JP4496831B2 - 画像形成装置及びこれに用いられる除電装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、トナー像を担持搬送するベルト部材の除電を有効に行う画像形成装置及びこの画像形成装置に用いられる除電装置の改良に関する。

従来この種の画像形成装置として、例えば電子写真方式を採用した中間転写型画像形成装置を例に挙げると、感光体ドラム等の像担持体上に各色成分（例えばＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））トナー像を形成し、これを一時的に中間転写体上の同一箇所にて多重転写（一次転写）した後、この多重トナー像を記録材に一括転写（二次転写）するようにしたものがある。
この種の中間転写体を使用した態様にあっては、中間転写体上に順次形成される各色のトナー像は重ね合わせられるように構成されるため、多重転写トナー像の色ずれを防ぐには、各色トナー像を中間転写体上で高精度に色重ねする必要がある。
また、この種の中間転写体としては、装置内でのレイアウトの自由度の高さや、占有面積の小ささから、ベルト状のものが多用されている。

中間転写ベルト（以降、ベルトと略）は、複数の張架ロールに張架されて循環移動し、多重転写トナー像を搬送するものであるが、このベルト上で色重ねされた多重トナー像は、記録材へ二次転写されるまではベルト上にしっかりと保持されている必要がある。
そのため、一般に、１０^７〜１０^１２Ω・ｍ程度の体積抵抗率を有するベルトを使用し、一次転写時にベルト内に生じるトナーとは逆極性の電荷によって、トナーをベルト上に保持するトナー保持力（クーロン力）を得ている。
仮に、このトナー保持力が不足した場合には、色重ねされたトナー同士の反発力（トナーの帯電電荷による相互の反発力）を抑えることができず、トナーの飛び散り（以降、ブラーと称す）が発生し、記録材上での画像乱れとなる。したがって、ベルト内の帯電電荷はブラーの発生を抑える重要な役割を担っている。

しかしながら、ベルト内の帯電電荷が極端に大きくなり、トナーの保持力が強くなりすぎると、二次転写の際にトナーが記録材へ移行（転写）するのを妨げる要因となる。そして、この現象は、電荷の移動に時間がかかる高抵抗のベルトを使用した場合や、十分な電荷移動時間を取ることができない高プロセススピードの場合に顕著に現れ、二次転写率が悪化するという問題が発生する。
この問題に対し、二次転写前のベルト裏面に導電部材を接触させ、この導電部材を接地することでベルト内の電荷を減少させようとする方式が提示されている（例えば特許文献１参照）。また、ベルト裏面に接するローラにベルトの帯電電荷と異なる極性のバイアスを印加することで、ベルト内の電荷を減少させる方式も提示されている（例えば特許文献２参照）。

特開平４−１１５２６６号公報（実施例、第１図） 特開２００３−２８０３３１号公報（発明の実施の形態、図１）

しかしながら、上述の特許文献１，２記載の発明にあっては、ベルト内の帯電電荷を接地又は逆極性のバイアスを印加した部材をベルト裏面に接する構成のため、ベルト裏面付近のごく一部の電荷は導電部材側へ吸引して消滅することができるが、単一の導電部材を接触した構成のためベルト中に電位勾配を十分形成することができず、殆どの電荷がベルト内に残ってしまう。また、このような現象は、ブラーの発生が抑えられる高抵抗なベルト（高い体積抵抗率のベルト）を使用した場合や高プロセススピードでの転写を行う場合には、特に顕著となり、ベルト内の十分な電荷除去効果が得られず、十分な二次転写率を得ることができない。
本発明は、上述したような技術的課題を解決するためのものであり、記録材への転写前に配設され、トナー像を担持搬送するベルト部材の除電を効果的に行うことで、記録材への転写時の十分な転写効率を確保できる画像形成装置を提供するものである。更に、二つの導電部材間に有効な電位勾配を与えて、ベルト部材の除電を効果的に行う除電装置を提供するものである。

