(57)【要約】【課題】記録材搬送速度が速いマシンでもニップ幅を広く取ることで交流電圧によるトナー往復運動回数を確保し、記録材の凹凸が大きくても良好な画像を得る。【解決手段】転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して像担持体上のトナー像を転写するため、記録材と像担持体の間に交流転写バイアスの電位差が形成され、その電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる電界と、記録材側から像担持体側に戻す電界との繰り返しからなる画像形成装置において、ニップ形成部材が、循環移動することで記録材を搬送する転写搬送ベルトと、転写搬送ベルトの裏面から像担持体に転写搬送ベルトを当接させる複数の転写ローラとから形成され、転写搬送ベルト回転方向に相前後して配置された複数の転写ローラ間で転写搬送ベルトと像担持体を接触させる。【選択図】図１
2017090699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
おもて面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対向し、前記像担持体の裏面側に設けられる対向部材とを有し、前記転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、前記記録材と前記像担持体の間に交流成分を有する転写バイアスの電位差が形成され、前記電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる方向の電界と、記録材側から像担持体側に戻す方向の電界との繰り返しからなるものである画像形成装置において、
前記ニップ形成部材が、複数のベルト張架部材により張架されて循環移動することにより前記記録材を搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの裏面から前記像担持体に前記転写搬送ベルトを当接させる複数の転写ローラとから形成され、前記転写搬送ベルト回転方向に相前後して配置されたこれら転写ローラ間で前記転写搬送ベルトと前記像担持体が接触して前記転写ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
おもて面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対向して前記像担持体の内部に配された対向部材とを有し、前記転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、前記記録材と前記像担持体の間に交流成分を有する転写バイアスの電位差が形成され、前記電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる方向の電界と、記録材側から像担持体側に戻す方向の電界との繰り返しからなるものである画像形成装置において、
前記ニップ形成部材は、複数のベルト張架部材により張架されて循環移動することにより前記記録材を搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの裏面から前記像担持体に前記転写搬送ベルトを当接させる転写ローラとから形成され、且つ前記転写ローラの転写搬送ベルト回転方向下流側で前記転写搬送ベルトを前記像担持体に接触させるアシストローラと前記転写ローラとによって転写ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
おもて面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対向して前記像担持体の内部に配された対向部材とを有し、前記転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、前記記録材と前記像担持体の間に交流成分を有する転写バイアスの電位差が形成され、前記電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる方向の電界と、記録材側から像担持体側に戻す方向の電界との繰り返しからなるものである画像形成装置において、
前記ニップ形成部材は、複数のベルト張架部材により張架されて循環移動することにより前記記録材を搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの裏面から前記像担持体に前記転写搬送ベルトを当接させる転写ローラとから形成され、且つ前記転写ローラの転写搬送ベルト回転方向上流側と下流側にそれぞれ前記転写搬送ベルトを前記像担持体に接触させる第一アシストローラと第二アシストローラが配置され、これらによって転写ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
おもて面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対向して前記像担持体の内部に配された対向部材とを有し、前記転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、前記記録材と前記像担持体の間に交流成分を有する転写バイアスの電位差が形成され、前記電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる方向の電界と、記録材側から像担持体側に戻す方向の電界との繰り返しからなるものである画像形成装置において、
前記ニップ形成部材である転写ローラと前記像担持体を挟んで対向する裏面ローラの、像担持体回転方向の上流側と下流側にそれぞれ前記像担持体を前記ニップ形成部材の方へ押し当てる第一アシストローラと第二アシストローラが配置され、それらによって転写ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
おもて面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対向して前記像担持体の内部に配された対向部材とを有し、前記転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、前記記録材と前記像担持体の間に交流成分を有する転写バイアスの電位差が形成され、前記電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる方向の電界と、記録材側から像担持体側に戻す方向の電界との繰り返しからなるものである画像形成装置において、
前記ニップ形成部材が、複数のベルト張架部材により張架されて循環移動することにより前記記録材を搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの裏面から前記像担持体に前記転写搬送ベルトを当接させる複数の転写ローラとから形成され、前記複数の転写ローラのそれぞれに前記像担持体を挟んで対向する複数の裏面ローラが配置され、前記複数の転写ローラと前記複数の裏面ローラとによって転写ニップを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
