JP2000293054A

JP2000293054A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000293054A
Application number: JP11340982A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Takahashi; 政明高橋; Naoto Yoshino; 直人吉野; Takashi Kawabata; 隆川端; Masao Okubo; 雅夫大久保; Hideji Izeki; 秀二井関; Minoru Niwa; 稔丹羽; Yoko Miyamoto; 陽子宮本; Yukio Hayashi; 幸男林; Tatsuya Soga; 達也曽我; Makoto Katayama; 真片山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】接触転写部材への画質調整用画像の転移及びこ
れに伴う次の転写材の裏面汚れを有効に防止する。【解決手段】中間転写型の画像形成装置であって、二
次転写手段５に、少なくとも中間転写体２表面に接触配
置される接触転写部材６ａを有する二次転写部材６と、
二次転写部材６を介して中間転写体２上のトナー像Ｔを
転写材４に転写する転写バイアス及び前記転写バイアス
とは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加手
段７と、前記中間転写体２上の画像転写領域に対しては
転写バイアスを印加し中間転写体２上の画像非転写領域
に対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス
印加手段７の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手
段８とを具備させたタイプの画像形成装置において、前
記中間転写体２及び二次転写部材６を、主として電子伝
導性を具備する材質のもので構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体や中間転
写体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する画像
形成装置に係り、特に、転写材へのトナー像の転写が接
触転写によって行われる方式の画像形成装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来における中間転写型の画像形成装置
としては、例えば静電潜像に応じたトナー像が形成され
る例えば感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー
像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転
写ベルトに対して感光体ドラム上のトナー像を転写させ
る一次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナ
ー像を用紙に一括して二次転写させる二次転写装置とを
備えたものが知られている。ここで、二次転写装置とし
ては、例えば前記中間転写ベルトに接触配置される転写
ロール等が用いられている。転写ロールは、中間転写ベ
ルトとの間に、中間転写ベルト上のトナー像を用紙側に
移動させる電界を形成するものである。

【０００３】そして、この種の画像形成装置では、中間
転写ベルト上の画像と画像の間の領域（インターイメー
ジ領域）等に、例えば画像濃度や画像の位置合わせ等の
画質調整用画像を中間転写ベルト上に形成するものが知
られている。

【０００４】このような態様において、中間転写ベルト
上の画質調整用画像が転写ロールとの対向部を通過する
際、転写ロールと中間転写ベルトとの間に中間転写ベル
ト上のトナー像を用紙側に移動させる電界が形成された
ままだと、この画質調整用画像が転写ロール上に転移し
て転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙の裏面
に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせるという事態を
生じる。

【０００５】このような事態を解消するために、転写ロ
ールにブレード等のクリーナを配設し、転写ロール表面
に転移したトナーを除去することで用紙の裏面汚れを回
避する手法があるが、この場合、クリーナを配設する分
だけマシンが大型化したり部品が複雑化してコストアッ
プを招くなどの課題を生じる。

【０００６】そこで、用紙が転写ロールとの対向部を通
過する間は中間転写ベルト上のトナー像が用紙上に移動
する方向の電界を形成するバイアス（転写バイアス）を
印加し、用紙が転写ロールとの対向部を通過しないとき
には前記転写バイアスとは逆の電界を形成するバイアス
（逆転写バイアス）を印加することによって、インター
イメージ部（画像非転写領域）のトナー像の転写ロール
上への転移を防止するようにした技術が提案されている
（特開平８−２７２２３５号公報、特開平８−３２８４
０１号公報、特開平９−６１４６号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の高画
質化の要請に伴い、中間転写ベルト上のインターイメー
ジ部に形成される画質調整用画像の種類は増加し、ま
た、画質調整用画像を形成するのに必要な画像面積も増
大している。その一方で、生産性の向上という要請もあ
り、プロセススピードも高速化されてきている。このた
め、転写ロールと中間転写ベルトとの間に形成される電
界の切り替え時間の短縮化が求められている。

【０００８】しかしながら、使用環境の変化によって二
次転写部を構成する部材の抵抗が変動し、これに伴って
電界の切り替え時間が変動すると、インターイメージ部
の画質調整用画像の作像領域全域に対して逆転写バイア
スを印加できなくなることがあり、転写ロールに画質調
整用画像が転移し次の用紙の裏面を汚してしまうという
技術的課題がみられた。

【０００９】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、転写ロール等の接触転写部
材への画質調整用画像の転移及びこれに伴う次の転写材
の裏面汚れを有効に防止することのできる画像形成装置
を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、画質調整
用画像の接触転写部材への転移を防止するため、種々の
パラメータについて検討を行った結果、転写部を構成す
る部材の電気伝導の担体（電子伝導にあっては電子、イ
オン伝導にあってはイオン）がこれらに影響しているこ
とを見いだした。

【００１１】一般に、イオン伝導性を示す半導電材料
は、図１０（ａ）に示すように高温／高湿環境（例えば
３０℃、９０％ＲＨ）と低温／低湿環境（例えば１０
℃、３０％ＲＨ）との間の環境変動により１０²〜１０³
Ω程度の抵抗変化を示すことが知られている。一方、電
子伝導性を有する半導電材料は、上述したような環境変
動ではほとんど抵抗変化を示さないことが知られている
（図１０（ｂ）参照）。

