(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転しつつ表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、
この潜像担持体の表面に、現像剤を付与して前記潜像を可視像とする現像手段と、
回転しつつ一次転写電圧が印加されて前記可視像が一次転写される中間転写体と、
この中間転写体に対して記録媒体を介して圧接され、二次転写電圧が印加されることにより前記記録媒体に前記可視像を二次転写させる二次転写部材とを備え、
前記中間転写体が、導電層と、この導電層の上に一体的に形成され前記可視像が転写される抵抗層とを有する複層体で構成されているとともに、前記一次転写と二次転写とが一時期において同時に行われ、かつ、
前記一次転写電圧は、電極ローラが前記中間転写体の導電層に直接接触することで印加されるとともに、
中間転写体の周速をＶｐ（ｍｍ／ｓ），抵抗層の抵抗値をＲｉｔ，前記二次転写部材の抵抗値をＲｔ２とし，Ｒｉｔ＋Ｒｔ２の値を、一次転写電圧Ｖ１をかけた状態で二次転写電圧Ｖ２をかけ、そのときに二次転写用電源から流れる電流Ｉｔ２を測定して、次式
Ｒｉｔ＋Ｒｔ２＝｜Ｖ２−Ｖ１｜／｜Ｉｔ２｜
により算出したとき、
１×１０１１／Ｖｐ≧Ｒｉｔ＋Ｒｔ２≧１×１０９／Ｖｐ
なる条件が満たされるように構成されており、
さらに、前記中間転写体に一次転写電圧を印加する電源が、電流吸い込み型の定電圧電源で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、感光体等の潜像担持体上に形成された像が一次転写され、この像をさらに記録媒体に二次転写する中間転写体を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、潜像担持体としての、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを帯電させて付与し可視像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写させる転写装置とを有している。
【０００３】
そして、感光体上に現像されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写させる転写装置としては、従来、感光体上に形成されたトナー像が転写（一次転写）され、このトナー像をさらに記録媒体に転写（二次転写）する中間転写体を備えたものが知られている。
【０００４】
図４は、このような中間転写体を備えた画像形成装置の一例を示す図で、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ部分断面図である。
【０００５】
図において、１は感光体であり、導電層１ａと、この導電層１ａ上に形成された感光層１ｂとを有している。導電層１ａは接地されている。
【０００６】
２は中間転写体であり、例えば抵抗値が略１０7〜１０14Ωｃｍの誘電体（中抵抗層）で構成されている。このような中間転写体２は、合成樹脂等に導電性カーボンを混練することによって作成することができる。
【０００７】
中間転写体２は、少なくとも画像形成時には感光体１と接触し、この接触部Ｔ１が一次転写部を形成する。一次転写部Ｔ１には、中間転写体２の内方から一次転写ローラ３が配置されており、この一次転写ローラ３によって中間転写媒体２に一次転写電圧が印加される。
【０００８】
また、中間転写体２には、二次転写電圧を印加する二次転写ローラ４が圧接され、この圧接部が二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写部Ｔ２には、中間転写体２の内方からバックアップローラ５が配置されている。
【０００９】
画像形成時には、先ず、感光体１および中間転写体２が回転駆動され、感光体１の感光層１ｂが帯電手段（図示せず）で一様に帯電させられた後に露光手段（図示せず）で選択的に露光されて静電潜像が形成される。次いで、静電潜像に現像手段（図示せず）で現像剤であるトナーが付与されて可視像（トナー像）となり、このトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写体２上に転写され、その後、二次転写部Ｔ２において、この二次転写部Ｔ２に供給される用紙等の記録媒体に転写される。
【００１０】
トナー像が転写された記録媒体は、図示しない定着器を通過することによってトナー像が定着される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の画像形成装置における中間転写体２は、合成樹脂等に導電性カーボン等の導電性粒子を混練することにより作成される単層構造のものであり、導電性粒子が樹脂中に均一に分散しにくいため、その抵抗値にムラが生じ易かった。
【００１２】
したがって、転写部における電界にムラが生じ易く、結果として転写ムラが生じ易いという問題があった。
【００１３】
また、樹脂中のゲル化成分や導電性粒子の凝集塊による中間転写体表面の局部的な突起が生じ易く、したがって、感光体と中間転写体との当接部や中間転写体とその裏面に配置されるローラとの当接部において、当接が局部的に不安定となり、やはり転写ムラが生じ易いという問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、転写ムラが生じ難く、良好な画像を形成することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、回転しつつ表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、
この潜像担持体の表面に、現像剤を付与して前記潜像を可視像とする現像手段と、
回転しつつ一次転写電圧が印加されて前記可視像が一次転写される中間転写体と、
この中間転写体に対して記録媒体を介して圧接され、二次転写電圧が印加されることにより前記記録媒体に前記可視像を二次転写させる二次転写部材とを備え、
