JP4268772B2

JP4268772B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP4268772B2
Application number: JP2001222011A
Authority: JP
Inventors: 隆太武市; 博司小野; 伸茅原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2021-07-23
Also published as: JP2003035998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光体等の像担持体上に形成した顕画像（トナー像）を中間転写体を介して記録材（転写紙等）上に転写する方式のものがある。この中間転写体を用いた画像形成装置は、用紙対応性の高さやレイアウト自由度の高さという利点が着目され、現在幅広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中間転写体の表面電位は、中間転写体として転写ベルトを利用している場合等には転写ベルトの抵抗値のバラツキによって表面電位自体にもバラツキが生じてしまう。ベルト抵抗値のバラツキは、転写ベルトの製造品質によるバラツキや温度，湿度等の環境条件の変化により生じるバラツキなど、様々の要因により発生する。
【０００４】
そして、転写ベルトの表面電位は転写電界を形成するため、ベルト表面電位のバラツキを考慮しなければ転写の最適条件を得ることは難しい。
すなわち、中間転写体の表面電位と転写条件は相互に影響するので、良好な画像の形成条件として両者のバランスをとる必要性があるが、従来、これらを考慮して転写条件を制御することはしておらず、常に最適な転写条件を得ることは困難であった。
【０００５】
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、中間転写体の表面電位に関わらず常に最適な転写条件を得ることのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、像担持体上に形成した顕画像を一次転写手段により中間転写体に転写し、該中間転写体に転写された顕画像を二次転写手段により記録材に転写する画像形成装置において、前記二次転写手段が前記中間転写体に接触する接触型転写手段であり、該二次転写手段を前記中間転写体に接触させて所定の転写バイアスを印加したときの二次転写手段の電圧または電流を検知する検知手段を有し、該検知手段により検知した二次転写手段の電圧または電流に基づいて前記中間転写体の画像担持面の表面電位を判定し、該判定した前記中間転写体の画像担持面の表面電位に応じて転写条件を制御するとともに、前記一次転写手段により所定の電圧または電流が印加された中間転写体の部分が前記二次転写手段を通過する際に前記二次転写手段の電圧または電流を検知するよう制御する制御手段を備え、前記転写条件の制御が前記一次転写手段における転写条件の制御であることにより解決される。
【０００９】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記中間転写体がポリフッ化ビニリデン材にて形成されることを提案する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、単数の感光体を持つ画像形成装置と、複数の感光体を持ついわゆるタンデム方式の画像形成装置の２例について、それぞれ図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、単数の感光体を持つカラー画像形成装置の主要部である作像部周辺の概略構成図である。このカラー画像形成装置は、図に示す部分のほか、露光部や給紙部、それらを制御する制御部などによって構成されている。
【００１３】
図１に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１、帯電手段としての帯電チャージャ２、クリーニングブレード及びクリーニングローラを有する感光体クリーニング装置３、露光手段としての図示しない書き込み光学ユニット、現像手段として４色の現像器からなる現像ユニット４、中間転写ユニット１０、２次転写ユニット２０、及び定着装置１８などで構成されている。
【００１４】
感光体ドラム１は図中に矢印Ａで示すように反時計方向に回転し、その周囲には、帯電チャージャ２，感光体クリーニング装置３，現像ユニット４、中間転写ユニット１０の他に、電子写真プロセスに必要な部材（図示せず）が配置されている。
【００１５】
また、上記現像ユニット４は、黒トナーを用いるブラック現像器４Ｂｋ，シアントナーを用いるシアン現像器４Ｃ、マゼンタトナーを用いるマゼンタ現像器４Ｍ，イエロートナーを用いるイエロー現像器４Ｙなどによって構成されている。
【００１６】
中間転写ユニット１０は、駆動ローラ１２，従動ローラ１３，対向ローラ１４及びテンションローラ１５に中間転写体である中間転写ベルト１１が張架されており、矢印Ｂの如く図中時計回りに回動する。ベルト１１のループ内には、感光体ドラム１に対向する位置に一次転写手段としての転写チャージャ５が配置されている。この転写チャージャ５には、図示しない電源部から所定の高電圧が引火される。また、従動ローラ１３の位置でベルトの外側に、ベルトクリーナー１６が設けられている。中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１に対して接離可能に設けられ、感光体ドラム１に近接又は接触してその周速と同期して回動する。
【００１７】
２次転写ユニット３０は、中間転写ベルト１１から記録媒体（転写紙等）へ画像を転写する転写手段であり、本実施形態では転写ローラとして設けられている。この２次転写ローラ２０は対向ローラ１４との間に中間転写ベルト１１を挟持するように配設され、図示しない電源部から所定の転写電圧が印加される。また、２次転写ローラ２０が、対向ローラ１４及び中間転写ベルト１１に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、２次転写ローラ２０を上下方向に移動させる図示しない離接機構が設けられている。２次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１１からトナー像を用紙上に転写する二次転写動作時に中間転写ベルト１１に圧接されるが、非転写時には対向ローラ１４及び中間転写ベルト１１から離間され、転写時の押圧力によるローラの変形などを回避する。
【００１８】
そして、図中の符号３０は給紙部であり、カセット３１内に収納した用紙束Ｐの最上位の用紙をフィードローラ３２により呼び出し、レジストローラ３３によって用紙を２次転写部に送り出す。
【００１９】
このように構成された画像形成装置において、帯電チャージャ２によって一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、図示しない書き込み光学ユニットからの画像データに基づくレーザ光Ｌが照射されて光書き込みを行い、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。その静電潜像に現像ユニット４からトナーが付与されトナー像として可視化される。このトナー像は感光体ドラム１の回転に伴って一次転写位置に至り、転写チャージャ５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加してコロナ放電を行い、トナー像を中間転写ベルト１１上に一次転写させる。トナー像転写後の感光体ドラム１はクリーニング装置３により残留トナーを除去され、図示しない除電器で残留電荷の除去が行われて初期化される。
【００２０】
一方、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー象はベルト１１の回動に伴って二次転写位置（対向ローラ１４の部分でベルト１１と２次転写ローラ２０とが相対する位置）に至り、中間転写ベルト１１に２次転写ローラ２０が圧接された転写ニップで用紙上に転写される。このとき、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を転写ローラ２０に印加することで、転写ローラ２０と対向ローラ１４の間に転写電界を形成し、中間転写ベルト１１上に担持されたトナー像が用紙上に二次転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送ベルト１７により定着装置１８に搬送される。
【００２１】
カラー画像形成時は、感光体ドラム１上に各色画像に対応するトナー像を順次形成して中間転写ベルト１１上に重ね転写する。その際、中間転写ベルト１１は先に転写されたトナー像を担持したまま回動し、先に転写されたトナー像が再び一次転写位置に戻ったところで次のトナー像が重ね転写される。そして、最終のトナー像の転写後に、中間転写ベルト１１に２次転写ローラ２０が圧接され、その転写ニップに通紙された用紙上に、複数色のトナー像が一括転写される。なお、中間転写ベルト１１に最終のトナー像が転写されるまでは、２次転写ローラ２０は中間転写ベルト１１から離間した位置に退避している。
【００２２】
ところで、中間転写ベルトの表面（トナー像担持面）電位は、ベルトの製造品質によるバラツキや温度，湿度等の環境条件の変化により生じるバラツキなどによるベルト抵抗値のバラツキによって表面電位自体にもバラツキが生じる。したがって、中間転写ベルトの表面電位のバラツキを考慮しなければ、例えば中間転写ベルトから用紙への二次転写における最適な転写条件を得ることが困難なことは発明の課題として述べたとおりである。
【００２３】
最適な転写条件を得るためには、中間転写ベルトの表面電位を検知して転写条件を設定してやればよいが、ベルト電位を測定するために電位計を設けることは、電位計自体が非常に効果であり、製品のコストアップに結びつくため現実的ではない。
【００２４】
そこで、本発明においては、二次転写手段を中間転写体に接触させたときの二次転写手段の電圧もしくは電流を検知することにより、中間転写体の画像担持面の表面電位を判定し、その判定した表面電位の値に基づいて転写条件を制御するようにしている。これにより、中間転写体の表面電位のバラツキに対応することが可能となり、最適な転写条件を得ることができる。
【００２５】
以下、最適な転写条件を得るための具体的な方法について説明する。
まず、本願発明者は次のような実験を行った。すなわち、図１で説明した装置と同様の構成において、中間転写ベルト１１として抵抗値の異なる複数種類のベルトを用いて、テンションローラ１５に対向する位置に電位測定器を設置し、中間転写ベルト１１の表面電位：Ｖｓを測定した。このとき、電流制御にて所定の電流：Ａｂを中間転写ベルト１１に印加し（一次転写手段５を利用）、且つ、二次転写手段２０に電流制御にて所定の電流：Ａｒを印加、さらに、二次転写手段２０の電圧：Ｖｒを測定した。その結果を表１に示す。
【００２６】
なお、この実験では中間転写ベルト１１として、体積抵抗１．０×１０^１２〜１．０×１０^１５Ω・ｃｍの中から任意に選択した抵抗値が高，中，低の３種類のベルトを用いた。また、測定に際しては実際に通紙を行った。その用紙の抵抗は約１．０×１０^１２Ω以上であった。そして、画像自体は形成されない状態（白ベタ）にて作像を行い、トナーの電荷量が中間転写ベルトの表面電位に対して影響を与えないようにして、ベルトのみでの表面電位の判定（検知）ができるように考慮した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
この実験から、中間転写ベルトの表面電位：Ｖｓと二次転写手段の電圧：Ｖｒがほぼ線形の関係にあると見なせることが判った。この関係から、二次転写手段の電圧を測定することにより装着された中間転写ベルトの表面電位を知ることができる。またこれはすなわち、装着された中間転写ベルトの抵抗特性を知ることができるととらえることもできる。
【００２９】
ところで、二次転写手段の電圧：Ｖｒを測定する際に所定の電流：Ａｂを中間転写ベルトに印加しているが、この中間転写ベルトへの電流印加手段として一次転写手段を利用することによって、実機において中間転写ベルトへの電流印加手段を別途設ける必要がなく、コストを上昇させることがない。
【００３０】
次に、実機における具体的な制御について説明する。
上記の実験から、中間転写ベルトの表面電位が上昇する場合はベルト裏面の電位の上昇も同時に起こっていることが観察されている。このベルト裏面の電位はトナーをベルトに引き付ける電界を大きく発生させることから、この電界を逆転させ用紙に二次転写手段でトナー像を転写するためには、より強い電界もしくは電荷が必要となる。したがって、次の表２及び表３に示すように、転写条件を制御する。
【００３１】
表２は、二次転写手段で転写条件を制御する場合であり、表３は、一次転写手段で転写条件を制御する場合である。
【００３２】
【表２】

