CN115774383A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及图像形成装置。图像形成装置设置有图像承载构件，包括基层、内表面层和表面层的中间转印带，以及被配置为与中间转印带接触的接触构件，该图像形成装置满足Rv>Rs1、Rs2>Rs1，且Rs2/Rv≤40，其中，Rv(Ω)是中间转印带的在厚度方向上的体积电阻率，Rs1(Ω)是内表面层侧的在表面方向上的第一表面电阻值，以及Rs2(Ω)是表面层侧的在表面方向上的第二表面电阻值。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及采用电子照相方法的图像形成装置，诸如激光打印机、复印机和传真机。

背景技术

迄今为止，已知包括中间转印构件的图像形成装置。

在这种图像形成装置中，在一次转印处理中，通过向面向感光鼓设置的一次转印构件(一次转印部分)施加电压，形成在感光鼓的表面上的调色剂图像被一次转印到中间转印构件上。此外，通过针对多种颜色的调色剂图像重复一次转印处理，在中间转印构件的表面上形成多种颜色的调色剂图像。

然后，在二次转印处理中，通过向二次转印构件施加电压，形成在中间转印构件的表面上的多种颜色的调色剂图像被一起转印到诸如纸张之类的记录介质的表面上。然后，由定影单元将转印到记录介质的表面上的调色剂图像定影到记录介质上以形成彩色图像。

日本专利申请公开No.2018-36624讨论了一种配置，其中为了提高转印性(transferability)，在中间转印带的基层的内圆周表面上形成低电阻层，并且施加一次转印电压以使电流从一次转印构件沿中间转印带的圆周方向流动。

发明内容

本发明涉及一种图像形成装置，该图像形成装置能够抑制图像缺陷的发生同时实现包括三层或更多层的中间转印带的优异的一次转印性。

根据本发明的一方面，一种图像形成装置包括：图像承载构件，被配置为承载调色剂图像；环形导电的中间转印带，被配置为接触图像承载构件，并且调色剂图像从图像承载构件转印到该中间转印带，该中间转印带包括基层、形成在基层的外周表面侧的表面层，以及形成在基层的内周表面侧的内表面层；以及接触构件，被配置为从图像承载构件接触中间转印带的相对侧接触中间转印带，其中，从图像承载构件的旋转轴方向观察，相对于图像承载构件的旋转中心，接触构件与中间转印带接触的位置被布置在中间转印带的沿中间转印带的旋转方向的下游侧，并且其中满足Rv>Rs1且Rs2>Rs1，并且Rs2/Rv≤40，其中Rv(Ω)是中间转印带在厚度方向上的体积电阻值，Rs1(Ω)是内表面层侧在表面方向上的第一表面电阻值，并且Rs2(Ω)是表面层侧在表面方向上的第二表面电阻值。

根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示意性例示根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的截面图。

图2是根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的控制框图。

图3是示意性例示根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的一次转印部分的截面图。

图4是示意性例示根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的中间转印带的截面图。

图5A和图5B是分别示意性例示根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的一次转印电流路径Ia和Ib的图。

图6是示意性例示在测量根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的中间转印带的表面侧的表面电阻率时的电流路径的图。

图7是示意性例示相对于本发明第一示例性实施例的比较例6中的一次转印电流路径的图。

图8是示意性例示根据本发明第二示例性实施例的图像形成装置的截面图。

图9是示意性例示根据本发明第三示例性实施例的图像形成装置的截面图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。请注意，在以下示例性实施例中描述的组件的尺寸、材料和形状以及它们的相对布置应根据应用本发明的装置的配置和各种条件而适当地改变，而不旨在将本发明的范围限于以下示例性实施例内。

1.图像形成装置

图1是示意性例示根据第一示例性实施例的图像形成装置的截面图。

更具体地，图1是例示根据本示例性实施例的图像形成装置100的配置的纵向截面。

如图1所示，图像形成装置100是所谓的串联型图像形成装置，其包括多个图像形成单元(站)Sa、Sb、Sc和Sd。第一图像形成单元Sa、第二图像形成单元Sb、第三图像形成单元Sc和第四图像形成单元Sd使用黄色(Y)调色剂、品红色(M)调色剂、青色(C)调色剂和黑色(Bk)调色剂形成相应的图像。

这四个图像形成单元Sa、Sb、Sc和Sd以预定间隔设置成一排，并且图像形成单元Sa、Sb、Sc和Sd除了存储的调色剂的颜色之外具有基本相同的配置。为此，将主要使用第一图像形成单元Sa来描述根据第一示例性实施例(以及第二示例性实施例和第三示例性实施例)的图像形成装置100。

第一图像形成单元Sa包括作为具有鼓形状的感光构件的感光鼓1a、作为带电构件的带电辊2a、显影单元4a和鼓清洁单元5a。

感光鼓1a是用于承载调色剂图像的图像承载构件，并且以预定处理速度(在第一示例性实施例中为200mm/s)沿箭头R1方向旋转驱动。显影单元4a包括用于容纳黄色调色剂的显影剂容器41a和用作显影构件的显影辊42a，其用于承载从显影剂容器41a供应的黄色调色剂以在感光鼓1a上显影黄色调色剂图像。

鼓清洁单元5a是用于收集附着到感光鼓1a的调色剂的单元。鼓清洁单元5a包括与感光鼓1a接触的清洁刮刀，以及用于容纳由清洁刮刀从感光鼓1a去除的调色剂的废调色剂盒。

当用作控制器的DC控制器274(参见图2)接收到图像信号以开始图像形成操作时，感光鼓1a被旋转驱动。在感光鼓1a的旋转过程中，感光鼓1a被带电辊2a以预定的极性(第一示例性实施例中为负极性)以预定的电位(暗部电位Vd)均匀带电，并由曝光单元3a基于图像信号进行曝光。

