(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナーによる可視像を転写材へ静電転写する画像形成装置において、
可視像に対し、像担持体側から静電斥力を作用させるとともに上記転写材側から静電引力を作用させて転写を行う機能を有し、
転写条件に応じて上記静電引力または静電斥力を選択的に作用させて、像担持体上の可視像を転写材へ静電転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
可視像に作用させられる静電斥力が静電引力よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
静電斥力と静電引力のうちの一方を選択する転写条件が、転写材の表面平滑性の良否であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
転写材の表面平滑性が良い場合は、静電引力による可視像の転写を行い、転写材の表面平滑性が悪い場合は、静電斥力による転写を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
転写材の表面平滑性の良否を検出する平滑性検知手段と、
該平滑性検知手段の検知信号に基づき、静電引力による転写もしくは静電斥力による転写を、選択実行する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４記載の画像形成装置において、
静電引力による転写と静電斥力による転写の選択を手動で行えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の画像形成装置において、
像担持体の裏面側に、可視像と同極性の転写電圧を印加する静電斥力用電極手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
静電斥力用電極手段がローラ状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載の画像形成装置において、
転写材の裏面側に、可視像と逆極性の転写電圧を印加する静電引力用電極手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
静電引力用電極手段がローラ状もしくはベルト状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の任意の１に記載の画像形成装置において、
像担持体が中間転写媒体であって、潜像担持体に形成されたトナーの可視像を第１転写部で１次転写され、最終画像担持体である転写材に第２転写部で可視像を静電斥力もしくは静電引力で２次転写させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
中間転写媒体はベルト状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の画像形成装置において、
最終画像担持体である転写材は、中間転写媒体に接離可能な転写材搬送手段により第２転写部を通して搬送されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１または１２記載の画像形成装置において、
最終画像担持体である転写材は、中間転写媒体に接離可能でローラ状もしくはベルト状の静電引力用電極手段と上記中間転写媒体とにより挾持搬送されつつ２次転写により可視像を転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１１〜１４の任意の１に記載の画像形成装置において、
中間転写媒体の１次転写部と２次転写部とは、２以上の接地手段により互いに電気的に分離していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像形成装置において、
２次転写の開始時期が１次転写の終了時点以前であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１２〜１６の任意の１に記載の画像形成装置において、
中間転写媒体が中間転写ベルトであり、
該中間転写ベルトは、中抵抗領域の体積抵抗を有するベース層上に、中抵抗領域の体積抵抗を有する中間層と薄い絶縁層とをこの順序に積層してなり、全体として中抵抗領域の体積抵抗を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の画像形成装置において、
中間転写ベルトは、中抵抗領域の比較的高い体積抵抗を有し、１次現像部の下流側で２次現像部の上流側に、１次転写された可視像の帯電むらを均一化するための転写前帯電手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１１〜１８の任意の１に記載の画像形成装置において、
転写される可視像は、互いに色の異なるトナー可視像を複数種重ね合わせたカラー可視像であ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】
この発明は画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体上に形成された「トナーによる可視像」を転写材に転写する方式の画像形成装置は、アナログ方式やデジタル方式の複写装置、あるいは光プリンタ等として広く知られている。
これらの画像形成装置は長足の進歩を遂げ、極めて高品質の画像が得られるようになった。形成される画像を最終的に担持する「最終画像担持体」として、普通紙の他、オーバヘッドプロジェクタ用の「ＯＨＰシート」と呼ばれるプラスチックシートも使用できるようになっている。
一方、画像形成装置の普及に伴い、普通紙やＯＨＰシートのみならず、「織物をベースとしてその表面に画像担持層をコーティングしたもの」や「表面にレリーフ状の凹凸を形成した厚紙」のような、従来の最終画像担持体の概念から離れたような「シート状媒体」にも画像形成を行いたいという要請がある。
