(57)【要約】【課題】像担持体上のトナー画像を転写媒体（中間転写体）に転写する工程を複数回繰り返して重ね合わせ画像を形成する転写方法及びそれを用いた画像形成方法（装置）において、転写によるトナー散り発生を防止しつつ、逆転写による画像劣化を防止し、良好な画像が得られるようにする。【解決手段】本発明では、像担持体１から転写媒体（中間転写体）４にトナー画像を転写する際に、像担持体１の表面電位を除電手段７で除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体１と転写媒体４の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体４に移動しないように表面電位制御手段（カウンタバイアスローラＲ１とバイアス電源４１）で転写媒体４の表面電位を制御する。これにより、トナー散りによる画像乱れを発生させることなく、像担持体を除電し、逆転写の発生を防止することができ、良好な画像が得られる。【選択図】　　　　　　　図１
2004117389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に荷電着色粒子（以下、トナーと言う）により形成された画像を転写媒体に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナー画像を重ね合わせる転写方法において、
前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴とする転写方法。
【請求項２】
複数の像担持体上に荷電着色粒子（以下、トナーと言う）により形成された画像を同一の転写媒体に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナー画像を重ね合わせる転写方法において、
前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴とする転写方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の転写方法において、
前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、一つまたは複数の像担持体上にトナーにより形成された画像を中間転写体に転写するという工程を繰返して、前記中間転写体上に複数色のトナー画像を重ね合わせた後、その中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写することを特徴とする転写方法。
【請求項４】
像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を荷電着色粒子（以下、トナーと言う）により現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を転写媒体に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成方法において、
前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
複数の像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を荷電着色粒子（以下、トナーと言う）により現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を同一の転写媒体に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成方法において、
前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の画像形成方法において、
前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、一つまたは複数の像担持体上にトナーにより形成された画像を中間転写体に転写するという工程を繰返して、前記中間転写体上に複数色のトナーを重ね合わせた画像を形成した後、その中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写し、定着して最終画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項４，５または６記載の画像形成方法において、
前記像担持体の表面電位を、光照射により除電することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成方法において、
光照射により除電する手段は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、キセノンランプなどの光照射デバイスであり、あらかじめ光照射デバイスに流れる電流または印加電圧と、発光（露光）光量の関係を把握しておくことで、発光光量を調整して除電電荷量を制御することで、感光体表面電位を任意の値に制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項４，５または６記載の画像形成方法において、
前記像担持体の表面電位を、イオン発生手段によって発生したイオンを供給することで除電することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成方法において、
前記イオン発生手段は、コロトロン、スコロトロンなどのイオン発生装置であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記除電工程の位置は、前記像担持体上に現像手段によってトナー画像を形成する工程の後であり、転写工程の前であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項４〜１１のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
トナー画像を担持した像担持体と転写媒体である中間転写体の接触領域上流において該像担持体上のトナーが中間転写体に移動しないように制御された中間転写体の表面電位は、前記像担持体上のトナー電位と同極性であり、且つ絶対値がトナー電位以上であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成方法において、
前記像担持体と中間転写体の接触領域上流における中間転写体表面電位制御方法は、該中間転写体の背面に接触して設けられた導電性部材に電圧を印加して行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像形成方法において、
前記導電性部材はローラ形状であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の画像形成方法において、
前記導電性部材は板状であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の画像形成方法において、
前記導電性部材はブラシ形状であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１７】
請求項１２記載の画像形成方法において、
前記像担持体と中間転写体の接触領域上流における中間転写体表面電位制御方法は、接触領域上流において中間転写体表面を帯電して行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の画像形成方法において、
前記中間転写体表面の帯電方式は、スコロトロン方式であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の画像形成方法において、
前記中間転写体表面の帯電方式は、該中間転写体と等速に回転する接触導電性部材に電圧を印加する方式であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の画像形成方法において、
前記中間転写体表面の帯電方式は、非接触導電性部材に電圧を印加する方式であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２１】
請求項４〜２０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記像担持体に形成される画像の情報に応じて、該像担持体の除電量を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２２】
請求項４〜２０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記像担持体に形成される画像の情報に応じて、該像担持体と転写媒体である中間転写体の接触領域上流における中間転写体表面電位を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２３】
請求項４〜２０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記像担持体に形成される画像の情報に応じて、転写媒体である中間転写体に印加される転写バイアス電圧を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２４】
請求項４〜２３のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記像担持体の表面電位の除電と、転写媒体である中間転写体の表面電位の制御は、像担持体から中間転写体にトナー画像を重ねて転写する際の二色目以降に実施することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２５】
請求項４〜２４のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
現像時に使用するトナーは、円形度が０．９４以上であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２６】
静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像を荷電着色粒子（以下、トナーと言う）で現像して像担持体上にトナー画像を形成するための現像手段と、該像担持体上のトナー画像を転写媒体上に転写するための転写手段を備え、前記像担持体上にトナー画像を形成し、該トナー画像を転写媒体に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成装置において、
前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電する手段と、像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御する手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】
請求項２６記載の画像形成装置において、
請求項１または３記載の転写方法、あるいは、請求項４，６〜２５のいずれか一つに記載の画像形成方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２８】
請求項２６または２７記載の画像形成装置において、
前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、該中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写する２次転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー画像を定着する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２９】