这样，形成与目标彩色图像的黄色成分图像对应的静电潜像。

接下来，静电潜像在显影位置处由显影辊42a进行显影，并被可视化为黄色调色剂图像(以下仅称为调色剂图像)。显影辊42a以感光鼓1a的速度的1.5倍的300mm/s的速度沿与感光鼓1a相同的方向旋转，以稳定地对感光鼓1a进行显影。

此时，在本示例性实施例中，显影单元4a中包含的调色剂的正常带电极性为负。显影辊42a通过以与经由带电辊2a带电的感光鼓1a相同的极性带电的调色剂来进行静电潜像的反转显影(reversal development)。然而，本发明可应用于被配置为使用以与感光鼓1a的带电极性相反的极性带电的调色剂来进行静电潜像的正常显影(normal development)的图像形成装置。

用作中间转印构件的环形可动中间转印带10布置在与图像形成单元Sa至Sd的感光鼓1a至1d接触的位置处，并围绕包括各自用作拉伸构件的驱动辊11、拉伸辊12和二次转印相对辊13的三个轴拉伸。中间转印带10被拉伸辊12以60N的总张力拉伸，并经由通过接收驱动力而旋转的二次转印相对辊13的旋转，沿箭头R2方向移动。

在调色剂图像通过感光鼓1a和中间转印带10接触的一次转印辊隙N1a的过程中，形成在感光鼓1a上的调色剂图像通过从一次转印电源23向一次转印辊6a施加具有正极性的电压而被一次转印到中间转印带10上。然后，没有被一次转印到中间转印带10上而残留在感光鼓1a上的调色剂被鼓清洁单元5a收集以从感光鼓1a的表面去除。

在本示例性实施例中，在一次转印时，使电流从接触中间转印带10的接触构件流向中间转印带10。利用该电流，在中间转印带10的每个图像形成单元Sa至Sd(图像形成站)的一次转印部分处形成一次转印电位。

另外，下面将详细描述根据本示例性实施例的图像形成装置100的一次转印电位的生成方法。

与黄色(第一颜色)调色剂图像类似，品红色(第二颜色)调色剂图像、青色(第三颜色)调色剂图像和黑色(第四颜色)调色剂图像被形成并以重叠的方式依次转印到中间转印带10上。这样，在中间转印带10上形成与目标彩色图像对应的四种颜色的调色剂图像。然后，由中间转印带10承载的四种颜色的调色剂图像通过由二次转印辊20和中间转印带10相互接触而形成的二次转印辊隙N2。在通过二次转印辊隙N2的过程中，四种颜色的调色剂图像一起被二次转印到从馈纸单元50馈送的诸如纸张或投影仪片材之类的转印介质(记录介质)P上。

二次转印辊20是外径为18mm的辊，由被泡沫海绵材料覆盖的外径为8mm的镀镍钢棒形成，该泡沫海绵材料被调节为具有10⁸Ω·cm的体积电阻率以及5mm的厚度，主要包括丁腈橡胶(NBR)和环氧氯丙烷橡胶。另外，使用ASKER硬度计C型测得发泡海绵材料在负荷500克的情况下的橡胶硬度为30度。二次转印辊20与中间转印带10的外周表面接触，并且通过被以50N的按压力向经由中间转印带10面向二次转印辊20设置的二次转印相对辊13进行按压来形成二次转印辊隙N2。

二次转印辊20由中间转印带10旋转驱动，并且被从二次转印电源21施加电压。由此，电流从二次转印辊20流向二次转印相对辊13。这样，由中间转印带10承载的调色剂图像在二次转印辊隙N2处被二次转印到转印介质P。

当中间转印带10上的调色剂图像被二次转印到转印介质P上时，控制从二次转印电源21施加到二次转印辊20的电压，以使电流恒定地从二次转印辊20经由中间转印带10流向二次转印相对辊13。此外，用于执行二次转印的电流的幅值是基于安装有图像形成装置100的周围环境和转印介质P的类型预先确定的。

二次转印电源21连接到二次转印辊20以向二次转印辊20施加转印电压。此外，二次转印电源21可以输出从100V到4000V的电压范围。

然后，用定影单元30对通过二次转印被转印有四种颜色的调色剂图像的转印介质P进行加热和加压。结果，四种颜色的调色剂熔化并混合以定影到转印介质P上。另一方面，二次转印后残留在中间转印带10上的调色剂被沿中间转印带10的移动方向设置在二次转印辊隙N2的下游侧的带清洁单元16(收集单元)去除和清洁。

带清洁单元16包括清洁刮刀16a和废调色剂容器16b。用作接触构件的清洁刮刀16a在面向二次转印相对辊13的位置处与中间转印带10的外周表面接触，并且废调色剂容器16b容纳由清洁刮刀16a收集的调色剂。以下，将清洁刮刀16a简称为刮刀16a。

在根据第一示例性实施例的图像形成装置100中，如上所述形成全色打印图像。

2.图像形成操作的控制

接下来，将参照控制框图描述根据第一示例性实施例的图像形成操作的控制。

图2是例示根据第一示例性实施例的图像形成装置的控制块的框图。

更具体地，图2例示了用于控制图像形成装置100的操作的控制块。

如图2所示，充当主计算机的个人计算机(PC)271向包括在图像形成装置100中的充当转换单元的格式化器(formatter)273发出打印指令，以将打印图像的图像数据发送到格式化器273。

