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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写体を用いた電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には像担持体等の潜像担持体上に形成された未定着トナー像を、中間転写体を介して用紙等の記録シートに転写する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機等のカラー画像形成装置における転写方法として、像担持体等の像保持体上に形成されたトナー像を一旦転写用紙以外の中間転写体上に１次転写した後、改めて中間転写体上のトナー像を転写用紙上へ２次転写して複写像を得る方法が知られている。この方法を用いることで、用紙の保持状態、用紙の厚さやこし、用紙の表面性等多くの要因による多重転写不良やカラーレジストレーションのズレの発生を抑えることができるという効果を有することが知られている。
【０００３】
前記中間転写体を用いた従来の画像形成装置として下記（Ｊ01）の技術が知られている。
（Ｊ01）図１７に示す技術
図１７は中間転写体を用いた従来の画像形成装置の説明図である。
図１７において、カラー複写が可能な画像形成装置Ｆは、上部にコピースタートキー、表示部等を有するＵＩ（ユーザインタフェース）と、原稿（図示せず）を載置する透明なプラテンガラス０１とを有している。プラテンガラス０１に載置された原稿は、原稿照明ユニット０２で照明され、原稿から反射した原稿画像光はミラーユニット０３、結像レンズ０４を通って、ＣＣＤ（カラー画像読取センサ）によりＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号として読み取られる。
ＣＣＤで読み取られたＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の画像信号は、コントローラＣにより制御されるＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）に入力される。
また、ＩＰＳは、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色の画像書込データ（レーザ駆動データ）を、レーザ駆動信号出力装置０６に出力する。レーザ駆動信号出力装置０６は、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各成分の画像のレーザ駆動信号を所定のタイミングで、ＲＯＳ（光走査装置、すなわち、潜像形成装置）に出力する機能を有している。
前記ＲＯＳは、入力された前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビームＬにより、矢印Ａ方向に回転する像担持体０７の静電潜像書込位置Ｑ1を走査する。
【０００４】
前記回転する像担持体０７表面に沿って、帯電器０８、現像器Ｄ、１次転写ロール０９、像担持体クリーナ０１１、除電ランプ０１２が配置されている。前記現像器Ｄは、Ｋ（黒）トナー現像器Ｄk、Ｙ（イエロー）トナー現像器Ｄy、Ｍ（マゼンタ）トナー現像器Ｄm、Ｃ（シアン）トナー現像器Ｄcを有している。
像担持体０７表面は潜像書込位置Ｑ1において静電潜像を書き込まれ、現像領域Ｑ2においてトナー像に現像される。このトナー像は像担持体０７表面の回転移動に伴い１次転写領域Ｑ3に搬送される。
【０００５】
中間転写体Ｂは１次転写領域Ｑ3において像担持体０７の表面に当接するように配置されたベルトで、駆動ロール０１３、テンションロール０１４、ウォーク補正ロール（ベルトＢの幅方向の移動すなわちウォークを補正するロール）０１６、内側転写ロール（２次転写用バックアップロール）０１７の回りに張架されている。
１次転写ロール０９の作用により中間転写体Ｂに転写されたトナー像は、前記内側転写ロール０１７および外側転写ロール０１８間に印加される２次転写電圧の作用を受け、フィードロール０１９、レジストロール０２１により２次転写位置Ｑ4に送り出された記録シートＳに転写される。
トナー像が転写された記録シートＳは、搬送ベルト０２２により定着器０２３に送られ、定着がおこなわれる。中間転写体Ｂ上の残留トナーは中間転写体クリーナ０２４によりクリーニングされる。前記外側転写ロール０１８および中間転写体クリーナ０２４は、前記中間転写体Ｂに接離可能に配設されている。
【０００６】
前記従来例に係る画像形成装置では、コピースタートキーＯＮ信号（複写動作開始信号）により像担持体０７が回転をはじめ、帯電器０８により像担持体０７が所定の電位に帯電され、ＲＯＳにより潜像が形成される。像担持体０７上に形成された潜像が移動するのにあわせて、現像器Ｄk〜Ｄcのうち１つが像担持体０７に近づき潜像がトナーにより現像される。
前記の現像像形成動作にあわせて、中間転写体Ｂも像担持体０７の周速と略同速で動き、像担持体０７と中間転写体Ｂが当接する１次転写領域Ｑ3へ移動したトナー像は、１次転写ロール０９に印加されたトナーと逆極性の電圧により生じる電界の作用により、中間転写体Ｂに転写され、１次転写が実行される。
一方、像担持体０７上の残留トナーは、像担持体クリーナ０１１により除去され、除電ランプ０１２により像担持体０７表面が除電され、次の色の画像形成動作に備える。
前記のプロセスを繰り返すことで、中間転写体Ｂ上にフルカラーの多重転写されたトナー像を得る。
【０００７】
以上の１次転写の動作の間、外側転写ロール０１８および中間転写体クリーナ０２４は中間転写体Ｂ上のトナー像を乱さないよう中間転写体Ｂから離間しており、フィードロール０１９により送り出された記録シートＳもレジストロール０２１付近で待機している。
１次転写が終了したトナー像が２次転写位置Ｑ4へ移動するのにタイミングを合わせて、レジストロール０２１により記録シートＳが２次転写位置Ｑ4へ送られるとともに、外側転写ロール０１８が中間転写体Ｂに当接する。外側転写ロール０１８に印加されたトナーと逆極性の電圧により生じる電界の作用により、中間転写体Ｂ上のトナー像が記録シートＳに転写（２次転写）される。
２次転写が終了した記録シートＳは、搬送ベルト０２２に吸着されて定着器０２３へ搬送され、定着が実行され、中間転写体Ｂ上に残留したトナーは、中間転写体クリーナ０２４により除去され、次の画像形成動作に備える。
【０００８】
（前記（Ｊ01）の問題点）
前記（Ｊ01）の画像形成装置においては、外側転写ロール０１８と対向する位置に中間転写体Ｂを挟んで対向電極となる内側転写ロール（２次転写用バックアップロール）０１７が配設されているので、例えば小サイズの記録シートＳにトナー像を２次転写する場合に、記録シートＳからはみ出た外側転写ロール０１８が半導電性の中間転写体Ｂに直接接触し、外側転写ロール０１８と内側転写ロール（２次転写用バックアップロール）０１７の間に多くの電流が流れてしまい、記録シートを挟む領域に十分な転写電界が形成できずに転写不良が発生する恐れがある。
【０００９】
前記問題点を解決する技術として、従来下記（Ｊ02）の技術が知られている。
（Ｊ02）特開平８−１１５００２号公報記載の技術
この公報には次の（第１の構成）〜（第３の構成）の３種類の転写ロール機構が開示されている。
（第１の構成） 接地した導電性の芯材の周囲に半導電性の薄層を被覆した内側転写ロールを用いる例。
（第２の構成） 接地した導電性の芯材の周囲に絶縁性の薄層を被覆した内側転写ロールを用いる例。
（第３の構成） 絶縁性の芯材の周囲に接地した半導電性の薄層を被覆した内側転写ロールを用いる例。
前記（第１の構成）〜（第３の構成）の技術では、外側転写ロールが直接中間転写体に接触しても、内側転写ロールが高抵抗になっているので、過大な電流が流れることがなく、小サイズの転写体でも安定した転写電界を形成することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
（前記（Ｊ02）の問題点）
しかしながら、前記（Ｊ02）の方法を用いる場合、以下のような問題を有していた。
（前記（Ｊ02）の前記（第１の構成）の問題点）
導電性の芯材の周囲に半導電層を形成する場合、前記半導電層として各種樹脂や各種ゴムにカーボンブラックなどの帯電防止剤を分散させたものを用いるが、このような分散系の場合、一般に分散状態のムラにより電気抵抗のムラができ易い。このため、ロールー周の中で抵抗の高い部分と低い部分ができ、抵抗の高い部分が外側転写ロールとの接触部位に来たときと、抵抗の低い部分が外側転写ロールとの接触部位に来たときとで転写電界の大きさが変わり、転写像にムラが発生してしまうという問題がある。この問題を回避するために、半導電層の抵抗の均一性を上げようとすると、内側転写ロール製造時の歩留まりが悪くなりコストアップになるという問題が生じる。
【００１１】
（前記（Ｊ02）の前記（第２の構成）の問題点）
導電性の芯材の周囲に絶縁層を配する場合、前記のような帯電防止剤の分散むらによる抵抗むらが生じないので、抵抗むらに起因する転写むらは発生しないが、外側転写ロールとの接触部位を通過した後絶縁層が帯電してしまうため、前記内側転写ロールの帯電によって転写部の電位差が減少して転写電界が小さくなる。そして、内側転写ロールの回転数が増えるにつれ転写電界が弱くなっていき、記録シートの先端から後端にいくにつれて転写像の濃度が変化するという問題があった。
この問題を回避するために、外側転写ロールとの接触部位の下流で内側転写ロール絶縁層を除電することも可能であるが、そのためには除電部材と除電電源が必要であり、構成が複雑になるためコストアップや信頼性が低下するという問題が生じた。
【００１２】
（前記（Ｊ02）の前記（第３の構成）の問題点）
絶縁性の芯材の周囲に接地した半導電性の薄層を被覆する場合、半導電層の接地部から外側転写ロールとの接触部までのすべてを使って電流を流すので、前記（第１の構成）の構成よりも抵抗の不均一差の影響を受け難く、また絶縁層には電流を流さないので前記（第２の構成）のように除電装置が必要になることもないが、絶縁層と半導電層の２つの層が必要であり、ロールの構成が複雑であるためにコストアップを招き、また表面層のはがれ／破れなどが発生するため内側転写ロールの寿命が短くなるという問題が生じる。
【００１３】
次ぎに、内側転写ロールの抵抗は、製造時のばらつき、環境変動、経年変化などによって変化するので、常に一定の電圧を印加したのでは、内側転写ロールでの電圧降下量が異なり、転写電界が変化するので安定した転写が行えないという問題があった。この問題を解決するために、前記特開平８−１１５００２では外側転写ロールを中間転写体に接触させ、外側転写ロールから中間転写体、内側転写ロールを通って流れる電流を検知し、この検知結果に応じて転写電圧を変更することで、安定した転写性を得ている。
【００１４】
しかしながら、この方法では中間転写体、外側転写ロールの抵抗も含んだ抵抗を検知することになるため、高抵抗の中間転写体を用いると、内側転写ロールの抵抗を精度よく検知することができないので、比較的抵抗の低い中間転写体（前記特開平８−１１５００２に開示された技術では、体積抵抗率が１０9Ωｃｍ以下）を用いなければならなかった。このような、比較的低抵抗の中間転写体を用いると、例えば１次転写領域で１次転写ロールから中間転写体に与えた電荷が、中間転写体の抵抗を通じて感光体と中間転写体の接触部の外まで広がり、感光体と中間転写体が接する以前の領域でトナーの転写が行われるため、トナー像が飛散する画像欠陥が生じるという問題があった。
本発明は前記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、下記（Ｏ01）の記載内容を課題とする。
（Ｏ01）内側転写ロール表面層の剥がれなどがなく長寿命で、内側転写ロール除電装置などの新たな装置の追加や、内側転写ロールの抵抗均一性上昇によるコストアップもなく、さらにトナー飛散などの画像欠陥のない高品質な転写像が安定して得られる画像形成装置を提供すること。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために、案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【００１６】
（本発明）
前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ01）画像情報に応じたトナー像を像担持体（１６）上に形成するトナー像形成装置（１４〜１７＋ＲＯＳ＋Ｄ）、
（Ａ02）前記像担持体（１６）表面に沿って設定された第１転写領域（Ｑ3）を通って回転移動する中間転写体（Ｂ）、
（Ａ03）前記第１転写領域（Ｑ3）において前記像担持体（１６）表面のトナー像を前記中間転写体（Ｂ）に転写する第１転写器（２１）、
（Ａ04）前記中間転写体（Ｂ）の移動経路に設定された２次転写領域（Ｑ4）に記録シート（Ｓ）を搬送し通過させる記録シート搬送装置（３５〜３８）、
（Ａ05）前記２次転写領域（Ｑ4）において前記中間転写体（Ｂ）および記録シート（Ｓ）を挟持するように配置された、前記中間転写体（Ｂ）の裏面を支持する内側転写ロール（２９）および前記記録シート（Ｓ）の裏面に当接する外側転写ロール（３０）、
（Ａ06）電気的に絶縁された円筒状外側面を有する芯材（２９a）とこの芯材（２９a）の前記円筒状外側面に形成された１層構造の半導電層（２９b）とにより構成された前記内側転写ロール（２９）、
（Ａ07）前記内側転写ロール（２９）の半導電層（２９b）の外表面に接触する電極部材（３１）、
（Ａ08）前記電極部材（３１）および前記外側転写ロール（３０）間に前記中間転写体（Ｂ）表面のトナー像を前記記録シート（Ｓ）に転写する２次転写電圧を印加する２次転写電圧印加手段（３２）、
（Ａ09）導電性材料または半導電性材料により構成された前記芯材（２９a）を有する前記内側転写ロール（２９）、
（Ａ09a）前記電極部材（３１）と前記２次転写領域（Ｑ4）との間を流れる２次転写電流が前記内側転写ロール（２９）の半導電層の全体を円周方向に流れる電流を含むように構成された前記内側転写ロール（２９）。
【００１７】
（本発明の作用）
前記構成を備えた本発明の画像形成装置では、トナー像形成装置（１４〜１７＋ＲＯＳ＋Ｄ）は、画像情報に応じたトナー像を像担持体（１６）上に形成する。中間転写体（Ｂ）は、前記像担持体（１６）表面に沿って設定された第１転写領域（Ｑ3）を通って回転移動する。第１転写器（２１）は、前記第１転写領域（Ｑ3）において前記像担持体（１６）表面のトナー像を前記中間転写体（Ｂ）に転写する。
記録シート搬送装置（３５〜３８）は、前記中間転写体（Ｂ）の移動経路に設定された２次転写領域（Ｑ4）に記録シート（Ｓ）を搬送し通過させる。内側転写ロール（２９）および外側転写ロール（３０）は、前記２次転写領域（Ｑ4）において前記中間転写体（Ｂ）および記録シート（Ｓ）を挟持するように配置される。前記内側転写ロール（２９）は前記中間転写体（Ｂ）の裏面を支持する。また、前記外側転写ロール（３０）は前記記録シート（Ｓ）の裏面に当接する。前記内側転写ロール（２９）は、円筒状外側面を有する芯材（２９a）とこの芯材（２９a）の前記円筒状外側面に形成された１層構造の半導電層（２９b）とにより構成されており、前記芯材（２９a）は電気的に絶縁された状態に保持される。
前記内側転写ロール（２９）は、円筒状外側面を有する芯材（２９a）とその表面に形成された１層構造の半導電層（２９b）とにより構成されるので、構成が簡単で製作が容易である。
【００１８】
電極部材（３１）は、前記内側転写ロール（２９）の半導電層（２９b）の外表面に接触する。２次転写電圧印加手段（３２）は、前記電極部材（３１）および前記外側転写ロール（３０）間に２次転写電圧を印加して、前記中間転写体（Ｂ）表面のトナー像を前記記録シート（Ｓ）に転写する。
２次転写時に前記内側転写ロール（２９）の表面層を形成する半導電層（２９b）表面が転写電圧の印加による電荷注入で帯電しても、その帯電電荷は前記電極部材（３１）に流れるので、内側転写ロール（２９）の表面に帯電電荷の蓄積は生じない。したがって、定電圧転写により２次転写を行った場合、内側転写ロール（２９）の電荷の蓄積による２次転写電流の変化が生じないので、常に安定した転写を行うことができる。
【００１９】
また、前記内側転写ロール（２９）は、前記芯材（２９a）を絶縁材、導電材、または半導電材等で構成することが可能であるが、その材料により、内側転写ロール（２９）を流れる２次転写電流は次のようになる。
