JP2010197961A - 転写装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次転写工程において、記録媒体の幅方向の端部において二次転写電流が通紙部から非通紙部へ迂回することで生じる記録媒体の幅方向の端部における端部転写不良を抑制する転写装置を提供すること。
【解決手段】像保持体上のトナー像を中間転写ベルトに一次転写させる一次転写ロールと、バックアップロールと二次転写ベルトとの間に二次転写電界を形成して中間転写ベルト上のトナー像を記録用紙に二次転写させる二次転写装置とを備えた転写装置が、二次転写電圧が印加された時の二次転写ニップ内の通紙部と非通紙部における各部材の実効抵抗値が式（１）である中間転写ベルトの実効抵抗値＜二次転写ベルトの実効抵抗値、又は、式（２）である二次転写ベルトの実効抵抗値＜バックアップロールの実効抵抗値＜中間転写ベルトの実効抵抗値のどちらか一方の関係を満足することで記録用紙１１５の幅方向の端部転写不良を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、転写装置、及び画像形成装置に関する。

電子写真方式を利用した画像形成装置では、従来、電子写真感光体などの像保持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像し、得られたトナー像を無端ベルトである中間転写ベルト上に静電気的に転写（一次転写工程）した後、用紙などの記録媒体上に転写（二次転写工程）することで記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。このような中間転写ベルトを介して記録媒体に画像を転写する方式は、異なる複数色のトナー像を複数の像保持体により中間転写ベルト上に重ねることでフルカラー画像を得る方式（タンデム方式）の画像形成装置に好適に用いられている。

中間転写ベルトを介して記録媒体に画像を転写する方式を用いた画像形成装置において、中間転写ベルト上に形成されたトナー像を記録媒体へ転写する二次転写工程では、中間転写ベルトを挟んで対向配置された一対のロール間に電界を発生させることで、その電界の作用により、記録媒体へ中間転写ベルト上のトナー像が転写される。

特許文献１では、フルカラー画像を得る方式の画像形成装置において、二次転写ローラを接地すると共に、二次転写対抗ローラ側に定電流制御とした二次転写バイアスを印加し、二次転写対抗ローラの近傍でかつ中間転写ベルト裏面側に抵抗の環境変動の少ない導電性部材を接地し、二次転写ニップ部から前記導電性部材の接地部までの全幅抵抗を５Ｅ＋７Ω〜２Ｅ＋８Ωとすることで二次転写ニップ部内での抵抗ムラを抑制している。

特開２００５−３４５９１２号公報

本発明は、二次転写工程において、記録媒体の幅方向の端部において二次転写電流が通紙部から非通紙部へ迂回することで生じる記録媒体の幅方向の端部における端部転写不良を抑制する転写装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明の請求項１に記載の転写装置は、像保持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写させる一次転写手段と、前記中間転写体を支持する支持部材と、前記中間転写体を挟んで前記支持部材と対向配置される二次転写部材とを有し、前記二次転写部材と前記支持部材との間に二次転写電界を形成して前記中間転写体上に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、前記記録媒体の種類が設定されると、その設定に応じて前記二次転写手段に予め決められた二次転写電圧が印加される転写装置において、二次転写電圧が印加された時の二次転写ニップ内の通紙部と非通紙部における前記支持部材、前記中間転写体、前記二次転写部材の実効抵抗値が、式（１）または式（２）の関係のどちらか一方を満足する。
中間転写体の実効抵抗値＜二次転写部材の実効抵抗値 （１）
二次転写部材の実効抵抗値＜支持部材の実効抵抗値＜中間転写体の実効抵抗値 （２）

本発明の請求項２に記載の転写装置は、前記中間転写体は、単層または複層からなる帯状の無端ベルトである。

本発明の請求項３に記載の転写装置は、前記中間転写体は、少なくとも最外層と最内層との２層を有してなり、前記最外層において単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの量が、前記最内層において単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの量より少ない。

本発明の請求項４に記載の転写装置は、前記二次転写部材が回転可能な回転部材とされ、前記二次転写部材と前記中間転写体が接すると共に所定の回転速度で非通紙状態で回転している状態で、前記二次転写手段に６０μＡを流した時のシステム抵抗値が、式（３）の関係を満足する。
６．７ＬｏｇΩ≦システム抵抗値≦８．０ＬｏｇΩ （３）

本発明の請求項５に記載の転写装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の転写装置と、前記像保持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記記録媒体に二次転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を有する。

請求項１の発明は、本構成を有していない場合と比較して、二次転写工程において、記録媒体の幅方向の端部において二次転写電流が通紙部から非通紙部へ迂回することで生じる記録媒体の幅方向の端部における端部転写不良を抑制することができる。

請求項２の発明は、本構成を有していない場合と比較して、小スペースで高速化を実現することができる。

請求項３の発明は、本構成を有していない場合と比較して、経時においても中間転写体の抵抗変動を抑制することができる。

請求項４の発明は、本構成を有していない場合と比較して、二次転写工程において記録媒体への安定した転写性を得る事ができる。

請求項５の発明は、本構成を有していない場合と比較して、二次転写工程において、記録媒体の幅方向の端部において二次転写電流が通紙部から非通紙部へ迂回することで生じる記録媒体の幅方向の端部における端部転写不良を抑制した画像形成装置を提供することができる。