【０００３】
このようなシート状媒体に可視像の転写を行ってみると、シート状媒体の表面の凹凸に影響され、転写された画像に「かなり見苦しい濃度むら」が発生することが認められた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、像担持体上に形成されたトナーによる可視像を転写材に転写する方式の画像形成装置において、普通紙やＯＨＰシートのみならず、より広範な最終画像担持体に良好な画像を形成できるようにすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は「像担持体上のトナーによる可視像を転写材へ静電転写する画像形成装置」であって、「可視像に対し、像担持体側から静電斥力を作用させて転写を行うようにした」ことを特徴とする（請求項１）。
即ち、像担持体の側に、可視像を構成するトナーと同極性の電圧を生じさせ、可視像に「像担持体から離れさせる」ように静電斥力を作用させ、この静電斥力により可視像を転写材へ転写するのである。
【０００６】
従来の可視像転写は「静電引力」により行われていた。即ち、転写されるべき可視像に転写材を重ね、転写材の裏面から印加される電圧や電荷により「可視像を転写材側へ引き付ける静電引力」を可視像に作用させて転写が行われる。
このとき転写材が最終画像担持体であると、普通紙・ＯＨＰシート・前記シート状媒体等の転写材の種類に応じ、静電引力の作用が異なる。特に、転写材が前述の「シート状媒体」である場合は、転写材の表面が凹凸状であり、この凹凸のため「転写材表面と像担持体との間における転写電界」が乱れ（転写電界の電気力線が転写方向に揃わない）、これが原因となって均質な転写が行われず、前述の「濃度むら」が発生するものと考えられる。
【０００７】
この発明におけるように、像担持体の側から静電斥力を作用させて、転写を行うようにすると、像担持体は画像形成装置の一部であるから、その表面は平滑であり、可視像に（像担持体から転写材へ向かって電気力線の揃った）均一な転写電界を作用させることができ、均質な転写を行うことが可能になる。
【０００８】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、「可視像に対し、転写材側から静電引力を作用させて転写を行う機能を有し、転写条件に応じて、静電引力または静電斥力を選択的に作用させて像担持体上の可視像を転写材へ静電転写する」ように構成する。この場合、「可視像に作用する静電斥力を静電引力よりも大きくする」ことができる（請求項２）。
【０００９】
上記請求項１または２記載の画像形成装置においては「静電斥力と静電引力のうちの一方を選択する転写条件」を、転写材の表面平滑性の良否とすることができ（請求項３）、この場合、転写材の表面平滑性が良い場合は、静電引力による可視像の転写を行い、転写材の表面平滑性が悪い場合は、静電斥力による転写を行うようにできる（請求項４）。
【００１０】
請求項４記載の画像形成装置は、「転写材の表面平滑性の良否を検出する平滑性検知手段と、該平滑性検知手段の検知信号に基づき、静電引力による転写もしくは静電斥力による転写を選択し、実行する制御手段を有する」ように構成することもできるし（請求項５）、「静電引力による転写と、静電斥力による転写の選択を手動で行う」ように構成することもできる（請求項６）。
【００１１】
請求項１〜６の任意の１に記載の画像形成装置は、像担持体の裏面側に可視像と同極性の転写電圧を印加する「静電斥力用電極手段」を有することができ（請求項７）、静電斥力用電極手段は、放電式のものやブラシ接触式のもの、ブレード方式のもの等種々のもの可能であるが、好適な形態として「ローラ状」のものを使用することができる（請求項８）。
【００１２】
上記請求項１〜８の任意の１に記載の画像形成装置は、転写材の裏面側に可視像と逆極性の転写電圧を印加する「静電引力用電極手段」を有することができる（請求項９）。静電引力用電極手段としては、放電式のものやブラシ接触式のものやブレード方式のもの等種々のものが可能であるが、好適な形態として「ローラ状もしくはベルト状」のものを使用できる（請求項１０）。
【００１３】
請求項１〜１０記載の画像形成装置における「像担持体」は、光導電性の感光体等の「潜像担持体」であることができ、この場合「転写材」は最終画像担持体としての普通紙やＯＨＰシート、前述のシート状媒体等であることもできるし、中間転写ドラムや中間転写ベルト等の「中間転写媒体」であることもできる。
即ち、静電斥力による可視像の転写は「潜像担持体から最終画像担持体への転写」として、あるいは「潜像担持体から中間転写媒体への転写」として行うことができる。この場合における上記潜像担持体の形態としては、ドラム状やベルト状（有端もしくは無端）の形態が可能である。
【００１４】
また、上記「像担持体」は「中間転写媒体」であることもできる。この場合、像担持体である中間転写媒体は、感光体等の潜像担持体に形成されたトナーの可視像を「第１転写部で１次転写」され、転写材である最終画像担持体に「第２転写部で可視像を静電斥力もしくは静電引力で２次転写」させることになる（請求項１１）。
「像担持体としての中間転写媒体」は、ドラム状に構成することもできるが、好ましい形態として「ベルト状」に構成することができる（請求項１２）。ベルト状の中間転写媒体は、画像形成装置内における配備形態上の自由度が大きいので、これを用いることにより、画像形成装置のコンパクト化や他の機材のレイアウトの自由度を大きくすることが可能になる。
【００１５】
像担持体が中間転写媒体であると、転写材である最終画像担持体は普通紙等であり、第２転写部で中間転写媒体上の可視像を転写されるが、このとき、転写材を「中間転写媒体に接離可能な転写材搬送手段」により、第２転写部を通して搬送して２次転写を行うようにしてもよいし（請求項１３）、あるいは、転写材を「中間転写媒体に接離可能でローラ状もしくはベルト状の静電引力用電極手段」と中間転写媒体とにより挾持搬送しつつ２次転写により可視像を転写してもよい（請求項１４）。
