(57)【要約】【課題】転写媒体に直接接触する側の転写部材を接地した構成であっても、転写されるトナーに対して十分なカウンターチャージを供給し、ベタチリの発生を防止する。【解決手段】像担持体表面に形成されたトナー像を転写媒体（５）に転写し定着することで画像情報を転写媒体に形成する方法であって、上記転写が、像担持体内側に配された第一電極（３４）と、当該第一電極と像担持体（３１）、転写媒体（５）を介して対向する位置に配された第二電極（４２）との間に電位差を設けることによって行われ、その際、第二電極が接地されている画像形成方法において、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に形成されたトナー像を転写媒体に転写し定着することで画像情報を転写媒体に形成する方法であって、上記転写は、像担持体内側に配された第一電極と、当該第一電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配された第二電極との間に電位差を設けることによって行われ、その際、第二電極は接地されている画像形成方法において、
トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に第三電極を設け、当該第三電極にトナー像と同極性のバイアスを印加し、第二電極との間に電界を形成することで、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に第三電極を設け、当該第三電極にトナー像と同極性のバイアスを印加し、第三電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配した第四電極との間に電界を形成することで、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
第一電極の像担持体表面移動方向上流側において帯電部材を設け、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、上記帯電部材によってトナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項５】
トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与する際、トナー像を保持した像担持体と転写媒体が接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
像担持体と転写媒体が接触してトナー像を転写し、像担持体と転写媒体が剥離する以前に、トナー像を転写した面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を与えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項７】
電荷付与部材に交流バイアスを印加することを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
【請求項８】
電荷付与部に転写媒体が存在しない場合、電荷付与を行わないように制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項９】
第一電極と第三電極とが同電位となるよう電圧印加することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
像担持体と、当該像担持体表面にトナー像を形成する像形成手段と、トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
上記転写手段は、像担持体内側に位置する第一電極と、当該第一電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配され接地された第二電極と、第一電極に対しバイアスを供給する電圧印加部材とを有し、さらに上記第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に位置する第三電極と、当該第三電極にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する電圧印加部材とを備え、第三電極にバイアスを印加し、第二電極と第三電極に挟まれた転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に対し、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
上記第一電極、第三電極は像担持体内側に接触し、第一電極と、第三電極より像担持体表面移動方向上流側に位置する像担持体支持部材とによって規定された像担持体領域の表面を外側へ押し出すように第三電極を配置することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
第三電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に第四電極を設け、第三電極と第四電極との間に電位差を設けるための電圧印加装置を有し、電位差を設けることで転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に電荷を付与するように構成したことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
