画像形成装置
【課題】本発明の目的は、帯電部材を当接させる際に発生する中間転写体の回転速度変動が小さくさせ、画像ブレによる画像不良を抑制すること。
【解決手段】中間転写体に当接して転写後に中間転写ベルトに残留したトナー帯電する帯電部材を有する画像形成装置であって、帯電部材が中間転写体に当接する際の移動速度を、帯電部材が中間転写体に当接する位置における中間転写体の回転方向と平行な成分と垂直な成分とに分けた場合、平行な成分の移動速度は、帯電部材が中間転写体に当接する際の中間転写体の回転速度と略等速であること。
【解決手段】中間転写体に当接して転写後に中間転写ベルトに残留したトナー帯電する帯電部材を有する画像形成装置であって、帯電部材が中間転写体に当接する際の移動速度を、帯電部材が中間転写体に当接する位置における中間転写体の回転方向と平行な成分と垂直な成分とに分けた場合、平行な成分の移動速度は、帯電部材が中間転写体に当接する際の中間転写体の回転速度と略等速であること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中間転写体上に形成したトナー像を転写材に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紙等の転写材に多色画像（カラー画像）を形成する画像形成装置として、中間転写方式を用いた電子写真方式が知られている。中間転写方式とは、トナー像を担持する像担持体である感光ドラムから回転する中間転写体に複数色のトナーを１次転写することで中間転写体上にカラートナー像を形成する。その後、中間転写体から転写材にカラートナー像を２次転写することでカラー画像を形成する方式である。
【０００３】
また、カラートナー像を転写材に２次転写する際、トナーの一部が転写材に転写されず中間転写体上に残留する。この残留トナーを除去するためのクリーニング手段が必要となる。クリーニング手段の一例として、特許文献１には中間転写体に当接離間可能な帯電ローラが開示されている。この帯電ローラにより、残留トナーを帯電し、１次転写ニップ部で感光ドラムに逆転写することで、感光ドラムに回収するクリーニング方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−４９０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
帯電ローラの代わりに、中間転写体に当接離間可能な摺動部材である帯電ブラシを使用し、残留トナーの帯電を行う場合がある。帯電ブラシのように、中間転写体に対して従動しない構成は、中間転写体上のトナーを、より確実に中間転写体上で散らすことが可能である。中間転写体上のトナーは積層された状態よりも、中間転写体上で散らされた状態の方が帯電部材によってより均一に帯電され易い。
【０００６】
しかしながら、帯電部材として帯電ブラシを使用すると、帯電ブラシが中間転写体に当接する瞬間に中間転写体の回転駆動トルクが急増する。その結果、中間転写体の回転速度が変動するという問題があった。像担持体へのトナー像形成中や像担持体から中間転写体にトナー像を転写中に、中間転写体の回転速度が１次転写中に変動すると、トナー像が中間転写体上の所望の位置からずれて１次転写される所謂画像ブレの原因となるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、回転可能な中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体と１次転写ニップ部を形成する１次転写部材と、前記中間転写体と２次転写ニップ部を形成する２次転写部材と、前記中間転写体に当接離間可能であり、前記中間転写体のトナーを帯電する帯電部材と、を有し、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を前記２次転写ニップ部で前記中間転写体から転写材に２次転写し、前記中間転写体に残留したトナーを前記帯電部材によって帯電することで、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に前記残留したトナーを逆転写する画像形成装置において、前記帯電部材は、前記中間転写体の回転中に同一部が前記中間転写体に接触し続けるものであり、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の移動速度を、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する位置における前記中間転写体の回転方向と平行な成分と垂直な成分とに分けた場合、前記移動速度の前記平行成分は、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の前記中間転写体の回転速度と略等速であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、帯電部材を当接させる際に発生する中間転写体の回転速度変動が小さくなるため、画像ブレによる画像不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例1に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例1に係る画像形成装置において、帯電部材22が当接する際のプロセス状態を説明する図である。
【図３】帯電部材22の当接状態を説明する図である。
【図４】第１実施形態における周速差９５％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図５】第１実施形態における周速差１００％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図６】第１実施形態における周速差７０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図７】第１実施形態における周速差１３０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図８】第１実施形態と比較例における画像ブレ発生の有無を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１０】導電性ブラシ22bの当接を行った様子を示す図である。
【図１１】第２実施形態における周速差９５％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１２】第２実施形態における周速差１００％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１３】第２実施形態における周速差７０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１４】第２実施形態における周速差１３０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１５】第２実施形態と比較例における画像ブレ発生の有無を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明を実施するための形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１１】
〔第１実施形態〕
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図１は画像形成装置の模式断面説明図である。
【００１２】
図１において、トナー像を担持する像担持体である感光ドラムで１あり、駆動手段（図示せず）によって矢印Ｒ１方向に回転している。感光ドラム１は、高圧電源１４に電圧が印加された帯電ローラ２によって一様に帯電される。ついで、露光装置（図示せず）によって画像情報に従ったレーザ光が感光ドラム１に照射され、潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印Ｒ１の方向に進むと、現像装置４によって、画像情報に従って感光ドラム１に形成された潜像がトナー像として現像される。現像装置４内には、イエロー色のトナーを現像するための現像手段５と、マゼンタ色のトナーを現像するための現像手段６と、シアン色のトナーを現像するための現像手段７と、ブラック色のトナーを現像手段７が、設けられている。フルカラー画像を形成する場合は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に現像される。
【００１３】
