JP2001324884A

JP2001324884A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001324884A
Application number: JP2000145042A
Authority: JP
Inventors: Osamu Handa; 修半田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】多層トナーからなる多色高濃度部から単色ハ
ーフトーン部まで、画像欠陥のない高品質な画像を安定
して得る。【解決手段】中間転写型の画像形成装置において、二
次転写手段６に、前記中間転写体４のトナー像Ｔ担持面
側に押圧配置される接触転写部材７と、前記中間転写体
４を挟んで前記接触転写部材７に対向し且つ当該中間転
写体４に接触配置される複数の電極部材８（例えば８
ａ、８ｂ）と、前記各電極部材８（８ａ、８ｂ）を介し
て前記接触転写部材７に向かう転写電界を形成するよう
各電極部材８（８ａ、８ｂ）に転写バイアスを印加する
複数のバイアス印加手段９（例えば９ａ、９ｂ）とを具
備させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中間転写体を用
いた電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装
置に係り、詳細には中間転写体を介して感光体ドラム等
の潜像担持体上に形成されたトナー像を用紙等の記録材
に転写するタイプの画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における中間転写型の画像形成装置
としては、例えば、感光体ドラム等の像担持体の周囲に
例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
及びブラック（Ｋ）の各色成分の現像器を備えると共
に、前記像担持体に対し例えばベルト状の中間転写体
（中間転写ベルト）を対向配置し、像担持体の一回転毎
に当該像担持体上に形成された各色成分の未定着トナー
像を中間転写ベルトに順次一次転写した後、中間転写ベ
ルト上に重ね合わされた合成一次転写像を記録材として
の用紙へ二次転写して所望の画像を用紙上に形成するよ
うにしたものが知られている。ここで、二次転写装置と
しては、例えば前記中間転写ベルトに接触配置される転
写ロールと、前記中間転写ベルトを挟んでこの転写ロー
ルに対向配置されるバックアップロールと、これら転写
ロールとバックアップロールとの間に、用紙上に中間転
写ベルト上のトナー像を転移せしめる電界を形成するた
めのバイアスを印加する電源とを備えたものが用いられ
る。このタイプによれば、中間転写ベルト上に既に多重
転写のなされた合成トナー像を用紙に一括転写している
ので、画像形成時の不安定な要因を排除することがで
き、多重転写時における画像の乱れや色ずれの発生を効
果的に防止することができるといった利点を有してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した画
像形成装置にあっては、以下のような問題を有してい
た。すなわち、二次転写においては、中間転写ベルト上
に重ねた多層のトナーを一括して用紙に転写するため、
従来のモノクロ（単色）画像の転写時よりも、強い転写
電界を形成しなければ転写を行うことができない。

【０００４】しかしながら、多層トナーを転写するため
に電界を強くしていくと、今度はトナーの少ない単色ハ
ーフトーン部などで放電が生じ、転写率の低下や画質欠
陥を生じるという技術的課題がみられた。このような技
術的課題を解決するために、例えば特開平４−１３８４
８２号公報には、二次転写前の中間転写ベルト上のトナ
ーの帯電量を制御して多層部と単色部との帯電量の差異
をなくすようにした技術が提案されているが、トナーの
帯電量を制御するためには非接触帯電器を新たに追加し
なければならず、装置が大型化すると共に、非接触帯電
器からオゾンが発生してしまうという技術的課題がみら
れた。

【０００５】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、多層トナーからなる多色高
濃度部から単色ハーフトーン部まで、画像欠陥のない高
品質な画像を安定して得ることのできる画像形成装置を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は図１
（ａ）（ｂ）に示すように、一または複数の像担持体１
と、前記像担持体１上に静電潜像を形成する潜像形成手
段２と、前記像担持体１上の静電潜像を対応する色トナ
ーで現像する複数の現像装置３と、前記像担持体１に対
向配置される中間転写体４と、前記像担持体１上のトナ
ー像Ｔを前記中間転写体４上に転写する一次転写手段５
と、前記中間転写体４上のトナー像Ｔを記録材Ｋに一括
転写する二次転写手段６とを備えた画像形成装置におい
て、前記二次転写手段６は、前記中間転写体４のトナー
像Ｔ担持面側に押圧配置される接触転写部材７と、前記
中間転写体４を挟んで前記接触転写部材７に対向し且つ
当該中間転写体４に接触配置される複数の電極部材８
（例えば８ａ、８ｂ）と、前記各電極部材８（８ａ、８
ｂ）を介して前記接触転写部材７に向かう転写電界を形
成するよう各電極部材８（８ａ、８ｂ）に転写バイアス
を印加する複数のバイアス印加手段９（例えば９ａ、９
ｂ）とを備えたことを特徴とする。

