(57)【要約】【解決課題】比較的径の大きなドラム状の中間転写体を用いた画像形成装置などにおいても、転写材を良好に剥離することができるのは勿論のこと、剥離後の転写材が転写材案内手段により摺擦された場合でも、未定着トナー像が乱れる画質欠陥が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写した後、定着装置によって定着することにより画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体上からトナー像が転写された転写材を定着装置まで搬送する搬送経路中で、当該転写材の裏面が接触する部材を、摩擦帯電系列上、前記トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有する材質によって形成して課題を解決した。【選択図】　図１
2004012926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写した後、定着装置によって定着することにより画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体上からトナー像が転写された転写材を定着装置まで搬送する搬送経路中で、当該転写材の裏面が接触する部材を、摩擦帯電系列上、前記トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有する材質によって形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有するとは、トナー像を形成するトナーの主成分と同極性に摩擦帯電し、しかも、摩擦帯電した際の電荷量が近い値を示すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記転写材の裏面が接触する部材は、当該転写材の搬送方向と直交する方向に凹凸を有する形状に形成されており、前記転写材の裏面が接触する部材の凸部に、転写材の裏面が接触することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナー像を担持する像担持体が、ドラム状の中間転写体からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体上からトナー像が転写された転写材を定着装置まで搬送する搬送経路が、略鉛直方向の上方に向けて形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーが、下記の式で定義されるトナー形状係数が１２０以下のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
トナー形状係数＝
（（トナー粒径最大長）２　×π／（４×トナー投影面積））×１００
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に係り、特に、中間転写体上に形成された現像像を、転写手段を用いて転写材上に転写する方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置としては、感光体ドラム上に形成された現像像を、直接転写材上に転写するか、あるいは、単一又は複数の感光体ドラム上に形成されたイエロー、マジェンタ、シアン、ブラック等の色の異なる現像像を、ベルト状又はドラム状の中間転写体上に一次転写した後、当該ベルト状又はドラム状の中間転写体から転写材上に一括して二次転写することにより、白黒やフルカラーの画像を形成するように構成したものがある。
【０００３】
かかる画像形成装置においては、図１０に示すように、感光体ドラム上もしくは、ベルト状又はドラム状の中間転写体１００上の現像像を、転写ロール１０１によって転写材１０２に転写する工程や、感光体ドラムやベルト状又はドラム状の中間転写体、あるいはベルト状又はドラム状の転写材搬送体から転写材を分離する分離工程で、転写材が帯電してしまい、当該転写材に帯電した帯電電荷が、転写材搬送路上の部材、特に導電性部材に対して放電することによって、転写材上の未定着トナー像が乱されて画像品質が劣化するという問題点を有している。
【０００４】
かかる問題点に対しては、例えば、特開平８−６２９６５号公報の「発明が解決しようとする課題」の欄にも記載されているように、感光体ドラム上もしくは、ベルト状又はドラム状の中間転写体上の現像像を、転写材に転写する工程や、感光体ドラムやベルト状又はドラム状の中間転写体、あるいはベルト状又はドラム状の転写材搬送体から転写材を分離する分離工程の直後に、除電コロトロンのような部材を設けることにより、転写材上の未定着トナー像が乱されて画質品質が劣化するのを防止することができるが、この場合には、コストが高くなるばかりかオゾンが発生し、マシン構成や転写材の帯電制御が複雑になるという新たな問題点が生じる。
【０００５】
そこで、これらの課題を解決するため、上記特開平８−６２９６５号公報に係る画像形成装置は、感光体と、この感光体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記感光体上のトナー像をシートに転写する転写手段と、トナー像が転写されたシートを案内する案内手段とを有する画像形成装置において、前記案内手段が摩擦帯電系列上で前記シートとの摩擦により前記シートの転写面と同極性に帯電する材質であるように構成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平８−６２９６５号公報に係る画像形成装置の場合には、案内手段が摩擦帯電系列上でシートとの摩擦により前記シートの転写面と同極性に帯電する材質であるように構成したものであるが、低温低湿環境や高温高湿環境下などの環境変化によって、転写材の搬送挙動が不安定な場合には、転写材が転写材案内手段と強く摩擦する部分とそうでない部分とで、転写材の帯電レベルが異なり、未定着トナー像が乱されて画像品質の劣化が起こりやすく不十分であり、転写材の種類や環境変化による画像品質の劣化が考慮されていないという問題点を有していた。
【０００７】
特に、中間転写体としてドラム状の中間転写体を用いた画像形成装置の場合には、中間転写ドラムの径が大きくなるにつれて、且つ転写ロール径が小さくなるにつれて、転写材の剥離が困難になり、これら中間転写ドラムと転写ロールの表面層の硬度が、図１１に示すように、中間転写ドラム１００＜転写ロール１０１の関係であれば、転写材１０２が巻き付きやすくなって、剥離の際のストレスが大きくなり、さらに条件が悪化するという問題点を有している。
【０００８】
