(57)【要約】【課題】環境依存性のある転写材の分離性（すなわち、低湿〜高湿までの転写材の分離性）を改善することができる構成の画像形成装置を実現する。【解決手段】本発明は、画像を担持する像担持体３と、像担持体３との間に転写部Ｂを形成するとともに該転写部で転写材Ｓを搬送し像担持体上の画像を転写材Ｓに転写する無端移動体６と、転写部において無端移動体６に対して転写バイアスを印加する手段１１と、転写後の転写材を像担持体３から分離する手段と、転写材Ｓに転写された画像を定着する定着手段１７を有し、像担持体３に担持された画像を転写材Ｓに転写し、定着して画像を得る画像形成装置において、無端移動体６は、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上とした転写ベルト（または転写ローラ）であり、このように表面抵抗率を設定することにより、転写材の像担持体からの分離性を改善する効果が得られる。【選択図】図４
2005164853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持する像担持体と、該像担持体との間に転写部を形成するとともに該転写部で転写材を搬送し前記像担持体上の画像を転写材に転写する無端移動体と、前記転写部において前記無端移動体に対して転写バイアスを印加する手段と、転写後の転写材を前記像担持体から分離する手段と、前記転写材に転写された画像を定着する定着手段を有し、前記像担持体に担持された画像を前記転写材に転写し、定着して画像を得る画像形成装置において、
前記無端移動体は、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上とした無端移動体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記無端移動体は、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上とし、体積抵抗率を１０８（Ω・ｃｍ）以上とした無端移動体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記無端移動体は、少なくとも弾性層とその上に設けた１層以上の層を有し、前記像担持体側に相当する前記無端移動体の最外層の表面抵抗率をＲ1s、前記無端移動体の弾性層の表面抵抗率をＲ2s、前記無端移動体の体積抵抗率をＲ1vとしたとき、
１≦ｌｏｇ(Ｒ1s)−ｌｏｇ(Ｒ1v)≦３
かつ、
２≦ｌｏｇ(Ｒ1s)−ｌｏｇ(Ｒ2s)≦５
の条件を満たす最外層を有する無端移動体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記無端移動体は、弾性層の上に少なくとも１層以上の樹脂層を有し、その最外層の厚さが４μｍ以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記無端移動体の最外層の厚さをｄ１、無端移動体の全体の厚さをｄ２としたときに、
１．７０≦ｌｏｇ(ｄ２)−ｌｏｇ(ｄ１)≦２．１０
の条件を満たす無端移動体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記無体移動体の低温・低湿環境での表面抵抗率をＲＳＬ、高温・高湿環境での表面抵抗率をＲＳＨとしたときに、
ｌｏｇ(ＲＳＬ)−ｌｏｇ(ＲＳＨ)≦３
の条件を満たす無端移動体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記無端移動体への転写バイアスの印加タイミングは、前記像担持体と前記無端移動体との間の転写部の中心をＡとした場合、前記転写材が（Ａ−２０ｍｍ）〜Ａの何れかの範囲に到達したときに印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、着色粉体による画像が形成される感光体、あるいは、該感光体上に形成された画像を転写され該画像を転写材へ再転写する中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記無端移動体は、接触転写搬送手段を構成する転写ベルトあるいは転写ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に像担持体から転写材に画像を転写する転写部における像担持体と転写材との分離性向上を図った画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の電子写真方式や静電記録方式を利用した画像形成装置では、着色粉体（例えばトナー）による画像を担持する像担持体（例えば感光体）に対向させて無端移動体（例えば転写ベルト）を配置し、感光体との間に転写部（転写ニップ部）を構成している。そして、この転写部では、転写ベルトに対してバイアス供給手段から転写バイアスが印加されることで、感光体上のトナー画像が転写材（例えば転写紙）へ転写されるようになっている。また、画像転写後の転写紙は感光体から分離されて定着部に搬送され、定着部で画像が定着されて排紙部に排紙される。