格式化器273从PC 271接收红色/绿色/蓝色(RGB)图像数据或青色/品红色/黄色/黑色(CMYK)图像数据，并按照由PC 271指定的模式将接收到的图像数据转换为CMYK曝光数据。此时转换的曝光数据具有600点/英寸(dpi)的分辨率。除了纸张类型和纸张尺寸之外，从PC 271指定的模式还包括与图像质量有关的模式。

另一方面，格式化器273将转换后的曝光数据传送到包括在DC控制器274中的充当曝光控制设备的曝光控制单元277。曝光控制单元277按照来自中央处理单元(CPU)276的指令控制曝光单元3a至3d。

在图2所示的图像形成装置100中，通过调整曝光数据的开启和关闭区域来进行半色调控制。CPU 276在接收到来自格式化器273的打印指令时开始图像形成序列。

DC控制器274包括CPU 276、存储器275等，并且进行预编程操作。CPU 276控制带电高压(带电电源281)、显影高压(显影电源280)和转印高压(一次转印电源23和二次转印电源21)以形成静电潜像，并且还控制显影后的调色剂图像转印等以形成图像。

此外，CPU 276还进行从光学传感器60接收信号的处理，该光学传感器60充当在进行校正控制以校正将由图像形成装置100形成的图像的位置和浓度的情况下所使用的检测单元。在图像校正控制中，由光学传感器60测量在面向光学传感器60的位置处从形成在中间转印带10的外周表面上的测试片(patch)(用于检测的调色剂图像)反射的反射光的量。

另外，由光学传感器60检测到的检测信号经由CPU 276进行模数(AD)转换，然后存储在存储器275中。DC控制器274使用光传感器60的检测结果进行计算，并进行各种校正。

3.中间转印带的拉伸配置

接下来，将描述在根据本示例性实施例的图像形成装置100中使用的中间转印带10，以及作为中间转印带10的拉伸构件的驱动辊11、拉伸辊12和二次转印相对辊13，以及一次转印辊6a至6d。

如图1所示，中间转印带10作为中间转印构件布置在面向各个图像形成单元Sa至Sd的位置处。中间转印带10是通过向树脂材料添加导电剂以增加其导电性而形成的环形带。中间转印带10被三个轴拉伸，这三个轴包括作为拉伸构件的驱动辊11、拉伸辊12和二次转印相对辊13。这样，中间转印带10被拉伸辊12以60N的总张力拉伸。

此外，如图1所示，一次转印辊6a至6d沿中间转印带10的移动方向设置在感光鼓1a、1b、1c和1d的相应下游侧。一次转印辊6a至6d是与中间转印带10的内周表面接触的接触构件。

图3是示意性例示根据本示例性实施例的图像形成装置100的一次转印部分的截面图。由于图像形成单元Sa、Sb、Sc和Sd具有基本相同的配置，因此将主要使用第一图像形成单元Sa来描述根据第一示例性实施例的图像形成装置100。

更具体地，图3例示了感光鼓1a与一次转印辊6a之间的布置关系。

如图3所示，在图像形成单元Sa中，一次转印辊6a沿中间转印带10的旋转方向R2设置在感光鼓1a的下游侧。更具体地，垂直于中间转印带10的垂直线L04沿中间转印带10的旋转方向R2位于垂直于中间转印带10的垂直线L03的下游侧。垂直线L04通过一次转印辊6a的旋转中心C02，并且垂直线L03通过感光鼓1a的旋转中心C01。

此外，一次转印辊6a布置在进入中间转印带10的表面的位置处，使得在图像形成单元Sa中可以确保中间转印带10围绕感光鼓1a的“卷绕量”。另外，图3中的虚线L01例示了在一次转印辊6a进入中间转印带10的表面之前的中间转印带10的表面的位置。另一方面，图3中的虚线L02例示了在一次转印辊6a进入中间转印带10的表面之后中间转印带10的表面的顶点10c1的位置。在本示例性实施例中，顶点10c1是中间转印带10和一次转印辊6a接触的位置。

在本示例性实施例中，一次转印辊6a是由钢用不锈钢(Steel User Stainless，SUS)形成的外径为6mm的直的镀镍圆棒构成的金属辊。一次转印辊6a随着中间转印带10的旋转而旋转。另一方面，在第一示例性实施例中，感光鼓1a的外径为24mm。一次转印辊6a与中间转印带10在与中间转印带10的移动方向正交的长度方向(宽度方向)上的预定区域之上接触。

此外，将从感光鼓1a的旋转中心C01引出的垂直线L03与从一次转印辊6a的旋转中心C02引出的垂直线L04之间的距离定义为W，并且将中间转印带10的被一次转印辊6a抬起的高度(即，虚线L01与L02之间的距离)定义为H1。此时，在第一示例性实施例中，W＝10mm，H1＝2mm。

另外，从一次转印电源23向一次转印辊6a施加电压，并且作为通过中间转印带10的内周表面导电层的一次转印电流(在下面描述)供应。在第一示例性实施例中，施加300V作为一次转印电压。

4.中间转印带

接下来，将描述作为第一示例性实施例的特征点的中间转印带10。

图4是示意性例示根据第一示例性实施例的图像形成装置100的中间转印带10的截面图。

更具体地，图4例示了在第一示例性实施例中使用的中间转印带10的厚度方向上的垂直截面图。

在本示例性实施例中，中间转印带10具有700mm的周长和90μm的厚度，并且具有三层配置，其包括基层10a、形成在基层10a的内周表面上的内表面层10b，以及形成在基层10a的外周表面上的表面层10c。

基层10a是由混合有作为导电剂的离子导电材料的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)形成的环状层。此外，内表面层10b是由混合有作为导电剂的碳的丙烯酸树脂形成的层。表面层10c是由混合有作为导电剂的金属氧化物的丙烯酸树脂形成的层。

