることによって、図中矢印ｄ方向に周回移動（回転）する。本実施形態では、感光ドラム２の表面の移動速度（周速度）と中間転写ベルト１１の表面の移動速度（周速度）とは略同じ速度である。

中間転写ベルト１１の内周面（裏面）側において、中間転写ベルト１１を挟んで各感光ドラム２と対向する位置に、ブラシ状転写部材としての一次転写ブラシ４が複数配置されている。詳しくは後述するように、一次転写ブラシ４は、中間転写ベルト１１の裏面に押圧されている。これにより、感光ドラム２と中間転写ベルト１１とが接触することで、接触領域である一次転写部Ｂ１が形成されている。（一次転写部Ｂ１は、図１においてイエローステーションで代表的に示しているが、他のステーションでも同様に形成されている。）又、中間転写ベルト１１の外周面（表面）側において、中間転写ベルト１１を挟んで二次転写対向ローラ１２と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写ローラ２０が配置されている。二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１１を介して二次転写対向ローラ１２に押圧されている。これにより、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ２０とが接触することで、二次転写部Ｂ２が形成されている。又、中間転写ベルト１１を挟んで二次転写対向ローラ１２と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としての帯電ローラ１９が配置されている。

画像形成時には、回転する感光ドラム２の表面は、帯電ローラ７により一様に帯電させられる。このとき、帯電ローラ７には、帯電電源（図示せず）から、所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電した感光ドラム２の表面に、レーザースキャナー１００より画像情報に従ったレーザ光Ｌが照射される。これにより、感光ドラム２上に静電潜像が形成される。

感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像手段３によりトナー像として現像（可視化）される。現像手段３は、回転可能な現像剤担持体に現像剤としてのトナーを担持して感光ドラム２との対向部（現像位置）に搬送し、感光ドラム２上の静電潜像に応じて感光ドラム２上にトナーを供給する。このとき、現像剤担持体には、現像電源（図示せず）から、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施形態では、現像手段３は、反転現像方式にて、感光ドラム２上の静電潜像を現像する。即ち、現像手段３は、帯電処理された後に露光されて電位の絶対値が低下した感光ドラム２上の画像部（露光部）に、感光ドラム２の帯電極性（本実施形態では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像する。

回転する感光ドラム２上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｂ１において、一次転写ブラシ４の作用により、回転する中間転写ベルト側に転写（一次転写）される。この時、一次転写ブラシ４には、電圧印加手段としての一次転写電源から、電圧が印加される。この電圧は、トナー像を形成するトナーの正規の帯電極性（本実施形態では負極性）とは逆極性（本実施形態では正極性）の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）である。一次転写工程において中間転写ベルト１１に転写されずに感光ドラム２上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーナによりクリーニングされる。

例えばフルカラー画像を形成する際には、以上のような帯電、露光、現像、一次転写工程が、中間転写ベルト１１の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において行われる。これにより、中間転写ベルト１１上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされるようにして転写されたフルカラー画像用の多重トナー像が形成される。

中間転写ベルト１１上のトナー像は、二次転写部Ｂ２において、二次転写ローラ２０の作用により、転写材Ｐ上に転写（二次転写）される。即ち、カセットに収容されている転写材Ｐが、供給ローラ３１により送り出された後、レジストローラ３３により二次転写部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２０には、二次転写電源から、トナー像を形成するトナーの正規の帯電極性とは逆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。

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１１上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、帯電ローラ１９により帯電された後に感光ドラム２に移動して回収される。トナー像が二次転写された転写材Ｐは、定着手段６へと搬送される。定着手段６は、転写材Ｐを搬送しながら加熱及び加圧する。転写材Ｐ上の未定着トナー像は、熱と圧力により転写材Ｐ上に定着される。その後、転写材Ｐは搬送ローラ３４により機外の積載部１０に搬送される。

