JP2001125402A

JP2001125402A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001125402A
Application number: JP30907699A
Authority: JP
Inventors: Naotoshi Ishikawa; 尚稔石川; Nobuo Momotake; 信男百武; Kazuhisa Masuko; 和久増子; Akihisa Maruyama; 彰久丸山; Osamu Handa; 修半田; Kisho Kojima; 紀章小島; Hiroyuki Koide; 弘行小出
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】一次転写性能を損なうことなく、像担持体１
０と中間転写体２０とが当接する一次転写当接部Ｎ１の
下流側近傍Ｓで主に発生するリトランスファーを確実に
防止することが可能な中間転写方式の画像形成装置を提
供する。【解決手段】体積抵抗率が１×１０^8.5Ω・ｃｍ以
下、表面抵抗率が１×１０¹ ²Ω／□以下とした中間転写
体２０を使用し、かつ、上記一次転写当接部Ｎ１の下流
側近傍Ｓにおける表面電位差がその像担持体１０と中間
転写体２０の間隙放電開始電圧よりも小さな値となるよ
うに一次転写器２５に印加する印加電圧を設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に形成す
るトナー像を中間転写体に一次転写してから被転写材に
二次転写する中間転写方式を採用した複写機、プリンタ
等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式等を利用したカラー
プリンタ、カラー複写機等の画像形成装置として、中間
転写方式を採用するタイプのものが増えつつある。かか
る中間転写方式を採用したカラー画像形成装置は、図５
に例示するように、基本的にその感光体ドラム等の像担
持体１００に電子写真プロセスにより形成する複数色の
トナー像をその像担持体１００の一次転写位置Ｎ１で当
接しながら回動するベルト状又はドラム状の中間転写体
２００の転写面に一次転写器１５０の静電的作用によっ
て一次転写させた後、その中間転写体２００に転写され
たトナー像をその中間転写体の二次転写位置Ｎ２で当接
するように供給される記録シート等の被転写材３００に
二次転写器２５０の静電的作用によって二次転写させる
ことにより、所望のカラー画像等を形成するようになっ
ている。上記一次転写器１５０は転写バイアスロールを
使用するものであり、また上記二次転写器２５０も転写
バイアスロールを使用するものである。図中の符号１７
０は１次転写後の像担持対００の表面を清掃するクリー
ナ、符号２１０，２２０，２３０は中間転写体（ベル
ト）２００が張架される支持ロールである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
中間転写方式を採用する画像形成装置にあっては、中間
転写体２００に一次転写された後のトナー像Ｔ１の一部
ｔが像担持体１００側に再び転写（逆転写）されてしま
う現象、いわゆるリトランスファーが発生するという課
題がある。また、このリトランスファーは、本発明者ら
の検討結果によると、図６に示すように、特にその像担
持体１００と中間転写体２００とが当接する一次転写当
接部Ｎ１を通過する直後、即ちその当接部Ｎ１の下流側
近傍Ｓで主に発生することが確認されている。

【０００４】そして、このリトランスファーの発生によ
り、転写されるべきトナーの一部が欠落することに起因
した画質不良が発生したり、あるいは、像担持体側に逆
転写したトナーがそれ以降の色の現像時において現像器
内に混入して混色が発生するという不具合がある。ま
た、像担持体側に逆転写したトナーがクリーナによって
除去される場合には、廃棄トナーの増加を招くことにな
る。さらに、トナーとして粉砕トナー等のごとき不定形
のトナーを使用した場合には、その不定形トナーの像担
持体との接触点（面）が比較的多いため、像担持体に逆
転写された後のクリーナのクリーニングブレードによる
掻き取り工程などにおいてそのトナーが像担持体表面に
付着しやすくなり、かかるトナーの付着により一次転写
効率が低下することがある。

【０００５】ちなみに、特開平９−２９２７８０号公報
には、像担持体上のトナー像が中間転写体に一次転写さ
れる際に、そのトナー像を構成するトナーの一部が像担
持体の非画像部に拡散し、そのままの状態で一次転写さ
れてしまう現象（転写チリ）を防止するため、像担持体
と中間転写体の一次転写当接部上流側近傍ギャップにお
ける当該像担持体の非画像部表面と中間転写体の転写面
との間に放電が生じないように、その上流側における双
方の各表面電位を設定した、中間転写方式の画像形成装
置が示されている。しかし、この画像形成装置では、像
担持体と中間転写体の一次転写当接部の下流側近傍にお
ける像担持体と中間転写体の表面電位について特に言及
されておらず不明であり、また、前記したような一次転
写当接部下流部で主に発生するリトランスファーが防止
されるのかが定かではない。

