JP2008310058A

JP2008310058A - 画像形成装置

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Publication number: JP2008310058A
Application number: JP2007158077A
Authority: JP
Inventors: Masaru Shimura; 大紫村; Kenji Kanari; 健二金成; Satoshi Saito; 聖史齋藤; Kazuhiro Michida; 一洋道田; Takashi Shimada; 隆司島田; Shigeru Hoashi; 滋帆足; Takeshi Nakagawa; 健中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-14
Also published as: JP5311767B2

Abstract

【課題】簡易な構成により、ベルト体と転写部材との均一な接触を維持して、良好な転写性を確保し、耐久を通じて安定した画質を得ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、転写部材５が、弾性部材５１と、ベルト体７と弾性部材５１との間に挟持されてベルト体７に接触するシート部材５２と、を有し、弾性部材５１は、電気的に絶縁性である構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電気録方式を利用して像担持体上に形成したトナー像をベルト体上又はベルト体に担持された転写材上に転写する工程を有するレーザービームプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式を用いる画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体（感光体）上に現像剤像であるトナー像を形成する。そして、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電界を転写手段に与え、転写ベルトに担持されている転写材又は中間転写ベルトの表面に、感光体に担持されているトナー像を静電的に転移させる転写工程が行われる。

そのため、転写ベルトや中間転写ベルトなどの移動可能なベルト体を備えた画像形成装置では、転写手段に対して転写工程に必要な電圧を印加する電圧印加手段が設けられる。この一例として、ベルト体を挟んで感光体の対向位置（ベルト体の裏面側）に、電圧印加手段としての高圧電源に接続された転写ローラなどの接触転写部材を、転写手段として配置した構成がある。

ところが、転写ローラを用いた画像形成装置では、ベルト体と転写ローラとの接触領域（所謂、転写ニップ）が狭いため、ベルト体と感光体との剥離部で剥離放電が発生し、画像不良を引き起こす場合がある。

そこで、転写ニップ幅を十分に確保する転写手段として、フィルムを用いた構成が提案されている。より具体的には、フィルムが、フィルムの支持体と感光体との間で変位可能であり、電圧の供給、非供給による静電吸着力の有無によってベルト体と接離するものがある（特許文献１）。
特開平０９−１２０２１８号公報

しかしながら、従来のフィルムを転写手段として用いた画像形成装置では、フィルムのバックアップ部材がないため、フィルムの表面状態、抵抗ムラによって転写不良が生じる場合がある。

具体的には、フィルムの静電吸着力のみによりベルト体との接離を行ったとき、フィルムとベルト体との長手方向の接触の均一性が保てず、転写ニップが不安定になる場合がある。フィルムとベルト体との転写ニップの狭い部分若しくは転写ニップが取れない部分においては、十分な転写電流が確保できず、フィルムとベルト体との転写ニップの広い部分に転写電流が多く流れることになる。そのため、フィルムとベルト体との転写ニップの狭い部分若しくは転写ニップが取れない部分においては、転写電流不足が発生して、縦スジ状の転写不良を引き起こす場合がある。

又、フィルムの静電吸着を積極的に用いる構成であるため、フィルムとベルト体との摩擦力が大きくなり、ベルト体の駆動トルクアップにより駆動モータなどへの負荷が大きくなることがある。

具体的には、実際にベルト体とフィルムとの間に働く摩擦力は、ベルト体とフィルムとの摩擦係数により決まる力と、フィルムとベルト体とのインピーダンスにより決まる静電吸着力となっている。そのため、転写電圧の供給、非供給によりフィルムの接離を行う場合、フィルムの静電吸着力が大きくなり、ベルト体の駆動トルクの上昇を引き起こすことがある。

尚、ベルト体が中間転写ベルト、転写ベルトのいずれの場合でも上述のような課題が同様にある。ベルト体が中間転写ベルトである場合には中間転写ベルト上へのトナー像の転写工程に関して、又ベルト体が転写ベルトである場合には転写ベルトに担持された紙などの転写材へのトナー像の転写工程に関して同様に上述のような現象が発生することがある。

従って、本発明の目的は、簡易な構成により、ベルト体と転写部材との均一な接触を維持して、良好な転写性を確保し、耐久を通じて安定した画質を得ることのできる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、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して移動可能なベルト体と、前記ベルト体を挟んで前記像担持体と対向する位置に前記ベルト体に接触して配置され、前記像担持体上のトナー像を前記ベルト体又は前記ベルト体に担持された転写材に転写させる転写部材と、前記転写部材に前記転写のための電圧を印加する電圧印加手段と、を有する画像形成装置において、前記転写部材は、弾性部材と、前記ベルト体と前記弾性部材との間に挟持されて前記ベルト体に接触するシート部材と、を有し、前記弾性部材は、電気的に絶縁性であることを特徴とする画像形成装置である。