２．当接離間機構
本実施形態の一次転写ブラシ４の繊維部４ａと中間転写ベルト１１は、当接又は離間可能な構成である。図２は、本実施形態における一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１に対して当接離間させる当接離間機構１６を説明する概略図である。図２（ａ）が、中間転写ベルト１１に対して全ての一次転写ブラシ４が離れている離間状態を示す概略図、図２（ｂ）が中間転写ベルト１１に対して全ての一次転写ブラシが当接を開始する当接開始状態を示す概略図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）から更に一次転写ブラシ４が感光ドラム２側に移動した状態である当接状態を示す概略図である。当接状態は、各感光ドラム２と中間転写ベルト１１、中間転写ベルト１１と一次転写ブラシ４がそれそれ当接する状態である。

図２（ｃ）の当接状態で画像形成を行い、図２（ａ）の離間状態で各感光ドラム２を備えるプロセスカートリッジを、装置本体から脱着させることが可能である。図２で示すように、離間状態から当接状態への移行は、当接離間機構１６によって可能である。当接離間機構１６は、一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１に対し押圧するためのバネ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの一端を担持し移動する移動部材であるプレート１７と、プレート１７を移動させるカム１８を備える。

図２（ａ）の離間状態において、離間機構１６が不図示の制御部からの指示を受けてカム１８を矢印ｅ方向へ回転させる。カム１８によってプレート１７が上昇し、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１に接触を開始する。（図２（ｂ）の状態））。図２（ｂ）の状態からさらにカム１８を矢印ｅ方向へ回転させると、更にプレート１７が上昇し、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１を上昇させ、最終的に、中間転写ベルト１１が感光ドラム２に当接する。即ち、図２（ｃ）に示すように、一次転写ブラシ４、中間転写ベルト１１、感光ドラム２の全てが互いに当接した当接状態に至る。当接状態から離間状態に移行する場合は、カムを矢印ｅと逆の方向へ回転させればよい。

３．一次転写ブラシ
次に、本実施形態の一次転写部材である一次転写ブラシ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの構成について説明する。尚、一次転写ブラシ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの構成は全て同じであるので、以下では、Ｙ，Ｍ、Ｃ，Ｋを省略して説明する。

図３は、一次転写ブラシ４の構成を示す模式的な斜視図である。本実施形態の一次転写ブラシ４は、複数の導電性繊維からなる繊維部４ａと、繊維部４ａを支持する平面状の基板４ｂを備える。繊維部４ａを構成する複数の導電性繊維は、密に配列されている。

本実施形態では、一次転写ブラシ４の短手方向の寸法Ｗは４ｍｍである。一次転写ブラシ４の短手方向は、中間転写ベルト１１の移動方向と平行な方向である。又、一次転写ブラシ４の長手方向の寸法Ｌは２３０ｍｍである。一次転写ブラシ４の長手方向は、中間転写ベルト６の移動方向と直交する方向である。

本実施形態では、一次転写ブラシ４の短手方向の寸法Ｗを４ｍｍとすることで、一次転写ブラシ４と中間転写ベルト６の接触領域を十分な幅で形成することができる。

一次転写ブラシ４の繊維部４ａとしては、パイル織物タイプや静電植毛タイプのブラシ部材を使用することができる。パイル織物とは、導電性繊維となるパイル糸を、たて糸とよこ糸とから成る基布（基板４ｂに相当する）の隙間に織り込んで形成されたものである。これを接着部（本実施形態では、両面テープ４３）などによって支持部材に接触するなどして固定することでブラシ部材である一次転写ブラシ４が得られる。又、静電植毛とは、高圧静電界における静電吸引力を利用し、予め導電性接着剤を塗布した非起毛部（基板４ｂに相当する）上に、導電性繊維となる短繊維を略垂直に投錨させる方法である。これによっても繊維部４ａが得られる。

導電性繊維としては、導電剤を含有させた合成繊維を好ましく使用することができる。例えば、カーボン粉末を分散したナイロンやポリエステルなどを材料としたものを好ましく使用することができる。又、単糸繊度が２〜１５ｄｔｅｘ、直径が１０〜４０μｍ、乾強度が１〜３ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内のものを好ましく使用することができる。又、導電性繊維の抵抗率ρｆｉｂｅｒは、１０^２〜１０^８Ωｃｍの範囲内であることが転写効率の向上などの点で好ましい。