更に感光ドラム１が矢印Ｒ１方向の現像位置より下流側には、中間転写体として中間転写ベルト９が配置されている。中間転写ベルト９は、不図示の駆動モータによって感光ドラム１と略同周速でＲ３方向にＶｉｔｂの速さで回転可能である。
【００１４】
中間転写ベルト９を介して感光ドラム１と対向する位置に、１次転写部材として、１次転写ローラ１０が配置されている。中間転写ベルト９を介して感光ドラム１と１次転写ローラ１０は、１次転写ニップ部を形成している。１次転写ローラ１０に１次転写電圧を印加することで、感光ドラム１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト９上に１次転写される。具体的には、現像手段５によって感光ドラム１上に現像されたイエローのトナー像は、感光ドラム１から中間転写ベルト９に１次転写される。中間転写ベルト９に転写されず、感光ドラム１上に残留したトナーはクリーニング手段１５によって、感光ドラム上から除去される。同様の工程を、マゼンタ色のトナー、シアン色のトナー、ブラック色のトナーも行うことで、中間転写ベルト９上に複数色のトナー像が形成される。
【００１５】
尚、１次転写ローラ１０は、体積抵抗１０５Ωｃｍ〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度３０°（荷重４．９Ｎ アスカーＣ硬度計）の弾性ローラである。１次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９を介して感光ドラム１に対し総圧約９．８Ｎで押圧される。また、１次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９の回転に伴い、従動して回転されるとともに、高圧電源１６から−２．０ ｋＶ〜＋３．５ｋＶの電圧印加が可能な構成となっている。
【００１６】
中間転写ベルト９を挟んで駆動ローラ１２と対向する位置には、中間転写ベルト９から転写材Ｐ上にトナー像を２次転写するためのものであり、中間転写ベルト９に対して当接離間可能な２次転写部材としての２次転写ローラ１１が配置されている。２次転写ローラ１１は、２次転写を行うため所定のタイミングで中間転写ベルト９に当接する。また、給紙ローラ（図示せず）によって給紙された転写材Ｐは、中間転写ベルト９と２次転写ローラ１１が当接する２次転写ニップ部に、所定のタイミングで供給される。同時に２次転写ローラ１１に２次転写電圧が印加され、中間転写ベルト９から転写材Ｐにトナー像が２次転写される。
【００１７】
中間転写ベルト９は、厚さ１００μｍで、導電剤を混合することにより体積抵抗を約１０１１Ωｃｍに調整したポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。また、中間転写ベルト９は、駆動ローラ兼２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３の２軸に張架され、テンションローラ１３により総圧約６０Ｎの張力で張架されている。２次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト９を介して、２次転写ローラ１１に対向している。
【００１８】
２次転写ローラ１１は、体積抵抗１０５Ωｃｍ〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度は３０°（荷重４．９Ｎ アスカーＣ硬度計）の弾性ローラであり、中間転写ベルト９を介して２次転写対向ローラ１２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。また、２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト９の回転に伴い、従動して回転されるとともに、高圧電源１７から、−２．０ｋＶ〜＋４．０ｋＶの電圧印加が可能な構成となっている。
【００１９】
２次転写ニップ部を通過した転写材Ｐは、定着装置（図示せず）へ搬送され、定着装置でトナー像が定着され、画像形成物として排出搬送される。
【００２０】
転写材Ｐに２次転写されず、中間転写ベルト９上に残留した残留トナーは、当接離間可能で摺擦部材である帯電部材２２によってトナーの正規の極性とは逆極性に帯電される。帯電部材２２によって帯電されたトナーは、１次転写と同時に感光ドラムへ逆転写され、中間転写ベルト９上からクリーニングされる。
【００２１】
図１（ｂ）は、帯電部材２２の拡大図である。図１（ｂ）に示すように、帯電部材２２は、体積抵抗１０６〜１０９Ωｃｍ、厚さ１００μｍのＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）である２２ｐ、弾性層として厚さ２ｍｍの発泡ウレタンである２２ｅを有する。さらに帯電部材２２は、バックアップ材として厚さ１ｍｍのＺｎコート板金２２ｂｕを使用した３層構成である。ここで、発泡ウレタンとＺｎコート板金は当接を安定させるために使用した。帯電部材２２は約５．０Ｎの強さで、中間転写体に当接させる。このような構成で、高圧電源１９より、表層のＰＦＡに−２．０ｋＶ〜＋４．０ｋＶの電圧が印加される。残留トナー帯電時には、表層のＰＦＡに＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶの電圧が印加される。図１（ｂ）で示すように、帯電部材２２は、中間転写ベルト９と共に回転する構成ではない。帯電部材２２は、中間転写ベルト９に面で接触して摺擦する部材であり、言い換えれば、一端が支持されており、中間転写体の回転中に中間転写体に同一部で接触し続ける構成である。帯電部材２２は、支持部によって支持されたされている。帯電部材２２は、中間転写体上のトナーを帯電すると同時に、中間転写体上に散らすことが可能である。散らすことで、残留トナーを確実に帯電することが可能である。
【００２２】
帯電部材２２は、中間転写ベルト９に対して当接離間可能な構成である。フルカラーの画像を形成する場合は、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像を１次転写する際は、中間転写ベルト９から離間している。その後の、中間転写ベルト９にブラックの色のトナーを１次転写中に、帯電部材２２は離間状態から当接状態に切り換わる。このタイミングで当接する理由は、２次転写ニップ部で発生する残留トナーを残留トナーの先端からきちんと帯電するためである。
【００２３】
図２に、帯電部材２２の当接時の画像形成装置全体のプロセス状態を示している。このため、帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接することで、ブラックの１次転写中に中間転写ベルト９の回転駆動トルクが上昇し回転速度が減少する。
【００２４】
帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接された後、表層であるＰＦＡに図１（ｂ）中の電源１９より、約＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶの電圧を印加することで２次転写残留トナーをトナーの正規の極性とは逆極性に帯電し、感光ドラムへ１次転写と同時に回収している。帯電部材２２は、不図示のバネにより２．９４Ｎ〜７．８４Ｎの範囲で加圧されることによって安定して当接されている。安定な当接とは、帯電部材２２が中間転写ベルト９上に当接するニップ部の幅が、帯電部材２２の長手方向に渡って１ｍｍ以上形成されていることとしている。ここで、加圧力の下限は、帯電部材２２が安定して当接できる範囲で決定されている。また、加圧力の上限は、帯電部材２２によって残留トナーが掻き落とされない範囲で決定されている。
【００２５】
帯電部材２２が当接する際に画像ブレが発生するかどうか検討を行った。画像ブレ発生の有無はブラックのハーフトーンベタ画像をプリントして確認した。図３は、帯電部材２２と中間転写ベルト９との当接状態を表す拡大図である。帯電部材２２の待機位置は図３中２２ａであり、点線で表している。帯電部材２２の当接位置は図３中２２ｂである。帯電部材２２の離間状態から当接状態に移動する際の移動速度を、帯電部材２２の当接位置における中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分（平行成分）と、垂直な成分（垂直成分）とに、分けて考える。平行成分をＶａ、垂直成分をＶｂとする。
【００２６】