〔芯材（２９a）が絶縁材の場合〕
前記２次転写領域（Ｑ4）と前記電極部材（３１）との間を流れる電流は、内側転写ロール（２９）の表面層を形成する前記円筒状の半導電層（２９b）のみを流れる。
〔芯材（２９a）が導電性または半導電性の場合〕
前記２次転写領域（Ｑ4）と前記電極部材（３１）との間を流れる電流は、内側転写ロール（２９）の表面層を形成する前記円筒状の半導電層（２９b）のみを流れる電流と、前記半導電層（２９b）および芯材（２９a）の両方を通る電流とに分けられる。
前記芯材（２９a）が絶縁材、導電材、または半導電材のいずれの場合であっても、２次転写電流は前記円筒状の半導電層（２９b）全体を流れるので、抵抗の不均一な半導電層（２９b）を用いても、転写電界が変化し難く、転写像にムラが発生し難くなる。
すなわち本発明は、円筒状外表面を有する芯材（２９a）とその表面に形成された１層構造の半導電層（２９b）とにより構成される簡素で製造の容易な内側転写ロール（２９）を用いて安定した良好な２次転写を行うことができる。
【００２０】
なお、導電性または半導電性材料により構成された前記芯材（２９a）を有する前記内側転写ロール（２９）を使用した場合の本発明の作用効果の詳細は次のとおりである。
【００２１】
前記内側転写ロール（２９）の芯材（２９a）を導電性または半導電性材料により構成した場合、電極部材（３１）と転写領域との間に流れる電流が、前記芯材（２９a）の内部も通過することになる。
そのため、内側転写ロール（２９）と電極部材（３１）の接触部と転写領域とで、半導電層（２９b）を流れる電流の向きが逆になる。すなわち、前記転写領域を通過するときに、例えば外表面側から芯材（２９a）側に電流が流れた半導電層（２９b）が、電極部材（３１）との接触領域を通過するときには、その半導電層（２９b）を流れる電流の向きは芯材（２９a）側から外表面側となる。このため、転写領域で帯電した半導電層（２９b）表面の電荷は電極部材（３１）との接触領域で電極部材（３１）側に流れるので、比較的抵抗の高い材料を用いても、半導電層（２９b）が帯電することがない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の画像形成装置の実施の形態１は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ010）前記内側転写ロール（２９）の外半径ｒと、前記半導電層（２９b）の厚さｔと、前記半導電層（２９b）と前記電極部材（３１）の周方向の接触幅ｗ1と、２次転写領域（Ｑ4）の周方向の幅ｗ2が次式を満たす前記内側転写ロール（２９）、
ｔ≧〔（πｒ／２）｛ｗ1ｗ2／（ｗ1＋ｗ2）｝〕1/2 。
【００２３】
（実施の形態１の作用）
本発明の画像形成装置の実施の形態１では、前記内側転写ロール（２９）の外半径ｒと、前記半導電層（２９b）の厚さｔと、前記半導電層（２９b）と前記電極部材（３１）の周方向の接触幅ｗ1と、２次転写領域（Ｑ4）の周方向の幅ｗ2が次式を満たす。
ｔ≧｛（πｒ／２）（ｗ1ｗ2／ｗ1＋ｗ2）｝1/2 。
この実施の形態１では、電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）への電流の経路として次の経路がある。
第１の経路…電極部材（３１）から導電性の芯材（２９a）を経て２次転写領域（Ｑ4）に至る経路、
第２の経路…電極部材（３１）から内側転写ロール（２９）の外周に沿って半導電層（２９b）を通じて２次転写領域（Ｑ4）に至る経路
【００２４】
前記第１の経路の抵抗Ｒ1は
Ｒ1＝（ρvｔ／ｌ）｛（１／ｗ1）＋（１／ｗ2）｝
となり、また第２の経路の抵抗Ｒ2は、
Ｒ2＝ρvπｒ／２ｔｌ
となる。
前記第２の経路の抵抗Ｒ2が第１の経路の抵抗Ｒ1より小さくなるとき、すなわち、
ｔ＞ 〔 （πｒ／２）｛ｗ1ｗ2／（ｗ1＋ｗ2）｝〕1/2
のときは、前記２次転写領域（Ｑ4）と前記電極部材（３１）との間を流れる電流は、第２の経路を流れる電流の方が多くなる。

【００２５】
仮に、第１の経路の抵抗Ｒ1が、第２の経路の抵抗Ｒ2より低い場合、電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）に流れる電流は、主に第１の経路を流れることになる。ところが、第１の経路の抵抗Ｒ1は、電極部材（３１）と内側転写ロール（２９）の接触部と、２次転写領域（Ｑ4）にある半導電層（２９b）の抵抗だけで決まってしまうので、この部分に存在する半導電層（２９b）の抵抗に大きく依存することになる。したがって、半導電層（２９b）の抵抗の不均一性が大きいと、電極部材（３１）から転写領域に流れる電流が多く変動することになる。
しかしながら、この実施の形態１のように、第２の経路の抵抗Ｒ2が、第１の経路の抵抗Ｒ1より低い場合、電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）に流れる電流は、主に第２の経路を流れることになる。すなわち、電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）に流れる電流が、半導電層（２９b）全体を流れることになるので、半導電層（２９b）に抵抗の不均一性があっても電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）に流れる電流が変動し難くなる。
したがって、半導電層（２９b）の厚みを調節して前記第２の経路の抵抗Ｒ2の値を前記第１の経路の抵抗Ｒ1の値よりも小さくするとにより、さらに半導電層（２９b）の抵抗の不均一性の影響を受け難くすることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
本発明の画像形成装置の実施の形態２は、前記本発明または本発明の実施の形態１もしくは実施の形態１のいずれかにおいて下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ011）前記内側転写ロール（２９）と前記記録シート（Ｓ）が接する２次転写領域（Ｑ4）から、前記内側転写ロール（２９）表面に沿って円周方向にほぼ半周離れた位置において前記内側転写ロール（２９）表面に接触する前記電極部材（３１）。
【００２７】
（実施の形態２の作用）
本発明の画像形成装置の実施の形態２では、電極部材（３１）と内側転写ロール（２９）と２次転写領域（Ｑ4）が略一直線上に配置されることになる。
前記電極部材（３１）と前記２次転写領域（Ｑ4）との間の半導電層（２９b）を流れる電流の経路には、内側転写ロール（２９）の回転方向に沿って前記２次転写領域（Ｑ4）の上流側と下流側の経路があり、電流はより抵抗の低い経路を主に流れる。したがって、半導電層（２９b）の抵抗が不均一で、一部抵抗値の高いところがあると、この高抵抗部分が内側転写ロール（２９）の回転方向に沿って前記２次転写領域（Ｑ4）の上流側にあるときは、電流は主に下流側の経路を流れ、逆に上流側にあるときは主に下流側を流れる。したがって、電極部材（３１）から転写領域までの内側転写ロール（２９）円周に沿った距離が上流側と下流側で異なると、半導電層（２９b）の抵抗の高抵抗部分が内側転写ロール（２９）の上流側にあるときと下流側にあるときで、電流の流れる経路の長さが異なることになり、電極部材（３１）から転写領域の電流経路の抵抗も変化してしまい、２次転写電界が変化してしまうことになる。
ところが、電極部材（３１）と、内側転写ロール（２９）と、２次転写領域（Ｑ4）を略同一直線上にすると、内側転写ロール（２９）の回転方向に沿って前記２次転写領域（Ｑ4）上流側の経路と下流側の経路を略同一にできるので、電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）に流れる電流の経路が内側転写ロール（２９）に沿って前記２次転写領域（Ｑ4）の上流側でも下流側でも、経路の長さが同じになる。こため、電極部材（３１）から２次転写領域（Ｑ4）までの抵抗の変動を抑えることができる。
【００２８】
（実施の形態３）
本発明の画像形成装置の実施の形態３は、前記本発明の実施の形態１ないし実施の形態２のいずれかにおいて下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ012）内側転写ロール（２９）の前記芯材（２９a）を接地する接地手段（ＳＷ1）、
（Ａ013）非画像形成時に前記電極部材（３１）から前記接地された芯材（２９a）に流れる電流を検知する芯材電流検知手段（３２a）、
（Ａ014）前記芯材電流検知手段（３２a）の検知電流に応じて画像形成時の２次転写電圧を制御する２次転写電圧制御手段（Ｃ）。
【００２９】
（実施の形態３の作用）
本発明の画像形成装置の実施の形態３では、非画像形成時に前記内側転写ロール（２９）の芯材（２９a）を接地し、電極部材（３１）に電圧を印加して電極部材（３１）から前記接地した芯材（２９a）に流れる電流を検知することで、中間転写体（Ｂ）や記録シート（Ｓ）の影響を受けず、内側転写ロール（２９）の抵抗変動を精度良く検知することができるので、適切な２次転写電圧を印加することができる。
したがって、２次転写領域で与えた電荷の２次転写領域（Ｑ4）外への広がりを防ぎトナー飛散を防止できる抵抗の高いで中間転写体（Ｂ）を使うことができるので、安定して高品質な転写画像が得られることになる。
すなわち、従来技術では、１０11〜１０14Ωｃｍ程度の体積抵抗率の高い中間転写体（Ｂ）を使用すると、連続して画像形成を行った場合、中間転写体（Ｂ）の表面に電荷の蓄積が生じて転写電流の減少が生じるので、１０8〜１０11Ωｃｍのものが多く使用されていたが、本実施の形態３により、１０11〜１０14Ωｃｍ程度の体積抵抗率の高い中間転写体（Ｂ）を使用しても、安定して高品質な転写画像が得られる。
【００３０】
（実施の形態４）
本発明の画像形成装置の実施の形態４は、前記本発明の実施の形態３において下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ015） 体積抵抗率が１０8〜１０14Ωｃｍである前記中間転写体（Ｂ）。
【００３１】
（実施の形態４の作用）
本発明の画像形成装置の実施の形態４では、前記実施の形態３の構成により転写電圧を適切に制御することができるので、前記体積抵抗率が１０8〜１０14Ωｃｍである前記中間転写体（Ｂ）を使用しても、安定して高品質な転写画像を得られる。
【００３２】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の画像形成装置の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、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）
図１は、本発明の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、カラー複写が可能な画像形成装置Ｆは、上部にコピースタートキー、テンキー、表示部等を有するＵＩ（ユーザインタフェース）と、原稿（図示せず）を載置する透明なプラテンガラス２とを有している。プラテンガラス２の下側には、前記原稿を照明しながら走査する原稿照明ユニット３が配置されている。原稿照明ユニット３は、原稿照明用光源４および第１ミラー５を有している。また、プラテンガラス２の下側には、前記原稿照明ユニット３の移動速度の１／２の速度で移動するミラーユニット６が配置されている。ミラーユニット６は、前記照明用光源４から出射して原稿で反射し、前記第１ミラー５で反射した原稿画像光を反射する第２ミラー７および第３ミラー８を有している。
前記第３ミラー８で反射した原稿画像光は結像レンズ９を通って、ＣＣＤ（カラー画像読取センサ）によりＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号として読み取られる。
【００３３】
ＣＣＤで読み取られたＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の画像信号は、ＩＰＳに入力される。ＩＰＳの作動はコントローラＣにより制御されている。
また、ＩＰＳは、前記ＣＣＤで得られるＲ，Ｇ，Ｂの読取画像のアナログ電気信号をデジタル信号に変換して出力する画像読取データ出力手段１１および前記ＲＧＢの画像データをＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、およびＣ（シアン）の画像データに変換して濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施し、書込用画像データ（レーザ駆動データ）として出力する画像データ出力手段１２を有している。前記画像データ出力手段１２は前記Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの画像データを一時的に記憶する画像メモリ１３を有している。
【００３４】
前記ＩＰＳの書込画像データ出力手段１２が出力するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色の画像書込データ（レーザ駆動データ）は、レーザ駆動信号出力装置１４に入力される。レーザ駆動信号出力装置１４は、入力された画像データに応じた各色Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの成分の画像のレーザ駆動信号を所定のタイミングで、ＲＯＳ（光走査装置、すなわち、潜像形成装置）に出力する機能を有している。
前記ＲＯＳは、入力された前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビームＬにより、１６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転する像担持体１６の静電潜像書込位置Ｑ1を走査する。
前記回転する像担持体１６に沿って、像担持体１６の移動方向で前記潜像書込位置Ｑ1の上流側に、像担持体１６を一様に帯電させる帯電ロール１７が配置されている。像担持体１６は、前記帯電ロール１７により一様に帯電された後、前記潜像書込位置Ｑ1において、前記レーザビームＬにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【００３５】
前記像担持体１６の移動方向に沿って、前記潜像書込位置Ｑ1の下流側の現像領域Ｑ2には、前記静電潜像をトナー像に現像するロータリ式の現像ユニット（現像装置）Ｄが配置されている。前記現像ユニットＤは、回転軸１８周囲に装着したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像器Ｄk，Ｄy，Ｄm，Ｄcを有しており、前記回転軸１８の回転に伴い、前記各４色の現像器Ｄk，Ｄy，Ｄm，Ｄcが順次前記現像領域Ｑ2に移動するように構成されている。前記現像器Ｄk，Ｄy，Ｄm，Ｄcは、像担持体１６上の静電潜像を、Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のトナー像に現像する装置である。
前記符号１４〜１７，ＲＯＳ，Ｄ等で示された要素によりトナー像形成装置（１４〜１７＋ＲＯＳ＋Ｄ）が構成されている。
前記回転する像担持体１６の表面に沿って前記現像領域Ｑ2の下流側に設定された１次転写領域Ｑ3には、中間転写ベルト（中間転写体）Ｂおよび１次転写ロール（１次転写器）２１が配置されている。また、回転する像担持体１６に沿って、１次転写領域Ｑ3の下流側には、像担持体クリーナ２２および除電ランプ２３が配置されている。
【００３６】
前記中間転写ベルト（中間転写体）Ｂは、駆動ロール２５、アイドラロール２６、テンションロール２７、ウォーク補正ロール２８（中間転写ベルトＢの幅方向の位置を調節するロール）および内側転写ロール（バックアップロール）２９の５本のロールで張架されており、図示しない駆動装置により前記像担持体１６とほぼ同速度で前記駆動ロール２５を介して矢印方向Ａへ回転する。
【００３７】
前記中間転写ベルトＢの周辺には、２次転写位置Ｑ4において、前記中間転写ベルトＢに対して前記内側転写ロール２９と対向する側にアース（接地）された外側転写ロール３０が配置されている。また、前記内側転写ロール２９にはトナーと逆極性のバイアスを印加されたコントタクトロール３１（電極部材）が接触している。前記コントタクトロール３１および内側転写ロール２９の接触領域（すなわち、コンタクトロール接触領域）は、前記２次転写領域Ｑ4と内側転写ロール２９の中心位置とを結ぶ直線上に配置されている。したがって、内側転写ロール２９表面に沿った前記２次転写領域Ｑ4と前記コンタクトロール接触領域との間の距離は、前記内側転写ロール２９の回転方向に沿って、前記２次転写領域の上流側と下流側で同じ距離に設定されている。
