JP2003177610A

JP2003177610A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003177610A
Application number: JP2001375377A
Authority: JP
Inventors: Naoki Enomoto; 直樹榎本; Masashi Tanaka; 正志田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、２次転写残留トナーを２次転写残
留トナー帯電手段により帯電し、該２次転写残留トナー
を像担持体へ転写することにより中間転写体に残留した
２次転写残留トナーの除去を行う画像形成装置におい
て、１色目画像飛翔に起因する画像不良を防ぐことが出
来る画像形成装置を提供することを可能にすることを目
的としている。【解決手段】２次転写残留トナーを２次転写残留トナ
ー帯電部材13により帯電し、該２次転写残留トナーを感
光体ドラム１へ転写することにより中間転写ベルト10に
残留した２次転写残留トナーの除去を行う画像形成装置
であって、中間転写ベルト10の電位減衰時定数τを０．
０１秒以上、且つ１０００秒以下に設定された部材を用
いて構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いる画像形成装置に関し、特に、中間転写体を用いる画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーの画像形成装置としては、
電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式等の種
々の方式が知られているが、これ等のうち電子写真方式
のものは、他の方式のものに比べて画像形成速度、画
質、静粛性等の点で優れている。

【０００３】電子写真方式を採用する画像形成装置の中
でも更に種々の方式がある。例えば、感光体表面にカラ
ー画像（複数色のトナー画像）を重ねた後に転写材に一
括転写して画像形成を行う多重現像方式や、現像及び転
写の画像形成サイクルを繰り返し行う多重転写方式、一
旦、中間転写体上に各色のトナー画像を順次１次転写し
た後、転写材上に一括転写する中間転写方式等がある。
これ等のうち、特に中間転写方式のものは、混色の恐れ
がないこと、質や厚さの異なる様々な転写材の使用が可
能であること等の利点を有する。

【０００４】図６に従来の中間転写方式の画像形成装置
の一例として４色のフルカラーレーザビームプリンター
の概略を示す。図６に示すように、像担持体である感光
体ドラム１の周面には、該感光体ドラム１の回転方向
（図６の矢印ａ方向）に沿って順に帯電器２、レーザ光
を感光体ドラム１に照射する露光装置３、ロータリー５
により回転可能に設けられた現像装置５ｙ，５ｍ，５
ｃ，５ｋ、中間転写体となる中間転写ベルト10及び感光
体ドラムクリーナ４が配置されている。

【０００５】感光体ドラム１は直径４６．７mmで構成さ
れ、図６の矢印ａ方向に表面速度１１７mm／秒で回転駆
動され、該感光体ドラム１の表面は帯電器２によって負
極性に帯電される。帯電器２によって帯電された感光体
ドラム１の表面の電位（以下、「帯電電位」という）
は、通常、−４５０Ｖ〜−８００Ｖである。また、帯電
器２には、帯電器電源６により交番電圧に直流電圧を重
畳した帯電バイアス電圧が印加される。

【０００６】表面が帯電された感光体ドラム１は、画像
情報に応じた露光装置３の露光Ｌにより静電潜像が形成
される。ここで、露光装置３は、レーザ光を出射する光
源３ａ、ラスタスキャンを行うための６面を有するポリ
ゴンミラー３ｂ、結像のためのレンズ３ｃ及び折り返し
ミラー３ｄ等を備えている。

【０００７】感光体ドラム１の表面に形成された静電潜
像には、ロータリー５に搭載された１色目イエローの現
像装置５ｙによって負極性に帯電されたイエローのトナ
ーが付着してトナー画像として現像される。

【０００８】一方、中間転写ベルト10は２本の支持軸と
なる駆動ローラ14及びテンションローラ15により張架し
て支持されている。ここで、中間転写ベルト10の一例と
しては、厚さ０．０５mm〜０.３mm程度の無端状の樹脂
ベルトを、カーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、その
他の導電性の充填材により体積抵抗率１０¹²〜１０¹³Ω
・cm程度に抵抗調整したものを用いることが出来る。

【０００９】この場合、樹脂ベルトの材質としては、例
えば、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネ
ート、ポリイミド等を用いることが出来る。

【００１０】そして、駆動ローラ14の図６の矢印ｂ方向
の回転に伴い、中間転写ベルト10は図６の矢印ｂ方向に
回転する。そして、中間転写ベルト10に従動回転する直
径１２mmの１次転写ローラ11に１次転写電源16から正極
性の１次転写バイアス電圧が印加されると感光体ドラム
１上のトナー画像は１次転写ニップ部Ｎ₁を介して中間
転写ベルト10に１次転写される。

