JP6879676B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、トナーを各種転写対象物に転写する画像形成装置に関する。
従来、陶磁器やガラス等のセラミックスにトナー像を転写する画像形成装置の技術として、例えば、特許文献１に開示された技術が知られている。
特許文献１に開示された画像形成装置は、特許文献１の図２に図示するように、光導電層を有するＯＰＣ光導電ドラム５（像担持体）と、光導電層を露光し静電潜像を形成するＬＥＤヘッド等の露光アセンブリー６（露光手段）と、ＯＰＣ光導電ドラム５に形成した静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するための現像ユニット８ａ（現像手段）、ＯＰＣ光導電ドラム５の表面に接するようにして回転しＯＰＣ光導電ドラム５に形成されたトナー像が転写（一次転写）されるとともにセラミックスの製品２に転写（二次転写）する転写ローラ７（転写手段）とを含んで構成されている。
特許文献１に開示された画像形成装置は、特許文献１の図２に図示するように、光導電層を有するＯＰＣ光導電ドラム５（像担持体）と、光導電層を露光し静電潜像を形成するＬＥＤヘッド等の露光アセンブリー６（露光手段）と、ＯＰＣ光導電ドラム５に形成した静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するための現像ユニット８ａ（現像手段）、ＯＰＣ光導電ドラム５の表面に接するようにして回転しＯＰＣ光導電ドラム５に形成されたトナー像が転写（一次転写）されるとともにセラミックスの製品２に転写（二次転写）する転写ローラ７（転写手段）とを含んで構成されている。
特許文献１に開示された技術以外の画像形成装置の例として、セラミックス以外の紙等の転写対象物にトナー像を転写する図７に図示するような画像形成装置１００が考案されている。
図７に図示するように、画像形成装置１００は、４連タンデム・中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置であって、作像手段１０１と、一次転写手段１０２と、搬送手段１０３と、二次転写手段１０４と、定着部１０５とを含んで構成されている。
作像手段１０１は、複数の像担持体１０６と、各像担持体１０６の表面に残留する電荷を消去して各像担持体１０６の表面を中和する図示しない除電手段と、除電手段で中和された各像担持体１０６の表面を一様に帯電する帯電手段１０７と、各像担持体１０６の表面に静電潜像を形成する露光手段１０８と、各像担持体１０６に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段１０９と、後述する一次転写手段１０２により一次転写した後に各像担持体１０６の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段１１０とを含んで構成されている。
図７に図示するように、画像形成装置１００は、４連タンデム・中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置であって、作像手段１０１と、一次転写手段１０２と、搬送手段１０３と、二次転写手段１０４と、定着部１０５とを含んで構成されている。
作像手段１０１は、複数の像担持体１０６と、各像担持体１０６の表面に残留する電荷を消去して各像担持体１０６の表面を中和する図示しない除電手段と、除電手段で中和された各像担持体１０６の表面を一様に帯電する帯電手段１０７と、各像担持体１０６の表面に静電潜像を形成する露光手段１０８と、各像担持体１０６に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段１０９と、後述する一次転写手段１０２により一次転写した後に各像担持体１０６の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段１１０とを含んで構成されている。
一次転写手段１０２は、各像担持体１０６に現像されたトナー像が転写される中間転写ベルト１１３と、中間転写ベルト１１３に転写されたトナー像を転写対象物１１４まで搬送するため中間転写ベルト１１３を駆動するベルト駆動ローラ１１５と、中間転写ベルト１１３を走行寄り補正しながら張架するベルトテンションローラ１１６と、中間転写ベルト１１３の内側で各像担持体１０６に対応する位置に配置され各像担持体１０６に現像されたトナー像を中間転写ベルト１１３に転写する一次転写ローラ１１７と、二次転写対向ローラ１１８と、アイドリングローラ１１９とを含んで構成される。
中間転写ベルト１１３は、各像担持体１０６の下部の適宜位置に、各像担持体１０６の表面と接触するように配置されている。中間転写ベルト１１３は、無端状の合成樹脂フィルムから形成され、駆動ローラ１１５と、テンションローラ１１６と、一次転写ローラ１１７と、二次転写対向ローラ１１８と、アイドリングローラ１１９とにより張架されている。なお、中間転写ベルト１１３の外側には、後述する二次転写をした後に中間転写ベルト１１３の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段１２０が配置されている。
中間転写ベルト１１３は、各像担持体１０６の下部の適宜位置に、各像担持体１０６の表面と接触するように配置されている。中間転写ベルト１１３は、無端状の合成樹脂フィルムから形成され、駆動ローラ１１５と、テンションローラ１１６と、一次転写ローラ１１７と、二次転写対向ローラ１１８と、アイドリングローラ１１９とにより張架されている。なお、中間転写ベルト１１３の外側には、後述する二次転写をした後に中間転写ベルト１１３の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段１２０が配置されている。
搬送手段１０３は、転写対象物１１４を後述する定着部１０５に向かって搬送するものであり、搬送ローラ１２１と、紙パスガイド板１２２とを備えて構成されている。
二次転写手段１０４は、中間転写ベルト１１３に転写されたトナー像を最終的に転写対象物１１４に転写するためのものであり、二次転写ローラがこれに該当する。二次転写ローラは、中間転写ベルト１１３の外側で且つ中間転写ベルト１１３を挟んで二次転写対向ローラ１１８と対向するように配置されている。
定着部１０５は、未定着のトナー像を担持した転写対象物１１４を定着するための装置である。
二次転写手段１０４は、中間転写ベルト１１３に転写されたトナー像を最終的に転写対象物１１４に転写するためのものであり、二次転写ローラがこれに該当する。二次転写ローラは、中間転写ベルト１１３の外側で且つ中間転写ベルト１１３を挟んで二次転写対向ローラ１１８と対向するように配置されている。
定着部１０５は、未定着のトナー像を担持した転写対象物１１４を定着するための装置である。
このような画像形成装置１００によれば、搬送手段１０３にて搬送されてきた転写対象物１１４を、トナー像が一次転写された中間転写ベルト１１３と、所定の電圧が印加される二次転写手段１０４（二次転写ローラ）とで挟んで、中間転写ベルト１１３上のトナー像を転写対象物１１４に二次転写することができる。
ところで、上記画像形成装置１００において、転写対象物１１４をセラミックスに替えて、このセラミックスにトナー像を転写しようとした場合、下記のような問題点がある。
セラミックスは、角が硬くて鋭利なものとなっている。このようなセラミックスの表面に、中間転写ベルト１１３に接触させてトナー像を転写しようとすると、セラミックスの硬くて鋭利な角によって高価な中間転写ベルト１１３が損傷する恐れがあるというような問題点があった。
セラミックスは、角が硬くて鋭利なものとなっている。このようなセラミックスの表面に、中間転写ベルト１１３に接触させてトナー像を転写しようとすると、セラミックスの硬くて鋭利な角によって高価な中間転写ベルト１１３が損傷する恐れがあるというような問題点があった。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、中間転写媒体を損傷及び劣化し難くし、中間転写媒体の長寿命化を図ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体に担持される前記トナー像を転写対象物に転写する転写手段と、を構成に含む画像形成装置において、前記転写手段は、前記像担持体の表面に接しながら回転し該像担持体から前記トナー像が転写される第一中間転写媒体と、前記第一中間転写媒体の表面に接しながら回転し該第一中間転写媒体から前記トナー像が転写され且つ該トナー像を前記転写対象物に転写する第二中間転写媒体と、を備えて構成され、前記第二中間転写媒体は、発泡弾性体からなる発泡弾性体層と、該発泡弾性体層の外側に配置される表面被覆層と、を備える中間転写ローラであることを特徴とする。
請求項２記載の本発明の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記転写対象物は、セラミックスであることを特徴とする。
