JP4150873B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のトナー像を中間転写体上に重ね転写した後転写材上に一括転写する中間転写型の画像形成装置に係り、特に中間転写体から転写材へのトナー像の転写が接触転写によって行われる方式の画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における中間転写型の画像形成装置としては、例えば静電潜像に応じたトナー像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対して感光体ドラム上のトナー像を転写させる一次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙に一括して転写させる二次転写装置とを備えたものが知られている。
ここで、二次転写装置としては、例えば前記中間転写ベルトに接触配置される転写ロール等が用いられている。この転写ロールは、中間転写ベルトとの間に、中間転写ベルト上のトナー像を用紙側に移動させる電界を形成するものである。
【０００３】
そして、この種の画像形成装置では、中間転写ベルト上の画像と画像の間の領域（インターイメージ部）等に、例えば画像濃度や画像の位置合わせ等の画質調整用画像を中間転写ベルト上に形成するものが知られている。
【０００４】
このような態様において、中間転写ベルト上の画質調整用画像が転写ロールとの対向部を通過する際、転写ロールと中間転写ベルトとの間に中間転写ベルト上のトナー像を用紙側に移動させるための電界が形成されたままだと、この画質調整用画像が転写ロール上に転移して転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙の裏面に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせるという事態を生じる。
【０００５】
そこで、用紙が転写ロールとの対向部を通過する間は中間転写ベルト上のトナー像が用紙上に移動する方向の電界を形成するバイアス（転写バイアス）を印加し、用紙が転写ロールとの対向部を通過しないときには前記転写バイアスとは逆の電界を形成するバイアス（逆転写バイアス）を印加することによって、インターイメージ部（画像非転写領域）のトナー像の転写ロール上への転移を防止するようにした技術が提案されている（特開平８−２７２２３５号公報、特開平８−３２８４０１号公報、特開平９−６１４６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の高画質化の要請に伴い、中間転写ベルト上のインターイメージ部に形成される画質調整用画像の種類は増加し、また、画質調整用画像を形成するのに必要な画像面積も増大してきている。すなわち、画質調整用画像を構成するトナー量が多くなってきている。
すると、上述したような逆転写バイアスの印加だけでは、画質調整用画像の転写ロールへの転移を完全に阻止することが困難となり、画質調整用画像が転写ロール上に転移して転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙裏面に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせる事態が再度生じてしまうという技術的課題がみられた。
【０００７】
このような事態を解消するために、周知の技術として、転写ロールにブレードを圧接配置し、転写ロール表面に転移したトナーを掻き取ることで用紙の裏面汚れを回避する手法が知られている。
しかしながら、このような態様にあっては、転写ロールに対してブレードを高圧力で圧接しなければならず、そのため転写ロール表面が摩耗して転写ロールの寿命が短くなってしまったり、高湿環境下ではブレードが捲れ破損してしまうという技術的課題がみられた。
【０００８】
また、同様の周知技術として、転写ロールに導電性ブラシロールを接触配置し、転写ロール上のトナーを導電性ブラシに静電吸着させることで、用紙の裏面汚れを回避する手法も知られている。ここで、この導電性ブラシは、接地されたりバイアスが印加されたりすることで静電界を形成し、これにより、トナーが導電性ブラシに静電的に吸着するようになっている。
しかしながら、このような態様にあっては、帯電したトナーが導電性ブラシに付着したままとなる。すなわち導電性ブラシ内部にトナーが滞留してしまうこととなるため、滞留したトナーが転写ロールに再転移し、結果として転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙裏面に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせてしまうという技術的課題がみられた。
このような導電性ブラシ内部に滞留するトナーを取り除くには、導電性ブラシに当接してトナーを当該導電性ブラシから掻き落とす掻き落とし部材を設ければよいが、この掻き落とし部材が導電性ブラシに常時接触することとなるため、導電性ブラシがへたってしまい、結果として用紙の裏面汚れが発生してしまう。
【０００９】
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、転写ロール等の接触転写部材に転移した画質調整用画像による次の転写材の裏面汚れ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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の基本的構成は、図１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に対向配置される中間転写体２と、像担持体上１のトナー像Ｔを中間転写体２上に転写する一次転写手段３と、中間転写体上２のトナー像Ｔを転写材４上に転写する二次転写手段５とを備え、この二次転写手段５には、少なくとも中間転写体２表面に接触配置される接触転写部材６ａを有する二次転写部材６と、二次転写部材６を介して中間転写体２上のトナー像Ｔを転写材４に転写する転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加手段７と、前記中間転写体２上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体２上の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段７の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段８とを具備させた画像形成装置であって、絶縁体から構成され且つ前記接触転写部材６ａに接触配置され、当該接触転写部材６ａに付着したトナーを掻き乱す攪乱部材９を備え、この攪乱部材９は、回転可能に配設され且つ表面に絶縁性繊維が植毛されたブラシロールであることを特徴とする。
【００１１】
このような技術的手段において、本発明は、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を並列配置して中間転写体２へ各色のトナー像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Ｔの形成方式についても、少なくともトナー像Ｔ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。
また、中間転写体２としては、その形状はベルト状、ドラム状を問わない。
【００１２】
更に、一次転写手段３は、像担持体１上のトナー像Ｔを中間転写体２上に転写するものであれば、その転写方式に関しては適宜選定して差し支えなく、接触転写方式、非接触転写方式を問わない。
【００１３】
一方、二次転写手段５は、少なくとも中間転写体２表面に接触配置される接触転写部材６ａを有する二次転写部材６と、二次転写部材６を介して中間転写体２上のトナー像Ｔを転写材４に転写する転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加手段７と、前記中間転写体２上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体２上の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段７の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段８とを具備させたものであり、従って接触転写方式が前提となる。
【００１４】
ここで、二次転写部材６については、例えば中間転写体２としてベルト形状のものを採用する態様にあっては、例えば転写ロール等からなる接触転写部材６ａとこの転写ロールに中間転写ベルトを挟んで対向配置される対向ロールとから構成され、中間転写体２としてドラム形状のものを採用する態様にあっては、例えば転写ロール等から構成される接触転写部材６ａと、中間転写ドラムの基材（例えば金属素管）とから構成される。
そして、本発明では、接触転写部材６ａに対するトナーの付着性を弱めるという観点から、接触転写部材６ａの表面に、絶縁性繊維の毛の束が当該接触転写部材６ａの回転方向側に突出する多数の微小突起を設けている。
このような接触転写部材６ａの形成手法としては、種々の手法を採用して差し支えないが、微小突起を安定した状態で維持させるという観点からすれば、一層以上の導電性ゴム材からなる弾性層の外周面に当該接触転写部材の回転方向に突出する多数の微小突起を設けた後、その表面に離型層を形成する手法を採用することが好ましい。
更に、微小突起の形成手法としては、種々の手法を採用して差し支えないが、形成の容易さという観点からすれば、前記弾性層表面を前記接触転写部材の回転方向とは逆方向に研磨することにより形成することが好ましい。
【００１５】
また、バイアス印加手段７及びバイアス切替手段８による転写バイアス印加及び逆転写バイアス印加の切り替えタイミングの決定手法としては、例えば、画像形成信号に基づいて転写材４が二次転写部を通過するタイミングを予測して決定する手法や、転写材４の搬送信号に基づいて転写材４が二次転写部を通過するタイミングを予測して決定する手法等適宜選定して差し支えない。
【００１６】
更に、本発明の攪乱部材９としては、絶縁体から構成され且つ前記接触転写部材６ａに接触配置され、接触転写部材６ａとの対向部において接触転写部材６ａの回転方向とは逆方向に回転し当該接触転写部材６ａに付着したトナーを掻き乱す機能を有するブラシロールであれば適宜選定して差し支えないが、ブラシロールへのトナーの付着や滞留を防止するという観点からすれば、ブラシロールの絶縁性繊維は、トナー像Ｔを形成するトナーと同極性に帯電する材料で構成されることが好ましい。
【００１７】
ここで、ブラシロールとしては、例えば、ブラシロールの毛の束が、ブラシロールの回転軸方向に沿って螺旋状に植毛されることが好ましい。
そして、ブラシロールの植毛密度については、３８７５本／ｃｍ２以上６２００本／ｃｍ２以下であることが好ましい。
更に、前記ブラシロールの毛の束が、回転方向側に突出するよう植毛されることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に関連する参考発明としては、接触転写部材６ａの回転負荷や摩耗を抑制するという観点からすれば、ブラシロールが、前記接触転写部材６ａとの対向部において当該接触転写部材６ａと同方向に回転することが好ましく、更に、このような態様にあっては、ブラシロールの周速度が、前記接触転写部材６ａの周速度の二倍以上に設定されることが好ましい。
一方、本発明においては、接触転写部材６ａによる掻き乱し性能を確保するという観点から、ブラシロールが、前記接触転写部材との対向部において当該接触転写部材と逆方向に回転するようになっている。
他方、転写材４の裏面汚れを防止するためには、中間転写体２から接触転写部材６ａに転移するトナーを予め減少させておくことが好ましく、このような観点からすれば、二次転写域の合成抵抗を測定する抵抗測定手段と、前記抵抗測定手段にて測定された合成抵抗に基づいて前記バイアス印加手段による逆転写バイアスの大きさを設定する逆転写バイアス設定手段とを備えることが好ましい。
【００１９】
また、同様の観点からすれば、環境情報を測定する環境情報測定手段と、前記環境情報測定手段にて測定された環境情報に基づいて前記バイアス印加手段による逆転写バイアスの大きさを設定する逆転写バイアス設定手段を備えることが好ましい。
【００２０】
【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２は本発明に関連する参考発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット１００（具体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）と、各画像形成ユニット１００にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写ベルト１１０と、中間転写ベルト１１０上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる一括転写装置１２０と、一括転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置１５０とを備えたものである。
【００２１】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１００は、矢線Ａ方向に回転する像担持体としての感光体ドラム１０１の周囲に、感光体ドラム１０１が帯電される一様帯電器１０２、感光体ドラム１０１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１０３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１０１上の静電潜像が可視像化される現像装置１０４、感光体ドラム１０１上の各色成分トナー像が中間転写ベルト１１０に転写される一次転写手段としての一次転写ロール１０５及び感光体ドラム１０１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１０６などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。
【００２２】