更具体地，内表面层10b是形成在基层10a的内侧(拉伸轴侧)的层。假定作为基层10a的聚偏二氟乙烯层的厚度为t1，作为内表面层10b的丙烯酸树脂层的厚度为t2，并且作为表面层10c的丙烯酸树脂层的厚度为t3，则t1＝87μm，t2＝2μm，且t3＝3μm。

另外，在本示例性实施例中，使用PEN作为中间转印带10的基层10a的材料。然而，可以使用其他材料。例如，可以使用诸如聚酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物或它们的混合树脂之类的材料。

此外，在本示例性实施例中，使用丙烯酸树脂作为中间转印带10的内表面层10b的材料。然而，可以使用其他材料。例如，可以使用诸如聚酯之类的材料。

此外，在本示例性实施例中，使用丙烯酸树脂作为中间转印带10的表面层10c的材料。然而，可以使用其他材料。例如，可以使用诸如聚酯之类的材料。

在本示例性实施例(实验例1至实验例9)中，使用从表面层10c侧测量的体积电阻率、从表面层10c侧测量的表面电阻率，以及从内表面层10b侧测量的表面电阻率，将中间转印带10的优选电阻值设定为中间转印带10的电阻值。

另外，使用附接到三菱化学株式会社的Hiresta-UP(MCP-HT450)的UR型环形探头(MCP-HTP12)来测量体积电阻率。作为探头对向电极(opposing electrode)，使用寄存器台(Register table)UFL的金属表面。

另一方面，使用附接到与用于体积电阻率的测量设备相同的测量设备的UR 100型环形探头(MCP-HTP16)来测量表面电阻率。作为探头对向电极，使用寄存器台UFL的

表面。

此外，在探头从中间转印带10的前表面侧以1kg的按压力按压、施加电压为250V以及测量时间为10s的条件下,进行体积电阻率的测量。体积电阻率的测量是中间转印带10在厚度方向上的电阻值的测量，并且对应于基层10a的电阻值的测量。如果施加电压过高，则很难检测到体积电阻率的变化。另一方面，如果施加电压过低，则由于表面层10c的表面形状的影响或附着到探头的异物的影响，测量值的重复再现性降低。考虑到这些条件，在第一示例性实施例中，施加电压被确定为250V。

在探头从中间转印带10的内表面侧以1kg的按压力按压、施加电压为10V以及测量时间为10s的条件下,进行内表面层10b的表面电阻率的测量。

此外，在探头从中间转印带10的内表面侧以1kg的按压力按压、施加电压为100V以及测量时间为10s的条件下,进行表面层10c的表面电阻率的测量。

表面层10c的表面电阻率的测量对应于表面层10c的电阻值的测量。如果施加电压过高，则通过基层10a和内表面层10b的电流量增加。另一方面，如果施加电压过低，则可能出现由于电流没有在探头电极之间流过而无法测量电阻值的情况，或者出现由于表面层10c的表面形状的影响或附着到探头的异物的影响而使得测量值的重复再现性降低的情况。为此，考虑到这些条件，在第一示例性实施例中将施加电压确定为100V。

另外，在本示例性实施例中，作为电阻值的测量环境，将室内温度设定为23℃并且将室内湿度设定为50％。

上述“体积电阻率”和“表面电阻率”由日本工业标准(JIS)K 6911定义，并由下式(1)和(2)表示。

体积电阻率ρv(Ω·cm)＝R(Ω)×RCFv×t(cm)…(1)

表面电阻率ρs(Ω/□)＝R(Ω)×RCFs…(2)

式(1)中的RCFv和式(2)中的RCFs是电阻率校正系数并且是针对用于测量的各探头设定的常数。

在本示例性实施例中，使用UR型环形探头(MCP-HTP12)来测量“体积电阻率”，并且在这种情况下RCFv为2.011。

此外，使用UR 100型环形探头(MCP-HTP16)来测量“表面电阻率”，并且在这种情况下RCFs为100。

此外，式(1)中的“t”是中间转印带10的厚度。

在本示例性实施例中，将描述根据式(1)和式(2)计算的电阻值，以比较在厚度方向上和在表面方向上的电阻值(R)。

在以下描述中，通过使用式(1)转换体积电阻率(ρv)获得的电阻值称为“体积电阻值(Rv)”，通过使用式(2)转换表面电阻率(ρs)获得的电阻值称为表面电阻值(Rs)。在第一示例性实施例的实验例1中，如以下表1中所述，中间转印带10具有1.62×10⁷(Ω)的体积电阻值，1.10×10⁵(Ω)的内表面层10b的表面电阻值，以及3.55×10⁷(Ω)的表面层10c的表面电阻值。因此，在“实验例1”中，假定体积电阻值为Rv，内表面层10b的表面电阻值为Rs1，并且表面层10c的表面电阻值为Rs2，则Rs1的值低于Rv和Rs2的值，并且Rs2/Rv为2.19。

接下来，参照图5A和图5B，将描述在本示例性实施例中内表面层10b的表面电阻值Rs1被设置为低于例如表面层10c的表面电阻值Rs2的原因。

图5A和图5B分别是例示根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置100的一次转印电流路径Ia和一次转印电流路径Ib的示意图。

更具体地，图5A和图5B示意性例示了其中从一次转印辊6供应的电流在包括电流路径Ia和电流路径Ib的两个不同的电流路径中流动的状态。

如图5A所示，在电流路径Ia中，从一次转印辊6供应的一次转印电流主要在内表面层10b中沿与中间转印带10的旋转方向R2相反的方向流动。此外，一次转印电流到达作为感光鼓1和中间转印带10的接触点的一次转印辊隙N1，并流向感光鼓1。

