JP3920616B2

JP3920616B2 - 転写装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP3920616B2
Application number: JP2001308529A
Authority: JP
Inventors: 均石橋; 淳竹原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: EP1300734A3; DE60239782D1; US20030108367A1; EP1300734A2; EP1300734B1; US6782227B2; JP2003114579A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、転写装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは記録シートなどの記録媒体をベルトに静電吸着させて搬送する際の吸着用バイアス制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に形成された静電潜像が現像されて得られるトナー像を記録シートに転写する転写行程が実行される。
転写行程には、モノクロ画像を対象とした場合のように、感光体から直接シートにトナー像を転写する場合がある他に、フルカラー画像を対象とする場合のように、感光体上に形成された色分解毎の色のトナー像を中間転写体に順次転写し（１次転写）、中間転写体上に重畳転写された各色のトナー像をシートに対して一括転写（２次転写）する場合がある。
【０００３】
１次および２次転写を行う際に用いられる中間転写体としては、ドラムやベルトがあるが、近年、ベルトを用いる場合に、給紙装置から給送されたシートに対して一括転写するのでなく、ベルトにシートを吸着させ、ベルトの移動と共にシートが移動する過程で各作像部において形成されたトナー像をシートに転写する構成が提案されてきている（例えば、特開昭６３−１１８７８０号公報、特開平５−２７０６８６号公報、特開平８−１５２７９０号公報）。
【０００４】
上記各公報に開示されている構成は、シートの片面を対象として転写体として用いられるベルトに展張方向に沿って配列されている各作像部で形成された画像（トナー像）を転写体としてのベルトに吸着されたシートに順次転写するようになっており、また、各作像部で形成された画像を第１面および第２面の表裏両面を対象として順次転写する構成として特開２００１−１０９３２５号公報に開示された構成がある。
【０００５】
各作像部を中間転写体として用いられるベルトの展張方向に沿って配列した構成を備えた画像形成装置の方式は、色分解（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）に対応した補色関係にある色のトナーおよびブラックトナーを用いる４色の作像部を用いる４連タンデム方式の画像形成装置と称されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写体として用いられるベルト（以下、転写ベルトという）に吸着されて移動するシートは、各作像部を通過する際に色毎の画像を転写されることになり、転写時のバイアス印加により帯電状態が高められることになる。
一例として、近年多用されているカラー画像形成装置でほぼ共通する仕様とされている構成でいうと、マイナス帯電させた感光体に対してマイナス帯電状態のトナーを用いて静電潜像を現像し、転写行程においてプラス極性の転写バイアスを印加することにより画像の転写を行うようになっている。このような場合に、各作像部を通過する際に感光体とシートとが離れる際に両者間で剥離放電が発生すると転写ベルト上のシートは、各転写位置を通過する際にマイナス帯電状態が高められる。
【０００７】
シートの両面を対象とした画像形成が行われる場合には、シートの第１面への転写行程終了後、第２面を対象とした転写行程を実行することになるが、この場合には、第１面での転写工程後に実行される定着行程でのシートの保湿状態の変化による電気抵抗変化に応じて第１面とは異なる紙吸着用のバイアスを設定することが必要となる。しかし、このような構成を採ると、バイアス制御が複雑化する虞がある。
【０００８】
従来、上述したシートでの帯電状態を解消するために、シートの帯電を解消する除電ＡＣチャージャを設け、第１面での転写行程終了時にシートの除電を行ったうえで第２面を対象とした転写行程を実行するようにして第１面および第２面での転写行程を実行する際の吸着バイアスを変更しないようにした構成も提案されている（例えば、特開平７−１９９６７９号公報）。
【０００９】