すなわち、本発明における画像形成装置は、図１（ａ）に示すように、複数の張架部材５に回動可能に張架され且つ作像されたトナー像Ｔを担持搬送する無端状のベルト部材１と、このベルト部材１上のトナー像Ｔを記録材６上に転写する転写手段７と、ベルト部材１の帯電電荷を除電する除電装置２とを備え、除電装置２は、ベルト部材１の進行方向に対して転写手段７より上流側の張架部材５と転写手段７との間に設けられ、ベルト部材１の進行方向に対して離間し且つベルト部材１裏面に接触して配置される二つの導電部材３（３ａ，３ｂ）と、この二つの導電部材３（３ａ，３ｂ）間には一方の導電部材３ａに他方の導電部材３ｂとは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材３（例えば３ａ）に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段４とを備えることを特徴とするものである。

このような技術的手段において、本態様における画像形成装置は、複数サイクル方式（４サイクル等）、タンデム方式、２連タンデム方式を含み、使用されるベルト部材１は、トナー像Ｔを担持搬送するものであれば、中間転写体、誘電体のいずれでもよい。また、転写手段７は、ベルト部材１に接触配置するロール部材等であってもよいし、ベルト部材１と離間配置されるコロトロン等であっても差し支えない。
更に、導電部材３は、ベルト部材１に除電バイアスを印加できる導電性を備えていればよく、例えば半導電性部材であっても差し支えない。また、導電部材３の態様は、固定した態様であってもよいし、回転する態様であってもよい。
そして、本発明の除電バイアスは、ベルト部材１の帯電電荷を除電する観点から、二つの導電部材３ａ，３ｂの間に電位勾配を設けている。そのため、ベルト部材１の帯電電荷を除電するため二つの導電部材３ａ，３ｂに印加する除電バイアスとしては、互いに異なる極性が印加される態様が好ましいが、例えば片側が接地される態様であっても除電効果の点では差し支えない。尚、除電バイアスとしては、二つの導電部材３ａ，３ｂ間で電位勾配が形成されていればよく、例えば直流成分のみや交流成分が付与された直流成分であることには限定されず、また、導電部材３間での電位勾配の方向も特に限定されない。

本態様におけるバイアス印加手段４は、二つの導電部材３ａ，３ｂ間に５００Ｖ以上の電位勾配を有する除電バイアスを設けることが、ベルト部材１の帯電電荷を除電する観点から好ましく、更に、１０００Ｖ以上の電位勾配を設けるようにする方が一層好ましい。このため、本発明では１０００Ｖ以上の電位勾配を設ける態様が採用されている。
また、バイアス印加手段４は、二つの導電部材３ａ，３ｂのうち、下流側に配置される導電部材３ｂの極性がトナーの帯電電荷と同様の極性方向になるような除電バイアスを印加することが、転写手段７の近傍に除電装置２を配設した場合においても転写バイアスによる影響を少なくすることができる。ここで、「トナーの帯電電荷と同様の極性方向」とは、例えば負帯電トナーを使用した場合は、下流側が負方向となるバイアスを意味する。そして、特に、下流側の導電部材３ｂを転写手段７と対向する張架部材５（転写手段７の対向部材）とするようにすれば、転写域でのトナーの飛び散りを防ぐことが可能になる。 また、二つの導電部材３ａ，３ｂは、ベルト部材１の帯電電荷を除電するための有効な電位勾配を構築する観点から、互いに５０ｍｍ以下の距離になるように配設することが好ましく、更に、３０ｍｍ以下になるように配設する方が一層好ましい。
更に、二つの導電部材３ａ，３ｂは、対向する部位に絶縁部材を介挿してベルト部材１側にのみ通電路を確保するようにすることが好ましく、この場合、大気中よりも放電開始電圧を大きくすることができ、二つの導電部材３ａ，３ｂを近接配置したときの放電を防ぎ、除電装置２を小型化できる。また、導電部材３ａ，３ｂを近接配置することにより除電バイアスも小さくすることができる。尚、「絶縁部材を介挿」とは、絶縁部材と二つの導電部材３ａ，３ｂとが互いに接触して配置される態様であってもよいし、離間配置させる態様であってもよい。また、例えばロール状と板状との組み合わせの場合には、板状の一部に絶縁部材を施す態様であっても差し支えない。

