JP2000235311A

JP2000235311A - 画像形成装置

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Publication number: JP2000235311A
Application number: JP11035075A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 雅博井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-08-29
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: JP3524414B2

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体上の残留トナーを現像器で回収するク
リーナレスシステムを採用した場合においても、感光体
表面に紙粉が付着したままになることにより発生する画
像流れに起因した画像不良等を防止した画像形成装置で
ある。【解決手段】中間転写ベルト５の移動方向に沿って複
数の画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを有し、
中間転写ベルト５に沿って１次転写部２１ａ、２１ｂ、
２１ｃ、２１ｄが形成され、さらにその下流側に２次転
写部１１が形成されている。ベルト移動方向の２次転写
部１１の下流側で、最上流の１次転写部２１ａの上流側
の位置に、紙粉除去部材としてベルト５の表面に常時当
接したファーブラシ２０を有するベルトクリーニング装
置１８を設置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やＬＢＰ、
ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に複数の像担
持体と中間転写体を有し、さらに現像手段で像担持体上
の残留トナーを回収するクリーニング方式（クリーナレ
ス）を採用した画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置等の画像形成装置
は、小型化、高機能化、カラー化が進められてきている
が、他方では信頼性の向上、システム展開、メンテナン
スフリー、人や環境に優しいといった要求が高まってき
ており、それらの要求を満たすべく様々な提案がなされ
ている。

【０００３】たとえば特開昭５３−７４０３７号公報
（対応米国特許第４，１６２，８４３号明細書）には、
カラー画像出力の高速化のために、感光体を複数個積載
して、記録材をベルト状の搬送手段（転写ベルト）で搬
送しながら、複数の感光体上に形成された複数のトナー
像を記録材に順次多重転写する画像形成装置が開示され
ている。

【０００４】一方、最近では、特に装置全体の小型化、
廃トナーの発生なしによるエコロジー対応、感光体の長
寿命化、１ページ当たりのトナー消費量の削減のため
に、現像手段に、記録材に対するトナー像転写後の感光
体表面に残留している転写残りトナーのクリーニング手
段を兼用させることにより、専用器としてのクリーニン
グ手段の配設をなくした「現像同時クリーニング」また
は「クリーナレス」と呼ばれる画像形成装置も出現して
いる（特開昭５９−１３３５７３号公報、同６２−２０
３１８２号公報、同６３−１３３１７９号公報、同６４
−２０５８７号公報、特開平２−５１１６８号公報、同
２−３０２７７２号公報、同５−２２８７号公報、同５
−２２８９号公報、同５−５３４８２号公報、同５−６
１３８３号公報等）。

【０００５】現像同時クリーニングは、感光体上の転写
残りのトナーを転写部から現像部へ移動し、それを次工
程以降の現像時に、現像手段のトナー担持体（トナー供
給体、現像部材）に印加する直流電圧と感光体表面電位
との間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖbackによっ
て、トナー担持体で回収するものである。

【０００６】これによれば、感光体に専用器としてのク
リーニング装置がなくても、転写残りトナーが現像手段
で回収されて次工程以降の現像に用いられるために、廃
トナーをなくすことができる。また専用器としてのクリ
ーニング装置の配置がないので、スペースの面での利点
も大きく、装置を大幅に小型化可能になる。

【０００７】したがって、特開昭５３−７４０３７号公
報に記載されているような感光体を複数個積載して記録
材に順次トナー像を多重転写する画像形成装置において
も、装置全体の小型化、、廃トナーの発生なしによるエ
コロジー対応、感光体の長寿命化、１ページ当たりのト
ナー消費量の削減を考慮して、現像同時クリーニング方
式を採用することが望まれていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな感光体を複数個積載して記録材にトナー像を順次多
重転写する画像形成装置に対し、現像同時クリーニング
方式を採用した場合には、以下のような問題が考えられ
る。

【０００９】複数個の感光体に対し転写ベルト上に支持
された記録材が順次当接しながら、感光体上のトナー像
が記録材上に順次転写されていくのであるが、この転写
工程において記録材に含まれるいわゆる紙粉が感光体表
面に付着してしまう。このような記録材によってもたら
される紙粉は、クリーニング手段を有する画像形成装置
では、そのクリーニング手段によって大部分が感光体表
面から除去されるので問題とはならないが、現像同時ク
リーニング方式を採用した場合は、紙粉が感光体表面に
付着したままとなり、特に高湿環境下では、紙粉が感光
体表面の抵抗を下げる働きをして、帯電、露光工程を経
て感光体上に形成された潜像がぼけてしまう、いわゆる
画像流れと呼ばれるような問題が引き起こされる。