前記符号２９〜３１で示された要素により本実施例１の２次転写器Ｔが構成されている。
【００３８】
前記外側転写ロール３０はアースされ、内側転写ロール２９に接触するコンタクトロールは、２次転写電力印加手段としての転写用電源回路３２（図１、図５参照）に接続されている。この転写用電源回路３２によりコンタクトロール３１を介して前記内側転写ロール２９にトナーと逆極性のバイアス電圧が印加され中間転写ベルトＢ上のトナー像が記録シートＳに転写される。転写用電源回路３２は、コントローラＣにより制御されている。前記外側転写ロール３０は前記内側転写ロール２９から離れた位置に移動した状態で、転写ロールクリーナ３３によりクリーニングされる。
また、前記中間転写ベルトＢの搬送方向で、前記外側転写ロール３０の下流側に、前記中間転写ベルトＢの表面に残留する未転写トナーを除去する中間転写体クリーナ３４が配置されている。前記外側転写ロール３０および前記中間転写体クリーナ３４は、前記中間転写ベルトＢに対し圧接、離間可能に構成されている。
【００３９】
給紙トレイ３５から取り出された記録シートＳは、フィードロール３６により搬送され、レジストロール３７で一旦停止してから所定のタイミングでガイド搬送路３８を通って前記２次転写位置Ｑ4に搬送される。この記録シートＳには、２次転写位置Ｑ4を通過する際に中間転写ベルトＢ上の未定着トナー像が２次転写される。この未定着トナー像が転写された記録シートＳは、シートガイド部材３９上面に沿って移動し、さらに搬送ベルト４０を通って定着位置Ｑ5に搬送される。記録シートＳが前記定着位置Ｑ5を通過するときに記録シートＳ上の未定着トナー像は定着装置４１によって定着され、排紙トレイ４２に排出されるように構成されている。
前記符号３５〜３８で示された要素により本実施例１の記録シート搬送装置（３５〜３８）が構成されている。
【００４０】
（１次転写ロール）
図３は前記図１に示す１次転写ロールの詳細説明図である。
図３において、前記の画像形成装置Ｆに用いた１次転写ロール２１としては、金属性の芯金２１aに四級アンモニウム塩などの導電材を含有させ抵抗を導電〜半導電に制御したウレタンなどの表面層（弾性層）２１bを設けた外径１８ｍｍのロールを使用した。
【００４１】
前記１次転写ロール２１の前記表面層２１bには、その内側面および外側面間の抵抗値（内側および外側間抵抗値）が、１０5Ω以上のものを用いた。これより抵抗値が低くなると、１次転写時に、転写部で与えた電荷が、像担持体（感光体ドラム）１６に注入され、いわゆる帯電メモリ現象が発生するので用いることができなかった。また、前記表面層２１bの内側および外側間抵抗値が１０9Ω以上のものを用いると、１次転写領域Ｑ3でリトランスファ現象（中間転写体に転写されたトナーが像担持体に戻る現象）が発生し、転写抜けが生じるので用いることができなかった。
なお、前記１次転写ロール２１の抵抗値（内側および外側間抵抗値）の測定法としては、１次転写ロール２１を金属板に両端５００ｇの荷重で押しつけ、１次転写ロール芯金２１aと金属板の間に１０００Ｖの電圧を印加したときの値を用いた。
【００４２】
（中間転写体）
前記の画像形成装置に用いた中間転写体Ｂの材料は、ＰＩ（ポリイミド） 、ＰＶｄＦ（ポリ弗化ビニリデン）やＰＣ（ポリカーボネート）にＣＢ（カーボンブラック）等の抵抗制御剤を混入し体積抵抗率を１０7〜１０15Ωｃｍにしたものであるが、中間転写体Ｂの体積抵抗率が１０8Ωｃｍよりも低い場合、１次転写領域Ｑ3で中間転写体Ｂの背面に与えた電荷が中間転写体Ｂの抵抗を通じて転写ニップの外にまで広がるため、中間転写体Ｂ背面にトナーの帯電電位（例えば−）と逆極性の電荷＋が与えられる。
この場合、中間転写体Ｂの表面にはトナーの帯電電位（例えば−）と同極性（−）の帯電電荷（トナーを含む）が付着するので、感光体と中間転写体Ｂが接触する前に感光体から中間転写体Ｂにトナーが転写されてしまうためトナーの飛散がひどく良好な画像が得られず、また中間転写体Ｂの体積抵抗率が１０15Ωｃｍより高いと、１次転写を繰り返し行う際、前の１次転写で中間転写体Ｂに帯電した電荷が次の１次転写までに減衰せずに残留し、この残留電荷が蓄積されることにより、中間転写体Ｂの帯電電位が高くなり過ぎ、ポストニップ部で火花放電が生じて画像欠陥が発生するので、体積抵抗率が１０8〜１０14Ωｃｍのものが望ましかった。
さらに、中間転写体Ｂの体積抵抗率が１０1/2Ωｃｍよりも低い場合、１次転写領域を通過したときに帯電した中間転写体Ｂが次に１次転写領域に戻って来る間に帯電電荷が減衰して、中間転写体Ｂがほとんど帯電しなくなり、中間転写体の除電装置が不要となるので、体積抵抗率が１０8〜１０1/2Ωｃｍのものがより望ましかった。また、中間転写体Ｂの材料の厚さが５０μｍ以下の場合、機械的強度が足りずベルトの折れ、破れ等が起こるので、その厚さは５０μｍより厚くした。
【００４３】
図４は本実施例１における中間転写体Ｂの体積抵抗率の測定方法の説明図である。前記中間転写体Ｂの体積抵抗率ρvの測定法としては、超高抵抗／微少電流計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０Ａ）にＨＲプローブ（三菱油化社製、内側電極直径１６ｍｍ、リング電極内径３０ｍｍ）を接続し中間転写体の表裏面に１０００Ｖを印加した３０秒後の電流値を測定し以下の式で計算して求めた値である。
図４において、電圧印加電極および押さえ板とアース電極との間に中間転写体Ｂを挟み、前記電圧印加電極およびアース電極間に電圧を印加している。この場合の中間転写体Ｂの体積抵抗率ρvは次式で表せる。
ρv＝２.０１１（Ｖ／Ｉ）×（１／ｔ）×１０4（Ωｃｍ）
ここで、Ｖ：印加電圧（Ｖ）、Ｉ：電流値（Ａ）、ｔ:中間転写体厚さ（μｍ）
である。
なお、前記式は次式より得られる。
ρv＝π（１.６／２）2×（Ｖ／Ｉ）×（１／ｔ）×１０4（Ωｃｍ）
【００４４】
（内側転写ロール）
図５は２次転写器Ｔの詳細説明図である。
図５において、この実施例１に用いた内側転写ロール２９は、電気的にフロートにされた導電性芯金２９aと、その周囲に被覆された半導電層２９bから構成されている。半導電層２９bは、シリコン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ウレタンなどのゴム材や、ＰＶｄＦ（ポリ弗化ビニリデン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリエステル、アクリルなどの樹脂にＣＢ（カーボンブラック）などの帯電防止材を適当量分散させて抵抗値を制御したもので、この実施例１の半導電層２９bの体積抵抗率としては、１０6〜１０1/2Ωｃｍのものを用いた。
また、本実施例１に用いた内側転写ロール２９は、ロール外径が２８ｍｍで、半導電層の厚みが６.５ｍｍ、芯金２９aの径が１５ｍｍ、半導電層２９bの体積抵抗率が１０9Ωｃｍのものを用いた。なお、本実施例１において、ロール外径が２８ｍｍで、半導電層の厚みが３〜８ｍｍのものを使用することが可能である。
【００４５】
図６は、前記半導電層２９bの体積抵抗率ρvの測定方法の説明図である。
内側転写ロール２９表面の半導電層２９bの体積抵抗率ρvは、１インチ幅の銅テープ（図６参照）をロール円周方向に巻き付け、ロールの芯金と銅テープ間に印加電圧１００Ｖを印加して１分後の電流値Ｉを測定し以下の式により計算して求めた値である。
ρv＝２πｗＶ／Ｉln（ｒ2／ｒ1）
ここで、Ｖ：印加電圧（Ｖ）、Ｉ：電流値（Ａ）、ｗ：銅テープ幅、ｒ1：芯金径（ｍｍ）、ｒ2：ロール径（ｍｍ）
なお、前記式は次式より得られる。
Ｖ／Ｉ＝ρv×｛（ｄｒ／２πｒｗ）のｒ＝ｒ1からｒ2までの積分値｝
【００４６】
（外側転写ロール）
図５において、前記２次転写領域Ｑ4において前記内側転写ロール２９に対向して配置された前記外側転写ロール３０としては、芯金３０aに、シリコン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ウレタンなどにＣＢ（カーボンブラック）などの帯電防止材を適当量分散させた導電性ゴム３０bを被覆した、外径２８ｍｍのものが用いられている。
（コンタクトロール）
図５において、前記内側転写ロール２９に接触する電極部材としての前記コンタクトロール３１は、外径１４ｍｍのＳＵＳ合金製の金属ロールである。また、前記金属ロール製のコンタクトロール３１には前記転写用電源回路３２により２次転写時にトナーと同極性の電圧が印加されるようになっている。
なお、前述したように、内側転写ロール２９表面に沿った前記２次転写領域Ｑ4と前記コンタクトロール接触領域との間の距離は、前記内側転写ロール２９の回転方向に沿って、前記２次転写領域の上流側と下流側で同じ距離に設定されている。
【００４７】
次に、本発明の制御部分について説明する。
図２は実施例１の制御部分のブロック線図である。
図２において、前記コントローラＣは、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、Ｉ／Ｏ（入出力インタフェース）等を有するマイコンにより構成されている。
前記ＵＩ（ユーザインタフェース）には画像形成装置Ｕの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる表示部ＵＩa、コピースタートキーＵＩb、コピー枚数設定キーＵＩc等が設けられている。前記コントローラＣには、前記ＵＩからコピースタート信号およびコピー設定枚数、その他の入力信号が入力されている。
また、コントローラＣには原稿サイズセンサＳＮから検出信号が入力される。コントローラＣは原稿サイズセンサＳＮ（図２参照）からの入力信号に応じて原稿のサイズを検出する機能を有している。
前記コントローラＣは、入力された信号に応じて、転写用電源回路３２の制御信号を出力している。
転写用電源回路３２は、電流計測部３２a（図５参照）を有してる。電流計測部３２aは、２次転写を行った際に、前記内側転写ロール２９から転写ロール３１を流れる電流を計測する。電流計測部３２aで計測された電流値は、コントローラＣへ送られる。
【００４８】
また、前記コントローラＣの前記ＲＯＭには、前記各入力信号に応じて作動するプログラムおよび必要なデータが記憶されている。前記プログラムにより作動するコントローラＣは、用紙サイズ判別手段Ｃ1、２次転写電圧決定手段Ｃ2、転写電流記憶手段Ｃ3等の機能を有している。
前記用紙サイズ判別手段Ｃ1は、前記２次転写位置Ｑ4に搬送される記録シートＳのサイズを判別する。
前記２次転写電圧決定手段Ｃ2は、前記用紙サイズ判別手段Ｃ1により判別された記録シートＳのサイズに応じた２次転写電圧を決定する。なお、前記２次転写電圧決定手段Ｃ2は、記録シートサイズ、記録シート種類（普通紙、ＯＨＰシート等の種類）に対応してあらかじめ設定された２次転写電圧の値を記憶した２次転写電圧決定用のテーブルＣ2Tを有している。
前記転写電流記憶手段Ｃ3は、２次転写領域Ｑ4を流れる電流をモニタする際等に、２次転写領域Ｑ4を記録シートＳが通過する状態または記録シートＳが無い状態等において定電圧転写を行ったときに、前記転写用電源回路３２の電流計測部３２aを通じて得られた電流を記憶する。
【００４９】
（実施例１の作用）
図７は、前記図５に示す転写器Ｔを有する画像形成装置Ｆにおいて、外側転写ロール３０を中間転写体Ｂに接触させ、コンタクトロール（電極部材）３１に定電圧を印加して、コンタクトロール３１から流れる電流値を測定した場合の定性的結果を示す図で、図７Ａは内側転写ロール２９の半導電層２９bの厚さ６.５ｍｍ、ρv＝１０7Ωｃｍの場合を示す図、図７Ｂは内側転写ロール２９の半導電層２９bの厚さ６.５ｍｍ、ρv＝１０10tΩｃｍの場合を示す図である。
【００５０】
図７Ａにおいて、横軸は経過時間であり内側転写ロール２９の１回転にかかる時間（周期）はｔoで示されている。また、縦軸はコンタクトロール（電極部材）３１から流れる電流値であり、実線で示したのが本実施例１での測定結果（定性的結果）である。
一方、図７Ａの破線は、コンタクトロール（電極部材）３１を外し、内側転写ロール２９の芯金２９aに電圧を印加する従来の構成で、この芯金２９aから流れる電流を測定した結果（定性的結果）を示す図である。実線と破線を比較すると、本実施例１によりロール周期の電流値の変化が抑えられることが分かる。
【００５１】
図７Ｂにおいて、内側転写ロール２９の半導電層２９bの体積抵抗率ρvsが１０10tΩｃｍを超える場合、従来の構成ではロール回転周期で電流値変化するだけでなく、時間が経つにつれ電流値が少なくなっていくという現象が見られたが、本実施例１の構成ではそのような現象は見られなかった。
この理由は、内側転写ロール２９の表面に、２次転写時に外側転写ロール３０側から注入される電荷（トナーの帯電電荷（−）と逆極性（＋）の電荷が蓄積されるため、外側転写ロール３０と内側転写ロール２９との間の抵抗値が増加するためと考えられる。
【００５２】
図８は前記図７の結果が生じる理由（本実施例１では電流値の減少が生じない理由）の説明図で、図８Ａは本実施例１の作用説明図、図８Ｂは従来技術の作用説明図である。
図８Ｂに従来技術において、２次転写電源３２から流れる電流は、芯金２９aから図８Ｂ中の２次転写領域Ｑ4を通って流れる。この電流によって図８Ｂの２次転写領域Ｑ4で、半導電層２９bと中間転写体Ｂの接触部と芯金２９aの間に電位差が生じこの電位差によって半導電層２９bが帯電するが、この電位差がロールが１周する間に消滅しない。したがって、半導電層が幾分帯電したまま再び２次転写領域Ｑ4に突入することになるので、２回転目は１回転目より流れる電流が少なくなる。以降も同様の現象により、半導電層が少しずつ帯電していくので、時間が経つにつれて電流値が少なくなるのである。
【００５３】
これに対して、本実施例１の構成では、図８Ａに示すように２次転写領域Ｑ4で従来例と同様に半導電層２９bが帯電するが、その後コンタクトロール（電極部材）３１との接触領域（コンタクトロール接触領域）では、２次転写領域Ｑ4と逆方向に電流が流れる。すなわち、コンタクトロール接触領域を通過した後は、半導電層２９bは除電された状態になる。この様に、本実施例１の構成では、２次転写領域Ｑ4で帯電してもコンタクトロール３１との接触領域で除電されるので、１０10tΩｃｍを超える抵抗の半導電層を用いても半導電層が帯電することがないのである。
以上のように、本実施例１によれば比較的抵抗の高い半導電層２９bを用いても、内側転写ロール２９が帯電しないので、安定した転写画像を得ることができ、半導電層２９bの材料選択範囲を広くすることができる。
【００５４】
図９は、前記図５に示す構成の転写器Ｔにおける内側転写ロール２９の半導電層２９bの厚みを変えて構成した画像形成装置Ｆにおいて、外側転写ロール３０を中間転写体Ｂに接触させ、コンタクトロール（電極部材）３１に電圧を印加して、コンタクトロール３１から流れる電流値を測定した実験結果を示す図で、前記図７と同様の図である。
前述の実験において、図９に示すように半導電層２９bの厚みが４ｍｍ以下の場合、本実施例１の構成を用いても電流値の変動を抑えられないという現象がみられた。
【００５５】
次に、前記現象の発生する理由を図１０、図１１により説明する。
図１０は本実施例１の内側転写ロール２９を流れる電流の説明図で、図１０Ａは内側転写ロールの芯金を流れる電流の説明図、図１０Ｂは内側転写ロールの半導電層２９bのみを流れる電流の説明図である。
コンタクトロール（電極部材）３１から２次転写領域Ｑ4への電流の経路として次の経路がある。
第１の経路…コンタクトロール３１から芯材２９aを経て転写領域Ｑ4に至る経路（図１０Ａ参照）。
第２の経路…コンタクトロール３１から内側転写ロールの外周にそって半導電層を通じて転写領域に至る経路（図１０Ｂ参照）。
【００５６】
前記第１の経路の抵抗Ｒ1が、前記第２の経路の抵抗Ｒ2より低い場合、コンタクトロール３１から２次転写領域Ｑ4に流れる電流は、主に（半分以上）第１の経路を流れることになる。ところが、第１の経路の抵抗Ｒ1は、コンタクトロール３１と内側転写ロール２９の接触領域（コンタクトロール接触領域）と、２次転写領域Ｑ4にある半導電層２９bの抵抗だけで決まってしまうので、この部分に存在する半導電層２９bの抵抗に大きく依存することになる。したがって、半導電層２９bの抵抗の不均一性が大きいと、コンタクトロール３１から２次転写領域Ｑ4に流れる電流が多く変動することになる。