前記中間転写体が、導電層と、この導電層の上に一体的に形成され前記可視像が転写される抵抗層とを有する複層体で構成されているとともに、前記一次転写と二次転写とが一時期において同時に行われ、かつ、
前記一次転写電圧は、電極ローラが前記中間転写体の導電層に直接接触することで印加されるとともに、
中間転写体の周速をＶｐ（ｍｍ／ｓ），抵抗層の抵抗値をＲｉｔ，前記二次転写部材の抵抗値をＲｔ２とし，Ｒｉｔ＋Ｒｔ２の値を、一次転写電圧Ｖ１をかけた状態で二次転写電圧Ｖ２をかけ、そのときに二次転写用電源から流れる電流Ｉｔ２を測定して、次式
Ｒｉｔ＋Ｒｔ２＝｜Ｖ２−Ｖ１｜／｜Ｉｔ２｜
により算出したとき、
１×１０１１／Ｖｐ≧Ｒｉｔ＋Ｒｔ２≧１×１０９／Ｖｐ
なる条件が満たされるように構成されており、
さらに、前記中間転写体に一次転写電圧を印加する電源が、電流吸い込み型の定電圧電源で構成されていることを特徴とする。
【００１６】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置によれば、回転しつつ表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体の表面に、現像剤を付与して前記潜像を可視像とする現像手段と、回転しつつ一次転写電圧が印加されて前記可視像が一次転写される中間転写体と、この中間転写体に対して記録媒体を介して圧接され、二次転写電圧が印加されることにより前記記録媒体に前記可視像を二次転写させる二次転写部材とを備えているので、潜像担持体表面に形成された可視像が、中間転写体に一次転写され、さらにその可視像が記録媒体に二次転写される。
【００１７】
そして、中間転写体は、導電層と、この導電層の上に一体的に形成され前記可視像が転写される抵抗層とを有する複層構造となっているので、抵抗層は、例えば、導電性粒子を分散させた樹脂溶液を塗布して、硬化、乾燥させることにより形成することが可能となる。このように、樹脂を溶剤に溶解させた樹脂溶液中に導電性粒子を分散させた場合、熱溶融させた樹脂中に導電性粒子を混練した場合よりも導電性粒子の分散性が良好となる。したがって、抵抗層自体の抵抗ムラを生じ難くすることができる。また、導電性粒子の分散性が良好となるので、抵抗層表面の局部的な突起もほとんど生じなくすることができ、感光体等との当接を安定させて転写不良を防止することが可能となる。
【００１８】
また、抵抗層が導電層上に一体的に形成されているため、導電層に一次転写電圧が供給されると、抵抗層の裏側の電位が略均一となり、転写領域全面に亙って略均一な転写電界が形成されることとなる。
【００１９】
したがって、この請求項１記載の画像形成装置によれば、転写部における電界にムラが生じ難くなり、結果として、転写ムラの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００２０】
ところで、このような構成、すなわち、中間転写体に可視像を一次転写させ、その可視像をさらに記録媒体に二次転写させる構成の画像形成装置において、スループットを向上させるためには、必要に応じて一次転写と二次転写とが同時に行なわれるようにすることが望ましい。
【００２１】
ところが、中間転写体が、上述したように、導電層の上に一体的に抵抗層が形成されている構成である場合において、一次転写が行なわれている最中に二次転写が行なわれる、すなわち、二次転写電圧がＯＮまたはＯＦＦすると、そのタイミングで一次転写部における電位がスパイク状に不安定となり、画像ノイズが発生するという問題生じることが分かった。
【００２２】
これに対し、この請求項１記載の画像形成装置によれば、中間転写体の周速をＶｐ（ｍｍ／ｓ），抵抗層の抵抗値をＲｉｔ，前記二次転写部材の抵抗値をＲｔ２としたとき、１×１０１１／Ｖｐ≧Ｒｉｔ＋Ｒｔ２≧１×１０９／Ｖｐなる条件が満たされるように構成されているので、中間転写体が上記構成となっているにも拘らず、一次転写が行なわれている最中に二次転写電圧がＯＮまたはＯＦＦしても、一次転写部における電位がスパイク状に不安定になるということがなくなり、結果として、画像ノイズが発生しなくなる。
さらに、この請求項１記載の画像形成装置によれば、前記中間転写体に一次転写電圧を印可する電源が、電流吸い込み型の定電圧電源で構成されているので、一次、二次同時転写時の干渉による画像劣化を防ぐことができる。
【００２３】
Ｒｉｔ＋Ｒｔ２の値が１×１０11／Ｖｐを越えると、必要な二次転写電圧が大きくなりすぎて電源が大型化し過ぎるという問題が生じ、逆に１×１０9／Ｖｐ未満であると上記スパイク状ノイズを有効に低減させることができなくなるが、上記条件が満たされれば、この種画像形成装置において採択される転写電圧において上記スパイク状ノイズを有効に低減させることができるとともに、必要な二次転写電圧が大きくなりすぎるという問題も生じないことが、本件発明者による実験で確認されている。
【００２４】
なお、中間転写体が従来のような単層構造のものであると、一次転写が行なわれている最中に二次転写電圧がＯＮまたはＯＦＦしても、上述したような問題は生じない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の要部を示す模式図、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ拡大部分端面図である。
【００２７】
この画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【００２８】
図１において、１０は潜像担持体としての感光体であり、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【００２９】
感光体１０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ１１、現像手段としての現像ローラ２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、中間転写装置３０、およびクリーニング手段１２が配置されている。
【００３０】
感光体１０は、円筒状の導電性基材１０ａ（図２参照）と、その表面に形成された感光層１０ｂとを有している。
【００３１】
