JP4632296B2

JP4632296B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4632296B2
Application number: JP2004350469A
Authority: JP
Inventors: 尚志菊地; 孝弘田宮; 勝博越後; 一小山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: JP2006162704A

Description

本発明は、転写元像担持体に形成されたトナー像を、転写部材にバイアス電圧を印加することにより、転写先像担持体に静電的に転写する画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である（例えば、特許文献１参照）。転写元像担持体と転写先像担持体は、場合に応じて各種の形態で構成される。例えば、感光体に形成されたトナー像を、最終転写材としての記録材に直に転写する形式の画像形成装置においては、感光体が転写元像担持体であり、記録材が転写先像担持体となる。また、感光体に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を記録材に転写する形式の画像形成装置では、感光体と中間転写体との関係においては、感光体が転写元像担持体を構成し、中間転写体が転写先像担持体を構成する。さらに、中間転写体と記録材との関係においては、中間転写体が転写元像担持体であり、記録材が転写先像担持体となる。

かかる画像形成装置においては、従来より、転写先像担持体に転写されたトナー像のまわりに少量のトナーが散った状態で存在する転写チリが問題となっている。転写チリは、転写部材よりも、転写元像担持体の移動方向上流側の入口領域において、転写元像担持体から転写先像担持体へトナーが静電的に移行することにより発生する。かかる現象は、プレ転写とも称せられている。また、転写部材よりも、転写元像担持体の移動方向下流側の出口領域と、上述した入口領域において、転写元像担持体と転写先像担持体の間に放電が発生することによっても、転写チリが発生する。

上述のような転写チリが発生すると、転写先像担持体に転写されたトナー像の鮮鋭度が悪化し、その画質が劣化する欠点を免れない。そこで、従来より、転写チリの発生を防止するための構成が各種提案されている。その一つに、凝集度の高いトナーを用いると共に、転写元像担持体と転写先像担持体との圧接により形成される転写ニップにおける転写圧を高め、転写先像担持体に転写されたトナー像のトナー同士の付着力を強める構成が挙げられる。

ところが、上述した構成を採用すると、転写ニップに存するトナーと、転写元像担持体との間の非静電的な付着力も強まるので、当該トナーが転写元像担持体から離れ難くなり、トナー像の転写効率が低下する。このため、転写元像担持体上のトナー像が局部的に転写先像担持体に転写されず、転写先像担持体上のトナー像のトナーが部分的に欠除した画像となるおそれがある。このようにトナー像の一部のトナーが欠除する現象は虫喰いとも称せられている。

上述のように、転写チリの発生を防止すべく、凝集度の高いトナーを用い、かつ転写圧を高めると、転写先像担持体に転写されたトナー像に虫喰いが発生し、その画質が著しく劣化するおそれを免れない。

特開２００４−１３３１４２号公報

本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであり、その目的とするところは、転写チリの発生を効果的に抑えることができると共に、転写されたトナー像に虫喰いが発生することを効果的に抑えることのできる冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、凝集度が１５％以上のトナーによってトナー像が形成され、転写元像担持体と転写先像担持体との圧接により形成される転写ニップにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定され、前記転写元像担持体として、弾性層を有する像担持体が用いられ、前記転写部材は、加圧ベルトと前記転写先像担持体とを介して前記転写元像担持体に圧接したブロック状に形成され、かつ当該転写部材は、前記転写ニップのうちで上流側に設けられた第１の部分と、下流側に設けられた第２の部分とからなり、前記第１の部分が絶縁性材料で構成され、前記第２の部分が導電性材料により構成され、前記転写バイアスが前記第２の部分に印加され、前記転写先像担持体に対向する側の前記第１の部分の面が、転写先像担持体に対向する側の前記第２の部分の面よりも低く形成されることにより、該第１の部分の面と第２の部分の面の間に段差が形成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。

本発明によれば、転写チリのみならず、虫喰いの発生も効果的に抑え、高品質な画像を形成することができる。

図１は、本発明を適用できる画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、４本のドラム状の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫを有し、その各感光体の周面には、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。かかる感光体３Ｙ乃至３ＢＫに対向して無端ベルト状に形成された中間転写体４が設けられている。この中間転写体４は、支持ローラ５，６，２１，２２に巻き掛けられて、矢印Ａ方向に走行駆動され、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫ上のトナー像が中間転写体４上に重ねて転写される。