本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して移動可能なベルト体と、前記ベルト体を挟んで前記像担持体と対向する位置に前記ベルト体に接触して配置され、前記像担持体上のトナー像を前記ベルト体又は前記ベルト体に担持された転写材に転写させる転写部材と、前記転写部材に前記転写のための電圧を印加する電圧印加手段と、を有する画像形成装置において、前記転写部材は、弾性部材と、前記ベルト体と前記弾性部材との間に配置されて前記ベルト体に接触するシート部材と、を有し、前記弾性部材と前記シート部材との間は電気的に絶縁されていることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、簡易な構成により、ベルト体と転写部材との均一な接触を維持して、良好な転写性を確保し、耐久を通じて安定した画質を得ることができる。

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、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いたレーザービームプリンタである。又、本実施例の画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分に分解された画像情報に従って形成した各色のトナー像を、中間転写体上に１次転写して一旦重ねた後に転写材に２次転写する、中間転写方式を採用している。先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作を説明する。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成するための４個の画像形成部（ステーション）、即ち、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成及び動作は、それぞれが形成するトナー像の色を除いて実質的に共通である部分が多い。従って、以下の説明において、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

画像形成部Ｓは、像担持体としてのドラム型の感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１はＯＰＣ（有機光導電体）感光層を有する。画像形成部Ｓは、感光ドラム１の周囲に、感光ドラム１を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としての露光装置３、現像手段としての現像装置４を有する。又、画像形成部Ｓは、感光ドラム１の周囲に、１次転写手段としての１次転写部材（転写部材）５、クリーニング手段としてのクリーニング装置６を有する。

クリーニング装置６は、感光ドラム１上のトナーを掻き取ってクリーニングするファーブラシ、ブレードなどのクリーニング部材と、クリーニング部材によって感光ドラム１上から除去されたトナーなどを回収する回収トナー容器とを有する。

現像装置４は、本実施例では、反転現像方式により静電像を現像する。即ち、現像装置４は、感光ドラム１の帯電極性と同極性である正規の極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、帯電処理された後に露光によって電荷が減衰した感光ドラム１上の部分（明部）に付着させて、感光ドラム１上にトナー像を形成する。又、現像装置４は、本実施例では、現像剤として非磁性１成分現像剤、即ち、トナーを用いる。そして、現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１上に、現像剤規制部材としての現像剤塗布ブレード４２を用いてトナーを担持して感光ドラム１との対向部（現像部）まで搬送するようになっている。

又、露光装置３は、レーザー光を多面鏡によって走査させるレーザースキャナユニット、又はＬＥＤアレイなどで構成することができるが、本実施例ではレーザースキャナユニットを用いた。露光装置３は、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１８を感光ドラム１上に照射する。

本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置６とは、一体的にカートリッジ化されて画像形成装置本体（装置本体）に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１９を構成している。尚、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化して画像形成装置の本体に対して着脱可能としたものである。

一方、４つの感光ドラム１ａ〜１ｄの全てに対し当接するように、中間転写体としての移動可能な無端状のベルト体で構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７と各感光ドラム１ａ〜１ｄとの接触領域（１次転写ニップ，１次転写部）ｎ１ａ〜ｎ１ｄにおいて、各感光ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト７へのトナーの転写（１次転写）が行われる。中間転写ベルト７は、その張架部材として２次転写対向ローラ７１、駆動ローラ７２、テンションローラ７３の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ７２を回転駆動されることにより、中間転写ベルト７は、各１次転写部ｎ１ａ〜ｎ１ｄにおいて感光ドラム１に対して順方向に略同速度で移動する。即ち、中間転写ベルト７は、図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転する。

中間転写ベルト７を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄと対向する位置に、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対応する１次転写手段としての１次転写部材５ａ〜５ｄが配置されている。詳しくは後述するが、１次転写部材５ａ〜５ｄは、中間転写ベルト７のトナー像を担持する面とは反対側の面（裏面）に接触して配置される。

又、中間転写ベルト７を挟んで２次転写対向ローラ７１と対向する位置には、２次転写手段としての２次転写部材である２次転写ローラ８が、中間転写ベルト７に当接するように配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７のトナー像を担持する面に接触する。中間転写ベルト７と２次転写ローラ８との接触領域（２次転写ニップ，２次転写部）ｎ２において、中間転写ベルト７から転写材Ｐへのトナー像の転写（２次転写）が行われる。

又、帯電ローラ２は、帯電ローラ２への電圧印加手段である帯電電源１４に接続されている。現像装置４の現像スリーブ４１は、現像スリーブ４１への電圧印加手段である現像電源１５に接続されている。１次転写部材５は、１次転写部材５への電圧印加手段である１次転写電源１６に接続されている。そして、２次転写ローラ８は、２次転写ローラ８への電圧印加手段である２次転写電源１７に接続されている。

次に、フルカラー画像形成時を例として、画像形成動作について説明する。画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１ａ〜１ｄ、中間転写ベルト６などは、所定のプロセススピードで、それぞれ所定の方向に回転を始める。

感光ドラム１は、帯電ローラ２に帯電電源１４から帯電バイアス電圧が印加されることよって、一様に所定の極性（本実施例では負極性）に帯電される。続いて、帯電した感光ドラム１上には、露光装置３からの走査ビーム１８によって、画像情報に従った静電像（潜像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電像は、感光ドラム１が回転することによって、現像装置４の現像ローラ４１との対向部（現像部）に到達する。