【００３３】
【表３】

【００３４】
表２の二次転写手段で転写条件を制御する場合、中間転写ベルトの表面電位が高い場合は二次転写手段に印加する電流を大きくし、中間転写ベルトの表面電位が低い場合は二次転写手段に印加する電流を小さくするように、制御する。この表では相対的に示してあるが、表面電位をベルト固有の条件とし、表面電位を変化させずに二次転写手段にてその表面電位に合わせる形で転写条件の整合をとるように制御を行っている。
【００３５】
表３の一次転写手段で転写条件を制御する場合、中間転写ベルトの表面電位が高い場合は一次転写手段への印加電流を小さくし、中間転写ベルトの表面電位が低い場合は一次転写手段への印加電流を大きくするように、制御する。この表では相対的に示してあるが、中間転写ベルトの表面電位自体を一次転写条件を変化させることにより一定化し、二次転写条件を変えずに制御を行っている。
【００３６】
ここでは、共に、定電流制御により電流値を制御する方法で示したが、定電圧制御により電圧値を制御する方法でも同様の効果を得ることができ、効果については何ら変わるところはない。
【００３７】
また、上記の各転写条件は連続的可変制御あるいは段階的制御でも良いが、連続的可変制御の方がより有利である。実機においては、検知した二次転写手段の電圧：Ｖｒを所定の基準値と比較あるいは予め用意してあるテーブルに当てはめて転写条件を制御する方法等が考えられる。
【００３８】
そして、二次転写ローラ２０の電圧：Ｖｒの検知は、図示しない転写電源部内に検知回路を設けることで実現できる。この方法は、検知回路は必要となるが、別途電位計を装備するよりも安価に構成することができる。
【００３９】
また、二次転写ローラ２０の電圧検知のタイミングは任意であるが、装置立ち上げ時のウォーミングアップ時、または作像動作の前に検知するなどが考えられる。
【００４０】
このように、本実施形態においては、二次転写ローラ２０を中間転写ベルト１１に接触させたときの二次転写ローラ２０の電圧を検知し（これにより、中間転写ベルト１１の表面電位を判定して）、その値に応じて転写条件を制御することにより、中間転写ベルト１１のバラツキなどによる転写不良の発生を低コストに防止することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では二次転写手段としてローラタイプのもの（二次転写ローラ２０）を採用したが、二次転写手段としてはローラタイプに限定されず、接触型のものであれば良い。図２に、二次転写手段として転写ベルトを用いた装置を示す。図２の装置においても、中間転写ベルト１１に接触させたときの二次転写手段２０の電圧を検知し、それに応じて転写条件を制御する本発明は図１の装置の場合と何ら変わりなく実施することができ、その効果も同様である。
【００４２】
ところで、中間転写体の表面電位を検知あるいは制御するためには、その電位はある程度低い方が望ましい。また、中間転写体のクリーニングを行うためにはなるべく表面摩擦抵抗の低いものが望ましい。そこで、本実施形態では、中間転写ベルト１１としてＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を使用している。
【００４３】
ＰＶＤＦは材料としての誘電率が高く、そのため電荷を与えて場合において出現する電位が低くなる。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）材などに比較して、抵抗制御材を含まない場合には電位にして１／３程度にすることが可能である。本発明は中間転写体の表面電位による差（バラツキ）をなるべく低減しようとするものであるが、中間転写体の材料として電位が低ければ、より制御が簡易になる。したがって、中間転写ベルト１１をＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）製とすることで、より制御が行い易くなる。また、ＰＶＤＦはフッ素系樹脂のため離型性がよく、オフセットトナーのクリーニングも行いやすい。
【００４４】
また、ＰＶＤＦ製中間転写ベルト１１の体積抵抗は１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上とすることが望ましい。これに満たない場合、ベルト電位はほぼ上昇せず、フルカラー転写時の重ね部分のトナー飛散等が発生しやすくなるなど、充分な転写電位を得ることができないためである。
【００４５】
また、中間転写ベルト１１としては、単純なＰＶＤＦの成形品（射出成形によるフィルム成形）によるものだけでなく、弾性体ベルトとしても良い。
中間転写ベルト１１として弾性体ベルトを使用した場合の有利な点について説明する。
【００４６】
カラー画像は通常４色の着色トナーで形成される。１枚のカラー画像には１層から４層までのトナー層が形成されている。トナー層は一次転写部や二次転写部を通過する際に圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜け現象が発生しやすくなる。樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧縮させやすく上記現象が発生しやすくなる。
【００４７】
また、最近はフルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や意図的に凹凸を付けや用紙に画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし，平滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく、転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために二次転写部の転写圧を高めると，トナー層の凝縮力を高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生させることになる。これに対し弾性体ベルトは次の狙いで使用される。つまり弾性体ベルトは樹脂ベルトより硬度が低いため、転写部でトナー層あるいは平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることがなく、良好な密着性が得られ、文字の中抜けが無く、また、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることが出来る。
【００４８】
中間転写ベルト１１としての弾性体ベルトはフッ素系樹脂ＰＶＤＦを基体とするが、弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア，ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
【００４９】
抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫，酸化チタン，酸化アンチモン，酸化インジウム，チタン酸カリウム，酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ），酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム，ケイ酸マグネシウム，炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、上記導電剤に限定されるものではないことは当然である
【００５０】
また、表層材料に制限はないが転写ベルト表面へのトナーの付着力を小さくして二次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン，ポリエステル，エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料，たとえばフッ素樹脂，フッ素化合物，フッ化炭素，２酸化チタン，シリコンカーバイト等の粉体，粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
【００５１】
ベルトの製造方法も限定されるものではない。回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、表層の薄い膜を形成させるスプレイ塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型，外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付け，加硫研磨を行う方法などがあるが、これに限定されるものではなく、複数の製法を組み合わせてベルトを製造することができるのは当然である。
【００５２】
本実施形態における中間転写ベルト１１として使用した弾性体ベルトの製造方法について説明すると、ＰＶＤＦ：１００重量部に対してカーボンブラック：１８重量部，分散剤：３重量部，トルエン：４００重量部を均一に分散させた分散液に円筒形の型を浸け、１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温にて乾燥をさせ７５μｍのＰＶＤＦの均一な膜を形成した。７５μｍの膜が形成されている型を繰り返し上記条件で溶液に円筒形の型を浸け、１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温乾燥させ１５０μｍのＰＶＤＦベルトを形成した。これに，ポリウレタンプレポリマー：１００重量部，硬化剤（イソシアネート）：３重量部，カーボンブラック：２０重量部，分散剤：３重量部，ＭＥＫ：５００重量部を均一分散させた分散液に上記１５０μｍＰＶＤＦが形成されている円筒形型を浸け、３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後繰り返しを行い、狙いの１５０μｍのウレタンポリマー層を形成させた。
【００５３】
さらに表層用にポリウレタンプレポリマー：１００重量部，硬化剤（イソシアネート）：３重量部，ＰＴＦＥ微粉末粉体：５０重量部，分散剤：４重量部、ＭＥＫ：５００重量部を均一分散させた分散液に上記１５０μｍのウレタンプレポリマーが形成されている円筒形型を浸け、３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後繰り返しを行い５μｍのＰＴＦＥが均一に分散されたウレタンポリマーの表層を形成させた。室温で乾燥後、１３０℃で２時間の架橋を行い、樹脂層：１５０μｍ，弾性層：１５０μｍ，表層：５μｍの３層構成の転写ベルトを得た。
【００５４】
最後に、図２に示す実施形態について説明する。
この図に示す画像形成装置は、いわゆるタンデム型のフルカラー装置であり、画像読み取り部を備えて複写装置として構成されたものである。本発明の作用に関しては図１で説明した場合と同じであるので、装置構成の異なる点についてのみ説明する。
【００５５】
図２に示す複写装置は、給紙テーブル２００の上に装置本体１００を搭載している。装置本体１００の最上部にはスキャナ３００が配置され、さらにその上に原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００を設けてある。
【００５６】
装置本体１００のほぼ中央には、無端ベルト状の中間転写体１１を中心とする中間転写ユニット１０が設けられている。この中間転写ベルト１１の上辺に沿って４つの作像ユニット５０が並べて配置されている。各作像ユニット５０は図３に示すように、左から順にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各ユニットである。各作像ユニット５０においては、感光体ドラム５１の周囲に電子写真プロセスに必要な各機器が配置されている。
【００５７】
中間転写ベルト１１は、ベース層を、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層を設ける。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で被っている。そして、図３に示す如く、３つの支持ローラ５２〜５４に張架して図中時計回りに回転搬送可能に設けている。この図示例では、支持ローラ５３の左外側に、ベルト上の残留トナーを除去するクリーニング手段５６を設けている。中間転写ベルト１１の内側で、各作像ユニットの感光体ドラム５１に対向する位置に、一次転写手段である転写ローラ５５が配置されている。
【００５８】
上記各作像ユニット５０の上方には露光装置４０が配設されている。露光装置４０からの書き込みレーザ光Ｌは、各作像ユニット５０の感光体ドラム５１にそれぞれ照射される。
【００５９】
中間転写ユニット１０の下方には、二次転写手段である二次転写ベルト装置２０が配置されている。本実施形態における二次転写手段２０は、２つのローラ２２，２３間に無端ベルトである二次転写ベルト２１を掛け渡して構成している。二次転写ベルト２１は、中間転写ユニット１０の支持ローラ５４に押し当てて配置され、中間転写ベルト１１上の画像を記録材（転写紙等）に二次転写する。本例では、一方のローラ２３が二次転写ローラとして構成され、図示しない電源部より二次転写バイアスが印加される。また、この二次転写ローラの電圧を検知して、上記図１の装置で説明したように、転写条件を制御する。
【００６０】
二次転写ベルト装置２０の左方には、用紙上の転写画像を定着するための定着装置５７が設けられている。二次転写ベルト装置２０は、画像転写後の用紙を定着装置５７へと搬送する機能も備えている。定着装置５７の左方には排紙トレイ５８が設けられている。排紙トレイ５８とは反対側の装置側面には、手差しトレイ６０が設けられている。
【００６１】
また、装置本体１００の最下部には、シート反転部５９が設けられている。そして、給紙テーブル２００には、２段の給紙カセット６１，６１が内蔵されている。
【００６２】
さて、本実施形態のカラー複写装置を用いてコピーをとるときは、ＡＤＦ４００の原稿トレイ又はコンタクトガラス上に原稿をセットする。そして、図示しない操作パネル上に設けられたスタートスイッチを押すと、スキャナが駆動され、光源からの反射光をミラーで反射することにより図示しない結像レンズを通して読取りセンサに入れ、原稿情報を読み取る。
【００６３】
また、同じく操作パネル上に設けられたスタートスイッチを押すと、図示しない駆動モータで支持ローラ５２，５３，５４の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転させ、中間転写ベルト１１を回転搬送する。同時に、個々の作像ユニット５０において感光体５１を回転させ、各感光体５１上にそれぞれ、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１の回動とともに、それらの単色画像を一次転写ローラ５５に電界を印加することにより中間転写ベルト１１上に順次転写して合成カラー画像を形成する。
【００６４】
一方、スタートスイッチが押されると、給紙テーブル２００又は手差しトレイ６０から用紙を繰り出し、レジストローラ３３に突き当てて一時停止させる。
そして、中間転写ベルト１１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ３３を回転し、中間転写ベルト１１と二次転写ユニット２０との間に用紙を送り込み、この二次転写ユニット２０で画像を転写して用紙上にカラー画像を記録する。画像転写後の用紙は定着装置５７に送られ、トナー像を定着されて排紙トレイ５８に排出される。
【００６５】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１１は、除帯電チャージャにて中間転写ベルト１１およびベルト上の残留トナーの除電を行い、その後中間転写体クリーニング装置５６で残留トナーを除去し、タンデム方式の画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００６６】