静電潜像を担持するための複数の像担持体と、それぞれの像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、それぞれの像担持体上の静電潜像をトナーで現像して像担持体上にトナー画像を形成するための現像手段と、それぞれの像担持体上のトナー画像を同一の転写媒体上に転写するための転写手段とを備え、それぞれの像担持体上にトナー画像を形成し、各トナー画像を同一の転写媒体に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成装置において、
前記トナー画像をそれぞれの像担持体から転写媒体に転写する際に、それぞれの像担持体の表面電位を除電する手段と、それぞれの像担持体と転写媒体の接触領域の上流において像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御する手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の画像形成装置において、
請求項２または３記載の転写方法、あるいは、請求項５〜２５のいずれか一つに記載の画像形成方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３１】
請求項２９または３０記載の画像形成装置において、
前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、該中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写する２次転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー画像を定着する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３２】
請求項２９，３０または３１記載の画像形成装置において、
それぞれの像担持体の転写部において転写せずに像担持体上に残留したトナーをクリーニングし回収するクリーニング手段と、それぞれのクリーニング手段で回収されたトナーを再びそれぞれの現像手段に戻して用いるトナーリサイクル手段を有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、プリンター、プロッター、ファクシミリ、印刷装置等に応用可能な、静電記録方式や電子写真方式の如き作像プロセスを利用した画像形成方法および画像形成装置に関し、特に、像担持体上のトナー画像を転写媒体上に多重転写する転写方法、およびその転写方法によりトナー画像を転写媒体上に多重転写することにより多色画像として得るようにした画像形成方法、およびその画像形成方法を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年はオフィスでも大量のカラー文書が取り扱われるようになり、以前にも増して高速のフルカラープリンター、フルカラー複写機が望まれている。一般に近年普及し始めたカラーレーザプリンターは、潜像担持体である一つの感光体に対して例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の現像剤を収納した複数の現像器が接触可能に配置され、感光体一回転毎に各々の色のトナー像を作成し、その像を感光体から中間転写体、もしくは転写ドラムなどに保持された紙に順次転写していき、カラートナー像を作成する、いわゆる１ドラム方式が主流である。
その中にも前述の中間転写体上で複数色のトナー像を重ね合わせ、その後、紙に一括転写する中間転写方式と、転写ドラムなどに保持された紙に順次転写していきカラートナー像を作成する直接転写方式とがある。直接転写方式は構造が簡単で低コストだが、紙に複数回転写する場合に、紙の抵抗や含水分によって条件が異なるため、安定した作像が難しい。これに対して中間転写方式では、画像の紙への転写は一回で済むので、画質の安定性、紙種対応性が良いなどの特徴がある。
【０００３】
しかし、いずれの機械も４色を使用したカラー像を得るためには感光体が４回回転せねばならず、生産性が上がらなかった。そこで、高速化に対応するために、感光体を色の数だけ増やし（通常３本か４本）、それに対応してそれぞれの現像器を配置し、紙が感光体に連続して接触し、カラー画像を得られる、いわゆるタンデム方式又はインライン方式の機械も上市されており、特許としても例えば下記の［特許文献１］には、カラー画像出力の高速化のために感光体を複数個積載して、転写材をベルト状の搬送手段で搬送しながら、順次トナー画像を多重転写する画像形成装置の提案がなされている。
この場合、１ドラム方式と感光体の外周速度が等速であれば、４倍以上の速度で印刷することが可能である。しかしながら、上述のように感光体から紙に直接転写を行う直接転写方式の場合は、紙転写の際の不安定性や、紙搬送の際の位置合わせの問題なども多い。そこで、タンデム方式で且つ中間転写体を使用する、いわゆるタンデム中間転写方式が下記の［特許文献２］などを初めとして多数提案されている。
【０００４】
最近の機種では、前述の通り，レイアウトの容易さ、転写の安定性、紙種対応性の観点から、中間転写体、特に中間転写ベルトを使用した１ドラム方式もしくはタンデム方式のカラー機が主流となりつつある。しかし、このようなトナー画像を中間転写体上で多重転写するようなカラー画像形成方法（装置）の場合には、次のような問題も指摘されている。
例えば、像担持体としての感光体、帯電手段としての一次帯電器、潜像形成手段としての画像露光器、現像手段としての現像器及び転写手段を有する画像形成ユニットをシアントナー用、マゼンタトナー用、イエロートナー用及びブラックトナー用として４つ用い、中間転写体上に各色トナー用の画像形成ユニットの転写手段によって順次トナー画像を多重転写するフルカラー画像形成装置においては、２色目以降の多重転写時に既に中間転写体上に転写されているトナーが、感光体に転写して戻るという、いわゆる逆転写が生じることがある。
【０００５】
上述したような逆転写が発生すると、感光体ドラムクリーナからの廃トナーを現像器にて再利用した場合、現像器内でのトナー混色という問題が発生してしまう。この現像器内での混色は、多色画像形成においては大きな問題点となるものである。また、逆転写が生じるということは中間転写体上のトナー像が乱されるということであり、画質の劣化を引き起こす。
そこで、下記の［特許文献３］においては、同様の課題を解決するために、潜像坦持体の水に対する接触角が８５度以上にすることによる、逆転写の軽減が提案されているが、十分に問題は解決されていない。
【０００６】
本発明者らによるこれまでの検討の結果、いわゆるネガポジプロセスにおいては、感光体から中間転写体への転写工程において、逆転写は主に感光体上の非画像部に対して、中間転写体上のトナーが戻ることが判明している。
本発明者らの実験条件においては、感光体の非画像部の帯電電位が−５５０Ｖであるのに対して、トナーが現像された画像部においては、約−１５０Ｖと４００Ｖの電位差が生じている。また、トナー像を中間転写体上へ転写するための転写バイアスによって中間転写体表面は約＋５００Ｖ程度になっている。このとき、転写ニップ近傍では画像部と中間転写体表面の電位差は６５０Ｖ程度であるのに対して、非画像部と中間転写体表面の電位差は約１０５０Ｖと大きくなっており、転写ニップの前後もしくはニップ中において非画像部と中間転写体表面との間で放電やトナーへの電荷注入などが起こりやすくなっていることが確認されている。これら放電や電荷注入が逆転写の原因と考えられており、逆転写はこれら中間転写体と感光体表面との電位差の寄与が大きいことが判明している。
【０００７】
下記の［特許文献４］では、転写ニップ前に感光体表面を除電することにより画像部と非画像部の電位差を減らし、非画像への逆転写を減らすことが提案されている。ここで、光照射による転写前除電（感光体電位除電）での画像への影響（トナー散り）について本発明者らが実験した結果を図２３に示す。図２３（ａ）は中間転写体へのトナー像の転写前に感光体表面を除電しない場合の画像、図２３（ｂ）は中間転写体へのトナー像の転写前に感光体表面を光照射により除電した場合の画像である。
図２３に示すように、転写前除電により画像の鮮明度に影響が現れるのは、中間転写体へのトナー像の転写前に光照射により感光体表面を除電し、画像と非画像部の電位差を解消すると、トナー像は同極性の荷電粒子の集まりであるため、トナー同士が静電気的に反発しあい、中間転写体へ転写する前にトナーが飛び散る、いわゆるトナー散りを生じてしまうためと考えられる。通常は感光体上の画像部に対する非画像部の電位の高さでトナー粒子は散らないように抑えられているのだが、除電されるとその抑止力が低下するのである。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５３−７４０３７号公報
（対応米国特許第４，１６２，８４３号明細書）
【特許文献２】
実開昭５９−１９２１５９号公報
【特許文献３】
特開平９−１４６３３４号公報
【特許文献４】
特開平５−１６５３８３号公報
【特許文献５】
特開平８−３０１１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは前述の従来技術を踏まえて、転写チリを防止しつつ且つ逆転写も防止する技術として、感光体と中間転写体が接触している領域において感光体に光を照射し、感光体を除電する方式を創案した。この方式は転写チリを抑えつつ逆転写も防止できる画期的な方式である。しかしながら、この方式では、中間転写体に光透過性の材料を使用する必要があるなど、材料に対する制約が大きく、実施が困難な側面がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、転写によるトナー散り発生を防止しつつ、逆転写による画像劣化を防止することのできる新規な転写方法、およびその転写方法を用いて逆転写の発生を防止し、良好な画像を形成することができる画像形成方法、およびその画像形成方法を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、像担持体上に荷電着色粒子（トナー）により形成された画像を転写媒体に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナー画像を重ね合わせる転写方法において、前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴としている。
請求項２に係る発明は、複数の像担持体上に荷電着色粒子（トナー）により形成された画像を同一の転写媒体に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナー画像を重ね合わせる転写方法において、前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴としている。
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の転写方法において、前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、一つまたは複数の像担持体上にトナーにより形成された画像を中間転写体に転写するという工程を繰返して、前記中間転写体上に複数色のトナー画像を重ね合わせた後、その中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に係る発明は、像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を荷電着色粒子（トナー）により現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を転写媒体に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成方法において、前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に係る発明は、複数の像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を荷電着色粒子（トナー）により現像してトナー画像を形成し、該トナー画像を同一の転写媒体に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成方法において、前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項４または５記載の画像形成方法において、前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、一つまたは複数の像担持体上にトナーにより形成された画像を中間転写体に転写するという工程を繰返して、前記中間転写体上に複数色のトナーを重ね合わせた画像を形成した後、その中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写し、定着して最終画像を形成することを特徴としている。
請求項７に係る発明は、請求項４，５または６記載の画像形成方法において、前記像担持体の表面電位を、光照射により除電することを特徴としている。
請求項８に係る発明は、請求項７記載の画像形成方法において、光照射により除電する手段は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、キセノンランプなどの光照射デバイスであり、あらかじめ光照射デバイスに流れる電流または印加電圧と、発光（露光）光量の関係を把握しておくことで、発光光量を調整して除電電荷量を制御することで、感光体表面電位を任意の値に制御することを特徴としている。
請求項９に係る発明は、請求項４，５または６記載の画像形成方法において、前記像担持体の表面電位を、イオン発生手段によって発生したイオンを供給することで除電することを特徴としている。
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の画像形成方法において、前記イオン発生手段は、コロトロン、スコロトロンなどのイオン発生装置であることを特徴としている。
請求項１１に係る発明は、請求項４〜１０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、前記除電工程の位置は、前記像担持体上に現像手段によってトナー画像を形成する工程の後であり、転写工程の前であることを特徴としている。
【００１５】
請求項１２に係る発明は、請求項４〜１１のいずれか一つに記載の画像形成方法において、トナー画像を担持した像担持体と転写媒体である中間転写体の接触領域上流において該像担持体上のトナーが中間転写体に移動しないように制御された中間転写体の表面電位は、前記像担持体上のトナー電位と同極性であり、且つ絶対値がトナー電位以上であることを特徴としている。
請求項１３に係る発明は、請求項１２記載の画像形成方法において、前記像担持体と中間転写体の接触領域上流における中間転写体表面電位制御方法は、該中間転写体の背面に接触して設けられた導電性部材に電圧を印加して行うことを特徴としている。
請求項１４に係る発明は、請求項１３記載の画像形成方法において、前記導電性部材はローラ形状であることを特徴としている。
請求項１５に係る発明は、請求項１３記載の画像形成方法において、前記導電性部材は板状であることを特徴としている。
請求項１６に係る発明は、請求項１３記載の画像形成方法において、前記導電性部材はブラシ形状であることを特徴としている。
【００１６】
請求項１７に係る発明は、請求項１２記載の画像形成方法において、前記像担持体と中間転写体の接触領域上流における中間転写体表面電位制御方法は、接触領域上流において中間転写体表面を帯電して行うことを特徴としている。
請求項１８に係る発明は、請求項１７記載の画像形成方法において、前記中間転写体表面の帯電方式は、スコロトロン方式であることを特徴としている。
請求項１９に係る発明は、請求項１７記載の画像形成方法において、前記中間転写体表面の帯電方式は、該中間転写体と等速に回転する接触導電性部材に電圧を印加する方式であることを特徴としている。
請求項２０に係る発明は、請求項１７記載の画像形成方法において、前記中間転写体表面の帯電方式は、非接触導電性部材に電圧を印加する方式であることを特徴としている。
【００１７】
請求項２１に係る発明は、請求項４〜２０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、前記像担持体に形成される画像の情報に応じて、該像担持体の除電量を制御することを特徴としている。
請求項２２に係る発明は、請求項４〜２０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、前記像担持体に形成される画像の情報に応じて、該像担持体と転写媒体である中間転写体の接触領域上流における中間転写体表面電位を制御することを特徴としている。
請求項２３に係る発明は、請求項４〜２０のいずれか一つに記載の画像形成方法において、前記像担持体に形成される画像の情報に応じて、転写媒体である中間転写体に印加される転写バイアス電圧を制御することを特徴としている。
請求項２４に係る発明は、請求項４〜２３のいずれか一つに記載の画像形成方法において、前記像担持体の表面電位の除電と、転写媒体である中間転写体の表面電位の制御は、像担持体から中間転写体にトナー画像を重ねて転写する際の二色目以降に実施することを特徴としている。
請求項２５に係る発明は、請求項４〜２４のいずれか一つに記載の画像形成方法において、現像時に使用するトナーは、円形度が０．９４以上であることを特徴としている。
【００１８】
請求項２６に係る発明は、静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像を荷電着色粒子（以下、トナーと言う）で現像して像担持体上にトナー画像を形成するための現像手段と、該像担持体上のトナー画像を転写媒体上に転写するための転写手段を備え、前記像担持体上にトナー画像を形成し、該トナー画像を転写媒体に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成装置において、前記トナー画像を像担持体から転写媒体に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電する手段と、像担持体と転写媒体の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御する手段とを有することを特徴としている。請求項２７に係る発明は、請求項２６記載の画像形成装置において、請求項１または３記載の転写方法、あるいは、請求項４，６〜２５のいずれか一つに記載の画像形成方法を用いたことを特徴としている。
請求項２８に係る発明は、請求項２６または２７記載の画像形成装置において、前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、該中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写する２次転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー画像を定着する手段を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項２９に係る発明は、静電潜像を担持するための複数の像担持体と、それぞれの像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、それぞれの像担持体上の静電潜像をトナーで現像して像担持体上にトナー画像を形成するための現像手段と、それぞれの像担持体上のトナー画像を同一の転写媒体上に転写するための転写手段とを備え、それぞれの像担持体上にトナー画像を形成し、各トナー画像を同一の転写媒体に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成装置において、前記トナー画像をそれぞれの像担持体から転写媒体に転写する際に、それぞれの像担持体の表面電位を除電する手段と、それぞれの像担持体と転写媒体の接触領域の上流において像担持体上のトナーが転写媒体に移動しないように該転写媒体の表面電位を制御する手段とを有することを特徴としている。
請求項３０に係る発明は、請求項２９記載の画像形成装置において、請求項２または３記載の転写方法、あるいは、請求項５〜２５のいずれか一つに記載の画像形成方法を用いたことを特徴としている。
請求項３１に係る発明は、請求項２９または３０記載の画像形成装置において、前記転写媒体はベルト状あるいはドラム状の中間転写体であり、該中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写する２次転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー画像を定着する手段を有することを特徴としている。
請求項３２に係る発明は、請求項２９，３０または３１記載の画像形成装置において、それぞれの像担持体の転写部において転写せずに像担持体上に残留したトナーをクリーニングし回収するクリーニング手段と、それぞれのクリーニング手段で回収されたトナーを再びそれぞれの現像手段に戻して用いるトナーリサイクル手段を有することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作および作用を図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、例えば図１に示すように、静電潜像を担持するための像担持体１と、該像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段（書込手段）Ｌと、該像担持体上の静電潜像を荷電着色粒子（トナー）で現像して像担持体上にトナー画像を形成するための現像手段１１（３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃ）と、該像担持体上のトナー画像を転写媒体４上に転写するための転写手段Ｒ２，４２を備え、前記像担持体１上にトナー画像を形成し、該トナー画像を転写媒体４に転写するという工程を複数回繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成装置や、あるいは図２０〜２３に示すように、静電潜像を担持するための複数の像担持体１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと、それぞれの像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段（画像書込部）１３と、それぞれの像担持体上の静電潜像をトナーで現像して像担持体上にトナー画像を形成するための現像手段３と、それぞれの像担持体上のトナー画像を同一の転写媒体４上に転写するための転写手段９とを備え、それぞれの像担持体上にトナー画像を形成し、各トナー画像を同一の転写媒体４に転写するという工程を繰返して、前記転写媒体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する画像形成装置に関するものであり、特に、転写媒体として中間転写体を用い、一つあるいは複数の像担持体から中間転写体４にトナー画像を転写する工程を繰返して中間転写体上に複数色のトナーを重ね合わた画像を形成する際に、転写によるトナー散り発生を防止しつつ、逆転写による画像劣化を防止することのできる新規な転写方法、およびその転写方法を用いて逆転写の発生を防止し、良好な画像を形成することができる画像形成方法を提供するものである。以下、本発明に係る転写方法及び画像形成方法について説明する。尚、画像形成装置の具体的な構成については後述する。