しかし、気中放電を用いた場合のように、帯電構造による環境へのオゾンの影響やコストダウンなどを考慮すると、シートの除電バイアス機構を備えていない場合には、第１面への転写行程時に生起されたマイナス帯電を第２面の転写行程前にキャンセルするような再帯電を行う必要があり、この場合には、第１面への画像形成時に４回の転写行程で受けたマイナス電荷を打ち消すに必要なだけの逆極性のプラス電荷を注入する必要が出てくる。
【００１０】
一方、シートの両面に画像を形成する場合には、前述したように、第１面と第２面との保湿度が異なることにより帯電状態が異なる場合がある。
第２面への画像形成に際しては、第１面での定着行程実行によりシートの含水率が低下する。このため、第１面の場合に比べて高抵抗化しやすくなることから、第２面を対象とした各色毎の転写行程が繰り返されると、転写行程で印加されたマイナス電荷がそのままシートに残留してしまい、第１面に比べて帯電状態が極めて高くなる。従って、第２面に転写されてマイナス電荷を帯びているトナーは電気的に非常に不安定な状態となり、第２面への転写行程が終了した際に転写ベルトから分離される際には電気的に不安定な付着状態にあるトナーが飛散してしまう現象であるトナーチリ現象が発生してしまうことになる。そこで、第２面への画像形成時にシートを転写ベルトに吸着させるためのバイアス特性として、第２面での高抵抗化、つまり非常に高い帯電状態となっていることを考慮して、第１面での転写極性に対して非常に高い逆極性のバイアスを印加する必要がある。例えば、第１面でシートが受けた電荷極性がマイナス極性である場合には第２面での吸着バイアスをプラス極性とする必要が生じてくる。
【００１１】
ここで、シートの両面を対象とした画像形成の際の第１面への画像形成を行う際の吸着バイアスに関して考察すると次のことがいえる。
第１面への画像形成時には、シートの含水率に影響する環境条件にもよるが、高湿環境の場合には、シートの含水率の増加により非常に低抵抗化する傾向となる。このため、吸着バイアス特性として、転写バイアス極性と逆極性の吸着バイアスをシートのシート吸着用バイアス手段に印加した場合には、バイアス手段と第１色目の転写バイアス手段との電界が大きくなり、転写バイアス電荷（＋）がシートを伝ってシート吸着用バイアス手段に流れ込み、結果として、転写対象である弟１色目の画像が転写不良となる。このような現象は、近年要望が高まっている小型化のためにシート吸着用バイアス手段と第１色目の転写バイアス手段との配置間隔を小さくした場合に顕著となる。
【００１２】
シートが高抵抗化している場合を想定すると、シート吸着用バイアス手段からの電荷がそのままシートに帯電されてしまい、転写行程が繰り返される過程で後段の転写行程に移行するに従い帯電量が多くなり、転写バイアスによるトナーの転移が円滑に行われないで転写不良を生じた異常画像が得られやすくなるという結果となる。しかも、繰り返し転写の際に後段に位置する転写行程に移行するに従って、転写効率を下げないように転写バイアス（電圧）を高めるようにすると、シートの移動方向下流側の転写位置ほど転写バイアス（電圧）を高めるための電源が必要となり、これによって、繰り返し転写が行われる転写装置全般でのコスト上昇を招く虞がある。そこで、第１面での転写行程を実行する際には、コスト上昇を招かない点で転写バイアスと同極性の吸着用バイアスを設定することが望ましということになる。
【００１３】
転写用と吸着用とのバイアスを同極性に設定した場合には、吸着バイアス手段と第１色目の転写バイアス手段との間の電界は弱まるものの、シートが低抵抗化している状態では上述したように、シート吸着用バイアス手段からプラス極性の電荷がシートを通って感光体側（マイナス帯電）に流れ込んでしまうため、転写バイアス過多現象が起こり、感光体側でのトナーの保持が行われにくくなることで転写不良が発生する。このような現象は、吸着用バイアスを高めるほど顕著となるので、吸着用バイアスを高く設定することはできないことになる。
【００１４】
上記両バイアスを同極性とした場合にシートが高抵抗化していると、吸着用バイアスによる電荷がそのままシートに帯電してしまうことから、プラス極性に帯電したシートがマイナスに帯電している感光体側に静電吸着されやすくなり、例えば、吸着用バイアスを高く設定した場合には、転写ベルトと感光体とが対向当接して構成される転写ニップ部に相当する転写位置を通過した後のシートが転写ベルト側に吸着されるのでなく感光体側に吸着されてしまうことになり、結果として、感光体側に巻き付いてしまい、正常な搬送が行われずにジャムが発生するという結果を招いてしまう虞がある。