【００１０】また感光体を帯電する一次帯電器の構成に
もよるが、感光体表面に直接接触するタイプのものを用
いた場合には、紙粉が一次帯電器表面に付着したり、一
次帯電器がブラシ状（磁気ブラシを含む）のものの場合
には、このブラシ中に紙粉が混入したりして、感光体へ
の帯電性を低下させ、特に帯電性が部分的に低下するこ
とにより、スジ状の画像不良が発生する。

【００１１】また紙粉が現像器に混入した場合には現像
性を低下させ、特に現像性が部分的に低下することによ
り、同様にスジ状の画像不良が発生する。

【００１２】本発明の目的は、現像同時クリーニング方
式により感光体に対してクリーナレスシステムを採用し
た場合においても、感光体表面に紙粉が付着したままに
なることにより発生する画像流れ、あるいは一次帯電器
や現像器への紙粉の付着、混入により発生するスジ状の
画像不良を防止し、常に良好な画像を得ることを可能と
した画像形成装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
複数の像担持体と、前記複数の像担持体表面をそれぞれ
帯電する複数の帯電手段と、前記複数の帯電手段により
帯電後、前記複数の像担持体上に形成された静電潜像を
トナーで現像する複数の現像手段と、前記複数の現像手
段により得られた前記複数の像担持体上の前記複数色の
トナー像が順次重ねて転写される回転可能な中間転写体
とを有し、前記中間転写体上の前記複数色のトナー像を
転写位置で記録紙に転写する画像形成装置において、前
記各像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写後、
前記各像担持体上に残留する残留トナーを前記各現像手
段により回収可能であり、前記中間転写体から記録紙に
前記複数色のトナー像を転写後であって、前記像担持体
から前記中間転写体にトナー像を転写する前に、前記中
間転写体の表面に付着した紙粉をクリーニングするクリ
ーニング手段を有することを特徴とする画像形成装置で
ある。

【００１４】本発明によれば、前記クリーニング手段は
回転可能なブラシを備える。前記ブラシは導電性繊維を
備え、電気的に接地される。前記クリーニング手段はブ
レードを備える。前記各帯電手段は、前記像担持体上の
前記残留トナーをトナーの帯電極性と同極性に帯電する
第１の帯電部材を備える。前記第１の帯電部材は前記像
担持体に接触する磁性粒子を備える。前記磁性粒子は前
記残留トナーをトナーの帯電極性と同極性に摩擦帯電す
る。前記各帯電手段は、前記第１の帯電部材により前記
残留トナーを帯電する前に、前記残留トナーをトナーの
帯電極性と逆極性に帯電する第２の帯電部材を備える。
前記中間転写体はベルトを備える。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則してさらに詳しく説明する。

【００１６】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【００１７】図１に示すように、本画像形成装置は、複
数の画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを有し、
画像形成ユニットＰａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト５の上
側の軌道上に中間転写ベルト５の移動方向に沿って順次
配列されている。

【００１８】画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ
は各々感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有し、それ
ぞれフルカラー画像の色分解成分像としての負帯電極性
のマゼンタ、、シアン、イエロー、ブラックの画像形成
がなされる。本実施例では、これら各感光ドラム１ａ〜
１ｄを直径３０ｍｍ、長さ３００ｍｍのＯＰＣ（有機）
感光体とし、１００ｍｍ／秒の周速度（プロセススピー
ドと同じ）で矢印の反時計方向に回転駆動した。

【００１９】感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの周囲
には、一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、画像露光器
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、現像器３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄ、１次転写ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが配設され
ている。

【００２０】帯電器２ａ〜２ｄは、本例では、コロトロ
ンタイプのコロナ帯電器からなる。画像形成するには、
感光ドラム１ａ〜１ｄを回転し、この回転過程で、ま
ず、帯電器２ａ〜２ｄにより感光ドラム１ａ〜１ｄの表
面を一様帯電する。本実施例では、感光ドラム１ａ〜１
ｄの表面をほぼ−７００Ｖに一様帯電した。