【０００３】
従来、画像形成装置の地汚れ量はプリンタックＩＤと称する値で規定されており、この値が或る範囲内に入るような場合には、感光体からの転写紙の分離性を向上させて搬送性を安定させるためには、転写ベルトの抵抗を規定するのみで搬送性を安定させることが可能であった。例えば特許文献１には、転写ベルトの表面抵抗率、ゴム面の表面抵抗率を規定することで分離性（搬送性）を改善できるとし、白抜け画像防止と分離性向上との両立を図っている。
【０００４】
しかしながら、感光体上の地汚れ量がプリンタックＩＤで或る程度のレベルになると、転写紙の先端が感光体から分離できなくなることがある。すなわち、感光体上の地汚れトナーが少なくなると、転写紙と感光体が静電的に吸着する力の方が、転写紙が転写ベルトに静電的に吸着する力よりも大きくなるため、転写紙の先端が感光体に吸着されて搬送されてしまうという問題が生じる。このため、感光体の近傍には分離手段として分離爪が配置されており、転写紙が巻き上がっても感光体から分離されるように構成されている。しかし、分離爪には感光体から落下するトナーや装置内の浮遊トナーが付着しているので、転写紙を分離爪によって感光体から分離する際に、転写紙の先端が分離爪に当たり、分離爪に付着しているトナーが転写紙に付着し、転写紙が汚れてしまう。そして、この現象を「爪分離」という。
【０００５】
このような爪分離時の現象を解決するためには、転写ベルト側の吸着力を改善し、感光体等の像担持体からの転写紙の分離性を上げることが重要となる。そこで、特許文献２においては、感光体からの転写紙の分離性を向上させるため、転写ベルトの抵抗値を検出し、この検出値に応じて転写ベルトへ印加する転写バイアスを可変させる発明が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２１３９７４号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載の画像形成装置においては、転写紙に対する吸着力が増し、像担持体からの分離性向上を図ることはできるが、本願発明者が転写紙の分離性について考察したところ、この分離性は温度や湿度などの環境に影響されることがわかった。すなわち、転写紙の像担持体からの分離性には環境依存性があり、「低湿環境〜常湿環境」と「高湿環境」では、分離性を良好にするための転写バイアスの印加タイミング（紙間電流の印加時間等）が異なる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、環境依存性のある転写材の分離性（すなわち、低湿〜高湿までの転写材の分離性）を改善し、爪分離によるトナー付着等を防止することができる構成の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】
【０００９】
上記目的を達成するための手段として、本発明では以下のような構成を採っている。
本発明の第１の構成は、画像を担持する像担持体と、該像担持体との間に転写部を形成するとともに該転写部で転写材を搬送し前記像担持体上の画像を転写材に転写する無端移動体と、前記転写部において前記無端移動体に対して転写バイアスを印加する手段と、転写後の転写材を前記像担持体から分離する手段と、前記転写材に転写された画像を定着する定着手段を有し、前記像担持体に担持された画像を前記転写材に転写し、定着して画像を得る画像形成装置において、前記無端移動体は、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上とした無端移動体であることを特徴とする。
また、第２の構成は、第１の構成の画像形成装置において、前記無端移動体は、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上とし、体積抵抗率を１０８（Ω・ｃｍ）以上とした無端移動体であることを特徴とする。
【００１０】
第３の構成は、第１または第２の構成の画像形成装置において、前記無端移動体は、少なくとも弾性層とその上に設けた１層以上の層を有し、前記像担持体側に相当する前記無端移動体の最外層の表面抵抗率をＲ1s、前記無端移動体の弾性層の表面抵抗率をＲ2s、前記無端移動体の体積抵抗率をＲ1vとしたとき、
１≦ｌｏｇ(Ｒ1s)−ｌｏｇ(Ｒ1v)≦３
かつ、
２≦ｌｏｇ(Ｒ1s)−ｌｏｇ(Ｒ2s)≦５
の条件を満たす最外層を有する無端移動体であることを特徴とする。
【００１１】
第４の構成は、第１〜３の何れか一つの構成の画像形成装置において、前記無端移動体は、弾性層の上に少なくとも１層以上の樹脂層を有し、その最外層の厚さが４μｍ以上であることを特徴とする。
また、第５の構成は、第１〜４の何れか一つの構成の画像形成装置において、前記無端移動体の最外層の厚さをｄ１、無端移動体の全体の厚さをｄ２としたときに、
１．７０≦ｌｏｇ(ｄ２)−ｌｏｇ(ｄ１)≦２．１０
の条件を満たす無端移動体であることを特徴とする。
【００１２】