帯電ローラ１１は、感光体１０の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。例えば、−６００Ｖ程度に一様に帯電させる。
【００３２】
一様に帯電した感光体１０の外周面には、図示しない露光ユニットによって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされる。この露光Ｌがなされた部位は、例えば、−１００Ｖ程度に電位が減衰し、この部位が静電潜像を形成する。
【００３３】
この静電潜像は、現像ローラ２０でトナーが付与されて現像され、可視像としてのトナー像となる。現像ローラ２０には、現像バイアスが印加されており、負極性に帯電したトナーが前記電位減衰部分に付着することによって現像される。
【００３４】
この実施の形態では、現像ローラとして、イエロー用の現像ローラ２０Ｙ、シアン用の現像ローラ２０Ｃ、マゼンタ用の現像ローラ２０Ｍ、およびブラック用の現像ローラ２０Ｋが設けられている。これら現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋは、選択的に感光体１０に当接し得るようになっており、当接したとき、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体１０の表面に付与して感光体１０上の静電潜像を現像する。
【００３５】
現像されたトナー像は、後述する中間転写ベルト３６上に一次転写される。
【００３６】
クリーニング手段１２は、上記転写後に、感光体１０の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード１３と、このクリーナブレード１３によって掻き落とされたトナーを受ける受け部１４とを備えている。
【００３７】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２，３３，３４，３５と、これら各ローラの回りに張架された無端状の中間転写ベルト３６とを有している。この実施の形態では、中間転写ベルト３６が中間転写体を構成している。
【００３８】
駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体１０の駆動用歯車（図示せず）と噛み合っていることによって、感光体１０と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト３６が感光体１０と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００３９】
従動ローラ３５は、駆動ローラ３１との間で中間転写ベルト３６がそれ自身の張力によって感光体１０に圧接される位置に配置されていおり、感光体１０と中間転写ベルト３６との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルト３６の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００４０】
駆動ローラ３１には、中間転写ベルト３６を介して電極ローラ３７が配置されており、この電極ローラ３７を介し、定電圧制御する電源５１により、中間転写ベルト３６の後述する導電層３６ａに、例えば＋５００Ｖ程度の一次転写電圧Ｖ１が印加されるようになっている。
【００４１】
従動ローラ３２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト３６をその張り方向に付勢している。
【００４２】
従動ローラ３３は、二次転写部Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には、中間転写ベルト３６を介して二次転写部材としての二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラ３８は、図示しない接離機構により中間転写ベルト３６に対して接離可能である。
【００４３】
二次転写ローラ３８には、電圧印加手段としての電源装置５２が接続されている。この電源装置５２は、二次転写ローラ３８に対して、後述する二次転写時には前記一次転写電圧Ｖ１と同極性で一次転写電圧Ｖ１よりも絶対値の大きな二次転写電圧Ｖ２（例えば＋１０００Ｖ程度の電圧）を印加し、後述する二次転写が行なわれないときの少なくとも一時期においては、中間転写ベルト３６に一次転写電圧Ｖ１が印加されている状態で、二次転写ローラ３８に対して電圧を印加しない、すなわち上記二次転写電圧Ｖ２の印加をＯＦＦするようになっている。電源装置５２は、電流吸い込み型の電源で構成されている。
【００４４】
従動ローラ３４は、ベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード３９ａと、このクリーナブレード３９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部３９ｂとを備えている。このベルトクリーナ３９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト３６に対して接離可能である。
【００４５】
中間転写ベルト３６は、図２に示すように、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に一体的に形成され、感光体１０に圧接される抵抗層３６ｂとを有する複層ベルトで構成されている。この実施の形態では、導電層３６ａは、合成樹脂からなる絶縁性基体３６ｃの上に一体的に形成されており、この導電層３６ａに、前述した電極ローラ３７を介して、一次転写電圧Ｖ１が印加される。なお、ベルト３６側縁部において抵抗層３６ｂが帯状に除去されていることによって導電層３６ａが帯状に露出しており、この露出部に電極ローラ３７が接触するようになっている。
【００４６】
中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等の記録媒体Ｓに転写される。記録媒体Ｓは、図示しない給紙装置から給送され、ゲートローラ対４０によって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。