更にまた、本発明における中間転写方式の画像形成装置の態様としては、複数サイクル方式（４サイクル等）及び２連タンデム方式が挙げられ、その場合、次のようにすればよい。
すなわち、図１（ｂ）に示すように、複数色のトナー像が形成される像担持体８と、複数の張架部材５に回動可能に張架され且つ像担持体８に対向配置される中間転写ベルト１ａと、像担持体８上のトナー像を中間転写ベルト１ａ上に多重転写する一次転写手段９と、中間転写ベルト１ａ上のトナー像Ｔを記録材６に一括転写する二次転写手段７ａと、中間転写ベルト１ａの帯電電荷を除電する除電装置２とを備え、除電装置２は、中間転写ベルト１ａの進行方向に対して二次転写手段７ａより上流側の張架部材５と二次転写手段７ａとの間に設けられ、中間転写ベルト１ａの進行方向に対して離間し且つ中間転写ベルト１ａ裏面に接触して配置される二つの導電部材３ａ，３ｂと、この二つの導電部材３ａ，３ｂ間には一方の導電部材３ａに他方の導電部材３ｂとは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材３（例えば３ａ）に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段４と、除電装置２の作動及び停止を切り替える切替手段２ａとを備えるようにすればよい。

この場合、中間転写ベルト１ａ上のトナー像Ｔは、記録材６へ二次転写されるまでは中間転写ベルト１ａへ保持されることが好ましく、そのため、除電装置２を二次転写手段７ａの上流側近傍に配設することが一層好ましい。また、本態様においては、二次転写するまでは、除電装置２による除電効果が働くとブラーが発生する懸念があるため、切替手段２ａによって除電装置２が働かないようにしておくことがよい。
ここで、切替手段２ａとしては、中間転写ベルト１ａの除電を不要とする場合は、例えば除電装置２がリトラクトしてもよいし、除電バイアスのみがＯＦＦするようにしてもよい。
本態様において、像担持体８はドラム状、ベルト状いずれであってもよい。また、一次転写手段９及び二次転写手段７ａは、中間転写ベルト１ａに接触する転写ロールの態様であってもよいし、中間転写ベルト１ａと離間するコロトロン等の態様であっても差し支えない。

更に、本発明における上述した画像形成装置に用いられる除電装置２の態様にあっては、トナー像Ｔが担持搬送される無端状のベルト部材１を除電する除電装置２であって、ベルト部材１の進行方向に対して離間し且つベルト部材１裏面に接触して配置される二つの導電部材３ａ，３ｂと、この二つの導電部材３ａ，３ｂ間には一方の導電部材３ａに他方の導電部材３ｂとは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材３（例えば３ａ）に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段４とを備えるようにすればよい。

本発明によれば、記録材に転写する転写手段より上流側の張架部材と転写手段との間のベルト部材裏面側に、二つの導電部材と、この二つの導電部材間には一方の導電部材に他方の導電部材とは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段とを備えた除電装置を配設したので、ベルト部材中の帯電電荷を効率的に除去することができ、転写までのブラーもなく、十分な転写効率が得られる画像形成装置を実現できる。
また、記録材に転写する二次転写手段の前に、除電装置の作動及び停止を切り替える切替手段を備えた除電装置を配設することで、複数サイクルの中間転写方式構成の画像形成装置で、ブラーを防ぎ、十分な二次転写効率を得ることが可能になる。
更に、ベルト部材の裏面側に接触し且つベルト部材の進行方向に対して離間して配置される二つの導電部材と、この二つの導電部材間には一方の導電部材に他方の導電部材とは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段とを備えることで、ベルト部材の帯電電荷を有効に除電できる除電装置を実現できる。