【００２１】画像露光器４ａ〜４ｄは、光路長を必要と
せず、装置の小型化に有利な固体スキャナーとしてＬＥ
Ｄアレイを用いた。この各ＬＥＤアレイ４ａ〜４ｄのそ
れぞれの個々のＬＥＤが、図示しない画像読取装置から
入力した原稿画像情報の時系列電気デジタル画素信号に
対応して明滅（ＯＮ／ＯＦＦ）制御されることにより、
上記の一様帯電した感光ドラム１ａ〜１ｄの表面に画像
露光がなされ、感光ドラム１ａ〜１ｄの露光部の表面電
位が減衰して静電潜像が形成される。

【００２２】現像手段としての現像器３ａ〜３ｄは、本
例では、２成分磁気ブラシ現像器からなる。現像器３ａ
〜３ｄは、非磁性トナーと磁性キャリアを混合した２成
分現像剤を収容した現像容器に、現像スリーブ、その現
像スリーブ内に固定配置されたマグネットローラ、現像
剤を現像スリーブ表面に薄層塗布する規制ブレード等を
備えてなっている。

【００２３】マゼンタ用の画像形成ユニットＰａにおけ
る現像器３ａには、マゼンタトナーを含有した２成分現
像剤を収容しており、感光ドラム１ａの表面に形成され
たマゼンタ画像に対応した静電潜像を反転現像して、マ
ゼンタトナー像として可視化する。他の色の画像形成ユ
ニットＰｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおける現像器３ｂ、３ｃ、３
ｄもこれに準じ、同様の方法でそれぞれの静電潜像を反
転現像し、シアン、イエロー、ブラックトナー像として
可視化する。

【００２４】中間転写ベルト５は、中間転写体としての
エンドレスベルトで、駆動ローラ７、２次転写対向ロー
ラ８および従動ローラ９の３本のローラに巻回張設され
ている。この中間転写ベルト５は、感光ドラム１ａ〜１
ｄの下側の面に当接した態様で、画像形成ユニットＰａ
〜Ｐｄにわたって配置されており、矢印の反時計方向に
感光ドラム１ａ〜１ｄと同じ周速度で回転駆動される。

【００２５】１次転写ローラ６ａ〜６ｄは、中間転写ベ
ルト５の上側の軌道のベルト部分の内側に、それぞれの
感光ドラム１ａ〜１ｄと対向して配置されている。マゼ
ンタ用の画像形成ユニットＰａの１次転写ローラ６ａ
は、中間転写ベルト５を挟んで感光ドラム１ａの下面に
当接して、１次転写部２１ａを形成している。同様に、
シアン、イエロー、ブラック用の画像形成ユニットＰ
ｂ、Ｐｃ、Ｐｄの１次転写ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄは、
中間転写ベルト５を挟んでそれぞれ感光ドラム１ｂ、１
ｃ、１ｄの下面に当接して、１次転写部２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄを形成している。

【００２６】各１次転写ローラ６ａ〜６ｄには、それぞ
れ図示しない１次転写電源からトナーとは逆極性の転写
バイアスが印加され、この転写バイアスの印加によって
感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像が、それぞれの１次
転写部２１ａ〜２１ｄにおいて中間転写ベルト５の表面
に重ね合わせて静電的に１次転写される。これにより、
中間転写ベルト５上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブ
ラックのトナー像を重畳して合成したフルカラー画像が
形成される。

【００２７】本発明によれば、画像形成装置は現像同時
クリーニング方式を採用して、クリーナレスシステムと
してあり、現像器３ａ〜３ｄは、それぞれの感光ドラム
１ａ〜１ｄ上のトナー像を転写した後に残留した転写残
りトナーを除去するクリーニング手段を兼ねている。し
たがって、各画像形成ユニットＰａ〜Ｐｄには、いずれ
も、感光ドラム１ａ〜１ｄの専用のクリーニング器を備
えていない。ただし、クリーニング時に同時に現像を行
わなくてもよい。

