(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体にそれぞれ単色のトナー像を形成し、一次転写手段により中間転写体に逐次転写して重ね合わせた後、前記中間転写体に担持された重ね合わせトナー像を二次転写手段により一括して転写材に転写するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体のトナー像担持面側に対向する側に配置した放電電極とグリッド電極を有する複数の除電器と、前記中間転写体を挟んで前記除電器に対向する位置に配置した対向電極と、を有する二次転写前除電手段を、前記一次転写手段と前記二次転写手段との間に配置し、
複数の前記除電器のうち、前記中間転写体の回動方向上流側に配置した除電器の前記グリッド電極の電位と前記対向電極の電位との差が、
前記中間転写体の回動方向下流側に配置した除電器の前記グリッド電極の電位と前記対向電極の電位との差、に比して大となるように設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
上流側に配置された前記除電器の前記放電電極の電位の絶対値が、下流側に配置された前記除電器の前記放電電極の電位の絶対値に比して大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】
上流側に配置された前記除電器の前記グリッド電極の開口率が、下流側に配置された前記除電器の前記グリッド電極の開口率に比して大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４】
上流側に配置された前記除電器の放電電極及び下流側に配置された前記除電器の放電電極が、前記中間転写体に担持されたトナー像の電荷と逆極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
上流側に配置された前記除電器のグリット電極及び下流側に配置された前記除電器のグリット電極が、前記中間転写体に担持されたトナー像の電荷と同極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項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、及びこれらの機能を併せ持つ電子写真方式を用いた画像形成装置に関わり、特に、中間転写体を有し、該中間転写体上に複数のカラートナー像を重ね合わて画像を形成するすカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置では、感光体である像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に転写し（一次転写）、該中間転写体上のトナー像を転写材上に転写する（二次転写）ものが知られている。かかるカラー画像形成装置では、像担持体上に順次形成された所定極性に帯電しているトナー像を静電気により中間転写体に重ね合わせて転写した後、その中間転写体上のトナー像を静電気により転写材上に一括して転写している。
【０００３】
中間転写体を用いたカラー画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に重ね合わせることができるので、カラー画像を転写材上に形成するカラー画像形成装置に広く応用されている。このカラー画像形成装置では、像担持体に形成した各色のトナー像を中間転写体に重ね合わせて転写した後、この重ね合わせトナー像を静電気により転写材に一括転写する。
【０００４】
トナー１粒子当たりの帯電量はほぼ均一であることから、中間転写体上のトナー層電位は所定面積内でのトナー付着量によって決まり、カラー画像形成装置では中間転写体上のトナー像のうち複数色のトナーが重ね合わされた部分の帯電電位は、１色のトナーのみが付着している部分の帯電電位よりも大きくなる。また例えば、中間転写体上のトナー像がベタ部及びハーフトーン部を有する場合、ベタ部の帯電電位はハーフトーン部よりも大きくなる。
【０００５】
また、像担持体から中間転写体へトナー像を転写する一次転写部を通過した後のトナー像内での帯電電位のばらつきは、環境によっても発生する場合がある。
【０００６】
このように中間転写体上のトナー像の電位のばらつきが大きいと、転写特性が互いに異なる部分が同一トナー像内に存在することになる。この転写特性の異なるすべての部分を同じ転写条件下で転写材に転写しようとすると、中間転写体から転写材への二次転写時に様々な画像不良が発生しやすい。
【０００７】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置においてカラー化が進み、また重合トナー、小粒径トナーの採用により、転写プロセスにおいても高画質化への要求が大きくなってきている。また、画像形成装置の高速化も進んでいる。これらのことに対し、良好な画像を得るためには、一次転写の回数や環境などによって変化する中間転写体上のトナー電位を略均一になるように補正し、二次転写性能を向上させる必要がある。