請求項３記載の本発明の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記第一中間転写媒体は、無端状に形成される中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトは、ポリイミドからなることを特徴とする。
請求項４記載の本発明の画像形成装置は、請求項１，２又は３に記載の画像形成装置において、前記第一中間転写媒体は、１０Ｖの電圧を印加したときの体積抵抗率が１×１０８Ωｃｍ以上且つ１×１０１２Ωｃｍ以下であることを特徴とする。
請求項５記載の本発明の画像形成装置は、請求項１，２，３又は４に記載の画像形成装置において、前記表面被覆層は、表面抵抗が１×１０9Ω／□以上の絶縁性であることを特徴とする。
請求項６記載の本発明の画像形成装置は、請求項１，２，３，４又は５に記載の画像形成装置において、前記中間転写ローラは、前記発泡弾性体層と前記表面被覆層との間に中間ソリッド層を備え、前記中間ソリッド層は、表面抵抗が前記発泡弾性体層の表面抵抗以上且つ前記表面被覆層の表面抵抗以下の導電性であることを特徴とする。
請求項７記載の本発明の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，５又は６に記載の画像形成装置において、前記第二中間転写媒体に対向して配置され、所定の電圧を印加することにより該第二中間転写媒体に転写された前記トナー像を前記転写対象物に転写する複数の転写部材を備え、前記所定の電圧を印加する電源と前記転写部材の表面との間の電気抵抗が１×１０7Ω以上且つ１×１０9Ω以下であることを特徴とする。
請求項８記載の本発明の画像形成装置は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記転写部材に印加する電圧による前記転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイスを備えることを特徴とする。
請求項９記載の本発明の画像形成装置は、請求項７又は８に記載の画像形成装置において、前記転写部材に印加する電圧が、直流電圧と交流電圧の重畳電圧であることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９に記載の画像形成装置において、前記第一中間転写媒体からトナーが転写された前記第二中間転写媒体の回転方向下流側に、該第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電する帯電手段を備えることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０に記載の画像形成装置において、前記第二中間転写媒体に、この表面を除電又は帯電するデバイスを備えることを特徴とする。
請求項１２記載の本発明の画像形成装置は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記除電又は帯電するデバイスは、前記第二中間転写媒体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段を兼ねることを特徴とする。
請求項１に記載された本発明によれば、像担持体から第一中間転写媒体にトナー像が転写され、第一中間転写媒体から第二中間転写媒体にトナー像が転写され、さらに、第二中間転写媒体に転写されたトナー像が転写対象物に転写されるため、転写対象物による損傷及び劣化は、第二中間転写媒体のみが担うことになる。このため、第一中間転写媒体は、転写対象物による損傷及び劣化を受けることが無くなる。したがって、中間転写媒体を損傷及び劣化し難くし、中間転写媒体の長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、上記の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、本発明によれば、第二中間転写媒体に弾性を持たせることができる。これにより、第二中間転写媒体が、セラミックスのように硬くて鋭利な角を有する転写対象物と接触したとしても第二中間転写媒体が受ける損傷を緩和することができる。したがって、中間転写媒体を、より長寿命にすることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、上記の通り、第二中間転写媒体に弾性を持たせることができるため、熱収縮による表面の反り（凹凸）が激しいセラミックス、或いは端部にダレがあるセラミックス、或いは断面形状が台形のセラミックスのような転写対象物に対しても良好な追従性（密着性）を持たせることができる。したがって、転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、上記の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、本発明によれば、第二中間転写媒体に弾性を持たせることができる。これにより、第二中間転写媒体が、セラミックスのように硬くて鋭利な角を有する転写対象物と接触したとしても第二中間転写媒体が受ける損傷を緩和することができる。したがって、中間転写媒体を、より長寿命にすることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、上記の通り、第二中間転写媒体に弾性を持たせることができるため、熱収縮による表面の反り（凹凸）が激しいセラミックス、或いは端部にダレがあるセラミックス、或いは断面形状が台形のセラミックスのような転写対象物に対しても良好な追従性（密着性）を持たせることができる。したがって、転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
請求項２に記載された本発明によれば、転写対象物がセラミックスであるため、硬くて鋭利な角を有するセラミックスによる損傷及び劣化は、第二中間転写媒体のみが担うことになる。このため、第一中間転写媒体は、セラミックスによる損傷及び劣化を受けることが無くなる。したがって、中間転写媒体を損傷及び劣化し難くし、中間転写媒体の長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
請求項３に記載された本発明によれば、請求項１又は２の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、第一中間転写媒体は、ポリイミドからなる中間転写ベルトであるため、ゴムからなる中間転写ベルトと比較して印字位置精度を高くすることができる。したがって、転写精度を良好にすることができるという効果を奏する。
すなわち、第一中間転写媒体は、ポリイミドからなる中間転写ベルトであるため、ゴムからなる中間転写ベルトと比較して印字位置精度を高くすることができる。したがって、転写精度を良好にすることができるという効果を奏する。
請求項４に記載された本発明によれば、請求項１，２又は３の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、本発明によれば、第一中間転写媒体の１０Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０８Ωｃｍ以上且つ１×１０１２Ωｃｍ以下となることにより、体積抵抗率１×１０８Ωｃｍ未満のときに生じる他のデバイスへの漏洩電流の増加による像担持体からのトナー像の転写効率の低下を防止することができる。また、体積抵抗率１×１０１２Ωｃｍを超えたときに生じる転写空隙での局所的なボイド放電を抑制し転写電界の変化を防止することができる。さらに、ボイド放電の発生を抑制することによりトナー像にスジや水玉模様などの乱れの発生を防止することができる。したがって、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、第一中間転写媒体の１０Ｖ印加時の体積抵抗率が１×１０８Ωｃｍ以上且つ１×１０１２Ωｃｍ以下となることにより、体積抵抗率１×１０８Ωｃｍ未満のときに生じる他のデバイスへの漏洩電流の増加による像担持体からのトナー像の転写効率の低下を防止することができる。また、体積抵抗率１×１０１２Ωｃｍを超えたときに生じる転写空隙での局所的なボイド放電を抑制し転写電界の変化を防止することができる。さらに、ボイド放電の発生を抑制することによりトナー像にスジや水玉模様などの乱れの発生を防止することができる。したがって、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
請求項５に記載された本発明によれば、請求項１，２，３又は４の効果に加え次のような効果も奏する。
表面被覆層の表面抵抗が１×１０9Ω／□未満のとき、第一中間転写媒体からトナー像を第二中間転写媒体に転写するときに印加するバイアス（２次転写バイアス）と第二中間転写媒体からトナー像を転写対象物に転写するときに印加するバイアス（３次転写バイアス）とが干渉してしまい、正しくバイアスが印加できず、結果的に正しく転写できない。これに対し、本発明のように、表面被覆層の表面抵抗を１×１０9Ω／□以上とすることにより、２次転写バイアスと３次転写バイアスとが干渉することなく、正しいバイアスを印加することができ、正しく転写することができる。したがって、中間転写媒体による転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、表面被覆層の表面抵抗を１×１０9Ω／□以上にすることで、転写対象物の電気抵抗の如何を問わずに、概ね同じバイアス条件での転写を可能とすることができるという効果を奏する。
