JP2004279571A

JP2004279571A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004279571A
Application number: JP2003068382A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Yoshioka; 智章吉岡; Nobuo Momotake; 信男百武; Naotoshi Ishikawa; 尚稔石川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】中間転写体から記録材へ二次転写する際の、ブラーやゴースト等の画像欠陥を有効に改善する。
【解決手段】表面に光導電層が形成された光導電性中間転写体２を備え、像担持体１上に形成された画像を中間転写体２に一次転写した後、この中間転写体２を介して記録材７に二次転写する画像形成装置において、
二次転写直前及び二次転写直後での中間転写体２の表面電位が次式の関係を満たすようにした。
｜二次転写直前の電位｜≧｜二次転写直後の電位−二次転写直前の電位｜
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、像担持体（感光体）上の画像を、光導電層を有する中間転写体を用いて記録材に転写する所謂中間転写型のカラー画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、中間転写型の画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を一旦中間転写体に転写した後に、記録材に転写する方式を採用したものである。
この種の中間転写型の画像形成装置にあっては、中間転写体上での多重のラインのトナー飛び散り（所謂ブラー）を防ぎ且つトナー保持力を高めるため、中間転写体の高抵抗化が試みられている。その高抵抗化の一方策として、中間転写体への感光層付与が検討されている。
【０００３】
一方、中間転写体の高抵抗化は中間転写体上への帯電履歴が残り易く、次の画像に対する画像欠陥につながる要因ともなっている。
この帯電履歴を解消する方法として、像担持体（感光体）上のトナー像を感光層が付与された中間転写体（以後、光導電性中間転写体と記す）に一次転写し、光導電性中間転写体上のトナー像を記録媒体へ二次転写した後、光導電性中間転写体表面を光除電する方式が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１６０７７１号公報（特許請求の範囲の欄、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記光導電性中間転写体の表面が二次転写後に、一次転写後の帯電極性と異なる極性に帯電することがあり、この場合には光除電が機能せず、光導電性中間転写体の帯電履歴を取り除くことができないという技術的課題が見られる。
【０００６】
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り、中間転写体表面に高抵抗の光導電層（感光層）を配した光導電性中間転写体を有する画像形成装置において、一次転写で生ずるブラーを抑止すると共に二次転写後の光導電性中間転写体表面の帯電履歴による画像欠陥を防止するようにした画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１に示すように、表面に光導電層が形成された光導電性中間転写体２を備え、像担持体１上に形成された画像を光導電性中間転写体２に一次転写した後、この光導電性中間転写体２を介して記録材７に二次転写する画像形成装置において、
二次転写直前及び二次転写直後での光導電性中間転写体２の表面電位が次式の関係を満たすようにしたことを特徴とする。
｜二次転写直前の電位｜≧｜二次転写直後の電位−二次転写直前の電位｜
【０００８】
このような技術的手段において、本件は中間転写型の画像形成装置を対象とし、特に中間転写体表面に高抵抗の光導電層（感光層）を備えた光導電性中間転写体２を配設した画像形成装置を対象とするものである。
そして、像担持体１としては、画像を担持し得るものであれば、感光体、誘電体など適宜選定してよく、その形態についてもドラム状、ベルト状を問わず、更に、数についても一若しくは複数のものを含む。
また、光導電性中間転写体２については、主としてはベルト状を想定するが、ドラム状のものでも適用可能である。
【０００９】
更に、この種の中間転写型の画像形成装置の一次、二次転写手段の代表的態様としては、例えば図１に示すように、像担持体１上に形成された画像が光導電性中間転写体２を介して記録材７に転写する画像形成装置において、光導電性中間転写体２を挟んで像担持体１に対向して転写部材３を接触配置し、更に光導電性中間転写体２を挟んで二次転写部材４及び対向ロール５を対向配置したものが挙げられる。