【００２８】中間転写ベルト５の２次転写対向ローラ８
のところには、これに中間転写ベルト５を挟んで当接し
て２次転写部１１を形成する２次転写ローラ１０が配置
されている。中間転写ベルト５上に形成されたフルカラ
ー画像は、中間転写ベルト５の回動にともなって２次転
写部１１に至り、２次転写ローラ１０に図示ししない２
次転写電源からトナーとは逆極性の転写バイアスを印加
することにより、２次転写部に供給された記録材（記録
紙）Ｐの表面に一括して２次転写される。

【００２９】記録材Ｐは、画像形成装置の下部に設置さ
れた給紙カセット１２内に収容されている。カセット１
２内の記録材Ｐは、給紙ローラ１３により取り出して搬
送され、２次転写部１１の手前のレジストローラ対１
４、１５で一旦停止された後、中間転写ベルト５上の画
像の先端が２次転写部１１に到達するのとタイミングを
合わせて、記録材Ｐが２次転写部１１に供給される。

【００３０】２次転写部１１でフルカラー画像が転写さ
れた記録材Ｐは、中間転写ベルト５の表面から分離され
て定着器１６に導入され、そこで画像の熱定着を受けて
フルカラーの永久像とされた後、装置外のトレイ１７に
排紙される。

【００３１】２次転写が終了した中間転写ベルト５は、
２次転写で表面に残留した転写残りトナーおよび記録材
Ｐから付着した紙粉が、従動ローラ９のところに設置し
たベルトクリーニング装置１８によって清掃、除去され
る。ベルトクリーニング装置１８は板状のゴムブレード
（クリーニングブレード）１９を備え、このブレード１
９を中間転写ベルト５を挟んで従動ローラ９に加圧当接
してクリーニング部を形成している。クリーニングブレ
ード１９の中間転写ベルト５への加圧当接は、ブレード
１９自体の弾性を利用してもよいが、好ましくはバネ等
の加圧機構を設けて行うことがよく、こうすれば長期間
の使用によっても安定した当接圧が確保される。

【００３２】本発明によれば、ベルトクリーニング装置
１８にはクリーニングブレード１９の他に、紙粉除去部
材としてファーブラシ２０を設けている。このファーブ
ラシ２０は、中間転写ベルト５の移動方向上、クリーニ
ングブレード１９の上流側の位置において回転自在に設
置され、中間転写ベルト５の表面に当接されている。フ
ァーブラシ２０は、中間転写ベルト５の表面上の紙粉の
除去ばかりでなく、導電性として接地することにより、
中間転写ベルト５およびその表面の転写残りトナーの除
電もできるようにしてある。この除電により、クリーニ
ングブレード９による中間転写ベルト５上の転写残りト
ナーが容易になる。

【００３３】本発明では、画像形成装置は、複数の感光
ドラムを用いて中間転写ベルト５が１回転する間に、中
間転写ベルト５上にフルカラー画像を形成するようにし
ている。したがって、１つの感光ドラムを用いて中間転
写体を複数回回転させてフルカラー画像を形成する画像
形成装置の場合には、中間転写体のクリーニング装置は
中間転写体に対する接離動作が必要であったが、本発明
では、ベルトクリーニング装置１８の接離動作が不要で
あり、常にファーブラシ２０およびクリーニングブレー
ド１９を中間転写ベルト５に当接しておくことができ、
このため中間転写ベルト５表面に対し高いクリーニング
性能を有する。

【００３４】本実施例によれば、前記したように、感光
ドラム１ａ〜１ｄとしてＯＰＣ感光体を使用したが、こ
の感光ドラムは導電性基体としてのアルミニウム基体の
周面にＯＰＣ感光層を形成してなっており、ＯＰＣ感光
層は下記の４つの層を順次積層して構成されている。

【００３５】第１層：下引き層であり、アルミニウム基
体の欠陥をならすために設けられ、厚さ２０μｍの導電
層とされる。

【００３６】第２層：正電荷注入防止層であり、アルミ
ニウム基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電さ
れた負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミ
ラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０⁶Ω
ｃｍ程度に抵抗調整された厚さ１μｍの中間層とされ
る。

【００３７】第３層：電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層とされ、露
光を受けることによって正負の電荷対を発生する。