転写媒体を第一電極と第二電極とが対向する転写領域に供給する転写媒体供給手段を有し、転写媒体の像担持体との接触位置を、転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に電荷を付与する位置より、像担持体表面移動方向上流側であるように、ガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
転写媒体に電荷を付与するための電圧印加部材に対し、電圧印加のタイミングを調整する制御手段を有し、転写媒体の供給タイミングに対して、電圧印加のタイミングを制御するよう構成したことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
像担持体に対してトナー帯電極性と反対極性の電荷を除電可能な構成を有することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式により画像情報を転写媒体上に与える画像形成方法、並びにこの画像形成方法を実施する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に感光体と称される像担持体上にトナー像を形成し、例えば紙のような転写媒体上にトナー像を転写することで画像を得る画像形成方法では、転写時におけるトナーのチリの存在や、一部のトナーが転写せずに像担持体上に残る転写残が画像の乱れの原因である。上記トナーチリには、像担持体と転写媒体が接触する前に像担持体から転写媒体にトナーが飛翔することによって発生するチリがある。このチリを防止するには、例えば特許文献１に示されているように、転写電界がトナーにかかる以前に転写媒体と像担持体とを接触させるやり方が有効である。また、ベタチリと呼ばれるチリがある。これは、ベタ画像転写時の移動方向下流側の地肌部にベタからトナーが飛び散るようにベタに沿って地肌部が汚れる現象で、画像の品質を著しく劣化させる。このベタチリは、像担持体と転写媒体が接触し、転写媒体にトナーが転写された後、像担持体と転写媒体が剥離する際に発生している。トナーは電荷を有しているが、剥離の際、トナーに対し十分なカウンターチャージを転写媒体が保持していない場合、トナーが不安定な状態となり、電界の向き、すなわち移動方向下流側に飛散すると考えられている。したがって、像担持体と転写媒体が剥離する以前に十分なカウンターチャージを供給することで、ベタチリ発生を抑制することが可能である。しかし、転写媒体に直接接触する側の転写部材を接地した構成では、転写媒体と転写部材との間に電位差が生じにくく、特に転写媒体の抵抗が高い場合、十分なカウンターチャージが供給されにくい。
【特許文献１】
特開２０００−２９３０６６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、転写媒体に直接接触する側の転写部材を接地した構成であっても、転写されるトナーに対して十分なカウンターチャージを供給し、ベタチリの発生を防止できるようにすることを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、方法的には本発明により、像担持体表面に形成されたトナー像を転写媒体に転写し定着することで画像情報を転写媒体に形成する方法であって、上記転写が、像担持体内側に配された第一電極と、当該第一電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配された第二電極との間に電位差を設けることによって行われ、その際、第二電極が接地されている画像形成方法において、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することにより解決される。
【０００５】
第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に第三電極を設け、当該第三電極にトナー像と同極性のバイアスを印加し、第二電極との間に電界を形成することで、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するようになっているのが、好適である。
【０００６】
第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に第三電極を設け、当該第三電極にトナー像と同極性のバイアスを印加し、第三電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配した第四電極との間に電界を形成することで、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するようになっていても、好都合である。
【０００７】
第一電極の像担持体表面移動方向上流側において帯電部材を設け、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、上記帯電部材によってトナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するのも、好ましい。トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与する際、トナー像を保持した像担持体と転写媒体が接触していれば、一層効果的である。
【０００８】
像担持体と転写媒体が接触してトナー像を転写し、像担持体と転写媒体が剥離する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を与えるようになっていることも、好適である。その際、電荷付与部材に交流バイアスを印加するのが好ましい。また電荷付与部に転写媒体が存在しない場合には、電荷付与を行わないように制御するのが良い。なお第一電極と第三電極とが同電位となるよう電圧印加する。