中間転写ベルト９の回転速度、帯電部材２２の移動速度、帯電部材２２への印加電圧は以下のようにした。それぞれ具体的には、中間転写体９回転速度はＶｉｔｂ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ、帯電部材２２への印加バイアスは＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶである。帯電部材２２の中間転写ベルト９に垂直な方向の移動速度成分Ｖｂは５ｍｍ／ｓｅｃ、帯電部材２２の中間転写ベルト９の回転方向に平行な方向の移動速度成分ＶａはＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％である。帯電部材２２への加圧力は５．０Ｎである。ここで、略等速とは、ＶａがＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％までの範囲とした。
【００２７】
帯電部材２２の中間転写ベルト９に当接した時における中間転写ベルト９の回転速度変動、及び画像ブレについて説明する。
【００２８】
当接速度成分ＶａがＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％の範囲に設定されているため、中間転写ベルト９に対して帯電部材２２は、ほぼ速度差が無い状態で、中間転写ベルト９に当接する。よって、帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接する瞬間に中間転写ベルト９の回転駆動トルクは、ほとんど変動しない。
【００２９】
また、帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接したタイミングと略同時に帯電部材２２に電圧を印加する構成である。当接した瞬間に、帯電部材２２と中間転写ベルト９との間に摩擦力と静電吸着力が働くが、摩擦力は静止摩擦力から動摩擦力へと変化する。これにより、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは、一旦上昇した後に減少しているため、中間転写ベルト９の回転速度は大きく変動しない。以上のように、ＶａとＶｉｔｂを略等速にすると、従来当接の瞬間に発生していた中間転写ベルト９の急激な回転速度変動がなくなり、画像ブレを軽減することができる。
【００３０】
図４にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して９５％とした場合を示す。この時、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。帯電部材２２への印加電圧が大きい程、帯電部材２２と中間転写ベルト９との間に働く静電吸着力が大きくなる。このため、静電中間転写ベルト９の回転速度の減少は大きくなるが、印加電圧が１．５ｋＶ〜３．０ｋＶの間では、いずれの場合も回転速度の減少はゆるやかだった。
【００３１】
しかし、４．０ｋＶでは、当接直後に中間転写ベルト９の回転速度は急減した。上記当接条件では、３．０ｋＶまでは画像ブレが確認されなかったが、４．０ｋＶの場合は画像ブレが発生した。また、図５にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して１００％とし、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。この場合は、４．０ｋＶ印加しても画像ブレは確認されなかった。
【００３２】
第１実施形態の比較例として、ＶａをＶｉｔｂと略等速でない速度で当接した場合の画像ブレの発生について説明する。ここで略等速でないとは、ＶａのＶｉｔｂに対する周速差が９５％より小さい、または、１０５％より大きい場合である。
【００３３】
帯電部材２２は、当接方向成分のうち当接位置において中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分は、Ｖａ−Ｖｉｔｂの速度差で中間転写ベルト９に当接されることになるため、当接の瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは変動する。この変動は、速度差、当接速度成分Ｖｂ、加圧力、帯電部材２２への印加電圧のそれぞれが大きくなる程大きくなる。また、トルク変動は、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＜０であれば当接の瞬間の中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急増し、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＞０であれば当接の瞬間の中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急減する。
【００３４】
まず、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＜０の場合について説明する。Ｖａ−Ｖｉｔｂ＜０の時、帯電部材２２が当接した瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急増し、それに伴い中間転写ベルト９の回転速度が急減する。中間転写ベルト９の回転速度が減少すると、減少分を修正するために中間転写ベルト９を回転駆動させるためのモータ（図示せず）の出力が上昇することで中間転写ベルト９の回転速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃに戻る。
【００３５】
次に、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＞０の場合について説明する。Ｖａ−Ｖｉｔｂ＞０の時、帯電部材２２が当接した瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急減し、それに伴い中間転写ベルト９の回転速度が急増する。当接後は、帯電部材２２と中間転写ベルト９との間に働く摩擦力と静電吸着力により、中間転写ベルト９の回転速度は急減し、１００ｍｍ／ｓｅｃより小さくなる。そして、中間転写ベルト９の回転速度の減少分を修正するため中間転写ベルト９を回転駆動させるためのモータ（図示せず）の出力が上昇し、中間転写ベルト９の回転速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃに戻る。
【００３６】
図６にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して７０％とし、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。また、図７にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して１３０％とし、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。
【００３７】
図８に実施例の当接と比較例の当接を行った場合の、画像ブレ発生の有無をまとめた。
【００３８】
Ｖａを周速差１００％で当接させた場合は、帯電部材２２に電圧を４．０ｋＶ印加しても画像ブレは発生しなかった。しかし、周速差９５％、１０５％で当接させた時は４．０ｋＶ印加すると画像ブレが発生し、３．７５ｋＶでも周速差９５％なら画像ブレが発生し、３．０ｋＶ以下なら画像ブレが発生しなかった。
【００３９】
しかし、帯電部材２２への電圧印加は１．５ｋＶ〜３．０ｋＶの範囲で行われるため、Ｖａが９５％〜１０５％の範囲であれば画像ブレは発生しない。これに対して、比較例の当接では、Ｖａが周速差１００％から離れるほど、帯電部材２２への電圧印加が低くても画像ブレが発生する。Ｖａが周速差９０％の時は、通常帯電部材２２への電圧印加が２．２５ｋＶ以下なら画像ブレは発生しなかったが、３．０ｋＶ以上で画像ブレが発生した。
【００４０】
図８の結果によると、Ｖａが周速差９５％〜１０５％の範囲内でなければ、帯電部材２２への電圧印加範囲である１．５ｋＶ〜３．０ｋＶで画像ブレが発生する。
【００４１】
以上のように、第１実施形態によると、帯電部材２２の移動速度の水平成分を、中間転写ベルト９の回転方向と略等速で当接させることで、帯電部材２２に電圧を印加しながら当接していた際に発生していた画像ブレを抑制できた。
【００４２】
〔第２実施形態〕
本実施例では、帯電部材２２の構成が第１実施形態と相違する。それ以外の構成については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
図９は、第２実施形態にかかる画像形成装置である。第１実施形態の帯電部材２２の代わりに、導電性ブラシ２２ｂを使用した。導電性ブラシ２２ｂは、導電性のブラシが中間転写ベルト９に接触する構成であり、導電性ブラシの同一部が中間転写ベルト９に接触し続ける構成である。