【００３８】第４層：電荷輸送層であり、ポリカーボネ
イと樹脂にヒドラゾンを分散したＰ型半導体からなる。
したがって、感光体表面に帯電された負電荷は、この層
を移動することができず、電荷発生層で発生した正電荷
のみを感光体表面に輸送することができる。

【００３９】中間転写ベルト５は、ベルト材料として、
たとえばポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リエチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド
系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポ
リエチレン系樹脂、フッ素系樹脂等に対して、導電性の
カーボン粒子や金属奮闘を分散混合した材料が用いられ
る。

【００４０】本実施例では、中間転写ベルト５にポリイ
ミド系樹脂にカー分粒子を用いた材料を用いた。その体
積抵抗率は１０⁶〜１０¹⁴Ωｃｍの範囲が好ましい。中
間転写ベルト５の体積抵抗率が１０⁶Ωｃｍ以下では、
画像ににじみ、太りが生じたり、画像比率の異なる画像
の形成時に転写効率が変化してしまうという問題が生
じ、一方、体積抵抗率が１０¹⁴Ωｃｍ以上の中間転写ベ
ルト５の場合には、トナー転写時に中間転写ベルト５の
電位が大きくなりすぎることによる、中間転写ベルト５
と感光ドラム１ａ〜１ｄとの間あるいは記録材Ｐとの間
の異常放電が発生し、画像不良が生じる。本実施例で
は、中間転写ベルト５に厚さ１００μｍ、体積抵抗率１
０¹¹Ωｃｍのシームレスベルトを用いた。

【００４１】ベルトクリーニング装置１８は、前記した
ように、板状ゴムブレードのクリーニングブレード１９
とファーブラシ２０を備えており、さらには廃トナーや
紙粉を収容する容器２２、あるいは別の場所に設けられ
た大容量の廃トナー容器に廃トナーや紙粉を輸送する搬
送スクリュー等により構成される。クリーニングブレー
ド１９としてはポリウレタンゴムを用い、このゴムの諸
物性のうち、５％伸長時の引張り応力（ＪＩＳＫ６３
０１）が８０〜１２０ｋｇ／ｃｍ²となるものを用い
た。引張り応力は、クリーニングブレードを形成するゴ
ム板をダンベル状に切り出して両端を引っ張ることによ
り測定した。

【００４２】クリーニングブレード１９のゴムの引張り
応力が８０ｋｇ／ｃｍ²以下では、ブレード１９の中間
転写ベルト５への押し付け力を大きくしていっても、ピ
ーク値として得られる圧力はなかなか大きくならず、中
間転写ベルト５上の転写残りトナーや紙粉の十分なクリ
ーニング性能が得られるようにしようとすると、過大な
圧力をかける必要が生じ、ブレード１９や中間転写ベル
ト５の寿命が縮まったり、ブレード１９の捲くれが発生
したりする。ブレード１９のゴムの引張り応力が１２０
ｋｇ／ｃｍ²以上の場合には、反発弾性も同時に大きく
なることにより、ブレード１９の中間転写ベルト５との
当接部での振動が大きくなり、クリーニング不良やブレ
ード捲くれが発生しやすくなる。またブレードの永久歪
みも大きくなる傾向にあるので、耐久性の点でも問題を
生じる。

【００４３】ファーブラシ２０は、太さ３〜１０デニー
ル（Ｄ）の導電性の糸（たとえばレーヨン樹脂にカーボ
ンを分散して紡糸したもの）を密度が５〜２０万本／イ
ンチ ²になるように植毛したもので、毛足長さが３〜１
０ｍｍ、侵入量が０．２〜２．５ｍｍ程度のものが良好
な結果が得られるが、本実施例では、ファーブラシ２０
は、糸の太さが６デニール、植毛密度が１０万本／イン
チ²、毛足長さが５ｍｍ、侵入量が０．５ｍｍである。

【００４４】上記構成の本実施例の画像形成装置を用い
て画像形成を行ったところ、従来例に比べて、特に高温
高湿環境（３０℃、８０％）下において、以下に述べる
ような顕著な効果が得られた。

【００４５】感光ドラム表面への紙粉の付着があると、
特に高湿環境下ではその紙粉は低抵抗化して、感光ドラ
ム表面の電位保持能力を低下させ、潜像がぼける画像流
れを生じさせるので、従来は、画像不良が発生していた
が、本実施例によれば、これが防止できた。