以上、本発明を図示の各実施形態により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜の変更が可能である。もちろん、画像形成装置としては複写機以外のプリンタやファクシミリであっても良いことは言うまでもない。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、中間転写体の画像担持面の表面電位に応じて転写条件を制御するので、中間転写体の表面電位に関わらず常に最適な転写条件を得ることができ、転写不良を防止することができる。
【００６８】
また、接触型二次転写手段を中間転写体に接触させて所定の転写バイアスを印加したときの二次転写手段の電圧または電流を検知し、該検知した二次転写手段の電圧または電流に基づいて中間転写体の画像担持面の表面電位を判定するので、高価な電位計を設けることなく低コストに中間転写体の表面電位を判定することができ、常に最適な転写条件を得ることのできる画像形成装置を低コストに提供することができる。
【００６９】
また、二次転写手段の電圧または電流を検知する際に一次転写手段により中間転写体に所定の電圧または電流を印加することにより、中間転写体への電圧または電流印加手段を別途設けることなく、一次転写手段を利用することができるので、装置のコストを上昇させることがない。
【００７０】
請求項４の構成により、中間転写体がポリフッ化ビニリデン材にて形成されるので、転写条件の制御が行い易くなり、また、中間転写体のクリーニングが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である、単数の感光体を持つカラー画像形成装置の主要部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態であるタンデム方式のカラー複写機を示す概略構成図である。
【図３】そのタンデム方式のカラー複写機の作像部を詳しく示す拡大図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム（像担持体）
５転写チャージャ（一次転写手段）
１０中間転写ユニット
１１中間転写ベルト（中間転写体）
２０二次転写手段
５０作像ユニット
５１感光体ドラム（像担持体）
５５転写ローラ（一次転写手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
In image forming apparatuses such as copying machines, printers, facsimiles, etc., a system in which a visible image (toner image) formed on an image carrier such as a photoconductor is transferred onto a recording material (transfer paper, etc.) via an intermediate transfer member. There is something. Image forming apparatuses using this intermediate transfer member are currently widely used because of the advantages of high paper compatibility and high layout flexibility.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the transfer belt is used as the intermediate transfer member, the surface potential of the intermediate transfer member also varies due to variations in the resistance value of the transfer belt. Variations in the belt resistance value are caused by various factors such as variations due to transfer belt manufacturing quality and variations caused by changes in environmental conditions such as temperature and humidity.
[0004]
Since the surface potential of the transfer belt forms a transfer electric field, it is difficult to obtain the optimum transfer conditions without considering variations in the belt surface potential.
In other words, since the surface potential of the intermediate transfer member and the transfer conditions influence each other, it is necessary to balance the two as a good image formation condition. It was difficult to always obtain optimum transfer conditions.
[0005]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that solves the above-described problems in a conventional image forming apparatus and can always obtain optimum transfer conditions regardless of the surface potential of the intermediate transfer member.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a visible image formed on an image carrier is transferred to an intermediate transfer member by a primary transfer unit, and the visible image transferred to the intermediate transfer member is transferred to a recording material by a secondary transfer unit. In the image forming apparatus, the secondary transfer unit is a contact type transfer unit that comes into contact with the intermediate transfer body, and the secondary transfer unit is brought into contact with the intermediate transfer body and a second transfer bias is applied. Detect the voltage or current of the next transfer means Detecting means for The By detection means Based on the detected voltage or current of the secondary transfer means, the surface potential of the image bearing surface of the intermediate transfer member is determined, and the transfer condition is controlled according to the determined surface potential of the image bearing surface of the intermediate transfer member. With When a portion of the intermediate transfer member to which a predetermined voltage or current is applied by the primary transfer unit passes through the secondary transfer unit Detect the voltage or current of the secondary transfer means Control means for controlling the transfer condition, and the control of the transfer condition is the control of the transfer condition in the primary transfer means. Is solved.
[0009]
In order to solve the above problems, the present invention proposes that the intermediate transfer member is formed of a polyvinylidene fluoride material.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings for two examples of an image forming apparatus having a single photoconductor and a so-called tandem image forming apparatus having a plurality of photoconductors.
[0012]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram around an image forming unit which is a main part of a color image forming apparatus having a single photoconductor. This color image forming apparatus includes an exposure unit, a sheet feeding unit, a control unit for controlling them, in addition to the portions shown in the drawing.
[0013]
As shown in FIG. 1, the image forming unit includes a photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging charger 2 as a charging unit, a photosensitive member cleaning device 3 having a cleaning blade and a cleaning roller, and writing (not shown) as an exposure unit. An optical unit, a developing unit 4 comprising four color developing devices as developing means, an intermediate transfer unit 10, a secondary transfer unit 20, and a fixing device 18 are configured.
[0014]
The photosensitive drum 1 rotates counterclockwise as indicated by an arrow A in the drawing, and in addition to the charging charger 2, the photosensitive member cleaning device 3, the developing unit 4, and the intermediate transfer unit 10, there are electrophotography. Members (not shown) necessary for the process are arranged.
[0015]
The developing unit 4 includes a black developing unit 4Bk using black toner, a cyan developing unit 4C using cyan toner, a magenta developing unit 4M using magenta toner, a yellow developing unit 4Y using yellow toner, and the like.
[0016]
In the intermediate transfer unit 10, an intermediate transfer belt 11 as an intermediate transfer member is stretched around a driving roller 12, a driven roller 13, a counter roller 14, and a tension roller 15, and rotates in the clockwise direction in the figure as indicated by an arrow B. . In the loop of the belt 11, a transfer charger 5 as a primary transfer unit is disposed at a position facing the photosensitive drum 1. A predetermined high voltage is ignited on the transfer charger 5 from a power supply unit (not shown). A belt cleaner 16 is provided outside the belt at the position of the driven roller 13. The intermediate transfer belt 11 is provided so as to be able to come into contact with and separate from the photosensitive drum 1, and rotates in synchronization with the peripheral speed when approaching or in contact with the photosensitive drum 1.
[0017]
