(57)【要約】【課題】  縁なし像形成時に紙先端に画像があることで、紙のドラム分離不良起因の画像不良が発生することを防止する。【解決手段】  転写ベルトを冷却、乾燥させることで、ベルト抵抗アップを行い、紙とベルトの静電吸着力を上げて、ドラム分離不良を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成したトナー像を転写ニップ部にて転写材に転写して画像形成を行う画像形成装置において、前記転写材を担持して前記転写ニップ部に搬送する転写ベルトと、転写ニップにてバイアスを印加することにより転写を行う転写バイアス印加手段とを有し、縁なし画像を形成する場合には転写ベルト抵抗を、縁なし画像ではないときよりも上げることを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
転写ベルトを懸架する部材のうち、少なくとも１つを冷却手段によって冷却することで転写ベルト抵抗を上げることを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
冷却手段によって冷却された空気を、転写ベルトに送風することで転写ベルト抵抗を上げることを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
除湿手段によって除湿された空気を、転写ベルトに送風することで転写ベルト抵抗を上げることを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
環境検知手段を有し、検知された情報に基づいて、転写ベルト抵抗を変化させることを特徴とした請求項１〜４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を利用して画像形成を行う複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に使用される転写部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、銀塩写真のプリントは、その周囲に余白部がある「縁あり」から余白が全くない「縁なし」へと推移してきた。複写機、レーザプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においても、「縁なし」を謳ったものが製品化されている。
【０００３】
また近年、複写機、レーザプリンタ等の電子写真方式で使用する転写材においては、再生紙、薄紙、厚紙、コート紙等の多種多様な転写材が望まれるようになってきている。
【０００４】
電子写真方式を用いた画像形成装置の転写部に使用される転写ベルト方式は、転写材の搬送、転写材へのトナー像の転写及び転写後の転写材の分離・搬送を実現するためのものであり、安定した転写材の搬送性が得られ、薄紙から厚紙まで多種多様な転写材に対応可能であるという利点を有する。
【０００５】
これに使用される転写ベルトは、電気的には良好な転写性を得るため、体積抵抗率で１０６  〜１０１２Ω・ｃｍという中抵抗領域に制御する必要性がある。また、転写材である紙の吸着、搬送性を得るために適当な静電容量があることが必要である。更に、汚れが付着しても清浄化しやすいように、離型性がある材料が選択されている。
【０００６】
このため、従来の画像形成装置で使用されている転写ベルトは、上記の機能を満足するために、多層構成、主に２層構成となっている。
【０００７】
また、機械的には、転写ベルトは張力印加の下に回転駆動されるために、屈曲特性、引裂強度特性等に優れてなければならない。従って、長寿命化を達成するためには樹脂ベルトタイプよりは、ゴム、エラストマータイプのベルトが主に使用されている。