【００１１】ここで、１次転写電源16により１次転写ロ
ーラ11に印加される１次転写バイアス電圧の一例として
は、＋５００Ｖの直流電圧が用いられる。また、１次転
写ローラ11としては、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン
−ジエン三元共重合体）、ウレタンゴム、ＣＲ（クロロ
プレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等に
カーボン等の抵抗調整剤を加え、体積抵抗率を調整した
材料を用いることが一般的である。

【００１２】１次転写後の感光ドラム１は、弾性体ブレ
ードを有する感光体ドラムクリーナ４によって表面の１
次転写残留トナーが除去される。

【００１３】以上の帯電、露光、現像、１次転写、クリ
ーニング、除電の一連の画像形成プロセスを各現像装置
５ｍ，５ｃ，５ｋに収納された２色目マゼンタ、３色目
シアン、４色目ブラックの各色のトナーについても繰り
返し行い、中間転写ベルト10上に４色のトナー画像を重
ねる。

【００１４】ここで示す従来例においては、１色目〜４
色目までの１次転写について＋５００Ｖの１次転写バイ
アス電圧が用いられる。

【００１５】そして、図６の矢印ｃ方向に回転する直径
２０mmの２次転写ローラ12に２次転写バイアス電源17か
ら２次転写バイアス電圧が印加されると、中間転写ベル
ト10上のトナー画像は、駆動ローラ14上の２次転写ニッ
プ部Ｎ₂を介して転写材Ｐの表面に一括して２次転写さ
れる。尚、２次転写バイアス電圧の一例としては、＋
１．５ｋＶが用いられる。

【００１６】表面に４色の未定着トナー画像を担持した
転写材Ｐは、図示しない定着装置に搬送され、該定着装
置により表面のトナー画像が定着されて画像形成が完了
する。

【００１７】一方、上述の２次転写が終了した後、転写
材Ｐに転写されずに中間転写ベルト10上に残った２次転
写残留トナーは、特開平9-44007に記載されている様に
２次転写残留トナー帯電電源７により正極性の直流電圧
が印加された２次転写残留トナー帯電部材13により正極
性に帯電される。

【００１８】２次転写残留トナー帯電部材13は中間転写
ベルト10に対して図示しない当接離間機構により帯電時
のみ該中間転写ベルト10に当接する。２次転写残留トナ
ー帯電部材13により最後に正極性に帯電された残留トナ
ーは、１次転写ニップ部Ｎ₁において感光体ドラム１の
表面に静電的に転写されて感光体ドラムクリーナ４によ
りクリーニングされ、これにより中間転写ベルト10に残
った残留トナーは除去される。

【００１９】また、連続プリントに要する時間短縮のた
めに中間転写ベルト10上に残った残留トナーを感光体ド
ラム１へ転写すると同時に次画像の１色目であるイエロ
ー画像を感光体ドラム１から中間転写ベルト10へ転写す
る所謂転写同時クリーニングが行なわれる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、樹脂製の中間転写ベルト10を用いた画像形
成装置において転写同時クリーニングを行いつつ連続プ
リントを行うと、２枚目以降の転写材Ｐに対する画像形
成において、１色目のイエロー画像が１次転写ニップ部
Ｎ₁よりも感光体ドラム１の回転方向上流側（手前）の
位置において中間転写ベルト10へ飛翔し（以下、「１色
目画像飛翔」という）、画像不良が発生するという問題
があった。

【００２１】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、２次転写残留トナーを２次転
写残留トナー帯電手段により帯電し、該２次転写残留ト
ナーを像担持体へ転写することにより中間転写体に残留
した２次転写残留トナーの除去を行う画像形成装置にお
いて、１色目画像飛翔に起因する画像不良を防ぐことが
出来る画像形成装置を提供せんとするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る画像形成装置は、トナー画像を担持する
像担持体と、前記像担持体上のトナー画像が第１の転写
位置で静電的に転写される中間転写体と、前記中間転写
体上のトナー画像が転写材に第２の転写位置で静電的に
転写された後、電圧が印加されて前記中間転写体上に残
留する残留トナーを所定の極性に帯電する帯電手段とを
有し、前記残留トナーは前記第１の転写位置で前記中間
転写体から前記像担持体へ静電的に転写され、同時に前
記像担持体上のトナー画像が前記第１の転写位置で静電
的に前記中間転写体に転写される画像形成装置におい
て、前記中間転写体の電位減衰時定数を０．０１秒以
上、且つ１０００秒以下に設定したことを特徴とする。