現像装置４内のトナーは、現像剤塗布ブレード４２によって正規の帯電極性（本実施例では負極性）に帯電されて、現像ローラ４１上に塗布される。そして、現像ローラ４１に現像電源１５より現像バイアス電圧が印加されることによって、感光ドラム１上の静電像は負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム１上にはトナー像が形成される。

次いで、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写ニップｎ１において、中間転写ベルト７上に１次転写される。この時、１次転写部材５には、１次転写電源１６よりトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）のＤＣバイアス電圧が印加される。

１次転写工程後に、感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、クリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去され、回収される。

以上の帯電、露光、現像、１次転写の各工程が、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて行われることにより、中間転写ベルト７上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写され、中間転写ベルト７上に多重画像が形成される。この時、各色の１次転写位置間の距離に応じて、各色毎に一定のタイミングでコントローラ（図示せず）からの書き出し信号を遅らせながら、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に露光による静電像を形成して、この静電像を現像して１次転写する。

その後、露光による静電像の形成に合わせて、転写材カセット１１に積載されている転写材Ｐは、転写材供給ローラ１２によりピックアップされ、搬送ローラ（図示せず）によりレジストローラ１３にまで搬送される。そして、転写材Ｐは、中間転写ベルト７上のトナー像に同期して、レジストローラ１３によって２次転写ニップｎ２へ搬送される。この時、２次転写ローラ８には、２次転写電源によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）のＤＣバイアス電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト７上に担持された４色の多重トナー像は、転写材Ｐ上に一括して２次転写される。

２次転写工程後に、中間転写ベルト７上に残留したトナー（２次転写残トナー）、及び転写材Ｐが搬送されることによって発生した紙粉などは、ベルトクリーニング手段７４により、中間転写ベルト７の表面から除去され、回収される。本実施例では、ベルトクリーニング手段７４は、中間転写ベルト７に当接して配置された、クリーニング部材としてのウレタンゴムなどで形成された弾性を有するクリーニングブレードによって、中間転写ベルト７上の付着物を掻き取る。

トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置１０へと搬送され、ここでその上のトナー像が溶融混合されて定着された後、フルカラーの画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置１００の外部へと排出される。

画像形成装置１００は、所望の単一又は複数（全てではない）の画像形成部Ｓにおいてのみ画像形成を行うことで、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。

尚、本実施例では、２次転写ローラ８としては、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、抵抗値を５×１０⁷Ω、厚みを５ｍｍに調整したＮＢＲ（ニトリル・ブタジエンゴム）の発泡スポンジ体を覆設した、直径１８ｍｍのローラを用いた。又、２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７に対して、５〜１５ｇ／ｃｍ程度の線圧で当接させ、且つ、中間転写ベルト７の移動方向に対して順方向に略等速度で回転するように配置した。

又、中間転写ベルト７の材料としては、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン）、ＮＢＲ、ウレタン、シリコーンゴムなどのゴムを好適に用いることができる。又は、中間転写ベルト７の材料としては、次のような樹脂を好適に用いることができる。ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ／ＰＥＴ、ＥＴＦＥ／ＰＣなどである。本実施例では、中間転写ベルト７としては、厚さが１００μｍ、体積抵抗率が１０¹⁰ΩｃｍのＰＶＤＦで形成された無端ベルト状のフィルムを用いた。

中間転写ベルト７の張架部材としての駆動ローラ７２としては、アルミニウム製の芯金に、カーボンを導電剤として分散した抵抗値が１０⁴Ω、肉厚が０．５ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した、直径２５ｍｍのローラを用いた。中間転写ベルト７の張架部材としてのテンションローラ７３としては、直径２５ｍｍのアルミニウム製の金属棒を用いた。そして、テンションローラ７３の長手方向両端部を付勢することによって中間転写ベルト７に与えるテンションは、片側１９．６Ｎ、総圧３９．２Ｎとした。又、中間転写ベルト７の張架部材としての２次転写対向ローラ７１としては、アルミニウム製の芯金に、カーボンを導電剤として分散した抵抗値が１０⁴Ω、肉厚が１．０ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した、直径２５ｍｍのローラを用いた。

［１次転写部材］
次に、本実施例の画像形成装置１００における１次転写部材５について詳しく説明する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄで１次転写部材５は同一の構成を有する。

前述したように、従来のフィルムを転写手段として用いた画像形成装置では、フィルムのバックアップ部材がないため、フィルムの表面状態、抵抗ムラによって、縦スジ状の転写不良を引き起こす場合がある。

従って、本実施例の主要な目的は、簡易な構成により、中間転写ベルト７と１次転写部材５との均一な接触を維持して、良好な転写性を確保し、耐久を通じて安定した画質を得ることである。