【００４４】
上記構成で導電性ブラシ２２ｂが当接する際に画像ブレが発生するかどうか検討を行った。画像ブレ発生の有無はブラックのハーフトーンベタ画像をプリントして確認した。
【００４５】
図１０は、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との当接状態を表す拡大図である。導電性ブラシ２２ｂの待機位置は図１０中２２ｂａであり、点線で表している。導電性ブラシ２２ｂの当接位置は図３中２２ｂｂである。導電性ブラシ２２ｂの離間状態から当接状態に移動する際の移動速度を、導電性ブラシ２２ｂの当接位置における中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分（平行成分）と、垂直な成分（垂直成分）とに、わける。平行成分をＶａ、垂直成分をＶｂとする。
【００４６】
中間転写ベルト９の回転速度、導電性ブラシ２２ｂの移動速度、導電性ブラシ２２ｂへの印加電圧は以下のようにした。それぞれ具体的には、中間転写体９の回転速度はＶｉｔｂ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ、帯電部材２２への印加バイアスは＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶである。導電性ブラシ２２ｂの中間転写ベルト９に垂直な方向の移動速度成分Ｖｂは５ｍｍ／ｓｅｃ、導電性ブラシ２２ｂの中間転写ベルト９の回転方向に平行な方向の移動速度成分ＶａはＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％である。導電性ブラシ２２ｂへの加圧力は５．０Ｎである。ここで、略等速とは、ＶａがＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％までの範囲とした。
【００４７】
導電性ブラシ２２ｂの中間転写ベルト９に当接した時における中間転写ベルト９の回転速度変動、及び画像ブレについて説明する。Ｖｂａが中間転写ベルト９の回転速度と略等速で当接されるため、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂはほとんどゼロとみなせる。このような条件で導電性ブラシ２２ｂが当接すると、当接の瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクはほとんど変動しない。
【００４８】
また、当接後に導電性ブラシ２２ｂには電圧が印加されるため、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との間には摩擦力に加えて静電吸着力が働く。しかし、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との間の接触面積は第１実施形態の帯電部材２２の時より小さくなるため、静電吸着力は第１実施形態より小さい。このため、導電性ブラシ２２ｂを用いた場合、中間転写ベルト９の駆動トルク変動は第１実施形態より小さくなる。
【００４９】
図１１にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差９５％とした場合を示す。この場合、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。導電性ブラシ２２ｂへの印加電圧が大きい程、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との間に働く静電吸着力が大きくなる。このため、静電中間転写ベルト９の回転速度の減少は大きくなるが、印加電圧が１．５ｋＶ〜４．０ｋＶいずれの場合も回転速度の減少はゆるやかだった。
【００５０】
上記当接条件では、４．０ｋＶの場合でも画像ブレが発生しなかった。
【００５１】
また、図１２にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差１００％とし、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。この場合は、導電性ブラシ２２ｂ当接後の中間転写ベルト９の回転速度変動が周速差９５％の時よりさらにゆるやかとなり、電圧を４．０ｋＶ印加しても画像ブレは確認されなかった。
【００５２】
第２実施形態の比較として、ＶｂａをＶｉｔｂと略等速でない速度で当接した場合の画像ブレの発生について説明する。ここで略等速でないとは、Ｖｂａが周速差９５％ｃより小さい、または、１０５％より大きい場合である。導電性ブラシ２２ｂは、当接方向成分のうち当接位置において中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分は、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂの速度差で中間転写ベルト９に当接されることになるため、当接の瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは変動する。この変動は、速度差、当接速度成分Ｖｂｂ、加圧力、導電性ブラシ２２ｂへの印加電圧のそれぞれが大きくなる程大きくなる。また、トルク変動は、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂ＜０であれば当接の瞬間中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急増し、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂ＞０であれば当接の瞬間中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急減する。
【００５３】
図１３にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差７０％、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。また、図１４にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差１３０％、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。
【００５４】
図１５に実施例の当接と比較例の当接を行った場合の、画像ブレ発生の有無をまとめた。導電性ブラシ２２ｂを使用することで、Ｖｂａが周速差９５％〜１０５％なら導電性ブラシ２２ｂに電圧を４．０ｋＶ印加しても画像ブレは発生しなかった。また、周速差が９５％より小さい、または、１０５％より大きい場合においても、画像ブレの発生しない電圧の領域は第１実施形態の場合より広くなった。
【００５５】
以上のように、第２実施形態では、導電性ブラシ２２ｂを使用することで当接速度Ｖａと印加電圧に対して第１実施形態より広い領域で効果的に画像ブレを抑制できた。
【符号の説明】
【００５６】
１ 感光ドラム（像担持体）
９ 中間転写ベルト（中間転写体）
１０ １次転写ローラ（１次転写部材）
１１ ２次転写ローラ（２次転写部材）
２２ 帯電部材
２２ｂ 導電性ブラシ
【技術分野】
【０００１】
本発明は中間転写体上に形成したトナー像を転写材に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紙等の転写材に多色画像（カラー画像）を形成する画像形成装置として、中間転写方式を用いた電子写真方式が知られている。中間転写方式とは、トナー像を担持する像担持体である感光ドラムから回転する中間転写体に複数色のトナーを１次転写することで中間転写体上にカラートナー像を形成する。その後、中間転写体から転写材にカラートナー像を２次転写することでカラー画像を形成する方式である。
【０００３】
また、カラートナー像を転写材に２次転写する際、トナーの一部が転写材に転写されず中間転写体上に残留する。この残留トナーを除去するためのクリーニング手段が必要となる。クリーニング手段の一例として、特許文献１には中間転写体に当接離間可能な帯電ローラが開示されている。この帯電ローラにより、残留トナーを帯電し、１次転写ニップ部で感光ドラムに逆転写することで、感光ドラムに回収するクリーニング方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−４９０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