【００５７】
一方、前記第２の経路の抵抗Ｒ2が、第１の経路の抵抗Ｒ1より低い場合、コンタクトロール３１から２次転写領域Ｑ4に流れる電流は、主に〔半分以上〕第２の経路を流れることになる。すなわち、コンタクトロール３１から２次転写領域Ｑ4に流れる電流〔の半分以上〕が、半導電層２９bのみを流れることになるので、半導電層２９bに抵抗の不均一性があってもコンタクトロール３１から２次転写領域Ｑ4に至る経路全体の抵抗の変動は小さくなる。この場合、コンタクトロール３１から２次転写領域Ｑ4に流れる電流が変動し難くなる。
【００５８】
図１１は内側転写ロール、外側転写ロール、およびコンタクトロールの接触領域の寸法を示す図である。
図１１において、半導電層２９bの体積抵抗率をρv、厚みをｔ、内側転写ロール２９とコンタクトロール３１の軸方向の接触長さをｌ、内側転写ロール２９の外半径をｒ、周方向の接触長さをｗ1、２次転写領域Ｑ4の周方向の幅をｗ2とし、コンタクトロール３１と内側転写ロール２９と２次転写領域Ｑ4が略一直線上にあるとすると、第１の経路の抵抗Ｒ1は
Ｒ1＝ρv（t／ｗ1×ｌ）＋ρv（t／ｗ2×ｌ）
＝（ρvｔ／ｌ）｛（１／ｗ1）＋（１／ｗ2）｝
となり、また第２の経路の抵抗をＲ2とした場合に、半導電層２９bの半円弧常部分の円周方向の長さをπｒで近似し、断面積をｌｔ（軸方向の接触長さｌ×厚みｔ）とすると、
（１／Ｒ2）＝１／｛ρv×（πｒ／ｌｔ）｝＋１／｛ρv×（πｒ／ｌｔ）｝
となる。この式から、第２の経路の抵抗をＲ2は、
Ｒ2＝ ρvπｒ／２ｔｌ
となる。
したがって、第２の経路の抵抗Ｒ2が第１の経路の抵抗Ｒ1より小さくなるとき、すなわち、
ｔ＞ 〔 （πｒ／２）｛ｗ1ｗ2／（ｗ1＋ｗ2）｝〕1/2
のときは、半導電層に抵抗の不均一性があっても電極部材から転写領域に流れる電流が変動し難くなる。
【００５９】
本実施例１の場合、
ｒ＝１４ｍｍ
ｗ1＝１ｍｍ
ｗ2＝５ｍｍ
であるので、厚みが４.３ｍｍ以上あると、第２の経路の抵抗Ｒ2が第１の経路の抵抗Ｒ1より小さくなり、半導電層２９bの抵抗不均一性の影響を受け難くなる。
以上のように、本実施例１において、半導電層２９bの厚みを前記関係式を満たすように選ぶと、さらに転写電流の変動を受け難く、安定した転写画像を得ることができる。
【００６０】
図１２は本実施例１においてコンタクトロールと内側転写ロールと２次転写領域を略同一直線上になるように配置した理由の説明図であり、図１２Ａは前記内側転写ロールの半導電層の抵抗値にバラツキが有る場合に前記コンタクトロール３１と内側転写ロールと２次転写領域を略同一直線上になるように配置した場合および前記略同一直線上からはずれた位置に配置した場合の時間経過に対する２次転写電流の変化を示す図、図１２Ｂは内側転写ロールの半導電層の高抵抗部分が２次転写領域の内側転写ロール搬送方向上流側に在る場合の２次転写電流の流れを示す図、図１２Ｃは前記高抵抗部分が２次転写領域の内側転写ロール搬送方向下流側に在る場合の２次転写電流の流れを示す図、である。
図１２ＡのグラフＧ1はコンタクトロール３１と内側転写ロール２９と２次転写領域Ｑ4を略同一直線上になるように配置した場合の２次転写電流の変化を示し、グラフＧ2はコンタクトロール３１と内側転写ロール２９と２次転写領域Ｑ4を略同一直線上になる位置から外した位置に配置した場合の２次転写電流の変化を示している。
図１２Ａから分かるように、グラフＧ2では、２次転写電流Ｉが内側転写ロール２９の回転周期ｔoで変化するが、グラフＧ1では２次転写電流Ｉはほぼ一定に保持されている。
【００６１】
図１２Ｂ、図１２Ｃにおいて、例として、半導電層２９bの一部に、他の部分より著しく抵抗が高い高抵抗部分（図１２Ｂ、図１２Ｃの斜線部分）２９cが有る場合）を考える。
図１２Ｂでは内側転写ロール２９の上流側（２次転写領域Ｑ4の上流側）の抵抗が著しく高くなるので、電流は主に内側転写ロール２９の下流側（２次転写領域Ｑ4の下流側）を流れる。同様の理由で、図１２Ｃでは電流が主に内側転写ロール２９の上流側（２次転写領域Ｑ4の上流側）を流れる（図１２Ｂ、図１２Ｃでは、電流の大きさを線の太さであらわした）。
ここで、コンタクトロール３１を内側転写ロール２９と２次転写領域Ｑ4を結ぶ直線上に配置すると、内側転写ロール２９の上流側の経路と下流側の経路の抵抗が略等しくなるので、図１２Ｂでも図１２Ｃでもほほ等しい電流が流れ、電流値が変動することがない。
以上のように、コンタクトロール３１と内側転写ロール２９と２次転写領域Ｑ4が略同一直線上になるように配置すると、内側転写ロール２９の半導電層２９bの抵抗不均一性の影響を受け難<、安定した転写性が得られる。
【００６２】
（実施例２）
図１３は本発明の画像形成装置の実施例２の全体説明図で、前記実施例１の図１に対応する図である。図１４は同実施例２の２次転写器Ｔの詳細説明図で、前記実施例１の図５に対応する図である。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図１３、図１４に示すこの実施例２の画像形成装置の前記実施例１との違いは、内側転写ロール２９の芯金２９aをアース（接地）する手段（接地手段）ＳＷ1を設けたことである。前記接地手段ＳＷ1をオン（ＯＮ）にした状態で前記２次転写電流検知手段３２a（図１４、図２参照）を用いると、コンタクトロール３１から内側転写ロール２９の半導電層２９bを介して前記接地手段ＳＷ1により接地された芯金２９aに流れる電流（芯材電流）を検知することができるので、内側転写ロール２９の半導電層２９bの内側および外側間抵抗値を検知することが可能になっている。この検知された抵抗値から半導電層２９bの体積抵抗率を求めることができる。なお、前記半導電層２９bの内側および外側間抵抗値の検知は、外側転写ロール３０を離した状態で行う。
本実施例２では、前記２次転写電流検知手段３２aにより、前記接地された芯材２９aに流れる電流を検知する芯材電流検知手段３２aが構成されている。また、コントローラＣは、前記検知電流に応じて画像形成時の２次転写電圧を制御する２次転写電圧制御手段Ｃとしての機能を有している。
【００６３】
図１５は体積抵抗率ρv＝１０8Ωｃｍおよび１０14Ωｃｍの中間転写体Ｂを使用した場合の、従来例の構成（図８Ｂ参照）と実施例２の構成（図８Ａ参照）におけるトナー像転写時の内側転写ロール２９の体積抵抗率と芯材電流検知手段３２aの検知電流（内側転写ロールの帯電量により変化する電流）との関係を示す図である。
なお、前述したように、本実施例２では前記図１４の接地手段ＳＷ1をＯＮにすることにより、内側転写ロール２９の半導電層２９bの抵抗変動を容易に検知することができ、そのときの内側転写ロール２９の半導電層２９bの体積抵抗率を求めることができる。しかしながら、従来例の構成では、前記半導電層２９bの体積抵抗率を求めることはできないので、図１５における従来例の構成における半導電層３２bの体積抵抗率は、前記図６に示す方法によって求めた値である。
図１５から分かるように、本実施例の構成では、中間転写体Ｂの体積抵抗率が１０14Ωｃｍのような高いを持つを用いても、安定した２次転写電流が得られる。
【００６４】
図１６は実施例２における内側転写ロール２９の体積抵抗率と最適転写電圧との関係を示すグラフである。
この内側転写ロール２９の半導電層２９bの体積抵抗率変動の検知結果にもとづいて、あらかじめ実験などで求めた最適転写電圧（図１６参照）を２次転写時に用いることで、半導電層２９bの体積抵抗率が変動しても、適切な２次転写電流が得られる２次転写電圧を印加することができるので、安定した画像を得ることができる。
以上のように、本実施例２を用いることで、１次転写時にトナー飛散などのない高品質な画像が得られる体積抵抗率の高い中間転写体Ｂを用いても、内側転写ロール２９の半導電層２９bの抵抗変動を安定して検知し、最適な２次転写電圧を印加することができるので、高品質な転写像を安定して得ることができる。
【００６５】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ01）コンタクトロール３１をアース（接地）して外側転写ロール３０にバイアス電圧を印加することが可能である。
【００６６】
【発明の効果】
前述の本発明の画像形成装置は、下記の効果を奏することができる。
（Ｅ01）内側転写ロールの半導電層と電極部材の接触部から、半導電層と転写手段の接触部までの全てを使って電流を流すので、抵抗の不均一な半導電層を用いても、転写電界が変化し難く、転写像のムラを防止できるという効果を奏する。
（Ｅ02）電極部材との接触領域と転写領域で半導電層を流れる電流が逆向きになるので、半導電層として比較的抵抗の高い材料を用いても帯電することがなく、除電装置を用いずに比較的高い抵抗の中間転写体Ｂを用いることができるので、１次転写時の電界の広がりを押さえることができる。
（Ｅ03）半導電層から芯材を経て流れる電流を少なくした場合には、より半導電層の抵抗の不均一性の影響を受け難くなる。
（Ｅ04）電極部材と、内側転写ロールと、転写領域を略同一直線上にすることで、内側転写ロールの上流例の経路と下流側の経路を略同一にできるので、電極部から転写領域までの抵抗の変動をさらに抑えることができる。
（Ｅ05）非画像形成時に前記内側転写ロールの芯材を接地し、電極部に電圧を印加して電極部から流れる電流を検知することで、中間転写体や記録シートの影響を受けず、内側転写ロールの抵抗変動を精度良く検知することができるので、安定した転写条件の制御が可能になる。
（Ｅ06）１次転写時に中間転写体の抵抗を通じて電界が広がることがなく、また内側転写ロールの抵抗を中間転写体抵抗の影響を受けることなく、検知することができるので、適切な２次転写電圧を定めることができるので、トナー飛散のない高品質な画像が安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の画像形成装置の実施例１の全体説明図である。
【図２】図２は実施例１の制御部分のブロック線図である。
【図３】図３は前記図１に示す１次転写ロールの詳細説明図である。
【図４】図４は本実施例１における中間転写体Ｂの体積抵抗率の測定方法の説明図である。
【図５】図５は２次転写器Ｔの詳細説明図である。
【図６】図６は、前記半導電層２９bの体積抵抗率ρvの測定方法の説明図である。
【図７】図７は、前記図５に示す転写器Ｔを有する画像形成装置Ｆにおいて、外側転写ロール３０を中間転写体Ｂに接触させ、コンタクトロール（電極部材）３１に電圧を印加して、コンタクトロール３１から流れる電流値を測定した結果を示す図で、図７Ａは内側転写ロール２９の半導電層２９bの厚さ６.５μｍ、ρv＝１０7Ωｃｍの場合を示す図、図７Ｂは内側転写ロール２９の半導電層２９bの厚さ６.５μｍ、ρv＝１０10tΩｃｍの場合を示す図である。
【図８】図８は前記図７の結果が生じる理由（本実施例１では電流値の減少が生じない理由）の説明図で、図８Ａは本実施例１の作用説明図、図８Ｂは従来技術の作用説明図である。
【図９】図９は、前記図５に示す構成の転写器Ｔにおける内側転写ロール２９の半導電層２９bの厚みを変えて構成した画像形成装置Ｆにおいて、外側転写ロール３０を中間転写体Ｂに接触させ、コンタクトロール（電極部材）３１に電圧を印加して、コンタクトロール３１から流れる電流値を測定した実験結果を示す図で、前記図７と同様の図である。
【図１０】図１０は本実施例１の内側転写ロール２９を流れる電流の説明図で、図１０Ａは内側転写ロールの芯金を流れる電流の説明図、図１０Ｂは内側転写ロールの半導電層２９bのみを流れる電流の説明図である。
【図１１】図１１は内側転写ロール、外側転写ロール、およびコンタクトロールの接触領域の寸法を示す図である。
【図１２】図１２は本実施例１においてコンタクトロールと内側転写ロールと２次転写領域を略同一直線上になるように配置した理由の説明図であり、図１２Ａは前記内側転写ロールの半導電層の抵抗値にバラツキが有る場合に前記コンタクトロール３１と内側転写ロールと２次転写領域を略同一直線上になるように配置した場合および前記略同一直線上からはずれた位置に配置した場合の時間経過に対する２次転写電流の変化を示す図、図１２Ｂは内側転写ロールの半導電層の高抵抗部分が２次転写領域の内側転写ロール搬送方向上流側に在る場合の２次転写電流の流れを示す図、図１２Ｃは前記高抵抗部分が２次転写領域の内側転写ロール搬送方向下流側に在る場合の２次転写電流の流れを示す図、である。
【図１３】図１３は本発明の画像形成装置の実施例２の全体説明図で、前記実施例１の図１に対応する図である。
【図１４】図１４は同実施例２の２次転写器Ｔの詳細説明図で、前記実施例１の図５に対応する図である。
【図１５】図１５は体積抵抗率ρv＝１０8Ωｃｍおよび１０14Ωｃｍの中間転写体Ｂを使用した場合の、従来例の構成（図８Ｂ参照）と実施例２の構成（図８Ａ参照）における内側転写ロール２９の体積抵抗率と２次転写時の２次転写電流（芯材電流検知手段３２aの検知電流）との関係を示す図である。
【図１６】図１６は実施例２における内側転写ロール２９の半導電層２９bの体積抵抗率と最適転写電圧との関係を示すグラフである。
【図１７】図１７は中間転写体を用いた従来の画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
Ｂ…中間転写体、Ｃ…２次転写電圧制御手段（コントローラ）、Ｑ3…第１転写領域、Ｑ4…２次転写領域、Ｓ…記録シート、ＳＷ1…接地手段、 １６…像担持体、２１…第１転写器、２９…内側転写ロール、２９a…芯材、２９b…１層構造の半導電層、３０…外側転写ロール、３１…電極部材、３２…２次転写電圧印加手段、３２a…芯材電流検知手段（２次転写電流検知手段）、 （１４〜１７＋ＲＯＳ＋Ｄ）…トナー像形成装置、 （３５〜３８）…記録シート搬送装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer using an intermediate transfer member. More specifically, the present invention relates to an intermediate transfer device that transfers an unfixed toner image formed on a latent image carrier such as an image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus that transfers an image to a recording sheet such as a sheet via a body.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a transfer method in a color image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a toner image formed on an image carrier such as an image carrier is once primarily transferred onto an intermediate transfer body other than transfer paper and then intermediately transferred again. There is known a method in which a toner image on a body is secondarily transferred onto a transfer sheet to obtain a copy image. By using this method, it is known that there is an effect that it is possible to suppress the occurrence of multiple transfer failure and color registration deviation due to many factors such as the paper holding state, paper thickness and stiffness, and paper surface properties. Have been.