ジャムが発生する場合としては、特に曲げ剛性が小さく、いわゆる、腰の弱い薄紙（５５ｇ／ｍ^２紙）が記録シートとして用いられるような場合に顕著となる。
【００１５】
シートの抵抗特性に影響する保湿状態に関係なく、転写ベルトにシートを吸着させて各作像部で形成された画像を直接シートに転写する行程が繰り返される４連タンデム式の画像形成装置においては、シート吸着用バイアス手段によるバイアス設定を転写バイアス手段によるバイアス極性と同極性とすることにより、シートの除電を行う結果となり、仮に吸着用バイアス設定値を第１色目の転写バイアス手段、いわゆる転写手段に印加するバイアス設定値と略同一とすると、シートを吸着する前に転写ベルトの電荷が殆どない状態となり、シートの第１面では、第１色目の画像を転写後に転写ニップを通過するとシート上での電位が零という状態となり、転写ベルトへのシートの吸着力が失われてしまい、適正な搬送が不可能となるばかりでなく、搬送時でのずれによる色ずれが発生してしまうことになる。
【００１６】
本発明の目的は、上述したように、従来の転写装置、特に転写体にシートを吸着した状態でシートを搬送する過程で直接シートに画像を転写する構成において、使用環境による抵抗値の変化や画像形成モードに関係なく、搬送不良や転写不良さらには色ずれなどの弊害を発生することがない構成を備えた転写装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の色に対応した静電潜像を可視像処理した画像を担持可能な複数の潜像担持体を対象として、上記各潜像担持体に対向して移動可能な転写ベルトに対して転写に先立ちシート吸着用バイアス手段からの吸着用バイアスの印加により吸着されたシートを搬送しながら順次転写を行う転写装置において、上記シートに対する第１色目の画像を転写するに先立ち、上記シートを上記転写ベルトに吸着させる際のバイアス設定条件として、吸着用バイアスの極性を上記転写時での転写バイアスの極性と同極性とし、上記シートの第１面への画像転写の際の吸着用バイアス設定値を上記第１色目の転写バイアス設定値以下とし、さらに、上記シートの第２面への画像転写の際の吸着用バイアス設定値を上記第１面への画像転写時の吸着用バイアス設定値以上としたことを特徴としている。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記第１面への画像形成時には、上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値が、該第１面への画像形成に用いられる第１色目の転写バイアス設定値の１／２以下に設定されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記シートの第２面への画像形成時には、上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値が、上記第１面への画像形成時に上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値の２倍以上に設定されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記シートの第２面への画像形成時には、上記シートシート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値が、上記シートの第１面への画像形成時に印加される第１色目の転写バイアス設定値以上に設定されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の転写装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明実施例による定着装置を適用した画像形成装置の一つを示す図であり、同図に示す画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタが用いられる。画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置も勿論含まれる。
【００２４】
図１に示す画像形成装置２０は、色分解毎の画像を転写体として用いられる転写ベルトに吸着した紙などの記録シートに重畳転写することによりカラー画像が潜像担持体から直接記録シートに形成される方式が用いられている。
【００２５】
図１において、画像形成装置２０は、次に挙げる各装置を備えている。
