JP3682829B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を用いた複写機やレーザープリンターその他の画像形成装置に係り、特に、像担持体上で形成された画像を中間転写体に一旦転写させた後に記録材に一括転写するタイプの画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の画像形成装置としては、例えば特開昭６２−２０６５６７号公報所載のものが知られている。この画像形成装置は、例えば図１０に示すように、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０１の周囲に、一様帯電器１０２と、レーザ露光器１０３と、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対応した現像器１０４と、複数のロール群に掛け渡され矢印Ｂ方向に回転する無端状の中間転写ベルト１０５と、中間転写ベルト１０５の像担持面の裏面側に配置された一次転写ロール１０６と、感光体ドラム１０１上の残留トナー除去用のドラムクリーナ１０７を備え、また、中間転写ベルト１０５の一次転写部下流側には、中間転写ベルト１０５上のトナー像Ｔを用紙１０９に一括転写する、中間転写ベルト１０５の像担持面側に圧接配置される二次転写ロール１１０とこの二次転写ロール１１０に対向した中間転写ベルト１０５の裏面側に配設され中間転写ベルト１０５の掛け渡しロールをも兼用するバックアップロール１１１とからなる二次転写装置１０８を備えている。
【０００３】
このような画像形成装置における作像プロセスは、感光体ドラム１０１を一様帯電器１０２にて一様帯電した後にレーザ露光器１０３にて各色毎にトナー像Ｔを形成すると共に、中間転写ベルト１０５上へこれら各色のトナー像Ｔを順次一次転写して重ね合わせ、この重ね合わされた多重トナー像Ｔを二次転写装置１０８により一括して用紙１０９へ二次転写して所望の画像を形成するというものである。そして、転写後の感光体ドラム１０１表面はドラムクリーナ１０７によってクリーニングされ、次の画像形成に備えるようになっている。
【０００４】
また、この作像プロセスに係る二次転写プロセスは、図１１に示すように、まず、二次転写ロール１１０に接続されトナーの帯電極性とは逆の電圧を印加するバイアス電源１１２により、二次転写ロール１１０と接する中間転写ベルト１０５の像担持面側に二次転写ロール１１０と中間転写ベルト１０５とが形成するニップ域から転写電荷１１４（ここでは負の電荷とする）が供給され、次に、これら転写電荷１１４により、中間転写ベルト１０５上のトナー像Ｔ（ここでは正に帯電しているものとする）が用紙１０９に静電的に吸引されることによって行われる。
【０００５】
しかしながら、従来この種の画像形成装置にあっては、二次転写装置１０８を通過した後、中間転写ベルト１０５に用紙１０９が貼り付いてしまい、剥離不良を生じる場合がある。
これは、二次転写が行われた後、用紙１０９は中間転写ベルト１０５から剥離する際に剥離放電を受けて負に帯電し、一方、中間転写ベルト１０５の表面は静電分極により正に帯電するため、二次転写装置１０８を通過した時点で、用紙１０９は中間転写ベルト１０５側（図中のＣ方向）に引き寄せられやすくなっており、これにより、一旦、用紙１０９の先端が中間転写ベルト１０５から剥離したとしても、用紙１０９が再度中間転写ベルト１０５に吸着され易くなるためと考えられる。
【０００６】
このとき、中間転写ベルトに用紙が貼り付いたままとなってしまうと、用紙１０９上に転写された多色トナー像Ｔの定着が行えないばかりか、中間転写ベルト１０５の二次転写位置の下流側に配置された中間転写ベルトクリーナ（図示せず）に用紙１０９が進入し、中間転写ベルトクリーナあるいは中間転写ベルト１０５本体を破損したり、機械がシャットダウンするという懸念を生ずるほか、中間転写ベルトクリーナに突入した用紙のジャム処理が困難になってしまうという技術的課題が生ずる。
【０００７】
そこで、従来にあっては、二次転写装置１０８の下流側で中間転写ベルト１０５に剥離爪を接触配置し機械的に用紙１０９を剥離させたり、また、二次転写装置１０８の下流側に剥離コロトロンを設け、二次転写後の用紙１０９をＡＣコロナ放電により除電し用紙１０９を剥離する方法等が用いられていた。
【０００８】
しかしながら、前者の剥離爪を用いる方法にあっては、画像担持体である中間転写ベルト１０５や用紙１０９に傷が付き易く、画質に影響を与えてしまうという技術的課題が起こり易く、また、後者の剥離コロトロンを用いる方法では、環境や用紙によっては剥離性能が安定せず、更に、除電によって用紙の帯電量が減少し、用紙上のトナーと用紙との間に働く静電吸着力が失われ、トナー飛散が起こり易くなってしまうという技術的課題が生じやすい。
【０００９】
