JP2005164735A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成工程において直流電圧による接触帯電方式を用いて帯電工程を実施し、且つ、第一の像担持体に形成された現像剤像を複数重ねて第二の像担持体に転写する転写方式を実施する画像形成装置において、ゴースト状画像不良を防止した画像形成装置を提供する。
【解決手段】第二の像担持体６上に既に１つ以上の現像剤像が転写されている状態において、転写部ｔに所定電圧をかけた時に、既に第二の像担持体６上にある現像剤像を構成する現像剤層を介しても、第一の像担持体１に電流が流れるように、第二の像担持体６及び／又は転写手段７の抵抗値を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式又は静電記録方式を用いた画像形成装置に関し、特に、直流電圧による接触帯電方式にて第一の像担持体を一次帯電し、且つ、第一の像担持体上に形成した現像剤像複数を、第二の像担持体に重ねて転写する工程を経て画像形成物を得る画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置において、画像形成工程の潜像を形成する前の一次帯電工程にて電子写真感光体や静電記録誘電体等の第一の像担持体を、又は、その他の被帯電体を、所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段として、近年は、非接触タイプであるコロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点を有することから、被帯電体に電圧を印加した導電性の帯電部材（接触帯電部材）を当接させて被帯電体の帯電を行う接触帯電方式の帯電装置が実用化されている。

特に、接触帯電部材として導電性の弾性ローラ（以下、「帯電ローラ」と称す。）を用い、これを被帯電体に加圧当接させ、電圧を印加することによって被帯電体を帯電するローラ帯電方式は、帯電の安定化という点から広く用いられている。

例えば、特許文献１等に記載されるように、所望の被帯電体表面電位に相当するＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した交流電圧を、接触帯電部材に印加して被帯電体の帯電を行う帯電方式（以下、「ＡＣ帯電」と称す。）は広く用いられている。しかしながら、ＡＣ帯電方式は高圧コストの上昇や感光体ヘのダメージ（削れ）などのデメリットがあった。

一方、このＡＣ帯電方式の課題を解決するために、特許文献２に記載の発明が提案されている。この発明は、ＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して被帯電体の帯電を行う帯電方式（以下、「ＤＣ帯電」と称す。）である。この方式によれば、前記のように、ＡＣ帯電方式の課題は解決されるとともに、帯電前露光装置等の除電手段を持たないシンプルな手段構成で均一な帯電性を得ることが可能である。

しかしながら、上記ＤＣ帯電方式を以下のような中間転写式の画像形成装置に搭載したところ新たな課題が生じた。

中間転写方式とは、図８に示すように、メディアフレキシビリティ（はがきから厚紙や大サイズ紙など広範囲な転写材に対応可能なこと）に富んだ画像形成装置として、第二の像担持体である中間転写体、特にベルト状である中間転写ベルト（以下、「ＩＴＢ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｂｅｌｔ）」と称す。）６上に、画像形成部を構成する第一の像担持体１を少なくとも１つ以上配置させ、この第一の像担時体１上に形成されたトナー像をＩＴＢ６上へ転写させ（一次転写）、その後、第二の転写部ｔ２でＩＴＢ６上の現像剤像（トナー像）を用紙である転写材Ｐに一括転写（二次転写）させる方式として広く知られている。ここで、中間転写方式を採用する画像形成装置で、カラー画像を形成するものは、複数のトナー像を順次重ねてＩＴＢ６に一次転写し、トナー像を複数色合成してＩＴＢ６上に所望の画像を形成し、形成された複数色トナー像を一括して転写材Ｐに二次転写する方式をとるものが多い。

このような中間転写方式を採用した装置にＤＣ帯電方式を搭載した場合、以下のような課題が生じた。

上記のように中間転写方式を採用して、カラー画像を形成する場合、複数色のトナー像をＩＴＢ６に重ねて一次転写する場合が多いが、この場合、複数色目のトナー像の一次転写時においては、ＩＴＢ６上に既にその色より前に一次転写したトナー像が形成されているので、ＩＴＢ６表面において、現像剤（トナー）が存在する部分と存在しない部分が混在する。すると、今回の色の一次転写によって第一の像担持体１表面に与える電荷量は、現像剤層（トナー層）のある部分では、ほとんどない状態である。一方、トナー層のない部分では、転写から電荷を第一の像担持体１表面に付与するため、第一の像担持体１表面電位は低下する。この第一の像担持体１表面に生じる、第一の像担持体１の回転において一つ前の一周回転の間に転写したトナー像に対応した表面電位差が今回の周における画像形成まで残留してしまい、この電位差の軌跡が今回の回転における画像形成においてゴースト状画像として現れるという不都合が発生する。