【００４７】
図１において、５０はこの画像形成装置全体の作動を制御する制御部である。この制御部５０には、温度センサ５３と、湿度センサ５４とが接続されている。制御部５０は、これら両センサ５３，５４により検出された温度および湿度に応じて、前記一次転写電圧Ｖ１および二次転写電圧Ｖ２の値を適宜決定する構成とすることも可能である。
【００４８】
また、この実施の形態の画像形成装置では、中間転写ベルト３６の周速をＶｐ（ｍｍ／ｓ），抵抗層３６ｂの抵抗値をＲｉｔ，二次転写ローラ３８の抵抗値をＲｔ２としたとき、１×１０11／Ｖｐ≧Ｒｉｔ＋Ｒｔ２≧１×１０9／Ｖｐなる条件が満たされるように構成してある。
【００４９】
以上のような画像形成装置全体の作動は次の通りである。
【００５０】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部５０に入力されると、感光体１０、現像ローラ２０、および中間転写ベルト３６が回転駆動される。
【００５１】
（ｉｉ）感光体１０の外周面が帯電ローラ１１によって一様に帯電される。
【００５２】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１０の外周面に、図示しない露光ユニットによって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００５３】
（ｉｖ）感光体１０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像ローラ２０Ｙのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１０上に形成される。
【００５４】
（ｖ）中間転写ベルト３６には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧Ｖ１が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像が、一次転写部すなわち、感光体１０と中間転写ベルト３６との圧接部Ｔ１において中間転写ベルト３６上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８およびベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６から離間している。
【００５５】
（ｖｉ）感光体１０上に残留しているトナーがクリーニング手段１２によって除去された後、図示しない除電手段からの除電光によって感光体１０が除電される。
【００５６】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト３６上において重ね合わされて中間転写ベルト３６上に形成される。
【００５７】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで記録媒体Ｓが供給され、記録媒体Ｓの先端が二次転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するに記録媒体Ｓ上の所望の位置に、中間転写ベルト３６上のトナー像が転写されるタイミングで）二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に押圧されるとともに二次転写電圧Ｖ２が印加され、中間転写ベルト３６上のトナー像（基本的にはフルカラー画像）が記録媒体Ｓ上に転写される。
【００５８】
上記二次転写が終了した後、適宜のタイミングで、二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に圧接された状態で、かつ中間転写ベルト３６に一次転写電圧Ｖ１が印加されている状態で、二次転写ローラ３８への二次転写電圧Ｖ２がＯＦＦされ（あるいは一次転写電圧Ｖ１と同極性で一次転写電圧Ｖ１よりも絶対値の小さな電圧が印加され）る。これによって、二次転写ローラ３８と中間転写ベルト３６との間には電位差（例えば＋５００Ｖ程度の電位差）が生じ、この電位差によって、二次転写ローラ３８に付着しているトナーが中間転写ベルト３６へ移動し、結果として二次転写ローラ３８がクリーニングされることとなる。なお、中間転写ベルト３６上へ移動したトナーは、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルト３６に当接することによって、上記二次転写後に中間転写ベルト３６上に残留しているトナーとともに除去される。
【００５９】
一方、記録媒体Ｓが図示しない定着装置を通過することによって記録媒体Ｓ上にトナー像が定着し、その後、記録媒体Ｓが装置外に排出される。
【００６０】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【００６１】
（ａ）回転しつつ表面に静電潜像が形成される感光体１０と、この感光体１０の表面に、トナーを付与して前記潜像をトナー像とする現像ローラ２０と、回転しつつ一次転写電圧が印加されて前記トナー像が一次転写される中間転写ベルト３６と、この中間転写ベルト３６に対して記録媒体Ｓを介して圧接され、二次転写電圧が印加されることにより前記記録媒体Ｓにトナー像を二次転写させる二次転写ローラ３８とを備えているので、感光体１０の表面に形成されたトナー像が、中間転写ベルト３６に一次転写され、さらにそのトナー像が記録媒体Ｓに二次転写される。
【００６２】
そして、中間転写ベルト３６は、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に一体的に形成されトナー像が転写される抵抗層３６ｂとを有する複層構造となっているので、抵抗層３６ｂは、例えば、導電性粒子を分散させた樹脂溶液を塗布して、硬化、乾燥させることにより形成することが可能となる。このように、樹脂を溶剤に溶解させた樹脂溶液中に導電性粒子を分散させた場合、熱溶融させた樹脂中に導電性粒子を混練した場合よりも導電性粒子の分散性が良好となる。したがって、抵抗層３６ｂ自体の抵抗ムラを生じ難くすることができる。また、導電性粒子の分散性が良好となるので、抵抗層３６ｂ表面の局部的な突起もほとんど生じなくすることができ、感光体１０等との当接を安定させて転写不良を防止することが可能となる。