【００２１】
本発明者らは、像担持体（例えば光導電性の感光体）上に荷電着色粒子であるトナーにより画像を形成し、このトナー画像を転写媒体（例えば中間転写体）に転写する際に、いわゆる転写チリが転写ニップの上流入り口部付近で主に発生しており、その主要な原因は感光体と中間転写体が接触する前にトナーが感光体上から中間転写体上へ移動してしまう現象（プレ転写現象と呼ぶ）が発生し、このプレ転写時にトナーが拡散してしまい生じることであると発見した。このプレ転写によるトナーの移動の駆動力は、トナーが負側に帯電し、感光体表面も負側に帯電している際に、感光体の表面電位に対して中間転写体の表面電位が絶対値で正側の関係にあるときに働く、トナーを中間転写体表面側に引き寄せる静電気力である。通常、転写ニップで正常にトナーを転写させるために、中間転写体には感光体に対して正のバイアス電圧が印加されており、このバイアス電圧が転写ニップ入り口部においても中間転写体表面に作用した際に、転写チリは強く発生する。このため、本発明者らは、中間転写体を例えばベルト形状にして、感光体に対して二本のローラで懸架するように構成し、ニップ入り口側の懸架ローラには負バイアスを、出口側の懸架ローラにはトナーを転写させるための正バイアスを印加し、ニップ入り口部のトナーの移動する電界の向きを中間転写体側ではなく、感光体側に向けるように入り口部の電界を設計することで転写チリを防止する方式を提案しており、この方式をカウンタバイアス転写方式と呼んでいる。本発明者らは、この技術を用いると転写チリの主な発生要因である転写ニップ入り口部でのプレ転写を防止することができるため、感光体表面電位を除電したとしても転写チリが発生しないことを見出した。
そこで、本発明者らは、感光体表面電位を転写前に除電し、逆転写を防止しつつ、カウンタバイアス転写法によって転写チリを防止する転写方法（請求項１〜３）、およびその転写方法を用いた画像形成方法（請求項４〜６）を創案したのである。
【００２２】
図２に「感光体上の画像部と非画像部の表面電位差と、トナーの逆転写量」の関係を示す。横軸には、感光体と中間転写体とが密着している転写ニップ部における画像部と非画像部の表面電位差（絶対値）、縦軸に感光体への逆転写トナー量を示す。
図２によると、より感光体表面電位差の絶対値を低く抑えた場合の方が逆転写を抑えることができることがわかる。この実験の結果から，感光体の画像部と非画像部の表面電位差を望ましくは２００Ｖ以下に抑えることで、逆転写を防止して画像が乱れることのない良好が画像を得ることができることが分かる。
ただし、あまりに非画像部電位だけを除電すると、今度は感光体上でトナー像を保持している電界が解消してしまい、転写行程に入る前にトナー散りが発生してしまう。
【００２３】
ここで、図３は感光体上の画像部と非画像部の電位差とトナー散りの関係を示す図であり、図３（ａ）は画像部と非画像部の電位差が大きい場合、（ｂ）は画像部と非画像部の電位差が小さい場合を示している。図３（ａ）のように、画像部と非画像部の電位差が大きい場合には、電界が障壁を作って画像部のトナーを拘束するため、トナー散りは発生しないが、転写前除電により非画像部電位が除電され、図３（ｂ）に示すように、非画像部電位が画像部電位よりも下がると、画像部のトナー同士が反発しあって非画像部に飛散しトナー散りを発生する。
したがって、静電的に感光体上のトナー散りが発生しないように、画像部電位と非画像部電位はほぼ等しいか、絶対値を比較した場合に非画像部電位の方が大きいことが望ましい。
尚、図３の実験の際の画像部の感光体表面電位はほぼ−１５０Ｖであり、感光体の非画像部電位を、光除電を行うことによって変化させた場合の実験結果である。
【００２４】
感光体の表面電位を除電するには、光を照射することによる光除電が最も有効であり、しかも省スペースであり簡便な手段である（請求項７）。
ここで、図４は感光体の表面電位を転写前に光除電する場合の一例を示している。図４において、符号１はドラム状の感光体を示し、矢印で示す回転方向順に、帯電ローラ２、イレースランプ１７、現像器３、除電手段７、中間転写体４、クリーニング装置（図示省略）、除電器６等が配置されている。帯電ローラ２と現像器３との間の感光体上には図示省略の露光手段から出射される書き込み光Ｌが照射されるようになっている。また、感光体１と中間転写体４とが接している領域を転写ニップ部という。現像器３から転写ニップ部に至る間には、感光体表面に対向して、転写前除電手段７が配設されている。
画像形成プロセスの概要は、帯電ローラ２により感光体１の表面を一様に帯電後、書き込み光Ｌにより静電潜像を形成する。この静電潜像を現像器３においてトナーにより現像してトナー画像を形成し、このトナー画像を中間転写体４上に転写するが、ここでは、転写前に感光体表面の光除電を行う。
【００２５】
転写前に感光体表面の光除電を行う除電手段７としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）、キセノンランプなどの光照射デバイスがある。そして、あらかじめＬＥＤやＬＤに流れる電流や印加電圧と、発光（露光）光量の関係を把握しておくことで、発光光量を調整して除電電荷量を制御することで、感光体表面電位を任意の値に制御可能である（請求項８）。基本的には図２に示したように感光体表面の画像部と非画像部の電位差は低ければ低いほど逆転写が生じにくいが、あまりに光量を上げて感光体に照射すると、光疲労により感光体を痛め、寿命を著しく縮める恐れがある。このため、光除電の光量は適切な範囲に設定する必要がある。
【００２６】
また、使用する感光体によっては光疲労を起こしやすい物もあり、書込露光以外の光照射は極力避けたい場合もある。そのような場合には感光体上の表面電位の高い部分にイオン発生装置によって発生したイオンを照射して除電する方式もある（請求項９）。
ここで、図５は感光体の表面電位を転写前に除電する手段として、イオン照射して除電する場合の一例を示している。
例えば図５では、転写前除電手段として、現像器３から転写ニップ部に至る間の感光体表面に対向して、コロトロンなどのイオン発生装置７０を配置し、このイオン発生装置７０にＡＣバイアスなどを印加して正負のイオンを作り出し、非画像部に正イオンを供給することで除電することを可能としている。この方式の場合、トナーの付着している画像部に対して非画像部の電位が高いため、発生したイオンは選択的に非画像部に吸着され、除電される。また、スコロトロンなどを使用して、トナーの付着した画像部電位と同極性で、且つ絶対値を少し高めにグリッド電位を設定し、トナーと極性の反対のイオンを発生させれば、非画像部の除電が可能である（請求項１０）。
【００２７】
これらの感光体上での除電工程は、感光体上の静電潜像を現像手段のトナーで現像する現像工程の後で、かつ感光体上のトナー像を中間転写体に転写する転写工程の前に行うことが望ましい。また、非画像部電位が低ければ逆転写が発生しづらいのだが、現像工程では画像部と非画像部の電位コントラストが大きい方が地汚れなど無く良好に現像できる。よって、現像工程の後で除電を行うことで、良好な現像と、逆転写防止を両立することができるようになる（請求項１１）。
【００２８】
次に図６，７，８は転写ニップ入口部で発生するプレ転写による転写チリを抑えるための方式を説明するための図であり、図６は従来の転写ニップ入り口付近の電界の向きを示す図、図７は本発明のカウンタバイアス法による転写ニップ入り口付近の電界の向きを示す図、図８は転写ニップ通過時の電界の向きの変化を説明するための図である。
トナー帯電極性が負の場合、反転現像を用いるシステムでは、感光体１の帯電電位も負である。光露光によって潜像として記録された画像部は露光によって完全に電位が消失はせずに残留電位として−５０Ｖ〜−７０Ｖ程度の電位が残る。この部分に負極性のトナーが現像されるので、画像部は現像後−１５０Ｖ〜−２５０Ｖ程度になる（現像されるトナーの帯電量と重量による）。それに対して転写ニップの入り口部付近での中間転写体４の表面電位は、システムにもよるが、転写のための正極性バイアスが漏洩してきており、良くて０Ｖ、条件が悪い場合には＋５００Ｖ程度になることもある。感光体１上の画像部電位と、中間転写体４の表面電位の関係から、発生する電界はトナーが感光体１から中間転写体４へ移動する側であり、この電界によってトナーは転写前に飛翔しチリとなる。そこで、この電界が発生しないように感光体上の画像部電位よりも転写ニップ前の中間転写体表面電位が低くなれば、電界の方向は逆になり、トナーを感光体に押しつける方向に作用しチリが発生しない。これがカウンタバイアス転写法の原理である（請求項１２）。
【００２９】
その際の中間転写体４の表面電位制御法としては、何らかの手段によって直接中間転写体表面に電圧を印加して制御する方法と（請求項１３）、転写ニップに進入する前に中間転写体表面を所定電位に帯電させることで制御する方法（請求項１７）とに大別される。
前者の方式では、例えば図７に示すように、中間転写体として中間転写ベルト４を使用し、転写ニップ入り口背面付近に導電性部材であるローラＲ１を従動可能なように接触して設置し、そのローラにバイアスを印加することによって中間転写ベルト表面まで電圧を誘起させる方法がある（請求項１４）。この方法は最も簡単で、ローラＲ１が従動可能であり中間転写ベルト裏面を傷つける心配が無いので使いやすい方式である。ただし、ローラ形状を取る場合には、ローラ径はある程度以上は細くできないので、それなりの場所を占有してしまう。そのため、転写させるためには転写ニップ出口付近で今度は転写バイアスを与える導電性部材（例えば転写バイアスローラ）Ｒ２を設置する必要があるが、この部材と干渉しないようにしなければならないという欠点もある。そこで、図８のように、板状の導電性部材１０として、例えば厚さ０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度のステンレススチール（ＳＵＳ）の板（先端は傷つけ防止のためにヤスリなどによって丸めてあることが望ましい）や、導電性ゴムや導電性樹脂の板を固定して設置し、その導電性部材１０をカウンタバイアスブレードとして、バイアス電源４１によりカウンタバアイスを印加することよって同等の効果を得ることができる（請求項１５）。
この場合、ローラと異なり、転写ニップ部のぎりぎりの位置まで板状部材を設定することができるので効果が大きく、また、低コストであり、スペース的な余裕も生まれる。
【００３０】
尚、金属以外に使用する導電性ゴム、樹脂の素材としては、ポリウレタン、ポリウレア、シリコン、ＮＢＲ、ＣＲ、フッ素ゴム、フッ素系樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどに、カーボンや金属微粉末などの導電性フィラーを分散させて導電特性を持たせたものがある。また、それ自身がイオン導電性を持つエピクロロヒドリンゴム等もある。これらの板状の部材は固定され、中間転写ベルト４の裏面と常に接触、摺擦するので、機械的強度があり、且つ摩擦係数が低い物が望ましい。そのため、フッ素系材料などが望ましく、そうでなければ接触部に低摩擦化のための処理を施すなどを行うと良い。このような処理を施しても、固定部材として常に中間転写ベルト裏面と摺擦するために、異物などを挟み込んだ場合や経時によってベルト裏面に傷を付けてしまう可能性もある。そこでよりソフトに接触可能で且つ省スペースな導電性ブラシを用いる方法もある（請求項１６）。但しこの場合もブラシの毛が抜ける可能性があるなど、どの方式も特徴があるので、場合に応じて選択するようにするのがよい。
