(57)【要約】【課題】中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の経時変化を抑えることができ、転写不良や電圧上昇による不具合の発生を抑制することができる転写装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】転写部材たる中間転写ローラにトナーと逆極性の電圧１ｋＶを６０ｓｅｃ印加し、１０ｓｅｃ除電することを３００回繰り返す測定方法で測定したときの中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の変化量が０．８[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下となる中間転写ローラと中間転写ベルトとの組み合わをたものを用いる。【選択図】図４
2007328037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に当接するように配置され表面移動する中間転写体と、前記中間転写体に当接して転写バイアスが印加される転写部材とを有する転写装置において、
前記中間転写体と前記転写部材との合成体積抵抗率を、前記転写部材にトナーと逆極性の電圧１ｋＶを６０ｓｅｃ印加し、１０ｓｅｃ除電することを３００回繰り返す測定方法で測定したとき、１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と転写部材とを組み合わせたものを用いたことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１の転写装置において、
前記転写部材として、イオン導電剤を含有したイオン導電性部材を用いたことを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２の転写装置において、
前記転写バイアスを定電流制御したことを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１または２の転写装置において、
前記転写バイアスを定電圧制御したことを特徴とする転写装置。
【請求項５】
中間転写体と、前記中間転写体の裏面に当接してマイナス極性の２次転写バイアスが印加される２次転写部材と、前記中間転写体の表面に当接して、前記２次転写部材とで２次転写ニップを形成する対向部材とを有し、前記中間転写体上に中間転写されたトナー像を前記2次転写ニップにて転写紙に２次転写する転写装置において、
前記中間転写体と前記２次転写部材との合成体積抵抗率を、前記２次転写部材に電圧−１ｋＶを６０ｓｅｃ印加し、１０ｓｅｃ除電することを３００回繰り返す測定方法で測定したとき、１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．５［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と２次転写部材とを組み合わせたものを用いたことを特徴とする転写装置。
【請求項６】
請求項５の転写装置において、
前記２次転写部材の電気抵抗値を前記対向部材の電気抵抗値よりも高くしたことを特徴とする転写装置。
【請求項７】
請求項６の転写装置において、
前記２次転写部材の電気抵抗値を前記対向部材の電気抵抗値よりも１桁以上高くしたことを特徴とする転写装置。
【請求項８】
請求項５乃至７いずれかの転写装置において、
前記２次転写ニップを通過した直後の転写材を除電する除電装置を設けたことを特徴とする転写装置。
【請求項９】
請求項５乃至８いずれかの転写装置において、
前記２次転写部材として、イオン導電剤を含有したイオン導電性部材を用いたことを特徴とする転写装置。
【請求項１０】
請求項５乃至９いずれかの転写装置において、
前記２次転写バイアスを定電流制御したことを特徴とする転写装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれかの転写装置を備えた画像形成装置。
【請求項１２】
転写部材と対向金属電極との間に中間転写体を介在させ、前記転写部材に、初期設定時の転写バイアスと同じ電圧のＯＮ−ＯＦＦを所定回数繰り返し行い、このときの転写部材と中間転写体との合成体積抵抗率の変化量に基づき、転写部材と中間転写体と組み合わせの通電評価を行うことを特徴とする通電評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写装置、画像形成装置および通電評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体たる感光体に形成したトナー像を、中間転写体たる中間転写ベルト上に中間転写し、この中間転写ベルト上のトナー像を転写材に２次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、一次転写バイアスを印加するバイアス印加ローラたる中間転写ローラと、感光体とで中間転写ベルトを挟み込んで、中間転写ニップを形成している。また、中間転写ベルトの張架ローラと対向ローラとによって中間転写ベルトを挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、張架ローラまたは対向ローラのいずれか一方に２次転写バイアスを印加して転写材にトナー像を転写している。
【０００３】
中間転写ローラや２次転写ローラなどの転写ローラは、抵抗ムラが小さいという利点を有する、イオン導電剤を含有したイオン導電タイプのものが用いられている。また、中間転写ベルトもイオン導電剤を含有したイオン導電タイプのものが用いられている。
【０００４】
しかし、イオン導電剤を含有した転写ローラや中間転写ベルトは、転写バイアスによる電気的な影響によって経時で電気抵抗が上昇してしまう問題があった。転写ローラや中間転写ベルトの抵抗が上昇すると、中間転写ニップや２次転写ニップでの転写電界が弱くなり、良好な転写性が得られなくなってしまう。そこで、転写バイアスを定電流制御にするなどして、転写ローラや中間転写ベルトの電気抵抗の上昇に応じて転写電圧を高めている。転写電圧を高めることで、転写ニップにおいて転写電界が弱まることが抑制され、転写性の低下を抑制することができる。しかし、転写ローラや中間転写ベルトの電気抵抗が必要以上に高くなると、転写電圧が高電圧になり、異常放電や電源容量オーバなどの不具合が生じてしまう。
【０００５】
特許文献１には、転写ローラに酸化防止剤を配合することで、転写ローラの経時での電気抵抗の上昇を抑制するものが記載されている。
また、特許文献２には、中間転写ベルトとして、電圧印加と接地除電を１０００回繰り返す抵抗測定方法によって所定の条件で測定したとき、１回目と１０００回目の表面抵抗測定値の対数の差の絶対値が、０．５［ｌｏｇ（Ω／□）］以下であるものを用いた画像形成装置が記載されている。このような中間転写ベルトを用いることで、中間転写ベルトの経時での電気抵抗の上昇を抑制することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３１４９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２５２１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、良好な転写性を得るための転写電圧は、転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率によってほぼ決まってくる。転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率は、中間転写ベルト、転写ローラ個々の抵抗値の他に転写ローラの弾性体の厚み、中間転写ベルトの厚みなどの影響を受ける。このため、特許文献１の転写ローラを用いても、中間転写ベルトとの組み合わせによっては、転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率が経時で大きく上昇してしまい、良好な転写性を得るための転写電圧が必要以上に高くなってしまう場合があった。同様に、特許文献２の中間転写ベルトを用いても、転写ローラとの組み合わせによっては、転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率が経時で大きく上昇してしまい、良好な転写性を得るための転写電圧が必要以上に高くなってしまう場合があった。
【０００８】
そこで、電気抵抗の経時変動が一定の範囲に収まるような抵抗公差を転写ローラ、中間転写ベルトそれぞれに設定して、転写ローラ、中間転写ベルト個々に管理することも考えられる。しかしながら、この場合、中間転写ベルトの抵抗変化量を評価し、転写ローラの抵抗変化量を評価し、中間転写ベルトと転写ローラとを組み合わせたときの経時評価をもする必要があり、管理コストが上がり装置のコストアップにつながるおそれがある。
【０００９】
また、中間転写ベルトと転写ローラとを組み合わせたときの経時評価は、画像形成装置に組み込んで、２０万枚通紙耐久評価試験を行って、転写不良などの不具合が発生していないかなどの不具合発生確認をすることで評価していたため、評価時間が長くかかる不具合もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その第１の目的とするところは、中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の経時変化を抑えることができ、転写不良や電圧上昇による不具合の発生を抑制することができる転写装置および画像形成装置を提供することである。