本実施形態の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態の中間転写ベルトの一例を示す模式断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本実施例１に用いた各部材の抵抗値の印加電圧依存性を示すグラフである。 本実施例１における記録用紙端部の転写性を示すグラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本実施例２に用いた各部材の抵抗値の印加電圧依存性を示すグラフである。 本実施例２における記録用紙端部の転写性を示すグラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本比較例に用いた各部材の抵抗値の印加電圧依存性を示すグラフである。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、好ましい実施形態に係る転写装置を適用した画像形成装置の構成の一例（一実施形態）を示す概略図である。本実施形態に係る画像形成装置１００は、いわゆるタンデム方式であり、電子写真感光体から構成される４つの像保持体１０１ａ〜１０１ｄの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置１０２ａ〜１０２ｄ、露光装置１１４ａ〜１１４ｄ、現像装置１０３ａ〜１０３ｄ、一次転写装置（一次転写ロール）１０５ａ〜１０５ｄ、像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄが配置されている。なお、転写後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。

中間転写ベルト１０７は、テンションロール１０６ａ〜１０６ｄ、ドライブロール１１１およびバックアップロール１０８に張架され、環状体張架装置（ベルト張架装置）を形成している。これらのテンションロール１０６ａ〜１０６ｄ、ドライブロール１１１およびバックアップロール１０８により、中間転写ベルト１０７は、各像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に接触しながら各像保持体１０１ａ〜１０１ｄと一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄとの間を矢印Ａ方向へ搬送される。

一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄは、像保持体１０１ａ〜１０１ｄの各々との間に中間転写ベルト１０７を挟むように中間転写ベルト１０７の内周面側に接触配置されている。この一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄの各々と、像保持体１０１ａ〜１０１ｄの各々とが接触する部位が一次転写部（一次転写ニップ）となる。各一次転写部には、各一次転写ロール１０５ａ〜１０５ｄによって一次転写電流が印加され、これによって、各像保持体１０１ａ〜１０１ｄ上に保持されていた各トナー像が、中間転写ベルト１０７上に転写される。なお、上記画像形成装置１００が、本発明の画像形成装置に相当し、像保持体１０１ａ〜１０１ｄが、本発明の像保持体に相当し、中間転写ベルト１０７が本発明の中間転写体に相当する。また、画像形成装置１００には、像保持体１０１ｄよりも中間転写ベルト１０７の搬送方向方下流側に二次転写装置１２０を備えている。二次転写装置１２０は、駆動ロール１０９、バックアップロール１０８、コンタクトロール１１９Ａ、二次転写ベルト１１６、二次転写バイアス定電圧電流印加部１１９、及び駆動部（図示省略）を含んで構成されている。なお、本発明では、二次転写部材とは中間転写ベルト１０７の表面に接触する転写部材と定義することから、二次転写ベルト１１６が二次転写部材に、バックアップロール１０８が支持部材に相当する。

二次転写装置１２０では、中間転写ベルト１０７を介して、バックアップロール１０８と二次転写ベルト１１６が対向配置されている。これらの中間転写ベルト１０７及び二次転写ベルト１１６は、互いに逆方向に回転することで、記録用紙１１５（記録媒体の一例）を挟み込むようになっている。記録用紙１１５は、中間転写ベルト１０７と二次転写ベルト１１６との間を両者に挟まれながら矢印Ｂ方向に搬送され、その後、定着装置１１０を通過する。ここで、駆動ロール１０９が中間転写ベルト１０７および二次転写ベルト１１６を介してバックアップロール１０８に接触する部位が二次転写部（二次転写ニップ）となり、コンタクトロール１１９Ａに電圧が印加されることで、バックアップロール１０８とシャフト軸が接地された駆動ロール１０９との間に二次転写電界が形成される。更に、二次転写後の中間転写ベルト１０７と接触するように、中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３が配置されている。

この構成のフルカラーの画像形成装置１００では、像保持体１０１ａが矢印Ｃの方向に回転するとともに、その表面が帯電装置１０２ａによって帯電された後、レーザー光等の露光装置１１４ａにより第１色目の静電潜像が形成される。形成された静電潜像はその色に対応するトナーを収容した現像装置１０３ａにより、トナーで現像（顕像化）されてトナー像が形成される。なお、現像装置１０３ａ〜１０３ｄには、各色の静電潜像に対応するトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）がそれぞれ収容されている。

像保持体１０１ａ上に形成されたトナー像は、一次転写部を通過する際に、一次転写ロール１０５ａによって中間転写ベルト１０７上に静電気的に転写（一次転写）される。以降、第１色目のトナー像を保持した中間転写ベルト１０７上に、一次転写ロール１０５ｂ〜１０５ｄによって、第２色目、第３色目、第４色目のトナー像が順次重ね合わせられるよう一次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が得られる。