【０００６】本発明は、上記したような事情に鑑みなさ
れたものであり、一次転写性能を損なうことなく、像担
持体と中間転写体とが当接する一次転写当接部の下流側
近傍で主に発生するリトランスファーを確実に防止する
ことが可能な中間転写方式の画像形成装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成し得る
本発明の画像形成装置は、像担持体に形成したトナー像
をその像担持体の一次転写位置で当接しながら回動する
中間転写体の転写表面に一次転写器の静電的作用によっ
て一次転写させた後、その中間転写体に転写されたトナ
ー像をその中間転写体の二次転写位置で当接するように
供給される被転写材に二次転写器の静電的作用によって
二次転写させることにより画像を形成する装置におい
て、前記中間転写体として体積抵抗率が１×１０^8.5Ω
・ｃｍ以下であって表面抵抗率が１×１０¹²Ω／□
（□：単位面積）以下である中間転写体を使用し、か
つ、この中間転写体と前記像担持体との一次転写当接部
の下流側近傍における表面電位差がその像担持体と中間
転写体の間隙放電開始電圧よりも小さな値となるように
前記一次転写器に印加する印加電圧を設定したことを特
徴とするものである。

【０００８】ここで、上記中間転写体の体積抵抗率が１
×１０^8.5Ω・ｃｍを超える場合には、一次転写当接部
下流部で主に発生するリトランスファーを十分に防止す
ることができない。また、その中間転写体の表面抵抗率
が１×１０¹²Ω／□を超える場合には、中間転写体の表
面が除電しにくくなり、一次転写のたびにその帯電量が
増し、一次転写が良好になされない。そして、この双方
の抵抗率が上記数値以下である場合には、前記した表面
電位差を間隙放電開始電圧よりも小さな値となるように
設定することが容易となる。このときの体積抵抗率及び
表面抵抗率は、後述する測定方法により測定されるもの
である。また、上記像担持体と中間転写体との電位差が
間隙放電開始電圧よりも小さな値となる印加電圧を一次
転写器から印加する時期は、少なくともカラー画像を形
成する場合の２色目の１次転写がなされる前であればよ
い。

【０００９】また、上記間隙放電開始電圧Ｖ₀は、パッ
シェン則により定まるものあり、一般に次式：Ｖ₀＝３
１２＋６．２ｄ（ｄは間隙：μｍ）で表される。従っ
て、この発明では、像担持体と中間転写体の表面電圧差
をＶｎ、その双方間の一次転写当接部下流側近傍での間
隙をｄ（μｍ）とした場合、その表面電位差Ｖｎは前記
式から「Ｖｎ＝３１２＋６．２ｄ」と表されることか
ら、その一次転写当接部の下流側近傍での間隙ｄを定め
たときに得られる表面電位差Ｖｎを超えないように一次
転写器に印加する印加電圧が設定される。ちなみに、一
次転写当接部の下流側近傍とは、当接部終端から中間転
写体の移動方向下流側にむけて２ｍｍ程度離れた領域ま
でをいう。

【００１０】このような画像形成装置によれば、１次転
写当接部の下流側近傍における像担持体と中間転写体と
の表面電位差が放電開始電圧よりも小さな値となるた
め、その下流側近傍での放電が抑制される。これによ
り、例えば、放電により発生する正電荷をもつ陽イオン
が中間転写体に転写されたトナー像の上層部にあるトナ
ーを逆帯電させることが起こらない。従って、その逆帯
電した中間転写体上のトナーが１次転写当接部の下流側
近傍において像担持体側に逆転写すること（リトランス
ファー）はなくなる。

【００１１】そして、この画像形成装置においては、一
次転写当接部の下流側近傍における像担持体の表面電位
（画像部及び非画像部の双方における表面電位）と前記
中間転写体の転写裏面電位との電位差が６５０Ｖ以下と
なるように前記一次転写器に印加する印加電圧を設定す
るとよい。このように設定した場合には、前記した像担
持体と中間転写体との表面電位差が容易に間隙放電開始
電圧よりも小さな値となり、また、リトランスファーを
確実に防止することができる。

【００１２】また、この画像形成装置においては、前記
一次転写器として、像担持体の一次転写位置となる中間
転写体の転写裏面に圧接される転写バイアスロールを備
えた接触式転写器を採用するとよい。このような接触式
転写器を採用した場合には、コロナ放電による非接触式
転写器や導電性ブラシを備えた接触式転写器に比べて、
優れた被転写材の搬送性や各種被転写材への汎用性が得
られ、特に被転写材を中間転写体に均一かつ確実に当接
させることができることから転写効率の面でも有利であ
る。

