(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナー画像を転写体に転写する転写工程に先だって、前記転写体上に前記トナー画像に対応する静電潜像を形成し、その後、前記転写体上の静電潜像に対応して前記像担持体上のトナー画像を前記転写体に転写する画像形成方法において、前記転写体に交流電圧を印加して前記像担持体上のトナー画像を前記転写体に転写することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成方法において、前記交流電圧を前記転写体と前記像担持体とのニップ部より上流側の電極を通して前記転写体に供給することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成方法において、前記転写体に印加する交流電圧の波形を矩形波とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成方法において、前記交流電圧の周波数を５００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項１記載の画像形成方法において、前記転写体がトナー画像を一時的に担持する中間転写体であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成方法において、前記静電潜像の形成時には前記転写体と前記像担持体とを接触させ、前記像担持体上のトナー画像を前記転写体に転写する転写時には前記転写体と前記像担持体とを非接触とすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成方法により画像形成を行う画像形成装置において、前記交流電圧を、前記転写体と前記像担持体とのニップ部より上流側の電極と、前記ニップ部より下流側の電極を通して前記転写体に供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６記載の画像形成方法により画像形成を行う画像形成装置において、前記交流電圧を前記転写体における前記ニップ部に供給することを特徴とする画像形成装置。
【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、プリンタ、ファクシミリなどに用いられ、転写体上に像担持体上のトナー画像に対応する静電潜像を形成した後に転写体上の静電潜像に対応して像担持体上のトナー画像を転写体に転写する画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式を用いる複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体からなる像担持体上に形成した複数色のトナー像を転写体上に重ね転写することによってカラー画像を得るようにしたものがある。このような画像形成装置の一方式として、感光体上に異なる色成分毎に形成されるトナー像を中間転写体上に順次に重ね転写し、その重ね転写したトナー像を転写紙等の転写体に一括して転写することによってカラー画像を得る中間転写方式がある。
一般に、画像形成装置では、トナーの転写効率が最大で、かつ、転写チリが最小となるように、転写電圧値や転写電流値などの転写条件の初期設定を工場出荷時等に行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記中間転写方式のカラー画像形成装置においては、トナー像を転写する転写工程が二回あるので、最終的な出力画像のボケやにじみなどの点で不利であった。画像ボケ等の原因となる転写工程でのトナーの飛び散り（以後、転写チリと記す）は、転写電圧値や転写電流値などの転写条件及びトナー帯電量、トナー付着量などにより変化する。一般に、トナーの転写効率が最大で、かつ、転写チリが最小となるように、転写電圧値や転写電流値などの転写条件の初期設定を工場出荷時等に行っているが、トナーの転写効率と転写チリ抑制を完全に両立させる転写条件の範囲が狭い場合もあり、転写チリの発生を低減させることが困難であった。
【０００４】
また、一般に転写プロセスでは、感光体上で電場により拘束されているトナー粒子集団を転写体上の拘束力のない均一な面に引っ張って移動させるため、原理的にトナーが散りやすいという問題がある。特に、中間転写方式では、中間転写体上のトナー画像のボケを低減させること、すなわち、感光体から中間転写体への転写（一次転写）での転写チリの抑制が高画質化への重要課題となる。
【０００５】
請求項１に係る発明は、転写体上へのトナー画像転写時の転写チリ、地汚れが少ない画像制御方法を提供することを目的とする。
請求項２に係る発明は、転写体上へのトナー画像転写時の転写チリ、地汚れが少なく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる画像制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
請求項３に係る発明は、比較的簡単な方法でシャープな画像を得ることができる画像制御方法を提供することを目的とする。
請求項４に係る発明は、像担持体及び転写体の線速が上がっても転写不良が起こりにくく、転写チリも少なく、地汚れも減少する画像制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