各感光体３Ｙ乃至３ＢＫにトナー像を形成する構成と、そのトナー像を中間転写体４に転写する構成は全て同一であるので、感光体３Ｙにトナー像を形成し、これを中間転写体４に転写する構成だけを説明する。この感光体３Ｙは図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ９によって感光体３Ｙが所定の極性に帯電される。ここでは、この帯電極性がマイナス極性であるとする。次いで、感光体３Ｙの帯電面に露光装置１０から出射する光変調された書き込み光Ｌ（図の例ではレーザ光）が照射され、これによって感光体に静電潜像が形成され、その静電潜像が反転現像方式の現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。図示した現像装置１１は、現像バイアスの印加された現像ローラ８を有し、この現像ローラ８に担持された乾式現像剤によって、静電潜像がトナー像として可視像化される。乾式現像剤としては、トナーとキャリアを有する二成分系現像剤、又はキャリアを有さない一成分系現像剤が用いられ、いずれの場合もそのトナーが所定の極性（図の例ではマイナス極性）に帯電されており、かかるトナーが感光体３Ｙに形成された静電潜像に静電的に移行して、その静電潜像が可視像化される。

一方、中間転写体４を挟んで、感光体３Ｙにほぼ対向する位置には、転写ローラより成る転写部材１３が配置され、この転写部材１３に、感光体３Ｙ上のトナーの帯電極性と逆極性（図の例ではプラス極性）のバイアス電圧が印加され、これによって感光体３Ｙのトナー像が、矢印Ａ方向に走行駆動される中間転写体４上に転写される。転写部材１３は、中間転写体４の裏面に当接しながら回転する。トナー像転写後に感光体３Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１４によって除去され、またトナー像転写後の感光体は、図示していない除電ランプによってその表面電位が初期化され、次の作像工程に備える。

上述したところと全く同様にして、図１に示した他の感光体３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像、及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写体４上に順次重ねて転写される。このようにして、中間転写体４上には４色の重ねトナー像が形成される。

また、中間転写体４の下方には、トナー像の二次転写用の転写部材２０が設けられ、図１に示した例では、転写部材２０が、中間転写体４の表面に当接しながら矢印Ｄ方向に回転する転写ローラにより構成されている。さらに、その転写部材２０の下方には給紙装置１５が配置され、その給紙装置１５から矢印Ｂ方向に送り出された転写紙又は樹脂フィルムなどから成る最終転写部材としての記録材Ｐは、レジストローラ対１２の回転によって、所定のタイミングで、矢印Ｃで示すように中間転写体４と転写部材２０との間に送り込まれる。このようにして記録材Ｐが転写部材２０を通過するとき、その転写ローラ２０には、中間転写体４上のトナー像のトナー帯電極性と逆極性（図の例ではプラス極性）のバイアス電圧が印加され、これによって中間転写体４と記録材Ｐとの間に電界が形成され、中間転写体４のトナー像が記録材Ｐに静電的に転写される。トナー像転写後の中間転写体４上に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１６によって除去される。

トナー像を転写された記録材Ｐは、搬送装置７によって搬送されて定着装置２を通過し、このとき熱と圧力の作用によって、転写されたトナー像が記録材Ｐ上に定着される。定着装置２を通過した記録材Ｐは排紙部１７に排出される。このようにして、フルカラー画像の形成された記録材Ｐが得られる。

図１に示した画像形成装置においては、感光体３Ｙ乃至３ＢＫがドラム状に構成されているが、複数のローラに巻き掛けられて走行駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。同様に、無端ベルト状の中間転写体４の代りに、ドラム状に構成された中間転写体を採用することもできる。

図２は、本発明を適用できる画像形成装置の他の例を示す。ここに示した画像形成装置は、１つのドラム状の感光体３を有しており、この感光体３は反時計方向に回転し、このとき感光体３上に、帯電ローラ９、露光装置１０、現像装置１１によって、図１に示した感光体３Ｙの場合と全く同様にしてトナー像が形成される。一方、感光体３に対向して、時計方向に回転する転写ローラより成る転写部材１３が配置され、感光体３と転写部材１３の間に最終転写材としての記録材Ｐが、矢印Ｃで示すように送り込まれ、このとき転写部材１３には、感光体３上のトナーと逆極性（図の例ではプラス極性）のバイアス電圧が印加され（図４参照）、これによって感光体３上のトナー像が記録材Ｐに転写される。また、感光体上の転写残トナーはクリーニング装置１１によって除去され、次いで図示していない除電ランプによって、感光体表面の電位が初期化される。