【００１３】なお、この画像形成装置において、上記像
担持体はトナー像が形成され得るドラム状又はベルト状
の感光体又は誘電体であり、また、その数量については
単数、複数のいずれであってもよい。カラー画像形成装
置とする場合、そのカラー画像を構成する各色のトナー
像は、１つの像担持体上で順次形成するように構成して
も、あるいは複数の像担持体上でそれぞれ１色ずつ形成
するように構成してもよい。一方、上記中間転写体はベ
ルト状又はドラム状のいずれかの形態からなる。また、
この中間転写体を構成する部材は、通常、所望の合成樹
脂又は合成ゴムの基材に導電性材料等を適当量含有させ
てその体積抵抗率及び表面抵抗率を調整した材料により
単層構造又は複層構造としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図２は、本発明
の実施の形態１に係るカラー画像形成装置の要部を示す
ものである。このカラー画像形成装置はカラープリンタ
として使用可能なもののほか、複写機やファクシミリや
各種機能を複合した複合機等の作像部および出力部とし
て使用可能なものである。

【００１５】はじめに、図２において符号１０は像担持
体としての感光ドラムであり、矢線A方向に所定の速度
で回転駆動され、その周面に周知の電子写真プロセスに
より画像情報に応じた静電潜像が形成される。すなわ
ち、画像形成プロセスの開始の指示を受けると、感光ド
ラム１０はその表面が帯電器（例えばコロナ放電器）１
１によって所定の暗電位まで帯電された後、レーザビー
ム方式の潜像書き込み装置（レーザビームスキャナ）１
２から発せられた光ビームＢｍによって画像信号に応じ
た露光がなされる。

【００１６】この感光ドラム１１の周囲には、その静電
潜像をトナーにより現像する現像装置１３が配設されて
いる。この現像装置１３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）の各色のトナ
ーが１色ずつ収容される現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４
Ｃ，１４Ｋを回転支持体１３ａの周面にそって等間隔で
配置してなるロータリー式の現像装置である。そして、
この現像装置１３は、その回転支持体１３ａを所定の角
度だけ回転させて、静電潜像の色に対応するトナーが収
容されている現像器１３を感光ドラム１１と対向して隣
接する位置まで移動させた状態で、その静電潜像を対応
する色のトナーで現像するようになっている。この現像
により、感光ドラム１０上には所定の色成分のトナー像
Ｔが形成される。

【００１７】また、図２中の符号２０は、感光ドラム１
０の１次転写位置となる表面に当接する中間転写体とし
ての中間転写ベルトであり、複数のロール２２〜２４
（例えば、駆動ロール２１、従動ロール２２、テンショ
ンロール２３、バックアップロール２４）に張架されて
矢線B方向へ所定の速度で回転駆動する。また、この中
間転写ベルト２０の裏面側には、１次転写器としての１
次転写バイアスロール２５が配設されており、かかるロ
ール２５には第１バイアス電源２６からトナーの帯電極
性と逆極性の１次バイアス電圧（印加電圧）が印加され
るようになっている。さらに、中間転写ベルト２０の周
囲には、そのベルト表面を２次転写後において清掃する
ベルト用クリーナ２７（２７ａはクリーニングブレード
を示す）が配設されている。

【００１８】そして、感光ドラム１０に形成されたトナ
ー像Ｔは、その感光ドラム１０と中間転写ベルト２０が
当接する一次転写当接（ニップ）部Ｎ１で、前記１次転
写バイアスロール２５から印加される１次バイアス電圧
により発生する静電的作用（電場や電界により生じる作
用）により、感光ドラム１０から中間転写ベルト２０の
表面（転写表面）に１次転写される。

【００１９】このようにして中間転写ベルト２０に１次
転写されたトナー像Ｔは、そのベルトの回転に伴なって
被転写材としての記録シートＰの搬送経路に面する２次
転写位置まで搬送される。この実施形態では、バックア
ップロール２４に張架されている中間転写ベルト２０部
分が２次転写位置であり、この２次転写位置の中間転写
ベルト２０の表面側に当接し得るように導電性の２次転
写ロール３０が配設されている。また、この２次転写位
置では、バックアップロール２４側に、給電ロール３１
を介して第２バイアス電源３２からトナーの帯電極性と
同極性の２次バイアス電圧（印加電圧）を印加（供給）
するようになっている。さらに、この２次転写位置の中
間転写ベルト２０と二次転写ロール３０との間には、ト
ナー像の２次転写タイミングに合わせて、シート収容ト
レイ３５からフィードロール３６や搬送ロール３７によ
り排出された記録シートＰがレジストロール３８より送
り込まれるようになっている。