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、画像形成装置は、トナー像を担持する感光体ドラム１０と、この感光体ドラム１０からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１０に対向配置される中間転写ベルト２０とを備え、４色のカラー画像を得るために中間転写ベルト２０上に４回の多重転写を行う所謂４サイクル方式の中間転写型画像形成装置である。
本実施の形態において、感光体ドラム１０は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０上に各色成分（本例ではブラック（Ｋ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））の静電潜像を書き込む露光装置１２と、感光体ドラム１０上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１３と、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１４とが配設されている。

ここで、帯電装置１１としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロン等の帯電器を用いてもよい。
また、露光装置１２は感光体ドラム１０上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、レーザ光をポリゴンミラーでスキャンするスキャナ等適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置１３は各色成分トナーが収容された現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１０上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１３が用いられているが、４台の現像装置を用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置１４については、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１４を使用しない態様もあり得る。

また、中間転写ベルト２０は、６個の張架ロール２１〜２６に掛け渡され、例えば張架ロール２１を駆動ロールとして循環移動するようになっており、本実施の形態では２２０ｍｍ／ｓｅｃの移動速度となっている。
ここで、中間転写ベルト２０は、ポリイミド樹脂やポリカーボネート樹脂等の樹脂材を使用した剛性状ベルトや合成ゴム材を使用した弾性状ベルトを適宜選定して差し支えないが、色重ねのためのトナー像を中間転写ベルト２０上に安定して保持する観点から、高抵抗が得られる剛性ベルト状を使用することが好ましい。
そのため、本実施の形態における中間転写ベルト２０としては、体積抵抗率を１０^１４Ω・ｃｍとする厚さ９０μｍのポリイミドの剛性ベルトを使用した。

更に、本実施の形態において、中間転写ベルト２０の感光体ドラム１０に対向する部位には、中間転写ベルト２０の裏側から一次転写手段としての一次転写ロール２７が配設され、図示外の一次転写バイアスによって感光体ドラム１０上のトナー像が中間転写ベルト２０上に転写されるようになっている。
更にまた、前記中間転写ベルト２０の張架ロール２６に対向した部位には、二次転写手段としての二次転写ロール２８が張架ロール２６をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール２８に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２６が接地されている。
尚、張架ロール２１と張架ロール２６との間には、ベルトクリーナ２９が中間転写ベルト２０に対し接離自在に配設され、クリーニング時に中間転写ベルト２０上の残留トナーを清掃するようになっている。
また、記録材等のシート３０は、二次転写部位に導かれた後、図示外の定着装置を経て図示外の排出トレイへ排出されるようになっている。

特に、本実施の形態にあっては、張架ロール２５と張架ロール（バックアップロール）２６との間の中間転写ベルト２０の裏面側には、本件の特徴点である除電装置４０が配設されている。
除電装置４０は、二つの板状の導電部材４１，４２と、夫々に接続されたバイアス電源４４，４５とで構成されている。そして、本実施の形態では、二つの導電部材４１，４２の間には厚さ２０ｍｍの絶縁部材４３が挟持された形をしており、絶縁部材４３と二つの導電部材４１，４２とは接着固定されている。また、二つの導電部材４１，４２のうち、上流側の導電部材４１にはバイアス電源４４が、下流側の導電部材４２にはバイアス電源４５が接続され、バイアス電源４４には＋５００Ｖ、バイアス電源４５には−５００Ｖを印加し、両者間での電位差が１０００Ｖになるようになっている。尚、本実施の形態においては、二次転写ロール２８が中間転写ベルト２０に接離するタイミングに合わせて、除電装置４０も中間転写ベルト２０裏面に対し接離するように構成されている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態において、感光体ドラム１０上に各色成分トナー像が順次形成され、一次転写ロール２７による一次転写を介して中間転写ベルト２０に多重転写された後、この多重トナー像は二次転写位置にてシート３０上に一括転写される。
このような作像・転写過程において、本実施の形態における中間転写ベルト２０の帯電電荷と除電装置４０の作用について、図２及び図３を基に詳述する。