【００３１】
次に中間転写体の表面を帯電するもう一つの方法を図９〜１１に示す。尚、図９〜１１では、中間転写体として中間転写ドラム８を用いた例を示している。
図９は、転写ニップに進入する前に中間転写体８の表面をコロナチャージャー等の帯電器１０Ａによって帯電する方式の例である（請求項１８）。この場合、スコロトロンを使用して電位を所定の値に調整するのが望ましい。また、近年はチャージャー系の帯電器はオゾンが発生するという理由で敬遠されているのが実情である。そこで図１０に示す例では、それに変わるデバイスとして接触方式のローラ状帯電部材（接触帯電ローラ）１０Ｂを用いている（請求項１９）。この場合、中間転写体８の表面を負極性に帯電したいので、接触帯電ローラ１０Ｂへの印加バイアスも負極性である。また、トナーも負極性であるので接触帯電ローラ１０Ｂにトナーが吸着する心配もない。ただし、静電的な吸着の恐れが無くとも、接触帯電ローラ１０Ｂと中間転写体８の表面に線速差が付いたときなどは、どうしても画像が乱れてしまう。
【００３２】
そこで、さらに別の例として、図１１に示すように、中間転写体８からごくわずかに非接触に設置した導電性部材（例えば非接触帯電ローラ）１０Ｃに電圧を印加して帯電する、非接触帯電方式も考えられる（請求項２０）。
この図１１に示す例では、リコー製カラープリンタ（Ｉｐｓｉｏ　Ｃｏｌｏｒ８０００）の感光体帯電器として採用されているＮＣローラ用いた。このローラはＳＵＳの芯金の上に導電性ＮＢＲ（体積抵抗１×１０７Ωｃｍ）を被覆してあるローラの端部に非接触状態を保つためのギャップテープが５０μｍの厚みで巻かれたものであり、このテープ部分を被帯電部材である中間転写体８に押しつけてバイアスを印加することで非接触に帯電することが可能である。これであればカラー作像時に中間転写体８に載っているトナーと帯電部材が接触することなく帯電させることが可能である。
尚、図９〜１１に示した方式は、どの方式もメリットやデメリットがあるので場合に応じて選択するのがよい。
【００３３】
本発明では、カラーの作像を行う際に感光体から中間転写体に移動する画像にチリが発生しない条件を保ちながら逆転写を生じないように色々と工夫をしているのだが、カラー画像の中にはある色を使わないケースもあり、この場合には感光体から転写される画像がないのだからチリに気を遣う必要が無くなる。そのようなケースにおいては、感光体に形成される画像の情報に応じて、全てのもしくは個別のプロセス条件を通常の条件と異なるように設定して、最も逆転写しないような条件に設定することが可能である。例えば感光体の非画像部電位は０Ｖに近ければ近いほどよい。画像がある場合には非画像部電位は画像部電位の約−１５０〜−２５０Ｖ程度と同等までしか下げることができないが、画像がない場合は、より強く感光体を除電すれば逆転写はさらに防止しやすくなる。したがって、感光体に形成される画像の情報に応じて、感光体の除電量を制御するとよい（請求項２１）。
【００３４】
また、例えば転写ニップ入り口前の中間転写体表面電位はどちらかというと感光体電位よりも正側の方が逆転写が生じにくい。よって、感光体に形成される画像の情報に応じて、通常の負側の状態から０Ｖもしくは若干正側に設定するように設定を変更することは効果がある（請求項２２）。また、転写バイアスも必要以上に印加すると逆転写を生じ易くなるので、感光体に形成される画像の情報に応じて、低めの値に変更することも効果がある（請求項２３）。
【００３５】
ところで、カラー画像を作成するときには、最初の第一色目を中間転写体に転写する際には、第一色目であるから逆転写を心配する必要がない。この場合は請求項２１〜２３とは逆に、逆転写を考慮せずに、転写チリを抑える方向に全力を尽くすことができる。よって、第一色目を中間転写体に転写する際には、感光体を除電せずに転写した方が転写チリが少ないので、そのような条件とすることは効果がある（請求項２４）。
【００３６】
近年は転写率向上のため、また、画質向上のため、円形度の高いトナーを用いることが望まれている。それに加えて、トナーは平均円形度が０．９４以上の球形に近いトナーであるほど、逆転写の発生が防止できることが本発明者らの検討結果から分かっている。
ここで図１２は、トナー形状による感光体とトナーの付着力の関係を示したものである。図１２（ａ）に示すように、円形度が０．９４以上の球形に近いトナーの方が付着力が小さいのは、感光体に対する接触面積が小さいためと考えられ、さらに図１２（ｂ）に示すように、トナーに添加されている外添剤の効果（感光体との接触面積がより小さくなる）がより強く出るためと考えられている。感光体との付着力が小さければ転写率も良好になり、逆転写もしにくくなることが予想される。そこで、実際に形状（円形度）を変えたトナーを幾つか試作し、通常の条件で逆転写率を測定した結果を下記の表１に示す。
【００３７】
【表１】
2004117389.tif 000003
【００３８】
ここで、トナーの円形度は次のように求めることができる。円形度は走査型電子顕微鏡や光学顕微鏡で観察され、任意に選択された多数のトナー粒子の形状を、市販の画像解析装置やフロー式粒子像分析装置、例えばＳｙｓｍｅｘ社製のＦＰＩＡ−１０００　などにより評価すれば良く、下記の計算式（１）で与えられる。これは液中にある数千個の粒子を撮像し、画像解析と粒度解析を行う装置である。
円形度＝Σ［（４・π・Ｓｉ）／Ｌｉ２］／Ｎ　　　　　（１）
ここでＬｉは各粒子の投影像における周囲長、Ｓｉは各粒子の投影面積、Ｎは評価総粒子数を表わす。円形度が１に近づくほどトナーは真球に近づく。
【００３９】
平均円形度が０．９４以上の球形のトナーの方が、逆転写が少ないのは、トナーと感光体との付着力が逆転写に大きく寄与しており、球形に近いトナーほど、感光体表面とのファンデルワールス力が小さくなるためである。
ファンデルワールス力は一般に相対する物体（この場合は感光体）との接触面積が小さくなればなるほど小さくなる。したがって、図１２に示すように、球形に近いトナーであればあるほどトナー自身の接触面積も小さくなり、また、トナーの流動性を上げ、付着力を下げるために、トナーに添加しているシリカや酸化チタンなどの添加剤のトナー表面についている部分が感光体と接触する部分になる確率が上がり、それら外添剤はトナー粒径に比べて十分に小さいため、見かけ上のファンデルワールス力が小さくなるためである。
【００４０】
表１の「トナー円形度と逆転写率の関係」に、各平均円形度のトナーの逆転写ランク評価を示した。実験は、リコー製デジタルカラー複写機（Ｉｍａｇｉｏ　Ｃｏｌｏｒ　４０００）用のシアントナーを用いて行った。本トナーの平均円形度は０．９１９、平均粒径は６．８μｍである。このトナーを高温気流中で溶融丸め処理を行い、処理温度と処理時間を変えて平均円形度の異なるトナーを４種類試作して、平均円形度と逆転写率を測定した。
この結果によると、平均円形度が０．９４以上のものであれば逆転写はそれ以下の物に比べて良くなっており、望ましいトナーの形状として、平均円形度の値が０．９４以上ということが導かれる（請求項２５）。
【００４１】
球形に近いトナーを作る方法としては、分散媒中で重合性モノマー及び着色剤を少なくとも含有するモノマー組成物を重合することによる方法や、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含むトナー原料を溶融、混練、粉砕及び分級することによって得られたトナー粒子を球形化処理することによって得る方法などが挙げられる。いずれの場合も効果は得られるので、機械に求められる特性や、コストなどを考慮して製法を選択すればよい。
【００４２】
しかし、これらの円経度の高いトナーを用いると、感光体やトナー同士の付着力が小さいため、トナーを有る位置に保持しておく作用も小さく、少しの外力で簡単に動き、トナー散りが発生しやすくなるという問題がある。特に逆転写を防止するために感光体の非画像部電位を除電することでより散りやすくなるため、除電の手法は使えないでいた。しかし、今回の本発明者らの発明により、転写ニップ入り口での転写チリを電界の制御で抑えることができるようになったため、これらの散りやすい円形度の高いトナーも使用することが可能になり、より逆転写を抑えて良好な画質を提供できるようになった。
【００４３】
以上の方式によって画像を良好に保ったまま逆転写発生を抑えることができるようになったので、カラー画像を形成する際にも、逆転写による廃トナーの混色の問題が解決できるようなる。そこで、図２０〜２２に示すような、複数の感光体を備え、感光体一本につき一色の現像装置３を備えた、いわゆるタンデム方式の画像形成装置では、感光体クリーニング装置５に回収される廃トナーが、その感光体１で現像された色のトナーがほとんどとなり、そのトナーを再び現像器３に戻して再利用しても、色味が変化するなどの画質上の問題が無くなり、トナーリサイクルが可能となった。これにより、廃トナーの排出量を大幅に低減して環境負荷を低減することができ、ユーザーにもコストや手間の削減などのメリットが生じる。
【００４４】
ただし、逆転写トナーがなくとも、図１に示すような、一個の感光体１に対して複数個の現像器３Ｋ〜３Ｃを備える、いわゆる１ドラム中間転写方式の画像形成装置では、感光体１が一つであるため、各色の作像時に感光体上に残った転写残トナーが一つのクリーニング装置５に回収されてしまい、それぞれの色が混色してしまい、再利用することが難しくなる。したがって、トナーリサイクルが可能なのはタンデムタイプに限定される。
【００４５】
さて、以上に説明した転写方法および画像形成方法を用いて図１に示すような構成の画像形成装置を製作することで、転写時のトナー散りの少なさと逆転写の少なさを両立した、良好な画像を得ることができる１ドラム中間転写方式の画像形成装置を実現することができる（請求項２６〜２８）。また、以上に説明した転写方法および画像形成方法を用いて図２０〜２２に示すような構成の画像形成装置を製作することで、転写時のトナー散りの少なさと逆転写の少なさを両立した、良好な画像を得ることができるタンデム方式の画像形成装置を実現することができる（請求項２９〜３２）。以下、本発明の画像形成装置の具体的な実施形態を説明する。
【００４６】
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略要部構成図である。この画像形成装置は、感光体が一本に対して、リボルバー型と呼ばれる四種類の現像器３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃを切り替えることができる現像装置１１を備え、且つ４色の画像を重ね合わせるためのベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）４を備えた、いわゆる１ドラム中間転写方式の画像形成装置である。
この図１に示す画像形成装置は、リコー製フルカラープリンタ（Ｉｍａｇｉｏ　Ｃｏｌｏｒ５１００）を改造したものであり、主として感光体１と中間転写ベルト４の接触部とその周囲の構成を示している。
【００４７】
現像器は実線で示したものが感光体１に対向位置している状態を示している。本例では、現像器３Ｋ（ブラック用）は所謂リボルバー型の現像装置１１の一部として構成されていて、機械的な構成は同一で色の異なるトナーを収納している他の現像器３Ｍ（マゼンタ用）、３Ｙ（イエロー用）、３Ｃ（シアン用）が順次回転中心Ｏを中心に回転して感光体１に対峙した現像位置で、感光体１上の潜像を可視像化する。
