CN103907064A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

当二次转印残留调色剂附着于刷子部件时，二次转印残留调色剂集中于刷子部件的端部，并且难以使二次转印残留调色剂均匀带电。通过满足关系Rb≥Ri，二次转印残留调色剂可被回收到刷子部件的导电纤维的根部，这里，Rb(Ω)是刷子部件的电阻值，Ri(Ω)是中间转印部件在中间转印部件与刷子部件接触的区域中的电阻值。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及使用电子照相处理等的彩色图像形成装置。

背景技术

在包括串联布置的用于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)的感光鼓的图像形成装置中，各颜色的调色剂图像以重叠的方式被依次一次转印到中间转印部件上。然后，调色剂图像最终从中间转印部件被一起二次转印到记录介质上。这样的图像形成装置被已知为复印机或激光束打印机。

在调色剂图像被二次转印到下一记录材料之前，需要从中间转印部件回收未从中间转印部件二次转印到记录材料而留在中间转印部件上的调色剂(以下，称为二次转印残留调色剂)。作为用于回收二次转印残留调色剂的配置，专利文献(PTL)1公开了一种配置，在该配置中通过带电单元使二次转印残留调色剂带电并从中间转印部件回收它。具体而言，在带电单元通过与显影期间带电状态的调色剂的极性相反的极性使二次转印残留调色剂进行带电之后，带电的二次转印残留调色剂从中间转印部件移动到感光鼓以供回收。移动到感光鼓的二次转印残留调色剂通过用于感光鼓的清洁单元被回收。

PTL2公开了使用刷子部件作为带电单元的配置。中间转印部件上的二次转印残留调色剂可以以多层的方式沉积。为了使以多层的方式沉积的二次转印残留调色剂均匀带电，在PTL2中公开的配置使用刷子部件在分布二次转印残留调色剂的同时使中间转印部件上的以多层的方式沉积的二次转印残留调色剂带电。

引文列表

专利文献

PTL1：日本专利公开No.9-50167

PTL2：日本专利公开No.2009-205012

发明内容

技术问题

但是，二次转印残留调色剂附着于刷子部件会劣化使二次转印残留调色剂带电的性能。刷子部件的带电性能的劣化使得难以使二次转印残留调色剂的电荷均匀化。作为结果，可能不能从中间转印部件回收二次转印残留调色剂。

由于当二次转印残留调色剂通过刷子部件带电时，二次转印残留调色剂的附着集中于刷子部件的导电纤维的尖端，因此，刷子部件的带电性能可能劣化。如果大量的二次转印残留调色剂附着于导电纤维的尖端，那么难以分布中间转印部件上的以多层的方式沉积的二次转印残留调色剂，并且难以使二次转印残留调色剂均匀带电。如果二次转印残留调色剂不能均匀带电，那么难以从中间转印部件回收二次转印残留调色剂。

特别是当调色剂的电荷低时，或者当二次转印残留调色剂的量由于通过使用具有粗糙表面性质的纸(诸如粗面纸)而导致的转印效率降低而增加时，趋于出现这种现象。

鉴于上述的情况，本发明的目的是，提供一种图像形成装置，该图像形成装置即使二次转印残留调色剂附着于刷子部件，也可抑制附着的二次转印残留调色剂集中于刷子部件的尖端上，并可有效地从中间转印部件回收二次转印残留调色剂。

问题的解决方案

通过根据本发明的电子照相图像形成装置，实现上述的目的。

一种图像形成装置包括：图像承载部件，被配置为承载调色剂图像；可旋转的中间转印部件；一次转印部件，被配置为与图像承载部件一起形成一次转印部分，以将调色剂图像从图像承载部件一次转印到中间转印部件，其中中间转印部件介于一次转印部件和图像承载部件之间；二次转印部件，被配置为与中间转印部件一起形成二次转印部分，以将调色剂图像从中间转印部件二次转印到记录材料；刷子部件，被配置为与未在二次转印部分处被二次转印到记录材料而留在中间转印部件上的残留调色剂接触；以及电源单元，被配置为向刷子部件施加电压。残留调色剂通过被电源单元施加预定极性的电压的刷子部件带电，并且带电的残留调色剂在一次转印部分处从中间转印部件移动到图像承载部件。满足关系Rb≥Ri，其中，Rb(Ω)是刷子部件的电阻值，Ri(Ω)是中间转印部件在与刷子部件接触的接触部分处的电阻值。

本发明的有益效果

根据本发明，当二次转印残留调色剂带电时，即使二次转印残留调色剂附着于刷子部件，也能够抑制附着的二次转印残留调色剂集中于刷子部件的端部，并高效地从中间转印部件回收二次转印残留调色剂。