【０００９】
像担持体と、当該像担持体表面にトナー像を形成する像形成手段と、トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、上記転写手段が、像担持体内側に位置する第一電極と、当該第一電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配され接地された第二電極と、第一電極に対しバイアスを供給する電圧印加部材とを有し、さらに上記第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に位置する第三電極と、当該第三電極にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する電圧印加部材とを備え、第三電極にバイアスを印加し、第二電極と第三電極に挟まれた転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に対し、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するように構成することで、装置的に本発明の課題を解決できる。
【００１０】
上記第一電極、第三電極は像担持体内側に接触し、第一電極と、第三電極より像担持体表面移動方向上流側に位置する像担持体支持部材とによって規定された像担持体領域の表面を外側へ押し出すように第三電極を配置するようになっているのが好適である。第三電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に第四電極を設け、第三電極と第四電極との間に電位差を設けるための電圧印加装置を有し、電位差を設けることで転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に電荷を付与するように構成するのも好都合である。
【００１１】
転写媒体を第一電極と第二電極とが対向する転写領域に供給する転写媒体供給手段を有し、転写媒体の像担持体との接触位置を、転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に電荷を付与する位置より、像担持体表面移動方向上流側であるように、ガイド部材を設けるのが好ましい。転写媒体に電荷を付与するための電圧印加部材に対し、電圧印加のタイミングを調整する制御手段を有し、転写媒体の供給タイミングに対して、電圧印加のタイミングを制御するよう構成すれば、一層効果的である。像担持体に対してトナー帯電極性と反対極性の電荷を除電可能な構成を有していれば、なお良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、カラーレーザ複写機（以下、単に複写機という）の例に基づいて本発明を詳細に説明する。像担持体として無端ベルトの例で述べるが、像担持体は、本来、静電潜像に対しトナー像を付着した感光体のようなもので、さらにこのトナー像を転写した中間転写体のようなものでもよい。
【００１３】
まず、この複写機の基本的な構成について説明する。図１は本例に係る複写機の概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１００、給紙部２００、プリンタ部１００の上部に固定されたスキャナ部３００、これに取り付けされた原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００などを備えている。また、複写機内の各装置の動作を制御する不図示の制御部も備えている。
【００１４】
上記スキャナ部３００は、コンタクトガラス３０１上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３０２で読み取り、読み取った画像情報を上記制御部に送る。制御部は、受け取った上記画像情報に基づいてプリンタ部１００の露光装置１０内に配設された不図示のレーザやＬＥＤ等を制御して感光体ドラム２２Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザ光Ｌを照射させる。この照射により、感光体ドラム２２Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。これら４つの感光体ドラム２２Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、プリンタ部１００のタンデム画像形成部２０内に配設されている。プリンタ部１００は、上記露光装置１０やタンデム画像形成部２０の他、次に説明する装置も備えている。即ち、中間転写ユニット３０、２次転写ユニット４０、定着装置５０、排紙ローラ対８０、不図示のトナー供給装置などである。なお、上記現像プロセスについては後述する。
【００１５】
上記給紙部２００は、ペーパーバンク２０１内に多段に設けられた複数の給紙カセット２０２、紙搬送路２０５、この途中に適宜設けられた複数の搬送ローラ対２０６などを備えている。それぞれの給紙カセット２０２は、カセット内部に収容された転写紙を一番上のものから順次送り出す給紙ローラ２０３を有している。また、給紙ローラ２０３によって重送されてしまった複数の転写紙を個々に分離してから紙搬送路２０５に送り出す分離ローラ２０４なども有している。搬送ローラ対２０６は、給紙カセット２０２から受け取った転写紙を後段の搬送ローラ対２０６、あるいはプリンタ部１００内の給紙路６０に向けて送り出す。本例に係る複写機においては、かかる構成の給紙部２００による給紙の他に、手差し給紙も可能となっている。そして、この手差し給紙を実現するための、手差しトレイ７０をプリンタ部１００の側面に備えている。手差しトレイ７０は給紙ローラ７１や分離ローラ７２を備えており、これらによって転写紙をプリンタ部１００内の給紙路６０内に送り出す。