第６の構成は、第１〜５の何れか一つの構成の画像形成装置において、前記無体移動体の低温・低湿環境（例えば１０℃、１５％ＲＨの環境）での表面抵抗率をＲＳＬ、高温・高湿環境（例えば３０℃、９０％ＲＨの環境）での表面抵抗率をＲＳＨとしたときに、
ｌｏｇ(ＲＳＬ)−ｌｏｇ(ＲＳＨ)≦３
の条件を満たす無端移動体であることを特徴とする。
また、第７の構成は、第１〜６の何れか一つの構成の画像形成装置において、前記無端移動体への転写バイアスの印加タイミングは、前記像担持体と前記無端移動体との間の転写部の中心をＡとした場合、前記転写材が（Ａ−２０ｍｍ）〜Ａの何れかの範囲に到達したときに印加することを特徴とする。
【００１３】
第８の構成は、第１〜７の何れか一つの構成の画像形成装置において、前記像担持体は、着色粉体（例えばトナー）による画像が形成される感光体、あるいは、該感光体上に形成された画像を転写され該画像を転写材へ再転写する中間転写体であることを特徴とする。
また、第９の構成は、第１〜８の何れか一つの構成の画像形成装置において、前記無端移動体は、接触転写搬送手段を構成する転写ベルトあるいは転写ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る画像形成装置では、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上とした無端移動体（転写ベルトあるいは転写ローラ等）にすることによって転写材の像担持体（感光体あるいは中間転写体等）からの分離性を改善する効果がある。これは無端移動体の表面抵抗率をこの程度の抵抗にまですれば、低湿〜高湿までの環境において無端移動体を分極させることができ、よって転写材を分極させることが可能となる。従って転写材の無端移動体への静電的吸着力を改善でき、搬送性を上げて爪分離性余裕度の向上を図ることできる。
このように、本発明では、無端移動体の表面抵抗率を上げることで搬送性を向上させることができる。さらに、無端移動体全体の体積抵抗率を１０８（Ω・ｃｍ）以上に規定することにより、さらに爪分離性の余裕度を上げることができる。
また、体積抵抗率の規定だけでなく、無端移動体の層構成や、無端移動体を構成する弾性層や最外層の表面抵抗率、最外層の厚さなども規定することにより、爪分離性の余裕度をさらに向上させることができる。
さらに無端移動体の低温・低湿環境での表面抵抗率と、高温・高湿環境での表面抵抗率の関係を規定することにより、低湿〜高湿までの環境において爪分離性の余裕度をさらに向上させることができる。
さらにまた、無端移動体への転写バイアスの印加タイミングを規定することにより、爪分離性の余裕度をさらに向上させることができる。
従って、本発明によれば、環境依存性のある転写材の分離性（すなわち、低湿〜高湿までの転写材の分離性）を改善することができる画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置に用いられる転写搬送手段の一例を示す図であって、転写搬送装置の概略構成を示す斜視図である。また、図２は図１に示す転写搬送装置の転写ベルトユニットの概略構成を示す平面図である。さらに図３は転写搬送装置を用いた画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１において、画像形成装置は、図示しない装置本体に着脱可能な転写搬送装置１を備えている。この転写搬送装置１は、図３に示す装置本体内に配設された像担持体としてのドラム状の感光体３の近傍に配設される。転写搬送装置１は、図１に示すようにベルトユニット２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。また、図２、図３に示すように、ベルトユニット２は、感光体３からの現像画像を転写するために、一対のローラ４、５に巻き掛けられている無端移動体としての転写ベルト６、転写ベルト６を感光体３に対して接離させるＤＣソレノイド８と接離レバー９、転写ベルト６に転写バイアスを印加するバイアス供給手段としてのバイアスローラ１１、及び転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３とを備えている。また、本体１Ａには、転写ベルト６の表面に付着する残留トナーや転写紙Ｓから紙くず等を掻き落とすクリーニングブレード１６Ａを有するクリーニング装置１６や、バイアスローラ１１に電圧を印加する高圧電源１２が設けられている。
【００１７】