尚、図１では、中間転写体２はベルト状部材にて構成され、対向ロール５と共に張架ロール６にて張架されている。
ここで、二次転写直前の光導電性中間転写体２の表面電位をＶ２ｆ、二次転写直後の光導電性中間転写体２の表面電位をＶ２ｒとすると、次式の関係を満たすようにすれば、二次転写直後の表面電位Ｖ２ｒは、一次転写での表面電位（二次転写直前の表面電位Ｖ２ｆ）と極性を同一にすることが可能となる。
｜Ｖ２ｆ｜≧｜Ｖ２ｒ−Ｖ２ｆ｜
このような画像形成装置において、光導電性中間転写体２の二次転写部位下流側に光除電手段８を設けるようにすれば、光導電性中間転写体２表面が完全に除電され、ゴースト等の画像欠陥を抑止することが可能となる。
【００１０】
更に、二次転写直前の表面電位Ｖ２ｆの極性に対し同極性を印加する二次転写では、二次転写部での全抵抗Ｒ_ｓｙｓが、ある抵抗値Ｒ_ｍｉｎより大きければ二次転写直後の表面電位Ｖ２ｒの極性反転を抑止することが可能となる。
また、シート通過部及びシート非通過部においては、シート非通過部の方を制限することで上記極性反転を抑止することが可能となることから、シート非通過部での全抵抗Ｒ_ｓｙｓがＲ_ｍｉｎより大きくすることがよい。
ここで、二次転写部での単位長さ当たりの全抵抗は、二次転写部幅をＬとすれば、Ｒ_ｍｉｎ／Ｌとなり、略１．１０ＭΩ以上の値が好ましい（実施の形態２参照）。
【００１１】
また、一次転写及び二次転写時の光導電性中間転写体２に流れる電流にて、二次転写の電流が一次転写の総電流（４色分）より大きい場合は、二次転写直後の表面電位が二次転写直前の表面電位と極性が異なる可能性があることから、次式の関係を満足することで、二次転写前後の光導電性中間転写体の表面電位の極性を一定に維持することが可能となる。その際、二次転写部位の下流側の光除電手段８による光除電が確実に可能となる。
｜一次転写の総電流｜≧｜二次転写の電流｜
【００１２】
更にまた、転写部や中間転写体の経時劣化等により、二次転写直後の表面電位Ｖ２ｒが二次転写直前の表面電位Ｖ２ｆから極性反転を生ずるおそれがある場合、中間転写体２の二次転写部位下流側に一次転写での中間転写体２の帯電と同一の極性を付与させるようにした帯電手段（図示せず）を備え、中間転写体２を帯電させる際に次式の関係を満たすようにすることで、帯電手段後の中間転写体の表面電位を一次転写後の表面電位（二次転写直前の表面電位）と同一の極性にすることがより確実となり、前記帯電手段の下流側に設置された光除電手段８によって、光導電性中間転写体２表面は確実な除電が可能となる。
｜一次転写の総電流＋二次転写後帯電手段電流｜≧｜二次転写の電流｜
【００１３】
【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２は、本発明が適用された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、カラー画像形成装置にはＡ方向に回転する像担持体としての感光体ドラム１０とＢ方向に移動する光導電性中間転写体としての中間転写ベルト２０とが配設されている。
【００１４】
本実施の形態において、感光体ドラム１０は表面に有機感光層を備えたものであり、その周囲には感光体ドラム１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０上に各色成分（本例では、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））の静電潜像を書き込む露光装置１２と、感光体ドラム１０上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１３と、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１５とが配設されている。
【００１５】
ここで、帯電装置１１としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロン等の帯電器を用いてもよい。
また、露光装置１２は感光体ドラム１０上に光によって像を書き込めるものであればよく、レーザースキャナやＬＥＤのプリントヘッド等適宜選定してよい。
更に、現像装置１３は各色成分トナーが収容された現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１０上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定してよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１３が用いられているが、４台の現像器を並べた配置として用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置１５については、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。