【００１６】
上記給紙部２００や手差しトレイ７０から給紙路６０内に送り込まれた転写紙は、給紙路６０の途中に設けられたレジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ転写紙を所定のタイミングで２次転写ニップに送り込む。この２次転写ニップは、上記中間転写ユニット３０と、２次転写ユニット４０との当接によって形成されるニップである。
【００１７】
ユーザーは、カラーコピーをとるために、まず、原稿をＡＤＦ４００の原稿台４０１上にセットするか、あるいはＡＤＦ４００の開操作によって露出させたスキャナ部３００のコンタクトガラス３０１上にセットする。そして、不図示のスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００からコンタクトガラス３０１上に搬送された原稿、あるいは始めからコンタクトガラス３０１上にセットされた原稿の画像情報を読み取るために、スキャナ部３００の駆動が開始される。具体的には、第１走行体３０２の走行を開始してその光源から発した光を原稿面で反射させて第２走行体３０３に向けて送る。そして、同じく走行を開始した第２走行体３０３のミラーによってこの反射光を受けて結像レンズ３０４を通して読み取りセンサ３０５に入れて画像情報を読み取る。
【００１８】
上記制御部は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書込みや現像プロセスによって感光体ドラム２２Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上にＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃトナー像を形成せしめる。なお、記号Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの略である。
【００１９】
図２は、上記プリンタ部１００の一部構成を拡大して示す構成図である。本図において、タンデム画像形成部２０は、４つのプロセスユニット２１Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを有している。各プロセスユニットは、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成（基本構成）については同様である。よって、Ｂｋトナーを用いるプロセスユニット２１Ｂｋだけについてその構成を詳述し、他のプロセスユニットの説明については説明を省略する。プロセスユニット２１Ｂｋは、感光体ドラム２２Ｂｋ、帯電器２３Ｂｋ、現像器２４Ｂｋ、除電ランプ２６Ｂｋ、ドラムクリーニング装置２７Ｂｋなどを有している。潜像（像）担持体たる感光体ドラム２２Ｂｋは、不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されながら、帯電器２３Ｂｋによってその表面を一様帯電せしめられる。そして、一様帯電後の表面に上述のレーザ書込光Ｌが照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、像形成物質たるＢｋトナーを用いる現像器２４ＢｋによってＢｋトナー像に現像される。感光体ドラム２２Ｂｋ上のＢｋトナー像は、後述の中間転写ベルト３１上に中間転写される。中間転写工程を経た感光体ドラム表面は、除電ランプによって完全に除電された後、ドラムクリーニング装置２７Ｂｋによってその表面の転写残トナーがクリーニングされる。他のプロセスユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃでも同様のプロセスが実施され、Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー像が形成される。一方、上記中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１、３つの張架ローラ３２，３３，３４、ベルトクリーニング装置３７などを備えている。転写体たる中間転写ベルト３１は、３つの張架ローラ３２，３３，３４に張架されつつ、何れか１つの張架ローラが不図示の駆動手段によって回転駆動されることにより、図中時計回りに無端移動せしめられる。中間転写ローラが中間転写ベルトを感光体ドラム方向に押さえるような配設により、タンデム画像形成部２０と中間転写ユニット３０との間には、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の４つの中間転写ニップが形成される。これら中間転写ニップには、不図示の電源によって中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃにそれぞれ中間転写バイアスが印加されることで中間転写電界が作用する。感光体ドラム２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ上に形成されたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー像は、この中間転写電界やニップ圧の影響を受けて中間転写ベルト３１上に中間転写される。この中間転写は、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー像という順で、順次重ね合わされるように行われる。これにより、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２０】