これらの技術的課題を解決するために、例えば特公平８−２３７１９号公報には、二次転写装置１０８下流側の用紙排出部側近傍に導電性の剥離プレートを配置することにより、用紙１０９が二次転写装置１０８を通過して剥離プレートに接近する際に前記剥離プレートに用紙１０９の帯電極性とは逆極性の電荷が誘起されることを利用し、用紙１０９が剥離プレート側に静電的に吸引されて中間転写ベルト１０５から剥離される技術が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような先行技術においても、例えば体積抵抗率の高い中間転写ベルトを用いた場合には、二次転写後の用紙１０９が中間転写ベルト１０５に貼り付いてしまい、剥離できなくなるという技術的課題がみられる。
これは、中間転写ベルト１０５の体積抵抗率が高いために、二次転写後の中間転写ベルト１０５に多くの電荷が蓄積されて高電位になり、且つこの電荷がリークするまでの時間が多く必要となることから、用紙１０９の中間転写ベルト１０５側への吸着力が増大し且つ保持され、剥離プレートに誘起される静電吸着力よりも大きくなってしまうためと考えられる。
【００１１】
また、一般に中間転写ベルトのような中間転写体を構成する材料としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられることが多いが、これらの材料は、温度や湿度といった環境条件によって体積抵抗率が変動し、高湿環境下では低く、低湿環境下では高くなることが知られている。また、通常の使用環境下では温度よりも湿度に大きく影響されることも知られており、中には体積抵抗率の変動幅が２桁に達するようなものもある。
従って、通常使用環境下で転写に適した体積抵抗率を示す中間転写体を用いる場合にも、低湿環境下では、体積抵抗率が高くなるために上記と同様に用紙が剥離できなくなるおそれがある。
【００１２】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、記録材への転写部位における中間転写体に対する記録材の貼り付き現象を有効に防止することのできる画像形成装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、記録材の中間転写体への貼り付き現象の防止を図るため、種々のパラメータについて検討を行った結果、中間転写体の体積抵抗率と表面性との相関関係において、貼り付き現象を防止できる領域が存在することを見い出し、そして、実験によりその許容領域を特定することに到達し、本発明を案出したものである。
【００１４】
すなわち、本願に係る第一の発明は、図１及び図２（ａ）に示すように、画像情報に応じたトナー像Ｔが形成担持される像担持体１と、像担持体１上のトナー像Ｔが順次転写される中間転写体２と、転写電界を形成して中間転写体２上に転写、保持されたトナー像Ｔを記録材３上に一括転写する一括転写手段４とを備える画像形成装置において、前記中間転写体２を湿度５５％以下で測定したときの体積抵抗率Ｒv（ｌｏｇΩ・ｃｍ）及び中間転写体２の平滑度（ＪＩＳ Ｐ８１１９）Ｂs（ｓｅｃ）が、
Ｂs≦−７００×Ｒv＋１１０００
及び
Ｒv≧１２．５
の関係式を満足することを特徴とする。
【００１５】
このような技術的手段において、本願に係る第一の発明は、一つの像担持体１を複数回転させて中間転写体２への各色のトナー像Ｔを順次転写する態様のものに限られるものではなく、複数の像担持体１を備えた態様（例えば四つの像担持体１を並列配置して中間転写体２への各色のトナー像Ｔを転写する態様）をも含むものである。
また、像担持体１は、その表面が感光体、誘電体など、形成されるトナー像Ｔを担持可能なものであれば適宜選定して差し支えなく、その形状についてもドラム状、ベルト状を問わず、更に、トナー像の形成方式についても、少なくともトナー像が形成されるものであれば、電子写真方式、静電記録方式等適宜選定して差し支えない。
【００１６】
また、中間転写体２は、湿度５５％以下で測定したときの体積抵抗率Ｒv（ｌｏｇΩ・ｃｍ）及び中間転写体２の平滑度（ＪＩＳ Ｐ８１１９）Ｂs（ｓｅｃ）が、
Ｂs≦−７００×Ｒv＋１１０００
及び
Ｒv≧１２．５
の関係式を満足するものであれば、その形状は、例えばドラム状、ベルト状等、適宜選定して差し支えない。
ここで、平滑度Ｂsは、ＪＩＳ Ｐ８１１９「紙及び板紙のベック試験器による平滑度試験方法」に基づいて求められた値が用いられる。
【００１７】
更に、中間転写体２の平滑度Ｂsが極めて小さい、すなわち、中間転写体２の表面が極端に粗い場合には、中間転写体２と記録材３との密着性が悪くなり、その結果、記録材３上にトナー像Ｔが転写されにくくなるため、トナーの飛散や画像ムラなどの画質欠陥を生じるおそれがある。
このような画質欠陥を防止するという観点からすれば、前記中間転写体２の平滑度Ｂsが、
Ｂs≧５
の関係式を満足するように構成することが好ましい。
【００１８】
また、本願に係る第二の発明は、図１及び図２（ｂ）に示すように、画像情報に応じたトナー像Ｔが形成担持される像担持体１と、像担持体１上のトナー像Ｔが順次転写される中間転写体２と、転写電界を形成して中間転写体２上に転写、保持されたトナー像Ｔを記録材３上に一括転写する一括転写手段４とを備える画像形成装置において、前記中間転写体２を湿度５５％以下で測定したときの体積抵抗率Ｒv（ｌｏｇΩ・ｃｍ）及び中間転写体２の表面粗さＢr（μｍ）が、