【０００８】
特許文献１は、転写材に二次転写する前の中間転写体上のトナー像を帯電する転写前帯電手段を設けたものである。
【０００９】
特許文献２は、二次転写前帯電手段の付加帯電後のトナー像の電位と、二次転写手段の電位との差をほぼ一定の値に保つように、電位差制御手段が二次転写前帯電手段の直流電源及び二次転写手段の直流電源を制御するものである。
【特許文献１】特開平１０−２７４８９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１４３２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１及び２に記載のカラー画像形成装置は、二次転写手段の上流側において、スコロトロン帯電器によってトナー像を帯電または除電する二次転写前除電手段を有するもので、トナーの帯電量を補正するため、中間転写体上に一次転写されたトナー像に対してＡＣ、ＤＣなどのコロナ放電による帯電を行い、帯電量を均一化する技術である。
【００１１】
特許文献１及び２では、帯電量を均一化する事により、重ね合わせトナー像、即ち、高電位部の総電荷量を低下させると、同時に低電位部（トナー低付着量部）も除電してまいハーフトーン画像荒れ等の画像不良を発生する。
【００１２】
トナー付着量が多くトナー層電位が高い場合に発生する転写電荷不足による濃度むらや、転写電荷を大きくしたときの放電発生などを防止するため、二次転写手段の上流側にスコロトロン電極を有する二次転写前除電手段を配置して中間転写体上のトナー像の除電を行っている。
【００１３】
二次転写前除電手段ではスコロトロン帯電器を用いている。しかし、スコロトロン帯電器においても、低電位部の電位低下はある程度発生し、単に強い除電を使用とすると、高付着量部の除電は得られるが、低付着量部も低下してしまい、放電が弱いと高付着量部を所望の値まで電位低下させる事ができないという事となり、これらを両立させる事が困難であった。
【００１４】
従来の１個の除電器により１回の二次転写前除電を行う場合、二次転写前除電手段に配置した１個の除電器のグリッド電位を、−１５０Ｖ、−１００Ｖ、−５０Ｖの３段階に設定し、除電前のトナー層電位に対する除電後のトナー層電位を測定した。その結果、１個の除電器では、重ね合わせベタ画像等のトナー高付着量領域の除電と、ハーフトーン画像等のトナー低付着量領域の除電とを両立させる除電後のトナー層電位の制御が達成されず、良好な画像が得られないという結果がえられた。
【００１５】
本発明は、スコロトロン帯電器によるトナー層除電が、グリッド電位設定の違いにより、低電位部と高電位部における電位低下の傾きの比率が異なる点に着目し、１回目の除電を高グリッド電位とし、２回目の除電を低グリッド電位とする事により、２回とも同条件で除電を行った場合よりも、低付着量部分の電位低下を小さく抑える事が出来、良好な二次転写性能を得る事によって、高品位の二次転写画像を得るカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的は、下記に記載の発明により達成される。
【００１７】
複数の像担持体にそれぞれ単色のトナー像を形成し、一次転写手段により中間転写体に逐次転写して重ね合わせた後、前記中間転写体に担持された重ね合わせトナー像を二次転写手段により一括して転写材に転写するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体のトナー像担持面側に対向する側に配置した放電電極とグリッド電極を有する複数の除電器と、前記中間転写体を挟んで前記除電器に対向する位置に配置した対向電極と、を有する二次転写前除電手段を、前記一次転写手段と前記二次転写手段との間に配置し、
複数の前記除電器のうち、前記中間転写体の回動方向上流側に配置した除電器の前記グリッド電極の電位と前記対向電極の電位との差が、
前記中間転写体の回動方向下流側に配置した除電器の前記グリッド電極の電位と前記対向電極の電位との差、に比して大となるように設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のカラー画像形成装置によれば、ハーフトーン等のトナー低付着量部分の電位低下を小さく抑える事が可能となり、トナー低付着量部分の画像荒れを防止するとともに、重ね合わせトナー像においても良好な二次転写性能を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明を、実施の形態を用いて説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限られるものではない。
【００２０】
［カラー画像形成装置］
図１は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置Ａの全体構成を示す断面図である。
【００２１】
このカラー画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ベルト状の中間転写体７、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、二次転写手段８から成る中間転写ユニットと、定着装置１１、及び給紙装置２０を有する。