【００１２】そして、イオン伝導性を示す半導電材料で
転写部（例えば上述した中間転写型の画像形成装置にお
いて、中間転写体としてベルト部材を用いる態様にあっ
ては、中間転写ベルト、二次転写ロール及びバックアッ
プロール）を構成した場合、高温／高湿環境と低温／低
湿環境とでその抵抗値が異なるために、環境変動によっ
てバイアスの切り替え応答性が変動してしまうことがわ
かった。すなわち、抵抗が低くなる高温／高湿環境下で
のバイアス切替時間は短くて済むが、低温／低湿環境下
でのバイアス切替時間は長くなってしまうこととなる。
このような態様において、例えば環境が高温／高湿条件
から低温／低湿条件に変動すると転写部の抵抗は上昇
し、これに伴って画像非転写領域において転写バイアス
から逆転写バイアスに切り替える時間が長時間化する。
すると、画像非転写領域上に形成された画質調整用のト
ナー像に転写バイアスが印加されてしまい、接触転写部
材上に転移してしまうこととなる。尚、先行例には、二
次転写部を構成する部材の電気伝導性を特定する記載が
ない。

【００１３】本発明者らは、以上の観点より、転写部を
構成する部材の材質に着目し、本発明を案出するに至っ
た。

【００１４】すなわち、本発明の第一の態様は、図１に
示すように、画像情報に応じたトナー像Ｔが形成担持さ
れる像担持体１と、像担持体１に対向配置される中間転
写体２と、像担持体１上のトナー像Ｔを中間転写体２上
に転写する一次転写手段３と、中間転写体２上のトナー
像Ｔを転写材４上に転写する二次転写手段５とを備え、
この二次転写手段５には、少なくとも転写動作時に中間
転写体２表面に接触配置される接触転写部材６ａを有す
る二次転写部材６と、二次転写部材６を介して中間転写
体２上のトナー像Ｔを転写材４に転写する転写バイアス
及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印
加するバイアス印加手段７と、前記中間転写体２上の画
像転写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体
２上の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転
写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段７の印
加バイアスを切り替えるバイアス切替手段８とを具備さ
せた画像形成装置において、前記中間転写体２及び二次
転写部材６が、主として電子伝導性を具備する材質のも
ので構成されることを特徴とする。

【００１５】このような技術的手段において、本発明の
第一の態様は、一つの像担持体１を複数回転させて中間
転写体２へ各色のトナー像Ｔを順次転写する態様のもの
に限られるものではなく、複数の像担持体１を備えた態
様（例えば四つの像担持体を並列配置して中間転写体２
へ各色のトナー像Ｔを転写する態様）をも含むものであ
る。また、像担持体１は、その表面が感光体、誘電体な
ど形成されるトナー像Ｔを担持可能なものであれば適宜
選定して差し支えなく、その形状についてもドラム状、
ベルト状を問わず、更に、トナー像Ｔの形成方式につい
ても、少なくともトナー像Ｔが形成されるものであれ
ば、電子写真方式、静電記録方式等適宜選定して差し支
えない。

【００１６】また、中間転写体２としては、主として電
子伝導性を具備する材質のもので構成されるものであれ
ば、その形状はベルト状、ドラム状を問わない。ここ
で、電子伝導性を具備する材質のものとは、中間転写体
２中の電気伝導が主として電子伝導によって行われるも
のをいい、例えば、ゴムや樹脂からなるベース材中に例
えばカーボンブラック等の電子伝導性フィラーを分散さ
せたものが用いられる。尚、中間転写体２の構成材質中
に電子伝導性フィラーの他に、例えばエピクロルヒドリ
ンゴムのようなイオン伝導性の物質が含まれていたとし
ても、全体としてみたときの電気伝導が主として電子伝
導によって行われているのであれば、このようなものも
包含する。

【００１７】更に、一次転写手段３は、像担持体１上の
トナー像Ｔを中間転写体２上に転写するものであれば、
その転写方式に関しては適宜選定して差し支えなく、接
触転写方式、非接触転写方式を問わない。

【００１８】一方、二次転写手段５は、少なくとも転写
動作時に中間転写体２表面に接触配置される接触転写部
材６ａを有する二次転写部材６と、二次転写部材６を介
して中間転写体２上のトナー像Ｔを転写材４に転写する
転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写
バイアスを印加するバイアス印加手段７と、前記中間転
写体２上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加
し中間転写体２上の画像非転写領域の少なくとも一部に
対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印
加手段７の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段
８とを具備させたものであり、従って接触転写方式が前
提となる。但し、転写動作の前後については、接触転写
部材６ａを中間転写体２表面に接触させたまま待機させ
るようにしてもよいし、非接触とさせて待機させるよう
にしてもよい。

【００１９】二次転写部材６については、例えば中間転
写体２としてベルト形状のものを採用する態様にあって
は、例えば転写ロール等からなる接触転写部材６ａとこ
の転写ロールに中間転写ベルトを挟んで対向配置される
対向ロールとから構成され、中間転写体２としてドラム
形状のものを採用する態様にあっては、例えば転写ロー
ル等から構成される接触転写部材６ａと、中間転写ドラ
ムの基材（例えば金属素管）とから構成される。そし
て、本発明の第一の態様では、二次転写部材６も主とし
て電子伝導性を具備する材質のもので構成されることが
必要とされる。ここで、電子伝導性を具備する材質のも
のについては、前記中間転写体２の場合と同様である。