但し、転写率の高いトナーを使用する場合はクリーニング装置１５を使用しない態様もあり得る。このとき、中間転写ベルト２０上の残留トナーを感光体ドラム１０で回収する方式とした場合には、感光体ドラム１０で回収した感光体ドラム１０上の残留トナーを回収する機構（例えば現像剤を回収可能な現像装置等）が必要となる。
【００１６】
また、中間転写ベルト２０は、表面に光導電層としての有機感光層を備えたもので、感光体ドラム１０に対向する部位に配設され、複数の支持ロール２１〜２４によって張架されている。ここで、感光体ドラム１０の表面移動速度は２２０ｍｍ／ｓｅｃであり、この速度に対して中間転写ベルト２０はプラス側の速度差（例えば＋０．２５％）を有して移動している。
そして、中間転写ベルト２０の感光体ドラム１０と当接する一次転写位置には、中間転写ベルト２０の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
【００１７】
更に、中間転写ベルト２０の支持ロール２３に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール３０が支持ロール２３をバックアップロールとして対向配置されている。また、このバックアップロール２３の周囲に当接する位置に給電ロール３１を備え、この給電ロール３１を介して前記バックアップロール２３に所定の二次転写バイアスが印加されている。
尚、二次転写ロール３０の表面は、クリーニングブレード３３ａを備えたロール用クリーニング装置３３によって清掃される。
【００１８】
更にまた、中間転写ベルト２０の周囲には、二次転写後に中間転写ベルト２０上を清掃するベルト用クリーニング装置５０、二次転写後に中間転写ベルト２０上を光除電するための露光装置６０及び中間転写ベルト２０表面に形成又は貼付される基準位置マークを検出するベルト位置検知センサ２８が配設されている。
尚、二次転写ロール３０及びベルト用クリーニング装置５０は、図示外の変位機構により中間転写ベルト２０に対して接離自在に配設されている。本実施の形態では、カラー画像を構成する１色目のトナー像の一次転写前から最終色のトナー像が中間転写ベルト２０に一次転写されるまでの間については、二次転写ロール３０及びベルト用クリーニング装置５０を中間転写ベルト２０から離間させるように設定している。
【００１９】
本実施の形態において、中間転写ベルト２０の基材としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に導電剤としてカーボンブラック等を適当量含有させたもので、厚さを約０．１ｍｍ、体積抵抗率を１０^６〜１０^１４Ω・ｃｍとなるものが使用される。
更に、当該基材の表面には、厚さを１０〜４０μｍとした光導電層（具体的には有機感光層）が形成されている。
【００２０】
図３は、本実施の形態における中間転写ベルト２０の構造を示す断面図で、ベルト基材層Ｂ１と光導電層Ｂ２より構成されている。
ベルト基材層Ｂ１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導電剤を適当量含有させたフィルム状部材を用い、その体積抵抗率が１０^１０〜１０^１３Ω・ｃｍとなるように形成される。
光導電層Ｂ２は、裏面側から表面側に向かって順次、ブロッキング層Ｂ２ａ、電荷発生層Ｂ２ｂ、及び電荷輸送層Ｂ２ｃが積層されており、この光導電層Ｂ２が全システム抵抗の主因であり、これを調整することで所望の特性を得ることが可能である。
ここで、ブロッキング層Ｂ２ａは、マイナス極性キャリアである電子の移動は許すがプラス極性のキャリアであるホールの移動は阻止する電子輸送機能を有する。
また、電荷発生層Ｂ２ｂは光照射により電子及びホールキャリアを発生する。
更に、電荷輸送層Ｂ２ｃは、プラス極性のキャリアであるホールの移動は許すがマイナス極性キャリアである電子の移動は阻止する機能を有する。すなわち、本実施の形態では、電荷輸送層Ｂ２ｃはホール輸送層として機能する。
【００２１】
従って、上記構成を備えた中間転写ベルト２０は、表面に光導電層Ｂ２を有し、該光導電層Ｂ２は、光刺激が与えられると導電体層となり、光刺激がない状態では誘電体層（絶縁体層）として働くこととなる。
【００２２】
また、本実施の形態において、一次転写ロール２５は、体積抵抗率が１０^６〜１０^８Ω・ｃｍの発泡ウレタンゴムから形成されており、図示外の電源からトナーの帯電極性とは異なる一次バイアス電圧が印加されるようになっている。
