(57)【要約】【課題】中間転写ベルトを用い、２次転写工程を有し、２次転写用のバイアス印加を、ベルト背面から行う画像形成装置において、転写ニップの上流側に設けた密着ローラにトナーと逆極性のバイアスを単に印加すると、同じ転写バイアスをかけても所望の画像濃度にならないことがある。【解決手段】トナー像がマイナス極性のとき、転写対向ローラ７ｄにマイナス極性の転写バイアスとしての対向ローラ電流を印加する電源１６と、密着ローラ７ｒにプラス極性の電界としての密着ローラ電流を印加する電源１７を共に定電流電源とし、転写ローラ１１と転写入り口ガイド板１９を共に接地しておく。対向ローラ電流値と、密着ローラ電流値の極性を含めた和の値が、所望の画像濃度を得ることのできる値以上の一定値にすることによって、十分な濃度の画像が得られる。【選択図】　　図１
2004144916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の極性に帯電されたトナー像を像担持体から中間転写体に転写する１次転写工程と、前記中間転写体から記録媒体に前記トナー像を転写する２次転写工程とを有する画像形成装置の転写装置において、前記２次転写工程の手前で前記中間転写体の前記トナー像が載っている側の面に対向して転写入り口ガイド板を有し、該転写入り口ガイド板の近傍で、前記中間転写体の背面に前記トナー像と逆極性の電圧を印加する電圧印加手段を備え、前記転写入り口ガイド板を接地したことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転写装置において、前記転写入り口ガイド板は、２次転写ニップ手前に、前記中間転写ベルト表面から所定の間隔を保たれて配置されていることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転写装置において、前記電圧印加手段は、前記中間転写体の背面に接触する密着手段と、該密着手段に電圧を印加する電源とからなることを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項３に記載の転写装置において、前記密着手段は前記中間転写ベルトと連れ回るローラであることを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の転写装置において、前記２次転写工程は、前記中間転写体の前記トナー像が載っている側の面に接触する転写ローラを有し、該転写ローラに対向して前記中間転写体背面に設けた転写対向電極に、該中間転写体上の前記トナー像と同極性のバイアスを印加して、該中間転写体から記録媒体に前記トナー像を転写する工程であることを特徴とする転写装置。
【請求項６】
請求項５に記載の転写装置において、前記転写ローラは接地されていることを特徴とする転写装置。
【請求項７】
請求項５ないし６のいずれか１つに記載の転写装置において、前記転写対向電極へ印加する前記トナー像と同極性の電流値と、前記密着手段へ印加する前記トナー像と逆極性の電流値の、極性を含めた和が一定の値となるように制御することを特徴とする転写装置。
【請求項８】
請求項７に記載の転写装置において、前記一定の値が、所望の画像濃度を形成するのに必要な電流値以上の値であることを特徴とする転写装置。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１つに記載の転写装置において、前記転写対向電極へ前記転写バイアスを印加する電源と、前記密着手段へ電界を印加する電源が共に定電流電源であることを特徴とする転写装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像形成装置に係わり、詳しくは中間転写体から記録媒体にトナー像を転写する２次転写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転写には定電流制御が多く使われているが、その理由は、電流経路途中の抵抗体の抵抗変動があってもその影響を受けないで、転写電流を一定に出来るからである。
図４は２次転写装置を有する画像形成装置の例を示す図である。
同図において符号１は感光体ドラム、２は帯電装置、３は露光装置、４は現像装置、５は１次転写装置、６は中間転写体としての中間転写ベルト、７はローラ、８はクリーニング装置、９はレジストローラ、１０は記録媒体、１１は２次転写ローラ、１２は記録媒体除電装置、１３は記録媒体搬送ベルト、１４は定着装置、１５は排紙トレイをそれぞれ示す。
図４はタンデム型の画像形成装置の例を示したが、レボルバ型など他の構成の画像形成装置でも、中間転写体を用いる構成であれば以下に述べる問題点は同様であり、したがって、その解決法も同様である。
【０００３】