また、本発明の第２の目的とするところは、短時間で中間転写体と転写ローラとを組み合わせたときの経時評価を行うことができる評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体の表面に当接するように配置され表面移動する中間転写体と、前記中間転写体に当接して転写バイアスが印加される転写部材とを有する転写装置において、前記中間転写体と前記転写部材との合成体積抵抗率を、前記転写部材にトナーと逆極性の電圧１ｋＶを６０ｓｅｃ印加し、１０ｓｅｃ除電することを３００回繰り返す測定方法で測定したとき、１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と転写部材とを組み合わせたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の転写装置において、前記転写部材として、イオン導電剤を含有したイオン導電性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の転写装置において、前記転写バイアスを定電流制御したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１または２の転写装置において、前記転写バイアスを定電圧制御したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、中間転写体と、前記中間転写体の裏面に当接してマイナス極性の２次転写バイアスが印加される２次転写部材と、前記中間転写体の表面に当接して、前記２次転写部材とで２次転写ニップを形成する対向部材とを有し、前記中間転写体上に中間転写されたトナー像を前記2次転写ニップにて転写紙に２次転写する転写装置において、前記中間転写体と前記２次転写部材との合成体積抵抗率を、前記２次転写部材に電圧−１ｋＶを６０ｓｅｃ印加し、１０ｓｅｃ除電することを３００回繰り返す測定方法で測定したとき、１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．５［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と２次転写部材とを組み合わせたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の転写装置において、前記２次転写部材の電気抵抗値を前記対向部材の電気抵抗値よりも高くしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の転写装置において、前記２次転写部材の電気抵抗値を前記対向部材の電気抵抗値よりも１桁以上高くしたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７いずれかの転写装置において、前記２次転写ニップを通過した直後の転写材を除電する除電装置を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５乃至８いずれかの転写装置において、前記２次転写部材として、イオン導電剤を含有したイオン導電性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項５乃至９いずれかの転写装置において、前記２次転写バイアスを定電流制御したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかの転写装置を備えた画像形成装置。
【００１２】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項１２の発明は、転写部材と対向金属電極との間に中間転写体を介在させ、前記転写部材に、初期設定時の転写バイアスと同じ電圧のＯＮ−ＯＦＦを所定回数繰り返し行い、このときの転写部材と中間転写体との合成体積抵抗率の変化量に基づき、転写部材と中間転写体と組み合わせの通電評価を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返す測定方法で中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率を測定したときの１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と転写部材とを組み合わせたものを用いている。
中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率を、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返した後の中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の変化量が、２０万〜３０万枚プリントした後の中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の変化量に相当することが本発明者らの実験によって確認されている。よって、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返す測定方法で測定したときの１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値を求めることで、中間転写体と転写部材との合成電気抵抗の経時の変化量を知ることができる。
また、転写電圧上昇による異常放電などの問題は、転写電圧が約７ｋＶを超えると発生しやすくなることが一般的に知られている。すなわち、転写電圧が７ｋＶ以下となるように、中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の経時変化を抑える必要がある。一般的に、初期時の転写電圧は、１ｋＶとしているので、電圧変化率を７倍以下にする必要がある。
図１は、体積抵抗率変化量と電圧変化比率との関係を示したグラフである。図を見ると、中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の変化量（体積抵抗変化量）が０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］のとき、電圧変化比率が６．３１倍となる。すなわち、中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率が経時で０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］変化すると、１ｋＶから６．３１ｋＶに上昇することになる。その結果、中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の経時変化を０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下にすることで、異常放電が発生し易くなる７ｋＶに対して、約７００Ｖ以上の余裕度をもつことができる。よって、０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下であれば、確実に転写電圧上昇による放電異常などの問題を抑制することができる。
【００１４】
以上のことから、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返す測定方法で中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率を測定したときの１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．８［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と転写部材とを組み合わせたものを用いることで、中間転写体と転写部材との合成体積抵抗率の経時変化を抑えることができ、異常放電が起こりうる電圧まで転写電圧が上昇することがない。
また、電気抵抗の経時変動が一定の範囲に収まるような抵抗公差を転写部材、中間転写体それぞれに設定して、転写部材、中間転写体個々に管理する必要がなくなり、管理コストを下げることができ装置のコストダウンを図ることができる。
【００１５】
また、請求項５の発明によれば、トナーと同極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返す測定方法で中間転写体と２次転写部材との合成体積抵抗率を測定したとき、１回目と３００回目との測定値の対数の差の絶対値が、０．５［ｌｏｇΩ・ｃｍ］以下となる中間転写体と２次転写部材とを組み合わせたものを用いている。
２次転写は、転写紙の抵抗に応じて電圧が変化するため、７ｋＶに対する余裕度を大きく取っておく必要がある。また、初期時の２次転写電圧は、転写紙の抵抗を考慮して、１．５ｋＶに設定している。先の図１を見ると、中間転写体と２次転写部材との合成体積抵抗率の変化量（体積抵抗変化量）が０．５［ｌｏｇΩ・ｃｍ］のとき、電圧変化比率が３．１６となる。すなわち、中間転写体と２次転写部材との合成体積抵抗率が０．５[ｌｏｇΩ・ｃｍ]変化すると、２次転写電圧が、１．５ｋＶから４．７ｋＶに上昇する。よって、中間転写体と２次転写部材との合成体積抵抗率の変化量を０．５[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下とすることで、余裕度を２．３ｋＶ以上とることができ、転写紙の抵抗が大きくても、転写電圧が７ｋＶを超えることがない。その結果、確実に転写電圧上昇による放電異常などの問題を抑制することができる。