繊維部４ａが中間転写ベルト１１に当接させられていない状態で、繊維部４ａが基板４ｂの上面から伸び出ている方向を、起毛方向と呼ぶ。（図３の矢印方向）各導電性繊維の基板４ｂを起点とした長さ（繊維長）は、例えば１〜５ｍｍとすることができる。又、繊維部の基板上における配列密度は、例えば５０００〜５００００本／ｃｍ^２とすることができる。

本実施形態では、代表的特性を有する一次転写ブラシ４として、次の仕様のブラシ部材を用いた。

＜一次転写ブラシの仕様＞
・繊維部：導電性繊維からなるパイル織物
・導電性繊維の材料：カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・導電性繊維の単糸繊度：７ｄｔｅｘ
・導電性繊維の直径：２８μｍ
・導電性繊維の乾強度：１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ
・導電性繊維の抵抗率：１０^６Ωｃｍ
・導電性繊維の繊維長：２ｍｍ
・配列密度：１０８５０本／ｃｍ^２

４．繊維部４ａの中間転写ベルト１１に対する当接角度の規制構成
次に、一次転写ブラシ４の中間転写ベルト１１に対する当接角度について、図４、図５を用いて説明する。図４は、図２（ｂ）で示した当接開始状態における一次転写ブラシ４と中間転写ベルト１１を説明する拡大図である。一次転写ブラシ４は基板４ｂが保持部材としての保持アーム４２上に、両面テープ４３により接着されることで保持されている。保持アーム４２は、付勢部材であるバネ４１により感光ドラム２側へ付勢されている。保持アーム４２には、一次転写ブラシ４を保持するため、保持面としての貼り付け座面（座面）４２ａが中間転写ベルト１１に対向するように設けられている。座面４２ａで一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１に押し付けるように構成されている。中間転写ベルト１１の移動方向は、図４に示す矢印ｄ方向である。

保持アーム４２は、回動軸４４を中心として回動可能となっており、回動軸４４は、中間転写ベルト１１の移動方向ｄにおいて一次転写ブラシ４よりも上流に配置され、且つ、中間転写ベルト１１の内周面側に配置されている。その回転軸線方向は感光ドラム２の回転軸線方向と略平行（中間転写ベルト１１の移動方向ｄに対して略垂直）に延びる。回動軸４４と、これを中心として回動する保持アーム４２が、一次転写ブラシ４の可動方向を規制し、繊維部４ａの中間転写ベルト１１に対する当接角度を規制する。回動軸４４を、中間転写ベルト１１の移動方向において、中間転写ベルト１１と一次転写ブラシ４の接触領域よりも上流側、且つ、中間転写ベルト１０の内周面側に配置することで、接触によって発生する力を利用して圧を軽減する方向に回動可能である。尚、回動軸４４は、この位置に限らず、例えば、中間転写ベルト１０の外周面側に配置してＬ字状の保持部材を採用してもよい。

本実施形態の特徴は、当接開始状態において、一次転写ブラシ４の繊維部４ａが中間転写ベルト１１の移動方向ｄの下流側に傾斜した状態で中間転写ベルト１１と接触することである。即ち、移動方向ｄに関して、繊維部４ａの上流側が下流側より先に転写ベルト１１に接触する構成であり、つまり、下記条件Ａが満たされることである。

＜条件Ａ＞
当接開始状態において、中間転写ベルト１１の移動方向ｄと起毛方向ｊのなす角θａ（繊維当接角）が、０＜θａ＜９０°である。なお、起毛方向ｊは、保持面４２ａから垂直に伸びた方向の導電性繊維の起毛方向として定義され、θａは繊維当接角と定義され、図４ではθａ＝８０°とされる。なお、当接開始状態における中間転写ベルト１１の移動方向に関する繊維部４ａの上流端は、図４に示すように感光ドラム２の回転中心を通り中間転写ベルト１１に垂直に交わる点線上の位置よりも、下流側へずらした位置で中間転写ベルトに当接する。その際、感光ドラム２と中間転写ベルト１１は離間している。