また、中間転写ベルト１１０は、複数（本実施の形態では５つ）の支持ロール１３１〜１３５に掛け渡されている。ここで、支持ロール１３１は中間転写ベルト１１０の駆動ロール、支持ロール１３２、１３５は従動ロール、支持ロール１３３が中間転写ベルト１１０の張力を調整するテンションロール、支持ロール１３４が後述するように一括転写装置１２０のバックアップロールである。
【００２３】
そして、中間転写ベルト１１０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂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ものを用い、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。
【００２４】
また、一次転写ロール１０５には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体ドラム１０１上のトナー像が中間転写ベルト１１０に夫々順次静電吸引され、中間転写ベルト１１０上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
【００２５】
更に、一括転写装置１２０は、中間転写ベルト１１０のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール１１３と、中間転写ベルト１１０の裏面側に配置されて二次転写ロール１１３の対向電極をなすバックアップロール１１４（支持ロール１３４と兼用）とを備えており、このバックアップロール１１４には後述する転写バイアス及び逆転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール１１５が当接配置されている。
【００２６】
本実施の形態において、二次転写ロール１１３は、表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブ、内部はカーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなり、さらにロール表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０3〜１０10Ωでロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
【００２７】
また、バックアップロール１１４は、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、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が１０7〜１０10Ω／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００２８】
そして、二次転写ロール１１３には、二次転写ロール１１３に付着した汚れを除去するブラシロール１６１が接触配置されている。このブラシロール１６１については後述する。
【００２９】
尚、符号１３６は、二次転写後の中間転写ベルト１１０表面をクリーニングするベルトクリーナであり、１３７は画質調整を行うための画像濃度センサである。
【００３０】
更に、本実施の形態において、用紙搬送系は、用紙トレイ１１６からの用紙Ｐをピックアップロール１１７にて所定のタイミングで繰り出し、搬送ロール１１８及び搬送シュート１１９を介して二次転写位置へと送り込むようになっており、そして、二次転写後の用紙Ｐを搬送ベルト１４０へと導き、この搬送ベルト１４０にて定着装置１５０へと搬送するようになっている。
【００３１】
また、本実施の形態では、バックアップロール１１４に印加されるバイアスを制御する転写バイアス制御系が設けられている。
この転写バイアス制御系は、図３に示すように、二次転写位置の下流側に中間転写ベルト１１０上に形成された基準位置検知用の突起１１０ａを検知するベルト位置検知センサ１５１を設置し、このベルト位置検知センサ１５１からの出力及び画像サイズ等の画像形成信号を転写バイアス制御装置１５２に取り込み、この転写バイアス制御装置１５２では、前記検知結果から、中間転写ベルト１１０上の画像転写領域及び画像非転写領域を特定し、スイッチ１７１によって転写バイアスを印加するための転写バイアス電源１８１及び逆転写バイアスを印加するための逆転写バイアス電源１８２を適宜切り替えるようにしたものである。
【００３２】
次に、ブラシロール１６１について詳細に説明する。
本実施の形態において、ブラシロール１６１は、図４に示すように、金属あるいは同等の強度を持つロール形状をしたシャフト１６１ａの表面に、毛１６１ｂの束を螺旋状に植毛したものであり、その植毛密度は例えば４６５０本／ｃｍ2に設定されている。
そして、毛１６１ｂの材質は、帯電系列においてトナーと同じ極性に帯電しやすい絶縁性の材料からなるもので構成され、本実施の形態では例えばポリプロピレンが用いられ、また、その抵抗は、例えば１０10Ω・ｃｍ以上に設定される。しかしながら、ポリプロピレンと同様の電気特性（帯電系列、抵抗等）を示すものであれば、これに限られるものでない。
【００３３】
また、本実施の形態では、シャフト１６１ａの直径が８ｍｍ、毛１６１ｂの長さが７ｍｍに設定され、毛１６１ｂの二次転写ロール１１３に対する食い込み量は１ｍｍに設定されている。
【００３４】
更に、本実施の形態では、ブラシロール１６１が二次転写ロール１１３と連動して回転駆動されるようになっており、その回転方向は、図３に示すように、二次転写ロール１１３の回転方向Ｃに対し、二次転写ロール１１３との対向部において同方向のＤ方向となっている。そして、ブラシロール１６１の周速度は二次転写ロール１１３の周速度の二倍に設定される。
【００３５】
次に、本実施の形態に係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。
今、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。
具体的に述べると、例えば、このカラー画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取り、その読み取り信号を画像信号処理手段によりデジタル画像信号に変換してメモリーに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行なわせるようにする。
【００３６】
すなわち、画像信号処理手段から入力される各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１００（具体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）を夫々駆動する。そして、各画像形成ユニット１００では、一様帯電器１０２により一様に帯電された感光体ドラム１０１に前記デジタル信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１０３にて夫々書き込ませる。
そして、これらの各静電潜像を各色のトナーを収容した現像装置１０４により現像して上記各色のトナー像を形成させる。
尚、このカラー画像形成装置をプリンタ等の装置として構成する場合には、外部などから画像信号処理手段に入力される画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
【００３７】
そして、各感光体ドラム１０１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１０１と中間転写ベルト１１０とが接する一次転写位置で一次転写ロール１０５によって感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１０の表面に順次転写される。また、一次転写後に感光体ドラム１０１上に残留するトナーは、ドラムクリーナ１０６にてクリーニングされる。
【００３８】
このようにして中間転写体ベルト１１０に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１０上で重ね合わされ、中間転写ベルト１１０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１１４に対して二次転写ロール１１３が用紙Ｐをニップする。
【００３９】
そして、二次転写位置において、一括転写装置１２０としての二次転写ロール１１３とバックアップロール１１４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト１１０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに一括転写される。このトナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト１４０により定着装置１５０へと搬送されトナー像の定着が行われる。
また、二次転写後の中間転写ベルト１１０上に残留したトナーは、ベルトクリーナ１３６によってクリーニングされる。
【００４０】
以上が通常行われる一連の画像形成プロセスであるが、本実施の形態では、この一連の画像形成プロセスの最中に、高品質な画像を保持するために画質調整を行っている。この画質調整は、前記中間転写ベルト１１０上であって用紙Ｐに画像を転写しない領域（画像非転写領域）に画質調整用画像を作成し、これをモニターして各画像形成デバイス（本実施の形態では、例えば一様帯電器１０２、レーザ露光器１０３及び現像装置１０４等からなる画像形成ユニット１００）のパラメータを設定し直す、所謂フィードバック制御によって行われる。
【００４１】
以下に、画質調整用画像の二次転写ロール１１３への転移を防止するための二次転写部に対するバイアス制御について説明する。
図５は、本実施の形態における中間転写ベルト１１０上の画像形成位置（上段）と本実施の形態においてこれら画像形成位置が二次転写部を通過するときに印加される二次転写バイアスの極性（下段）との関係を示したものである。尚、ここでは、用紙Ｐに画像を転写する領域（画像転写領域）と用紙Ｐのサイズとが一致しているものとする。
図示のように、中間転写ベルト１１０上は、用紙Ｐが接触し画像を転移可能な画像転写領域（画像形成領域）と用紙Ｐが接触せず画像を転移不可能な画像非転写領域とに二分割される。
【００４２】
用紙Ｐに転写される画像は、画像転写領域すなわち画像形成領域に一次転写されて形成され、二次転写部において用紙Ｐに転写される。
一方、画質調整用画像についても、これまで説明してきた通常の画像形成プロセスと同様に画像形成ユニット１００で形成され中間転写ベルト１１０上に一次転写される。ただし、これら画質調整用画像は、画像非転写領域に形成される。
【００４３】
図５に示すように、１枚目の通常の画像が形成された画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部を通過する間は、転写バイアス電源１８１側がオンとなり、転写バイアスが印加され用紙Ｐ上に画像が転写される。その後、当該画像転写領域が二次転写部を通過し終わると、前記転写バイアス電源１８１がオフされると同時に逆転写バイアス電源１８２がオンされて逆転写バイアスが印加されるようになり、画質調整用画像が存在する画像非転写領域が二次転写部を通過する間は逆転写バイアスが印加される。従って、この状態では、中間転写ベルト１１０上の画質調整用画像が二次転写ロール１１３上に転移しにくくなる。
【００４４】
次に、画質調整用画像が存在する画像非転写領域が二次転写部を通過し終わって、２枚目の用紙Ｐに対応する画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部に到達する直前に、前記逆転写バイアス電源１８２がオフされると同時に転写バイアス電源１８１がオンされて転写バイアスが印加されるようになり、２枚目の用紙Ｐに対応する画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部を通過する間は再び転写バイアスが印加され用紙Ｐ上に画像が転写されることとなる。
尚、中間転写ベルト１１０上に残った画質調整用画像は、中間転写ベルト１１０のベルトクリーナ１３６によってクリーニングされる。
【００４５】
しかしながら、画像非転写領域に対して逆転写バイアスを印加したとしても、画質調整用画像の画像濃度が高かったり画像面積が大きかったりするためにトナー量が多かった場合には、中間転写ベルト１１０上に画質調整用画像全部を保持させたままの状態を維持することができず、二次転写ロール１１３上に画質調整用画像の一部（残留トナー）が転移してしまうことがある。
【００４６】
ここで、本実施の形態では、ブラシロール１６１が二次転写ロール１１３に対し接触しながら回転しているので、毛１６１ｂが二次転写ロール１１３の表面上から前記転移トナーを取り去る、あるいは画像として識別不可能になるように掻き乱すこととなる。その結果、次の用紙Ｐに二次転写ロール１１３が当接して二次転写ロール１１３からトナーが転移したとしても、トナーが掻き乱されているので汚れ（画像）としては識別不可能となり、問題となるような用紙の裏面汚れは発生しないことになる。
【００４７】
また、本実施の形態では、ブラシロール１６１の毛１６１ｂがトナーと同極性に帯電しやすい絶縁体で構成されているため、二次転写ロール１１３上のトナーを吸着するということがなく、従って、毛１６１ｂにトナーが吸着した後に二次転写ロール１１３に再転移するという事態が生じることはない。そして、毛１６１ｂ内部にトナーが滞留するという事態も生じないので、滞留したトナーを掻き取る部材が不要となり、その分、毛１６１ｂのへたりも少なくてすむことからブラシロール１６１を長寿命化することができる。
【００４８】
本発明者は、ブラシロール１６１の毛１６１ｂの最適な植毛条件を得るため、植毛密度を異ならせたブラシロール１６１を用いて調査を行った。
図６は、植毛密度と用紙裏面汚れとの関係を調べた結果を示す。
ここで、用紙裏面汚れグレードの０は全く汚れが生じていないレベル、１はルーペで汚れが確認できるレベル、１．５は実用上問題とならないレベル、２は悪いレベル、３は非常に悪いレベルである。
このように、植毛密度が小さすぎるとトナーを掻き乱す能力が足りず、用紙の裏面汚れが発生するが、逆に、植毛密度が大きすぎるとブラシ内部の毛にトナーが溜まってしまい、その溜まったトナーによって逆に用紙の裏面汚れが発生してしまう。従って、毛１６１ｂの植毛密度は、３８７５本／ｃｍ2以上６２００本／ｃｍ2以下の範囲より選定することが好ましい。