このように、一次転写時におけるＩＴＢ６上のトナー層有無により、第一の像担持体１の一周後の画像において、ゴースト状画像不良が発生していた。
特開昭６３−１４９６６９号公報 特開２００２−２９６８７３号公報

本発明の目的は、画像形成工程において直流電圧による接触帯電方式を用いて帯電工程を実施し、且つ、第一の像担持体に形成された現像剤像を複数重ねて第二の像担持体に転写する転写方式を実施する画像形成装置において、ゴースト状画像不良を防止した画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面に現像剤像が形成される第一の像担持体と、前記現像剤像が形成される前の工程にて前記第一の像担持体を接触帯電する帯電部材であって、直流電圧が印加される帯電部材と、前記現像剤像が複数重ねて転写される第二の像担持体と、前記第一の像担持体と前記第二の像担持体との対向部である転写部に、前記第二の像担持体側から所定電圧を印加することで前記現像剤像を前記第二の像担持体へ転写する、前記第二の像担持体の前記転写部の裏面に配置される転写手段と、を有する画像形成装置において、
前記第二の像担持体上に既に１つ以上の前記現像剤像が転写されている状態において、前記転写部に前記所定電圧をかけた時に、既に前記第二の像担持体上にある前記現像剤像を構成する現像剤層を介しても、前記第一の像担持体に電流が流れるように、前記第二の像担持体及び／又は前記転写手段の抵抗値を調整することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の一実施態様によると、前記第一の像担持体から前記第二の像担持体に重ねて転写された前記現像剤像を一括して転写材へ転写し、その時、前記第二の像担持体の抵抗値は、５×１０⁹Ωｃｍ以上５×１０¹⁰Ωｃｍ以下であるか、又は、前記転写手段の抵抗値は、７×１０⁷Ωｃｍ以上２×１０⁸Ωｃｍ以下である。

本発明の他の実施態様によると、前記電圧によって前記転写部に流れる電流値は、７μＡ以下である。

本発明の画像形成装置は、表面に現像剤像が形成される第一の像担持体と、現像剤像が形成される前の工程にて第一の像担持体を接触帯電する帯電部材であって、直流電圧が印加される帯電部材と、現像剤像が複数重ねて転写される第二の像担持体と、第一の像担持体と第二の像担持体との対向部である転写部に、第二の像担持体側から所定電圧を印加することで現像剤像を第二の像担持体へ転写する、第二の像担持体の転写部の裏面に配置される転写手段と、を有する画像形成装置において、第二の像担持体上に既に１つ以上の現像剤像が転写されている状態において、転写部に所定電圧をかけた時に、既に第二の像担持体上にある現像剤像を構成する現像剤層を介しても、第一の像担持体に電流が流れるように、第二の像担持体及び／又は転写手段の抵抗値を調整するので、例えば、第二の像担持体として中間転写体を用いた画像形成装置では、中間転写体の抵抗値を５×１０⁹Ωｃｍ〜５×１０¹⁰Ωｃｍとすることにより、ゴースト状の画像不良のない良好な画像形成装置を提供することができた。更に、転写手段の抵抗値を７×１０⁷Ωｃｍ〜２×１０⁸Ωｃｍとすることにより第二の像担持体の抵抗を下げても、ゴースト状の画像不良を防止することが可能となり、よりシンプルで、安価な装置を提供することができた。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１は、本実施例の画像形成装置である、電子写真プロセスを利用したカラーレーザプリンタの概略断面図である。図１に示すカラーレーザプリンタは、第一の像担持体としてドラム状の感光体である感光ドラム１を複数有し、それを一方向に並列させたインライン方式をとり、各感光ドラム１毎にその表面にそれぞれ色の違う現像剤像（トナー像）を形成する画像形成部（プロセスステーション）Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋが構成され、そのトナー像を、順次、各プロセスステーションＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋを表面に並列させた第二の像担持体であるベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）６に、ベルト表面を移動させて連続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得る中間転写方式のプリンタである。