[0003]
The following technique (J01) is known as a conventional image forming apparatus using the intermediate transfer member.
(J01) Technology shown in FIG.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a conventional image forming apparatus using an intermediate transfer member.
In FIG. 17, an image forming apparatus F capable of performing color copying includes a UI (user interface) having a copy start key, a display unit, and the like at the top, and a transparent platen glass 01 on which a document (not shown) is placed. Have. The original placed on the platen glass 01 is illuminated by an original illuminating unit 02, and the original image light reflected from the original passes through a mirror unit 03 and an imaging lens 04, and is subjected to R, G by a CCD (color image reading sensor). , B are read as analog signals.
The R (red), G (green), and B (blue) image signals read by the CCD are input to an IPS (image processing system) controlled by a controller C.
Further, the IPS outputs image writing data (laser driving data) of four colors of K, Y, M and C to the laser driving signal output device 06. The laser drive signal output device 06 has a function of outputting a laser drive signal of an image of each component of K, Y, M, and C to a ROS (optical scanning device, that is, a latent image forming device) at a predetermined timing. ing.
The ROS scans the electrostatic latent image writing position Q1 of the image carrier 07 rotating in the direction of arrow A with the laser beam L modulated by the input laser drive signal.
[0004]
A charger 08, a developing device D, a primary transfer roll 09, an image carrier cleaner 011 and a static elimination lamp 012 are arranged along the surface of the rotating image carrier 07. The developing device D has a K (black) toner developing device Dk, a Y (yellow) toner developing device Dy, an M (magenta) toner developing device Dm, and a C (cyan) toner developing device Dc.
An electrostatic latent image is written on the surface of the image carrier 07 at a latent image writing position Q1, and is developed into a toner image in a development area Q2. This toner image is conveyed to the primary transfer area Q3 as the surface of the image carrier 07 rotates.
[0005]
The intermediate transfer member B is a belt disposed so as to be in contact with the surface of the image carrier 07 in the primary transfer area Q3. The intermediate transfer member B includes a driving roll 013, a tension roll 014, and a walk correction roll (for moving the belt B in the width direction, that is, for walking). It is stretched around a correction roll) 016 and an inner transfer roll (backup roll for secondary transfer) 017.
The toner image transferred to the intermediate transfer body B by the action of the primary transfer roll 09 is subjected to the action of the secondary transfer voltage applied between the inner transfer roll 017 and the outer transfer roll 018, and the feed roll 019, the resist roll 021 is transferred to the recording sheet S sent to the secondary transfer position Q4.
The recording sheet S to which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 023 by the conveyor belt 022, where the fixing is performed. The residual toner on the intermediate transfer member B is cleaned by the intermediate transfer member cleaner 024. The outer transfer roll 018 and the intermediate transfer member cleaner 024 are disposed so as to be able to contact and separate from the intermediate transfer member B.
[0006]
In the image forming apparatus according to the conventional example, the image carrier 07 starts rotating by a copy start key ON signal (copying operation start signal), the image carrier 07 is charged to a predetermined potential by the charger 08, and the latent image is charged by the ROS. An image is formed. As the latent image formed on the image carrier 07 moves, one of the developing devices Dk to Dc approaches the image carrier 07 and the latent image is developed with toner.
In accordance with the development image forming operation, the intermediate transfer member B also moves at substantially the same speed as the peripheral speed of the image carrier 07, and moves to the primary transfer area Q3 where the image carrier 07 and the intermediate transfer member B abut. The image is transferred to the intermediate transfer body B by the action of an electric field generated by a voltage having a polarity opposite to that of the toner applied to the primary transfer roll 09, and the primary transfer is performed.
On the other hand, the residual toner on the image carrier 07 is removed by the image carrier cleaner 011 and the surface of the image carrier 07 is neutralized by the static elimination lamp 012 to prepare for the next color image forming operation.
By repeating the above process, a full-color multiple-transferred toner image is obtained on the intermediate transfer member B.
[0007]
During the above-described primary transfer operation, the outer transfer roll 018 and the intermediate transfer body cleaner 024 are separated from the intermediate transfer body B so as not to disturb the toner image on the intermediate transfer body B, and are sent out by the feed roll 019. The recording sheet S is also waiting near the registration roll 021.
The recording sheet S is sent to the secondary transfer position Q4 by the registration roll 021 at the same time that the toner image after the primary transfer is moved to the secondary transfer position Q4, and the outer transfer roll 018 is moved to the intermediate transfer member. Contact B. The toner image on the intermediate transfer member B is transferred to the recording sheet S (secondary transfer) by the action of an electric field generated by a voltage having a polarity opposite to that of the toner applied to the outer transfer roll 018.
The recording sheet S on which the secondary transfer has been completed is attracted to the conveyor belt 022 and is conveyed to the fixing device 023, where the fixing is performed, and the toner remaining on the intermediate transfer member B is removed by the intermediate transfer member cleaner 024. In preparation for the next image forming operation.
[0008]
(Problem of (J01) above)
In the image forming apparatus of (J01), the inner transfer roll (secondary transfer backup roll) 017 serving as a counter electrode is disposed at a position facing the outer transfer roll 018 with the intermediate transfer body B interposed therebetween. For example, when the toner image is secondary-transferred to a small-sized recording sheet S, the outer transfer roll 018 protruding from the recording sheet S directly contacts the semiconductive intermediate transfer member B, and the outer transfer roll 018 and the inner transfer roller 018 are transferred. A large amount of current flows between the rolls (backup rolls for secondary transfer) 017, so that a sufficient transfer electric field cannot be formed in a region sandwiching the recording sheet, which may cause transfer failure.
[0009]
As a technique for solving the above problem, the following technique (J02) is conventionally known.
(J02) Technology described in JP-A-8-115002
This publication discloses the following three types of transfer roll mechanisms (first configuration) to (third configuration).
(First Configuration) An example in which an inner transfer roll in which a semiconductive thin layer is coated around a grounded conductive core material is used.
(Second Configuration) An example in which an inner transfer roll in which an insulating thin layer is coated around a grounded conductive core material is used.
(Third Configuration) An example in which an inner transfer roll in which a semiconductive thin layer grounded around an insulating core material is coated is used.
In the above-described techniques (first configuration) to (third configuration), even if the outer transfer roll directly contacts the intermediate transfer member, an excessive current flows because the inner transfer roll has a high resistance. Therefore, a stable transfer electric field can be formed even with a small-sized transfer member.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
(Problem of (J02) above)
However, the use of the method (J02) has the following problems.
(Problem of the (first configuration) of (J02))
When a semiconductive layer is formed around a conductive core material, a material obtained by dispersing an antistatic agent such as carbon black in various resins or various rubbers as the semiconductive layer is used. In general, unevenness in electric resistance is likely to occur due to unevenness in the dispersed state. For this reason, a high resistance part and a low resistance part are formed in the circumference of the roll, and when the high resistance part comes to the contact part with the outer transfer roll, the low resistance part comes to the contact part with the outer transfer roll. There is a problem that the magnitude of the transfer electric field changes when the transfer is performed, and unevenness occurs in the transferred image. If an attempt is made to increase the uniformity of the resistance of the semiconductive layer in order to avoid this problem, there arises a problem that the yield during the production of the inner transfer roll deteriorates and the cost increases.
[0011]
(Problem of the (second configuration) of (J02))
When the insulating layer is disposed around the conductive core material, since uneven resistance due to uneven dispersion of the antistatic agent does not occur as described above, transfer unevenness due to uneven resistance does not occur. Since the insulating layer is charged after passing through the contact portion, the potential difference of the transfer portion is reduced by the charging of the inner transfer roll, and the transfer electric field is reduced. Then, the transfer electric field becomes weaker as the number of rotations of the inner transfer roll increases, and there is a problem that the density of the transferred image changes from the leading edge to the trailing edge of the recording sheet.
In order to avoid this problem, it is possible to neutralize the inner transfer roll insulating layer downstream of the contact portion with the outer transfer roll. However, a static elimination member and a static elimination power supply are required for that purpose, which complicates the configuration. As a result, there arises a problem that cost is increased and reliability is reduced.
[0012]
(Problem of the (third configuration) of (J02))
In the case where a semiconductive thin layer that is grounded is coated around the insulating core material, an electric current flows from the grounded portion of the semiconductive layer to the contact portion with the outer transfer roll. Configuration) is less susceptible to the non-uniform difference in resistance than the configuration described in (2), and since no current flows through the insulating layer, there is no need for a static eliminator as in the above (second configuration). Two layers, ie, a layer and a semiconductive layer, are required, and the structure of the roll is complicated, resulting in an increase in cost. In addition, peeling / breaking of the surface layer occurs, thereby shortening the life of the inner transfer roll. Occurs.
[0013]
Next, since the resistance of the inner transfer roll changes due to manufacturing variations, environmental fluctuations, aging, etc., if a constant voltage is always applied, the amount of voltage drop at the inner transfer roll will differ, and the transfer electric field will decrease. Therefore, there is a problem that stable transfer cannot be performed due to the change. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-115002 discloses that an outer transfer roll is brought into contact with an intermediate transfer body, and a current flowing from the outer transfer roll through the intermediate transfer body and the inner transfer roll is detected. By changing the transfer voltage accordingly, stable transfer properties are obtained.
[0014]
However, in this method, the resistance including the resistance of the intermediate transfer body and the outer transfer roll is detected. Therefore, if a high-resistance intermediate transfer body is used, the resistance of the inner transfer roll cannot be accurately detected. An intermediate transfer member having a relatively low resistance (in the technique disclosed in the above-mentioned JP-A-8-115002, the volume resistivity is 109Ωcm or less) had to be used. When such an intermediate transfer member having a relatively low resistance is used, for example, the electric charge given to the intermediate transfer member from the primary transfer roll in the primary transfer area causes the contact between the photosensitive member and the intermediate transfer member through the resistance of the intermediate transfer member. Since the toner is transferred to the area before the photosensitive member and the intermediate transfer member are in contact with each other and the toner image is transferred, there is a problem that an image defect in which a toner image is scattered occurs.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has an object to be described in (O01) below.
(O01) Long life with no peeling of the inner transfer roll surface layer, no new equipment such as an inner transfer roll static eliminator, no increase in cost due to increased uniformity of resistance of the inner transfer roll, no toner scattering, etc. To provide an image forming apparatus capable of stably obtaining a high-quality transfer image without image defects.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Next, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention will be described. In order to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later, the elements of the present invention are denoted by reference numerals of the elements of the embodiments. Add the items enclosed in parentheses.
The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described below is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
[0016]
(The present invention)
In order to solve the above problems, the image forming apparatus of the present invention has the following requirements,
(A01) a toner image forming apparatus (14 to 17 + ROS + D) for forming a toner image according to image information on an image carrier (16);
(A02) an intermediate transfer member (B) rotating and moving through a first transfer region (Q3) set along the surface of the image carrier (16);
(A03) a first transfer unit (21) for transferring the toner image on the surface of the image carrier (16) to the intermediate transfer body (B) in the first transfer area (Q3);
(A04) a recording sheet transport device (35 to 38) for transporting and passing the recording sheet (S) to a secondary transfer area (Q4) set on the movement path of the intermediate transfer body (B);
(A05) An inner transfer roll (b) that supports the back surface of the intermediate transfer member (B) and is arranged to sandwich the intermediate transfer member (B) and the recording sheet (S) in the secondary transfer region (Q4). 29) and an outer transfer roll (30) in contact with the back surface of the recording sheet (S);
(A06) A core material (29a) having a cylindrical outer surface that is electrically insulated, and a semiconductive layer (29b) having a one-layer structure formed on the cylindrical outer surface of the core material (29a). Said inner transfer roll (29),
(A07) an electrode member (31) in contact with the outer surface of the semiconductive layer (29b) of the inner transfer roll (29);
(A08) Secondary transfer for applying a secondary transfer voltage for transferring the toner image on the surface of the intermediate transfer body (B) to the recording sheet (S) between the electrode member (31) and the outer transfer roll (30). Voltage applying means (32),
(A09) the inner transfer roll (29) having the core (29a) made of a conductive material or a semiconductive material;
(A09a) The secondary transfer current flowing between the electrode member (31) and the secondary transfer area (Q4) includes a current flowing in the circumferential direction over the entire semiconductive layer of the inner transfer roll (29). The inner transfer roll (29) configured as described above.
[0017]
(Operation of the present invention)
In the image forming apparatus of the present invention having the above configuration, the toner image forming apparatus (14 to 17 + ROS + D) forms a toner image corresponding to the image information on the image carrier (16). The intermediate transfer member (B) rotates through a first transfer region (Q3) set along the surface of the image carrier (16). The first transfer unit (21) transfers the toner image on the surface of the image carrier (16) to the intermediate transfer body (B) in the first transfer area (Q3).
The recording sheet transport device (35 to 38) transports and passes the recording sheet (S) to a secondary transfer area (Q4) set in the movement path of the intermediate transfer body (B). The inner transfer roll (29) and the outer transfer roll (30) are arranged so as to sandwich the intermediate transfer body (B) and the recording sheet (S) in the secondary transfer area (Q4). The inner transfer roll (29) supports the back surface of the intermediate transfer body (B). Further, the outer transfer roll (30) comes into contact with the back surface of the recording sheet (S). The inner transfer roll (29) is composed of a core material (29a) having a cylindrical outer surface and a semiconductive layer (29b) having a one-layer structure formed on the cylindrical outer surface of the core material (29a). The core material (29a) is maintained in an electrically insulated state.
The inner transfer roll (29) is composed of a core material (29a) having a cylindrical outer surface and a semiconductive layer (29b) having a one-layer structure formed on the surface thereof. Easy.
[0018]
The electrode member (31) contacts the outer surface of the semiconductive layer (29b) of the inner transfer roll (29). A secondary transfer voltage applying means (32) applies a secondary transfer voltage between the electrode member (31) and the outer transfer roll (30) to record the toner image on the surface of the intermediate transfer body (B). Transfer to sheet (S).
Even if the surface of the semiconductive layer (29b) forming the surface layer of the inner transfer roll (29) is charged by charge injection by applying a transfer voltage during the secondary transfer, the charged charge flows to the electrode member (31). Therefore, the accumulation of the charge on the surface of the inner transfer roll (29) does not occur. Therefore, when the secondary transfer is performed by the constant voltage transfer, the secondary transfer current does not change due to the accumulation of the electric charge of the inner transfer roll (29), so that stable transfer can always be performed.
[0019]
In the inner transfer roll (29), the core (29a) can be made of an insulating material, a conductive material, a semiconductive material, or the like. The flowing secondary transfer current is as follows.
[When the core (29a) is an insulating material]
The current flowing between the secondary transfer area (Q4) and the electrode member (31) flows only through the cylindrical semiconductive layer (29b) forming the surface layer of the inner transfer roll (29).
[When the core material (29a) is conductive or semiconductive]
The current flowing between the secondary transfer area (Q4) and the electrode member (31) is different from the current flowing only in the cylindrical semiconductive layer (29b) forming the surface layer of the inner transfer roll (29). , And a current passing through both the semiconductive layer (29b) and the core (29a).
Regardless of whether the core material (29a) is an insulating material, a conductive material, or a semiconductive material, the secondary transfer current flows through the entire cylindrical semiconductive layer (29b), so that the resistance is not uniform. Even when a semiconductive layer (29b) is used, the transfer electric field hardly changes, and unevenness of the transferred image hardly occurs.
That is, the present invention provides a simple and easy-to-manufacture inner transfer roll (29) composed of a core material (29a) having a cylindrical outer surface and a single-layered semiconductive layer (29b) formed on the surface. And stable and excellent secondary transfer can be performed.
[0020]
The details of the operation and effect of the present invention when the inner transfer roll (29) having the core (29a) made of a conductive or semiconductive material is used are as follows.
[0021]
When the core material (29a) of the inner transfer roll (29) is made of a conductive or semi-conductive material, a current flowing between the electrode member (31) and the transfer area is generated inside the core material (29a). Will also pass.