【００４９】
また、本発明者は、二次転写ロール１１３の周速度とブラシロール１６１の周速度との比（周速比）について最適な条件を得るため、周速比を異ならせて調査を行った。
図７は二次転写ロール１１３及びブラシロール１６１の周速比と用紙裏面汚れとの関係を調べた結果を示す。
このように、二次転写ロール１１３の周速度に対してブラシロールの周速度が遅いと、トナーの掻き乱す能力が低下して用紙Ｐの裏面汚れを生じさせてしまうが、周速比を２倍以上に設定すればトナーを掻き乱す能力も十分得られ用紙Ｐの裏面汚れは発生しなくなることがわかる。従って、ブラシロール１６１の周速度は、二次転写ロール１１３の周速度の二倍以上に設定することが好ましい。
【００５０】
◎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、図８に示すように、二次転写部に流れる電流を検出する電流検出部１９１を設け、二次転写部のシステム抵抗に応じて逆転写バイアスを設定するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る画像形成装置と同様のものについては、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。
【００５１】
本実施の形態では、転写バイアス印加時に電流検出部１９１に流れる電流を検出し、転写バイアス電源１８１の電圧と前記電流検出部１９１に流れる電流とから二次転写部のシステム抵抗を算出し、これに基づいて逆転写バイアス印加時の逆転写バイアス電源１８２の逆転写バイアス出力値（印加電圧）を可変設定するようになっている。
ここで、前記システム抵抗と最適な逆転写バイアスとの間には、本発明者の調査により図９に示す関係を有していることが確認されている。
【００５２】
本実施の形態では、システム抵抗に応じて逆転写バイアス出力値を最適値に設定するようにしたので、画像非転写領域に形成された画質調整用画像の二次転写ロール１１３への転移が更に抑制されることとなり、その分、用紙Ｐの裏面汚れが有効に防止されることとなる。
【００５３】
◎実施の形態３
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、図１０に示すように、周囲の環境を検出する温度センサ１９２及び湿度センサ１９３を設け、環境条件に応じて逆転写バイアスを設定するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る画像形成装置と同様のものについては、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。
【００５４】
本実施の形態では、温度センサ１９２からの温度検知信号及び湿度センサ１９３からの湿度検知信号に基づいて逆転写バイアス印加時の逆転写バイアス電源１８２の逆転写バイアス出力値（印加電圧）を可変設定するようになっている。
ここで、環境条件と最適な逆転写バイアスとの間には、本発明者の調査により図１１に示す関係を有していることが確認されている。尚、同図には、代表例として三条件の結果のみを例示している。
【００５５】
本実施の形態では、環境条件に応じて逆転写バイアス出力値を最適値に設定するようにしたので、画像非転写領域に形成された画質調整用画像の二次転写ロール１１３への転移が更に抑制されることとなり、その分、用紙Ｐの裏面汚れが有効に防止されることとなる。
【００５６】
◎実施の形態４
図１２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４の概略構成を示したものである。
同図において、符号１１は像担持体としての感光体ドラムであり、矢線Ａ方向への回転に伴い、その表面には帯電装置１２及び露光装置１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）などの周知の電子写真プロセスによって画像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の周囲にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応した現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを搭載したロータリー現像装置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１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋのいずれかで現像することでトナー像を形成するようになっている。
尚、符号１６は感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナであり、１７は感光体ドラム１１上の残留電荷を除去する除電ランプである。
【００５７】
本実施の形態では、感光体ドラム１１が負極性に帯電するもので構成され、また、現像は反転現像方式にて行われる。従って、使用されるトナーは全て負極性に帯電するものである。
そして、本実施の形態においては、各色成分トナーとして、スチレンアクリル樹脂微粒子と各々イエロ、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの顔料微粒子を凝集・合一して平均粒径約６μｍに調製してなる、乳化凝集合一法（ＥＡ法）で製造したトナーを用いた。粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。平均粒径はコールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径の値である。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整し、平均粒径、粒度分布が略同じでの４種類（４色）のトナーを作成した。
トナーの形状は、形状係数ＭＬ2／Ａで表し、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って以下の数式１により算出した値である。
【００５８】
【数１】
【００５９】
形状係数ＭＬ2／Ａは、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表しており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数１００〜１３０の略球形なトナーを用いた。
また、該トナーに、平均粒径１０〜１００ｎｍの、シリカ及びチタニアの無機微粒子を適宜量外添し、平均粒径５０μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合し現像ロール上で−２５〜−３５μＣ／ｇの帯電量を得た。
尚、トナーとしては、乳化凝集合一法以外にも懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成された球形トナーを使用してもよく、また、トナーとキャリアとを混在させた二成分系現像剤でもトナーのみの一成分系現像剤でも構わないことは勿論である。
【００６０】
また、符号２０は感光体ドラム１１の表面に当接するように配置された中間転写体としての中間転写ベルトであり、複数（本実施の形態では四つ）のロール２１〜２４に張架されて矢線Ｂ方向へ回動するようになっている。ここで、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）である。
この中間転写ベルト２０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂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ものを用い、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。また、その周長Ｓ（例えば図１６参照）は５００ｍｍである。
【００６１】
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）１５が配設されており、この一次転写ロール１５に図示しない電源によりトナーの帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の一次転写バイアスを印加することで、感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト２０に静電吸引されるようになっている。
【００６２】
また、用紙Ｐの搬送経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、中間転写ベルト２０のトナー担持面側に圧接配置される接触転写部材としての二次転写ロール２５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２５の対向電極をなす対向ロール（バックアップロール）２４とを備えており、このバックアップロール２４には後述する転写バイアス及び逆転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００６３】
本実施の形態において、バックアップロール２４は、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、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が１０7〜１０10Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００６４】
また、二次転写ロール２５は、シャフトにカーボンを分散した発泡ウレタンゴム層を形成し、その表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブを被覆し、更にその表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０3〜１０10Ωとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
そして、本実施の形態では、二次転写ロール２５の表面に、図１３に示すように、その回転方向Ｃ側に突出する多数の微小突起２５ａが形成されている。尚、図１３は、二次転写ロール２５の表面状態を模式的に表したものであって、その表面粗さＲzは１０〜２０μｍ程度である。尚、この微小突起の形成手法については、後で詳細に説明する。
【００６５】
また、本実施の形態において、ブラシロール２８は、図１４に示すように、金属あるいは同等の強度を持つロール状の形状をしたシャフト２８ａの表面に、毛２８ｂの束を螺旋状に植毛したものからなり、その植毛密度、毛２８ｂの材質、特性等については実施の形態１で説明したブラシロール１６１の毛１６１ｂと同様である。
但し、本実施の形態では、図１３あるいは図１４に示すように、毛２８ｂがブラシロール２８の回転方向Ｅ側に毛倒れするように植毛されており、また、そのブラシロール２８の回転方向Ｅは、二次転写ロール２５の回転方向Ｃに対し、二次転写ロール２５との対向部において逆方向となっている。
【００６６】
また、図１２に示すように、二次転写装置４０の下流には中間転写ベルト２０上の残留トナーを除去するベルトクリーナ４１が設けられている。
そして、本実施の形態では、二次転写ロール２５及びベルトクリーナ４１は、夫々図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト２０と接離自在に配設されており、複数色の画像すなわち重ね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、これら両者は中間転写ベルト２０から離間するようになっている。
尚、符号４２は、中間転写ベルト２０の端部且つ非画像部に設けられた基準位置検知用の反射マーク２０ａを検知するベルト位置検知センサである。
【００６７】
更に、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を図示外の用紙搬送ガイドを介して定着器５３へと搬送するようになっている。尚、符号５４は用紙搬送経路中に設けられた搬送ロールである。
【００６８】
そして、本実施の形態に係るカラー画像形成装置では、実施の形態１などと同様に、二次転写ロール２５に印加されるバイアスの極性を制御するバイアス制御系が設けられている。
このバイアス制御系は、例えば図１５に示すように、前記ベルト位置検知センサ４２からの出力及び画像サイズ等の画像形成信号を転写バイアス制御装置７０に取り込み、この転写バイアス制御装置７０では、上述した出力及び信号に基づき、中間転写ベルト２０上の画像転写領域及び画像非転写領域を特定し、スイッチ６４によって転写バイアスを印加するための転写バイアス電源６２及び逆バイアスを印加するための逆バイアス電源６３を適宜切り替えるようにしたものである。
【００６９】
次に、本実施の形態に係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。
今、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露光装置１３からの露光ビームＢｍ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ー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ーのトナーが収容されるイエロー現像器１４Ｙで現像され、感光体ドラム１１上にはイエローのトナー像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１５に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルトに転写される。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１６によって除去され、感光体ドラム１１の残留電荷は除電ランプ１７によって除去される。
【００７０】
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Ｔ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、４色のトナー像Ｔを重ね合わせたフルカラー画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ー、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ーのトナー像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、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が重ねられていく。