【００６３】
また、抵抗層３６ｂが導電層３６ａ上に一体的に形成されているため、導電層３６ａに一次転写電圧Ｖ１が供給されると、抵抗層３６ｂの裏側の電位が略均一となり、転写領域全面に亙って略均一な転写電界が形成されることとなる。
【００６４】
したがって、この実施の形態の画像形成装置によれば、転写部における電界にムラが生じ難くなり、結果として、転写ムラの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【００６５】
（ｂ）この実施の形態のような画像形成装置、すなわち、中間転写体としての中間転写ベルト３６に可視像であるトナー像を一次転写させ、そのトナー像をさらに記録媒体Ｓに二次転写させる構成の画像形成装置において、スループットを向上させるためには、必要に応じて一次転写と二次転写とが同時に行なわれるようにすることが望ましく、この実施の形態では、後述するタイミングチャート（図３）に示すように、フルカラー画像を形成する場合、第４色目（Ｋ）のトナー像の一次転写と、すでに中間転写ベルト３６上に一次転写されているトナー像（フルカラー画像）の二次転写とが一時期において同時に行なわれるようになっている。
【００６６】
ところで、中間転写ベルト３６が、上述したように、導電層３６ａの上に一体的に抵抗層３６ｂが形成されている構成である場合において、何等の方策も講ぜられないとすると、一次転写が行なわれている最中に二次転写電圧がＯＮまたはＯＦＦするタイミングで一次転写部における電位（一次転写電位）がスパイク状に不安定となり、画像ノイズが発生するおそれがある。
【００６７】
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、中間転写ベルト３６の周速をＶｐ（ｍｍ／ｓ），抵抗層３６ｂの抵抗値をＲｉｔ，二次転写ローラ３８の抵抗値をＲｔ２としたとき、
１×１０11／Ｖｐ≧Ｒｉｔ＋Ｒｔ２≧１×１０9／Ｖｐ
なる条件が満たされるように構成してあるので、中間転写ベルト３６が上記構成となっているにも拘らず、一次転写が行なわれている最中に二次転写電圧がＯＮまたはＯＦＦしても、一次転写部における電位がスパイク状に不安定になるということがなくなり、結果として、画像ノイズが発生しなくなる。
【００６８】
なお、Ｒｉｔ＋Ｒｔ２の測定方法は、一次転写電圧Ｖ１をかけた状態で二次転写電圧Ｖ２をかけ、そのときに二次転写用電源５２から流れる電流Ｉｔ２を測定し、次式
Ｒｉｔ＋Ｒｔ２＝｜Ｖ２−Ｖ１｜／｜Ｉｔ２｜
により算出する。
【００６９】
（ｃ）二次転写ローラ３８に対しては、電圧印加手段５２によって、二次転写時には前記一次転写電圧Ｖ１と同極性で一次転写電圧Ｖ１よりも絶対値の大きな二次転写電圧Ｖ２が印加されるので、記録媒体Ｓへの可視像の転写（二次転写）が確実になされる。また、前記二次転写が行なわれないときの少なくとも一時期においては、中間転写ベルト３６に一次転写電圧Ｖ１が印加されている状態で、二次転写ローラ３８への二次転写電圧Ｖ２がＯＦＦされ（あるいは一次転写電圧Ｖ１と同極性で一次転写電圧Ｖ１よりも絶対値の小さな電圧が印加され）るので、二次転写ローラ３８と中間転写ベルト３６との間には電位差が生じ、この電位差によって、二次転写ローラ３８に付着しているトナーが中間転写ベルト３６へ移動し、結果として二次転写ローラ３８がクリーニングされることとなる。
【００７０】
すなわち、この実施の形態の画像形成装置によれば、記録媒体Ｓに可視像を転写させる際と、二次転写ローラ３８をクリーニングする際とで、二次転写ローラ３８に印加する電圧の正負を切り換える必要がなく、複雑な高圧電源装置を要することなく二次転写ローラ３８をクリーニングすることができる。
【００７１】
しかも、前記二次転写ローラ３８のクリーニング動作時に、二次転写ローラ３８に電圧が印加されない構成とした場合には、二次転写ローラ３８と中間転写ベルト３６との間に生じる電位差が、一次転写電圧Ｖ１と同極性で一次転写電圧Ｖ１よりも絶対値の小さな電圧が印加される構成とした場合に比べて大きくなり、結果として二次転写ローラ３８がより良好にクリーニングされることとなる。
【００７２】
（ｄ）中間転写ベルト３６が、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に形成され、感光体１０に圧接される抵抗層３６ｂとを有する複層体で構成されているので、中間転写ベルト３６の二次転写ローラ３８との圧接部Ｔ２における電位は前記導電層３６ａを介して中間転写ベルト３６に印加される一次転写電圧Ｖ１と略同電位となる。
【００７３】
ここで、仮に、中間転写体が、従来周知のように、抵抗層のみからなる構成であったとすると、中間転写体の二次転写ローラ３８との圧接部Ｔ２における電位は、中間転写体に印加される一次転写電圧Ｖ１に比べてかなり低電位となるため、二次転写ローラ３８のクリーニング動作に必要な上記電位差（すなわち、中間転写体に一次転写電圧Ｖ１が印加されている状態で、一次転写電圧Ｖ１と同極性で一次転写電圧Ｖ１よりも絶対値の小さな電圧が二次転写ローラ３８に印加されることにより、または二次転写ローラ３８に電圧が印加されないことによって、二次転写ローラ３８と中間転写体との間に形成される電位差）を形成するためには、中間転写体に印加する一次転写電圧Ｖ１をかなり大きな電圧としなければならないこととなってしまう。一次転写電圧Ｖ１をかなり大きな電圧とした場合には、二次転写電圧Ｖ２はさらに大きな電圧としなければならない。
【００７４】
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、中間転写体である中間転写ベルト３６の二次転写ローラ３８との圧接部Ｔ２における電位は中間転写ベルト３６に印加される一次転写電圧Ｖ１と略同電位となるので、一次転写電圧Ｖ１をそれほど大きくしなくても、二次転写ローラ３８のクリーニング動作に必要な上記電位差を形成することができることとなる。別言すれば、この実施の形態の画像形成装置によれば、中間転写ベルト３６に印加される一次転写電圧Ｖ１を略そのまま利用して、二次転写ローラ３８のクリーニング動作に必要な上記電位差を形成することができるので、結果として一次転写電圧Ｖ１および二次転写電圧Ｖ２の低電圧化を図ることができる。
