(57)【要約】【課題】  ２次転写ローラ抵抗および２次転写対向ローラ抵抗の組み合わせによって転写の成立領域を広く取ることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  乾式トナーを使用しており、現像手段を用いて感光体上にトナー像を形成し、転写手段を用いて中間転写体にトナー像を１次転写し、第２の転写手段を用いて転写紙にトナー像を２次転写する画像形成装置において、２次転写方式が定電流制御であり、かつ２次転写対向ローラ４の抵抗をＲ１、２次転写ローラ３の抵抗をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２の関係となっていることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式トナーを使用しており、現像手段を用いて感光体上にトナー像を形成し、転写手段を用いて中間転写体にトナー像を１次転写し、第２の転写手段を用いて転写紙にトナー像を２次転写する画像形成装置において、
２次転写方式が定電流制御であり、かつ２次転写対向ローラの抵抗をＲ１、２次転写ローラの抵抗をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２の関係となっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
２３℃６５％の環境で、Ｒ１＜１０Ｅ６．９Ωである請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
２３℃６５％の環境で、Ｒ２＞１０Ｅ６．６Ωである請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
中間転写体が、中間転写ベルトである請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、乾式トナーを使用して、中間転写体を有する電子写真装置、すなわち複写機やプリンタ、ファクシミリなどに適用される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置は周知の通り多色のトナー、ブラック（Ｂｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色を重ねて発色し、色再現を行う。カラー画像形成装置には中間転写体を有する方式と、直接転写紙に転写する方式がある。どちらの方式でも像担持体上に現像されたトナー像を１色ごと順次転写し、中間転写体上や転写紙上で色を重ねる。トナーは正または負極性に帯電しており、トナーと同極性あるいは逆極性のバイアスを印可し、電界を形成することによってトナーを引きつけたり、反発させたりしてトナーを移動させる。電位差に比例する電界の強弱でトナーを移動させる能力は変化し、電界が強いほどトナーの移動能力は向上する。転写プロセスにおいては転写電界を形成するのに定電圧制御方式と定電流制御方式がある。それぞれ特徴があるが、両方式とも電気抵抗によって電流電圧が変化するため、転写部材や転写紙、トナー等の抵抗制御は必須である。
【０００３】
図１にはこの発明の一実施の形態でもある、中間転写体として中間転写ベルトを有するタイプのカラー画像形成装置の構成の一例が示されている。感光体ドラム１の周りには各色のトナー、すなわちブラック（Ｂｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色、がそれぞれ収納された４個の現像器（図示せず）が配置されている。感光体ドラム１は帯電器（図示せず）によって表面を一様に帯電され、感光体ドラム１上を順次走査するレーザー光によって静電潜像を形成される。次に、この静電潜像は前記現像器によってトナー像として可視化され、感光体ドラム１に接触している中間転写体、ここでは中間転写ベルト２上に１色ずつ順次転写される。カラー画像を得る場合、この動作を各色行い、中間転写ベルト２上で４色のトナー像を重ね合わせる。そののち中間転写ベルト２と２次転写ローラ３とに挟まれた転写紙上に一括して２次転写される。
【０００４】
前記の２次転写について更に詳しく記述する。２次転写周りを構成する部材は中間転写ベルト２、２次転写ローラ３、中間転写ベルト側転写ローラ（２次転写対向ローラ）４、転写バイアス電源などである。２本のローラ３，４の間に中間転写ベルト２とベルト上のトナー像、転写紙を挟み、２次転写ローラ３あるいは２次転写対向ローラ４に転写バイアスを印可する。負帯電トナーに対しては２次転写ローラ３に正バイアスを印可してトナーを引き寄せるか（引力転写）、あるいは２次転写対向ローラ４に負バイアスを印可してトナーを反発させるか（斥力転写）のどちらかである。どちらにしても転写電界を形成するには中間転写ベルト表面と転写紙表面の電位差を設けなければならず、両ローラ３，４や中間転写ベルト２の電気抵抗をある範囲内に制御する必要がある。
【０００５】
転写紙への２次転写で主に問題になるのは転写不足によるベタ部転写不良と転写過多による放電跡である。実験の結果、２次転写廻りの抵抗が高すぎると転写不足と転写過多の両方が発生して、転写成立領域が存在しなくなってしまう。逆に低すぎると常に転写不足状態となり、同じく転写が成立しない。そこで両ローラ３，４の抵抗や中間転写ベルト２の抵抗の公差絞込みなど抵抗を厳しく管理することが必要となってくる。しかしながら、部材抵抗の組み合わせによっては２次転写周りの合計抵抗は等しくとも転写成立領域が変化する場合があり、転写の成立領域を広く取ることができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこでこの発明は、前記従来のもののもつ問題を解決し、２次転写ローラ抵抗および２次転写対向ローラ抵抗の組み合わせによって転写の成立領域を広く取ることができる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】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、乾式トナーを使用しており、現像手段を用いて感光体上にトナー像を形成し、転写手段を用いて中間転写体にトナー像を１次転写し、第２の転写手段を用いて転写紙にトナー像を２次転写する画像形成装置において、２次転写方式が定電流制御であり、かつ２次転写対向ローラの抵抗をＲ１、２次転写ローラの抵抗をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２の関係となっていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、２３℃６５％の環境で、Ｒ１＜１０Ｅ６．９Ωであることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１において、２３℃６５％の環境で、Ｒ２＞１０Ｅ６．６Ωであることを特徴とする。請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、中間転写体が、中間転写ベルトであることを特徴とする。ここで環境とは例えば実験室環境のことである。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、この発明によると、２次転写方式が定電流制御であり、かつ２次転写対向ローラ抵抗Ｒ１と２次転写ローラ抵抗Ｒ２の関係をＲ１＜Ｒ２とすることにより、２次転写ローラがある程度の抵抗を持ち、なおかつ２次転写対向ローラが金属であるときよりも、２次転写の転写成立領域を広く取ることができる。これにより、使用するローラの抵抗範囲を従来のものよりも広くすることができ、抵抗選択の幅が広がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の好適な一実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】
図１は一実施の形態における画像形成装置の概略構成を示す図であり、画像形成装置全体の概要については前述のとおりである。各部材の詳細について説明する。感光体ドラム１はアルミニウム製の円筒状の基体と、その表面を覆う例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とによって構成されており、駆動手段（図示せず）によって回転駆動される。
【００１２】
中間転写体としての中間転写ベルト２は厚さ０．５ｍｍ程度で継ぎ目のないシームレスベルトである。材質はＰＶＤＦやＰＥＴなどがある。
【００１３】
中間転写ベルト２から転写紙への２次転写は２次転写ローラ３と２次転写対向ローラ４でベルトと転写紙を挟んだ状態で転写バイアスを印加することで行われる。２次転写ローラ３は芯金に導電性のゴムなどを巻きつけており、電気抵抗は１０Ｅ６Ω〜１０Ｅ９Ω程度である。２次転写対向ローラ４も同様であるが、中間転写ベルト２を巻きつけているためベルトによる表面磨耗を嫌い、金属であることもある。
【００１４】
２次転写ローラ３及び２次転写対向ローラ４の抵抗測定法は次のとおりである。使用機器は外部電源Trek社コラトロールＭＯＤＥＬ610c、エレクトロメータＫＥＩＴＨＬＥＹ社617ＰＲＯＧＲＡＭＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ、ローラ抵抗測定治具（内作）である。両ローラ３，４を抵抗測定治具に置き、上から２kgの金属製のおもりを載せる。ローラの芯金とおもりとにそれぞれ外部電源からの電圧線と、エレクトロメータの測定線をつなぐ。つなぐのはどちらでも良い。そして、ＤＣ500Ｖ１０秒印加時に流れた電流値から抵抗値を計算する。
【００１５】
（実施例）
実験はリコー社ＩｍａｇｉｏＣｏｌｏｒ5100で行った。転写成立領域の判断は次のとおりである。４色フルカラーの裏面で評価、チャートはベタパッチおよびハーフトーンがあるものを使用した。紙はＮＢＳリコー社１８０Ｋ紙。転写不足のときには色重ねベタ部ぼそつきが発生、および転写過多の時にはちらちらとした放電白抜け跡が発生するがこれらについて、段階見本を作製した。図２にそれらの一部をぼそつきと放電白抜けの画像例として示す。この見本のランク４以上を転写問題なし（ベタ部ぼそつきと放電白抜けなし）、ランク３．５以下を転写不良（ベタ部ぼそつきと放電白抜け）と判断し、ランク４以上の領域を転写成立領域とした。
【００１６】
用意した両ローラ３，４の抵抗は次のとおりである。２次転写ローラ３は４水準、金属ローラ（抵抗は便宜上１０Ｅ０Ωとする）、１０Ｅ５．７、１０Ｅ６．８、１０Ｅ７．８Ω。２次転写対向ローラ４は３水準、１０Ｅ６．６、１０Ｅ７．１、１０Ｅ７．８Ω。
【００１７】
各抵抗のローラの組み合わせで転写成立領域を調べた。図３の棒グラフが転写成立領域を示している。２次転写ローラ３の抵抗Ｒ２が２次転写対向ローラ４（斥力ローラ）の抵抗Ｒ１よりも十分に高い場合には転写成立領域がほとんど変化していないが、２次転写対向ローラ４の抵抗Ｒ１が高くなってくると、転写成立領域が主に低電流側にシフトする傾向にある。
【００１８】
ここで注目すべきは２次転写ローラ３の抵抗Ｒ２が６．７（ｌｏｇΩ）と低抵抗のときである。ハガキの場合、２次転写対向ローラ４が金属のときには電流を２００μＡまで上げてもベタ部の転写不足が解消しないが、２次転写対向ローラ４が抵抗Ｒ１をもつと成立領域が低電流シフトする。つまり、２次転写対向ローラ４に抵抗Ｒ１を持たすことで転写成立領域を確保することができる。２次転写対向ローラ４の抵抗Ｒ１が高いほどその効果がある。
【００１９】
次に２次転写対向ローラ４の抵抗Ｒ１をどこまで上げることができるかを確認する。ローラ抵抗の組み合わせは２次転写ローラ３の抵抗Ｒ２が低く、２次転写対向ローラ４の抵抗Ｒ１が高い条件である。図４に示すグラフ中実線で挟まれた区間が転写成立領域である。２次転写対向ローラ４を金属から徐々に抵抗を上げていくと、ゆるやかに成立領域が低電流側にシフトしている様子が分かる。そこで２次転写対向ローラ４の抵抗Ｒ１が変動しても共通する転写電流値があることを前提にして、どこまで抵抗を上げることができるかを調べた結果、転写電流値１４０μＡ、２次転写対向ローラ４の抵抗Ｒ１は６．９（ｌｏｇΩ）まで大丈夫であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施の形態である中間転写ベルトを有する画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】転写画像段階見本を示す写真である。
【図３】各抵抗のローラの組み合せによる転写成立領域を示すグラフである。
【図４】２次転写対向ローラ（斥力ローラ）抵抗に対する転写成立領域を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２１】
１  感光体ドラム
２  中間転写ベルト
３  ２次転写ローラ
４  ２次転写対向ローラ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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