【００４６】これは、本発明では、前述したように、画
像形成装置は、複数の感光ドラムを用いて中間転写ベル
ト５が１回転する間に、中間転写ベルト５上にフルカラ
ー画像を形成するようにしているので、ベルトクリーニ
ング装置１８は、１つの感光ドラムを用いて中間転写体
を複数回回転させてフルカラー画像を形成するときのよ
うな接離動作が不要であり、常にファーブラシ２０およ
びクリーニングブレード１９を中間転写ベルト５に当接
しておくことができ、このため中間転写ベルト５表面に
２次転写時に付着した紙粉をクリーニング装置１８によ
り、中でもファーブラシ２０により常にクリーニング可
能となり、紙粉の感光ドム１ａ〜１ｄへの移行を防止す
ることが可能となったためである。

【００４７】また、本実施例によれば、感光ドラム１ａ
〜１ｄへの紙粉の移行が防止できるので、紙粉が現像器
３ａ〜３ｄに混入して現像性を低下させることがなく、
特に現像性が部分的に低下することによるスジ状の画像
不良が発生したりするのを防止することが可能となっ
た。

【００４８】以上では、紙粉除去部材として接地された
導電性のファーブラシ２０を用いたが、本発明では、紙
粉除去部材はこれに限定されるものではない。たとえば
同じように導電性ファーブラシを用いても，これを直接
接地するのではなく、所定の抵抗値を有する抵抗素子を
介し、あるいはバリスタ（定電圧素子）を介して等の接
地にすることができる。また、導電性のファーブラシを
用いず、１０⁶Ω以下の導電性のローラや、マグネット
を内包したスリーブ上に導電性の磁性体を担持させた磁
気ブラシ部材等を用いることもでき、同様の効果を得る
ことができる。

【００４９】実施例２図２は、本発明の画像形成装置の他の実施例を示す概略
構成図である。

【００５０】本実施例は、画像形成ユニットＰａ、Ｐ
ｂ、Ｐｃ、Ｐｄの像担持体として、５層のＯＰＣ感光層
構成を有する感光ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１
ｃ、１０１ｄを設置し、またその帯電手段として接触帯
電器１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを設置し
たことが、実施例１と異なる。本実施例のその他の構成
は実施例１と基本的に同じで、図２において図１に付し
た符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００５１】本実施例において、感光ドラム１０２ａ〜
１０２ｄは、アルミニウム基体の表面に５層のＯＰＣ感
光層を形成してなっており、この感光層は、実施例１と
同じ第１層から第４層の層上にさらに第５層を積層して
構成されている。本実施例における感光層を第１層から
第４層を再説して示せばつぎのとおりである。

【００５２】第１層：下引き層であり、アルミニウム基
体の欠陥をならすために設けられ、厚さ２０μｍの導電
層とされる。

【００５３】第２層：正電荷注入防止層であり、アルミ
ニウム基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電さ
れた負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミ
ラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０⁶Ω
ｃｍ程度に抵抗調整された厚さ１μｍの中間層とされ
る。

【００５４】第３層：電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層とされ、露
光を受けることによって正負の電荷対を発生する。

【００５５】第４層：電荷輸送層であり、ポリカーボネ
イと樹脂にヒドラゾンを分散したＰ型半導体からなる。
したがって、感光体表面に帯電された負電荷は、この層
を移動することができず、電荷発生層で発生した正電荷
のみを感光体表面に輸送することができる。

【００５６】第５層：電荷注入層であり、絶縁性樹脂の
バインダーに導電性微粒子としてＳｎＯ₂超微粒子を分
散した材料の塗工層である。具体的には、光透過性の導
電フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化
（導電化）した粒径０．０３μｍのＳｎＯ２超微粒子を
絶縁性樹脂に７０重量％分散した塗工液を調製し、これ
をディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロールコート
塗工法、ビームコート塗工法等の適当な塗工法により厚
さ３μｍに塗工して、電荷注入層を形成した。

【００５７】感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄとして、こ
のようなＯＰＣ感光ドラムを用いる代わりに、シリコン
の非晶質からなる表面層を有する感光ドラム（アモルフ
ァスシリコンドラム（ａ−Ｓｉドラム））を用いること
ができる。また感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、表面
抵抗１０⁹〜１０¹⁴Ωｃｍ程度の低抵抗層を有するもの
とすることができる。