【００２０】そして、中間転写ベルト２０上のトナー像
Ｔは、その中間転写ベルト２０と２次転写ロール３０と
が当接する２次転写当接（ニップ）部Ｎ２で、前記給電
ロール３１を介してバックアップロール２４から印加さ
れる２次バイアス電圧により発生する静電的作用（電場
や電界により生じる作用）により、中間転写ベルト２０
から記録シートＰに２次転写される。

【００２１】ここで、単色画像を形成する場合は、中間
転写ベルト２０に１次転写された当該単色のトナー像Ｔ
が直ちに記録シートＰに２次転写されるが、複数色のト
ナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、
前記した感光ドラム１０上での当該各トナー像の形成並
びにそのトナー像の１次転写の工程が色数分だけ繰り返
される。例えば、４色のトナー像を重ね合わせたフルカ
ラー画像を形成する場合、感光ドラム１０では順次イエ
ロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔｙ，
Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋが形成され、その形成順で中間転写ベ
ルト２０に１次転写される。一方、中間転写ベルト２０
は、最初に１次転写されたイエローのトナー像Ｔｙを保
持したまま感光ドラム１０と同一周期で回転し、その１
次転写位置においてマゼンタ、シアン及びブラックのト
ナー像Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋがイエローのトナー像Ｔｙに重
ね合わせられるようにして順次転写される。

【００２２】また、カラー画像を形成する場合、上記し
たように複数のトナー像を中間転写ベルト２０上で重ね
合わせるように多重転写するため、前記ベルト用クリー
ナ２７及び２次転写ロール３０は中間転写ベルト２０と
接離自在に配設されている。そして、このクリーナ２７
及び２次転写ロール３０は、そのカラー画像を構成する
最終色のトナー像が中間転写ベルト２０に１次転写され
るまでそのベルト２０から離間しているようになってい
る。これにより、中間転写ベルト２０に先に１次転写さ
れたトナー像がそのクリーナ２７や２次転写ロール２０
に触れて乱されることがないようになっている。また、
２次転写後の中間転写ベルト２０は、その表面に付着す
る未転写トナー等が上記クリーナ２７によって除去され
る。なお、２次転写ロール３０の表面もロール用クリー
ナ３３（３３ａはクリーニングブレードを示す）によっ
て清掃されるようになっている。

【００２３】最後に、トナー像Ｔが２次転写された後の
記録シートＰは、定着装置４０に送り込まれて定着処理
される。定着装置４０は、加熱ロール４１と加圧ロール
４２が圧接された状態で回転するように配接されたもの
であり、この両ロール４１、４２の圧接部であるニップ
部に記録シートＰを通過させるようになっている。図中
の矢付一点鎖線は記録シートＰの搬送経路を示す。した
がって、記録シートＰは、定着装置４０のニップ部を通
過することによりトナー像の定着が行われ、しかる後、
排出ロール４３等により排出される。これにより、基本
的な画像形成プロセスが完了する。

【００２４】そして、この画像形成装置においては、前
記中間転写ベルト２０として、ポリイミド、ポリカーボ
ネート、ポリエステル、ウレタン、ナイロン、アクリ
ル、塩化ビニル等の合成樹脂または各種ゴムにカーボン
ブラック等の帯電防止剤（導電性材料）を適当量含有さ
せたベルト基材に、前記帯電防止剤が同様に含有される
ウレタン、フッ素樹脂等の潤滑性塗料を約１５から３０
μｍの厚さに塗布し、その塗装面が転写表面とする２層
構造のベルトを使用している。そして、この中間転写ベ
ルト２０は、従来技術の説明のなかで既述したようなリ
トランスファーを防止する観点から、そのベルト基材や
塗料に含有する帯電防止剤の量を調整することにより、
その体積抵抗率が１×１０^8.5Ω・ｃｍ以下となり、か
つ表面抵抗率が１×１０¹²Ω／□以下となるように設定
している。

【００２５】また、上記感光ドラム１０として有機感光
材料からなるものを使用し、その感光層表面を帯電器１
１により負極性に一様帯電させるようにしている。ま
た、上記トナーとして、重合法等により形成される球形
のトナーであって、負極性に帯電させるタイプものを使
用している。しかも、この画像形成装置においては、感
光ドラム１０の表面に付着する未転写トナー等を除去す
るドラム用クリーナを装備していない、いわゆる「クリ
ーナーレス」方式を採用しており、その未転写トナーに
ついては現像装置１３の現像器１４により回収除去する
構成を採用している。