【００２０】また、バイアス印加手段７及びバイアス切
替手段８による転写バイアス印加及び逆転写バイアス印
加の切り替えタイミングの決定手法としては、例えば、
画像形成信号に基づいて転写材４が二次転写部を通過す
るタイミングを予測して決定する手法や、転写材４の搬
送信号に基づいて転写材４が二次転写部を通過するタイ
ミングを予測して決定する手法等適宜選定して差し支え
ない。

【００２１】ところで、上述した技術的課題は、イオン
伝導性を示す半導電材料の抵抗が環境変動により変化
し、これに伴ってバイアス切り換え時間の応答性が変動
してしまうことに起因するものである。ここで、二次転
写部におけるシステム抵抗について検討してみると、例
えば、二次転写部が、例えば転写ロール等からなる接触
転写部材６ａ、中間転写ベルトからなる中間転写体２、
及び前記転写ロールに前記中間転写ベルトを挟んで対向
配置される対向ロールで構成される態様にあっては、そ
のシステム抵抗が、これら転写ロール、中間転写ベル
ト、及び対向ロールの直列合成抵抗となる。従って、前
記システム抵抗のうち、例えば中間転写ベルトの抵抗の
占める割合が低い場合には、この中間転写ベルトの抵抗
が変化したとしても、システム抵抗には殆ど影響しない
こととなる。

【００２２】そこで、本発明の第二の態様は、図１に示
すように、画像情報に応じたトナー像が形成担持される
像担持体１と、像担持体１に対向配置される中間転写体
２と、像担持体１上のトナー像Ｔを中間転写体２上に転
写する一次転写手段３と、中間転写体２上のトナー像Ｔ
を転写材４上に転写する二次転写手段５とを備え、この
二次転写手段５には、少なくとも転写動作時に中間転写
体２表面に接触配置される接触転写部材６ａを有する二
次転写部材６と、二次転写部材６を介して中間転写体２
上のトナー像Ｔを転写材４に転写する転写バイアス及び
前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加す
るバイアス印加手段７と、前記中間転写体２上の画像転
写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体２上
の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バ
イアスを印加するよう前記バイアス印加手段７の印加バ
イアスを切り替えるバイアス切替手段８とを具備させた
画像形成装置において、前記中間転写体２及び二次転写
部材６のうち、二次転写部のシステム抵抗に対する占有
率の高い部材が、主として電子伝導性を具備する材質の
もので構成されることを特徴とする。

【００２３】このような技術的手段において、本発明の
第二の態様に係る像担持体１、中間転写体２、一次転写
手段３、二次転写手段５については、本発明の第一の態
様にて説明したものと同様のものから適宜選定して差し
支えない。但し、中間転写体２及び二次転写部材６につ
いては、必ずしも両者が電子伝導性を具備する必要はな
く、二次転写部のシステム抵抗に対する占有率の高い部
材が、主として電子伝導性を具備する材質のもので構成
されていればよい。従って、例えば中間転写体としてベ
ルト形状の中間転写ベルトを採用する態様にあっては、
二次転写部材６が転写ロール等からなる接触転写部材６
ａとこの接触転写部材６ａに中間転写ベルトを挟んで対
向配置される対向ロール等からなる対向部材とで構成さ
れることとなるが、このような態様にあっては、これら
中間転写ベルト、転写ロール、対向ロールのうち、二次
転写部のシステム抵抗に対する占有率の高い部材（例え
ば対向ロール）が、主として電子伝導性を具備する材質
のもので構成されていればよいということになる。

【００２４】また、上述した技術的課題は、中間転写型
の画像形成装置だけでなく、感光体や誘電体等の像担持
体上に形成されたトナー像を転写材に直接転写するタイ
プの画像形成装置においても同様に生じるものである。

【００２５】そこで、本発明の第三の態様は、図２に示
すように、画像情報に応じたトナー像Ｔが形成担持され
る像担持体１１と、像担持体１１上のトナー像Ｔを転写
材１４上に転写する転写手段１５とを備え、この転写手
段１５には、少なくとも転写動作時に像担持体１１表面
に接触配置される接触転写部材１６ａを有する転写部材
１６と、転写部材１６を介して像担持体１１上のトナー
像Ｔを転写材１４に転写する転写バイアス及び前記転写
バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイア
ス印加手段１７と、前記像担持体１１上の画像転写領域
に対しては転写バイアスを印加し像担持体１１上の画像
非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バイアス
を印加するよう前記バイアス印加手段１７の印加バイア
スを切り替えるバイアス切替手段１８とを具備させた画
像形成装置において、前記像担持体１１及び転写部材１
６が、主として電子伝導性を具備する材質のもので構成
されることを特徴とする。

【００２６】このような技術的手段において、像担持体
１１、転写手段１５、転写部材１６、接触転写部材１６
ａ、バイアス印加手段１７、バイアス切替手段１８は、
夫々、本発明の第一の態様で説明した像担持体１、二次
転写手段５、二次転写部材６、接触転写部材６ａ、バイ
アス印加手段７及びバイアス切替手段８と夫々同様のも
のから適宜選定して差し支えない。