Ａ．構成
図２は、本実施例の１次転写部材５の概略分解斜視図である。又、図３は、本実施例における１次転写部ｎ１の拡大図である。

本実施例では、１次転写部材５は、弾性部材５１とシート部材５２とを有し、シート部材５２は、中間転写ベルト７と弾性部材５１との間に挟持されている。そして、本実施例では、弾性体５１は、電気的に絶縁性である。即ち、本実施例では、１次転写部材５は、弾性部材５１と、中間転写ベルト７と弾性部材５１との間に挟持されて中間転写ベルト７に接触するシート部材５２と、を有し、弾性部材５１は、電気的に絶縁性である。

尚、弾性部材５１は、断面略矩形の略直方体形状のパッドとして形成される。又、シート部材５２は、弾性部材５１と中間転写ベルト７との間に挟持されて支持される板状フィルムとして形成され、中間転写ベルト７の裏面に対して面で接触する。

より具体的には、本実施例では、１次転写部材５の弾性部材５１としては、ＮＢＲ製のソリッドゴムで形成された、肉厚（ｔ１）５ｍｍ、幅（ｗ１）５ｍｍ、長手長さ（ｌ１）２３０ｍｍの略直方体形状のものを用いた。上記の幅（ｗ１）は中間転写ベルト７の移動方向に沿う方向の長さであり、長手長さ（ｌ１）は中間転写ベルト７の移動方向と交差（本実施例では略直交）する方向に沿う長さである。又、本実施例では、弾性部材５１の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で４０°であった。又、本実施例では、弾性部材５１の体積抵抗率は、５００Ｖ印加時に１×１０¹²Ωｃｍであり、抵抗値は、５００Ｖ印加時に４×１０¹⁰Ωであった。

ここで、本明細書においては、抵抗値が１×１０¹⁰Ω以上であるものを電気的に絶縁性の部材（電気絶縁体）であるとして定義する。例えば、１次転写電源１６より５００Ｖの電圧をシート部材５２に印加して転写電流５μＡを中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に流した場合、弾性部材５１の抵抗値が１×１０¹⁰Ω以上であれば、弾性部材５１側に流れる電流は０．０５μＡである。弾性部材５１側に流れる電流が上記の値程度であれば、転写性能に対して影響を及ぼすことがない。そのため、上述のように抵抗値が１×１０¹⁰Ω以上である場合に電気的に絶縁性の部材であるとして定義することができる。

尚、本実施例では、弾性部材５１としてＮＢＲ製のソリッドゴムを用いたが、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭなどのゴム材料を用いても良い。又、ゴム材料で形成された弾性部材５１の硬度は、高すぎると、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性が損なわれる虞がある。

一方、１次転写部材５のシート部材５２としては、長手長さ（ｌ２）２３２ｍｍ、幅（ｗ２）１５ｍｍ、厚み（ｔ２）２００μｍのポリエチレン製のシート（フィルム）を用いた。シート部材５２の体積抵抗率は、１００Ｖ印加に１×１０⁴Ωｃｍであった。上記の長手長さ（ｌ２）は、弾性部材５１の長手長さ（ｌ１）に沿う方向の長さである。又、中間転写ベルト７の移動方向上流側のシート部材５２の端部の所定長さの部分は、弾性部材５１の側面に沿って屈曲されている。

尚、本実施例では、シート部材５２としてポリエチレンシートを用いたが、ＰＣ、ＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ＰＩ、酢酸ビニル、ＰＡなどのシートを用いてもよい。

又、本実施例では、シート部材５２には、１次転写電源１６が接続され、画像形成動作中は、代表値として転写電流が５μＡとなるように制御した電圧が印加される。一方、弾性部材５１は接地される。

更に、本実施例では、弾性部材５１は、付勢手段としての加圧バネ等の加圧部材（図示せず）により、感光ドラム１側に（即ち、中間転写ベルト７に向けて）、総圧力９．８Ｎで加圧（押圧）される。従って、シート部材５２は、弾性部材５１により中間転写ベルト７に向けて押圧される。

Ｂ．作用
１次転写部材５を弾性部材５１とシート部材５２とで構成することで、シート部材５２のバックアップである弾性部材５１がシート部材５２を押圧することができるため、シート部材５２と中間転写ベルト７との転写ニップを均一にすることができる。これにより、長手方向でのシート部材５２と中間転写ベルト７との転写ニップが不安定であることに起因する縦スジ状の転写不良を防止することができる。本実施例では、弾性部材５１にＮＢＲなどのゴム部材を用いることで、シート部材５２への弾性部材５１の接触追従性が向上する。そのため、シート部材５２の表面に微小な凹凸、波打ちがある場合でも、均一な加圧を行うことができる。これにより、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性を高め、転写ニップの安定化を図ることができるため、長手方向でのシート部材５２と中間転写ベルト７との転写ニップが不安定であることに起因する縦スジ状の転写不良を防止することができる。又、斯かる構成により、シート部材５２と中間転写ベルト７との摺動性が良化し、中間転写ベルト７の駆動トルクの上昇を抑制することができる。

又、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、弾性部材５１側に電流が回り込むことを防止することができる。そのため、感光ドラム１に作用する転写電界を安定させることができる。具体的には、弾性部材５１側への電流の回り込みは、弾性部材５１が吸湿することにより低抵抗化する高温／高湿環境下において顕著である。しかし、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、弾性部材５１の抵抗値がシート部材５２と比較し十分に高いため、シート部材５２に印加された電流が弾性部材５１を介して接地側に流れ難くなる。これにより、局所的な転写電流不足を招くことがなく、使用環境によらず良好な転写を行うことができる。