【００７１】
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から取り出され、搬送ロール５４によって送り出されてレジストロール５２の位置まで搬出される。その後用紙Ｐは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２５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２５とバックアップロール２４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０に担持されたトナー像Ｔが用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。
その後、トナー像Ｔが二次転写された用紙Ｐは、定着器５３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４１によって除去される。
【００７２】
以上が通常行われる一連の画像形成プロセスであるが、本実施の形態においても、この一連の画像形成プロセスの最中に、高品質な画像を保持するために画質調整を行っている。この画質調整は、中間転写ベルト２０上であって用紙Ｐに画像を転写しない領域（画像非転写領域）に画質調整用画像を作成し、これをモニターすることによって画像形成デバイス（帯電装置１２、露光装置１３、ロータリー現像装置１４、一次転写装置１５等）のパラメータを設定し直す、所謂フィードバック制御によって行われる。
【００７３】
ここで、例えばＪＩＳＡ３サイズのフルカラー画像を連続して複数枚作像するような場合は、図１６に示すように、中間転写ベルト２０の周長Ｓ（５００ｍｍ）との関係から、中間転写ベルト２０上に１枚分ずつ画像を形成することとなる。
この場合は、４色目のトナー像Ｔが重ね転写された画像転写領域（図中の１枚目４色目の位置に対応する領域）が二次転写部を通過する間だけ、中間転写ベルト２０に二次転写ロール２５を圧接させ、転写バイアスを印加する。従って、画像転写領域外に形成された画質調整用画像が二次転写部を通過する間は、中間転写ベルト２０から二次転写ロール２５を離間させておくことができるため、画質調整用画像が二次転写ロールに転移するという事態は生じない。
【００７４】
一方、例えばＪＩＳＡ４サイズのフルカラー画像を連続して複数枚作像するような場合は、図１７に示すように、中間転写ベルト２０上に２枚分ずつ画像を形成することが可能である。
ところが、この場合は、４色目のトナー像Ｔが重ね転写された画像転写領域（図中の１枚目４色目及び２枚目４色目の位置に対応する領域）が連続して二次転写部を通過するため、その間の画像非転写領域（画質調整用画像が形成されている領域）が二次転写部を通過する間、中間転写ベルト２０から二次転写ロール２５を離間させることが困難となり、二次転写ロール２５に画質調整用画像のトナーが転移してしまうおそれがある。そこで、画像転写領域が二次転写部を通過する間は転写バイアスを印加し、画像非転写領域が二次転写部を通過する間は逆転写バイアスを印加するよう切り換えることで、画質調整用画像の二次転写ロール２５への転移を防止する。
しかしながら、画像非転写領域に対して逆転写バイアスを印加したとしても、画質調整用画像のトナー量が多いような場合には、中間転写ベルト２０に画質調整用画像を構成するトナー全部を保持させることができず、二次転写ロール２０に画質調整用画像の一部が転移してしまうことがある。
【００７５】
ここで、本実施の形態では、ブラシロール２８が二次転写ロール２５に対し接触しながら回転しているので、毛２８ｂが二次転写ロール２５の表面上から転移トナーを取り去る、あるいは画像として識別不能となるように掻き乱すこととなる。その結果、次の用紙Ｐの裏面に二次転写ロール２５からトナーが転移したとしても、トナーが掻き乱されているので汚れとしては識別不可能となり、問題となるような用紙Ｐの裏面汚れは生じない。
【００７６】
また、本実施の形態では、二次転写ロール２５の表面にその回転方向Ｃ側に突出する多数の微小突起２５ａを形成すると共に、その表面を微小突起２５ａに逆らうように植毛されたブラシロール２８の毛２８ｂによって擦るようにしたので、両者の摺擦抵抗を増加させることができる。これにより、毛２８ｂの反発力を増大させると共に毛２８ｂの動きを複雑化させることが可能となり、その結果、小粒径でしかも形状が球形に近いようなトナーであっても、掻き乱し効果を高めることができる。
【００７７】
次に、本実施の形態に係る二次転写ロール２５の製造方法について説明する。二次転写ロール２５は、上述したように、シャフトにカーボンを分散した発泡ウレタンゴム層を形成し、その表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブを被覆し、更にその表面にフッ素コートを施したもので構成される。
そして、上述した工程のうち、ウレタンゴムのチューブを被覆した後であってフッ素コートを施す前に、微小突起２５ａの形成が行われる。
【００７８】
図１９には、微小突起形成装置を示す。
同図において、符号７１は砥石ロールであり、符号２５ｂはフッ素コート前の二次転写ロールである。ここで、砥石ロール７１は、所望の二次転写ロール２５の表面粗さに対応した表面粗さのものを選択してセットする。
砥石ロール７１から離れた位置でフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂをセットして駆動装置をオンすると、砥石ロール７１及びフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂが共に回転する。ここで、砥石ロール７１のシャフト７１ａの支持体７２ａ、７２ｂは台座７６に固定されており、フッ素コート前の二次転写ロール２５ｂのシャフト２５ｃの支持体７２ａ、７２ｂ、７３及び７４は矢線Ｆ方向に可動できるようになっていて、所望のロール径に合わせて位置を調整されたストッパー７５によって停止するまで、ゆっくりと砥石ロール７１に向けてフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂを移動させ砥石ロール７１に押し当てる。そして、ストッパー７５がシャフト７１ａの支持体７１ｂに当たってから一定時間、砥石ロール７１とフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂとを摺擦させ、その後、フッ素コート前の二次転写ロール２５ｂをゆっくりと引き戻し、砥石ロール７１から離間させ、最後に駆動装置を停止させる。
このようにすることにより、フッ素コート前の二次転写ロール２５ｂの表面に、研磨方向側（図中の矢線Ｇ方向側）に突出した微小突起２５ａを生じさせることができる。そして、この外周面にフッ素コートを行っても、形成された微小突起２５ａの形状は保持される。
尚、上述した手法に限らず、軸方向長さの短い砥石ロールを軸方向に移動させながら回転研磨を行う手法等を採用しても、同様に二次転写ロール２５の回転方向側に突出する多数の微小突起２５ａを形成することが可能である。
【００７９】
図２０（ａ）（ｂ）には、上述した製造工程を経て作製された二次転写ロール２５の表面形状パターンを測定した結果を示す。ここで、図２０（ａ）は二次転写ロール２５の回転方向側とは逆側に微小突起２５ａを突出させた場合（以下、順目という）の表面形状パターン、図２０（ｂ）は二次転写ロール２５の回転方向側に微小突起を突出させた場合（以下、逆目という）の表面形状パターンを示している。
これらより、微小突起２５ａが一方向に揃って突出形成されることが理解される。
【００８０】
また、本発明者は、図１２に示す画像形成装置にこれら順目あるいは逆目の二次転写ロール２５を取り付け、二次転写ロール２５のクリーニング性能の比較試験を行った。尚、この試験において、ブラシロール２８は何れの場合においても図１３におけるＥ方向に回転させるようにした。
結果を図２１に示す。ここで、横軸はプリント枚数であり、縦軸は用紙Ｐ裏面の汚れ濃度差である。同図において、良と不良の境界線は上述した用紙裏面汚れグレード１．５のレベルであり、逆目の場合には複数枚を通紙した後にも良好な結果を得ることができたが、順目の場合には不良の発生が確認された。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導電性ゴムロール外周面に回転方向側に突出する多数の微小突起を有する接触転写部材に転移してしまったトナーを攪乱部材として表面に絶縁性繊維の毛の束が回転方向側に突出して接触転写部材の微小突起に逆らうように植毛されたブラシロールを接触転写部材の回転方向とは逆方向に回転するようにして掻き乱すようにしたので、接触転写部材に転移した画質調整用画像による次の転写材の裏面汚れ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】 本発明に関連する参考発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図４】 実施の形態１で用いられるブラシロールを示す説明図である。
【図５】 実施の形態１において、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図６】 ブラシロールの植毛密度と用紙裏面汚れグレードとの関係を示すグラフ図である。
【図７】 ブラシロール及び二次転写ロールの周速比と用紙裏面汚れグレードとの関係を示すグラフ図である。
【図８】 実施の形態２で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図９】 システム抵抗と最適逆転写バイアス出力値との関係を示すグラフ図である。
【図１０】 実施の形態３で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図１１】 環境条件と最適逆転写バイアス出力値との関係を示すグラフ図である。
【図１２】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４の全体構成を示す説明図である。
【図１３】 実施の形態における二次転写ロール及びブラシロールの概要を示す説明図である。
【図１４】 実施の形態４で用いられるブラシロールを示す説明図である。
【図１５】 実施の形態４で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図１６】 ＪＩＳＡ３フルカラー画像形成時の、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写ロールの位置及び二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図１７】 ＪＩＳＡ４フルカラー画像形成時の、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写ロールの位置及び二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図１８】 ＪＩＳＡ４モノクロ画像形成時の、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写ロールの位置及び二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図１９】 二次転写ロールの微小突起形成装置の概要図である。
【図２０】 （ａ）（ｂ）は二次転写ロールの形状パターンの測定結果である。
【図２１】 ブラシロール及び二次転写ロールの周速比と用紙裏面汚れグレードとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…中間転写体，３…一次転写手段，４…転写材，５…二次転写手段，６…二次転写部材，６ａ…接触転写部材，７…バイアス印加手段，８…バイアス切替手段，９…攪乱部材，１１…感光体ドラム，１５一次転写ロール，２０…中間転写ベルト，２４…バックアップロール，２５…二次転写ロール，２５ａ…微小突起，２８…ブラシロール，４０…二次転写装置，６２…転写バイアス電源，６３…逆バイアス電源，６４…スイッチ，７０…転写バイアス制御装置，１０１…感光体ドラム，１０５…一次転写ロール，１１０…中間転写ベルト，１１３…二次転写ロール，１１４…バックアップロール，１２０…一括転写装置，１５２…転写バイアス制御装置，１６１…ブラシロール，１７１…スイッチ，１８１…転写バイアス電源，１８２…逆転写バイアス電源，１９１…電流検出部，１９２…温度センサ，１９３…湿度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のトナー像を中間転写体上に重ね転写した後転写材上に一括転写する中間転写型の画像形成装置に係り、特に中間転写体から転写材へのトナー像の転写が接触転写によって行われる方式の画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における中間転写型の画像形成装置としては、例えば静電潜像に応じたトナー像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対して感光体ドラム上のトナー像を転写させる一次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙に一括して転写させる二次転写装置とを備えたものが知られている。
ここで、二次転写装置としては、例えば前記中間転写ベルトに接触配置される転写ロール等が用いられている。この転写ロールは、中間転写ベルトとの間に、中間転写ベルト上のトナー像を用紙側に移動させる電界を形成するものである。
【０００３】
そして、この種の画像形成装置では、中間転写ベルト上の画像と画像の間の領域（インターイメージ部）等に、例えば画像濃度や画像の位置合わせ等の画質調整用画像を中間転写ベルト上に形成するものが知られている。
【０００４】