このような、本実施例にて用いる、複数の第一の像担持体を第二の像担持体である中間転写体に沿って配置させる、中間転写方式、即ちインライン中間転写方式は、高速化、メディアフレキシビリティーに富んだ画像形成装置として実用化されているが、従来例にて説明した図８に示す、第一の像担持体が１つで、その周囲の回転体４０等に複数の現像器４を搭載して、順にトナー像を第一の像担持体に形成する方式のものについても本発明は適用できる。

図１において無端状のＩＴＢ６が、駆動ローラ６ａ、テンションローラ６ｂ及び二次転写対向ローラ６ｃに懸架され、図中矢印の方向に回転し、駆動ローラ６ａとテンションローラ６ｂとの間に張架されているＩＴＢ６表面にＩＴＢ６の移動方向に沿ってプロセスステーションＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋにおける第一の転写部ｔ（ｔｙ、ｔｍ、ｔｃ、ｔＢｋ）が配置されている。本実施例では、４色のトナー像をＩＴＢ６に重ね合わせてカラー画像を形成する構成であり、各プロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの第一の転写部ｔにて感光ドラム１がＩＴＢ６表面に近接対向している。

図２に、各プロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの詳細を示す。４つのプロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは現像器４に収容された現像剤（トナー）の色以外は同様の構成である。感光ドラム１は、外径２５ｍｍであり、アルミニウムドラム等の導電性基材１ａ上に電荷発生層１ｂ及び電荷輸送層１ｃを順次に積層して構成される有機光感光体であり、電荷輸送層１ｃの１ｃｍ²の静電容量が１．５ｐＦ以上６．０ｐＦ以下である。１ｃｍ²の静電容量が１．５ｐＦよりも小さくなると、充分な均一帯電をすることが困難となり、逆に６．０ｐＦよりも大きくなると、電荷輸送層１ｃ内にかかる電圧が大きくなりすぎてリークしやすくなってしまう。感光ドラム１の膜厚即ち電荷輸送層１ｃの厚みは一般的に使用される電位設定においては、５〜２０μｍが好ましい。即ち、感光ドラム１の微少欠陥への電流リークを防止する面で５μｍ以上、電荷密度を大きくすることによる帯電均一性を向上するために２０μｍ以下が良い。本例における感光ドラム１の電荷輸送層１ｃの厚みは１５μｍである。

本実施例における接触帯電部材としての帯電ローラ２は、外径６ｍｍの芯金である導電性シャフト２ａの周囲に、少なくとも弾性体層２ｂを被覆した、外径１２ｍｍ、面長２３０ｍｍの導電性・弾性ローラである。つまり、帯電ローラ２は、導電性シャフト２ａの外周に、弾性層２ｂ、誘電層２ｃ、表層２ｄを積層した多層ローラである。

この帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受させて感光ドラム１の軸に並行に配置し、不図示の押圧手段で感光ドラム１面に対して長手方向に所定の均一な押圧力、ここではローラ２の片側の荷重が４．９Ｎ（５００ｇｆ）の圧力をもって圧接させてあり、感光ドラム１の回転に従動して回転する。このときの感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部が帯電部（帯電ニップ部）Ｎである。

この帯電ローラ２に帯電バイアス印加電源２１から所定の帯電バイアスが印加されることで、感光ドラム１面が所定の極性・電位に接触帯電される。本例では、ＤＣ帯電方式を採用しており、帯電バイアス印加電源２１から帯電ローラ２に、−８００Ｖの直流電圧を印加して、感光ドラム１表面を帯電電位（暗部電位）−４５０Ｖに接触帯電させた。

又、本実施例においては、一次帯電にＤＣ帯電による接触帯電方式を用いるので、帯電前の露光手段等の除電手段は有していない。

潜像形成手段としての不図示の露光手段例えばレーザビームスキャナから出力されるレーザ光３により感光ドラム１の帯電処理面の画像部が走査露光されることで、本例では感光ドラム１の露光部の帯電電位が−１５０Ｖに減衰して明部電位となり、露光を受けてない暗部電位部（−４５０Ｖ）との電位コントラストにより、回転する感光ドラム１の周面に走査露光パターンに対応した画像情報の静電潜像が形成される。