【００２７】次に、本発明の第一の態様の作用について
説明する。図１において、像担持体１上に形成されたト
ナー像Ｔが一次転写手段３によって中間転写体２上に転
写される。このとき、中間転写体２上のトナー像Ｔが転
写材４に転写すべき画像すなわち画像転写領域に形成さ
れた画像である場合には、このトナー像Ｔが二次転写部
材６を通過する際に、二次転写部材６にバイアス切替手
段８及びバイアス印加手段７によって転写バイアスが印
加され、トナー像Ｔが転写材４上に転写される。一方、
中間転写体２上のトナー像Ｔが転写材４に転写すべきで
ない画像すなわち画像非転写領域に形成された画像であ
る場合には、このトナー像Ｔが二次転写部材６を通過す
る際に、二次転写部材６にバイアス切替手段８及びバイ
アス印加手段７によって逆転写バイアスが印加され、ト
ナー像Ｔの二次転写部材６への転写が防止される。ここ
で、バイアス切替手段８による転写バイアス及び逆転写
バイアスの切り替え時間が環境変化等によって変動する
と、バイアスの切り替えが遅れて中間転写体２上の画像
非転写領域のトナー像Ｔが二次転写部材６の接触転写部
材６ａ側へ転移するおそれがあるが、中間転写体２及び
二次転写部材６が主として電子伝導性を具備する材質の
もので構成されており、環境変化による抵抗変化がほと
んどないため、前記切り替え時間がほぼ一定となること
から、画像非転写領域のトナー像Ｔの接触転写部材６ａ
への転移は有効に防止される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１図３は本発明が適用されるカラー画像形成装置の実施の
形態１を示す。同図において、本実施の形態に係るカラ
ー画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分ト
ナー像が形成される複数の画像形成ユニット１００（具
体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）
と、各画像形成ユニット１００にて形成された各色成分
トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写体
としての中間転写ベルト１２０と、中間転写ベルト１２
０上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一
括転写（二次転写）させる一括転写装置１３０と、一括
転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置１４５
とを備えたものである。

【００２９】本実施の形態において、各色成分の画像形
成ユニット１００（具体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１
００Ｃ、１００Ｋ）は、矢線Ａ方向に回転する感光体ド
ラム等の潜像担持体１０１の周囲に、潜像担持体１０１
が帯電される一様帯電器１０２、潜像担持体１０１上に
静電潜像が書込まれるレーザ露光器１０３、各色成分ト
ナーが収容されて潜像担持体１０１上の静電潜像が可視
像化される現像装置１０４、潜像担持体１０１上の各色
成分トナー像が中間転写ベルト１２０に転写される一次
転写ロール１０５及び潜像担持体１０１上の残留トナー
などが除去されるクリーナ１０６などの電子写真用デバ
イスを順次配設したものである。

【００３０】また、中間転写ベルト１２０は、複数（本
実施の形態では四つ）の支持ロール１２１〜１２４に掛
け渡されて矢線Ｂ方向に回動するものであって、本実施
の形態では、支持ロール１２１が中間転写ベルト１２０
の駆動ロールとして、支持ロール１２２が従動ロールと
して用いられ、また、支持ロール１２３が中間転写ベル
ト１２０の移動方向に略直交する方向の蛇行規制用の補
正ロール（ステアリングロール：軸方向一端を支点とし
て傾動自在に設けられる）として、更に、支持ロール１
２４が後述するように一括転写装置１３０のバックアッ
プロールとして用いられている。そして、中間転写ベル
ト１２０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂に
カーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたも
のを用い、その体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍと
なるように形成され、その厚みは０．１ｍｍに設定され
る。本実施の形態では、帯電防止剤のカーボンブラック
が電子伝導の担体としても用いられている。

【００３１】尚、中間転写ベルト１２０を構成する材料
については、上述のものに限られず、例えば、ゴム又は
樹脂からなるベース材と、電子伝導性フィラーからなる
抵抗調整剤とから構成されるものが好ましい。このよう
な態様において、ベース材としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレ
ン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイ
ミド、ポリアミドイミド、アルコール可溶性ナイロン、
ポリカーボネート、ポリアリレート、フェノール、ポリ
オキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリホ
スファゼン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルファイ
ド、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリパラバン酸、ポリアリルフェノール、ポリベン
ゾイミダゾール、ユリア、フッ素、ポリ尿素、アイオノ
マー、シリコーン等の熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂、
及びこれら２種以上からなる混合物又は共重合体等が挙
げられ、また、抵抗調整剤としては、例えば、カーボン
ブラック、アセチレンブラック、グラファイト、金属酸
化物、複合金属酸化物、金属粉等の導電性フィラー又は
半導電性フィラー等を単独あるいは適宜組み合わせたも
のが挙げられる。

【００３２】更に、一括転写装置１３０は、中間転写ベ
ルト１２０のトナー担持面側に圧接配置される二次転写
ロール１２５と、中間転写ベルト１２０の裏面側に配置
されて二次転写ロール１２５の対向電極をなすバックア
ップロール１２８（支持ロール１２４と兼用）とを備え
ており、二次転写ロール１２５にはトナーの帯電極性と
逆極性のバイアス（転写バイアス）及びこの転写バイア
スとは逆極性のバイアス（逆転写バイアス）が印加され
る。また、バックアップロール１２８は接地されてい
る。また、二次転写ロール１２５のニップ域出口側に
は、案内板１２７が配置されている。