附图说明

图1示出根据第一实施例的图像形成装置。

图2示出根据实施例的用于回收二次转印残留调色剂的方法。

图3A从中间转印带的纵向示出导电刷子的配置。

图3B从中间转印带的旋转方向示出导电刷子。

图4A示出用于测量导电纤维的电阻的方法。

图4B示出用于测量导电刷子的电阻的方法。

图5示出根据实施例的二次转印残留调色剂如何移动。

图6示出流过导电刷子和中间转印带的电流的路径的等价电路。

图7A示出根据实施例的如何将二次转印残留调色剂回收到导电刷子。

图7B示出根据比较例的如何将二次转印残留调色剂回收到导电刷子。

图8示出根据第二实施例的图像形成装置。

图9示出根据实施例的中间转印带。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

第一实施例

图1是示出彩色图像形成装置的示意图。将参照图1描述根据本实施例的图像形成装置的配置和操作。本实施例的图像形成装置是包括图像形成站“a”～“d”的所谓的级联型打印机。第一图像形成站“a”形成黄色(Y)图像，第二图像形成站“b”形成品红色(M)图像，第三图像形成站“c”形成青色(C)图像，第四图像形成站“d”形成黑色(Bk)图像。除了包含于其中的调色剂的颜色以外，这些图像形成站的配置相同。将通过使用第一图像形成站“a”进行以下的描述。

图像形成站“a”包含鼓形电子照相感光部件(以下，称为感光鼓)1a、用作图像承载部件(或感光鼓)的带电部件的带电辊2a、显影单元4a和清洁设备5a。感光鼓1a是被驱动为在箭头的方向上以预定的圆周速度(或处理速度)旋转并被配置为承载调色剂图像的图像承载部件。显影单元4a是容纳黄色调色剂并在感光鼓1a上显影黄色调色剂的设备。清洁设备5a是用于回收附着于感光鼓1a的调色剂的构件。在本实施例中，清洁设备5a包含与感光鼓1a接触的用作清洁部件的清洁刮刀和容纳通过清洁刮刀回收的调色剂的废调色剂箱。

当通过图像信号启动图像形成操作时，感光鼓1a被驱动以旋转。在旋转的过程期间，感光鼓1a通过带电辊2a在预定的电势下以预定的极性(或者，在本实施例中，为负极性)均匀带电，并且通过曝光单元3a根据图像信号被曝光。因此，形成与意图的彩色图像的黄色成分图像对应的静电潜像。接着，静电潜像通过显影单元(黄色显影单元)4a在显影位置处被显影，并被可视化为黄色调色剂图像。容纳于显影单元中的调色剂的正常带电极性是负极性。

用作可旋转的中间转印部件的中间转印带10被设置为与图像形成站“a”～“d”相对。图像形成站沿中间转印部件的旋转方向布置成一行。中间转印带10是通过向树脂材料添加导电剂以赋予其导电性形成的环带。中间转印带10围绕着以下的三个轴被伸展(stretch)：驱动辊11、张紧辊12和二次转印相对辊13。在60N的总张力下通过张紧辊12伸展中间转印带10。中间转印带10被驱动为在与感光鼓1接触的相对部分处以与感光鼓1基本上相同的圆周速度且在与感光鼓1相同的方向上旋转。

均用作一次转印部件的一次转印辊14a～14d具有12mm的外径。通过用泡沫海绵覆盖具有6mm的外径的镀镍钢棒，形成一次转印辊14a～14d中的每一个。泡沫海绵主要由丁腈橡胶(NBR)和表氯醇橡胶制成，并被调整为10⁷Ω·cm的体积电阻率和3mm的厚度。通过施加9.8N的压力，使一次转印辊14a～14d与感光鼓1a～1d接触，中间转印带10介于其间。因此，当中间转印带10旋转时，一次转印辊14a～14d被驱动以旋转。

在通过由感光鼓1a和中间转印带10形成的一次转印部分(以下，称为一次转印压合部)的过程中，在感光鼓1a上形成的黄色调色剂图像通过由一次转印电源15a将一次转印电压(1500V)施加于的一次转印辊14a被转印(一次转印)到中间转印带10上。感光鼓1a的表面上的一次转印残留调色剂通过清洁设备5a被去除。

类似地，品红色(第二颜色)调色剂图像、青色(第三颜色)调色剂图像和黑色(第四颜色)调色剂图像分别由第二、第三和第四图像形成站“b”、“c”和“d”形成，并以重叠的方式被依次转印到中间转印带10上。因此，可获得与意图的彩色图像对应的复合颜色图像。

在通过由中间转印带10和二次转印辊20形成的二次转印压合部的过程中，中间转印带10上的四种颜色的调色剂图像被一起转印(二次转印)到通过送纸器50馈送的记录材料P的表面上。