さらに、本発明によれば、上記の効果に加え次のような効果も奏する。
発泡弾性体からなる転写ローラには、イオン伝導性タイプと電子伝導タイプが存在するが、電荷移動メカニズムの違いから、イオン伝導タイプの方が優位であるとされている。しかしながら、本発明によれば、表面抵抗が１×１０9Ω／□以上の表面被覆層を備えることで、高電圧を印加しても過剰な電流を抑制でき、上記電子伝導タイプの転写ローラも使用することができるようになるという効果を奏する。
表面被覆層の表面抵抗が１×１０9Ω／□未満のとき、第一中間転写媒体からトナー像を第二中間転写媒体に転写するときに印加するバイアス（２次転写バイアス）と第二中間転写媒体からトナー像を転写対象物に転写するときに印加するバイアス（３次転写バイアス）とが干渉してしまい、正しくバイアスが印加できず、結果的に正しく転写できない。これに対し、本発明のように、表面被覆層の表面抵抗を１×１０9Ω／□以上とすることにより、２次転写バイアスと３次転写バイアスとが干渉することなく、正しいバイアスを印加することができ、正しく転写することができる。したがって、中間転写媒体による転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、表面被覆層の表面抵抗を１×１０9Ω／□以上にすることで、転写対象物の電気抵抗の如何を問わずに、概ね同じバイアス条件での転写を可能とすることができるという効果を奏する。
さらに、本発明によれば、上記の効果に加え次のような効果も奏する。
発泡弾性体からなる転写ローラには、イオン伝導性タイプと電子伝導タイプが存在するが、電荷移動メカニズムの違いから、イオン伝導タイプの方が優位であるとされている。しかしながら、本発明によれば、表面抵抗が１×１０9Ω／□以上の表面被覆層を備えることで、高電圧を印加しても過剰な電流を抑制でき、上記電子伝導タイプの転写ローラも使用することができるようになるという効果を奏する。
請求項６に記載された本発明によれば、請求項１，２，３，４又は５の効果に加え次のような効果も奏する。
中間転写ローラの発泡弾性体層と表面被覆層との間に、表面抵抗が発泡弾性体層の表面抵抗以上且つ表面被覆層の表面抵抗以下の中間ソリッド層を備えていない場合、発泡弾性体層における発泡により生じた空隙（発泡セル）における異常放電が発生する。これにより、局所的な点状転写ヌケ等が発生してしまう。これに対し、本発明のように、中間転写ローラの発泡弾性体層と表面被覆層との間に、表面抵抗が発泡弾性体層の表面抵抗以上且つ表面被覆層の表面抵抗以下の中間ソリッド層を備えることにより、発泡弾性体層における発泡セルにおける異常放電の発生を抑制することができる。これにより、局所的な点状転写ヌケ等の発生を防止することができる。したがって、転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
中間転写ローラの発泡弾性体層と表面被覆層との間に、表面抵抗が発泡弾性体層の表面抵抗以上且つ表面被覆層の表面抵抗以下の中間ソリッド層を備えていない場合、発泡弾性体層における発泡により生じた空隙（発泡セル）における異常放電が発生する。これにより、局所的な点状転写ヌケ等が発生してしまう。これに対し、本発明のように、中間転写ローラの発泡弾性体層と表面被覆層との間に、表面抵抗が発泡弾性体層の表面抵抗以上且つ表面被覆層の表面抵抗以下の中間ソリッド層を備えることにより、発泡弾性体層における発泡セルにおける異常放電の発生を抑制することができる。これにより、局所的な点状転写ヌケ等の発生を防止することができる。したがって、転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
請求項７に記載された本発明によれば、請求項１，２，３，４，５又は６の効果に加え次のような効果も奏する。
転写電圧電源と転写部材の表面との間の電気抵抗が１×１０7Ω未満の場合、電気抵抗の極めて低い転写対象物が転写部材に近接したときに、転写対象物と転写部材との間の微小空間における火花放電が発生するのみではなく、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまう。また、上記電気抵抗が１×１０9Ωを超えた場合、転写対象物への転写効率が悪化してしまう。これに対し、本発明のように、転写電圧電源と転写部材の表面との間の電気抵抗を１×１０7Ω以上且つ１×１０9Ω以下とすることにより、転写対象物と転写部材との間における火花放電の発生を抑制することができる。また、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまうのを防止することができる。したがって、転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
転写電圧電源と転写部材の表面との間の電気抵抗が１×１０7Ω未満の場合、電気抵抗の極めて低い転写対象物が転写部材に近接したときに、転写対象物と転写部材との間の微小空間における火花放電が発生するのみではなく、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまう。また、上記電気抵抗が１×１０9Ωを超えた場合、転写対象物への転写効率が悪化してしまう。これに対し、本発明のように、転写電圧電源と転写部材の表面との間の電気抵抗を１×１０7Ω以上且つ１×１０9Ω以下とすることにより、転写対象物と転写部材との間における火花放電の発生を抑制することができる。また、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまうのを防止することができる。したがって、転写効率を、より良好にすることができるという効果を奏する。
請求項８に記載された本発明によれば、請求項７の効果に加え次のような効果も奏する。
転写部材に印加する電圧によって転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイスを備えていない場合、電気抵抗が不安定で且つ極めて低い転写対象物にトナー像を転写しようとすると、転写対象物に対する転写効率が悪くなってしまう。これに対し、本発明のように、転写部材に印加する電圧によって転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイスを備えることにより、転写対象物の面方向の電流が、このデバイスを介して流れる。したがって、電気抵抗が不安定で且つ極めて低い転写対象物に対する転写であっても、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
転写部材に印加する電圧によって転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイスを備えていない場合、電気抵抗が不安定で且つ極めて低い転写対象物にトナー像を転写しようとすると、転写対象物に対する転写効率が悪くなってしまう。これに対し、本発明のように、転写部材に印加する電圧によって転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイスを備えることにより、転写対象物の面方向の電流が、このデバイスを介して流れる。したがって、電気抵抗が不安定で且つ極めて低い転写対象物に対する転写であっても、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
請求項９に記載された本発明によれば、請求項７又は８の効果に加え次のような効果も奏する。
転写対象物が未焼成セラミックスである場合、セラミックスの表面は、微視的に見ると珪酸ジルコニウム等の粉状の釉薬が乗っている箇所と、釉薬と釉薬とで挟まれて微小空間が形成されている箇所が混在する状態となっている。このような転写対象物に第二中間転写媒体からトナー像の転写をしようとする場合、転写対象物の表面には、第二中間転写媒体が直接接触する部分と直接接触しない部分とが混在することになる。この場合、転写のために直流電圧を印加すると、第二中間転写媒体と、釉薬と釉薬とで挟まれて微小空間が形成されている箇所とでは転写効率が悪くなってしまう。これに対し、本発明のように、直流電圧と交流電圧とを重畳して印加することにより、クーロン力以外の物理的固着力（代表的なものとして、ファンデルワールス力）がキャンセルされる。これにより、第二中間転写媒体と転写対象物の微小空間が形成されている箇所であってもクーロン力によるトナーの移動がスムーズに行われる。したがって、本発明によれば、直流電圧を印加するときよりも転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