Ｂr≧３×Ｒv−３０
及び
Ｒv≧１２．５
の関係式を満足することを特徴とする。
【００１９】
このような技術的手段において、本願の適用対象については、本願に係る第一の発明と同様に、一つの像担持体１を複数回転させて中間転写体２への各色のトナー像Ｔを順次転写する態様のものに限られるものではなく、複数の像担持体１を備えた態様（例えば四つの像担持体１を並列配置して中間転写体２への各色のトナー像Ｔを転写する態様）をも含むものである。
また、像担持体１については、本願に係る第一の発明と同様のものから適宜選定して差し支えない。
【００２０】
また、中間転写体２は、湿度５５％以下で測定したときの体積抵抗率Ｒv（ｌｏｇΩ・ｃｍ）及び中間転写体２の表面粗さＢr（μｍ）が、
Ｂr≧３×Ｒv−３０
及び
Ｒv≧１２．５
の関係式を満足するものであれば、その形状は、例えばドラム状、ベルト状等、適宜選定して差し支えない。
ここで、表面粗さＢrは、ＪＩＳ Ｂ０６０１「表面粗さ−定義及び表示」に基づいて求められた１０点平均粗さの値が用いられる。
【００２１】
また、中間転写体２の表面粗さＢrが極めて大きい、すなわち、中間転写体２の表面が極端に粗い場合には、中間転写体２と記録材３との密着性が悪くなり、その結果、記録材３上にトナー像Ｔが転写されにくくなるため、トナーの飛散や画像ムラなどの画質欠陥を生じるおそれがある。
このような画像欠陥を防止するという観点からすれば、前記中間転写体２の表面粗さＢr（μｍ）が、
Ｂr≦２０
の関係式を満足するように構成することが好ましい。
【００２２】
また、本願第一の発明及び第二の発明において、一括転写手段４は、転写電界を形成して中間転写体２上のトナー像Ｔを記録材３上に転写できるものであれば適宜選定して差し支えないが、フルカラーの画像形成時等、転写すべきトナー層が厚くなった場合にも転写効率の低下を防止するという観点からすれば、転写部材を中間転写体２の表面に圧接配置させると共に、この転写部材に対向した中間転写体の裏面側にバックアップ部材を配置し、転写部材及びバックアップ部材間に転写電界を形成することによって、転写電界と圧力によって転写を行う方式を採用することが好ましい。
【００２３】
ここで、一括転写手段４が中間転写体２表面に圧接配置される転写部材とこの転写部材に対向した中間転写体２の裏面側に配置されるバックアップ部材とから構成されるタイプのものであって、且つ、中間転写体２の体積抵抗率Ｒvが１２．５（ｌｏｇΩ・ｃｍ）以上の場合には、かかる圧力によって中間転写体２と記録材３との密着性が高くなり、且つ、中間転写体２の帯電量も極めて大きくなってしまうため、一括転写手段４通過後の記録材３は、中間転写体２に吸引されやすくなるおそれがある。
【００２４】
このような記録材３の中間転写体２への貼り付きを確実に防止するという観点からすれば、中間転写体の平滑度Ｂs（ｓｅｃ）と前記転写部材の平滑度Ｔs（ｓｅｃ）とが、
Ｔs≧Ｂs
の関係式を満足するように設定を行うことが好ましい。
ここで、平滑度Ｔsは、ＪＩＳ Ｐ８１１９「紙及び板紙のベック試験器による平滑度試験方法」に基づいて求められた値が用いられる。
【００２５】
また、同様の観点から、中間転写体２の表面粗さＢr（μｍ）と転写部材の表面粗さＴr（μｍ）とが、
Ｔr≦Ｂr
の関係式を満足するように設定を行うようにしてもよい。
ここで、表面粗さＴrは、ＪＩＳ Ｂ０６０１「表面粗さ−定義及び表示」に基づいて求められた１０点平均粗さの値が用いられる。
【００２６】
尚、中間転写型の画像形成装置において、中間転写体の表面粗さを規定する先行技術があるが、これらは、本発明とは無関係であるため、念のため補足説明しておく。
すなわち、特開昭５９−２０２４７７号公報には、中間転写型の記録装置において、中間転写体のゴム層表面の凹凸の高さを、０．０５μｍ以上で且つ像担持体上に形成可能なトナー像の最大厚さの二倍以下の範囲から選定する技術が開示され、また、特開昭６３−１９４２７２号公報には、中間転写型の画像形成装置において、感光体及び中間転写体の表面を現像剤の粒径以下の粗さで形成する技術が開示されている。
これらは、像担持体から中間転写体、及び中間転写体から記録材への転写効率を向上させるためのものと考えられ、両先行技術は、共に、あくまで中間転写体とトナー像との間の離型性を高めるための技術を開示しているに過ぎない。
これに対し、本発明は、先行技術のように中間転写体の表面性（平滑度や表面粗さ）を単に用いるトナーの層厚さや現像剤の粒径に応じて選定するのではなく、中間転写体の体積抵抗値に応じて選定することにより、転写後の記録材の中間転写体への貼り付きを防止するものであり、先行技術のように、トナーの層厚さや現像剤の粒径との相関を規定する必要がないことから、両先行技術とは全く着想の異なるものである。
よって、前記両先行技術が公知であるとしても、本発明の特徴点である中間転写体の体積抵抗率に基づいて中間転写体の平滑度または表面粗さを選定する点を想定することは実質的に不可能である。
