JP2007078937A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写ローラを静電的にクリーニングするにあたり、装置を大型化することなく、適切なクリーニングが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 二次転写ローラ11に付着したトナーを静電的に吸着して除去するクリーニング装置において、二次転写ローラ11に接触して回転可能な２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂと、該ファーブラシローラにバイアス印加可能な１個のバイアスローラ19と、バイアスローラ19上のトナーを掻き取るためのブレード部材20とを有し、前記バイアスローラ19から２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂに同時にバイアス印加し、且つ２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂは同一方向に回転することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体としての感光体で現像された現像剤画像を、転写材に転写する転写手段を有している。転写手段で用いる転写方式の一つとして転写ローラを用いた転写方式がある。これは、転写ローラを押圧してできるニップ内に転写材を通し、バイアスを印加しながら現像された現像剤画像を転写材に転写する転写方式である。

近年ではカラー印刷も多く用いられるようになり、カラー画像の高画質化、高生産性、画像安定性がますます望まれる中、転写ローラ表面のクリーニングが課題となっている。例えば、カラー画像の生産性を上げるために、複数の画像形成ステーションで現像された画像を一つの中間転写体上で重ね合わせ、その後、転写材に現像剤画像を二次転写するタンデム画像形成装置が開発されてきた。

このようなカラー画像形成装置では色ずれによる画像劣化が問題となる。この問題を解決するために、複数の画像形成ステーションで現像された基準パッチを中間転写体上で読み取り、それらが重なるように画像を調整する調整手段が用いられている。

生産性を維持し、出力画像に影響が出ないように、前記レジ調整を行うためには、転写材と転写材の間で行う必要がある。このとき、二次転写部で出力画像に不要な基準パッチを転写しないように逆バイアスを印加し、中間転写体上に基準パッチを残し、中間転写体をクリーニングする転写クリーニングで前記基準パッチをクリーニングする方法がある。しかし、この方法はバイアスを正逆反転するための時間を確保すると生産性が犠牲になってしまう。

これを回避するために、中間転写体の転写材と転写材の間に形成された基準パッチを、二次転写部で二次転写ローラ上に転写し、二次転写ローラ上に転写された基準パッチをクリーニングすることが有効である。

二次転写ローラ表面をクリーニングするクリーニング手段の一つとして、従来、感光体ドラムのクリーニング等で採用されているブレードクリーニングがある。 しかし、ブレードクリーニングは、二次転写ローラを磨耗させることから、二次転写ローラの寿命が短くなる不具合がある。

従って、被クリーニング面の条件をあまり選ばない静電クリーニング方式が用いられている。この静電クリーニング方式は、ファーブラシローラと、バイアスローラと、クリーニングブレード等を有する。ファーブラシローラは導電性ナイロン等で形成される。バイアスローラは前記ファーブラシローラにバイアスを印加する機能と、ファーブラシローラから現像剤を回収する機能を有する導電材で構成されたローラである。クリーニングブレードはバイアスローラ表面から現像剤を掻き落とす機能を有する。

静電クリーニング方式におけるファーブラシローラ構成は、安定したニップを確保できると同時に、回転する転写ローラを効率よくクリーニングできるクリーニング手段であることはよく知られている（特許文献１）。

特開昭６１−０７３９８４号公報

上述の静電クリーニング方式を用いることにより、二次転写ローラ表面に転写された基準パッチをクリーニングすることができる。しかし、現像剤の極性分布や現像剤の載り量によりバイアスローラに印加する電圧を調整し、最適なクリーニング電流が流れるように設定しなければならない。