【００２３】また、本発明に係る画像形成装置の他の構
成は、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体
上のトナー画像が第１の転写位置で静電的に転写される
中間転写体と、前記中間転写体上のトナー画像が転写材
に第２の転写位置で静電的に転写された後、電圧が印加
されて前記中間転写体上に残留する残留トナーを所定の
極性に帯電する帯電手段とを有し、前記残留トナーは前
記第１の転写位置で前記中間転写体から前記像担持体へ
静電的に転写され、同時に前記像担持体上のトナー画像
が前記第１の転写位置で静電的に前記中間転写体に転写
される画像形成装置において、前記中間転写体の電位減
衰時定数を０．０１秒以上、且つ６００秒以下に設定し
たことを特徴とする。

【００２４】また、前記帯電手段に印加される電圧は、
直流電圧に交番電圧を重畳した電圧であることを特徴と
する。

【００２５】本発明は、上述の如く構成したので、転写
同時クリーニングを行う画像形成装置を用いて連続プリ
ントを行った時に中間転写体として電位減衰時定数を
０．０１秒以上、且つ１０００秒以下、好ましくは０．
０１秒以上、且つ６００秒以下の部材を用いることによ
り、１色目のトナー画像（イエロー画像）が１次転写ニ
ップ部よりも像担持体の回転方向上流側（手前）の位置
において中間転写体へ飛翔することに起因する画像不良
を抑えることが出来る。

【００２６】また、像担持体上に不要な電荷が蓄積する
こともなく、ハーフトーン画像が不均一になる不具合も
発生しない。

【００２７】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る画像形成装
置の一例として４色のフルカラーレーザビームプリンタ
ーに適用した場合の一実施形態を具体的に説明する。図
１は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を
示す図、図２は中間転写体の表面電位を測定して電位減
衰時定数を測定する様子を示す図、図３は中間転写体の
表面電位の電位減衰時定数を示す図である。

【００２８】先ず、図１を用いて本発明に係る画像形成
装置の第１実施形態の構成について説明する。図１にお
いて、トナー画像を担持する像担持体である感光体ドラ
ム１の周囲には、該感光体ドラム１の回転方向（図１の
矢印ａ方向）に沿って順に帯電器２、レーザ光を感光体
ドラム１に照射する露光装置３、ロータリー５により回
転可能に設けられた現像装置５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋ、
感光体ドラム１の表面上のトナー画像が第１の転写位置
となる１次転写ニップ部Ｎ₁で静電的に転写される中間
転写体となる中間転写ベルト10及び感光体ドラムクリー
ナ４が配置されている。

【００２９】本実施形態の感光体ドラム１は直径４６．
７mmで構成され、図１の矢印ａ方向に表面速度１１７mm
／秒で回転駆動され、該感光体ドラム１の表面は帯電器
２によって負極性に帯電される。帯電器２によって帯電
された感光体ドラム１の表面の電位（以下、「帯電電
位」という）は、通常、−４５０Ｖ〜−８００Ｖであ
る。また、帯電器２には、帯電器電源６により交番電圧
に直流電圧を重畳した帯電バイアス電圧が印加される。

【００３０】表面が帯電された感光体ドラム１は、画像
情報に応じた露光装置３の露光Ｌにより静電潜像が形成
される。ここで、露光装置３は、レーザ光を出射する光
源３ａ、ラスタスキャンを行うための６面を有するポリ
ゴンミラー３ｂ、結像のためのレンズ３ｃ及び折り返し
ミラー３ｄ等を備えている。

【００３１】感光体ドラム１の表面に形成された静電潜
像には、ロータリー５に搭載された１色目イエローの現
像装置５ｙによって負極性に帯電されたイエローのトナ
ーが付着してトナー画像として現像される。

【００３２】一方、中間転写ベルト10は２本の支持軸と
なる駆動ローラ14及びテンションローラ15により張架し
て支持されている。ここで、中間転写ベルト10の一例と
しては、厚さ０．０５mm〜０.３mm程度の無端状の樹脂
ベルトを、カーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、その
他の導電性の充填材により体積抵抗率１０¹²〜１０¹³Ω
・cm程度に抵抗調整したものを用いることが出来る。