又、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、弾性部材５１に電流が実質的に流れないため、弾性部材５１の材料劣化を抑制することができる。具体的には、弾性部材５１に電流が実質的に流れないため、通電による抵抗値変化、添加剤の染み出しなどによる弾性変化が起こり難くなる。従って、使用枚数によらず良好な転写性を維持することができる。

上述の作用は、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄで１次転写部ｎ１ａ〜ｎ１ｄを同様の構成とすることで、同様に得ることができる。

Ｃ．評価
本実施例の効果を調べるため、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置１００を用いて、以下に示す比較例と共に、初期と５０ｋ枚通紙後の転写不良の有無ついて評価した。尚、以下に示す比較例の画像形成装置においても、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄで１次転写部材５は同一の構成を有する。

（比較例１）
比較例１では、１次転写部材５の弾性部材５１を、１００Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０⁶ΩｃｍのＮＢＲで形成した。比較例１における１次転写部材５の弾性部材５１の寸法は、本実施例と同一である。又、比較例１における１次転写部材５のシート部材５２は、本実施例と同一のものを用いた。又、比較例１では、転写電圧は、本実施例と同様、図３に示すように、１次転写電源１６によりシート部材５２に供給され、電流値で５μＡとなるよう制御された。一方、弾性部材５１は接地された。

（比較例２）
比較例２では、１次転写部材５の弾性部材５１を、１００Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０⁶ΩｃｍのＮＢＲで形成した。比較例２における１次転写部材５の弾性部材５１の寸法は、本実施例と同一である。又、比較例２における１次転写部材５のシート部材５２は、本実施例と同一のものを用いた。そして、比較例２では、転写電圧は、本実施例とは異なり、図４に示すように、１次転写電源１６により弾性部材５１に供給され、電流値で５μＡとなるよう制御された。従って、比較例２では、転写電圧は、弾性部材５１に供給されて、シート部材５２及び中間転写ベルト７を介して、感光ドラム１上のトナー像に作用する。

（評価結果）
評価結果を表１に示す。ここでは、転写不良の有無を、ベタ画像、５０％印字ハーフトーンで評価した。又、通紙耐久テストは、Ｘｅｒｏｘ社製４２００坪量７５ｇ／ｍ²で行い、５０ｋ枚通紙後の画像を評価した。評価環境は、高温高湿環境として３０℃／８０％環境、低温低湿環境として１５℃／１０％環境であった。

本実施例では、初期から５０ｋ枚通紙後まで、環境に寄らず転写性は良好であった。

比較例１では、弾性部材５１に対する電気的導通経路ができるため、シート部材５２と弾性部材５１との間に電流が回り込むため、転写電界が不安定になり、３０℃／８０％環境において転写不良が発生した。具体的には、弾性部材５１の抵抗値は、３０℃／８０％環境で低下し、１５℃／１０％環境では上昇する。そのため、高温高湿環境下では、弾性部材５１を介して接地側に流れる電流量が増加するため、転写に寄与する電流値が減少し、転写不良を発生させたものと考えられる。

比較例２では、弾性部材５１を介して電圧を印加するため、弾性部材５１の給電側の面とシート部材５２側の面との電位差が大きくなる。そのため、弾性部材５１を形成しているゴム材料が劣化を起こしやすい。そして、材料劣化が発生した箇所は、弾性部材５１の抵抗上昇が発生する。弾性部材５１の抵抗上昇により、弾性部材５１に印加する電圧は上昇していき、転写電流不足になり、５０ｋ枚通紙後、環境によらず転写不良が発生した。

以上説明したように、本実施例によれば、弾性部材５１にゴム部材を用いることで、シート部材５２への弾性部材５１の追従性が向上し、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性を高め、転写ニップを安定化させることができる。そのため、均一な転写性を実現できる。又、シート部材５２と中間転写ベルト７との摺動性が改善され、中間転写ベルト７の駆動トルクの上昇を抑制することができる。

又、本実施例によれば、シート部材５２に１次転写電源１６を接続し、且つ、弾性部材５１を電気的に絶縁性とする。これにより、弾性部材５１に電流が回り込むことを防止し、感光ドラム１側に作用する転写電界を安定させることができるため、使用環境によらず良好な転写を行うことができる。

又、シート部材５２に１次転写電源１６に接続し、且つ、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、弾性部材５１の材料劣化を抑制し、通紙枚数によらず良好な転写を行うことができる。

このように、本実施例によれば、簡易な構成により、中間転写ベルト７と１次転写部材５との均一な接触を維持して、良好な転写性を確保し、耐久を通じて安定した画質を得ることができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１と同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

Ａ．構成
図５は、本実施例における１次転写部ｎ１の拡大図である。本実施例では、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄで１次転写部材５は同一の構成を有する。