The secondary transfer unit 30 is a transfer unit that transfers an image from the intermediate transfer belt 11 to a recording medium (transfer paper or the like), and is provided as a transfer roller in this embodiment. The secondary transfer roller 20 is disposed so as to sandwich the intermediate transfer belt 11 between the counter roller 14 and a predetermined transfer voltage is applied from a power supply unit (not shown). Further, a separation mechanism (not shown) that moves the secondary transfer roller 20 in the vertical direction so that the secondary transfer roller 20 can take a position where the secondary transfer roller 20 is pressed against the counter roller 14 and the intermediate transfer belt 11 and a position where the secondary transfer roller 20 is separated. Is provided. The secondary transfer roller 20 is pressed against the intermediate transfer belt 11 during the secondary transfer operation for transferring the toner image from the intermediate transfer belt 11 onto the paper, but is separated from the opposing roller 14 and the intermediate transfer belt 11 during non-transfer. Avoid deformation of the roller due to the pressing force during transfer.
[0018]
Reference numeral 30 in the drawing denotes a paper feeding unit, which calls the uppermost sheet of the sheet bundle P stored in the cassette 31 by the feed roller 32 and feeds the sheet to the secondary transfer unit by the registration roller 33.
[0019]
In the image forming apparatus configured as described above, the surface of the photosensitive drum 1 uniformly charged by the charging charger 2 is irradiated with laser light L based on image data from a writing optical unit (not shown) to perform optical writing. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. Toner is applied to the electrostatic latent image from the developing unit 4 and visualized as a toner image. The toner image reaches the primary transfer position as the photosensitive drum 1 rotates, and a voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity is applied to the transfer charger 5 to perform corona discharge, and the toner image is placed on the intermediate transfer belt 11. Make primary transfer. After the toner image is transferred, the photosensitive drum 1 is initialized by removing the residual toner by the cleaning device 3 and removing the residual charge by a static eliminator (not shown).
[0020]
On the other hand, the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 11 reaches the secondary transfer position (position where the belt 11 and the secondary transfer roller 20 face each other at the portion of the opposing roller 14) as the belt 11 rotates. The image is transferred onto the sheet at the transfer nip where the secondary transfer roller 20 is pressed against the intermediate transfer belt 11. At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner image is applied to the transfer roller 20, thereby forming a transfer electric field between the transfer roller 20 and the opposing roller 14, and the toner carried on the intermediate transfer belt 11. The image is secondarily transferred onto the paper. The sheet on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 18 by the conveyance belt 17.
[0021]
At the time of color image formation, toner images corresponding to the respective color images are sequentially formed on the photosensitive drum 1 and transferred onto the intermediate transfer belt 11 in an overlapping manner. At that time, the intermediate transfer belt 11 rotates while carrying the previously transferred toner image, and when the previously transferred toner image returns to the primary transfer position again, the next toner image is overlaid and transferred. After the final toner image is transferred, the secondary transfer roller 20 is pressed against the intermediate transfer belt 11, and the toner images of a plurality of colors are collectively transferred onto the paper that has passed through the transfer nip. Note that the secondary transfer roller 20 is retracted to a position separated from the intermediate transfer belt 11 until the final toner image is transferred to the intermediate transfer belt 11.
[0022]
By the way, the surface potential of the intermediate transfer belt (toner image carrying surface) varies due to variations in belt resistance due to variations due to variations in belt manufacturing quality and variations in environmental conditions such as temperature and humidity. Arise. Therefore, as described in the subject of the present invention, it is difficult to obtain the optimum transfer conditions in the secondary transfer from the intermediate transfer belt to the paper, for example, without considering the variation in the surface potential of the intermediate transfer belt.
[0023]
In order to obtain the optimum transfer conditions, it is only necessary to detect the surface potential of the intermediate transfer belt and set the transfer conditions. However, it is very effective to install an electrometer to measure the belt potential. It is not realistic because it leads to an increase in the cost of the product.
[0024]
Therefore, in the present invention, by detecting the voltage or current of the secondary transfer means when the secondary transfer means is brought into contact with the intermediate transfer body, the surface potential of the image carrying surface of the intermediate transfer body is determined, The transfer conditions are controlled based on the determined surface potential value. As a result, it is possible to cope with variations in the surface potential of the intermediate transfer member, and optimal transfer conditions can be obtained.
[0025]
Hereinafter, a specific method for obtaining optimum transfer conditions will be described.
First, the present inventor conducted the following experiment. That is, in the same configuration as the apparatus described in FIG. 1, a plurality of types of belts having different resistance values are used as the intermediate transfer belt 11, a potential measuring device is installed at a position facing the tension roller 15, and the intermediate transfer belt 11. Surface potential: Vs was measured. At this time, a predetermined current: Ab is applied to the intermediate transfer belt 11 by current control (using the primary transfer unit 5), and a predetermined current: Ar is applied to the secondary transfer unit 20 by current control. The voltage of the secondary transfer means 20: Vr was measured. The results are shown in Table 1.
[0026]
In this experiment, the intermediate transfer belt 11 has a volume resistance of 1.0 × 10. ¹² ~ 1.0 × 10 ¹⁵ Three types of belts with high, medium and low resistance values arbitrarily selected from Ω · cm were used. In addition, paper was actually passed for the measurement. The resistance of the paper is about 1.0 × 10 ¹² It was more than Ω. Then, image formation is performed in a state where the image itself is not formed (white solid), and the surface potential determination with only the belt is performed so that the charge amount of the toner does not affect the surface potential of the intermediate transfer belt ( It was considered so that it could be detected).
[0027]
[Table 1]