転写対象物が未焼成セラミックスである場合、セラミックスの表面は、微視的に見ると珪酸ジルコニウム等の粉状の釉薬が乗っている箇所と、釉薬と釉薬とで挟まれて微小空間が形成されている箇所が混在する状態となっている。このような転写対象物に第二中間転写媒体からトナー像の転写をしようとする場合、転写対象物の表面には、第二中間転写媒体が直接接触する部分と直接接触しない部分とが混在することになる。この場合、転写のために直流電圧を印加すると、第二中間転写媒体と、釉薬と釉薬とで挟まれて微小空間が形成されている箇所とでは転写効率が悪くなってしまう。これに対し、本発明のように、直流電圧と交流電圧とを重畳して印加することにより、クーロン力以外の物理的固着力（代表的なものとして、ファンデルワールス力）がキャンセルされる。これにより、第二中間転写媒体と転写対象物の微小空間が形成されている箇所であってもクーロン力によるトナーの移動がスムーズに行われる。したがって、本発明によれば、直流電圧を印加するときよりも転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
請求項１０に記載された本発明によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、本発明によれば、第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電することにより、剥離放電や、局所的に転写空隙でボイド放電の発生を抑制し、トナー像におけるスジやニジミ等の画像乱れの発生を防止することができる。したがって、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電することにより、剥離放電や、局所的に転写空隙でボイド放電の発生を抑制し、トナー像におけるスジやニジミ等の画像乱れの発生を防止することができる。したがって、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
請求項１１に記載された本発明によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、本発明によれば、デバイスにて第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電することにより、転写ゴーストやムラの発生を防止することができる。したがって、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、デバイスにて第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電することにより、転写ゴーストやムラの発生を防止することができる。したがって、転写効率を良好にすることができるという効果を奏する。
請求項１２に記載された本発明によれば、請求項１１の効果に加え次のような効果も奏する。
すなわち、本発明によれば、デバイスにて第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電するとともに、第二中間転写媒体の表面に残留するトナーを除去することができる。したがって、第二中間転写媒体の表面の除電又は帯電と第二中間転写媒体の表面の残留トナーの除去とを効率的に行うことができるという効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、デバイスにて第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電するとともに、第二中間転写媒体の表面に残留するトナーを除去することができる。したがって、第二中間転写媒体の表面の除電又は帯電と第二中間転写媒体の表面の残留トナーの除去とを効率的に行うことができるという効果を奏する。
以下、図１−図５を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の実施例について、図６を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の変形例について、それぞれ説明する。
なお、図中の矢印は、前後、上下の各方向を示している（矢印の各方向は一例であるものとする）。
なお、図中の矢印は、前後、上下の各方向を示している（矢印の各方向は一例であるものとする）。
以下、図１−図５を参照しながら、実施例を説明する。
図１において、引用符号１は、本発明に係る画像形成装置を示している。
画像形成装置１は、本実施例では、陶磁器やガラス等のセラミックスにトナー像を転写するものである（一例であるものとする。その他、画像形成装置１を用いて、例えば、紙にトナー像を転写してもよいものとする）。
画像形成装置１は、４連タンデム・中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置であって、作像手段２と、一次転写手段３と、二次転写手段４と、搬送手段５と、三次転写手段６とを含んで構成されている。
以下、画像形成装置１の各構成について説明する。
図１において、引用符号１は、本発明に係る画像形成装置を示している。
画像形成装置１は、本実施例では、陶磁器やガラス等のセラミックスにトナー像を転写するものである（一例であるものとする。その他、画像形成装置１を用いて、例えば、紙にトナー像を転写してもよいものとする）。
画像形成装置１は、４連タンデム・中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置であって、作像手段２と、一次転写手段３と、二次転写手段４と、搬送手段５と、三次転写手段６とを含んで構成されている。
以下、画像形成装置１の各構成について説明する。
まず、作像手段２について説明する。
作像手段２は、図１に図示するように、複数の像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋと、図示しない除電手段と、帯電手段８と、露光手段９と、現像手段１０と、クリーニング手段１１とを含んで構成されている。
各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、所定の回転速度で反時計回り（図１に図示する矢印Ａの指示する方向）に回転する所謂感光ドラムであって、アルミニウム等のドラム状の基体の表面に光導電層を有するように形成されている。なお、感光体としては、本実施例では、負帯電型ＯＰＣ（Organic Photoconductor）が用いられるものとする。この負帯電型ＯＰＣは、暗部電位ＶＤが−５００Ｖで且つ明部電位ＶＬが−２０Ｖであるものとする。
作像手段２は、図１に図示するように、複数の像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋと、図示しない除電手段と、帯電手段８と、露光手段９と、現像手段１０と、クリーニング手段１１とを含んで構成されている。
各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、所定の回転速度で反時計回り（図１に図示する矢印Ａの指示する方向）に回転する所謂感光ドラムであって、アルミニウム等のドラム状の基体の表面に光導電層を有するように形成されている。なお、感光体としては、本実施例では、負帯電型ＯＰＣ（Organic Photoconductor）が用いられるものとする。この負帯電型ＯＰＣは、暗部電位ＶＤが−５００Ｖで且つ明部電位ＶＬが−２０Ｖであるものとする。
各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの周辺の適宜位置には、除電手段、帯電手段８、露光手段９、現像手段１０及びクリーニング手段１１がそれぞれ配置される。
以下、除電手段、帯電手段８、露光手段９、現像手段１０及びクリーニング手段１１について簡単に説明をする。
以下、除電手段、帯電手段８、露光手段９、現像手段１０及びクリーニング手段１１について簡単に説明をする。
除電手段は、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面に残留する電荷を消去して各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面を中和するものであり、具体的には、イレーサランプがこれに該当する。
帯電手段８は、除電手段で中和された各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面を一様に帯電するものであり、具体的には、コロナ帯電器がこれに該当する。
露光手段９は、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面に静電潜像を形成するものであり、具体的には、ＬＥＤプリントヘッドがこれに該当する。
帯電手段８は、除電手段で中和された各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面を一様に帯電するものであり、具体的には、コロナ帯電器がこれに該当する。
露光手段９は、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面に静電潜像を形成するものであり、具体的には、ＬＥＤプリントヘッドがこれに該当する。