【００５８】本実施例によれば、接触帯電器１０２ａ〜
１０２ｄは、スリーブ回転タイプの磁気ブラシ帯電部材
からなる。この帯電部材は、Ｓ極、Ｎ極（各極とも約１
０００ガウス）をそれぞれ２極有する直径１６ｍｍの固
定マグネットローラと、このマグネットローラの外側に
回転自在に被嵌させた非磁性のＳＵＳ製スリーブと、ス
リーブの表面にマグネットローラの磁力で保持させた磁
性粒子の磁気ブラシ層とからなる。

【００５９】磁気ブラシ層を構成する磁性粒子は、平均
粒径が１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０ｅｍ
ｕ／ｃｍ³、抵抗が１０²〜１０¹⁰Ωｃｍのものが好まし
く、感光ドラムにピンホールのような絶縁の欠陥が存在
することを考慮すると、抵抗は１０⁶Ωｃｍ以上が望ま
しい。本発明では、磁性粒子の抵抗値の測定を、底面積
が２２８ｍｍ²の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた後、
６．６ｋｇ／ｃｍ²で加重した状態で、金属セルの両端
に１００Ｖの電圧を印加する方法で行った。

【００６０】磁性粒子は、帯電性能を良くするためには
できるだけ抵抗の小さいものを用いることがよく、本実
施例では、平均粒径が２５μｍ、飽和磁化が２００ｅｍ
ｕ／ｃｍ³、抵抗が５×１０⁶Ωｃｍのものを用い、これ
をスリーブの表面に磁力により４０ｇ保持させて、磁気
ブラシ層を形成させた。

【００６１】磁性粒子としては、樹脂中に磁性材料のマ
グネット粉を分散し、導電化および抵抗調製のためにカ
ーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリア、ある
いはフェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコー
ティングし、抵抗調整を行ったもの等が用いられる。

【００６２】磁気ブラシ帯電器１０２ａ〜１０２ｄは、
磁気ブラシ層をそれぞれの感光ドラム１０１ａ〜１０１
ｄの表面に接触させて配置する。磁気ブラシ層と感光ド
ラムの接触ニップ部の幅は６ｍｍとした。そしてスリー
ブに図示しない帯電電源から所定の帯電バイアスＶｄｃ
を印加し、スリーブを感光ドラムとの接触ニップ部で感
光ドラムの回転方向と逆のカウンター方向となる向き
（時計方向）に、周速度１５０ｍｍ／秒で回転駆動す
る。これにより、感光ドラムの表面が帯電バイアスが印
加された磁気ブラシ層で摺擦されて、感光ドラムの感光
層に電荷が注入され、感光層表面が注入帯電方式により
所望の電位に一様に１次帯電される。感光ドラム上の残
留トナーは、磁気ブラシ層によりマイナス極性に摩擦帯
電される。帯電された残留トナーは現像器に静電的に回
収される。また、感光ドラム上の残留トナーを別に設け
た帯電器によりプラス極性に帯電してから、上記磁気ブ
ラシ帯電部材により帯電してもよい。

【００６３】本実施例では、本発明を上記のような１次
帯電器として接触帯電、中でも磁気ブラシによる注入帯
電方式を用いた画像形成装置に適用した。

【００６４】これによれば、ベルトクリーニング装置１
８のファーブラシ２０およびクリーニングブレード１９
を常に中間転写ベルト５に当接させてクリーニングでき
るので、２次転写で中間転写ベルト５の表面に付着した
紙粉を良好に除去でき、特に高温高湿環境（３０℃、８
０％）下において、感光ドラム表面に付着した紙粉が低
抵抗化して、感光ドラム表面の電位保持能力の低下によ
る潜像のぼけ（画像流れ）に起因した画像不良を防止で
きるようになった。

【００６５】また同様に、紙粉が現像器３ａ〜３ｄに混
入して現像性を低下させることがなく、特に現像性が部
分的に低下することによるスジ状の画像不良が発生した
りするのを防止できた。さらに、本実施例によれば、紙
粉が磁気ブラシ帯電器１０２ａ〜１０２ｄに混入して帯
電性を低下させることがなく、特に帯電性が部分的に低
下することによるスジ状の画像不良が発生したりするの
を防止できた。