另一方面，如图5B所示，对于电流路径Ib，一次转印电流主要在表面层10c中流动。更具体地，在内表面层10b、基层10a和表面层10c具有类似的电阻值的情况下，一次转印电流通过作为从一次转印辊6到一次转印辊隙N1的电流路径的基层10a或表面层10c。

在这种情况下，在如图5B所示的“电流路径Ib”的情况下，表面层10c具有正极性，并且存在以下可能性，即，在中间转印带10与沿方向R2在一次转印辊隙N1的下游侧的感光鼓1之间可能生成放电电流。结果，存在以下可能性，即，在转印时在对应的图像形成单元中可能出现具有放电图案的图像缺陷，或者可能出现所谓的“再转印(re-transfer)”。再转印是这样一种现象，其中，一次转印到中间转印带10上的调色剂被转印到沿旋转方向R2设置在中间转印带10的下游侧的站处的感光鼓1上。

因此，需要绕过在图5B所示的“电流路径Ib”以抑制在一次转印辊隙N1的沿方向R2的下游侧生成的放电电流，并防止再转印。因此，在本示例性实施例中，使内表面层10b的电阻值充分小于基层10a和表面层10c的电阻值以实现以下配置，其中一次转印电流主要通过内表面层10b到达一次转印辊隙N1。换句话说，实现了图5A所示的“电流路径Ia”。

接下来，将描述体积电阻值Rv与表面层10c侧的表面电阻值Rs2之间的优选关系。

图6是示意性例示在测量根据第一示例性实施例的图像形成装置100的中间转印带10的表面层10c侧的表面电阻值Rs2时的电流路径的图。

如图6所示，通过测量从正电极流向接触表面层10c的负电极的电流来获得表面层10c侧的表面电阻值Rs2。

由于表面层10c的厚度“t3”较薄(3μm)，因此在测量表面层10c的表面电阻值Rs2时，在探头的电极之间流动的电流除了表面层10c之外也通过基层10a以从正电极到达负电极。此外，由于根据第一示例性实施例的中间转印带10包括内表面层10b，因此在探头的电极之间流动的电流的部分通过内表面层10b。结果，表面层10c的表面电阻值Rs2被测量为好像低于实际电阻值。

在表面层10c的表面电阻值Rs2较高的情况下，例如，在向二次转印辊20施加电压时，受调色剂图像的图案或纸张的不均匀性的影响，在二次转印辊20与中间转印带10之间可能生成放电电流。利用该放电电流，在中间转印带10的表面层10c上蓄积电荷，以形成作为电位记忆(potential memory)的电位。这样，可以在表面层10c上保持该电位。如果在这种状态下进行一次转印，则在一次转印辊隙N1的沿中间转印带10的旋转方向R2的上游侧的感光鼓1与中间转印带10之间生成放电电流。

通过该放电电流，发生称为预转印(pre-transfer)的现象。该现象是其中感光鼓1上的一次转印调色剂被转印到在一次转印辊隙N1的上游侧的感光鼓1与中间转印带10之间的间隙处的中间转印带10上的现象。由于这种一次转印失败，可能发生图像缺陷，其中形成的图像的质量劣化或放电痕迹被形成为调色剂图像。

在本示例性实施例中，为了防止这种一次转印失败，考虑到进入内表面层10b中的通过电流的量，研究中间转印带10的表面层10c的表面电阻值Rs2，以便具有优选的表面电阻值。此外，由于优选的一次转印电压依赖于体积电阻值而变化，因此，考虑到体积电阻值，表面层10c的表面电阻值Rs2被设定为能够抑制由上述放电电流引起的图像缺陷。

<评估>

接下来，将描述关于第一示例性实施例的评估。

表1描述了根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9与通过改变在第一示例性实施例中使用的中间转印带10的体积电阻值Rv和表面层10c的表面电阻值Rs2而获得的第一示例性实施例的比较例1至比较例6的比较结果。

更具体地，表1包括对于实验例1至实验例9和比较例1至比较例6的各个中间转印带10的体积电阻值Rv、内表面层侧的表面电阻值Rs1、表面层侧的表面电阻值Rs2、Rs2/Rv，以及图像评估结果(A)至(F)。

另外，比较例1至比较例6与实验例1至实验例9的不同之处仅在于第一示例性实施例的中间转印带10的电阻值，其他配置与实验例1至实验例9的相同。

第一示例性实施例的实验例1至实验例9和比较例1至比较例6中的中间转印带10在基层10a、内表面层10b和表面层10c中具有相同的材料和形状。通过调整要添加到相应层的导电剂的量来调整其电阻值。

接下来，参照表1，将描述根据第一示例性实施例的各个评估图像(A)至(F)的“图像质量”的评估。

表1包括在环境温度23℃和湿度50％下测量的根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9和比较例1至比较例6中的中间转印带10的电阻值，以及在环境温度23℃和湿度50％下在各个中间转印带10的一次转印部分处形成的图像的转印性。

此外，对于表1所示的“评估图像(A)至(E)”，使用克重为81.4g/m²的A4尺寸片材GF-C081(由CANON生产)。

更具体地，作为评估图像(E)，打印并评估黄色、品红色、青色和黑色的平均浓度为100％的整页纯色(表1中的纯色)图像。

此外，作为评估图像(D)，打印并评估具有离散布置的针对各种颜色的10mm×10mm的方形色块的纯色色块图像。

此外，作为评估图像(B)和(C)，分别打印并评估平均浓度为20％和50％的整页半色调(表1中的HT)图像。

此外，作为评估图像(F)，打印并评估平均浓度为200％的红色、绿色、蓝色的整页的和(二次)色(表1中的Ary色)图像。

此外，作为评估图像(A)，打印并评估包括各自的平均浓度为100％的黄色、品红色、青色、黑色文本的文本图像。

首先，将描述根据第一示例性实施例的中间转印带10的实验例1至实验例9的评估结果。

如表1所示，在本示例性实施例中，实验例1至实验例9中的每个的中间转印带10的体积电阻值Rv位于从2.60×10⁶(Ω)至3.51×10⁷(Ω)的范围内，并且内表面层10b的表面电阻值Rs1位于从1.10×10³(Ω)至1.10×10⁵(Ω)的范围内。