【００１６】
請求項１１〜１４の任意の１に記載の画像形成装置において、中間転写媒体の１次転写部と２次転写部とを「２以上の接地手段により互いに電気的に分離」することができる（請求項１５）。このようにすると、１次転写と２次転写とが時間的にオーバラップしても相互に影響し合わないので、２次転写の開始時期を１次転写の終了時点以前とすることができ（請求項１６）、画像形成の時間短縮が可能となるほか、第１転写部から第２転写部に至る距離を小さくできるので、中間転写媒体の周長を「可視像を保持するのに必要最小限の長さ」に設定できる。
【００１７】
中間転写媒体を「中間転写ベルト」とする場合、該中間転写ベルトは「中抵抗領域の体積抵抗を有するベース層上に、中抵抗領域の体積抵抗を有する中間層と薄い絶縁層を、この順序に積層してなり、全体として中抵抗領域の体積抵抗を有する」ように構成できる（請求項１７）。「中抵抗領域」は、体積抵抗：１０７〜１０１５Ωｃｍ程度の領域である。
中間転写ベルトが「中抵抗領域における比較的高い体積抵抗」を有する場合、１次現像部の下流側で２次現像部の上流側に「１次転写された可視像の帯電むらを均一化するための転写前帯電手段」を有することができる（請求項１８）。
勿論、中間転写媒体の材料・構造や電気抵抗等の電気特性は、作像条件に応じて適正な材料や構造・電気特性を種々選択可能である。
【００１８】
上記請求項１〜１８の任意の１に記載の画像形成装置において、転写される可視像は単色可視像でもよいし、カラー可視像でもよい。
像担持体が潜像担持体である場合、潜像担持体に順次に形成される互いに色の異なる単色可視像（マゼンタ・シアン・イエロー・黒）を順次、転写材である最終画像画像担持体や中間転写媒体に、静電斥力あるいは静電斥力や静電引力で転写することができる。
【００１９】
請求項１１〜１８の任意の１に記載の画像形成装置のように、像担持体が中間転写媒体である場合には、転写される可視像は「互いに色の異なるトナー可視像を複数種重ね合わせたカラー可視像」であることができる（請求項１９）。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
図１（ａ）において、潜像担持体である光導電性の感光体１０は、ドラム状の導電性基体の外周面に光導電層を形成して成り、反時計回りに回転可能である。上記導電性基体は接地される。
帯電手段１２は、感光体１０を所定極性に均一帯電する帯電手段である。
【００２１】
潜像形成用光Ｌは感光体に静電潜像形成のための露光を行う光である。
この実施の形態において、形成される静電潜像は、カラー画像を構成するための４色成分潜像、即ち、イエロー潜像（イエロートナーで現像される静電潜像）、マゼンタ潜像（マゼンタトナーで現像される静電潜像）、シアン潜像（シアントナーで現像される静電潜像）およびブラック潜像（黒トナーで現像される静電潜像）である。
【００２２】
潜像露光用光Ｌは、例えば、形成すべきカラー画像を上記現像の色と補色関係にある色に色分解した画像を結像する「色分解画像露光光束」であることもできるし（画像形成装置がアナログカラー複写機として実施される場合）、あるいは上記各色潜像を、光走査装置やＬＥＤアレイ等の「光書込装置」により書き込むための「書込み光束」であることもできる。ここでは説明の具体性のため、潜像形成用光Ｌは「光走査装置による書込み光束」であるものとする。
書込み光束を強度変調する画像情報は、原稿を色分解して読み取った色分解画像情報であることも、コンピュータやワードプロセッサで生成されたカラー画像形成用の画像信号であることもできる。
【００２３】
現像装置１４は、この実施の形態において、周知の「レボルバ現像装置」であって、イエロー潜像の現像を行うイエロー現像ユニットＹ、マゼンタ潜像の現像を行うマゼンタ現像ユニットＭ、シアン潜像の現像を行うシアン現像ユニットＣとブラック潜像の現像を行うブラック現像ユニットＢＫとを「レボルバ状」に有し、全体を回転して所望の現像ユニットを現像部に持ち来して現像を行う。
【００２４】
中間転写ベルト１６は「中間転写媒体」であり、図１（ｂ）に示すように、ベース層１６Ａ上に中間層１６Ｂが接着形成され、その上にさらに表面層１６Ｃが形成されたものである。ベース層１６Ａおよび中間層１６Ｂは「中抵抗領域」の体積抵抗を有し、表面層１６Ｃは絶縁層であり、「中間転写ベルト全体としては中抵抗領域の体積抵抗」を有する。
中間転写ベルト１６は、ローラ１６０，１６２，１６３，１６４，１６６，１６７に巻き掛けられている。ローラ１６０は「転写バイアス電圧」を印加するためのローラで「金属ローラ」であり、電源１６１から転写バイアス電圧を印加される。電源１６１としては定電圧電源もしくは定電流電源を使用可能であり、定電圧電源を用いるときは中間転写ベルト１６を介して転写電圧が一定電圧となるように、定電流電圧を用いるときは、中間転写ベルト１６を介して一定電流が流れるように転写バイアス電圧が印加される。
ローラ１６７は中間転写ベルトを除電するローラで「金属ローラ」であり、電気的には接地される。中間転写ベルト１６はローラ１６０とローラ１６７との間の部分で感光体１０に面積接触して「ニップ部」を形成する。可視像の「１次転写」はこのニップ部において行われる。このニップ部における中間転写ベルト１６の裏面側には接地された除電ブラシ１６８が設けられ、その導電性の穂先（カーボン含有樹脂製）を中間転写ベルト１６の裏面に接触させている。１次転写は「静電引力による転写」である。
【００２５】
ローラ１６２，１６３，１６６は「金属もしくは導電性樹脂のローラ」で、接地される。ローラ１６２は「駆動ローラ」として時計回りに回転駆動され、中間転写ベルト１６を時計回りに回転させる。ローラ１６３は「テンションローラ」であり、図示されない弾性力印加手段により弾性力を作用されて、中間転写ベルト１６を張り、「弛み」が生じないようにする。ローラ１６６は、中間転写ベルト１６をクリーニングするクリーニング手段１８におけるブレード１８１の圧接力を支える「対抗ローラ」である。ブレード１８１は、中間転写ベルト１６に接離可能であり、クリーニング時にはブレードエッジを中間転写ベルト１６に、その周面の移動方向に対し「カウンタ方向」となるように圧接させる。