このような態様において、中間転写ベルト上の画質調整用画像が転写ロールとの対向部を通過する際、転写ロールと中間転写ベルトとの間に中間転写ベルト上のトナー像を用紙側に移動させるための電界が形成されたままだと、この画質調整用画像が転写ロール上に転移して転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙の裏面に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせるという事態を生じる。
【０００５】
そこで、用紙が転写ロールとの対向部を通過する間は中間転写ベルト上のトナー像が用紙上に移動する方向の電界を形成するバイアス（転写バイアス）を印加し、用紙が転写ロールとの対向部を通過しないときには前記転写バイアスとは逆の電界を形成するバイアス（逆転写バイアス）を印加することによって、インターイメージ部（画像非転写領域）のトナー像の転写ロール上への転移を防止するようにした技術が提案されている（特開平８−２７２２３５号公報、特開平８−３２８４０１号公報、特開平９−６１４６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の高画質化の要請に伴い、中間転写ベルト上のインターイメージ部に形成される画質調整用画像の種類は増加し、また、画質調整用画像を形成するのに必要な画像面積も増大してきている。すなわち、画質調整用画像を構成するトナー量が多くなってきている。
すると、上述したような逆転写バイアスの印加だけでは、画質調整用画像の転写ロールへの転移を完全に阻止することが困難となり、画質調整用画像が転写ロール上に転移して転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙裏面に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせる事態が再度生じてしまうという技術的課題がみられた。
【０００７】
このような事態を解消するために、周知の技術として、転写ロールにブレードを圧接配置し、転写ロール表面に転移したトナーを掻き取ることで用紙の裏面汚れを回避する手法が知られている。
しかしながら、このような態様にあっては、転写ロールに対してブレードを高圧力で圧接しなければならず、そのため転写ロール表面が摩耗して転写ロールの寿命が短くなってしまったり、高湿環境下ではブレードが捲れ破損してしまうという技術的課題がみられた。
【０００８】
また、同様の周知技術として、転写ロールに導電性ブラシロールを接触配置し、転写ロール上のトナーを導電性ブラシに静電吸着させることで、用紙の裏面汚れを回避する手法も知られている。ここで、この導電性ブラシは、接地されたりバイアスが印加されたりすることで静電界を形成し、これにより、トナーが導電性ブラシに静電的に吸着するようになっている。
しかしながら、このような態様にあっては、帯電したトナーが導電性ブラシに付着したままとなる。すなわち導電性ブラシ内部にトナーが滞留してしまうこととなるため、滞留したトナーが転写ロールに再転移し、結果として転写ロール表面を汚し、次の用紙通過時に用紙裏面に再転移して用紙の裏面汚れを生じさせてしまうという技術的課題がみられた。
このような導電性ブラシ内部に滞留するトナーを取り除くには、導電性ブラシに当接してトナーを当該導電性ブラシから掻き落とす掻き落とし部材を設ければよいが、この掻き落とし部材が導電性ブラシに常時接触することとなるため、導電性ブラシがへたってしまい、結果として用紙の裏面汚れが発生してしまう。
【０００９】
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、転写ロール等の接触転写部材に転移した画質調整用画像による次の転写材の裏面汚れ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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の基本的構成は、図１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に対向配置される中間転写体２と、像担持体上１のトナー像Ｔを中間転写体２上に転写する一次転写手段３と、中間転写体上２のトナー像Ｔを転写材４上に転写する二次転写手段５とを備え、この二次転写手段５には、少なくとも中間転写体２表面に接触配置される接触転写部材６ａを有する二次転写部材６と、二次転写部材６を介して中間転写体２上のトナー像Ｔを転写材４に転写する転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加手段７と、前記中間転写体２上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体２上の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段７の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段８とを具備させた画像形成装置であって、絶縁体から構成され且つ前記接触転写部材６ａに接触配置され、当該接触転写部材６ａに付着したトナーを掻き乱す攪乱部材９を備え、この攪乱部材９は、回転可能に配設され且つ表面に絶縁性繊維が植毛されたブラシロールであることを特徴とする。
【００１１】
このような技術的手段において、本発明は、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を並列配置して中間転写体２へ各色のトナー像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Ｔの形成方式についても、少なくともトナー像Ｔ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。
また、中間転写体２としては、その形状はベルト状、ドラム状を問わない。
【００１２】
更に、一次転写手段３は、像担持体１上のトナー像Ｔを中間転写体２上に転写するものであれば、その転写方式に関しては適宜選定して差し支えなく、接触転写方式、非接触転写方式を問わない。
【００１３】
一方、二次転写手段５は、少なくとも中間転写体２表面に接触配置される接触転写部材６ａを有する二次転写部材６と、二次転写部材６を介して中間転写体２上のトナー像Ｔを転写材４に転写する転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加手段７と、前記中間転写体２上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体２上の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段７の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段８とを具備させたものであり、従って接触転写方式が前提となる。
【００１４】
ここで、二次転写部材６については、例えば中間転写体２としてベルト形状のものを採用する態様にあっては、例えば転写ロール等からなる接触転写部材６ａとこの転写ロールに中間転写ベルトを挟んで対向配置される対向ロールとから構成され、中間転写体２としてドラム形状のものを採用する態様にあっては、例えば転写ロール等から構成される接触転写部材６ａと、中間転写ドラムの基材（例えば金属素管）とから構成される。
そして、本発明では、接触転写部材６ａに対するトナーの付着性を弱めるという観点から、接触転写部材６ａの表面に、絶縁性繊維の毛の束が当該接触転写部材６ａの回転方向側に突出する多数の微小突起を設けている。
このような接触転写部材６ａの形成手法としては、種々の手法を採用して差し支えないが、微小突起を安定した状態で維持させるという観点からすれば、一層以上の導電性ゴム材からなる弾性層の外周面に当該接触転写部材の回転方向に突出する多数の微小突起を設けた後、その表面に離型層を形成する手法を採用することが好ましい。
更に、微小突起の形成手法としては、種々の手法を採用して差し支えないが、形成の容易さという観点からすれば、前記弾性層表面を前記接触転写部材の回転方向とは逆方向に研磨することにより形成することが好ましい。
【００１５】
また、バイアス印加手段７及びバイアス切替手段８による転写バイアス印加及び逆転写バイアス印加の切り替えタイミングの決定手法としては、例えば、画像形成信号に基づいて転写材４が二次転写部を通過するタイミングを予測して決定する手法や、転写材４の搬送信号に基づいて転写材４が二次転写部を通過するタイミングを予測して決定する手法等適宜選定して差し支えない。
【００１６】
更に、本発明の攪乱部材９としては、絶縁体から構成され且つ前記接触転写部材６ａに接触配置され、接触転写部材６ａとの対向部において接触転写部材６ａの回転方向とは逆方向に回転し当該接触転写部材６ａに付着したトナーを掻き乱す機能を有するブラシロールであれば適宜選定して差し支えないが、ブラシロールへのトナーの付着や滞留を防止するという観点からすれば、ブラシロールの絶縁性繊維は、トナー像Ｔを形成するトナーと同極性に帯電する材料で構成されることが好ましい。
【００１７】
ここで、ブラシロールとしては、例えば、ブラシロールの毛の束が、ブラシロールの回転軸方向に沿って螺旋状に植毛されることが好ましい。
そして、ブラシロールの植毛密度については、３８７５本／ｃｍ２以上６２００本／ｃｍ２以下であることが好ましい。
更に、前記ブラシロールの毛の束が、回転方向側に突出するよう植毛されることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に関連する参考発明としては、接触転写部材６ａの回転負荷や摩耗を抑制するという観点からすれば、ブラシロールが、前記接触転写部材６ａとの対向部において当該接触転写部材６ａと同方向に回転することが好ましく、更に、このような態様にあっては、ブラシロールの周速度が、前記接触転写部材６ａの周速度の二倍以上に設定されることが好ましい。
一方、本発明においては、接触転写部材６ａによる掻き乱し性能を確保するという観点から、ブラシロールが、前記接触転写部材との対向部において当該接触転写部材と逆方向に回転するようになっている。
他方、転写材４の裏面汚れを防止するためには、中間転写体２から接触転写部材６ａに転移するトナーを予め減少させておくことが好ましく、このような観点からすれば、二次転写域の合成抵抗を測定する抵抗測定手段と、前記抵抗測定手段にて測定された合成抵抗に基づいて前記バイアス印加手段による逆転写バイアスの大きさを設定する逆転写バイアス設定手段とを備えることが好ましい。
【００１９】
また、同様の観点からすれば、環境情報を測定する環境情報測定手段と、前記環境情報測定手段にて測定された環境情報に基づいて前記バイアス印加手段による逆転写バイアスの大きさを設定する逆転写バイアス設定手段を備えることが好ましい。
【００２０】
【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２は本発明に関連する参考発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット１００（具体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）と、各画像形成ユニット１００にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写ベルト１１０と、中間転写ベルト１１０上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる一括転写装置１２０と、一括転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置１５０とを備えたものである。
【００２１】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１００は、矢線Ａ方向に回転する像担持体としての感光体ドラム１０１の周囲に、感光体ドラム１０１が帯電される一様帯電器１０２、感光体ドラム１０１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１０３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１０１上の静電潜像が可視像化される現像装置１０４、感光体ドラム１０１上の各色成分トナー像が中間転写ベルト１１０に転写される一次転写手段としての一次転写ロール１０５及び感光体ドラム１０１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１０６などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。
【００２２】
また、中間転写ベルト１１０は、複数（本実施の形態では５つ）の支持ロール１３１〜１３５に掛け渡されている。ここで、支持ロール１３１は中間転写ベルト１１０の駆動ロール、支持ロール１３２、１３５は従動ロール、支持ロール１３３が中間転写ベルト１１０の張力を調整するテンションロール、支持ロール１３４が後述するように一括転写装置１２０のバックアップロールである。
【００２３】
そして、中間転写ベルト１１０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂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ものを用い、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。
【００２４】
また、一次転写ロール１０５には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体ドラム１０１上のトナー像が中間転写ベルト１１０に夫々順次静電吸引され、中間転写ベルト１１０上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
【００２５】
更に、一括転写装置１２０は、中間転写ベルト１１０のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール１１３と、中間転写ベルト１１０の裏面側に配置されて二次転写ロール１１３の対向電極をなすバックアップロール１１４（支持ロール１３４と兼用）とを備えており、このバックアップロール１１４には後述する転写バイアス及び逆転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール１１５が当接配置されている。