用作二次转印部件的二次转印辊20具有18mm的外径。通过用泡沫海绵覆盖具有8mm的外径的镀镍钢棒，形成二次转印辊20。泡沫海绵主要由NBR和表氯醇橡胶制成，并被调整到10⁸Ω·cm的体积电阻率和5mm的厚度。通过施加50N的压力，使二次转印辊20与中间转印带10接触，并形成二次转印部分(以下，称为二次转印压合部)。当中间转印带10旋转时，二次转印辊20被驱动以旋转。当中间转印带10上的调色剂正被二次转印到诸如纸的记录材料时，向二次转印辊20施加2500V的电压。

然后，承载四种颜色的调色剂图像的记录材料P被引入到定影设备30中并经受热压。因此，四种颜色的调色剂熔融、混合并定影到记录材料P上。由此通过上述的操作形成全色打印图像。

接着，将描述用于回收未从中间转印带10二次转印到记录材料而留下的二次转印残留调色剂的方法。本实施例的图像形成装置通过用带电单元使二次转印残留调色剂带电、并使带电的二次转印残留调色剂从中间转印带10移动到感光鼓1来回收二次转印残留调色剂。

作为用于使二次转印残留调色剂带电的带电单元，图像形成装置包括用作刷子部件的导电刷子16。在中间转印带10的旋转方向上，导电刷子16被设置在二次转印压合部的下游和一次转印压合部的上游。作为辅助带电单元，图像形成装置包含设置在导电刷子16的下游和一次转印压合部的上游的导电辊17。

导电刷子16具有导电纤维。用作导电刷子16的电源单元的刷子高压电源60向导电刷子16施加具有与调色剂的正常带电极性相反的极性(或者，在本实施例中，为正极性)的电压，以使二次转印残留调色剂带电。作为替代方案，刷子高压电源60可向导电刷子16施加具有与调色剂的正常带电极性相同的极性(或者，在本实施例中，为负极性)的电压。刷子高压电源60仅向导电刷子16施加直流电压。这是为了抑制二次转印残留调色剂从中间转印带10散射。虽然刷子高压电源60可被配置为仅向导电刷子16施加交流电压，但交流电压的施加导致二次转印残留调色剂容易从中间转印带10散射。

导电刷子16的端部关于中间转印带10的表面以约1.0mm的侵入长度被固定，并且在圆周速度方面与中间转印部件不同。将在后面描述表征本实施例的导电刷子16的配置。

使用主要由具有10⁹Ω·cm的体积电阻率的聚氨酯橡胶制成的弹性辊作为导电辊17。导电辊17通过弹簧(未示出)以9.8N的总压力被压在二次转印相对辊13上，中间转印带10介于其间。当中间转印带10旋转时，导电辊17被驱动以旋转。辊高压电源70向导电辊17施加1500V的电压以再次使二次转印残留调色剂带电。虽然在本实施例中使用聚氨酯橡胶形成导电辊17，但导电辊17的材料不特别限于此。例如，可以使用丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPDM)或表氯醇形成导电辊17。

将参照图2描述用于基于上述的配置从中间转印带10回收二次转印残留调色剂的方法。

如图2所示，由于向二次转印辊20施加的正极性的电压的效果，在二次转印之后留在中间转印带10上的二次转印残留调色剂具有正极性和负极性两者。由于记录材料P的表面不规则性，二次转印残留调色剂在中间转印带10上局部地以多层的方式沉积(参见图2中的A)。

在中间转印带10的旋转方向上位于留在中间转印带10上的二次转印残留调色剂的上游的导电刷子16关于旋转的中间转印带10被固定，并且关于中间转印带10以预定的侵入长度被设置。因此，当通过导电刷子16时，由于导电刷子16与中间转印带10之间的圆周速度的差异，在中间转印带10上以多层的方式沉积的二次转印残留调色剂被分布为大致一层的高度(参见图2中的B)。

通过从刷子高压电源60向导电刷子16施加正极性的电压、并在导电刷子16上执行恒流控制(在本实施例中为10μA)，回收二次转印残留调色剂。没有通过导电刷子16回收而留在中间转印带10上的二次转印残留调色剂在通过导电刷子16时带正电。

通过导电刷子16回收的二次转印残留调色剂通过执行排出模式(后面描述)从导电刷子16移动到中间转印带10，并且在一次转印压合部处从中间转印带10移动到感光鼓1a。因此，当使二次转印残留调色剂带电时，导电刷子16暂时回收二次转印残留调色剂。

在通过导电刷子16之后，二次转印残留调色剂在中间转印带10的旋转方向上移动以到达通过辊高压电源70被施加正极性的电压(在本实施例中，为1500V)的导电辊17。在通过导电刷子16并带正电之后，二次转印残留调色剂在通过导电辊17时进一步带电(参见图2中的C)。在给予最佳的电荷之后，二次转印残留调色剂通过在一次转印部分处施加到一次转印辊14a的正极性的电压从中间转印带10移动到感光鼓1a，并且通过设置在感光鼓1a上的清洁设备5a被回收。