請求項５に係る発明は、中間転写体上でのトナーの飛び散りをより効果的に防止することができる画像形成方法を提供することを目的とする。
請求項６に係る発明は、転写トナー像にかかる圧力をなくして転写不良を防ぐことができ、像担持体の寿命を延ばすことができる画像形成方法を提供することを目的とする。
請求項７、８に係る発明は、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、像担持体上のトナー画像を転写体に転写する転写工程に先だって、前記転写体上に前記トナー画像に対応する静電潜像を形成し、その後、前記転写体上の静電潜像に対応して前記像担持体上のトナー画像を前記転写体に転写する画像形成方法において、前記転写体に交流電圧を印加して前記像担持体上のトナー画像を前記転写体に転写する。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成方法において、前記交流電圧を前記転写体と前記像担持体とのニップ部より上流側の電極を通して前記転写体に供給する。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の画像形成方法において、前記転写体に印加する交流電圧の波形を矩形波とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の画像形成方法において、前記交流電圧の周波数を５００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下とする。
請求項５に係る発明は、請求項１記載の画像形成方法において、前記転写体がトナー画像を一時的に担持する中間転写体である。
請求項６に係る発明は、請求項１記載の画像形成方法において、前記静電潜像の形成時には前記転写体と前記像担持体とを接触させ、前記像担持体上のトナー画像を前記転写体に転写する転写時には前記転写体と前記像担持体とを非接触とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の画像形成方法により画像形成を行う画像形成装置において、前記交流電圧を、前記転写体と前記像担持体とのニップ部より上流側の電極と、前記ニップ部より下流側の電極を通して前記転写体に供給するものである。
請求項８に係る発明は、請求項６記載の画像形成方法により画像形成を行う画像形成装置において、前記交流電圧を前記転写体における前記ニップ部に供給するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態は、電子写真方式の画像形成方法の実施形態であり、感光体よりなる像担持体上にトナー画像を形成し、該トナー画像を記録紙等の転写体へ転写する転写工程に先だって、転写体上に上記トナー画像に対応する静電潜像を形成し、その後、交流電源から転写体に交流電圧を印加して転写体の静電潜像上に感光体上のトナー像を転写させる。
【００１３】
本発明の第２の実施形態は、電子写真方式の画像形成方法の実施形態であり、感光体よりなる像担持体上にトナー画像を形成し、該トナー画像を中間転写ベルト、中間転写ドラム、中間転写ローラ等の中間転写体上に転写して一時的に担持した後、中間転写体上のトナー画像を転写体に転写する、いわゆる、中間転写方式の画像形成方法において、感光体上のトナー画像を中間転写体上に転写する転写工程に先だって、中間転写体上に上記トナー画像に対応する静電潜像を形成し、その後、交流電源から中間転写体に交流電圧を印加して中間転写体の静電潜像上に感光体上のトナー像を転写させる。
【００１４】
図１は上記第１の実施形態及び第２の実施形態を説明するための図である。第１の実施形態及び第２の実施形態においては、感光体１上のマイナス極性のトナー画像を転写体（上記転写体、上記中間転写体）２に転写させるが、この時、予め転写体２上には非画像部にマイナスに帯電したネガ静電潜像４を形成しておく。この転写体２上にネガ静電潜像４を形成する潜像形成方法については後述する。
【００１５】
感光体１は、導電層を構成する導電性基板１ａ上に感光層１ｂを形成したものであり、導電性基板１ａを接地しておく。転写体２は、例えば電極を構成する導電性基板２ａ上に誘電体層２ｂを形成したものが用いられる。導電性基板２ａには交流電源３を接続して交流電源３から導電性基板２ａに交流電圧Ｖｔを印加し、転写体２上の画像部に対応した部分（未帯電部）の上に感光体１上のトナー画像５を転写する。
【００１６】
一般に転写体２上に転写されたトナーには、トナー粒子間のクーロン反発力が働いており、これは転写後のトナーの飛び散りの原因の一つになっていると考えられる。第１の実施形態及び第２の実施形態では、転写体２上の非画像部のマイナス潜像４による静電的拘束力（マイナス帯電のトナーとの静電的反発力）によって転写体２上のトナーが横方向に飛び散り難くなっている。
【００１７】
転写体２上に静電潜像４を形成する方法の一例としては、潜像転写法、いわゆる、ＴＥＳＩ法が挙げられる。第１の実施形態及び第２の実施形態では、例えば潜像転写法により転写体２上にネガ静電潜像４を形成する。転写体２は、例えば上述のように誘電体２ｂとし、裏面に導電性膜としての導電性基板２ａを形成している。