中間転写ベルト６上のトナー像をレジストローラ９から供給される記録媒体１０に転写するにあたり、２次転写ローラ１１に定電流を印加する方法は、電流値が中間転写ベルト６と２次転写ローラ１１の抵抗値変動の影響を受けないメリットがある。しかし、記録媒体１０の抵抗値が環境条件の変化などで低くなると、記録媒体１０を通じて中間転写ベルト６以外の記録媒体１０と接触する部材に電流が漏れ出て、肝心の転写電界の形成に寄与する電流が減るので、転写電界が小さくなり、転写率不足になり易い。
【０００４】
中間転写体背面に中間転写体上のトナー像と同極性のバイアスを印加して中間転写体から記録媒体にトナー像を転写する２次転写装置がある（例えば、特願２００１−３３０５０５　参照。）。そのような転写装置では、記録媒体の抵抗が低くても転写電界は小さくならず、安定した転写性が得られる。
中間転写体の内側から定電流を印加すると、記録媒体を通じて中間転写体以外の記録媒体と接触する部材に電流が漏れても、それは転写電界を形成した後なので、記録媒体の抵抗が低くても転写電界は小さくならず、安定した転写性が得られるからである。
【０００５】
記録媒体の通過可能な空間が、中間転写ベルトを２次転写ローラに密着させるための、２次転写ニップ手前に設けた密着手段と、２次転写対向ローラーに張られた中間転写ベルト表面と、中間転写ベルト表面から間隔を保たれて配置された転写入口ガイド板とにより規制され、上記密着手段から中間転写ベルトの背面にトナー像と逆極性の電界を印加する転写装置がある（例えば、特願２００２−２２０８７４。）。
【０００６】
２次転写ニップ部位の直ぐ上流に、記録媒体を中間転写ベルトに密着させる密着手段を設ける装置では、転写入口ガイド板と密着手段の部材が近接するために、中間転写ベルト上のトナーの一部が転写入口ガイド板に飛散し易い。
飛散トナー量は僅かで、１枚作像動作では問題となる量ではない。しかし、巾の狭い紙を繰り返し作像している間に、巾の狭い紙の通過しない領域の転写入口ガイド板に飛散トナーが堆積する。そして、次に大きな巾の紙を通紙したときは、この飛散トナーの堆積領域を紙が通過するので、この領域を通過した紙のコバ面とウラ面が汚れる問題がある。
【０００７】
そこで、上記特願２００２−２２０８７４では、中間転写ベルトにその背面から接触する密着部材に、トナーと逆極性のバイアスを印加する方法を用いて、中間転写ベルトの表面のトナーを中間転写ベルトに引き付ける電界を生じさせて、中間転写ベルト上のトナーが転写入口ガイド板に飛散するのを防止している。
しかし、上記特願２００２−２２０８７４では、転写電流が密着部材に流れ込むのを防ぐため、転写バイアスを記録媒体側からトナーと逆極性で与えており、前記したように、記録媒体の抵抗が低くなったとき所望の転写電界が得られなくなる問題が残る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写体背面に中間転写体上のトナー像と同極性のバイアスを印加して中間転写体から記録媒体にトナー像を転写する２次転写装置において、密着部材から中間転写ベルト背面にトナーと逆極性のバイアスを単に印加すると、同じ転写バイアスをかけても所望の画像濃度にならないことがある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、所望の極性に帯電されたトナー像を像担持体から中間転写体に転写する１次転写工程と、前記中間転写体から記録媒体に前記トナー像を転写する２次転写工程とを有する画像形成装置の転写装置において、前記２次転写工程の手前で前記中間転写体の前記トナー像が載っている側の面に対向して転写入り口ガイド板を有し、該転写入り口ガイド板の近傍で、前記中間転写体の背面に前記トナー像と逆極性の電圧を印加する電圧印加手段を備え、前記転写入り口ガイド板を接地したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１に記載の転写装置において、前記転写入り口ガイド板は、２次転写ニップ手前に、前記中間転写ベルト表面から所定の間隔を保たれて配置されていることを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の転写装置において、前記電圧印加手段は、前記中間転写体の背面に接触する密着手段と、該密着手段に電圧を印加する電源とからなることを特徴とする。
請求項４の発明では、請求項３に記載の転写装置において、前記密着手段は前記中間転写ベルトと連れ回るローラであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の転写装置において、前記２次転写工程は、前記中間転写体の前記トナー像が載っている側の面に接触する転写ローラを有し、該転写ローラに対向して前記中間転写体背面に設けた転写対向電極に、該中間転写体上の前記トナー像と同極性のバイアスを印加して、該中間転写体から記録媒体に前記トナー像を転写する工程であることを特徴とする。