【００２６】
本実施の形態において、二次転写ロール１１３は、表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブ、内部はカーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなり、さらにロール表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０3〜１０10Ωでロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
【００２７】
また、バックアップロール１１４は、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、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が１０7〜１０10Ω／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００２８】
そして、二次転写ロール１１３には、二次転写ロール１１３に付着した汚れを除去するブラシロール１６１が接触配置されている。このブラシロール１６１については後述する。
【００２９】
尚、符号１３６は、二次転写後の中間転写ベルト１１０表面をクリーニングするベルトクリーナであり、１３７は画質調整を行うための画像濃度センサである。
【００３０】
更に、本実施の形態において、用紙搬送系は、用紙トレイ１１６からの用紙Ｐをピックアップロール１１７にて所定のタイミングで繰り出し、搬送ロール１１８及び搬送シュート１１９を介して二次転写位置へと送り込むようになっており、そして、二次転写後の用紙Ｐを搬送ベルト１４０へと導き、この搬送ベルト１４０にて定着装置１５０へと搬送するようになっている。
【００３１】
また、本実施の形態では、バックアップロール１１４に印加されるバイアスを制御する転写バイアス制御系が設けられている。
この転写バイアス制御系は、図３に示すように、二次転写位置の下流側に中間転写ベルト１１０上に形成された基準位置検知用の突起１１０ａを検知するベルト位置検知センサ１５１を設置し、このベルト位置検知センサ１５１からの出力及び画像サイズ等の画像形成信号を転写バイアス制御装置１５２に取り込み、この転写バイアス制御装置１５２では、前記検知結果から、中間転写ベルト１１０上の画像転写領域及び画像非転写領域を特定し、スイッチ１７１によって転写バイアスを印加するための転写バイアス電源１８１及び逆転写バイアスを印加するための逆転写バイアス電源１８２を適宜切り替えるようにしたものである。
【００３２】
次に、ブラシロール１６１について詳細に説明する。
本実施の形態において、ブラシロール１６１は、図４に示すように、金属あるいは同等の強度を持つロール形状をしたシャフト１６１ａの表面に、毛１６１ｂの束を螺旋状に植毛したものであり、その植毛密度は例えば４６５０本／ｃｍ2に設定されている。
そして、毛１６１ｂの材質は、帯電系列においてトナーと同じ極性に帯電しやすい絶縁性の材料からなるもので構成され、本実施の形態では例えばポリプロピレンが用いられ、また、その抵抗は、例えば１０10Ω・ｃｍ以上に設定される。しかしながら、ポリプロピレンと同様の電気特性（帯電系列、抵抗等）を示すものであれば、これに限られるものでない。
【００３３】
また、本実施の形態では、シャフト１６１ａの直径が８ｍｍ、毛１６１ｂの長さが７ｍｍに設定され、毛１６１ｂの二次転写ロール１１３に対する食い込み量は１ｍｍに設定されている。
【００３４】
更に、本実施の形態では、ブラシロール１６１が二次転写ロール１１３と連動して回転駆動されるようになっており、その回転方向は、図３に示すように、二次転写ロール１１３の回転方向Ｃに対し、二次転写ロール１１３との対向部において同方向のＤ方向となっている。そして、ブラシロール１６１の周速度は二次転写ロール１１３の周速度の二倍に設定される。
【００３５】
次に、本実施の形態に係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。
今、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。
具体的に述べると、例えば、このカラー画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取り、その読み取り信号を画像信号処理手段によりデジタル画像信号に変換してメモリーに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行なわせるようにする。
【００３６】
すなわち、画像信号処理手段から入力される各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１００（具体的には１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）を夫々駆動する。そして、各画像形成ユニット１００では、一様帯電器１０２により一様に帯電された感光体ドラム１０１に前記デジタル信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１０３にて夫々書き込ませる。
そして、これらの各静電潜像を各色のトナーを収容した現像装置１０４により現像して上記各色のトナー像を形成させる。
尚、このカラー画像形成装置をプリンタ等の装置として構成する場合には、外部などから画像信号処理手段に入力される画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
【００３７】
そして、各感光体ドラム１０１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１０１と中間転写ベルト１１０とが接する一次転写位置で一次転写ロール１０５によって感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１０の表面に順次転写される。また、一次転写後に感光体ドラム１０１上に残留するトナーは、ドラムクリーナ１０６にてクリーニングされる。
【００３８】
このようにして中間転写体ベルト１１０に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１０上で重ね合わされ、中間転写ベルト１１０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１１４に対して二次転写ロール１１３が用紙Ｐをニップする。
【００３９】
そして、二次転写位置において、一括転写装置１２０としての二次転写ロール１１３とバックアップロール１１４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト１１０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに一括転写される。このトナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト１４０により定着装置１５０へと搬送されトナー像の定着が行われる。
また、二次転写後の中間転写ベルト１１０上に残留したトナーは、ベルトクリーナ１３６によってクリーニングされる。
【００４０】
以上が通常行われる一連の画像形成プロセスであるが、本実施の形態では、この一連の画像形成プロセスの最中に、高品質な画像を保持するために画質調整を行っている。この画質調整は、前記中間転写ベルト１１０上であって用紙Ｐに画像を転写しない領域（画像非転写領域）に画質調整用画像を作成し、これをモニターして各画像形成デバイス（本実施の形態では、例えば一様帯電器１０２、レーザ露光器１０３及び現像装置１０４等からなる画像形成ユニット１００）のパラメータを設定し直す、所謂フィードバック制御によって行われる。
【００４１】
以下に、画質調整用画像の二次転写ロール１１３への転移を防止するための二次転写部に対するバイアス制御について説明する。
図５は、本実施の形態における中間転写ベルト１１０上の画像形成位置（上段）と本実施の形態においてこれら画像形成位置が二次転写部を通過するときに印加される二次転写バイアスの極性（下段）との関係を示したものである。尚、ここでは、用紙Ｐに画像を転写する領域（画像転写領域）と用紙Ｐのサイズとが一致しているものとする。
図示のように、中間転写ベルト１１０上は、用紙Ｐが接触し画像を転移可能な画像転写領域（画像形成領域）と用紙Ｐが接触せず画像を転移不可能な画像非転写領域とに二分割される。
【００４２】
用紙Ｐに転写される画像は、画像転写領域すなわち画像形成領域に一次転写されて形成され、二次転写部において用紙Ｐに転写される。
一方、画質調整用画像についても、これまで説明してきた通常の画像形成プロセスと同様に画像形成ユニット１００で形成され中間転写ベルト１１０上に一次転写される。ただし、これら画質調整用画像は、画像非転写領域に形成される。
【００４３】
図５に示すように、１枚目の通常の画像が形成された画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部を通過する間は、転写バイアス電源１８１側がオンとなり、転写バイアスが印加され用紙Ｐ上に画像が転写される。その後、当該画像転写領域が二次転写部を通過し終わると、前記転写バイアス電源１８１がオフされると同時に逆転写バイアス電源１８２がオンされて逆転写バイアスが印加されるようになり、画質調整用画像が存在する画像非転写領域が二次転写部を通過する間は逆転写バイアスが印加される。従って、この状態では、中間転写ベルト１１０上の画質調整用画像が二次転写ロール１１３上に転移しにくくなる。
【００４４】
次に、画質調整用画像が存在する画像非転写領域が二次転写部を通過し終わって、２枚目の用紙Ｐに対応する画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部に到達する直前に、前記逆転写バイアス電源１８２がオフされると同時に転写バイアス電源１８１がオンされて転写バイアスが印加されるようになり、２枚目の用紙Ｐに対応する画像転写領域（画像形成領域）が二次転写部を通過する間は再び転写バイアスが印加され用紙Ｐ上に画像が転写されることとなる。
尚、中間転写ベルト１１０上に残った画質調整用画像は、中間転写ベルト１１０のベルトクリーナ１３６によってクリーニングされる。
【００４５】
しかしながら、画像非転写領域に対して逆転写バイアスを印加したとしても、画質調整用画像の画像濃度が高かったり画像面積が大きかったりするためにトナー量が多かった場合には、中間転写ベルト１１０上に画質調整用画像全部を保持させたままの状態を維持することができず、二次転写ロール１１３上に画質調整用画像の一部（残留トナー）が転移してしまうことがある。
【００４６】
ここで、本実施の形態では、ブラシロール１６１が二次転写ロール１１３に対し接触しながら回転しているので、毛１６１ｂが二次転写ロール１１３の表面上から前記転移トナーを取り去る、あるいは画像として識別不可能になるように掻き乱すこととなる。その結果、次の用紙Ｐに二次転写ロール１１３が当接して二次転写ロール１１３からトナーが転移したとしても、トナーが掻き乱されているので汚れ（画像）としては識別不可能となり、問題となるような用紙の裏面汚れは発生しないことになる。
【００４７】
また、本実施の形態では、ブラシロール１６１の毛１６１ｂがトナーと同極性に帯電しやすい絶縁体で構成されているため、二次転写ロール１１３上のトナーを吸着するということがなく、従って、毛１６１ｂにトナーが吸着した後に二次転写ロール１１３に再転移するという事態が生じることはない。そして、毛１６１ｂ内部にトナーが滞留するという事態も生じないので、滞留したトナーを掻き取る部材が不要となり、その分、毛１６１ｂのへたりも少なくてすむことからブラシロール１６１を長寿命化することができる。
【００４８】
本発明者は、ブラシロール１６１の毛１６１ｂの最適な植毛条件を得るため、植毛密度を異ならせたブラシロール１６１を用いて調査を行った。
図６は、植毛密度と用紙裏面汚れとの関係を調べた結果を示す。
ここで、用紙裏面汚れグレードの０は全く汚れが生じていないレベル、１はルーペで汚れが確認できるレベル、１．５は実用上問題とならないレベル、２は悪いレベル、３は非常に悪いレベルである。
このように、植毛密度が小さすぎるとトナーを掻き乱す能力が足りず、用紙の裏面汚れが発生するが、逆に、植毛密度が大きすぎるとブラシ内部の毛にトナーが溜まってしまい、その溜まったトナーによって逆に用紙の裏面汚れが発生してしまう。従って、毛１６１ｂの植毛密度は、３８７５本／ｃｍ2以上６２００本／ｃｍ2以下の範囲より選定することが好ましい。
【００４９】
また、本発明者は、二次転写ロール１１３の周速度とブラシロール１６１の周速度との比（周速比）について最適な条件を得るため、周速比を異ならせて調査を行った。
図７は二次転写ロール１１３及びブラシロール１６１の周速比と用紙裏面汚れとの関係を調べた結果を示す。
このように、二次転写ロール１１３の周速度に対してブラシロールの周速度が遅いと、トナーの掻き乱す能力が低下して用紙Ｐの裏面汚れを生じさせてしまうが、周速比を２倍以上に設定すればトナーを掻き乱す能力も十分得られ用紙Ｐの裏面汚れは発生しなくなることがわかる。従って、ブラシロール１６１の周速度は、二次転写ロール１１３の周速度の二倍以上に設定することが好ましい。
【００５０】
◎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、図８に示すように、二次転写部に流れる電流を検出する電流検出部１９１を設け、二次転写部のシステム抵抗に応じて逆転写バイアスを設定するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る画像形成装置と同様のものについては、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。
【００５１】
本実施の形態では、転写バイアス印加時に電流検出部１９１に流れる電流を検出し、転写バイアス電源１８１の電圧と前記電流検出部１９１に流れる電流とから二次転写部のシステム抵抗を算出し、これに基づいて逆転写バイアス印加時の逆転写バイアス電源１８２の逆転写バイアス出力値（印加電圧）を可変設定するようになっている。
ここで、前記システム抵抗と最適な逆転写バイアスとの間には、本発明者の調査により図９に示す関係を有していることが確認されている。
【００５２】