クリーニング性能を上げるためには注入する電流を多くすればよい。しかし、この時、ファーブラシローラに印加するバイアスの電圧を大きくすると、ファーブラシローラと中間転写体の間隙における放電に起因して、ファーブラシローラ上に移動した現像剤が、再び二次転写ローラ上に戻ってしまう再転写現象が起こる。そして、クリーニング不良が発生する。また、ファーブラシと転写ローラの接触領域を広げ、注入する電流量を多くすると、装置が大型化する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、被クリーニング部材を静電的にクリーニングするにあたり、装置を大型化することなく、適切なクリーニングが可能な画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、回動して、像担持体に担持されたトナー像を記録材へ転写する転写ローラと、前記転写ローラに付着するトナーを除去する除去手段とを有する画像形成装置において、前記除去手段は、外周面にブラシを備え、前記転写ローラに接して回動し、前記転写ローラに付着するトナーを静電的に回収する第１及び第２のクリーニングローラと、前記第１及び第２のクリーニングローラに接して回動し、前記第１及び第２のクリーニングローラに付着するトナーを静電的に回収する回収ローラと、前記回収ローラに接し、前記回収ローラに除去するトナーを除去するブレード形状の除去部材と、を有することを特徴とする。

本発明は複数のクリーニングローラを転写ローラに対して設け、複数のクリーニングローラが、共に接する回収ローラを設けることにより、装置の大型化を防ぎながら、現像剤を適切に帯電して十分にクリーニングを行うことができる。

次に本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。

｛画像形成装置の全体構成｝
まず、図１を参照して画像形成装置の全体構成について説明する。図１は画像形成装置の模式断面説明図である。

本実施形態における画像形成装置は、図１の左側から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤像を形成する４個の画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを備えている。各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄには、現像する現像剤（以下「トナー」という）の色が異なるのみで構成は同一である。ここで、イエロー画像形成ステーションＰａを例示して、その構成を簡単に説明する。

画像形成ステーションには、像担持体としての感光体ドラム１が図１の反時計回り方向（図中矢印Ｒ１方向）に回転可能に設けられている。この感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の回転方向に沿って、感光体ドラム１表面を正極性に、一様に帯電する帯電器（帯電手段）２、帯電された感光体ドラム１を画像情報に基づき選択的に露光する露光部（露光手段）３が設けられる。更に、感光体ドラム１に形成された静電像を負極性に帯電されたトナーで現像し、感光体ドラム１上にトナー像を形成する現像部（現像手段）４が設けられる。さらに、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト（中間転写体、像担持体）６へ転写する一次転写ローラ（一次転写手段）８が設けられる。また、感光体ドラム１の回転方法下流側には、トナー像が転写された後に感光ドラム上に残留するトナーを除去するクリーニング部５（クリーニング手段）が配置されている。

上記画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは中間転写ベルト（中間転写体）６の移動方向（矢印Ｒ２方向）に沿って並列に配置されている。そして、それぞれの画像形成ステーションの感光体ドラム１に当接し得るように中間転写ベルト６が駆動ローラ７ａ、従動ローラ７ｂ，７ｃに掛け渡される。駆動ローラ７ａが不図示の駆動手段により回動されると、中間転写ベルト６は、図１の時計回り方向（矢印Ｒ２方向）に回動する。そして、前記感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト６へ転写される一次転写部Ｔ１には一次転写ローラ８が設けられている。

不図示の電源より、トナーと逆極性である正極性のバイアスが一次転写ローラ（一次転写手段）８に印加され、感光ドラム１上のトナー像は中間転写ベルト６に転写（一次転写）される。

上記構成の各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄにおいて形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像は、一次転写ローラ８により順次転写され、そのトナー像が中間転写ベルト６に重ね合わされる。このようにして、中間転写ベルト６上にカラー画像が形成される。

一方、装置本体下部には転写材Ｓを収容する転写材カセット９が装着される。この転写材カセット９から搬送ローラ対10（転写材搬送手段）によって転写材Ｓが二次転写部Ｔ２へ搬送される。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ７ｂと対向する位置において、矢印Ｒ４方向に回転する二次転写外ローラ（二次転写部材、二次転写ローラ）11が中間転写ベルト６に当接してニップを形成している。