[0028]
From this experiment, it was found that the surface potential of the intermediate transfer belt: Vs and the voltage of the secondary transfer means: Vr can be regarded as having a substantially linear relationship. From this relationship, the surface potential of the mounted intermediate transfer belt can be known by measuring the voltage of the secondary transfer means. In other words, it can be understood that the resistance characteristic of the attached intermediate transfer belt can be known.
[0029]
By the way, a predetermined current: Ab is applied to the intermediate transfer belt when measuring the voltage: Vr of the secondary transfer means. By using the primary transfer means as the current application means to the intermediate transfer belt, In the actual machine, it is not necessary to separately provide a means for applying current to the intermediate transfer belt, and the cost is not increased.
[0030]
Next, specific control in the actual machine will be described.
From the above experiment, it is observed that when the surface potential of the intermediate transfer belt increases, the potential on the back surface of the belt also increases at the same time. Since the electric potential on the back surface of the belt generates a large electric field that attracts toner to the belt, a stronger electric field or electric charge is required in order to reverse the electric field and transfer the toner image to the sheet by the secondary transfer unit. Therefore, the transfer conditions are controlled as shown in Tables 2 and 3 below.
[0031]
Table 2 shows the case where the transfer conditions are controlled by the secondary transfer means, and Table 3 shows the case where the transfer conditions are controlled by the primary transfer means.
[0032]
[Table 2]