本実施の形態では、システム抵抗に応じて逆転写バイアス出力値を最適値に設定するようにしたので、画像非転写領域に形成された画質調整用画像の二次転写ロール１１３への転移が更に抑制されることとなり、その分、用紙Ｐの裏面汚れが有効に防止されることとなる。
【００５３】
◎実施の形態３
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、図１０に示すように、周囲の環境を検出する温度センサ１９２及び湿度センサ１９３を設け、環境条件に応じて逆転写バイアスを設定するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る画像形成装置と同様のものについては、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。
【００５４】
本実施の形態では、温度センサ１９２からの温度検知信号及び湿度センサ１９３からの湿度検知信号に基づいて逆転写バイアス印加時の逆転写バイアス電源１８２の逆転写バイアス出力値（印加電圧）を可変設定するようになっている。
ここで、環境条件と最適な逆転写バイアスとの間には、本発明者の調査により図１１に示す関係を有していることが確認されている。尚、同図には、代表例として三条件の結果のみを例示している。
【００５５】
本実施の形態では、環境条件に応じて逆転写バイアス出力値を最適値に設定するようにしたので、画像非転写領域に形成された画質調整用画像の二次転写ロール１１３への転移が更に抑制されることとなり、その分、用紙Ｐの裏面汚れが有効に防止されることとなる。
【００５６】
◎実施の形態４
図１２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４の概略構成を示したものである。
同図において、符号１１は像担持体としての感光体ドラムであり、矢線Ａ方向への回転に伴い、その表面には帯電装置１２及び露光装置１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）などの周知の電子写真プロセスによって画像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の周囲にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応した現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを搭載したロータリー現像装置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１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋのいずれかで現像することでトナー像を形成するようになっている。
尚、符号１６は感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナであり、１７は感光体ドラム１１上の残留電荷を除去する除電ランプである。
【００５７】
本実施の形態では、感光体ドラム１１が負極性に帯電するもので構成され、また、現像は反転現像方式にて行われる。従って、使用されるトナーは全て負極性に帯電するものである。
そして、本実施の形態においては、各色成分トナーとして、スチレンアクリル樹脂微粒子と各々イエロ、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの顔料微粒子を凝集・合一して平均粒径約６μｍに調製してなる、乳化凝集合一法（ＥＡ法）で製造したトナーを用いた。粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。平均粒径はコールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径の値である。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整し、平均粒径、粒度分布が略同じでの４種類（４色）のトナーを作成した。
トナーの形状は、形状係数ＭＬ2／Ａで表し、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って以下の数式１により算出した値である。
【００５８】
【数１】
形状係数ＭＬ2／Ａは、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表しており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数１００〜１３０の略球形なトナーを用いた。
また、該トナーに、平均粒径１０〜１００ｎｍの、シリカ及びチタニアの無機微粒子を適宜量外添し、平均粒径５０μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合し現像ロール上で−２５〜−３５μＣ／ｇの帯電量を得た。
尚、トナーとしては、乳化凝集合一法以外にも懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成された球形トナーを使用してもよく、また、トナーとキャリアとを混在させた二成分系現像剤でもトナーのみの一成分系現像剤でも構わないことは勿論である。
【００６０】
また、符号２０は感光体ドラム１１の表面に当接するように配置された中間転写体としての中間転写ベルトであり、複数（本実施の形態では四つ）のロール２１〜２４に張架されて矢線Ｂ方向へ回動するようになっている。ここで、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）である。
この中間転写ベルト２０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂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ものを用い、その体積抵抗率が１０6〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。また、その周長Ｓ（例えば図１６参照）は５００ｍｍである。
【００６１】
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）１５が配設されており、この一次転写ロール１５に図示しない電源によりトナーの帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の一次転写バイアスを印加することで、感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト２０に静電吸引されるようになっている。
【００６２】
また、用紙Ｐの搬送経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、中間転写ベルト２０のトナー担持面側に圧接配置される接触転写部材としての二次転写ロール２５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２５の対向電極をなす対向ロール（バックアップロール）２４とを備えており、このバックアップロール２４には後述する転写バイアス及び逆転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００６３】
本実施の形態において、バックアップロール２４は、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、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が１０7〜１０10Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００６４】
また、二次転写ロール２５は、シャフトにカーボンを分散した発泡ウレタンゴム層を形成し、その表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブを被覆し、更にその表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０3〜１０10Ωとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
そして、本実施の形態では、二次転写ロール２５の表面に、図１３に示すように、その回転方向Ｃ側に突出する多数の微小突起２５ａが形成されている。尚、図１３は、二次転写ロール２５の表面状態を模式的に表したものであって、その表面粗さＲzは１０〜２０μｍ程度である。尚、この微小突起の形成手法については、後で詳細に説明する。
【００６５】
また、本実施の形態において、ブラシロール２８は、図１４に示すように、金属あるいは同等の強度を持つロール状の形状をしたシャフト２８ａの表面に、毛２８ｂの束を螺旋状に植毛したものからなり、その植毛密度、毛２８ｂの材質、特性等については実施の形態１で説明したブラシロール１６１の毛１６１ｂと同様である。
但し、本実施の形態では、図１３あるいは図１４に示すように、毛２８ｂがブラシロール２８の回転方向Ｅ側に毛倒れするように植毛されており、また、そのブラシロール２８の回転方向Ｅは、二次転写ロール２５の回転方向Ｃに対し、二次転写ロール２５との対向部において逆方向となっている。
【００６６】
また、図１２に示すように、二次転写装置４０の下流には中間転写ベルト２０上の残留トナーを除去するベルトクリーナ４１が設けられている。
そして、本実施の形態では、二次転写ロール２５及びベルトクリーナ４１は、夫々図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト２０と接離自在に配設されており、複数色の画像すなわち重ね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、これら両者は中間転写ベルト２０から離間するようになっている。
尚、符号４２は、中間転写ベルト２０の端部且つ非画像部に設けられた基準位置検知用の反射マーク２０ａを検知するベルト位置検知センサである。
【００６７】
更に、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を図示外の用紙搬送ガイドを介して定着器５３へと搬送するようになっている。尚、符号５４は用紙搬送経路中に設けられた搬送ロールである。
【００６８】
そして、本実施の形態に係るカラー画像形成装置では、実施の形態１などと同様に、二次転写ロール２５に印加されるバイアスの極性を制御するバイアス制御系が設けられている。
このバイアス制御系は、例えば図１５に示すように、前記ベルト位置検知センサ４２からの出力及び画像サイズ等の画像形成信号を転写バイアス制御装置７０に取り込み、この転写バイアス制御装置７０では、上述した出力及び信号に基づき、中間転写ベルト２０上の画像転写領域及び画像非転写領域を特定し、スイッチ６４によって転写バイアスを印加するための転写バイアス電源６２及び逆バイアスを印加するための逆バイアス電源６３を適宜切り替えるようにしたものである。
【００６９】
次に、本実施の形態に係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。
今、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露光装置１３からの露光ビームＢｍ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ー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ーのトナーが収容されるイエロー現像器１４Ｙで現像され、感光体ドラム１１上にはイエローのトナー像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１５に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルトに転写される。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１６によって除去され、感光体ドラム１１の残留電荷は除電ランプ１７によって除去される。
【００７０】
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Ｔ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、４色のトナー像Ｔを重ね合わせたフルカラー画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ー、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ーのトナー像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、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が重ねられていく。
【００７１】
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から取り出され、搬送ロール５４によって送り出されてレジストロール５２の位置まで搬出される。その後用紙Ｐは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２５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２５とバックアップロール２４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０に担持されたトナー像Ｔが用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。
その後、トナー像Ｔが二次転写された用紙Ｐは、定着器５３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４１によって除去される。
【００７２】
以上が通常行われる一連の画像形成プロセスであるが、本実施の形態においても、この一連の画像形成プロセスの最中に、高品質な画像を保持するために画質調整を行っている。この画質調整は、中間転写ベルト２０上であって用紙Ｐに画像を転写しない領域（画像非転写領域）に画質調整用画像を作成し、これをモニターすることによって画像形成デバイス（帯電装置１２、露光装置１３、ロータリー現像装置１４、一次転写装置１５等）のパラメータを設定し直す、所謂フィードバック制御によって行われる。