時間平均電圧（Ｖave）が前記ニップ形成部材と前記対向部材との電圧の差の、最大値と最小値の中心電圧（Ｖoff）と同じか、それより転写方向側にある電圧条件で転写を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記交流成分と直流成分が重畳された電圧波形において、重畳電圧の最大値と最小値の中心電圧（Ｖoff）よりも、重畳電圧の時間平均電圧（Ｖave）が転写方向側にあることを特徴とする請求項１〜６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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体や中間転写体に担持されたトナー像を、普通紙、ＯＨＰシート、その他の記録材へ転写して最終画像を得る画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、予め一様に帯電された像担持体上に光学的な画像情報を形成することによって得た帯電潜像を、現像装置からのトナーによって可視化し、この可視像を記録材上に転写、定着することによって画像形成が行われる。近年、画像形成装置において用いられる記録材として、多種多様な用紙が用いられ、高級感を備えた皮革模様をイメージしたものや和紙調のもの等が市販され、多彩な表現を有する印刷物の形成を可能としている。これらの用紙は、高級感を出すため、エンボス加工等により表面に凹凸が存在している。凹部は凸部に比べてトナーが転写しにくく、特に凹凸の大きい用紙にトナーを転写させる場合、凹部にトナーが充分に転写せず画像の抜けが発生するといった問題がある。凹部への転写率を向上させる技術として、次のようなものが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、用紙へのトナー像の転写の直前に、用紙を加熱して、かつトナーと反対極性に帯電させることにより、転写時の転写電界を強くさせることで、凹部にトナーを転写させることが開示されている。しかしながら、このようなやり方を用いても、凹凸紙の大きな凹凸部分では十分な転写性を得ることはできない。
【０００４】
また、直流電圧に交流電圧を重畳することで転写率の向上や中抜け等の異常画像の改善を狙った提案がある（特許文献２、３、４、５）。
特許文献２には、転写バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳したものを用い、また転写前に用紙の表面を凹凸に応じてトナーの極性と逆極性に帯電させることで凹部にトナーを転写させるよう制御を行うことが開示されている。
【０００５】
特許文献３は、転写バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳したものを用い、交流電圧のピーク間電圧が、直流電圧の２倍以下になるように交流電圧を重畳する技術を提案している。
【０００６】
特許文献４では、中間転写体に表面にフッ素樹脂を用い、転写バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳したものを用い、交流電圧のピーク間電圧が、直流電圧の２．０５倍以上になるように交流電圧を重畳することを提案している。
【０００７】
特許文献５では、転写バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳したものを用い、ニップ中での周期回数が２０回以上となるように交流電圧を重畳することを提案している。
しかしながら、本発明者らが確認したところ、これらのやり方ではいずれも重畳している交流電圧が小さく、凹凸の大きい用紙では実施例のように電圧を印加しても凹部へトナーがあまり転写せず、効果がなかった。
【０００８】
そこで、本発明者らが鋭意検討を行った結果、転写バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳したものを用い、その際、トナーを往復運動させるような高い振幅の交流バイアスを用いることによって凹凸紙の転写性を良好にすることができることを見出した（特許文献６）。
【０００９】
しかしながら、記録材の搬送速度が速いマシンの場合、特許文献６に開示の構成であっても、転写ニップ中におけるトナーの往復回数が少なく転写性の低下が発生してしまうとともに、ニップ通過時間が短いため、直流成分が十分充電されず、必要な直流成分を確保できない問題がある。また、その対応のため周波数を大きくしようとしても、交流電圧の電圧変化にトナーが追従できず往復運動が発生しなくなる問題がある。そのため、直流成分の充電及び往復運動回数の増加のためにニップ幅を増やす必要があるが、転写圧を大きくしてニップ幅を増やす場合、虫食い等、別の異常画像が発生する問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録材搬送速度が速いマシンでもニップ幅を広く取ることで交流電圧によるトナー往復運動回数を確保し、記録材の凹凸が大きくても良好な画像を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明では、おもて面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体のおもて面に当接して前記像担持体との間で転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対向して前記像担持体の内部に配された対向部材とを有し、前記転写ニップ内に挟み込まれた記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、前記記録材と前記像担持体の間に交流成分を有する転写バイアスの電位差が形成され、前記電位差によって形成される電界が、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側から記録材側へ転写させる方向の電界と、記録材側から像担持体側に戻す方向の電界との繰り返しからなるものである画像形成装置において、前記ニップ形成部材が、複数のベルト張架部材により張架されて循環移動することにより前記記録材を搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの裏面から前記像担持体に前記転写搬送ベルトを当接させる複数の転写ローラとから形成され、前記転写搬送ベルト回転方向に相前後して配置されたこれら転写ローラ間で前記転写搬送ベルトと前記像担持体が接触して転写ニップが形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ニップ形成部材を、複数のベルト張架部材により張架されて循環移動することで記録材を搬送する転写搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの裏面から前記像担持体に前記転写搬送ベルトを当接させる複数の転写ローラとから形成し、前記転写搬送ベルト回転方向に相前後して配置されたこれら転写ローラ間で前記転写搬送ベルトと前記像担持体を接触させるので、定着ニップを長く取ることができ、トナーを往復運動させながら記録材へ転写する態様において、記録材の凹凸が大きくて必要なトナー往復回数が増加させることができる一方で、周波数を特段高くしてトナーの追従性が損なわれることもなく、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
【図２】図１のプリンタにおけるブラック用画像形成ユニットを示す拡大構成図である。
【図３】第１実施形態のプリンタで使用している二次転写バイアスの波形を示す波形図である。
【図４】トナー付着量と往復回数の関係についての観測実験を行った装置を示す概略構成図である。
【図５】二次転写ニップの用紙凹部における転写初期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図である。
【図６】二次転写ニップの用紙凹部における転写中期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図である。