帯電ローラの代わりに、中間転写体に当接離間可能な摺動部材である帯電ブラシを使用し、残留トナーの帯電を行う場合がある。帯電ブラシのように、中間転写体に対して従動しない構成は、中間転写体上のトナーを、より確実に中間転写体上で散らすことが可能である。中間転写体上のトナーは積層された状態よりも、中間転写体上で散らされた状態の方が帯電部材によってより均一に帯電され易い。
【０００６】
しかしながら、帯電部材として帯電ブラシを使用すると、帯電ブラシが中間転写体に当接する瞬間に中間転写体の回転駆動トルクが急増する。その結果、中間転写体の回転速度が変動するという問題があった。像担持体へのトナー像形成中や像担持体から中間転写体にトナー像を転写中に、中間転写体の回転速度が１次転写中に変動すると、トナー像が中間転写体上の所望の位置からずれて１次転写される所謂画像ブレの原因となるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、回転可能な中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体と１次転写ニップ部を形成する１次転写部材と、前記中間転写体と２次転写ニップ部を形成する２次転写部材と、前記中間転写体に当接離間可能であり、前記中間転写体のトナーを帯電する帯電部材と、を有し、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を前記２次転写ニップ部で前記中間転写体から転写材に２次転写し、前記中間転写体に残留したトナーを前記帯電部材によって帯電することで、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に前記残留したトナーを逆転写する画像形成装置において、前記帯電部材は、前記中間転写体の回転中に同一部が前記中間転写体に接触し続けるものであり、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の移動速度を、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する位置における前記中間転写体の回転方向と平行な成分と垂直な成分とに分けた場合、前記移動速度の前記平行成分は、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の前記中間転写体の回転速度と略等速であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、帯電部材を当接させる際に発生する中間転写体の回転速度変動が小さくなるため、画像ブレによる画像不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例1に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例1に係る画像形成装置において、帯電部材22が当接する際のプロセス状態を説明する図である。
【図３】帯電部材22の当接状態を説明する図である。
【図４】第１実施形態における周速差９５％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図５】第１実施形態における周速差１００％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図６】第１実施形態における周速差７０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図７】第１実施形態における周速差１３０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図８】第１実施形態と比較例における画像ブレ発生の有無を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１０】導電性ブラシ22bの当接を行った様子を示す図である。
【図１１】第２実施形態における周速差９５％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１２】第２実施形態における周速差１００％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１３】第２実施形態における周速差７０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１４】第２実施形態における周速差１３０％時の中間転写ベルト9の回転速度変動を示す図である。
【図１５】第２実施形態と比較例における画像ブレ発生の有無を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明を実施するための形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１１】
〔第１実施形態〕
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図１は画像形成装置の模式断面説明図である。
【００１２】
図１において、トナー像を担持する像担持体である感光ドラムで１あり、駆動手段（図示せず）によって矢印Ｒ１方向に回転している。感光ドラム１は、高圧電源１４に電圧が印加された帯電ローラ２によって一様に帯電される。ついで、露光装置（図示せず）によって画像情報に従ったレーザ光が感光ドラム１に照射され、潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印Ｒ１の方向に進むと、現像装置４によって、画像情報に従って感光ドラム１に形成された潜像がトナー像として現像される。現像装置４内には、イエロー色のトナーを現像するための現像手段５と、マゼンタ色のトナーを現像するための現像手段６と、シアン色のトナーを現像するための現像手段７と、ブラック色のトナーを現像手段７が、設けられている。フルカラー画像を形成する場合は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に現像される。
【００１３】
更に感光ドラム１が矢印Ｒ１方向の現像位置より下流側には、中間転写体として中間転写ベルト９が配置されている。中間転写ベルト９は、不図示の駆動モータによって感光ドラム１と略同周速でＲ３方向にＶｉｔｂの速さで回転可能である。
【００１４】
中間転写ベルト９を介して感光ドラム１と対向する位置に、１次転写部材として、１次転写ローラ１０が配置されている。中間転写ベルト９を介して感光ドラム１と１次転写ローラ１０は、１次転写ニップ部を形成している。１次転写ローラ１０に１次転写電圧を印加することで、感光ドラム１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト９上に１次転写される。具体的には、現像手段５によって感光ドラム１上に現像されたイエローのトナー像は、感光ドラム１から中間転写ベルト９に１次転写される。中間転写ベルト９に転写されず、感光ドラム１上に残留したトナーはクリーニング手段１５によって、感光ドラム上から除去される。同様の工程を、マゼンタ色のトナー、シアン色のトナー、ブラック色のトナーも行うことで、中間転写ベルト９上に複数色のトナー像が形成される。
【００１５】
尚、１次転写ローラ１０は、体積抵抗１０５Ωｃｍ〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度３０°（荷重４．９Ｎ アスカーＣ硬度計）の弾性ローラである。１次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９を介して感光ドラム１に対し総圧約９．８Ｎで押圧される。また、１次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９の回転に伴い、従動して回転されるとともに、高圧電源１６から−２．０ ｋＶ〜＋３．５ｋＶの電圧印加が可能な構成となっている。
【００１６】
中間転写ベルト９を挟んで駆動ローラ１２と対向する位置には、中間転写ベルト９から転写材Ｐ上にトナー像を２次転写するためのものであり、中間転写ベルト９に対して当接離間可能な２次転写部材としての２次転写ローラ１１が配置されている。２次転写ローラ１１は、２次転写を行うため所定のタイミングで中間転写ベルト９に当接する。また、給紙ローラ（図示せず）によって給紙された転写材Ｐは、中間転写ベルト９と２次転写ローラ１１が当接する２次転写ニップ部に、所定のタイミングで供給される。同時に２次転写ローラ１１に２次転写電圧が印加され、中間転写ベルト９から転写材Ｐにトナー像が２次転写される。
【００１７】
