JP5181715B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、複数の像担持体としての感光体上にそれぞれ形成した異なる色のトナー像を、搬送ベルト等により搬送される記録材上に直接順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成する直接転写方式が知られている。また、別の転写方式として、上記と同様に形成した異なる色のトナー像を、一旦中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を一括して記録材に転写する間接転写方式がある。

一般的に、これら各方式の転写過程において、記録材又は中間転写ベルトへのトナー画像の転写は、静電転写によって行っている。具体的には、図１３に示す間接転写方式の画像形成装置の場合、互いに対向して配設した感光体２００と転写ローラ４００にそれぞれ逆極性の電圧を印加し、感光体２００と転写ローラ４００との間の転写ニップにおいて電界を形成する。そして、回転する感光体２００上のトナーＴが転写ニップに至ったとき、トナーＴは前記電界による静電気力を受けて感光体２００の表面から中間転写ベルト１００へ転写される。

しかし、図１３のグラフに示すように、転写ニップにおいて作用する電界は、転写ニップの下流側で急激に減少する。これにより、中間転写ベルト１００に転写したトナーが、電界による静電的な付勢力（静電気力）から急に解放されるため、トナー相互間に生じる静電的反発力によってトナーの一部が飛散する場合がある。

例えば、図１４の（ａ）に示すように、感光体２００から中間転写ベルト１００に転写した１色目のトナー像Ｔ１の上に、２色目のトナー像Ｔ２を重ねて転写した場合、トナー層が厚くなるためトナー相互間の静電的な反発力が大きくなる。同様に、３色目以降のトナーを重ねて転写する場合は、さらにトナー相互間の静電的反発力が強くなる傾向にある。

そして、転写したトナーが上記電界による静電的な付勢力（静電気力）から解放されると、図１４の（ｂ）に示すように、トナーＴ１，Ｔ２相互間の静電的な反発力によって、２色目のトナー像Ｔ２が中間転写ベルト１００の表面に飛散する。このようにトナーが周囲に飛散することによって転写チリが発生すると、特に細線や文字などの印刷部分において画像がぼやけて画質が低下するといった不具合が生じる。

近年、画像のデジタル化に対応するために、画像を形成するドット（最小単位）の均一性が要求されている。画像の均一性を確保して高画質の画像を得るには、機械的な粉砕によって不定形に形成された粉砕トナーよりも、懸濁重合法などによって得られるいわゆる球形トナーを使用することが好ましい。しかし、この球形トナーは、粉砕トナーに比べてトナー同士の付着力が弱いため、転写後のトナー相互間の静電的反発力によって飛散しやすい問題がある。

従来、上記転写後のトナーが飛散することによる転写チリを抑制する画像形成装置として、特許文献１に示すものが提案されている。特許文献１の画像形成装置は、図１５に示すように、感光体２００と中間転写ベルト１００が当接する転写ニップよりも中間転写ベルト１００の走行方向の下流側において、導電性部材３００を中間転写ベルト１００の裏側の面（図の下面）に当接させて配設している。

そして、図１６に示すように、導電性部材３００にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加して電界を発生させることによって、中間転写ベルト１００に飛散したトナーＴ２０を感光体２００の表面に静電的に戻すようにしている。これにより、転写後のトナーが周囲に飛散することによる画質の低下を抑制し得るとしている。
特開２００３−５７９６３号公報

しかしながら、上記特許文献１の画像形成装置は、図１６に示すように、周囲に飛散したトナーＴ２０だけでなく、トナー像を形成するトナーＴ２１も感光体２００へ戻す虞がある。このため、画像濃度の低下や、トナー像の欠落が危惧されている。

本発明は、斯かる事情に鑑み、転写チリの発生を抑制して、良好で高画質の画像を得られる画像形成装置を提供しようとするものである。

本発明は、静電潜像を担持する複数の像担持体と、前記各像担持体の静電潜像に対してトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、周回走行するベルト部材と、前記各像担持体との間に前記ベルト部材を挟んで転写ニップを形成する複数の転写手段とを備え、前記各転写ニップおいて電界を作用させて各像担持体上のトナー像を重なり合うように前記ベルト部材の表側の面又はベルト部材の表側の面に載せて搬送する記録材に静電的に転移して合成トナー像を形成するように構成した画像形成装置において、前記ベルト部材の走行方向を下流側と呼称するとき、前記各像担持体から下流側に延在すると共にベルト部材の表側の面に近接するように配設した複数の表側電圧制御部材と、前記各転写手段から下流側に所定距離だけ離れた位置で、前記ベルト部材の裏側の面に接触又は近接するように配設した複数の裏側電圧制御部材とを備え、前記各表側電圧制御部材と各裏側電圧制御部材にそれぞれ所定の電圧を印加することにより、前記各転写ニップの下流側において、前記ベルト部材又は前記記録材に転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢する電界を形成すると共に、当該電界を下流側へ漸減させるように構成したものである。