更にまた、バックアップロール２３は、絶縁性ロール基材に厚さ１０μｍ〜２００μｍの半導電性フィルムで被覆して形成されており、バックアップロール２３の周面に当接する給電ロール３１を介して、図示外の電源からトナーの帯電極性に等しい二次バイアス電圧が印加されるようになっている。
一方、バックアップロール２３に対向配置された二次転写ロール３０は、導電性ロールにより形成され且つ接地されていることから、その表面電位は接地電位に常時保たれている。
【００２３】
特に、本実施の形態では、光導電層Ｂ２の調整や転写条件（バイアス、転写電流）の調整により次式を満たすように設定されている。
｜二次転写直前の電位｜≧｜二次転写直後の電位−二次転写直前の電位｜
【００２４】
また、本実施の形態において、記録材としての記録シートＰを収容する収容トレイ３５、収容トレイ３５から記録シートＰを送り出す送出機構３６、記録シートＰを搬送する搬送ロール対３７、記録シートＰを一旦停止させた後に二次転写タイミングに合わせて前記二次転写位置の中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０との間に送り込むレジストロール対３８、記録シートＰに二次転写されたトナー像を定着処理するための定着装置４０及び定着後の記録シートＰを装置外へ排出する排出ロール対４３が配設されている。
更に、前記定着装置４０は、圧接した状態で回転する加熱ロール４１と加圧ロール（加熱機能を兼備していてもよい）４２を備えている。
尚、図２の一点鎖線は記録シートＰの搬送経路を示す。
【００２５】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作動について説明する。
先ず、画像形成プロセスの開始の指示を受けると、感光体ドラム１０が回転し始め、その表面が帯電装置１１によって所定の暗電位まで帯電された後、潜像書き込み装置（露光装置）１２から画像信号に応じた光ビームＢｍによって露光がなされて静電潜像が形成される。
【００２６】
次に、ロータリ型現像装置１３が所定の角度だけ回転し、静電潜像に対応するトナー色が収容されている現像器１３ａ〜１３ｄを感光体ドラム１０と対向する現像位置まで移動させ、その状態で現像バイアスを印加させ当該静電潜像にトナーを静電吸着させて現像する。この現像により、感光体ドラム１０上に所定の色成分のトナー像が形成される。
次いで、感光体ドラム１０に形成されたトナー像は、その感光体ドラム１０の回転に伴なって感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０が当接する一次転写位置Ｎ１まで搬送されると共に一次転写ロール２５に一次転写バイアスが印加される。
【００２７】
これにより、トナー像は、感光体ドラム１０と一次転写ロール２５の間に形成される転写電界による静電的作用を受けて感光体ドラム１０から中間転写ベルト２０の表面に一次転写される。
尚、この一次転写後の感光体ドラム１０の表面は、クリーニング装置１５によって残留トナー等が取り除かれて清掃される。
【００２８】
ここで、単色画像を形成する場合は、中間転写ベルト２０に一次転写された当該単色のトナー像が直ちに二次転写部で記録シートＰに二次転写されるが、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、前記感光体ドラム１０上での各トナー像の形成並びにそのトナー像の一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、感光体ドラム１０ではイエロ、マゼンタ、シアン及びブラックの各トナー像がこの順で形成され、その形成順で中間転写ベルト２０に次々と重ね合わせられるように一次転写される。
【００２９】
続いて、中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０の回転に伴って中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが当接する二次転写位置Ｎ２まで搬送され、このタイミングに合わせて二次転写ロール３０及びベルト用クリーニング装置５０が中間転写ベルト２０に当接すると共に、バックアップロール２３に給電ロール３１を介して二次転写バイアスが印加される。
更に、露光装置６０からの光照射により中間転写ベルト２０表面の帯電電荷が除電される。
尚、記録シートＰは収容トレイ３５から複数のロール対３７，３８を介して搬送され、中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０との間に送り込まれる。これにより、トナー像はバックアップロール２３と二次転写ロール３０の間で形成される転写電界による静電作用を受けて中間転写ベルト２０から記録シートＰに一括転写される。