本実施例では、実施例１と同様、１次転写部材５は、弾性部材５１とシート部材５２とを有し、シート部材５２は、中間転写ベルト７と弾性部材５１との間に挟持されている。そして、本実施例では、弾性部材５１は、発泡スポンジ体である。

より具体的には、本実施例では、１次転写部材５の弾性部材５１としては、ウレタン製の発泡スポンジ状の弾性体（発泡スポンジ体）で形成された、肉厚（ｔ１）５ｍｍ、幅（ｗ１）５ｍｍ、長手長さ（ｌ１）２３０ｍｍの略直方体形状のものを用いた。本実施例では、弾性部材５１の硬度は、アスカーＣ（５００ｇｆ）で２０°であった。又、本実施例では、弾性部材５１の体積抵抗率は、５００Ｖ印加時に１×１０¹²Ωｃｍであり、抵抗値は、５００Ｖ印加時に４×１０¹⁰Ωであった。

尚、本実施例では、発泡スポンジ体として発泡ウレタンを用いたが、ＥＰＤＭの発泡体などを用いても良い。

又、弾性部材５１は、付勢手段としての加圧バネ等の加圧部材（図示せず）により、感光ドラム１側に（即ち、中間転写ベルト７に向けて）、総圧力５．９Ｎで加圧されている。

本実施例におけるシート部材５２の各種設定（抵抗値、厚み、材質など）は、実施例１と同一である。又、１次転写電源１６の接続方法、画像形成中の電圧などの各種設定も実施例１と同一である。

Ｂ．作用
１次転写部材５を、弾性部材５１とシート部材５２とで構成し、又弾性部材５１を発泡スポンジ体とすることで、弾性部材５１が低硬度であるため、低加重においても、シート部材５２への弾性部材５１の追従性が向上する。そのため、シート部材５２の表面に微小な凹凸、波打ちがある場合でも、均一な加圧を行うことができる。これにより、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性を高め、転写ニップの安定化を図ることができるため、長手方向でのシート部材５２と中間転写ベルト７との転写ニップが不安定であることに起因する縦スジ状の転写不良を防止することができる。又、斯かる構成により、シート部材５２と中間転写ベルト７との摺動性が良化し、中間転写ベルト７の駆動トルクの上昇を抑制することができる。

特に、弾性部材５１に発泡スポンジ体を用いた場合は、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、弾性部材５１にはほとんど電流が流れない。そのため、弾性部材５１に発生する電位差により発泡セル内で放電が発生することに起因する、通電による材料劣化（通電劣化）を防止することができ、その通電劣化により弾性部材５１の硬度が変化することを防止することができる。そのため、弾性部材５１は、通紙枚数によらず、耐久通じて安定した弾性を維持し、シート部材５２は確実に中間転写ベルト７の裏面に接触することができる。従って、長手方向でのシート部材５２と中間転写ベルト７との接触ムラに起因する縦スジ状の転写不良を発生させることがなく、使用枚数によらず良好な転写を行うことができる。

以上説明したように、本実施例によれば、１次転写部材５が、弾性部材５１とシート部材５２とで構成され、弾性部材５１が発泡スポンジ体である。これにより、弾性部材５１がソリッドゴムである場合と比較し、低い加圧力でシート部材５２への弾性部材５１の追従性が向上する。そして、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性を高め、転写ニップを安定化させて、均一な転写性を実現することができる。

又、本実施例によれば、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、弾性部材５１側への回り込み電流を抑制することができるため、感光ドラム１に作用する転写電界を安定させて、良好な転写を行うことができる。

又、弾性部材５１を電気的に絶縁性とすることで、通電劣化による弾性部材５１の硬度変化を抑制できるため、通紙枚数によらず安定した転写性を実現することができる。

実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１と同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

Ａ．構成
図６は、本実施例における１次転写部ｎ１の拡大図である。本実施例では、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄで１次転写部材５は同一の構成を有する。

本実施例では、１次転写部材５は、弾性部材５１と、シート部材５２と、絶縁部材５３とを有している。又、絶縁部材５３は、弾性部材５１とシート部材５２との間に挟持されて、シート部材５２は、中間転写ベルト７の裏面に、絶縁部材５３を介して弾性部材５１により押圧されている。即ち、本実施例では、１次転写部材５は、弾性部材５１と、中間転写ベルト７と弾性部材５１との間に配置されて中間転写ベルト７に接触するシート部材５２と、を有し、弾性部材５１とシート部材５２との間は電気的に絶縁されている。そして、典型的な実施態様では、弾性部材５２とシート部材５２との間に電気的に絶縁性である絶縁部材５３が挟持されている。

より具体的には、本実施例では、シート部材５２と弾性部材５１との間に挟持される電気的に絶縁性である絶縁部材５３は、厚さ１００μｍのＰＥＴ製のシート（フィルム）である。本実施例では、絶縁部材５３の体積抵抗率は、５００Ｖ印加時に１×１０¹⁵Ωｃｍであり、抵抗値は、５００Ｖ印加時に９×１０¹¹Ωであった。ここで、電気的に絶縁性であることの定義は、実施例１で説明した通りである。