転写ニップにおいて形成した電界によって像担持体上のトナー（トナー像）が、ベルト部材又は記録材に静電的に転写される。この転写されたトナーは帯電しているため、トナー相互間に静電的な反発力が生じる。しかし、表側電圧制御部材と裏側電圧制御部材にそれぞれ所定の電圧を印加して、各転写ニップの下流側において電界を形成することにより、転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢することができる。そして、その電界を下流側へ漸減させることによって、転写したトナーへの電界による静電的付勢力を徐々に解放する。これにより、各転写ニップの下流側において、転写したトナーがトナー相互間の静電的反発力によって飛散することを抑制することができ、結果的に、転写チリの発生を大幅に抑制することが可能となる。

また、前記複数の転写ニップのうち、少なくとも最下流側の転写ニップの下流側に、前記表側電圧制御部材及び前記裏側電圧制御部材を配設し、前記表側電圧制御部材と裏側電圧制御部材にそれぞれ所定の電圧を印加することにより、前記少なくとも最下流の転写ニップの下流側において、前記ベルト部材又は前記記録材に転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢する電界を形成すると共に、当該電界を下流側へ漸減させるように構成してもよい。

ベルト部材又は記録材に転写したトナー相互間の静電的反発力は、トナー層が厚くなるほど強くなる。すなわち、下流側の転写ニップにおいて、トナー画像を重ねて転写するほど、トナー相互間の静電的反発力が強くなり、トナーの飛散が生じやすい傾向にある。このため、少なくともトナーの飛散の最も生じやすい最下流の転写ニップの下流側に、表側電圧制御部材及び裏側電圧制御部材を配設することによって、転写後のトナーの飛散を効果的に抑制して、結果的に、転写チリの発生を大幅に抑制することが可能となる。

また、前記複数の転写ニップの相互間に、前記表側電圧制御部材を配設すると共に、前記複数の転写ニップの最下流の転写ニップの下流側に、前記表側電圧制御部材及び裏側電圧制御部材を配設し、前記転写ニップ相互間に配設した表側電圧制御部材に所定の電圧を印加することにより、前記転写ニップ相互間において、前記ベルト部材又は前記記録材に転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢する電界を形成し、前記最下流の転写ニップの下流側に配設した表側電圧制御部材及び裏側電圧制御部材にそれぞれ所定の電圧を印加することにより、最下流の転写ニップの下流側において、前記ベルト部材又は前記記録材に転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢する電界を形成すると共に、当該電界を下流側へ漸減させるように構成してもよい。

前記転写ニップ相互間のおいて、表側電圧制御部材に所定の電圧を印加して電界を形成することにより、転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢して、転写後のトナーの飛散を抑制することができる。また、最下流の転写ニップの下流側において、上記請求項と同様に、表側電圧制御部材と裏側電圧制御部材にそれぞれ所定の電圧を印加して、電界を形成すると共にその電界を下流側へ漸減させる。これにより、転写したトナーへの電界による静電的付勢力を徐々に解放して、転写後のトナーの飛散を抑制することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記表側電圧制御部材の上流端部を、当該表側電圧制御部材の上流側に隣設した像担持体の表面に近接して配設したものである。

表側電圧制御部材の上流端部を像担持体の表面に近接して配設したことにより、転写ニップに近い位置で電界を形成することができる。これにより、転写後の早い時点で、転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢することができ、転写後のトナーの飛散を効果的に抑制することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記転写ニップの下流側に、前記裏側電圧制御部材を前記ベルト部材の走行方向に所定間隔をあけて複数連設したものである。

各裏側電圧制御部材に印加する電圧を調整することによって、転写ニップの下流側において、転写したトナーを静電的に付勢する電界を多段階的に漸減させることが可能である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記表側電圧制御部材又は裏側電圧制御部材を、アース接続したものである。

表側電圧制御部材又は裏側電圧制御部材をアース接続して、その電圧を０Ｖに設定することも可能である。これにより、表側電圧制御部材又は裏側電圧制御部材に電源部を接続する必要がなくなり、コストの軽減を図ることができる。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記表側電圧制御部材を、画像形成装置本体の筺体の一部で構成したものである。