本実施例では、上記の感光ドラム１面の静電潜像は、この現像器４により、感光ドラム１周面において露光位置の感光ドラム１回転方向下流部である現像位置Ｄにおいてネガトナーで反転現像される。現像動作は、現像器４に備えられた、感光ドラム１に近接又は接触した、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動して実施される。現像スリーブ４２には、現像剤容器４３に基端が取り付けられたウレタンゴム等のドクターブレード４４が弾圧接触しており、このドクターブレード４４により現像スリーブ４２表面上のトナーの層厚を一様な所定値０．４ｍｇ／ｃｍ²に規制している。現像スリーブ４２は、感光ドラム１に対し、１．６倍の速度で回転しており、感光ドラム１上へ現像されるトナー量は、単色べたでは、およそ０．６ｍｇ／ｃｍ²となる。現像剤容器４３に現像剤（トナー）４１を貯留し、攪拌部材４５で攪拌されると共に、その一部が現像剤容器４３において現像スリーブ４２側に仕切られた現像室４６に供給されて、ドクターブレード４４により現像スリーブ４２に塗布される。又、現像スリーブ４２には現像バイアス印加電源４７より所定の現像バイアス、本例では−２５０Ｖが印加される。

現像剤（トナー）４１としては磁性トナー、非磁性トナー、重合トナー、粉砕トナーの使用が可能である。トナートリボは、−２０〜−５０μＣ／ｇのものを使用した。

ここで、本実施例の画像形成装置は、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの色の違う画像を形成する４つのプロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを備え、各プロセスステーションにて形成された現像剤像（トナー像）を重ねることによりカラー画像を形成する。各プロセスステーションには、各色の現像器４であるイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現像器、ブラック現像器が備えられ、各色の現像剤容器４３には各々の色のトナー４１が収容される。

イエロー現像器４を有するプロセスステーションＹにおける感光ドラム１は回転過程で、一次帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等）による画像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像が第１現像器４（イエロー現像器）により第１色であるイエロートナーにより現像される。感光ドラム１上に形成されたイエロー画像は、ＩＴＢ６との一次転写ニップ部（第一の転写部）ｔｙへ進入する。

ところで、各色の転写ニップ部ｔではＩＴＢ６の裏側に、各プロセスステーション毎に転写手段である一次転写ローラ７を接触当接させている。一次転写ローラ７には、各転写部毎に独立にバイアス印加可能とするため、それぞれが一次転写バイアス源７ａ〜７ｄを有している。一次転写バイアスは、予め決められらた電流値が得られるようプリント動作の前に、数段階の電圧を印加し、不図示の電流検知回路で、電流検出し、最適電圧を求める。本実施例では、電流設定は７μＡとした。

又、その制御実行時、感光ドラム１帯電電位は、現像前と同じ電位、つまり暗電位部にてＶＤ＝−４５０Ｖとした。従って、本制御では暗電位部へ流れる電流が７μＡとなるように最適電圧を決める。ここで、本実施例で暗電位部電流を７μＡとした理由は、それ以上に、暗電位部で電流を流しすぎると、ひどい再転写、即ち下流の一次転写部で上流で一次転写された画像が感光ドラム１上へ逆に転写してしまう現象が発生し、又、それより暗電位部電流が小さすぎると一次転写性それ自体が低下してしまうためである。各一次転写ローラ７の下流には、不図示の除電針が配置されている。

このような条件で、１色目のステーションＹでまずイエローをＩＴＢ６上に一次転写し、次いで先述した工程を経て、各色に対応する感光ドラム１より順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色を各ステーションＭ、Ｃ、Ｂｋにおいて多重転写する。

ＩＴＢ６上で形成された４色フルカラー画像は、次いで二次転写ローラ８により、転写材Ｐに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定着されカラープリント画像を得る。

ＩＴＢ６は、周長６７０ｍｍ、であり、長手方向の長さは２２０ｍｍである。ＩＴＢ６には、ポリイミドの単層ベルトを使用し、その物性値は以下である。
厚み：６０μｍ
抵抗値：体積抵抗値１０⁹Ωｃｍ

尚、上記抵抗値は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、電極とＩＴＢ６表面との良好な接触性を得るために導電性ゴムを電極として使用し、ＩＴＢ６の体積抵抗率ρｖを５０Ｖ、３０秒印加の条件にて、Ａｄｖａｎｔｅｓｔ社製 Ｒ８３４０超高抵抗計（商標）を用いて測定した結果である。

又、一次転写ローラ７は、導電性ローラで、図２に示すように、外径６ｍｍのステンレス性軸７２に、ＮＢＲとエピクロルヒドリンを混合した発泡ゴムの抵抗層７３で覆った外径１４ｍｍのローラであり、抵抗値は、図３に示すような装置を使用した方法で電圧Ｖを測定して求められる。