第１の実施形態及び第２の実施形態では、感光体１上にトナー像を形成する通常の作像工程に先だって、感光体１上に潜像転写用の静電潜像を形成し、この静電潜像の現像は行わずに感光体１と転写体２とを接離機構により接触させる。この接触の前の転写体２の表面は、予め除電手段などにより均一に除電することが望ましい。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、感光体１と転写体２との接触部において、直流電源６から転写体２の導電性基板２ａにプラス極性の潜像転写電圧Ｖｓを与え、感光体１上の潜像転写用の静電潜像を形成する電荷７の一部を転写体２の表面に転写させる。感光体１上の非画像部にマイナスに帯電した潜像転写用の静電潜像を形成した場合、転写体２上の非画像部はマイナス極性に帯電した静電潜像４が得られる。潜像転写用の静電潜像の転写後には図２（ｂ）に示すように感光体１と転写体２とを接離機構により分離させる。
【００１９】
転写体２上に転写された静電潜像４の電位は、感光体１上の潜像電位、潜像転写電圧Ｖｓ、感光体１の誘電厚み、転写体２の誘電厚み、プロセス速度などで変化する。ＴＥＳＩ法の理論は、例えば、「電子写真の基礎と応用  電子写真学会編」の３．３．１  静電像転写のメカニズムの章などに記載されている。上述したように、転写体２上のトナー層電位に比べて非画像部の電位の方が大きくなるように、種々の条件を最適化する。
【００２０】
転写体２に潜像を形成した後は、交流電源３から転写体２に交流電圧Ｖｔを印加し、感光体１と転写体２とが分離された非接触状態で転写体２上の画像部に対応した部分（未帯電部）の上に感光体１上のトナー画像５を転写させる。その原理は次のようになっている。交流波形の交流電圧、例えば図３に示すような矩形波の交流電圧Ｖを交流電源３から転写体２に印加すると、交流波形のｔ１部分（トナー押し付け電圧）では、感光体１上の負に帯電しているトナーは、転写体２の向き（図１の下向き）の力を受け、感光体１から転写体２に向けて電気力線８に沿って動く。この時の電気力線８の向きは図４に示すようになっているため、トナーはほぼまっすぐに感光体１から転写体２上へ移動することになる。
【００２１】
一方、図３に示すような交流波形のｔ２部分（トナー引き戻し電圧）では、電気力線８の向きは図５に示すようになっており、トナーは転写体２上から感光体１の画像部に向かって上向きの力を受けるために感光体１に戻ろうとする。この時の電気力線８は図５から分かるように転写体２上の潜像の方向に向かっており、トナーは転写体２上の潜像の中心方向に集まりながら感光体１に戻ろうとする。このとき、転写体２上の潜像部のトナーは静電ポケットに落ち込んでいるために感光体１の方向には戻らない。次にまた交流波形がｔ１部分になると、トナーは感光体１から転写体２に向けて移動する。転写体２上の潜像周辺のトナーも感光体１と転写体２との間を何度も往復するうちに転写体２上の潜像部に集まってきて静電ポケットに入り込み、転写体２上の潜像部が現像される。
【００２２】
このように、感光体１上の画像部外のトナーが転写体２に転写されてもそのトナーが感光体１と転写体２との間を往復運動することにより、地汚れが低減され、シャープな画像を得ることができる。また、通常の転写を行う（転写体２への直流電圧印加で転写を行う）ときには転写体２上の未帯電部と感光体１上のトナー像部が一致するように作像タイミングを制御する必要がある。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態のように交流電源３から転写体２へ交流電圧を印加して感光体１から転写体２へトナーを転写させる場合は、トナーが転写体２上の静電潜像以外の部分に転写されても、そのトナーが感光体１と転写体２との間を往復運動するうちに転写体２上の潜像部分に集まってくるので、作像タイミングが多少ずれていても画像がくずれない。
【００２３】
交流波形を利用した転写方法では、その効果を引き出すためにはトナーが往復運動をすることができる感光体１と転写体２との間のギャップで転写を行うことが望ましい。したがって、感光体１と転写体２とのニップ部の上流側のギャップで転写を行う場合と、感光体１と転写体２とのニップ部の下流側のギャップで転写を行う場合がある。
【００２４】
ニップ部の上流側のギャップで転写を行う場合は、ニップ部でほとんどのトナーが感光体１から転写体２へ転写された後、感光体１上に残ったトナーを転写体２へ転写し、作像タイミングのずれにより転写体２上の潜像以外の部分に転写されたトナーを転写体２上の潜像部分に集める。作像タイミングのずれが大きいと予測されるときには、ニップ部の上流側のギャップで転写を行った方がよい。この場合は、転写体２の導電性基板２ａに感光体１と転写体２とのニップ部の上流側の電極を通して交流電源３から交流電圧を印加することが望ましい。
【００２５】
交流電源３から転写体２の導電性基板２ａに印加する交流波形が図３に示すような矩形波である場合の方が、交流電源３から転写体２の導電性基板２ａに印加する交流波形がＳｉｎ波である場合に比較してシャープな画像が得られる傾向にある。これは、トナー押し付け電圧とトナー引き戻し電圧が継続して転写体２の導電性基板２ａにかかるために、トナー帯電量ｑ／ｍのばらつきやトナー付着量のばらつきに対応できるからであると考えられる。
【００２６】