表側電圧制御部材を、画像形成装置本体の筺体の一部で構成することによって、コストの軽減を図ることができる。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記裏側電圧制御部材を、前記ベルト部材の裏側の面に接触する導電性ローラで構成したものである。

裏側電圧制御部材を導電性ローラで構成しているため、ベルト部材の走行に伴って導電性ローラは回転することができる。これにより、裏側電圧制御部材がベルトの走行を妨げることがなく、安定した電圧の印加が可能である。

請求項７の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記裏側電圧制御部材を、前記ベルト部材の裏側の面に接触する導電性ブラシで構成したものである。

裏側電圧制御部材を導電性ブラシで構成することにより、多数の線状体がベルト部材に摺接し、安定した電圧の印加が可能である。

請求項８の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記裏側電圧制御部材を、前記ベルト部材の裏側の面に接触する導電性ブレードで構成したものである。

裏側電圧制御部材を導電性ブレードで構成することにより、構成が簡単になって、省スペース化やコストの軽減を図り得る。

請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記トナーを球形トナーとしたものである。

球形トナーを適用することにより、画像の均一性を確保して高画質の画像を得ることが可能である。また、球形トナーは、不定形に形成された粉砕トナーに比べてトナー同士の付着力が弱い。このため、球形トナーは転写後のトナー相互間の静電的反発力によって飛散しやすいが、上記請求項に記載した本発明の構成を採用することにより、転写後の球形トナーの飛散を抑制することができる。

本発明の画像形成装置によれば、転写後のトナーの飛散を抑制して、結果的に、転写チリの発生を大幅に抑制することが可能となる。これにより、転写チリによる画質の低下を防止することができ、良好な画像形成を行うことが可能となる。

図１は、本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。図１に示す本発明の画像形成装置は、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色の現像剤によって画像を形成するための４つの作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを有する。

各作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、互いに異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つの作像部１Ｙを例にその構成を説明する。

作像部１Ｙは、静電潜像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段３と、感光体２の表面の静電潜像に対してトナーを供給してトナー像を形成する現像手段４と、感光体２の表面に付着した残留トナーを除去するクリーニング手段５を備えている。クリーニング手段５としては、クリーニングブレード、クリーニングローラ又はクリーニングブラシ等を適用することが可能である。あるいは、これらを併用してもよい。

各作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面に静電潜像を形成する露光装置６が配設されている。また、各作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、中間転写ユニット７が配設されている。中間転写ユニット７は、駆動ローラ及び従動ローラから成る複数のローラ８，９，１０と、当該複数のローラ８，９，１０に掛け渡された無端ベルト状の中間転写ベルト１１を有する。中間転写ベルト１１は、例えば、無端ベルト基材の表面に弾性被覆層を少なくとも一層形成したものである。無端ベルト基材は、樹脂、ゴム、金属薄板等から構成される。また、弾性被覆層は、樹脂、ゴム、エラストマー等で構成される。

４つの作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの各感光体２に対向して、転写手段としての４つの一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋが配設されている。４つの一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと各感光体２との間に、中間転写ベルト１１を挟み込んで転写ニップ（一次転写ニップ）を形成している。

また、中間転写ユニット７の下部のローラ１０に対向して、二次転写ローラ１３が配設されている。この二次転写ローラ１３とローラ１０によって中間転写ベルト１１を挟み込んで別の転写ニップ（二次転写ニップ）を形成している。

本画像形成装置の下部には、給紙部１４が配設されている。給紙部１４は、少なくとも１つの給紙カセットを有し、給紙カセット内に記録材としての転写紙Ｐが複数枚重ねて収容してある。

給紙部１４と中間転写ユニット７の間に、一対のレジストローラ１５ａ、１５ｂと、駆動ローラ及び従動ローラに張架された搬送ベルトから成る転写紙搬送ユニット１６と、定着装置１７が配設されている。

定着装置１７は、例えば、定着ローラ１７ａと補助ローラ１７ｂに張架された定着ベルト１７ｃと、加圧ローラ１７ｄによって構成され、定着ローラ１７ａと補助ローラ１７ｂの少なくとも一方にヒータ等の加熱源を有する。

また、図の符号１８は、画像形成装置本体の外部へ排出した転写紙Ｐをストックするための排紙部である。

以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
まず、作像動作について１つの作像部１Ｙを例にして説明する。帯電手段３によって感光体２の表面を均一な高電位に帯電させる。画像データに基づいて露光装置６から感光体２の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。この感光体２の表面の静電潜像が形成された部分に、現像手段４によって帯電させたトナーを静電的に転移させ、イエローのトナー像を形成（可視画像化）する。