以上説明した画像形成装置において、転写元像担持体と転写先像担持体は、場合に応じて次の形態で構成される。先ず、図１に示した感光体３Ｙ乃至３ＢＫと中間転写体４との関係においては、感光体３Ｙ乃至３ＢＫが転写元像担持体を構成し、中間転写体４が転写先像担持体を構成する。また、中間転写体４と記録材Ｐとの関係においては、中間転写体４が転写元像担持体となり、記録材Ｐが転写先像担持体となる。さらに、図２に示した画像形成装置においては、感光体３が転写元像担持体を構成し、記録材Ｐが転写先像担持体を構成する。また、本発明は、図には示していないが、複数の中間転写体を有し、第１の中間転写体上に形成されたトナー像を、転写部材にバイアス電圧を印加することにより、第２の中間転写体に転写する形式の画像形成装置にも適用でき、かかる画像形成装置においては、第１の中間転写体が転写元像担持体を構成し、第２の中間転写体が転写先像担持体を構成する。

上述のように、本発明の対象とする画像形成装置は、転写元像担持体に形成されたトナー像を、転写部材にバイアス電圧を印加することによって、転写先像担持体に静電的に転写するように構成されている。その際、先にも説明したように、従来のこの形式の画像形成装置においては、転写先像担持体に転写されたトナー像のまわりに少量のトナーが散った状態で存在する転写チリが発生し、これによってトナー像の画質が劣化するおそれがあった。

そこで、本発明に係る画像形成装置においては、凝集度が１５％以上のトナーを用いてトナー像が形成されると共に、転写元像担持体と転写先像担持体との圧接により形成される転写ニップにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定されている。この構成は、後述する各具体例に共通するものである。以下、かかる構成をより具体的に明らかにする。

図３は、図１に示したトナー像二次転写用の転写部材２０と、記録材Ｐと、支持ローラ２１，２２を模式的に拡大して示す説明図である。図３中に丸で示し、かつ符号Ｔを付したものはトナーであり（図４乃至図７においても同じ）、かかるトナー粒子の実際の直径は、例えば６μｍ程度である。ここで、先にも説明したように、中間転写体４は、一対の支持ローラ２１，２２によって案内されながら、矢印Ａ方向に走行駆動され、このとき転写部材２０には、電源２５によって、プラス極性のバイアス電圧が印加されている。かかる転写部材２０は、矢印Ｄ方向に回転しながら、矢印Ｃ方向に搬送される記録材Ｐを介して中間転写体４の表面に当接する。その際、両支持ローラ２１，２２の間には、中間転写体４の裏面に当接する超音波振動子２３が配置され、この超音波振動子２３は、加圧ばね２４によって中間転写体４の裏面に押圧されている。このため、転写元像担持体の一例である中間転写体４と、転写先像担持体一例である記録材Ｐが互いに圧接し、この圧接によって、図３に符号Ｎで示した幅の転写ニップが形成される。この転写ニップＮにおける単位長さ当りの圧力である転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定されているのである。超音波振動子２３の働きについては後述する。

中間転写体４の表面に形成されたトナー像のトナーＴは、その中間転写体４の移動に伴って転写ニップＮに至り、このとき中間転写体４と記録材Ｐとの間に形成された転写電界の作用により、記録材Ｐ上に静電的に移行し、トナー像が中間転写体４から記録材Ｐに転写される。このとき、転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上と高い圧力となっている。しかも、前述のように、凝集度が１５％以上のトナーＴが使用されている。このように凝集度の高いトナーが転写ニップＮにおいて大きな圧力を受けるので、トナー同士の付着力が強くなり、従って、転写ニップＮを出て出口領域ＯＵに至った記録材Ｐ上のトナー同士の付着力も強くなっている。このため、出口領域ＯＵにおいて、中間転写体４と記録材Ｐとの間で放電が発生しても、記録材Ｐ上に転写されたトナー像のトナーが、そのトナー像のまわりに散ってしまうことを防止できる。このように出口領域ＯＵにおける転写チリの発生を防止できるので、最終的に記録材上に形成された画像の転写チリも少なくなり、その画質を高めることができる。

