(57)【要約】【課題】中間転写体を用いた電子写真装置において、トナーと中間転写体との拘束力を高めてトナー飛散を防止し、機内や記録媒体の汚れを防止すると同時に転写性を高め、良好な画像を得ることを目的とする。【解決手段】感光体上に形成されるトナー像を中間転写体に一次転写し、さらに記録媒体へ二次転写を行う画像形成装置において、中間転写体上に一次転写されたトナー像に対して中間転写体への拘束力が働くような方向に電界をかける電界形成手段を設けた。同時に二次転写手段における転写電界をかける外部電源電位を本発明に係る電界形成手段に使用する電源電位と同極性とし、高温高湿下においても転写電界が低下しないように構成した。【選択図】        図４
2004252032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的に転移される荷電トナーによって表面上にトナー像が形成される像担持体と、周回駆動される周面を有し、前記像担持体上のトナー像が該周面上に一次転写される中間転写体と、前記トナー像に記録媒体を当接し、前記トナー像の記録媒体への転写を行う二次転写手段とを有して構成される画像形成装置において、
前記トナー像の前記中間転写体への付着力を強化する電界を生じさせる電界形成手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電界形成手段が、
前記中間転写体のトナー像担持面に近接配置される導電性部材に対してトナーと同極性の電位を与えるものであり、その電位レベルを制御することが可能なバイアス印加手段と、
前記中間転写体を挟んで前記導電性部材と対向する位置に、前記中間転写体のトナー像担持面の背面に当接し、かつ接地して配置された導電部材と、
から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体の周回駆動の開始前に電界の生成を開始し、前記中間転写体の周回駆動停止後に電界の生成を停止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電界形成手段が、
前記中間転写体のトナー像担持面に近接配置される構成部材について、少なくとも該構成部材の表面が接地された導電部材で形成されており、前記構成部材の表面に、トナーと同極性の電荷を有する平面が前記中間転写体のトナー像担持面と向かい合うように貼付されたエレクトレットフィルムから構成されるバイアス印加手段と、
前記中間転写体を挟んで前記構成部材と対向する位置に、前記中間転写体のトナー像担持面の背面に当接し、かつ接地して配置された導電部材と、
から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体が無端状のベルトで構成された請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電界形成手段が前記二次転写手段の近傍に形成される画像形成装置であって、
前記二次転写手段が、
前記中間転写体のトナー像担持面の背面に当接し、かつバイアス印加手段によってトナーと同極性の電位が与えられる支持部材と、
前記中間転写体を挟んで前記支持部材と対向し、前記中間転写体のトナー像担持面に近接配置される、接地された転写部材とから構成されており、
記録媒体が、前記支持部材と前記転写部材とにより形成される転写領域を通過するときに、前記接地された転写部材が前記記録媒体に当接され、前記バイアス印加手段により前記支持部材にバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記二次転写手段において、
前記中間転写体を挟んで対向して配置された前記転写部材と前記支持部材が、それぞれ、その円周面に半導電層を有するローラであり、前記バイアス印加手段を構成する前記支持部材のローラにバイアス電圧１０００Ｖを印加したとき、二つの前記ローラ間の全抵抗値が１×１０６Ω〜１×１０８Ωの範囲内になるように構成したことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸ等のトナーを利用した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像信号を紙などの記録媒体に再現する画像形成装置として、感光体ドラム等の像担持体上に潜像を形成し、これにトナーを選択的に付着させて可視像とした後、このトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、紙などの記録媒体に転写・定着させる画像形成装置が実用化されている。