【００２６】
ローラ１６４は「２次転写用対向ローラ」で、金属もしくは導電性樹脂のローラであり、電源１６５から、静電斥力による転写の転写バイアス電圧を印加されるようになっている。電源１６５は「定電圧電源」もしくは「定電流電源」を用いることができる。
【００２７】
除電手段２０は中間転写ベルト１６の表面側を除電する手段で、この実施の形態では、ＡＣもしくはＤＣを重畳させたＡＣコロナ放電による除電を行う。除電の他の方法としては除電ローラ等による接触式の除電も可能である。
ブラシ２３は中間転写ベルト１６の表面に「潤滑剤」を塗布するためのブラシである。潤滑剤２２は固形に形成された「ステアリン酸亜鉛」で、ブラシ２３に押しつけられている。ブラシ２３は回転して潤滑剤２３を穂先に捕らえ、これを中間転写ベルト１６の表面に塗布する。
【００２８】
中間転写ベルト１６がローラ１６２に巻き掛けられた部分の近傍に設けられた「転写前帯電手段」は、グリッドにより放電電流を制御できるスコロトロン２４であり、後述の「２次転写前に可視像の帯電むらを均す」ためのものである。
【００２９】
転写ベルト３０は、２次転写時に最終画像担持体である転写材Ｓを２次転写部を通して定着部側へ搬送する「転写材搬送手段」であり、ローラ３００，３０１，３０３に巻き掛けられている。転写ベルト３０は、例えば「ポリフッ化ビニリデン」等、体積抵抗：１０１３Ωｃｍ程度の材質の厚さ：１００μｍ程度のベルトである。転写ベルト３０を巻き掛けられるローラ３０３は「実線のポジションと破線のポジション」を選択的に占めることができ、実線のポジションを占めることにより「中間転写ベルト１６に当接して第２転写部を形成する」とともに、破線のポジションを占めることにより「中間転写ベルト１６から離隔する」ことができる。即ち、ローラ３０３の位置が実線のポジションか破線のポジションかに応じて、転写ベルト３０は中間転写ベルト１６に接離する。
【００３０】
除電手段３２は、可視像を転写された転写材Ｓを、転写ベルト３０から剥離させるために定着に先立って除電する手段であり、ＡＣもしくはＤＣを重畳させたＡＣコロナ放電による除電を行う。また除電手段３４は、転写材Ｓが剥離した後の転写ベルト３０を除電する手段であって、ＡＣもしくはＤＣを重畳させたＡＣコロナ放電による除電を行う。クリーニング手段３６０は、転写ベルト３０をクリーニングする手段であって、ブレード３６１のブレードエッジを、転写ベルト３０の周面に対し、その移動方向にカウンタ方向となるように圧接している。ローラ３０１はブレード３６１の圧接力を受ける対抗ローラとなっている。ローラ３００は転写ベルト３０を回転させる駆動ローラであり反時計回りに回転する。
【００３１】
ローラ２８は「２次転写用ローラ」で、金属もしくは導電性樹脂によるコアローラの周面を、導電性スポンジもしくは導電性ゴムにより被覆してなり、転写ベルト３０を介して中間転写ベルト１６に圧接し、電源２９から、「静電引力による転写の転写バイアス電圧」を印加されるようになっている。電源２９としては「定電圧電源」もしくは「定電流電源」を用いることができるが、この実施の形態では「定電流電源」が用いられる。ローラ２８は、転写ベルト３０の中間転写ベルト１６への接離に合わせて、変位されるようになっている。
定着ローラ対３８は、２次転写された可視像を転写材Ｓに定着する。
転写材Ｓの２次転写部への入り口側に設けられた平滑性検知手段４０は「転写材Ｓの表面平滑性の良否を検出する手段」である。
制御手段２５は「マイクロコンピュータやＣＰＵ等」として構成され、画像形成プロセスに従って上記各部を制御するとともに、後述するように、平滑性検知手段４０が検知する転写材Ｓの平滑性の良否に応じて、第２転写部における第２転写を「静電引力による転写とするか、静電斥力による転写とするか」を選択し、実行する。クリーニング手段４２は、感光体１０の周面をクリーニングする手段でクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する。
【００３２】
以下、図１（ａ）に示す画像形成装置によるカラー画像形成プロセスを説明する。
感光体１０を反時計回りに定速回転しつつ、帯電手段１２により感光体周面を所定極性に均一帯電し、潜像形成用光Ｌによる光書込みで「イエロー潜像」を書き込む。書き込みで形成されたイエロー潜像を、現像装置１４のイエロー現像ユニットＹにより現像すると、感光体１０上に「イエロートナーによる可視像」が形成される。この可視像を第１転写部において、中間転写ベルト１６表面へ「静電引力」により１次転写する。
可視像転写後の感光体１０の周面を図示されない除電器で除電し、クリーニング手段４２によりクリーニングし、感光体１０を再度均一帯電し、新たに「マゼンタ潜像」を書込み、形成されたマゼンタ潜像をマゼンタ現像ユニットＭで現像し、マゼンタトナーにより形成された可視像を、中間転写ベルト１６上の「先に転写されているイエロートナーによる可視像」に重ね合わせて１次転写する。
【００３３】
同様のプロセスを繰返し、「シアン潜像」の形成とシアン現像ユニットＣによる現像、シアントナーによる可視像の中間転写ベルト１６上への１次転写、「ブラック潜像」の形成、ブラック現像ユニットＢＫによる現像、黒トナーによる可視像の中間転写ベルト１６への１次転写を行うと、中間転写ベルト１６上に、上記イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各トナーにより形成された４種の可視像が互いに重なりあって「カラー可視像」を形成する。
中間転写ベルト１６上に「カラー可視像」が得られるまで、転写ベルト３０は中間転写ベルト１６から離しておき、除電手段２０による除電、クリーニング手段１８によるクリーニング、ブラシ２３による潤滑剤塗布、転写前帯電手段２４による転写前帯電は行わない。また、黒トナーによる可視像の１次転写後、感光体１０は図示されない除電器で除電され、クリーニング手段４２により残留トナーを除去される。