一次転写ローラ１２Ｙに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ローラ１２Ｙと感光体２との間の一次転写ニップにおいて電界（転写電界）を形成する。そして、一次転写ニップにおいて、回転する感光体２上のトナー画像を、図の矢印方向に走行する中間転写ベルト１１に転写する。

その他の各作像部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいても、同様にして感光体２上にトナー像を形成し、４色のトナー像を互いに重なり合うように中間転写ベルト１１に転写する。

また、各クリーニング手段５は、一次転写行程を経た後の感光体２の表面に付着している残留トナーを除去する。その後、図示しない除電ランプ等の除電装置によって、感光体２の残留電荷の除電を行う。

一方、給紙部１４の給紙ローラ（図示省略）を回転させて、給紙カセットから転写紙Ｐを送り出す。給紙部１４から送り出された転写紙Ｐは、レジストローラ１５ａ，１５ｂによって一旦停止される。

上記作像動作によって、中間転写ベルト１１に各色のトナー像を重ね合わせた合成トナー像を形成した後、レジストローラ１５ａ，１５ｂと給紙ローラが駆動を再開し、中間転写ベルト１１上の合成トナー像とタイミング（同期）をとって転写紙Ｐを二次転写ローラ１３とローラ１０との間の二次転写ニップへ送る。そして、二次転写ニップに送られてきた転写紙Ｐに中間転写ベルト１１上の合成トナー像を転写する。

合成トナー像を転写した転写紙Ｐは定着装置１７へと搬送される。定着装置１７に送り込まれた転写紙Ｐは、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｄ間に挟まれて加熱・加圧され、合成トナー像が転写紙Ｐ上に定着される。その後、転写紙Ｐは排紙部１８に排出されストックされる。

以下、本発明の特徴部分の構成について詳しく説明する。
図２に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示す。図２の矢印で示す中間転写ベルト１１の走行方向を下流側と呼称するとき、４つの作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのそれぞれの（一次転写ニップの）下流側に、表側電圧制御部材１９と裏側電圧制御部材２０が１つずつ配設されている。

以下、図３を参照して、最上流（図２において一番右側）の作像部１Ｙの下流側に配設した表側電圧制御部材１９及び裏側電圧制御部材２０の構成について説明する。
図３に示すように、感光体２から下流側へ延在した表側電圧制御部材１９は、中間転写ベルト１１の表側の面（外周面）１１ａに対して、平行を成すように近接して配設されている。また、表側電圧制御部材１９の上流端部１９ａは、上流側に隣設した感光体２の表面に近接している。一方、表側電圧制御部材１９の下流端部１９ｂは、裏側電圧制御部材２０に対応する位置に配設されている。

また、表側電圧制御部材１９には電源部２１が接続されており、この電源部２１によって表側電圧制御部材１９に所定の電圧が印加される。表側電圧制御部材１９の素材としては、例えば、金属やプラスチック等の導電性を有する材料を適用可能である。また、製造コストの軽減を図るために、表側電圧制御部材１９を、画像形成装置本体を構成する筺体の一部で形成してもよい。

裏側電圧制御部材２０は、一次転写ローラ１２Ｙから下流側に所定距離Ｌだけ離れた位置に配設されている。裏側電圧制御部材２０は、中間転写ベルト１１の裏側の面（内周面）１１ｂに接触している。図の実施形態では、裏側電圧制御部材２０は、中間転写ベルト１１の走行に伴って回転する導電性ローラから成る。また、裏側電圧制御部材２０には電源部２２が接続されており、この電源部２２によって裏側電圧制御部材２０に所定の電圧が印加される。

他の作像部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいて、それぞれの下流側に配設された表側電圧制御部材１９及び裏側電圧制御部材２０の構成は、上記最上流の作像部１Ｙの下流側に配設した表側電圧制御部材１９及び裏側電圧制御部材２０と同様に構成されているので説明を省略する。なお、この実施形態において、最下流の作像部１Ｂｋの下流に配設された裏側電圧制御部材２０は、中間転写ベルト１１を掛け渡すローラ９としても機能している（図２参照）。

図４に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部を示す。図４の実施形態は、４つの作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのそれぞれの（一次転写ニップの）間に、表側電圧制御部材１９が１つずつ配設されている。また、最下流の作像部１Ｂｋの（一次転写ニップの）下流側には、表側電圧制御部材１９と裏側電圧制御部材２０が配設されている。