【００４８】
本例では、中間転写ベルト４は複数のローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５で支持されて矢印の向きに回転するようになっている。転写ニップＮＰは、中間転写ベルト４のベルト内側に間隔をおいて配置された二本のローラＲ１，Ｒ２の間であり、この二本のローラＲ１，Ｒ２により中間転写ベルト４が感光体１に押し当てられていて、広がりのある領域として確保されている。
これら転写ニップＮＰを形成している二本のローラＲ１，Ｒ２の中で、中間転写ベルト４の回転方向上流側に位置しているローラ（入口ローラ）Ｒ１は、転写ニップ上流側で中間転写ベルト４の表面電位をトナーと同極性にすべく、バイアス電源４１により負極性のバイアスが印加されている。この例では、前述したカウンタバイアスとして−１ｋＶをこのローラＲ１に印加して、一次転写前の感光体１と中間転写ベルト４との間の不要な電界で感光体上のトナー画像が乱れるのを防止している。したがって、本例ではこの入口ローラＲ１をカウンタバイアスローラと呼称している。尚、改造前の通常の製品ではこのローラはアース（０Ｖ）に落とされている。
【００４９】
中間転写体８０の回転方向下流側に位置しているローラ（出口ローラ）Ｒ２は転写バイアスローラであり、転写バイアス電源４２により転写電界を生じさせるための電圧が印加されており、若干の導電性を持つ中間転写ベルト４の最内面層を通じて転写ニップＮＰ内に転写電界を生じさせている。この例では＋１ｋＶの電圧を印加して負極性のトナーを中間転写ベルト４側に吸引している。転写ニップＮＰ前後の電界の向きは図７，８を参照して説明した通りであり、転写ニップ入り口側ではトナーを感光体１に押し付ける側、出口近傍ではトナーを中間転写ベルト４側に引きつける側に作用していることがわかる。
【００５０】
図１に示す画像形成装置では、転写ニップＮＰよりも感光体回転方向下流側には、転写後の感光体１上に残留したトナーを除去するクリーニング装置５と、感光体表面の残留電荷を除電する除電ランプ６が配置されている。
また、この画像形成装置では、逆転写を防止するために、転写ニップＮＰの上流側で、かつ現像後の感光体１に対向して、転写前除電手段としての転写前除電ランプ（ＰＴＬ）７が設置されている。この転写前除電ランプ（ＰＴＬ）７としては、画像形成装置で通常の感光体除電に用いられるものを転用することができ、ここでは、赤色のＬＥＤを用いている。
【００５１】
図１に示す構成の画像形成装置では、図示しない書き込み手段（レーザ走査光学系を用いた書き込み装置や、ＬＥＤアレイを用いた書き込み装置等）による静電潜像の形成と、現像装置１１の各現像器３Ｍ〜３Ｋによる現像工程とにより、感光体１が回転する毎に当該感光体上に順次マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナー画像を形成しては、転写ニップＮＰで中間転写ベルト４上に転写するという工程を繰り返して行い、各トナー画像を中間転写ベルト４上に重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成し、このフルカラー画像を記録媒体である用紙Ｓに一括転写し、図示しない定着装置で定着して最終画像を形成する。一方、各色の転写毎に感光体１上に残留したトナーは、クリーニング装置５で回収するようになっている。
【００５２】
そして、この画像形成装置では、トナー画像を感光体１から中間転写ベルト４に転写する際に、感光体１の表面電位を除電する転写前除電ランプ（ＰＴＬ）７と、感光体１と中間転写ベルト４の接触領域（転写ニップＮＰ）の上流において感光体上のトナーが中間転写ベルト４に移動しないように中間転写ベルト４の表面電位を制御する手段（カウンタバイアスローラＲ１とバイアス電源４１）とを有しており、トナー画像を感光体１から中間転写ベルト４に転写する際には（特に二色目以降の転写の際には）、感光体１の表面電位を転写前除電ランプ（ＰＴＬ）７で除電した後に転写するようにし、且つ転写のための感光体１と中間転写ベルト４の接触領域（転写ニップＮＰ）の上流において感光体１上のトナーが中間転写ベルト４に移動しないように中間転写ベルト４の表面電位をカウンタバイアスローラＲ１への印加バイアスで制御する構成としているので、転写時のトナー散りの少なさと逆転写の少なさを両立した、良好な画像を得ることができる。
【００５３】
次に本発明の効果を検証するため、図１と同様の構成の画像形成装置を実験用に改造したものを用い、転写前除電ランプ（ＰＴＬ）の光照射により感光体非画像部電位を除電し、帯電電位を変化させたときの状態を作り、ベタ画像とライン画像の画質劣化を観察した。具体的には、実験機は図１３のように構成し、転写ニップの上流と下流での感光体１の表面電位や、中間転写ベルト４の表面電位は、表面電位測定プローブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄをそれぞれ図１３に示すように配置して測定した。
【００５４】
まず、感光体１上の画像の作像条件は同じにし、転写時の光除電による感光体非画像部電位を変化させ、感光体上と中間転写ベルト上の画質劣化を観察した。その結果を図１４〜１６及び下記の表２に示す。尚、図１４は感光体上と中間転写ベルト上の画像のドット揺らぎを示す図、図１５は感光体上と中間転写ベルト上の画像のドットチリを示す図、図１６は感光体上と中間転写ベルト上のライン画像のラインチリの平均値を示す図である。
【００５５】
測定時の作像条件は、
・感光体上のトナー付着量（Ｍ／Ａ）：０．７３［ｍｇ／ｃｍ２］、
・トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）：−１７．２［μＣ／ｇ］、
・感光体、中間転写ベルトともにマルス塗布、
・転写バイアス固定：１１００［Ｖ］、
・感光体画像部電位：−３３０［Ｖ］、
とした。
また、入口ローラＲ１はアースローラ（バイアス：０［Ｖ］）とした。
【００５６】
【表２】
2004117389.tif 000004
【００５７】
図１４〜１６および表２の結果から明らかなように、入口ローラＲ１をアースローラとしてバイアスを０［Ｖ］とした場合は、転写前除電により感光体１の非画像部電位が下がることにより、中間転写ベルト４側ではドット揺らぎ、ドットチリ、ラインチリ平均値のいずれも大きくなり、画質劣化が顕著になる。しかし、感光体側では、転写前除電を行っても、ドット揺らぎ、ドットチリは殆ど変化しておらず、感光体への影響は少ないことがわかる。
【００５８】
次に同じ装置構成で、転写前除電ランプ（ＰＴＬ）７の光照射により感光体非画像部電位を除電すると共に、転写ニップ入口側のローラＲ１にカウンタバイアスを印加して、画像部と非画像像部の電位差のないところでのカウンタバイアスの効果を観察した。その結果を図１７〜１９および下記の表３に示す。尚、図１７は転写ニップ入口側のローラ（アースローラ）電位を変化させたときの感光体上と中間転写ベルト上の画像のドット揺らぎを示す図、図１８はアースローラ電位を変化させたときの感光体上と中間転写ベルト上の画像のドットチリを示す図、図１９はアースローラ電位を変化させたときの感光体上と中間転写ベルト上のライン画像のラインチリの平均値を示す図である。
【００５９】
測定時の作像条件は、
・感光体上のトナー付着量（Ｍ／Ａ）：０．７２［ｍｇ／ｃｍ２］、
・トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）：−１４．２７［μＣ／ｇ］、
・感光体、中間転写ベルトともにマルス塗布、
・転写バイアス固定：１１００［Ｖ］、
・感光体画像部電位：−３３０［Ｖ］、
・感光体非画像部電位：−３３０［Ｖ］、
とした。
【００６０】
【表３】
2004117389.tif 000005
【００６１】
図１７〜１９および表３の結果から明らかなように、入口ローラ（アースローラ）Ｒ１をカウンタバイアスローラとして、カウンタバイアスを印加した場合には、ドット揺らぎやチリが低減されているのが判る。すなわち、カウンタバイアスの印加により転写前領域の電界が感光体側に向くことにより、トナーが感光体１に保持され、プレ転写が抑えられている。したがって、転写前除電による低電位プロセスにより発生する画像劣化は、転写ニップ入口側のローラＲ１にカウンタバイアスを印加して中間転写ベルト４の表面電位を制御することにより、改善されることが検証された。
【００６２】
（実施形態２）
次に本発明の第２の実施形態を図２０〜２２を参照して説明する。
図２０は本発明の第２の実施形態を示す図であって、タンデム型のカラー画像形成装置の内部機構の概略全体構成図である。画像形成装置本体は従来公知の電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像読取部１２、画像書込部１３、画像形成部１４、給紙部１５、排紙部１６から構成されている。
図２０に示したカラー画像形成装置の要部である画像書込部１３、画像形成部１４などを拡大して図２１に示し、さらに図２２には感光体周りの構成を拡大して示す。
【００６３】
これらの図に基いて画像が形成される動作を説明すると、先ず、画像信号を元に図示省略の画像処理部で画像処理されて画像形成用の黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換され、画像書込部１３へ画像信号が送信される。
潜像形成手段である画像書込部１３の内部構成は周知なので図示は省略するが、レーザ光源と、回転多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、からなるレーザ走査光学系や、あるいは一次元もしくは二次元に多数のＬＥＤが配列したＬＥＤアレイと、結像光学系からなるＬＥＤ書込み系などにより構成されていて、上記の各色の画像信号に対応した４つの光路を有し、画像形成部１４の各色毎に設けられた感光ドラム１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに各色信号に応じた書込み光Ｌを照射して画像書込みを行う。
【００６４】
画像形成部１４は黒（Ｋ）用、イエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用の各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備えている。これら各色用の感光体としては例えば有機感光体（ＯＰＣ）などが用いられる。
各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの周囲には、帯電ローラ２、画像書込部１３からのレーザによる書込み光Ｌの感光体上での照射部である露光部、各感光体に対応して設けられた現像器３、一次転写用の転写ローラ９、クリーニング装置５、除電器６等が配設されている。尚、現像器３には２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。
【００６５】
各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについての画像作成プロセスは共通であるので、ここでは感光体１Ｋまわりの画像形成プロセスについて代表して説明する。画像書き込み前には、感光体上１Ｋの露光部よりも回転方向の上流に設けられた帯電ローラ２で感光体表面は約−７００Ｖに帯電されている。帯電ローラ２としては実施例中では導電性ゴムローラが用いられ、この帯電ローラ２は感光体１Ｋに対して５０μｍほどの距離を保って、非接触に設置されている。