尚、本実施例では、絶縁部材５３としてＰＥＴを用いたが、ＰＣ、ＰＶＤＦ、ＰＩ、酢酸ビニル、ＰＡなどのシートを用いてもよい。

又、本実施例では、弾性部材５１は、１００Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０⁶Ωｃｍの発泡ウレタンで形成した。そして、この弾性部材５１を、加圧部材（図示せず）により感光ドラム１側に総圧力５．９Ｎで加圧した。本実施例における弾性部材５１の寸法は、実施例２と同一である。

又、本実施例におけるシート部材５２の各種設定（抵抗値、厚み、材質など）は、実施例１と同一である。又、１次転写電源１６の接続、画像形成中の電圧などの各種設定も実施例１と同一である。

Ｂ．作用
１次転写部材５を、弾性部材５１とシート部材５２と絶縁部材５３とで構成し、又弾性部材５１を発泡スポンジ体とすることで、弾性部材５１が低硬度となる。そのため、弾性部材５１を低加圧力で加圧しても、シート部材５２への弾性部材５１の追従性が向上し、均一な加圧を行うことができる。これにより、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性を高め、転写ニップの安定化を図ることができるため、長手方向でのシート部材５２と中間転写ベルト７との転写ニップが不安定であることに起因する縦スジ状の転写不良を防止することができる。又、斯かる構成により、シート部材５２と中間転写ベルト７との摺動性が良化し、中間転写ベルト７の駆動トルクの上昇を抑制することができる。

又、弾性部材５１とシート部材５２との間に電気的に絶縁性である絶縁部材５３を配置することで、弾性部材５１に電流が回り込むことを防止し、感光ドラム１側に作用する転写電界を安定させることができる。具体的には、弾性部材５１側への電流の回り込みは、弾性部材５１が吸湿することにより低抵抗化する高温／高湿環境下において顕著である。しかし、絶縁部材５３を電気的に絶縁性とし、シート部材５２と弾性部材５１との間に挟持することで、絶縁部材５３により弾性部材５１側に流れる電流を遮蔽することができる。そのため、転写電流不足を招くことがなく、使用環境によらず良好な転写を行うことができる。

このように、絶縁部材５３により弾性部材５１に流れる電流をほとんど無くすことができるため、弾性部材５１に電位差が生じることがなく、弾性部材５１の発泡スポンジ体のセル内での放電を抑制することができる。これにより、通電劣化により弾性部材５１の硬度が変化を抑制することができる。そのため、耐久通じて、弾性部材５１は、安定した弾性を維持し、シート部材５２を確実に中間転写ベルト７の裏面に押圧することができる。従って、長手方向でのシート部材５２と中間転写ベルト７との接触ムラに起因する縦スジ状の転写ムラを発生させることがない。

以上説明したように、本実施例によれば１次転写部材５は、弾性部材５１とシート部材５２と絶縁部材５３とで構成される。これにより、シート部材５２への弾性部材５１の追従性は向上し、シート部材５２と中間転写ベルト７との密着性を高め、転写ニップを安定化させることができ、均一な転写性を実現することができる。

又、弾性部材５１とシート部材５２の間に電気的に絶縁性である絶縁部材５３を配置することで、弾性部材５１に電流が回り込むことを防止し、感光ドラム１側に作用する転写電界を安定させることができる。

又、シート部材５２と弾性部材５１の間に電気的に絶縁性である絶縁部材５３を配置することで、弾性部材５１に流れる電流をなくすことができるため、通電劣化を防止し、耐久による転写ムラの発生を防止することができる。

実施例４
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置は、ベルト体として、実施例１〜３における中間転写ベルトの代わりに、紙などの転写材を担持して搬送する転写材担持体としての転写ベルトを有する。そして、この転写ベルトを用いた画像形成装置の転写手段に対して、実施例１〜３にて説明したものと実質的に同一の構成を適用する。

［画像形成装置の全体構成］
図７は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面構成を示す。尚、本実施例における直接転写方式の画像形成装置２００は、ベルト体として転写ベルトを用い、像担持体から転写材に直接トナー像を転写することを除いて、その構成及び動作は実施例１〜３における中間転写方式の画像形成装置１００と共通するものが多い。従って、図１に示す実施例１〜３における中間転写方式の画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例の画像形成装置２００では、４つの感光ドラム１ａ〜１ｄの全てに対し当接するように、転写材担持体としての無端状のベルト体で構成された転写ベルト２０７が配置されている。転写ベルト２０７と各感光ドラム１ａ〜１ｄとの接触領域（転写ニップ，転写部）ｎａ〜ｎｄにおいて、各感光ドラム１ａ〜１ｄから転写ベルト２０７上に担持された転写材Ｐへのトナーの転写が行われる。

転写ベルト２０７は、転写ベルト２０７を駆動させる駆動ローラ２７１、転写ベルト２０７にテンションをかけるテンションローラ２７２の２本のローラに張架されている。転写ベルト２０７は、図示矢印Ｒ２方向（反時計回り）に回転する。そして、転写ベルト２０７は、転写材Ｐを担持して、各転写部ｎａ〜ｎｄへ搬送する。