また、２次転写バイアスをマイナス極性にすることで、プラス極性の２次転写バイアスを印加したときに比べて、中間転写体と２次転写部材との合成体積抵抗率の経時での変化量を少なくすることができることを、本発明者らは実験によって確認した。よって、２次転写バイアスをマイナス極性にすることで、転写電圧の上昇を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項１２の発明によれば、転写部材と対向金属電極との間に中間転写体を介在させ、前記対向金属電極に所定の電圧を印加し、６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返し行い、このときの転写部材と中間転写体との合成体積抵抗率の変化量に基づき、転写部材と中間転写体と組み合わせの通電評価を行うことで、以下の効果を得ることができる。すなわち、中間転写体と転写ローラとを組み合わせたときの経時評価を従来に比べて短時間で行うことができるという効果である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、タンデムフルカラー中間転写タイプの画像形成装置に用いた実施形態について説明する。
まず、この複写機の基本的な構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、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、これに取り付けら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図示しない制御部も備えている。
【００１８】
上記スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３３で読み取り、読み取った画像情報をこの制御部に送る。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２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御して感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに向けてレーザ光を照射させる。この照射により、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ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４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ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。
【００１９】
上記給紙部２００は、ペーパーバンク４３内に多段に設けられた複数の給紙カセット４４、紙搬送路４６、これの途中に適宜設けられた複数の搬送ローラ対４７などを備えている。それぞれの給紙カセット４４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４２を有している。また、給紙ローラ４２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４６に送り出す分離ローラ４５なども有している。搬送ローラ対４７は、給紙カセット４４から受け取った転写紙を後段の搬送ローラ対４７に向けて送り出す。本実施形態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５１をプリンタ部１００の側面に備えている。手差しトレイ５１は給紙ローラ５０や分離ローラ５２を備えており、これらによって転写紙をプリンタ部１００内に送り出す。
【００２０】
上記給紙部２００や手差しトレイ５１から送り込まれた転写紙は、レジストローラ対４９に挟まれる。このレジストローラ対４９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次転写ニップとは、中間転写ベルト１０と、２次転写ローラ２２との当接によって形成されるニップである。
【００２１】
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３０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３２上にセットする。そして、図示しない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３２上に搬送された原稿、あるいは初めからコンタクトガラス３２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３３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３４に向けて送る。そして、同じく走行を開始した第２走行体３４のミラーによってこの反射光を受けて結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れて画像情報を読み取る。
【００２２】
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や現像プロセスによって感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋトナー像を形成せしめる。なお、記号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略である。
【００２３】
図３は、上記プリンタ部１００の一部構成を拡大して示す拡大構成図である。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１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、Ｙトナーを用いるプロセスユニット１８Ｙ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１８Ｙは、感光体４０Ｙ、帯電器６４Ｙ、現像器６１Ｙ、ドラムクリーニング装置６３Ｙなどを有している。潜像担持体たる感光体４０Ｙは、図示しない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６４Ｙによってその表面が一様帯電せしめられ、非画像部電位Ｖとなる。そして、一様帯電後の表面に上述のレーザ書込光が照射されて画像部電位ＶＬとなることによっ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Ｙトナーを用いる現像器６１ＹによってＹトナー像に現像される。感光体４０Ｙ上のＫトナー像は、後述の中間転写ベルト１０上に中間転写される。中間転写工程を経た感光体４０Ｙ表面は、ドラムクリーニング装置６３Ｙ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１８Ｍ、Ｃ、Ｋでも同様のプロセスが実施されて、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が形成される。
【００２４】
一方、各プロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、中間転写体たる中間転写ベルト１０を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写装置２９が配設されている。転写手段たる転写装置２９は、中間転写ベルト１０の他、ベルトクリーニングユニット１７、４つの中間転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、２次転写部なども備えている。中間転写体たる中間転写ベルト１０は、３つの張架ローラ１４、１５、１６に張架されながら、何れか１つの張架ローラが図示しない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。各中間転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ、感光体４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、中間転写ベルト１０を挟み込むようになっている。この押圧により、感光体４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト１０とがベルト移動方向において所定の長さで接触する中間転写ニップが形成されている。中間転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、電源９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋからそれぞれ一次転写バイアスが印加されることによって一次転写電界が作用する。感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響を受けて中間転写ベルト１０上に中間転写される。この中間転写は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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１０上には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２５】
２次転写部は、対向ローラ２２と張架ローラ１６とで構成され、両者で中間転写ベルトを挟みこんで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、負極性の２次転写バイアスが印加されることで２次転写電界が作用している。すなわち、トナーが負極性に帯電している場合は、張架ローラ１６に２次転写バイアスが印加され、張架ローラ１６が２次転写ローラとして機能する。
【００２６】
紙搬送ベルト２４は、２つの張架ローラ２３に張架されており、一方の張架ローラ２３が図示しない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。
【００２７】