【００３３】中間転写ベルト10を構成する樹脂ベルトの
材質としては、例えば、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）、ポリカーボネート、ポリイミド等を用いることが
出来、本実施形態では、該中間転写ベルト10の電位減衰
時定数τを０．０１秒以上、且つ１０００秒以下、好ま
しくは０．０１秒以上、且つ６００秒以下に設定してい
る。

【００３４】そして、駆動ローラ14の図１の矢印ｂ方向
の回転に伴い、中間転写ベルト10は図１の矢印ｂ方向に
回転する。そして、中間転写ベルト10に従動回転する直
径１２mmの１次転写ローラ11に１次転写電源16から正極
性の１次転写バイアス電圧が印加されると感光体ドラム
１上のトナー画像は第１の転写位置となる１次転写ニッ
プ部Ｎ₁を介して中間転写ベルト10に１次転写される。

【００３５】ここで、１次転写電源16により１次転写ロ
ーラ11に印加される１次転写バイアス電圧の一例として
は、＋５００Ｖの直流電圧が用いられる。また、１次転
写ローラ11としては、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン
−ジエン三元共重合体）、ウレタンゴム、ＣＲ（クロロ
プレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等に
カーボン等の抵抗調整剤を加え、体積抵抗率を調整した
材料を用いることが一般的である。

【００３６】１次転写後の感光ドラム１は、弾性体ブレ
ードを有する感光体ドラムクリーナ４によって表面の１
次転写残留トナーが除去される。

【００３７】以上の帯電、露光、現像、１次転写、クリ
ーニング、除電の一連の画像形成プロセスを各現像装置
５ｍ，５ｃ，５ｋに収納された２色目マゼンタ、３色目
シアン、４色目ブラックの各色のトナーについても繰り
返し行い、中間転写ベルト10上に４色のトナー画像を重
ねる。

【００３８】本実施形態においては、１色目〜４色目ま
での１次転写について＋５００Ｖの１次転写バイアス電
圧が用いられる。

【００３９】そして、図１の矢印ｃ方向に回転する直径
２０mmの２次転写ローラ12に２次転写バイアス電源17か
ら２次転写バイアス電圧が印加されると、中間転写ベル
ト10上のトナー画像は、駆動ローラ14上の第２の転写位
置となる２次転写ニップ部Ｎ ₂を介して転写材Ｐの表面
に静電的に一括して２次転写される。尚、２次転写バイ
アス電圧の一例としては、＋１．５ｋＶが用いられる。

【００４０】表面に４色の未定着トナー画像を担持した
転写材Ｐは、図示しない定着装置に搬送され、該定着装
置により表面のトナー画像が定着されて画像形成が完了
する。

【００４１】一方、上述の２次転写が終了した後、転写
材Ｐに転写されずに中間転写ベルト10上に残った２次転
写残留トナーは、２次転写残留トナー帯電電源７により
正極性の直流電圧が印加された帯電手段となる２次転写
残留トナー帯電部材13により正極性に帯電される。

【００４２】２次転写残留トナー帯電部材13は中間転写
ベルト10に対して図示しない当接離間機構により帯電時
のみ該中間転写ベルト10に当接する。２次転写残留トナ
ー帯電部材13により最後に正極性に帯電された残留トナ
ーは、１次転写ニップ部Ｎ₁において感光体ドラム１の
表面に静電的に転写されて感光体ドラムクリーナ４によ
りクリーニングされ、これにより中間転写ベルト10に残
った残留トナーは除去される。

【００４３】また、連続プリントに要する時間短縮のた
めに中間転写ベルト10上に残った残留トナーを感光体ド
ラム１へ転写すると同時に次画像の１色目であるイエロ
ー画像を感光体ドラム１から中間転写ベルト10へ転写す
る所謂転写同時クリーニングが行なわれる。

【００４４】本実施形態では中間転写ベルト10の電位減
衰時定数τが０．０１秒以上、且つ１０００秒以下の部
材を採用した場合の一例である。中間転写ベルト10とし
て、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂にカーボン
を分散して抵抗調整を行い、厚さ８０μｍに成型し、電
位減衰時定数τを１００秒に調整した部材を用いた。