中間転写ベルト１０７上に形成されたトナー像は、二次転写部を通過する際に、記録用紙１１５に静電気的に一括転写（二次転写）される。トナー像が転写された記録用紙１１５は、定着装置１１０に搬送され、加熱および加圧の少なくとも一方により定着処理された後、機外に排出される。

一次転写後の像保持体１０１ａ〜１０１ｄは、像保持体クリーニング装置１０４ａ〜１０４ｄにより残留トナーが除去される。一方、二次転写後の中間転写ベルト１０７は、中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３により残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスに備える。

以下、各構成について説明する。なお、以下では、同じ機能を有する構成（部材）について説明する場合には、上記ａ〜ｄの符号を省略して説明する。例えば、像保持体１０１ａ〜１０１ｄを総称する場合には、像保持体１０１として説明する。

［像保持体］
像保持体１０１としては、公知の電子写真感光体が広く適用される。電子写真感光体としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などが用いられる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが、好適に用いられる。また、像保持体の形状には特に限定はなく、例えば、円筒ドラム状、シート状或いはプレート状等、公知の形状が採用される。

［像保持体クリーニング装置］
像保持体クリーニング装置１０４は、一次転写工程後の像保持体１０１の表面に付着する残留トナーを除去するためのものであり、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、またはロールクリーニング等を用いることができる。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。

［帯電装置］
帯電装置１０２としては、特に制限はなく、例えば、導電性または半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、またはゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器を広く適用することができる。これらの中でも、オゾンの発生が少なく、効率的な帯電を行うことができる接触型帯電器が好ましい。

［露光装置］
露光装置１１４としては、特に制限はなく、例えば、像保持体１０１ａ〜１０１ｄの表面に、半導体レーザー光、ＬＥＤ光、または液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して所望の像様に露光する光学系機器など、公知の露光装置が広く適用される。

［現像装置］
現像装置１０３としては、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤または二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器などが挙げられる。

［トナー］
本実施形態の画像形成装置１００に用いるトナーは特に限定されず、例えば、結着樹脂と着色剤を含んで構成される。

結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体または共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、またはポリプロピレン等が挙げられる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、またはパラフィンワックス等も挙げられる。

着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、またはＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。

トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、またはキャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。帯電制御剤としては、公知のものが使用されるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤が用いられる。他の無機粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均一次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機或いは有機粒子を併用してもよい。これらの他の無機粒子は公知のものが使用される。また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。

トナーの製造方法としては、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等の重合法が用いられる。また、これらの方法で得られたトナーをコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。なお、外添剤を添加する場合、トナーおよび外添剤をヘンシェルミキサー或いはＶブレンダー等で混合することによって製造される。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することもある。

[中間転写ベルト]
本実施形態における中間転写ベルト１０７は、図２に示すように、複数の層が厚み方向に積層された構成とされている。

例えば、図２（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１０７は、最も内周面側に位置される最内層１０７Ｂ上に、最も外周面側に位置される最外層１０７Ａが積層されて構成されている。画像形成装置１００に装着された状態の中間転写ベルト１０７においては、最外層１０７Ａに像保持体１０１が接触配置されると共に中間転写ベルト１０７の搬送方向（図１中、矢印Ａ方向）に所定間隔をあけて配列された状態となる。また、一次転写ロール１０５は、これらの像保持体１０１との間で中間転写ベルト１０７を挟持するように中間転写ベルト１０７の内周面に接触配置されている。なお、中間転写ベルト１０７の層構成は、複数層（２層以上）であればよく、図２（Ａ）に示す２層である場合に限られず、図２（Ｂ）に示す３層構造、図２（Ｃ）に示す４層構造、または５層以上の層構成であってもよい。例えば、３層構造である場合には、図２（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト１０７を、最内層１０７Ｂ、中間層１０７Ｃ、及び最外層１０７Ａの順に積層させた構成とすればよい。また、４層構造である場合には、図２（Ｃ）に示すように、中間転写ベルト１０７を、最内層１０７Ｂ、中間層１０７Ｄ、中間層１０７Ｃ、及び最外層１０７Ａの順に積層した構成とすればよい。

この中間転写ベルト１０７は、最外層１０７Ａにおいて単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの含有量が、最内層１０７Ｂにおいて単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの含有量より少なくなっている。最外層に含有されるカーボンブラックの含有量を最内層よりも少なく制御することにより、出力画像上における放電による画質欠陥の発生が抑制される。