先に図３に示したように、プリンタ部１００内に給紙された転写紙は、レジストローラ対４９に挟まれる。このレジストローラ対４９は、挟み込んだ転写紙を中間転写ベルト１０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１０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。転写紙は白色を呈しているため、４色重ね合わせトナー像が２次転写されると、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２４の無端移動に伴って定着装置２５内に送られる。そして、加熱ローラと加圧ローラ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５６を経由して機外の排紙トレイ５７上に排出される。
【００２８】
ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００２９】
次に、本発明の特徴点である転写装置２９について詳細に説明する。
転写装置２９は、上述したとおり、中間転写ベルト１０の他、ベルトクリーニングユニット１７、４つの中間転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、２次転写ローラ１６、対向ローラ２２を備えている。４つの中間転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ初期時には１ｋＶの一次転写電圧が印加されており、２次転写ローラには、初期時には−１．５ｋＶの２次転写バイアスが印加されている。
一次転写バイアスは、定電流制御または定電圧制御されている。一次転写バイアスを定電流制御することで、中間転写ローラ６２と中間転写ローラとの合成体積抵抗率が上昇しても、一次転写ニップに一定の転写電流を流すことができ、転写性の低下を抑制することができる。一次転写バイアスを定電圧制御した場合は、トナーの画像面積比率に応じて、電流の流れ易さが変化しても一定の電圧を維持することができ、トナー画像面積比率による転写性の変化をなくすことができる。しかし、中間転写ベルトと中間転写ローラ６２との合成体積抵抗率が増加すると、一次転写電流が低下し転写性が低下する。よって、定電圧制御を行う場合は、通紙枚数、電圧印加時間などの所定のタイミングで一次転写電流値と一次転写電圧値とを測定して初期時の転写電流となるように、一次転写電圧を変更する制御を行う。これにより、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率が増加しても、一次転写電流の低下が抑制され、転写性の低下を抑制することができる。また、使用方法、中間転写ローラ、中間転写ベルトのばらつきなどに応じて、一次転写電圧の補正タイミングを決定する。また、電圧制御方法は、これに限らず様々な制御法を採用することができる。
【００３０】
中間転写ベルト１０は、単層構造、積層構造に関わりなく使用することが出来る。また、中間転写体の製造方法は限定するものでなく、ディッピング法、遠心成型法、押出成型法、インフレーション法、塗工法等全ての製法で製造できるものである。
【００３１】
中間転写ベルト１０の材料としてはポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等単独、又は複数使用できる。強度からポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましく、導電性カーボンブラック等を添加することで抵抗をコントロールする。
【００３２】
以下に、一例として、遠心成型法によるポリイミド樹脂の中間転写ベルトの製造について説明する。
ポリイミドは、一般的には芳香族多価カルボン酸無水物或いはその誘導体と芳香族ジアミンとの縮合反応によって得られる。しかし、その剛直な主鎖構造により不溶、不融の性質を持つため、酸無水物と芳香族ジアミンからまず有機溶媒に可溶なポリアミック酸（又はポリアミド酸〜ポリイミド前駆体）を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行われ、その後加熱若しくは化学的な方法で脱水環化（イミド化）することでポリイミドが得られる。
例えば芳香族多価カルボン酸無水物を具体的に挙げるなら
エチレンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３、３’、４、４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３、３’、４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独あるいは２種以上混合して用いられる。
【００３３】
次に混合して使用できる芳香族ジアミンとしては、例えばｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、４、４’−ジアミノジフェニルエーテル、３、３’−ジアミノジフェニルエーテル、３、４’−ジアミノジフェニルエーテル、等が挙げられる。これらは単独または２種以上を混合して使用される。勿論上記材料に限定されるものではないことは当然である。
【００３４】
これらの芳香族多価カルボン酸無水物成分とジアミン成分を略等モル有機極性溶媒中で重合反応させることによりポリイミド前駆体（ポリアミック酸）を得ることが出来る。
ポリアミック酸の重合反応に使用される有機極性溶媒としては、ポリアミック酸を溶解するものであれば特に限定されないが、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
【００３５】
これらのポリアミック酸組成物は容易に合成することが可能であるが、簡便には有機溶媒にポリアミック酸組成物が溶解されているポリイミドワニスとして上市されているものを入手することが可能である。
それらは例えば、トレニース（東レ社製）、Ｕ−ワニス（宇部興産社製）、リカコート（新日本理化社製）、オプトマー（ＪＳＲ社製）、ＳＥ８１２（日産化学社製）、ＣＲＣ８０００（住友ベークライト社製）等を代表的に挙げることが出来る。
【００３６】
ポリイミドの電気抵抗値を調節するための抵抗制御剤のうち、電子電導性抵抗制御剤としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、或いは銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム等の金属酸化物微粉末などがあげられる。
【００３７】
また、イオン電導性抵抗制御剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジル、アンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム、などがあげられる。しかし、これらの例示化合物に限定されるものでない。
【００３８】
ポリイミドはこれらの抵抗制御剤の内、カーボンブラックを好ましく用いることが出来る。このようにして得られたポリアミック酸は、２００〜３５０℃に加熱することによってポリイミドに転化する方法で、ポリイミド樹脂を得ることが出来る。
なお、連続通電における表面抵抗率の上昇量は導電剤の分散状態で変化し、分散性を向上させることで上昇量を低減することが出来る。
【００３９】
このようにして得られたポリアミック酸は、２００〜３５０℃に加熱することによってポリイミドに転化する方法で、ポリイミド樹脂を得ることが出来る。
なお、連続通電における表面抵抗率の上昇量は導電剤の分散状態で変化し、分散性を向上させることで上昇量を低減することが出来るが一般的に高価格となる。
【００４０】
次に、熱溶融成形方法による中間転写ベルト１０の製造方法について説明する。
熱溶融成形方法については、特に限定されるものではないが、例えば、連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、あるいはインフレーション成形法など公知の方法を採用して得ることができるが、シームレスベルトの成形方法として望ましいのは、連続溶融押出成形法である。
熱溶融による押し出し成形に使用される熱可塑性樹脂として特に制限はないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン，ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート），ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）、ＰＶｄＦ（ポリ塩化ビニリデン）等がある。
導電剤に多くはカーボンブラックを使用し、混練によりカーボンブラックの分散を行うため、遠心成型に使用される溶液系より導電剤の分散性は劣り抵抗変動は大きくなる傾向にある。
【００４１】
次に、中間転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋおよび２次転写ローラ１６について説明する。中間転写ローラ６２および２次転写ローラ２２は、金属製の芯金にイオン導電剤が含有された発泡体などの弾性体が被覆されたイオン導電タイプの転写ローラである。
上記芯金に被覆する弾性体としては、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴム、ニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ノルボルネンゴム、等のイオン導電性を有するゴムの他、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、シリコンゴム、等を用いることができる。これらは単独でも２種以上の混合物として用いても良い。エピクロロヒドリンゴムは良好なイオン導電性および物性を有する点で好適に用いられる。 
【００４２】
また、上記弾性体には、加硫剤、加硫促進剤、イオン導電剤などが添加されている。
加硫剤としては、硫黄、テトラアルキルチウラム−ジサルファイド、モルホリン−ジサルファイド、アルキル−フェノール−ジサルファイドなどの硫黄系有機化合物などがあるが、安価で加硫作用も大きい点で、硫黄が好ましい。 