また、交流電源３から転写体２に印加する交流波形の周波数が低すぎると、転写時間内におけるトナーの感光体１、転写体２間往復運動の回数が少なくなるため、感光体１、転写体２の線速が速くなってくると、トナーの転写不良の原因となる。特に、ｑ／ｍの小さいトナーは、空気抵抗の影響を大きく受け、転写電界に対する追従性が悪い。そのため、トナーが転写時間内になるべく多くの往復運動をする方がよい。しかし、交流電源３から転写体２に印加する交流波形を高周波とすれば、トナーの特性の変化により、トナーの運動そのものが大きく影響を受ける。この点では、交流電源３から転写体２に印加する交流波形を低周波とした方が、広い範囲で安定したトナーの往復運動を再現できる。したがって、実用的には、交流電源３から転写体２に印加する交流波形の周波数は５００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下であることが望ましい。
【００２７】
次に、本発明の実施例について説明する。この実施例は、転写体として中間転写体を有する画像形成装置を用い、潜像形成方法としてＴＥＳＩ法を用いた場合の実施例である。
図６は本実施例で用いた電子写真方式の画像形成装置の一例を示す。像担持体としての感光体は、感光体ドラム１１を用いたが、感光体ベルトなどでもよい。この画像形成装置は、複数の現像器１２〜１５が１本の感光体ドラム１１に対向してその回転方向へ所定の間隔をおいて並べて配置され、感光体ドラム１１上に異なる色成分毎に形成されるトナー像を中間転写体１６上に順次に重ねて転写し、その重ね転写されたトナー像を転写紙等の転写体１７に一括して転写することによってカラー画像を得る１ドラム中間転写方式のカラー画像形成装置である。
【００２８】
感光体ドラム１１はアルミニウム素管上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を順に重ねて製膜した機能分離型の感光層を有する。この感光層の厚さは約３０μｍ、比誘電率３．０である。現像器１２〜１５は、例えば感光体ドラム１１上の静電潜像を現像して黒のトナー像とする黒現像器１２、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像してシアンのトナー像とするシアン現像器１３、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像してマゼンタのトナー像とするマゼンタ現像器１４、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像してイエローのトナー像とするイエロー現像器１５が用いられる。
【００２９】
感光体ドラム１１は、図示しない駆動機構により回転駆動され、スコロトロンからなる帯電器１８で均一に約−６００Ｖにマイナス帯電された後、図示しない光書き込み装置からなる露光手段により各色の画像情報に応じたレーザ光１９が順次に照射されることで露光されて各色の−１００Ｖ〜−５００Ｖの静電潜像が順次に形成される。電位センサ２０は感光体ドラム１１の帯電電位や露光部電位を検出し、制御部にて電位センサ２０の出力信号に基づいて帯電条件や露光条件などを制御することもできる。
【００３０】
現像器１２〜１５は、乾式２成分現像剤を用いて感光体ドラム１１上の低電位部にマイナス帯電のトナーを付着させる反転現像方式であり、順次に現像動作が可能になる。感光体ドラム１１上の各色の静電潜像はそれぞれ現像器１２〜１５により現像されて黒、シアン、マゼンタ、イエロー各色のトナー像となる。光センサ２１は現像器１２〜１５より感光体ドラム１１の回転方向下流側に感光体ドラム１１と対向して配置されて感光体ドラム１１のトナー付着量を光学的反射率から検出し、制御部にて光センサ２１の出力信号に基づいてプロセス条件を制御することができる。感光体ドラム１１上の各色のトナー像は中間転写体１６上に重ねて転写される。
【００３１】
本実施例では、中間転写体１６は、ＰＥＴフィルムの裏面に金属電極を設けた無端状の誘電体ベルトからなる無端状の中間転写ベルトが用いられ、誘電体の厚さが約７０μｍ、比誘電率が３．０である。中間転写体１６は、ベルト材料としてポリカーボネートなどの他の樹脂を用いることもでき、また、中間転写ドラムなどを用いても良い。
【００３２】
感光体ドラム１１と中間転写体１６は図示しない接離機構によって接離可能な構成となっている。この接離機構や、中間転写体１６に転写バイアスを印加するための転写電源などはまとめて一次転写手段と称し、以後、感光体ドラム１１から中間転写体１６へのトナー画像の転写はトナー画像の一次転写と記す。一次転写後の感光体ドラム１１上の残留トナーは、クリーニング前除電器２２による除電で帯電量が制御され、感光体クリーニング装置２３でブラシ２３ａ及びブレード２３ｂにより除去される。感光体ドラム１１上の残留電荷は除電ランプ２４で除去される。
【００３３】
中間転写体１６上に一色目のトナー像が感光体ドラム１１から転写された後、二色目の作像動作が開始され、中間転写体１６上に一色目のトナー像に重ねて二色目のトナー像が感光体ドラム１１から転写される。フルカラー画像を形成する場合には、黒、シアン、マゼンタ、イエロー各色のトナー像が感光体ドラム１１上に順次に形成されて中間転写体１６上に重ねて転写された後、この中間転写体１６上に重ねて転写されたトナー像が一括して転写体１７上に転写される。