【００４５】２次転写残留トナー帯電部材13は、体積抵
抗率１０⁹Ω・cmのゴム部材を外径直径φ６mmの芯金に対
し、厚さ６mmにてローラ形状に成型した部材を用いた。
２次転写残留トナー帯電部材13の帯電時には、＋１ｋＶ
の直流電圧が２次転写残留トナー帯電電源７により印加
される。

【００４６】２次転写の終了した中間転写ベルト10上に
残留する２次転写残留トナーは、２次転写残留トナー帯
電部材13によって正極性の電荷が付与される。続いて、
正極性に帯電された２次転写残留トナーは１次転写ニッ
プ部Ｎ₁へ達する。

【００４７】２次転写残留トナーは１次転写ニップ部Ｎ
₁において感光体ドラム１へ静電的に転写され、中間転
写ベルト10から除去される。このとき、感光体ドラム１
の表面は−５５０Ｖに均一に帯電されている。

【００４８】また、１次転写ローラ11には、１次転写電
源16により＋５００Ｖの直流電圧が印加される。そし
て、感光体ドラム１へ転写された２次転写残留トナーは
感光体ドラムクリーナ４に回収され、中間転写ベルト10
上の２次転写残留トナーの除去は完了する。

【００４９】本実施形態では、中間転写ベルト10とし
て、電位減衰時定数τが０．０１秒以上、且つ１０００
秒以下の部材を用いた。この中間転写ベルト10の作用に
より１色目画像飛翔に起因する画像不良を防ぐことが出
来た。

【００５０】以下に１色目画像飛翔の発生メカニズム及
び中間転写ベルト10の電位減衰時定数τを０．０１秒以
上、且つ１０００秒以下に設定することの作用につい
て、本発明者の検討に基づいて説明を行う。

【００５１】２次転写残留トナー帯電部材13が中間転写
ベルト10上に残留した２次転写残留トナーに対して正極
性の電荷を付与する際、同時に、中間転写ベルト10に対
しても正極性の電荷を付与する。

【００５２】すると、１次転写ニップ部Ｎ₁近傍にて感
光ドラム１と中間転写ベルト10との間に大きな電位差が
生じる。この電位差により、感光体ドラム１に担持され
た１色目のイエロー画像は１次転写ニップ部Ｎ₁よりも
感光体ドラム１の回転方向上流側（手前）の位置にて中
間転写ベルト10へ飛翔し、画像不良となる。

【００５３】特に、樹脂の中間転写ベルト10は静電容量
が小さいため、２次転写残留トナー帯電部材13と接地側
の駆動ローラ14との間のニップ部を通過した後に中間転
写ベルト10表面の電位が高くなる。

【００５４】そこで、本発明者は中間転写ベルト10に付
与された電荷の自然消滅の速さを示す指標である電位減
衰時定数τに着目し、中間転写ベルト10の電位減衰時定
数τに対する１色目画像飛翔の発生具合について実験を
行った。

【００５５】本実験では中間転写ベルト10としてＰＶｄ
Ｆ樹脂にカーボンを分散して電気抵抗値を調整した材料
を厚さ８０μｍに成型した部材を用い、分散するカーボ
ンの量を調整して電位減衰時定数τを所定の時間に調整
した。

【００５６】中間転写ベルト10の電位減衰時定数τを測
定する装置として図２に示す測定装置を用いた。図２に
おいて、中間転写ベルト10は駆動ローラ21と、電気的に
接地されている金属従動ローラ22とにより張架され、駆
動ローラ21を回転駆動させることで中間転写ベルト10は
１１．７cm／秒の速度で図２の矢印ｄ方向に回転する。

【００５７】中間転写ベルト10は帯電位置Ｎ_tにおいて
前述の２次転写残留トナー帯電部材13と同質の帯電ロー
ラ23と、金属従動ローラ22とにより挟持される。帯電ロ
ーラ23には電源24によりピーク間電圧が約２ｋＶ、周波
数１ｋＨｚ、ピーク間の中心電圧が約＋５００Ｖの正弦
波（Sin波）が印加され、これにより中間転写ベルト10
が帯電される。

【００５８】帯電ローラ23によって帯電された中間転写
ベルト10は、帯電位置Ｎ_tから中間転写ベルト10の回転
方向下流側に１秒間回転した位置に設けられた表面電位
計プローブ25ａ及びこれに接続された電位計本体25によ
り表面電位が測定され、これにより電位減衰時定数τも
算出される。