Therefore, the direction of the current flowing through the semiconductive layer (29b) is reversed between the contact area between the inner transfer roll (29) and the electrode member (31) and the transfer area. That is, when passing through the transfer region, for example, when the semiconductive layer (29b) in which the current has flowed from the outer surface side to the core material (29a) side passes through the contact region with the electrode member (31), The direction of the current flowing through the semiconductive layer (29b) is from the core material (29a) side to the outer surface side. For this reason, the charge on the surface of the semiconductive layer (29b) charged in the transfer region flows to the electrode member (31) side in the contact region with the electrode member (31). The conductive layer (29b) is not charged.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the image forming apparatus of the present invention is characterized in that the present invention has the following requirements.
(A010) The outer radius r of the inner transfer roll (29), the thickness t of the semiconductive layer (29b), and the circumferential contact width w1 between the semiconductive layer (29b) and the electrode member (31). The inner transfer roll (29), in which the circumferential width w2 of the secondary transfer area (Q4) satisfies the following expression:
t ≧ [(πr / 2) {w1w2 / (w1 + w2)}]1/2  .
[0023]
(Operation of Embodiment 1)
In Embodiment 1 of the image forming apparatus of the present invention, the outer radius r of the inner transfer roll (29), the thickness t of the semiconductive layer (29b), the semiconductive layer (29b) and the electrode member The circumferential contact width w1 of (31) and the circumferential width w2 of the secondary transfer area (Q4) satisfy the following expression.
t ≧ {(πr / 2) (w1w2 / w1 + w2)}1/2  .
In the first embodiment, there is the following path as a current path from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4).
First path: a path from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4) via the conductive core material (29a);
Second path: a path from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4) along the outer periphery of the inner transfer roll (29) through the semiconductive layer (29b).
[0024]
The resistance R1 of the first path is
R1 = (ρvt / l) {(1 / w1) + (1 / w2)}
And the resistance R2 of the second path is
R2 = ρvπr / 2tl
It becomes.
When the resistance R2 of the second path is smaller than the resistance R1 of the first path,
t> [(πr / 2) {w1w2 / (w1 + w2)}]1/2
In this case, the current flowing between the secondary transfer area (Q4) and the electrode member (31) is larger in the current flowing in the second path.

[0025]
If the resistance R1 of the first path is lower than the resistance R2 of the second path, the current flowing from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4) mainly flows through the first path. Become. However, the resistance R1 of the first path is determined only by the resistance of the contact portion between the electrode member (31) and the inner transfer roll (29) and the semiconductive layer (29b) in the secondary transfer area (Q4). Therefore, the resistance largely depends on the resistance of the semiconductive layer (29b) existing in this portion. Therefore, if the non-uniformity of the resistance of the semiconductive layer (29b) is large, the current flowing from the electrode member (31) to the transfer region fluctuates greatly.
However, when the resistance R2 of the second path is lower than the resistance R1 of the first path as in the first embodiment, the current flowing from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4) is mainly Flows through the second path. That is, since the current flowing from the electrode member (31) to the secondary transfer region (Q4) flows through the entire semiconductive layer (29b), even if the semiconductive layer (29b) has non-uniform resistance. The current flowing from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4) is less likely to fluctuate.
Therefore, by adjusting the thickness of the semiconductive layer (29b) to make the value of the resistance R2 of the second path smaller than the value of the resistance R1 of the first path, the resistance of the semiconductive layer (29b) is further increased. To be less susceptible to non-uniformity.
[0026]
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the image forming apparatus of the present invention is characterized in that the present invention or any of Embodiment 1 or Embodiment 1 of the present invention has the following requirements.
(A011) At a position separated from the secondary transfer area (Q4) where the inner transfer roll (29) and the recording sheet (S) are in contact with each other by a substantially half circumference in the circumferential direction along the surface of the inner transfer roll (29). The electrode member (31) in contact with the surface of the inner transfer roll (29).
[0027]
(Operation of Embodiment 2)
In Embodiment 2 of the image forming apparatus of the present invention, the electrode member (31), the inner transfer roll (29), and the secondary transfer area (Q4) are arranged substantially in a straight line.
The path of the current flowing through the semiconductive layer (29b) between the electrode member (31) and the secondary transfer area (Q4) includes the secondary transfer area along the rotation direction of the inner transfer roll (29). There are upstream and downstream paths of (Q4), and the current mainly flows through a path with lower resistance. Therefore, if the resistance of the semiconductive layer (29b) is non-uniform and there is a portion having a high resistance value, the high resistance portion is formed along the rotation direction of the inner transfer roll (29) in the secondary transfer area (Q4). When it is on the upstream side, the current mainly flows on the downstream path, and when it is on the upstream side, the current mainly flows on the downstream side. Therefore, if the distance along the circumference of the inner transfer roll (29) from the electrode member (31) to the transfer area is different between the upstream side and the downstream side, the high-resistance portion of the resistance of the semiconductive layer (29b) is changed to the inner transfer roll. The length of the current flow path differs between the upstream side and the downstream side of (29), and the resistance of the current path from the electrode member (31) to the transfer area also changes. The next transfer electric field will change.
However, when the electrode member (31), the inner transfer roll (29), and the secondary transfer area (Q4) are substantially co-linear, the secondary transfer area ( Q4) Since the path on the upstream side and the path on the downstream side can be made substantially the same, the path of the current flowing from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4) moves along the inner transfer roll (29). The path length is the same both upstream and downstream of the area (Q4). Therefore, it is possible to suppress a change in resistance from the electrode member (31) to the secondary transfer area (Q4).
[0028]
(Embodiment 3)
An image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention is characterized in that any one of the first and second embodiments of the present invention has the following requirements.
(A012) grounding means (SW1) for grounding the core material (29a) of the inner transfer roll (29);
(A013) a core current detecting means (32a) for detecting a current flowing from the electrode member (31) to the grounded core (29a) during non-image formation;
(A014) Secondary transfer voltage control means (C) for controlling a secondary transfer voltage during image formation in accordance with the detection current of the core material current detection means (32a).
[0029]
(Operation of Embodiment 3)
In Embodiment 3 of the image forming apparatus of the present invention, the core member (29a) of the inner transfer roll (29) is grounded during non-image formation, and a voltage is applied to the electrode member (31) to form the electrode member (31). By detecting the current flowing through the grounded core member (29a) from above, the resistance variation of the inner transfer roll (29) is accurately detected without being affected by the intermediate transfer body (B) and the recording sheet (S). Therefore, an appropriate secondary transfer voltage can be applied.
Therefore, the intermediate transfer member (B) can be used with a high resistance which can prevent the charge given in the secondary transfer region from spreading out of the secondary transfer region (Q4) and prevent the toner from scattering. A high quality transfer image can be obtained.
That is, in the prior art, 1011-1014When an intermediate transfer member (B) having a high volume resistivity of about Ωcm is used, when an image is continuously formed, charges are accumulated on the surface of the intermediate transfer member (B), and the transfer current is reduced. , 108-1011Ωcm is often used, but according to the third embodiment,11-1014Even if the intermediate transfer member (B) having a high volume resistivity of about Ωcm is used, a high-quality transfer image can be stably obtained.
[0030]
(Embodiment 4)
An image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention includes the following requirements in the third embodiment of the present invention.
(A015) Volume resistivity is 108-1014The intermediate transfer member (B) having a resistivity of Ωcm.
[0031]
(Operation of Embodiment 4)
In the fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention, the transfer voltage can be appropriately controlled by the configuration of the third embodiment.8-1014Even when the intermediate transfer member (B) having an Ωcm is used, a high-quality transfer image can be stably obtained.
[0032]
【Example】
Next, specific examples (examples) of the embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
(Example 1)
FIG. 1 is an overall explanatory diagram of the image forming apparatus of the present invention.
In FIG. 1, an image forming apparatus F capable of color copying includes a UI (user interface) having a copy start key, a numeric keypad, a display unit, and the like on an upper part, and a transparent platen glass 2 on which a document (not shown) is placed. And A document illumination unit 3 that scans the document while illuminating the document is arranged below the platen glass 2. The document illumination unit 3 has a document illumination light source 4 and a first mirror 5. A mirror unit 6 that moves at half the speed of the original illumination unit 3 is disposed below the platen glass 2. The mirror unit 6 has a second mirror 7 and a third mirror 8 which are emitted from the illumination light source 4 and reflected by the original, and reflect the original image light reflected by the first mirror 5.
The document image light reflected by the third mirror 8 passes through the imaging lens 9 and is read as R, G, B analog signals by a CCD (color image reading sensor).
[0033]
The R (red), G (green), and B (blue) image signals read by the CCD are input to the IPS. The operation of the IPS is controlled by the controller C.
Further, the IPS converts the analog electric signals of the R, G, and B read images obtained by the CCD into digital signals and outputs the digital signals, and outputs the RGB image data to K (black) and Y (Y). (Yellow), M (magenta), and C (cyan) image data that is converted into image data, subjected to data processing such as density correction and enlargement / reduction correction, and output as writing image data (laser drive data) Means 12 are provided. The image data output means 12 has an image memory 13 for temporarily storing the K, Y, M, C image data.
[0034]
Image write data (laser drive data) of four colors of K, Y, M, and C output from the IPS write image data output means 12 is input to a laser drive signal output device 14. The laser drive signal output device 14 outputs a laser drive signal of an image of each color K, Y, M, C component corresponding to the input image data at a predetermined timing to an ROS (optical scanning device, that is, a latent image forming device). ).
The ROS scans the electrostatic latent image writing position Q1 of the image carrier 16 rotating at a speed of 160 mm / sec with the laser beam L modulated by the input laser drive signal.
A charging roll 17 for uniformly charging the image carrier 16 is disposed along the rotating image carrier 16 and upstream of the latent image writing position Q1 in the moving direction of the image carrier 16. After being uniformly charged by the charging roll 17, the image carrier 16 is configured to write an electrostatic latent image by the laser beam L at the latent image writing position Q1.
[0035]
A rotary developing unit (developing device) D that develops the electrostatic latent image into a toner image is provided in a developing area Q2 on the downstream side of the latent image writing position Q1 along the moving direction of the image carrier 16. Is arranged. The developing unit D has developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc of four colors of Y, M, C, and K mounted around the rotating shaft 18. The developing units Dk, Dy, Dm, and Dc for four colors are sequentially moved to the developing area Q2. The developing units Dk, Dy, Dm, and Dc develop the electrostatic latent images on the image carrier 16 into toner images of each color of K (black), Y (yellow), M (magenta), and C (cyan). Device.
The toner image forming apparatus (14 to 17 + ROS + D) is constituted by the elements indicated by the reference numerals 14 to 17, ROS, D and the like.
A primary transfer area Q3 set on the downstream side of the developing area Q2 along the surface of the rotating image carrier 16 includes an intermediate transfer belt (intermediate transfer body) B and a primary transfer roll (primary transfer device). ) 21 are arranged. An image carrier cleaner 22 and a static elimination lamp 23 are arranged downstream of the primary transfer area Q3 along the rotating image carrier 16.
[0036]
The intermediate transfer belt (intermediate transfer body) B includes a drive roll 25, an idler roll 26, a tension roll 27, a walk correction roll 28 (a roll for adjusting the position of the intermediate transfer belt B in the width direction), and an inner transfer roll (a backup roll). And 29), and is rotated in the direction A by the drive roller 25 at substantially the same speed as the image carrier 16 by a driving device (not shown).
[0037]
Around the intermediate transfer belt B, at a secondary transfer position Q4, an outer transfer roll 30 grounded on the side opposite to the inner transfer roll 29 with respect to the intermediate transfer belt B is disposed. . The inner transfer roll 29 is in contact with a contact roll 31 (electrode member) to which a bias having a polarity opposite to that of the toner is applied. The contact area between the contact roll 31 and the inner transfer roll 29 (that is, the contact roll contact area) is arranged on a straight line connecting the secondary transfer area Q4 and the center position of the inner transfer roll 29. Therefore, the distance between the secondary transfer area Q4 along the surface of the inner transfer roll 29 and the contact roll contact area is different from the upstream side of the secondary transfer area along the rotation direction of the inner transfer roll 29. The same distance is set on the downstream side.
The elements indicated by the reference numerals 29 to 31 constitute the secondary transfer unit T of the first embodiment.
[0038]
The outer transfer roll 30 is grounded, and the contact roll contacting the inner transfer roll 29 is connected to a transfer power supply circuit 32 (see FIGS. 1 and 5) as a secondary transfer power applying means. The transfer power supply circuit 32 applies a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner to the inner transfer roller 29 via the contact roller 31 to transfer the toner image on the intermediate transfer belt B to the recording sheet S. The transfer power supply circuit 32 is controlled by the controller C. The outer transfer roll 30 is cleaned by a transfer roll cleaner 33 while being moved to a position away from the inner transfer roll 29.
An intermediate transfer member cleaner 34 that removes untransferred toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt B is disposed downstream of the outer transfer roll 30 in the transport direction of the intermediate transfer belt B. The outer transfer roll 30 and the intermediate transfer member cleaner 34 are configured to be able to press against and separate from the intermediate transfer belt B.
[0039]
The recording sheet S taken out of the paper feed tray 35 is conveyed by a feed roll 36, temporarily stopped by a registration roll 37, and conveyed to the secondary transfer position Q4 through a guide conveyance path 38 at a predetermined timing. . The unfixed toner image on the intermediate transfer belt B is secondarily transferred to the recording sheet S when passing through the secondary transfer position Q4. The recording sheet S to which the unfixed toner image has been transferred moves along the upper surface of the sheet guide member 39, and is further conveyed to the fixing position Q5 through the conveying belt 40. When the recording sheet S passes through the fixing position Q5, the unfixed toner image on the recording sheet S is fixed by the fixing device 41 and is discharged to the paper discharge tray 42.
The elements indicated by the reference numerals 35 to 38 constitute the recording sheet conveying device (35 to 38) of the first embodiment.
[0040]
(Primary transfer roll)
FIG. 3 is a detailed explanatory view of the primary transfer roll shown in FIG.
In FIG. 3, as the primary transfer roll 21 used in the image forming apparatus F, urethane in which a conductive material such as a quaternary ammonium salt is contained in a metallic core 21a and the resistance is controlled to be conductive to semiconductive is used. A roll having an outer diameter of 18 mm provided with the surface layer (elastic layer) 21b of the above was used.
[0041]
The surface layer 21b of the primary transfer roll 21 has a resistance value between the inner surface and the outer surface (resistance value between the inner and outer surfaces) of 10%.FiveΩ or more was used. If the resistance value is lower than this, the charge given by the transfer unit at the time of the primary transfer is injected into the image carrier (photosensitive drum) 16 and a so-called charge memory phenomenon occurs, so that it cannot be used. The resistance between the inside and outside of the surface layer 21b is 109When a transfer resistance of Ω or more is used, a retransfer phenomenon (a phenomenon in which the toner transferred to the intermediate transfer member returns to the image carrier) occurs in the primary transfer area Q3, and transfer loss occurs.
As a method of measuring the resistance value (resistance value between the inside and outside) of the primary transfer roll 21, the primary transfer roll 21 is pressed against a metal plate with a load of 500 g at both ends, and the primary transfer roll core metal 21a and the metal The value when a voltage of 1000 V was applied between the plates was used.
[0042]
(Intermediate transfer member)
The material of the intermediate transfer member B used in the above-mentioned image forming apparatus is made by mixing a resistance control agent such as CB (carbon black) into PI (polyimide), PVdF (polyvinylidene fluoride) or PC (polycarbonate) and has a volume resistivity. 107-1015Ωcm, but the volume resistivity of the intermediate transfer body B is 108If it is lower than Ωcm, the charge applied to the back surface of the intermediate transfer member B in the primary transfer region Q3 spreads out of the transfer nip through the resistance of the intermediate transfer member B, so that the toner charging potential ( For example, a charge + having a polarity opposite to that of-) is given.