【特許文献１】特開２００４−０４５４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、再生紙、薄紙、コート紙等の剛性、いわゆる紙のコシが小さい転写材において、転写材の先端が感光体ドラムから分離できず、転写材先端が感光体ドラムに巻き付くように感光体ドラムに沿って移動する、いわゆるドラム分離不良が発生することにより、一旦、転写材に転写されたトナー像が転写材上から再度感光体ドラム上に戻る、いわゆる再転写現象が発生することがあった。表面に凹凸が少なく感光体ドラムと接触面積が大きい転写材や、予めカールのついてしまっている転写材、曲率分離が充分に行えない大口径の感光体ドラムでは、更に再転写現象が発生しやすくなる。更には高温高湿環境においては、転写材が吸湿することにより、コシが小さくなると共に、転写ベルトの体積抵抗率が低下し、帯電量が少なくなり、転写材と転写ベルト間で作用する静電吸着力が減少するため、再転写現象は発生しやすくなる。再転写現象が発生すると、転写材先端のトナー像が感光体ドラムに戻ることにより、転写材先端部の画像が転写不良になるという画像不良が発生する。更に縁無し画像を形成する場合は、転写材の先端部に画像があるため、わずかなドラム分離不良が発生した場合でも画像不良になってしまう。これを防止するために、転写ベルトの体積抵抗率を大きくして、転写ベルトの静電吸着力を上げる方法がある。しかしながら転写ベルトの体積抵抗率を大きくしすぎると低湿環境や、両面コピーの２面目等の乾燥した転写材で、転写ベルトと転写材の分離時の剥離放電が問題となる。高抵抗の転写材は転写工程で高電圧に帯電しており、これが接触しているなんらかの対向面から分離されるときには、それらの離間工程において急激に増加するエアーギャップにかかる電位差のために剥離放電が発生する。この転写材の裏面でおきる放電によって、トリアシと呼ばれる放電マークや、トナー乗り量の多い画像では放電ショックでトナーが飛び散ってしまう飛散り画像等の画像不良が発生してしまうことがあった。上記のようにコシの小さい転写材を使用して縁無し画像を形成した場合には、高温高湿環境での再転写現象、低湿環境等での剥離放電起因の画像不良が発生し、両環境を満足する転写ベルト体積抵抗率が得られない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は下記の構成を特徴とする、画像形成装置である。
【００１０】
像担持体上に形成したトナー像を転写ニップ部にて転写材に転写して画像形成を行う画像形成装置において、前記転写材を担持して前記転写ニップ部に搬送する転写ベルトと、転写ニップにてバイアスを印加することにより転写を行う転写バイアス印加手段とを有し、縁なし画像を形成する場合には転写ベルト抵抗を、縁なし画像ではないときよりも上げることにより、転写ベルトと転写材の静電吸着力を大きくすることで、縁無し画像形成時における転写材のドラム分離不良起因の、不良画像を防止する
更には転写ベルトを懸架する部材のうち、少なくとも１つを冷却手段によって冷却することで転写ベルト抵抗を上げることを達成する。
【００１１】
更には冷却手段によって冷却された空気を、転写ベルトに送風することで転写ベルト抵抗を上げることを達成する。
【００１２】
除湿手段によって除湿された空気を、転写ベルトに送風することで転写ベルト抵抗を上げることを達成する。
【００１３】
更には環境検知手段を有し、検知された情報に基づいて、転写ベルト抵抗を変化させることで、縁無し画像形成時における転写材のドラム分離不良起因の、不良画像を防止するだけでなく、転写ベルト抵抗が高くなりすぎて発生する、低湿環境や、両面コピーの２面目等の乾燥した転写材で、転写ベルトと転写材の分離時の剥離放電による不良画像も防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、転写ベルトとを有し、縁なし画像形成が可能な画像形成装置において、縁なし画像を形成する場合には転写ベルト抵抗を、縁なし画像ではないときよりも上げることにより、転写材と転写ベルトの静電吸着力を大きくして、ドラム分離不良を防止することで、再転写現象による画像不良の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施例１）
本発明の第１実施例について図１により説明する。
【００１６】
まず、図１により、本実施例の画像形成装置における全体的構成および機能について説明する。