【０００７】このような技術的手段において、本願発明
の対象となる画像形成装置は、例えば図１（ａ）に示す
ように一つの像担持体１に複数の現像装置３を配設する
態様のものは勿論のこと、例えば、複数の像担持体１に
夫々現像装置３を配設する態様のもの（所謂タンデム
型）や、これらを組み合わせた態様のもの等も含まれ
る。

【０００８】また、像担持体１としては、潜像形成手段
２による静電潜像を形成担持可能なものであれば、感光
体、誘電体等適宜選定して差し支えなく、その形状につ
いてもドラム状、ベルト状を問わない。そして、潜像形
成手段２については、静電潜像を形成するものであれ
ば、帯電、露光工程を経た方式、あるいは、イオン流に
よる潜像書込工程を含む方式など適宜選定して差し支え
ない。

【０００９】更に、現像装置３は、像担持体１上に形成
された静電潜像を現像可能なものであれば、一成分現
像、二成分現像、接触現像、非接触現像等適宜選定して
差し支えなく、またこれら各種現像方式が混在するもの
であってもよい。

【００１０】また、中間転写体４としては、トナー像Ｔ
を担持搬送可能なものであれば、その形状はロール状、
ベルト状等適宜選定して差し支えない。ここで、一次転
写時に像担持体１と中間転写体４との接触部手前側で像
担持体１上のトナー像Ｔが中間転写体４上に飛翔する現
象（所謂ブラー）の発生を防止するという観点からすれ
ば、その表面抵抗率は１０¹⁰Ω／□以上であることが好
ましく、また、中間転写体４の自己除電性能を確保する
という観点からすれば、その表面抵抗率は１０¹⁴Ω／□
以下であることが好ましい。

【００１１】更に、一次転写手段５は、像担持体１上の
トナー像Ｔを中間転写体４上に転写するものであれば、
その転写方式に関しては適宜選定して差し支えなく、ま
た接触転写方式、非接触転写方式を問わない。

【００１２】一方、二次転写手段６は、中間転写体４上
のトナー像Ｔを記録材Ｋに一括転写するものであるが、
本願発明では、前記中間転写体４のトナー像Ｔ担持面側
に押圧配置される接触転写部材７と、前記中間転写体４
を挟んで前記接触転写部材７に対向し且つ当該中間転写
体４に接触配置される複数の電極部材８（例えば８ａ、
８ｂ）と、前記各電極部材８（８ａ、８ｂ）を介して前
記接触転写部材７に向かう転写電界を形成するよう各電
極部材８（８ａ、８ｂ）に転写バイアスを印加する複数
のバイアス印加手段９（例えば９ａ、９ｂ）とを備えた
ものであり、従って接触転写方式が前提となる。

【００１３】ここで、電極部材８は、前記中間転写体４
を挟んで前記接触転写部材７に対向し且つ当該中間転写
体４に接触配置されるものであれば、その数について
は、複数であればいくつでもよい。尚、図１（ｂ）にお
いては、電極部材８が二つ（８ａ、８ｂ）設けられた場
合を例示している。

【００１４】そして、これら複数の電極部材８（８ａ、
８ｂ）の配設位置については、前記中間転写体４を挟ん
で前記接触転写部材７に対向する部位より適宜選定して
差し支えないが、二次転写時に中間転写体４と接触転写
部材７との接触部（転写ニップＮ）上流側で中間転写体
４上のトナー像Ｔが飛翔する現象（所謂ブラー）の発生
を防止するためには、当該転写ニップＮの上流側におけ
る転写電界を弱くすることが好ましく、このような観点
からすれば、前記複数の電極部材８のうち、前記中間転
写体４の移動方向最上流側の電極部材８ａが、転写ニッ
プＮ内に配置されることが好ましい。

【００１５】また、上述したブラーを防止するために
は、前記転写ニップＮの上流側における放電を防止する
ことが好ましく、このような観点からすれば、前記複数
の電極部材８のうち前記中間転写体４の移動方向最上流
側の電極部材８ａに印加される転写バイアスが、当該電
極部材８ａより下流側に配置される電極部材８ｂに印加
される転写バイアスより小さく設定されることが好まし
い。