【００２２】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段６Ｙを有する。
【００２３】
マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段６Ｍを有する。
【００２４】
シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段６Ｃを有する。
【００２５】
黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段６Ｋを有する。
【００２６】
像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとしては、ＯＰＣ感光体やａＳｉ感光体等の周知のものが用いられるが、ＯＰＣ感光体が好ましく、特に、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のＯＰＣが用いられる。
【００２７】
ベルト状の中間転写体７は、半導電性であり、複数の支持ローラ７１，７２，７３，７４、及びバックアップローラ７５により巻回され、循環移動可能に支持される。本実施の形態では、中間転写体７は、支持ローラ７３，７４の間が平面状に支持されている。
【００２８】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体７上に一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。
【００２９】
給紙装置２０の給紙カセット２１内に収容された転写材Ｐは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写手段８に搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。
【００３０】
カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着装置１１により熱と圧力とを加えられ、転写材Ｐ上のカラートナー画像（或いは単色トナー画像）が定着されて転写材Ｐ上に固定され、排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ２８上に載置される。
【００３１】
一方、二次転写手段８により転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した中間転写体７は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００３２】
［一次転写手段］
図２は該カラー画像形成装置Ａの要部を示す断面図である。
【００３３】
イエロー色の画像を転写する一次転写手段５Ｙは、一次転写ローラ５ＹＡと、一次転写ローラ５ＹＡに電圧を印加する直流電源５ＹＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＹＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｙに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＹＥは接地されている。
【００３４】
マゼンタ色の画像を転写する一次転写手段５Ｍは、一次転写ローラ５ＭＡと、一次転写ローラ５ＭＡに電圧を印加する直流電源５ＭＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＭＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｍに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＭＥは接地されている。
【００３５】
シアン色の画像を転写する一次転写手段５Ｃは、一次転写ローラ５ＣＡと、一次転写ローラ５ＣＡに電圧を印加する直流電源５ＣＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＣＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｃに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＣＥは接地されている。
【００３６】
黒色画像を転写する一次転写手段５Ｋは、一次転写ローラ５ＫＡと、一次転写ローラ５ＫＡに電圧を印加する直流電源５ＫＥとから構成されている。一次転写ローラ５ＫＡは、中間転写体７を介して像担持体１Ｋに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。直流電源５ＫＥは接地されている。
【００３７】