【００２７】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図１において、像担持体１上に形成されたトナー像Ｔは、中間転写体２へと転写された後、一括転写手段４によって記録材３上へと転写される。
このとき、本願第一の発明においては、図２（ａ）に示すように、中間転写体２の平滑度Ｂsと体積抵抗率Ｒvとが、
Ｂs≦−７００×Ｒv＋１１０００
を満足するように選定されている。
上記の関係を満足する状態では、一括転写手段４を記録材３が通過した後、中間転写ベルトの体積抵抗率Ｒvに起因して中間転写体２から記録材３が受ける吸引力の大きさよりも、中間転写体２の平滑度Ｂsに起因する中間転写体２と記録材３との間の密着力の小ささが勝り、記録材３は中間転写体２に貼り付かずに剥離される。
【００２８】
また、本願第二の発明においては、図２（ｂ）に示すように、中間転写体２の表面粗さＢrと体積抵抗率Ｒvとが、
Ｂr≧３×Ｒv−３０
を満足するように選定されている。
上記の関係を満足する状態では、一括転写手段４を記録材３が通過した後、中間転写ベルトの体積抵抗率Ｒvに起因して中間転写体２から記録材３が受ける吸引力の大きさよりも、中間転写体２の表面粗さＢrに起因する中間転写体２と記録材３との間の密着力の小ささが勝り、記録材３は中間転写体２に貼り付かずに剥離される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は本発明を適用したカラー画像形成装置（本実施の形態ではカラー電子写真装置）の概略構成を示す。
同図において、符号１１は感光体ドラム（潜像担持体）であり、矢印Ａ方向への回転に伴いその表面には帯電装置１２及びレーザ書込装置１３などの周知の電子写真プロセスによって画情報に応じた静電潜像が形成される。
また、この感光体ドラム１１の周囲にはイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各色に対応した現像器１５〜１８を備えたロータリー方式の現像装置１４が配設されており、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像器１５〜１８のいずれかで現像してトナー像Ｔを形成するようになっている。従って、例えば、感光体ドラム１１に書き込まれた静電潜像がイエロの画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエロのトナーを内包する現像器１５で現像され、感光体ドラム１１上にはイエロのトナー像Ｔが形成される。
尚、符号１９は、一次転写されなかった残留トナーを回収するドラムクリーナである。
【００３０】
また、符号２０は感光体ドラム１１の表面に当接配置された中間転写ベルトであり、複数（本実施の形態では５本）のロール２１〜２５に張架されて矢印Ｂ方向へ回動するようになっている。
ここで、本実施の形態では、符号２１は中間転写ベルト２０の駆動ロール、２２は従動ロール、２３は中間転写ベルト２０の張力を一定に制御するようにしたテンションロール、２４は二次転写用の対向ロール（バックアップロール）、２５は後述する一次転写ロールである。
【００３１】
ここで、前記中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させた厚さ０．０７〜０．１ｍｍの無端ベルトであって、その体積抵抗率Ｒvは、例えば低湿条件下で１４．０ｌｏｇΩ・ｃｍ、高湿条件下において１２．０ｌｏｇΩ・ｃｍとなり、且つ、その平滑度Ｂsが１０００ｓｅｃとなるように形成されている。
【００３２】
ここで、本実施の形態における中間転写ベルトの２０の体積抵抗率Ｒv及び平滑度Ｂsの選定理由は以下の通りである。
すなわち、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒv及び平滑度Ｂsを変え、二次転写装置４０通過後の用紙Ｐの中間転写ベルト２０への貼り付きの有無を調べたところ、図４に示す結果が得られた。
同図によれば、体積抵抗率Ｒvが比較的低い領域では平滑度Ｂsが大きくても用紙Ｐの貼り付きは発生しなかったが、体積抵抗率Ｒvが比較的高い領域では平滑度Ｂsが小さくても用紙Ｐの貼り付きが発生することがわかった。
そして、これらの結果より、下記の関係式が得られた。
Ｂs≦−７００×Ｒv＋１１０００
【００３３】
また、中間転写ベルト２０の平滑度Ｂsと得られた用紙Ｐに転写されたトナー像Ｔの画質との相関関係を調べたところ、図５に示すように、平滑度Ｂsが著しく低い領域では、表面がかなり粗くなり、中間転写ベルト２０表面の凸部に電界が集中することによるトナー飛散や、中間転写ベルト２０と用紙Ｐとの接触面積が著しく減少することによる画像ムラ等の転写不良が発生することがわかった。
そして、これらの結果より、下記の関係式が得られた。
Ｂs≧５
【００３４】