即ち、測定するローラ７を外径３０ｍｍのアルミシリンダ１００に片側４．９Ｎ（５００ｇｆ）で当接させ、３０ｒ．ｐ．ｍで回転させる。電源１０１から、５０Ｖ〜１０００Ｖの電圧を印加する。１０⁶Ωｃｍ付近であるローラ７に対して測定する時は、５０Ｖを印加し、１０⁷Ωｃｍ以上のローラ７に対して測定する時は１０００Ｖを印加する。電流は、抵抗１０２の端子間電圧を電圧計１０３で測定し、式１で求める。

抵抗Ｒ＝印加電圧×１００／Ｖ （式１）

このように測定した結果が、５×１０⁶Ωｃｍのローラ７を使用した。ローラ硬度は、Ａｓｋｅｒ Ｃで３０度である。又、ローラ７の押圧に関しては、４．９Ｎ（５００ｇｆ）のばねをローラ７の両端に配置させ、ＩＴＢ６を介して感光ドラム１に押圧した。

ここで、本発明が解決したい課題であるゴースト状の画像不良について説明する。図４のように、Ａ４サイズの用紙である転写材Ｐに形成画像として、イエローとマゼンタを重ねたＲＥＤ色の「Ａ」という文字７０の周囲にシアンのハーフトーン画像のバックを設けたパターンを形成する場合を説明する。文字７０はパターンの上方（先に形成される部分）に形成され、ドラムが複数回回転することによって、このＡ４用紙１枚が完成される。この時、文字７０を形成した後、感光ドラム１一周後に形成される画像部分に、文字７０を反転させた白抜け「Ａ」のゴースト７１が発生しやすい。

こうしたゴースト発生のメカニズムについて、図５を用いて説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上記図４に示すパターンを一次転写する過程における転写部ｔにおける各段階のＩＴＢ６表面のトナーの状態と、それに対向する感光ドラム１の表面電位を示したものである。

図５（ａ）について説明する。上流のステーションＹ、Ｍで形成されたイエロートナー像６１とマゼンタトナー像６０で形成されたＲＥＤ色の文字７０がシアンの一次転写部ｔｃを通過するときに、文字７０を構成する現像剤層（トナー層）７０が電気抵抗層となり、一次転写電流を制限してしまう現象が発生する。これにより、文字７０部を通して感光ドラム１へ与えられる転写電荷は、ほとんどない。

一方、それ以外の部分には、ハーフトン画像でトナー層が薄いため、転写電荷が与えられ、感光ドラム１表面の電位は低下する。その結果、転写後の感光ドラム１の表面電位は、図５（ｂ）に示すように、文字７０部だけ高く、他は低くなった状態となる。つまり、文字７０部分と他の画像部分とで、感光ドラム１表面に電位差が生じる。

ここではブラック像がブランクであるので、ブラックステーションＢｋにては、転写電流の影響を受けず、感光ドラム１が回転し、図５（ｂ）の状態の画像を担持して、その画像を担持した部分が再び帯電ローラ２による一次帯電部Ｎ（図２）に到来する。その時に、転写後の電位履歴をうけた感光ドラム１を、前述したＤＣ帯電で、帯電するものの、ＡＣ帯電とは異なり、均一に帯電できないため、図５（ｃ）に示すように、先ほど説明した文字７０が形成された部分と形成されていない部分とで、図に示すように、暗電位部に１０Ｖ弱の電位差が残ってしまう。つまり、感光ドラム１の回転で前の周で形成された文字部７０部分の電位が１０Ｖ程他の部分より高くなってしまう。このように、電位差が残っていると、シアンのハーフトン潜像形成のための露光後も、同様に１０Ｖ弱の電位差が残ってしまい、その部分が十分に現像できず、このわずかな電位差によって、ゴースト状の画像不良７１が発生する。

本発明者らは、この現象を以下のように考察する。一次転写からの電流経路は、一次転写ローラ７の抵抗層７３、ＩＴＢ６抵抗層、トナー層７０、感光層１ｂ、１ｃといった経路で流れる。ここでトナー層７０のある場合とない場合において、電流の分配率が異なる現象が発生する。つまり、トナー層７０のある部分は、電流は流れにくく、トナー層７０のない部分は電流が流れやすくなる。これは、トナー層７０の厚み（量）に依存するので、例えば、イエローとマゼンタの２色で形成させるＲＥＤ画像７０では、トナー層７０が厚すぎて、ほとんど転写電流が流れないと考えられる。