【００１７】
本画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１を備えている。この感光ドラム１は、円筒状の導電性基板上に光導電層を設けてなっており、一般に光導電層には、有機感光体（ＯＰＣ）、アモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ）、またはＳｅなどの感光材料が使用される。感光ドラム１は画像形成装置本体に、図中矢印方向に回転自在に軸支されている。
【００１８】
感光ドラム１は回転されながら、スコロトロン帯電器２により表面を均一に帯電される。均一に帯電された感光ドラム１は、レーザスキャナ部１０からの原稿の画像濃度に比例した信号で駆動したレーザ光により露光され、感光ドラム１の表面上に原稿に対応した静電潜像が形成される。
【００１９】
レーザスキャナ部１０は、原稿台ガラス１１上に載置した原稿１２を光走査する照明ランプ１３を備える。照明ランプ１３で光走査した原稿１２からの画像情報の反射光は、ミラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃに導かれ、不図示のレンズを介して光電変換素子（ＣＣＤ）１４上に結像される。光電変換素子１４は反射光上の画像情報をアナログ画像電気信号に変換し、その画像信号をＡ／Ｄコンバータ１６が画像濃度に比例したデジタル画像電気信号に変換する。
【００２０】
このデジタル画像信号はレーザドライバ１７に送られ、レーザドライバ１７が画像信号に応じてレーザ１８を駆動して、画像濃度に応じて変調されたレーザ光を発生させる。画像レーザ光は、ポリゴンミラー１９を介して感光ドラム１を走査して、上記のように静電潜像を形成する。感光ドラム１上の静電潜像は、現像器３により現像されてトナー像（現像剤像）として可視化される。
【００２１】
本実施例においては、現像器３は磁性ジャンピング現像方式で、感光ドラム１上の静電潜像を反転現像する方式を採っている。一般にジャンピング現像方式は、現像器３の内部に磁界発生手段を有して回転する現像剤担持体としての現像スリーブ３ａ上にトナーを薄層にて保持し、そのトナー層を感光ドラム１と対向した現像部で感光ドラム１と非接触に位置させ、現像スリーブ３ａに感光ドラム１との間でＡＣバイアスまたはＤＣ電圧を重畳したＡＣバイアスを印加して、トナーを感光ドラム１に飛翔させて、感光ドラム１上の静電潜像を現像させるものである。
【００２２】
非磁性トナーを用いれば、非磁性ジャンピング現像方式であり、磁性トナーを用いれば磁性ジャンピング現像方式である。
【００２３】
本実施例で使用する磁性ジャンピング現像方式は、現像スリーブ３ａの内部に磁石（不図示）を有し、磁石で現像スリーブ３ａ上に付着させた磁性トナーを磁性ブレード３ｂにより規制して、現像スリーブ３ａ上にトナーの薄層を形成するもので、潜像に忠実な均一性のある現像が可能である。
【００２４】
本実施例では、感光ドラム１として外径が８０ｍｍのアモルファスシリコン感光体ドラムを使用し、潜像は暗部電位Ｖｄ＝４００〜４５０Ｖ、明部電位Ｖｌ＝１０〜５０Ｖとした。本画像形成装置のプロセス速度は３００ｍｍ／秒とした。
また、現像器３の現像スリーブ３ａは、外径が２５ｍｍの非磁性ＳＵＳスリーブで、表面に樹脂コートを施したものを用いた。磁性ブレード３ｂと現像スリーブ３ａとの間隔は３００〜４００μｍで、磁性ブレード３ｂにより規制した現像スリーブ３ａ上の磁性トナー層は、層厚が約１００μｍ、トナー量が１ｍｇ／ｃｍ２とした。用いた磁性トナーは平均粒径が６μｍのポジトナーで、内添された磁性粉体の量が樹脂部１００に対して９０部であった。
【００２５】
現像スリーブ３ａと感光ドラム１との間隔（ＳＤ間隔）は２００μｍで、現像時、バイアス電源７から現像スリーブ３ａに感光ドラムとの間で、現像バイアスとして周波数が２ｋＨｚ、ピーク・ツウ・ピーク電圧が１ｋＶｐｐの矩形波バイアスを印加した。
【００２６】
図示しない給紙機構により給紙カセットから転写材は、後述する転写装置１００に搬送され、転写装置１００により感光ドラム上のトナー像が転写された後、定着装置５に送られ、そこでトナー像が熱と圧力の作用で転写材へ定着される。
