(57)【要約】【課題】  使用環境の変化または経時的な変動があっても、スジ条の異常画像の発生を抑制して高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体としての感光体ベルト１１と中間転写体としての中間転写ベルト４１との当接位置の近傍で中間転写ベルト４１の裏面側からトナーとは逆極性のバイアスを印加して感光体ベルト１１上のトナー像を中間転写ベルト４１に転写する一次転写手段４５を備えた画像形成装置において、この一次転写手段４５は、弾性ローラを備えており、この弾性ローラの抵抗値を中間転写ベルト４１の抵抗値の１／１００以下とした。また、弾性ローラを、中間転写ベルト４１の裏面の硬度よりも軟らかい導電性発泡ゴムで形成した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と中間転写体の当接位置近傍で前記中間転写体の裏面側からトナーとは逆極性のバイアスを印加して前記像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段を備えた画像形成装置において、前記一次転写手段は、弾性を有するローラを備えており、このローラの抵抗値は前記中間転写体の抵抗値の１／１００以下であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記弾性を有するローラは、前記中間転写体の裏面の硬度よりも軟らかい導電性発泡ゴムローラであることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体を支持する全てのローラの表面を、前記中間転写体の裏面の硬度よりも軟らかい材料で形成したことを特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置であって、特に、中間転写体を備えたカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、例えば転写体としての中間転写ベルトのベルト外周面を像担持体に接触させ、電荷付与手段である転写バイアス印加手段により形成される転写電界によって、像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルトのベルト外周面に１次転写させる１次転写手段と、前記中間転写ベルトの外周面に１次転写されたトナー像を、中間転写ベルト外周面に沿って搬入される転写材上に転写する２次転写手段とによって画像形成を行うものが知られている。このような画像形成装置において、中間転写ベルトとしては、例えば、体積抵抗率が１０８〜１０１１Ωｃｍの中抵抗のものが多く使用されている。このような中抵抗の中間転写ベルトは、通常、中間転写ベルトに残留した電荷を除電するためのベルト除電手段を必要としないので、コスト削減を図ることができる。
【０００３】
このような中間転写体または中間転写体を備えた画像形成装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、中間転写ベルトの除電を確実に行ってハーフトーン上横帯のない高品質画像を形成することを目的として、中間転写ベルトに対して接離可能に配置され、中間転写ベルトを除電するための除電部材として兼用される二次転写バイアスローラと、この二次転写バイアスローラを前記中間転写ベルトに対して接離させる接離機構と、画像形成動作時に帯電した中間転写ベルトの帯電電荷を除去するための除電バイアスを二次転写バイアスローラに印加する高電圧源とを備えた画像形成装置が開示されている。
また、特許文献２には、中間転写体上に逆極性のトナーが残留した場合でもクリーニングすることができる画像形成装置を提供することを目的として、クリーニング手段が、中間転写体の回転方向に間隔をおいて上流側に位置する第１のクリーニングローラと、下流側に位置する第２のクリーニングローラとを有する画像形成装置が開示されている。
【０００４】
更に、特許文献３には、転写ベルトに残留した電荷を効率よく除電することができ、転写ベルトのベルト内周面に対して複数のバイアスが印加されても各バイアス間の干渉を防止して、適正なバイアス制御を行うことができる画像形成装置を提供することを目的として、ベルト除電ローラと、１次転写バイアスローラとの間の、中間転写ベルトのベルト内周面に、接地手段を接触配置した画像形成装置が開示されている。
更にまた、特許文献４には、転写電界形成のための転写バイアスローラから表面方向及び厚み方向の方向成分を有する経路で電流が流される中間転写ベルトとして適したベルトであるか否かを評価する評価方法を提供することを目的として、画像形成装置に用いられる搬送部材の電気抵抗測定方法において、測定電極を搬送部材の電圧印加電極の接触面と反対側の面の、前記電圧印加電極の接触箇所に接触させて電気抵抗を測定する搬送部材の電気抵抗測定方法が開示されている。
【０００５】
更にまた、特許文献５には、中間転写ベルトに伸縮が生じることなく、且つ転写紙を、中間転写ベルトに密着させた状態で転写することができる画像形成装置を提供することを目的として、像担持体に形成されたトナー像を、中間転写体を介してシート状転写材に転写して画像形成を行う画像形成装置であって、複数の保持ローラに無端状ベルト部材が張り渡されて形成された中間転写体と、この中間転写体の前記保持ローラ間の張り渡し部分に、像担持体を当接させ、この像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する第１の転写手段と、前記中間転写体の張り渡し部分に対接配設された導電性のバイアスローラを備え、印加電界が前記中間転写体のトナー像に影響を及ぼさない位置で、前記中間転写体に対接されて導入されたシート状転写材に、前記バイアスローラ位置で、前記中間転写体のトナー像を転写する第２の転写手段とを有する画像形成装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０１９５４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７５４２号公報