上記２次転写ユニット４０は、図１で認識できるように、紙搬送ベルト４１、２つの張架ローラ４２，４３などを有している。紙搬送ベルト４１は、一方の張架ローラ４３が不図示の駆動手段によって回転駆動されることで、図中反時計回りに無端移動せしめられる。もう一方の張架ローラ４２は、紙搬送ベルト４１と中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１とを介して張架ローラ３４に当接している。転写部上流側の中間転写ベルトの内側には、図２で認識できるように、ローラ３５が当接しており、ローラ３５には不図示の電源からトナー極性と同極性のバイアスが印加される。張架ローラ３４と張架ローラ４２との当接により、中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０との間には２次転写ニップが形成されている。この２次転写ニップには、不図示の電源からローラ３４に２次転写バイアスが印加され、張架ローラ４２を接地することで２次転写電界が作用している。つまり、ローラ３４が転写バイアスローラとして機能する。図２においては、２次転写部を対向ローラ４２のみで構成した場合について図示してある。
【００２１】
先に図１に示したように、プリンタ部１００内の給紙路６０に給紙された転写紙は、レジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ転写紙を、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせうるタイミングを見計らって２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップにおいては、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が２次転写電界やニップ圧の影響を受けて転写紙上に２次転写される。転写紙が例えば白色を呈すると、４色重ね合わせトナー像が転写されることで、これがフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト４１の無端移動に伴って定着装置５０内に送られる。そして、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間に挟まれてフルカラー画像が表面に定着せしめられた後、排紙ローラ対８０を経由して機外の排紙トレイ９０上に排出される。２次転写後の中間転写ベルト３１上に残留する転写残トナーは、中間転写ユニット３０のベルトクリーニング装置３７によってベルト表面から強制的に除去される。
【００２２】
像担持体から転写媒体へのトナー像の転写を、中間転写体から転写紙への転写部として構成した例を図３に示す。無端状の中間転写ベルト３１でその内側に位置する転写バイアスローラ３４には転写バイアスが印加される。中間転写ベルト３１をはさんで対向するローラ４２は接地され、転写バイアスローラ３４との間に、転写電界を形成する。符号５が転写媒体（転写紙）、符号６が中間転写ベルト上のトナーである。符号４は電極部材である。中間転写ベルト３１は図中右から左に移動し、図中ａの領域を転写部上流の入口部、ｂの領域を転写部下流側の出口部とする。電極部材４の対向電極を７として示す。転写紙５は右から左に移動するが、この動きに沿って説明する。転写紙５は、図１の給紙カセット２０２か手差しトレイ７０から送られ、トナー像を表面に保持した中間転写ベルトに接触する。そして中間転写ベルトの移動に従ってすすみ、対向するローラ４２に接触する。このときの接触位置は、転写バイアスローラ３４とは離れており、また、対向するローラ４２の電位は接地されているため、入口側ａの空隙では放電が生じにくい。転写紙５はさらに進み、転写バイアスローラ３４と対向ローラ４２との間に形成されている転写電界によってトナーが転写する。トナーは電荷を有しており、ここではマイナス電荷を有しているので、転写バイアスローラ３４にはマイナスの電圧を印加し、トナーは電位がグランドに近い転写紙５の方に転写する。転写後の転写紙５は表面にマイナス電荷を有した状態で中間転写ベルトから離れる。中間転写ベルトから離れる際、転写紙のトナーが転写された面と反対側の面に供給されている電荷量がトナー層電荷とつりあっていれば、トナー層は転写紙上に安定に保持される。しかし、トナー層電荷とバランスするだけの電荷を有しない場合には、トナーが不安定な状態となり、飛び散り、ベタチリとなる。図３のような構成の場合、入口部ａで放電が生じにくいため、ベタチリが発生し易い。この対策として、電極部材４を設け、積極的に入口部で放電を生じさせ、転写紙のトナーが転写される面と反対側の面に電荷を付与させることで、ベタチリの発生を抑制する。このとき、転写紙５のトナーが転写されると反対側の面に付与する電荷の極性はトナー帯電極性と反対極性であるので、電極部材４に印加する電圧の極性はトナー帯電極性と同極性で、したがって、転写紙５と中間転写ベルト３１とにトナー画像が挟まれた状態で印加することで、電極部材４によるトナー層への影響を抑えられる。また、電極部材４に対向する電極７を所望位置に設けることで、電荷付与する領域程度を調整できる。実験例としては、転写バイアスローラ３４が直径３０ｍｍのステンレス製ローラ、対向するローラ４２は導電性のゴムローラでゴム硬度がＪＩＳ−Ａ３０度程度である。中間転写ベルト３１は内側の抵抗値が１０Ｅ１０Ω／□のベルトを使用して実験を行った。実験は、低湿環境（湿度１５％程度）で行ったが、抵抗値はいずれも常温での値である。転写前の中間転写ベルト上のトナーの帯電電位は、約−２０μＣ／ｇであり、単色の像を中間転写ベルト上に形成し転写させた。実験条件および、ベタチリ発生の有無を表１に示す。ベタチリが発生した場合は×、発生しない場合を○としてある。転写バイアスローラ３４への印加バイアス、電極部材４への印加バイアス、電極部材４に対向する電極７の有無等の条件を変えたときのベタチリの有無を示した。対向電極７を設けた際、電極７に流れる電流を測定した。これは、転写紙に対し、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与している場合に、ベタチリがなくなることを確かめるためであるが、ベタチリがなくなっている時には正の方向で数μＡ以上の電流が観測された。逆極性の電荷が付与されている方向の電流が観測される際には、ベタチリが発生していないことが確かめられた。