【００２７】
転写が終了した感光ドラム１は、その表面に残留した転写残りのトナーをクリーニング部６のブレード６ａにより除去して、つぎの画像形成に備える。
【００２８】
次に本実施例の転写装置１００を図２により説明する。
【００２９】
無端状の転写ベルト１０１は、転写材の搬送方向にほぼ直行する方向に互いにほぼ並行に配設された３本のローラ１０２，１０３，１０４に懸架されている。駆動ローラ１０２は、駆動ローラ駆動装置（図示せず）によって駆動され、転写ベルトは所定の速度で矢印方向に回転駆動される。
【００３０】
また駆動ローラ部では曲率分離により、転写ベルト１０１と転写材の分離が行なわれている。薄紙の分離性を向上させるには曲率を小さくすることが有効であるが、径が小さすぎると撓み等の問題が発生する為φ１２〜２０に設定するのが有効である。従動ローラ１０３は上下に移動可能とし感光ドラム１と転写ベルト１０１が接離自在になるように配設されている。これは画像形成時には転写ベルト１０１と感光ドラム１とが転写ニップを形成できるように、ジャム時等では下方に移動しジャム処理性を向上させているようにする為である。転写ベルト１０１は、ＪＩＳＫ６９１１に準拠した抵抗測定法による体積抵抗率が１×１０７〜１０１０Ωｃｍ、ベルト表側の表面抵抗率が１０９〜１０１２Ω、ベルト内側の表面抵抗率が１０８〜１０１１Ωを有する中抵抗体の導電性材料で形成されていて、ベルト周長を３８０ｍｍ、ベルト長手長を３１０ｍｍ、ベルト厚さ０．５ｍｍに設定されている。クリーニングバックアップローラ１０４にはベルトを挟んだ対向位置にファーブラシ１０７が配設されており、転写ベルト１０１とカウンター方向に回転することで転写ベルト表面を清掃する。感光ドラム１下方の転写ベルト内側には転写コロナ帯電器１０６が配設され、バイアス印加手段が接続され、トナーとは逆極性のマイナスの電荷を転写ベルトを介して転写材裏面に供給する。本実施例では、−６ｋＶのバイアスを印加している。感光ドラム１上のトナー像は転写コロナ帯電器１０６に向かうクーロン力が作用し、トナー像は転写材に移動すると共に、転写材裏に帯電したマイナス電荷により電気的に転写材上に拘束される。
【００３１】
本実施例においては冷却手段１０９が熱伝導率の高い部材によって従動ローラ１０３に接続されることによって、従動ローラ１０３を介して転写ベルト１０１を冷却できるようになっている。転写ベルト１０１は画像形成装置に電源が入っていない時や電源投入直後はほぼ室温であるが、画像形成装置内は定着器等の熱源があるため、徐々に温度が上がっていき３０℃以上になる場合がある。更に感光ドラム温度を一定に保つためドラムヒータを配設した装置では４０℃以上まで上がる場合がある。図３は湿度を一定とし温度を変化させたときの転写ベルト体積抵抗率を測定したもので、横軸が転写ベルトの温度、縦軸が転写ベルトの体積抵抗率の対数である。転写ベルトが２５℃から４０℃に上がることで転写ベルトの体積抵抗率は０．４桁小さくなっているのが分かる。このように転写ベルトの温度が上がり体積抵抗率が下がると、転写材と転写ベルトの静電吸着力が弱くなり、転写材のドラム分離不良が発生しやすくなる。そこで、本実施例においては縁なし画像形成時は冷却手段によって従動ローラ１０３を２５℃に冷却している。これにより転写ベルト１０１の温度も下がるため、転写ベルトと転写材の静電吸着力が大きくなる。
【００３２】
これにより紙のコシが小さい転写材に縁なし画像を形成しても、ドラム分離不良が発生することがなく、再転写現象による画像不良の発生を防止することができる。また転写ベルトの冷却は縁なし画像形成時にのみ行うことから、消費電力を抑え、装置全体として省電力化が図れる。
【００３３】
（実施例２）
本実施例の転写装置１００を図４により説明する。画像形成装置外に空気取り入れ口がある送風ダクト１１０が配設されている。また送風ダクト１１０の途中には、送風ファン１１１、空気除湿手段１１２、空気冷却手段１１３が配設されており、除湿冷却した空気を転写ベルトに吹き付けることが可能になっている。
【００３４】