【図７】二次転写ニップの用紙凹部における転写後期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図である。
【図８】凹部転写性の評価結果がランク１〜５となる画像をそれぞれ示す図である。
【図９】白点出現性の評価結果がランク１〜５となる画像をそれぞれ示す図である。
【図１０】凸部濃度再現性の評価結果がランク１〜５となる画像をそれぞれ示す図である。
【図１１】比較例１、２に関わるプリンタを示す概略構成図である。
【図１２】実施例１、比較例１、２における転写ニップ幅の値を示すグラフである。
【図１３】転写ニップ幅を広げる他の構成を示す図である。
【図１４】転写ニップ幅を広げる更に他の構成を示す図である。
【図１５】転写ニップ幅を広げる別の構成を示す図である。
【図１６】転写ニップ幅を広げる更に別の構成を示す図である。
【図１７】本発明において使用され得る他の二次転写バイアスの波形を示す波形図である。
【図１８】本発明において使用され得る更に他の二次転写バイアスの波形を示す波形図である。
【図１９】本発明において使用され得る別の二次転写バイアスの波形を示す波形図である。
【図２０】本発明において使用され得る更に別の二次転写バイアスの波形を示す波形図である。
【図２１】本発明において使用され得るなお別の二次転写バイアスの波形を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、プリンタという）を説明する。なお、以下に記述する部材の抵抗値は、特に限定しない限り、温度２２℃、相対湿度５０％の環境下での値である。
まず、プリンタの基本的な構成について説明する。図１において、本プリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナー像を形成するため４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、転写ユニット３０と、光書込ユニット８０と、定着装置９０と、給紙カセット１００と、レジストローラ対１０１とを備えている。
【００１５】
四つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、互いに異なる色のトナー（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を用いるが、それ以外では同じ構成であり、ユニット寿命到達時に交換されるようになっている。Ｋトナー像を形成するための画像形成ユニット１Ｋを例にすると、図２に示すように、該ユニットは、ドラム状の感光体２Ｋの周りに、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着可能にすることで、プロセスカートリッジとして、それらを同時に交換できるようになっている。
【００１６】
感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成された例えば外径６０［ｍｍ］程度のものであって、図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させて、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。本実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料製の導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。
【００１７】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００１８】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、一次転写工程（後述する一次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋの表面に付着している転写残トナーを除去するものである。回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋ等を有している。回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋの表面から掻き取ったり、クリーニングブレード５Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋの表面から掻き落としたりする。クリーニングブレード５Ｋは、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けたカウンタ方向で、感光体２Ｋに当接している。
【００１９】
除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電するものである。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００２０】
なお、現像装置８Ｋをもう少し詳述すると、該現像装置は、現像ロール９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、ケーシング内でＫ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。そして、現像剤搬送部１３Ｋは、第一スクリュー部材１０Ｋを収容する第一搬送室と、第二スクリュー部材１１Ｋを収容する第二搬送室とを有している。それらスクリュー部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持された回転軸部材と、その周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。
【００２１】
第一スクリュー部材１０Ｋを収容する第一搬送室と、第二スクリュー部材１１Ｋを収容する第二搬送室とは、仕切壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュー軸線方向の両端箇所には、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第一スクリュー部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持するＫ現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第一スクリュー部材１０Ｋと、現像ロール９Ｋとは互いに向き合って平行配設されているため、このときのＫ現像剤の搬送方向は、現像ロール９Ｋの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第一スクリュー部材１０Ｋは、現像ロール９Ｋの表面に対してＫ現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。
【００２２】
第一スクリュー部材１０Ｋの図中手前側端部付近まで搬送されたＫ現像剤は、仕切壁の図中手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第二搬送室内に進入した後、第二スクリュー部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第二スクリュー部材１１Ｋの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中手前側から奥側に向けて搬送されていく。
【００２３】