【００１６】一方、二次転写時に中間転写体４と接触転
写部材７との転写ニップＮの下流側で記録材Ｋに転写さ
れたトナー像Ｔが中間転写体４側へと戻る現象（所謂リ
トランスファー）を防止するためには、当該転写ニップ
Ｎの下流側における転写電界を強くすることが好まし
く、このような観点からすれば、前記複数の電極部材８
のうち、前記中間転写体４の移動方向最下流側の電極部
材８ｂが、転写ニップＮ外に配置されることが好まし
い。

【００１７】また、同様の観点からすれば、前記複数の
電極部材８のうち前記中間転写体４の移動方向最下流側
の電極部材８ｂに印加される転写バイアスが、当該電極
部材８ｂより上流側に配置される電極部材８ａに印加さ
れる転写バイアスより大きく設定されることが好まし
い。

【００１８】更に、同様の観点からすれば、前記複数の
電極部材８のうち前記中間転写体４の移動方向最下流側
の電極部材８ｂの前記中間転写体４への圧接力が、当該
電極部材８ｂより上流側に配置される電極部材８ａの圧
接力よりも大きく設定されることが好ましい。

【００１９】また、電極部材８の形状については、例え
ばロール状、ブラシ状、フィルム状、ブレード状、ある
いはこれらの組み合わせ等適宜選定して差し支えない
が、転写ニップＮの下流側で安定した転写電界を形成す
るという観点からすれば、前記複数の電極部材８のうち
前記中間転写体４の移動方向最下流側の電極部材８ｂ
が、ロール形状を有していることが好ましい。

【００２０】また、各バイアス印加手段９により電極部
材８を介して印加される二次転写バイアスとしては、一
定の大きさとしてもよいし、また、環境、記録材Ｋの種
類、作像モード（単色／複数色、片面／両面）に応じて
制御手段により制御するようにしてもよい。ここで、後
者の態様にあっては、制御手段は、前記各電極部材８
ａ、８ｂに印加する転写バイアスを夫々制御するように
しても差し支えないが、本願発明に係る画像形成装置で
は、前記複数の電極部材８のうち前記中間転写体４の移
動方向最下流側の電極部材８ｂによって実質的な転写電
界が形成されることから、装置構成の簡易化という観点
からすれば、前記制御手段は、前記複数の電極部材８の
うち前記中間転写体４の移動方向最下流側の電極部材８
ｂに印加する転写バイアスのみを制御することが好まし
い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態
１を示す。同図において、符号１１は像担持体としての
感光体ドラムであり、矢線Ａ方向に１６０ｍｍ／ｓｅｃ
の速度で回転するようになっている。そして、この感光
体ドラム１１の回転に伴い、その表面には帯電装置１２
及び露光装置１３等の周知の電子写真プロセスによって
画像情報に応じた静電潜像が形成される。尚、符号１４
は露光装置１３からのビームを感光体ドラム１１に照射
するために設けられたミラーである。また、この感光体
ドラム１１の周囲には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応
した現像器１５（具体的には１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、
１５Ｋ）が配設されており、感光体ドラム１１上に形成
された静電潜像を対応する現像器１５で現像してトナー
像Ｔを形成するようになっている。本実施の形態では、
感光体ドラム１１が負極性に帯電するもので構成され、
また、現像は反転現像方式にて行われる。従って、使用
されるトナーは全て負極性に帯電するものである。尚、
符号１８は感光体ドラム１１上の残留トナーを除去する
ドラムクリーナである。

【００２２】また、符号２０は感光体ドラム１１の表面
に当接するように配置された中間転写体としての中間転
写ベルトであり、駆動ロール２１、ウォーク補正ロール
２２、テンションロール２３、及び二次転写対向電極２
４に張架され、矢線Ｂ方向に感光体ドラム１１と略同速
で回転するようになっている。本実施の形態において、
中間転写ベルト２０としては、ＰＩ（ポリイミド）、Ｐ
ＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＣ（ポリカーボネ
ート）を主成分とし、これにＣＢ（カーボンブラック）
を混入して抵抗を調整したベルトを用いた。このように
して作成した中間転写ベルト２０の抵抗測定を行ったと
ころ、その表面抵抗率は１０⁹〜１０¹⁵Ω／□であっ
た。尚、この表面抵抗率は、超高抵抗／微少電流計（ア
ドバンテスト社製Ｒ８３４０Ａ）にＨＲプローブ（三菱
油化社製、内側電極直径１６ｍｍ、リング電極内径３０
ｍｍ）を接続しリング電極間に１００Ｖを印加し、通電
開始より３０秒後の電流値を測定し以下の式で計算して
求めた値である。 ρs＝１０×Ｖ／Ｉ（Ω／□）ここで、Ｖは印加電圧値（Ｖ）、Ｉは電流値（Ａ）であ
る。