ところが、上述のように、凝集度の高いトナーＴを用い、かつ転写圧を高めると、転写チリの発生を抑えることができる反面、転写ニップＮに存するトナーＴと、中間転写体４の間の非静電的な付着力も強くなるので、転写効率が低下し、記録材Ｐに転写されたトナー像の一部のトナーが欠除し、そのトナー像に虫喰いが発生するおそれがある。

そこで、図１及び図３に示した画像形成装置においては、前述の超音波振動子２３を中間転写体４の裏面に圧接させ、この超音波振動子２３を作動させて超音波を発信し、これにより発生する振動によって、転写ニップＮに存するトナーと転写元像担持体の一例である中間転写体４との付着力を弱めている。このように、中間転写体４とトナーとの界面における付着力が弱まるので、トナーを中間転写体４から分離しやすくなり、転写効率の低減を補うことができる。これによって、記録材Ｐ上に転写されたトナー像に虫喰いが発生することを防止できる。

しかも、超音波振動子２３によって、中間転写体４とトナーとの界面の付着力を低減できるので、転写部材２０に印加するバイアス電圧を低くしても、中間転写体４上のトナー像を記録材Ｐに転写することができる。このようにバイアス電圧を下げることにより、転写ニップＮよりも上流側の中間転写体４と記録材Ｐとの間の入口領域ＩＮにおける電界の強さを弱め、プレ転写の発生を抑え、入口領域ＩＮにおける不要な放電の発生を減らすことができる。このように、超音波振動子２３を設けることにより、転写チリの発生自体を少なくすることができるのである。

上述のようにして、転写チリの発生を抑え、しかも虫喰いの発生を防止することができる。

ここで、トナーの凝集度は、ホソカワミクロン製のパウダーテスターＰＮ−Ｎ型を使用し、次の方法により測定したものである。このパウダーテスターは、３段の篩を上下に装着し、最上段の篩の目開きを７５μｍとし、中段の篩の目開きを４５μｍとし、最下段の篩の目開きを２２μｍとしたものである。トナーサンプル２ｇを最上段の篩に載せ、３段の篩を振幅１ｍｍで３０秒間、振動させ、各篩に残ったトナーの量からトナーの凝集度を算出する。算出式は次のとおりである。
（最上段の篩に残ったトナー重量）／（トナーサンプル量）×１００＝ａ
（中段の篩に残ったトナー重量）／（トナーサンプル量）×１００×０．６＝ｂ
（最下段の篩に残ったトナー重量）／（トナーサンプル量）×１００×０．２＝ｃ
凝集度＝ａ＋ｂ＋ｃ
ここに示したトナーの凝集度は、トナーの流動性を示す特性値であり、その値が小さい程、流動性が高く、その値が大きい程、凝集度が高いことを示す。

次に、図４は、図１に示した感光体３Ｙ上に形成されたトナー像を、転写部材１３によって、矢印Ａ方向に移動する中間転写体４に一次転写するときの様子を模式的に示す拡大説明図である。転写ローラより成る転写部材１３は、時計方向に回転しながら、中間転写体４を介して感光体３Ｙに圧接する。かかる転写部材１３に対して電源２６によりバイアス電圧が印加されることにより、感光体３Ｙと転写部材１３との間に転写電界が形成され、その電界の作用によって、感光体３Ｙ上のトナー像が中間転写体４に転写される。また、ここでも、凝集度が１５％以上のトナーによって感光体３Ｙ上にトナー像が形成され、転写元像担持体の一例である感光体３Ｙと、転写先像担持体の一例である中間転写体４との圧接により形成される転写ニップＮにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定されているので、転写チリの発生を抑えることができる。しかも、この例では、転写部材１３に対して、電源２６によって、直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電圧が印加される。このように交流電圧を重畳することによって、転写ニップＮに存するトナーに加えられる静電気力が変化し、その結果、転写ニップＮに存するトナーと転写元像担持体の一例である感光体３Ｙとの界面における付着力が弱まり、虫喰いの発生を防止することができる。また、感光体３Ｙとトナーとの付着力が弱まるので、転写部材１３に印加する直流バイアス電圧を下げることができ、これにより、入口領域ＩＮにおける電界の強さを下げ、不要な放電の発生を抑えることができ、入口領域ＩＮにおける転写チリの発生自体を抑制することができる。