第二搬送室内において、ケーシングの下壁には周知のトナー濃度センサが設けられており、第二搬送室内のＫ現像剤のＫトナー濃度を検知する。Ｋトナー濃度センサとしては、透磁率センサが用いられている。Ｋトナーと磁性キャリアとを含有するＫ現像剤の透磁率は、Ｋトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Ｋトナー濃度を検知していることになる。
【００２４】
本プリンタには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像装置の第二収容室内にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナーをそれぞれ個別に補給するためのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、ＲＡＭに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のＶtrefを記憶している。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のＶtrefとの差が所定値を超える場合には、その差に応じた時間だけＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー補給手段を駆動する。これにより、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像装置における第二搬送室内にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナーが補給される。
【００２５】
現像部１２Ｋ内に収容されている現像ロール９Ｋは、第一スクリュー部材１０Ｋに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋにも対向している。また、現像ロール９Ｋは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、その内部にスリーブに連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第一スクリュー部材１０Ｋから供給されるＫ現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体２Ｋに対向する現像領域に搬送する。
【００２６】
現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像よりも大きく、且つ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加される。これにより、現像スリーブと感光体２Ｋの静電潜像との間には、現像スリーブ上のＫトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｋの地肌部との間には、現像スリーブ上のＫトナーをスリーブ表面に指向させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のＫトナーが感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。Ｙ、Ｍ、Ｃ用の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいても、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋと同様に、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にＹ、Ｍ、Ｃの各トナー像が形成される（以下、トナーの色違いを問題にしない場合には、適宜Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する）。
【００２７】
図１に戻って、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方に配設されている光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の各静電潜像が形成される。具体的には、感光体２Ｙの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所（地肌部）の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット８０は、光源から発したレーザー光を、ポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２８】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に循環移動せしめる中間転写ユニットが配設されている。この転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、二次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、四つの一次転写ローラ３５、ニップ形成部材を構成し二次転写ローラである二つのニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂ、ベルトクリーニング装置３７、濃度センサ等を有している。
【００２９】
中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設されたベルト張架部材たる駆動ローラ３２、二次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、及び一次転写ローラ３５に張架されている。そして、図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト３１としては、次のような特性を有するものを用いている。即ち、厚みは２０［μｍ］〜２００［μｍ］、好ましくは６０［μｍ］程度である。また、体積抵抗率は１ｅ６［Ωｃｍ］〜１ｅ１２［Ωｃｍ］、好ましくは約１ｅ９［Ωｃｍ］程度である（三菱化学製ハイレスターＵＰ ＭＣＰ ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定）。また、引っ張り弾性率は、２．６［ＧＰａ］である。材料は、カーボン分散ポリイミド樹脂である。
【００３０】
四つの一次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１を、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の各一次転写ニップが形成される。トナー像形成手段である各一次転写ローラ３５には、それぞれ一次転写バイアスが印加される。これにより、各感光体２上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー像と各一次転写ローラ３５との間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙの表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト３１の部分が、その後、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の各一次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のＭ、Ｃ、Ｋの各トナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わされて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、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。