更に、調査の結果、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが高い領域では、転写後の中間転写ベルト２０及び用紙Ｐは、共に高い電位になるが、調査の結果、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが高い領域で特に有効であることが確認され、中でも、図６に示すように、体積抵抗率Ｒvが１２．５以上の時に有効であることがわかった。
【００３５】
従って、本実施の形態では、図６の使用可能領域内に示される特性を有するものを選定した。
【００３６】
更に、中間転写ベルト２０の感光体ドラム１１に対向する部位（一次転写位置）において、中間転写ベルト２０の裏面側には一次転写装置（本実施の形態では一次転写ロール）２５が中間転写ベルト２０に当接配設されており、この一次転写ロール２５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム１１上のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に静電吸引されるようになっている。
そして、中間転写ベルト２０の内側であって一次転写ロール２５の上流側には、位置検知センサ２７が設けられており、この位置情報に基いて各色のトナー像Ｔを中間転写ベルト２０上で重ね合わせる際の位置決めが行われるようになっている。
【００３７】
また、記録材としての用紙Ｐの搬送路に面した中間転写ベルト２０の二次転写位置には二次転写装置４０が配設されており、本実施の形態では、二次転写装置４０は、中間転写ベルト２０のトナー像Ｔ担持面側に圧接配設される二次転写ロール２６と、中間転写ベルト２０の裏面側に配設されて二次転写ロール２６の対向電極をなす対向ロール（バックアップロール）２４とから構成され、この二次転写ロール２６にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上のトナー像Ｔが用紙Ｐに静電吸引されるようになっている。
【００３８】
本実施の形態において、バックアップロール２４は、ＥＰＤＭからなる内部コアの表面に、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブが被覆されたものであって、その表面抵抗率が７〜１０ｌｏｇΩ／□で、ロール径がφ２８となるように形成され、また、硬度が例えば７０゜（アスカＣ）に設定されている。
【００３９】
また、前記二次転写ロール２６は、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部コアの表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブが被覆され、その外側にフッ素コートが施されたものであって、その体積抵抗率が１０³〜１０¹⁰Ω・ｃｍで、ロール径がφ２８となるように形成され、硬度は例えば３０゜（アスカＣ）に設定されている。
更に、本実施の形態では、二次転写ロール２６の平滑度Ｔsが例えば２０００ｓｅｃに設定され、中間転写ベルト２０の平滑度Ｂs（本実施の形態では１０００ｓｅｃ）よりも大きいものが用いられている。
【００４０】
また、二次転写装置４０の下流側には、用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト２０上に残留したトナーを除去するベルトクリーナ２８が設けられている。
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト２０の近傍に湿度センサ３１が配設されており、画像形成装置内部の湿度が計測されるようになっている。
【００４１】
一方、本実施の形態において、用紙搬送系は、用紙トレイ５０からの用紙Ｐをフィードロール５１で送出し、レジストレーションロール（レジストロール）５２で一旦位置決め停止させた後に所定のタイミングで二次転写位置へと用紙Ｐを送り込むようになっており、二次転写後の用紙Ｐを二次転写位置下流側に配置された電極部材３２、案内板３３を介して搬送ベルト５３へと導き、この搬送ベルト５３にて定着器５４へと搬送するようになっている。
【００４２】
また、上記二次転写ロール２６及びベルトクリーナ２８は、それぞれが図示しないリトラクト装置によって接離自在に配設されており、複数色の画像が形成される場合には、最終色のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に一次転写されるまで、これらの部材は中間転写ベルト２０から離間している。
【００４３】
本実施の形態において、電極部材３２は、厚さ０．５ｍｍのステンレス鋼板を用紙Ｐと対向する側針状に加工したものを用いたが、導電性の板状部材であれば適宜選定して差し支えない。
また、電極部材３２の二次転写位置側の先端部分は、バックアップロール２４と二次転写ロール２６の挟持部の成す線より１ｍｍ二次転写ロール２６側で、且つ挟持部出口より７ｍｍ離して配設した。
【００４４】
次に、本実施の形態にかかるカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。