転写ベルト２０７を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄと対向する位置に、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対応する転写手段としての転写部材５ａ〜５ｄが配置されている。転写部材５は、転写部材５への電圧印加手段である転写電源１６に接続されている。

次に、フルカラー画像形成時を例として、画像形成動作について説明する。画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１ａ〜１ｄ、転写ベルト２０７などは、所定のプロセススピードで、それぞれ所定の方向に回転を始める。そして、実施例１で説明したのと同様にして各感光ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像が形成される。

一方、転写材カセット１１に積載されている転写材Ｐは、転写材供給ローラ１２によりピックアップされ、搬送ローラ（図示せず）によりレジストローラ１３にまで搬送される。そして、転写材Ｐは、第１の画像形成部Ｓａの感光ドラム１ａ上のトナー像に同期してレジストローラ１３によって転写ベルト２０７上へと搬送される。

次いで、この転写材Ｐは、転写ベルト２０７上に吸着担持されて第１の画像形成部Ｓａの転写部ｎａへと搬送される。そして、先ず、第１の画像形成部Ｓａの転写部ｎａにおいて、転写ベルト２０７上に担持された転写材Ｐ上に、感光ドラム１ａ上のトナー像が転写される。この時、転写部材５ａには、転写電源１６よりトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）のＤＣバイアス電圧が印加される。

そして、転写材Ｐが転写ベルト２０７によって搬送されていくのに同期して、第２〜第４の画像形成部Ｓｂ〜Ｓｄの感光ドラム１ｂ〜１ｄ上へのトナー像の形成、及びそのトナー像の転写材Ｐへの転写が順次に行われ、転写材Ｐ上に多重画像が形成される。

トナー像が転写された転写材Ｐは、転写ベルト２０７から分離されて定着装置１０に送られ、ここでその上のトナー像が溶融混合されて固着された後、フルカラーの画像形成物（プリント，コピー）として画像形成装置２００の外部へと排出される。

又、転写工程後に、感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６によって清掃される。

［転写部材］
本実施例の画像形成装置２００において、転写ベルト２０７上に担持されている転写材Ｐは、転写ベルト２０７にならって移動していく。そのため、各転写部ｎにおける転写材Ｐと感光ドラム１との接触領域は、その転写部ｎにおける転写ベルト２０７と感光ドラム１との接触領域と略同一である。従って、転写部材５に対して、実施例１〜３にて１次転写部材５に対して適用したのと同様に本発明を適用することができ、それにより実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。即ち、各転写部ｎにおいて転写ベルト２０７に担持された転写材Ｐに形成されるトナー像に対して、実施例１〜３にて各１次転写部ｎ１において中間転写ベルト７に形成されるトナー像に対して得られたものと同様の効果を得ることができる。

このように、本実施例の画像形成装置２００は、実施例１〜３にて説明したものと同様の特徴を全て備えることができる。そして、詳しい説明は省略するが、本実施例の画像形成装置２００においても、実施例１〜３と同様の作用効果を奏し得る。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。本発明に従って構成された１次転写部材の一例の概略斜視図である。本発明に従って構成された１次転写部材と感光ドラムと中間転写ベルトとの位置関係を説明するための１次転写部の拡大図である。１次転写部材に対する電圧印加態様の異なる比較例を説明するための１次転写部の拡大図である。本発明に従って構成された１次転写部材の他の例を説明するための１次転写部の拡大図である。本発明に従って構成された１次転写部材の他の例を説明するための１次転写部の拡大図である。本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。

符号の説明

１感光ドラム（像担持体）
５１次転写部材（転写部材）
７中間転写ベルト（ベルト体）
５１弾性部材
５２シート部材
２０７転写ベルト（ベルト体）

Claims

トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して移動可能なベルト体と、前記ベルト体を挟んで前記像担持体と対向する位置に前記ベルト体に接触して配置され、前記像担持体上のトナー像を前記ベルト体又は前記ベルト体に担持された転写材に転写させる転写部材と、前記転写部材に前記転写のための電圧を印加する電圧印加手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写部材は、弾性部材と、前記ベルト体と前記弾性部材との間に挟持されて前記ベルト体に接触するシート部材と、を有し、前記弾性部材は、電気的に絶縁性であることを特徴とする画像形成装置。
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して移動可能なベルト体と、前記ベルト体を挟んで前記像担持体と対向する位置に前記ベルト体に接触して配置され、前記像担持体上のトナー像を前記ベルト体又は前記ベルト体に担持された転写材に転写させる転写部材と、前記転写部材に前記転写のための電圧を印加する電圧印加手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写部材は、弾性部材と、前記ベルト体と前記弾性部材との間に配置されて前記ベルト体に接触するシート部材と、を有し、前記弾性部材と前記シート部材との間は電気的に絶縁されていることを特徴とする画像形成装置。
前記弾性部材と前記シート部材との間に電気的に絶縁性である絶縁部材が挟持されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記シート部材は、前記弾性部材により前記ベルト体に向けて押圧されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記転写部材の前記シート部材に電圧を印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記弾性部材は、略直方体形状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。
前記弾性部材は、発泡スポンジ体から成ることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。