一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各直流電源５ＹＥ，５ＭＥ，５ＣＥ，５ＫＥには、電流値４０μＡ、電圧値＋１．５ｋＶが印加される。
【００３８】
また、一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、一次転写時以外の場合には、図示しない駆動手段により移動され、中間転写体７の内面から離間して退避する。
【００３９】
［二次転写手段］
二次転写手段８は、バックアップローラ７５、二次転写ローラ８Ａ、直流電源８Ｅ等から構成されている。導電性材料から成るバックアップローラ７５は、中間転写体７を介して二次転写ローラ８Ａに対向し、中間転写体７の内面に摺接する。
【００４０】
バックアップローラ７５は直流電圧を印加する直流電源８Ｅに接続されている。二次転写手段８の直流電源８Ｅには、電流値５０μＡ、電圧値＋３ｋＶが印加される。直流電源８Ｅは中間転写体７に当接する二次転写ローラ８Ａに付着した残留トナーを逆バイアス印加により中間転写体７に転移させてクリーニングする。
【００４１】
二次転写ローラ８Ａのバックアップローラ７５は、一次転写ローラ５ＹＡ，５ＭＡ，５ＣＡ，５ＫＡとほぼ同じ構成をなし、中間転写体７の内面側に圧接する。導電性のバックアップローラ７５は、ローラ本体と、ローラ本体の表面に形成された弾性層とにより形成されている。
【００４２】
中間転写体７は、ポリアミドあるいはポリイミド等を材料とする単層又は多層ベルトで、体積抵抗率１０7〜１０12Ωｃｍのものが用いられている。
【００４３】
中間転写体７は、二次転写手段８により転写材Ｐに二次転写した後、クリーニング手段６Ａを通過してクリーニングされる。
【００４４】
二次転写ローラ８Ａは、二次転写時以外の場合には、図示しない駆動手段により移動され、中間転写体７の表面から離間して退避する。
【００４５】
［二次転写前除電手段］
中間転写体７に沿った一次転写手段５Ｋと支持ローラ７４との間で、中間転写体７が平面状に支持される位置に、本発明に係る二次転写前除電手段９が配設されている。
【００４６】
中間転写方式のカラー画像形成装置において、単色では二次転写性能が良好である場合であっても、重ね合わせ画像では二次転写不良になって、高画質の画像が得られないという問題がある。これは中間転写体７上に形成されるトナー像が１層から最大で４層までの広範囲の付着量を有しており、それぞれの付着量に応じて二次転写条件の適正化がくずれてしまう事による。
【００４７】
この問題を解決するために、導電性ブラシや導電性発泡部材等の対向電極を中間転写体７に面接触させて接地を行う事によって従来以上の除電効率の向上が達成される。
【００４８】
本発明の二次転写前除電手段９は、中間転写体７の画像担持側に配置された第１の除電器９Ａ１、第２の除電器９Ａ２と、無端ベルト状の中間転写体７の内面側に配置された２個の第１の対向電極９Ｂ１、第２の対向電極９Ｂ２と、から構成されている。
【００４９】
〈第１の除電器９Ａ１、第２の除電器９Ａ２〉
図３は二次転写前除電手段９の断面図である（実施の形態１）。
【００５０】
中間転写体７の回動方向上流側に配置された第１の除電器９Ａ１は、放電電極（放電ワイヤ）９１Ａ１、グリッド電極９２Ａ１、サイドプレート９３Ａ１から成るスコロトロン除電極である。
【００５１】
放電電極９１Ａ１は直流電源Ｅ１に接続されている。グリッド電極９２Ａ１は中間転写体７のベルト面と間隔をもって対向配置され、直流電源Ｅ２に接続されている。サイドプレート９３Ａ１は図示しない回路によりグリッド電極９２Ａ１と同電位に接続されている。
【００５２】
放電電極９１Ａ１は、直径が２０〜１５０μｍのタングステン、ステンレス鋼、金などの線材を用いることができるが、特に表面が金で形成されていることが好ましい。線材そのものを金で作製するか、あるいは、ステンレス鋼やタングステン等の基材の表面を金で被覆しても良い。金被膜の厚さは、オゾン等の放電生成物の除去効率や製造コスト、放電効率の観点から、平均膜厚で１μｍ〜５μｍが好ましい。
【００５３】
グリッド電極９２Ａ１は、ワイヤ状のグリッドや、板金にエッチング等によってパターン形成された板状グリッドや、金メッキが施された板状グリッド等が採用される。
【００５４】
放電電極９１Ａ２にはトナーと逆極性の放電がなされる直流電圧が、グリッド電極９２Ａ２にはトナーと同極性の直流電圧が印加される。
【００５５】
中間転写体７の回動方向下流側に配置された第２の除電器９Ａ２は、放電電極９１Ａ２、グリッド電極９２Ａ２、ケーシング９３Ａ２から成るスコロトロン除電極である。
【００５６】
放電電極９１Ａ２は直流電源Ｅ３に接続されている。グリッド電極９２Ａ２は中間転写体７のベルト面と間隔をもって対向配置され、直流電源Ｅ４に接続されている。サイドプレート９３Ａ２は図示しない回路によりグリッド電極９２Ａ２と同電位に接続されている。
【００５７】
放電電極９１Ａ２は、放電電極９１Ａ１と同様の構成をなす。グリッド電極９２Ａ２もグリッド電極９２Ａ１と同様の構成をなす。放電電極９１Ａ２にはトナーと逆極性の放電がなされる直流電圧が、グリッド電極９２Ａ２にはトナーと同極性の直流電圧が印加される。
【００５８】