当相继在多个记录材料上执行图像形成时，在一次转印压合部处，带正电的二次转印残留调色剂可与从感光鼓1到下一记录材料上的一次转印同时地从中间转印带10被回收。

在本实施例中，用作辅助带电单元的导电辊17在中间转印带10的旋转方向上被设置在导电刷子16的下游。这是为了在调色剂通过导电刷子16之后使电荷量均匀化。当电荷量均匀化之后，调色剂可容易地在一次转印压合部处从中间转印带10移动到感光鼓1。如果二次转印残留调色剂的量大，那么未通过导电刷子16回收而留在中间转印带10上的调色剂的量也大。如本实施例中那样，如果通过用作辅助带电单元的导电辊17再次带电，那么二次转印残留调色剂可以可靠地在一次转印压合部处被回收。

现在将参照图3A、图3B、图4A和图4B描述本实施例的特征。

本实施例的特征在于，在通过导电刷子16使中间转印带10上的二次转印残留调色剂带电的图像形成装置中，满足关系Rb≥Ri，这里，Rb(Ω)是导电刷子16的电阻值，Ri(Ω)是中间转印带10在中间转印带10与导电刷子16接触的区域中的电阻。

具体而言，使用的中间转印带10是具有90μm的厚度并通过混合作为导电剂的碳被调整为1×10⁹Ω·cm的体积电阻率的环形聚酰亚胺树脂部件。中间转印带10的电气特征在于，它表现出电子导电性，并且其电阻值不随大气的温度和湿度变化而明显改变。

为了更好的转印性能，体积电阻率优选地处于1×10⁸Ω·cm～1×10¹⁰Ω·cm的范围中。如果体积电阻率小于10⁸Ω·cm，那么从相邻的站流到一次转印部分中的电流趋于导致图像缺陷。如果体积电阻率大于10¹⁰Ω·cm，那么使中间转印带带电增加带的表面电势，并且引起的带与感光鼓之间的异常放电导致图像缺陷。使用由Mitsubishi Chemical Corporation制造的Hiresta-UP(MCP-HT450)和测量探针UR(MCP-HTP12型)来测量体积电阻率。在23℃的室温、50％的房间湿度和500V的施加电压下执行10秒的该测量。

虽然在本实施例中聚酰亚胺树脂被用作中间转印带10的材料，但中间转印带10可由任何热塑性树脂制成。例如，中间转印带10的材料可以是聚酯、聚碳酸酯、聚芳酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)共聚物、聚苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVdF)、或这些树脂中的一些的混合物。

现在将参照图3A和图3B描述用作刷子部件的导电刷子16。图3A是在中间转印带10的旋转方向上观看的导电刷子16的断面图。在图3A中，附图标记L表示导电刷子16在与中间转印带10的旋转方向正交的纵向上的长度，附图标记A表示导电刷子的高度。图3B是图3A的断面图。在图3B中，附图标记W表示导电刷子16在中间转印带10的旋转方向上的长度。

导电刷子16的导电纤维16a主要由尼龙制成，使用碳作为导电剂，并具有300T/60F(5分特)的单纱细度。这里的单纱细度指示一个纱线包含60个纤维丝且重300T(分特：每1000m的重量是300g)

如图3A和图3B所示，通过将导电纤维16a编织到绝缘尼龙的基布(ground fabric)16d中，制成被形成为一捆导电纤维16a的导电刷子16，该基布16d通过导电粘接剂被接合到具有1mm的厚度的SUS板16e上。即，基布16d用作支撑单元，通过该支撑单元，导电纤维16a在一端得到支撑。在不被支撑单元支撑的另一端，导电纤维16a在中间转印带10上滑动。刷子高压电源60向SUS板16e施加电压，使得该电压通过由导电粘接剂被接合到SUS板16e的基布16d而向导电纤维16a施加。

导电纤维16a的密度是100kF/inch²。导电纤维16a的长度A为5mm，纵向宽度L为225mm，且传输方向上的宽度W为4mm。在中间转印带10的旋转方向上在5行中植入导电纤维16a。

图4A示出用于测量一根导电纤维16a的每单位长度的电阻(Ω/cm)的方法。如图所示，要被测量的导电纤维16a被伸展在以10mm的宽度(D)布置的两个φ5金属辊83之间。通过具有100g的重量的配重84向导电纤维16a的每一端施加负载。在这种状态下，测量电源81通过金属辊83向导电纤维16a施加200V的电压。然后，通过测量电表82读取电流值以计算每10mm(或1cm)的导电纤维16a的电阻值(Ω/cm)。考虑到表征本实施例的与带电阻的关系，导电纤维的电阻优选地处于1×10¹⁰Ω/cm～1×10¹³Ω/cm的范围中。将在后面详细描述这一点。