現像手段１０は、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するものであり、具体的には、現像装置がこれに該当する。
現像手段１０は、少なくとも、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に対応したものとなっており、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに備えられている。
現像手段１０は、図１に図示するように、トナー供給容器１０ａと、筐体１０ｂと、攪拌部材１０ｃと、供給ローラ１０ｄと、現像ローラ１０ｅと、層厚規制部材１０ｆを含んで構成されている。
現像手段１０は、トナー供給容器１０ａから筐体１０ｂにトナーを供給し、このトナーを筐体１０ｂ内で攪拌部材１０ｃにて攪拌し、供給ローラ１０ｄにて現像ローラ１０ｅに供給される。現像ローラ１０ｅに供給されたトナーは、層厚規制部材１０ｆにて層厚が規制され現像ローラ１０ｃを介して像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋ上の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させてトナー像として現像する。静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ１０ｃには、図示しない現像バイアス電源により現像バイアスが印加される。本実施例における現像バイアスは、Ｖｄｅｖ−１８０Ｖであるものとする。
現像手段１０は、少なくとも、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に対応したものとなっており、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに備えられている。
現像手段１０は、図１に図示するように、トナー供給容器１０ａと、筐体１０ｂと、攪拌部材１０ｃと、供給ローラ１０ｄと、現像ローラ１０ｅと、層厚規制部材１０ｆを含んで構成されている。
現像手段１０は、トナー供給容器１０ａから筐体１０ｂにトナーを供給し、このトナーを筐体１０ｂ内で攪拌部材１０ｃにて攪拌し、供給ローラ１０ｄにて現像ローラ１０ｅに供給される。現像ローラ１０ｅに供給されたトナーは、層厚規制部材１０ｆにて層厚が規制され現像ローラ１０ｃを介して像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋ上の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させてトナー像として現像する。静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ１０ｃには、図示しない現像バイアス電源により現像バイアスが印加される。本実施例における現像バイアスは、Ｖｄｅｖ−１８０Ｖであるものとする。
クリーニング手段１１は、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに形成されたトナー像が後述する第一中間転写媒体１２に転写された後に、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面に残留するトナーを除去するためのものであり、具体的には、所謂ドラムクリーナーがこれに該当する。
つぎに、一次転写手段３について説明する。
一次転写手段３は、図１に図示するように、作像手段２の下側の適宜位置に配置され、第一中間転写媒体（中間転写ベルト）１２と、ベルト駆動ローラ１３と、ベルトテンションローラ１４と、一次転写ローラ１５と、アイドリングローラ１７と、クリーニング手段１８とを含んで構成される。
以下、一次転写手段３の各構成について説明する。
一次転写手段３は、図１に図示するように、作像手段２の下側の適宜位置に配置され、第一中間転写媒体（中間転写ベルト）１２と、ベルト駆動ローラ１３と、ベルトテンションローラ１４と、一次転写ローラ１５と、アイドリングローラ１７と、クリーニング手段１８とを含んで構成される。
以下、一次転写手段３の各構成について説明する。
第一中間転写媒体１２は、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋの表面に接しながら時計回りの方向（図１に図示する矢印Ｂの指示する方向）に回転し、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに形成されたトナー像が転写（一次転写）されるものである。第一中間転写媒体１２は、本実施例では、図１に図示するように、無端状に形成される中間転写ベルトである。以下、本実施例では、「第一中間転写媒体１２」を、適宜、「中間転写ベルト１２」というものとする。
中間転写ベルト１２は、合成樹脂材料であるポリイミドからなり且つ厚みが９０μｍのフィルム状に形成されている。
中間転写ベルト１２は、１０Ｖの電圧を印加したときの体積抵抗率が１Ｅ＋８（１×１０８）Ωｃｍ以上且つ１Ｅ＋１２（１×１０１２）Ωｃｍ以下である。本実施例では、中間転写ベルト１２は、１０Ｖの電圧を印加したときの体積抵抗率が１Ｅ＋１０（１×１０１０）Ωｃｍであるものとする。
中間転写ベルト１２は、合成樹脂材料であるポリイミドからなり且つ厚みが９０μｍのフィルム状に形成されている。
中間転写ベルト１２は、１０Ｖの電圧を印加したときの体積抵抗率が１Ｅ＋８（１×１０８）Ωｃｍ以上且つ１Ｅ＋１２（１×１０１２）Ωｃｍ以下である。本実施例では、中間転写ベルト１２は、１０Ｖの電圧を印加したときの体積抵抗率が１Ｅ＋１０（１×１０１０）Ωｃｍであるものとする。
本実施例では、第一中間転写媒体１２を中間転写ベルトとしているが、これに限定されるものではない。その他、具体的な構成及び構造の説明は省略するが、中間転写ベルトに替えて中間転写ローラを用いてもよいものとする。
中間転写ベルト１２は、図１に図示するように、ベルト駆動ローラ１３と、ベルトテンションローラ１４と、一次転写ローラ１５と、アイドリングローラ１７とにより張架されている。
なお、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の外側には、後述する二次転写をした後に中間転写ベルト１２の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段１８が配置されている。
なお、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の外側には、後述する二次転写をした後に中間転写ベルト１２の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段１８が配置されている。
ベルト駆動ローラ１３は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の内側に配置され、図示しない駆動装置によって駆動し、中間転写ベルト１２を時計回りの方向（図１に図示する矢印Ｂの指示する方向）に回転させる部材である。この回転により、中間転写ベルト１２に一次転写されたトナー像は、後述する第二中間転写媒体（中間転写ローラ）２０まで搬送される。
ベルト駆動ローラ１３は、図示しない１０００Ｖのバリスタを介して接地されている。
ベルト駆動ローラ１３は、図示しない１０００Ｖのバリスタを介して接地されている。
ベルトテンションローラ１４は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の内側に配置され、中間転写ベルト１２を走行寄り補正しながら張架する部材である。
ベルトテンションローラ１４は、図示しない１０００Ｖのバリスタを介して接地されている。
ベルトテンションローラ１４は、図示しない１０００Ｖのバリスタを介して接地されている。
一次転写ローラ１５は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の内側で且つ各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに対応する位置に配置され、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト１２に一次転写する部材である。
各一次転写ローラ１５は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２を挟むようにして、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋと対向して配置されている。
各一次転写ローラ１５には、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト１２に一次転写するため、図示しない一次転写電圧電源から所定の電圧が印加される。本実施例における一次転写電圧は、上流側（図１における左側）から順に、３５０Ｖ、４００Ｖ、４５０Ｖ及び５００Ｖであるものとする。
各一次転写ローラ１５は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２を挟むようにして、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋと対向して配置されている。