〈第１の対向電極９Ｂ１、第２の対向電極９Ｂ２〉
二次転写前除電手段９に対向する中間転写体７の内面側には、導電性ブラシ及び導電性ブラシを圧着解除する圧着解除機構で構成される第１の対向電極９Ｂ１、第２の対向電極９Ｂ２が配設されている。導電性ブラシは、中間転写体７の内面側に摺接し、接地されている。
【００５９】
導電性ブラシは、素材はアクリル、ナイロン、ポリエステル等の導電性樹脂素材で構成され、線径はＩＳＯにより提唱された番手法による計量単位で０．１１１テックス乃至０．７７８テックス、ブラシ密度は１２０００本／ｃｍ2乃至７７０００本／ｃｍ2、原糸抵抗値は１０0乃至１０5Ωｃｍで構成されることが好ましい。
【００６０】
第１の対向電極９Ｂ１は直流電源Ｅ５に接続され、トナーと逆極性の直流電圧が印加される。第２の対向電極９Ｂ２は直流電源Ｅ６に接続され、トナーと逆極性の直流電圧が印加される。なお、直流電源Ｅ５と直流電源Ｅ６とを共通化して単一の電源にする事も可能である。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
［画像形成条件］
画像形成装置：タンデム型フルカラー複写機（コニカミノルタ８０５０（登録商標）改造機）、連続複写速度はフルカラーモードでＡ４判用紙を毎分５１枚出力する。
【００６３】
図４は、二次転写前除電手段９の要部を示す模式図である（実施の形態２）。
【００６４】
本実施例では、発明の効果を確認するために、図２に示した一次転写手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、及び二次転写手段８を配設し、黒色のトナー像を形成する４段目の画像形成部１０Ｋに配置された像担持体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段６Ｋを取り外して、そこに二次転写前除電手段９を設置したカラー画像形成装置Ａで画像を形成した。
【００６５】
像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ：外径φ６０ｍｍ
転写材Ｐの搬送ライン速度：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：キャリアの平均粒径２０〜６０μｍ、重合トナーの平均粒径３〜７μｍ
帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ：帯電電圧Ｖ０は−７００Ｖ（可変：左記は標準値）
露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ：半導体レーザ（波長７８０ｎｍ）、露光時の像形成体表面電位Ｖｉは−５０Ｖ
現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ：現像スリーブの電位Ｖｄｃは−５００Ｖ（可変：左記は標準値）、現像バイアス電圧交流成分Ｖａｃは１ｋＶｐ−ｐの矩形波（周波数５ｋＨｚ）
一次転写ローラ５ＹＡ，５ＭＡ，５ＣＡ：導電性ローラ使用、ローラ押圧５０Ｎ（ニュートン）、転写電流４０μＡ、転写電圧＋１．５ｋＶを印加
二次転写手段８：中間転写体７をバックアップローラ７５と二次転写ローラ８Ａとで挟み込んだ構成であり、電気抵抗値はともに１×１０7Ω、温湿度とカウンターとでマトリックスを組んだ電流値テーブルから所定の電流値を選択して印加する。
【００６６】
押圧力Ｆ：５０Ｎ（ニュートン）、転写材搬送方向ニップ幅：３ｍｍ
二次転写ローラ８Ａの弾性層：半導電性ＮＢＲソリッドゴム（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、体積抵抗値４×１０7Ω、外径φ４０ｍｍ、
中間転写体７：ポリイミド樹脂、シームレス半導電性ベルト（体積抵抗率１０9Ωｃｍ）、張架テンション５０Ｎ、線速２２０ｍｍ／ｓｅｃ
［二次転写前除電手段９］
〈第１の除電器９Ａ１、第２の除電器９Ａ２〉
通常、像担持体に使用されるスコロトロン帯電器と同形状の第１の除電器９Ａ１と第２の除電器９Ａ２とを平行に並べて設置した。
【００６７】
放電電極９１Ａ１には高圧の直流電源Ｅ１が、放電電極９１Ａ２には高圧の直流電源Ｅ２がそれぞれ接続され、０〜４００μＡの電流が印加される。グリッド電極９２Ａ１には高圧の直流電源Ｅ３が、グリッド電極９２Ａ２には高圧の直流電源Ｅ４がそれぞれ接続し、０〜−３００Ｖの電圧が印加される。
【００６８】
放電電極９１Ａ１，９１Ａ２にはトナーと逆極性の放電がなされる直流のバイアス電圧直流電圧が、グリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２には直流電圧が印加できる構成となっている。グリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２の開口率は９０％である。
【００６９】
本実施の形態においては、放電電極９１Ａ１，９１Ａ２にはトナーと逆極性の放電がなされる直流電圧が、グリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２には直流電圧が印加できる構成となっている。