如上所述，用作刷子部件的导电刷子16被配置为使得多个导电纤维16a与中间转印带10接触。通过考虑导电纤维16a的电阻的变化，通过测量，来确定导电刷子16的总电阻。将参照图4B描述用于测量导电刷子的电阻值Rb的方法。如图4B所示，用于测量导电刷子16的电阻值Rb(Ω)的方法包含：使将被测量的导电刷子16以1.0mm的侵入长度与φ30金属辊85接触，从电源81向导电刷子16施加200V的电压，用电表82读取电流值，并计算导电刷子16的电阻值(Ω)。

可通过以下的方式确定中间转印带10在中间转印带10与导电刷子16接触的部分(或接触部分)处的电阻值Ri(Ω)。可从图3A和图3B所示的导电刷子16的接触面积来确定中间转印带10与导电刷子16接触的接触部分的面积。在本实施例中，导电刷子16在带旋转方向上的宽度W为4mm且纵向宽度L为225mm。

因此，可从中间转印带的体积电阻率以及中间转印带10的厚度和接触面积来确定中间转印带10的电阻值Ri。例如，如果中间转印带10的体积电阻率为1×10⁹Ω·cm且厚度为90μm，那么中间转印带10的电阻值Ri为1×10⁹Ω·cm×90μm/(4mm×225mm)＝1.0×10⁵Ω。

本实施例的特征在于，导电刷子16的电阻值Rb(Ω)和中间转印带10在中间转印带10与导电刷子16接触的区域中的电阻值Ri(Ω)满足关系Rb≥Ri。

具体而言，如果为了更好的转印性能选择体积电阻率在1×10⁸Ω·cm～1×10¹⁰Ω·cm的范围中的的中间转印带10，那么中间转印带10在中间转印带10与导电刷子16接触的接触部分的区域中的电阻值Ri(Ω)处于从宽度W(4mm)、纵向宽度L(225mm)和中间转印带10的厚度(90μm)确定的1×10⁵Ω～1×10⁷Ω的范围中。

为了满足关系Rb≥Ri，选择导电刷子16以使得其电阻值Rb(Ω)在上述的测量方法中为1×10⁷Ω～1×10⁹Ω。Rb的上限被设置为10⁹Ω，原因是，如果用于使二次转印残留调色剂带正电所需要的电压太高，那么刷子高压电源60的容量变得太大。因此，为了满足Rb＝1×10⁷Ω～1×10⁹Ω，使用的导电刷子16是一根导电纤维16a的每单位长度的电阻(Ω/cm)是1×10¹⁰Ω/cm～1×10¹³Ω/cm的导电刷子。

在本实施例中，使用具有1×10⁹Ω·cm的体积电阻率的中间转印带10，使得中间转印带10的电阻值Ri为1.0×10⁵Ω。导电刷子16的电阻值Rb(Ω)是1.0×10⁸Ω。

现在将参照图5、图6、图7A和图7B描述本实施例的功能。

本实施例的功能是，通过使用具有比中间转印带10的电阻高的电阻的导电刷子16，导致允许在导电刷子16的各纤维处回收调色剂的电压降。在导电刷子16中，如果导电纤维16a的根部(与基布16d相邻)处的电势与导电纤维16a的尖端(与中间转印带10相邻)处的电势相比足够高，那么附着于导电刷子16的二次转印残留调色剂可通过电势差从导电纤维16a的尖端移动到根部。

具体而言，如图5的示意图所示，刷子高压电源60向导电刷子16施加电压。控制刷子高压电源60的控制器66执行恒流控制，使得约10μA的电流流动。电流路径被形成为使得电流从刷子高压电源60通过导电刷子16和中间转印带10流向二次转印相对辊13。

图6示出用于描述图5的配置的等价电路。在图6中，导电刷子16由具有电阻值Rb(Ω)的电阻器16b表示，并且，中间转印带10由具有电阻值Ri(Ω)的电阻器10b表示。电阻器16b和电阻器10b通过刷子高压电源60被恒流控制在I(A)。如图6所示，导电刷子16和中间转印带10将被串联连接。因此，当I表示在该等价电路中流动的电流时，向代表导电刷子16的电阻器16b施加的电势差Vb(V)表达为Vb＝Rb×I，并且，向代表中间转印带10的电阻器10b施加的电势差Vi表达为Vi＝Ri×I。这意味着电势差依赖于电阻值。

作为结果，如本实施例中那样，当导电刷子16的电阻值Rb比中间转印带10的电阻值Ri高(Ri≤Rb)时，在导电刷子16处产生的电势差Vb比在中间转印带10处产生的电势差Vi大。这意味着，在图6的等价电路中，主要在导电刷子16处出现电压降。