【００３０】
また、この二次転写後の中間転写ベルト２０の表面は、ベルト用クリーニング装置５０によってトナー等が取り除かれて清掃される。
最後に、記録シートＰに二次転写されたトナー像は、定着装置４０にて定着された後、排出ロール対４３等により装置外へ排出される。
尚、画像形成動作がすべて完了すると、二次転写ロール３０及びベルト用クリーニング装置５０は再び中間転写ベルト２０から離間した状態を保持する。
【００３１】
図４は、本実施の形態に係る中間転写ベルト２０の静電特性の一例を説明する概念図であり、一次転写において中間転写ベルト２０表面がマイナス帯電している状況を示している。
一次転写ではイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）が転写される毎に中間転写ベルト２０の表面電荷は上昇する（図４では下方に移動する）。
ここで、二次転写部位を記録シートが通過すると、二次転写部位での転写電界により、中間転写ベルト２０の表面電荷は下がる（図では上方に移動する）が、二次転写前後での中間転写ベルト２０の表面電荷の極性反転は生じない。
尚、シート非通過部とシート通過部とでは、シート非通過部の方が二次転写時の転写電界が大きいため、中間転写ベルト２０表面の電荷降下が大きくなる。
【００３２】
これにより、二次転写後の非通紙部の中間転写ベルト上の表面電位をマイナスに維持することが可能となり、二次転写下流側に設けられた露光装置６０による中間転写ベルト２０の光除電が完全に行われ、続く一次転写でのブラーやゴ−ストを防止することが可能となる。
【００３３】
◎実施の形態２
本実施の形態は、実施の形態１の二次転写部位の電位条件をより具体的に示したものであり、実施の形態１に係わる中間転写ベルトの表面電荷に関し、電流の挙動に着目し、システム抵抗条件を求めたものである。
ここで、一次転写後の中間転写ベルト２０の表面電荷量をＱ_１、一次転写の全電流をＩ_１とし、二次転写後のシート通過部に相当する中間転写ベルト２０の表面電荷量をＱ_２、シート非通過部に相当する中間転写ベルト２０の表面電荷量をＱ_２’とする。
また、二次転写部における転写バイアスをＶ_２、シート通過部に流れる転写電流をＩ_２、記録材に加わるバイアスをＶ_ｐ、一次転写時に中間転写ベルト２０が４周することによる中間転写ベルト２０の表面電位をＶ_ｂｅｌｔ、記録材以外の全システム抵抗をＲ_ｓｙｓとする。
すると、二次転写部での転写バイアスＶ_２は、図１４（１）式で求まることから、二次転写部でのシート非通過部に相当する中間転写ベルト２０の表面電荷量Ｑ_２’は、図１４（２）式のようになる。但し、ｋは二次転写に費やす時間である。
ここで、シート非通過部がプラス極性にならないためには、一次転写後の中間転写ベルト２０の表面電荷量Ｑ_１が二次転写後のシート非通過部に相当する中間転写ベルト２０の表面電荷量Ｑ_２’より大きければよく、このことから、システム抵抗は、図１４（３）のような範囲になければならないことになる。
【００３４】
例えば、一次転写の電流を２５μＡ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色により一次転写の全電流Ｉ_１は１００μＡとなる）、二次転写の電流Ｉ_２を５０μＡ、記録材に加わるバイアスＶ_ｐを１０００〜２０００Ｖとすると、図１４（３）式より、
Ｉ_１−Ｉ_２＝２５×４−５０＝５０
Ｖ_ｐ＝２０００
とすれば、二次転写部での記録材以外の全システム抵抗Ｒ_ｓｙｓは４０ＭΩより大きくなる。
すなわち、二次転写部での全システム抵抗Ｒ_ｓｙｓはこの４０ＭΩより大きいことが必要で、単位長さ（１ｃｍ）当たりに換算すると略１．１０ＭΩ以上となる。
このようなシステム抵抗条件を設定することにより、二次転写後の非通紙部の中間転写体表面電位をマイナスに維持することが可能となり、二次転写下流側に設けられた露光装置６０による中間転写ベルト２０の光除電が完全に行われ、続く一次転写でのブラーやゴ−ストを防止することが可能となる。
【００３５】
◎実施の形態３
図５は、本発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態３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、実施の形態１におけるカラー画像形成装置と略同一であり、二次転写後に一次転写での中間転写ベルト２０の帯電極性と同一の極性を付与する帯電手段としての帯電器６１が、ベルト用クリーニング装置５０と中間転写ベルト２０の表面に帯電した電荷を除電する露光装置６０との間の位置に配設されている。
尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施の形態によれば、二次転写部において、トナー像が中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが当接する二次転写位置Ｎ２まで搬送され、このタイミングに合わせて二次転写ロール３０及びベルト用クリーニング装置５０が中間転写ベルト２０に当接する。
続いて帯電器６１により中間転写ベルト２０表面を一次転写での帯電電荷と同一の極性に帯電させ、次に露光装置６０により中間転写ベルト２０表面を確実に除電する。
【００３７】
この態様によれば、中間転写ベルト２０表面の光導電層Ｂ２が経時劣化等を生じ、二次転写後の中間転写ベルト２０の表面電位がプラスに変化した場合にも有効となる。
【００３８】
◎実施の形態４
図６は、本発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態４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、所謂タンデム型カラー画像形成装置であり、４つの色（本実施の形態ではＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））の画像形成ユニット１００（具体的には１００ａ〜１００ｄ）を横方向に配列し、その下方には各画像形成ユニット１００の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト１１０を配設する一方、更に、その下方には用紙等のシートＰが収容されるシート供給カセット１１６を配設したものである。
【００３９】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１００（１００ａ〜１００ｄ）は、中間転写ベルト１１０の循環方向上流側から順に、例えばイエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用（配列は必ずしもこの順番とは限らない）のトナー像を形成するものであり、例えば所定方向に回転する感光体ドラム１０１を有し、この感光体ドラム１０１の周囲には、感光体ドラム１０１を予め帯電する帯電器１０２と、感光体ドラム１０１上に光ビームＢｍを出射することで静電潜像を書き込む露光ユニット１０３と、感光体ドラム１０１上に書き込まれた静電潜像を所定のトナーにて可視像化する現像装置１０４と、感光体ドラム１０１上のトナー像を中間転写ベルト１１０に一次転写する一次転写器（例えば一次転写ロール）１０５と、感光体ドラム１０１上の残留トナーを除去するクリーナ１０６とを順次配設したものである。
【００４０】
また、本実施の形態において、中間転写ベルト１１０は、複数の張架ロール１３１〜１３５間に掛け渡されており、各感光体ドラム１０１に対応した中間転写ベルト１１０の裏面には前記一次転写器（本例では一次転写ロール）１０５が配設され、この一次転写器１０５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム１０１上のトナー像を中間転写ベルト１１０側に静電的に転写するようになっている。
【００４１】
更に、中間転写ベルト１１０の最下流画像形成ユニット１００ｄ下流側の張架ロール１３４に対応した部位には二次転写装置１２０が配設されており、中間転写ベルト１１０上の一次転写像をシートＰに二次転写（一括転写）するようになっている。
本実施の形態では、二次転写装置１２０は、中間転写ベルト１１０のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール１１３と、中間転写ベルト１１０の裏面側に配置されて二次転写ロール１１３の対向電極をなすバックアップロール１１４（本例では張架ロール１３４を兼用）とを備えている。
そして、例えば二次転写ロール１１３が接地されており、また、バックアップロール１１４（張架ロール１３４）にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが給電ロール１１５を介して印加されている。
更にまた、中間転写ベルト１１０の最上流画像形成ユニット１００ａの上流側にはベルトクリーナ１３６が配設されており、中間転写ベルト１１０上の残留トナーを除去するようになっている。
また、最上流画像形成ユニット１００ａの上流側には中間転写ベルト１１０の光導電層を除電する露光装置１３８が配設されている。
尚、符号１３７は中間転写ベルト１１０の位置を検出するための位置検出センサ、符号１６１は二次転写ロールクリーナである。
【００４２】
また、シート供給カセット１１６にはシートＰをピックアップするフィードロール１１７が設けられ、このフィードロール１１７の直後にはシートＰを搬送する適宜数の搬送ロール１１８が配設されると共に、二次転写部位の直前に位置するシート搬送路にはシートＰを所定のタイミングで二次転写部位へ供給するレジストレーションロール（レジストロール）１１９が配設されている。