本実施の形態において、使用するトナーは負帯電トナーであり、一次転写ロール２７にはトナーと逆極性のバイアス（一次転写ロール２７をプラスとするバイアス）が印加され、感光体ドラム１０上のトナー像が中間転写ベルト２０上に転写される。このとき、中間転写ベルト２０中では、トナーと逆極性の帯電（プラス帯電）が生じ、この生じたプラス電荷によってトナー像は安定的に保持される。
本実施の形態では、高抵抗の中間転写ベルト２０を使用しているため、中間転写ベルト２０内に生じた帯電電荷（プラス電荷）は、色重ねが行われている間には張架ロール２１〜２６に接触しても殆ど減衰せず、色重ねされたトナー像でのトナー相互間の斥力に起因するブラーの発生が防止されている。そして、四色目が一次転写ロール２７によって中間転写ベルト２０上に色重ねされると、所定のタイミングで除電装置４０が中間転写ベルト２０の裏面に接触するように移動する。

除電装置４０では、二つの導電部材４１，４２に印加された除電バイアスにより、中間転写ベルト２０の裏面が通電され、中間転写ベルト２０中のプラス電荷が有効に除去され、除電される。このとき、本実施の形態においては、中間転写ベルト２０の抵抗が高くなっているため除電をしすぎることがなく、トナー像Ｔ’は中間転写ベルト２０側に十分安定して保持される。
よって、次にシート３０へ二次転写する場合、中間転写ベルト２０上の四色重ねられたトナー像Ｔ’が中間転写ベルト２０側へ吸引される力（クーロン力）も小さくなっているため、十分な二次転写率を得ることができる。
そして、このトナー像Ｔ’のブラーを防ぎ、十分な二次転写率を得るためには、除電装置４０を二次転写部位に近付け、二次転写直前に除電効果を働かせるようにすれば、一層画像の安定性が向上する。
尚、本実施の形態においては、除電装置４０の導電部材４１，４２に印加する除電バイアスとして導電部材４１へ＋５００Ｖ、導電部材４２へ−５００Ｖを印加するようにしたが、印加するバイアスを逆にして、導電部材４１へ−５００Ｖ、導電部材４２へ＋５００Ｖを印加しても同様の効果を奏する。

また、本実施の形態においては、除電装置４０を二次転写のタイミングに合わせて、中間転写ベルト２０に接触させる態様としたが、これに限らず、例えば、二つのバイアス電源４４，４５と二つの導電部材４１，４２との間の回路に切替スイッチを設け、電気信号で切り替えることで、二次転写のタイミング前は二つの導電部材４１，４２を共にフロート状態にしておくことも可能である。その場合、必要な時には切替スイッチを切り替え、二つの導電部材４１，４２間に除電バイアスが印加されるようにすればよい。

◎実施の形態２
図４は、本発明に関連する参考発明が適用された実施の形態２の画像形成装置の要部を示すものである。
本実施の形態に係る画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と同様であるが、除電装置４０の構成が実施の形態１と異なり、下流側の導電部材４２が張架ロール（バックアップロール）２６を兼用するようになっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素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は省略する。

同図において、本実施の形態における除電装置４０は、板状の導電部材４１と張架ロール（バックアップロール）２６と、夫々に接続されたバイアス電源４４，４５で構成されている。導電部材４１の張架ロール２６側表面には、絶縁部材４３が固着され、導電部材４１と張架ロール２６との間の放電開始電圧を高めるようになっている。
また、本実施の形態では、導電部材４１と張架ロール２６との間隔は、図のＤの距離が２０ｍｍになるように配設され、バイアス電源４４は＋１０００Ｖ、バイアス電源４５は接地されている。更に、導電部材４１は、図示外の手段によって、中間転写ベルト２０と接離できるようになっている。