【００７５】
（ｅ）電圧印加手段５２は、電流吸い込み型の電源で構成されているので、電流が転写時と逆方向に流れても、安定した電位を維持することができ、クリーニング動作時に必要な電位が確保できる。
【００７６】
【実施例】
以下、さらに具体的な実施例について説明する。
【００７７】
＜各種電圧の印加タイミング等に関し＞
各種電圧の印加タイミングおよび二次転写ローラ３８の接離タイミングの一実施例を図３に示す。
【００７８】
この図は、２枚の記録媒体Ｓにカラー画像を連続して転写し、その後、二次転写ローラ３８をクリーニングする場合のタイミングチャートである。
【００７９】
詳しく説明すると、前述したように図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部５０に入力され、感光体１０、現像ローラ２０、および中間転写ベルト３６が回転駆動された後、所定のタイミングｔ１時点で、帯電ローラ１１による帯電が開始される。その後、前述した露光Ｌがなされるが、図３ではこれを省略してある。
【００８０】
ｔ２時点で、一次転写電圧Ｖ１が印加される。
【００８１】
ｔ３時点で、１枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｙが感光体１０に当接するとともに、その現像バイアスが印加される。
【００８２】
ｔ４時点で、上記現像ローラ２０Ｙの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除されるとともに、１枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｍが感光体１０に当接しその現像バイアスも印加される。
【００８３】
ｔ５時点で、上記現像ローラ２０Ｍの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除されるとともに、１枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｃが感光体１０に当接しその現像バイアスも印加される。
【００８４】
ｔ６時点で、上記現像ローラ２０Ｃの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除されるとともに、１枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｋが感光体１０に当接しその現像バイアスも印加される。
【００８５】
ｔ７時点で、１枚目の記録媒体のための二次転写電圧Ｖ２が印加されるとともに、二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に圧接される。また、略同時に、２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｙが感光体１０に当接するとともに、その現像バイアスが印加される。
【００８６】
ここで、第４色目の現像（Ｋ）がなされている間にｔ７時点で二次転写電圧Ｖ２が印加され、かつ、図１からも分かるように第４色目の現像位置（現像ローラ２０Ｋの位置）から一次転写部Ｔ１までの距離が比較的短いことから、第４色目（Ｋ）のトナー像の一次転写と、すでに中間転写ベルト３６上に一次転写されているトナー像（フルカラー画像）の二次転写とが一時期において同時に行なわれることとなる。
【００８７】
ｔ８時点で、前記１枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｋの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除される。
【００８８】
ｔ９時点で、１枚目の記録媒体のための二次転写電圧Ｖ２の印加および二次転写ローラ３８の中間転写ベルト３６に対する圧接が解除される。また、略同時に、上記２枚目の現像ローラ２０Ｙの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除されるとともに、２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｍが感光体１０に当接し、その現像バイアスも印加される。
【００８９】
なお、２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｙによる現像終了時点（ｔ９時点）と二次転写電圧のＯＦＦ時点とは略同時点であるが、現像ローラ２０Ｙにより形成されたトナー像の一次転写が終了する時点はｔ９時点よりも遅い時点となるので、現像ローラ２０Ｙにより形成されたトナー像の一次転写がなされている期間中に、二次転写電圧がＯＦＦすることとなる。
【００９０】
以上のように、上記時点ｔ３〜ｔ９の期間において、感光体１０上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順でトナー像が形成され、これが順次中間転写ベルト３６に一次転写されてカラー画像となるとともに、これが１枚目の記録媒体に二次転写されることとなる。また、上の説明から分かるように、時点ｔ３〜ｔ７の期間においては、現像および一次転写のみがなされる。時点ｔ７〜ｔ９の期間においては、上述したように、１枚目の記録媒体のための最終色Ｋの現像、一次転写、および全色の一括二次転写がなされ、また、２枚目の記録媒体のための第１色目Ｙの現像がなされる。
【００９１】
ｔ１０時点で、上記２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｍの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除されるとともに、２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｃが感光体１０に当接しその現像バイアスも印加される。