前述したように、繊維部４ａが、感光ドラム２と中間転写ベルト１１の接触領域（一次転写部Ｂ１）に対して上流側にはみ出して配置されると、接触領域の上流側の感光ドラム２と中間転写ベルト１１との間の空隙に転写電界が形成される。この接触領域の上流側に形成される転写電界によりプレ放電による飛び散りが生じる。結果的に、中間転写ベルト１１の移動方向と直交する長手方向で本現象が生じる部分と生じない部分が混在することになると、スジ状画像不良となる。本実施形態のように、当接離間機構１６によって一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１に当接する構成では、当接開始状態において、繊維部４ａの上流端が倒れ、上流側にはみ出す可能性がある。

本実施形態の画像形成装置は、上述の条件Ａを満たす構成を取っているので、当接開始状態から当接状態に至るまでの過程で、繊維部４ａは中間転写ベルト１１の裏面を下流側に向けて滑るように倒れる。よって、条件Ａを満たすことで当接開始状態において、繊維部４ａの上流端が一次転写ブラシ４と感光ドラム２の接触領域の上流側にはみ出ることを抑制し、スジ状画像不良の発生を抑制する。本実施形態では、当接開始状態において中間転写ベルト１１をｄ方向に回転移動中に、一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１に対して当接させる。この構成によって当接を開始した状態から繊維部４ａは中間転写ベルト１１から力を受けて、中間転写ベルト移動方向ｄに倒れることが可能であり、繊維部４ａの上流端がはみ出ることをより良好に抑制することが可能である。

図５は、一次転写ブラシ４の当接角度を説明するためのもう一つの図であり、図２（ｃ）の状態（当接状態）に対応した図である。つまり、図４の状態（当接開始状態）から、カム１８の回転により、中間転写ベルト１１が感光ドラム２に当接する状態に至った後の図である。（ここで、当接状態とは、感光ドラム２と中間転写ベルト１１が当接し、且つ、中間転写ベルト１１と繊維部４ａが当接する状態である。）当接状態においては、図５で示すように、保持アーム４２上の座面４２ａと中間転写ベルト１１との間隔が中間転写ベルト１１の移動方向ｄの上流側ほど大きくなっている構成をとる。つまり、下記条件Ｂが満たされることである。

＜条件Ｂ＞
当接状態において、中間転写ベルト１１の移動方向ｄと保持アーム座面の法線ｋのなす角θｂ（座面当接角）が、９０＜θｂ＜１８０°である。本実施形態の画像形成装置ではθｂ＝１１０°とされる。

図５の点線部は、繊維部４ａに働く力を説明する拡大図である。本実施形態の画像形成装置では、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１によりその移動方向下流側に向かう摩擦力（Ｆ）を受けた際に、一次転写ブラシ４を保持アーム４２側に押し付ける方向の力（Ｆ×−ｃｏｓθｂ）が生じる。これは中間転写ベルト１１の移動方向ｄが、保持アーム座面４２ａの法線方向ｋと相反する方向のベクトル成分を持つためである。よって、保持アーム４２ａによる一次転写ブラシ４の保持力が大きくなり、一次転写ブラシ４が保持アーム４２から剥がれたり、保持アーム４２上で位置ずれすることを抑制する効果がある。

５．比較例の説明
ここで、図６、図７を用いて比較例について説明する。図６は、比較例１を説明する図であり、比較例１は当接開始状態において条件Ａを満たさず、当接状態において条件Ｂを満たす構成である。なお、本比較構成は、特に言及する相違点を除いて、図４、図５で説明した実施形態の構成と実質的に同一の構成とされる。比較例において本実施形態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説明する。

図６（ａ）は、比較例１に関する、一次転写ブラシ４の当接開始状態を説明するための図で、図２（ｂ）の状態（当接開始状態）に対応した図である。比較例１では、当接開始状態において、一次転写ブラシ４の繊維部４ａが中間転写ベルト１１の移動方向ｄの上流側に傾斜した状態で中間転写ベルト１１と接触する。つまり、条件Ａが満たされず、繊維当接角θａがθａ＝１００°とされる。図６（ｂ）は、比較例１に関する、一次転写ブラシ４の当接状態を説明するための図で、図２（ｃ）の状態（当接状態）に対応した図である。比較例１は、条件Ａを満たす構成を取っていないので、当接開始状態において、繊維部４ａは揃ってベルト移動方向ｄの上流側に倒れるため、繊維部４ａの一部は、感光ドラム２の上流側（点線よりも上流側）に配置されてしまう。よって、繊維部４ａは、一部の導電性繊維が上流側にはみ出して倒れているため、はみ出している部分でプレ転写による飛散りが生じ、スジ状画像不良となる。