原稿画像に応じた各色毎の画像を形成する作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫと、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫと転写装置２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ２３、給紙装置２４に装備されている第１給紙カセット２４Ａ、第２給紙カセット２４Ｂと、該手差しトレイ２３、給紙カセット２４、２４から搬送されてきた記録シートを作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１である。
【００２６】
転写装置２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）２２Ａが用いられ、詳細は図２において説明するが、各作像装置における感光体ドラムと対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫがそれぞれ配置され、さらに転写ベルト２２Ａの移動方向（図１中、矢印で示す方向）において第１色目を転写される側には、第１色目の転写に先立ち記録シートを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１が転写ベルト２２Ａに当接可能に配置されている。
【００２７】
画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ^２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。
【００２８】
図２は、各作像装置の詳細を示す図であり、同図において、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色は異なるが、その構成が同様であるから、作像装置２１Ｍの構成を各作像像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫの代表として説明する。
作像装置２１Ｍは、静電潜像担持体としての感光体ドラム２５Ｍ、感光体ドラム２５Ｍの回転方向（図２に示す構成では時計方向）に沿って順に配置されている帯電装置２７Ｍ、現像装置２６Ｍ、クリーニング装置２８Ｍを有し、帯電装置２７Ｍと現像装置２６Ｍとの間で書き込み装置２９からの書き込み光２９Ｍにより色分解された色に対応する画像情報に応じた静電潜像を形成する構成が用いられる。静電潜像担持体としては、ドラム状の他に、ベルト状とする場合もある。
図１に示す画像形成装置２０は、転写装置２２が斜めに延在させてあるので、水平方向での転写装置２２の占有スペースを小さくすることができる。
【００２９】
上記構成を備えた画像形成装置２０では、次の行程および条件に基づき画像形成が行われる。なお、以下の説明では、各作像装置を代表して符号２１Ｍで示したマゼンタトナーを用いて画像形成が行われる作像装置を対象として説明するが、他の作像装置も同様であることを前置きしておく。
画像形成時、感光体ドラム２５Ｍは、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２７Ｍに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が略−５０Ｖの基準電位に設定される。
次に感光体ドラム２５Ｍは、帯電装置２７ＭにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加されることによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電されて、その表面電位がほぼ−５００Ｖ〜−７００Ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。
【００３０】
感光体ドラム２５Ｍは、一様帯電されると書き込み行程が実行される。書き込み対象となる画像は、図示しないコントローラ部からのデジタル画像情報に応じて書き込み装置２９を用いて静電潜像形成のために書き込まれる。つまり、書き込み装置２９では、デジタル画像情報に対応して各色毎で２値化されたレーザダイオード用発光信号に基づき発光するレーザ光源からのレーザ光がシリンダレンズ（図示されず）、ポリゴンモータ２９Ａ、ｆθレンズ（図示されず）、第１〜第３ミラー、およびＷＴＬレンズを介して、各色毎の画像を担持する感光体ドラム、この場合には、便宜上、感光体ドラム２５Ｍ上に照射され、照射された部分の感光体ドラム表面での表面電位が略−５０Ｖとなり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。
【００３１】