次に、本実施の形態における作動について、除電装置４０を中心に図４及び図５を基に説明する。
本実施の形態においては、実施の形態１同様、三色のトナーの色重ね中は、導電部材４１は中間転写ベルト２０から離間している。そして、四色重ねられたトナー像Ｔ’が二次転写部位に近づくと、導電部材４１が中間転写ベルト２０に接触し、中間転写ベルト２０内の帯電電荷（プラス電荷）を除電する。
このとき、導電部材４１と張架ロール２６との間には、張架ロール２６側がマイナスとなる方向に電位勾配が形成され、中間転写ベルト２０中を電流が流れるようになる。そのため、二次転写直前に、中間転写ベルト２０中に帯電されたプラス電荷が張架ロール２６側へ有効に除去され、中間転写ベルト２０の除電が行われる。
尚、本実施の形態では、二次転写時には、張架ロール２６を接地していることから、二次転写ロール２８側がプラス極性になる二次転写バイアスを印加することで、二次転写を行っている。
そして、中間転写ベルト２０上の四色重ねられたトナー像Ｔ’が中間転写ベルト２０側へ吸引される力（クーロン力）が小さくなり、十分な二次転写率を得ることができる。

◎実施の形態３
図６は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態３を示すものである。
本実施の形態における画像形成装置はタンデム型カラー画像形成装置であり、４色（本実施の形態ではＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））の各色成分トナー像を形成する４つの画像形成ユニット５０（具体的には５０ａ〜５０ｄ）を並列に配設し、この画像形成ユニット５０にて形成した各色成分トナー像を中間転写ベルト６０上に順次一次転写ロール５２（具体的には５２ａ〜５２ｄ）にて一次転写させ、二次転写部位（具体的には二次転写ロール６５）にて記録材としてのシート３０に中間転写ベルト６０上の各色成分トナー像を二次転写させ、このシート３０を図示外の定着器に導くようにしたものである。

各画像形成ユニット５０は、感光体ドラム５１（具体的には５１ａ〜５１ｄ）を有しており、この感光体ドラム５１の周囲には、感光体ドラム５１を帯電する帯電ロール（図示せず）、感光体ドラム５１上に静電潜像を書き込むレーザ露光器（図示せず）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム５１上の静電潜像を可視像化する現像器（図示せず）、感光体ドラム５１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト６０上に転写せしめる一次転写器５２及び感光体ドラム５１上の残留トナーなどを除去するクリーナ（図示せず）等が配設されている。
また、中間転写ベルト６０は複数の張架ロール６１〜６４に張架され、例えば張架ロール６１を駆動ロールとして循環搬送されるようになっている。

そして、本実施の形態では、中間転写ベルト６０の張架ロール６４に対向する部位が二次転写部位として設定されており、この中間転写ベルト６０の二次転写部位表面側には二次転写ロール６５が配置され、この二次転写ロール６５とこれに対向する張架ロール６４（バックアップロールとして機能）との間に二次転写バイアスが印加されるようになっている。また、中間転写ベルト６０上の残留トナーを清掃するベルトクリーナ６６が、二次転写ロール６５の下流側で中間転写ベルト６０に接離自在に配設されている。
更に、本実施の形態における除電装置４０は、張架ロール６３と張架ロール（バックアップロール）６４との間で中間転写ベルト６０の裏面側に配設されている。

本実施の形態における除電装置４０は、実施の形態１と同様の構成をしており、二つの導電部材４１，４２が２０ｍｍ厚の絶縁部材４３を介して配設され、二つの導電部材４１，４２にはバイアス電源４４とバイアス電源４５が夫々接続されている。このとき、夫々のバイアス電源は、バイアス電源４４が＋５００Ｖ、バイアス電源４５が−５００Ｖとなっている。また、この除電装置４０は、実施の形態１と異なり、中間転写ベルト６０に常時接触するようになっている。