各一次転写ローラ１５には、各像担持体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト１２に一次転写するため、図示しない一次転写電圧電源から所定の電圧が印加される。本実施例における一次転写電圧は、上流側（図１における左側）から順に、３５０Ｖ、４００Ｖ、４５０Ｖ及び５００Ｖであるものとする。
アイドリングローラ１７は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の外側に配置され、中間転写ベルト１２を張架する部材である。
アイドリングローラ１７は、図１に図示するように、後述する第一昇降手段２１による二次転写手段４の上下方向における移動に追従して、第二昇降手段２２により上下方向に移動可能となっている。図１において仮想線で図示する後述の二次転写手段４、中間転写ベルト１２及びアイドリングローラ１７は、実線で図示する二次転写手段４、中間転写ベルト１２及びアイドリングローラ１７が上方に移動した状態を示している。このように、アイドリングローラ１７が上下方向に移動することにより、二次転写手段４が上下方向に移動しても、中間転写ベルト１２の走行距離が維持される。
アイドリングローラ１７は、図１に図示するように、後述する第一昇降手段２１による二次転写手段４の上下方向における移動に追従して、第二昇降手段２２により上下方向に移動可能となっている。図１において仮想線で図示する後述の二次転写手段４、中間転写ベルト１２及びアイドリングローラ１７は、実線で図示する二次転写手段４、中間転写ベルト１２及びアイドリングローラ１７が上方に移動した状態を示している。このように、アイドリングローラ１７が上下方向に移動することにより、二次転写手段４が上下方向に移動しても、中間転写ベルト１２の走行距離が維持される。
クリーニング手段１８は、図１に図示するように、中間転写ベルト１２の外側に配置され、中間転写ベルト１２からトナー像を第二中間転写媒体（中間転写ローラ）２０に二次転写をした後に中間転写ベルト１２の表面に残留するトナーを除去するためのものであり、具体的には、所謂ベルトクリーナーがこれに該当する。
つぎに、二次転写手段４について説明する。
二次転写手段４は、図１及び図２に図示するように、一次転写手段３の下側の適宜位置に配置され、第二中間転写媒体（中間転写ローラ）２０と、二次転写ローラ１６と、除電又は帯電する帯電手段２３と、除電又は帯電するデバイス２４とを含んで構成される。
以下、二次転写手段４の各構成について説明する。
二次転写手段４は、図１及び図２に図示するように、一次転写手段３の下側の適宜位置に配置され、第二中間転写媒体（中間転写ローラ）２０と、二次転写ローラ１６と、除電又は帯電する帯電手段２３と、除電又は帯電するデバイス２４とを含んで構成される。
以下、二次転写手段４の各構成について説明する。
第二中間転写媒体２０は、第一中間転写媒体（中間転写ベルト）１２の表面に接しながら反時計回り（図１に図示する矢印Ｃの指示する方向）に回転し、中間転写ベルト１２に形成されたトナー像が転写（二次転写）されるものである。第二中間転写媒体２０は、本実施例では、合成ゴム・合成樹脂材料からなる中間転写ローラである。以下、本実施例では、「第二中間転写媒体２０」を、適宜、「中間転写ローラ２０」というものとする。
中間転写ローラ２０は、図２及び図３に図示するように、芯金２５と、発泡弾性体層２６と、中間ソリッド層２７と、表面被覆層２８とを備えて構成されている。中間転写ローラ２０は、本実施例では、この直径が６０ｍｍであるものとする。なお、上記直径の数値は一例であるものとし、これに限定されるものではない。
芯金２５は、中間転写ローラ２０の中心となる部分であり、図２に図示するように接地されている。
芯金２５は、中間転写ローラ２０の中心となる部分であり、図２に図示するように接地されている。
発泡弾性体層２６は、図２及び図３に図示するように、芯金２５の外側に配置され、発泡弾性体からなる層である。発泡弾性体層２６を形成する発泡弾性体は、本実施例では、発泡ゴムであるものとする。
発泡弾性体層２６は、本実施例では、この厚みが１０ｍｍであり、芯金２５と発泡弾性体層２６表面との間の電気抵抗が１Ｅ＋６（１×１０６）Ωとなるように形成されている。なお、上記各数値は一例であるものとする。
発泡弾性体層２６は、本実施例では、この厚みが１０ｍｍであり、芯金２５と発泡弾性体層２６表面との間の電気抵抗が１Ｅ＋６（１×１０６）Ωとなるように形成されている。なお、上記各数値は一例であるものとする。
中間ソリッド層２７は、図２及び図３に図示するように、発泡弾性体層２６の外側に配置され、導電性の合成ゴム・合成樹脂材料からなる層である。中間ソリッド層２７を形成する導電性の合成樹脂材料は、本実施例では、導電性を有するペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）であるものとする。
中間ソリッド層２７は、本実施例では、この厚みが３０μｍであり、表面抵抗が発泡弾性体層２６の表面抵抗以上且つ後述する表面被覆層２８の表面抵抗以下となるように形成されている。本実施例では、中間ソリッド層２７の表面抵抗が１Ｅ＋７（１×１０７）Ω／□となるように形成されている。なお、上記各数値は一例であるものとする。
中間ソリッド層２７は、本実施例では、この厚みが３０μｍであり、表面抵抗が発泡弾性体層２６の表面抵抗以上且つ後述する表面被覆層２８の表面抵抗以下となるように形成されている。本実施例では、中間ソリッド層２７の表面抵抗が１Ｅ＋７（１×１０７）Ω／□となるように形成されている。なお、上記各数値は一例であるものとする。
表面被覆層２８は、図２及び図３に図示するように、中間ソリッド層２７の外側に配置され、絶縁性の合成ゴム・合成樹脂材料からなる層である。表面被覆層２８を形成する絶縁性の合成樹脂材料は、本実施例では、絶縁性を有するＰＦＡであるものとする。
表面被覆層２８は、この厚みが２５μｍ以上且つ１００μｍ以下となるように形成されている。本実施例では、表面被覆層２８の厚みが５０μｍとなるように形成されている。
表面被覆層２８は、表面抵抗が１Ｅ＋９（１×１０９）Ω／□以上となるように形成されている。
この表面被覆層２８の表面抵抗は、１Ｅ＋１１（１×１０１１）Ω／□以上となることが好ましいものとする。さらに、表面被覆層２８の表面抵抗は、限りなく無限大に近いもの、すなわち、絶縁体であることが、より好ましいものとする。
表面被覆層２８は、この厚みが２５μｍ以上且つ１００μｍ以下となるように形成されている。本実施例では、表面被覆層２８の厚みが５０μｍとなるように形成されている。
表面被覆層２８は、表面抵抗が１Ｅ＋９（１×１０９）Ω／□以上となるように形成されている。
この表面被覆層２８の表面抵抗は、１Ｅ＋１１（１×１０１１）Ω／□以上となることが好ましいものとする。さらに、表面被覆層２８の表面抵抗は、限りなく無限大に近いもの、すなわち、絶縁体であることが、より好ましいものとする。
二次転写ローラ１６は、図１及び図２に図示するように、中間転写ベルト１２の内側で且つ中間転写ローラ２０に対応する位置に配置され、中間転写ベルト１２に一次転写されたトナー像を中間転写ローラ２０に二次転写する部材である。
二次転写ローラ１６は、図１及び図２に図示するように、中間転写ベルト１２を挟むようにして、第二中間転写媒体２０と対向して配置されている。
二次転写ローラ１６には、中間転写ベルト１２に一次転写したトナー像を第二中間転写媒体（中間転写ローラ）２０に二次転写するため、図２に図示するように、二次転写電圧電源１９から所定の電圧が印加される。本実施例における二次転写電圧は、直流電圧−２．５ｋＶであるものとする。
二次転写ローラ１６は、図１及び図２に図示するように、中間転写ベルト１２を挟むようにして、第二中間転写媒体２０と対向して配置されている。
二次転写ローラ１６には、中間転写ベルト１２に一次転写したトナー像を第二中間転写媒体（中間転写ローラ）２０に二次転写するため、図２に図示するように、二次転写電圧電源１９から所定の電圧が印加される。本実施例における二次転写電圧は、直流電圧−２．５ｋＶであるものとする。
除電又は帯電する帯電手段２３は、図１及び図２に図示するように、中間転写ベルト１２からトナーが転写された中間転写ローラ２０の回転方向（図１に図示する矢印Ｃの指示する方向）の下流側に配置されるものであり、具体的には、中間転写ローラ２０の表面を除電又は帯電する帯電器がこれに該当する。
除電又は帯電する帯電手段２３は、図２に図示するように、交流電源２９と、接地抵抗３０と、ツェナーダイオード３１とから構成される電圧電源から所定の直流電圧と交流電圧の重畳電圧が印加される。本実施例では、直流電圧と交流電圧の重畳電圧は、周波数が５００Ｈｚ、プラスの尖頭値が＋１．０ｋＶ、マイナスの尖頭値が−５．０ｋＶ、平均値が−２．０ｋＶであるものとする。
除電又は帯電する帯電手段２３は、図２に図示するように、交流電源２９と、接地抵抗３０と、ツェナーダイオード３１とから構成される電圧電源から所定の直流電圧と交流電圧の重畳電圧が印加される。本実施例では、直流電圧と交流電圧の重畳電圧は、周波数が５００Ｈｚ、プラスの尖頭値が＋１．０ｋＶ、マイナスの尖頭値が−５．０ｋＶ、平均値が−２．０ｋＶであるものとする。