いま、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。
まず、感光体ドラム１１の表面が帯電装置１２によって帯電された後レーザ書込装置１３からのビームによって潜像が書き込まれる。このとき、感光体ドラム１１に書き込まれた静電潜像がイエロの画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエロのトナーに対応する現像器１５で現像され、感光体ドラム１１上にはイエロのトナー像Ｔが形成される。
そして、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像Ｔは、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で一次転写ロール２５に印加される転写バイアスによって中間転写ベルト２０に転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーはドラムクリーナ１９によって除去される。
【００４５】
このとき、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像Ｔを直ちに用紙Ｐに二次転写するのであるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１１上でのトナー像Ｔの形成並びにこのトナー像Ｔの一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。
例えば、四色のトナー像を重ね合わせたトナー像を形成する場合には、感光体ドラム１１上にはその一回転毎にイエロ、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔが形成され、これらトナー像Ｔは順次中間転写ベルト２０に一次転写される。一方、中間転写ベルト２０は最初に一次転写されたイエロのトナー像Ｔを保持したまま感光体ドラム１１と同一周期で回動し、中間転写ベルト２０上には、位置検知センサ２７によって決められた所定の位置にその一回転毎にマゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔが形成される。
【００４６】
このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。
一方、用紙Ｐはフィードロール５１により用紙トレイ５０からレジストロール５２の位置まで搬出され、その後レジストロール５２にて所定のタイミングで二次転写位置へと供給され、バックアップロール２４に対して二次転写ロール２６が用紙Ｐをニップする。
すると、二次転写位置では、二次転写ロール２６に供給されるバイアスにより、二次転写ロール２６とバックアップロール２４との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト２０に担持されたトナー像Ｔが用紙Ｐに静電転写される。
この後、二次転写された用紙Ｐは、電極部材３２、案内板３３及び搬送ベルト５３を経て定着器５４へと搬送され、用紙Ｐ上のトナー像Ｔが定着される。
一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着した残留トナーは、ベルトクリーナ２８によって除去される。
【００４７】
ここで、二次転写装置４０を通過した用紙Ｐは、次のようにして中間転写ベルト２０から剥離される。
まず、二次転写装置４０において、二次転写ロール２６はバックアップロール２４より硬度が柔らかいので、二次転写時に荷重が加わる際に二次転写ロール２６の方が変形し、用紙Ｐ先端部が中間転写ベルト２０から剥離し始める。
このとき、本実施の形態では、湿度センサ３１により低湿条件下（例えば湿度５５％以下）であることが検知されている場合、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが１２．５ｌｏｇΩ・ｃｍ以上となっている。この場合、二次転写装置４０を通過した後の中間転写ベルト２０表面の電位は例えば＋２０００Ｖ以上に、また、二次転写装置４０から排出された用紙Ｐの電位は約−２０００Ｖ以上になっている。従って、中間転写ベルト２０と用紙Ｐとの間には強大な静電吸引力が働き、用紙Ｐは中間転写ベルト２０側へと引き寄せられようとする。
【００４８】
しかしながら、本実施の形態では、
Ｂs≦−７００×Ｒv＋１１０００
の関係式を満足するよう、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが１２．５〜１４．０ｌｏｇΩ・ｃｍに、平滑度Ｂsが１０００に選定されているため、用紙Ｐと中間転写ベルト２０との密着性が弱く、用紙Ｐは中間転写ベルト２０に吸着しづらくなっている。
また、中間転写ベルト２０の平滑度Ｂsよりも二次転写ロール２６の平滑度Ｔsの方が高くなっているため、用紙Ｐは、中間転写ベルト２０よりも二次転写ロール２６に密着し、二次転写ロール２６側に排出されやすくなる。