感光体ドラム２５Ｍ上に形成された静電潜像は、現像装置２６Ｍにより色分解色と補色関係にある色のトナーを用いて可視像処理されるが、現像行程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳したＤＣ：−３００Ｖ〜−５００Ｖが印加されることにより、書き込み光の照射により電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。
【００３２】
現像行程により可視像処理された各色のトナー画像は、レジストローラ３０によりレジストタイミングを設定されて繰り出される記録シートに転写される子甥になるが、記録シートは、転写ベルト２２Ａに達する前にローラで構成されたシート吸着用バイアス手段３１による吸着用バイアスの印加によって転写ベルト２２Ａに静電吸着されるようになっている。
転写ベルト２２Ａに静電吸着されて転写ベルト２２Ａと共に搬送移動する記録シート（便宜上、図２において符号Ｓで示す）は、各作像装置での感光体ドラムに対向する位置で転写装置２２に装備されている転写バイアス手段２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫによるトナーと逆極性のバイアス印加によって感光体ドラムからトナー像を静電転写される。
【００３３】
各色の転写工程を経た転写紙は、転写ベルトユニットの駆動側ローラ（便宜上、図２において符号２２Ａ１で示す）で転写ベルト２２Ａから曲率分離され、定着装置１（図１参照）に向けて搬送され、定着ベルトと加圧ローラとにより構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が転写紙に定着され、その後、片面プリントの場合には、胴内排紙トレイ３２（図１参照）、または、外部排紙トレイ３３（図１参照）へと排出される。
【００３４】
図１に示す画像形成装置２０は、記録シートの両面への画像形成が可能な構成を備えている。
図１において、定着装置１を通過した記録シートＳは、予め両面画像形成モードが選択されている場合に、両面反転ユニット３４に向けて搬送され、同ユニット３４内で第１面と第２面とを表裏反転されたうえで、両面搬送ユニット３５に搬送される。両面搬送ユニット３５から搬送される記録シートＳは片面への画像形成時と同様に、レジストローラ３０に向け搬送されて転写位置に向け繰り出されるようになっている。記録シートＳの第１面および第２面へのが造形性が終了して定着装置１を通過した記録シートＳは、片面への画像形成時と同様に各排紙ユニットの何れかに排出される。
【００３５】
転写装置２２は、転写ベルト２２Ａと転写ベルト２２Ａに記録シートＳを吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１とを主要部として備えており、その構成は以下の通りである。
転写装置２２に用いられる転写ベルト２２Ａは、厚み１００μｍの厚さに設定されたＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる単層ベルトであり、イオン導電材により体積抵抗が、５×１０^９〜５×１０^１１Ωｃｍの値となるように抵抗調整されている。
この場合の体積抵抗値は、三菱化学製の抵抗測定器：ＨＩＲＥＳＴＡＩＰ（ＭＣＰ−ＨＴ２６０）、ＨＲＳプローブを使用し、ベルトへの印加電圧＋５００Ｖ、充電時間１０ｓｅｃの設定で測定される抵抗値である。
本実施形態での転写ベルトの抵抗値下限値は、転写ベルトへの転写紙の吸着力下限により決まり、また上限値は自己除電可能な上限値により決められている。
【００３６】
転写ベルト２２Ａが各作像装置（２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫ）の感光体ドラム（２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｙ、２５ＢＫ）と対向する位置には、前述したように、転写バイアスを印加するために転写ベルト２２Ａに当接して回転可能なローラを用いた転写バイアス手段２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫが配置されている。
【００３７】
記録シートＳを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１はローラが用いられ、該ローラの構成は次の通りである。
外径がφ６の芯金上に肉厚１ｍｍの発泡ＣＲ（クロロプレン）ゴムを発泡成形したローラであり、ゴム層はカーボン分散によりその抵抗値が１０^５Ωに設定されている。
【００３８】
転写装置２２では、画像形成モードと転写ベルト２２Ａへの記録シートＳ吸着のための吸着用バイアス設定値とが次の条件とされている。