次に、本実施の形態における画像形成装置の特に除電装置４０を中心にして、その作動を説明する。
各画像形成ユニット５０（具体的には５０ａ〜５０ｄ）にて中間転写ベルト６０上に順次転写され色重ねされたトナー像は、最下流の画像形成ユニット５０ｄを過ぎると、張架ロール６２及び張架ロール６３の部位を経由して、除電装置４０に達する。このとき、一次転写を重ねた中間転写ベルト６０は、プラス帯電しており、このプラス帯電によって中間転写ベルト６０上のトナー像は中間転写ベルト６０側に安定して保持されている。
除電装置４０に達すると、二つの導電部材４１，４２間には１０００Ｖの電位勾配が印加されているため、中間転写ベルト６０中の帯電電荷は除去され、トナー像の保持力が低下する。そして、この保持力が低下したトナー像は、二次転写ロール６５にて図示外のシートトレイ等から搬送された記録材としてのシート３０上に転写される。
本実施の形態では、二次転写前の中間転写ベルト６０へのトナー像の保持力が小さくできるため、十分な二次転写率を得ることができる。

◎実施例１
本実施例は、実施の形態１の構成において、中間転写ベルトの体積抵抗率とプロセス速度（中間転写ベルトの速度に相当）との関係において、本件の除電装置の効果を二次転写率の大きさ及びブラーの発生レベルで評価確認したものである。
本実施例での中間転写ベルトの体積抵抗率は、１０^１２、１０^１３、１０^１４、１０^１５Ω・ｍの４水準とした。
プロセス速度は、２２０、４００ｍｍ／ｓｅｃの２水準とした。
得られた二次転写率の結果は図７に示す。このことから、次の点が確認された。
（１）除電を行うことで、二次転写率が向上する（本件の除電装置が有効）。
（２）プロセス速度を速くすると、二次転写率が低下する。本件の除電装置を利用すれば、本実施例で行った条件内では８０％以上の二次転写率が確保された。
（３）中間転写ベルトの体積抵抗率が大きくなると、二次転写率が低下する。しかし、本件の除電装置を使用すれば、体積抵抗率の許容範囲が広がる。

また、ブラー発生レベルの結果は、図８に示す。このことから、次の点が確認された。
（１）除電を行うことでの明確な有意差は確認できない。
（２）中間転写ベルトの体積抵抗率が１０^１３、１０^１４、１０^１５Ω・ｍであれば、ブラーの発生は問題にならない。
（３）プロセス速度はブラー発生に直接関係しない。
以上のように、本実施例では、中間転写ベルトの体積抵抗率が１０^１２、１０^１３、１０^１４、１０^１５Ω・ｍの場合の有効性が確認された。更に、好ましくは１０^１３、１０^１４Ω・ｍであれば、プロセス速度を４００ｍｍ／ｓｅｃに速めても、二次転写率、ブラー共に問題なく、高画質な画像形成装置が構築できることが確認された。

◎実施例２
本実施例は、実施の形態１の構成で、二つの導電部材間に印加するバイアスの電位差と二次転写率との関係を、プロセス速度を変えて評価確認したものである。
電位差は、上流側の導電部材をプラス側、下流側の導電部材をマイナス側とし、印加するバイアスは絶対値が同一になるように設定した（例えば、電位差５００Ｖの場合は、二つの導電部材に＋２５０Ｖ、−２５０Ｖを印加する）。
電位差としては、５００、１０００、１５００、２０００Ｖの４水準とした。
また、プロセス速度は、２２０、４００ｍｍ／ｓｅｃの２水準とした。
結果は、図９に示すように、電位差５００Ｖでは、プロセス速度が２２０ｍｍ／ｓｅｃのとき、８０％以上の二次転写率が得られ、プロセス速度が４００ｍｍ／ｓｅｃに速まると二次転写率が悪くなった。しかしながら、電位差が１０００Ｖ以上であれば、プロセス速度を変えても十分な二次転写率が得られた。
このことから、二つの導電部材間に５００Ｖ以上の電位差を印加すれば、十分な二次転写率が得られ、更に、１０００Ｖ以上の電位差とすることで、９０％以上の二次転写率が得られることが確認された。よって、本件の有効性が確認された。