[0033]
[Table 3]

[0034]
When the transfer conditions are controlled by the secondary transfer unit shown in Table 2, the current applied to the secondary transfer unit is increased when the surface potential of the intermediate transfer belt is high, and the secondary transfer is performed when the surface potential of the intermediate transfer belt is low. Control is performed to reduce the current applied to the means. Although relatively shown in this table, the surface potential is set as a condition unique to the belt, and control is performed so that the transfer conditions are matched by the secondary transfer means in accordance with the surface potential without changing the surface potential. Is going.
[0035]
When the transfer conditions are controlled by the primary transfer means shown in Table 3, when the surface potential of the intermediate transfer belt is high, the applied current to the primary transfer means is reduced, and when the surface potential of the intermediate transfer belt is low, the transfer to the primary transfer means is performed. Control is performed to increase the applied current. Although relatively shown in this table, the surface potential itself of the intermediate transfer belt is made constant by changing the primary transfer conditions, and the control is performed without changing the secondary transfer conditions.
[0036]
Here, both have been shown by the method of controlling the current value by the constant current control, but the same effect can be obtained by the method of controlling the voltage value by the constant voltage control, and there is no change in the effect.
[0037]
Each of the above transfer conditions may be continuous variable control or stepwise control, but continuous variable control is more advantageous. In an actual machine, a method of controlling the transfer condition by comparing the detected voltage Vr of the secondary transfer unit with a predetermined reference value or applying it to a previously prepared table can be considered.
[0038]
The detection of the voltage Vr of the secondary transfer roller 20 can be realized by providing a detection circuit in a transfer power supply unit (not shown). Although this method requires a detection circuit, it can be constructed at a lower cost than a separate electrometer.
[0039]
Further, the voltage detection timing of the secondary transfer roller 20 is arbitrary, but it may be detected at the time of warming up when the apparatus is started up or before the image forming operation.
[0040]
As described above, in this embodiment, the voltage of the secondary transfer roller 20 when the secondary transfer roller 20 is brought into contact with the intermediate transfer belt 11 is detected (the surface potential of the intermediate transfer belt 11 is thereby determined). Thus, by controlling the transfer conditions according to the value, it is possible to prevent the occurrence of transfer failure due to variations in the intermediate transfer belt 11 at a low cost.
[0041]
In this embodiment, a roller type (secondary transfer roller 20) is used as the secondary transfer unit. However, the secondary transfer unit is not limited to the roller type, and may be a contact type. FIG. 2 shows an apparatus using a transfer belt as secondary transfer means. Also in the apparatus of FIG. 2, the present invention for detecting the voltage of the secondary transfer means 20 when it is brought into contact with the intermediate transfer belt 11 and controlling the transfer conditions in accordance with the detected voltage is the same as in the apparatus of FIG. The effect is the same.
[0042]
By the way, in order to detect or control the surface potential of the intermediate transfer member, it is desirable that the potential is low to some extent. In order to clean the intermediate transfer member, it is desirable that the surface transfer resistance is as low as possible. Therefore, in this embodiment, PVDF (polyvinylidene fluoride) is used as the intermediate transfer belt 11.
[0043]
PVDF has a high dielectric constant as a material, and therefore, a potential that appears when a charge is applied is lowered. For example, as compared with a PET (polyethylene terephthalate) material or the like, when a resistance control material is not included, the potential can be reduced to about 1/3. The present invention is intended to reduce the difference (variation) due to the surface potential of the intermediate transfer member as much as possible. However, if the potential is low as the material of the intermediate transfer member, the control becomes easier. Therefore, the control becomes easier by making the intermediate transfer belt 11 made of PVDF (polyvinylidene fluoride). PVDF is a fluorine-based resin, so it has good releasability and is easy to clean offset toner.
[0044]
The volume resistance of the PVDF intermediate transfer belt 11 is 1.0 × 10. ⁹ It is desirable to set it to Ω · cm or more. If it is less than this, the belt potential does not substantially increase, and toner transfer or the like at the overlapped portion during full color transfer is likely to occur, so that a sufficient transfer potential cannot be obtained.
[0045]
Further, the intermediate transfer belt 11 may be not only a simple PVDF molded product (film molding by injection molding) but also an elastic belt.
Advantages when an elastic belt is used as the intermediate transfer belt 11 will be described.
[0046]
A color image is usually formed with four colored toners. One to four toner layers are formed on one color image. The toner layer receives pressure when passing through the primary transfer portion and the secondary transfer portion, and the cohesive force between the toners increases. When the cohesive force between the toners is increased, character voids and solid image edge loss are likely to occur. Since the resin belt has high hardness and does not deform according to the toner layer, the toner layer is easily compressed and the above phenomenon is likely to occur.
[0047]
Recently, there is an increasing demand for forming full-color images on various papers, for example, Japanese paper, intentionally irregularities, and forming images on paper. However, a paper with poor smoothness is liable to generate toner and voids at the time of transfer, and transfer loss is likely to occur. If the transfer pressure at the secondary transfer portion is increased to improve the adhesion, the condensing power of the toner layer is increased, and the above-mentioned character void is generated. In contrast, the elastic belt is used for the following purposes. That is, since the elastic belt has a lower hardness than the resin belt, the elastic belt is deformed at the transfer portion corresponding to the toner layer or the paper having poor smoothness. In other words, the elastic belt deforms following local unevenness, so that the transfer pressure is not excessively increased with respect to the toner layer, good adhesion can be obtained, there is no void in the character, and the flat surface A transfer image with excellent uniformity can be obtained even on a sheet having poor properties.