【００３４】
中間転写体１６は、駆動ローラ２５、電極を構成するバイアスローラ２６、２７、その他の従動ローラ２８、２９に張架され、図示しない駆動機構により駆動ローラ２５を介して回転駆動される。紙転写ローラ３０は、図示しない接離機構によって中間転写体１６と接離するように構成され、図示しない電源から転写バイアス電圧が印加される。
【００３５】
中間転写体１６から転写体１７上へのトナー像の転写は、中間転写体１６裏面の電極をアースとし、接離機構で紙転写ローラ３０を中間転写体１６に接触させ、紙転写ローラ３０で転写体１７の裏側からプラス極性の電圧を印加することで行う。これらの紙転写ローラ３０、接離機構、電源などはまとめて二次転写手段と称し、以後、中間転写体１６から転写体１７上へのトナー像の転写はトナー像の二次転写と記す。二次転写後の中間転写体１６上に残留したトナーは中間転写体クリーニング装置３１によって除去される。また、二次転写後の中間転写体１６上に残留した電荷は図示しない除電装置による交流コロナ放電などにより除去される。
【００３６】
本実施例では、制御部が光書き込み装置や現像器１２〜１５、転写電源、接離機構などを制御することにより、上述のように感光体１上に各色のトナー像を形成する通常の各色毎の作像工程の各々に先だって、感光体ドラム１１上に潜像転写用の静電潜像を各色毎に形成し、この静電潜像を現像せずに転写体１６に転写させる。すなわち、上述した通常の各色の作像動作を順次に行う際には、各作像動作に先だって、まず、その作像動作で形成すべきトナー像に応じた潜像転写用の静電潜像を感光体ドラム１１上に形成する。なお、制御部が光書き込み装置や現像器１２〜１５、転写電源、接離機構などを制御することにより、上述のように感光体１１上に各色のトナー像を形成する通常の各色毎の作像工程の全てに先だって、感光体ドラム１１上に全ての色の潜像転写用静電潜像を形成し、この静電潜像を現像せずに転写体１６に転写させるようにすることも可能である。
【００３７】
潜像転写用静電潜像を形成するときには、感光体ドラム１１は、帯電器１８で均一に帯電された後、図示しない光書き込み装置からなる露光手段により、次の画像形成動作で形成すべきトナー像に応じたレーザ光１９が照射されることで露光されて潜像転写用の静電潜像が形成される。光書き込み装置は、次の画像形成動作で画像情報に応じて形成すべきトナー像に対応する潜像転写用の静電潜像が感光体ドラム１１上に形成されるように感光体ドラム１１をレーザ光１９で露光し、感光体ドラム１１上の非画像部の帯電電位ＶｄをＶｄ＝−６００Ｖ、感光体ドラム１１上の露光部の電位ＶＬをＶＬ＝−１００Ｖ、−３００Ｖの２レベルとする。
【００３８】
現像器１２〜１５は制御部により制御で感光体ドラム１１上の潜像転写用の静電潜像を現像せず、転写電源が制御部により直流電源に切り換えられて該直流電源から中間転写体１の電極を構成する導電性基板にプラス極性の潜像転写電圧Ｖｓが与えられると共に接離機構が制御部による制御で中間転写体１６と感光体ドラム１１とを接触させることにより、感光体ドラム１１上の潜像転写用の静電潜像が中間転写体１６に転写される。
【００３９】
感光体ドラム１１と中間転写体１６との接触部においては、直流電源から中間転写体１の導電性基板に＋９００Ｖの潜像転写電圧Ｖｓが与えられると、非画像部は＋１５００Ｖ、露光部は＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖの転写電位差が生ずることになる。ここで、感光体ドラム１１の感光層の厚さを約３０μｍ、該感光層の比誘電率を３．０、中間転写体１６の誘電層の厚さを約７０μｍ、該誘電層の比誘電率を３．０とした場合、転写電位差に対する中間転写体１６上の電位はＴＥＳＩ法の理論から図８に示すような特性になる。したがって、図７に示すように、中間転写体１６は導電性基板を基準として非画像部が約−３００Ｖ、露光部が０Ｖ、−１５０Ｖの表面電位が形成される。このようにして、中間転写体１６上に一枚分の静電潜像が形成される。次に、転写電源が制御部により交流電源に切り換えられて該交流電源から中間転写体１の電極を構成する導電性基板に交流波形、例えば図９に示すような矩形波の一次転写電圧Ｖｔが与えられ、通常の作像動作が上述のように行われる。
【００４０】
感光体ドラム１１と中間転写体１６との一次転写部においては、交流電源から感光体ドラム１１と中間転写体１６とのニップ部の上流側にあるバイアスローラ２６を介して中間転写体１の導電性基板に図９に示すような交流電圧（Ｖｐｐ＝１．２ｋＶ、周波数５００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下、例えば２ｋＨｚ）に５００Ｖの直流電圧を重畳した転写バイアス電圧からなる一次転写電圧Ｖｔが印加され、感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写体１６に転写される。
【００４１】
この場合、感光体ドラム１１上の非画像部と中間転写体１６との間では静電潜像の転写が起こらず、トナー像の転写のみが行われる。交流電源から感光体ドラム１１と中間転写体１６とのニップ部の上流側（入口側）にあるバイアスローラ２６に一次転写電圧Ｖｔを印加したことで、トナーがそのニップ部の上流側で往復運動を行い中間転写体１６に転写される。
【００４２】