請求項６の発明では、請求項５に記載の転写装置において、前記転写ローラは接地されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明では、請求項５ないし６のいずれか１つに記載の転写装置において、前記転写対向電極へ印加する前記トナー像と同極性の電流値と、前記密着手段へ印加する前記トナー像と逆極性の電流値の、極性を含めた和が一定の値となるように制御することを特徴とする。
請求項８の発明では、請求項７に記載の転写装置において、前記一定の値が、所望の画像濃度を形成するのに必要な電流値以上の値であることを特徴とする。
【００１３】
請求項９の発明では、請求項５ないし８のいずれか１つに記載の転写装置において、前記転写対向電極へ前記転写バイアスを印加する電源と、前記密着手段へ電界を印加する電源が共に定電流電源であることを特徴とする。
請求項１０の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の転写装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
【００１４】
【実施例】
以下に実施例に従って本発明を説明する。
図１は２次転写部近傍の拡大図である。
同図において、符号７ｄは転写対向電極としての転写対向ローラ、７ｒは密着手段としての密着ローラ、１６は転写用定電流電源、１７はチリ防止用定電流電源、１８、１９は転写入り口ガイド板をそれぞれ示す。図３と同じ符号は同じ機能を有する。
【００１５】
以下は中間転写体がベルトであるものとして説明するが、タンデム型以外の画像形成装置では、ドラム型の中間転写体を用いることがある。本発明はそのような中間転写体であっても同様に実施し得る。
中間転写ベルト６上のトナー像はマイナス極性であるとする。
転写対向ローラ７ｄはステンレス製で、マイナス極性の電流が高圧の転写用定電流電源１６から供給されている。２次転写ローラ１１は接地されており、転写対向ローラ７ｄとの間で２次転写ニップを形成する。転写用定電流電源１６から転写対向ローラ７ｄへ印加される、トナー像と同極性のバイアスによって、マイナス極性のトナーを中間転写ベルト６から離す作用が働き、ここで転写入り口ガイド板１８、１９を経て供給される記録媒体に対し２次転写作用が行われる。
【００１６】
転写入り口ガイド板１８、１９は、電気的に互いに導通しており、中間転写ベルト６の移動方向において上流側にある。転写入り口ガイド板１９は、中間転写ベルト６の表面との間に、種々の厚みの記録媒体が余裕を持って通過可能な程度の所定の間隔を保たれている。転写入り口ガイド板１９は、２次転写ローラ１１の近傍に配置されていて、接地されている。転写入り口ガイド板１９は、記録媒体の円滑な供給のためには、２次転写ローラ１１に近い方が良いといえるが、両者ともに接地されているので、上記の転写バイアスによって、転写入り口ガイド板１９にもトナーが飛び散りやすくなる。したがって、転写入り口ガイド板１９は、上記の転写バイアスの影響を受けない程度には離しておく必要がある。
【００１７】
記録媒体１０は図示省略のレジストローラ９から供給されて転写ニップに至るので、両者の間の距離は、使用される一番短い記録媒体の長さよりも小さくなければならない。転写入り口ガイド板１９は、レジストローラ９と転写ニップとの間にあるので、転写ニップと転写入り口ガイド板１９の間の距離はそれよりもっと小さくなければならない。
【００１８】
密着ローラ７ｒはステンレス製で、中間転写ベルト６の背面、すなわち、トナー像の載っていない側に設けられ、転写入り口ガイド板１９の近傍に配置されている。密着ローラ７ｒは中間転写ベルト６に接触することで中間転写ベルト６につれ回りするよう構成され、プラス極性の電流が高圧のチリ防止用定電流電源１７から供給されている。
従来、密着手段として固定部材が使われた例があるが、固定部材は中間転写ベルト裏面と摺動するため、ベルト材裏面の削れが発生してベルトの寿命を縮める原因になっていた。これをローラで構成することによって削れの問題は発生しなくなる。
【００１９】
転写入り口ガイド板１９と密着ローラ７ｒとの間に与えられる電界によって、マイナス極性のトナーを中間転写ベルト６側に押しつける効果を有している。よって、中間転写ベルト６上のトナーが転写入り口ガイド板１９に飛散することがない。
この位置は、中間転写ベルト６が２次転写ローラ１１と対向ローラ７ｄの間に押し挟まれていないので、記録媒体の密着性の良くない場所であるが、この場所でトナーが記録媒体１０に転写されてしまう、所謂プレ転写によるチリ画像や、プレ転写によるブレ画像が生じることもない。