なお、より効果的に放電による画質欠陥の発生を抑制する観点から、前記最外層において単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの含有量を（Ａ（質量％））と、前記最内層において単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの含有量を（Ｂ（質量％））と、した場合における比率（Ａ）／（Ｂ）は０．７８以上０．９９以下であることが好ましい。また更には、０．８０以上０．９７以下であることが好ましく、０．８１以上０．９２以下であることがより好ましく、０．８３以上０．９０以下であることが特に好ましい。比率（Ａ）／（Ｂ）が０．７８以上であることにより、一次転写工程および二次転写工程において、トナーが転写される際に、転写電界の乱れによりトナーが所定の位置に転写されずに周辺に飛び散ることによる粒状性の悪化が良好に抑制される。一方、比率（Ａ）／（Ｂ）が０．９９以下であることにより、一次転写工程および二次転写工程において、放電による画質欠陥の発生が抑制される。また、放電による画質欠陥の観点から、本実施形態においては、上記中間転写ベルト１０７は、式（４）の関係を満足することが望ましい。
５０μｍ≦ｄｕ／（ｄｕ＋ｄｌ）×１００≦８０μｍ （４）
ただし、ｄｕは最外層１０７Ａの層厚を、ｄｌは最内層１０７Ｂの層厚をそれぞれ表す。

中間転写ベルト１０７の材質としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリアルキレンフタレート樹脂、ポリカーボネート／ポリアルキレンフタレートのブレンド材料、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリイミドとポリアミドの共重合体等の熱硬化性樹脂に、導電剤を溶解或いは分散させたものが用いられる。

また、本実施形態の中間転写ベルト１０７では、最外層および最内層のいずれにも、導電剤としてカーボンブラックが含有される。該カーボンブラックとしては、従来公知のものが使用できるが、特に表面に酸化処理を施したカーボンブラックが好適に用いられる。

［中間転写ベルトクリーニング装置］
中間転写ベルトクリーニング装置１１２および１１３としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができる。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、またはシリコーンゴム等が挙げられる。

［一次転写ロール］
一次転写ロール１０５は、単層或いは多層のいずれでもよい。例えば、単層構造の場合は、発泡または無発泡のシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等にカーボンブラック等の導電剤が適量配合されたロールで構成される。この一次転写ロール１０５には例えば３０μＡ以上１００μＡ以下の電流が印加され、像保持体１０１との間に形成される電界によって、像保持体１０１上に保持されていたトナー像が中間体ベルト上へと転写される。

［定着装置］
定着装置１１０としては、例えば、熱ローラ定着器や加圧ローラ定着器、またはフラッシュ定着器など公知の定着器が広く適用される。

［二次転写装置］
二次転写装置１２０に設けられている駆動ロール１０９、二次転写ベルト１１６及びバックアップロール１０８の構成について説明する。

駆動ロール１０９は、円柱状に構成され、中間転写ベルト１０７の幅方向に軸方向が一致するように、中間転写ベルト１０７の外周面に二次転写ベルト１１６を介して接触配置されている。本実施形態では、この駆動ロール１０９は、金属シャフトである芯材の外周に１層または多層の導電層１０９Ｂが積層された構成とされている。この導電層１０９Ｂとしては、カーボンブラック等の導電剤の分散されたシリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等の発泡体で構成されている。また、この導電層１０９Ｂの硬度は、アスカーＣ硬度で１５°以上５０°以下の範囲であることが望ましい。アスカーＣ硬度が１５°以上５０°以下の範囲内であれば、中間転写ベルト１０７との接触状態の安定性が得られる。なお、アスカーＣ硬度の測定は、５ｍｍ厚の測定シート表面にアスカーＣ型硬度計（高分子計器社製）の測定針を押圧し行う。

二次転写ベルト１１６は、駆動ロール１０９とアイドラロール１０６ｅにより張架され、中間転写ベルト１０７と逆方向に回転することで、二次転写ニップ内の記録用紙１１５に中間転写体上のトナー像を二次転写すると同時に記録用紙１１５を定着装置１１０の方向へ搬送する機能を備えている。二次転写ニップ内では、二次転写ベルト１１６と中間転写ベルト１０７の擦れが発生することから、中間転写ベルト１０７にカーボンブラック等の導電剤を分散させたポリイミド等の樹脂を用いた場合、二次転写ベルト１１６はカーボンブラック等の導電剤を分散させたシリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等の弾性部材を用いる事が好ましく、逆に、中間転写ベルト１０７にカーボンブラック等の導電剤を分散させたシリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等の弾性部材を用いた場合、二次転写ベルト１１６にはカーボンブラック等の導電剤を分散させたポリイミド等の樹脂を用いることが好ましい。

バックアップロール１０８は、駆動ロール１０９の対向電極を形成する。本実施形態では、バックアップロール１０８は、円柱状に構成され、中間転写ベルト１０７の幅方向及びバックアップロール１０８の軸方向の双方に軸方向が一致するように、中間転写ベルト１０７の内周面に接触配置されている。また、このバックアップロール１０８は、中間転写ベルト１０７を介して駆動ロール１０９に対向配置されている。このバックアップロール１０８は、駆動ロール１０９の導電層１０９Ｂと同様に、単層（１層）であっても多層であってもよい。例えば、導電層１０８Ｂが単層構造である場合には、導電層１０９Ｂと同様に、シリコーンゴム、ウレタンゴム、またはＥＰＤＭ等にカーボンブラック等の導電剤が適量配合された材料で構成すればよい。導電層１０９Ｂが二層構造の場合は、上記のゴム材料で構成された層の外周面を、表面層で被覆した構成とすればよい。