更に、中間転写ベルト２０の平滑度Ｂsが５以上に選定されているため、二次転写時に画像ムラやトナーの飛散を起こすこともない。
【００４９】
◎実施の形態２
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、実施の形態１とは異なり、中間転写ベルト２０の表面性を表面粗さによって規定するようにしたものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００５０】
本実施の形態において、中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させた厚さ０．０７〜０．１ｍｍの無端ベルトであって、その体積抵抗率Ｒvは、例えば低湿条件下で１４．０ｌｏｇΩ・ｃｍ、高湿条件下において１２．０ｌｏｇΩ・ｃｍとなり、且つ、その表面粗さＢrが１５μｍとなるように形成されている。
【００５１】
ここで、本実施の形態における中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒv及び表面粗さＢrの選定理由は以下の通りである。
すなわち、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒv及び表面粗さＢrを変え、二次転写装置４０通過後の用紙Ｐの中間転写ベルト２０への貼り付きの有無を調べたところ、図７に示す結果が得られた。
同図によれば、体積抵抗率Ｒvが比較的低い領域では表面粗さＢrが低くても用紙Ｐの貼り付きは発生しなかったが、体積抵抗率Ｒvが比較的高い領域では表面粗さＢrが小さくても用紙Ｐの貼り付きが発生することがわかった。
そして、これらの結果より、下記の関係式が得られた。
Ｂr≧３×Ｒv−３０
【００５２】
また、中間転写ベルト２０の表面粗さＢrと得られた用紙Ｐに転写されたトナー像Ｔの画質との相関関係を調べたところ、図８に示すように、表面粗さＢrが著しく高い領域では、表面がかなり粗くなり、中間転写ベルト２０表面の凸部に電界が集中することによるトナー飛散や、中間転写ベルト２０と用紙Ｐとの接触面積が著しく減少することによる画像ムラ等の転写不良が発生することがわかった。
そして、これらの結果より、下記の関係式が得られた。
Ｂ r ≦２０
【００５３】
更に、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが高い領域では、転写後の中間転写ベルト２０及び用紙Ｐは、共に高い電位になるが、調査の結果、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが高い領域で特に有効であることが確認され、中でも、図９に示すように、体積抵抗率Ｒvが１２．５以上の時に有効であることがわかった。
【００５４】
従って、本実施の形態では、図９の使用可能領域内に示される特性を有するものを選定した。
【００５５】
また、本実施の形態では、二次転写ロール２６の表面粗さＴrが例えば１０μｍに設定され、中間転写ベルト２０の表面粗さＢr（本実施の形態では１５μｍ）よりも大きいものが用いられている。
【００５６】
次に、本実施の形態にかかる二次転写装置４０を通過した用紙Ｐの剥離プロセスについて説明する。
まず、二次転写装置４０において、二次転写ロール２６はバックアップロール２４より硬度が柔らかいので、二次転写時に荷重が加わる際に二次転写ロール２６の方が変形し、用紙Ｐ先端部が中間転写ベルト２０から剥離し始める。
このとき、本実施の形態では、湿度センサ３１により低湿条件下（例えば湿度５５％以下）であることが検知されている場合、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが１２．５ｌｏｇΩ・ｃｍ以上となっている。この場合、二次転写装置４０を通過した後の中間転写ベルト２０表面の電位は例えば＋２０００Ｖ以上に、また、二次転写装置４０から排出された用紙Ｐの電位は約−２０００Ｖ以上になっている。従って、中間転写ベルト２０と用紙Ｐとの間には強大な静電吸引力が働き、用紙Ｐは中間転写ベルト２０側へと引き寄せられようとする。
【００５７】
しかしながら、本実施の形態では、
Ｂr≧３×Ｒv−３０
の関係式を満足するよう、中間転写ベルト２０の体積抵抗率Ｒvが１２．５〜１４．０ｌｏｇΩ・ｃｍに、表面粗さＢrが１５μｍに選定されているため、用紙Ｐと中間転写ベルト２０との密着性が弱く、用紙Ｐは中間転写ベルト２０に吸着しづらくなっている。
また、中間転写ベルト２０の表面粗さＢrよりも二次転写ロール２６の表面粗さＴrの方が低くなっているため、用紙Ｐは、中間転写ベルト２０よりも二次転写ロール２６に密着し、二次転写ロール２６側に排出されやすくなる。
更に、中間転写ベルト２０の表面粗さＢrが２０μｍ以下に選定されているため、二次転写時に画像ムラやトナーの飛散を起こすこともない。
【００５８】