【０００３】
トナー像を一旦中間転写体上に転写する方式は、複数の色のトナー像を重ねて転写してカラーのトナー像を形成し、これを一括して記録媒体上に転写することができるという利点がある。この方式を採用すると、現像装置内に貯留されているトナーの混色が防止できるだけでなく、中間転写体の移動方向に向けて複数の像担持体を縦列して並べた、いわゆるタンデム型の装置とすることによりフルカラー画像を短い時間で中間転写体上に形成することができる。
【０００４】
ところで、電子写真方式の画像形成装置に用いられる中間転写体はトナー像の転写性の向上や自己除電性の観点から、表面を半導電性の材料で形成することが一般的であるが、トナー像が移送される間の中間転写体への付着力は、転写電荷とトナーの間の静電力だけであり、中間転写体は半導電層で形成されているため、転写電荷もきわめて短時間に減衰消滅してしまうことから付着力も極めて弱く、移送に伴って飛散しやすい状況にある。そのため、中間転写体のトナー像担持面の近傍に配置された部材は飛散トナーによって汚れやすく、その部材の汚れに起因して用紙の汚れ等も発生していた。
【０００５】
このような汚れ防止に対しては、一例として用紙ガイド板をリブガイド形状にするなどの提案がなされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１０９７６５号公報（段落００３５〜００３７、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
カラー機のように各色のトナー像を順次、中間転写体上で重ね合わせて行き、それを記録媒体に一括転写する装置においては、最終的に重ね合わせる色のトナー像は同極性の電荷をもったトナー同士の静電力による反発もあって、特に飛散しやすい。この結果、中間転写体のトナー像担持面の近傍に配置された部材は飛散したトナーによって汚れやすくなるだけではなく、各色トナーの配合が不調和となり転写画像の品質の劣化を招く原因ともなっていた。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、新たな部材を設けてバイアス電圧を印加することにより電界を形成してトナーの飛散を防止し、記録媒体への転写性を向上させる方法を提供するものであるが、装置の小型化に伴い、用紙ガイド板、プロセスカートリッジ等の中間転写体近傍に配置される部材がますます増える傾向にある。そのため、新たな部材を設け外部電源からのバイアス電圧を印加する方法はコストやスペース等の問題、あるいは結線構造の複雑さの問題からサービス性を悪化させる場合も考慮される。
【０００９】
さらに、トナーの飛散防止や転写性の向上のために、用紙ガイド板のような二次転写手段近傍に配置される部材に、トナーと同極性のバイアス電圧（たとえば、通常は負の電位）を印加した場合、記録媒体への転写を行う二次転写手段にかけるバイアス電圧が用紙ガイド板にかける電位と逆極性（たとえば正の電位）であると、特に高温高湿環境下での通紙時に、二次転写手段と用紙ガイド板との間で記録媒体を介して漏れ電流が流れ、結果として十分な転写電界が加わらずに転写不良となることがあった。
【００１０】
本発明はこのような課題解決のためになされたものであり、中間転写体を用いた電子写真装置において、中間転写体上に転写されたトナーの飛散を防止して記録媒体への汚れ付着を防止するとともに、トナー像の記録媒体への転写効率を高めて良好な画像を得ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる画像形成装置は、選択的に転移される荷電トナーによって表面上にトナー像が形成される像担持体と、周回駆動される周面を有し、像担持体上のトナー像が該周面上に一次転写される中間転写体と、トナー像に記録媒体を当接し、トナー像の記録媒体への転写を行う二次転写手段とを有して構成される画像形成装置であって、トナー像と中間転写体との間の付着力を強化する電界を生じさせる電界形成手段を設けて構成されている。
【００１２】