図５に、図４の最上流の作像部１Ｙと上流から２番目の作像部１Ｃとの間に延在するように配設された表側電圧制御部材１９を示す。この表側電圧制御部材１９は、中間転写ベルト１１の表側の面１１ａに対して、平行を成すように近接して配設されている。表側電圧制御部材１９の上流端部１９ａは、上流側の感光体２の表面に近接しており、表側電圧制御部材１９の下流端部１９ｂは、下流側の感光体２の表面に近接して配設してある。また、表側電圧制御部材１９には、電源部２１によって所定の電圧が印加されるように構成されている。

また、上流から２番目の作像部１Ｃと３番目の作像部１Ｍとの間、及び３番目の作像部１Ｍと最下流の作像部１Ｂｋとの間に配設された各表側電圧制御部材１９の構成は、上記図５に示す表側電圧制御部材１９と同様に構成されている。

図６に、最下流の作像部１Ｋｂの下流側に配設された表側電圧制御部材１９及び裏側電圧制御部材２０を示す。この表側電圧制御部材１９も、中間転写ベルト１１の表側の面１１ａに対して、平行を成すように近接して配設される。表側電圧制御部材１９の上流端部１９ａは、上流の感光体２に近接して配設されている。一方、表側電圧制御部材１９の下流端部１９ｂは、裏側電圧制御部材２０に対応した位置に配設されている。また、表側電圧制御部材１９には、所定の電圧を印加するための電源部２１が接続されている。

裏側電圧制御部材２０は、一次転写ローラ１２Ｂｋから下流側に所定距離Ｌだけ離れた位置に、中間転写ベルト１１の裏側の面１１ｂに接触するように配設されている。裏側電圧制御部材２０には、所定の電圧を印加するための電源部２２が接続されている。

また、図７に示す本発明の第３実施形態のように、一次転写ニップの下流側に、裏側電圧制御部材２０を、中間転写ベルト１１の走行方向に所定間隔をあけて複数連設してもよい。図７に示す実施形態は、２つの裏側電圧制御部材２０を連設してある。また、表側電圧制御部材１９は、２つの裏側電圧制御部材２０，２０のうち下流側の裏側電圧制御部材２０に対応する位置まで延在している。また、裏側電圧制御部材２０が３つ以上連設されている場合は、表側電圧制御部材１９の下流端部１９ｂは、最下流の裏側電圧制御部材２０に対応する位置まで延在させることが好ましい（図示省略）。

また、図８の（ａ）と（ｂ）に裏側電圧制御部材２０の変形例を示す。裏側電圧制御部材２０を、図８の（ａ）に示す導電性ブラシ、又は図８の（ｂ）に示す導電性ブレードで構成してもよい。これら導電性ブラシ及び導電性ブレードは、その先端が中間転写ベルト１１の裏側の面に接触すると共に、電源部２２に接続されている。また、裏側電圧制御部材２０が、例えばコロナ放電を発生させて電圧を印加する装置である場合は、裏側電圧制御部材２０を中間転写ベルト１１に対して非接触状態で配設することも可能である（図示省略）。

また、上記図３などにおいて、表側電圧制御部材１９は、電源部２１に接続されて所定の電圧を印加するように構成されているが、図９の（ａ）に示すように、表側電圧制御部材１９をアース接続（接地）して０Ｖに設定するように構成してもよい。又は、図９の（ｂ）に示すように、裏側電圧制御部材２０をアース接続（接地）して０Ｖに設定するように構成してもよい。表側電圧制御部材１９又は裏側電圧制御部材２０をアース接続すれば、それぞれの電源部を省略することができるためコストを軽減できるメリットがある。

また、本発明の画像形成装置に用いるトナーとして、機械的な粉砕によって製造された粉砕トナーや、重合法等によって製造されたいわゆる球形トナーを適用することができる。ただし、画像の均一性を確保して高画質の画像を得るには、球形トナーを適用する方が好ましい。

球形トナーは、その製造工程において球形化させたもの、あるいは製造後の工程において球形化させたものがある。製造工程において球形化させたトナーとは、例えば、分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の重合法によって製造されたトナーである。また、製造後の工程において球形化させたトナーとは、例えば、トナーの構成材料である樹脂や着色剤などを混合攪拌した後に、溶融混練し、粉砕・分級して製造した粉砕トナーを、熱や機械的な力で球形化したトナーである。