除電又は帯電するデバイス２４は、中間転写ローラ２０の表面を除電又は帯電するものであり、具体的には、図１及び図２に図示するように、中間転写ローラ２０の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段であるものとする。クリーニング手段は、より具体的には、クリーニング用ブラシローラがこれに該当する。すなわち、本実施例では、除電又は帯電するデバイス２４は、中間転写ローラ２０の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段を兼ねるといえる。
除電又は帯電するデバイス２４は、図２に図示するように接地されている。
除電又は帯電するデバイス２４は、図２に図示するように接地されている。
なお、上記除電又は帯電するデバイス２４以外のクリーニング手段として、図２に図示するように、中間転写ローラ２０の表面に残留するトナーを掻き落とすクリーニングブレード３２が配置される。
以上の中間転写ローラ２０と、二次転写ローラ１６と、除電又は帯電する帯電手段２３と、除電又は帯電するデバイス２４とを含んで構成される二次転写手段４は、図１に図示するように、第一昇降手段２１によって上下方向に移動させることができる。図１において仮想線で図示する二次転写手段４は、実線で図示する二次転写手段４が上方に移動した状態を示している。
このように、二次転写手段４が上下方向に移動することにより、二次転写手段４側に搬送されてくる転写対象物３３の厚みに応じて適切な規定高さ位置に移動して、中間転写ローラ２０にて転写対象物３３を加圧する又は中間転写ローラ２０と転写対象物３３との間の微小空隙を形成することができる。
本実施例では、第一昇降手段２１は、搬送手段５の入口側に配置される図示しない厚み検知手段にて検知した転写対象物３３の厚みに応じて適切な規定高さ位置に移動する。厚み検知手段は、検知対象物の厚みを検知する距離センサである。
このように、二次転写手段４が上下方向に移動することにより、二次転写手段４側に搬送されてくる転写対象物３３の厚みに応じて適切な規定高さ位置に移動して、中間転写ローラ２０にて転写対象物３３を加圧する又は中間転写ローラ２０と転写対象物３３との間の微小空隙を形成することができる。
本実施例では、第一昇降手段２１は、搬送手段５の入口側に配置される図示しない厚み検知手段にて検知した転写対象物３３の厚みに応じて適切な規定高さ位置に移動する。厚み検知手段は、検知対象物の厚みを検知する距離センサである。
つぎに、搬送手段５について説明する。
搬送手段５は、図１に図示するように、二次転写手段４の下側の適宜位置に配置されている。搬送手段５は、転写対象物３３を二次転写手段４側に搬送するためのものであり、具体的には、複数の搬送ローラがこれに該当する。以下、本実施例では、「搬送手段５」を、適宜、「搬送ローラ５」というものとする。
搬送ローラ５は、所謂ゴムローラであり、図２に図示するように接地されている。搬送ローラ５は、プロセス速度８０ｍｍ／ｓｅｃで転写対象物３３を搬送する。
搬送手段５は、図１に図示するように、二次転写手段４の下側の適宜位置に配置されている。搬送手段５は、転写対象物３３を二次転写手段４側に搬送するためのものであり、具体的には、複数の搬送ローラがこれに該当する。以下、本実施例では、「搬送手段５」を、適宜、「搬送ローラ５」というものとする。
搬送ローラ５は、所謂ゴムローラであり、図２に図示するように接地されている。搬送ローラ５は、プロセス速度８０ｍｍ／ｓｅｃで転写対象物３３を搬送する。
つぎに、三次転写手段６について説明する。
三次転写手段６は、図１に図示するように、二次転写手段４の下側の適宜位置で且つ搬送手段５の前後方向における略中間に配置されている。三次転写手段６は、第二中間転写媒体２０に二次転写されたトナー像を転写対象物３３に転写（三次転写）するものである。
三次転写手段６は、三次転写第一ローラ３４と、三次転写第二ローラ３５と、三次転写第三ローラ３６とを備えて構成される。三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６は、特許請求の範囲における「前記第二中間転写媒体に対向して配置され、所定の電圧を印加することにより該第二中間転写媒体に転写された前記トナー像を前記転写対象物に転写する複数の転写部材」に相当するものである。三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６は、いずれも、金属製の転写ローラであり、図１における前後方向の前側から三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の順に並んでいる。
以下、三次転写手段６の各構成について説明する。
三次転写手段６は、図１に図示するように、二次転写手段４の下側の適宜位置で且つ搬送手段５の前後方向における略中間に配置されている。三次転写手段６は、第二中間転写媒体２０に二次転写されたトナー像を転写対象物３３に転写（三次転写）するものである。
三次転写手段６は、三次転写第一ローラ３４と、三次転写第二ローラ３５と、三次転写第三ローラ３６とを備えて構成される。三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６は、特許請求の範囲における「前記第二中間転写媒体に対向して配置され、所定の電圧を印加することにより該第二中間転写媒体に転写された前記トナー像を前記転写対象物に転写する複数の転写部材」に相当するものである。三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６は、いずれも、金属製の転写ローラであり、図１における前後方向の前側から三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の順に並んでいる。
以下、三次転写手段６の各構成について説明する。
三次転写第一ローラ３４は、図１及び図２に図示するように、転写対象物３３が三次転写手段６側に搬送されてきたときに、三次転写手段６を構成する転写ローラの中で最先に転写対象物３３と接触する部材である。
三次転写第一ローラ３４は、図２に図示するように、接地抵抗３７を介して接地されている。本実施例では、接地抵抗３７の抵抗値が１０ＭΩであるものとする。
三次転写第一ローラ３４は、図２に図示するように、接地抵抗３７を介して接地されている。本実施例では、接地抵抗３７の抵抗値が１０ＭΩであるものとする。
接地抵抗３７は、特許請求の範囲における「前記転写部材に印加する電圧による前記転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイス」に相当するものである。このような接地抵抗３７を備えることにより、本実施例では、後述する三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に印加する電圧によって転写対象物３３の面方向の電流が、接地抵抗３７を介して流れる。
ここで、本実施例において、三次転写第一ローラ３４が接地抵抗３７を介して接地されている場合の転写効率を、図４に図示する画像形成装置２００（比較例１）と比較しながら説明する。
比較例１では、図４に図示するように、三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に、交流電源３８と、１０ＭΩの接地抵抗３９と、ツェナーダイオード４０とから構成される三次転写電圧電源から１００ＭΩの直列抵抗４１を介して所定の直流電圧と交流電圧の重畳電圧が印加される。
比較例１では、図４に図示するように、三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に、交流電源３８と、１０ＭΩの接地抵抗３９と、ツェナーダイオード４０とから構成される三次転写電圧電源から１００ＭΩの直列抵抗４１を介して所定の直流電圧と交流電圧の重畳電圧が印加される。
比較例１のように、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に印加する電圧によって転写対象物３３の面方向に流れる電流を供するデバイス（接地抵抗３７）を備えていない場合、電気抵抗が不安定で且つ極めて低い転写対象物３３（例えば、未焼成セラミックス）に転写しようとすると、この転写対象物３３に対する転写効率が悪くなってしまう。
これに対し、本実施例では、接地抵抗３７を備えているため、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に印加する電圧によって転写対象物３３の面方向の電流が、接地抵抗３７を介して流れる。したがって、本実施例によれば、転写対象物３３の電気抵抗が不安定で且つ極めて低くても、転写効率を良好にすることができる。
これに対し、本実施例では、接地抵抗３７を備えているため、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に印加する電圧によって転写対象物３３の面方向の電流が、接地抵抗３７を介して流れる。したがって、本実施例によれば、転写対象物３３の電気抵抗が不安定で且つ極めて低くても、転写効率を良好にすることができる。