【００３１】
一次転写ローラ３５は、金属製の芯金と、その表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している弾性ローラから成り、外径は１６［ｍｍ］である（芯金の径は１０［ｍｍ］）。なお、接地された外径３０［ｍｍ］の金属ローラを１０［Ｎ］の力でスポンジ層に押し当てた状態で一次転写ローラ心金に１０００［Ｖ］の電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、オームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）に基づいて算出したスポンジ層の抵抗Ｒは、約３Ｅ７Ωとなっている。このような一次転写ローラ３５に対して、一次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、一次転写ローラ３５に代えて、転写チャージャーや転写ブラシ等を採用してもよい。
【００３２】
また、二次転写裏面ローラ３３の外径は約２４［ｍｍ］で、その芯金の径は約１６［ｍｍ］である。芯金の表面に、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されていて、その抵抗Ｒは１ｅ６［Ω］〜１ｅ１２［Ω］、好ましくは約４Ｅ７［Ω］である。抵抗Ｒは、一次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００３３】
ニップ形成ローラ３６が接地されているのに対し、二次転写裏面ローラ３３には、二次転写バイアス電源３９によって二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６との間に、トナーを静電移動させる二次転写電界が形成される。
【００３４】
また、中間転写ベルト３１のループ外側に配設され転写搬送ベルト４０のループ内側に内接し転写搬送ベルト回転方向に相前後して配置されたニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂの外径はそれぞれ約２４［ｍｍ］で、その芯金の径は約１４［ｍｍ］である。芯金の表面に、導電性のＮＢＲ系ゴム層が被覆されていて、その抵抗Ｒは１Ｅ６Ω以下である。抵抗Ｒは、一次転写ローラと同様の方法によって測定された値である。
【００３５】
二次転写バイアス電源３９は、直流電源３９Ａと交流電源３９Ｂとを有しており、二次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめたものを出力することができる。また、二次転写バイアス電源３９は、定電流制御を行うことも可能である。なお、重畳バイアスを二次転写裏面ローラ３３の芯金に印加しつつ、ニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂの芯金を接地する代わりに、重畳バイアスをニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂの両芯金に印加しつつ、二次転写裏面ローラ３３の芯金を接地してもよい。この場合、直流電圧の極性を異ならせる。具体的には、図示のように、マイナス極性のトナーを用い、且つニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂを接地した条件で、二次転写裏面ローラ３３に重畳バイアスを印加する場合には、直流電圧としてトナーと同じマイナス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。これに対し、二次転写裏面ローラ３３を接地し、且つ重畳バイアスをニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂに印加する場合には、直流電圧としてトナーとは逆のプラス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーとは逆のプラス極性にする。重畳バイアスを二次転写裏面ローラ３３やニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂに印加する代わりに、直流電圧をいずれか一方のローラに印加するとともに、交流電圧を他方のローラに印加してもよい。交流電圧としては、本実施形態では図３に示すように、正弦波状の波形のものを採用しているが、周期的に大きさと向きが変化するものであればよく、矩形波状の波形や三角波状の波形や台形波状の波形のものを用いてもよい。なお、用紙Ｐとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いずに、普通紙のような表面凹凸の小さなものを用いる場合には、凹凸パターンに倣った濃淡パターンが出現しないので、転写バイアスとして、直流電圧だけから成るものを印加してもよい。但し、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いるときには、転写バイアスを、直流電圧だけから成るものから、重畳バイアスに切り替える必要がある。また、電界を形成するために本実施形態では定電圧を用いているが、別の方法で電界を形成してもよい。例えば、直流成分に対して定電流制御を行い、交流成分を電圧印加する形をとっても所定の効果を得ることができる。
【００３６】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、用紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ３４は、ベルトクリーニング装置３７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３７】
図１において、転写ユニット３０の下方には、記録材である用紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット１００が配設されている。この給紙カセット１００は、紙束の一番上の用紙Ｐに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その用紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されている。このレジストローラ対１０１は、給紙カセット１００から送り出された用紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに回転を停止させる。そして、挟み込まれた用紙Ｐを二次転写ニップ内で中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、用紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。二次転写ニップで用紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって用紙Ｐ上に一括して二次転写され、用紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された用紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、ニップ形成ローラ３６Ｂや中間転写ベルト３１から曲率分離される。
【００３８】