中間転写ベルト９は、厚さ１００μｍで、導電剤を混合することにより体積抵抗を約１０１１Ωｃｍに調整したポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。また、中間転写ベルト９は、駆動ローラ兼２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３の２軸に張架され、テンションローラ１３により総圧約６０Ｎの張力で張架されている。２次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト９を介して、２次転写ローラ１１に対向している。
【００１８】
２次転写ローラ１１は、体積抵抗１０５Ωｃｍ〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度は３０°（荷重４．９Ｎ アスカーＣ硬度計）の弾性ローラであり、中間転写ベルト９を介して２次転写対向ローラ１２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。また、２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト９の回転に伴い、従動して回転されるとともに、高圧電源１７から、−２．０ｋＶ〜＋４．０ｋＶの電圧印加が可能な構成となっている。
【００１９】
２次転写ニップ部を通過した転写材Ｐは、定着装置（図示せず）へ搬送され、定着装置でトナー像が定着され、画像形成物として排出搬送される。
【００２０】
転写材Ｐに２次転写されず、中間転写ベルト９上に残留した残留トナーは、当接離間可能で摺擦部材である帯電部材２２によってトナーの正規の極性とは逆極性に帯電される。帯電部材２２によって帯電されたトナーは、１次転写と同時に感光ドラムへ逆転写され、中間転写ベルト９上からクリーニングされる。
【００２１】
図１（ｂ）は、帯電部材２２の拡大図である。図１（ｂ）に示すように、帯電部材２２は、体積抵抗１０６〜１０９Ωｃｍ、厚さ１００μｍのＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）である２２ｐ、弾性層として厚さ２ｍｍの発泡ウレタンである２２ｅを有する。さらに帯電部材２２は、バックアップ材として厚さ１ｍｍのＺｎコート板金２２ｂｕを使用した３層構成である。ここで、発泡ウレタンとＺｎコート板金は当接を安定させるために使用した。帯電部材２２は約５．０Ｎの強さで、中間転写体に当接させる。このような構成で、高圧電源１９より、表層のＰＦＡに−２．０ｋＶ〜＋４．０ｋＶの電圧が印加される。残留トナー帯電時には、表層のＰＦＡに＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶの電圧が印加される。図１（ｂ）で示すように、帯電部材２２は、中間転写ベルト９と共に回転する構成ではない。帯電部材２２は、中間転写ベルト９に面で接触して摺擦する部材であり、言い換えれば、一端が支持されており、中間転写体の回転中に中間転写体に同一部で接触し続ける構成である。帯電部材２２は、支持部によって支持されたされている。帯電部材２２は、中間転写体上のトナーを帯電すると同時に、中間転写体上に散らすことが可能である。散らすことで、残留トナーを確実に帯電することが可能である。
【００２２】
帯電部材２２は、中間転写ベルト９に対して当接離間可能な構成である。フルカラーの画像を形成する場合は、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像を１次転写する際は、中間転写ベルト９から離間している。その後の、中間転写ベルト９にブラックの色のトナーを１次転写中に、帯電部材２２は離間状態から当接状態に切り換わる。このタイミングで当接する理由は、２次転写ニップ部で発生する残留トナーを残留トナーの先端からきちんと帯電するためである。
【００２３】
図２に、帯電部材２２の当接時の画像形成装置全体のプロセス状態を示している。このため、帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接することで、ブラックの１次転写中に中間転写ベルト９の回転駆動トルクが上昇し回転速度が減少する。
【００２４】
帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接された後、表層であるＰＦＡに図１（ｂ）中の電源１９より、約＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶの電圧を印加することで２次転写残留トナーをトナーの正規の極性とは逆極性に帯電し、感光ドラムへ１次転写と同時に回収している。帯電部材２２は、不図示のバネにより２．９４Ｎ〜７．８４Ｎの範囲で加圧されることによって安定して当接されている。安定な当接とは、帯電部材２２が中間転写ベルト９上に当接するニップ部の幅が、帯電部材２２の長手方向に渡って１ｍｍ以上形成されていることとしている。ここで、加圧力の下限は、帯電部材２２が安定して当接できる範囲で決定されている。また、加圧力の上限は、帯電部材２２によって残留トナーが掻き落とされない範囲で決定されている。
【００２５】
帯電部材２２が当接する際に画像ブレが発生するかどうか検討を行った。画像ブレ発生の有無はブラックのハーフトーンベタ画像をプリントして確認した。図３は、帯電部材２２と中間転写ベルト９との当接状態を表す拡大図である。帯電部材２２の待機位置は図３中２２ａであり、点線で表している。帯電部材２２の当接位置は図３中２２ｂである。帯電部材２２の離間状態から当接状態に移動する際の移動速度を、帯電部材２２の当接位置における中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分（平行成分）と、垂直な成分（垂直成分）とに、分けて考える。平行成分をＶａ、垂直成分をＶｂとする。
【００２６】
中間転写ベルト９の回転速度、帯電部材２２の移動速度、帯電部材２２への印加電圧は以下のようにした。それぞれ具体的には、中間転写体９回転速度はＶｉｔｂ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ、帯電部材２２への印加バイアスは＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶである。帯電部材２２の中間転写ベルト９に垂直な方向の移動速度成分Ｖｂは５ｍｍ／ｓｅｃ、帯電部材２２の中間転写ベルト９の回転方向に平行な方向の移動速度成分ＶａはＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％である。帯電部材２２への加圧力は５．０Ｎである。ここで、略等速とは、ＶａがＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％までの範囲とした。
【００２７】
帯電部材２２の中間転写ベルト９に当接した時における中間転写ベルト９の回転速度変動、及び画像ブレについて説明する。
【００２８】
当接速度成分ＶａがＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％の範囲に設定されているため、中間転写ベルト９に対して帯電部材２２は、ほぼ速度差が無い状態で、中間転写ベルト９に当接する。よって、帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接する瞬間に中間転写ベルト９の回転駆動トルクは、ほとんど変動しない。
【００２９】
また、帯電部材２２が中間転写ベルト９に当接したタイミングと略同時に帯電部材２２に電圧を印加する構成である。当接した瞬間に、帯電部材２２と中間転写ベルト９との間に摩擦力と静電吸着力が働くが、摩擦力は静止摩擦力から動摩擦力へと変化する。これにより、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは、一旦上昇した後に減少しているため、中間転写ベルト９の回転速度は大きく変動しない。以上のように、ＶａとＶｉｔｂを略等速にすると、従来当接の瞬間に発生していた中間転写ベルト９の急激な回転速度変動がなくなり、画像ブレを軽減することができる。
【００３０】
図４にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して９５％とした場合を示す。この時、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。帯電部材２２への印加電圧が大きい程、帯電部材２２と中間転写ベルト９との間に働く静電吸着力が大きくなる。このため、静電中間転写ベルト９の回転速度の減少は大きくなるが、印加電圧が１．５ｋＶ〜３．０ｋＶの間では、いずれの場合も回転速度の減少はゆるやかだった。