【００２３】中間転写ベルト２０の表面抵抗率が１０¹⁰
Ω／□よりも低い場合、一次転写部で中間転写ベルト２
０の背面に与えた電荷が中間転写ベルト２０の抵抗を通
じて転写ニップの外にまで広がるため、感光体ドラム１
１と中間転写ベルト２０とが接触する前に感光体ドラム
１１から中間転写ベルト２０へとトナー像Ｔが転写され
てしまうため、トナーの飛び散りがひどく良好な画像が
得られなかった。また、中間転写ベルト２０の表面抵抗
率が１０¹⁴Ω／□を超えると、中間転写ベルト２０の帯
電電位が高くなりすぎ、中間転写ベルト２０の周囲部材
との間で火花放電が生じて画像欠陥が発生した。更に、
表面抵抗率が１０¹⁴Ω／□よりも低い場合、中間転写ベ
ルト２０がチャージアップしにくくなり、中間転写ベル
ト２０の除電装置が不要となる。このような理由によ
り、本実施の形態では、その表面抵抗率が１０¹⁰〜１０
¹⁴Ω／□である中間転写ベルト２０を用いている。そし
て、中間転写ベルト２０の厚さについては、その厚さが
５０μｍ以下の場合、機械的強度が足りずベルトの折
れ、破れ等が生じてしまうことから、５０μｍより厚い
ものを用いている。

【００２４】更に、中間転写ベルト２０の感光体ドラム
１１に対向する部位（一次転写位置）において、中間転
写ベルト２０の裏面側には一次転写装置１６（本実施の
形態では一次転写ロール）が配設されており、この一次
転写ロール１６に一次転写バイアス電源１７によりトナ
ーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスを印加する
ことで、感光体ドラム１１上のトナー像Ｔが中間転写ベ
ルト２０に静電吸引されるようになっている。

【００２５】また、用紙Ｐの搬送経路に面した中間転写
ベルト２０の二次転写位置には二次転写装置４０が配設
されており、本実施の形態では、中間転写ベルト２０の
トナー像Ｔ担持面側に圧接配置される接触転写部材とし
ての二次転写ロール２５と、中間転写ベルト２０の裏面
側に配設される二次転写対向電極２４（中間転写ベルト
２０を張架する部材と兼用）とを備えている。

【００２６】ここで、二次転写対向電極２４は、図２及
び図３（ａ）に示すように、半径１４ｍｍの半円筒面を
有する絶縁樹脂を基材とし、その内部に、電極部材とし
ての第一電極３１及び第二電極３３を所定距離離間させ
て埋め込んだものを用いた。この絶縁樹脂としては高摺
動性ＰＯＭ（ポリアセタール）を用い、また、第一電極
３１、第二電極３３としては厚さ０．１ｍｍＳＵＳ合金
薄板を用い、これら電極３１、３３が樹脂面よりわずか
に突出し、中間転写ベルト２０と確実に接するようにし
た。また、図３（ａ）に示すように、これら第一電極３
１、第二電極３３のうち、中間転写ベルト２０の回動方
向Ｂ上流側に配設される第一電極３１は、中間転写ベル
ト２０と二次転写ロール２５との接触部（以下転写ニッ
プという）Ｎ内に接するように配置され、一方、中間転
写ベルト２０の回動方向Ｂ下流側に配設される第二電極
３３は、前記転写ニップＮより下流側に配置されてい
る。

【００２７】更に、図２に示すように、第一電極３１に
はバイアス印加手段としての第一二次転写バイアス電源
３２が、第二電極３３にはバイアス印加手段としての第
二二次転写バイアス電源３４が夫々接続されており、こ
れら第一電極３１、第二電極３３に、トナーの帯電極性
と同極性の二次転写バイアスを印加することで、中間転
写ベルト２０上のトナー像Ｔが記録材としての用紙Ｐに
一括転写されるようになっている。

【００２８】一方、二次転写ロール２５は、ＳＵＳ（ス
テンレス）合金の芯金の周囲に、ＣＢ（カーボンブラッ
ク）を混入し抵抗を調整したシリコンゴム、ＥＰＤＭ
（エチレンプロピレンジエンゴム）などのゴム材を被覆
したものを用いた。この二次転写ロールの芯金の直径は
１５ｍｍ、ゴム材の厚みは７ｍｍである。このようにし
て作成した二次転写ロール２５の抵抗測定を行ったとこ
ろ、その抵抗は１０⁶〜１０¹⁰Ωであった。尚、この抵
抗値は、二次転写ロール２５を金属板に乗せると共に、
二次転写ロール２５の両端にそれぞれ２．５ｋｇの荷重
をかけ、全荷重５ｋｇで二次転写ロール２５を金属板に
押しつけ、直流高圧電源（ＴｒｅｃｋＪａｐａｎ社製ｍ
ｏｄｅｌ６１０ｃ）を用いて二次転写ロール２５の芯
金と金属板との間に３０μＡの一定電流を流し、通電開
始より３０秒後の印加電圧を前記直流電圧電源内蔵の電
圧計で測定した値である。