二次転写ニップの用紙搬送方向下流側には、定着装置９０が配設されている。この定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とを有し、これらによって定着ニップを形成している。定着装置９０内に送り込まれた用紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化して、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された用紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００３９】
モノクロ画像を形成する場合には、転写ユニット３０におけるＹ、Ｍ、Ｃ用の各一次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃを支持する支持板を移動させて、一次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃを、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃから遠ざける。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面を感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃから引き離して、中間転写ベルト３１をＫ用の感光体２Ｋだけに当接させる。この状態で、四つの画像形成ユニット１のうち、Ｋ用の画像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像を感光体２Ｋ上に形成する。
【００４０】
本実施形態における二次転写バイアスについて、二次転写バイアスは、二次転写裏面ローラ３３の芯金に印加される。電圧出力手段たる二次転写バイアス電源３９は、転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段として機能している。また、二次転写裏面ローラの芯金に二次転写バイアスが印加されると、第一部材たる二次転写裏面ローラ３３の芯金と、第二部材たるニップ形成ローラ３６の芯金との間に、電位差が発生する。よって、二次転写バイアス電源３９は、電位差発生手段としても機能している。なお、電位差は、絶対値として取り扱われることが一般的であるが、本明細書では、極性付きの値として取り扱うものとする。より詳しくは、二次転写裏面ローラ３３の芯金の電位から、ニップ形成ローラ３６の芯金の電位を差し引いた値を、電位差として取り扱うことにする。かかる電位差の時間平均値は、本実施形態のように、トナーとしてマイナス極性のものを用いる構成では、その極性がマイナスになった場合に、ニップ形成ローラ３６の電位を二次転写裏面ローラ３３の電位よりもトナーの帯電極性とは逆極性側（本実施形態ではプラス側）に大きくすることになる。よって、トナーを二次転写裏面ローラ側からニップ形成ローラ側に静電移動させることになる。
【００４１】
また、本実施形態のプリンタにおいては、既に述べたように、二次転写バイアスを二次転写裏面ローラ３３の芯金に印加し、且つニップ形成ローラ３６の芯金を接地している（０Ｖ）ので、二次転写裏面ローラ３３の芯金の電位は、そのまま両芯金の電位差となる。そして、両芯金の電位差は、オフセット電圧Ｖoffと同じ値の直流成分（Ｖave）と、ピークツウピーク電圧Ｖppと同じ値の交流成分（Ｅpp）とから構成される。
【００４２】
本実施形態における二次転写バイアスの波形の一例を示す図３から分かるように、本実施形態のプリンタでは、オフセット電圧Ｖoffとして、マイナス極性のものを採用している。二次転写裏面ローラ３３に印加される二次転写バイアスのオフセット電圧Ｖoffの極性をマイナスにすることで、二次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に相対的に押し出すことが可能になる。二次転写バイアスの極性がトナーと同じマイナス極性になっているときには、二次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出す。これにより、中間転写ベルト３１上のトナーを用紙Ｐ上に転移させる。一方、二次転写バイアスの極性がトナーとは逆のプラス極性になっているときには、二次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーをニップ形成ローラ３６側から二次転写裏面ローラ３３側に向けて静電的に引き寄せる。これにより、用紙Ｐに転移させたトナーを中間転写ベルト３１側に再び引き寄せる。但し、二次転写バイアスの時間平均電圧Ｖaveの値（本実施形態ではオフセット電圧Ｖoffと同じ値）がマイナス極性であるので、相対的には、トナーは二次転写裏面ローラ３３側からニップ形成ローラ３６側に静電的に押し出されるのである。なお、同図において、戻り電位ピーク値Ｖrは、トナーとは逆極性であるプラス側のピーク値を示している。
【００４３】
このように極性を変えながら交互に電界を形成させることで、トナーが像担持体たる中間転写ベルトと記録材たる用紙の間を往復運動される。往復運動したトナーと接触したトナーは中間転写ベルトとの付着力が弱まり往復運動を行うようになる。この動作が繰り返されることで用紙の凹部へ十分なトナー量が転写される。
【００４４】
図３において、中間転写ベルトと用紙との電圧の差の、最大値と最小値の中心電圧であるオフセット電圧Ｖoffは、二次転写バイアスの直流成分の値である。また、ピークツウピーク電圧Ｖppは、二次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク電圧であり、正規の極性に帯電しているトナーを中間転写ベルト３１から用紙Ｐへ移動させる方向（転写方向）の電位差をＶt、同じく用紙Ｐから中間転写ベルト３１に戻す方向の電位差をＶrとする。
【００４５】
次に、トナー付着量と往復回数の関係について本発明者らが行った観測実験について説明する。本発明者らは、二次転写ニップ内におけるトナーの挙動を観測するために、特殊な観測実験装置を製造した（図４）。この観測実験装置は、透明基板２１０、現像装置２３１、Ｚステージ２２０、照明具２４１、顕微鏡２４２、高速度カメラ２４３、パーソナルコンピュータ２４４等を備えている。透明基板２１０は、ガラス板２１１と、その下面に形成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から成る透明電極２１２と、透明電極２１２上に被覆された透明材料から成る透明絶縁層２１３とを具備している。この透明基板２１０は所定の高さ位置で支持され、図中上下左右方向に移動することが可能である。図示の例では、透明基板２１０が、平板状の金属板２１５を載置した基板２２１の上に位置しているが、Ｚステージ２２０の側方に配設された現像装置２３１の真上に移動することも可能である。なお、透明基板２１０の透明電極２１２は、接地された固定電極に接続されている。
【００４６】
現像装置２３１は、第一実施形態のプリンタにおける現像装置と同様の構成であり、スクリュー部材２３２、現像ロール２３３、ドクターブレード２３４等を有している。現像ロール２３３は、電源２３５によって現像バイアスが印加された状態で回転駆動される。
【００４７】