このような場合には、一般的に、剥離部の直後に剥離用の除電手段（ＤＴＳ）などの電気的補助手段を配設し、剥離を安定させることも行われている。
【０００９】
しかし、この場合でも、剥離用の除電手段（ＤＴＳ）などで転写材の裏面を除電すると、図１２に示すように、転写材の表面と裏面との電荷のバランスが不安定となり、転写材の裏面が転写材案内手段に対して弱い摺擦であっても摩擦帯電すると、この転写材裏面の弱い摩擦帯電による電荷（正極性）によって、転写材表面の未定着トナー像が横方向に飛散して乱され、図１３に示すようなスジ状の画質欠陥が、転写材１０２のエッジ部近傍などに発生するという問題点を有していた。
【００１０】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、比較的径の大きなドラム状の中間転写体を用いた画像形成装置などにおいても、転写材を良好に剥離することができるのは勿論のこと、剥離後の転写材が転写材案内手段により摺擦された場合でも、未定着トナー像が乱れる画質欠陥が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写した後、定着装置によって定着することにより画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体上からトナー像が転写された転写材を定着装置まで搬送する搬送経路中で、当該転写材の裏面が接触する部材を、摩擦帯電系列上、前記トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有する材質によって形成したことを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有するとは、トナー像を形成するトナーの主成分と同極性に摩擦帯電し、しかも、摩擦帯電した際の電荷量が近い値を示すことを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
さらに、請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記転写材の裏面が接触する部材は、当該転写材の搬送方向と直交する方向に凹凸を有する形状に形成されており、前記転写材の裏面が接触する部材の凸部に、転写材の裏面が接触することを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
又、請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナー像を担持する像担持体が、ドラム状の中間転写体からなることを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
更に、請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体上からトナー像が転写された転写材を定着装置まで搬送する搬送経路が、略鉛直方向の上方に向けて形成されていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
また、請求項６に記載された発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーが、下記の式で定義されるトナー形状係数が１２０以下のトナーであることを特徴とする画像形成装置である。
トナー形状係数＝
（（トナー粒径最大長）２　×π／（４×トナー投影面積））×１００
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
【００１９】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ　Ｈｅａｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の４つの感光体ドラム（像担持体）１１，　１２，　１３，　１４に画像露光を施すＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｃａｎｎｅｒ）（露光装置）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１，　４２，　４３，　４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃと、上記プリントヘッドデバイス０２に転写材としての転写用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された転写用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置７０と、この定着装置７０によって片面に画像が定着された転写用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体０１の外部から所望の転写用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御する制御回路や、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラ０９と、高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された転写用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴは、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００２０】
上記プリンタ本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００２１】
図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２２】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）用の各感光体ドラム（像担持体）１１，　１２，　１３，　１４を有する画像形成部１，　２，　３，　４と、これら感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１，　２２，　２３，　２４と、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１，　３２，　３３，　３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）と、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーで現像する現像装置４１，　４２，　４３，　４４と、上記４つの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４のうちの２つの感光体ドラム１１，　１２に接触する中間転写体としての第１の一次中間転写ドラム（像担持体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３，　１４に接触する第２の一次中間転写ドラム（像担持体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２に接触する中間転写体としての二次中間転写ドラム（像担持体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写電界付与回転体）６０とで、その主要部が構成されている。