【００９２】
ｔ１１時点で、上記２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｃの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除されるとともに、２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｋが感光体１０に当接しその現像バイアスも印加される。
【００９３】
ｔ１２時点で、２枚目の記録媒体のための二次転写電圧Ｖ２が印加されるとともに、二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に圧接される。
【００９４】
ｔ１３時点で、前記２枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｋの感光体１０への当接および現像バイアスの印加が解除される。
【００９５】
ｔ１４時点で、２枚目の記録媒体のための二次転写電圧Ｖ２の印加および二次転写ローラ３８の中間転写ベルト３６に対する圧接が解除される。
【００９６】
その後、ｔ１５〜ｔ１６の期間において、一次転写電圧Ｖ１が印加された状態で、二次転写電圧Ｖ２が印加されることなく二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に圧接され、これによって二次転写ローラ３８のクリーニングがなされる。
【００９７】
以上のように、この実施例では、２枚の記録媒体に画像が転写される毎に１回二次転写ローラ３８がクリーニングされることとなる。この実施例では、２枚の記録媒体に画像が転写される毎に二次転写ローラ３８がクリーニングされるようにしたが、ｔ９〜ｔ１２の間において、二次転写電圧Ｖ２を印加することなく二次転写ローラ３８を中間転写ベルト３６に圧接させることによって、１枚の記録媒体に画像が転写される毎に二次転写ローラ３８をクリーニングするようにすることもできる。
【００９８】
なお、３枚以上の記録媒体に連続して画像を転写する場合には、２枚目の記録媒体のための画像形成動作がそうであったように、ｔ１２時点で３枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｙの感光体１０への当接および現像バイアスの印加を開始し、ｔ１４時点で３枚目の記録媒体のための現像ローラ２０Ｍの感光体１０への当接および現像バイアスの印加を開始し、という上記の動作を繰り返す。
【００９９】
＜転写電圧Ｖ１，Ｖ２に関し＞
一次転写電圧Ｖ１は定電圧電源で＋５００Ｖとし、二次転写時の電圧Ｖ２は定電流電源（＋３０μＡ）でインピーダンスが小さいときは定電圧制御（＋８００Ｖ）し、二次転写ローラ３８のクリーニング時には、これに電圧を印加しない構成とした。このときに、中間転写ベルト３６と二次転写ローラ３８との間に流れる電流は−１０μＡ程度とした。
【０１００】
＜中間転写ベルト３６に関し＞
中間転写ベルト３６は、その絶縁性基体３６ｃをシート状のＰＥＴで構成し、その上にＡＬ蒸着して導電層３６ａを形成し、その上に、ウレタンをベースとしフッ素微粒子および導電剤としてのＳｎＯ2を分散させた塗料を１０〜１００μｍ程度の厚さで塗布して抵抗層３６ｂを形成した帯状体の両端を超音波融着で接着して無端状に構成した。なお、塗料は、ベルトの側端縁部を帯状に残して塗布することにより導電層３６ａを帯状に露出させ、この露出部に電極ローラ３７を接触させるようにした。
【０１０１】
抵抗層３６ｂの表面抵抗は、１０8〜１０15Ω／□程度、体積抵抗率は１０7〜１０14Ωｃｍ程度とし、表面粗さはＲｍａｘ１μｍ（より好ましくは０．７μｍ）以下とする。
【０１０２】
＜一次転写部Ｔ１に関し＞
中間転写ベルト３６に対する感光体１０の圧接深さ（食い込み深さ）は１．２±０．５ｍｍ程度とする。
【０１０３】
電源としては、電流吸い込み型の定電圧電源、もしくは、バイパス抵抗付き定電圧電源を用いる。望ましくは温湿度センサ５３，５４の出力をもとに定電圧値を決定する。
【０１０４】
電極ローラ３７は、その抵抗が１ＭΩ以下のものを用いる。
【０１０５】
一次転写バイアスは、二次転写終了後にＯＦＦするようにする。
【０１０６】
＜二次転写部Ｔ２に関し＞
電源は、定電流電源を用い、下限電圧制御を行なう。
【０１０７】
二次転写ローラ３８は、イオン性の導電剤により導電性を付与したローラとし、その抵抗は１０6〜１０8Ωとし、硬度は６０±５゜とし、バックアップローラ３３に対する圧接荷重は５．０〜９．０ｋｇ（より好ましくは７．０ｋｇ程度）とした。
【０１０８】
＜トナーに関し＞
トナーとしては、粒径７μｍ程度の高濃度顔料トナーを用いた。
【０１０９】
トナーの外添剤の量については、大粒径の外添剤の量を０．５〜４．０ｗｔ％（より好ましくは０．７ｗｔ％程度）とし、小粒径の外添剤の量を１．５〜４．０ｗｔ％（より好ましくは２．０ｗｔ％程度）とした。
【０１１０】
大粒径の外添剤は、主にトナーの耐久安定性を向上させるために必要であり、この点からすれば多いほど良いが、４．０ｗｔ％を越えると、トナーの流動性が悪くなり、中抜けその他に影響して好ましくないからである。
【０１１１】
また、小粒径の外添剤は、主にラフ紙の転写性を向上させるために必要であり、この点からすれば多いほど良いが、４．０ｗｔ％を越えると、浮遊シリカが引き金となり、感光体１０や中間転写ベルト３６がフィルミングし易くなって好ましくないからである。
【０１１２】
また、トナーの流動性についてはＡ．Ｄ  ０．３５ｇ／ｃｃ程度とした。帯電量は、−１０μＣ／ｇ以上とした。
【０１１３】
二次転写前のトナー量、すなわち、中間転写ベルト３６上のトナー量は、１．５ｍｇ／ｃｍ2以下とした。
【０１１４】
＜駆動ローラ３１に関し＞
駆動ローラ３１の外径は、感光体１０の周速に対して中間転写ベルト３６の周速が僅かに（公差を含めて）速くなるように構成してある。具体的には、０．６±０．５％程度速くなるように構成してある。
【０１１５】
感光体１０の周速と、感光体１０からトナー像が転写される中間転写ベルト３６の周速とは、完全に一致していることが望ましい。