【００５９】中間転写ベルト10の表面電位が安定した
後、駆動ローラ21の動作を停止し、表面電位の減衰状態
を観測することで、図３に示すように電位減衰時定数τ
を測定することが出来る。

【００６０】図３において、縦軸の電位Ｖ₀は中間転写
ベルト10が停止した時点での該中間転写ベルト10の表面
電位であり、電位減衰時定数τは中間転写ベルト10の表
面電位がＶ₀／ｅ（ｅ；自然対数の底＝２．７１８２８
…）に減衰する時点での経過時間である。また、上記中
間転写ベルト10の表面電位の測定は２３℃、６０％ＲＨ
（Relative Humidity；相対湿度）の環境下で行った。

【００６１】以下に、電位減衰時定数τに対する１色目
画像飛翔の発生具合について、本発明者の行った実験結
果を示す。尚、以下の表１において、○は１色目画像飛
翔発生無し、△は１色目画像飛翔はベタ画像の一部にて
軽微に発生するが文字画像では認識出来ないレベル、×
は１色目画像飛翔はベタ画像の全面に発生し、更に、文
字画像でも認識出来るレベルを夫々表す。

【００６２】

【表１】

【００６３】上記実験結果の示す通り、中間転写ベルト
10の電位減衰時定数τが１０００秒以下、好ましくは６
００秒以下にて、１色目画像飛翔による画像不良の発生
を抑えることが出来る。

【００６４】図１において、電位減衰時定数τが短い中
間転写ベルト10では、２次転写残留トナー帯電部材13に
て付与された電荷の多くは、１次転写ニップ部Ｎ₁の近
傍へ到達する以前に消滅する。このとき、１次転写ニッ
プ部Ｎ₁の近傍における感光体ドラム１と中間転写ベル
ト10との間の電位差は１色目画像飛翔の起こる程には大
きくならず、１色目画像飛翔の発生を抑えることが出来
た。

【００６５】しかしながら、電位減衰時定数τが０．０
１秒未満の中間転写ベルト10は抵抗が低すぎ、１次転写
ニップ部Ｎ₁において１次転写に必要な転写バイアス電
圧を１次転写ローラ11に印加する時、多くの電流が流れ
る。

【００６６】１次転写ローラ11から流れた過多の電流に
より感光体ドラム１上に不要な電荷が蓄積する。する
と、帯電器２は感光体ドラム１の表面を均一に帯電する
ことが困難になり、ハーフトーン画像が不均一になる不
具合が生じた。

【００６７】このような実験結果から、中間転写ベルト
10の電位減衰時定数τを０．０１秒以上、且つ１０００
秒以下、好ましくは０．０１秒以上、且つ６００秒以下
に設定した部材を採用することにより１色目画像飛翔を
抑えることが出来、また、感光体ドラム１上に不要な電
荷が蓄積することもなく、ハーフトーン画像が不均一に
なる不具合も発生しなかった。

【００６８】次に図４を用いて本発明に係る画像形成装
置の第２実施形態の構成について説明する。図４は本発
明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成を示す図で
ある。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同
一の符号を付して説明を省略する。

【００６９】本実施形態では、前記第１実施形態と同様
に図４に示す中間転写ベルト10の電位減衰時定数τを
０．０１秒以上、且つ１０００秒以下に設定した部材を
採用した場合について説明する。即ち、本実施形態で
は、中間転写ベルト10は前記第１実施形態と同様にＰＶ
ｄＦ樹脂にカーボンを分散して抵抗調整を行い、厚さを
８０μｍに成型し、電位減衰時定数τを１００秒に調整
した部材を用いた。

【００７０】また、２次転写残留トナー帯電部材13も前
記第１実施形態と同様に体積抵抗率１０⁹Ω・cmのゴム部
材を外径直径φ６mmの芯金に対し、厚さ６mmにてローラ
形状に成型した部材を用いた。

【００７１】２次転写残留トナーの帯電時には、２次転
写残留トナー帯電部材13に対して２次転写残留トナー帯
電電源７から交番電圧に正極性の直流電圧を重畳したバ
イアス電圧を印加した。本実施形態では、周波数２ｋＨ
ｚ、振幅２ｋＶの矩形波に＋１ｋＶの直流電圧を重畳し
たバイアス電圧が２次転写残留トナー帯電電源７により
印加される。