【特許文献３】特開２００２―２７８３１３号公報
【特許文献４】特開平０５−２１６３５３号公報
【特許文献５】特開平０９−０２６７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記各従来技術には、使用環境の変化若しくは経時的変化によって中間転写体を支持する転写ローラの抵抗値が上昇することに起因して、または中間転写体を支持するローラによって中間転写ベルトが傷つけられることに起因して転写不良が発生することに関して何も記載されていない。
複数のローラに懸架された中間転写体としての中間転写ベルトにおいて、懸架するローラが金属をはじめとする表面硬度が硬いものである場合は、回転動作により中間転写体の裏面に傷がつき、それが進行すると表面にまでスジ、特に凹スジとなって現れることがあり、これにより、ハーフトーン画像またはベタ画像にスジ状の濃淡が発生するという不具合が生じる場合がある。
【０００８】
このような不具合を防止するために、弾性ローラを用いたとしても、この弾性ローラを一次転写手段としてバイアス印加して使用する場合(以下、一次転写バイアスローラという)、一次転写バイアスローラの抵抗値が中間転写体の抵抗値と同等または一桁低いくらいでは、環境によるそれぞれの抵抗変化や、長期に渡ってバイアス印加された結果ローラ抵抗値が上昇するなどの理由により、一次転写バイアスローラの抵抗値が中間転写体の抵抗値を超える場合がある。
そして、このような場合には、像担持体上のトナー像を中間転写体に転移させるための充分な電流が流れなくなり、転写不良が発生するという問題があり、特に、ローラの抵抗が上昇する低温低湿環境下で転写不良が多発し易くなる。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、使用環境の変化及び経時的変動が生じても画像転写時の転写不良を防止して高品質の画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明の画像形成装置は、像担持体と中間転写体の当接位置近傍で前記中間転写体の裏面側からトナーとは逆極性のバイアスを印加して前記像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段を備えた画像形成装置において、前記一次転写手段は、弾性を有するローラを備えており、このローラの抵抗値は前記中間転写体の抵抗値の１／１００以下であることを特徴とする。
この場合において、前記弾性ローラは、中間転写体の裏面硬度よりも軟らかい導電性発泡ゴムローラとすることができる。また、前記中間転写体を支持する全てのローラの表面を、前記中間転写体の裏面の硬度よりも軟らかい材料で形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、一次転写手段が弾性ローラを有し、この弾性ローラの電気的抵抗値を中間転写体の抵抗値の１／１００以下としたので、使用環境条件の変化または経時的変動があって前記弾性ローラの抵抗値が上昇したとしても、前記一次転写ローラの抵抗値が中間転写体の抵抗値を超えることが無いので、良好な画像転写によって高品質の画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置（以下、単にプリンタともいう）の概略構成を示す断面図である。図１において、このプリンタ１には、図中略中央の上部位置に設けられた支持ローラ１６と、この支持ローラ１６に対向してその下方位置に設けられた支持ローラ１４と、支持ローラ１６と１４とを結ぶ直線の高さ方向の略中央かつ図中右側に所定間隔だけ移動した位置に設けられた支持ローラ１５とが設けられており、この支持ローラ１４〜１６に潜像担持体としての感光体ベルト１１が掛け渡されている。
【００１３】
感光体ベルト１１の表面には有機感光層が形成されており、感光体ベルト１１は、図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動する。感光体ベルト１１の周りには、帯電器１３、光書き込みユニット２０、４組の現像装置３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト４１、感光体クリーニング装置１２等が配置されている。中間転写ベルト４１の下方には、給紙ユニット８０が設けられており、給紙ユニット８０は、記録紙を収納する給紙カセット８１と、給紙カセット８１から取り出された記録紙を搬送する搬送ローラ８２、８３等から構成されている。二次転写対向ローラ４６に対向して紙転写ローラ５０が設けられており、記録紙はこの紙転写ローラ５０と二次転写対向ローラ４６との間に搬送され、ここで、中間転写ベルト４１に担持されたトナー画像が記録紙に転写される。
トナー画像が転写された記録紙は後流の定着装置６０に搬送される。定着装置６０は、例えば定着ベルト６１と加圧ローラ６２とから主として構成されている。
【００１４】
プリンタ１には、感光体ベルト１１に常時当接し、この感光体ベルト１１上の残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置１２、及び画像形成動作中には中間転写ベルト４１表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙上に転写された後に中間転写ベルト４１表面に当接されて中間転写ベルト４１上の残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置４２が設けられている。
【００１５】
次に、本実施形態の特徴的部分について詳しく説明する。
図２は、本実施形態における中間転写ユニット４０の概略構成を示す断面図である。中間転写体としての中間転写ベルト４１は、駆動ローラ４４、クリーニング対向ローラ４７、一次転写バイアスローラ４５、二次転写対向ローラ４６及びテンションローラ４８の５本のローラに懸架されており、図２中の矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト４１は、例えば複数の層を有するフッ素系樹脂材料からなり、前記５本のローラは、例えば以下のように構成されている。