しかも、図４に示した画像形成装置においては、転写部材１３よりも中間転写体４の移動方向上流側に、導体より成る接地されたアースローラ２７が配置され、そのアースローラ２７が中間転写体４の裏面に当接している。かかるアースローラ２７を設けることにより、入口領域ＩＮにおける電界の強さを一層低減することができ、これによって入口領域ＩＮでの放電や、プレ転写の発生をより確実に低減でき、転写チリをより効果的に防止することができる。かかるアースローラ２７は、転写ニップＮよりも上流側における転写元像担持体と、転写先像担持体との間の空間（入口領域ＩＮ）に形成される電界を弱める手段の一例を構成する。かかる手段は、図４に示した画像形成装置以外の画像形成装置にも広く適用できるものである。

図５は、図２に示した感光体３と、転写部材１３を模式的に示す拡大断面図である。先に説明したように、反時計方向に回転する感光体３と、時計方向に回転する転写部材１３の間に、記録材Ｐが矢印Ｃ方向に送り込まれ、このとき転写部材１３には電源２５によってバイアス電圧が印加され、これにより感光体３と転写部材１３との間に転写電界が形成され、その電界の作用によって、感光体表面のトナー像が記録材Ｐの表面に転写される。転写部材１３は、図示していない加圧ばねによって、中間転写体４を介して感光体３に圧接されている。

ここでも感光体３上に、凝集度が１５％以上のトナーを用いてトナー像を形成し、しかも転写元像担持体の一例である感光体３と転写先像担持体の一例である中間転写体４との圧接により形成される転写ニップＮにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定されている。これにより、記録材Ｐに転写されたトナー像のまわりにトナーが散った状態で存在する転写チリの発生を抑えることができる。

しかも、本例の画像形成装置においては、転写元像担持体の一例である感光体３の表面の線速をＶ_１とし、転写先像担持体の一例である記録材Ｐの表面の線速をＶ_２としたとき、０．９７≦Ｖ_１／Ｖ_２＜１．００となるように、各線速Ｖ_１，Ｖ_２が設定されている。このように、感光体３の表面線速Ｖ_１を、記録材Ｐの表面の線速を遅くすることにより、転写ニップＮに存するトナーＴと、感光体３の界面にせん断力が働く。これによって、トナーが感光体表面から離れやすくなり、記録材Ｐ上に転写されたトナー像に虫喰いが発生することを防止できる。また、この構成によっても、転写電界の強さを下げることができるので、入口領域ＩＮにおける転写チリの発生を抑制することができる。その際、感光体表面に、離型性を高めるステアリン酸などの潤滑剤を塗布しておくと、より一層感光体表面からトナーが離れやすくなり、虫喰いの発生をより確実に防止することができる。

次に、図６は、時計方向に回転駆動されるドラム状の中間転写体４を用いると共に、硬質材より成るブロック状の転写部材２０を用いた画像形成装置を模式的に示した説明図である。ここに示した中間転写体４にも、図示していない感光体から色の異なるトナー像が順次重ねて一次転写され、その中間転写体４と転写部材２０との間に、記録材Ｐが矢印Ｃで示すように搬送される。転写部材２０は、図示してない加圧ばねによって、加圧ベルト２９と転写先像担持体の一例である記録材Ｐとを介して、転写元像担持体の一例である中間転写体４に圧接したブロック状に形成され、その中間転写体４と記録材Ｐとの圧接により転写ニップＮが形成される。転写部材２０には、電源２５によってバイアス電圧が印加され、これにより形成される転写電界の作用によって、中間転写体４上のトナー像が記録材Ｐに静電的に転写される。

この画像形成装置においても、凝集度が１５％以上のトナーＴによって中間転写体４上にトナー像が形成されると共に、転写元像担持体の一例である中間転写体４と転写先像担持体の一例である記録材Ｐとの圧接により形成される転写ニップＮにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定されている。これにより、記録材Ｐに転写されたトナー像のまわりにトナーが散った状態で存在する転写チリの発生を抑制することができる。