一方、当接状態においては、図６（ｂ）に示すように条件Ｂを満たす。よって、一次転写ブラシ４が保持アーム４２から剥がれたり、保持アーム４２上で位置ズレを起こすことを抑制することが可能である。

次に、比較例２について説明する。図７は、比較例２を説明する図であり、比較例２は当接開始状態において条件Ａを満たし、当接状態において条件Ｂを満たさない構成である。図７（ａ）は、比較例２の一次転写ブラシの当接構成を説明するための図であり、図２（ｂ）に対応した図である。図７（ｂ）は、比較例２に関する、一次転写ブラシ４の当接状態を説明するための図で、図２（ｃ）の状態（当接状態）に対応した図である。

比較例２は、当接開始状態において、一次転写ブラシ４の繊維部４ａが中間転写ベルト１１の移動方向ｄの下流側に傾斜した状態で中間転写ベルト１１と接触する。つまり、上述の条件Ａが満たされ、繊維当接角がθａ＝７０°とされる。よって、本実施形態と同様に、スジ状画像不良の発生を抑制する。一方、当接状態においては、図７（ｂ）に示すように保持アーム４２上の座面４２ａと中間転写ベルト１１との間隔が中間転写ベルト１１の移動方向ｄの上流側で大きいことはなく、下流側ほど大きい。つまり、上述の条件Ｂが満たされず、座面当接角θｂがθｂ＝８０°とされる。従って、中間転写ベルト１１の移動を開始させ、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１によりその移動方向下流側に向かう摩擦力（Ｆ）を受けても、一次転写ブラシ４を保持アーム４２側に押し付ける方向の力が生じない。図７（ｂ）の点線部は、繊維部４ａに働く力を説明する拡大図である。図７（ｂ）に示すように、比較例２の構成では繊維部４ａに対して、繊維部４ａを保持面４２ａから引き離す方向の力（Ｆ×ｃｏｓθｂ）が生じる。これは中間転写ベルト１１の移動方向ｄが、保持アーム座面の法線方向ｋと相反する方向のベクトル成分を持たず、保持アーム座面の法線方向ｋに沿う方向のベクトル成分を持つためである。よって、保持アーム４２による一次転写ブラシ４の保持力が大きくならず、一次転写ブラシ４が保持アーム４２から剥がれたり、保持アーム４２上で位置ズレを起こす現象が発生する。

以上説明したように、比較例１は条件Ａを満たさないためスジ状画像不良を発生させ、比較例２は条件Ｂを満たさないため、一次転写ブラシ４の繊維部４ａが保持フレーム４２から剥がれたり、位置ずれしたりする場合が生じる。

一方、本実施形態では、条件Ａと条件Ｂを満たす構成であるので、スジ状画像不良の発生を抑制しつつ、一次転写ブラシ４の繊維部４ａの剥がれや位置ズレの発生を抑制することが可能である。

（実施形態２）
実施形態１では、当接離間機構１６によって全てのステーションの一次転写ブラシ４を、中間転写ベルト１１に当接離間させ、当接離間させる一次転写ブラシ４は条件Ａ、条件Ｂを満たす構成を説明した。これに対して、本実施形態は、一部のステーションの一次転写ブラシ４は中間転写ベルト１１に対して当接離間させず当接状態を維持する構成である。なお、その他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同様の符号を付して説明する。

図８は、実施形態２における一次転写ブラシ４の当接離間動作を説明する図である。実施形態２では、当接離間機構１６は、イエロー、マゼンタ、シアンステーション（以下、カラーステーション）に対応して配置される一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１に対して当接離間させる構成である。図８（ａ）が、中間転写ベルト１１に対してカラーステーションの一次転写ブラシ４が離れている離間状態を示す概略図、図８（ｂ）が中間転写ベルト１１に対してカラーステーションの一次転写ブラシ４が当接を開始する当接開始状態を示す概略図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）から更にカラーステーションの一次転写ブラシ４が感光ドラム２側に移動した状態である当接状態を示す概略図である。当接状態は、各感光ドラム２と中間転写ベルト１１、中間転写ベルト１１と一次転写ブラシ４がそれぞれ当接する状態である。