【００２３】
感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２４】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１，　３２，　３３，　３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に照射される。
【００２５】
上記各感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４としては、例えば、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、例えば、１０４ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１，　２２，　２３，　２４に、約−１０００ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−５００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２６】
その後、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応したレーザ光３１，　３２，　３３，　３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−１００Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２７】
また、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，　４２，　４３，　４４によって現像され、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上にイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として可視化される。
【００２８】
この実施の形態では、現像装置４１，　４２，　４３，　４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００２９】
現像装置４１，　４２，　４３，　４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１，　４２，　４３，　４４には、図２に示すように、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃからトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０１，４０２で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０３の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０３に現像剤を搬送するオーガー４０２によって、当該現像ロール４０３の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０４によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、約３０〜５０ｇ／ｍ２　であり、また、このとき現像ロール４０３上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０〜３５μＣ／ｇ程度である。
【００３０】
上記現像ロール４０３上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４と接触している。この現像ロール４０３にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０３上のトナーを感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ｋＨｚ、１．６ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−３００Ｖ程度に設定されている。
【００３１】
この実施の形態では、上記現像装置４１，　４２，　４３，　４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３２】
上記トナーとしては、例えば、ＰＳ（ポリスチレン）を主成分として、重合法によって球形状に形成されたものが用いられる。本実施の形態で使用しているトナーは、下記の式で定義されるトナー形状係数が１２０以下のものである。
トナー形状係数＝
（（トナー粒径最大長）２　×π／（４×トナー投影面積））×１００
【００３３】
次に、上記各感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１，　１２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマジェンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，　１４上に形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３４】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように，トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋４００Ｖ程度が望ましい。