【００２９】本実施の形態に係る画像形成装置では、二
次転写ロール２５の抵抗値が１０⁸Ωを超えると、二次
転写電圧が著しく高く（６ｋＶ以上）なってしまうた
め、１０⁸Ω以上の抵抗を有する二次転写ロール２５を
用いることはできなかった。

【００３０】また、二次転写装置４０の下流側には中間
転写ベルト２０上の残留トナーを除去するベルトクリー
ナ４１が設けられている。尚、二次転写ロール２５及び
ベルトクリーナ４１は、中間転写ベルト２０に対して接
離可能に配設されており、複数色のトナー像Ｔからなる
カラー画像が形成される場合には、最終色前のトナー像
Ｔが二次転写ロール２５及びベルトクリーナ４１を通過
するまでは中間転写ベルト２０から離間するようになっ
ている。

【００３１】更に、用紙搬送系は、用紙トレイ５０から
の用紙Ｐをフィードロール５１で送出し、レジストレー
ションロール（レジストロール）５２で一旦位置決め停
止させた後に所定のタイミングでシュート５３を介して
二次転写位置へと用紙Ｐを送り込むようになっており、
二次転写後の用紙Ｐを用紙搬送ガイド５４を介して搬送
ベルト５５へと導き、この搬送ベルト５５にて定着器５
７へと搬送するようになっている。尚、図２において、
符号５６は搬送ベルト５５と定着器５７との間に設けら
れる用紙ガイドである。

【００３２】次に、本実施の形態に係る画像形成装置の
作像プロセスについて説明する。いま、図示外のスター
トスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが
実行される。まず、感光体ドラム１１の表面が帯電装置
１２によって帯電された後、露光装置１３からのビーム
によって潜像が書き込まれる。このとき、感光体ドラム
１１に書き込まれた静電潜像がイエローの画像情報に対
応したものであれば、この静電潜像はイエローのトナー
に対応する現像器１５Ｙで現像され、感光体ドラム１１
上にはイエローのトナー像Ｔが形成される。そして、感
光体ドラム１１上に形成されたトナー像Ｔは、感光体ド
ラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置
で一次転写ロール１６に印加される一次転写バイアスに
よって中間転写ベルト２０に転写される。一方、一次転
写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーはドラムク
リーナ１８によって除去される。

【００３３】このとき、単色画像を形成する場合には、
中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像Ｔを直ち
に用紙Ｐに二次転写するのであるが、複数色のトナー像
を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体
ドラム１１上でのトナー像Ｔの形成並びにこのトナー像
Ｔの一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例え
ば、四色のトナー像Ｔを重ね合わせたフルカラー画像を
形成する場合には、感光体ドラム１１上にはその一回転
毎にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー
像Ｔが形成され、これらトナー像Ｔは順次中間転写ベル
ト２０に一次転写される。一方、中間転写ベルト２０
は、最初に一次転写されたイエローのトナー像Ｔを保持
したまま感光体ドラム１１と同一周期で回動し、中間転
写ベルト２０上には、所定の位置にその一回転毎にマゼ
ンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔが重ね転写され
る。

【００３４】このようにして中間転写ベルト２０に一次
転写されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２０の回動に
伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐはフ
ィードロール５１により用紙トレイ５０からレジストロ
ール５２の位置まで搬出され、その後レジストロール５
２にて所定のタイミングで二次転写位置へと供給され、
二次転写対向電極２４に対して二次転写ロール２５が用
紙Ｐをニップする。すると、二次転写位置では、二次転
写対向電極２４の第一電極３１、第二電極３３に供給さ
れる転写バイアスにより、二次転写ロール２５と二次転
写対向電極２４との間に転写電界が形成され、中間転写
ベルト２０に担持されたトナー像Ｔが用紙Ｐに静電転写
される。この後、二次転写された用紙Ｐは、用紙搬送ガ
イド５４、搬送ベルト５５、用紙ガイド５６を経て定着
器５７へと搬送され、用紙Ｐ上のトナー像Ｔが定着され
る。一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着した
残留トナーは、ベルトクリーナ４１によって除去され
る。