ローラ５は、図２に示すように、図示せぬ駆動モータと連結する歯車５ｂを有し、回転駆動されるようになっている。転写ベルト６は、この駆動ローラ５の回転に従動して感光体３との対向位置で転写紙Ｓの搬送方向（図３の矢印Ａ方向）に移動することができるようになっている。転写ベルト６は、図５に示す例では弾性層（ゴム層）６ａと表面層６ｂの２層構造で構成されており、ＪＩＳＫ６９１１に準拠した測定による電気抵抗がＤＣ１００Ｖ印加時において、コーティング層である表面層（最外層）６ｂはベルト表面の表面抵抗率が１×１０１１（Ω／□）以上、弾性層６ａの表面抵抗率が１×１０７〜１×１０９（Ω／□）に、そして、その体積抵抗率が５×１０８〜５×１０１０（Ω・ｃｍ）に設定されているものである。尚、転写ベルト６としては、図示の２層構造に限定されるものではなく、例えば弾性層６ａの上に少なくとも１層以上のコーティング層（樹脂層）を有するものであり、３層あるいは４層構造のものであっても良い。特に表面抵抗率をアップさせるには、弾性層６ａの上に形成するコーティング層（樹脂層）の２度塗りや３度塗りなどを行うことで、表面抵抗率を１０１１（Ω／□）以上にアップさせることが可能となる。
【００１８】
ローラ４，５は図１，図３に示すように、支持体７によって回転可能に支持されている。支持体７は、ローラ４、５のうち、矢印Ａで示す転写紙搬送方向において、感光体３に対する転写位置の下流側に位置するローラ５の支持軸５ａを支点として揺動可能となっている。この支持体７は、転写ベルト６の転写位置側を制御板８Ａからの信号により駆動されるＤＣソレノイド８によって動作される。すなわちＤＣソレノイド８には、接離レバー９が連結されていて、この接離レバー９が支持体７を動かして転写ベルト６を感光体３に対して接離させるようになっている。
【００１９】
制御板８Ａは、用紙搬送手段であるレジストローラ１０によって感光体３に形成される画像の先端位置との整合を取られた状態で搬送される転写紙Ｓの先端が感光体３に接近すると、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動するようになっている。従って、このソレノイド８の駆動により支持体７が感光体ドラム３に対して近接して、転写ベルト６が感光体３に当接することにより、感光体３との対向位置で転写紙Ｓを感光体３に接触させながら搬送することのできる転写ニップ部Ｂが形成される。
【００２０】
ローラ４，５のうち、感光体３側に位置するローラ４は、駆動側をなすローラ５に対する従動ローラとして構成されている。ローラ４の表面形状は，図２に示すように、軸方向において両端４ａ，４ａが先細のテーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを防止するようになっている。ローラ４は金属等の導電性のローラであるが、前述したような電気抵抗のベルトを支持しているだけであり、電気的には他の導電部材とは直接接続されていない場合がある。またローラ４を、後述する接触板１３のように高圧電源１２へフィードバックし、アースすることも可能である。
【００２１】
駆動側のローラ５は駆動の際の転写ベルト６に対するグリップ力を高める機能からＥＰＤＭゴム、クロロプレンゴム、あるいはシリコーンゴム等の材質が選択される。またローラ５にゴムを用いないで、導電性のローラを用いることもできる。ローラ５からのフィードバック電流を高圧電源１２に戻すことも可能である。尚、ローラ４，５をアースした場合、ローラ４，５に後述する転写制御板１４が接続されることになる。これらローラ４，５を同時にアースし、帰還電流をフィードバックさせることも可能である。
【００２２】
バイアスローラ１１は、転写ベルト６の移動方向においてローラ４の下流側（図３，図４において左側）で、転写ベルト６の内側に接触するように設けられている。このバイアスローラ１１は、転写ベルト６に対して感光体３上のトナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成しており、高圧電源１２に接続されている。
【００２３】
接触板１３は、転写ベルト６の転写紙搬送面でない下側の従動ローラ４近傍のベルト内面に配置されており、後述するように転写ニップ上流側において転写紙Ｓへ電荷注入するのを抑えている。この接触板１３は、転写ベルト６上に流れる電流を帰還電流として検出するためのものであり、この電流の検出によってバイアスローラ１１からの供給電流が制御される。このため、接触板１３には、検出電流に応じてバイアスローラ１１への供給電流を設定するための転写制御板１４が接続されており、この転写制御板１４は高圧電源１２に接続されている。
【００２４】
このような転写搬送装置１においては、図４に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｓが繰り出されるのに合わせて、支持体７が転写ベルト６を感光体３に接近させる状態に設定され、感光体３と転写ベルト６との間の転写部において、転写紙の搬送方向に沿った長さに相当する幅４〜８ｍｍ程度の転写ニップ部Ｂを形成する。
一方、感光体３は、その表面が例えば、−８００Ｖに帯電した状態とされ、図６に示すように、この表面にマイナス帯電のトナーを静電的に吸着した状態で転写ニップ部Ｂに移動する。
【００２５】