ここで、二次転写外ローラ11は、電気的に接地されている。また、二次転写外ローラ７ｂは、不図示の電源からバイアスが印加される。

そして、中間転写ベルト６への画像形成と同期するように前記二次転写部Ｔ２に転写材Ｓが搬送される。二次転写部Ｔ２では、中間転写ベルト６と二次転写外ローラ11が接触し、その接触幅は３mmである。二次転写内ローラ７ｂに−１Ｋｖ〜−３Ｋｖの直流電圧のバイアスが印加され、二次転写外ローラ11と、二次転写内ローラ７ｂの間に電界が形成される。そして、この電界の作用により、中間転写ベルト６上のトナー像は転写材Ｓへ転写（二次転写）される。

トナー像が転写された転写材Ｓは搬送ベルト12によって定着部13へと搬送され、トナー像が加熱、加圧定着されて装置外へと排出される。また、転写材Ｓへトナー像を転写した後に中間転写ベルト６に残留したトナーは、ベルトクリーニング部14によって除去される。

｛レジスト検知、濃度検知｝
中間転写ベルト６の近傍には、中間転写ベルト６に形成した基準パッチを検知するためのパッチ検知センサ15、レジストマークを検知するためのレジスト検知センサ16が配置されている。

各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄでの画像形成に際し、中間転写ベルト６上で４色のトナー像をずれることなく同じ位置で重ね合わす必要がある。そのために、各画像ステーションで中間転写ベルト６上にレジストマーク（被検知トナー像）を書き込み、該マークをレジスト検知センサ（検知手段）16によって読み取る。その読み取り結果（検知結果）により、中間転写ベルト６上の同じ位置に各画像ステーションで描かれたトナー画像が重なるように露光部３からの書き込みタイミング（露光条件）を調整する。

従来、前記レジストマークの書き込みタイミングは、例えばプリントジョブが終了した後に、書き込みタイミングを調整するシーケンスを割り込ませていた。しかし、本実施形態では、図２に示すように、中間転写ベルト６上の転写材Ｓへ転写する画像形成領域Ｑと画像形成領域Ｑの間（画像間領域）にレジストマークＭ１を描き、これをレジスト検知センサ16により読み取り、書き込みタイミングの調整を行っている。これにより、プリントジョブ中にレジストマークを書き込み、読み取ることにより画像形成処理の生産性を高めている。

同様に、本実施形態では連続プリント中の画像濃度を安定させるために、中間転写ベルト６上の画像形成領域Ｑと画像形成領域Ｑの間（画像間領域）に濃度パッチ（被検知トナー像）Ｍ２を描く。そして、これをパッチ検知センサ（検知手段）15によって読み取り、書き込み濃度（トナー像形成条件）の調整を行っている。

このように、中間転写ベルト６の画像形成領域Ｑの間にレジストマークＭ１や濃度パッチＭ２を書き込んだ場合、従来はこれら不要なトナー像が二次転写ローラ11に転写されないようにしていた。そのために、前述したように二次転写部での転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加していた。しかし、バイアスの切り替えが間に合わないと、転写材Ｓの先端部、もしくは後端部に転写不良が起こり得る。

そこで、本実施形態の画像形成装置においては、バイアスの切り替えを行わず、二次転写ローラ11に積極的にレジストマークＭ１や濃度パッチＭ２のトナー画像の転写を行っている。そして、二次転写ローラ11をクリーニング装置によってクリーニングすることで二次転写ローラ11に付着したトナー像が転写材Ｓに付着しないようにしている。

{二次転写部}
ここで、二次転写に関連する、中間転写ベルト６、二次転写外ローラ11、二次転写内ローラ７ｂについて詳しく述べる。

中間転写ベルト６は無端ベルトであり、これが画像形成に際しては300mm/secで矢印Ｒ２方向に移動するように構成されている。

また、本実施形態の中間転写ベルト６は表層に弾性を有する弾性ベルトとして構成されている。具体的には、トナー像を保持する表層、中間転写ベルト６に弾性を付与する弾性層、中間転写ベルト６に印加された張力に対する伸びを規制するための樹脂層から構成される。最も外周面側に設けられるのは、表層である。一方、最も内周面側に設けられるのが樹脂層である。また、弾性層は、表層と樹脂層の間に設けられる。