【００３５】本発明者は、本実施の形態に係る画像形成
装置と、図４に示す比較の形態に係る画像形成装置とを
用いて画像形成を行い、得られた画像を採取し評価を行
った。ここで、比較の形態に係る画像形成装置は、図４
に示すように、二次転写対向電極２４のかわりにバック
アップロール７１を配設し、このバックアップロール７
１に金属製の給電ロール７２を接触配置すると共に、こ
の給電ロール７２に二次転写バイアス電源７３よりトナ
ーと同極性の二次転写バイアスを印加するようにしたも
のである。

【００３６】そして、各画像形成装置において、二次転
写電圧を変化させながら、面積率１００％の単色／二色
重ね（以下必要に応じて２次色という）／三色重ね（以
下必要に応じて３次色という）のトナー像Ｔを形成し、
Ａ３サイズの普通紙に複写したときの二次転写率および
画質欠陥の有無と、同様にして面積率３０％の単色ハー
フトーンのトナー像Ｔを形成したときの画質欠陥の有無
とで評価を行った。ただし、ここでいう二次転写電圧と
は、本実施の形態に係る画像形成装置では第二電極３３
に印加される電圧をいい、比較の形態に係る画像形成装
置ではバックアップロール７１に印加される電圧をい
う。そして、本実施の形態に係る画像形成装置で第一電
極３１に印加される電圧は−１．８ｋＶ一定とした。こ
こで、上記単色／２次色／３次色のトナー像Ｔの単位面
積あたりのトナー重量は、夫々、０．４／０．８／１．
２（ｍｇ／ｃｍ²）であった。

【００３７】図５は、本実施の形態に係る画像形成装置
における二次転写電圧（第二電極印加電圧）と二次転写
率との関係を、また、図６は比較の形態に係る画像形成
装置における二次転写電圧（バックアップロール印加電
圧）と二次転写率との関係を示す。比較の形態に係る画
像形成装置では、図６に示すように、２次色や３次色を
良好に転写しようとして二次転写電圧を上げていくと、
−２．０ｋＶを超えた時点で放電による二次転写率の低
下が始まり、単色から３次色まで良好な二次転写率を得
る転写条件の設定が困難であった。これに対し、本実施
の形態に係る画像形成装置では、図５に示すように、二
次転写電圧（第二電極印加電圧）が−３．０〜−４．５
ｋＶの広い範囲にわたって、単色から３次色まで良好な
二次転写率を得ることができた。ただし、第一電極３１
に印加される電圧を−２．０ｋＶ以上に設定すると、第
二電極３３に印加する電圧によらず単色の転写率が悪化
する。

【００３８】この原因としては次のことが考えられる。
すなわち、比較の形態に係る画像形成装置では、図７
（ａ）（ｂ）に示すように、転写ニップＮに形成された
転写電界が、転写ニップＮの上流側にも広がるので、こ
の領域で用紙Ｐ（図示せず）と中間転写ベルト２０との
間に生じる微少な空隙にも、ある程度の大きさの転写電
界が形成されることになる。そのため、２次色や３次色
のような多量のトナーを転写するために転写ニップＮに
強い電界を形成すると、前記微少空隙にパッシェンリミ
ット以上の電界がかかり、当該領域で放電が生じる。こ
の放電により、中間転写ベルト２０上のトナーが本体の
帯電極性とは逆極性に帯電してしまい、二次転写部で用
紙Ｐ（図示せず）に転写されず白抜けとなってしまう。

【００３９】これに対して、本実施の形態に係る画像形
成装置では、図３（ｂ）に示すように、転写ニップＮ内
上流側に設けられた第一電極３１への印加電圧を放電が
生じない程度に低く抑えることで単色の少量のトナーを
転写できると共に、転写ニップＮよりも下流側に設けら
れた第二電極３３に印加する電圧を高くすることで、２
次色、３次色のような多量のトナーを転写するのに十分
な強い電界を転写ニップＮに生じさせることができる。
これにより、放電を起こすことなく、単色から３次色ま
で同時に非常に高い二次転写率を得ることが可能とな
る。

【００４０】更に、比較の形態に係る画像形成装置の二
次転写装置４０では、転写ニップＮに形成された転写電
界が、転写ニップＮの下流側にも広がるが、その電界の
強さは転写ニップＮ内よりも弱くなるため、この領域で
用紙Ｐ（図示せず）が中間転写ベルト２０から剥離され
る際に、特に２次色や３次色の部位が中間転写ベルト２
０へ逆転写（リトランスファー）してしまうことにな
る。