【００７２】交番電圧に直流電圧を重畳したバイアス電
圧は、直流電圧のバイアスに比較して帯電能力が高い。
そのため、現像装置５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋの長期使用
等によりトナーが劣化し、帯電され難い状態にあって
も、２次転写残留トナーを正極性に帯電することが出来
る。

【００７３】本実施形態のように２次転写残留トナー帯
電部材13に交番電圧に直流電圧を重畳したバイアス電圧
を印加する場合においても中間転写ベルト10として、電
位減衰時定数τが０．０１秒以上、且つ１０００秒以
下、好ましくは０．０１秒以上、且つ６００秒以下の部
材を用いることにより１色目画像飛翔を抑えることが出
来た。また、感光体ドラム１上に不要な電荷が蓄積する
こともなく、ハーフトーン画像が不均一になる不具合も
発生しなかった。

【００７４】２次転写の終了した中間転写ベルト10上に
残留する２次転写残留トナーは交番電圧に直流電圧の重
畳されたバイアス電圧が印加された２次転写残留トナー
帯電部材13によって正極性の電荷が付与される。また、
２次転写残留トナー帯電部材13を通過する時、中間転写
ベルト10にも同様に正極性の電荷が付与される。

【００７５】続いて、正極性に帯電された２次転写残留
トナーは１次転写ニップ部Ｎ₁へ到達する。このとき、
中間転写ベルト10の電位減衰時定数τが０．０１秒以
上、且つ１０００秒以下である部材を用いることにより
中間転写ベルト10に付与された正極性の電荷の多くは１
次転写ニップ部Ｎ₁の近傍に達する前に消滅するため１
色目画像飛翔は発生しない。

【００７６】そして、２次転写残留トナーは１次転写ニ
ップ部Ｎ₁において感光体ドラム１へ静電的に転写さ
れ、中間転写ベルト10から除去される。このとき、感光
体ドラム１の表面は−５５０Ｖに均一に帯電されてい
る。また、１次転写ローラ11には＋５００Ｖの直流電圧
が印加される。

【００７７】感光体ドラム１へ転写された２次転写残留
トナーは感光体ドラムクリーナ４により回収され、中間
転写ベルト10上の２次転写残留トナーの除去は完了す
る。

【００７８】次に図５を用いて本発明に係る画像形成装
置の第３実施形態の構成について説明する。図５は本発
明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成を示す図で
ある。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一
の符号を付して説明を省略する。

【００７９】本実施形態では、図５に示すように、中間
転写ベルト10の電位減衰時定数τが０．０１秒以上、且
つ１０００秒以下に設定された部材を採用した場合であ
る。即ち、本実施形態では中間転写ベルト10は前記各実
施形態と同様にＰＶｄＦ樹脂にカーボンを分散して抵抗
調整を行い、厚さを８０μｍに成型し、電位減衰時定数
τを１００秒に調整した部材を用いた。

【００８０】また、本実施形態では、２次転写残留トナ
ー帯電部材13としてコロナ帯電器を用いた。コロナ帯電
器からなる２次転写残留トナー帯電部材13には２次転写
残留トナー帯電電源７により＋５ｋＶの直流電圧が印加
される。

【００８１】２次転写残留トナー帯電部材13として中間
転写ベルト10に接触しないコロナ帯電器を用いることに
より２次転写残留トナー帯電部材13の接触による中間転
写ベルト10表面の摺擦傷の発生を抑え、中間転写ベルト
10の長寿命化を図ることが出来る。

【００８２】本実施形態のように２次転写残留トナー帯
電部材13としてコロナ帯電器を用いた場合においても中
間転写ベルト10として電位減衰時定数τが０．０１秒以
上、且つ１０００秒、好ましくは０．０１秒以上、且つ
６００秒以下の部材を用いることにより１色目画像飛翔
を抑えることが出来た。

【００８３】また、感光体ドラム１上に不要な電荷が蓄
積することもなく、ハーフトーン画像が不均一になる不
具合は発生しなかった。

【００８４】２次転写の終了した中間転写ベルト10上に
残留する２次転写残留トナーは、直流電圧の印加された
コロナ帯電器からなる２次転写残留トナー帯電部材13に
よって正極性の電荷が付与される。また、２次転写残留
トナー帯電部材13を通過する時、中間転写ベルト10にも
同様にして正極性の電荷が付与される。