このように構成された画像形成装置では、上記電界が中間転写体のトナー像担持面の背面に、減衰消滅していく転写電荷を補充し、トナーの中間転写体への付着力を維持させることができるため、トナーの飛散を防止できるとともに、記録媒体への良好な転写性を確保することが可能となる。
【００１３】
本発明にかかる画像形成装置の他の一例では、中間転写体のトナー像担持面に近接配置される導電性部材に対してトナーと同極性の電位を与えてバイアス印加手段としたものであり、このバイアス印加手段と、中間転写体を挟んでこの導電性部材と対向する位置に中間転写体のトナー像担持面の背面に当接する、接地された導電部材とから電界形成を行うよう構成したものである。
【００１４】
このような構成の画像形成装置では、たとえば用紙ガイド板等の既に機内に配置されている構成部材に対してバイアス電圧を印加しているので、装置の小型化にも対応でき、コスト増加を抑えることができる。特に、良好な転写性を得るためには、トナーと同極性の電位を与えるバイアス印加手段はそのレベル制御が可能であることが望ましい。
【００１５】
また、バイアス印加手段は常時稼動状態としてもよいが、中間転写体の周回駆動の開始前に電界の生成を開始し、中間転写体の周回駆動停止後に電界の生成を停止する制御手段を設けることが省電力・保守上も好ましい。
【００１６】
本発明にかかる画像形成装置のその他の一例では、外部電源を使用せずにエレクトレットフィルムを用いて電界形成手段とする方法を提供するものである。すなわち、このような構成の画像形成装置では、中間転写体のトナー像担持面に近接配置される構成部材に対して、その部材表面を接地された導電性部材で被覆等するなどして、少なくとも部材表面を導電部材とし、さらに、この導電部材にエレクトレットフィルムを、そのトナーと同極性の電荷を有する平面を中間転写体のトナー像担持面と向かい合うように貼付してバイアス印加手段とした。
【００１７】
一方、中間転写体を挟んで該構成部材と対向する位置に、中間転写体のトナー像担持面の背面側に、接地された導電部材を接触配置させて全体で電界形成手段を構成している。
【００１８】
このような構成の画像形成装置では、電源を利用したバイアス印加手段と異なり電源結線が不要となるため、装置の小型化に伴うスペースの問題を解決できるだけでなく、メンテナンスを容易にすることができ、サービス性を向上させることができる。
【００１９】
上述記載の各画像形成装置においては、中間転写体は無端ベルト状に形成されることが好ましい。中間転写体を無端ベルト状にすると、高価な部材を使用する必要がなくなりコストを下げることができるだけでなく、カラー機においては、ベルト移動方向に対して各色の現像装置を縦列に配置することができ、フルカラー画像を短い時間で記録媒体上に転写定着させることができるという利点がある。
【００２０】
本発明にかかる画像形成装置のその他の一例は、本発明の一構成部分である電界形成手段を二次転写手段の近傍に設置する場合の問題点を解決するものである。
【００２１】
このような画像形成装置では、二次転写手段は支持部材と転写部材から構成されており、支持部材は中間転写体のトナー像担持面の背面に当接して配置され、かつバイアス印加手段によりトナーと同極性の電位が与えられる。一方、転写部材は接地され、中間転写体を（転写時は記録媒体も）挟んで支持部材と対向し、中間転写体のトナー像担持面に近接配置されている。
【００２２】
そして記録媒体が、支持部材と転写部材とで形成される転写領域を通過する時に、接地された転写部材が記録媒体に当接し、バイアス印加手段により支持部材にバイアス電圧が印加されるように構成されている。
【００２３】
このように構成することにより、二次転写手段における転写電界のバイアス電圧と本発明に係る電界形成装置のバイアス電圧が同極性となるため、高温高湿環境下においても記録媒体を介して漏れ電流の生じることがなく、良好な二次転写電界を確保することができる。
【００２４】
なお、支持部材と転写部材は通常は円周面に半導電層を有するローラで構成されるのが最適である。このような構成にすると良好な転写性が確保される。また特に支持部材にバイアス電圧１０００Ｖを印加したとき、二つのローラ間の接触抵抗を含む全抵抗値が１×１０６Ω〜１×１０８Ωの範囲内となるように構成することが望ましい。こうすることにより転写領域において記録媒体の抵抗値分布の不均一性による絶縁破壊を防止することができるので画像欠陥の発生を確実に防止できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本願にかかる発明の最適な実施の態様を図面に基づいて説明する。図１は本願に係るの発明の一実施態様である画像形成装置を示す概略全体構成図である。