【００４３】
また、加硫促進剤としては、ジベンゾチアゾリルジサルファイド、２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｄ）などのチアゾール類、シクロヘキシルスルフェンアミドなどのスルフェンアミド類などがある。
【００４４】
また、イオン導電剤として例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウム塩の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩等の第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩等の両性 イオン界面活性剤等が挙げられる。特に、ＮＢＲ系ゴムとの相溶性の点からは、第四級アンモニウム塩が好ましい。
【００４５】
以下に、中間転写ローラ６２および２次転写ローラ１６の製造方法の一例について説明する。
エピクロロヒドリンゴムとＮＢＲをニーダー機で素練りし、導電剤としてラウリルトリメチルアンモニウム、加硫促進剤にジベンゾチアゾリルジサルファイド、加硫剤に硫黄を順にニーダー機に投入、混練してゴムコンパウンドを得る。これを円筒形に押出し成形し、４ｋｇｆ／ｃｍ2の荷重で、１４０℃、５０分間蒸気加硫し、ステンレス製の芯金に挿入後、ゴム表面を研磨して中間転写ローラおよび２次転写ローラを得る。なお、エピクロロヒドリンゴムは、エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル、およびエピクロロヒドリンの３種類の共重合体である。また、ＮＢＲは、低ニトリルＮＢＲである。
【００４６】
ところで、中間転写ローラ６２や中間転写ベルト１０は、イオン導電剤が含有された中抵抗の弾性体（中間転写ローラは中抵抗の発泡体、中間転写ベルトは中抵抗薄層ベルト）を有している。このイオン導電剤が含有された中抵抗の弾性体は、電荷注入量に応じて抵抗値が変動してしまう。中間転写ローラ６２や中間転写ベルト１０は、一次転写ニップで電荷注入されており、経時で抵抗値が変動してしまう。その結果、中間転写ベルト１０と中間転写ローラ６２との合成体積抵抗率が経時で大きく変動してしまい、一次転写バイアスを定電圧制御している場合は、一次転写電流が低下して、転写性が低下してしまう問題が生じる。このため、所定のタイミングで一次転写電圧を上げて、合成体積抵抗率の上昇による一次転写電流の低下を抑制して転写性の低下を抑制している。しかし、合成体積抵抗率の上昇が大きいと、転写電圧が電源容量をオーバしてしまう不具合が生じる。また、一次転写電圧が大きくなりすぎて、近接部材との間で放電が発生したり、リークが生じたりする不具合が発生する問題が生じる。また、一次転写バイアスを定電流制御した場合も同様に、中間転写ベルト１０と中間転写ローラ６２との合成体積抵抗率が大きくなりすぎると、転写電圧が電源容量をオーバしてしまう不具合が生じる。また、一次転写電圧が大きくなりすぎて、近接部材との間で放電が発生したり、リークが生じたりする不具合が発生する問題が生じる。
【００４７】
そこで、本実施形態の転写装置２９は、以下に述べる通電評価方法を実施して、この通電評価方法で合格した中間転写ローラ６２および中間転写ベルト１０の組み合わせたものが組み込まれている。この通電評価は、例えば、転写装置２９や画像形成装置の製造工程において、実施し合格した中間転写ローラ６２および中間転写ベルト１０を装置に組み込むようにする。
【００４８】
図４は、一次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率を測定する測定装置を示す図である。通電評価方法は、この測定装置を用いて行う。
図に示す測定装置は、対向金属ローラ１１０、高圧電源１１１、電流計１１２などを備えている。対向金属ローラ１１０はφ３０ステンレスからなり軸受けに固定されている。対向金属ローラ１１０と一次転写ローラ６２間に中間転写ベルト１０を挟み、転写ローラ６２を５０ｇｆ／ｃｍで対向金属ローラ１１０に加圧する。対向金属ローラ１１０と中間転写ローラ６２軸間に高圧電源（トレック６１０Ｄ）にて電圧印加して、電流計（ケスレー ６５１４）にて流れる電流を測定して一次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率値を求める（計算する）。
高圧電源、電流計は限定されるものではなく、また、手動計測が可能であるがパソコンを介してデータ取り込み、処理の自動計測がより好ましい。
【００４９】
次に、通電評価方法について説明する。通電評価方法は、図４に示す測定装置を用いて、以下の条件で行う。
印加電圧：＋１０００Ｖ
サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ
サイクル回数：３００回
データの取り込みは、各サイクルの１０ｓｅｃ経過後のデータを取り込む。取り込んだデータから、一次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の変化を測定する。すなわち、３００回目に取り込んだデータから求めた合成体積抵抗率値から、１回目に取り込んだデータから求めた合成体積抵抗率値を引くことで合成体積抵抗率の変化を求めることができる。そして、この合成体積抵抗率の変化量から、中間転写ローラおよび中間転写ベルトを評価する。
合成体積抵抗率測定は、２２℃５５％RHにて行い、測定環境が異なる場合は絶対湿度による補正を行う。また、中間転写ローラは、イオン導電ローラであるので、温湿度環境による変動が大きい。このため５時間以上の調湿後測定を行う。また、中間転写ベルトは中間転写ローラと対向金属ローラの接触を防止できる大きさで有れば良いが、中間転写ローラ端部からの流れ込みを防止するために５ｍｍ以上の余裕を設けた中間転写シートであることが好ましい。また、上記サイクル回数３００回は、実機通紙評価の２０万〜３０万枚に相当する。
【００５０】
このような方法で中間転写ベルト１０と中間転写ローラとを評価することで、実機通紙評価で中間転写ベルト１０と中間転写ローラとを評価するよりも短時間で２０万〜３０万枚後の中間転写ベルトと中間転写ローラとの状態を評価することができる。これは、上述したように、電荷の注入量に応じて、中間転写ベルトおよび中間転写ローラ抵抗値は変化する。実機の場合は、中間転写ローラおよび中間転写ベルトは、回転しているため、中間転写ローラおよび中間転写ベルトの一箇所に電荷注入される時間は、中間転写ローラおよび中間転写ベルトが一次転写ニップを通過するわずかな時間である。すなわち、実機の場合、ある一箇所に注入される電荷量がわずかずつしか増加しない。一方、上記のようにして評価する場合は、中間転写ベルトおよび中間転写ローラの一箇所に集中して電荷が注入されるので、注入される電荷量が多い。このため、わずか３００サイクルで、２０万〜３０万枚プリントした後の中間転写ベルト１０および中間転写ローラのある一箇所に注入される電荷量と同程度の電荷量が注入された状態と同じ状態とすることができる。このため、上述の方法で中間転写ベルト１０と中間転写ローラ６２とを評価することで、実機通紙評価で中間転写ベルト１０と中間転写ローラとを評価するよりも短時間で２０万〜３０万枚後の中間転写ベルトと中間転写ローラとの状態を評価することができるのである。
【００５１】
本実施形態においては、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返した後の中間転写ベルトと中間転写ローラと合成体積抵抗率の変化が０．８[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下となるような中間転写ベルトと中間転写ローラとを合格品として評価している。これは、図１に示すように、０．８[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下であれば、初期時の一次転写電圧が１ｋＶのとき、異常放電が発生し易くなる７ｋＶに対して、約７００Ｖ以上の余裕度をもつ６．３１ｋＶ以下に転写電圧の上昇を抑えることができる。よって、転写電圧上昇による異常放電を経時で抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態の転写装置２９は、中間転写ベルト１０を張架する張架ローラ１６を２次転写ローラとして、2次転写ローラにマイナス極性の２次転写バイアスを印加して、転写紙に負極性に帯電したトナーを転写させるように構成している。これは、２次転写ローラ１６は、イオン導電剤が含有されたイオン導電タイプの転写ローラである。上記に挙げるイオン導電剤が含有された２次転写ローラ１６は、詳細は後述するが、プラス極性の２次転写バイアスを印加したときの経時の抵抗変化よりも、マイナス極性の２次転写バイアスを印加したときの経時の抵抗変化の方が小さい。このため、マイナス極性の２次転写バイアスを２次転写ローラ１６に印加した方が、経時の抵抗変動が少ないため、経時にわたり転写性を維持することができる。なお、転写されるトナーの帯電極性がプラス極性の場合は、対向ローラ２２を２次転写ローラにして、対向ローラ２２にマイナス極性の２次転写バイアスを印加するようにする。
【００５３】
２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写バイアスによって帯電する。このように転写紙が帯電した状態であると、転写紙が中間転写ベルトに静電的に巻きついて用紙ジャムを引き起こす場合がある。また、２次転写ニップ出口で転写紙と中間転写ベルト１０との間で放電が起こり、ベタ部トナーチリが発生するおそれがある。そこで、本実施形態においては、２次転写ニップの出口に転写紙を除電するための除電機構を設けている。
【００５４】