【００８５】続いて、正極性に帯電された２次転写残留
トナーは１次転写ニップ部Ｎ₁へ到達する。このとき、
中間転写ベルト10の電位減衰時定数τが０．０１秒以
上、且つ１０００秒以下である部材の作用により中間転
写ベルト10に付与された正極性の電荷の多くは１次転写
ニップ部Ｎ₁の近傍に達する前に消滅する。これによ
り、１色目画像飛翔は発生しない。

【００８６】２次転写残留トナーは１次転写ニップ部Ｎ
₁において感光体ドラム１へ静電的に転写され、中間転
写ベルト10から除去される。このとき、感光体ドラム１
の表面は−５５０Ｖに均一に帯電されている。また、１
次転写ローラ11には＋５００Ｖの直流電圧が印加され
る。

【００８７】感光体ドラム１へ転写された２次転写残留
トナーは感光体ドラムクリーナ４により回収され、中間
転写ベルト10上の２次転写残留トナーの除去は完了す
る。

【００８８】上記各実施形態では、中間転写ベルト10の
材料としてＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂を用
いたが、電位減衰時定数τが０．０１秒以上、且つ１０
００秒以下、好ましくは０．０１秒以上、且つ６００秒
以下の範囲であれば、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）、ポリカーボネート、ポリイミド等、
他の樹脂材料を用いた中間転写ベルト10を採用しても同
様の効果を得ることが出来る。

【００８９】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、転写同時クリーニングを行う画像形成装置を
用いて連続プリントを行った時に中間転写体として電位
減衰時定数が０．０１秒以上、且つ１０００秒以下、好
ましくは０．０１秒以上、且つ６００秒以下の部材を用
いることにより１色目のトナー画像（イエロー画像）が
１次転写ニップ部よりも像担持体の回転方向上流側（手
前）の位置において中間転写体へ飛翔することに起因す
る画像不良を抑えることが可能である。

【００９０】また、像担持体上に不要な電荷が蓄積する
こともなく、ハーフトーン画像が不均一になる不具合も
発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構
成を示す図である。

【図２】中間転写体の表面電位を測定して電位減衰時定
数を測定する様子を示す図である。

【図３】中間転写体の表面電位の電位減衰時定数を示す
図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構
成を示す図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構
成を示す図である。

【図６】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…帯電器、３…露光装置、３ａ…
光源、３ｂ…ポリゴンミラー、３ｃ…レンズ、３ｄ…折
り返しミラー、４…感光体ドラムクリーナ、５…ロータ
リー、５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋ…現像装置、６…帯電器
電源、７…２次転写残留トナー帯電電源、９…ロータリ
ー、10…中間転写ベルト、11…１次転写ローラ、12…２
次転写ローラ、13…２次転写残留トナー帯電部材、14…
駆動ローラ、15…テンションローラ、16…１次転写電
源、17…２次転写バイアス電源、21…駆動ローラ、22…
金属従動ローラ、23…帯電ローラ、24…電源、25…電位
計本体、25ａ…表面電位計プローブ、Ｐ…転写材

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー画像を担持する像担持体と、前記
像担持体上のトナー画像が第１の転写位置で静電的に転
写される中間転写体と、前記中間転写体上のトナー画像
が転写材に第２の転写位置で静電的に転写された後、電
圧が印加されて前記中間転写体上に残留する残留トナー
を所定の極性に帯電する帯電手段と、を有し、前記残留
トナーは前記第１の転写位置で前記中間転写体から前記
像担持体へ静電的に転写され、同時に前記像担持体上の
トナー画像が前記第１の転写位置で静電的に前記中間転
写体に転写される画像形成装置において、前記中間転写体の電位減衰時定数を０．０１秒以上、且
つ１０００秒以下に設定したことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】トナー画像を担持する像担持体と、前記
像担持体上のトナー画像が第１の転写位置で静電的に転
写される中間転写体と、前記中間転写体上のトナー画像
が転写材に第２の転写位置で静電的に転写された後、電
圧が印加されて前記中間転写体上に残留する残留トナー
を所定の極性に帯電する帯電手段と、を有し、前記残留
トナーは前記第１の転写位置で前記中間転写体から前記
像担持体へ静電的に転写され、同時に前記像担持体上の
トナー画像が前記第１の転写位置で静電的に前記中間転
写体に転写される画像形成装置において、前記中間転写体の電位減衰時定数を０．０１秒以上、且
つ６００秒以下に設定したことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】前記帯電手段に印加される電圧は、直流
電圧に交番電圧を重畳した電圧であることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。