【００２３】
【表１】
2005017597.tif 000003
【００２４】
電極部材４に対向する電極７を配置した場合、電極部材４の近傍で転写紙５に対し放電するため、電極部材４への印加バイアスが低い場合でも充分な電荷が供給され、ベタチリが発生しないと考えられる。
【００２５】
電極部材１の無端ベルト回転方向上流側において、トナー像を転写紙上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする転写紙面と反対側に、帯電部材を設け、該帯電部材によってトナー像を転写しようとする転写紙面と反対側の面にトナー帯電極性と逆極性の電荷を付与する構成について説明する。像担持体たる中間転写ベルトに対し非接触で対向する帯電部材を設けるようにする。図４に、該帯電部材として、スコロトロンチャージャー１７を配置した例を示す。スコロトロンチャージャー１７では、グリッドバイアスをコントロールすることで、転写紙のトナーが転写されようとする面との反対側の面の電位をコントロールできる。例１に示したような部材の条件で実験したところ、ＴＹＰＥ６０００（７０Ｗ）の普通紙に対して、約＋３００Ｖのグリッド電位でベタチリが発生しなくなった。
【００２６】
例２として別の構成を図５に示す。この構成では、ガイド板８が設けられており、転写紙５は中間転写ベルト３４に対し、電極部材４より回転方向上流側で接触し、中間転写ベルト３４の移動に伴って転写位置に移動するようになっている。転写紙５の中間転写ベルト３４との接触位置は、紙の腰の強さにより若干異なり、腰の弱い比較的薄い用紙を使用する場合、接触位置はより下流側になるが、装置として保証する範囲の用紙において、少なくとも電極部材４より上流側で接触するものであればよい。一方、比較例としての図５（ｂ）の構成では、ガイド板８は備えられず、電極部材４の位置では、転写紙と中間転写ベルトとは離れている。両方の構成において、帯電部材１７において、チャージャに＋８ＫＶグリッドに＋４００Ｖを印加したところ、ベタチリは発生しなかったが、ドット画像、ライン画像について両者の差は大きく、図５（ｂ）の構成では、画像の周囲にチリが多量に発生し画像の劣化が著しかった。
【００２７】
図５（ａ）の構成により、トナー像を転写紙上に転写する以前に、転写紙のトナー像を転写しようとする面と反対側の面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与する時、トナー像を保持した中間転写ベルトと転写紙は接触していることになる。中間転写ベルト上のトナーは、中間転写ベルトとの静電的付着力と、表面から受ける物理的な付着力によって、中間転写ベルト上に付着している。トナー極性と逆極性のバイアスを転写紙方向に印加することは、トナーに対し、転写紙へ向かう方向の力を作用させる。トナーには物理的な付着力も働いているので、すぐに転写紙に向かって飛翔するわけではないが、飛翔し像が乱れる可能性が発生する。したがって、転写紙が中間転写ベルト上のトナーと接触している状態で、転写紙のトナーを転写する面と反対側の面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することが望ましい。
【００２８】
中間転写ベルトから転写紙にトナーが転写する部分の構成について、例を図６に示す。符号１０１が中間転写ベルト３１内側の面に接し、転写バイアスを印加する電極部材である。符号１０２が電極部材１０１と対向し、電極部材１０１との間に転写電界を作用させる接地されたローラである。ローラ１０２は、導電性の部材であれば電界を形成可能であるが、例えば紙のような転写紙に接触させる場合、トナー層と転写紙との接触の均一性を確保するために、ある程度のニップを形成する必要があり、弾性を有するものが好ましい。符号１０４は中間転写ベルト内側に位置する電極部材で、この構成では転写ベルト３１を張架する部材になっている。電極ローラ１０４は接地されている。本構成では、転写電界が作用される電極部材１０１とローラ１０２との対向位置より下流側で、転写ベルトに転写紙が接触している領域を構成し、その領域で転写紙５のトナーが転写されていない側の面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を供給し、それによってベタチリを低減するものである。電極部材１０１には−２ＫＶのバイアスを印加し、帯電部材１０７にて電荷の供給を行わなかった場合、ベタチリが発生した。この条件において、帯電部材１０７に、交流の８ＫＶｐ−ｐのバイアスを印加したところベタチリは見られなかった。この構成では、ローラ１０２の直径は２０ｍｍであり、帯電部材１０７とローラ１０２との転写紙移動方向の距離は約２０ｍｍ程度である。１０ｍｍの距離で印加したところローラ１０２への流れ込みが発生し、８ＫＶｐ−ｐでもベタチリは除去できなかった。直流のプラスバイアスを印加した場合、ローラ１０２から帯電部材１０７までの距離が約２０ｍｍの場所において、８ＫＶ以上の電圧を印加すればベタチリは発生しなかった。