上記バックアップロール１０８には、通常０．１ＫＶ以上１０ＫＶ以下の電圧が印加されるように、コンタクトロール１１９Ａに電圧が印加される。駆動ロール１０９の芯材１０９Ａは、図示省略する支持体によって、回転可能に支持されており、該支持体を回転させる図示を省略する駆動部が画像形成装置１００の装置各部を制御する図示を省略する制御部に信号授受可能に接続されている。なお、バックアップロール１０８の芯材１０８Ａについても同様に、図を省略する支持体によって回転可能に支持されており、該支持体を回転させる図示を省略する駆動部が画像形成装置１００の装置各部を制御する図示を省略する制御部に信号授受可能に接続されている。

また、駆動ロール１０９及びバックアップロール１０８は、中間転写ベルト１０７及び二次転写ベルト１１６を介して接触しており、このときの中間転写ベルト１０７への押しつけ量を食い込み量と呼び、この食い込み量は、記録用紙１１５によって調整されることが好ましい。例えば、記録用紙１１５の坪量が６０〜１８６ｇ／ｍ^２の範囲内の用紙の場合、食い込み量は０．９ｍｍとすることが好ましく、１８７ｇ／ｍ^２以上の用紙の場合は、食い込み量は０．３ｍｍとすることが好ましい。また、このときの、駆動ロール１０９とバックアップロール１０８とのラップ角は、２７°付近に設定することが好ましい。なお、本実施形態では、記録用紙１１５の種類に応じて駆動ロール１０９が移動してバックアップロール１０８との距離を調整するようになっている。

駆動ロール１０９とバックアップロール１０８との間に抵抗検知電流６０μＡが流れたときのシステム抵抗が６．７ＬｏｇΩ〜８．０ＬｏｇΩを満たすことが好ましい。このシステム抵抗が６．７ＬｏｇΩ未満になると記録用紙１１５に対する良好な転写性が得られず、８．０ＬｏｇΩを越えると、モトル（まだら状濃度ムラ）が発生するおそれがある。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。

以下、実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
本実施例では、１次転写ニップ幅を２ｍｍ、２次転写ニップ幅を５ｍｍとなるように各部材を加圧接触させ、図示を省略する制御部により、中間転写ベルト１０７の回転速度（プロセススピード）が４４０ｍｍ／ｓになるように装置各部を制御している。

本実施例に用いたトナーは、粒径５．８μｍ、形状係数１２０〜１４０に調整された乳化重合凝集法によるトナーを用いている。ここで、前記形状係数は、ルーゼックス画像解析装置（ニコレ社製、ＬＵＺＥＸIII ）を用い、１００個のトナーに対して、トナーの周囲長（ＭＬ）及び投影面積（Ａ）を測定し、[(ＭＬ)２／Ａ]×（１／４π）×１００を計算し、平均値をとったものとし、球形を１００、歪度が増すほど大きな値をとるように定義されている。

本実施例に用いた中間転写ベルト１０７は、最内層の厚さが３３μｍ、最外層の厚さが６７μｍの２層構造で、全体としての厚さが１００μｍ、印加電圧５００Ｖ時の表面抵抗率が１０．８ＬｏｇΩ／□、体積抵抗率が１０．６ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されている。

本実施例に用いた一次転写ロール１０５は、直径が２８ｍｍ、軸方向の長さが３２８ｍｍ、アスカーＣ硬度計による硬度が３０°、１ＫＶ印加時の抵抗値が７．７ＬｏｇΩに調整されたカーボン導電材分散の半導電ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ混合材から構成されている。

本実施例に用いたバックアップロール１０８は、直径が２８ｍｍ、軸方向の長さが３２０ｍｍ、アスカーＣ硬度計による硬度が７０°、１．５ＫＶ印加時の表面抵抗率が６．０ＬｏｇΩ／□、７．５ＬｏｇΩ／□、３ＫＶ印加時の体積抵抗率が１０．０ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されたカーボン導電材分散の半導電ＥＰＤＭ、ＮＢＲ混合材から構成されており、コンタクトロール１１９Ａを通じてバックアップロールの表面方向に電圧を印加する沿面タイプのロールとして使われている。また、コンタクトロール１１９Ａは、軸方向の長さが３２０ｍｍ、二次転写ニップまでの距離が４４ｍｍの位置に設置されている。

本実施例に用いた二次転写ベルト１１６は、クロロプレン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン）等の各種ゴムに導電性カーボンブラックを分散させた基材層の表面にＰＴＦＥ分散ウレタンエマルション等をコートした表面層を有するものであり、厚さ０．４５ｍｍ、５００Ｖ印加時の体積抵抗率は１１．６ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されている。

本実施例に用いた駆動ロール１０９は、直径が２８ｍｍ、軸方向の長さが３５０ｍｍ、アスカーＣ硬度計による硬度が２５°、１００Ｖ印加時の抵抗値が８．０ＬｏｇΩに調整されたフッ素コート、イオン導電ゴム、カーボン分散発泡ウレタンから構成されている。