【００３４】
このようにして、中間転写ベルト１６上にカラー可視像が形成されたら、転写材Ｓが第２転写部へ向かって搬送される。搬送される転写材Ｓは、先ず平滑性検知手段４０により「表面の平滑性」を検知され、中間転写ベルト１６から離れた状態にある転写ベルト３０に乗り上げると、転写ベルト３０は中間転写ベルト１６に当接し、転写材Ｓを２次転写部に搬送する（このとき、必要に応じ、図示されないコロナ放電手段により転写材Ｓを転写ベルト３０上に静電吸着させる）。
【００３５】
図１（ｃ）に示すように、平滑性検知手段４０による検知結果は制御手段２５に送られる。制御手段２５は検知された平滑性が良好か否かに応じ、２次転写を「静電引力で行うか、静電斥力で行うか」を決定する。
即ち、転写材Ｓの表面の平滑性が良好であるときは、制御手段２５は、電源２９によりローラ２８に「可視像の帯電極性と逆極性の現像バイアス電圧」を印加し、定電流制御で静電引力による２次転写を行う。
また、転写材Ｓの表面の平滑性が悪く表面に凹凸が存在する場合は、制御手段２５は電源１６５によりローラ１６４に「可視像の帯電極性と同極性の現像バイアス電圧」を印加し、定電流制御もしくは定電圧制御で「静電斥力による２次転写」を行う。
【００３６】
転写材Ｓの表面の平滑性が悪い場合に、転写材Ｓの裏面側からの電圧により静電引力場を形成すると、転写材Ｓの表面（可視像を転写される側）の凹凸により上記静電引力場が乱れ、可視像の各部に作用する静電引力が均一にならないため、均質な２次転写が実現されず、転写材Ｓ上に転写された可視像に「濃度むら」が生じるが、ローラ１６４により「像担持体」としての中間転写ベルト１６の裏面側に現像バイアス電圧を印加して静電斥力場を形成すると、中間転写ベルト１６の表面は平滑性が良いので、可視像に均一な静電斥力が作用し、均質な２次転写を実現することができる。
【００３７】
平滑性検知手段４０としては種々のものが実施可能である。転写材表面の平滑性の良否は、転写材表面の凹凸の程度によるから、例えば、転写材に指向性の高い光を照射すると、平滑性が悪いほど反射光の拡散性が強くなる。従って、転写材による反射光を正反射の位置で光センサで検知するようにすると、平滑性が良いほど光センサの受光量は大きくなり、平滑性が悪くなるほど受光量は小さくなるので、光センサの出力に対応させて転写材の平滑性を検出することが可能である。
あるいはまた、揺動自在に支持した軽量のアクチュエータの先端部が転写材に接触するようにし、上記アクチュエータの基部に軽量小型のマグネットを装着し、その近傍にコイルを配備して、転写材がアクチュエータ位置を通過する際のアクチュエータの微少な揺動を上記コイルに生じる誘導電流の変動として検出するようにすると、転写材の平滑性が悪いほどアクチュエータの揺動量も大きくなり、検出電流も大きくなるので、この検出電流の大小で平滑性を検知することもできる。
制御手段２５には、検出された平滑性に対する「閾値」が設定されており、平滑性が上記閾値を超えて悪い場合には、静電斥力による２次転写の実施を決定する。なお、可視像は、２次転写に先立ち、転写前帯電手段２４により均一帯電されて、帯電むらを均される。
【００３８】
１次転写部のニップ部において互いに接触した感光体１０と中間転写ベルト１６とが互いに離れる離れ際に、両者の離隔により形成された電界により両者の空隙を介して剥離放電が生じる。この剥離放電による電荷は、中間転写ベルト１６に転写された可視像を「まだらに帯電」させる。また、可視像における像濃度の低い部分ほど剥離放電による帯電電位が高い。このため可視像における所謂「ベタ部」よりも「ハーフトーン画像部」の帯電電位が高くなる傾向がある。
中間転写ベルト１６の体積抵抗が１０１３Ωｃｍ程度の高い値であると、上記の如く生じた「可視像の帯電むら」が中間転写ベルトを通じて解消されにくく、帯電むらをもったまま２次転写されることがある。すると、可視像内の帯電むらのため、２次転写のための最適条件の設定範囲が狭まったり、あるいは上記最適条件を実現できず、良好な２次転写を行うことができない場合もある。
このような問題を避けるために、転写前帯電手段２４による直流のコロナ放電により可視像の帯電むらを均一化した後に２次転写を行うのである。
【００３９】
上述のように、図１に示す実施の形態の画像形成装置は、像担持体１６上のトナーによる可視像を転写材Ｓへ静電転写する画像形成装置であって、可視像に対し像担持体１６側から「静電斥力」を作用させて転写を行うようにするとともに可視像に対し、転写材Ｓ側から静電引力を作用させて転写を行う機能をも有し、転写条件に応じて静電引力または静電斥力を選択的に作用させて像担持体１６上の可視像を転写材Ｓへ静電転写するものであり（請求項１）、静電斥力と静電引力のうちの一方を選択する転写条件が、転写材の表面平滑性の良否であり（請求項３）、転写材Ｓの表面平滑性が良い場合は、静電引力による可視像の転写を行い、転写材Ｓの表面平滑性が悪い場合は、静電斥力による転写を行い（請求項４）、転写材Ｓの表面平滑性の良否を検出する平滑性検知手段４０と、平滑性検知手段４０の検知信号に基づき、静電引力による転写と静電斥力による転写を選択し実行する制御手段２５を有する（請求項５）。
【００４０】
また、像担持体１６の裏面側に「可視像と同極性の転写バイアス電圧」を印加する静電斥力用電極手段１６４を有し（請求項７）、この静電斥力用電極手段１６４がローラ状である（請求項８）。転写材Ｓの裏面側に配備され、可視像と逆極性の転写バイアス電圧を印加する静電引力用電極手段２８（請求項９）はローラ状である（請求項１０）。
【００４１】
また、像担持体１６は「中間転写媒体」で、潜像担持体１０に形成されたトナーの可視像を第１転写部で１次転写され、最終画像担持体である転写材Ｓに第２転写部で、可視像を静電斥力もしくは静電引力で２次転写させるものであり（請求項１１）、かつ、中間転写媒体１６はベルト状である（請求項１２）。
また、最終画像担持体である転写材Ｓは、中間転写媒体１６に接離可能な転写ベルト３０により第２転写部を搬送される（請求項１３）。
【００４２】