本発明者らは、このゴースト状の画像不良７１とＩＴＢ６の抵抗値の関係について調べた。ＩＴＢ６抵抗は、前述した方法で測定し、以下のものを用い、前述した装置に組み込み検討した。その結果を以下の表１に示す。

上記表に示すように、ゴースト状の画像画像不良は、５×１０⁹Ωｃｍ以上の抵抗値で防止できることが判った。しかしながら、１０¹⁰Ωｃｍより高くなると放電によるカブリや画像汚れ等の画像不良が発生することが判った。

この現象を本発明者らは、以下のように考察している。

ＩＴＢ６の抵抗値を上げることによって、先に説明した電流配分が変化し、少しずつ、トナー層部へ電流が流れるようになる。電流配分が変化する理由は、ＩＴＢ６抵抗を上げることにより、系全体のインピーダンスにおいて、トナー層抵抗のウエイトが減少していくためである。

電流測定した結果を図６に示す。トナー層電流は、ＲＥＤのベタ画像をプリントした場合に、シアンステーションＣの一次転写部ｔｃに流れる電流を測定したものである。暗電位部の電流とは、トナー層がＩＴＢ６上にない場合の電流である。このグラフから判るように、ゴースト状の画像不良が消え始める時のＩＴＢ６抵抗とトナー層部へ電流が流れ始めるＩＴＢ６抵抗が一致していることが判る。

以上の結果から、５×１０⁹Ωｃｍ以上５×１０¹⁰Ωｃｍ以下の抵抗を有するＩＴＢ６を前述した装置に組み込み、Ａ４用紙１００Ｋプリントの耐久確認をした結果、ゴースト状の画像不良は発生せず、良好なプリントが得られた。

本発明において、ＩＴＢ６は、これに限定されるものではないが、例えば、ポリスチレン、スチレン系樹脂（クロロポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体等）、メタクリル酸メチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＳ等が挙げられる。これらの１種類あるいは２種類以上を使用することができる。

被覆層の形成方法は、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、押出成形など、任意のものを使用することができる。

又、ＩＴＢの抵抗値を所望値に調節するために、必要に応じ、弾性層や被覆層に導電剤を添加することができる。導電剤としては、特に限定されるものではないが、たとえば、カーボン、アルミやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、四級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物およびポリピロール等の導電性高分子化合物等が挙げられる。これらの１種または２種以上を使用することができる。

又、上記のＩＴＢを用いた場合、ゴースト状の画像不良を防止し、かつ良好な画像が得られることは言うまでもない。

実施例２
更なる改良した例として、本発明者らは以下の検討を実施した。本実施例は、ＩＴＢの抵抗値の調整に加えて、更に転写ローラの抵抗値を調整して、前記のゴースト発生を防止したものである。本実施例のＩＴＢとしては、ポリイミドの単層ベルトを使用し、その物性値は以下である。
厚み：６０μｍ
抵抗値：体積抵抗値１０⁸Ωｃｍ

尚、上記抵抗値は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、電極とＩＴＢ表面との良好な接触性を得るために導電性ゴムを電極として使用し、ＩＴＢ６の体積抵抗率ρｖを、５０Ｖ電圧を３０秒印加する条件にて、Ａｄｖａｎｔｅｓｔ社製 Ｒ８３４０超高抵抗計（商標）を用いて測定した結果である。

本実施例で使用したＩＴＢ６の抵抗値は、電荷が自己減衰するため、ＩＴＢ６表面を除電する除電機構は不要であり、シンプルな、低コストを実現する装置として有用である。本発明者らの検討によれば、この自己減衰領域は、１０⁷Ωｃｍ〜１０⁹Ωｃｍである。

従って、本ＩＴＢ６抵抗値の範囲で、ゴースト状の画像不良が防止できれば、実用性がより向上し、シンプルで、低コストな装置の提案が可能となる。

一次転写ローラ７は、導電性ローラで、外径６ｍｍのステンレス性軸にＮＢＲとエピクロルヒドリンを混合した発泡ゴムで覆った外径１４ｍｍのローラであり、抵抗値は、実施令１と同様に、図３に示すような方法で電圧Ｖを測定し、抵抗Ｒ＝５０×１００／Ｖで抵抗値を算出し、その結果が５×１０⁶Ωｃｍのローラを使用した。ローラ硬度は、Ａｓｋｅｒ Ｃで３０度である。又、ローラの押圧に関しては、４．９Ｎ（５００ｇｆ）のばねをローラの両端に配置させ、ＩＴＢを介して感光ドラム１に押圧した。