一方、二次転写部位の下流側に位置するシート搬送路にはシート搬送ベルト１４０を介して定着装置１５０が設けられている。
【００４３】
特に、本実施の形態においては、中間転写ベルト１１０は、例えば実施の形態１と同様に、ベルト基材層Ｂ１上に高抵抗層である感光層（光導電層）Ｂ２（図３参照）を備えており、一次転写器１０５（本例では一次転写ロール）の体積抵抗値は、中間転写ベルト１１０の体積抵抗値よりも小さく且つ１０^７Ω以下に設定されている。
【００４４】
従って、本実施の形態によれば、各画像形成ユニット１００にて感光体ドラム１０１上に各色トナー像が形成され、各色トナー像が順次中間転写ベルト１１０上に一次転写された後、二次転写部位にてシートＰに一括二次転写される。
【００４５】
【実施例】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１に係るカラー画像形成装置をより具体化したものである。
本実施例において、中間転写ベルトを構成する各層について説明する。
ベルト基材層Ｂ１は、カーボンブラックを１５重量％添加したポリイミド樹脂により構成され、膜厚９０μｍに形成されている。体積抵抗率は１０^１０Ω・ｃｍ、表面抵抗率は１０^１１．５Ω／□に設定されている。
更に、感光層Ｂ２の各層について説明すると、
ブロッキング層Ｂ２ａは、例えば次のように形成することができる。
アセチルアセトンジルコニウムブトキシド（オルガチックスＺＣ５４０、松本
交商社製）２０重量部
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン２重量部
ポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学（株）製）１．５重量部
ｎ−ブチルアルコール７０重量部
上記成分からなる溶液を、ベルト基材層Ｂ１表面に塗布後、乾燥させて例えば０．９μｍに形成する。
また、電荷発生層Ｂ２ｂは、フタロシアニン顔料系電荷発生剤を添加したＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）により形成され、膜厚０．２５μｍの層である。
更に、電荷輸送層（ホール輸送層）Ｂ２ｃは、トリフェニルアミン系電荷輸送剤を添加したポリカーボネート樹脂により構成され、膜厚１７μｍである。
【００４６】
そして、本実施例の中間転写ベルト２０の光刺激がない状態での体積抵抗率及び表面抵抗率は夫々、１０^１４．５Ω・ｃｍ，１０^１４．０Ω／□である。
【００４７】
ここで、図７において、二次転写部におけるシステム抵抗と中間転写ベルト（中間転写体）２０の表面電位との関係について、シート通過部及びシート非通過部に対し測定した結果を示す。
シート非通過部のシステム抵抗の値は、中間転写ベルト２０、二次転写ロール３０、バックアップロール２３の抵抗を調整することによって変える。
また、図８は、実施の形態２に係るシステム抵抗の測定方法を示す概略図で、システム抵抗は給電ロール３１と二次転写ロール３０の間に二次転写の電流（Ａ）を流し、その時のシート非通過部における電圧値（Ｖ）を測定することで見積もることが可能である。
尚、システム抵抗の測定は中間転写ベルト２０が一周する間に行う。
【００４８】
図７においては、一次転写電流を２５μＡ、二次転写電流を５０μＡとし、システム抵抗には１７．５ＭΩ，４５．０ＭΩ，６４．５ＭΩの３種を用いた。
この結果、システム抵抗が４０ＭΩ以上ではシート非通過部における中間転写ベルト表面電位がマイナス側となり、二次転写後の光除電が有効となることを示している。
【００４９】
本実施例では、以降、中間転写ベルト２０、二次転写ロール３０、バックアップロール２３の抵抗を調整することで、シート非通過部のシステム抵抗を４５ＭΩとして行った。
また、ブラー及びゴースト画像の確認については、画像を連続１０枚出力して評価した。
【００５０】
図９は、転写バイアスである一次転写の電流を２５μＡ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色で一次転写の総電流は１００μＡとなる）、二次転写の電流を５０μＡとした時の中間転写ベルト表面電荷を示し、図１０は、一次転写電流を２５μＡ、二次転写の電流を１２０μＡとした時の中間転写ベルト表面電荷を示す。
図９では、二次転写後に中間転写ベルト２０表面がマイナスに帯電していることから光除電が可能であることを示し、一方、図１０では二次転写後にプラスに帯電していることから、光除電が不可能となることを示す。
また、図１１は、上記の画像評価結果を示す。