図４に示す転写ニップ部Ｂにおいて、感光体３上のトナーは、転写ベルト６側に位置するバイアスローラ１１からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上に転移する。この転写バイアスは＋１．５ｋＶ〜＋６．５ｋＶの範囲で高圧電源１２から印加されるが、これは以下のような定電流制御の結果、転写バイアスが可変設定される。即ち図３及び図４において、高圧電源１２から出力された電流値をＩ１とし、転写ベルト６を介して接触板１３から接地側に流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ２とした場合、これら両者間で
Ｉ１−Ｉ２＝ＩＯＵＴ（但し、ＩＯＵＴ：一定）
の関係が得られるようにＩ１の値を制御する。これは、温度、湿度等の環境条件の変化や転写ベルト６の製造品質に生じるバラツキにかかわらず、転写紙Ｓ上での表面電位Ｖｐを安定させることによって転写効率の変化を無くすようにするためである。
【００２６】
つまり、転写ベルト６及び転写紙Ｓを通して感光体３側に流れる電流をＩＯＵＴとして見立てることによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗の低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベルト６への電流の流れやすさの変化が転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止するようになっている。
【００２７】
ところで、感光体３からの画像転写が行われると、これと同時に転写紙Ｓも帯電する。従って、転写ベルト６の真電荷と転写紙Ｓ側に発生する分極電荷との関係により、転写紙Ｓを転写ベルト６上に静電的に吸着して感光体３からの転写紙の分離が行える。そして感光体３の曲率分離を利用した転写紙Ｓ自らの腰の強さによる剥離動作によって転写紙Ｓの分離が助長される。
【００２８】
このような静電吸着は、環境条件の変化により、高湿度の場合には、転写紙Ｓに電流が流れやすくなるので転写紙の分離がうまくいかなくなる。ここで、転写紙Ｓと感光体３が静電的に吸着する力の方が、転写紙Ｓが転写ベルト６に静電的に吸着する力よりも大きくなると、転写紙Ｓの先端が感光体３に吸着されて搬送されてしまうという問題が生じる。このため、感光体３の近傍には分離手段として分離爪１９が配置されており、転写紙Ｓが巻き上がっても分離爪１９により感光体３から分離されるように構成されている。しかし、分離爪１９には感光体３から落下するトナーや装置内の浮遊トナーが付着しているので、転写紙Ｓを分離爪１９によって感光体３から分離する際に、転写紙Ｓの先端が分離爪１９に当たり、分離爪１９に付着しているトナーが転写紙Ｓに付着し、転写紙Ｓが汚れてしまうという現象が生じる。そして、この現象を「爪分離」と言う。このような爪分離の現象を解決するためには、転写ベルト側の吸着力を改善し、感光体３からの転写紙Ｓの分離性を上げることが重要となる。すなわち、環境条件が変化しても、転写紙先端が分離爪１９に当たる前に感光体３から分離されるようにすることが望ましい。
【００２９】
このため、本実施形態では、図５に示した転写ベルト６の表面層６ｂでの抵抗値が若干高めに設定してあることから、転写ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせ、さらには、バイアスローラ１１を転写ニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で下流側に位置させている。これにより、転写ベルト６から転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせて、転写紙Ｓと感光体３との間での静電的な吸着関係を回避するようになっている。
この場合に用いる真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Ｓが感光体３側の転写ニップ部Ｂに至るまでの上流側で転写紙Ｓへの電荷が発生しないことを意味している。このことから、転写紙Ｓの感光体３への巻き付きが防止され、また、感光体３からの転写紙Ｓの分離不良も防止されることになる。さらに、転写ベルト６側でも、環境変化による抵抗変化が少ないものが選択されるほうがよく、抵抗を制御する導電材料としては、カーボン、酸化亜鉛などを適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合には、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどの吸湿性が少なく、抵抗値が安定した材質を選択することが望まれる。
この感光体３側へ流れる電流ＩＯＵＴの値は、一義的なものでなく、搬送速度が遅い場合には減らすことができ、反対に搬送速度が速いときや転写前除電ランプ１５が用いられない場合には増やすことができる。
【００３０】
転写ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、転写ベルト６の移動に合せて静電吸着搬送され、駆動側のローラ５での曲率分離が行われる。このため、ローラ５の直径は１６ｍｍ以下に設定されている。さらに、このようなローラ５を用いた場合には、上質４５Ｋ紙（剛度  横２１ｃｍ３／１００）の分離が可能であるという実験結果が得られている。