【００３５】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２は、例えば、外径が６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０８　Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が弾性を有する円筒状の回転体であり、図４に示すように、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプ５１ａ、５２ａの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層５１ｂ、５２ｂ（Ｒ＝１０２　〜１０３　Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１，　５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層５１ｃ、５２ｃ（ρｖ＝１０１１〜１０１３Ω・ｃｍ）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤５１ｄ、５２ｄ（プライマ）で接着されている。第１、第２の中間転写ドラム５１，　５２全体の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で２０〜９０°程度の弾性を有している。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層５１ｃ、５２ｃの抵抗値がＲ＝１０５　〜１０９　Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３６】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３７】
図３において、第１の一次中間転写ドラム５１上には、先ず、マジェンタ色のトナー像がマジェンタ用の感光体ドラム１２から転写され、次に、イエロー色のトナー像がイエロー用の感光体ドラム１１から転写され、先に転写されたマジェンタ色のトナー像の上から重ね合わされて転写される。また、第２の一次中間転写ドラム５２上には、先ず、シアン色のトナー像がシアン用の感光体ドラム１４から転写され、次に、ブラック色のトナー像がブラック用の感光体ドラム１３から、先に転写されたシアン色のトナー像の上から重ね合わされて転写される。
【００３８】
図３に示す本発明による一実施形態では、静電潜像の形成から用紙へのフルカラー・トナー像の転写までの工程距離が各々の色で異なる。従って、図３に示す実施形態では、マジェンタ像、イエロー像、シアン像、ブラック像の順で、レーザ光による画像の書き込みがされないため、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２上で重ね合わされるトナー像の順は決まっている。
【００３９】
このように、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２上に形成されたトナー像は、二次中間転写ドラム５３に対して、第１の一次中間転写ドラム５１から、イエロー、マジェンタの順で一括して転写された後、第２の一次中間転写ドラム５２から、ブラック、シアンの順で一括して転写される。
【００４０】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋４００Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８００Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋４００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００４１】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同じ６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２　〜１０３Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層（ρｖ＝１０１１〜１０１３Ω・ｃｍ）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。二次中間転写ドラム５３全体の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で２０〜９０°程度の弾性を有している。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００４２】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、約＋２０００Ｖ程度の転写電圧が印加される最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４３】
転写電界付与ロールとしての最終転写ロール６０は、弾性を有する円筒状回転体であり、二次中間転写ドラム５３からギアを介して駆動力を伝達されるか、もしくは二次中間転写ドラム５３との摩擦駆動力による従動により回転される。図３中、６１は最終転写ロール６０のクリーナを示している。
【００４４】
なお、上記二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０との転写ニップ部で転写された後、残留トナーは、クリーナ６２により静電的、あるいは物理的に除去される。クリーナ６２は、回転円筒状でρｖ＝１０２　〜１０３　Ω・ｃｍ程度の抵抗を有する導電性ロールである。付与電圧は、＋１２００Ｖ程度印加され、残留トナーを静電的に吸着、除去する。
【００４５】
同様に、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２にもクリーナ６３，６４が設けられており、付与電圧は＋８００Ｖ程度印加されている。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３間で行われる二次転写後の残留トナーを静電的、かつ物理的な回転摺擦力で除去する。クリーナ６３，６４の材質は、クリーナ６２と同様、回転円筒状でρｖ＝１０２　〜１０３　Ω・ｃｍ程度の抵抗を有する導電性ロールである。
【００４６】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置は、像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写した後、定着装置によって定着することにより画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体上からトナー像が転写された転写材を定着装置まで搬送する搬送経路中で、当該転写材の裏面が接触する部材を、摩擦帯電系列上、前記トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有する材質によって形成したものである。