【００３１】
しかし、４．０ｋＶでは、当接直後に中間転写ベルト９の回転速度は急減した。上記当接条件では、３．０ｋＶまでは画像ブレが確認されなかったが、４．０ｋＶの場合は画像ブレが発生した。また、図５にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して１００％とし、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。この場合は、４．０ｋＶ印加しても画像ブレは確認されなかった。
【００３２】
第１実施形態の比較例として、ＶａをＶｉｔｂと略等速でない速度で当接した場合の画像ブレの発生について説明する。ここで略等速でないとは、ＶａのＶｉｔｂに対する周速差が９５％より小さい、または、１０５％より大きい場合である。
【００３３】
帯電部材２２は、当接方向成分のうち当接位置において中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分は、Ｖａ−Ｖｉｔｂの速度差で中間転写ベルト９に当接されることになるため、当接の瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは変動する。この変動は、速度差、当接速度成分Ｖｂ、加圧力、帯電部材２２への印加電圧のそれぞれが大きくなる程大きくなる。また、トルク変動は、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＜０であれば当接の瞬間の中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急増し、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＞０であれば当接の瞬間の中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急減する。
【００３４】
まず、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＜０の場合について説明する。Ｖａ−Ｖｉｔｂ＜０の時、帯電部材２２が当接した瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急増し、それに伴い中間転写ベルト９の回転速度が急減する。中間転写ベルト９の回転速度が減少すると、減少分を修正するために中間転写ベルト９を回転駆動させるためのモータ（図示せず）の出力が上昇することで中間転写ベルト９の回転速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃに戻る。
【００３５】
次に、Ｖａ−Ｖｉｔｂ＞０の場合について説明する。Ｖａ−Ｖｉｔｂ＞０の時、帯電部材２２が当接した瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急減し、それに伴い中間転写ベルト９の回転速度が急増する。当接後は、帯電部材２２と中間転写ベルト９との間に働く摩擦力と静電吸着力により、中間転写ベルト９の回転速度は急減し、１００ｍｍ／ｓｅｃより小さくなる。そして、中間転写ベルト９の回転速度の減少分を修正するため中間転写ベルト９を回転駆動させるためのモータ（図示せず）の出力が上昇し、中間転写ベルト９の回転速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃに戻る。
【００３６】
図６にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して７０％とし、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。また、図７にＶａの大きさをＶｉｔｂに対して１３０％とし、帯電部材２２に印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして帯電部材２２を当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。
【００３７】
図８に実施例の当接と比較例の当接を行った場合の、画像ブレ発生の有無をまとめた。
【００３８】
Ｖａを周速差１００％で当接させた場合は、帯電部材２２に電圧を４．０ｋＶ印加しても画像ブレは発生しなかった。しかし、周速差９５％、１０５％で当接させた時は４．０ｋＶ印加すると画像ブレが発生し、３．７５ｋＶでも周速差９５％なら画像ブレが発生し、３．０ｋＶ以下なら画像ブレが発生しなかった。
【００３９】
しかし、帯電部材２２への電圧印加は１．５ｋＶ〜３．０ｋＶの範囲で行われるため、Ｖａが９５％〜１０５％の範囲であれば画像ブレは発生しない。これに対して、比較例の当接では、Ｖａが周速差１００％から離れるほど、帯電部材２２への電圧印加が低くても画像ブレが発生する。Ｖａが周速差９０％の時は、通常帯電部材２２への電圧印加が２．２５ｋＶ以下なら画像ブレは発生しなかったが、３．０ｋＶ以上で画像ブレが発生した。
【００４０】
図８の結果によると、Ｖａが周速差９５％〜１０５％の範囲内でなければ、帯電部材２２への電圧印加範囲である１．５ｋＶ〜３．０ｋＶで画像ブレが発生する。
【００４１】
以上のように、第１実施形態によると、帯電部材２２の移動速度の水平成分を、中間転写ベルト９の回転方向と略等速で当接させることで、帯電部材２２に電圧を印加しながら当接していた際に発生していた画像ブレを抑制できた。
【００４２】
〔第２実施形態〕
本実施例では、帯電部材２２の構成が第１実施形態と相違する。それ以外の構成については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
図９は、第２実施形態にかかる画像形成装置である。第１実施形態の帯電部材２２の代わりに、導電性ブラシ２２ｂを使用した。導電性ブラシ２２ｂは、導電性のブラシが中間転写ベルト９に接触する構成であり、導電性ブラシの同一部が中間転写ベルト９に接触し続ける構成である。
【００４４】
上記構成で導電性ブラシ２２ｂが当接する際に画像ブレが発生するかどうか検討を行った。画像ブレ発生の有無はブラックのハーフトーンベタ画像をプリントして確認した。
【００４５】
図１０は、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との当接状態を表す拡大図である。導電性ブラシ２２ｂの待機位置は図１０中２２ｂａであり、点線で表している。導電性ブラシ２２ｂの当接位置は図３中２２ｂｂである。導電性ブラシ２２ｂの離間状態から当接状態に移動する際の移動速度を、導電性ブラシ２２ｂの当接位置における中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分（平行成分）と、垂直な成分（垂直成分）とに、わける。平行成分をＶａ、垂直成分をＶｂとする。
【００４６】
中間転写ベルト９の回転速度、導電性ブラシ２２ｂの移動速度、導電性ブラシ２２ｂへの印加電圧は以下のようにした。それぞれ具体的には、中間転写体９の回転速度はＶｉｔｂ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ、帯電部材２２への印加バイアスは＋１．５ｋＶ〜＋３．０ｋＶである。導電性ブラシ２２ｂの中間転写ベルト９に垂直な方向の移動速度成分Ｖｂは５ｍｍ／ｓｅｃ、導電性ブラシ２２ｂの中間転写ベルト９の回転方向に平行な方向の移動速度成分ＶａはＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％である。導電性ブラシ２２ｂへの加圧力は５．０Ｎである。ここで、略等速とは、ＶａがＶｉｔｂに対して周速差９５％〜１０５％までの範囲とした。
【００４７】
導電性ブラシ２２ｂの中間転写ベルト９に当接した時における中間転写ベルト９の回転速度変動、及び画像ブレについて説明する。Ｖｂａが中間転写ベルト９の回転速度と略等速で当接されるため、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂはほとんどゼロとみなせる。このような条件で導電性ブラシ２２ｂが当接すると、当接の瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクはほとんど変動しない。
【００４８】