また、駆動ローラ５で転写ベルト６から分離された転写紙Ｓは、ガイド板で案内されて定着部１７を構成する加熱ローラ１７ａと加圧ローラ（パッドローラ）１７ｂの間に搬送される。定着部１７では、転写紙Ｓ上のトナーを加熱溶解して転写紙Ｓに圧着してトナーを転写紙Ｓ上に定着させる。
【００３１】
転写紙Ｓへの画像転写及び分離が完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８の励磁が解除されるのに応じて接離レバー９が解除され、支持体７が感光体３から離間される。そして、クリーニング装置１６により表面を清掃される。
クリーニング装置１６は、クリーニングブレード１６Ａを備えており、転写ベルト６を摺擦することにより、感光体３の表面から転移したトナーや、転写されないで転写ベルト６の周辺に飛散していたものが付着した場合のトナーや、転写紙Ｓの紙粉を掻き取るようになっている。
【００３２】
クリーニングブレード１６Ａによって摺擦される転写ベルト６は、摺擦抵抗の増加による駆動力の増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ等の現象を防止するために、摩擦係数の低いものとして表面にフッ素系の樹脂材量、例えばポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンなどが被覆されている。また、転写ベルト６の表面から書き取られたトナーあるいは紙粉は、回収スクリュー１６Ｂによって本体１Ａから図示しない廃トナー回収容器に収容される。
【００３３】
転写バイアス印加手段としては、図示のバイアスローラ１１の他に、ＣＧ（コロナチャージャ）やブラシ等を使用することも可能であるが、その設置位置に関しては感光体３との転写ニップ部Ｂの下流側に限定される。駆動ローラ５、従動ローラ４の構成などについては図示の配置・構成に限定されるものではなく、変更可能である。また、無端移動体としては、図示の無端状のベルト部材（転写ベルト）に限定されるものではなく、ローラ部材（転写ローラ）やチューブ等を用いても良い。
尚、上述した転写紙Ｓの静電吸着は、既に述べたように転写紙の性質により分離がうまくいかないことがある。そこで本発明では転写ベルト６に対するバイアスの切換のタイミングを改良して分離性を向上させている。
【００３４】
この画像形成装置は、図７に示すように、画像形成装置の相対湿度を検出する湿度検出手段としての湿度センサ２５と、湿度センサ２５から入力される情報に応じて、バイアスローラ１１から転写ベルト６への各種バイアスを制御する制御手段２１とを備えている。図８は本実施形態における転写バイアスの印加タイミングの例を示す図である。
制御手段２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）、入・出力（Ｉ／Ｏ）ポート等を備えた周知のマイクロコンピュータで構成されていて、一方のＩ／Ｏポートには操作部２０が接続されている。他方のＩ／Ｏポートには、転写紙Ｓの位置を検出する転写紙位置検出手段２２、湿度センサ２５、転写ベルト６のベルト駆動モータ２３、ＤＣソレノイド８、転写制御板１４を介して高圧電源１２が接続されている。転写紙位置検出手段２３は、図示しないレジストローラ１０で代用してもよいし、転写前ガイド付近にセンサを配置してもよい。湿度センサ２５は、画像形成装置の内部または外部の何れかに配置し、装置周辺の湿度を検知して相対湿度を検出し、相対湿度情報を制御手段２１に出力するように構成されている。湿度センサ２５としては高分子湿度センサなどを使用できる。電子式の高分子湿度センサには抵抗変化型と静電容量変化型がある。
【００３５】
制御手段２１は、相対湿度情報に基づいて、バイアスローラ１１から転写ベルト６への紙間におけるバイアス印加時間を変更させる機能と、バイアスローラ１１から転写ベルト６への紙間において印加する紙間バイアスから転写時に印加する転写バイアスへの印加タイミングを変更させる機能と、転写ベルトの抵抗値が低いと判断し、かつ相対湿度情報が予め設定された第１の閾値よりも高い場合と、転写ベルト６の抵抗値が通常であると判断し、かつ第１の閾値よりも高い第２の閾値よりも相対湿度情報が高い場合に、転写ベルトへの印加タイミングを基準印加タイミングから変更するように制御する。この印加タイミングの切換に用いる第１の閾値と第２の閾値とは予め制御手段２１のメモリ等に記憶されている。
【００３６】
ここで、本実施形態において、Ｌａとは先端転写電流切換のタイミングを示す。すなわち、転写紙Ｓが転写ニップ部Ｂに進入する前のある一定の基準となる位置をＬａ＝０とし、その位置からの転写電流印加タイミングを示す。Ｌａ＝２０とは基準となる位置から２０ｍｍ遅らせるタイミングであることを意味する。本実施形態では、このＬａ＝２０が初期位置とされている。
【００３７】
以上、本発明に係る画像形成装置の構成例について説明したが、次に爪分離性が相対湿度に依存するメカニズムについて説明する。