在本示例性实施例中，实验例1至实验例9中的每个的中间转印带10的表面层10c的表面电阻值Rs2位于从3.55×10⁷(Ω)至6.41×10⁸(Ω)的范围内，并且Rs2/Rv位于从2.186至38.740的范围内。

另一方面，比较例1至比较例5中的每个的中间转印带10的体积电阻值Rv位于从1.56×10⁶(Ω)至1.42×10⁸(Ω)的范围内，并且内表面层10b的表面电阻值Rs1为1.10×10⁵(Ω)。比较例1至比较例5中的每个的中间转印带10的表面层10c的表面电阻值Rs2位于从1.23×10⁸(Ω)至6.04×10¹⁰(Ω)的范围内，并且Rs2/Rv位于从53.564至424.523的范围内。

此外，在比较例6的中间转印带10中，体积电阻值Rv为1.98×10⁶(Ω)，内表面层10b的表面电阻值Rs1为1.10×10⁵(Ω)，表面层10c的表面电阻值Rs2为2.18×10⁶，并且Rs2/Rv为1.103。

如表1所示，对于根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9的各个评估图像(A)至(F)，未观察到图像缺陷(评估结果“NG”)。在表1中，“AA”意指优异，“A”意指良好，“B”意指小的图像缺陷，“NG”意指图像缺陷。

接下来，将描述能够在根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9的中间转印带10中获得优异图像的原因。

首先，考虑到形成内表面层10b的事实，由于中间转印带10被配置为在表面层10c侧不具有过高的表面电阻值，因此即使对于容易注意到放电图像的整页半色调20％图像(B)和整页半色调50％图像(C)，也获得了优异的图像。

另一方面，通过将体积电阻值Rv和表面层10c的表面电阻值Rs2设定为具有接近的值，即使施加足以获得所需的一次转印电流的一次转印电压，也不会发生表面层10c的电位记忆现象，并且抑制了一次转印辊隙N1的上游侧的放电电流。更具体地，如果满足Rs2/Rv≤40，则体积电阻值Rv和表面层10c的表面电阻值Rs2变得彼此接近，从而有效地抑制了放电电流。此外，由于内表面层10b侧的表面电阻值Rs1被设定得足够小，因此施加到一次转印辊6的一次转印电压在到达一次转印辊隙N1之前几乎没有衰减。因此，即使对于需要足够的转印电流的图像，诸如整页纯色图像(E)和整页二次色图像(F)，也获得了优异的转印性。

此外，由于表面层10c的表面电阻值Rs2较高，因此在纯色色块图像(D)中也可以限制下面要描述的由于一次转印电流不通过纯色色块图像的原因而产生的转印失败的发生。

另外，由于表面层10c的电位记忆现象一般随着表面层10c的表面电阻值Rs2变得更大而趋于容易发生，因此，在本示例性实施例中，优选地，将表面电阻值Rs2设定为1.00×10⁹(Ω)以下。此外，更优选地，将表面层10c的表面电阻值Rs2设定为6.41×10⁸(Ω)以下，以减少电位记忆现象的影响。

接下来，将描述比较例1至比较例5中的中间转印带10的评估结果。

比较例1的中间转印带10具有相对于体积电阻值Rv较高的表面层10c的表面电阻值Rs2，并且Rs2/Rv的值为53.564。对于比较例1的中间转印带10，作为发生表面层10c的电位记忆现象的结果，在作为容易注意到放电痕迹的图像的整页半色调20％图像(B)和整页半色调50％图像(C)的每个图像上都观察了到轻微的放电痕迹。

此外，比较例2和比较例3中的每个的中间转印带10的Rs2/Rv值在从120.001至195.914的范围内并且大于比较例1的Rs2/Rv值，并且表面层10c的电位记忆现象可能更容易发生。

结果，在比较例2和比较例3中更容易注意到放电痕迹，在整页半色调20％图像(B)上观察到轻微的放电痕迹，并且在整页半色调50％图像(C)上观察到明显的放电痕迹。

此外，比较例4和比较例5中的中间转印带10中的每个具有在从408.413至424.523的范围内的Rs2/Rv值，其大于比较例2和比较例3的Rs2/Rv值，在整页半色调20％图像(B)上观察到轻微的放电痕迹，并且在整页半色调50％图像(C)和整页纯色图像(E)上观察到明显的放电痕迹。

另一方面，对于比较例6的中间转印带10，在纯色色块图像(D)上产生了转印失败，该转印失败是由因为缺少一次转印电流而引起的在感光鼓1上的调色剂图像没有充分转印到中间转印带10上导致的。

更具体地，比较例6的中间转印带10的Rs2/Rv值为1.103，表面层10c侧的表面电阻值Rs2与体积电阻值Rv几乎相等，并且即使不发生表面层10c的电位记忆现象，表面层10c侧的表面电阻值Rs2低至2.18×10⁶(Ω)。与比较例6相比，根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9中的任意一个都具有3.00×10⁷(Ω)以上的表面电阻值Rs2。因此，在不缺少一次转印电流的情况下，在纯色色块图像(D)上没有观察到图像缺陷。

接下来，在比较例6的中间转印带10中，将描述一种机制，其中在表面层10c侧的表面电阻值Rs2较小的情况下，在纯色色块图像(D)上发生转印失败。

图7是示意性例示相对于根据本发明第一示例性实施例的比较例6中的一次转印电流路径的图。

更具体地，图7例示了在比较例6的配置中在一次转印时的电流的状态。

另外，图7中从前侧到后侧的方向对应于中间转印带10的旋转方向R2。

如图7所示，对于比较例6的中间转印带10，表面层10c的表面电阻值Rs2较小，并且一次转印电流容易绕过色块图像流向感光鼓1.