【００３３】本実施の形態において、バックアップロー
ル１２８は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢ
Ｒとのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭのゴム
とからなり、その電気伝導が電子伝導によって行われる
ものを用い、その表面抵抗率が１０⁷〜１０¹⁰Ω／□で
ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例
えば７０°（アスカＣ）に設定される。尚、バックアッ
プロール１２８の材質はこれに限られるものでなく、中
間転写ベルト１２０で説明した材料の組み合わせより適
宜選定しても差し支えないし、また、他のものであって
も電子伝導性を示すものであれば適宜選定して差し支え
ない。

【００３４】また、二次転写ロール１２５は、表面にカ
ーボン分散したウレタンゴムのチューブ、内部はカーボ
ンを分散した発泡ウレタンゴムからなり、その電気伝導
が電子伝導によって行われるものを用い、その体積抵抗
は１０³〜１０¹⁰Ωでロール径はφ２８ｍｍとなるよう
に形成され、硬度例えば３０°（アスカＣ）に設定され
る硬度で２０゜から４５゜である。尚、二次転写ロール
１２５の材質はこれに限られるものでなく、中間転写ベ
ルト１２０で説明した材料の組み合わせより適宜選定し
ても差し支えないし、また、他のものであっても電子伝
導性を示すものであれば適宜選定して差し支えない。

【００３５】また、一括転写装置１３０の下流側には、
用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２０上に残留し
たトナーや作像制御等の目的で中間転写ベルト１２０上
に作成したトナー像を除去するベルトクリーナ１１０が
配設されている。

【００３６】一方、本実施の形態において、用紙搬送系
は、用紙トレイ１４０からの用紙Ｐをフィードロール１
４１で送出し、レジストレーションロール（レジストロ
ール）１４２で一旦位置決め停止させた後に所定のタイ
ミングで二次転写位置へと用紙Ｐを送り込むようになっ
ており、二次転写後の用紙Ｐを案内板１２７を介して搬
送ベルト１４３へと導き、この搬送ベルト１４３にて定
着装置１４５へと搬送するようになっている。

【００３７】更に、本実施の形態では、二次転写ロール
１２５に印加されるバイアスを制御する転写バイアス制
御系が設けられている。この転写バイアス制御系は、例
えば図４に示すように、二次転写位置の下流側に中間転
写ベルト１２０上に形成された基準位置検知用の突起１
２０ａを検知するベルト位置検知センサ１５１を設置
し、このベルト位置検知センサ１５１からの出力及び画
像サイズ等の画像形成信号を転写バイアス制御装置１６
１に取り込み、この転写バイアス制御装置１６１では、
前記検知結果から中間転写ベルト１２０上の画像転写領
域及び画像非転写領域を特定し、スイッチ１７１によっ
て転写バイアスを印加するための転写バイアス電源１８
１及び逆転写バイアスを印加するための逆転写バイアス
電源１８２を適宜切り替えるようにしたものである。

【００３８】次に、本実施の形態に係るカラー画像形成
装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のス
タートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセ
スが実行される。具体的に述べると、例えば、このカラ
ー画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する
場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラ
ー画像読み取り装置により読み取り、その読み取り信号
を画像信号処理手段によりデジタル画像信号に変換して
メモリーに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色
（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のデジタル画像信号に基づいて各色
のトナー像形成を行なわせるようにする。

【００３９】すなわち、画像信号処理手段から入力され
る各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１
００（具体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１０
０Ｋ）を夫々駆動する。そして、各画像形成ユニット１
００では、一様帯電器１０２により一様に帯電された潜
像担持体１０１に前記デジタル信号に応じた静電潜像を
レーザ露光器１０３にて夫々書き込ませる。そして、こ
れらの各静電潜像を各色のトナーを収容した現像装置１
０４により現像して上記各色のトナー像を形成させる。
尚、このカラー画像形成装置をプリンタ等の装置として
構成する場合には、外部などから画像信号処理手段に入
力される画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う
ようにすればよい。

【００４０】そして、各潜像担持体１０１上に形成され
たトナー像は、各潜像担持体１０１と中間転写ベルト１
２０とが接する一次転写位置で一次転写ロール１０５に
よって潜像担持体から中間転写ベルト１２０の表面に順
次転写される。

【００４１】このようにして中間転写体ベルト１２０に
一次転写されたトナー像は中間転写ベルト１２０上で重
ね合わされ、中間転写ベルト１２０の回動に伴って二次
転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは所定のタイミ
ングで二次転写位置へと供給され、バックアップロール
１２８に対して二次転写ロール１２５が用紙Ｐをニップ
する。

【００４２】そして、二次転写位置において、一括転写
装置１３０としての二次転写ロール１２５とバックアッ
プロール１２８との間に形成される転写電界の作用で、
中間転写ベルト１２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐ
に一括転写される。このトナー像が転写された用紙Ｐ
は、搬送ベルト１４３により定着装置１４５へと搬送さ
れトナー像の定着が行われる。また、二次転写後に中間
転写ベルト１２０上に残留したトナーは、ベルトクリー
ナ１１０によってクリーニングされる。