二次転写電流を５０μＡの時は、ブラー及びゴースト画像の発生は抑止できたが、二次転写電流を１２０μＡとした時は、ブラーは抑止できたが、２枚目からの９枚全てにゴースト画像が発生した。
【００５１】
◎実施例２
本実施例は、実施の形態３に係るカラー画像形成装置をより具体化したものである。
本実施例に係るカラー画像形成装置は、中間転写ベルト２０等の構成が実施例１と同様になされており、帯電器６１が付与された点のみ異なる。
図１２は本実施例における一次及び二次転写部の中間転写ベルト２０表面電荷を示しており、二次転写後に中間転写ベルト２０の表面が一旦プラス側に帯電するが、帯電器６１を用いて中間転写ベルト２０の表面をマイナス側に帯電させることが可能となり、一次転写前の中間転写ベルト２０表面を光除電することが可能となる。
尚、帯電器６１による帯電時の電流は２５０μＡとした。
図１３は、実施例１と同様に行った実施例２での画像評価結果である。結果は、ブラーとゴースト画像を完全に抑止することができ、極めて良好な画像が得られた。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中間転写方式において中間転写体表面に高抵抗の光導電層を付与し、二次転写前後の中間転写体表面電位の帯電極性を同一にすることで、ブラーやゴーストのない高精度な画像形成が可能となる。
更に、二次転写部のシステム抵抗を４０ＭΩ超（単位長さ換算では略１．１０ＭΩ以上）にすることで、二次転写後における中間転写体上表面電荷の帯電履歴を均一にすることができることから、ブラーやゴースト画像等の画像劣化を抑止することができる。
このため、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置の出力画像において、極めて良好な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光導電性中間転写体の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る中間転写ベルトの構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係る中間転写ベルト表面電荷を示す説明図であ
る。
【図５】本発明に係るカラー画像形成装置の実施の形態３を示す説明図である。
【図６】本発明に係るカラー画像形成装置の実施の形態４を示す説明図である。
【図７】実施例１での二次転写部におけるシステム抵抗と中間転写ベルトの表面電位との関係を示す説明図である。
【図８】実施例１での二次転写部のシート非通過部におけるシステム抵抗の測定方法を示す説明図である。
【図９】実施例１での一次転写電流を２５μＡ、二次転写電流を５０μＡとした時の中間転写ベルト表面電荷を示す説明図である。
【図１０】実施例１での一次転写電流を２５μＡ、二次転写電流を１２０μＡとした時の中間転写ベルト表面電荷を示す説明図である。
【図１１】実施例１での画像評価結果を示す説明図である。
【図１２】実施例２での一次及び二次転写部の中間転写ベルト表面電荷を示す説明図である。
【図１３】実施例２での画像評価結果を示す説明図である。
【図１４】実施の形態２で示す関係式である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…光導電性中間転写体，３…転写部材，４…二次転写部材，５…対向ロール，６…張架ロール，７…記録材，８…光除電手段

Claims

表面に光導電層が形成された中間転写体を備え、像担持体上に形成された画像を中間転写体に一次転写した後、この中間転写体を介して記録材に二次転写する画像形成装置において、
二次転写直前及び二次転写直後での中間転写体の表面電位が次式の関係を満たすようにしたことを特徴とする画像形成装置。
｜二次転写直前の電位｜≧｜二次転写直後の電位−二次転写直前の電位｜
請求項１記載の画像形成装置において、
中間転写体の二次転写部位下流側に光除電手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
シート非通過部に実効転写電流を流した時の、二次転写部の単位長さ（１ｃｍ）当たりの全抵抗が１．１０ＭΩ以上となるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
一次転写及び二次転写時の中間転写体に流れる電流が次式の関係を満たすようにしたことを特徴とする画像形成装置。
｜一次転写の総電流｜≧｜二次転写の電流｜
請求項１記載の画像形成装置において、
中間転写体の二次転写部位下流側に一次転写での中間転写体の帯電と同一の極性を付与させるようにした帯電手段を備え、
前記帯電手段にて中間転写体を帯電させる際に次式の関係を満たすようにしたことを特徴とする画像形成装置。
｜一次転写の総電流＋二次転写後帯電手段電流｜≧｜二次転写の電流｜