In this case, a charge (including toner) having the same polarity (-) as the charge potential (for example,-) of the toner adheres to the surface of the intermediate transfer member B. Therefore, before the photosensitive member contacts the intermediate transfer member B, Since the toner is transferred from the photoreceptor to the intermediate transfer member B, the toner scatters so badly that a good image cannot be obtained.15If it is higher than Ωcm, when the primary transfer is repeatedly performed, the charge charged on the intermediate transfer body B in the previous primary transfer remains without being attenuated by the next primary transfer, and this residual charge is accumulated. As a result, the charging potential of the intermediate transfer member B becomes too high, and a spark discharge occurs in the post nip portion to cause an image defect.8-1014The thing of Ωcm was desirable.
Further, the volume resistivity of the intermediate transfer body B is 101/2If it is lower than Ωcm, the charged charge is attenuated while the intermediate transfer body B charged after passing through the primary transfer area returns to the primary transfer area next time, and the intermediate transfer body B is hardly charged. Since the device for removing the charge of the intermediate transfer member is not required, the volume resistivity is 10%.8-101/2Ωcm was more desirable. Further, when the thickness of the material of the intermediate transfer member B is 50 μm or less, the mechanical strength is insufficient, and the belt is broken or torn. Therefore, the thickness is set to be more than 50 μm.
[0043]
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of measuring the volume resistivity of the intermediate transfer member B in the first embodiment. Volume resistivity ρ of the intermediate transfer body BvIs measured by connecting an HR probe (produced by Mitsubishi Yuka Co., inner electrode diameter: 16 mm, ring electrode inner diameter: 30 mm) to an ultra-high resistance / microammeter (R8340A manufactured by Advantest) and applying 1000 V Is measured by measuring the current value 30 seconds after the application of, and calculating by the following formula.
In FIG. 4, the intermediate transfer member B is interposed between the voltage application electrode and the holding plate and the ground electrode, and a voltage is applied between the voltage application electrode and the ground electrode. The volume resistivity ρ of the intermediate transfer body B in this casevCan be expressed by the following equation.
ρv= 2.011 (V / I) × (1 / t) × 10Four(Ωcm)
Here, V: applied voltage (V), I: current value (A), t: thickness of the intermediate transfer member (μm)
It is.
The above equation is obtained from the following equation.
ρv= Π (1.6 / 2)Two× (V / I) × (1 / t) × 10Four(Ωcm)
[0044]
(Inner transfer roll)
FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of the secondary transfer device T.
In FIG. 5, the inner transfer roll 29 used in the first embodiment is composed of an electrically floated conductive core 29a and a semiconductive layer 29b coated around the conductive core 29a. The semiconductive layer 29b is made of a rubber material such as silicon, EPDM (ethylene propylene diene rubber), urethane, PVdF (polyvinylidene fluoride), PFA (perfluoroalkoxy), PTFE (polytetrafluoroethylene), polyester, acrylic, etc. The resistance value was controlled by dispersing an appropriate amount of an antistatic material such as CB (carbon black) in the resin of Example 1. The volume resistivity of the semiconductive layer 29b of Example 1 was 10%.6-101/2Ωcm was used.
The inner transfer roll 29 used in Example 1 has a roll outer diameter of 28 mm, a thickness of the semiconductive layer of 6.5 mm, a diameter of the cored bar 29a of 15 mm, and a volume resistivity of the semiconductive layer 29b of 10 mm.9Ωcm was used. In the first embodiment, a roll having an outer diameter of 28 mm and a semiconductive layer having a thickness of 3 to 8 mm can be used.
[0045]
FIG. 6 shows the volume resistivity ρ of the semiconductive layer 29b.vFIG. 4 is an explanatory diagram of a measurement method of FIG.
Volume resistivity ρ of the semiconductive layer 29b on the surface of the inner transfer roll 29vIs obtained by winding a 1-inch wide copper tape (see FIG. 6) in the circumferential direction of the roll, applying an applied voltage of 100 V between the core metal of the roll and the copper tape, measuring a current value I after one minute, and calculating the following formula: Is a value calculated by the following formula.
ρv= 2πwV / Iln (r2 / r1)
Here, V: applied voltage (V), I: current value (A), w: copper tape width, r1: core diameter (mm), r2: roll diameter (mm)
The above equation is obtained from the following equation.
V / I = ρv× {integral value of (dr / 2πrw) from r = r1 to r2}
[0046]
(Outside transfer roll)
In FIG. 5, the outer transfer roll 30 disposed opposite to the inner transfer roll 29 in the secondary transfer area Q4 includes a core metal 30a, silicon, EPDM (ethylene propylene diene rubber), CB on urethane or the like. An outer diameter of 28 mm coated with a conductive rubber 30b in which an antistatic material such as (carbon black) is dispersed in an appropriate amount is used.
(Contact roll)
In FIG. 5, the contact roll 31 as an electrode member that comes into contact with the inner transfer roll 29 is a SUS alloy metal roll having an outer diameter of 14 mm. Further, a voltage having the same polarity as that of the toner is applied to the contact roll 31 made of a metal roll by the transfer power supply circuit 32 during the secondary transfer.
As described above, the distance between the secondary transfer area Q4 along the surface of the inner transfer roll 29 and the contact roll contact area depends on the rotation direction of the inner transfer roll 29. The same distance is set on the upstream side and the downstream side of the region.
[0047]
Next, the control part of the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram of a control portion according to the first embodiment.
In FIG. 2, the controller C includes a microcomputer having a CPU (central processing unit), a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), an I / O (input / output interface), and the like.
The UI (user interface) includes a display unit UIa for displaying information relating to the current setting state of the image forming apparatus U, a copy start key UIb, a copy number setting key UIc, and the like. The controller C receives a copy start signal, a set number of copies, and other input signals from the UI.
A detection signal is input to the controller C from the document size sensor SN. The controller C has a function of detecting the size of a document according to an input signal from a document size sensor SN (see FIG. 2).
The controller C outputs a control signal for the transfer power supply circuit 32 according to the input signal.
The transfer power supply circuit 32 has a current measuring unit 32a (see FIG. 5). The current measuring unit 32a measures the current flowing from the inner transfer roll 29 to the transfer roll 31 when performing the secondary transfer. The current value measured by the current measuring unit 32a is sent to the controller C.
[0048]
The ROM of the controller C stores a program that operates according to each of the input signals and necessary data. The controller C operated by the program has functions such as a paper size determining unit C1, a secondary transfer voltage determining unit C2, and a transfer current storing unit C3.
The paper size determining means C1 determines the size of the recording sheet S conveyed to the secondary transfer position Q4.
The secondary transfer voltage determining means C2 determines a secondary transfer voltage according to the size of the recording sheet S determined by the paper size determining means C1. The secondary transfer voltage determining means C2 stores a secondary transfer voltage stored in advance corresponding to a recording sheet size and a recording sheet type (type of plain paper, OHP sheet, etc.). It has a decision table C2T.
The transfer current storage means C3 performs constant voltage transfer in a state where the recording sheet S passes through the secondary transfer area Q4 or when there is no recording sheet S, for example, when monitoring a current flowing in the secondary transfer area Q4. The current obtained through the current measuring unit 32a of the transfer power supply circuit 32 is stored.
[0049]
(Operation of Embodiment 1)
FIG. 7 shows an image forming apparatus F having the transfer device T shown in FIG. 5 in which the outer transfer roll 30 is brought into contact with the intermediate transfer body B, and a constant voltage is applied to the contact roll (electrode member) 31 to change the contact roll. FIG. 7A shows a qualitative result when the current value flowing from the inner transfer roller 31 is measured. FIG.v= 107FIG. 7B shows a case where the thickness of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 is 6.5 mm,v= 10TenIt is a figure showing the case of tΩcm.
[0050]
In FIG. 7A, the horizontal axis is the elapsed time, and the time (cycle) required for one rotation of the inner transfer roll 29 is indicated by to. The vertical axis indicates the value of the current flowing from the contact roll (electrode member) 31, and the solid line indicates the measurement result (qualitative result) in the first embodiment.
On the other hand, the broken line in FIG. 7A indicates a result (qualitatively qualitative) of measuring the current flowing from the core 29a in a conventional configuration in which the contact roll (electrode member) 31 is removed and a voltage is applied to the core 29a of the inner transfer roll 29. FIG. Comparing the solid line and the dashed line, it can be seen that the first embodiment can suppress the change in the current value in the roll cycle.
[0051]
7B, the volume resistivity ρ of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 is shown.vs is 10TenIn the case of exceeding tΩcm, not only the current value changes with the roll rotation cycle in the conventional configuration, but also the phenomenon that the current value decreases with time has been observed. No phenomenon was seen.
The reason for this is that charges injected from the side of the outer transfer roll 30 during the secondary transfer (charges of the opposite polarity (+) to the charge (−) of the toner) are accumulated on the surface of the inner transfer roll 29, so that the outer transfer It is considered that the resistance value between the roll 30 and the inner transfer roll 29 increases.
[0052]
8 is a diagram for explaining the reason why the result of FIG. 7 is generated (the reason why the current value does not decrease in the first embodiment). FIG. 8A is a diagram for explaining the operation of the first embodiment, and FIG. FIG.
8B, in the prior art, the current flowing from the secondary transfer power supply 32 flows from the core 29a through the secondary transfer area Q4 in FIG. 8B. This current causes a potential difference between the contact portion between the semiconductive layer 29b and the intermediate transfer member B and the core metal 29a in the secondary transfer region Q4 in FIG. 8B, and the semiconductive layer 29b is charged by this potential difference. The roll does not disappear during one round. Therefore, the semiconductive layer reenters the secondary transfer area Q4 again with some charge, and the current flowing in the second rotation is smaller than that in the first rotation. Thereafter, the same phenomenon causes the semiconductive layer to be charged little by little, so that the current value decreases with time.
[0053]
On the other hand, in the configuration of the first embodiment, as shown in FIG. 8A, the semiconductive layer 29b is charged in the secondary transfer area Q4 in the same manner as in the conventional example, but then contacts the contact roll (electrode member) 31. In the region (contact roll contact region), a current flows in a direction opposite to the secondary transfer region Q4. That is, after passing through the contact roll contact region, the semiconductive layer 29b is in a state where the charge is removed. As described above, according to the configuration of the first embodiment, even if charged in the secondary transfer region Q4, the charge is removed in the contact region with the contact roll 31.TenEven if a semiconductive layer having a resistance exceeding tΩcm is used, the semiconductive layer is not charged.
As described above, according to the first embodiment, even if the semiconductive layer 29b having a relatively high resistance is used, the inner transfer roll 29 is not charged, so that a stable transfer image can be obtained. The material selection range can be widened.
[0054]
FIG. 9 shows an image forming apparatus F in which the thickness of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 in the transfer unit T shown in FIG. 5 is changed to bring the outer transfer roll 30 into contact with the intermediate transfer body B. FIG. 8 is a view showing an experimental result obtained by applying a voltage to the contact roll (electrode member) 31 and measuring a current value flowing from the contact roll 31, and is similar to FIG. 7.
In the above-described experiment, as shown in FIG. 9, when the thickness of the semiconductive layer 29b is 4 mm or less, a phenomenon was observed in which the current value variation could not be suppressed even by using the configuration of the first embodiment.
[0055]
Next, the reason why the above phenomenon occurs will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a current flowing through the inner transfer roll 29 of the first embodiment. FIG. 10A is an explanatory diagram of a current flowing through the core metal of the inner transfer roll. FIG. 10B is a diagram illustrating only the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll. FIG. 4 is an explanatory diagram of a current.
The following path is a current path from the contact roll (electrode member) 31 to the secondary transfer area Q4.
First path: a path from the contact roll 31 to the transfer area Q4 via the core material 29a (see FIG. 10A).
Second path: A path from the contact roll 31 to the transfer area through the semiconductive layer along the outer periphery of the inner transfer roll (see FIG. 10B).
[0056]
When the resistance R1 of the first path is lower than the resistance R2 of the second path, the current flowing from the contact roll 31 to the secondary transfer region Q4 is mainly (more than half) flowing through the first path. Become. However, the resistance R1 of the first path is determined only by the resistance of the contact area between the contact roll 31 and the inner transfer roll 29 (contact roll contact area) and the semiconductive layer 29b in the secondary transfer area Q4. The resistance largely depends on the resistance of the semiconductive layer 29b existing in this portion. Therefore, if the resistance non-uniformity of the semiconductive layer 29b is large, the current flowing from the contact roll 31 to the secondary transfer region Q4 will fluctuate greatly.
[0057]
On the other hand, when the resistance R2 of the second path is lower than the resistance R1 of the first path, the current flowing from the contact roll 31 to the secondary transfer area Q4 is mainly [half or more] flowing through the second path. become. That is, the current [more than half] flowing from the contact roll 31 to the secondary transfer region Q4 flows only through the semiconductive layer 29b, so that even if the semiconductive layer 29b has non-uniform resistance, The variation in the resistance of the entire path from to the secondary transfer area Q4 is reduced. In this case, the current flowing from the contact roll 31 to the secondary transfer area Q4 is less likely to fluctuate.
[0058]
FIG. 11 is a diagram showing dimensions of contact areas of the inner transfer roll, the outer transfer roll, and the contact roll.
In FIG. 11, the volume resistivity of the semiconductive layer 29b is ρv, The thickness t, the axial contact length between the inner transfer roll 29 and the contact roll 31 is l, the outer radius of the inner transfer roll 29 is r, the circumferential contact length is w1, and the circumferential direction of the secondary transfer area Q4 is Is assumed to be w2 and the contact roll 31, the inner transfer roll 29, and the secondary transfer area Q4 are substantially on a straight line, the resistance R1 of the first path is
R1 = ρv(T / w1 × l) + ρv(T / w2 × l)
= (Ρvt / l) {(1 / w1) + (1 / w2)}
When the resistance of the second path is R2, the length in the circumferential direction of the semicircular normal portion of the semiconductive layer 29b is approximated by πr, and the cross-sectional area is lt (the contact length l in the axial direction). X thickness t),
(1 / R2) = 1 / ｛ρv× (πr / lt)｝ + 1 / ｛ρv× (πr / lt)｝
It becomes. From this equation, the resistance of the second path, R2, is
R2 = ρvπr / 2tl
It becomes.
Therefore, when the resistance R2 of the second path becomes smaller than the resistance R1 of the first path,
t> [(πr / 2) {w1w2 / (w1 + w2)}]1/2
In this case, the current flowing from the electrode member to the transfer region hardly fluctuates even if the semiconductive layer has non-uniform resistance.
[0059]
In the case of the first embodiment,
r = 14mm
w1 = 1mm
w2 = 5mm
Therefore, if the thickness is 4.3 mm or more, the resistance R2 of the second path becomes smaller than the resistance R1 of the first path, and the resistance of the semiconductive layer 29b is less affected by the nonuniform resistance.
As described above, in the first embodiment, when the thickness of the semiconductive layer 29b is selected so as to satisfy the above relational expression, the transfer current is hardly affected by the change, and a stable transfer image can be obtained.
[0060]
FIG. 12 is a diagram illustrating the reason why the contact roll, the inner transfer roll, and the secondary transfer area are arranged so as to be substantially on the same straight line in the first embodiment. FIG. 12A is a diagram illustrating the resistance of the semiconductive layer of the inner transfer roll. With respect to the time lapse when the contact roll 31, the inner transfer roll, and the secondary transfer area are arranged so as to be substantially on the same straight line when the values vary, and when the contact roll 31 and the secondary transfer area are arranged at positions deviated from the substantially same straight line. FIG. 12B shows a change in the secondary transfer current. FIG. 12B shows the flow of the secondary transfer current when the high-resistance portion of the semiconductive layer of the inner transfer roll is located on the upstream side of the secondary transfer area in the inner transfer roll transport direction. FIG. 12C is a diagram showing the flow of the secondary transfer current when the high resistance portion is located on the downstream side in the secondary transfer area in the transfer direction of the transfer roll.