【００４３】以上が通常行われる一連の画像形成プロセ
スであるが、本実施の形態では、この一連の画像形成プ
ロセスの最中に、高品質な画像を保持するために画質調
整を行っている。この画質調整は、前記中間転写ベルト
１２０上であって用紙Ｐに画像を転写しない領域（画像
非転写領域）に画質調整用画像を作成し、これをモニタ
ーして各画像形成デバイス（本実施の形態では、例えば
一様帯電器１０２、レーザ露光器１０３及び現像装置１
０４等からなる画像形成ユニット１００）のパラメータ
を設定し直す、いわゆるフィードバック制御によって行
われる。

【００４４】以下に、画質調整用画像の二次転写ロール
１２５への転移を防止するための二次転写部に対するバ
イアス制御について説明する。図４は、本実施の形態に
おける中間転写ベルト１２０上の画像形成位置（上段）
と本実施の形態においてこれら画像形成位置が二次転写
部を通過するときに印加される二次転写バイアスの極性
（中段、下段）との関係を示したものである。尚、ここ
では、用紙Ｐに画像を転写する領域（画像転写領域）と
用紙Ｐのサイズとが一致しているものとする。図示のよ
うに、中間転写ベルト１２０上は、用紙Ｐが接触し画像
を転移可能な画像転写領域（画像形成領域）と用紙Ｐが
接触せず画像を転移不可能な画像非転写領域とに二分割
される。

【００４５】用紙Ｐに転写される画像は、画像転写領域
すなわち画像形成領域に一次転写されて形成され、二次
転写部において用紙Ｐに転写される。一方、画質調整用
画像についても、これまで説明してきた通常の画像形成
プロセスと同様に画像形成ユニット１００で形成され中
間転写ベルト１２０上に一次転写される。ただし、これ
ら画質調整用画像は、画像非転写領域に形成される。

【００４６】図５に示すように、１枚目の通常の画像が
形成された画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部
を通過する間は、転写バイアス電源１８１側がオンとな
り、転写バイアスが印加され用紙Ｐ上に画像が転写され
る。その後、当該画像転写領域が二次転写部を通過し終
わると、前記転写バイアス電源１８１がオフされると同
時に逆転写バイアス電源１８２がオンとなって逆転写バ
イアスが印加されるようになり、画質調整用画像が存在
する画像非転写領域が二次転写部を通過する間は逆転写
バイアスが印加される。従って、この状態では、中間転
写ベルト１２０上の画質調整用画像が二次転写ロール１
２５上に転移することはない。

【００４７】次に、画質調整用画像が存在する画像非転
写領域が二次転写部を通過し終わって、２枚目の用紙Ｐ
に対応する画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部
に到達する直前に、前記逆転写バイアス電源１８２がオ
フされると同時に転写バイアス電源１８１がオンとなっ
て転写バイアスが印加されるようになり、２枚目の用紙
Ｐに対応する画像転写領域（画像形成領域）が二次転写
部を通過する間は再び転写バイアスが印加され用紙Ｐ上
に画像が転写されることとなる。

【００４８】本実施の形態では、中間転写ベルト１２
０、二次転写ロール１２５及びバックアップロール１２
８すべてが電子伝導性を具備する材質のもので構成され
ているため、図５中段に示す高温高湿環境下において
も、同図下段に示す低温低湿環境下においても、その応
答速度に変化がないことから、画像非転写領域上の画質
調整用画像の二次転写ロール１２５への転移は防止され
次の用紙Ｐの裏面汚れが防止される。

【００４９】◎実施の形態２本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、二次
転写部の構成を異ならせるようにしたものである。尚、
本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実
施の形態１に係る画像形成装置と同様のものについて
は、実施の形態１と同様の符号を付してここではその詳
細な説明を省略する。

【００５０】本実施の形態において、一括転写装置１３
０は、図６に示すように、中間転写ベルト１２０のトナ
ー担持面側に圧接配置される二次転写ロール１２５と、
中間転写ベルト１２０の裏面側に配置されて二次転写ロ
ール１２５の対向電極をなすバックアップロール１２８
とを備えており、このバックアップロール１２８には、
トナーの帯電極性と同極性のバイアスが安定的に印加さ
れる金属製の給電ロール１２９が当接配置されている。
尚、符号１２８ａはバックアップロール１２８ａの回転
軸、１２９ａは二次転写ロール１２５の回転軸である。
本実施の形態では、前記回転軸１２５ａを介して二次転
写ロール１２５を設置するようになっている。

【００５１】また、本実施の形態に係る転写バイアス制
御系は、二次転写位置の下流側に中間転写ベルト１２０
上に形成された基準位置検出用の突起１２０ａを検知す
るベルト検知センサ１５１を設置し、このベルト位置検
知センサ１５１からの出力及び画像サイズ等の画像形成
信号を転写バイアス制御装置１６１に取り込み、この転
写バイアス制御装置１６１では、前記検知結果から、中
間転写ベルト１２０状の画像転写領域及び画像非転写領
域を特定し、スイッチ１７１によって転写バイアスを印
加するための転写バイアス電源１８１及び逆転写バイア
スを印加する逆転写バイアス電源１８２を適宜切り換え
るようにしたものである。