（１）記録シートＳを上記転写ベルト２２Ａに吸着させる際のバイアス設定条件として、吸着用バイアスの極性を上記転写時での転写バイアスの極性と同極性とし、上記シートＳの第１面への画像転写の際の吸着用バイアス設定値を上記第１色目の転写バイアス設定値以下とし、さらに、上記シートの第２面への画像転写の際の吸着用バイアス設定値を上記第１面への画像転写時の吸着用バイアス設定値以上とする。
（２）第１面への画像形成時には、吸着用バイアス手段３１に印加するバイアス設定値が、該第１面への画像形成に用いられる第１色目の転写バイアス設定値の１／２以下に設定する。
（３）記録シートＳの第２面への画像形成時には、吸着用バイアス手段３１に印加するバイアス設定値が、上記第１面への画像形成時に上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値の２倍以上に設定する。
（４）記録シートＳの第２面への画像形成時には、吸着用バイアス手段３１に印加するバイアス設定値が、上記シートの第１面への画像形成時に印加される第１色目の転写バイアス設定値以上に設定する。
（５）記録シートＳの第１面および第２面への画像形成に際して、第２面への画像形成時には、吸着用バイアス手段３１に印加するバイアス極性を、第１面への画像形成時に上記シートＳが転写行程通過により与えられたシートＳの帯電極性と逆極性に該シートが帯電されるバイアス極性を設定する。
【００３９】
以下、各条件についての実証を行った結果を説明すると次の通りである。なお、以下の実験において使用する転写バイアスは定電流制御とされ、各色の電流設定値は転写立が最大となるような電流範囲の下限値となる値とされ、その値は表１に示すとおりである。
【００４０】
【表１】

【００４１】
上記の転写電流設定条件に対し、腰の弱い坪量５５ｇ／ｍ^２紙等の記録シートを用いて通紙を行い、搬送性のテストを行なったところ、表２に示す結果を得た。
【００４２】
【表２】

【００４３】
表２の結果から明らかなように、第１色目の転写電流の設定電流（＋１０μＡ）に対し、シート吸着用バイアス（以下、吸着用バイアスという）を＋６μＡ以下において記録シートＳが感光体ドラム２５Ｍに巻き付く現象である巻き付きジャムの発生がない良好な通紙状態が得られたが、転写電流設定値を＋１０μＡとした場合には、記録シートＳとして腰の弱い薄紙（坪量５５ｇ／ｍ^２紙）を用いると、記録シートＳが感光体ドラム２５Ｍに巻き付く結果が得られた。
【００４４】
この結果が得られる理由として次のことが考えられる。
吸着用バイアスの設定値を、第１色目の転写バイアス設定値である１０μＡ以上とした場合には、ローラが用いられるシートの吸着用バイアス手段３１のニップ、つまり、転写ベルト２２Ａと吸着用バイアス手段３２とが対向当接してその間を記録シートＳが通過する位置を記録シートＳが通過する時に紙吸着（プラス）バイアスにより与えられた記録シートＳ上のプラスの電荷が、第１色目の転写ニップ、つまり、転写装置２２における転写バイアス手段（図２において、符号２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫで示す装置）が感光体ドラムと対向する位置を記録シートＳが通過するときの剥離放電によるマイナス電荷で十分に極性反転できずに、記録シートＳがプラス極性に帯電したままとなることが原因してマイナス極性に帯電している感光体ドラム２５Ｍに巻きついてしまうことになる。
【００４５】
感光体ドラム２５Ｍへの巻き付きジャムは、画像領域が少ない白紙通紙（この場合、感光体ドラム２５Ｍ上には潜像が形成されないために、その表面電位はほぼ帯電電位と等しい記録シートＳでの帯電電位は、−５００〜−７００Ｖとなっている）の場合に顕著であった。
【００４６】
以上の実験から明らかなように、腰の弱い薄紙等を記録シートＳとして用いた場合において感光体ドラムへの巻き付きジャムの発生をなくして良好な搬送性を得るには、吸着用バイアスの設定値を次の値とすることが重要となる。
【００４７】
シート吸着用バイアス設定値＜第１色目の転写バイアス設定値×１／２
吸着用バイアスと、転写用バイアスとの極性に関する関係は次の通りである。
吸着用バイアスをマイナス極性とした場合には、吸着用バイアスをプラス極性とした場合に比べ、第１色目の転写位置を構成する第１色目の作像装置において印加されるプラスの転写バイアスとの間の電位勾配が急勾配となる。このため、高湿環境のように記録シートＳの抵抗が低下した場合には、転写バイアスが記録シートＳを伝い、吸着用バイアス手段３１として用いられるローラ側に逃げてしまうことになることから、吸着用バイアスは、転写バイアスと同極性であることが望ましい。
【００４８】
次に、第２面の紙吸着バイアス設定値についての検討結果について説明する。