しかも、中間転写体４の表面には弾性層２８が設けられている。転写元像担持体として、弾性層２８を有する像担持体が用いられているのである。しかも、転写部材２０は、記録材Ｐの搬送方向上流側に位置する第１の部分２０Ａと、これよりも下流側に位置する第２の部分２０Ｂとから構成されている。このように、転写部材２０は、転写ニップＮのうちで上流側に設けられた第１の部分２０Ａと、下流側に設けられた第２の部分２０Ｂとからなり、転写先像担持体の一例である記録材Ｐに対向する側の第１の部分２０Ａの面が、記録材Ｐに対向する側の第２の部分２０Ｂの面よりも、わずかに低く形成されることにより、第１の部分２０Ａの面と第２の部分２０Ｂの面との間にはわずかな段差３０が形成されている。このため、中間転写体４の弾性層２８が、第１の部分２０Ａから第２の部分２０Ｂへと移行したとき、当該弾性層２８は、第２の部分２０Ｂから大きな力を受けて圧縮変形する。次いで、その圧縮変形した弾性層が第２の部分２０Ｂを出た瞬間、第２の部分２０Ｂによる加圧を解除されるので、その弾性層２８は急激に元の形態に弾性復帰する。このときの弾性層２８の動きによって、トナーＴが中間転写体４から離れやすくなる。このため、記録材Ｐに転写されたトナー像に虫喰いが発生することを防止することができる。このように、弾性層２８を有する転写元像担持体（図６においては中間転写体４）を用い、転写ニップＮにおいて、弾性層２８を圧縮変形させ、その弾性層２８が転写ニップＮを出たときに、当該弾性層２８を元の形態に弾性復帰させることにより、転写元像担持体からトナーを分離しやすくして、虫喰いの発生を防止するのである。また、かかる構成を採用することによって、転写電界の強さを下げることができるので、入口領域ＩＮにおける転写チリの発生を抑制することができる。

また、図６に示した画像形成装置においては、転写部材２０の第１の部分２０Ａが絶縁性材料で構成され、第２の部分２０Ｂが導電性材料により構成されている。この構成によれば、その第２の部分２０Ｂに電源２５によってバイアス電圧を印加することにより、記録材Ｐと中間転写体４との間に、中間転写体４上のトナー像を記録材Ｐに転写する転写電界を形成でき、しかも第２の部分２０Ｂよりも記録材搬送方向上流側の第１の部分２０Ａは絶縁性材料より成るので、入口領域ＩＮにおける電界の強さを弱めることができ、これによって入口領域ＩＮにおける放電や、中間転写体４から記録材Ｐへのトナーのプレ転写の発生を防止でき、入口領域ＩＮにおける転写チリの発生をより効果的に防止することができる。

図６における絶縁性材料より成る第１の部分２０Ａは、転写ニップよりも上流側における転写元像担持体と転写先像担持体との間の空間（入口領域）に形成される電界を弱める手段の一例を構成している。

図７に示した画像形成装置は、無端ベルト状に形成された中間転写体４が支持ローラ２１，２２に巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動され、転写ローラより成る転写部材２０が記録材Ｐと中間転写体４を介して支持ローラ２２に圧接し、これによって転写ニップＮが形成されている。転写部材２０は反時計方向に回転し、記録材Ｐは、転写部材２０と中間転写体４との間に、矢印Ｃで示すように送り込まれる。このとき、転写部材２０には電源２５によってバイアス電圧が印加され、これによって中間転写体４上に転写されたトナー像が記録材Ｐに転写される。

この画像形成装置においても、凝集度が１５％以上のトナーによって中間転写体４上にトナー像が形成されるとともに、転写元像担持体の一例である中間転写体４と転写先像担持体の一例である記録材Ｐとの圧接により形成された転写ニップＮにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定されている。これにより、記録材Ｐに転写されたトナー像のまわりにトナーが散った状態で存在する転写チリの発生が抑えられる。しかも、無端ベルト状に形成された転写元像担持体の一例である中間転写体４が、支持ローラ２２に案内されて、転写ニップＮを通過した直後に、その中間転写体４の曲率が急激に大きくなっている。転写ニップＮを出た直後の中間転写体４より成る転写元像担持体の曲率が、転写ニップＮを通過する転写元像担持体の曲率よりも大きくなるように、その転写元像担持体を案内するのである。これにより、転写ニップＮを出た直後の中間転写体４の表面からトナーが離れやすくなり、これによって記録材Ｐに転写されたトナー像に虫喰いが発生することを防止できる。しかも、転写電界の強さを弱くすることができるので、入口領域ＩＮにおける放電と、中間転写体４から記録材Ｐへのプレ転写の発生を抑え、転写チリの発生自体を効果的に抑制することができる。