更具体地，作为一次转印电流的电流路径，存在一种路径，通过该路径，一次转印电流通过调色剂图像从中间转印带10流向感光鼓1。另一方面，如图7所示，存在另一路径，通过该路径，一次转印电流不通过调色剂图像而从中间转印带10直接流向感光鼓1。在图7所示的配置中，电流流动通过(经过)调色剂图像的路径通常比不通过调色剂图像的路径具有更大的电阻值。

然而，在表面层10c的表面电阻值Rs2较小的情况下，通过调色剂图像的电流路径与不通过调色剂图像的电流路径之间的电阻值之差变大。为此，如图7所示，在比较例6中，大量的一次转印电流不通过调色剂图像而直接从中间转印带10流向感光鼓1。

因此，由于一次转印通过使调色剂图像在电流经过路径上移动来进行，因此对于比较例6所示的配置，如果流动通过不经由调色剂图像的路径的电流的比率增加，则无法将足够量的转印电流供应到调色剂图像，这可能会导致转印失败。

另外，对于文本图像(A)，在比较例1至比较例6与根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9的任意中间转印带10中均未观察到图像缺陷。

如上所述，对于由包括基层10a、内表面层10b和表面层10c的三层构成的中间转印带10，为了获得良好的转印性，从一次转印辊6供应的一次转印电流需要通过内表面层10b到达一次转印辊隙N1。另外，需要将基层10a和表层10c的电阻值调整为具有特定关系，从而限制放电痕迹和预转印，以获得良好的转印性。

更具体地，在本示例性实施例中，中间转印带10的基层10a的体积电阻值Rv和表面层10c的表面电阻值(第二表面电阻值)Rs2需要大于内表面层10b的表面电阻值(第一表面电阻值)Rs1。另外，需要满足Rs2/Rv≤40，并且表面电阻值(第二表面电阻值)Rs2需要是3.00×10⁷(Ω)以上。

在本示例性实施例中，如表1所示，作为根据第一示例性实施例的实验例1至实验例9的中间转印带10的电阻值，各个体积电阻值Rv被设定为在从2.60×10⁶(Ω)至3.51×10⁷(Ω)的范围内的值。换句话说，优选地，将体积电阻值Rv设定在该范围内。另外，更优选地，将体积电阻值Rv设定为在从4.57×10⁶(Ω)至1.83×10⁷(Ω)的范围内的值。

此外，在本示例性实施例中，内表面层10b的表面电阻值Rs1被设定为在从1.10×10³(Ω)至1.10×10⁵(Ω)的范围内的值。换句话说，期望将内表面层10b的表面电阻值Rs1设定在该范围内。

因此，在本示例性实施例中，表面层10c的表面电阻值Rs2被设定为在从3.55×10⁷(Ω)至6.41×10⁸(Ω)的范围内的值。换句话说，期望将表面层10c的表面电阻值Rs2设定为3.55×10⁷(Ω)以上。另一方面，考虑到电位记忆的影响，期望将表面层10c的表面电阻值Rs2设定为6.41×10⁸(Ω)以下。

此外，在本示例性实施例中，Rs2/Rv被设定为在从2.186至38.740的范围内的值。因此，满足Rs2/Rv≤40。

这样，根据本示例性实施例，通过如上所述地设定Rv、Rs1和Rs2，可以在施加足够的一次转印电压以进行一次转印的同时限制表面层10c的电位记忆现象，以获得用于获得良好图像质量的中间转印带10，其中由预转印引起的浓度不均匀和放电痕迹被抑制。

另一方面，对于比较例1至比较例6中的每个的中间转印带10，Rs2/Rv为53.564以上，并且观察到由中间转印带10的放电痕迹所导致的图像缺陷。

为了限制表面层10c的电位记忆现象，期望表面层10c侧的表面电阻率ρs2小于其他层的表面电阻率，并且Rs2/Rv需要为40以下。另外，为了有效地限制在容易发生因放电痕迹引起的图像缺陷的条件下(例如当在图像形成时的使用环境为低温低湿，或调色剂劣化时)图像缺陷的发生，优选地，将Rs2/Rv设定为21.859以下。原因在于，随着Rs2/Rv越大，越容易发生表面层10c的电位记忆现象。

另外，从比较例6可知，为了有效地限制纯色色块图像(D)的一次转印失败的发生，需要减小从中间转印带10到感光鼓1所形成的电流路径的电阻值与从中间转印带10经由调色剂图像到感光鼓1所形成的电流路径的电阻值之间的电阻值差。因此，在本示例性实施例中，将表面层10c侧的表面电阻值Rs2设定为3.00×10⁷(Ω)以上。

[表1]

根据本发明第二示例性实施例的图像形成装置与根据第一示例性实施例的图像形成装置基本相似，因此将描述其不同部分。

图8是示意性例示根据本发明第二示例性实施例的图像形成装置200的截面图。

如图8所示，在第二示例性实施例的配置中，驱动辊11和一次转印辊6a、6b、6c和6d电连接到二次转印相对辊13，以成为相同电位。由于图像形成单元Sa、Sb、Sc和Sd具有基本相同的配置，因此将主要使用第一图像形成单元Sa来描述根据第二示例性实施例的图像形成装置200。