【００２９】
以上の構成により、中間転写ベルトと転写紙が接触しトナー像が転写され、中間転写ベルトと転写紙が剥離する以前に、転写紙のトナー像を転写した面と反対側の面に、トナー極性と逆極性の電荷を与えることとなる。トナーを転写した転写紙と中間転写ベルトとが剥離する時の、チャージのバランスにより、ベタチリが発生するので、剥離する以前の転写後にトナー帯電極性と逆極性のバイアスを与えることもベタチリの防止に効果的である。トナーが有する電荷とバランスする電荷を、トナーを転写する面と反対側にもつという点では、交流バイアスを印加し、電荷を供給することが効果的である。交流バイアスを印加した場合、トナー層があり裏側に電荷が必要な部分には電荷が供給され、トナー層がなく電荷が不要な部分には電荷が供給されない。
【００３０】
電荷付与を行う動作を示したブロック図を図７に示す。プリント動作コントロール部では、作像のモードに従って、転写紙にトナー像が転写されるまでにかかる時間を推定し、給紙タイミング決定部で給紙のタイミングを決める。中間転写体上の作像モードは、書き込みの解像度等を変化させた仕上がりの画質の指定や、色数を決めた場合等である。給紙タイミングを示した信号は、給紙モータコントローラに送られ、所定のタイミングで転写紙を中間転写ベルト上の画像が転写部に到達する時間に合わせて給紙する。同様に、給紙タイミングと同期させて、電荷付与バイアスをＯＮすることにより、転写紙が存在しない状態で電荷が供給されることを回避することが可能である。転写紙が電荷付与されるべき部分に存在しない場合、像担持体上に電荷を付与することになってしまう。この場合、例えば、像担持体が感光体である場合、ネガポジ方式の画像形成法においては、感光体上の帯電極性とトナーの極性は同方向であるため、本方法によって逆の極性が付与されると、感光体上の電位を初期化するために取られている通常方法たる除電ランプ利用法では対応できない。そのため特別な除電手段が必要となってしまう。また、像担持体が中間転写体（中間転写ベルト）である場合には、電位の初期化手段をもたない場合もあり、中間転写体が無用に帯電することは望ましくない。給紙タイミングと同期させて、電荷付与バイアスをＯＮすることにより、転写紙が存在しない状態での電荷供給が回避できる。
【００３１】
上記各例の装置では、像担持体の内側にバイアス印加ローラと電極部材が接している。このとき、両者の距離と像担持体である部材の内側の抵抗値との関係で、両者間には大きな電流が流れる可能性がある。本来この電流はトナー層を像担持体から転写紙に転写させる目的に対しては不要なものであって、流れないことが好ましい。したがって、両者に印加するバイアスを同電位とすることで、不要な電流の流れを防止する。実験例として、上記表１に示した実験６においては、ほとんど電流が観測されなかった。また、ベタチリについては良好であった実験３であったが、中間転写ベルトの抵抗値によっては、過電流が流れ、プリント動作が不安定となった。抵抗値の低いベルトとして、ベルト内側の抵抗値が１０Ｅ９〜１０Ｅ１０Ω／□、誤動作を起こさなかったベルトの抵抗値は１０Ｅ１０〜１０Ｅ１１Ω／□であった。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の画像形成方法によれば、像担持体表面に形成されたトナー像を転写媒体に転写し定着することで画像情報を転写媒体に形成する方法であって、上記転写が、像担持体内側に配された第一電極と、当該第一電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配された第二電極との間に電位差を設けることによって行われ、その際、第二電極が接地されている画像形成方法において、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像を転写しようとする面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与することにより、転写されるトナーに対する十分なカウンターチャージを供給でき、ベタチリの発生を防止できる。
【００３３】
請求項２の画像形成方法によれば、第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に第三電極を設け、当該第三電極にトナー像と同極性のバイアスを印加し、第二電極との間に電界を形成することで、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するので、請求項１で奏する効果に加えて、転写電界とは別に付与する電荷量を設定することができる。請求項３の画像形成方法によれば、第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に第三電極を設け、当該第三電極にトナー像と同極性のバイアスを印加し、第三電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配した第四電極との間に電界を形成することで、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するようになっているので、電荷を付与する位置を転写部とは独立に設定可能である。
【００３４】