【００２６】さらに、上記１次転写バイアスロール２５
として金属製ロールを使用している。また、上記バック
アップロール２４として、絶縁性ロール基体の表面を半
導電性の薄層フィルムで被覆した構造のロールを使用し
ている。その薄層フィルムは、厚さが１０〜２００μｍ
に形成され、その表面抵抗率が１×１０⁷〜１×１０¹ ¹
Ω／□となるように調整されている。給電ロール３１
は、このバックアップロール２４の中間転写ベルト２０
との当接部Ｎ２端部から当該ロール周面方向へ２０〜４
０ｍｍだけ離れた位置に、当接するように配設されてい
る。一方、２次転写ロール３０として、そのロール表面
の電位を常に接地位置と等電位に保つため抵抗値が１×
１０⁷Ω・ｃｍ以下である導電性ロールを使用してい
る。

【００２７】そしてまた、この画像形成装置において
は、既述したリトランスファーを防止する観点から、図
１に示すように、感光ドラム１０と中間転写ベルト２０
との一次転写当接部Ｎ１の下流側近傍Ｓにおける表面電
位差Ｖｎ（感光ドラム１０の表面電位をＶ₁₀、中間転写
ベルト２０の表面２０ａの表面電位をＶ₂₀とした場合、
Ｖｎ＝Ｖ₁₀−Ｖ₂₀又はＶｎ＝｜Ｖ₁₀｜＋｜Ｖ₂₀｜）がそ
の感光ドラム１０と中間転写ベルト２０の間隙放電開始
電圧Ｖ₀よりも小さな値となるように第１バイアス電源
２６から一次転写バイアスロール２５に印加する第１バ
イアス電圧（印加電圧）Ｖ_N1を設定している。

【００２８】このときの第１バイアス電圧Ｖ_N1について
は、通常、感光ドラム１０と中間転写ベルト２０との間
の一次転写当接部Ｎ１の下流側近傍Ｓでの間隙をｄ（μ
ｍ）とした場合、その表面電位差Ｖｎが「Ｖｎ＝３１２
＋６．２ｄ」の式にて求められる値よりも小さな値とな
るように設定している。また、このときの第１バイアス
電圧Ｖ_N1についてより簡易に設定する観点からは、一次
転写当接部の下流側近傍Ｓにおける感光ドラム１０の表
面電位をＶ₁₀と中間転写ベルト２０の裏面２０ｂの表面
電位Ｖ_20-bとの電位差Ｖｎ-b（Ｖｎ-b＝Ｖ₁₀−Ｖ_20-b
又はＶｎ＝｜Ｖ₁ ₀｜＋｜Ｖ_20-b｜）が６５０Ｖ以下と
なるように設定している。この場合、本実施形態では接
触式の転写器として金属製で導電性の１次転写バイアス
ロール２５を使用しているため、上記中間転写ベルト２
０の裏面２０ｂの表面電位Ｖ_20-bとは第１バイアス電圧
とみなすことができる。したがって、この場合における
第１バイアス電圧Ｖ_N1は、感光ドラム１０の表面電位
（帯電電位および潜像電位）Ｖ ₁₀が確定されれば、その
表面電位Ｖ₁₀との差が６５０Ｖ以内となる範囲内の電圧
値に設定すればよいことになる。

【００２９】このような構成からなる本実施形態１に係
るカラー画像形成装置によれば、感光ドラム１０と中間
転写ベルト２０との一次転写当接部Ｎ１の下流側近傍Ｓ
で主に発生するリトランスファーを確実に防止すること
ができる。しかも、１次転写も良好に行われる。

【００３０】また、この画像形成装置によれば、リトラ
ンスファーを確実に防止できるため、感光ドラム１０上
に逆転写するトナーがほとんどなくなり、したがって無
駄なトナー消費を抑えることができる。しかも、感光ド
ラム１０の表面の未転写トナーを現像装置１４で回収除
去するようにした場合に当該現像装置内に異なる色のト
ナーが混入されることがなくなり、この結果、クリーナ
ーレスシステムの構築が可能となる。さらに、カラー画
像を形成した場合には、リトランスファーに起因した混
色がない、優れた色合いのカラー画像を得ることができ
る。