両面への画像形成（転写）時に第２面が各作像部を通過する際には、第１面が定着部を通過することによる水分蒸発によって高抵抗化していることが原因して非常に帯電しやすくなってしまうため、それによる異常画像が発生しやすくなってしまう。具体的に言えば、第２面への画像形成（転写）時に記録シートＳが各転写ニップを通過することにより、第１面への画像形成（転写）時と同様に、転写ニップ部における感光体ドラムと記録シートとが離れる際の剥離放電により、記録シートＳはマイナスに帯電する。
【００４９】
図５，図６には、各転写ニップ（吸着用バイアス手段、記録シートＳの移動方向において、第１色目の画像転写位置となる第１ステーション〜第３色目の画像の転写位置となる第３ステーション）を通過後の記録シートＳ上表面電位が示されている。
図５は、記録シートＳとして腰の弱い坪量５５ｇ／ｍ^２紙を用いた場合の第１面の結果であり、図６は、第１面の裏側である第２面の結果である。
【００５０】
図５および図６から明らかなように、記録シートＳは各転写ニップを通過する毎に転写ニップにおいて転写バイアス極性と逆極性の剥離放電電荷（−）を受けるために最終ステーション側では非常に大きな帯電状態が得られてしまう。
【００５１】
第１面に対して第２面は、前述したように、第１面を対象とした定着行程を実行されることなどにより高抵抗化していることから、図５に示した結果に比べて各転写ニップ通過後の表面が（−）側に大きく帯電している。
【００５２】
上記結果から、記録シートＳの両面を対象とした画像形成時には、第１面に比べて第２面においては、特に、各色の転写ニップ通過毎に記録シートＳがマイナスに帯電しながら、各転写ニップ部でマイナスに帯電したトナーを記録シートＳ上に転写されることになる。このため、記録シートＳ上のマイナストナーは、マイナスに帯電した転写紙上に転写されることとなり、電気的に非常に不安定な状態となってしまう。
【００５３】
第２面への画像形成（転写）時の記録シートＳが、このような不安定な状態のまま、転写ベルト２２Ａから分離し、定着装置１（図１参照）まで搬送されてしまうと記録シートＳ上のトナーが搬送経路において、各部で異常放電を起こすために、チリ画像となって画像を著しく乱してしまう。
【００５４】
本発明者は、上記現象の発生を踏まえて、図３に示す構成の装置を用いて帯電電位とトナーチリ（トナーの浮遊・飛散現象）との関係を実験し、図４に示す結果を得た。
図３において、転写部２２Ａに吸着された記録シートＳの移動方向において第３色目の画像の転写部に相当する第３ステーション（Ｙｅｌｌｏｗ）の位置と第４ステーション（Ｂｌａｃｋ）の位置との間に、表面電位計３７およびこれに対向した位置にＧＮＤ電極３８を設置し、この部分で記録シートＳ上での表面電位を測定し、電位とチリとの関係について調べた。なお、図３において符号２２Ａ２は転写ベルト２２Ａの従動ローラを、符号３６はベルトクリーニング用バイアスローラをそれぞれ示している。
【００５５】
図４に示す様に、第３ステーション（Ｙｅｌｌｏｗ）通過後の記録紙シートの表面電位が−５００Ｖよりもマイナス側に帯電してしまった場合には、最終作像位置である第４ステーション（Ｂｌａｃｋ）で激しいトナーチリが発生してしまうことが判る。
ここで望ましくは、この記録シートＳのマイナスへの帯電を減せればよいのであるが、この記録シートＳ上のマイナス電荷は、各色の転写ニップ通過時に受ける剥離放電、具体的に言えば、転写率により最適化された転写バイアスにより生じる電荷であるために、これを小さくすることは、すなわち、各ステーションでの転写率を犠牲にすることとなる。この記録シートＳのマイナスへの帯電をできるだけ小さくするためには、吸着用バイアス手段３１に用いられるローラに高いプラスバイアスを印加することにより達成される。
【００５６】
この実験においては、表３に示すように、第１面の吸着用バイアス設定値とされている＋５μAに対し、第２面の吸着用バイアスを＋２０μAとすること、つまり、第１面への画像転写時に設定される吸着用バイアスの２倍以上のバイアス値を設定することにより、ジャム等の搬送異常、および異常画像のない良好なる画像が安定して得ることができた。
【００５７】
【表３】

【００５８】
【発明の効果】