【００６６】

【発明の効果】画像形成装置は、複数の感光体に中間転
写体を組み合わせたので、中間転写体の１回転の間にル
カラー画像を形成でき、中間転写体のクリーニング装置
は、１つの感光体を用いて中間転写体を複数回回転させ
てフルカラー画像を形成するときのような接離動作が不
要であり、常に中間転写体に当接しておくことができ、
またクリーニング装置に中間転写体に当接するクリーニ
ングブレードだけでなくファーブラシも設置したので、
中間転写体の表面に２次転写時に付着した紙粉を良好に
クリーニングでき、紙粉の感光ドラムへの移行を低減す
ることが可能になった。

【００６７】その結果、特に高温高湿環境下において、
感光体表面に付着した紙粉が低抵抗化して、感光体表面
の電位保持能力の低下し、潜像がぼける画像流れによる
画像不良が発生するのを低減し、なくすことができる。
また感光体への紙粉の移行を低減できるので、紙粉が現
像器に混入して現像性を低下させることがなく、特に現
像性が部分的に低下することによるスジ状の画像不良が
発生したりするのを防止することも可能となった。さら
に紙粉が磁気ブラシ帯電器に混入して帯電性を低下させ
ることがなく、特に帯電性が部分的に低下することによ
るスジ状の画像不良の発生も防止可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の実施例を示す概略構成
図である。

【図２】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ感光ドラム２ａ〜２ｄ帯電器（コロナ帯電器）５中間転写ベルト６ａ〜６ｄ１次転写ローラ１０２次転写ローラ１１２次転写部１８ベルトクリーニング装置１９ゴムブレード２０ファーブラシ２１ａ〜２１ｄ１次転写部１０１ａ〜１０１ｄ感光ドラム１０２ａ〜１０２ｄ磁気ブラシ帯電器

フロントページの続きＦターム(参考） 2H003 AA12 BB00 BB11 CC01 CC05 2H030 AB02 AD02 AD03 BB42 2H032 AA05 AA15 BA09 BA18 BA23 BA26 BA30 CA02 2H034 AA01 AA02 AA03 BA00 BA05 BD04 BF01 2H077 AD02 AD06 AD13 AE02 AE06 AE08 BA10 EA03 EA21 EA24 GA12 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の像担持体と、前記複数の像担持体
表面をそれぞれ帯電する複数の帯電手段と、前記複数の
帯電手段により帯電後、前記複数の像担持体上に形成さ
れた静電潜像をトナーで現像する複数の現像手段と、前
記複数の現像手段により得られた前記複数の像担持体上
の前記複数色のトナー像が順次重ねて転写される回転可
能な中間転写体とを有し、前記中間転写体上の前記複数
色のトナー像を転写位置で記録紙に転写する画像形成装
置において、前記各像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写
後、前記各像担持体上に残留する残留トナーを前記各現
像手段により回収可能であり、前記中間転写体から記録紙に前記複数色のトナー像を転
写後であって、前記像担持体から前記中間転写体にトナ
ー像を転写する前に、前記中間転写体の表面に付着した
紙粉をクリーニングするクリーニング手段を有すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記クリーニング手段は回転可能なブラ
シを備える請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記ブラシは導電性繊維を備え、電気的
に接地される請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記クリーニング手段はブレードを備え
る請求項２の画像形成装置。
【請求項５】前記各帯電手段は、前記像担持体上の前
記残留トナーをトナーの帯電極性と同極性に帯電する第
１の帯電部材を備える請求項１〜４のいずれかの項に記
載の画像形成装置。
【請求項６】前記第１の帯電部材は前記像担持体に接
触する磁性粒子を備える請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記磁性粒子は前記残留トナーをトナー
の帯電極性と同極性に摩擦帯電する請求項６の画像形成
装置。
【請求項８】前記各帯電手段は、前記第１の帯電部材
により前記残留トナーを帯電する前に、前記残留トナー
をトナーの帯電極性と逆極性に帯電する第２の帯電部材
を備える請求項５〜７のいずれかの項に記載の画像形成
装置。
【請求項９】前記中間転写体はベルトを備える請求項
１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。