「低湿〜常湿」までの環境では転写ベルト６、転写紙Ｓへの電荷注入により、誘電分極ができず、転写ベルト６、転写紙Ｓともに充電されてしまうことにより、感光体３へ転写紙Ｓが吸着されて爪分離性が悪くなる（すなわち、転写紙先端が感光体に吸着されて分離爪１９の先端に当たり、分離不良を起こす）。「高湿」環境では転写ベルト６、転写紙Ｓともに抵抗が低くなることで転写搬送に必要な電荷が逃げてしまうことで、十分な電荷が確保できないことによる転写搬送不良がある。すなわち「高湿」では当然、誘電分極すらできない状態であるため、転写ベルト６に転写紙Ｓが吸着されることはなく、搬送が不安定になり、感光体３へ転写紙Ｓが吸着されて分離爪１９に当たり、爪分離性が悪くなる。
【００３８】
そこで、転写ベルト６の抵抗は、高温・高湿（ＨＨ）環境で搬送に必要な電荷を保持できる抵抗や、低温・低湿（ＬＬ）で電荷注入され充電されてしまうようなことはなく適切に分極できるほどの抵抗にする必要がある。ＬＬに関しては転写バイアスの印加タイミングを遅らせることで充電させることはなく、分離不良をほぼ０枚にすることができる。しかし、ＨＨ環境では数１０枚程度の分離不良の発生がある。そこでＨＨ環境での爪分離性をアップさせることが不可欠である。従って、転写ベルト６の抵抗は、転写ベルト６、転写紙Ｓに電荷を保持できるほどの高い表面抵抗率に設定しなければならない。
【実施例】
【００３９】
以下に本発明に係る画像形成装置の転写ベルトの抵抗と爪分離性の関係の具体的な実施例を示す。
図９に高温・高湿（ＨＨ）環境（２７．５℃、７４％ＲＨ）での転写ベルト６の最外層の表面抵抗率と転写紙Ｓの爪分離性（爪分離率）との関係を示す。転写紙Ｓとしては（株）リコー製の「マイペーパ」を使用した。また、図９においては、「１．００×１０１０」を「１．００Ｅ＋１０」と表記しており、他も同様の表記である。
図９より明らかなように、表面抵抗率が１０１０（Ω／□）台の転写ベルト６では１００％の爪分離率であり、表面抵抗率が１０１１（Ω／□）台以上になると１０％以下の爪分離率の発生状況であることがわかる。つまり転写ベルトの表面抵抗率が１０１１（Ω／□）以上であれば爪分離率は極端に低下することがわかる。
【００４０】
また、このときの転写ベルト６の体積抵抗率は１０８〜１０１０（Ω・ｃｍ）であり、弾性層（ゴム面）の表面抵抗率は１０８から１０９（Ω／□）である。
従って、転写ベルト６の最外層の表面抵抗率をＲ1s、転写ベルト６の弾性層の表面抵抗率をＲ2s、転写ベルト６の体積抵抗率をＲ1vとしたとき、常にＲ1v＜Ｒ1s、Ｒ2s＜Ｒ1sを満たす最外層でなければならず、最外層の表面抵抗率を弾性層の表面抵抗率よりも常に高く設定しなければならない。より具体的には、
１≦ｌｏｇ(Ｒ1s)−ｌｏｇ(Ｒ1v)≦３
かつ、
２≦ｌｏｇ(Ｒ1s)−ｌｏｇ(Ｒ2s)≦５
の条件を満たす最外層を有する転写ベルトでなければならない。
【００４１】
ここで、表面抵抗率と体積抵抗率の測定方法は、JIS K6911による。
Ｒ1s の測定方法：最外層を上にし、最外層側に電極を設置してJIS K6911に準じて測定する。
Ｒ2sの測定方法：ゴム層を上にしてゴム層側に電極を設置してJIS K6911に準じて測定する。
Ｒ1vの測定方法：最外層を上にし、最外層側に電極を設置してJIS K6911に準じて測定する。
【００４２】
さらに、本発明では、転写ベルト６は前述したように弾性層６ａの上に少なくとも１層以上の樹脂層を有し、その最外層の厚さが４μｍ以上である。
また、転写ベルト６の最外層の厚さをｄ１、転写ベルトの全体の厚さをｄ２としたときに、
１．７０≦ｌｏｇ(ｄ２)−ｌｏｇ(ｄ１)≦２．１０
の条件を満たす転写ベルトとする。
【００４３】
図１０に転写ベルトの表面抵抗率と最外層の膜厚の関係を示す。図１０より明らかなように、表面抵抗率が１０１１（Ω／□）以上に相当する膜厚は４μｍ以上に相当している。すなわち、図１０からわかるように、転写ベルトの最外層の膜厚の下限値は４μｍであることがわかる。本実施例の転写ベルトでは、ベルト全体の厚さｄ２が５００μｍである転写ベルトを使用している。また、上限については、コート層表面にクラックが生じてクリーニング不良が発生しない領域である必要がある。そこで、本実施例の場合では最外層の膜厚は１０μｍ以下にする必要がある。従って、転写ベルトの最外層の膜厚は４〜１０μｍの範囲が好適である。
【００４４】
さらに本発明では、転写ベルト６の低温・低湿（ＬＬ）環境（例えば１０℃、１５％ＲＨの環境）での表面抵抗率をＲＳＬ、高温・高湿（ＨＨ）環境（例えば３０℃、９０％ＲＨの環境）での表面抵抗率をＲＳＨとしたときに、
ｌｏｇ(ＲＳＬ)−ｌｏｇ(ＲＳＨ)≦３
の条件を満たす転写ベルトとする。
図１１は本実施例の転写ベルトの表面抵抗率の環境依存性を測定した結果を示しており、上記の条件を満たしている。
【００４５】
次に、本実施例で示した表面抵抗率、体積抵抗率の転写ベルトを使用し、３６２ｍｍ/ｓｅｃのプロセス線速である画像形成装置にて爪分離性を解析したところ、表面抵抗率との関係は以下の表１のような結果になった。表１に表面抵抗率の違いによる「爪分離性とバイアス印加タイミング」の一例を示す。