【００４７】
ここで、トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有するとは、トナー像を形成するトナーの主成分と同極性に摩擦帯電し、しかも、摩擦帯電した際の電荷量が近い値を示すことを意味するものである。また、帯電量が近い値を示すとは、帯電系列において、対象とする材質の１〜３の範囲で隣に位置することを言う。
【００４８】
さらに、この実施の形態に係る画像形成装置は、前記転写材の裏面が接触する部材は、当該転写材の搬送方向と直交する方向に凹凸を有する形状に形成されており、前記転写材の裏面が接触する部材の凸部に、転写材の裏面が接触するように構成されている。
【００４９】
図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタの要部を示す構成図である。
【００５０】
すなわち、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンタは、図１に示すように、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる転写用紙Ｐ上に、当該二次中間転写ドラム５３上に多重に転写された所定の色数のトナー像が、最終転写ロール６０によって最終的に転写される。なお、上記二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部の出口近傍には、金属製の薄板からなる剥離用の除電器７０が配設されている。
【００５１】
この所定の色数のトナー像が転写された転写用紙Ｐは、転写材の搬送路を構成するトランスシュート７１を介して、定着装置０６へ搬送され、当該定着装置０６による定着処理を施されることにより、フルカラー等の画像が形成される。この実施の形態では、図１に示すように、転写材の搬送路が、鉛直方向の斜め上方に向けて形成されている。
【００５２】
その際、上記転写用紙Ｐを転写部から定着装置０６へ搬送する搬送路には、転写材の裏面を案内する案内部材としてのトランスシュート７１が配設されている。このトランスシュート７１は、図１及び図４に示すように、合成樹脂によって、平板状に形成されているとともに、当該平板状に形成されたトランスシュート７１の表面には、転写材の搬送方向に延びた直線状の凸部としてのリブ７２が、当該転写材の搬送方向と直交する方向に沿って、所定の間隔で複数本突設されている。これら複数本のリブ７２は、トランスシュート７１と一体的に形成しても良いが、当該リブ７２のみを別体として形成しても良い。また、これら複数本のリブ７２は、等間隔に配置されていてもよいが、当該リブ７２の端縁と一致しないように、画像形成可能な用紙のサイズを考慮して、不等間隔に配置するのが望ましい。
【００５３】
上記トランスシュート７１のリブ７２は、図１及び図５に示すように、垂直に上方へ向けて幅が広く突設された基端部７２ａと、段階的にあるいは滑らかに幅が狭くなるように突設された中間部７２ｂと、垂直に上方へ向けて逆Ｕ字形状に突設された先端部７２ｃとからなるように構成されている。また、このトランスシュート７１のリブ７２は、先端部７２ｃの幅が０．３〜１．０ｍｍ程度に狭く設定されているとともに、先端までの高さが２．０ｍｍ程度に設定されており、転写材Ｐの裏面との接触面積が極力小さくなるように構成されている。
【００５４】
さらに、上記トランスシュート７１は、少なくともリブ７２の部分が、摩擦帯電系列上、トナー像を形成するトナーの主成分と同様の摩擦帯電特性を有する材質によって形成されている。
【００５５】
具体的には、この実施の形態では、トナー像を形成するトナーが、ＰＳ（ポリスチレン）を主成分としており、トランスシュート７２全体を構成する合成樹脂の材質として、摩擦帯電系列上、ＰＳ（ポリスチレン）と同様の摩擦帯電特性を有するＰＰ（ポリプロピレン）によって、所定の形状に一体成形されている。
【００５６】
ところで、合成樹脂の摩擦帯電特性は、例えば、次のような摩擦帯電系列を示すことが知られている。
（＋）ＰＭＭＡ−ＡＢＳ−ＰＳ−ＰＥ−ＰＰ−ＰＥＴ−ＰＶＣ（−）
【００５７】
また、村田雄司著、「表面・高分子と静電気」ｐ１５（共立出版）によれば、図６に示すように、量的関係を表した摩擦帯電列が図示されており、ＰＳ（ポリスチレン）に対して、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）は、帯電極性が負極性であって、量的にも１００　〜１０　−２　と、ＰＳ（ポリスチレン）の１０　−３　に対して近い値を示していることがわかる。
【００５８】
さらに、繊維学会編、「繊維便覧（原料編）」、丸善（１９６８）によれば、図７に示すように、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）は、ＰＳ（ポリスチレン）に近い摩擦帯電特性を有していることが示されている。
【００５９】
この実施の形態では、上記トランスシュートを、摩擦帯電系列上、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と同様の摩擦帯電特性を有するＰＰ（ポリプロピレン）によって形成するように構成されている。
【００６０】
なお、この実施の形態では、上記トランスシュートをＰＰ（ポリプロピレン）によって形成したが、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と同様の摩擦帯電特性を有するＰＥ（ポリエチレン）等によって形成しても良い。
【００６１】
以上の構成において、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンタでは、次のようにして、比較的径の大きなドラム状の中間転写体を用いた画像形成装置などにおいても、転写材を良好に剥離することができるのは勿論のこと、剥離後の転写材が転写材案内手段により摺擦された場合でも、未定着トナー像が乱れる画質欠陥が発生するのを防止可能となっている。
【００６２】
すなわち、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンタでは、図１及び図５に示すように、所定の色数のトナー像が転写された転写用紙Ｐが、トランスシュートを介して定着装置０６へ搬送され、当該定着装置０６による定着処理を施されることにより、フルカラー等の画像が形成される。
【００６３】