請求項４の画像形成方法によれば、第一電極の像担持体表面移動方向上流側において帯電部材を設け、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、上記帯電部材によってトナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するので、与える電荷量を容易にコントロールできる。請求項５の画像形成方法によれば、トナー像を転写媒体上に転写する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与する際、トナー像を保持した像担持体と転写媒体が接触しているので、像担持体上のトナーが転写媒体に対して接触前に飛翔することを防止できる。
【００３５】
請求項６の画像形成方法では、像担持体と転写媒体が接触してトナー像を転写し、像担持体と転写媒体が剥離する以前に、トナー像転写面と反対側の転写媒体面に、トナー帯電極性と逆極性の電荷を与えるようになっていることで、剥離時のトナーに対してカウンターチャージによる束縛力を作用させることができ、ベタチリの発生を抑制できる。電荷付与部材に交流バイアスを印加すれば、トナー電荷が存在する部分により多くのカウンターチャージが供給され、存在しないところには供給されないようになる。また電荷付与部に転写媒体が存在しない場合には、電荷付与を行わないように制御すれば、像担持体が不要な電荷を受けることによって次回の画像形成時に履歴を有し、悪影響がでる事態を回避できる。第一電極と第三電極とが同電位となるよう電圧印加すれば、第一電極と第三電極との間で不要な電流が流れる事態を防止できる。
【００３６】
請求項１０に係る発明によれば、像担持体と、当該像担持体表面にトナー像を形成する像形成手段と、トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、上記転写手段が、像担持体内側に位置する第一電極と、当該第一電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に配され接地された第二電極と、第一電極に対しバイアスを供給する電圧印加部材とを有し、さらに上記第一電極の像担持体表面移動方向上流側で且つ像担持体内側に位置する第三電極と、当該第三電極にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する電圧印加部材とを備え、第三電極にバイアスを印加し、第二電極と第三電極に挟まれた転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に対し、トナー帯電極性と逆極性の電荷を付与するように構成するので、転写されるトナーに対する十分なカウンターチャージの供給を可能とし、ベタチリの発生を防止できる。
【００３７】
請求項１１の画像形成装置によれば、第一電極、第三電極が像担持体内側に接触し、第一電極と、第三電極より像担持体表面移動方向上流側に位置する像担持体支持部材とによって規定された像担持体領域の表面を外側へ押し出すように第三電極を配置するようになっているので、第三電極と像担持体との接触性が維持され、第三電極と像担持体との間で放電が生じることを防ぐことができる。第三電極と像担持体、転写媒体を介して対向する位置に第四電極を設け、第三電極と第四電極との間に電位差を設けるための電圧印加装置を有し、電位差を設けることで転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に電荷を付与するように構成することで、電荷を付与する個所を転写部とは独立に設定することができる。
【００３８】
転写媒体を第一電極と第二電極とが対向する転写領域に供給する転写媒体供給手段を有し、転写媒体の像担持体との接触位置を、転写媒体のトナー像転写面と反対側の面に電荷を付与する位置より、像担持体表面移動方向上流側であるように、ガイド部材を設けることで、像担持体上のトナーが転写媒体に対して接触以前に飛翔する事態を回避できる。転写媒体に電荷を付与するための電圧印加部材に対し、電圧印加のタイミングを調整する制御手段を有し、転写媒体の供給タイミングに対して、電圧印加のタイミングを制御するよう構成することで、必要なタイミングで電荷を付与することが可能である。像担持体に対してトナー帯電極性と反対極性の電荷を除電可能な構成を有していれば、像担持体に対し不要な帯電を施した場合でも初期化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラーレーザ複写機の概略構成図である。
【図２】図１の複写機のプリンタ部を拡大した部分構成図である。
【図３】中間転写ベルトから転写紙への転写部において本発明の適用例を説明した図である。
【図４】帯電部材としてスコロトロンチャージャーを用いる例を説明する図である。
【図５】中間転写ベルトと転写紙の接触を確実にするためにガイド板を設ける例を説明するもので、（ａ）はガイド板のある場合、（ｂ）はガイド板のない場合を示す図である。
【図６】中間転写ベルトと転写紙の剥離領域に関する構成を説明する図である。
【図７】電荷付与を行う動作を示したブロック図である。
【符号の説明】
４      電極部材
５      転写紙
６      トナー
７      対向電極
３１      中間転写ベルト
３４      転写バイアスローラ
４２      対向ローラ
【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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【図６】
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【図７】
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