中間転写媒体１６の１次転写部と２次転写部とは、２以上の接地手段１６２，１６３，１６６，１６７により互いに電気的に分離し（請求項１５）、中間転写媒体である中間転写ベルト１６は、中抵抗領域の体積抵抗を有するベース層１６Ａ上に、中抵抗領域の体積抵抗を有する中間層１６Ｂと薄い絶縁層１６Ｃを、この順序に積層してなり、全体として「中抵抗領域の体積抵抗」を有する（請求項１７）。そして、転写される可視像は「互いに色の異なるトナー可視像を複数種重ね合わせたカラー可視像」である（請求項１９）。
【００４３】
図２は、この発明の実施の別の形態を示す図である。繁雑を避けるため、混同の虞れが無いと思われるものに就いては、図１（ａ）におけると同一の符号を付し、これらについての説明は省略する。
図１の実施の形態との主な違いの第１は、潜像担持体である感光体１０から可視像を１次転写される「像担持体」である中間転写媒体が中間転写ベルト１７であり、中間転写ベルト１７から最終画像担持体である転写材Ｓへの２次転写は、転写ベルト１７と「導電性ゴム」によるローラ２８Ａとで転写材Ｓを挾圧搬送しつつ行われる。ローラ２８Ａは転写ベルト１７に対して接離可能で「１次転写によりカラー可視像が中間転写ベルト１７に形成される間」は中間転写ベルト１７から離されている。感光体１０の帯電から１次転写によるカラー可視像の中間転写ベルト１７への形成、感光体１０の除電・クリーニングの実施は図１の実施の形態の場合と同様である。
【００４４】
中間転写ベルト１７は、ローラ１７０，１７２，１７３，１７５，１７６に巻きかけられている。これらのローラのうち、ローラ１７０は１次転写用の電圧印加用ローラで「金属ローラ」であり、電源１７１から定電圧制御または定電流制御の転写バイアス電圧を印加されるようになっている。
ローラ１７２は「テンションローラ」、ローラ１７５は「駆動ローラ」で、これらは金属ローラもしくは導電性樹脂ローラとして形成され、電気的には接地される。ローラ１７６は「除電ローラ」で金属ローラとして形成され接地される。ローラ１７３は「静電斥力用電極手段」を兼ねた２次転写対向ローラであり、金属ローラもしくは導電性樹脂ローラとして形成され、２次転写を静電斥力で行うときには電源１７４から可視像と同極性の転写バイアス電圧（定電圧制御もしくは定電流制御される）を印加される。除電ブラシ１７７は図１の実施の形態における除電ブラシ１６８と同様のものである。
【００４５】
図２の実施の形態が図１の実施の形態と異なる第２の点は、図２に図示されていないが、２次転写を、静電斥力で行うか静電引力で行うかを「手動で切り換える」ようにしたことである。勿論、この図２の実施の形態においても、図１の実施の形態と同様、平滑性検知手段により転写材Ｓの表面の平滑性を検知して、制御手段２５により２次転写を静電斥力で行うか静電引力で行うかを選択・実行するようにしてもよい。勿論、転写材Ｓの表面の平滑性が良好であるときは、静電引力による２次転写を行い、平滑性が悪いときは、静電斥力で２次転写を行うのである。
【００４６】
２次転写を「静電斥力で行うか静電引力で行うか」を手動で切り換えるには、種々のやり方が可能である。
平滑性の悪い、表面の凹凸の大きい転写材は「手差し」で給紙されることが多いから、例えば、「手差し給紙が行われる」場合に、手差し用の転写材セット部を使用状態にする動作（手動）を制御手段２５が検知して、静電斥力による２次転写を実行するようにしてもよいし、あるいは平滑性の悪い転写材を専用のカセットに収納するようにし、この専用のカセットの使用が操作部において手動で選択された場合に、静電斥力による２次転写を行うようにすることもできる。
あるいは、操作部に静電斥力による２次転写を選択するボタンを配備し、ユーザが転写材の平滑度に応じて、静電斥力による２次転写を手動で選択するようにしてもよい。
【００４７】
第３の相違点は、図２の実施の形態では、図１の実施の形態では行われている「転写前帯電手段」による２次転写前の可視像帯電を行わないことである。
図２の実施の形態においても、中間転写ベルト１７は、図１の実施の形態の中間転写ベルト１６と同様に「ベース層上に中間層が接着形成され、その上にさらに表面層が形成されたもの」であり、ベース層および中間層は「中抵抗領域」の体積抵抗を有し、表面層は絶縁層であり、中間転写ベルト全体としては中抵抗領域の体積抵抗を有するが、中間転写ベルト全体の体積抵抗は１０８〜１０１１Ωｃｍ程度と「中抵抗領域では比較的低い体積抵抗のもの」であるため、１次転写における剥離放電で生じた可視像の「帯電むら」が中間転写ベルト１７を通じて速やかに解消されるから、転写前帯電は不用なのである。
【００４８】
即ち、図２に示した実施の形態の画像形成装置は、像担持体１７上のトナーによる可視像を転写材Ｓへ静電転写する画像形成装置であって、可視像に対し像担持体側から静電斥力を作用させて転写を行うようにするとともに可視像に対し、転写材Ｓ側から静電引力を作用させて転写を行う機能を有し、転写条件に応じて静電引力または静電斥力を選択的に作用させて像担持体１７上の可視像を転写材Ｓへ静電転写するものであり（請求項１）、静電斥力と静電引力のうちの一方を選択する転写条件が、転写材の表面平滑性の良否であり（請求項３）、転写材Ｓの表面平滑性が良い場合は静電引力による可視像の転写を行い、転写材Ｓの表面平滑性が悪い場合は静電斥力による転写を行い（請求項４）、これら静電斥力と静電引力の切り換えは手動で行われる（請求項６）。
【００４９】
また、像担持体１７の裏面側に、可視像と同極性の転写電圧を印加する静電斥力用電極手段１７３を有し（請求項７）、静電斥力用電極手段１７３はローラ状である（請求項８）。転写材Ｓの裏面側に配備され、可視像と逆極性の転写電圧を印加する静電引力用電極手段２８Ａ（請求項９）はローラ状である（請求項１０）。像担持体１７は「中間転写媒体」で、潜像担持体１０に形成されたトナーの可視像を第１転写部で１次転写され、最終画像担持体である転写材Ｓに第２転写部で可視像を静電斥力もしくは静電引力で２次転写させ（請求項１１）、かつ、中間転写媒体１７はベルト状である（請求項１２）。