尚、実施の形態１及び実施の形態２において、二次転写装置４０の用紙Ｐ排出部側に電極部材３２を配設していたが、これに限られるものではなく、電極部材３２の配設を行わない態様にあっても、用紙Ｐが中間転写ベルト２０から剥離されることは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、中間転写方式を用いた画像形成装置において、中間転写体の体積抵抗率に応じて中間転写体の平滑度または表面粗さを構成するようにしたので、記録材への転写部位における中間転写体に対する記録材の貼り付き現象を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】 （ａ）は本願第一の発明に係る中間転写体の体積抵抗率と平滑度との関係を示すグラフ図、（ｂ）は本願第二の発明に係る中間転写体の体積抵抗率と表面粗さとの関係を示すグラフ図である。
【図３】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図４】 実施の形態１における中間転写ベルトの用紙剥離特性（体積抵抗率と平滑度との関係）を示すグラフ図である。
【図５】 実施の形態１における中間転写ベルトの転写画質特性（体積抵抗率と平滑度との関係）を示すグラフ図である。
【図６】 実施の形態１における中間転写ベルトの最適特性（体積抵抗率と平滑度との関係）を示すグラフ図である。
【図７】 実施の形態２における中間転写ベルトの用紙剥離特性（体積抵抗率と表面粗さとの関係）を示すグラフ図である。
【図８】 実施の形態２における中間転写ベルトの転写画質特性（体積抵抗率と表面粗さとの関係）を示すグラフ図である。
【図９】 実施の形態２における中間転写ベルトの最適特性（体積抵抗率と表面粗さとの関係）を示すグラフ図である。
【図１０】 従来の中間転写体を使用した画像形成装置の一例を示す説明図である。
【図１１】 中間転写体を使用した画像形成装置における二次転写プロセスの概要を示した説明図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…中間転写体，３…記録材，４…一括転写手段，Ｔ…トナー像，Ｒv…中間転写体の体積抵抗率，Ｂs…中間転写体の平滑度，Ｂr…中間転写体の表面粗さ，１１…感光体ドラム，２０…中間転写ベルト，２４…バックアップロール，２５…一次転写ロール，２６…二次転写ロール，４０…二次転写装置

Claims (6)

1. 画像情報に応じたトナー像が形成担持される像担持体と、像担持体上のトナー像が順次転写される中間転写体と、転写電界を形成して中間転写体上に転写、保持されたトナー像を記録材上に一括転写する一括転写手段とを備える画像形成装置において、
   前記中間転写体を湿度５５％以下で測定したときの体積抵抗率Ｒv（ｌｏｇΩ・ｃｍ）及び中間転写体の平滑度（ＪＩＳ Ｐ８１１９）Ｂs（ｓｅｃ）が、
   Ｂs≦−７００×Ｒv＋１１０００
   及び
   Ｒv≧１２．５
   の関係式を満足することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記中間転写体の平滑度Ｂsが、
   Ｂs≧５
   の関係式を満足することを特徴とする画像形成装置。
3. 画像情報に応じたトナー像が形成担持される像担持体と、像担持体上のトナー像が順次転写される中間転写体と、転写電界を形成して中間転写体上に転写、保持されたトナー像を記録材上に一括転写する一括転写手段とを備える画像形成装置において、
   前記中間転写体を湿度５５％以下で測定したときの体積抵抗率Ｒv（ｌｏｇΩ・ｃｍ）及び中間転写体の表面粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）Ｂr（μｍ）が、
   Ｂr≧３×Ｒv−３０
   及び
   Ｒv≧１２．５
   の関係式を満足することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、
   前記中間転写体の表面粗さＢr（μｍ）が、
   Ｂr≦２０
   の関係式を満足することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置のうち、前記一括転写手段が中間転写体表面に圧接配置される転写部材とこの転写部材に対向した中間転写体の裏面側に配置されるバックアップ部材とから構成されるタイプのものにおいて、
   中間転写体の平滑度Ｂs（ｓｅｃ）と前記転写部材の平滑度Ｔs（ｓｅｃ）とが、
   Ｔs≧Ｂs
   の関係式を満足することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置のうち、前記一括転写手段が中間転写体表面に圧接配置される転写部材とこの転写部材に対向した中間転写体の裏面側に配置されるバックアップ部材とから構成されるタイプのものにおいて、
   中間転写体の表面粗さＢr（μｍ）と転写部材の表面粗さＴr（μｍ）とが、
   Ｔr≦Ｂr
   の関係式を満足することを特徴とする画像形成装置。

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