これらの３つの層を合計した、中間転写ベルト６の厚さとしては、0.1mmから1.5mm程度が好適に用いられる。

樹脂層を構成する樹脂材料としては、例えばポリカーボネート，フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリスチレン等を使用することができる。弾性層を構成する弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）としては、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム等を使用することができる。表層の材料は特に制限は無いが、中間転写ベルト６表面へのトナーの付着力を小さくして二次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン，ポリエステル，エポキシ樹脂等の樹脂材料を用いることができる。もっとも、これら材料に限定する必要はない。

また、表面層、樹脂層、弾性層にカーボン等の抵抗調整剤を分散し、体積抵抗率を１×10⁸Ω・ｃｍ程度に調整した。

このように、中間転写ベルト６が表層部に弾性層を有することで、文字の中抜けのない、高品位な画像の形成と、転写効率を向上させ、転写残トナー量を低減できること、さらには、厚手のシートおよび凹凸の紙への転写性が向上する。

本実施例の二次転写外ローラ11は、弾性ゴム層（11ｂ、11ｃ）と表面層（11ｄ）とを備えた、２層以上の層構成を有する。図３に示すように、弾性ゴム層（11ｂ、11ｃ）は、スポンジ層11ｂ及び、ソリッドゴム層11ｃから成る。また、スポンジ層11ｂは、セル径0.05〜1.0mmの発泡ゴムで構成される。また、弾性層（11ｂ、11）は、芯金11ａの周囲に設けられる。

表面層11ｄは、イオン導電性ポリマーを分散してなる厚み0.1〜1.0mmのフッ素樹脂系材料から成る。本実施例では、二次転写外ローラ11は、外径24mmのローラ形状の回転体である。

転写材Ｓの搬送性を考慮して、表面層11ｄの表面粗さは、Ｒｚ＞1.5μm に制御することが好ましく、より好ましくはＲｚ＞２μm に制御する。又、クリーニング性等を考慮して、表面層11ｄの表面粗さは、Ｒｚ＜10μm に制御するのが好ましく、より好ましくはＲｚ＜５μm に制御する。即ち、二次転写外ローラ11は、表面に表面層を有する弾性部材から成り、表面層の表面粗さＲｚが1.5μm ＜Ｒｚ＜10μm であることが好ましい。より好ましくは、２μm ＜Ｒｚ＜５μm である。二次転写ローラ56として、表面に表面層11ｄを有し、且つ、表層を均一に荒らしたものを用いることで、転写材Ｓの搬送を安定化することが可能になる。

また、表面層11ｄを構成するフッ素樹脂系材料としては、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、パーフロロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などを挙げることができる。導電剤として用いるイオン導電性ポリマーとして、例えば、カルボキシル基に４級アンモニウム塩基を結合する（メタ）アクリレートとの各種（例えばスチレン）共重合体、４級アンモニウム塩基と結合するマレイミドとメタアクリレートとの共重合体等の、４級アンモニウム塩基を結合するポリマー、ポリスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸ナトリウム等に見られるスルホン酸のアルカリ金属塩を結合するポリマー、分鎖中に少なくともアルキルオキシドの親水性ユニットを結合するポリマー、例えばポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール系−ポリアミド共重合体、ポリエチレン−エピクロルヒドリン共重合体、ポリエーテルアミドイミド、ポリエーテルをセグメントとするブロック型のポリマーを挙げることができる。導電剤として、イオン導電性ポリマーを用いることで、カーボンブラックを単独で用いた場合より、転写電圧による抵抗値の変化は少なくなり、且つ、低表面エネルギーのフッ素系樹脂材料を用いることで、安定した転写材Ｓの搬送が可能になる。

本実施例の二次転写外ローラ11の硬度は33度である。硬度は、上述の様に、スポンジ層11ｂのセル径を調整することにより達成した。硬度の測定は、アスカＣ硬度を用い、500ｇ重の力を印加し、力の印加後、５秒後の測定値を硬度とした。