また、本発明に用いる球形トナーとしては、下記数式（１）から得られる真円度が１．０〜１．３５であって、下記数式（２）から得られる扁平度が１．０〜１．３５であるものが好ましい。これら真円度及び扁平度が１．０に近づくほど真球に近づく。また、真円度及び扁平度が１．３５を超えると、画像のドット形成が不均一となり、画像の粒状性が悪化する場合がある。
真円度＝｛（粒子の周囲長）２／（粒子の投影面積）｝×（１／４π）・・・（１）
扁平度＝｛（最大粒径）２／（粒子の投影面積）｝×（π／４）・・・（２）
なお、前記最大粒径は、トナー粒子の２次元投影における重心を通る最大の粒径を示す。

以下、上記本発明の第１実施形態の動作について説明する。
図２において、各作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋで作像した各色のトナー像を、中間転写ベルト１１の表側の面に転移させる場合、各一次転写ニップにおいて電界を作用させることによりトナーを静電的に転移させる。例えば、作像部１Ｙにおいて、感光体２の表面をマイナスに帯電させた場合、一次転写ローラ１２Ｙをプラスに帯電させて、感光体２と一次転写ローラ１２Ｙとの間（一次転写ニップ）に電界を形成する。そして、感光体２上のマイナスに帯電したトナーが、一次転写ニップにおいて前記電界による静電気力を受け感光体２の表面から中間転写ベルト１１の表側の面に転移する。

また、表側電圧制御部材１９と裏側電圧制御部材２０には、それぞれの対応する電源部２１，２２によって所定の電圧が印加されている（図３参照）。具体的には、裏側電圧制御部材２０に、一次転写ローラ１２Ｙよりも低い電圧を印加する。また、表側電圧制御部材１９には、裏側電圧制御部材２０よりも低い電圧（例えば、感光体２の電圧と略同じ大きさの電圧）を印加する。すなわち、図３において、一次転写ローラ１２Ｙの電圧をＥ１、裏側電圧制御部材２０の電圧をＥ２、表側電圧制御部材１９の電圧をＥ３と表すと、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３となるように設定する。なお、トナーが上記マイナスと逆電極のプラスに帯電している場合は、各電圧Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の関係は、Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ３となるようにすればよい。

表側電圧制御部材１９に所定の電圧を印加することにより、図１０に示すように、表側電圧制御部材１９の配設位置において、中間転写ベルト１１に転移したトナーＴを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢する電界が形成される。

また、裏側電圧制御部材２０の電圧Ｅ２を一次転写ローラ１２Ｙの電圧Ｅ１よりも低く設定しているので、一次転写ローラ１２Ｙ及び裏側電圧制御部材２０の中間転写ベルト１１に対するそれぞれの接点間において、電圧は下流へ向かって低下する。このため、図１１のグラフの実線に示すように、トナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢する電界は、一次転写ニップの下流側へ漸減するようになる。なお、実際は、一次転写ニップから表側電圧制御部材１９の上流端部に至るまでに生じる電界の強度は、複雑に変化するが、図１０のグラフでは電界強度の変化の様子を簡略化して示している。

ところで、中間転写ベルト１１に転移させたトナーの相互間には、静電的な反発力が生じている。しかし、表側電圧制御部材１９と裏側電圧制御部材２０にそれぞれ所定の電圧を印加して、転写ニップの下流側において電界を形成することにより、転写したトナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢することができる。そして、図１１のグラフに示すように、その電界を下流側へ漸減させることによって、転写したトナーへの電界による静電的付勢力を徐々に解放する。これにより、転写したトナーがトナー相互間の静電的反発力によって飛散することを抑制することができ、結果的に、転写チリの発生を大幅に抑制することが可能となる。

また、他の作像部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの各一次転写ニップの下流側における動作（作用）・効果は、上記作像部１Ｙにおける動作（作用）・効果と同様であるので説明を省略する。なお、最下流の一次転写ニップの下流側で発生させる電界は、ゼロになるように漸減させることが望ましい。

また、表側電圧制御部材１９の上流端部を像担持体２の表面に近接して配設したことにより、一次転写ニップに近い位置で電界を形成することができる。これにより、転写後の早い時点で、転写したトナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢することができ、転写後のトナーの飛散を効果的に抑制することができる。反対に、表側電圧制御部材１９の上流端部が感光体２から離れすぎると、トナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢するための電界を、一次転写ニップから下流側に連続して形成することができなくなり、一次転写ニップの下流側で電界が急激に減少する虞がある。