以上説明した各画像形成装置においては、凝集度の高いトナーを用いると共に、転写圧を高めることによって転写チリの発生を抑えることを第１の特徴とし、その第１の特徴の構成を採用することによって生じる虫喰いを防止するために、転写元像担持体とトナーとの付着力を弱めることを第２の特徴としている。図８乃至図１１は、これらの点を説明する図である。これらの図における○は転写チリや虫喰いの発生が極めて少なく、問題のないことを示し、△は転写チリや虫喰いのわずかな発生が認められることを示し、×は転写チリと虫喰いの発生が著しいレベルであることを示している。

図８から判るように、トナーの凝集度が１５％以上で、転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上であると、転写チリの発生はほとんど認められない。図８においては、この範囲に斜線を付してある。

一方、転写元像担持体とトナーとの付着力の低減の手段を施さなかったときは、図９に斜線を付して示す狭い範囲で虫喰いの発生がないか、その発生が少なくなるだけであり、図８に示した転写チリの発生しない範囲と、図９に示した虫喰いの発生しない範囲は、ほとんど重なることはない。これに対し、図１０は、転写元像担持体とトナーとの付着力を低減する手段、例えば図３に示した超音波振動子２３を設けたときの虫喰いの発生状態を示している。この図から判るように、転写元像担持体とトナーとの付着力を弱める手段を設けることにより、トナーの凝集度と転写圧が高い範囲においても、虫喰いの発生を防止することができる。図８と図１０を重ねた図が図１１である。この図から判るように、転写元像担持体とトナーとの付着力を弱める手段を設け、かつ凝集度が１５％以上のトナーを用い、しかも転写圧を１００ｇ／ｃｍ以上に設定することによって、転写チリの発生と、虫喰いの発生を共に防止することができ、高品質な画像を形成することができる。

画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。画像形成装置の他の例を示す部分断面概略図である。図１に示した画像形成装置の一部を拡大して示す説明図である。図１に示した画像形成装置の他の部分を拡大して示す説明図である。図２に示した画像形成装置の一部を拡大して示す説明図である。画像形成装置の他の例を示す説明図である。画像形成装置のさらに他の例を示す説明図である。転写チリの発生状態を説明する図である。虫喰いの発生状態を説明する図である。転写元像担持体とトナーとの付着力を弱める手段を設けることによって、虫喰いの発生を防止できることを示す図である。転写元像担持体とトナーとの付着力を弱める手段を設け、しかもトナーの凝集度を１５％以上、転写圧を１００ｇ／ｃｍ以上に設定することにより、転写チリの発生と虫喰いの発生を共に防止できることを説明する図である。

符号の説明

２０転写部材
２０Ａ第１の部分
２０Ｂ第２の部分
２８弾性層
２９加圧ベルト
３０段差
Ｎ転写ニップ

Claims

転写元像担持体に形成されたトナー像を、転写部材にバイアス電圧を印加することにより、転写先像担持体に静電的に転写する画像形成装置において、凝集度が１５％以上のトナーによってトナー像が形成され、転写元像担持体と転写先像担持体との圧接により形成される転写ニップにおける転写圧が１００ｇ／ｃｍ以上に設定され、前記転写元像担持体として、弾性層を有する像担持体が用いられ、前記転写部材は、加圧ベルトと前記転写先像担持体とを介して前記転写元像担持体に圧接したブロック状に形成され、かつ当該転写部材は、前記転写ニップのうちで上流側に設けられた第１の部分と、下流側に設けられた第２の部分とからなり、前記第１の部分が絶縁性材料で構成され、前記第２の部分が導電性材料により構成され、前記転写バイアスが前記第２の部分に印加され、前記転写先像担持体に対向する側の前記第１の部分の面が、転写先像担持体に対向する側の前記第２の部分の面よりも低く形成されることにより、該第１の部分の面と第２の部分の面の間に段差が形成されていることを特徴とする画像形成装置。