中間転写ベルト１０７及び二次転写ベルト１１６の抵抗測定には、アドバンテスト社製のＲ８３４０Ａを用い、所定の電圧を印加した時の電流値から計算された抵抗値から、使用したＲ８３４０Ａ専用のプローブ形状に従い、体積抵抗率、表面抵抗率をそれぞれ式（５）、（６）に従い算出した。
体積抵抗率：Ｌｏｇρｖ＝４＋Ｌｏｇ（２．０１／ｄ）＋ＬｏｇＲ （５）
表面抵抗率：Ｌｏｇρｓ＝１＋ＬｏｇＲ （６）
ただし、ρｖは体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、ρｓは表面抵抗率（Ω／□）、ｄは中間転写ベルト１０７及び二次転写ベルト１１６の厚さ（μｍ）、Ｒは抵抗値（Ω）を表す。

一次転写ロール１０５と駆動ロール１０９の抵抗測定には、接地した板金上にロールを固定し、実際の一次転写ニップまたは二次転写ニップ同等のニップ幅になるように両端のシャフト軸に荷重をかけて、シャフト軸に所定の電圧を印加し、流れた電流値から計算した抵抗値を採用した。

バックアップロール１０８の抵抗測定には、実際のコンタクトロール１１９Ａから二次転写ニップまでの距離と同等の距離だけ離したバックアップロール１０８のシャフトに平行に置かれた２本の電極のうち、一方を接地し、他方に所定の電圧を印加し、流れた電流値から計算した抵抗値から、表面抵抗率を式（７）に従い算出した。
表面抵抗率：Ｌｏｇρ＝Ｌｏｇ（Ｒ×Ｌ／Ｔ） （７）
ただし、ρは表面抵抗率（Ω／□）、Ｒは抵抗値（Ω）、Ｌは電極の長さ（ｍｍ）、Ｔは電極間の距離（ｍｍ）を表す。

評価には記録用紙１１５の抵抗が高くなることで、本課題である記録用紙１１５の幅方向の端部における端部転写不良が発生しやすくなる低湿度（１５％）、低温度（１０℃）の環境で実施した。実施内容は、本課題が発生しやすい抵抗の高い記録用紙１１５である厚紙２１６ｇ／ｍ^２を使用し、記録用紙が設定されたときに決まる二次転写電圧４．１ＫＶ（通紙部における二次転写電流１２６μＡ、非通紙部における二次転写電流１９１μＡ）、５．６ＫＶ（通紙部における二次転写電流２０７μＡ、非通紙部における二次転写電流２６８μＡ）において、全面に２次色であるブルー画像を両面に形成した時の記録用紙１１５の転写性レベルを評価した。

図３には、二次転写ニップを形成した時における本実施例に用いた中間転写ベルト１０７の体積抵抗値、駆動ロール１０９の体積抵抗値、二次転写ベルト１１６の体積抵抗値、バックアップロール１０８の表面抵抗値の印加電圧依存性と二次転写時の非通紙部における実効抵抗値を示す。二次転写ベルト１１６の実効抵抗値が中間転写ベルト１０７の実効抵抗値よりも大きいこの評価の場合、バックアップロール１０８の実効抵抗値の大小によらずに常に転写性は良好であった。これは、二次転写ベルト１１６の実効抵抗が高いことで、通紙部と非通紙部との抵抗差が減少することもあり、また、バックアップロール１０８の表面から流れ込んだ中間転写ベルト１０７中の電子は、二次転写ベルト１１６との界面近傍において導電パスが減少するために減加速を受け、二次転写ベルト１１６へ流れ難くなるので、二次転写ニップ内において、記録用紙１１５の幅方向の端部において、通紙部から非通紙部へ電流が迂回し難くなり、記録用紙１１５の幅方向の端部において正常な転写電界が形成されたためだと考えられる。

図４には、上記評価と同様の評価を、数種類の中間転写ベルト１０７と二次転写ベルト１１６に対する評価から、各部材の非通紙部における実効抵抗値に対して記録用紙の幅方向における端部転写不良発生、未発生の結果をプロットした。ここで、二次転写電圧は各部材に対する最適な転写電圧である３．６ＫＶ〜６．４ＫＶに設定してある。この結果から、発明者は中間転写ベルト１０７の実効抵抗が二次転写ベルト１１６の実効抵抗よりも低い場合は二次転写ニップ内における記録用紙１１５の幅方向の端部において、通紙部から非通紙部へ電流が迂回することなく、記録用紙１１５の幅方向の端部において正常な転写電界が形成され良好な画質が得られるという、中間転写ベルト１０７の実効抵抗と二次転写ベルト１１６の実効抵抗に重要な相関関係があることを見出した。

［実施例２］
次に、実施例１と同様の内容の評価を、中間転写ベルト１０７の実効抵抗が二次転写ベルト１１６の実効抵抗よりも高くなるように部材を変えて実施した。

本実施例に用いた中間転写ベルト１０７は、最内層の厚さが３３μｍ、最外層の厚さが６７μｍの２層構造で、全体としの厚さが１００μｍ、印加電圧５００Ｖ時の表面抵抗率が１２．８ＬｏｇΩ／□、体積抵抗率が１２．６ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されている。