【００２６】
この画像形成装置１は、複数のローラ群によって張架され、周回駆動可能に支持された無端ベルト状の中間転写体（以下、「中間転写ベルト」という）１０を備えており、この中間転写ベルト１０の外周面に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋが離間して並んで設けられている。
【００２７】
各画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋは、表面に潜像が形成される像担持体（以下、「感光体ドラム２１」という）を有しており、各感光体ドラム２１の外周面に沿って動作順に、この感光体ドラム２１の表面をそれぞれほぼ一様に帯電する帯電装置２２と、各感光体ドラム表面に静電潜像の書き込みを行う露光装置２３と、感光体ドラム２１上に形成された各潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを転移させてトナー像を形成する現像装置２４と、各感光体ドラム２１上のトナー像を中間転写ベルト１０上に一次転写する一次転写装置２５と、転写後の感光体ドラム表面を清掃するクリーニング装置２６が配設されている。
【００２８】
感光体ドラム２１は円筒状の導電性基材の表面に各種の有機感光体層を形成して構成されている。例えば、感光体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散させたもの等を塗布したものが使用でき、導電性基材は接地されている。
【００２９】
帯電装置２２はグリッドとワイヤ電極等を備えるコロナ放電器であり、コロトロン放電器やスコロトロン放電器を用いることができる。
【００３０】
露光装置２３は、半導体レーザを光源とするものであり、画像信号に基づいてレーザ光を照射し、これをポリゴンミラーによって各感光体ドラム２１の主走査方向にスキャンさせて露光を行うものである。
【００３１】
現像装置２４は、トナーおよびキャリアを含有する二成分現像剤を用いて現像を行うもの又はトナーを含有し、キャリアを含有しない一成分現像剤を用いて現像を行うもののいずれも使用可能である。また露光部にトナーを付着させる反転現像方式のもの又は非露光部にトナーを付着させる正現像方式のもののいずれでもよい。
【００３２】
ただし、本発明の好ましい実施の態様においては、二成分現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像装置が好ましい。また、高解像力、高濃度であり、階調性に優れるなどの優れた特性を有する画像を得るためには、その形状係数が０．９３〜１．００であるトナーを使用し、またトナーの体積平均粒径をＤｖおよび個数平均粒径をＤｐとしたときに、Ｄｖ／Ｄｐが１．３から１．０の間にあることが好ましい。このようなトナーによれば、トナー粒子間における帯電特性が実質的に均一になるため、トナーの帯電量分布をきわめてシャープなものとすることができる。
【００３３】
ここに、体積平均粒径とは、トナーの体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」又は「コールターマルチサイザー」による測定した値であり、個数平均粒径とは個数基準の平均粒径である。トナーの形状係数とはトナー粒子の丸さの度合いを示し、次の式で与えられる。
【００３４】
形状係数＝（（最大径／２）２×π）／投影面積
式中、最大径とはトナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだ時、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅を示す。また投影面積はトナー粒子の平面上への投影像の面積を指す。
【００３５】
各画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋにおける一次転写装置２５は、転写バイアス電圧を印加して転写電界を形成することにより、感光体ドラム２１上のトナー像を中間転写ベルト１０に転写するものであり、一次転写ローラ２５Ａが中間転写ベルト１０を介して感光体ドラム２１に押圧されて一次転写領域が形成されるように構成されており、これにより、中間転写ベルト１０はそれぞれの感光体ドラム２１に当接されながら周回移動する。一次転写ローラ２５Ａは芯金にスポンジ状のゴムを付した発砲ローラで構成できる。