[0048]
The elastic belt as the intermediate transfer belt 11 is based on a fluororesin PVDF, but the elastic material rubber and elastomer are butyl rubber, fluororubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber natural rubber, Isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin Rubber, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber, thermoplastic elastomer (eg polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, Polyamide-based, polyurea, may be used one kind or two kinds or more selected from the group consisting of polyester, fluorocarbon resin) or the like. However, it is a matter of course that the material is not limited to the above materials.
[0049]
There are no particular restrictions on the conductive agent for adjusting the resistance value. For example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum or nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite Conductive metal oxides such as oxide (ATO), indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO), and conductive metal oxides are coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate But you can. However, it is natural that the conductive agent is not limited to the above conductive agent.
[0050]
Further, although there is no limitation on the surface layer material, it is required to improve the secondary transferability by reducing the adhesion force of the toner to the transfer belt surface. For example, materials that use one or more of polyurethane, polyester, epoxy resin, etc. to reduce surface energy and improve lubricity, such as fluororesin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, silicon carbide, etc. One kind or two or more kinds of powders and particles or particles having different particle diameters can be dispersed and used. Further, it is also possible to use a material having a reduced surface energy by forming a fluorine-rich layer on the surface by heat treatment, such as a fluorine-based rubber material.
[0051]
The method for manufacturing the belt is not limited. Centrifugal molding method in which material is poured into a rotating cylindrical mold to form a belt, spray coating method to form a thin film on the surface layer, dipping method in which a cylindrical mold is dipped in a solution of the material, inner mold, outer mold There are methods such as casting that is poured into a mold, and a method in which a compound is wound around a cylindrical mold and vulcanized and polished. However, the present invention is not limited to this, and a belt is manufactured by combining a plurality of manufacturing methods. Of course you can.
[0052]
The production method of the elastic belt used as the intermediate transfer belt 11 in this embodiment will be described. Uniform carbon black: 18 parts by weight, dispersant: 3 parts by weight, toluene: 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of PVDF. A cylindrical mold was soaked in the dispersion liquid, and gently lifted at 10 mm / sec and dried at room temperature to form a uniform film of 75 μm PVDF. A mold with a 75 μm film was repeatedly immersed in the cylindrical mold in the solution under the above conditions, gently pulled at 10 mm / sec and dried at room temperature to form a 150 μm PVDF belt. In addition, a polyurethane prepolymer: 100 parts by weight, a curing agent (isocyanate): 3 parts by weight, carbon black: 20 parts by weight, a dispersing agent: 3 parts by weight, and MEK: 500 parts by weight are dispersed in a dispersion of the above 150 μm PVDF. The cylindrical mold in which is formed was dipped, pulled up at 30 mm / sec, and naturally dried. After drying, the process was repeated to form a target 150 μm urethane polymer layer.
[0053]
Further, 100 parts by weight of polyurethane prepolymer, 3 parts by weight of curing agent (isocyanate), 50 parts by weight of fine powder of PTFE, 4 parts by weight of dispersant, and 500 parts by weight of MEK are dispersed uniformly for the surface layer. The cylindrical mold on which the 150 μm urethane prepolymer was formed was dipped in the liquid, and it was naturally dried by pulling it up at 30 mm / sec. After drying, the process was repeated to form a urethane polymer surface layer in which 5 μm of PTFE was uniformly dispersed. After drying at room temperature, crosslinking was performed at 130 ° C. for 2 hours to obtain a transfer belt having a three-layer structure of resin layer: 150 μm, elastic layer: 150 μm, surface layer: 5 μm.
[0054]
Finally, the embodiment shown in FIG. 2 will be described.
The image forming apparatus shown in this figure is a so-called tandem full-color apparatus, and includes an image reading unit and is configured as a copying apparatus. Since the operation of the present invention is the same as that described with reference to FIG. 1, only the differences in the apparatus configuration will be described.
[0055]
The copying apparatus shown in FIG. 2 has an apparatus main body 100 mounted on a paper feed table 200. A scanner 300 is disposed at the top of the apparatus main body 100, and an automatic document feeder (ADF) 400 is further provided thereon.
[0056]
An intermediate transfer unit 10 having an endless belt-like intermediate transfer body 11 as a center is provided at the approximate center of the apparatus main body 100. Four image forming units 50 are arranged side by side along the upper side of the intermediate transfer belt 11. As shown in FIG. 3, each image forming unit 50 is a unit of black, yellow, magenta, and cyan in order from the left. In each image forming unit 50, each device necessary for the electrophotographic process is arranged around the photosensitive drum 51.
[0057]
In the intermediate transfer belt 11, a base layer is made of a base layer made of a material that is difficult to stretch, such as canvas, on a fluororesin or a rubber material that has a large elongation, and an elastic layer is provided thereon. The elastic layer is made of, for example, fluorine rubber or acrylonitrile-butadiene copolymer rubber. The surface of the elastic layer is covered with, for example, a coat layer having good smoothness by coating a fluorine resin. Then, as shown in FIG. 3, it is provided so as to be able to rotate and convey in the clockwise direction in FIG. In the illustrated example, a cleaning unit 56 for removing residual toner on the belt is provided on the left outer side of the support roller 53. A transfer roller 55 that is a primary transfer unit is disposed inside the intermediate transfer belt 11 at a position facing the photosensitive drum 51 of each image forming unit.
[0058]
An exposure device 40 is disposed above each image forming unit 50. The writing laser beam L from the exposure device 40 is applied to the photosensitive drum 51 of each image forming unit 50.
[0059]
Below the intermediate transfer unit 10, a secondary transfer belt device 20 as a secondary transfer unit is disposed. In the present embodiment, the secondary transfer means 20 is configured such that a secondary transfer belt 21 that is an endless belt is stretched between two