【００３１】［試験］以下、このトランスファー防止効
果に関して行った試験について説明する。

【００３２】すなわち、この実施形態に係る画像形成装
置を用いるとともに、その中間転写ベルト２０として種
々の体積抵抗率Ｒｖ（Ω・ｃｍ）及び表面抵抗率Ｒｓ
（Ω／□）からなる中間転写ベルトＡ〜Ｆを適用した場
合における、リトランスファーの防止効果について調べ
た。この試験における条件は以下の通りである。

【００３３】まず、中間転写ベルトＡ〜Ｆについてであ
るが、そのベルトＡはポリイミド樹脂のみからなるベル
ト厚９０μｍの単層ベルト（Ｒｖ：１×１０^10.1＝１
０．１ｌｏｇ、Ｒｓ：１×１０^11.5＝１１．５ｌｏｇ）
からである。また、ベルトＢ〜Ｄは、そのいずれもカー
ボンブラックが含有されたポリカーボネート樹脂の基材
にポリウレタンフッ素樹脂の塗料を塗布（層厚１５〜３
０μｍ）してなるベルト厚１３０μｍの２層構造のベル
トであって、その抵抗率Ｒｖ、Ｒｓのみがそれぞれ異な
るもの（ベルトＢではＲｖ：７．８ｌｏｇ、Ｒｓ：１
０．１ｏｇ、ベルトＣではＲｖ：８．５ｌｏｇ、Ｒｓ：
１２１ｏｇ、ベルトＤではＲｖ：１３．２ｌｏｇ、Ｒ
ｓ：１２１ｏｇ）である。さらに、ベルトＥ，Ｆは、そ
のいずれもカーボンブラックが含有されたクロロプレン
ゴムの基材にポリウレタンフッ素樹脂の塗料を塗布して
なるベルト厚４００μｍの２層構造のベルトであってそ
の抵抗率Ｒｖ、Ｒｓのみがそれぞれ異なるもの（ベルト
ＥではＲｖ：９．４ｌｏｇ、Ｒｓ：１０．３ｌｏｇ、ベ
ルトＦではＲｖ：６．７ｌｏｇ、Ｒｓ：６．７１ｏｇ）
である。

【００３４】ちなみに、ベルトＢ〜Ｆにおける各抵抗率
Ｒｖ、Ｒｓは、その各基材と塗料に含まれる帯電防止剤
であるカーボンブラックの量を変えることにより調整し
た。また、各ベルトＡ〜Ｆの各抵抗率Ｒｖ、Ｒｓの測定
については、微小電流計（アドバンテスト社製：Ｒ８３
４０Ａ）と、プローブ（三菱油化社製：ＨＲプローブ、
主電極の外径Ｈ＝φ１．６ｃｍ、ガード電極の内径Ｄ）
と、測定テープ（三菱油化社製、表面抵抗率の測定時に
「絶縁面」となり、体積抵抗率の測定時に「導電面」と
なる）を用い、印加電圧１００Ｖ、荷重２ｋｇ、測定時
間３０秒間での体積抵抗Ｒovと表面抵抗Ｒosを測定し、
次の算出式にて算出した。式中ｔは、試料である中間転
写ベルトの厚さ（ｃｍ）である。Ｒｖ＝π×Ｈ²×Ｒov／（４×ｔ）、Ｒｓ＝２×π×Ｒo
s／ｌｎ（Ｄ／Ｈ）

【００３５】金属製の１次転写バイアスロール２５に印
加する１次バイアス電圧Ｖ_N1は、１次転写が良好にでき
ることを優先させた電圧値とした。例えば、ベルトＢ，
Ｃの場合においてはＶ_N1＝５００Ｖとし、ベルトＦの場
合においてはＶ_N1＝４００Ｖとした。

【００３６】前記４色のトナーとしていずれも、体積平
均粒径が３〜７μｍ（コールター社製のコールカウンタ
ーで測定した値）で粒度分布指標（ＧＳＤ）が１．２３
であるトナー粒子に、平均粒径１０〜１５０ｎｍのシリ
カおよびチタニア等の無機微粒子（外添剤）を適宜量外
添したものであって、平均粒径３５μｍのフェライトビ
ーズからなるキャリアと混合した２成分現像剤とするも
のを使用した。また、このトナーは、そのトナー形状係
数が１３８以下（好ましくは１３４以下）、その表面性
指標が９以下（好ましくは５．１以下）のものであっ
た。