【００３６】
中間転写ベルト１０は、トナー像の転写性および自己除電性の観点から、例えば、体積抵抗率が１×１０６Ω・ｃｍ〜１×１０１３Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１×１０７Ω／□〜１×１０１４Ω／□である半導電性を有するベルト基体により構成された単層構造のものを使用するのが最適である。
【００３７】
中間転写ベルト１０のベルト基体を構成する材料としては、例えば、熱硬化ポリイミド、変形ポリイミドなどの樹脂材料、エチレンープロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプロピレンゴム（ＣＲ）、ポリウレタンゴム等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーが分散されてなるもの、あるいはイオン性の導電材料が含有されてなるもの等を例示することができる。
【００３８】
中間転写ベルト１０の移動方向における画像形成ユニット配置領域より下流側の位置には、中間転写ベルト１０を帳架する支持ローラ１２とバックアップローラ１１が配設され、中間転写ベルト１０を挟んでバックアップローラ１１と向かい合うように二次転写ローラ１６が設けられている。
【００３９】
中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ１６がバックアップローラ１１に押し当てられると二次転写領域Ｔ２が形成される。バックアップローラ１１は接地され、二次転写ローラ１６はバイアス印加手段１７に接続されて、通常は正電圧のバイアス電荷がかけられる。このようにして二次転写手段１５が構成されている。
【００４０】
バックアップローラ１１および二次転写ローラ１６は例えばステンレス鋼よりなる円筒状の導電性芯金の外周面に、弾性体よりなる半導電性の弾性層が形成されて構成されている。弾性層を構成する弾性体は特に限定されるものではなく、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの各種軟質ゴム、およびスポンジゴム等が使用可能である。
【００４１】
なお図１において、１３は中間転写ベルト１０に残留するトナーを除去する中間転写体クリーニング装置であり、１４は記録媒体である記録紙Ｐを中間転写ベルト１０より分離させる分離手段である。
【００４２】
図２は請求項１、請求項２、請求項３および請求項６に係る発明の電界形成手段の一実施態様を示す部分構成図である。便宜上、図１と同一の構成部分については同一の番号を付して説明する。
【００４３】
請求項２に記載の画像形成装置の電界形成手段３４は、接地された導電部材として支持ローラ１２を、導電性部材として用紙ガイド板３１を使用して構成されている。詳しくは接地された支持ローラ１２と、中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置に中間転写ベルト１０の像担持面に近接して用紙ガイド板３１を配置して構成されている。
【００４４】
用紙ガイド板３１は図示しない給紙装置から記録紙Ｐを二次転写領域Ｔ２まで案内するものであり、２枚の金属板により構成されている。それぞれの金属板はバイアス印加手段３２であるバイアス電源により負のバイアス電圧が印加される。これにより導電部材で構成される接地された支持ローラ１２から用紙ガイド板３１に向けて電界が形成される。
【００４５】
バイアス印加手段３２には制御手段３３が設けられており、バイアスを可変制御するだけではなく、これにより、中間転写ベルト１０の周回駆動の開始前にバイアス電源を投入して電界の形成を開始し、中間転写ベルト１０の周回駆動の停止後にバイアス電源をオフして電界の生成を停止するように制御している。
【００４６】
図３は請求項１、請求項４、請求項５および請求項６に係る発明の電界形成手段の一実施態様を示す部分構成図である。この実施態様では電界形成手段３０のバイアス印加手段２７として中間転写ベルト１０の像担持面に近接配置されるプロセスカートリッジ２６１の表面に貼付したエレクトレットフィルム２６３を用いるものである。
【００４７】