透明基板２１０を、現像装置２３１の真上で且つ現像ロール２３３に対して所定のギャップを介して対向する位置まで移動させると、現像ロール２３３上のトナーが透明基板２１０の透明電極２１２上に転移する。これにより、透明基板２１０の透明電極２１２上には所定の厚みのトナー層２１６が形成される。トナー層２１６に対する単位面積当たりのトナー付着量は、現像剤のトナー濃度、トナーの帯電量、現像バイアス値、基板２１０と現像ロール２３３とのギャップ、透明基板２１０の移動速度、現像ロール２３３の回転速度等によって調整することができる。トナー層２１６が形成された透明基板２１０を、金属板２１５上に導電性接着剤で貼り付された用紙２１４との対向位置まで平行移動させる。金属板２１５を載置し加重センサを設けた基板２２１は、Ｚステージ２２０上に設置されている。また、金属板２１５は、電圧増幅器２１７に接続されている。電圧増幅器２１７には、波形発生装置２１８によって直流電圧と交番電圧から成る転写バイアスが入力され、金属板２１５には電圧増幅器２１７によって増幅された転写バイアスが印加される。Ｚステージ２２０を駆動制御して金属板２１５を上昇させ、用紙２１４とトナー層２１６が所定の空隙幅になるまで金属板２１５を接近させる。
【００４８】
空隙幅を所定値にした状態で、金属板２１５に転写バイアスを印加してトナーの挙動を観察した。観察後、Ｚステージ２２０を駆動制御して金属板２１５を下降させ、用紙２１４を透明基板２１０から離間させると、トナー層２１６の一部が用紙２１４上に転写されていた。
【００４９】
トナー挙動の観察については、透明基板２１０の上方に配設されている顕微鏡２４２と高速度カメラ２４３を用いて行った。透明基板２１０は、ガラス板２１１、透明電極２１２、及び透明絶縁層２１３という各層が全て透明材料から成っているので、透明電極２１２の上方から、透明基板２１０を介して、透明基板２１０の下側にあるトナーの挙動を観察することができる。顕微鏡２４２としては、キーエンス社製のズームレンズＶＨ−Ｚ７５から成るものを用いた。また、高速度カメラ２４３としては、フォトロン社製のＦＡＳＴＣＡＭ−ＭＡＸ １２０ＫＣを用いた。フォトロン社ＦＡＳＴＣＡＭ−ＭＡＸ １２０ＫＣは、パーソナルコンピュータ２４４によって駆動制御される。顕微鏡２４２及び高速度カメラ２４３は、顕微鏡２４２の焦点を調整できるように構成されたカメラ支持手段によって支持されている。
【００５０】
透明基板２１０上におけるトナーの挙動を、次のようにして撮影した。即ち、まず、照明具２４１によってトナーの挙動の観察位置に照明光を照射して、顕微鏡２４２の焦点を調整する。次に、金属板２１５に転写バイアスを印加して、透明基板２１０の下面に付着しているトナー層２１６のトナーを、用紙２１４に向けて移動させる。このときのトナーの挙動を、高速度カメラ２４３で撮影した。
【００５１】
顕微鏡２４２の焦点を透明基板２１０上のトナー層２１６に合わせ、直流電圧（本例ではオフセット電圧Ｖoffに該当）を２００［Ｖ］に設定し、且つピークツウピーク電圧Ｖppを１０００［Ｖ］にした条件にて、トナーの挙動を撮影した。すると、次のような現象が観察された。即ち、トナー層２１６中のトナー粒子は、転写バイアスの交流成分によって形成された交番電界により、透明基板２１０と用紙２１４との間を往復移動するが、その往復移動回数の増加とともに、往復移動するトナー粒子の量が増加した。具体的には、転写ニップにおいては、転写バイアスの交流成分の１周期（１／ｆ）が到来する毎に、交番電界が１回作用してトナー粒子が１回往復移動する。初めの１周期では、図５に示すように、トナー層２１６のうち、層の表面に存在しているトナー粒子だけが層から離脱する。そして、用紙２１４の凹部に進入した後、再びトナー層２１６に戻ってくる。このとき、戻ったトナー粒子が、トナー層２１６のトナー粒子に衝突することで、後者のトナー粒子とトナー層２１６や透明基板２１０との付着力を弱める。これにより、次の１周期には、図６に示すように、前の１周期よりも多くのトナー粒子がトナー層２１６から離脱する。そして、用紙２１４の凹部に進入した後、再びトナー層２１６に戻ってくる。このとき、戻ったトナー粒子が、トナー層２１６中にまだ残っているトナー粒子に衝突することで、後者のトナー粒子とトナー層２１６や透明基板２１０との付着力を弱める。これにより、更に次の１周期には、図７に示すように、前の１周期よりも更に多くのトナー粒子がトナー層２１６から離脱する。このように、トナー粒子は往復移動する毎に、その数を徐々に増やしていくことが分かった。
【００５２】
次に、現像されたトナー付着量と往復運動するトナー数の関係について、本発明者らは以下の方法で算出した。現像後の初期付着量や往復運動しているトナーの重さを測定することは難しいため、本観察実験において往復運動しているトナーの割合を調べる方法として、観察領域におけるＩＴＯ電極上のトナーの被覆面積を代用特性として採用した。観察領域の面積をＡｏ、観察領域における現像トナーの初期被覆面積をＡｉ、各電圧周期でＩＴＯ電極上に残ったトナーの被覆面積をＡｒとし、現像後のトナーの初期被覆率をθi［%］、往復運動しているトナーの割合をＲm［％］で表わすとき、θiとＲmは式（１）、（２）で算出される。
【００５３】
θi＝（Ａｉ／Ａｏ）×１００                （１）
Ｒm＝［（Ａｉ-Ａｒ）／Ａｉ］×１００      （２）
なお、電圧は周波数５００［Hz］、Ｖpp:１．２［ｋＶ］、Ｖoff:０［Ｖ］とした条件にてトナーの挙動を観察した。以下の表１は、初期被覆率θi毎の往復運動するトナーの割合Ｒmと往復運動の回数の関係を示している。表１より、往復運動の回数が多くなるほど、往復運動に参加するトナーの割合は増え、初期のトナー被覆率（即ち、現像したトナーの付着量）が少ないほど、往復運動するトナーを増やすには多くの往復回数が必要となることが分かる。
【００５４】
【表１】
2017090699.tif 000003
【００５５】
次に本発明者らが実際に行った更なる実験について説明する。
本発明者らは、第一実施形態のプリンタと同じ構成のプリント試験機を用意した。そして、このプリント試験機と後述する比較用の別のプリント試験機を用いて、種々のプリントテストを実施した。なお、転写バイアスは、直流成分、交流成分ともに定電圧で印加する。
【００５６】
本実験では、用紙Ａにフルカラー画像の連続出力を行い、画像評価を行った。評価基準は凹部の転写性及び凸部（平滑部）の濃度再現性、放電に起因する白点の発生、及び画像部の中抜けの有無である。用紙Ａとしては、レザック紙１７５ｋｇ（厚みが約２２０μｍ、凹凸差が最大で約１００μｍの用紙）を用いた。
【００５７】
凹部の転写性については、次のようにして評価した。即ち、表面凹凸の凹部内に十分量のトナーが進入して、凹部において十分な画像濃度が得られている場合を、ランク５として評価した。また、凹部内のごく僅かな領域が白く抜けた領域となっているか、あるいは凹部の画像濃度が平滑部よりも僅かに低い状態になっている場合を、ランク４として評価した。ランク４よりも、白抜けの領域が大きい場合、あるいは濃度低下が目立つ場合を、ランク３として評価した。ランク３に比べ、更に白抜けの領域が大きい場合、あるいは濃度低下が目立つ場合をランク２として評価した。そして、凹部が全体的に白く、全体的に溝の状態がはっきりと認識できる場合や、更に悪い場合をランク１として評価した。
【００５８】
放電に起因する白点の出現性については、次のようにして評価した。即ち、放電に起因するものと考えられる白点が認められない状態をランク５として評価した。また、白点が僅かに認められるものの、認められる数が少なく且つ大きさも小さいことから、ユーザーに提供する画質として問題ないレベルをランク４として評価した。ランク４に比べて白点が多く認められ、問題あるほど目立つ状態をランク３として評価した。ランク３に比べて更に白点が多く認められる場合をランク２として評価した。白点が画像全体に認められ、ランク２よりも更に悪い状態をランク１として評価した。なお、放電に起因する白点は点状に発生するのに対し、凹部の濃度が非常に薄い場合は凹部全体が白くなる。
【００５９】