【０１１６】
しかしながら、感光体１０の外径および駆動ローラ３１の外径には公差があるため、前記周速同士を完全に一致させることは不可能である。このような状況において、駆動ローラ３１への巻掛け部分における中間転写ベルト３６の周速が感光体１０の周速よりも僅かに遅くなったとすると、感光体１０と中間転写ベルト３６との圧接位置（一次転写部Ｔ１）と、駆動ローラ３１との間において、中間転写ベルト３６に対しこれを弛ませようとする力が極僅かとはいえ作用することとなり、一次転写部Ｔ１における中間転写ベルト３６の状態が不安定となってしまう。
【０１１７】
そこで、この実施例では、駆動ローラ３１の外径を、感光体１０の周速に対して中間転写ベルト３６の周速が僅かに（公差の範囲内で）速くなるように構成した。
【０１１８】
このように構成すると、感光体１０と中間転写ベルト３６との圧接位置（一次転写部Ｔ１）と、駆動ローラ３１との間において、中間転写ベルト３６が、僅かではあるが常に張り状態となるため、一次転写部Ｔ１における中間転写ベルト３６の状態が安定することとなる。
【０１１９】
また、駆動ローラ３１の外周面には、摩擦係数を上げるために、ウレタンコートを施した。
【０１２０】
上記実施例の構成とすることによって、次のような効果が得られる。
【０１２１】
（ａ）トナー量（層厚）、環境、部材抵抗のそれぞれに多少のバラツキがあっても、良好な転写状態、および二次転写ローラ３８の良好なクリーニング状態が得られる。
【０１２２】
（ｂ）中間転写ベルト３６の抵抗値、および感光体１０への圧接深さ（食い込み深さ）を上記の範囲内とすることによって、比較的低い電圧（１２００Ｖ以下）で一次転写が可能となる。
【０１２３】
（ｃ）上記一次転写バイアスの印加方法を用いることにより、一次、二次同時転写時の干渉による画像劣化を防ぐことができる。
【０１２４】
（ｄ）中間転写ベルト３６の抵抗値、および上記二次転写部Ｔ２の構成とすることによって、前述したスパイク状ノイズによる画像ノイズを防止することができる。また、紙種、環境、および部材抵抗に多少のバラツキがあったとしても、良好な二次転写状態が得られるとともに、４０００Ｖ以下、３００μＡ以下で二次転写が可能となる。さらにまた、二次転写ローラ３８の良好なクリーニング状態が得られる。
【０１２５】
（ｅ）上記二次転写ローラ３８、トナー、および二次転写前のトナー量により、ニーナボンド紙のようなラフ紙に対しても良好な転写が得られる。また、高硬度、高荷重の二次転写ローラ３８により紙表面を変形させることにより、トナーの外添剤の量を多くして高電界を形成しても、放電によるトナーのチリが抑制される。さらに、二次転写前のトナー量を上記のように少なくすることによって、トナーの転写効率が高められる。さらに、二次転写ローラ３８の高荷重によって用紙の搬送状態も安定化する。また、二次転写ローラ３８の良好なクリーニング状態が得られる。
【０１２６】
（ｆ）上記中間転写ベルト３６をそれ自体の張力で（ベルトを感光体に圧接させる転写ローラを用いることなく）感光体１０に圧接させる構成（いわば腹当て構造）とし、中間転写ベルト３６にフッ素微粒子を含有させ、トナーを上記のような高流動性のものとすることによって、一次転写における、いわゆる中抜け現象を防止することができる。
【０１２７】
（ｇ）上記中間転写ベルト３６にフッ素微粒子を含有させ、トナーを上記のような高流動性のものとしたので、二次転写ローラ３８が上記のような高硬度、高荷重であっても、二次転写における、いわゆる中抜け現象を防止することができる。
【０１２８】
（ｈ）上記トナーの構成、および中間転写ベルト３６の上記抵抗値並びに表面粗さによって、中間転写ベルト３６に付着したトナーが安定して搬送されることとなり、二次転写部Ｔ２におけるトナーの散りが低減される。
【０１２９】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、本発明は上記の実施の形態または実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【０１３０】
例えば、
▲１▼上記の実施の形態では、中間転写体を中間転写ベルト３６で構成したが、中間転写ドラムで構成することもできる。
【０１３１】
▲２▼上記の実施の形態では、一次転写電圧Ｖ１を一定とし、二次転写ローラ３８のクリーニング時にこれに印加される電圧を小さくし、あるいは０としたが、二次転写電圧Ｖ２を一定とし、二次転写ローラ３８のクリーニング時に、一次転写電圧Ｖ１を大きくすることによっても、二次転写ローラ３８をクリーニングすることができる。
【０１３２】
【発明の効果】
請求項１記載の画像形成装置によれば、転写部における電界にムラが生じ難くなり、結果として、転写ムラの少ない良好な画像を形成することが可能となる。
【０１３３】
しかも、一次転写が行なわれている最中に二次転写電圧がＯＮまたはＯＦＦしても、一次転写部における電位がスパイク状に不安定になるということがなくなり、結果として、画像ノイズが発生しなくなる。
【０１３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の要部を示す模式図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ拡大部分端面図。
【図３】各種電圧の印加タイミングおよび二次転写ローラ３８の接離タイミングの一実施例を示す図。
【図４】従来の画像形成装置の一例を示す図で、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ部分断面図。
【符号の説明】
Ｓ    記録媒体
１０    感光体（潜像担持体）
２０    現像ローラ（現像手段）
３６    中間転写ベルト（中間転写体）
３６ａ  導電層
３６ｂ  抵抗層
３８    二次転写ローラ（二次転写部材）
【図１】
0003913904.tif 000002
【図２】
0003913904.tif 000003
【図３】
0003913904.tif 000004
【図４】
0003913904.tif 000005