【００７０】
本実施例では、負の電荷を有するトナー像に対して、二次転写前除電手段９の放電電極９１Ａ１，９１Ａ２に正の電圧を、グリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２に負の電圧を印加する。
【００７１】
サイドプレート９３Ａ１，９３Ａ２はグリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２と同電位とした。グリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２と中間転写体７との距離は１ｍｍで平行するように設置した。
【００７２】
放電電極９１Ａ１の幅（中間転写体７の進行方向の長さ）は３０ｍｍ、長手方向の長さ（中間転写体７の進行方向と直交する長さ）は３２０ｍｍとした。
【００７３】
第１の除電器９Ａ１、第２の除電器９Ａ２に対向する中間転写体７の内面側には、導電性ブラシ及び導電性ブラシを圧着解除する圧着解除機構で構成される第１の対向電極９Ｂ１、第２の対向電極９１Ｂ２がそれぞれ配設されている。
【００７４】
導電性ブラシは、原糸の抵抗値が１０2Ω、線径が３デニール（１デニールは、長さ４５０ｍで質量５０ｍｇのときの繊維の太さ）、密度が２００ｋＦ／インチ2（Ｆはフィラメント数、１インチは２５．４ｍｍ）、毛長が３ｍｍである。
【００７５】
第１の対向電極９Ｂ１、第２の対向電極９１Ｂ２の導電性ブラシの幅（中間転写体７の進行方向の長さ）は３０ｍｍ、長手方向の長さ（中間転写体７の進行方向と直交する長さ）は３２０ｍｍとした。
【００７６】
中間転写体７の回動方向上流側に配置した第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１と、第１の対向電極９Ｂ１の電位Ｖｂ１との差の絶対値｜Ｖｇ１−Ｖｂ１｜が、下流側に配置した第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２と第２の対向電極９Ｂ２の電位Ｖｂ２との差の絶対値｜Ｖｇ２−Ｖｂ２｜に比して大となるように設定した（｜Ｖｇ１−Ｖｂ１｜＞｜Ｖｇ２−Ｖｂ２｜）。
【００７７】
第１の対向電極９Ｂ１、第２の対向電極９Ｂ２の導電性ブラシは、それぞれ中間転写体７の内面側に摺接し接地されている場合には、電位Ｖｂ１、電位Ｖｂ２は０Ｖである。したがって、｜Ｖｇ１｜＞｜Ｖｇ２｜である。
【００７８】
発明の効果を確認する方法として、第１の除電器９Ａ１、第２の除電器９Ａ２の除電能力を、中間転写体７の回動方向上流側を下流側に比して小さくした実施例１と、上流側と下流側とを同条件とした比較例１，２，３と、上流側を下流側に比して大きくした比較例４と、における除電前後でのトナー層の電位を測定した結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】
0004696956.tif 000002
【００８０】
表１において、実施例１では、上流側のグリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１の絶対値を下流側のグリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２の絶対値より大となるように設定した。即ち、上流側のグリット電極９２Ａ１及び下流側のグリット電極９２Ａ２を、トナー像の電荷と同極性の負電圧に印加し、１回目の除電を−１５０Ｖの高グリッド電位とし、２回目の除電を−５０Ｖの低グリッド電位とする事により、トナー低付着量部分のトナー層の電位低下を小さく抑える事ができ、良好な二次転写性を得る事ができる。
【００８１】
また、表１において、実施例１では、上流側の放電電極９１Ａ１の電流値Ｉ１を、下流側の放電電極９１Ａ２の電流値Ｉ２より大となるように設定した。即ち、上流側の放電電極９１Ａ１の電流値Ｉ１を３５０μＡ、下流側の放電電極９１Ａ２の電流値Ｉ２を２００μＡとする事により、トナー低付着量部分のトナー層の電位低下を小さく抑える事ができ、良好な二次転写性を得る事ができる。
【００８２】
なお、グリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１、グリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２、放電電極９１Ａ１の電流値Ｉ１、放電電極９１Ａ２の電流値Ｉ２は表１の実施例１に示す数値に限定されるものではない。
【００８３】
図５は、２個の第１の除電器９Ａ１、第２の除電器９Ａ２により２回の二次転写前除電を行った後のトナー層電位を測定した特性図である。
【００８４】
線分ａは、２個のグリッド電位Ｖｇ１、Ｖｇ２による除電前と除電後のトナー層電位を示す。
【００８５】
線分ｂ１は比較例１のトナー層電位を示す。上流側の第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１を−１５０Ｖ、下流側の第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２を同じく−１５０Ｖに設定したものである（｜Ｖｇ１｜＝｜Ｖｇ２｜）。