また、二次転写ローラ11の硬度としては、18度〜45度が使用可能である。

硬度が18度よりも小さい場合、二次転写ローラ11は、回転中にねじれが生じ、転写材Ｓの搬送が安定しない。一方、硬度が45度を越えると、二次転写部Ｔ２にて、二次転写外ローラ11と中間転写ベルト11の接触する領域の幅（回動方向の長さ）が小さくなり、十分な二次転写効率を達成することができなかった。

ここで、ローラの硬度は、スポンジ層のセル径の調整、ソリッドゴム層に用いられるゴムに含まれるヒドリン、ＮＢＲの配合比率の調整によって行うことができる。

二次転写内ローラ７ｂは、ＳＵＳ等の金属で構成される、外径24mmのローラ形状の回転体である。

｛クリーニング装置｝
次に前記二次転写ローラ11をクリーニングするクリーニング装置について説明する。

上述の様に、連続して中間転写ベルト６上にトナー像が形成される場合、中間転写ベルト６上のトナー像とトナー像の間（画像間領域）には、検知用のトナー像が形成される。そして、この検知用のトナー像は、二次転写外ローラ11に転写される。

二次転写外ローラ11にトナーが転写された場合、二次転写外ローラ11は弾性ローラであるためにブレード形状の部材では除去し難い。そのため、本実施形態では図４及び図５に示すように、ファーブラシローラ（クリーニングローラ）18ａ、18ｂにバイアス印加し、トナーを静電的に除去する、除去手段17を使用している。なお、図４は本実施形態の画像形成装置に用いる二次転写ローラに付着するトナーを除去する除去手段17構成説明図であり、図５はクリーニング装置の斜視説明図である。

本実施形態の除去手段17は、２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂが二次転写外ローラ11と接触して回転可能に設けられている。

ここで、ファーブラシローラ18ａ、18ｂは導電性のローラである。これら２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂに二次転写外ローラ11に付着したトナーと逆極性のバイアス（プラス）を印加することで、二次転写ローラ上のトナーをファーブラシローラ18ａ，18ｂ静電的に回収させ、除去する。

このとき、本実施形態では二次転写ローラ11に複数のファーブラシローラ18ａ，18ｂが接触し、それぞれが同一方向（図４中、矢印Ｒ３方向）に回転している。このため、１個のファーブラシローラが接触している場合に比べ、印加するバイアス電圧が小さくても二次転写外ローラ11上のトナーを効率よく、回収することができる。そして、二次転写外ローラ11とファーブラシローラ18ａ，18ｂの接触領域が広くなるために、ファーブラシローラ18ａ，18ｂと中間転写ベルト６の間隙の放電が抑えられ、良好なクリーニングが行われる。

また、本実施形態の除去手段17では、前記複数のファーブラシローラ18ａ，18ｂに対して１個のバイアスローラ19が接触している。そして、二次転写外ローラ11に付着するトナーの除去に必要なバイアスは、図４中、矢印Ｒ５方向に回転するバイアスローラ（回収ローラ）19の回転軸端部から給電される。そして、２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂを介して接地された二次転写ローラ11に流れていく。ここで、バイアスローラ19には、電源21から＋800ｖの電圧が印加される。

なお、前記複数のファーブラシローラ18ａ，18ｂはそれぞれの電気抵抗値が略等しく構成されている。また、バイアスローラ19へバイアスを印加するバイアス印加手段は、ファーブラシローラ18ａ，18ｂを介して二次転写ローラ11へ流れる電流を定電流制御し、２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂの分担電流の合計が一定になるように制御する。

上記のようにバイアスローラ19からのバイアス印加によって二次転写ローラ11上のトナーはファーブラシローラ18ａ，18ｂに吸着される。そして、そのトナーはファーブラシローラ18ａ，18ｂの電気抵抗により発生するバイアスローラ19の表面との電位差によりバイアスローラ19の表面に転写される。そして、バイアスローラ19の表面に当接するように配置されたブレード部材（除去部材）20によって掻き落とされて除去される。