帯電ローラ２には約１ｋＨｚ、ピーク間電圧２ｋＶの交流電圧が印加されており、その中心値は約−８００Ｖ程度に設定されている。これにより感光体１Ｋを約−７００Ｖに均一帯電している。尚、帯電手段としては帯電ローラ２に限らず、導電性のゴムローラを感光体１Ｋに接触するようにして帯電させる接触帯電、ＡＣ＋ＤＣ帯電、ＡＣバイアスをかけずＤＣバイアスのみを約−１４００Ｖ印加して感光体１Ｋを帯電するＤＣバイアスローラ帯電方法や、従来からよく用いられるコロトロンやスコロトロンを用いたコロナ帯電方法、ブラシ帯電方式などを採用することもできる。感光体１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを帯電し、前記画像書込部１３により感光体１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上に書き込みが行われ静電潜像が形成された後、現像器３による現像工程によって静電潜像が現像される。
【００６６】
図２２において、各色の現像器３は、現像ローラ３ａとドクタブレード３ｂ、２本のスクリュー３ｃ，３ｄ、トナー濃度センサ３ｅと外ケース３ｆからなる。現像ローラ３ａとスクリュー３ｃ，３ｄの位置関係は現像ローラ３ａよりスクリュー３ｃが斜め下方向の位置にあり、２本のスクリュー３ｃ、３ｄは水平方向並列に配設されている。外ケース３ｆには２本のスクリュー３ｃ、３ｄを２室に分ける仕切り板３ｇが設けられている。
この仕切り板３ｇの紙面と垂直な奥側と手前側は、非磁性のトナーとキャリアとからなる２成分現像剤がこれら２本のスクリュー３ｃ，３ｄ間を循環できるように切り欠かれている。また、外ケース３ｆは感光体１Ｋと対面する部分が開口しており、この開口部から現像ローラの３ａ一部が露出するようになっている。
このように外ケース３ｆは図２２に示すように現像ローラ１Ｋの横でスクリュー３ｃの上方の空間を少し多めにして現像ローラ３ａ、スクリュー３ｃ，３ｄ、ドクタブレード３ｂを囲っている。
【００６７】
現像ローラ３ａは回転可能な非磁性の現像スリーブ３ａ１と内側に磁界発生手段であるマグネット３ａ２が固定されて構成されている。
スクリュー３ｃ，３ｄはその回転により互いに逆向きに現像剤を搬送するようになっている。現像剤は送り方向が反対のスクリュー３ｃ，３ｄによって攪拌されながら搬送され、仕切り板３ｇによって仕切られた２室を常に循環している。攪拌搬送されて循環している現像剤はスクリュー３ｃによって現像スリーブ３ａ１に供給され、マグネット３ａ２の磁力によって表面に磁気ブラシ状で保持されて現像スリーブ３ａ１の回転方向に汲み上げられる。汲み上げられた磁気ブラシ上の現像剤はドクタブレード３ｂによって適正な量に穂切りされて感光体１Ｋと対向している現像部へと送られる。
【００６８】
ドクタブレード３ｂで穂切りされて残った現像剤は重力で現像スリーブ３ａ１表面の磁気ブラシ状の外側を落ちてスクリュー３ｃに戻され、仕切り板３ｇの奥側の切り欠き部からスクリュー３ｄに移行し仕切り板３ｇの手前側の切り欠き部からスクリュー３ｃに戻り、再度攪拌搬送されながら現像スリーブ３ａ１に供給することが繰り返される。一方、現像スリーブ３ａ１と対峙している感光体１Ｋの周面部である現像部に送られた現像剤は感光体１Ｋ上の静電潜像にトナーが移行して顕像化される。
【００６９】
現像スリーブ３ａ１上には２．２５ｋＨｚ、ピーク間電圧約１ｋＶの交流電圧が、中心値を−５００Ｖとして印加されている。この現像バイアスにより、感光体１Ｋ上の露光領域（帯電電位約−１５０Ｖ）との電位差でトナーが移行される。また、顕像化に使われなかった現像剤は外ケース３ｆ内に戻り、マグネット３ａ２の磁力が働かない部分で現像スリーブ３ａ１から離れてスクリュー３ｃに回収される。
このように現像剤はスクリュー３ｃとスクリュー３ｄを攪拌搬送されて循環しながら現像スリーブ３ａ１に供給、回収される。また、画像が繰り返し出力されるとトナー濃度が薄くなるので、そのトナー濃度をトナー濃度センサ３ｅで検知しながら一定濃度になるように図示省略のトナーボトルなどからトナーを補給する。
【００７０】
感光体１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと中間転写体４の接触領域である転写ニップの上流部には、現像後の感光体に対して光照射されるように転写前除電ランプ７としてのＬＥＤが配置されている。ＬＥＤは一定の間隔を設けて感光体軸方向に１６個配列されているが、光照射光量を一定とするために拡散板が表面に設けられている。また、不要な領域に光照射されないように遮蔽板も設けられている。ＬＥＤの発光波長は感光体の光感度に合わせてあり、書込波長よりも若干短波長側に設定されている。尚、図２１の例では、請求項２４に記載してあるように、第一色目の作像ユニットの中にはこの転写前除電ランプ（ＬＥＤ）７が存在しない。これは、第一色目の転写の際には逆転写を考慮する必要がないためであり、コストダウンのためでもある。ただし、４つの感光体ユニットを共通に使えるようにするには、第一色目のユニットに転写前除電ランプ（ＬＥＤ）７を設置しても構わず、この場合は図示しない制御部からの制御によって第一色目のユニットのＬＥＤを点灯しないようにすればよい。
【００７１】
中間転写体４はベルト状のものが用いられていて、複数のローラＲ６〜Ｒ８により懸架され、転写装置（例えば転写ローラ）９と各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの間の１次転写部に介在している。そして、中間転写ベルト４が回動し、各感光体間を順次移動することにより、各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上に形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト４の同一の画像形成領域が転写ニップＮＰを通過する間に順次重ね合わせて転写され、最後の感光体１Ｃにおける一次転写部を通過したときには、各感光体上のトナー画像の重ね合わせによるフルカラーの転写画像を坦持することになる。一次転写の方式としては中間転写ベルト４を挟み込むように感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと対向して設けられた、転写電荷付加手段としての転写ローラ９が転写電界を発生させることにより静電的に転写される。図中では導電性ウレタンゴム（ゴム硬度ＪＩＳ−Ａ　４０度、体積抵抗１０８Ωｃｍ）からなる転写ローラ９に約１．５ｋＶの電圧を印加して転写電界を発生させている。
【００７２】
中間転写ベルト４は表面平滑性に優れた厚み１５０μｍのＰＶＤＦ（ポリビニルデンフロライド）ベルトを使用している。ＰＶＤＦにはカーボン、酸化錫などの金属酸化物を添加することで，電気抵抗が調整されており、１０１０〜１０１２Ωｃｍ程度の体積抵抗を持ち、トナーの載る部分の表面抵抗が１０１２Ω／□以上の特性値となっており、転写性に優れている。この他にも機械的耐久に優れたポリイミドや、低コストのポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、離型性の良いエチレン−四フッ化エチレン樹脂（ＥＴＦＥ）や四フッ化−パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などを適宜使うことができる。さらに中抜けなどの画像欠陥を防止するためにベルトに厚み方向に弾性を持たせた弾性中間転写ベルトも提案されており、これは上述の樹脂などによる基層の上に数十〜数百ミクロンのゴム層（表面抵抗１０９〜１０１０Ω／□）を備えたものである。
【００７３】
転写ローラ９は転写ニップＮＰに対して若干下流側にオフセットして設けられており、その上流には転写ニップ入り口電界を制御するために、カウンタバイアス印加のための導電性部材１０が備わっており、この実施形態では前記図８で説明したものと同様の板状の導電性部材（カウンタバイアスブレード）である。このカウンタバイアスブレード１０は、厚み０．５ｍｍの導電性ＰＶＤＦ（体積抵抗で５×１０３Ωｃｍ程度の、導通の良い物）が板金のフレームに接着されており、板金自体は転写ユニットフレームに固定されている。板金から突き出したＰＶＤＦの板の撓みで加圧されて中間転写ベルト４裏面に接触し、バイアスを印加する構成になっており、ＰＶＤＦブレードは傷防止のために先端部に曲率Ｒがつけられている。このブレード１０にはマイナスのバイアスが印加されるようになっており、図示しないバイアス電源により−１ｋＶの電圧が印加されている。
【００７４】
図２１に示す例では、中間転写ベルト４は複数のローラＲ６，Ｒ７，Ｒ８により支持されていて、中間位置にあるローラＲ８が図示しない移動手段により搬送ベルト１８を支持する一方のローラＲ１０に対して接離するようになっている。また、中間転写ベルト４のテンションをコントロールするため、例えば、ローラＲ７はテンション方向に弾性手段で付勢されているものとする。
ローラＲ８とローラＲ１０との対向部は中間転写ベルト４上に形成されたフルカラーの重ね転写画像を、レジストローラ対Ｒ１１から送り出されてくる記録媒体である用紙に転写する二次転写部であり、この二次転写部において中間転写ベルト４上の画像が用紙に転写され、画像転写後の用紙は搬送ベルト１８で定着装置１９に搬送され、定着装置１９で加熱・加圧により画像が用紙に定着されてカラー画像が得られる。そして、定着後の用紙は、排紙部１６へ排出される。
図２０乃至図２２において、用紙に転写を終えた中間転写ベルト４は二次転写部より下流に設けられた中間転写体ベルトのクリーニング手段（ベルトクリーニング装置）２０によって転写残トナーが除去され、再び一次転写部で次の画像が転写される。
【００７５】
尚、以上に説明した実施形態では中間転写体として中間転写ベルト４を使用する例を示したが、機械レイアウトや、求められる精度、大きさなどから図９〜１１で説明したようなドラム状の中間転写体（中間転写ドラム）８を用いる方式を採用してもよい。また、この場合は、図９〜１１で説明したように、請求項１７〜２０に記載の帯電器によって中間転写ドラム８の表面を帯電させて制御する方式をとるのが望ましい。
【００７６】
次に感光体用のクリーニング装置５について説明する。ここではクリーニング装置５は各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにそれぞれ設けられているが、いずれも同じ構成なので感光体１Ｋについてのクリーニング装置５についてのみ説明する。
クリーニング装置５は、一次転写後に感光体１Ｋ上に残留したトナーを除去するもので、弾性体のクリーニングブレード５ａ、ファーブラシ５ｂ、あるいはこれらを併用したものが用いられる。本例では、弾性体、例えばポリウレタンゴムのクリーニングブレード５ａとファーブラシ５ｂ及びファーブラシに接触して配設された電界ローラ５ｃと電界ローラ５ｃのスクレーパ５ｄ、さらに図２２において紙面を貫く方向に長さを有する回収スクリュー５ｅ等で構成されている。ファーブラシ５ｂは導電性で電界ローラ５ｃは金属である。
【００７７】
動作としては、まず感光体１Ｋの回転方向とは逆方向のカウンタで回転しているファーブラシ５ｂで、感光体１Ｋ上の残留トナーを掻き落とす。ファーブラシ５ｂに付着したトナーはファーブラシ５ｂに対してカウンタで回転している電界ローラ５ｃで取り除き、電界ローラ５ｃはスクレーパ５ｄでクリーニングされる。このとき電界ローラ５ｃにはバイアスが印加されており、静電気力で残留トナーが感光体１Ｋからファーブラシ５ｂ、ファーブラシ５ｂから電界ローラ５ｃへと移動して最後にスクレーパ５ｄで掻き落とされ、回収スクリュー５ｅで現像装置５に戻して再利用する。あるいは、廃トナーボトル（不図示）に回収するようにすることもできる。
【００７８】