◎実施例３
本実施例は、実施の形態１の構成で、二つの導電部材間の距離を変えたときの、ブラーの発生状況について、プロセス速度を変えて評価確認したものである。
本実施例では、導電部材間距離を、１０、３０、５０、７０ｍｍの４水準とした。
また、プロセス速度は、２２０、４００ｍｍ／ｓｅｃの２水準とした。
結果は、図１０に示すように、導電部材間距離が長くなったり、プロセス速度が速くなると、二次転写率が低下することが確認された。
すなわち、二つの導電部材間での中間転写ベルトの帯電電荷を除電する効果が小さくなり、結果的に除電が不十分になる。そのため、二次転写時に中間転写ベルトへのトナー像保持力が強く、二次転写率が低下する。
本実施例では、二つの導電部材間距離が５０ｍｍ以下であれば、プロセス速度２２０ｍｍ／ｓｅｃでは十分な二次転写率が得られ、更に、３０ｍｍ以下であればプロセス速度を速めても十分な二次転写率が得られることが確認された。よって、本件発明の効果が確認された。

（ａ）は本発明に係る除電装置の概要を示す説明図、（ｂ）は本発明に係る除電装置を用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。 実施の形態１の除電作用を示す説明図である。 実施の形態２に係る画像形成装置を示す要部拡大図である。 実施の形態２の除電作用を示す説明図である。 実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。 実施例１の第一の結果を示す説明図である。 実施例１の第二の結果を示す説明図である。 実施例２の結果を示す説明図である。 実施例３の結果を示す説明図である。

符号の説明

１…ベルト部材，１ａ…中間転写ベルト，２…除電装置，２ａ…切替手段，３（３ａ，３ｂ）…導電部材，４…バイアス印加手段，５…張架部材，６…記録材，７…転写手段，７ａ…二次転写手段，８…像担持体，９…一次転写手段，Ｔ…トナー像

Claims (6)

1. 複数の張架部材に回動可能に張架され且つ作像されたトナー像を担持搬送する無端状のベルト部材と、このベルト部材上のトナー像を記録材上に転写する転写手段と、ベルト部材の帯電電荷を除電する除電装置とを備え、
   除電装置は、ベルト部材の進行方向に対して転写手段より上流側の張架部材と前記転写手段との間に設けられ、ベルト部材の進行方向に対して離間し且つベルト部材裏面に接触して配置される二つの導電部材と、
   この二つの導電部材間には一方の導電部材に他方の導電部材とは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   バイアス印加手段は、二つの導電部材のうち、下流側に配置される導電部材の極性がトナーの帯電電荷と同様の極性方向になるような除電バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   二つの導電部材間の距離は、５０ｍｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、
   二つの導電部材は、対向する部位に絶縁部材を介挿してベルト部材側にのみ通電路を確保するものであることを特徴とする画像形成装置。
5. 複数色のトナー像が形成担持される像担持体と、
   複数の張架部材に回動可能に張架され且つ像担持体に対向配置される中間転写ベルトと、
   像担持体上のトナー像を中間転写ベルト上に多重転写する一次転写手段と、
   中間転写ベルト上のトナー像を記録材に一括転写する二次転写手段と、
   中間転写ベルトの帯電電荷を除電する除電装置とを備え、
   除電装置は、中間転写ベルトの進行方向に対して二次転写手段より上流側の張架部材と前記二次転写手段との間に設けられ、中間転写ベルトの進行方向に対して離間し且つ中間転写ベルト裏面に接触して配置される二つの導電部材と、
   この二つの導電部材間には一方の導電部材に他方の導電部材とは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段と、
   除電装置の作動及び停止を切り替える切替手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
6. トナー像が担持搬送される無端状のベルト部材を除電する除電装置であって、
   ベルト部材の進行方向に対して離間し且つベルト部材裏面に接触して配置される二つの導電部材と、
   この二つの導電部材間には一方の導電部材に他方の導電部材とは異なる極性の電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアス又は一方の導電部材に０Ｖの電位を有する１０００Ｖ以上の電位勾配となる除電バイアスを印加するバイアス印加手段とを備えることを特徴とする除電装置。

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