ここで、ファーブラシローラ18ａ、18ｂ、バイアスローラ19、ブレード部材20について、詳細に述べる。

本実施例では、ファーブラシローラ11ａ及び11ｂの構成は同一である。

ファーブラシローラ18ａ、18ｂは、好ましくは、二次転写外ローラ11に接触させていない状態で外径10mm〜30mmである。本実施例ではファーブラシローラ18ａ、18ｂの外径は18mmである。又、本実施例では、ファーブラシローラ18ａ、18ｂの毛の長さは４mm、２次転写外ローラ11に対する侵入量は1.0mmとした。又、ファーブラシ71の毛の密度は120kF/inch²、
ファーブラシ18ａ、18ｂの抵抗値は、共に、１×10⁶（Ω）とした。

ファーブラシローラの抵抗値の測定は以下の様におこなった。

互いの回動軸（周面方向への回転時）が平行に成るように、ファーブラシローラ18と、直径30mmの金属製ローラを接触させる。このとき、ファーブラシローラ18の回動中心と金属ローラの周面との距離は、ファーブラシローラの半径よりも１mm短くする。この状態で、ファーブラシローラ18の芯金に＋100ｖの直流電圧を印加すると共に、金属製ローラを電気的に接地（グランド）し、金属ローラを30rpmで回転させる。このときに、金属ローラを流れる電流量を測定する。ファーブラシに印加した電圧を、金属製ローラを流れる電流で割り、抵抗値を得る。

なお、測定は、温度25℃、相対湿度50％ＲＨの環境下でおこなう。

また、ファーブラシローラ18ａ、18ｂの抵抗値が略等しいとは、
ファーブラシ18ａの抵抗値をｒ１、ファーブラシ18ｂの抵抗値をｒ２とすると、

0.9≦ｒ１／ｒ２≦1.1
である。

バイアスローラ19は、ＳＵＳなどの金属で構成されるローラ形状の回転体である。外径は18mmとした。

ブレード部材20は、ウレタンなどの弾性体で構成されたブレード形状の部材である。

厚さを２mmとした。また、硬度は、デュロメータＡ硬度で75である。

ここで、図６に示すように、複数のファーブラシローラ18ａ，18ｂに対してそれぞれバイアスローラ19ａ，19ｂを設けるとともに、ブレード部材20ａ，20ｂを設ける構成も考えられる。しかし、図６に示すように、複数のファーブラシローラに対応して複数のバイアスローラ、ブレード部材の組合せを複数配置することは、スペース効率が悪く、装置が大型化してしまう。

これに対して、本実施形態のように複数のファーブラシローラ18ａ，18ｂに対して１個のバイアスローラ19から同時にバイアス印加してトナーを回収する構成にあっては、スペース効率を良くして装置の大型化を抑制し得る。また、バイアスローラ19の駆動構成やバイアス印加構成を簡単にできる。

また、本実施形態の除去手段17は、図５に示すように、２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂ、１個のバイアスローラ19、ブレード部材20の長手方向両端が同一の支持部材21に位置決め支持されている。このように、ファーブラシローラ18ａ，18ｂやバイアスローラ19を共通の部材で支持することで、これらの相対位置関係を精度良く保たれている。

ここで、本実施形態の除去手段17において、転写性と再転写性の関係を図７に示す。なお、転写性は二次転写外ローラ11からからファーブラシローラ18ａ，18ｂにトナーが転写する転写効率を示す。また、再転写性はファーブラシローラ18ａ，18ｂから再び二次転写外ローラ11にトナーが戻ってしまう戻り率を示す。また、図７の横軸はファーブラシローラ18ａ，18ｂに流れる電流である。

図７に示すように、転写性は電流を大きくすると良化していき、逆に再転写性は悪化していく。

図７からわかるように、良好なクリーニングを達成するためには、ファーブラシローラ18ａ，18ｂからトナーに流れる電流を所定の範囲（40〜80μＡ）に収める必要がある。このとき、本実施形態では前述のように２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂを設け、二次転写外ローラ11とファーブラシローラ18ａ，18ｂの接触領域が広く、ブラシとベルト間の放電が抑えられて良好なクリーニングが行われる。