图7A和图7B示意性地示出如何通过导电刷子16回收二次转印残留调色剂。图中的箭头方向指示中间转印带10的旋转方向。图7A示出导电刷子16的电阻值Rb比中间转印带10的电阻值Ri高(Ri≤Rb)的例子。图7B示出中间转印带10的电阻值Ri比导电刷子16的电阻值Rb高(Ri>Rb)的例子。

为了使二次转印残留调色剂带正电，刷子高压电源60向导电刷子16施加正极性的电压。因此，当具有正极性和负极性两者的二次转印残留调色剂进入(或者接触)导电刷子16时，负极性的调色剂静电附着于导电刷子16。

当如图7A中那样Ri≤Rb时，导电刷子16中的电势差Vb大于中间转印带10中的电势差Vi。换句话说，在整个电路中，与在中间转印带10中出现的电压降相比，在导电刷子16中出现的电压降是支配性的。因此，电压值(或正极性的电势)和静电吸引调色剂的吸引力向着导电纤维16a的根部增加。即，通过导电纤维16a的一端与另一端之间的电势差，二次转印残留调色剂可被回收到导电纤维16a的根部。

因此，当被吸引到导电刷子16时，中间转印带10上的二次转印残留调色剂不仅附着于(或回收到)导电纤维16a的端部，而且附着于导电纤维16a的根部。即，由于中间转印带10上的二次转印残留调色剂可被回收到导电纤维16a的根部，因此导电刷子16可回收大量的二次转印残留调色剂。由于大量的二次转印残留调色剂通过导电刷子16被回收，因此用于使中间转印带10上的二次转印残留调色剂带电的导电刷子16的效率得到提高。

但是，当如图7B中那样Ri>Rb时，导电刷子16中的电势差Vb小于中间转印带10中的电势差Vi。换句话说，在整个电路中，与在导电刷子16中出现的电压降相比，在中间转印带10中出现的电压降是支配性的。因此，由于导电纤维16a的尖端和根部之间的电势差小于在中间转印带10中出现的电势差，因此二次转印残留调色剂被更多地静电吸引到中间转印带10。因此，如图7B中的示意图所示，调色剂附着集中于在距离上更接近中间转印带10的导电纤维16a的尖端。作为结果，当附着于尖端的二次转印残留调色剂的量超过某一水平时，二次转印残留调色剂不再能附着于导电刷子16。另外，使不附着于导电刷子16的二次转印残留调色剂带电的效率劣化。

表1示出了当与导电刷子16接触的中间转印带的电阻值Ri为1×10⁷Ω时，导电刷子16中的电势差Vb如何通过改变导电刷子16的电阻值Rb而改变。注意，恒流控制被执行为使得10μA的电流I流动。电流I的大小被设置为使得中间转印带10上的二次转印残留调色剂的极性可从负逆转为正。在本实施例中，电流I优选为10μA～20μA。

(表1)

在导电刷子16的电阻值Rb为1×10⁵Ω和中间转印带10的电阻值Ri为1×10⁷Ω的No.1中，满足图7B所示的关系Rb<Ri。当恒流控制被执行为使得10μA的电流流动时，导电刷子16中的电势差Vb为(1×10⁵Ω)×(10μA)＝1V并且出现很小的电压降。中间转印带10中的电势差Vi为(1×10⁵Ω)×(10μA)＝100V。

即，为了执行恒流控制以使得10μA的电流流动，刷子高压电源60向导电刷子16输出101V，这里，电压仅下降101V中的1V。因此，如参照图7B描述的那样，二次转印残留调色剂的附着集中于导电刷子16的端部。

在No.1的配置中，如果恒流控制被执行为例如使得1000μA的电流流动，那么导电刷子16中的电势差为100V。但是，当在导电刷子16上执行恒流控制使得1000μA的电流流动时，过量的放电会在导电刷子16与中间转印带10之间出现，并且会导致二次转印残留调色剂在装置内散射。另外，过量的放电会导致中间转印带10过量带电并且会影响中间转印带10通过下游侧的一次转印压合部时的一次转印的性能。如果二次转印残留调色剂过量带电，那么，当与从感光鼓1到下一记录材料上的一次转印同步地，通过导电刷子16带正电的二次转印残留调色剂从中间转印带10移动到感光鼓1时，会产生有缺陷的图像。这是因为，由于通过导电刷子16带电的二次转印残留调色剂的量太大，因此二次转印残留调色剂与原本要通过一次转印转印的调色剂一起被回收到感光鼓1a，因此，原本要形成图像的调色剂消失。因此，当Rb<Ri时，难以执行使二次转印残留调色剂带电并从中间转印带10回收二次转印残留调色剂的功能和将二次转印残留调色剂回收到导电刷子16的根部的功能两者。