【００５２】更に、本実施の形態では、中間転写ベルト
１２０及び二次転写ロール１２５の電気伝導が、実施の
形態１とは異なり、主としてイオン伝導によって行われ
るようになっている。

【００５３】本実施の形態において、中間転写ベルト１
２０は、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等の樹脂に有機電解質
（例えば４級アンモニウム塩）や導電性ポリマー（例え
ばポリアニリン）を混入し、体積抵抗率を調整したイオ
ン伝導型または分子伝導型のものを用い、その体積抵抗
率が１０^12.5Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚み
は０．１ｍｍに設定される。

【００５４】また、二次転写ロール１２５は、４級アン
モニウム塩などの有機電解質を含有させ抵抗を調整した
イオン伝導型または分子伝導型を示すウレタンなどのゴ
ムで構成され、その体積抵抗は１０⁸Ωでロール径はφ
２８ｍｍとなるように形成され、硬度例えば３０°（ア
スカＣ）に設定される硬度で２０゜から４５゜である。

【００５５】尚、バックアップロール１２８は、実施の
形態１と全く同じもの、すなわち、表面にカーボンを分
散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、
内部はＥＰＤＭのゴムとからなり、その電気伝導が電子
伝導によって行われるものであって、その表面抵抗率が
１０⁹Ω／□でロール径がφ２８ｍｍとなるように形成
され、硬度が例えば７０°（アスカＣ）に設定されるも
のを用いている。

【００５６】次に、二次転写部における転写バイアスあ
るいは逆バイアス電流（以下、単に電流という）の経路
を、図７（ａ）に基づいて説明する。本実施の形態で
は、給電ロール１２９より供給された電流が、バックア
ップロール１２８表面の経路Ｐ₁、中間転写ベルト１２
０内部を貫通する経路Ｐ₂、そして、二次転写ロール１
２５の表面から接地される回転軸１２５ａに向かう経路
Ｐ₃を通って流れることとなる。このとき、二次転写部
におけるシステム抵抗Ｒ_Sは、各経路Ｐ₁〜Ｐ₃における
抵抗を、夫々Ｒ_BUR、Ｒ_BELT、Ｒ_BTRとすると、図７
（ｂ）に示すように、Ｒ_S＝Ｒ_BUR＋Ｒ_BELT＋Ｒ_BTR（Ω）で表される。

【００５７】本発明者が、バックアップロール１２８の
表面抵抗率と経路Ｐ₁における実使用時の抵抗Ｒ_BURとの
関係、中間転写ベルト１２０の体積抵抗率と経路Ｐ₂に
おける実使用時の抵抗Ｒ_BELTとの関係、二次転写ロール
１２５の抵抗と経路Ｐ３における実使用時の抵抗Ｒ_BTR
との関係を調査したところ、図８に示す結果が得られ
た。同図より、本実施の形態に係る二次転写部の場合、
システム抵抗は、Ｒ_S＝Ｒ_BUR＋Ｒ_BELT＋Ｒ_BTR（Ω）＝７．８＋７．０＋７．０（logΩ）＝７．９２（logΩ）となり、電子伝導性を具備するバックアップロール１２
８の実使用時の抵抗Ｒ_BU _Rによってシステム抵抗Ｒ_Sが決
定されていることが把握される。

【００５８】従って、本実施の形態に係る画像形成装置
では、環境が変動するのに伴って中間転写ベルト１２０
や二次転写ロール１２５の抵抗が変動したとしても、全
体のシステム抵抗Ｒ_Sはバックアップロールの１２８の
実使用時の抵抗Ｒ_BURで決まるため、バイアス切り換え
時の応答速度が極端に変化するという事態は生じず、実
施の形態１と同様に、画像非転写領域上の画質調整用画
像の二次転写ロール１２５への転移は防止され、次の用
紙Ｐの裏面汚れが防止されることとなる。

【００５９】尚、バックアップロール１２８、中間転写
ベルト１２０及び二次転写ロール１２５の抵抗について
は、上述した値のものに限られるものではなく、電子伝
導性を具備するバックアップロール１２８によってシス
テム抵抗Ｒ_Sが決定されるように適宜選定して差し支え
ない。

【００６０】また、本実施の形態では、バックアップロ
ール１２８を電子伝導性のもので構成していたが、これ
に限られるものではなく、中間転写ベルト１２０や、二
次転写ロール１２５を電子伝導性のもので構成してもよ
い。

【００６１】◎比較の形態図９は、実施の形態１及び２の比較の形態であって、中
間転写ベルト１２０、二次転写ロール１２５及びバック
アップロール１２８がすべてイオン伝導性を具備する材
質のもので構成された態様での結果を示す。この場合、
高温高湿環境下では実施の形態１、２と同様の結果が得
られるものの、環境条件が変わり、低温低湿環境下とな
った場合には二次転写部を構成するこれら中間転写ベル
ト１２０、二次転写ロール１２５及びバックアップロー
ル１２８の抵抗がすべて高くなって時定数が長くなり、
転写バイアスから逆転写バイアスへの極性切り替え時間
が長くなる。従って、画像非転写領域の上流側の一部に
転写バイアスがかかってしまい、この領域の画像調整用
のトナー像が二次転写ロール１２５上に転移し、次の用
紙Ｐの通紙時に用紙Ｐの裏面側に転移して用紙Ｐの裏面
汚れを生じさせてしまうこととなる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第一の態
様によれば、中間転写型の画像形成装置において、中間
転写体及び二次転写部材を、電子伝導性を具備する材質
のもので構成することにより、環境変化に伴う抵抗変化
を防止し、転写バイアス及び逆転写バイアスの切り替え
時間を環境条件に関わらず一定にするようにしたので、
画像非転写領域のトナー像の接触転写部材への転移及び
これに伴う次の転写材の裏面汚れを有効に防止すること
ができる。