図５は温度を一定とし湿度を変化させた環境に放置した転写ベルト体積抵抗率を測定したもので、横軸が転写ベルトの放置した環境の湿度、縦軸が転写ベルトの体積抵抗率の対数である。転写ベルトの放置環境の湿度が７０％から２０％下がることで転写ベルトの体積抵抗率は１桁小さくなっているのが分かる。このことから転写ベルトを除湿することで体積抵抗率を上げることが可能であることが分かる。本実施例においては除湿冷却した空気を直接厚さが０．５ｍｍと薄く熱容量が小さい転写ベルト１０１に吹き付けるため、非常に短時間での転写ベルトの冷却が可能となるだけでなく、転写ベルト表面に直接除湿された空気を吹き付けることから短時間で転写ベルトの除湿が可能となり、効率的に転写ベルトの冷却及び除湿が可能となる。
【００３５】
本実施例においては縁なし画像形成時にのみ、除湿冷却した空気を転写ベルトに吹き付けている。これにより転写ベルトの体積抵抗率が上がり、転写ベルトと転写材の静電吸着力が大きくなる。これにより紙のコシが小さい転写材に縁なし画像を形成しても、ドラム分離不良が発生することがなく、再転写現象による画像不良の発生を防止することができる。また縁なし画像形成時にのみ、除湿冷却した空気を転写ベルト表面に吹き付け、短時間で効率的に転写ベルトの体積抵抗率を上げることが可能となるため、消費電力を抑え、装置全体として省電力化が図れる。更には短時間で転写ベルトの体積抵抗率を上げることが可能となるため、縁なし画像形成前に転写ベルトが非常に高温高湿になっていても、短時間で縁なし画像形成が可能となるため、画像出力の生産性を上げることが可能となる。
【００３６】
（実施例３）
本実施例においては画像形成装置内に温度検知手段、湿度検知手段、転写材種検知手段が配設されている。それ以外は実施例２と同様な構成になっている。縁なし画像形成時でも、低温低湿環境であったり、転写ベルトの温度が低い場合、転写材が厚くコシが大きい場合、ドラム分離不良が発生することがなく、再転写現象による画像不良は発生しない。また縁なし画像形成を非常に低温低湿な環境で行う場合に、更にベルトを冷却、除湿を行った場合、転写ベルトの体積抵抗率が大きくなりすぎて、転写ベルトと転写材の分離時に剥離放電起因の放電マークや飛散り画像等の画像不良が発生してしまう事があった。
【００３７】
本実施例においては温度検知手段、湿度検知手段、転写材種検知手段を配設し、転写ベルトの温度、画像形成装置内の湿度、転写材を検知することで、縁なし画像形成時であっても、ドラム分離不良が発生しないと判断可能なときは、転写ベルトの除湿冷却は行わない。これにより、ドラム分離不良起因の再転写現象による画像不良の発生を防止できるだけでなく、必要な時にのみ、除湿冷却した空気を転写ベルト表面に吹き付け、短時間で効率的に転写ベルトの体積抵抗率を上げることが可能となるため、消費電力を必要最小限に抑え、装置全体として省電力化が図れる。更に、非常に低温低湿な環境で転写ベルトの体積抵抗率が大きくなりすぎて、転写ベルトと転写材の分離時に剥離放電起因の放電マークや飛散り画像等の画像不良が発生してしまう事を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】実施例１の転写装置の実施形態を示す概略構成図。
【図３】湿度を一定とし温度を変化させたときの転写ベルト体積抵抗率の変化を示すグラフ。
【図４】実施例２の転写装置の実施形態を示す概略構成図。
【図５】温度を一定とし湿度を変化させたときの転写ベルト体積抵抗率の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３９】
１０１  転写ベルト
１０２  駆動ローラ
１０４  クリーニングバックアップローラ
１０６  転写コロナ帯電器
１０７  ファーブラシ
１０９  冷却手段
１１０  送風ダクト
１１１  送風ファン
１１２  空気除湿手段
１１３  空気冷却手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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