ここで、本実施例のＩＴＢ６を使用した場合の、一次転写ローラ抵抗と図４に示したものと同様のゴースト状の画像不良の関係について調べた。ここでは、１０⁶ｃｍ〜５×１０⁸Ωｃｍの範囲で一次転写ローラ７の抵抗を変えた場合、実施例１と同様に評価した結果を以下の表２に示す。

上記表に示すように、ゴースト状の画像画像不良は、７×１０⁷Ωｃｍ以上の抵抗値で良好になることが判った。しかしながら、５×１０⁸Ωｃｍ以上ではローラ抵抗が高いため、Ａ４用紙である転写材Ｐを４０Ｋ程度プリントした場合、更に抵抗が上昇し、その結果、印加電圧４ＫＶも必要となった。又、画像不良となるくらい前述した再転写も悪化することが判った。この現象より、一次転写ローラ抵抗を上げると、電流配分が変化し、少しずつ、トナー層部へ電流が流れるようになる。

電流測定した結果を図７に示す。このグラフから判るように、ゴースト状の画像不良が消え始める時の一次転写ローラ７抵抗とトナー層部へ電流が流れ始める一次転写ローラ７抵抗が一致していることが判る。

以上の結果から、中間転写体の抵抗調整をして、７×１０⁷Ωｃｍ以上２×１０⁸Ωｃｍ以下の抵抗を有する一次転写ローラ７を前述した装置に組み込み、Ａ４用紙１００Ｋプリントの耐久確認をした結果、ゴースト状の画像不良は発生せず、良好なプリントが得られた。

以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

尚、ベルト状の転写材担持体に搬送された第二の像担持体としての転写材等に直接転写する方式のものにおいても、本発明は適用できる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成部の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る転写手段の抵抗値の測定法を示す説明図である。 ゴースト画像不良の発生した画像の正面図である。 ゴースト画像不良を発生の原理を説明する説明図である。 第二の像担持体の抵抗値と第二の像担持体上のトナー層に流れる電流との関係を示すグラフである。 転写手段の抵抗値と第二の像担持体上のトナー層に流れる電流との関係を示すグラフである。 従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（第一の像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電部材）
４ 現像器
６ 中間転写ベルト（第二の像担持体）
７ 一次転写ローラ（転写手段）
７０ 文字
７１ ゴースト画像
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ プロセスステーション（画像形成部）
ｔ 転写部

Claims (6)

1. 表面に現像剤像が形成される第一の像担持体と、前記現像剤像が形成される前の工程にて前記第一の像担持体を接触帯電する帯電部材であって、直流電圧が印加される帯電部材と、前記現像剤像が複数重ねて転写される第二の像担持体と、前記第一の像担持体と前記第二の像担持体との対向部である転写部に、前記第二の像担持体側から所定電圧を印加することで前記現像剤像を前記第二の像担持体へ転写する、前記第二の像担持体の前記転写部の裏面に配置される転写手段と、を有する画像形成装置において、
   前記第二の像担持体上に既に１つ以上の前記現像剤像が転写されている状態において、前記転写部に前記所定電圧をかけた時に、既に前記第二の像担持体上にある前記現像剤像を構成する現像剤層を介しても、前記第一の像担持体に電流が流れるように、前記第二の像担持体及び／又は前記転写手段の抵抗値を調整することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一の像担持体を複数有し、該複数の第一の像担持体は、前記第二の像担持体表面に沿って順に配置され、各第一の像担持体毎に前記現像剤像が形成されて、前記第二の像担持体の表面が移動することによって、それぞれの前記第一の像担持体に対する前記転写部において、前記現像剤像が前記第二の像担持体上に重ねて転写されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記第一の像担持体から前記第二の像担持体に重ねて転写された前記現像剤像を一括して転写材へ転写することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
4. 前記第二の像担持体の抵抗値は、５×１０⁹Ωｃｍ以上５×１０¹⁰Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 前記転写手段の抵抗値は、７×１０⁷Ωｃｍ以上２×１０⁸Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
6. 前記電圧によって前記転写部に流れる電流値は、７μＡ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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