【００６３】また、本発明の第二の態様によれば、中間
転写型の画像形成装置において、中間転写体及び二次転
写部材のうち、二次転写部のシステム抵抗に対する占有
率の高い部材を、電子伝導性を具備する材質のもので構
成することにより、環境変化に伴う抵抗変化を防止し、
転写バイアス及び逆転写バイアスの切り替え時間を環境
条件に関わらず一定にするようにしたので、画像非転写
領域のトナー像の接触転写部材への転移及びこれに伴う
次の転写材の裏面汚れを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一ないし第二の態様に係る画像形
成装置の概要を示す説明図である。

【図２】本発明の第三の態様に係る画像形成装置の概
要を示す説明図である。

【図３】本発明が適用された画像形成装置の実施の形
態１の全体構成を示す説明図である。

【図４】実施の形態１で用いられる転写バイアス制御
系を示すブロック図である。

【図５】実施の形態１において、中間転写ベルト上の
画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの
二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図であ
る。

【図６】実施の形態２で用いられる転写バイアス制御
系を示すブロック図である。

【図７】二次転写部における電気伝導の経路を示す模
式図である。

【図８】二次転写部における各部材の抵抗を示す図表
である。

【図９】比較の形態において、中間転写ベルト上の画
像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二
次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図であ
る。

【図１０】（ａ）はイオン伝導性材料の抵抗挙動、
（ｂ）は電子伝導性材料の抵抗挙動を説明する模式図で
ある。

【符号の説明】

１…像担持体，２…中間転写体，３…一次転写手段，４
…転写材，５…二次転写手段，６…二次転写部材，６ａ
…接触転写部材，７…バイアス印加手段，８…バイアス
切替手段，１０１…潜像担持体，１２０…中間転写ベル
ト，１０５…一次転写ロール，１２５…二次転写ロー
ル，１２８…バックアップロール，１７１…スイッチ，
１８１…転写バイアス電源，１８２…逆転写バイアス電
源

フロントページの続き (72)発明者川端隆神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者大久保雅夫神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者井関秀二神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者丹羽稔神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者宮本陽子神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者林幸男神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者曽我達也神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者片山真神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 EA03 ED24 2H032 AA05 BA09 BA23 9A001 HH23 HH34 JJ35 KK42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に応じたトナー像が形成担持さ
れる像担持体と、像担持体に対向配置される中間転写体と、像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写する一次転
写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材上に転写する二次転写
手段とを備え、この二次転写手段には、少なくとも転写動作時に中間転
写体表面に接触配置される接触転写部材を有する二次転
写部材と、二次転写部材を介して中間転写体上のトナー
像を転写材に転写する転写バイアス及び前記転写バイア
スとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加
手段と、前記中間転写体上の画像転写領域に対しては転
写バイアスを印加し中間転写体上の画像非転写領域の少
なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう
前記バイアス印加手段の印加バイアスを切り替えるバイ
アス切替手段とを具備させた画像形成装置において、前記中間転写体及び二次転写部材が、主として電子伝導
性を具備する材質のもので構成されることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】画像情報に応じたトナー像が形成担持さ
れる像担持体と、像担持体に対向配置される中間転写体と、像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写する一次転
写手段と、中間転写体上のトナー像を転写材上に転写する二次転写
手段とを備え、この二次転写手段には、少なくとも転写動作時に中間転
写体表面に接触配置される接触転写部材を有する二次転
写部材と、二次転写部材を介して中間転写体上のトナー
像を転写材に転写する転写バイアス及び前記転写バイア
スとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加
手段と、前記中間転写体上の画像転写領域に対しては転
写バイアスを印加し中間転写体上の画像非転写領域の少
なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう
前記バイアス印加手段の印加バイアスを切り替えるバイ
アス切替手段とを具備させた画像形成装置において、前記中間転写体及び二次転写部材のうち、二次転写部の
システム抵抗に対する占有率の高い部材が、主として電
子伝導性を具備する材質のもので構成されることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３】画像情報に応じたトナー像が形成担持さ
れる像担持体と、像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と
を備え、この転写手段には、少なくとも転写動作時に像担持体表
面に接触配置される接触転写部材を有する転写部材と、
転写部材を介して像担持体上のトナー像を転写材に転写
する転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆
転写バイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担
持体上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加し
像担持体上の画像非転写領域の少なくとも一部に対して
は逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段
の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段とを具備
させた画像形成装置において、前記像担持体及び転写部材が、主として電子伝導性を具
備する材質のもので構成されることを特徴とする画像形
成装置。