【００３７】このようなトナーは、例えば、特開平１０
−２６８４２号公報の発明の詳細な説明の欄における段
落００１９〜段落００６７に記載の製造方法を採用して
得られる。また、上記トナー形状係数は、光学顕微鏡
（ニコン社製：ミクロフォトＦＸＡ）で得たトナー粒子
の拡大写真をイメージアナライザー（ＮＩＲＥＦＣＯ社
製：Ｌｕｚｅｘ３）により画像解析して下記式（ａ）に
より算出した値である。さらに、上記表面性指標は、Ｂ
ＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積値と粒度分布
を加味した比表面積計算値から下記式（ｂ）により算出
した値である。なお、式（ｂ）中において、ｎはコール
ターカウンターにおけるチャンネル内の粒子数、Ｒはコ
ールターカウンターにおけるチャンネル粒径、ρはトナ
ー密度である。

【００３８】（ａ）「形状係数」＝[（トナー径の絶対
最大長）²／（トナーの投影面積）]×（π／４）×１０
０、（ｂ）「表面性指標」＝（比表面積実測値）／（比表面
積計算値）、「比表面積計算値」＝[６Σ（ｎ×Ｒ²）]
／[（ρ×Σ（ｎ×Ｒ³）]、

【００３９】このような条件のもとで、各中間転写ベル
トＡ〜Ｆを用いて同じ画像形成を行った場合におけるリ
トランスファー(量)の発生状況について調べた。このと
きのリトランスファー（量）は、中間転写ベルト２０上
に１次転写されたトナー像が再び１次転写当接部Ｎ１を
通過した直後に装置を停止させた後に、その中間転写ベ
ルト上のトナー像の反射濃度を実測し、その実測値を予
め求めておいた反射濃度値とトナー重量との相関関数に
基づいて重量ｇ／ｍ²)に換算したものである。この結果
を図３に示す。図３中において「○」はリトランスファ
ー量が許容値以下であることを示し、「×」はリトラン
スファー量が許容値以上であること示している。なお、
リトランスファー量の許容値については、感光ドラムに
逆転写したトナーが次色のトナー像と重なり合って混合
されて混色する現象がまったく視認できないレベルを基
準として考え「０．０２ｇ／ｍ²以下」とした。なお、
この画像形成装置においては、１次転写バイアスロール
２５を感光ドラム１０の転写位置よりも下流側に３ｍｍ
程度ずらした位置で当接させるように配置することによ
り、１次転写当接部Ｎ１の上流側領域においてリトラン
スファー（換言すれば放電）が発生しないような構成を
採用している。

【００４０】図３の結果から、中間転写ベルトＢ，Ｃ，
Ｆを使用した場合に、リトランスファー量を許容値以下
とすることができることが確認された。また、この３つ
のベルトを用い、その各１次転写効率が最大となるよう
な１次転写バイアスＶ_N1を印加した場合には、その１次
転写時において放電が発生している様子は観察されなか
った。そして、リトランスファーが発生しない場合にお
いては、１次転写そのものも良好に行われることが確認
された。さらに、表面抵抗率が１２ｌｏｇΩ／□を超え
る中間転写ベルトは、１次転写そのものが良好になされ
ないため使用不可能である観点から、この試験では使用
しなかった。このようなことから、その３つのベルトの
体積抵抗率Ｒｖ及び表面抵抗率Ｖｓを考察してみると、
Ｒｖが８．５ｌｏｇ（＝１×１０^8.5）Ω・ｃｍ以下、
Ｒｓが１２ｌｏｇ（＝１×１０¹²）Ω／□以下であると
きにリトランスファー量が許容値以下になっていること
から、Ｒｖが８．５ｌｏｇΩ・ｃｍ以下でかつＲｓが１
２ｌｏｇΩ／□以下の中間転写ベルトを使用することに
よりリトランスファーを防止できることがわかる。

【００４１】図４は、上記試験結果（リトランスファー
量）について、感光ドラム１０の表面電位Ｖ₁₀と中間転
写ベルト２０の裏面２０ｂの表面電位Ｖ_20-bとの電位差
との関係がわかるように示したものである。ちなみに、
このときの中間転写ベルト２０の表面電位Ｖ_20-bは、金
属製１次バイアスロール２５の接触式転写器を使用して
いることから一次バイアス電圧Ｖ_N1とみなすことができ
る。したがって、この電位差は、結局のところ「Ｖ₁₀−
Ｖ_N1又は｜Ｖ₁₀｜＋｜Ｖ_N1｜」と表すことができる。ち
なみに、この試験では感光ドラム１０の表面電位Ｖ₁₀に
ついては「−７００Ｖ（暗電位）」とした。