評価は、記録用紙が設定されたときに決まる二次転写電圧４．７ＫＶ（通紙部における二次転写電流１４５μＡ、非通紙部における二次転写電流２２７μＡ）、５．９ＫＶ（通紙部における二次転写電流２３８μＡ、非通紙部における二次転写電流３１３μＡ）において、全面に２次色であるブルー画像を両面に形成した時の記録用紙１１５の転写性レベルを評価した。

本実施例に用いたバックアップロール１０８は、直径が２８ｍｍ、軸方向の長さが３２０ｍｍ、アスカーＣ硬度計による硬度が７０°、１．５ＫＶ印加時の表面抵抗率が７．２ＬｏｇΩ／□、８．４ＬｏｇΩ／□に調整されたカーボン導電材分散の半導電ＥＰＤＭ、ＮＢＲ混合材から構成されており、コンタクトロール１１９Ａを通じてバックアップロールの表面方向に電圧を印加する沿面タイプのロールとして使われている。

本実施例に用いた二次転写ベルト１１６は、クロロプレン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン）等の各種ゴムに導電性カーボンブラックを分散させた基材層の表面にＰＴＦＥ分散ウレタンエマルション等をコートした表面層を有するものであり、厚さ０．４５ｍｍ、５００Ｖ印加時の体積抵抗率は８．６ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されている。

図５には、二次転写ニップを形成した時における本実施例に用いた中間転写ベルト１０７の体積抵抗値、駆動ロール１０９の体積抵抗値、二次転写ベルト１１６の体積抵抗値、バックアップロール１０８の表面抵抗値の印加電圧依存性と二次転写時の非通紙部における実効抵抗値を示す。各部材の実効抵抗値が、バックアップロール１０８の実効抵抗値、中間転写ベルト１０７の実効抵抗値、二次転写ベルト１１６の実効抵抗値の順に大きい場合は、記録用紙１１５の幅方向の端部において転写不良が発生したのに対して、中間転写ベルト１０７の実効抵抗値、バックアップロール１０８の実効抵抗値、二次転写ベルト１１６の実効抵抗値の順に大きい場合は記録用紙１１５の幅方向の端部において良好な転写性が得られることが分かった。これは、バックアップロール１０８の実効抵抗値が中間転写ベルト１０７の実効抵抗値よりも大きい場合、バックアップロール１０８から流れ込んできた電子は導電パスの多い中間転写ベルト１０７との界面近傍で１次増加速を受け移動速度を増し、さらに導電パスの多い二次転写ベルト１１６との界面近傍で２次増加速を受け移動速度を増すことで中間転写ベルト１０７と二次転写ベルト１１６の界面近傍では電流が流れ込みやすい状態となり、記録用紙１１５の幅方向の端部において、抵抗の低い非通紙部へ電流が迂回しやすくなり、結果として、記録用紙１１５の幅方向の端部において転写不良が発生したのに対して、バックアップロール１０８の実効抵抗値が中間転写ベルト１０７の実効抵抗値よりも小さい場合、バックアップロール１０８から流れ込んできた電子は導電パスの少ない中間転写ベルト１０７との界面近傍で減加速を受けるために中間転写ベルト１０７内では移動速度が減速し、導電パスの多い二次転写ベルト１１６との界面近傍では通常に電流が流れるために、記録用紙１１５の幅方向の端部において、電流が通紙部から非通紙部へ迂回することなく、その結果、記録用紙１１５の幅方向の端部において正常な転写電界が形成されたためだと考えられる。

図６には、上記評価と同様の評価を、数種類のバックアップロール１０８と中間転写ベルト１０７に対して実施した評価から、各部材の非通紙部における実効抵抗値に対して記録用紙の幅方向における端部転写不良発生、未発生の結果をプロットした。ここで、二次転写電圧は各部材に対する最適な転写電圧である３．６ＫＶ〜６．４ＫＶに設定してある。この結果から、発明者はバックアップロール１０８の実効抵抗値が中間転写ベルト１０７の実効抵抗値よりも低い場合は二次転写ニップ内において、記録用紙１１５の幅方向の端部において、通紙部から非通紙部へ電流が迂回することなく、記録用紙１１５の幅方向の端部において正常な転写電界が形成され良好な画質が得られるという、中間転写ベルト１０７の実効抵抗とバックアップロール１０８の実効抵抗に重要な相関関係があることを見出した。

以下、比較例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［比較例］
評価は、実施例１と同様の評価内容で中間転写ベルト１０７を厚さの異なるものと導電剤の異なるもの２種類を用いて実施した。以下、実施例１と同じ構成は説明を省略する。