移動する中間転写ベルト１０に沿って縦列に並べられた４つの感光体ドラム２１に対向して設けられている一次転写ローラ２５Ａの下流には、転写後のドラム表面を清掃するクリーニング手段２６とその廃トナーを回収するプロセスカートリッジ２６１が中間転写ベルト１０の像担持面に近接して配設されている。
【００４８】
プロセスカートリッジ２６１の表面は接地された導電シート２６２で覆われて、さらにその導電シート２６２の中間転写ベルト１０のトナー像搬送面と向かい合う部分にはエレクトレットフィルム２６３が貼付されている。エレクトレットフィルム２６３は誘電分極による電荷が両面に残留した荷電体であり、トナーと同極性の電荷が現れている平面を中間転写ベルト１０側に向けて貼付されている。
【００４９】
中間転写ベルト１０を挟んで、プロセスカートリッジ２６１と対向する位置に中間転写ベルト１０の移動方向に伸びた電極板２６４が接地され、かつ中間転写ベルト１０の像担持面の背面に接触して配設されている。
【００５０】
エレクトレットフィルム２６３は接地された導電性の部材に貼付されているので、見かけ上、分極電荷はトナーと同一極性の電荷だけが表面に残る。従って、負に帯電したトナーを使う場合には、接地された電極板２６４からエレクトレットフィルム２６３へ向けての電界が形成され、電界中を中間転写ベルト１０は電極板２６４上を摺り動きながら周回移動することになる。
【００５１】
なお、電界形成手段３０として、表面電荷密度が１０ｎＣ／ｃｍ２〜１００ｎＣ／ｃｍ２のエレクトレットフィルム２６３を使用すれば、中間転写ベルト１０の移動方向の長さが短くても良好な結果を生じさせることが確認されている。
【００５２】
図２に示すような電界形成手段３０、３４が同時に設けられて構成された画像形成装置１においては、次のようにして画像形成動作が行われる。ベルト状の中間転写体１０の周辺に配置された各画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋにおいて、感光体ドラム２１が、それぞれ帯電装置２２によりほぼ一様に負に帯電される。その後、画像信号に応じて制御される露光装置２３によって露光され，静電潜像が形成される。
【００５３】
各感光体ドラム２１上の静電潜像は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの負に帯電したトナーが入った現像装置２４により現像され、濃度を表現するディジタル画像が各感光体ドラム２１上にトナー像として形成される。この各色トナー像は、順次、一次転写装置２５により中間転写ベルト１０上に重ね合わされて転写され、中間転写ベルト１０上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００５４】
一次転写装置２５では、一次転写ローラ２５Ａから感光体ドラム２１との間にかけられる転写電界によって帯電したトナー像が中間転写ベルト１０側へと引き寄せられる。その後、このトナー像は中間転写ベルト１０の像担持面の背面に与えられた転写電荷とのクーロン力により中間転写ベルト１０の外周面に付着した状態で、順次、中間転写ベルト１０の移動方向下流へと移動していく。
【００５５】
中間転写ベルト１０は半導電材料で構成されているので、一次転写装置２５により与えられた転写電荷は急速に放電し電荷量が減衰していくため、トナーと中間転写ベルト１０の付着力は時間とともに弱まり、最後に重ね合わされた色のトナーは特に中間転写ベルト１０から離れやすくなって、飛散トナーとなりやすい。
【００５６】
しかし、一次転写装置２５の下流にあるプロセスカートリッジ２６１には表面電荷を有するエレクトレットフィルム２６３が貼付されており、これにより接地された電極板２６４からプロセスカートリッジ２６１に向けて電界が形成されている。この電界が減衰する転写電荷を中間転写ベルト１０の像担持面の背面に補充してトナーの飛散を防止し、また飛散トナーには中間転写ベルト１０側へと引き寄せられる力が働く。
【００５７】
一方、中間転写体ベルト１０の移動方向のさらなる下流に設けられた用紙ガイド板３１には、制御手段３３により、トナー像の移送時に合わせて、適時に負のバイアス電圧がかけられるようになっており、これと支持ローラ１２により形成される電界がトナーの飛散を防止し、また飛散トナーを再び中間転写ベルト１０へと引き寄せ、中間転写ベルト１０との付着力を強化する。
【００５８】