rollers

22 and 23. The secondary transfer belt 21 is disposed so as to be pressed against the support roller 54 of the intermediate transfer unit 10 and secondarily transfers the image on the intermediate transfer belt 11 to a recording material (transfer paper or the like). In this example, one roller 23 is configured as a secondary transfer roller, and a secondary transfer bias is applied from a power supply unit (not shown). Further, by detecting the voltage of the secondary transfer roller, the transfer conditions are controlled as described in the apparatus of FIG.
[0060]
A fixing device 57 for fixing the transfer image on the paper is provided on the left side of the secondary transfer belt device 20. The secondary transfer belt device 20 also has a function of conveying the paper after image transfer to the fixing device 57. A paper discharge tray 58 is provided on the left side of the fixing device 57. A manual feed tray 60 is provided on the side of the apparatus opposite to the paper discharge tray 58.
[0061]
A sheet reversing unit 59 is provided at the lowermost part of the apparatus main body 100. The paper feed table 200 incorporates two stages of

paper feed cassettes

61 and 61.
[0062]
Now, when making a copy using the color copying apparatus of this embodiment, a document is set on the document tray or contact glass of the ADF 400. Then, when a start switch provided on an operation panel (not shown) is pressed, the scanner is driven, and reflected light from the light source is reflected by a mirror to enter a reading sensor through an imaging lens (not shown) to read document information.
[0063]
Similarly, when a start switch provided on the operation panel is pressed, one of the

support rollers

52, 53, and 54 is driven to rotate by the drive motor (not shown), and the other two support rollers are driven to rotate. 11 is rotated and conveyed. At the same time, the photoconductors 51 are rotated in the individual image forming units 50 to form black, yellow, magenta, and cyan monochrome images on the photoconductors 51, respectively. Then, with the rotation of the intermediate transfer body 11, these monochrome images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 11 by applying an electric field to the primary transfer roller 55 to form a composite color image.
[0064]
On the other hand, when the start switch is pressed, the paper is fed out from the paper feed table 200 or the manual feed tray 60 and is brought into contact with the registration roller 33 to be temporarily stopped.
Then, the registration roller 33 is rotated in time with the composite color image on the intermediate transfer belt 11, and the sheet is fed between the intermediate transfer belt 11 and the secondary transfer unit 20, and the image is transferred by the secondary transfer unit 20. Transfer and record a color image on the paper. The sheet after the image transfer is sent to the fixing device 57 where the toner image is fixed and discharged to the discharge tray 58.
[0065]
On the other hand, the intermediate transfer belt 11 after the image transfer is subjected to charge removal of the intermediate transfer belt 11 and the residual toner on the belt by a decharging charger, and then the residual toner is removed by an intermediate transfer body cleaning device 56 to obtain a tandem image. In preparation for another image formation by the forming unit.
[0066]
As mentioned above, although this invention was demonstrated by each embodiment shown in figure, this invention is not limited to this, A suitable change is possible within the scope of the present invention. Of course, it goes without saying that the image forming apparatus may be a printer or facsimile other than a copying machine.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the transfer condition is controlled according to the surface potential of the image carrying surface of the intermediate transfer member, so that the optimum transfer condition is always set regardless of the surface potential of the intermediate transfer member. And transfer failure can be prevented.
[0068]
Also , Detecting the voltage or current of the secondary transfer means when the contact-type secondary transfer means is brought into contact with the intermediate transfer member and a predetermined transfer bias is applied, and based on the detected voltage or current of the secondary transfer means Since the surface potential of the image bearing surface of the intermediate transfer member is determined, it is possible to determine the surface potential of the intermediate transfer member at low cost without providing an expensive electrometer, and an image that can always obtain optimum transfer conditions. A forming apparatus can be provided at low cost.
[0069]
Also When the voltage or current of the secondary transfer unit is detected, the primary transfer unit applies a predetermined voltage or current to the intermediate transfer member, so that the primary transfer unit is not provided with a voltage or current application unit separately. Since transfer means can be used, the cost of the apparatus is not increased.
[0070]
According to the configuration of the fourth aspect, since the intermediate transfer member is formed of the polyvinylidene fluoride material, it becomes easy to control the transfer conditions and the intermediate transfer member can be easily cleaned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a color image forming apparatus having a single photosensitive member according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a tandem type color copying machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view showing in detail an image forming unit of the tandem type color copier.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (image carrier)
5 Transfer charger (primary transfer means)
10 Intermediate transfer unit
11 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
20 Secondary transfer means
50 imaging units
51 Photosensitive drum (image carrier)
55 Transfer roller (primary transfer means)

Claims

In an image forming apparatus that transfers a visible image formed on an image bearing member to an intermediate transfer member by a primary transfer unit, and transfers the visible image transferred to the intermediate transfer member to a recording material by a secondary transfer unit.
The secondary transfer unit is a contact-type transfer unit that comes into contact with the intermediate transfer member, and the voltage of the secondary transfer unit when a predetermined transfer bias is applied by bringing the secondary transfer unit into contact with the intermediate transfer unit or Having detection means for detecting current ,
Based on the voltage or current of the secondary transfer means detected by the detection means, the surface potential of the image bearing surface of the intermediate transfer member is determined, and transfer is performed according to the determined surface potential of the image bearing surface of the intermediate transfer member. It controls the condition, control such that the portion of the intermediate transfer body a predetermined voltage or current is applied by the primary transfer means for sensing the voltage or current of the secondary transfer unit when passing through the secondary transfer unit Control means to
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said transfer condition control is control of transfer conditions in said primary transfer means .

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate transfer member is formed of a polyvinylidene fluoride material.