カラーステーションの一次転写ブラシ４は、実施形態１と同様の構成であり、当接開始状態は条件Ａを満たし、当接状態においては条件Ｂを満たす構成である。よって、中間転写ベルト１１に当接離間する各一次転写ブラシ４は、スジ状画像不良の発生を抑制しつつ、一次転写ブラシ４の繊維部４ａの剥がれや位置ズレの発生を抑制することが可能である。

一方、ブラックのステーションにおいては、図８に示すように、カラーステーションの状態に関わらず、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１に常時当接した状態をとる。このような構成は、モノクロ専用モードによる画像形成機能を有する画像形成装置などで採用される。モノクロ専用モードとは、モノクロ画像の印字の際、ブラック以外のカートリッジの感光ドラム２の劣化を促進させないことを目的とし、ブラック以外の感光ドラム２を中間転写ベルト１１から離間して画像形成動作を行うためのモードである。

図９は、実施形態２における常時当接状態であるブラックのステーションを説明する図である。ブラックのステーションでは、一次転写ブラシ４をバネ４１Ｋを介して固定支持部材５０によって支持されている。なお、保持アーム４２は、回動軸４４を中心として回動可能となっており、回動軸４４は、中間転写ベルト１１の移動方向ｄにおいて一次転写ブラシ４よりも上流に配置される。回動軸４４と、これを中心として回動する保持アーム４２（固定保持部材）が、一次転写ブラシ４の可動方向を規制する。

実施形態２では、当接状態において、実施形態１の条件Ｂを満たさないことを特徴とする。図９で説明するように、座面当接角θｂがθｂ＝８０°とされる。但し、実施形態２のブラックステーションのバネ４１Ｋは、押圧力が２Ｎとされている。これは、カラーステーションの各バネ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの押圧力（４Ｎ）よりも、低く設定されている。

理由は以下の通りである。つまり、本実施形態では、カラーステーションの各一次転写ブラシ４を当接離間機構１６によって中間転写ベルト１１に離間状態から当接状態に移行させる構成を採用している。このとき、駆動ローラ１２、テンションローラ１３の間で張架されている中間転写ベルト１１の張力に打ち勝って、各一次転写ブラシ４を上昇させるため、バネ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃによる押圧力は４Ｎと高く設定されている。一方、ブラックステーションにおいては、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１を上昇させる必要がないため、バネ４１Ｋの押圧力は２Ｎと低く設定されている。

従って、条件Ｂが満たされていなくても、画像形成動作の開始に伴い中間転写ベルト１１が回転を開始した際に、一次転写ブラシ４が中間転写ベルト１１からその移動方向下流側に向けて受ける摩擦力が低い。よって、一次転写ブラシ４を保持アーム４２側に押し付ける方向の力が生じなくても、一次転写ブラシ４が保持アームから剥がれたり、保持アーム上で位置ズレを起こす現象が良好に抑制される。

また、図９の状態において繊維部４ａと中間転写ベルト１１の間に発生する摩擦力が大きくなると、図１０のように、保持アーム４１は中間転写ベルト１１から退避する方向に移動する。摩擦力は、感光ドラム２の表面電位と一次転写ブラシ４に印加された一次転写電圧により生じる静電的な要因である。前述したように、ブラックの一次転写部における摩擦力は、イエロー、マゼンタ、シアンの一次転写部におけるものに比べれば、相対的には低い。しかしながら、本摩擦力は、画像形成動作中に感光ドラム２電位や一次転写電圧が変動し一時的に大きくなった場合には上昇する。また、画像形成装動作が継続され、中間転写ベルト１１や一次転写ブラシ４の電気抵抗が上昇した場合にも上昇する。