在导电刷子16的电阻值Rb是1×10⁷Ω且中间转印带10的电阻值Ri是1×10⁷Ω的No.2中，满足代表本实施例的配置的关系Ri≤Rb。当恒流控制被执行为使得10μA的电流流动时，导电刷子16中的电势差Vb为100V且在导电刷子16中出现电压降。中间转印带10中的电势差Vi为(1×10⁵Ω)×(10μA)＝100V。即，当Ri＝Rb时，导电刷子16中的电势差Vb与中间转印带10中的电势差Vi相同。在这种情况下，由于在导电刷子16中产生的电势差基本上与在中间转印带10中产生的电势差相同，因此可防止在中间转印带10中产生的电势差变为支配性的。这使得能够抑制二次转印残留调色剂的附着集中于导电刷子16的尖端上。

因此，由于静电吸引调色剂的吸引力增加，因此二次转印残留调色剂可附着于导电纤维16a的根部。

在导电刷子16的电阻值Rb是1×10⁹Ω且中间转印带10的电阻值Ri是1×10⁷Ω的No.3中，与No.2中同样，满足代表本实施例的配置的关系Ri≤Rb。因此，当恒流控制被执行为使得10μA的电流流动时，导电刷子16中的电势差Vb为10000V，并且，在导电刷子16中出现的电压降为在中间转印带10中出现的电压降(100V)的100倍。因此，由于如No.2中那样静电吸引调色剂的吸引力增加，因此二次转印残留调色剂可附着于导电纤维16a的根部。

在导电刷子16的电阻值Rb是1×10¹⁰Ω且中间转印带10的电阻值Ri是1×10⁷Ω的No.4中，满足代表本实施例的配置的关系Ri≤Rb。但是，当恒流控制被执行为使得10μA的电流流动时，导电刷子16中的电势差Vb为100000V。即，为了允许10μA的电流在No.4的系统中流动，刷子高压电源60需要施加100100V的电压。这要求高压电源的容量增大。

如上所述，在本实施例中，使用电阻比中间转印带10的电阻高的导电刷子16使得能够在导电刷子16中导致大的电压降，从而使得可利用导电纤维16a的根部回收二次转印残留调色剂。因此，在本实施例中，即使当带电的二次转印残留调色剂附着于刷子部件时，也能够抑制附着的二次转印残留调色剂集中于刷子部件的端部上。因此，能够高效地从中间转印部件回收二次转印残留调色剂。

通过执行排出模式，附着于导电刷子16的二次转印残留调色剂从导电刷子16移动到中间转印带10。可在完成记录材料P上的打印操作之后或者在记录材料上的相继打印操作之间执行排出模式。当执行排出模式时，向导电刷子16施加具有与用于带电的电压的极性相反的极性(或者，在本实施例中，为负极性)的电压。因此，附着于导电刷子16的负极性的二次转印残留调色剂移动到中间转印带10。通过向一次转印辊施加具有与用于一次转印的电压的极性相反的极性(或者，在本实施例中为负极性)的电压，中间转印带10上的二次转印残留调色剂从中间转印带10移动到感光鼓1。这使得能够从导电刷子16去除二次转印残留调色剂并为下一图像形成做准备。

虽然在本实施例中使用恒流控制以控制导电刷子16，但本实施例不限于此。例如，即使通过恒压控制也可实现相同的效果。

第二实施例

在本实施例中使用的图像形成装置的配置中，与第一实施例中的构件相同的构件被赋予相同的附图标记，并且，将省略它们的描述。用作用于使二次转印残留调色剂带电的带电单元的导电刷子16的尺寸和布置与第一实施例中的尺寸和布置相同。

在上述的第一实施例的配置中，导电刷子16和导电辊17被用作用于使二次转印残留调色剂带电的带电单元。本实施例的主要特征是，在中间转印带10的表面上存在涂层，并且，如图8所示，这使得能够仅使用导电刷子16作为用于使二次转印残留调色剂带电的带电单元。

如图9所示，在本实施例中使用的中间转印带40具有由涂层41和底层42构成的两层结构。涂层41是通过向表面施加2μm厚的丙烯酸树脂涂层形成的具有高平滑度的层。底层42主要由聚酯制成。中间转印带40具有90μm的厚度，该厚度等于第一实施例的中间转印带10的厚度。

如第一实施例中那样，中间转印带40的体积电阻率(即，包含涂层41的中间转印带40的电阻值)是1×10⁹Ω·cm。并且，还如第一实施例中那样，中间转印带40在中间转印带40与导电刷子16接触的部分处的电阻值Ri为1.0×10⁶Ω。

厚度比底层42薄的涂层41对中间转印带40的电阻值Ri没有明显影响。但是，在必要时，可通过添加诸如碳黑的导电剂来调整电阻。为了更好的平滑度并便于制造，涂层41的厚度优选地为0.5μm～4.0μm。

向涂层41施加的树脂材料的例子包含但不特别限于聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚芳酯、聚氨酯、硅酮和氟树脂。底层42可由任何热塑性树脂制成。例如，底层42的材料可以为聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚芳酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)共聚物、聚苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVdF)、或这些树脂中的一些的混合物。