中間転写ベルト１０上に担持されたカラーのトナー像は二次転写手段１５まで移送される。図５（図１も同様）に示すように、従来の画像形成装置に設けられている二次転写手段１５では、適正に制御された転写バイアス電圧がバイアス印加手段１７によって二次転写ローラ１６に印加され、接地されたバックアップローラ１１との間に転写電界が形成されるように構成されている。この転写電界の作用により、中間転写ベルト１０上のカラートナー像が用紙ガイド板３１によりガイドされてきた記録紙Ｐに転写されたのち、図示しない定着手段により定着処理が行われて可視画像が形成される
【００５９】
以上の画像形成装置１の動作は本発明に係る電界形成手段３０および３４を同時に実現させた場合について述べているが、一方のみを使用して構成することも可能であり、機内にある総ての部材について電界形成手段を形成する画像形成装置に限定するものではない。
【００６０】
図４は請求項７および請求項８に係る画像形成装置の二次転写手段１９を説明するための部分構成図である。図５は従来の二次転写手段１５を示す部分構成図である。
【００６１】
従来の二次転写手段１５ではバックアップローラ１１を接地し、二次転写ローラ１６をバイアス印加手段１７により正電位に荷電させて、二次転写ローラ１６からバックアップローラ１１へ向けて電界をかけていた。これにより、中間転写領域Ｔ２では、中間転写ベルト１０上の負に帯電しているトナー像が、これに当接する記録紙Ｐの背面に生じる転写電荷により記録紙Ｐ側に引き付けられ、転写が行われていた。
【００６２】
しかし、本願発明に係る電界形成手段３０、３４が二次転写手段１５近傍に設置される場合、たとえば金属製の用紙ガイド板３１のように、二次転写手段１５の二次転写ローラ１６に近接して設けられていると、高温高湿環境下においては絶縁性が保てず、図５に示すように記録紙Ｐを介して二次転写ローラ１６から用紙ガイド板３１へ向かって漏れ電流ｉが流れることがあり、その結果、二次転写ローラ１６の電位が上昇せず、十分な転写電界が得られない場合がある。
【００６３】
本発明の係る二次転写手段１９では図４に示すように、転写部材としての二次転写ローラ１６を接地し、一方、支持部材としてのバックアップローラ１１を用いて、これにバイアス印加手段１８により負電位をかけることにより、従来通りの大きさを持つ転写電界を形成させながら、高温高湿環境下において、たとえ用紙Ｐを介して二次転写ローラ１６から用紙ガイド板３１へ漏れ電流が生じても、バックアップローラ１１の電位と用紙ガイド板３１の電位が同極性で構成されているため、転写電界の大きさに影響を与えることがない。そのため良好な転写性を維持することが可能となる。
【００６４】
なお、二次転写ローラ１６とバックアップローラ１１の円周面には半導電性の弾性層が形成されている。これは一定幅の転写領域Ｔ２を確保し、また転写領域Ｔ２において記録紙Ｐにおける抵抗値分布の不均一による局所的な絶縁破壊が生じ、画像欠陥となる場合を防止するためである。但し、良好な転写性を得るためには、二次転写手段１９を形成する二つのローラ１１，１６（バックアップローラと二次転写ローラ）の抵抗値の大きさと印加すべき転写バイアス電圧の大きさの最適化を図る必要がある。
【００６５】
実験結果によれば、バイアス印加手段１８によりバイアス電圧−１０００Ｖを支持部材であるバックアップローラ１１に印加したとき、接地された二次転写ローラ１６とバックアップローラ１１との間の抵抗が１×１０６Ω〜１×１０８Ωの範囲内にあることが最適であることが確かめられた。抵抗値がこれより小さければ局所的な絶縁破壊を起こし、画像欠陥が生じる可能性が高くなり、これより大きければ十分な転写電界が得られなくなるためである。
【００６６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６７】
図１から図４に示す構成に従って、本発明に係る画像形成装置を製造した。具体的な構成および条件は以下に示す通りである。
【００６８】１
１．感光体はアルミニウム製の金属基体（ドラム外径６０ｍｍ）の外周面に電荷輸送層を含めた感光体層を２５μｍの厚さで形成してなる有機感光体ドラムを使用した。感光体層はフタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散させ、塗布したものであり、負帯電特性を有するもので形成した。
【００６９】