最終画像担持体である転写材Ｓは、中間転写媒体１７に接離可能でローラ状の静電引力用電極手段２８Ａと中間転写媒体１７とにより挾持搬送されつつ２次転写により可視像を転写され（請求項１４）、中間転写媒体１７の１次転写部と２次転写部とは２以上の接地手段１７２，１７５，１７６により互いに電気的に分離し（請求項１５）、中間転写媒体である中間転写ベルト１７は、中抵抗領域の体積抵抗を有するベース層上に、中抵抗領域の体積抵抗を有する中間層と薄い絶縁層をこの順序に積層してなり、全体として中抵抗領域の体積抵抗を有する（請求項１７）。そして、転写される可視像は「互いに色の異なるトナー可視像を複数種重ね合わせたカラー可視像」である（請求項１９）。
【００５０】
勿論、この発明の画像形成装置は、上記実施の形態に限られるものではない。例えば、潜像担持体である感光体１０は上記ドラム状のものに変えて「ベルト状」や他の形態のものでもよく、帯電手段１２もコロナ放電式のものに限らず帯電ローラ等の接触方式のものでもよい。
中間転写媒体１６，１７も中間転写ベルトに限らず、ドラム状のものや他の形態のものを用いることも可能である。中間転写媒体の構造も上記３層構成のものに限らず、単層構造や２層構造等が可能であり、体積抵抗や表面抵抗等の電器的特性、材料・材質も作像条件等に応じて適宜に選択・設定が可能である。
【００５１】
中間転写媒体の除電ブラシ１６８，１７７に代えて、ローラやブレードを除電手段として用いてもよく、除電ブラシ（あるいはこれに代えたローラやブレード）の位置は、中間転写ベルトと感光体とのニップ部内で、１次転写用の転写バイアス電圧印加部（図１のローラ１６０、図２のローラ１７０）の下流であれば良い。また、１次転写における１次転写用の転写バイアス電圧印加手段も、ローラ状に限らずブラシ状やブレード状の形態を利用でき、転写バイアス電圧印加位置も、除電手段の下流側であれば上記ニップ内であってもよい。また図１のローラ１６７、図２のローラ１７６に代えてブレードやブラシ等の除電手段を用いることができる。
【００５２】
静電斥力用の２次転写用電極手段も、ローラ１６４やローラ１７３に代えてブラシ状やブレード状のものを用いることができ、「静電引力用の２次転写用電極手段」もローラ状に限らずベルト状でもよく、「転写材搬送手段」もベルト形状に限らずドラム形状等他の形状でもよい。上記除電ブラシや除電ローラ等の接触型の除電手段は、これを接地するかわりに、１次・２次転写に影響を与えない範囲において、被除電体の帯電極性と逆極性の電圧を印加してもよい。
【００５３】
【実施例】
図１に即して説明した実施の形態を以下のように具体的に実施した。
実施例１
感光体１０、帯電手段１２、現像装置１４、クリーニング手段４２等は「最大でＡ列３番サイズの原稿を複写できるデジタルのカラー画像形成装置（カラー原稿を複写する複写機能と、テキスト情報および／またはイメージ情報として与えられる画像情報を記録画像として形成する機能を有する）」を用いた。
【００５４】
中間転写ベルト１６として、酸化チタンを混入して体積抵抗を１０８〜１０１１Ωｃｍに調整した厚さ：７５μｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）をベース層とし、その上に体積抵抗：１０１３Ωｃｍ、厚さ：７５μｍのＰＶＤＦを中間層として接着し、その上に厚さ：１μｍの絶縁層を設けたものを用いた。中間転写ベルトとしての全体の体積抵抗は１０１２Ωｃｍである。中間転写ベルト１６のサイズは、幅：３６８ｍｍ、長さ：４４０ｍｍである。
【００５５】
感光体１０と中間転写ベルト１６との１次転写部の「ニップ幅」は１０ｍｍとし、除電ブラシ１６８と上記ニップ幅下流側端部までの間隔は７ｍｍである。
ローラ１６０はニッケル鍍金の金属ローラ、１次転写の転写電圧（ローラ１６０に印加される電圧）は、第１色可視像（イエロー可視像）に対し１．０ＫＶ、第２色可視像（マゼンタ可視像）に対し１．３〜１．４ＫＶ、第３色可視像（シアン可視像）に対し１．６〜１．８ＫＶ、第４色可視像（ブラック可視像）に対し１．９〜２．２ＫＶとした。
転写ベルト３０としては、幅：３７０ｍｍ、長さ：５００ｍｍ、厚さ：１００μｍのＰＶＤＦフィルムを用いた。体積抵抗は１０１３Ωｃｍである。
転写材Ｓとして、普通紙、画用紙（カレンダがけのない平滑性のないもの）、ＯＨＰシート、表面に凹凸をレリーフ状に形成した厚紙を用いた。
「転写材」が上記普通紙、画用紙、ＯＨＰシートであるときは、静電引力による２次転写が行われるように、制御手段２５における平滑性の閾値を設定した。これらの転写材に対して、ローラ２８に印加する転写バイアス電圧を、転写電流が１０〜２０μＡとなるように定電流制御して印加し、静電引力による２次転写を行い、定着を行った結果、何れの転写材に対しても極めて良好なカラー画像を形成することができた。しかし、転写材が上記「表面に凹凸をレリーフ状に形成した厚紙」である場合には、上記の条件で「静電引力による２次転写」を行った結果は、レリーフ状の凹凸に応じて見苦しい濃度むらが発生した。
上記厚紙は、厚さが略０．３ｍｍで、その表面には幅〜１．５ｍｍ程度の溝がランダムにレリーフ状に形成されており、転写されたカラー画像の濃度は溝の部分で低くなった。
【００５６】
そこで、上記「表面に凹凸をレリーフ状に形成した厚紙」に対して、ローラ１６４に可視像と同極性の転写バイアス電圧を印加し「静電斥力による２次転写」を行ったところ、上記普通紙等の場合と同様、良好なカラー画像を形成できた。即ち、可視像は「厚紙における凹部」にも十分に転写され、凹部における濃度不足もなかった。
【００５７】
また、中間転写ベルト１６の体積抵抗が高いので、２次転写を静電引力で行うか静電斥力により行うかに拘らず、２次転写に先だって転写前帯電手段２４による転写前帯電をおこなって、可視像の帯電むらを均一にした。
【００５８】
記録画像をＡ列３番サイズにした場合には、１次転写部でブラック可視像（第４色可視像）の後部の１次転写が行われているとき、カラー可視像の先端部は２次転写部へ到達するので、１次転写が行われている状態で２次転写を行ったが、１次転写部と２次転写部とが接地ローラ１６３，１６６等により電気的に分離されているため「１次転写と２次転写とが相互に作用しあう」ことはなかった。