【００４２】図４の結果から明らかなように、上記電位
差が「６５０Ｖ以下」の場合には、リトランスファー量
を許容値以下とすることができることがわかる。また、
その電位差の場合の１次転写時において放電が発生して
いる様子は観察されなかった。このことから、感光ドラ
ム１０の表面電位Ｖ₁₀と中間転写ベルト２０の裏面２０
ｂの表面電位Ｖ_20-bとの電位差を６５０Ｖ以下に設定す
ることにより、リトランスファーを防止できることがわ
かる。

【００４３】［他の実施形態］実施の形態１では、中間
転写体としてベルト形態からなる中間転写ベルト２０を
使用する場合について説明したが、本発明ではドラム形
態からなる中間転写ドラムを使用してもよく、中間転写
ベルトの場合とほぼ同様の効果が得られる。

【００４４】また、１つの感光ドラム１０を用いて作像
プロセスを４回（サイクル）繰り返すことによりカラー
画像を形成するタイプの画像形成装置を例示したが、本
発明は複数の感光ドラムを用いてその各感光ドラムにカ
ラー画像を構成する各色のトナー像を別々に形成してそ
の各感光ドラムから中間転写体に順次１次転写する、い
わゆるタンデムタイプの画像形成装置であってもよい。
また、トナーとして球形のものを使用する場合を例示し
たが、本発明では懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合
法、混練粉砕法等の公知の製造方法で形成されるトナー
を使用することも可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、像担持体と中間転写体とが当接する１次
転写当接部の下流側近傍における放電を確実に抑制する
ことができ、この結果、かかる一次転写当接部の下流側
近傍で主に発生するリトランスファーを確実に防止する
ことができる。しかも、１次転写そのものも悪化するこ
となく良好に行われる。

【００４６】したがって、この画像形成装置を使用した
場合には、リトランスファーに起因したトナーの無駄な
消費を抑えることができる他、リトランスファーに起因
した混色がない優れた色合いのカラー画像の形成を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１次転写当接部の下流側近傍における像担持
体と中間転写体との構成内容を説明するための要部説明
図。

【図２】実施形態１に係るカラー画像形成装置の要部
を示す概要図。

【図３】中間転写ベルトの体積抵抗率及び表面抵抗率
とリトランスファー量との関係についての試験結果を示
すグラフ図。

【図４】感光ドラムの表面電位と中間転写ベルトの裏
面電位の電位差と、リトランスファー量との関係につい
ての試験結果を示すグラフ図。

【図５】従来の中間転写方式を採用した画像形成装置
の代表例を示す要部概略図。

【図６】図５の従来装置における１次転写当接部の下
流側近傍で発生するリトランスファーを示す説明図。

【符号の説明】

１０…感光ドラム（像担持体）、２０…中間転写ベルト
（中間転写体）、２０ａ…転写表面、２０ｂ…転写裏
面、２５…１次転写バイアスロール（１次転写器の一
部）、２６…第１バイアス電源（１次転写器の一部）、
Ｐ…記録シート（被転写材）、Ｎ１…１次転写当接部、
Ｓ…１次転写当接部の下流側近傍。

フロントページの続き (72)発明者増子和久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)発明者丸山彰久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)発明者半田修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)発明者小島紀章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)発明者小出弘行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） 2H030 BB42 BB43 BB54 2H032 BA07 BA19 BA23 BA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成したトナー像をその像担
持体の一次転写位置で当接しながら回動する中間転写体
の転写表面に一次転写器の静電的作用によって一次転写
させた後、その中間転写体に転写されたトナー像をその
中間転写体の二次転写位置で当接するように供給される
被転写材に二次転写器の静電的作用によって二次転写さ
せることにより画像を形成する装置において、前記中間転写体として体積抵抗率が１×１０^8.5Ω・ｃ
ｍ以下であって表面抵抗率が１×１０¹²Ω／□以下であ
る中間転写体を使用し、かつ、この中間転写体と前記像担持体との一次転写当接
部の下流側近傍における表面電位差がその像担持体と中
間転写体の間隙放電開始電圧よりも小さな値となるよう
に前記一次転写器に印加する印加電圧を設定したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記一次転写当接部の下流側近傍におけ
る像担持体の表面電位と前記中間転写体の転写裏面電位
との電位差が６５０Ｖ以下となるように前記一次転写器
に印加する印加電圧を設定したことを特徴とする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記一次転写器が、像担持体の一次転写
位置となる中間転写体の転写裏面に圧接される転写バイ
アスロールを備えた接触式転写器であることを特徴とす
る請求項１に記載の画像形成装置。