２．感光体の非露光領域における表面電位は、電位センサーで検知してフィードバック制御され、−５００Ｖ〜−９００Ｖの範囲で制御可能としている。全露光領域における表面電位は−５０Ｖ〜０Ｖに設定されている。
【００７０】
３．露光手段は表面標準出力が３００μＷである半導体レーザ照射装置を用い、スキャンニング方式を採用している。
４．現像手段はキャリアを含有する２成分現像方式の現像器を用いた。
【００７１】
５．一次転写ローラには、外径が２０ｍｍの芯金の外周面に半導電性ゴムよりなる弾性層が形成されてなる発泡スポンジ状ローラが使用され、定電流源に接続されている。
【００７２】
６．中間転写体ベルトは熱硬化性ポリイミドよりなる無端状の半導電性樹脂ベルトであって、その体積抵抗値が１０８Ω・ｃｍ、ベルト張力を５Ｎに設定した。ベルトのラインスピードは２２０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００７３】
７．二次転写手段は記録紙背面より中間転写ベルトに半導電ゴムローラを押し当てバイアス電圧を印加する。バックアップローラにも半導電ゴムローラが使用され、その芯金を接地する。
【００７４】
８．用紙ガイド板は金属製として−５００Ｖのバイアス電圧を印加した。
９．エレクトレットフィルムは厚みが２０μｍのポリプロピレンフィルムを使用し、表面電荷密度２０ｎＣ／ｃｍ２を使用した。
１０．定着装置は内部にヒータを配置したローラによる加熱加圧定着である。
【００７５】
以上の条件および構成で２０万プリントを実施したところ、中間転写ベルト近傍の部材へのトナーの飛散は検出されず、また記録紙への汚れの付着も検出されなかった。転写画像は良好で、環境によらず安定した転写効率が得られた。また、実験結果によれば、バイアス印加手段から中間転写体ベルト周面に配置された導電材料に印加されるバイアス電圧値が−１００Ｖ〜−２０００Ｖの範囲で良好な結果が得られた。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の画像形成装置では、中間転写体上に一次転写されたトナー像に対して、その移送中に中間転写体への付着力を強化するような電界が形成されるよう構成されているので、中間転写体上に転写されたトナーの飛散を防止することができ、さらに飛散したトナーが機内部材に付着することに起因する記録媒体への汚れ付着も同時に防止することができる。
【００７７】
また、トナーの飛散が少なくなれば、二次転写時に記録媒体への転写効率が高められ、トナー画像の階調も保たれて良好な画像を得ることができる。
【００７８】
さらに本発明においては電界形成手段によるバイアス電圧と二次転写手段における転写バイアス電圧が同極性となるように構成しているので、高温高湿環境下においても局所的な絶縁破壊による漏れ電流の発生を未然に防止でき、良好な二次転写電界を確保することができるため、画像品質を劣化させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係るの発明の一実施態様である画像形成装置を示す概略全体構成図である。
【図２】本願発明に係る画像形成装置における電界形成手段の一実施態様を示す部分構成図である。
【図３】本願発明に係る画像形成装置における電界形成手段の他の実施態様を示す部分構成図である。
【図４】本願発明に係る画像形成装置の二次転写手段を示す部分構成図である。
【図５】従来の二次転写手段を示す部分構成図である
【符号の説明】
１    画像形成装置
１０    中間転写体（中間転写ベルト）
１１    支持部材（バックアップローラ）
１５，１９  二次転写手段
１６    転写部材（二次転写ローラ）
１７，１８，２７，３２  バイアス印加手段
２１    像担持体（感光体ドラム）
２２    帯電装置
２３    露光装置
２４    現像装置
２５    一次転写装置
２６    クリーニング装置
３０，３４    電界形成手段
３１    導電性部材（用紙ガイド板）
３３    制御手段
２６３  エレクトレットフィルム
２６４  導電部材（電極板）
Ｐ      記録媒体（記録紙）
【図１】
2004252032.tif 000003
【図２】
2004252032.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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