画像形成は上記カラー画像の形成のみならず、単色画像の場合も上記と同様の結果を得た。
【００５９】
除電手段２０による中間転写ベルト１６の表面側の除電はＤＣを重畳させたＡＣコロナ放電による除電を行い、カラー画像１枚を形成する場合には、２次転写終了後、中間転写ベルト１６が１回転する間除電を行い、カラー画像をリピート画像形成するときは、２次転写終了後、次の画像が除電位置に到達するまでの間除電を行い、単色画像を１枚画像形成するときは、１次転写終了後少なくともベルト１周分を除電し、単色画像をリピート画像形成するときは、１次転写終了後、次の画像が除電位置に到達するまでの間除電をおこなった。
【００６０】
図２に示す実施の形態を以下の如く具体的に実施した。
実施例２
図１の実施の形態における中間転写ベルトを、図２の中間転写ベルト１７に代え、この中間転写ベルト１７と（導電性ゴムによる）ローラ２８Ａとで転写材Ｓを挾圧搬送しつつ２次転写を行うようにした。
中間転写ベルト１７は、酸化チタンを混入して体積抵抗を１０８〜１０１１Ωｃｍに調整した厚さ：７５μｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）をベース層とし、このベース層と同程度に体積抵抗を調整した厚さ：７５μｍのＰＶＤＦを中間層として接着し、その上に厚さ：１μｍの絶縁層を設けたものを用いた。中間転写ベルトとしての全体の体積抵抗は１０８ 〜１０１１Ωｃｍで、サイズは実施例１の中間転写ベルト１６と同じく、幅：３６８ｍｍ、長さ：４４０ｍｍである。
中間転写ベルト１７の体積抵抗が１０８〜１０１１Ωｃｍと「中間抵抗領域では低い値」なので、転写前帯電器による転写前帯電を省略した。
【００６１】
感光体１０と中間転写ベルト１７との１次転写部の「ニップ幅」は１０ｍｍ、除電ブラシ１７７と上記ニップ幅下流側端部までの間隔は６〜７ｍｍである。ローラ１７０はニッケル鍍金の金属ローラとし、１次転写の転写電圧（ローラ１６０に印加される電圧）は、第１色可視像（イエロー可視像）に対し１．２ＫＶ、第２色可視像（マゼンタ可視像）に対し１．３ＫＶ、第３色可視像（シアン可視像）に対し１．４ＫＶ、第４色可視像（ブラック可視像）に対し１．５ＫＶとした。転写材Ｓとして、普通紙、画用紙（カレンダがけのない平滑性のないもの）、ＯＨＰシート、表面に凹凸をレリーフ状に形成した前記厚紙を用いた。
「転写材」が上記普通紙、画用紙、ＯＨＰシートであるときは、静電引力による２次転写が行われるように、手動で２次転写を設定した。これらの転写材に対して、ローラ２８に印加する転写バイアス電圧を、転写電流が１０〜２０μＡとなるように定電流制御して印加して静電引力による２次転写を行い、定着を行った結果、何れの転写材に対しても極めて良好なカラー画像を形成することができた。しかし、転写材が上記「表面に凹凸をレリーフ状に形成した厚紙」である場合には、上記の条件で静電引力による２次転写を行った結果は、レリーフ状の凹凸に応じて見苦しい濃度むらが発生した。
【００６２】
そこで上記「表面に凹凸をレリーフ状に形成した厚紙」に対しては、手動により「ローラ１６４に可視像と同極性の転写電圧が印加される」用に２次転写を設定して、静電斥力による２次転写を行ったところ、上記普通紙等の場合と同様に良好なカラー画像を形成できた。可視像は厚紙における凹部にも十分に転写され、凹部における濃度不足もなかった。
【００６３】
記録画像がＡ列３番サイズのとき、第４色可視像の１次転写が行われている状態で２次転写を行ったが、１次転写部と２次転写部とが接地ローラ１７２，１７５等により電気的に分離されているため「１次転写と２次転写とが相互に作用しあう」ことはなかった。画像形成は上記カラー画像の形成のみならず、単色画像の形成、何れも同様の結果を得た。除電手段２０による中間転写ベルト１７の表面側の除電はＤＣを重畳させたＡＣコロナ放電による除電で、前記実施例１と同様におこなった。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な画像形成装置を実現できる。
この発明の画像形成装置は、像担持体上のトナーによる可視像に対し像担持体側から静電斥力を作用させて転写材へ静電転写するので、普通紙やＯＨＰシートのみならず、表面にレリーフ状に凹凸を有する厚紙等、広範な転写材にも良好な可視像転写を実現できる。
【００６５】
請求項１〜６記載の画像形成装置は、転写条件に応じて上記静電引力または静電斥力を選択的に作用させて像担持体上の可視像を転写材へ静電転写するので、転写条件に応じて、適正な転写が可能である。
【００６６】
また、請求項１１〜１８記載の画像形成装置は、中間転写媒体を介して可視像の転写を行い、中間転写媒体から最終画像担持体への２次転写を、静電斥力により、もしくは静電斥力または静電引力により適切且つ良好に行うことができる。
【００６７】
請求項１５，１６記載の画像形成装置は、中間転写媒体の１次転写部と２次転写部とが、２以上の接地手段により互いに電気的に分離しているので、１次転写と２次転写を時間的にオーバラップさせて行うことが可能であり、画像形成プロセスを高速化できる。
【００６８】
また請求項１８記載の画像形成装置は、１次転写された可視像の帯電むらを均一化するので、上記帯電むらの２次転写への影響を除去できる。
請求項１９記載の画像形成装置によれば、広範な種類の転写材に対して高画質のカラー画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】この発明の画像形成装置の実施の別形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１６      中間転写ベルト
１６４      静電斥力による転写のための静電斥力用電極手段としてのローラ
４０      平滑性検知手段
【図１】
0003592488.tif 000002
【図２】
0003592488.tif 000003