【００２０】
密着ローラー７ｒに電流を供給する電源と、転写対向ローラー７ｄに電流を供給する電源をともに定電流制御とする理由は、両電流値の和、実際には極性が異なるので絶対値では差、で転写率が決定されることが分かったからである。
図１の装置で実際に、密着ローラ７ｒに供給する密着ローラ電流値と、転写対向ローラ７ｄに供給する対向ローラ電流値とを変化させてみた。
【００２１】
図２はローラ電流値と画像濃度の実測値の関係を示すグラフである。
同図において横軸は対向ローラ電流値と密着ローラ電流値の和で、単位はμＡである。縦軸は画像濃度である。グラフは密着ローラ電流値を０、８、１６μＡの３通りのパラメータにして示してある。
すなわち、密着ローラ電流値を０μＡとしたとき、対向ローラ電流値は−１６μＡから０μＡまで変化させ、密着ローラ電流値を８μＡとしたとき、対向ローラ電流値は−２４μＡから−８μＡまで変化させ、密着ローラ電流値を１６μＡとしたとき、対向ローラ電流値は−３２μＡから−１６μＡまで変化させている。結果として、両電流値の極性を含めた和の値は、−１６μＡから０μＡまで変化している。図では表示の見やすさを考慮して、−１６μＡを横軸の右側においている。
【００２２】
密着ローラー電流値を、上記のように０から１６μＡまで３段階にパラメータをとり、対向ローラ電流を振ったところ、対向ローラ電流単独に対しての、画像濃度から見た転写率は不定であったが、対向ローラ電流値と密着ローラ電流値の、極性を含めた和の値に対しては、各パラメータ間で同程度の転写率を示した。転写対向ローラ７ｄから中間転写ベルト６に供給されたマイナス極性の電流値の内、密着ローラ７ｒから中間転写ベルト６に供給されたプラスの電流値が相殺され、残った電流値が転写に有効に寄与するからであると考察する。
【００２３】
ここで、所望の画像濃度が仮に１．５以上、好ましくは画像濃度がグラフ上ほぼ横ばいになる濃度であったとすると、実際に転写に寄与する電流値がこの場合およそマイナス８μＡ以上、好ましくはマイナス１２μＡ以上絶対値が大きければ所望の画像濃度が得られることになる。その電流値を得るためには、中間転写ベルト６から密着ローラ７ｒに逃げる電流値分を対向ローラ電流値に加算しておけばよいことになる。
【００２４】
密着ローラー７ｒに電流を供給する電源と、転写対向ローラー７ｄに電流を供給する電源を共に定電流制御とはしない場合でも、両者に流れる電流値を検知して、前記と同様に極性を含めた両電流値の和の値を所望の一定値に制御することができれば、所望の画像濃度を得ることができる。
あるいは、転写ローラ１１に流れる電流値を検知して、その値が所望の一定値になるよう、上記いずれかの電源を制御してもよい。
図３は転写ローラに流れる電流値を検知して転写バイアス用電源を制御する概念図である。
【００２５】
以上の説明では、トナーがマイナス帯電である場合として扱って来たが、トナーがプラス帯電の場合でも、関連するそれぞれの極性を逆にすればよいので、全く同様に扱うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体の抵抗値が環境条件の変化などで低くなっても良好な転写が行われ、２次転写手前で生じるプレ転写によるチリ画像を防止できると共に、転写入り口ガイド板に対してもトナーのチリが防止できる。
これまで、記録媒体が中間転写ベルトに密着する距離が長いと、一度中間転写ベルトに接触した記録媒体が転写ニップまで接触状態が保てず、途中で接触不良になると転写チリが発生しやすくなっていたが、本発明によれば、中間転写ベルト上のトナーが転写入口ガイド板に飛散するのを防止するばかりでなく、上記記録媒体の中間転写ベルトへの接触状態にかかわりなく転写チリの発生を防ぐことができる。
また密着ローラーでは中間転写ベルト裏面の削れがなくなるので、従来両立の困難であった、中間転写ベルトの長寿命化と転写チリの低減の両立が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】２次転写部近傍の拡大図である。
【図２】ローラ電流値と画像濃度の実測値の関係を示すグラフである。
【図３】転写ローラに流れる電流値を検知して転写バイアス用電源を制御する概念図である。
【図４】２次転写装置を有する画像形成装置の例を示す図である。
【符号の説明】
６　　　中間転写ベルト
７ｄ　　　転写対向ローラ
７ｒ　　　密着ローラ
１０　　　記録媒体
１１　　　転写ローラ
１６　　　転写用定電流電源
１７　　　チリ防止用定電流電源
１９　　　転写入り口ガイド板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004144916.tif 000006