そして、本実施形態の除去手段17にあっては、二次転写外ローラ11に付着するトナーの除去に際し、２個のファーブラシローラ18ａ，18ｂが二次転写外ローラ11の回転方向に対して、同一方向に回転するようになっている。このため、ファーブラシローラ18ａ，18ｂと二次転写外ローラ11とは接触位置において、摺擦方向が相対的に反対方向となる。よって、二次転写外ローラ11上のトナーは機械的にもファーブラシローラ18ａ，18ｂに掻き取られるようになり、二次転写外ローラ11からのトナーの離型性を向上させている。

さらに、ファーブラシローラ18ａと二次転写外ローラ11の接触部Ｘ１において、ファーブラシローラ18ａの表面の移動速度と二次転写外ローラ11の表面の移動速度は異なっている。

同様に、ファーブラシローラ18ｂと二次転写外ローラ11の接触部Ｘ２において、ファーブラシローラ18ｂの表面の移動速度と二次転写外ローラ11の表面の移動速度は異なっている。

本実施例では、ファーブラシローラ18ａは、矢印Ｒ３方向に、表面の速さ：75mm/secで回転する。また、二次転写外ローラ11は、矢印Ｒ４方向に、表面の速さ：300mm/secで回転する。

ここで、二次転写外ローラ11とファーブラシ18ａの接触部Ｘ１における、二次転写ローラ11の表面の速度をＶａ、ファーブラシ18ｂの表面の速度をＶｂ１とする。

このとき、（相対速度比）＝｜Ｖｂ１−Ｖａ｜／｜Ｖａ｜と定義する。

なお、｜Ｖｂ１｜、｜Ｖａ｜は、接触部Ｘ１以外の場所で測定した値に近似できる。

よって、相対速度比を求めるとき、｜Ｖｂ１｜、｜Ｖａ｜は、ファーブラシ18ｂ、二次転写ローラ11が他の部材と接触していない場所における測定値を用いる。

本実施例における、二次転写ローラ11とファーブラシ18ａの相対速度比は、以下の様に求められる。

｜Ｖａ｜＝300mm/sec、｜Ｖｂ１｜＝75mm/sec

二次転写ローラ11とファーブラシ18ａは同じ方向に回転するため、接触部において、ファーブラシ18ａの速度は、二次転写ローラ11の速度に対して、反対の方向になる。

従って、｜Ｖｂ１−Ｖａ｜＝｜−75mm/sec −300mm/sec｜＝ 375mm/sec

接触部において、ファーブラシ18ａの速度が二次転写ローラ11の速度に対して同じ方向の場合、ファーブラシ18ａの速度は（＋）に成る。

よって、本実施例における相対速度比は、

（相対速度比）＝375／300 ＝1.25
となる。

同様にして、二次転写外ローラ11と、ファーブラシ18ｂについても、
ファーブラシローラ18ｂは、矢印Ｒ３方向に、表面の速さ：75mm/sec で移動する。

よって、二次転写外ローラ11と、ファーブラシ18ｂの相対速度比も上記の様に求めることができ、（相対速度）＝375／300＝1.25を得る。

二次転写ローラ11に対するファーブラシ18ａ、18ｂの相対速度比は、トナー回収率を考慮すると、1.0以上が好ましい。そして、ファーブラシローラ18ａ，18ｂの接触時間を短くすると同時に、機械的クリーニング性の付与とトナー飛散を小さくする目的から、相対速度比は1.1〜1.5程度が望ましい。すなわち、二次転写ローラ11の回転周速度（表面速度）Ｖａ、ファーブラシローラ18ａ，の回転周速度（表面速度）Ｖｂ１としたとき、

1.0｜Ｖａ｜≦｜Ｖｂ１−Ｖａ｜≦1.5｜Ｖａ｜

の関係を有するように設定するのが望ましい。

同様に、二次転写ローラ11の回転周速度（表面速度）Ｖａ、ファーブラシローラ18ｂの回転周速度（表面速度）Ｖｂ２としたとき、

1.0｜Ｖａ｜≦｜Ｖｂ２−Ｖａ｜≦1.5｜Ｖａ｜

の関係を有するように設定するのが望ましい。

上記のような除去手段17を備えることにより、二次転写外ローラ11に積極的に転写したトナーを、クリーニング不良を起こすことなくクリーニングすることが可能となる。

なお、前述した実施形態では除去手段17によりクリーニングする被クリーニング部材として二次転写ローラを例示したが、本実施形態の除去手段17により、他の部材をクリーニングすることも可能である。