第１色目の画像を転写するに先立ち、シートを転写ベルトに吸着するための吸着用バイアス設定条件が、転写バイアスと同極性でかつシートの第１面への転写バイアス設定値以下とし、さらに、第２面への画像形成、つまり画像転写時には第１面への画像転写時での吸着用バイアス設定値以下とすることにより、シート吸着用バイアス手段と転写用バイアス手段との間の電界が大きくなるのを防止して吸着用バイアスによる電荷が流れてしまわないようにするとともに潜像担持体に吸着用バイアス電荷が流れ込まないようにできることで画像の転写不良が防止でき、さらに、第１面に比べて高抵抗化している第２面への画像転写時には、同極生のバイアス極性によりシートの電荷が除電されるようなことがあっても、除電電位以上の帯電を行えることで第２面への画像転写時にシートが転写ベルトから遊離するようなことを解消して搬送性の不安定化を回避して異ｚろずれなどの不具合を解消することが可能となる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、第１面への画像転写時に腰の弱い薄紙などのシートである場合にシートでの帯電量の増加するのを抑えてシートが潜像担持体に巻き付くのを防止することができ、これにより、ジャムなどの搬送不良を防ぐことが可能となる。
【００６０】
請求項３および４記載の発明によれば、シートの第２面への画像転写時には第１面を対象とした画像転写時でのシート吸着用バイアス設定値の２倍以上に設定されていることにより、転写を繰り返すことによりトナーと同極性に帯電するシートに静電吸着されたトナーが電気的に不安定な状態に置かれるのを防止してシートが転写ベルトから分離される際の放電によるトナーチリ現象が発生するのを防止することができる、これにより、異常画像の発生を未然に防止することが可能となる。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、シートの吸着用バイアス設定値をシートの保湿状態や抵抗変化に対応して設定することにより、腰の弱いシートを用いた場合のジャムの解消、シートの帯電状態によるトナーの飛散などの不具合さらには画像の一部が転写されなくなる転写不良などを全て解消して異常画像の発生や搬送不良を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る転写装置を用いる画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した転写装置を含む作像部の構成を説明するための模式図である。
【図３】転写体としての転写ベルトの帯電電位とトナーチリとの関係を実験するための装置構成を示す図である。
【図４】図３に示した装置構成により得られた結果を示す図である。
【図５】記録シートの第１面を対象とした画像形成（転写）時での記録シートの表面電位を示す図である
【図６】図５に示した記録シートの第２面を対象とした画像形成（転写）時での記録シートの表面電位を示す図である
【符号の説明】
２０画像形成装置
２１作像装置
２２（Ｍ、Ｃ、Ｙ、ＢＫ）転写バイアス手段
２５（Ｍ、Ｃ、Ｙ、ＢＫ）感光体ドラム
３１吸着用バイアス手段

Claims

複数の色に対応した静電潜像を可視像処理した画像を担持可能な複数の潜像担持体を対象として、上記各潜像担持体に対向して移動可能な転写ベルトに対して転写に先立ちシート吸着用バイアス手段からの吸着用バイアスの印加により吸着されたシートを搬送しながら順次転写を行う転写装置において、
上記シートに対する第１色目の画像を転写するに先立ち、上記シートを上記転写ベルトに吸着させる際のバイアス設定条件として、吸着用バイアスの極性を上記転写時での転写バイアスの極性と同極性とし、上記シートの第１面への画像転写の際の吸着用バイアス設定値を上記第１色目の転写バイアス設定値以下とし、さらに、上記シートの第２面への画像転写の際の吸着用バイアス設定値を上記第１面への画像転写時の吸着用バイアス設定値以上としたことを特徴とする転写装置。
請求項１記載の転写装置において、
上記第１面への画像形成時には、上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値が、該第１面への画像形成に用いられる第１色目の転写バイアス設定値の１／２以下に設定されていることを特徴とする転写装置。
請求項１記載の転写装置において、
上記シートの第２面への画像形成時には、上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値が、上記第１面への画像形成時に上記シート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値の２倍以上に設定されていることを特徴とする転写装置。
請求項１記載の転写装置において、
上記シートの第２面への画像形成時には、上記シートシート吸着用バイアス手段に印加するバイアス設定値が、上記シートの第１面への画像形成時に印加される第１色目の転写バイアス設定値以上に設定されていることを特徴とする転写装置。
請求項１乃至４のうちの一つに記載の転写装置を用いることを特徴とする画像形成装置。