図７には、比較例に用いた中間転写ベルト１０７の体積抵抗値、駆動ロール１０９の体積抵抗値、二次転写ベルト１１６の体積抵抗値、バックアップロール１０８の表面抵抗値の印加電圧依存性を示す。図７（Ａ）の中間転写ベルト１０７は、厚さが８０μｍ単層構造で導電剤であるカーボンブラックにより、印加電圧５００Ｖ時の表面抵抗率が１２．１ＬｏｇΩ／□、体積抵抗率が１２．８ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されており、図７（Ｂ）の中間転写ベルト１０７は、厚さが８０μｍ単層構造で導電剤であるポリアリニンにより、印加電圧５００Ｖ時の表面抵抗率が１０．５ＬｏｇΩ／□、体積抵抗率が１０．８ＬｏｇΩ・ｃｍに調整されている。図７（Ａ）において、記録用紙の幅方向における端部転写性は良好であった。その理由として、印加電圧の低い側では、二次転写ベルト１１６の抵抗値よりも中間転写ベルト１０７の抵抗値の方が大きいが、実際に二次転写電圧が印加された状態での実効抵抗値は、二次転写ベルト１１６よりも中間転写ベルト１０７の方が小さいためであると考えられる。逆に、図７（Ｂ）において、記録用紙の幅方向における端部転写性は悪く、本課題である端部転写不良が発生した。その理由として、印加電圧の低い側では、二次転写ベルト１１６の抵抗値よりも中間転写ベルト１０７の抵抗値の方が小さいが、実際に二次転写電圧が印加された状態での実効抵抗値は、二次転写ベルト１１６よりも中間転写ベルト１０７の方が大きいためであると考えられる。

なお、図３、図５、図７からも分かるように、本実施例１、２及び比較例において一般的な記録用である厚紙、ＯＨＰ、普通紙に二次転写する際の、画像形成装置に用いる一般的な部材に対する通紙部、非通紙部における実効抵抗値の大小関係は変わることはない。

以上のように、二次転写工程において、式（１）または（２）の関係を満足するように各部材を設定することで、記録用紙１１５の幅方向における端部転写不良がなく良好な画質を得る事ができる。ここで、図３、図５からもわかるように、部材の抵抗調整のためにカーボンブラックを含有した場合、印加電圧によって抵抗値が大きく変わる。当然、図７のように導電剤の種類や部材の厚み等を変えれば、それらの部材の抵抗値の電圧依存性は変わる。また、本実施例では、二次転写電圧が３．６ＫＶ〜６．４ＫＶに設定したが、さらなる高速化や新規部材等の組み合わせによっては、さらに高い二次転写電圧が設定されることも十分考えられる。従って、二次転写ニップ内における分圧を考慮した実効抵抗値で部材を設計する必要がある。

なお、本実施例では記録用紙１１５に抵抗の高い厚紙を用いているが、さらに抵抗の高いＯＨＰシートに対しても同様の効果が得られることを確認している。また、本実施例に用いた厚紙よりも抵抗の低い普通紙を用いた評価では、本課題の発現が小さいものの、同様の効果が得られることを確認した。従って、式（１）または（２）の関係を満足するように部材を選択することで記録用紙の幅方向の端部における転写不良を抑制し、良好な画質を得る事ができる。

１０１ａ〜１０１ｄ 像保持体
１０５ａ〜１０５ｄ 一次転写ロール
１０７ 中間転写ベルト（中間転写体）
１０８ バックアップロール（支持部材）
１０９ 駆動ロール
１１６ 二次転写ベルト
１２０ 二次転写装置（二次転写手段）

Claims (5)

1. 像保持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写させる一次転写手段と、
   前記中間転写体を支持する支持部材と、前記中間転写体を挟んで前記支持部材と対向配置される二次転写部材とを有し、前記二次転写部材と前記支持部材との間に二次転写電界を形成して前記中間転写体上に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、
   前記記録媒体の種類が設定されると、その設定に応じて前記二次転写手段に予め決められた二次転写電圧が印加される転写装置において、
   二次転写電圧が印加された時の二次転写ニップ内の通紙部と非通紙部における前記支持部材、前記中間転写体、前記二次転写部材の実効抵抗値が、式（１）または式（２）の関係のどちらか一方を満足する転写装置。
   中間転写体の実効抵抗値＜二次転写部材の実効抵抗値 （１）
   二次転写部材の実効抵抗値＜支持部材の実効抵抗値＜中間転写体の実効抵抗値 （２）
2. 前記中間転写体は、単層または複層からなる帯状の無端ベルトである請求項１に記載の転写装置。
3. 前記中間転写体は、少なくとも最外層と最内層との２層を有してなり、前記最外層において単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの量が、前記最内層において単位体積当たりに含有されるカーボンブラックの量より少ない請求項１又は請求項２に記載の転写装置。
4. 前記二次転写部材が回転可能な回転部材とされ、前記二次転写部材と前記中間転写体が接すると共に所定の回転速度で非通紙状態で回転している状態で、前記二次転写手段に６０μＡを流した時のシステム抵抗値が、式（３）の関係を満足する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の転写装置。
   ６．７ＬｏｇΩ≦システム抵抗値≦８．０ＬｏｇΩ （３）
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の転写装置と、前記像保持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記記録媒体に二次転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を有する画像形成装置。

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