実施形態に係る画像形成装置の模式断面説明図である。 実施形態に係る自動調整パッチの概略図である。 実施形態に係る二次転写ローラの断面構成概略図である。 実施形態に係る二次転写部のクリーニング装置の概略説明図である。 実施形態に係る二次転写部の概略斜視説明図である。 従来技術の延長上にある静電クリーニング構成の概略図である。 実施形態に係る電流とクリーニング転写性の関係概略説明図である。

符号の説明

Ｍ１ …レジストマーク
Ｍ２ …濃度パッチ
Ｓ …転写材
１ …感光体ドラム
２ …帯電器
３ …露光部
４ …現像部
５ …クリーニング部
６ …中間転写ベルト
７ａ …駆動ローラ
７ｂ，７ｃ …従動ローラ
８ …一次転写ローラ
９ …転写材カセット
10 …搬送ローラ対
11 …二次転写ローラ
11ａ …芯金
11ｂ …スポンジ層
11ｃ …ゴム層
11ｄ …コーティング層
12 …搬送ベルト
13 …定着部
14 …ベルトクリーニング部
15 …パッチ検知センサ
16 …レジスト検知センサ
17 …除去手段
18ａ，18ｂ …ファーブラシローラ
19 …バイアスローラ
20 …ブレード部材
21 …支持部材

Claims (11)

1. 回動して、像担持体に担持されたトナー像を記録材へ転写する転写ローラと、
   前記転写ローラに付着するトナーを除去する除去手段とを有する画像形成装置において、
   前記除去手段は、外周面にブラシを備え、前記転写ローラに接して回動し、前記転写ローラに付着するトナーを静電的に回収する第１及び第２のクリーニングローラと、
   前記第１及び第２のクリーニングローラに接して回動し、前記第１及び第２のクリーニングローラに付着するトナーを静電的に回収する回収ローラと、
   前記回収ローラに接し、前記回収ローラに除去するトナーを除去するブレード形状の除去部材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１及び第２のクリーニングローラは、前記転写ローラと同一方向に回転することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記転写ローラと前記第１のクリーニングローラとの接触部における、前記転写ローラの表面の移動速度Ｖａと、前記第１のクリーニングローラの表面の移動速度Ｖｂ１は、異なることを特徴とする請求項２項の画像形成装置。
4. 前記転写ローラと前記第２のクリーニングローラとの接触部における、前記転写ローラの表面の移動速度Ｖａと、前記第１のクリーニングローラの表面の移動速度Ｖｂ２は、異なることを特徴とする請求項３項の画像形成装置。
5. 前記転写ローラと前記第１のクリーニングローラとの接触部における、前記転写ローラの表面の移動速度Ｖａと、前記第１のクリーニングローラの表面の移動速度Ｖｂ１は、
   1.1｜Ｖａ｜≦｜Ｖｂ１−Ｖａ｜≦1.5｜Ｖａ｜
   の関係を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記転写ローラと前記第２のクリーニングローラとの接触部における、前記転写ローラの表面の移動速度Ｖａと、前記第２のクリーニングローラの表面の移動速度Ｖｂ２は、
   1.1｜Ｖａ｜≦｜Ｖｂ２−Ｖａ｜≦1.5｜Ｖａ｜
   の関係を有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記転写ローラは電気的に接地されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記回収ローラへバイアスを印加するバイアス印加手段は、前記第１及び第２のファーブラシローラを介して前記転写ローラへ流れる電流を定電流制御することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記第１及び第２のクリーニングローラの電気抵抗値は、略等しいことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記転写ローラ、前記第１及び第２のクリーニングローラ、前記回収ローラ、前記除去部材はそれぞれ同一支持部に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記転写ローラは硬度が18度〜45度であることを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。

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