中間転写体１６上への各色トナー像の一次転写が完全に全て終了した後、中間転写体１６の電極が制御部により接地状態に切り換えられ、二次転写部において、中間転写体１６上のトナー像が転写体１７へ一括して転写される。この時、紙転写ローラ３０に電源から＋２００Ｖ程度の転写電圧が印加される。転写体１７は、転写体給送部から給送されて二次転写部で中間転写体１６上のトナー像が転写された後、定着部へ搬送されて定着部によりトナー像が熱溶融定着される。また、中間転写体１６上への各色トナー像の一次転写が完全に全て終了した後には感光体ドラム１１と中間転写体１６とが接離機構により離間される。
【００４３】
次に、本発明の比較例について説明する。図１０は上記実施例と比較例において、作像タイミングを変化させたときの中間転写体１６上でのトナー像電位と非画像部電位の差に対する転写チリレベルの関係を示す。この転写チリレベルは、ライン画像のエッジ部から飛び散ったトナー粒子の数を拡大観察により計数し、単位長さ当りから飛び散ったトナーの数として表した。この数が大きいほど転写チリレベルが悪いことを表す。
【００４４】
中間転写体１６上での単位面積当りのトナー付着量は約１．５ｍｇ／ｃｍ2、トナー帯電量は約−１５μＣ／ｇで一定にした。比較例は、上記実施例において、中間転写体１６の導電性基板に＋９００Ｖの潜像転写電圧（直流電圧）を印加した例である。比較例では、感光体ドラム１１上の静電潜像と中間転写体１６上の静電潜像とのずれが大きくなってくると、散りトナー数が多くなり、転写チリが悪化した。これに対して、上記実施例では、トナーが中間転写体１６上の静電潜像以外の部分に転写されても、トナーが感光体ドラム１１と中間転写体１６との間で往復運動をするうちに中間転写体１６上の静電潜像部分に集まってくるので、作像タイミングが多少ずれていてもトナー画像がずれない。上記実施例及び比較例は、中間転写体１６を用いた場合の例であるが、感光体ドラム１１上のトナー像を転写体１７上に直接転写して定着する場合にも本発明は有効である。例えば、ＯＨＰシートのような誘電体フィルムの上に感光体ドラム上のトナー像を直接転写する場合にも本発明は有効である。
【００４５】
上記実施形態及び実施例は、請求項１に係る発明の実施形態及び実施例であり、像担持体としての感光体ドラム１、１１上のトナー画像を転写体２、１６に転写する転写工程に先だって、前記転写体２、１６上に前記トナー画像に対応する静電潜像を形成し、その後、前記転写体２、１６上の静電潜像に対応して前記像担持体１、１１上のトナー画像を前記転写体２、１６に転写する画像形成方法において、前記転写体２、１６に交流電圧を印加して前記像担持体１、１１上のトナー画像を前記転写体２、１６に転写するので、転写体上のトナー像に働く静電的拘束力を大きくすることができ、転写体上への転写工程後のトナーの飛び散りが減少し、転写チリの少ない高解像度な画像を得ることができ、地汚れも減少する。また、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がない。
【００４６】
また、上記実施例は、請求項２に係る発明の実施例であり、請求項１記載の画像形成方法において、前記交流電圧を前記転写体１６と前記像担持体１１とのニップ部より上流側の電極としてのバイアスローラ２６を通して前記転写体１６に供給するので、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がなく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる。
【００４７】
また、上記実施形態及び実施例は、請求項３に係る発明の実施形態及び実施例であり、請求項１記載の画像形成方法において、前記転写体２、１６に印加する交流電圧の波形を矩形波とするので、比較的簡単な方法でシャープな画像を得ることができる。
【００４８】
また、上記実施例は、請求項４に係る発明の実施例であり、請求項１記載の画像形成方法において、前記交流電圧の周波数を５００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下とするので、像担持体及び転写体の線速が上がっても転写不良が起こりにくく、転写チリの少ない高解像度な画像を得ることができ、地汚れも減少する。
【００４９】
また、上記実施例は、請求項５に係る発明の実施例であり、請求項１記載の画像形成方法において、前記転写体１６がトナー画像を一時的に担持する中間転写体であるので、中間転写体上のトナー像に働く静電的拘束力をより大きくすることができ、中間転写体上でのトナーの飛び散りをより効果的に防止することができる。
【００５０】
本発明の他の実施例は、転写体上への潜像形成時には感光体からなる像担持体と転写体とが接触しており、転写時には感光体と転写体とが非接触である。従って、本実施例では、転写時にはトナーは感光体と転写体との非接触状態で潜像を現像する。感光体と転写体とが接触している状態での現像法では、転写画像の一部が抜けてなくなる虫喰いという現象が起こることがある。これは、感光体と転写体とのニップ部の圧力が未定着画像にかかることが原因であると言われている。本実施例では、転写時には感光体と転写体とが非接触状態であるため、虫喰い現象が起こりにくく、また、感光体の寿命が延びる。
【００５１】