ここでは、現像装置５に戻して再利用できる構成について説明する。同一の感光体、例えば、感光体１Ｋに対するクリーニング装置５と現像装置３の位置関係は、クリーニング装置５の回収スクリュー５ｅを包囲する搬送ダクト５ｆの部分が現像装置３のスクリュー３ｄの上側の外ケース３ｆに対して上側に連通する構成となっている。この搬送ダクト５ｆの内部には搬送スクリュー等が設けられていて、スクレーパ５ｄで掻き落とされたトナーは搬送ダクト５ｆ内を搬送され、現像装置３のスクリュー３ｄに回収される。
かかる画像形成装置では、感光体との間での逆転写やトナー散りが少なく、トナー像が乱されることない良好な画像を、高速な生産性を落とすことなく達成でき、かつトナーを再利用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２，３に係る転写方法では、像担持体から転写媒体（中間転写体）にトナー画像を転写する際に、像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体（中間転写体）の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体（中間転写体）に移動しないように該転写媒体（中間転写体）の表面電位を制御するので、トナー散りによる画像乱れを発生させることなく、像担持体を除電し、逆転写の発生を防止することができる。
また、請求項４，５，６に係る画像形成方法では、像担持体から転写媒体（中間転写体）にトナー画像を転写する際に、像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体（中間転写体）の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体（中間転写体）に移動しないように該転写媒体（中間転写体）の表面電位を制御するので、トナー散りによる画像乱れを発生させることなく、像担持体を除電し、逆転写の発生を防止することができ、良好な画像を得ることができる。
【００８０】
請求項７，８に係る画像形成方法では、請求項４〜６の効果に加え、狭い領域で簡単に像担持体を除電でき、逆転写の発生を防止することができる。
請求項９，１０に係る画像形成方法では、請求項４〜６の効果に加え、像担持体を必要以上に光疲労させることなく、像担持体を除電でき、逆転写の発生を防止することができる。
請求項１１に係る画像形成方法では、請求項４〜１０の効果に加え、現像前には十分な画像部・非画像部電位差をもつことで、地汚れなどの副作用を少なくして現像し、良好な画像を得ることができる。
請求項１２に係る画像形成方法では、請求項４〜１１の効果に加え、プレ転写の発生を抑え、トナー散りを防止することができる。
【００８１】
請求項１３に係る画像形成方法では、請求項１２の効果に加え、中間転写体の背面に接触する導電性部材に印加する電圧により、簡単に精度良く中間転写体表面電位を制御することができる。
請求項１４に係る画像形成方法では、請求項１３の効果に加え、導電性部材をローラ形状にして中間転写体（中間転写ベルト）と等速に駆動することにより、中間転写体の裏側の摺擦を極力防止して電圧を印加することができる。
請求項１５に係る画像形成方法では、請求項１３の効果に加え、導電性部材は板状であることにより、省スペースに中間転写ベルト背面からバイアスを印加することができる。
請求項１６に係る画像形成方法では、請求項１３の効果に加え、導電性部材はブラシ状であることにより、省スペースで且つ摺擦による傷発生を極力防止してバイアスを印加することができる。
【００８２】
請求項１７に係る画像形成方法では、請求項１２の効果に加え、中間転写体表面電位の制御は帯電により行うので、ドラム形状の中間転写体などにおいても転写ニップ前の中間転写体表面電位を制御して転写チリを抑えることができる。
請求項１８に係る画像形成方法では、請求項１７の効果に加え、中間転写体表面の帯電方式はスコロトロン方式であるので、確立された方式で、所定の電位にたやすく制御することができる。
請求項１９に係る画像形成方法では、請求項１７の効果に加え、中間転写体表面の帯電方式は、ローラ等の接触導電性部材に電圧を印加する方式であるので、オゾンの発生を極力抑えて中間転写体表面を帯電することができる。
請求項２０に係る画像形成方法では、請求項１７の効果に加え、中間転写体表面の帯電方式は、非接触導電性部材に電圧を印加する方式であるので、既に中間転写体表面に載っているトナー像を極力乱すことなく帯電することができる。
【００８３】
請求項２１，２２，２３に係る画像形成方法では、請求項４〜２０のいずれかの効果に加え、像担持体上にトナー像がないときなど、転写率や転写チリの心配をしなくても良い条件のときには、逆転写に対して最適な条件に設定することで、特に強く逆転写を防止することができる。
請求項２４に係る画像形成方法では、請求項４〜２３のいずれかの効果に加え、確立された方式で、所定の電位にたやすく制御することができる。
請求項２５に係る画像形成方法では、請求項４〜２４のいずれかの効果に加え、チリの発生しやすい円形度の高いトナーであっても、逆転写を防止しつつチリ発生を抑えることができる。
【００８４】
請求項２６，２７，２８に係る画像形成装置では、トナー画像を像担持体から転写媒体（中間転写体）に転写する際に、該像担持体の表面電位を除電する手段と、像担持体と転写媒体（中間転写体）の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体（中間転写体）に移動しないように該転写媒体（中間転写体）の表面電位を制御する手段とを有することにより、像担持体から転写媒体（中間転写体）にトナー画像を転写する際に、像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体（中間転写体）の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体（中間転写体）に移動しないように該転写媒体（中間転写体）の表面電位を制御することができ、トナー散りによる画像乱れを発生させることなく、像担持体を除電し、逆転写の発生を防止することができ、良好な画像を得ることができる。したがって、逆転写の防止と転写チリの防止を両立した高機能な画像形成装置を提供でき、高品位な画像を提供することができる。
【００８５】
請求項２９，３０，３１に係る画像形成装置では、トナー画像を複数の像担持体から同一の転写媒体（中間転写体）に転写する際に、それぞれの像担持体の表面電位を除電する手段と、それぞれの像担持体と転写媒体（中間転写体）の接触領域の上流において像担持体上のトナーが転写媒体（中間転写体）に移動しないように該転写媒体（中間転写体）の表面電位を制御する手段とを有することにより、各像担持体から転写媒体（中間転写体）にトナー画像を転写する際に、像担持体の表面電位を除電した後に転写するようにし、且つ転写のための像担持体と転写媒体（中間転写体）の接触領域の上流において該像担持体上のトナーが転写媒体（中間転写体）に移動しないように該転写媒体（中間転写体）の表面電位を制御することができ、トナー散りによる画像乱れを発生させることなく、像担持体を除電し、逆転写の発生を防止することができ、良好な画像を得ることができる。したがって、複数の像担持体を有するタンデム構成とした場合にも、逆転写の防止と転写チリの防止を両立した高機能な画像形成装置を提供でき、高品位な画像を提供することができる。
また、請求項３２に係る画像形成装置では、１次転写部での逆転写を防止することでクリーニング回収部での混色を防止し、クリーニング手段で回収したされたトナーを現像手段に戻して用いることができるため、タンデム構成のカラー画像形成装置においてトナーリサイクルすることが可能となり、省資源および破棄物の低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略要部構成図である。
【図２】感光体上の画像部と非画像部の表面電位差と、トナーの逆転写量の関係を示す図である。
【図３】感光体上の画像部と非画像部の電位差と、トナー散りの関係を示す説明図である。
【図４】感光体の表面電位を転写前に光除電する除電手段の一例を示す概略要部構成図である。
【図５】感光体の表面電位を転写前に除電する手段として、イオン照射して除電する場合の一例を示す概略要部構成図である。
【図６】従来の画像形成方法における転写ニップ入口付近の電界の向きを説明するための説明図である。
【図７】本発明の画像形成方法における転写ニップ入口付近の電界の向きを説明するための説明図である。
【図８】本発明の画像形成方法における転写ニップ通過時の電界の向きの変化を説明するための説明図である。
【図９】転写ニップ部通過前に中間転写体表面を帯電する手段の一例を示す概略要部構成図である。
【図１０】転写ニップ部通過前に中間転写体表面を帯電する手段の別の例を示す概略要部構成図である。
【図１１】転写ニップ部通過前に中間転写体表面を帯電する手段の別の例を示す概略要部構成図である。
【図１２】トナー形状による感光体とトナーの付着力の関係を示した説明図である。
【図１３】本発明の効果を検証するために用いた画像形成装置の実験機の概略構成を示す図である。
【図１４】転写時の光除電により感光体非画像部電位を変化させたときの、感光体上と中間転写ベルト上の画像のドット揺らぎを示す図である。
【図１５】転写時の光除電により感光体非画像部電位を変化させたときの、感光体上と中間転写ベルト上の画像のドットチリを示す図である。
【図１６】転写時の光除電により感光体非画像部電位を変化させたときの、感光体上と中間転写ベルト上のライン画像のラインチリの平均値を示す図である。
【図１７】アースローラ電位を変化させたときの感光体上と中間転写ベルト上の画像のドット揺らぎを示す図である。
【図１８】アースローラ電位を変化させたときの感光体上と中間転写ベルト上の画像のドットチリを示す図である。
【図１９】アースローラ電位を変化させたときの感光体上と中間転写ベルト上のライン画像のラインチリの平均値を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態を示す図であって、タンデム型のカラー画像形成装置の内部機構の概略全体構成図である。
【図２１】図２０に示す画像形成装置の画像形成部の構成を示す概略要部構成図である。
【図２２】図２１に示す画像形成装置の要部を拡大して示す概略要部構成図である。
【図２３】光照射による転写前除電（感光体電位除電）での画像への影響（トナー散り）について実験した結果を示す図であり、（ａ）は中間転写体へのトナー像の転写前に感光体表面を除電しない場合の画像を写真撮影した図、（ｂ）は中間転写体へのトナー像の転写前に感光体表面を光照射により除電した場合の画像を写真撮影した図である。
【符号の説明】
１，１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ：感光体（像担持体）
２：帯電ローラ
３，３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ：現像器
４：中間転写ベルト（中間転写体）
５：クリーニング装置
７：転写前除電ランプ（転写前除電手段）
８：中間転写ドラム（中間転写体）
９：転写ローラ
１０：導電性部材（カウンタバイアスブレード）
１０Ａ：帯電器
１０Ｂ：接触帯電ローラ
１０Ｃ：非接触帯電ローラ
１３：画像書込部（潜像形成手段）
１９：定着装置
４１：バイアス電源
４２：転写バイアス電源
７０：イオン発生装置（転写前除電手段）
Ｌ：書き込み光
Ｒ１：入口ローラ（カウンタバイアスローラ）
Ｒ２：出口ローラ（転写バイアスローラ）
Ｓ：用紙（記録媒体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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