また、当接後に導電性ブラシ２２ｂには電圧が印加されるため、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との間には摩擦力に加えて静電吸着力が働く。しかし、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との間の接触面積は第１実施形態の帯電部材２２の時より小さくなるため、静電吸着力は第１実施形態より小さい。このため、導電性ブラシ２２ｂを用いた場合、中間転写ベルト９の駆動トルク変動は第１実施形態より小さくなる。
【００４９】
図１１にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差９５％とした場合を示す。この場合、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。導電性ブラシ２２ｂへの印加電圧が大きい程、導電性ブラシ２２ｂと中間転写ベルト９との間に働く静電吸着力が大きくなる。このため、静電中間転写ベルト９の回転速度の減少は大きくなるが、印加電圧が１．５ｋＶ〜４．０ｋＶいずれの場合も回転速度の減少はゆるやかだった。
【００５０】
上記当接条件では、４．０ｋＶの場合でも画像ブレが発生しなかった。
【００５１】
また、図１２にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差１００％とし、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時のそれぞれの電圧における中間転写ベルト９の速度変動を示す。この場合は、導電性ブラシ２２ｂ当接後の中間転写ベルト９の回転速度変動が周速差９５％の時よりさらにゆるやかとなり、電圧を４．０ｋＶ印加しても画像ブレは確認されなかった。
【００５２】
第２実施形態の比較として、ＶｂａをＶｉｔｂと略等速でない速度で当接した場合の画像ブレの発生について説明する。ここで略等速でないとは、Ｖｂａが周速差９５％ｃより小さい、または、１０５％より大きい場合である。導電性ブラシ２２ｂは、当接方向成分のうち当接位置において中間転写ベルト９の回転方向と平行な成分は、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂの速度差で中間転写ベルト９に当接されることになるため、当接の瞬間、中間転写ベルト９の回転駆動トルクは変動する。この変動は、速度差、当接速度成分Ｖｂｂ、加圧力、導電性ブラシ２２ｂへの印加電圧のそれぞれが大きくなる程大きくなる。また、トルク変動は、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂ＜０であれば当接の瞬間中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急増し、Ｖｂａ−Ｖｉｔｂ＞０であれば当接の瞬間中間転写ベルト９の回転駆動トルクは急減する。
【００５３】
図１３にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差７０％、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。また、図１４にＶｂａをＶｉｔｂに対して周速差１３０％、導電性ブラシ２２ｂに印加する電圧を１．５ｋＶ、２．２５ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶとして導電性ブラシ２２ｂを当接させた時の中間転写ベルト９の速度変動を示す。
【００５４】
図１５に実施例の当接と比較例の当接を行った場合の、画像ブレ発生の有無をまとめた。導電性ブラシ２２ｂを使用することで、Ｖｂａが周速差９５％〜１０５％なら導電性ブラシ２２ｂに電圧を４．０ｋＶ印加しても画像ブレは発生しなかった。また、周速差が９５％より小さい、または、１０５％より大きい場合においても、画像ブレの発生しない電圧の領域は第１実施形態の場合より広くなった。
【００５５】
以上のように、第２実施形態では、導電性ブラシ２２ｂを使用することで当接速度Ｖａと印加電圧に対して第１実施形態より広い領域で効果的に画像ブレを抑制できた。
【符号の説明】
【００５６】
１ 感光ドラム（像担持体）
９ 中間転写ベルト（中間転写体）
１０ １次転写ローラ（１次転写部材）
１１ ２次転写ローラ（２次転写部材）
２２ 帯電部材
２２ｂ 導電性ブラシ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、回転可能な中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体と１次転写ニップ部を形成する１次転写部材と、前記中間転写体と２次転写ニップ部を形成する２次転写部材と、前記中間転写体に当接離間可能であり、前記中間転写体のトナーを帯電する帯電部材と、を有し、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を前記２次転写ニップ部で前記中間転写体から転写材に２次転写し、前記中間転写体に残留したトナーを前記帯電部材によって帯電することで、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に前記残留したトナーを逆転写する画像形成装置において、
前記帯電部材は、前記中間転写体の回転中に同一部が前記中間転写体に接触し続けるものであり、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の移動速度を、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する位置における前記中間転写体の回転方向と平行な成分と垂直な成分とに分けた場合、前記平行な成分の前記移動速度は、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の前記中間転写体の回転速度と略等速であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材は、支持部によって支持された一つ面が前記中間転写体に当接する部材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。
【請求項３】
前記帯電部材は、ブラシが前記中間転写体に当接する導電性ブラシ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。
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、回転可能な中間転写体と、前記中間転写体を介して前記像担持体と１次転写ニップ部を形成する１次転写部材と、前記中間転写体と２次転写ニップ部を形成する２次転写部材と、前記中間転写体に当接離間可能であり、前記中間転写体のトナーを帯電する帯電部材と、を有し、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を前記２次転写ニップ部で前記中間転写体から転写材に２次転写し、前記中間転写体に残留したトナーを前記帯電部材によって帯電することで、前記１次転写ニップ部で前記像担持体から前記中間転写体に前記残留したトナーを逆転写する画像形成装置において、
前記帯電部材は、前記中間転写体の回転中に同一部が前記中間転写体に接触し続けるものであり、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の移動速度を、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する位置における前記中間転写体の回転方向と平行な成分と垂直な成分とに分けた場合、前記平行な成分の前記移動速度は、前記帯電部材が前記中間転写体に当接する際の前記中間転写体の回転速度と略等速であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材は、支持部によって支持された一つ面が前記中間転写体に当接する部材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。
【請求項３】
前記帯電部材は、ブラシが前記中間転写体に当接する導電性ブラシ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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１３９８７（Ｐ２０１２−１３９８７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０９８０（Ｐ２０１０−１５０９８０）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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