【００４１】これに対して、本実施の形態に係る画像形
成装置では、第二電極３３を転写ニップＮよりも下流側
に位置させることで、転写ニップＮの下流側にまで強い
電界を形成することができるので、この領域で用紙Ｐ
（図示せず）が中間転写ベルト２０から剥離する際の逆
転写を防止することができる。

【００４２】尚、本実施の形態に係る画像形成装置にお
いて、例えば、温度・湿度等の環境情報や、用紙Ｐの種
類、作像モード等に応じて第二電極３３への印加電圧を
制御するようにすれば、条件の変動に関わらず、高い二
次転写率を安定して得ることが可能となる。このとき、
第一電極３１に対する印加電圧は一定のままでよい。

【００４３】◎実施の形態２本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、図８
に示すように、二次転写装置４０の構成を異ならせるよ
うにしたものである。尚、本実施の形態に係る画像形成
装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る画像形成装
置と同様のものについては、実施の形態１と同様の符号
を付してここではその詳細な説明を省略する。

【００４４】本実施の形態において、二次転写装置４０
は、中間転写ベルト２０のトナー像Ｔ担持面側に圧接配
置される接触転写部材としての二次転写ロール２５と、
中間転写ベルト２０の裏面側であって中間転写ベルト２
０の回動方向上流側に配設される第一電極としてのフィ
ルム６３と、その下流側に配設される第二電極としての
バックアップロール６１とを備えている。

【００４５】ここで、フィルム６３としては、厚さ２０
０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）に、Ｐ
Ｉ（ポリイミド）、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）、ＰＣ（ポリカーボネート）にＣＢ（カーボンブラ
ック）を混入してその抵抗を１０８Ωｃｍ以下に調整し
た厚さ５０〜１００μｍの導電性フィルムを貼りつけた
ものを用い、導電性フィルム側が中間転写ベルト２０に
接するように配置している。

【００４６】また、バックアップロール６１としては、
ＳＵＳ（ステンレス）合金の芯金の周囲に絶縁性のシリ
コンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）
などのゴム材を被覆し、その周囲にＣＢ（カーボンブラ
ック）を混入してその表面抵抗を調整したシリコンゴ
ム、ＥＰＤＭなどのゴム材や、ＣＢを混入してその表面
抵抗を調整したＰＦＡ（パーフロロアルコキシ）、ＰＴ
ＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの樹脂を抵抗
層として被覆したものを用いた。このバックアップロー
ル６１の芯金は直径１５ｍｍ、絶縁ゴム材の厚みは６ｍ
ｍである。絶縁ゴムの周囲に被覆する抵抗層の厚みとし
ては、ゴム材の場合で０．５〜２mm、樹脂の場合で５０
〜１００μｍである。このようにして作成したバックア
ップロール６１の抵抗測定を行ったところ、その表面抵
抗率は１０⁵〜１０¹⁰Ω／□であった。尚、この表面抵
抗率は、超高抵抗／微少電流計（アドバンテスト社製Ｒ
８３４０Ａ）に、外径１０ｍｍのＳＵＳ（ステンレス）
合金シャフト二本を電極として接続し、これらの電極を
バックアップロール６１に夫々６００ｇの荷重で接触さ
せ、二本のシャフトの間に１０００Ｖの電圧を印加し、
通電開始より３０秒後の電流値を測定し以下の式で計算
して求めた値である。 ρs＝（Ｖ×ｌ）／（ｉ×ｄ）（Ω／□）ここで、Ｖは印加電圧（Ｖ）、ｉは電流値（Ａ）、ｌは
ロール面長（ｍｍ）、そしてｄは電極間距離（ｍｍ）で
ある。尚、バックアップロール６１の表面抵抗率が１０
⁹Ω／□を超えると、二次転写電圧が著しく高く（６ｋ
Ｖ以上）なってしまうため、１０¹⁰Ω／□以上の表面抵
抗率を有するバックアップロール６１を用いることはで
きなかった。

【００４７】また、バックアップロール６１への転写電
圧の給電は、バックアップロール６１の外周部に給電ロ
ール６２を接触配置することで行った。この給電ロール
６２としては外径14ｍｍのＳＵＳ（ステンレス）合金ロ
ールを用いた。

【００４８】また、前記フィルム６３には、実施の形態
１と同様に二次転写電圧を印加するための第一二次転写
バイアス電源３２が接続され、一方、給電ロール６２に
も実施の形態１と同様に転写電圧を印加するための第二
二次転写バイアス電源３４が接続されており、二次転写
時にトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されるよう
になっている。