また、１ドラム方式のカラー画像形成装置では、構成によっては、中間転写体上に一色目のトナー像が形成された後、感光体と中間転写体とが非接触となり、中間転写体が逆走して転写前の位置に戻ってから、２色目の潜像の作像動作が開始される。このような構成のカラー画像形成装置では、一次転写時に感光体と中間転写体とが非接触である状態で潜像を現像すれば、図１１に示すステップ（ｓｔｅｐ）３、４の時に感光体１１と中間転写体３２の位置を変化させる必要がない。このため、感光体１１と中間転写体３２とを接離させる接離機構の寿命が延びる。
【００５２】
本実施例は、図１１に示すような１ドラム方式のカラー画像形成装置であり、感光体は可動で、潜像転写用の静電潜像の形成時には感光体と中間転写体とが接離機構により接触し、転写時には感光体と中間転写体とが接離機構により非接触となる。中間転写体は、可動であってもよく、記録紙などの転写体としてもよい。本実施例では、例えば上記実施例において、無端状の中間転写体１６の代りに有端状の中間転写ベルトからなる中間転写体３２が用いられ、一次転写時に中間転写体３２の裏面に設けられた導電性基板からなる電極に転写電源から図９に示すような交流電圧を印加すると、感光体１１と中間転写体３２との接触時にニップ部を形成する位置で転写が行われる。このとき、中間転写体３２の電極には転写電源からバイアスローラ２６、２７などを通して交流電圧が印加される。
【００５３】
感光体１１と中間転写体３２との接触時にニップ部を形成する一次転写位置では印加電圧が一定である方が良いため、一次転写位置より上流側及び下流側のバイアスローラ２６、２７の両方に転写電源から電圧を印加することが望ましい。また、この時、バイアスローラ２６、２７のうちの片方に転写電源から交流電圧を印加してバイアスローラ２６、２７のうちの他方に転写電源から直流電圧をかけるようにしてもよい。
【００５４】
本実施例では、図１１（ａ）に示すように潜像転写用の静電潜像の形成時には、感光体１１と中間転写体３２とが接離機構により接触され、中間転写体３２が駆動機構により感光体１１と同じ周速で同じ方向へ駆動される。そして、中間転写体３２の電極には潜像転写電圧Ｖｓが転写電源から与えられ、感光体１１上の潜像転写用の静電潜像が中間転写体３２上に転写される。
【００５５】
潜像転写用の静電潜像の転写後には、図１１（ｂ）に示すようにｓｔｅｐ２で感光体１１と中間転写体３２とが接離機構により分離され、中間転写体３２が駆動機構により元の位置に戻される。次に、図１１（ｃ）に示すようにｓｔｅｐ３で感光体１１と中間転写体３２とが接離機構により接触され、中間転写体３２が駆動機構により感光体１１と同じ周速で同じ方向へ駆動される。そして、中間転写体３２の電極には図９に示すような交流電圧が転写電源から印加され、感光体１１から中間転写体３２へトナー像３３が転写される。次に、図１１（ｄ）に示すようにｓｔｅｐ４で感光体１１と中間転写体３２とが接離機構により分離され、中間転写体３２が駆動機構により元の位置に戻される。
【００５６】
このような動作が各色毎に順次に繰り返して行われ、中間転写体３２上に各色のトナー像が重ね転写される。しかる後、中間転写体３２の電極が制御部により接地状態に切り換えられ、二次転写部において、中間転写体３２上のトナー像が二次転写手段により転写体１７へ一括して転写される。転写体１７は、転写体給送部から給送されて二次転写部で中間転写体３２上のトナー像が転写された後、定着部へ搬送されて定着部によりトナー像が熱溶融定着される。
【００５７】
なお、制御部が光書き込み装置や現像器、転写電源、接離機構などを制御することにより、上述のように感光体１１上に各色のトナー像を形成する通常の各色毎の作像工程の全てに先だって、感光体ドラム１１上に全ての色の潜像転写用静電潜像を形成し、この静電潜像を現像せずに中間転写体３２に転写させるようにすることも可能である。この場合は、図１１（ｄ）に示すようなｓｔｅｐ４から図１１（ｂ）に示すようなｓｔｅｐ３に進ことになる。
【００５８】
本実施例は、請求項６に係る発明の実施例であり、請求項１記載の画像形成方法において、前記静電潜像の形成時には転写体３２と前記像担持体１１とを接触させ、前記像担持体１１上のトナー画像を前記転写体３２に転写する転写時には前記転写体３２と前記像担持体１１とを非接触とするので、転写体上への転写工程後のトナーの飛び散りが減少し、転写チリの少ない高解像度な画像を得ることができ、転写トナー像にかかる圧力をなくし虫喰いを無くすことができて転写不良を防ぐことができ、感光体や接離機構の寿命を延ばすことができる。
【００５９】
また、本実施例は、請求項７に係る発明の実施例であり、請求項６記載の画像形成方法により画像形成を行う画像形成装置において、前記交流電圧を、前記転写体３２と前記像担持体１１とのニップ部より上流側の電極としてのバイアスローラ２６と、前記ニップ部より下流側の電極としてのバイアスローラ２７を通して前記転写体３２に供給するので、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がなく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる。
【００６０】