导电刷子16由与第一实施例相同的材料制成。一根导电纤维16a的每单位长度的电阻值为1×10¹²Ω/cm。导电刷子16具有1×10⁸Ω的电阻值Rb、300T/60F(5分特)的单纱细度和100kF/inch²的刷子密度。

在上述的配置中，如第一实施例中那样，满足关系Rb≥Ri，这里，Rb(Ω)是导电刷子16的电阻值，Ri(Ω)是中间转印带40在中间转印带40与导电刷子16接触的区域中的电阻值。

现在将描述本实施例的功能。在上述的第一实施例中，使用电阻比中间转印带10高的导电刷子16导致导电刷子16中的电压降并提高导电刷子16的回收性能。第二实施例具有与此相同的功能，因此，这里将省略该功能的描述。

在本实施例的中间转印带40中，涂层41用作用于减少在制造期间在底层42中形成的凹凸的表面层。这使得能够实现具有平滑的表面层的中间转印带40。中间转印带40的涂层41的改善的平滑度可减少在中间转印带40与记录材料的表面之间产生的非常小的空间。因此，能够抑制二次转印压合部中的电场中的干扰并提高二次转印的效率。

这可减少二次转印残留调色剂的量并使得能够将二次转印残留调色剂回收到导电刷子16的根部。因此，即使导电刷子16是用于使二次转印残留调色剂带电的唯一部件，也能够从中间转印带40回收二次转印残留调色剂。因此，在本实施例中，即使当带电的二次转印残留调色剂附着于刷子部件时，也能够抑制附着的二次转印残留调色剂集中于刷子部件的端部。因此，能够高效地从中间转印部件回收二次转印残留调色剂。

通过中间转印带40包含用作表面层的涂层41的配置，能够提高二次转印的性能并减少要通过导电刷子16带正电的调色剂的量。因此，由于可仅通过导电刷子16实现良好的清洁性能，因此可以减小图像形成装置的尺寸和成本。

本发明不限于上述的实施例，并且，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变化和修改。为了使得本发明的范围公开，附加以下的权利要求。

附图标记列表

1 感光鼓

10 中间转印带

16 导电刷子

20 二次转印辊

21 二次转印电源

30 定影设备

60 刷子高压电源

70 辊高压电源

Claims (9)

1.一种图像形成装置，包括：

图像承载部件，被配置为承载调色剂图像；

可旋转的中间转印部件；

一次转印部件，被配置为与图像承载部件一起形成一次转印部分，以将调色剂图像从图像承载部件一次转印到中间转印部件，其中中间转印部件介于一次转印部件和图像承载部件之间；

二次转印部件，被配置为与中间转印部件一起形成二次转印部分，以将调色剂图像从中间转印部件二次转印到记录材料；

刷子部件，被配置为与未在二次转印部分处被二次转印到记录材料而留在中间转印部件上的残留调色剂接触；以及

电源单元，被配置为向刷子部件施加电压，

其中，残留调色剂通过被电源单元施加预定极性的电压的刷子部件带电，并且带电的残留调色剂在一次转印部分处从中间转印部件移动到图像承载部件；以及

满足关系Rb≥Ri，其中，Rb(Ω)是刷子部件的电阻值，Ri(Ω)是中间转印部件在与刷子部件接触的接触部分处的电阻值。

2.根据权利要求1的图像形成装置，其中，刷子部件包含支撑单元和多个导电纤维，所述多个导电纤维在一端被支撑单元支撑并在另一端在中间转印部件上滑动；以及

残留调色剂在通过所述多个导电纤维带电的同时被回收。

3.根据权利要求2的图像形成装置，其中，刷子部件利用导电纤维的所述一端与所述另一端之间的电势差将残留调色剂回收到导电纤维的根部。

4.根据权利要求1～3中的任一项的图像形成装置，其中，中间转印部件是环形中间转印带。

5.根据权利要求1～4中的任一项的图像形成装置，其中，电源单元向刷子部件仅施加直流电压。

6.根据权利要求1～5中的任一项的图像形成装置，其中，中间转印部件的体积电阻率大于或等于1×10⁸Ω·cm且小于1×10¹⁰Ω·cm。

7.根据权利要求4的图像形成装置，其中，中间转印带的刷子部件在其上滑动的表面是通过涂层形成的。

8.根据权利要求1～7中的任一项的图像形成装置，其中，当在多个记录材料上相继执行图像形成时，与图像承载部件上形成的调色剂图像从图像承载部件到中间转印部件的转印同时地，通过刷子部件留下的残留调色剂从中间转印部件移动到图像承载部件。

9.根据权利要求1～8中的任一项的图像形成装置，其中，沿中间转印部件的旋转方向布置多个图像承载部件。

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