【００４９】本発明者は、本実施の形態に係る画像形成
装置を用い、実施の形態１と同様の評価を行った。尚、
この評価において、本実施の形態に係る画像形成装置で
フィルム６３に印加される電圧は−１．８ｋＶ一定とし
た。

【００５０】結果を図９に示す。同図より、本実施の形
態に係る画像形成装置では、二次転写電圧（バックアッ
プロール印加電圧）が−３．０〜−３．５ｋＶの範囲に
わたって、単色から３次色まで良好な二次転写率を得る
ことが可能である。

【００５１】また、本実施の形態では、電極部材として
バックアップロール６１を用いているので、中間転写ベ
ルト２０の回転がよりスムーズになると共に、中間転写
ベルト２０内面の摩耗も低減される。

【００５２】更に、バックアップロール６１を用いるこ
とにより、中間転写ベルト２０に対する圧接力を大きく
できるので、この領域内で用紙Ｐ（図示せず）と中間転
写ベルト２０との間にギャップが形成されるという事態
を防止でき、より強く安定した転写電界を形成すること
が可能となる。

【００５３】更にまた、バックアップロール６１を用い
ているので、圧接力を強くしても中間転写ベルト２０に
ダメージを与えることがなく、また確実に転写ニップＮ
の下流側に転写電界を形成することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多層トナーからなる多色高濃度部から単色ハーフトーン
部まで、画質欠陥のない高品質な画像を安定して得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明に係る画像形成装置の
概要を示す説明図である。

【図２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形
態１を示す概略構成図である。

【図３】（ａ）は実施の形態１に係る画像形成装置の
転写ニップの拡大図であり、（ｂ）は転写ニップ付近に
形成される転写電界を示す模式図である。

【図４】比較の形態に係る画像形成装置の概略構成図
である。

【図５】実施の形態１に係る画像形成装置における二
次転写電圧と二次転写率との相関を示すグラフ図であ
る。

【図６】比較の形態に係る画像形成装置における二次
転写電圧と二次転写率との相関を示すグラフ図である。

【図７】（ａ）は比較の形態に係る画像形成装置の転
写ニップの拡大図であり、（ｂ）は転写ニップ付近に形
成される転写電界を示す模式図である。

【図８】本発明が適用された画像形成装置の実施の形
態２を示す概略構成図である。

【図９】実施の形態２に係る画像形成装置における二
次転写電圧と二次転写率との相関を示すグラフ図であ
る。

【符号の説明】

１…像担持体，２…潜像形成手段，３…現像装置，４…
中間転写体，５…一次転写手段，６…二次転写手段，７
…接触転写部材，８（８ａ、８ｂ）…電極部材，９（９
ａ、９ｂ）…バイアス印加手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一または複数の像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を対応する色トナーで現像す
る複数の現像装置と、前記像担持体に対向配置される中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体上に転写す
る一次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転
写手段とを備えた画像形成装置において、前記二次転写手段は、前記中間転写体のトナー像担持面
側に押圧配置される接触転写部材と、前記中間転写体を挟んで前記接触転写部材に対向し且つ
当該中間転写体に接触配置される複数の電極部材と、前記各電極部材を介して前記接触転写部材に向かう転写
電界を形成するよう各電極部材に転写バイアスを印加す
る複数のバイアス印加手段とを備えたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記中間転写体の表面抵抗率が、１０¹⁰〜１０¹⁴Ω／□
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち、前記中間転写体の移動方向
最上流側の電極部材が、転写ニップ内に配置されること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち、前記中間転写体の移動方向
最下流側の電極部材が、転写ニップ外に配置されること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち前記中間転写体の移動方向最
上流側の電極部材に印加される転写バイアスが、当該電
極部材より下流側に配置される電極部材に印加される転
写バイアスより小さく設定されることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項６】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち前記中間転写体の移動方向最
下流側の電極部材に印加される転写バイアスが、当該電
極部材より上流側に配置される電極部材に印加される転
写バイアスより大きく設定されることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項７】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち前記中間転写体の移動方向最
下流側の電極部材の前記中間転写体への圧接力が、当該
電極部材より上流側に配置される電極部材の圧接力より
も大きく設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち前記中間転写体の移動方向最
下流側の電極部材が、ロール形状を有していることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記複数の電極部材のうち前記中間転写体の移動方向最
下流側の電極部材に印加する転写バイアスを制御する制
御手段を具備させたことを特徴とする画像形成装置。