図５は、２次転写部の拡大構成図である。図に示すように、２次転写ニップに近接して、２次転写ニップによりトナー像を転写された転写紙Ｓの進行方向に関して下流に、中間転写ベルト１０から転写紙を分離するための除電機構６０が設けられている。除電機構６０は、除電針支持部６１と紙搬送ガイドリブ６２とが一体となった絶縁樹脂部品の出口ガイド６３に除電針６４が支持されているものからなる。除電針６４はステンレスなどの金属薄板で、数mmピッチの櫛歯状にカットされている。また、ガイドリブ６２は除電針６４から転写紙Ｓへの放電を妨害しないように歯先を避けた位置に設けられている。
【００５５】
除電針６４にバイアスを印加して、歯先より放電させ、転写紙Ｓに除電電流を与える。印加するバイアスとしてはＡＣバイアス、ＤＣバイアス、ＡＣとＤＣを重畳したバイアスを適宜選択する。また、プロセス速度によっては、除電針６４を転写紙Ｓに接地させて除電を行ってもよい。
【００５６】
図５中で、ａは除電針６４の放電点から中間転写ベルト１０への空間距離（本実施例では阻害するものがないので距離そのもの）である。ｂは、除電針６４の放電点から対向ローラ２２への空間距離（絶縁カバーが放電を阻害しているのでこれを避けた距離）、ｃは除電針６４の放電点から対向ローラ２２への距離である。ここで、良好な分離性能を得るためには転写位置から分離位置が遠くないことが望ましい。そこで、除電針６４と対向ローラ２２との距離を近付けることが望ましい。本実施形態においては、２次転写ローラ１６にトナーと同極性の電流を与えているので、中間転写ベルト１０と除電針６４との間にある転写紙Ｓが転写電流と除電電流との干渉を防ぐことができる。また、除電電流が２次転写ローラと近いと、除電電流が２次転写ローラ１６に流れ込み転写性が低下する。特に、除電針６４にＡＣバイアスを印加する場合は、このような流れ込みが多くなる。このため、２次転写ローラから放電点の距離を離す必要がある。本実施形態においては、中間転写ベルト１０の張架ローラ１６を２次転写ローラとしているので、放電点を２次転写ニップ出口付近に近付けても、２次転写ローラと放電点との間に距離を離すことができ、対向ローラ２２を２次転写ローラにするものに比べて、除電電流が２次転写ローラに流れ込むのを抑制することができる。よって、張架ローラ１６を２次転写ローラとすることで、放電点を２次転写ニップ出口に近付け、良好な分離性能を得ると共に、安定した転写性能を得ることができる。
しかし、放電点を２次転写ニップ出口との空間距離を１ｋＶ／ｍｍ以下にすると、リークとか雷放電とかと呼ばれる異常放電が発生するので、近くするにも限界はある。そこで、除電針６４と対向ローラ２２との近接位置に絶縁部材６５を置いて空間距離をｃからｂに遠くすることで、異常放電が起きない様にしている。
【００５７】
また、放電点と中間転写ベルト１０との距離ａが近いと、転写紙Ｓが中間転写ベルトより小さい小サイズの場合に、転写紙Ｓがある領域外の放電が中間転写ベルト１０に直接向かい、除電電流と２次転写電流が干渉して２次転写電界に影響が出る。そこで、除電針６４の放電点と中間転写ベルト１０までの空間距離ａが除電針６４の放電点から対向ローラ２２までの空間距離ｂよりも長くなるようにする。このようにすることで、転写紙Ｓのサイズが小さく中間転写ベルト１０と除電針６４との間に転写紙Ｓがない領域があっても、この領域では除電針６４は中間転写ベルト１０より空間距離の短い対向ローラ２２へ向けてより放電し、その分中間転写ベルト１０へ向かって放電する割合が減少する。すなわち、除電針６４の放電による電流を写対向ローラ２２へ多く分配することで、中間転写ベルト１０に流れる除電電流が減少させる。よって、除電電流の転写電流への干渉を抑制して安定した転写性能を得ることができる。
また、対向ローラ２２の抵抗が低すぎると、除電電流が対向ローラ２２に流れ込み過ぎて、転写紙の除電効率を下げてしまうため、対向ローラ２２の体積抵抗率は、４[ｌｏｇΩ・ｃｍ]／１０Ｖ以上が好ましい。
【００５８】
また、２次転写ローラ１６に印加する２次転写バイアスを定電流制御することが好ましい。これは、２次転写は紙サイズや環境などによって大きく変動する転写紙の抵抗の影響を受ける。このため、定電圧制御の場合、この転写紙の抵抗によって電流が大きく変動してしまい、２次転写性を維持することが難しい。一方、定電流制御の場合は、転写紙の抵抗に応じて電圧が変化して２次転写ニップに一定の２次転写電流が流れるため、２次転写性の低下が抑制される。しかし、定電流制御の場合、経時で中間転写ベルト１０と2次転写ローラ１６との合成体積抵抗率値が大きく上昇すると、電源容量をオーバしてしまうおそれがある。
【００５９】
そこで、本実施形態の転写装置２９は、下記の条件で中間転写ベルトと２次転写ローラとを通電評価して、合格した中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６と組み込んでいる。すなわち、電圧−１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返した後の中間転写ベルトと２次転写ローラと合成体積抵抗率の変化が０．５[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下となるような中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６とを合格品として組み込むのである。
【００６０】
通電評価方法は、先の図４に示した測定装置を用いて行う。すなわち、図４に示す一次転写ローラ６２を２次転写ローラ１６に変えて、下記条件で行う。
印加電圧：−１０００Ｖ
サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ
サイクル回数：３００回
【００６１】
そして、上述同様、各サイクルの１０ｓｅｃ経過後のデータを取り込み、３００回目に取り込んだデータから求めた合成体積抵抗率値から、１回目に取り込んだデータから求めた合成体積抵抗率値を引くことで２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の変化量を求める。
【００６２】
本実施形態においては、上記通電評価方法で通電評価した結果、２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０との合成体積抵抗率の変化が０．５[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下の２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０とを合格品として、装置に組み込んでいる。先の図１に示すように、２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０との合成体積抵抗率の変化が０．５[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下であれば、初期時の一次転写電圧が１ｋＶのとき、異常放電が発生し易くなる７ｋＶに対して、約２．３ｋＶ以上の余裕度をもつ４．７ｋＶ以下に２次転写電圧の上昇を抑えることができる。また、異常放電が発生する７ｋＶに対して、２．３ｋＶ以上の余裕度があるので、抵抗値の大きいな転写紙が搬送されても２次転写性を確保するために転写電圧が上昇しても、７ｋＶを超えることがない。よって、高電圧による異常放電を抑制することができる。
【００６３】
また、２次転写ローラ１６の抵抗値は、対向ローラ２２の抵抗値に比べて大きくしている。２次転写ローラ１６の抵抗値が対向ローラ２２の抵抗値に比べて、１桁以上高いのが好ましい。これは、２次転写ローラ１６の抵抗値を対向ローラ２２よりも１桁以上高くすることで、２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０との合成体積抵抗率における対向ローラ２２の影響を無視することができる。よって、対向ローラ２２を考慮に入れずに、２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０と合成体積抵抗率の変化量を管理するだけでよく、評価負荷を低減することができる。また、２次転写ローラの抵抗を大きくすることで、合成体積抵抗率の変動を少なくすることができる。
【００６４】
次に、実施例および比較例に基づいて、本実施形態の特徴点について具体的に説明する。
【００６５】
［実施例１］
実施例１の転写装置の中間転写ローラは、外径φ１６ｍｍ、芯金φ８ｍｍ、アスカーＣ硬度４５℃のＮＢＲ発泡イオン導電ローラを用いている。
この中間転写ローラを図６に示すように、対向金属ローラ１１０と中間転写ローラ６２間に中間転写ベルト１０を挟まずに抵抗変化について調べた。なお、測定条件は、以下に示すとおりである。
印加電圧：＋１０００Ｖ
サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ
サイクル回数：３００回
そして、各サイクルの１０ｓｅｃ経過後のデータを取り込んだ。その結果を、図７に示す。
図７に示すように、中間転写ローラの測定終了時の抵抗が、初期時の抵抗よりも約０．７５桁上昇した。
【００６６】
実施例１の転写装置の中間転写ベルトは、ＰＣ（ポリカーボネート）とＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）とからなる厚み０．１５ｍｍの電子導電性のシームレスベルトで、押し出し成型法により製造されたものである。この中間転写ベルト１０は、体積抵抗測定は、中間転写ベルト片面にプローブを押し当て、対向する面に接地した対向電極を接触させる。プローブは三菱化学製ハイレスタ‐ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）高抵抗率計用の同社のＵＲＳプローブ（導電ゴム使用）を用いた。なお、測定条件は、以下に示すとおりである。
印加電圧：＋２００V
サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ
サイクル回数：３００回
そして、各サイクルの１０ｓｅｃ経過後のデータを取り込んだ。その結果を図８に示す
図８に示すように、中間転写ベルトの測定終了時の抵抗が、初期時の抵抗よりも約１．５桁と大幅に上昇していた。
【００６７】
次に、図７、図８に示すような抵抗変化をする中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率の通電による変化を先の図４に示す測定装置で調べた。なお、測定条件は、上記と同じ、印加電圧：＋１０００Ｖ、サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ、サイクル回数：３００回である。その結果を図９に示す。
図９に示すように、合成体積抵抗率は、約０．５桁しか上昇しておらず、中間転写ベルトおよび中間転写ローラ単体のものに比べて、抵抗変化が少なかった。
これは、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率は、中間転写ベルト、中間転写ローラ個々の抵抗値の他に中間転写ローラの弾性体の厚み、中間転写ベルトの厚みなどの影響を受ける。このような影響によって、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率の変化が、中間転写ベルトの抵抗変化や中間転写ローラの抵抗変化よりも低くなったと考えられる。また、このように抵抗変化が大きい中間転写ベルトや中間転写ローラを使用しても、中間転写ベルトと中間転写ローラとの組み合わせによって合成体積抵抗率の変化が０．８桁以下となるならば、使用することができる。よって、中間転写ローラ、中間転写ベルト個々に抵抗変化の規定をしていたものに比べて、使用できる中間転写ベルト、転写ローラを増やすことができる。すなわち、従来では、中間転写ローラの抵抗変化が大きく変動して使用できないとされていたものでも、中間転写ローラとの組み合わせで合成体積抵抗率の変化が０．８ｌｏｇΩ・ｃｍ以下であれば、使用することができる。
【００６８】
次に、実施例１の転写装置をリコー画像評価専用機に搭載して、定電流制御、Ａ４サイズ紙にて２０万枚通紙の画像評価試験を行った。画像評価前の中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率は、７．５ｌｏｇΩ・ｃｍ、転写電圧は９５０Ｖであった。一方、２０万枚通紙後の中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率は、７．９ｌｏｇΩ・ｃｍ、転写電圧は２７００Ｖであった。
このように、初期時から２０万枚通紙後の中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の変化量は、０．４５桁であり、印加電圧：＋１０００Ｖ、サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ、サイクル回数：３００回の条件で測定した測定初期時から測定終了時までの合成体積抵抗率の変化量（約０．５桁）とほぼ同程度の変化となった。よって、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返した後の中間転写ベルトと中間転写ローラと合成体積抵抗率の変化量が、２０万〜３０万枚画像評価試験終了後の合成体積抵抗率の変化量と同等の結果を示すことがわかる。
【００６９】
また、２０万枚通紙しても放電やリークなどの高電圧による問題の発生が確認されなかった。これは、中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の上昇が、０．４５桁に抑えられた結果、転写電圧が７ｋＶよりも低い２７００Ｖに抑えることができたためと考えられる。
【００７０】
次に、実施例１の転写装置をリコー画像評価専用機に搭載して、定電圧制御、Ａ４サイズ紙にて２０万枚通紙の画像評価試験を行った。この評価専用機の定電圧制御は、所定のタイミングで電圧、電流を求め、電源投入時設定電流（３１μＡ）となるように転写電圧を調整している。２０万枚通紙しても転写性の低下、放電やリークなどの高電圧による問題の発生が確認されなかった。
【００７１】
［実施例２］
実施例２の転写装置の２次転写ローラとして、外径φ２４ｍｍ、芯金径φ１２、ローラ硬度ＪＩＳ−Ａ５０度のＮＢＲソリッドローラを用いた。他の構成は、実施例１と同じである。
先の図４に示した測定装置において、下記条件で、一次転写ローラをこの２次転写ローラに変更して２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の通電による変化を調べた。
印加電圧：１０００Ｖ
サイクル：６０ｓｅｃ印加→除電時間１０ｓｅｃ
サイクル回数：３００回
そして、各サイクルの１０ｓｅｃ経過後のデータを取り込んだ。その結果を、図１０に示す。
次に、印加する電圧をトナーと同極性の−１０００Ｖに変更して、２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の通電による変化を調べた。その結果を図１１に示す。
図１０、図１１に示すように、印加する電圧をプラス極性とした場合の合成体積抵抗率の変化量は、約０．９桁上昇したのに対し、印加する電圧をマイナス極性とした場合の合成体積抵抗率の変化量は、約０．３桁とプラス極性を印加したものに比べて、変化量が少ないことがわかる。そして、先の図４に示すように、合成体積抵抗率の変化量が０．９桁上昇すると、電圧が７．９４倍と極めて大きく上昇してしまい、初期に印加する標準の２次転写電圧は、１．５ｋＶであるので、転写電圧上昇による放電やリークなどの問題が発生しやすくなる７ｋＶを裕に越えてしまう。一方、印加する電圧をマイナス極性とした場合の合成体積抵抗率の変化量は、約０．３桁であり、電圧変化比率を２倍とすることができ、プラス極性を印加した場合に比べて、電圧変化比率を約（１／４）にすることができる。よって、マイナス極性の電圧を印加することで、経時での電圧上昇を３ｋＶに抑えることができ、転写電圧上昇による放電やリークなどを抑制することができる。また、余裕度も４ｋＶと大きく取れているので、抵抗の高い紙がきても、転写電圧を７ｋＶ以下に抑えることができ、放電やリークなどを抑制することができる。
【００７２】
［実施例３］
実施例３の転写装置の対向ローラとして、外径φ１８ｍｍ、芯金φ１０、アスカーＣ硬度４５度のＮＢＲ発泡イオン導電ローラを用いた。対向ローラの体積抵抗率は、５．０（ＬｏｇΩ・ｃｍ）／５０Ｖとした。
２次転写ローラとして、外径φ２４ｍｍ、芯金径φ１２、ローラ硬度ＪＩＳ−Ａ５０度のＮＢＲソリッドローラを用いた。２次転写ローラの体積抵抗７．１５（ＬｏｇΩ・ｃｍ）／１ｋＶとした。なお、上記／５０Ｖや、／１ｋＶは、体積抵抗率測定時に印加した電圧値である。このように、体積抵抗測定時の印加電圧は、異なっているが、対向ローラと２次転写ローラとの体積抵抗率は、２桁以上異なっている。
２次転写ローラと対向ローラとの体積抵抗率を同一の電圧で測定できないのは、対向ローラは、抵抗が低いため、対向ローラに１ｋＶの電圧を印加すると、電流が流れ過ぎて、測定装置の電源の電源容量をオーバしてしまい一定電圧を維持することができなくなる。つまりアンダーにより測定不可となる。このため、対向ローラの体積抵抗率は、５０Ｖと低い電圧で測定している。
また、実施例３の転写装置は、先の図５に示すように、２次転写ローラによりトナー像を転写された記録媒体の進行方向に関して下流に、中間転写ベルト１０から紙を分離するための除電機構６０を設けた。除電針６４は、１ｍｍピッチの櫛歯からなり、除電針６４には、ピーク間電圧８ｋＶの交流バイアスを印加した。
まず、対向ローラに２次転写バイアスを印加して画像評価試験を行った。すると、転写特性が低下してしまった。これは、除電針からの除電電流が対向ローラに流れ込み、２次転写電流と干渉して、中間転写ベルトと対向ローラとの間に十分な転写電流が流れ込まなくなり、転写性が低下したと考えられる。次に、2次転写ローラ１６（中間転写ベルトの張架ローラ）に２次転写バイアスを印加して画像評価試験を行った。すると、良好な転写性が得られた。これは、間転写ベルトの張架ローラである２次転写ローラは、対向ローラに比べて除電針との距離が遠いため、除電針からの除電電流の干渉を対向ローラに比べて受けにくい。このため、除電電流による干渉を抑制することができ、良好な転写性を得ることができた。また、紙を良好に除電することができ、転写ニップ出口でのトナーチリや用紙ジャムなどの問題が発生しなかった。
【００７３】
以上、本実施形態の転写装置によれば、トナーと逆極性の電圧を絶対値で１ｋＶを６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返す測定方法で測定したときの中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の変化量が０．８[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下となる中間転写ローラと中間転写ベルトとの組み合わせが用いられている。これにより、一次転写電圧が異常放電を起こし易くなる７ｋＶ以上に上昇するのを抑制することができる。一次転写電圧が、異常放電する電圧にまで上昇しないように、中間転写ベルトの抵抗変化、中間転写ローラの抵抗変化を個々に管理するものに比べて、評価コストを低減することができる。これは、個々に管理するものは、中間転写ベルト、中間転写ローラ個別に通電評価を行うが、本実施形態は、中間転写ベルト、中間転写ローラを合わせて評価するので、通電評価が１回ですむ。よって、評価コストが低減されるのである。また、個々に管理するものは、公差などの関係で、中間転写ベルト、転写ローラともに抵抗変化量の許容範囲が狭くなりコストアップの原因となる。しかし、本実施形態では、中間転写ベルトや中間転写ローラの抵抗変化量が大きくても、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率の変化量が許容範囲に入っていればよいため、使用できる中間転写ベルト、転写ローラの抵抗変化量の許容範囲が広がる。よって、中間転写ベルト、転写ローラの抵抗変化量の許容範囲が狭いものに比べてコストダウンを図ることができる。