また、効率良く電界を発生させるために、表側電圧制御部材１９と中間転写ベルト１１との間隔を、５０μｍ〜５００μｍとすることが好ましい。この間隔が５０μｍ未満となると、表側電圧制御部材１９が中間転写ベルト１１に接触する虞があり、５００μｍを超えると、効率良く電界を生じることができなくなる不具合が生じる。

また、中間転写ベルト１１の走行速度が速くなると、図１１に示す電界強度の減少を示すグラフは急勾配となる。この場合は、裏側電圧制御部材２０を一次転写ニップのさらに下流側の離れた位置に配設することにより、電界強度の減少を緩やかにすることができる。

また、裏側電圧制御部材２０として導電性のローラを適用しているため、中間転写ベルト１１の走行に伴って、導電性のローラが回転する。これにより、裏側電圧制御部材２０は、中間転写ベルト１１の走行を妨げることなく、中間転写ベルト１１への電圧の印加が可能となる。また、図８の（ａ）に示すように、裏側電圧制御部材２０に導電性ブラシを適用した場合、多数の線状体が中間転写ベルト１１に摺接され、安定した電圧の印加が可能である。また、図８の（ｂ）に示すように、裏側電圧制御部材２０に導電性ブレードを適用した場合は、構成が簡単になり、省スペース化やコストの軽減を図り得る。

また、表側電圧制御部材１９に電圧を印加することによって形成される電界は、表側電圧制御部材１９と中間転写ベルト１１との距離が離れるにしたがって小さくなる。これにより、表側電圧制御部材１９を、中間転写ベルト１１の表側の面１１ａに対して下流側へ離間するように傾斜させて配設することによって、前記電界を下流側に向かって漸減させるように構成してもよい。

次に、上記本発明の第２実施形態の動作について説明する。
図４に示す第２実施形態は、各作像部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの間に、表側電圧制御部材１９が配設されている。図１２に、最上流の作像部１Ｙと上流から２番目の作像部１Ｃとの間に配設した表側電圧制御部材１９を示す。この表側電圧制御部材１９に、一次転写ローラ１２Ｙと逆極性の電圧（例えば、感光体２の電圧と略同じ大きさの電圧）を印加する。表側電圧制御部材１９に上記所定の電圧を印加することにより、各作像部１Ｙ，１Ｃの一次転写ニップ間で、中間転写ベルト１１に転移したトナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢する電界が形成される。

また、隣り合った一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃは、それぞれ同極性であって略同じ大きさの電圧が印加されている。このため、図１２のグラフに示すように、各一次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃの中間転写ベルト１１に対する接触間において、前記トナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢する電界の強度は一定に維持されている。この２つの一次転写ニップ間で形成される電界による静電的付勢力（静電気力）によって、転写したトナーの相互間に静電的な反発力が生じても、トナーの飛散を抑制することができる。

また、トナーがマイナスの極性に帯電している場合、表側電圧制御部材１９をアースして０Ｖにしてもよい。しかし、上記実施例のように、表側電圧制御部材１９にマイナスの電圧を印加することによって、トナーを静電的に付勢する電界の静電気力をより大きくすることができる。

以降、上流から２番目と３番目の作像部１Ｃ，１Ｍの間、３番目と４番目の作像部１Ｍ，１Ｂｋの間における動作（作用）・効果は、上記最上流と２番目の作像部１Ｙ，１Ｃ間における動作（作用）・効果と同様であるので説明を省略する。

上流から４つ目、すなわち最下流の作像部１Ｂｋの下流側には、表側電圧制御部材１９と裏側電圧制御部材２０が配設されている。この表側電圧制御部材１９及び裏側電圧制御部材２０を、上記第１実施形態と同様に所定の電圧に印加することにより、図１１と同様に、当該一次転写ニップの下流側において、トナーを中間転写ベルト１１側へ静電的に付勢する電界を形成すると共に、その電界を下流側へ向かって漸減させている。電界を下流側へ漸減させることによって、転写したトナーへの電界による静電的付勢力を徐々に解放する。これにより、転写したトナーがトナー相互間の静電的反発力によって飛散することを抑制することができ、転写チリの発生を大幅に抑制することができる。

また、図７に示す実施形態のように、一次転写ニップの下流側に複数（図７では２つ）の裏側電圧制御部材２０を連設している場合は、各裏側電圧制御部材２０に印加する電圧を調整することによって、電界を多段階的に漸減させることが可能である。

以上、本発明の転写ベルト装置を、間接転写方式の画像形成装置に適用した場合の実施の形態について説明したが、本発明の構成を、画像を転写するための転写紙をベルト部材の搬送面に吸着させて搬送するように構成した直接転写方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。