更具体地，二次转印相对辊13、一次转印辊6a、6b、6c和6d经由作为电压支撑元件的齐纳二极管24接地。这样，通过从充当电流供应构件的二次转印辊20供应的电流在齐纳二极管24的阴极处产生的齐纳电压，向一次转印辊6a供应电压。

此外，从一次转印辊6a供应的一次转印电流通过内表面层10b并到达一次转印辊隙N1a，然后被供应到感光鼓1a。为了获得期望的一次转印性，在本示例性实施例中齐纳电压被设定为“300V”。

在第二示例性实施例中，类似于第一示例性实施例，在由包括基层、内表面层和表面层的三层构成的中间转印带10中可以获得优选的一次转印性能。

此外，在第二示例性实施例中，代替图1所示的第一示例性实施例中的一次转印电源23，使用连接到二次转印相对辊13和一次转印辊6a的齐纳二极管24来产生一次转印电压。这样，与第一示例性实施例相比，第二示例性实施例具有能够以更简单的配置获得良好的一次转印性能的优点。

根据本发明第三示例性实施例的图像形成装置与第一示例性实施例或第二示例性实施例的图像形成装置基本相似，因此下面将描述不同部分。

图9是示意性例示根据本发明第三示例性实施例的图像形成装置300的截面图。

在上述第一示例性实施例和第二示例性实施例中，通过施加一次转印电压以在感光鼓1a的表面电位与中间转印带10的电位之间形成电位差，感光鼓1a的表面上的调色剂被一次转印到中间转印带10。第三示例性实施例的特征点是一次转印辊6a至6d被接地并且设置了充当感光鼓1a至1d共用的负电源的鼓电源25。

更具体地，在第三示例性实施例中，连接鼓电源25以向感光鼓1a至1d的鼓元件管中的每个供应电压。以下，将由鼓电源25施加到鼓元件管的电压称为“鼓电压”。

在第三示例性实施例中，通过调整鼓电压来形成感光鼓1a的表面电位与中间转印带10的表面电位之间的电位差。除了用于进行一次转印的配置之外的配置与第一示例性实施例和第二示例性实施例的配置相同。

在第三示例性实施例中，类似于第一示例性实施例和第二示例性实施例，在由包括基层、内表面层和表面层的三层构成的中间转印带10中可以获得良好的一次转印性能。

另外，在第三示例性实施例中，一次转印辊6a至6d可以接地，而不是布置连接到感光鼓1a至1d的鼓元件管的鼓电源25。这样，与第一示例性实施例和第二示例性实施例相比，第三示例性实施例具有的优点是，在获得良好的一次转印性能的同时，可以获得具有用于拉伸中间转印带10的更简单配置的拉伸单元。

虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是，应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这种修改以及等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种图像形成装置，包括：

图像承载构件，被配置为承载调色剂图像；

环状导电的中间转印带，被配置为接触图像承载构件,并且调色剂图像从图像承载构件转印到该中间转印带，该中间转印带包括基层、形成在基层的外周表面侧的表面层，以及形成在基层的内周表面侧的内表面层；以及

接触构件，被配置为从图像承载构件接触中间转印带的相对侧接触中间转印带，

其中，从图像承载构件的旋转轴方向观察，相对于图像承载构件的旋转中心，接触构件与中间转印带接触的位置被布置在中间转印带的沿中间转印带的旋转方向的下游侧，并且

其中，满足Rv>Rs1且Rs2>Rs1，并且Rs2/Rv≤40，其中Rv(Ω)是中间转印带在厚度方向上的体积电阻值，Rs1(Ω)是内表面层侧在表面方向上的第一表面电阻值，Rs2(Ω)是表面层侧在表面方向上的第二表面电阻值。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，第二表面电阻值Rs2为3.00×10⁷(Ω)以上。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，体积电阻值Rv和第二表面电阻值Rs2满足Rs2/Rv≤22。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，第二表面电阻值Rs2为7.00×10⁷(Ω)以上的值。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，体积电阻值Rv是在从2.60×10⁶(Ω)至3.51×10⁷(Ω)的范围内的值。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，体积电阻值Rv是在从4.57×10⁶(Ω)至1.83×10⁷(Ω)的范围内的值。

7.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，第二表面电阻值Rs2为6.41×10⁸(Ω)以下。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，基层是中间转印带包括的多个层中在厚度方向上最厚的层。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，表面层被设置成与基层的在外周表面侧的表面接触。

10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其中，表面层的与接触基层的表面相对的表面被配置为接触图像承载构件。

11.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，内表面层被设置成与基层的在内周表面侧的表面接触。

12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中，内表面层的与接触基层的表面相对的表面与接触构件接触。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的图像形成装置，其中，接触构件沿中间转印带的厚度方向从接触构件所在的一侧向图像承载构件所在的一侧按压中间转印带，以使中间转印带围绕图像承载构件的表面缠绕。

14.根据权利要求13所述的图像形成装置，还包括与接触构件连接的电源，

其中，通过电源向接触构件施加与调色剂的正常电荷极性相反的相反极性的电压，由图像承载构件承载的调色剂图像被转印到中间转印带。

15.根据权利要求14所述的图像形成装置，其中，接触构件是可旋转的金属辊。

16.根据权利要求14所述的图像形成装置，其中，通过从电源向接触构件施加电压，电流从接触构件流向图像承载构件，并且电流在沿圆周方向流过内表面层之后经由基层和表面层从内表面层沿中间转印带的厚度方向流向图像承载构件。

17.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括与图像承载构件连接的电源，

其中，通过电源向图像承载构件施加与调色剂的正常电荷极性相同的极性的电压，将由图像承载构件承载的调色剂图像转印到中间转印带。

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