【００８６】
線分ｂ２は比較例２のトナー層電位を示す。第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１を−５０Ｖ、第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２を同じく−５０Ｖに設定したものである（｜Ｖｇ１｜＝｜Ｖｇ２｜）。
【００８７】
線分ｂ３は比較例３のトナー層電位を示す。第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１を−１００Ｖ、第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２を同じく−１００Ｖに設定したものである（｜Ｖｇ１｜＝｜Ｖｇ２｜）。
【００８８】
線分ｂ４は比較例４のトナー層電位を示す。第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１の電位Ｖｇ１を−５０Ｖ、第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２の電位Ｖｇ２を−１５０Ｖに設定したものである（｜Ｖｇ１｜＞｜Ｖｇ２｜）。
【００８９】
除電後のトナー層電位は、低付着量トナー層の電位低下を抑制しつつ、高付着量領域において−７０〜−８０Ｖの範囲内に安定して良好な電位制御性を得る事ができ、良好な画像形成が達成される。
【００９０】
比較例１，３，４では、重ね合わせベタ画像等の高付着量領域の電位低下性能が得られず、高付着量領域での転写不良が発生する。比較例２の線分ｂ２ではハーフトーン画像等の低付着量領域に近い領域での電位が低下して低付着量領域での画像荒れが発生してしまう。
【００９１】
図６〜図１１は、二次転写前除電手段９の他の実施の形態を示す模式図であり、電源の配置や電圧印加方式の異なるものである。なお、図面に使用されている符号について図４と同じ機能を有する部分には、同符号を付している。また、図４と異なる点を説明する。
【００９２】
これらの図に示す二次転写前除電手段９において、次式が成り立つ条件であれば、実施例１と同様の効果が達成される。
【００９３】
｜Ｖｇ１−Ｖｂ１｜＞｜Ｖｇ２−Ｖｂ２｜
図６に示す二次転写前除電手段９は、第１の対向電極９Ｂ１に直流電源Ｅ５を接続し、電位Ｖｂ１を印加し、第２の対向電極９Ｂ２に直流電源Ｅ６を接続し、電位Ｖｂ２を印加するものである。
【００９４】
図７に示す二次転写前除電手段９は、第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１と、第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２とは共通の直流電源Ｅ７に接続され、電位Ｖｇを印加するものである。
【００９５】
図８に示す二次転写前除電手段９は、第１の対向電極９Ｂ１と第２の対向電極９Ｂ２は共通の直流電源Ｅ８に接続され、電位Ｖｂを印加するものである。
【００９６】
図９に示す二次転写前除電手段９は、１個の除電器９Ａ内には、２本の放電電極９１Ａ１，９１Ａ２が架設され、放電電極９１Ａ１は直流電源Ｅ１に、放電電極９１Ａ２は直流電源Ｅ２にそれぞれ接続されているものである。
【００９７】
図１０に示す二次転写前除電手段９は、第１の対向電極９Ｂ１と第２の対向電極９Ｂ２は図８と同様な共通の直流電源Ｅ８に接続され、電位Ｖｂが印加されるものである。
【００９８】
図１１に示す二次転写前除電手段９では、１個の除電器９Ａ内に２本の放電電極９１Ａ１，９１Ａ２が架設されていて、放電電極９１Ａ１は直流電源Ｅ１に、放電電極９１Ａ２は直流電源Ｅ２にそれぞれ接続されている。第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１と、第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２とは共通の直流電源Ｅ７に接続され、電位Ｖｇが印加される。
【００９９】
［実施例２］
図１２は、実施例２の二次転写前除電手段９の要部を示す模式図である。なお、図面に使用されている符号について図６と同じ機能を有する部分には、同符号を付している。また、図６と異なる点を説明する。
【０１００】
実施例２の二次転写前除電手段９は、中間転写体７の回動方向上流側から順に、第１の除電器９Ａ１と第１の対向電極９Ｂ１、第２の除電器９Ａ２と第２の対向電極９Ｂ２、第３の除電器９Ａ３と第３の対向電極９Ｂ３が配列されている。
【０１０１】
第１の除電器９Ａ１のグリッド電極９２Ａ１は直流電源Ｅ３を接続し電位Ｖｇ１が印加され、第２の除電器９Ａ２のグリッド電極９２Ａ２は直流電源Ｅ４を接続し電位Ｖｇ２が印加され、第３の除電器９Ａ３のグリッド電極９２Ａ３は直流電源Ｅ９を接続し電位Ｖｇ３が印加される。
【０１０２】