また、上記トナー相互間の静電的反発力は、中間転写ベルトに付着したトナー層が厚くなるほど強く生じる。従って、２色目以降のトナー像を中間転写ベルトに転写した後に、トナーの飛散が増える傾向にある。このため、複数の転写ニップにおいて、トナーの飛散が増える傾向にある２色目以降の各転写ニップの下流側、又は３色目以降の各転写ニップの下流側に本発明の構成を適用してもよい。あるいは、最後の色の（最下流の）転写ニップの下流側にのみ、本発明の構成を適用してもよい。

なお、一色印刷する画像形成装置であっても、その一色の濃度が濃くなると（つまり、転写後のトナー層が厚くなると）、トナー相互間の静電的反発が生じる場合がある。このため、１つの作像部（像担持体及び一次転写ローラ）を備える画像形成装置にも、本発明の構成を適用可能である。

本発明の画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。 図２の要部を拡大した図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。 図４の要部を拡大した図である。 図４の要部を拡大した図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の要部を拡大した図である。 裏側電圧制御部材の変形例を示す図であって、（ａ）は裏側電圧制御部材を導電性ブラシとした図、（ｂ）は裏側電圧制御部材を導電性ブレードとした図である。 （ａ）は表側電圧制御部材をアース接続した実施形態を示す図であり、（ｂ）は裏側電圧制御部材をアース接続した実施形態を示す図である。 トナーを感光体から中間転写ベルトへ転写する様子を示す図である。 前記第１実施形態の画像形成装置において、一次転写する際に生じる電界の強度と変位との関係を示す図である。 前記第２実施形態の画像形成装置において、一次転写する際に生じる電界の強度と変位との関係を示す図である。 従来の画像形成装置において、一次転写する際に生じる電界の強度と変位との関係を示す図である。 転写後のトナーの飛散を説明するための図であって、（ａ）はトナーを転写した状態を示す図、（ｂ）は転写後のトナーが飛散した状態を示す図である。 特許文献１の画像形成装置の要部を示す図である。 前記特許文献１の作用を説明するための図である。

符号の説明

２ 感光体
４ 現像手段
１１ 中間転写ベルト
１１ａ 表側の面
１１ｂ 裏側の面
１２Ｙ,１２Ｃ,１２Ｍ,１２Ｂｋ 一次転写ローラ
１９ 表側電圧制御部材
２０ 裏側電圧制御部材
Ｌ 所定距離
Ｐ 転写紙

Claims (9)

1. 静電潜像を担持する複数の像担持体と、前記各像担持体の静電潜像に対してトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、周回走行するベルト部材と、前記各像担持体との間に前記ベルト部材を挟んで転写ニップを形成する複数の転写手段とを備え、
   前記各転写ニップおいて電界を作用させて各像担持体上のトナー像を重なり合うように前記ベルト部材の表側の面又はベルト部材の表側の面に載せて搬送する記録材に静電的に転移して合成トナー像を形成するように構成した画像形成装置において、
   前記ベルト部材の走行方向を下流側と呼称するとき、
   前記各像担持体から下流側に延在すると共にベルト部材の表側の面に近接するように配設した複数の表側電圧制御部材と、
   前記各転写手段から下流側に所定距離だけ離れた位置で、前記ベルト部材の裏側の面に接触又は近接するように配設した複数の裏側電圧制御部材とを備え、
   前記各表側電圧制御部材と各裏側電圧制御部材にそれぞれ所定の電圧を印加することにより、前記各転写ニップの下流側において、前記ベルト部材又は前記記録材に転写したトナーをベルト部材側又は記録材側へ静電的に付勢する電界を形成すると共に、当該電界を下流側へ漸減させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記表側電圧制御部材の上流端部を、当該表側電圧制御部材の上流側に隣設した像担持体の表面に近接して配設した請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写ニップの下流側に、前記裏側電圧制御部材を前記ベルト部材の走行方向に所定間隔をあけて複数連設した請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記表側電圧制御部材又は裏側電圧制御部材を、アース接続した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記表側電圧制御部材を、画像形成装置本体の筺体の一部で構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記裏側電圧制御部材を、前記ベルト部材の裏側の面に接触する導電性ローラで構成した請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記裏側電圧制御部材を、前記ベルト部材の裏側の面に接触する導電性ブラシで構成した請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記裏側電圧制御部材を、前記ベルト部材の裏側の面に接触する導電性ブレードで構成した請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記トナーを球形トナーとした請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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