【００１６】
即ち、駆動ローラ４４は、例えば外径３０φで、ＥＰゴム等の比較的摩擦係数の高い材料で構成されている。クリーニング対向ローラ４７、二次転写対向ローラ４６及びテンションローラ４８はそれぞれアルミニウム材からなる芯金の表面に樹脂系材料からなる薄いコーティング層を形成したものであり、その外径は、例えばそれぞれ３０φ、２４φ、２０φである。一次転写バイアスローラ４５は、例えば外径１２φで、カーボン分散により導電性を付与された発泡ＥＰＤＭで構成されている。
【００１７】
感光体ベルト１１は、一次転写バイアスローラ４５直前の上流位置で、テンションを付与されて中間転写ベルト４１に当接しているので、一次転写バイアスローラ４５の表面硬度及び表面粗さが中間転写ベルト４１裏面のスジに大きく影響するが、本実施形態では一次転写バイアスローラ４５は、中間転写ベルト４１裏面の硬度より軟らかい発泡ＥＰＤＭ（導電性発泡ゴムローラ）で構成されているので、中間転写ベルト４１の裏面を傷つけることはない。また、一次転写バイアスローラ４５は、定電流制御された高圧電源によりバイアスを付与して、感光体ベルト１１上のトナー像を中間転写ベルト４１に転写させる。一次転写バイアスローラ４５の抵抗は、例えば１０５Ωであり、中間転写ベルト４１の抵抗である、例えば１０８Ωの１／１００以下である。このように、抵抗値が２桁も違えば、経時変化等があっても、一次転写バイアスローラ４５の抵抗値が中間転写ベルト４１の抵抗値を超えることはない。従って、これによってトナーを転移させるのに充分な電流が確保され、良好な転写性によって高品質の画像を形成することができる。
【００１８】
以下、このような構成の本実施形態に係るプリンタの動作を説明する。先ず、帯電器１３に高電圧を印加して、感光体ベルト１１表面を一様に帯電させる（図１参照）。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報として、例えば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号を光書き込み信号に変換して光書き込みユニット２０に送る。光書き込みユニット２０は、送られてきた光書き込み信号に基づいて、光源としてのレーザ光を制御し、ポリゴンミラー、ｆ／θレンズ及び反射ミラーを介して、Ｂｌａｃｋ（Ｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１上に静電潜像を形成する。
【００１９】
感光体ベルト１１上の静電潜像は、色トナーをそれぞれ有する各現像装置３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１１上に、各色ごとにトナー像が形成される。感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１との接触部において、一次転写バイアスローラ４５にトナーと逆極性の電荷を印加して、感光体ベルト１１上のトナー像を中間転写ベルト４１上に転写する（図２参照）。
【００２０】
このトナー像の形成及び転写動作を各トナー色に対応して４回繰り返すことにより、中間転写ベルト４１上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト４１上のカラートナー像は、給紙カセット８１から搬送ローラ対８２ｂ、８２ｃ、８３によって送られてきた記録材としての転写紙上に、二次転写部材としての紙転写ローラ５０によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、後流の定着装置６０に搬入され、ヒータ部を有する定着ベルト６１と、加圧ローラ６２との間でトナー像が記録紙上に溶融、定着される。
【００２１】
本実施形形態によれば、一次転写手段としての一次転写バイアスローラ４５を、弾性ローラを有するものとし、その抵抗値を中間転ベルト４１の抵抗値の１／１００以下としたことによって、使用環境の変化または経時的変動があっても一次転写バイアスローラ４５の抵抗値が中間転写ベルト４１の抵抗値を超えることはないので、良好な画像転写によって高品質の画像を形成することができる。
また、一次転写バイアスローラ４５を中間転写ベルトの裏面の硬度よりも軟らかい導電性発砲ゴムローラとしたことにより、一次転写バイアスローラが回転動作を行っても中間転写ベルト４１の裏面に傷がつくことはない。従って、ハーフトーン画像またはベタ画像形成時におけるスジ状の異常画像の発生を抑制して高品質画像を形成することができる。
本実施形態において、駆動ローラ４４、二次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７及びテンションローラ４８の表面を、それぞれ中間転写ベルト４１の裏面である内側面よりも柔らかい材料で構成することが好ましい。これによって、中間転写ベルト４１の内側面に傷がつくことをより確実に回避して、良好な転写性及び高品質画像を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】中間転写体ユニットの概略構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：プリンタ
１１：感光体ベルト
１２：感光体クリーニング装置
１３：帯電器
１４：支持ローラ
１５：支持ローラ
１６：支持ローラ
２０：光書き込みユニット
３１：現像装置
４０：中間転写ユニット
４１：中間転写ベルト
４２：中間転写体クリーニング装置
４４：駆動ローラ
４５：一次転写バイアスローラ
４６：二次転写対向ローラ
４７：クリーニング対向ローラ
４８：テンションローラ
５０：紙転写ローラ
６０：定着装置
６１：定着ベルト
６２：加圧ローラ
８０：給紙ユニット
８１：給紙カセット
８２ｂ、８２ｃ：搬送ローラ対
８３：搬送ローラ対
【図１】
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【図２】
2006337640.tif 000004