その際、上記転写用紙Ｐは、低温低湿環境や高温高湿環境下などの環境変化によって、吸湿や乾燥等によってエッジ部近傍が若干波を打ったような形状になる場合があり、この場合には、当該転写用紙Ｐが均一にトランスシュート７１のリブ７２に接触せずに、転写用紙Ｐのエッジ部近傍などが、部分的にトランスシュート７１のリブ７２に接触する場合がある。
【００６４】
すると、上記転写用紙Ｐが接触するトランスシュート７１のリブ７２は、転写用紙Ｐとの接触によって摩擦帯電するが、当該トランスシュート７１のリブ７２は、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と同様の摩擦帯電特性を有するＰＰ（ポリプロピレン）によって形成されている。
【００６５】
そのため、このトランスシュート７１のリブ７２は、図８に示すように、転写用紙Ｐとの接触によってマイナス極性に摩擦帯電し、その摩擦帯電量も、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と同程度の量である。したがって、上記トランスシュート７１のリブ７２は、転写用紙Ｐとの接触によって摩擦帯電しても、この摩擦帯電の極性は、転写用紙Ｐの表面に転写されているトナー像と同極性であり、しかも、量的にも同程度か少なくとも極端に大きくことなることがないので、トナー像Ｔと転写用紙Ｐの裏面との間には、図８に示すように、同極性であって、量的にも同程度か少なくとも極端に大きくことなることがない帯電電荷によって、弱いクーロン力が作用することがあっても、転写用紙Ｐ裏面の摩擦帯電による電荷が、転写用紙表面のトナーを静電的に吸引して、トナー像の乱れを発生させることがない。
【００６６】
よって、上記タンデム型フルカラープリンタにおいて、図１に示すように、比較的径の大きなドラム状の中間転写体５３を用いて画像の形成を行い、当該二次中間転写ドラム５３から転写用紙Ｐを確実に剥離するため、剥離用の除電手段７０などを使用し、当該転写用紙Ｐの裏面を除電したとしても、上述したように、転写用紙Ｐ裏面の摩擦帯電による電荷が、転写用紙表面のトナーを静電的に吸引して、トナー像の乱れを発生させることがない。
【００６７】
本発明者らは、上記実施の形態の効果を確認するため、図２及び図３に示すタンデム型のフルカラープリンタを試作し、当該フルカラープリンタに用いられるトランスシュート７１のリブ７２を、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＡＢＳ、テフロン（登録商標）によって形成してものを用意し、低温低湿や高温高湿、常温常湿等の種々の環境下で、Ａ３サイズの転写用紙全面にハーフトーンの画像を形成して、トランスシュート７１のリブ７２と転写用紙Ｐが摺擦して摩擦帯電することによる画像乱れの画質欠陥が発生するか否かを確認する実験を行なった。
【００６８】
図９は上記実験の結果を示す図表である。
【００６９】
この図９から明らかなように、トランスシュート７１のリブ７２の材質として、図７に示すように、摩擦帯電系列が、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と同様の摩擦帯電特性を有するＰＰ（ポリプロピレン）及びＰＥ（ポリエチレン）によって形成した場合には、画像乱れの画質欠陥が発生しておらず良好であった。
【００７０】
これに対して、上記トランスシュート７１のリブ７２の材質として、図７に示すように、摩擦帯電系列が、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と同極性、つまりマイナス極性であるが、帯電量がＰＳ（ポリスチレン）よりも大きいテフロン（登録商標）を使用した場合には、画像乱れの画質欠陥が発生しており、不適切であった。
【００７１】
また、上記トランスシュート７１のリブ７２の材質として、図７に示すように、摩擦帯電系列が、トナー像を形成するトナーの主成分であるＰＳ（ポリスチレン）と逆極性、つまりプラス極性であるＡＢＳ樹脂を使用した場合には、画像乱れの画質欠陥が明らかに発生しており、不適切であった。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、比較的径の大きなドラム状の中間転写体を用いた画像形成装置などにおいても、転写材を良好に剥離することができるのは勿論のこと、剥離後の転写材が転写材案内手段により摺擦された場合でも、未定着トナー像が乱れる画質欠陥が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタの要部を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す構成図である。
【図４】図４は像担持体としての一次中間転写ドラムを示す断面図である。
【図５】図５は案内部材としてのトランスシュートを示す構成図である。
【図６】図６は案内部材としてのトランスシュートを構成する材質の摩擦帯電系列を示す図表である。
【図７】図７は案内部材としてのトランスシュートを構成する材質の摩擦帯電系列を示す図表である。
【図８】図８は本発明の作用を示す説明図である。
【図９】図９は実験結果を示す図表である。
【図１０】図１０は従来の画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図１１】図１１は従来の画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図１２】図１２は従来の画像形成装置の作用を示す説明図である。
【図１３】図１３は画質欠陥を示す説明図である。
【符号の説明】
５３：二次中間転写ドラム（像担持体）、６０：最終転写ロール（転写手段）、７０：剥離用の除電器、７１：トランスシュート（案内部材）、７２：リブ（接触部材）。
【図１】
2004012926.tif 000003
【図２】
2004012926.tif 000004
【図３】
2004012926.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004012926.tif 000007
【図６】
2004012926.tif 000008
【図７】
2004012926.tif 000009
【図８】
2004012926.tif 000010
【図９】
2004012926.tif 000011
【図１０】
2004012926.tif 000012
【図１１】
2004012926.tif 000013
【図１２】
2004012926.tif 000014
【図１３】
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