上記実施例は、感光体１１と中間転写体３２とのニップ部における中間転写体３２の電極に間接的に転写電源から電圧を印加する方式であるが、本発明の別の実施例は、感光体１１と中間転写体３２とのニップ部における中間転写体３２の電極に直接的に転写電源３４から電圧を印加する方式である。この実施例では、上記他の実施例において、図１２に示すように感光体１１と中間転写体３２とのニップ部に電極を配置し、転写電源３４からその電極を介して中間転写体３２の電極に電圧を印加するようにしたものである。この場合は、電圧印加部分が１箇所で済み、省エネルギーに寄与する。
【００６１】
この実施例は、請求項８に係る発明の実施例であり、請求項６記載の画像形成方法により画像形成を行う画像形成装置において、前記交流電圧を前記転写体３２における前記ニップ部に供給するので、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がなく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、上記構成により、転写体上のトナー像に働く静電的拘束力を大きくすることができ、転写体上への転写工程後のトナーの飛び散りが減少し、転写チリの少ない高解像度な画像を得ることができ、地汚れも減少する。また、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がない。
【００６３】
請求項２に係る発明によれば、上記構成により、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がなく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる。
【００６４】
請求項３に係る発明によれば、上記構成により、比較的簡単な方法でシャープな画像を得ることができる。
【００６５】
請求項４に係る発明によれば、上記構成により、像担持体及び転写体の線速が上がっても転写不良が起こりにくく、転写チリの少ない高解像度な画像を得ることができ、地汚れも減少する。
【００６６】
請求項５に係る発明によれば、上記構成により、中間転写体上のトナー像に働く静電的拘束力をより大きくすることができ、中間転写体上でのトナーの飛び散りをより効果的に防止することができる。
【００６７】
請求項６に係る発明によれば、上記構成により、転写体上への転写工程後のトナーの飛び散りが減少し、転写チリの少ない高解像度な画像を得ることができ、転写トナー像にかかる圧力をなくし虫喰いを無くすことができて転写不良を防ぐことができ、像担持体の寿命を延ばすことができる。
【００６８】
請求項７に係る発明によれば、上記構成により、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がなく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる。
【００６９】
請求項８に係る発明によれば、上記構成により、転写体上の未帯電部と像担持体上のトナー像部を精密に一致させる必要がなく、転写体上の潜像部分以外に転写されたトナーを効果的に転写体上の潜像部分に集めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の転写工程を説明するための図である。
【図２】同実施形態の潜像転写用静電潜像の転写工程を説明するための図である。
【図３】同実施形態のトナー像転写用交流電圧を示す波形図である。
【図４】同実施形態の潜像転写用静電潜像の転写工程を説明するための図である。
【図５】同実施形態の潜像転写用静電潜像の転写工程を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例で用いた画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図７】同実施例の潜像転写用静電潜像の転写工程を説明するための図である。
【図８】同実施例の転写電位差と転写体電位との関係を示す特性図である。
【図９】同実施例のトナー像転写用交流電圧を示す波形図である。
【図１０】同実施例と比較例において、作像タイミングを変化させたときの中間転写体上でのトナー像電位と非画像部電位の差に対する転写チリレベルの関係を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図１２】本発明の別の実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１１      感光体
２      転写体
６      直流電源
１６、３２      中間転写体
２６、２７      バイアスローラ
３４      転写電源。
【図１】
0003699826.tif 000002
【図２】
0003699826.tif 000003
【図３】
0003699826.tif 000004
【図４】
0003699826.tif 000005
【図５】
0003699826.tif 000006
【図６】
0003699826.tif 000007
【図７】
0003699826.tif 000008
【図８】
0003699826.tif 000009
【図９】
0003699826.tif 000010
【図１０】
0003699826.tif 000011
【図１１】
0003699826.tif 000012
【図１２】
0003699826.tif 000013