【００７３】
ここで、例えばＪＩＳＡ３サイズのフルカラー画像を連続して複数枚作像するような場合は、図１６に示すように、中間転写ベルト２０の周長Ｓ（５００ｍｍ）との関係から、中間転写ベルト２０上に１枚分ずつ画像を形成することとなる。
この場合は、４色目のトナー像Ｔが重ね転写された画像転写領域（図中の１枚目４色目の位置に対応する領域）が二次転写部を通過する間だけ、中間転写ベルト２０に二次転写ロール２５を圧接させ、転写バイアスを印加する。従って、画像転写領域外に形成された画質調整用画像が二次転写部を通過する間は、中間転写ベルト２０から二次転写ロール２５を離間させておくことができるため、画質調整用画像が二次転写ロールに転移するという事態は生じない。
【００７４】
一方、例えばＪＩＳＡ４サイズのフルカラー画像を連続して複数枚作像するような場合は、図１７に示すように、中間転写ベルト２０上に２枚分ずつ画像を形成することが可能である。
ところが、この場合は、４色目のトナー像Ｔが重ね転写された画像転写領域（図中の１枚目４色目及び２枚目４色目の位置に対応する領域）が連続して二次転写部を通過するため、その間の画像非転写領域（画質調整用画像が形成されている領域）が二次転写部を通過する間、中間転写ベルト２０から二次転写ロール２５を離間させることが困難となり、二次転写ロール２５に画質調整用画像のトナーが転移してしまうおそれがある。そこで、画像転写領域が二次転写部を通過する間は転写バイアスを印加し、画像非転写領域が二次転写部を通過する間は逆転写バイアスを印加するよう切り換えることで、画質調整用画像の二次転写ロール２５への転移を防止する。
しかしながら、画像非転写領域に対して逆転写バイアスを印加したとしても、画質調整用画像のトナー量が多いような場合には、中間転写ベルト２０に画質調整用画像を構成するトナー全部を保持させることができず、二次転写ロール２０に画質調整用画像の一部が転移してしまうことがある。
【００７５】
ここで、本実施の形態では、ブラシロール２８が二次転写ロール２５に対し接触しながら回転しているので、毛２８ｂが二次転写ロール２５の表面上から転移トナーを取り去る、あるいは画像として識別不能となるように掻き乱すこととなる。その結果、次の用紙Ｐの裏面に二次転写ロール２５からトナーが転移したとしても、トナーが掻き乱されているので汚れとしては識別不可能となり、問題となるような用紙Ｐの裏面汚れは生じない。
【００７６】
また、本実施の形態では、二次転写ロール２５の表面にその回転方向Ｃ側に突出する多数の微小突起２５ａを形成すると共に、その表面を微小突起２５ａに逆らうように植毛されたブラシロール２８の毛２８ｂによって擦るようにしたので、両者の摺擦抵抗を増加させることができる。これにより、毛２８ｂの反発力を増大させると共に毛２８ｂの動きを複雑化させることが可能となり、その結果、小粒径でしかも形状が球形に近いようなトナーであっても、掻き乱し効果を高めることができる。
【００７７】
次に、本実施の形態に係る二次転写ロール２５の製造方法について説明する。二次転写ロール２５は、上述したように、シャフトにカーボンを分散した発泡ウレタンゴム層を形成し、その表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブを被覆し、更にその表面にフッ素コートを施したもので構成される。
そして、上述した工程のうち、ウレタンゴムのチューブを被覆した後であってフッ素コートを施す前に、微小突起２５ａの形成が行われる。
【００７８】
図１９には、微小突起形成装置を示す。
同図において、符号７１は砥石ロールであり、符号２５ｂはフッ素コート前の二次転写ロールである。ここで、砥石ロール７１は、所望の二次転写ロール２５の表面粗さに対応した表面粗さのものを選択してセットする。
砥石ロール７１から離れた位置でフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂをセットして駆動装置をオンすると、砥石ロール７１及びフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂが共に回転する。ここで、砥石ロール７１のシャフト７１ａの支持体７２ａ、７２ｂは台座７６に固定されており、フッ素コート前の二次転写ロール２５ｂのシャフト２５ｃの支持体７２ａ、７２ｂ、７３及び７４は矢線Ｆ方向に可動できるようになっていて、所望のロール径に合わせて位置を調整されたストッパー７５によって停止するまで、ゆっくりと砥石ロール７１に向けてフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂを移動させ砥石ロール７１に押し当てる。そして、ストッパー７５がシャフト７１ａの支持体７１ｂに当たってから一定時間、砥石ロール７１とフッ素コート前の二次転写ロール２５ｂとを摺擦させ、その後、フッ素コート前の二次転写ロール２５ｂをゆっくりと引き戻し、砥石ロール７１から離間させ、最後に駆動装置を停止させる。
このようにすることにより、フッ素コート前の二次転写ロール２５ｂの表面に、研磨方向側（図中の矢線Ｇ方向側）に突出した微小突起２５ａを生じさせることができる。そして、この外周面にフッ素コートを行っても、形成された微小突起２５ａの形状は保持される。
尚、上述した手法に限らず、軸方向長さの短い砥石ロールを軸方向に移動させながら回転研磨を行う手法等を採用しても、同様に二次転写ロール２５の回転方向側に突出する多数の微小突起２５ａを形成することが可能である。
【００７９】
図２０（ａ）（ｂ）には、上述した製造工程を経て作製された二次転写ロール２５の表面形状パターンを測定した結果を示す。ここで、図２０（ａ）は二次転写ロール２５の回転方向側とは逆側に微小突起２５ａを突出させた場合（以下、順目という）の表面形状パターン、図２０（ｂ）は二次転写ロール２５の回転方向側に微小突起を突出させた場合（以下、逆目という）の表面形状パターンを示している。
これらより、微小突起２５ａが一方向に揃って突出形成されることが理解される。
【００８０】
また、本発明者は、図１２に示す画像形成装置にこれら順目あるいは逆目の二次転写ロール２５を取り付け、二次転写ロール２５のクリーニング性能の比較試験を行った。尚、この試験において、ブラシロール２８は何れの場合においても図１３におけるＥ方向に回転させるようにした。
結果を図２１に示す。ここで、横軸はプリント枚数であり、縦軸は用紙Ｐ裏面の汚れ濃度差である。同図において、良と不良の境界線は上述した用紙裏面汚れグレード１．５のレベルであり、逆目の場合には複数枚を通紙した後にも良好な結果を得ることができたが、順目の場合には不良の発生が確認された。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導電性ゴムロール外周面に回転方向側に突出する多数の微小突起を有する接触転写部材に転移してしまったトナーを攪乱部材として表面に絶縁性繊維の毛の束が回転方向側に突出して接触転写部材の微小突起に逆らうように植毛されたブラシロールを接触転写部材の回転方向とは逆方向に回転するようにして掻き乱すようにしたので、接触転写部材に転移した画質調整用画像による次の転写材の裏面汚れ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】 本発明に関連する参考発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図４】 実施の形態１で用いられるブラシロールを示す説明図である。
【図５】 実施の形態１において、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図６】 ブラシロールの植毛密度と用紙裏面汚れグレードとの関係を示すグラフ図である。
【図７】 ブラシロール及び二次転写ロールの周速比と用紙裏面汚れグレードとの関係を示すグラフ図である。
【図８】 実施の形態２で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図９】 システム抵抗と最適逆転写バイアス出力値との関係を示すグラフ図である。
【図１０】 実施の形態３で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図１１】 環境条件と最適逆転写バイアス出力値との関係を示すグラフ図である。
【図１２】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４の全体構成を示す説明図である。
【図１３】 実施の形態における二次転写ロール及びブラシロールの概要を示す説明図である。
【図１４】 実施の形態４で用いられるブラシロールを示す説明図である。
【図１５】 実施の形態４で用いられる転写バイアス制御系を示すブロック図である。
【図１６】 ＪＩＳＡ３フルカラー画像形成時の、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写ロールの位置及び二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図１７】 ＪＩＳＡ４フルカラー画像形成時の、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写ロールの位置及び二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図１８】 ＪＩＳＡ４モノクロ画像形成時の、中間転写ベルト上の画像形成位置とその領域が二次転写部を通過するときの二次転写ロールの位置及び二次転写バイアスの極性との関係を説明する説明図である。
【図１９】 二次転写ロールの微小突起形成装置の概要図である。
【図２０】 （ａ）（ｂ）は二次転写ロールの形状パターンの測定結果である。
【図２１】 ブラシロール及び二次転写ロールの周速比と用紙裏面汚れグレードとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…中間転写体，３…一次転写手段，４…転写材，５…二次転写手段，６…二次転写部材，６ａ…接触転写部材，７…バイアス印加手段，８…バイアス切替手段，９…攪乱部材，１１…感光体ドラム，１５一次転写ロール，２０…中間転写ベルト，２４…バックアップロール，２５…二次転写ロール，２５ａ…微小突起，２８…ブラシロール，４０…二次転写装置，６２…転写バイアス電源，６３…逆バイアス電源，６４…スイッチ，７０…転写バイアス制御装置，１０１…感光体ドラム，１０５…一次転写ロール，１１０…中間転写ベルト，１１３…二次転写ロール，１１４…バックアップロール，１２０…一括転写装置，１５２…転写バイアス制御装置，１６１…ブラシロール，１７１…スイッチ，１８１…転写バイアス電源，１８２…逆転写バイアス電源，１９１…電流検出部，１９２…温度センサ，１９３…湿度センサ
Claims (8)
- 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、
像担持体に対向配置される中間転写体と、
像担持体上のトナー像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、
中間転写体上のトナー像を転写材上に転写する二次転写手段とを備え、
この二次転写手段には、少なくとも中間転写体表面に接触配置される接触転写部材を有する二次転写部材と、二次転写部材を介して中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写バイアス及び前記転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加するバイアス印加手段と、前記中間転写体上の画像転写領域に対しては転写バイアスを印加し中間転写体上の画像非転写領域の少なくとも一部に対しては逆転写バイアスを印加するよう前記バイアス印加手段の印加バイアスを切り替えるバイアス切替手段とを具備させた画像形成装置であって、
前記接触転写部材は、導電性ゴムロール外周面に回転方向側に突出する多数の微小突起を有するものであり、
更に、絶縁体から構成され且つ前記接触転写部材に接触配置され、当該接触転写部材に付着したトナーを掻き乱す攪乱部材を備え、
この攪乱部材は、前記接触転写部材との対向部において接触転写部材の回転方向とは逆方向に回転し且つ表面に絶縁性繊維の毛の束が回転方向側に突出して前記微小突起に逆らうように植毛されたブラシロールであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
前記ブラシロールの前記絶縁性繊維が、トナー像を形成するトナーと同極性に帯電する材料で構成されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
前記ブラシロールの毛の束が、当該ブラシロールの回転軸方向に沿って螺旋状に植毛されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
前記ブラシロールの植毛密度が３８７５本／ｃｍ２以上６２００本／ｃｍ２以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
二次転写域の合成抵抗を測定する抵抗測定手段と、
前記抵抗測定手段にて測定された合成抵抗に基づいて前記バイアス印加手段による逆転写バイアスの大きさを設定する逆転写バイアス設定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
環境情報を測定する環境情報測定手段と、
前記環境情報測定手段にて測定された環境情報に基づいて前記バイアス印加手段による逆転写バイアスの大きさを設定する逆転写バイアス設定手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
前記接触転写部材は、一層以上の導電性ゴム材からなる弾性層の外周面に当該接触転写部材の回転方向に突出する多数の微小突起を設けた後、その表面に離型層を形成したものからなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７に記載の画像形成装置において、
前記弾性層外周面の多数の微小突起は、前記弾性層表面を前記接触転写部材の回転方向とは逆方向に研磨することにより形成されることを特徴とする画像形成装置。
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