上記のように一時的に摩擦力が上昇すると、一次転写ブラシ４の保持アーム４２に、回動軸４４を中心に一次転写ブラシ４を中間転写ベルト１１から退避させる方向の力が働く。つまり、図９の状態が、図１０の状態（回動退避状態）へと変化する。ひとたび、回動退避状態に至ると、中間転写ベルト１１と一次転写ブラシ４との間の接触面積が減る。このとき、静電的な要因が減り、一時的に上昇していた摩擦力が減少する。すると、図１０の状態から、再び図９の状態（当接状態）へと戻る。中間転写ベルト１１が回転している最中、図９の状態（当接状態）と図１０の状態（回動退避状態）との間の変化が、繰り返し行われる。このように、摩擦力が減少した場合でも、回動軸によって一次転写ブラシ４の保持アーム４２が移動することで繊維部４ａが過剰に下流側に倒れることを抑制し、良好な接触状態を維持することが可能である。

（その他の実施形態）
上述した実施形態１、実施形態２においては、転写ベルトとして中間転写ベルトを採用した画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。すなわち、転写ベルトとして感光ドラムから直接トナー像が転写される転写材を搬送する搬送ベルトを採用しても同様の効果が得られる。

２ 感光ドラム
４ 一次転写ブラシ
１１ 中間転写ベルト
１６ 当接離間機構
１７ プレート
１８ カム

Claims (14)

1. トナー像を担持する像担持体と、無端状であり、前記像担持体に接触して移動可能な転写ベルトと、前記像担持体から前記ベルトへむけてトナー像を転写する転写手段と、を有し、前記転写手段は、複数の導電性繊維からなる繊維部と前記繊維部を保持する保持部材と、を備え、前記繊維部は、前記保持部材の保持面に保持されつつ前記転写ベルトの内周面に接触する画像形成装置において、
   前記繊維部と前記転写ベルトは、当接又は離間可能であり、
   前記像担持体と前記転写ベルトが離間し、且つ、前記転写ベルトと前記繊維部が当接を開始する当接開始状態において、前記繊維部の前記転写ベルトの移動方向における上流側が下流側より先に前記転写ベルトに当接を開始し、
   前記像担持体と前記転写ベルトが当接し、且つ、前記転写ベルトと前記転写手段が当接する状態である当接状態において、前記保持面は、対向する前記転写ベルトの内周面との間隔が前記転写ベルトの移動方向の上流側のほうが下流側より大きくなるように、対向する前記転写ベルトの内周面に対して傾斜して配置されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記保持部材は、回動軸を備え、前記回動軸を中心に回動可能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. 前記回動軸は、前記転写ベルトの内周面側であって、前記転写ベルトの移動方向において、前記繊維部よりも上流側に配置されることを特徴とする請求項２に記載に画像形成装置。
4. 前記像担持体は感光ドラムであり、前記転写ベルトの移動方向において、前記当接開始状態における前記繊維部の上流端は、前記感光ドラムの回転中心を通り前記転写ベルトに垂直に交わる位置よりも、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３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記転写ベルトの移動方向において、前記当接状態における前記繊維部の上流端は、前記当接開始状態よりも上流側に位置することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記転写手段を前記転写ベルトに対して当接離間させる当接離間機構を備え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. 前記当接開始状態から前記当接状態へ移行するために前記当接離間機構が前記保持部材を移動させる際、前記転写ベルトは回転移動中であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体は、前記当接離間機構によって前記転写ベルトと当接又は離間可能な第一の像担持体であり、
   前記第一の像担持体が担持するトナー像と異なる色のトナー像を担持する第二の像担持体を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第一の像担持体に前記転写ベルトを介して対向する転写手段は、第一の転写手段であり、前記第二の像担持体に前記転写ベルトを介して対向する第二の転写手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第二の転写手段は、複数の導電性繊維からなる第二の繊維部と前記第二の繊維部を保持し、前記当接離間機構によって移動しない固定保持部材と、を備え、前記第二の繊維部は前記固定保持部材の保持面に保持されつつ前記転写ベルトの内周面に接触することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記固定保持部材は回動軸を備え、前記回動軸は、前記転写ベルトの内周面側であって、前記転写ベルトの移動方向において、前記第二の繊維部よりも上流側に配置されることを特徴とする請求項１０に記載に画像形成装置。
12. 前記像担持体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体であり、前記転写手段は、前記複数の像担持体に対応して複数配置されており、前記複数の転写手段を前記転写ベルトに対して当接離間させるための当接離間機構を備え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。
13. 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転写材を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１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
    

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