【００４６】
【表１】
2005164853.tif 000003
【００４７】
ここで、「転写ニップ中央」とは、転写紙が来たときにバイアス印加するタイミングのことであり、「或る基準に対して１８２ｍｓｅｃ後にバイアス印加するタイミングである」、という意味である。転写ベルトの表面抵抗率が１０１１（Ω／□）以上であれば、表面抵抗率が１０９〜１０１０（Ω／□）の場合と比較して、転写バイアス印加タイミングとして表１のＮｏ．２とＮｏ．３の場合に爪分離性が向上することがわかる。
従来（表面抵抗率：１０９〜１０１０（Ω／□））では、環境により最適な印加タイミングが異なっていた。つまり低温・低湿（ＬＬ）ではＮｏ．２が最適であり、高温・高湿（ＨＨ）ではＮｏ．３が最適となる。表面抵抗率が１０１１（Ω／□）以上であれば最適な印加タイミングの範囲はＮｏ．２とＮｏ．３であり、５５ｍｓｅｃ（１８２−１２７＝５５）の余裕度を確保できる。
従って、転写ニップ部の中心点をＡとした場合、転写バイアスの印加タイミングは転写紙が転写ニップ部の中心よりも２０ｍｍ手前の位置（Ａ−２０ｍｍ）〜転写ニップ部の中心点Ａまでの何れかの位置に来たときに転写バイアスを印加させるとよい。尚、この転写ニップ部の中心よりも２０ｍｍ手前の位置は、前述のＬａ＝２０に相当している。
【００４８】
以上に説明した実施形態（実施例）では、像担持体をドラム状の感光体３とし、無端移動体を転写ベルト６とし、転写ベルト６を感光体３と対向配置して転写部となる転写ニップ部Ｂを形成した画像形成装置について説明したが、画像形成装置の形態としてはこれに限定されるものではない。例えば、感光体３に対して像担持体として図示しないベルト状あるいはドラム状の中間転写体を対向配置し、この中間転写体に対して転写ベルト６を対向配置し、中間転写体と転写ベルト６によって転写ニップ部Ｂを形成する画像形成装置に適用しても無論かまわない。あるいは、無端移動体として転写ベルト６を例にしたが、無端移動体を転写ローラとして像担持体に対向配置する画像形成装置に適用しても無論かまわない。そして、これらの各画像形成装置においても、無端移動体（転写ベルトあるいは転写ローラ）の抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）や層構成を本実施例のように規定することにより、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上、本発明に係る画像形成装置について説明したが、この画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る画像形成装置に用いられる転写搬送手段の一例を示す図であって、転写搬送装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す転写搬送装置の転写ベルトユニットの概略構成を示す平面図である。
【図３】転写搬送装置を用いた画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示す画像形成装置及び転写搬送装置の転写時の動作を示す配置図である。
【図５】転写ベルトの部分拡大断面図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の転写原理を示す拡大図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置における転写バイアス印加タイミングのパターンの例を示す図である。
【図９】高温・高湿（ＨＨ）環境（２７．５℃、７４％ＲＨ）での転写ベルトの表面抵抗率と転写紙の爪分離率との関係を示す図である。
【図１０】転写ベルトの表面抵抗率と最外層の膜厚の関係を示す図である。
【図１１】転写ベルトの表面抵抗率の環境依存性を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１      転写搬送装置
３      感光体（像担持体）
６      転写ベルト（無端移動体）
６ａ    弾性層
６ｂ    表面層
１１    バイアス供給手段
１７    定着部
１９    分離爪
２１    制御手段
Ｓ      転写紙（転写材）
Ｂ      転写ニップ部（転写部）
【図１】
2005164853.tif 000004
【図２】
2005164853.tif 000005
【図３】
2005164853.tif 000006
【図４】
2005164853.tif 000007
【図５】
2005164853.tif 000008
【図６】
2005164853.tif 000009
【図７】
2005164853.tif 000010
【図８】
2005164853.tif 000011
【図９】
2005164853.tif 000012
【図１０】
2005164853.tif 000013
【図１１】
2005164853.tif 000014