また、凸部（平滑部）の濃度再現性については、次のようにして評価した。即ち、平滑部において十分な画像濃度を得られている場合をランク５とした。ランク５に比べてやや薄いが、問題のない濃さが得られている場合を、ランク４として評価した。ランク４に比べて更に薄く、ユーザーに提供する画質としては問題となる場合をランク３として評価した。ランク３に比べて更に薄い場合をランク２とし、平滑部が全体的に白っぽい場合やそれよりも薄い場合をランク１として評価した。
【００６０】
参考までに、凹部の転写性、放電に起因する白点の出現性及び凸部（平滑部）の濃度再現性における各ランクの黒ベタ画像を図８〜図１０にそれぞれ示す。ユーザーに提供できる画質の許容レベルとしては、何れもランク４以上である。
【００６１】
また、画像の中抜けについては、横幅が５dotのライン画像を印刷し、ライン画像が途中で欠けていたり、歯抜けのようになっていないかを○×で判断した。
なお、線速は２２０ｍｍ／ｓと４４０ｍｍ／ｓとで実施し、交流電圧と直流電流を重畳させた場合の基準印加電圧値は下記の通りとした。また、交流電圧の波形は図３のような正弦波を用いた。
直流電圧：−１［ｋＶ］、交流電圧振幅Ｖpp：８［ｋＶ］、交流周波数：５００Hz
【００６２】
図１１は、本例に対する比較例１、２で用いたプリント試験機の概略構成図である。比較例１、２に関わるプリンタは、ニップ形成ローラ３６が搬送ベルトなしで中間転写ベルト３１のループ外側に配設されていて、ループ内側の二次転写裏面ローラ３３と当接し、転写ニップを形成している。
【００６３】
第一実施形態におけるプリンタ試験機で転写した場合を実施例１、図１１のプリント試験機において、ニップ形成ローラ３６と二次転写裏面ローラ３３の間の圧力を７０Ｎとして転写した場合を比較例１、同じく圧力を１４０Ｎとして転写した場合を比較例２として、プリントテストを実施した。
【００６４】
図１２は、実施例１と比較例１、２における二次転写ニップ幅の値を示したグラフである。図１２より、実施例１に対して比較例１はニップ幅が狭く、比較例２は比較的ニップ幅が実施例１に近い構成となっていることが分かる。
【００６５】
【表２】
2017090699.tif 000004
【００６６】
表２は評価結果を示すものである。表２より、実施例１ではいずれの画像評価基準、線速でみても良好な画像が得られたのに対し、比較例１では低線速では問題がなかったが、高線速では凹部の転写性が悪化した。また、比較例２では、凹部の転写性については比較例１に比べて若干改善したが実施例１よりは悪く、また画像の中抜けも発生してしまった。
【００６７】
したがって、第一実施形態のように二次転写裏面ローラの転写搬送ベルト回転方向上・下流側にそれぞれローラで張架して広いニップ幅を形成させることで、線速が速くとも凹凸の大きい用紙に対し良好な画像を得ることが可能となることが確認された。
【００６８】
また、ニップ幅を広くする構成は第一実施形態のプリンタに限られず、以下のような構成であっても同様の効果を得ることが可能である。
例えば、図１３に示すように、ニップ形成ローラ３６が中間転写ベルト３１のループ外側に配設され、且つ転写搬送ベルト４０のループ内側に内接し、二次転写裏面ローラに対向する形で当接している状態で、ニップ形成ローラ３６の転写搬送ベルト回転方向下流側に、転写搬送ベルト４０を中間転写ベルト３１に巻き付かせる巻付きローラ４６が配置される構成である。アシストローラとしての巻付きローラ４６によって、二次転写裏面ローラ側へ転写搬送ベルトを巻き付かせることでニップ幅を広く取ることが可能である。
【００６９】
また図１４に示すように、二次転写裏面ローラ３３に対し、ニップ形成ローラ３６は中間転写ベルト３１のループ外側に配設され、且つ転写搬送ベルト４０のループ内側に内接し、二次転写裏面ローラに対向する形で当接されている状態で、転写搬送ベルト４０が駆動ローラ４１と従動ローラ４２、及びニップ形成ローラの転写搬送ベルト搬送方向上・下流側それぞれに配置された第一アシストローラ４５Ａと第二アシストローラ４５Ｂとで張架される構成である。このように，ニップ形成ローラ３６で形成されるニップ幅に加え、更に二つのアシストローラによって中間転写ベルト３１と転写搬送ベルト４０を接触させることで擬似的にニップ幅を広くしてもよい。
【００７０】
なお、図１５のように第一アシストローラ４５Ａと第二アシストローラ４５Ｂが、像担持体である中間転写ベルト３１を挟んで二次転写ローラであるニップ形成ローラ３６と対向する裏面ローラである二次転写裏面ローラ３３のベルト搬送方向（像担持体回転方向）の上流側と下流側それぞれに配置され、中間転写ベルト３１を二次転写ローラ３６の方に押し当てる構成によって、ニップ幅を広くしてもよい。
【００７１】
更に、図１６に示すように、二つの二次転写裏面ローラ３３Ａ、３３Ｂと二つのニップ形成ローラ３６Ａ、３６Ｂとによって中間転写ベルト３１と転写搬送ベルト４０を当接させ、ニップ幅を広く取るような構成であってもよい。
【００７２】
なお、交流バイアスの電圧印加部分の波形（電圧波形）は第一実施形態で使用された波形に限定されるものでなく、周期的に大きさと向きが変化するもの（例えば矩形波交流）であれば足り、対称波に限定されるものでもない（例えば三角波交流）。正弦波の場合は、二次転写裏面ローラ３３とニップ形成ローラ３６における電圧印加時間の電位差の時間平均値であるＶaveが、二次転写バイアスの直流成分であるオフセット電圧Ｖoffと等しくなる（図３参照）が、このような交流電圧では、往復運動に必要なＶrに対して、必然的にＶtが大きくなり、特にトナーの付着量が多い場合や、用紙の抵抗が高い場合に、放電跡が発生し易い問題が生じるため、Ｖoffを小さくする等して調整する必要があった。これに対し、図１７〜図２１に示すような、交流成分のＶoffを挟んで、トナーを戻す側の波形の面積を、トナーを転写する側の波形の面積より小さくして、重畳電圧の最大値と最小値の中心電圧（Ｖoff）よりも重畳電圧の時間平均電圧（Ｖave）が転写方向側にあるようにすることで、必要以上に高いＶtが印加されることがないことを本発明者らは確認した。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像形成ユニット
３１  中間転写ベルト
３５  一次転写ローラ
３６  ニップ形成ローラ（二次転写ローラ）
４０  転写搬送ローラ
４５  アシストローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特開２００８−１８５８９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７４８６号公報
【特許文献３】特開２００８−０５８５８５号公報
【特許文献４】特開平０９−１４６３８１号公報
【特許文献５】特開平０４−０８６８７８号公報
【特許文献６】特開２０１２−０６３７４６号公報
【図１】
2017090699.tif 000005
【図２】
2017090699.tif 000006
【図３】
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【図４】
2017090699.tif 000008
【図５】
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【図６】
2017090699.tif 000010
【図７】
2017090699.tif 000011
【図８】
2017090699.tif 000012
【図９】
2017090699.tif 000013
【図１０】
2017090699.tif 000014
【図１１】
2017090699.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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