A graph G1 in FIG. 12A shows a change in the secondary transfer current when the contact roll 31, the inner transfer roll 29, and the secondary transfer area Q4 are arranged on substantially the same straight line. This shows a change in the secondary transfer current when the transfer roll 29 and the secondary transfer area Q4 are arranged at positions deviated from positions that are substantially on the same straight line.
As can be seen from FIG. 12A, in the graph G2, the secondary transfer current I changes with the rotation period to of the inner transfer roll 29, but in the graph G1, the secondary transfer current I is kept substantially constant.
[0061]
12B and 12C, as an example, consider a case where a part of the semiconductive layer 29b has a high-resistance part (hatched part in FIGS. 12B and 12C) 29c having a significantly higher resistance than the other part.
In FIG. 12B, since the resistance on the upstream side of the inner transfer roll 29 (upstream of the secondary transfer area Q4) is significantly increased, the current mainly flows on the downstream side of the inner transfer roll 29 (downstream of the secondary transfer area Q4). Flows. For the same reason, in FIG. 12C, the current mainly flows on the upstream side of the inner transfer roll 29 (upstream of the secondary transfer area Q4) (in FIGS. 12B and 12C, the magnitude of the current is represented by the thickness of the line). T).
Here, if the contact roll 31 is arranged on a straight line connecting the inner transfer roll 29 and the secondary transfer area Q4, the resistance of the upstream path and the downstream path of the inner transfer roll 29 becomes substantially equal. In FIG. 12C, almost the same current flows, and the current value does not change.
As described above, when the contact roll 31, the inner transfer roll 29, and the secondary transfer area Q4 are arranged so as to be substantially on the same straight line, the influence of the nonuniform resistance of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 is reduced. <Stable transferability is obtained.
[0062]
(Example 2)
FIG. 13 is an overall explanatory view of Embodiment 2 of the image forming apparatus of the present invention, and corresponds to FIG. 1 of Embodiment 1. FIG. 14 is a detailed explanatory view of the secondary transfer device T of the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment.
In the description of the second embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
The second embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points.
The difference between the image forming apparatus of Embodiment 2 and Embodiment 1 shown in FIGS. 13 and 14 is that a means (grounding means) SW1 for grounding (grounding) the core metal 29a of the inner transfer roll 29 is provided. is there. When the secondary transfer current detecting means 32a (see FIGS. 14 and 2) is used in a state where the grounding means SW1 is turned on (ON), the second transfer current detecting means 32a from the contact roll 31 via the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 is used. Since the current (core material current) flowing through the cored bar 29a grounded by the grounding means SW1 can be detected, the resistance value between the inside and the outside of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 can be detected. ing. The volume resistivity of the semiconductive layer 29b can be determined from the detected resistance value. The detection of the resistance value between the inside and the outside of the semiconductive layer 29b is performed with the outside transfer roll 30 separated.
In the second embodiment, the secondary transfer current detecting means 32a constitutes a core current detecting means 32a for detecting a current flowing through the grounded core 29a. Further, the controller C has a function as a secondary transfer voltage control unit C that controls a secondary transfer voltage at the time of image formation according to the detection current.
[0063]
FIG. 15 shows the volume resistivity ρv = 108Ωcm and 1014Volume resistivity and core material current of the inner transfer roll 29 at the time of toner image transfer in the configuration of the related art (see FIG. 8B) and the configuration of the second embodiment (see FIG. 8A) when the intermediate transfer member B of Ωcm is used. FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship with a detection current of the detection unit 32a (a current that changes depending on a charge amount of an inner transfer roll).
As described above, in the second embodiment, by turning on the grounding means SW1 in FIG. 14, the resistance fluctuation of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 can be easily detected. The volume resistivity of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 can be determined. However, in the configuration of the conventional example, the volume resistivity of the semiconductive layer 29b cannot be determined. Therefore, the volume resistivity of the semiconductive layer 32b in the configuration of the conventional example in FIG. 15 is determined by the method shown in FIG. Value.
As can be seen from FIG. 15, in the configuration of the present embodiment, the volume resistivity of the intermediate transfer body B is 10%.14A stable secondary transfer current can be obtained even when a high transfer resistance such as Ωcm is used.
[0064]
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the volume resistivity of the inner transfer roll 29 and the optimum transfer voltage in Example 2.
The optimum transfer voltage (see FIG. 16) obtained in advance through experiments or the like is used at the time of the secondary transfer based on the detection result of the change in the volume resistivity of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29. Even if the volume resistivity fluctuates, a stable secondary image can be obtained because a secondary transfer voltage for obtaining an appropriate secondary transfer current can be applied.
As described above, by using the second embodiment, even if the intermediate transfer body B having a high volume resistivity that can provide a high-quality image without toner scattering at the time of the primary transfer is used, a half of the inner transfer roll 29 is used. Since a change in resistance of the conductive layer 29b can be detected stably and an optimal secondary transfer voltage can be applied, a high-quality transfer image can be stably obtained.
[0065]
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was described in full detail, this invention is not limited to the said Example, Various changes are made within the range of the gist of this invention described in the claim. It is possible. Modified embodiments of the present invention are exemplified below.
(H01) It is possible to apply a bias voltage to the outer transfer roll 30 by grounding the contact roll 31.
[0066]
【The invention's effect】
The above-described image forming apparatus of the present invention can provide the following effects.
(E01) Since the current flows through the entire portion from the contact portion between the semiconductive layer of the inner transfer roll and the electrode member to the contact portion between the semiconductive layer and the transfer means, even if a semiconductive layer having non-uniform resistance is used. In addition, there is an effect that the transfer electric field is hard to change and unevenness of the transferred image can be prevented.
(E02) Since the current flowing through the semiconductive layer is opposite in the contact area with the electrode member and the transfer area, even if a relatively high-resistance material is used as the semiconductive layer, it is not charged and a static eliminator is used. Therefore, the intermediate transfer member B having a relatively high resistance can be used, so that the spread of the electric field during the primary transfer can be suppressed.
(E03) When the current flowing from the semiconductive layer through the core material is reduced, the influence of the non-uniformity of the resistance of the semiconductive layer is reduced.
(E04) By setting the electrode member, the inner transfer roll, and the transfer area on substantially the same straight line, the path of the upstream example of the inner transfer roll and the path of the downstream side can be made substantially the same. Can be further suppressed.
(E05) By grounding the core material of the inner transfer roll at the time of non-image formation and applying a voltage to the electrode portion to detect a current flowing from the electrode portion, the inner transfer roller and the recording sheet are not affected by the intermediate transfer member or the recording sheet. Since the change in resistance of the transfer roll can be detected with high accuracy, stable control of transfer conditions can be performed.
(E06) Since the electric field does not spread through the resistance of the intermediate transfer member during the primary transfer and the resistance of the inner transfer roll can be detected without being affected by the resistance of the intermediate transfer member, appropriate secondary transfer can be performed. Since the voltage can be determined, a high-quality image without toner scattering can be stably obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall explanatory diagram of Embodiment 1 of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control portion according to the first embodiment.
FIG. 3 is a detailed explanatory view of the primary transfer roll shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for measuring the volume resistivity of the intermediate transfer member B in the first embodiment.
FIG. 5 is a detailed explanatory view of a secondary transfer device T.
FIG. 6 shows a volume resistivity ρ of the semiconductive layer 29b.vFIG. 4 is an explanatory diagram of a measurement method of FIG.
7 shows an image forming apparatus F having a transfer unit T shown in FIG. 5 in which an outer transfer roll 30 is brought into contact with an intermediate transfer body B, and a voltage is applied to a contact roll (electrode member) 31; FIG. 7A shows a result of measuring a current value flowing from the contact roll 31. FIG. 7A shows the thickness of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 of 6.5 μm, ρv= 107FIG. 7B shows a case where the thickness of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 is 6.5 μm,v= 10TenIt is a figure showing the case of tΩcm.
8 is an explanatory diagram of the reason why the result of FIG. 7 occurs (the reason why the current value does not decrease in the first embodiment). FIG. 8A is an operation explanatory diagram of the first embodiment, and FIG. It is operation | movement explanatory drawing of a prior art.
9 shows an image forming apparatus F in which the thickness of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 in the transfer unit T shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing an experimental result of measuring a current value flowing from the contact roll 31 by applying a voltage to the contact roll (electrode member) 31 and similar to FIG.
10 is an explanatory diagram of a current flowing through the inner transfer roll 29 according to the first embodiment. FIG. 10A is an explanatory diagram of a current flowing through the core metal of the inner transfer roll, and FIG. 10B is a semiconductive layer of the inner transfer roll. It is explanatory drawing of the electric current which flows only 29b.
FIG. 11 is a diagram showing dimensions of contact areas of an inner transfer roll, an outer transfer roll, and a contact roll.
FIG. 12 is an explanatory view of the reason why the contact roll, the inner transfer roll, and the secondary transfer area are arranged so as to be substantially on the same straight line in Embodiment 1, and FIG. 12A is a half view of the inner transfer roll. When the resistance value of the conductive layer varies, the contact roll 31, the inner transfer roll, and the secondary transfer region are arranged so as to be substantially on the same straight line, and when the contact roll 31 is arranged at a position deviated from the substantially same straight line. FIG. 12B is a diagram showing a change in the secondary transfer current with the lapse of time. FIG. 12B shows a secondary transfer current when the high-resistance portion of the semiconductive layer of the inner transfer roll is located upstream of the secondary transfer area in the inner transfer roll transport direction. FIG. 12C is a diagram showing the flow of the secondary transfer current when the high resistance portion is located on the downstream side in the secondary transfer area in the transfer direction of the transfer roll.
FIG. 13 is an overall explanatory diagram of a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention, and corresponds to FIG. 1 of the first embodiment.
FIG. 14 is a detailed explanatory view of a secondary transfer device T according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment.
FIG. 15 shows a volume resistivity ρv = 10.8Ωcm and 1014When the intermediate transfer member B of Ωcm is used, the volume resistivity of the inner transfer roll 29 and the secondary transfer at the time of the secondary transfer in the configuration of the related art (see FIG. 8B) and the configuration of the second embodiment (see FIG. 8A). It is a figure which shows the relationship with an electric current (detection electric current of the core material electric current detection means 32a).
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the volume resistivity of the semiconductive layer 29b of the inner transfer roll 29 and the optimum transfer voltage in Example 2.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a conventional image forming apparatus using an intermediate transfer member.
[Explanation of symbols]
B: intermediate transfer member, C: secondary transfer voltage control means (controller), Q3: first transfer area, Q4: secondary transfer area, S: recording sheet, SW1: grounding means, 16: image carrier, 21 ... 1st transfer device, 29 ... Inner transfer roll, 29a ... Core material, 29b ... Semiconductive layer of one layer structure, 30 ... Outer transfer roll, 31 ... Electrode member, 32 ... Secondary transfer voltage applying means, 32a ... Core material Current detecting means (secondary transfer current detecting means), (14 to 17 + ROS + D): toner image forming apparatus, (35 to 38): recording sheet conveying apparatus.

Claims (5)

下記の要件を備えたことを特徴とする画像形成装置、
（Ａ01）画像情報に応じたトナー像を像担持体上に形成するトナー像形成装置、
（Ａ02）前記像担持体表面に沿って設定された第１転写領域を通って回転移動する中間転写体、
（Ａ03）前記第１転写領域において前記像担持体表面のトナー像を前記中間転写体に転写する第１転写器、
（Ａ04）前記中間転写体の移動経路に設定された２次転写領域に記録シートを搬送し通過させる記録シート搬送装置、
（Ａ05）前記２次転写領域において前記中間転写体および記録シートを挟持するように配置された、前記中間転写体の裏面を支持する内側転写ロールおよび前記記録シートの裏面に当接する外側転写ロール、
（Ａ06）電気的に絶縁された円筒状外側面を有する芯材とこの芯材の前記円筒状外側面に形成された１層構造の半導電層とにより構成された前記内側転写ロール、
（Ａ07）前記内側転写ロールの半導電層の外表面に接触する１個の電極部材、
（Ａ08）前記１個の電極部材および前記外側転写ロール間に前記中間転写体表面のトナー像を前記記録シートに転写する２次転写電圧を印加する２次転写電圧印加手段、
（Ａ09）導電性材料または半導電性材料により構成された前記芯材を有する前記内側転写ロール、
（Ａ09a）前記電極部材と前記２次転写領域との間を流れる２次転写電流が前記内側転写ロールの半導電層の全体を円周方向に流れる電流を含むように構成された前記内側転写ロール。An image forming apparatus characterized by having the following requirements,
(A01) a toner image forming apparatus for forming a toner image according to image information on an image carrier,
(A02) an intermediate transfer member that rotationally moves through a first transfer area set along the surface of the image carrier;
(A03) a first transfer device for transferring the toner image on the surface of the image carrier to the intermediate transfer member in the first transfer area;
(A04) a recording sheet transport device that transports and passes a recording sheet to a secondary transfer area set on the movement path of the intermediate transfer body;
(A05) an inner transfer roll supporting the back surface of the intermediate transfer body and an outer transfer roll contacting the back surface of the recording sheet, the outer transfer roll being arranged to sandwich the intermediate transfer body and the recording sheet in the secondary transfer area;
(A06) the inner transfer roll including a core having an electrically insulated cylindrical outer surface and a single-layer semiconductive layer formed on the cylindrical outer surface of the core;
(A07) one electrode member in contact with the outer surface of the semiconductive layer of the inner transfer roll;
(A08) secondary transfer voltage applying means for applying a secondary transfer voltage for transferring the toner image on the surface of the intermediate transfer member to the recording sheet between the one electrode member and the outer transfer roll;
(A09) the inner transfer roll having the core made of a conductive material or a semiconductive material,
(A09a) The inner transfer roll configured such that a secondary transfer current flowing between the electrode member and the secondary transfer region includes a current flowing in a circumferential direction throughout the semiconductive layer of the inner transfer roll. . 下記の要件を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置、
（Ａ010）前記内側転写ロールの外半径ｒと、前記半導電層の厚さｔと、前記半導電層と前記電極部材の周方向の接触幅ｗ1と、転写領域の周方向の幅ｗ2が次式を満たす前記内側転写ロール、
ｔ≧〔（πｒ／２）｛ｗ1ｗ2／（ｗ1＋ｗ2）｝〕1/2 。The image forming apparatus according to claim 1, comprising the following requirements:
(A010) The outer radius r of the inner transfer roll, the thickness t of the semiconductive layer, the circumferential contact width w1 between the semiconductive layer and the electrode member, and the circumferential width w2 of the transfer area are as follows. The inner transfer roll satisfying the formula,
t ≧ [(πr / 2) {w1w2 / (w1 + w2)}] 1/2 . 下記の要件を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置、
（Ａ011）前記内側転写ロールと前記記録シートが接する転写領域から、前記内側転写ロール表面に沿って円周方向にほぼ半周離れた位置において前記内側転写ロール表面に接触する前記電極部材。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has the following requirements.
(A011) The electrode member that comes into contact with the inner transfer roll surface at a position approximately half a circumference in the circumferential direction along the inner transfer roll surface from a transfer area where the inner transfer roll and the recording sheet are in contact. 下記の要件を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置、
（Ａ012）内側転写ロールの前記芯材を接地する接地手段、
（Ａ013）非画像形成時に前記電極部材から前記接地された芯材に流れる電流を検知する芯材電流検知手段、
（Ａ014）前記芯材電流検知手段の検知電流に応じて画像形成時の２次転写電圧を制御する２次転写電圧制御手段。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has the following requirements.
(A012) grounding means for grounding the core material of the inner transfer roll,
(A013) a core current detecting means for detecting a current flowing from the electrode member to the grounded core during non-image formation;
(A014) Secondary transfer voltage control means for controlling a secondary transfer voltage during image formation in accordance with the detection current of the core material current detection means. 下記の要件を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置、
（Ａ015） 体積抵抗率が１０8〜１０14Ωｃｍである前記中間転写体。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has the following requirements.
(A015) The intermediate transfer member having a volume resistivity of 10 8 to 10 14 Ωcm.
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