【００７４】
また、中間転写ローラとして、イオン導電剤を含有したイオン導電性タイプのローラを用いたことで、局部的な抵抗ムラを少なくすることができる。よって、抵抗ムラに起因する転写ムラが抑制されて良好な画像を形成することできる。
【００７５】
また、一次転写バイアスを定電流制御することで、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率が上昇しても、一次転写ニップに所定の一次転写電流を流すことができ、転写性の低下を抑制することができる。また、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率の変化量を０．８[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下としているので、定電流制御を用いても、一次転写電圧が７ｋＶ以下に抑えることができ、異常放電が発生するのを抑制することができる。
【００７６】
また、一次転写バイアスを定電圧制御することで、トナーの画像面積比率に応じて、電流の流れ易さが変化しても一定の電圧を維持するので、トナー画像面積比率による転写性の変化をなくすことができる。しかし、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率が増加すると、転写性が低下する問題があるが、所定のタイミングで一次転写電圧と一次転写電流を求めて、設定された一次転写電流を確保するために電圧を変化させる制御を行えば、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率の上昇による転写性の低下を抑制することができる。また、中間転写ベルトと中間転写ローラとの合成体積抵抗率の変化量を０．８[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下としているので、上記のような制御を用いたとしても、一次転写電圧が７ｋＶ以下に抑えることができ、異常放電が発生するのを抑制することができる。
【００７７】
また、−１ｋＶの電圧を６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返す測定方法で測定したときの２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の変化量が０．５[ｌｏｇΩ・ｃｍ]以下となる２次転写ローラと中間転写ベルトとの組み合わせが用いられている。これにより、２次転写電圧が異常放電を起こし易くなる７ｋＶ以上に上昇するのを抑制することができる。２次転写電圧が、異常放電する電圧にまで上昇しないように、中間転写ベルトの抵抗変化、２次転写ローラの抵抗変化を個々に評価するものに比べて、評価コストを低減することができる。これは、本実施形態は、中間転写ベルト、中間転写ローラを合わせて評価するので、通電評価が１回ですむ。よって、評価コストが低減される。また、個々に評価するものは、公差などの関係で、中間転写ベルト、２次転写ローラともに抵抗変化量の許容範囲が狭くなりコストアップの原因となる。しかし、本実施形態では、中間転写ベルトや２次転写ローラの抵抗変化量が大きくても、中間転写ベルトと２次転写ローラとの合成体積抵抗率の変化量が許容範囲に入っていればよいため、使用できる中間転写ベルト、２次転写ローラの抵抗変化量の許容範囲が広がる。よって、中間転写ベルト、２次転写ローラの抵抗変化量の許容範囲が狭いものに比べてコストダウンを図ることができる。
また、２次転写バイアスをマイナス極性とすることで、プラス極性としたものに比べて、合成体積抵抗率の変化量を少なくすることができ、２次転写電圧が異常放電を起こし易くなる７ｋＶ以上に上昇するのをより抑制することができる。
【００７８】
また、２次転写ローラの電気抵抗値を対向ローラの電気抵抗値よりも高くしている。２次転写ローラの抵抗を高くすることで、初期時の２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率を高くすることができる。これにより、合成体積抵抗率変化量の増加を抑制することができる。具体的に説明すると、初期の２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率が１００[Ω・ｃｍ]としたとき、９００[Ω・ｃｍ]上昇すると合成体積抵抗率が１桁上昇する。一方、合成体積抵抗率が１０００[Ω・ｃｍ]としたとき、９０００[Ω・ｃｍ]上昇しないと合成体積抵抗率が１桁上昇しない。よって、初期時の合成体積抵抗率値が高い方が、合成体積抵抗率の変化量（絶対値の差）が少なくなり、電圧上昇を抑えることができる。
【００７９】
また、２次転写ローラの電気抵抗値を対向ローラの電気抵抗よりも１桁以上高くすることで、２次転写ローラが転写性に与える影響に比べて、対向ローラが転写性に与える影響が極めて小さくなる。よって、対向ローラの転写性に与える影響を無視することができ、対向ローラの抵抗変化の管理が不要となり、管理コストを低減することができる。
【００８０】
また、２次転写ローラとして、イオン導電剤を含有したイオン導電性タイプのローラを用いたことで、局部的な抵抗ムラを少なくすることができる。よって、抵抗ムラに起因する転写ムラが抑制されて良好な画像を形成することできる。また、このイオン導電性タイプのローラは、マイナス極性のバイアスを印加した方が、プラス極性のバイアスを印加したときに比べて、経時抵抗変化が少ない。よって、本実施形態のように、２次転写ローラに印加する２次転写バイアスをマイナス極性とすることで、プラス極性としたものに比べて、合成体積抵抗率の変化量を少なくすることができ、２次転写電圧が異常放電を起こし易くなる７ｋＶ以上に上昇するのをより抑制することができる。
【００８１】
また、２次転写ニップを通過した直後の転写紙を除電する除電機構を設けたので、２次転写ニップで２次転写電界の影響で帯電した転写紙が中間転写ベルトに静電的に巻きついて用紙ジャムが発生するのを抑制することができる。また、２次転写ニップ出口で中間転写ベルトと転写紙との間で放電が起こって、ベタ部トナーチリが発生するのを抑制することができる。また、本実施形態においては、中間転写ベルトの張架ローラを２次転写ローラとしているので、対向ローラを２次転写ローラとしたものに比べて、除電機構との間の距離をとることができる。よって、対向ローラ２２を２次転写ローラにしたものに比べて除電機構からの除電電流が２次転写ローラに流れんで、転写電流を低下させて、転写性を低下させてしまうのを抑制することができる。
【００８２】
また、転写部材と対向金属電極との間に中間転写体を介在させ、前記対向金属電極に所定の電圧を印加し、６０ｓｅｃ印加、１０ｓｅｃ除電を３００回繰り返し行い、このときの転写部材と中間転写体との合成体積抵抗率値の変化量に基づき、転写ローラと中間転写ベルトと組み合わせの通電評価を行うことで、従来の通紙評価試験で転写ローラと中間転写ベルトと組み合わせの通電評価を行うものに比べて、短時間で通電評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】電圧変化率と抵抗変化量との関係を示す図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】プリンタ部１００の一部構成を拡大して示す拡大構成図。
【図４】転写ローラ中間転写ベルトとの合成体積抵抗率を測定する測定装置を示す図。
【図５】２次転写部の拡大構成図。
【図６】転写ローラの抵抗を測定する測定装置を示す図。
【図７】中間転写ローラの通電特性を示す図。
【図８】中間転写ベルトの通電特性を示す図。
【図９】中間転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の通電特性を示す図。
【図１０】電圧＋１ｋＶ印加したときの２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の通電特性を示す図。
【図１１】電圧−１ｋＶ印加したときの２次転写ローラと中間転写ベルトとの合成体積抵抗率の通電特性を示す図。
【符号の説明】
【００８４】
１０    中間転写ベルト
１６    ２次転写ローラ
１８Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂ    画像形成手段
２０    タンデム画像形成部
２２    対向ローラ
２５    定着装置
２６    定着ローラ
２７    加圧ローラ
２９    転写装置
４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ    感光体
６０    除電機構
６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  中間転写ローラ
【図１】
2007328037.tif 000003
【図２】
2007328037.tif 000004
【図３】
2007328037.tif 000005
【図４】
2007328037.tif 000006
【図５】
2007328037.tif 000007
【図６】
2007328037.tif 000008
【図７】
2007328037.tif 000009
【図８】
2007328037.tif 000010
【図９】
2007328037.tif 000011
【図１０】
2007328037.tif 000012
【図１１】
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