第１の対向電極９Ｂ１は直流電源Ｅ５を接続し電位Ｖｂ１が印加され、第２の対向電極９Ｂ２は直流電源Ｅ６を接続し電位Ｖｂ２が印加され、第３の対向電極９Ｂ３は直流電源Ｅ１０を接続し電位Ｖｂ３が印加される。
【０１０３】
実施例２においては、最上流に位置する第１の除電器９Ａ１と第１の対向電極９Ｂ１の電位差の絶対値｜Ｖｇ１−Ｖｂ１｜、中間に位置する第２の除電器９Ａ２と第２の対向電極９Ｂ２の電位差の絶対値｜Ｖｇ２−Ｖｂ２｜、最下流に位置する第３の除電器９Ａ３と第３の対向電極９Ｂ３の電位差の絶対値｜Ｖｇ３−Ｖｂ３｜、を下記の関係式を満たすように設定する。
【０１０４】
｜Ｖｇ１−Ｖｂ１｜≧｜Ｖｇ２−Ｖｂ２｜≧｜Ｖｇ３−Ｖｂ３｜
このように３個の除電器９Ａ１，９Ａ２，９Ａ３と３個の対向電極９Ｂ１，９Ｂ２，９Ｂ３によりそれぞれ除電電位を設定する事によって、除電後のトナー層電位は、トナー低付着量領域の電位低下が抑制され、トナー中付着量領域からトナー高付着量領域に亘って更に安定して良好な電位制御性を得る事ができ、高画質のカラー画像形成が達成される。
【０１０５】
上記の各実施例では、上流側と下流側の中間転写体７への放電出力、即ち、中間転写体７に到達するイオン量を変える手段として、放電電極９１Ａ１，９１Ａ２等の出力電位を変えたが、その他の方法によっても同様の効果を得ることが可能である。
【０１０６】
即ち、グリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２等の開口率により出力電位を変える方法がある。例えば、上流側の開口率を９０％に設定し、下流側の開口率を上流側の開口率より小さい８０％に設定する。
【０１０７】
或いは、上流側の放電電極９１Ａ１の中間転写体７からの距離を７ｍｍに設定し、下流側の放電電極９１Ａ２の中間転写体７からの距離を上流側より大きい８．５ｍｍに設定する。
【０１０８】
このようにグリッド電極９２Ａ１，９２Ａ２、及び放電電極９１Ａ１，９１Ａ２を設定する事により、ハーフトーン等のトナー低付着量部分の電位低下を小さく抑える事が可能となり、トナー低付着量部分の画像荒れを防止するとともに、重ね合わせトナー像においても良好な二次転写性能を得ることが出来る。
【０１０９】
また、本実施の形態では、中間転写体７として中間転写ベルトを用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の中間転写体を用いるもの、例えば、中間転写ドラムにも適用する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図。
【図２】カラー画像形成装置の要部を示す断面図。
【図３】二次転写前除電手段の断面図（実施の形態１）。
【図４】二次転写前除電手段の要部を示す模式図（実施の形態２）。
【図５】本発明に係る２個の除電器により２回の二次転写前除電を行った後のトナー層電位を測定した特性図。
【図６】二次転写前除電手段の他の実施の形態を示す模式図。
【図７】二次転写前除電手段の他の実施の形態を示す模式図。
【図８】二次転写前除電手段の他の実施の形態を示す模式図。
【図９】二次転写前除電手段の他の実施の形態を示す模式図。
【図１０】二次転写前除電手段の他の実施の形態を示す模式図。
【図１１】二次転写前除電手段の他の実施の形態を示す模式図。
【図１２】実施例２の二次転写前除電手段の要部を示す模式図。
【符号の説明】
【０１１１】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  像担持体
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  一次転写手段
７  中間転写体
８  二次転写手段
９  二次転写前除電手段
９Ａ  除電器
９Ａ１  第１の除電器
９Ａ２  第２の除電器
９Ａ３  第３の除電器
９Ｂ１  第１の対向電極
９Ｂ２  第２の対向電極
９Ｂ３  第３の対向電極
９１Ａ１，９１Ａ２  放電電極（放電ワイヤ）
９２Ａ１，９２Ａ２，９２Ａ３  グリッド電極
９３Ａ１，９３Ａ２  サイドプレート
Ａ  カラー画像形成装置
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６，Ｅ７，Ｅ８，Ｅ９，Ｅ１０  直流電源
Ｖｇ，Ｖｇ１，Ｖｇ２，Ｖｇ３，Ｖｂ，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｂ３  電位
【図１】
0004696956.tif 000003
【図２】
0004696956.tif 000004
【図３】
0004696956.tif 000005
【図４】
0004696956.tif 000006
【図５】
0004696956.tif 000007
【図６】
0004696956.tif 000008
【図７】
0004696956.tif 000009
【図８】
0004696956.tif 000010
【図９】
0004696956.tif 000011
【図１０】
0004696956.tif 000012
【図１１】
0004696956.tif 000013
【図１２】
0004696956.tif 000014