図１及び図２に戻って、三次転写手段６の説明を続ける。
三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６は、転写対象物３３が三次転写手段６側に搬送されたときに、第二中間転写媒体２０上のトナー像を転写対象物に三次転写する部材である。
三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６には、図２に図示するように、交流電源３８と、１０ＭΩの接地抵抗３９と、ツェナーダイオード４０とから構成される三次転写電圧電源から１００ＭΩの直列抵抗４１を介して所定の直流電圧及び交流電圧が印加される。本実施例では、直流電流と交流電圧の重畳電流は、周波数が５００Ｈｚ、プラスの尖頭値が＋５．０ｋＶ、マイナスの尖頭値が−１．５ｋＶ、平均値が＋１．７５ｋＶであるものとする。
また、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の表面と上記三次転写電圧電源との間の電気抵抗は、１Ｅ＋７（１×１０７）Ω以上且つ１Ｅ＋９（１×１０９）Ω以下である。
三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６は、転写対象物３３が三次転写手段６側に搬送されたときに、第二中間転写媒体２０上のトナー像を転写対象物に三次転写する部材である。
三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６には、図２に図示するように、交流電源３８と、１０ＭΩの接地抵抗３９と、ツェナーダイオード４０とから構成される三次転写電圧電源から１００ＭΩの直列抵抗４１を介して所定の直流電圧及び交流電圧が印加される。本実施例では、直流電流と交流電圧の重畳電流は、周波数が５００Ｈｚ、プラスの尖頭値が＋５．０ｋＶ、マイナスの尖頭値が−１．５ｋＶ、平均値が＋１．７５ｋＶであるものとする。
また、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の表面と上記三次転写電圧電源との間の電気抵抗は、１Ｅ＋７（１×１０７）Ω以上且つ１Ｅ＋９（１×１０９）Ω以下である。
本実施例では、三次転写電圧電源と三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６との間に１００ＭΩの直列抵抗４１を配置する構成であるが、これに限定されるものではない。その他、例えば、金属製の三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６を、芯金の外面に１００ＭΩに相当する電気抵抗を有するゴムを被覆してなるゴムローラとしてもよいものとする。
ここで、本実施例において、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の表面と上記三次転写電圧電源との間の電気抵抗を１Ｅ＋７（１×１０７）Ω以上且つ１Ｅ＋９（１×１０９）Ω以下とした場合の転写効率を、図５に図示する画像形成装置３００（比較例２）と比較しながら説明する。
比較例２では、図５に図示するように、三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に、交流電源３８と、１０ＭΩの接地抵抗３９と、ツェナーダイオード４０とから構成される三次転写電圧電源から所定の直流電圧と交流電圧の重畳電圧が印加される。
比較例２では、図５に図示するように、三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に、交流電源３８と、１０ＭΩの接地抵抗３９と、ツェナーダイオード４０とから構成される三次転写電圧電源から所定の直流電圧と交流電圧の重畳電圧が印加される。
このように、比較例２では、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６と三次転写電圧電源３８〜４０との間に直列抵抗４１が配置されていないため、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の表面と三次転写電圧電源３８〜４０との間の電気抵抗を、１Ｅ＋７（１×１０７）Ω以上且つ１Ｅ＋９（１×１０９）Ω以下とすることができない。
このような比較例２においては、三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６と三次転写電圧電源３８〜４０との間の電気抵抗が１Ｅ＋７（１×１０７）Ω未満の場合、電気抵抗の極めて低い転写対象物３３が三次転写第一ローラ３４に近接したときに、転写対象物３３と三次転写第一ローラ３４との間の微小空間における火花放電が発生するのみではなく、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまう。また、上記電気抵抗が１Ｅ＋９（１×１０９）Ωを超えた場合、転写対象物への転写効率が悪化してしまう。
これに対し、本実施例によれば、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の表面と三次転写電圧電源３８〜４０との間の電気抵抗を、１Ｅ＋７（１×１０７）Ω以上且つ１Ｅ＋９（１×１０９）Ω以下であるため、転写対象物３３と三次転写第一ローラ３４との間における火花放電の発生を抑制し、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまうのを防止することができる。したがって、本実施例によれば、転写効率を、より良好にすることができる。
このような比較例２においては、三次転写第一ローラ３４、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６と三次転写電圧電源３８〜４０との間の電気抵抗が１Ｅ＋７（１×１０７）Ω未満の場合、電気抵抗の極めて低い転写対象物３３が三次転写第一ローラ３４に近接したときに、転写対象物３３と三次転写第一ローラ３４との間の微小空間における火花放電が発生するのみではなく、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまう。また、上記電気抵抗が１Ｅ＋９（１×１０９）Ωを超えた場合、転写対象物への転写効率が悪化してしまう。
これに対し、本実施例によれば、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６の表面と三次転写電圧電源３８〜４０との間の電気抵抗を、１Ｅ＋７（１×１０７）Ω以上且つ１Ｅ＋９（１×１０９）Ω以下であるため、転写対象物３３と三次転写第一ローラ３４との間における火花放電の発生を抑制し、他の装置への漏洩電流が過多となって電源が垂下してしまうのを防止することができる。したがって、本実施例によれば、転写効率を、より良好にすることができる。
つぎに、本発明に係る画像形成装置の変形例について図６を参照して説明する。
図６に図示する画像形成装置５０（変形例）は、三次転写手段５１以外は、実施例と同じ構成及び構造を備えている。したがって、変形例では、実施例と同じ構成及び構造には同一の符号を付して説明を省略し、三次転写手段５１の構成についてのみ説明する。
図６に図示する画像形成装置５０（変形例）は、三次転写手段５１以外は、実施例と同じ構成及び構造を備えている。したがって、変形例では、実施例と同じ構成及び構造には同一の符号を付して説明を省略し、三次転写手段５１の構成についてのみ説明する。
図６に図示するように、三次転写手段５１は、三次転写第一ローラ３４と、三次転写第二ローラ３５と、三次転写第三ローラ３６とを備えて構成されている。
変形例では、図６に図示するように、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に、直流電源５２と、１０ＭΩの接地抵抗３９とから構成される三次転写電圧電源から１００ＭΩの直列抵抗４１を介して所定の直流電圧が印加される。変形例では、直流電圧が＋３．５ｋＶであるものとする。
変形例では、図６に図示するように、三次転写第二ローラ３５及び三次転写第三ローラ３６に、直流電源５２と、１０ＭΩの接地抵抗３９とから構成される三次転写電圧電源から１００ＭΩの直列抵抗４１を介して所定の直流電圧が印加される。変形例では、直流電圧が＋３．５ｋＶであるものとする。
以上、本発明によれば、中間転写媒体の長寿命化を図ることができ、高精度で高品位の画像形成装置を提供できる。
この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
１，５０…画像形成装置、 ２…作像手段、 ３…一次転写手段、 ４…二次転写手段、 ５…搬送手段（搬送ローラ）、 ６，５１…三次転写手段、 ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋ…像担持体（感光ドラム）、 ８…帯電手段（コロナ帯電器）、 ９…露光手段（ＬＥＤプリントヘッド）、 １０…現像手段（現像装置）、 １０ａ…トナー供給容器、 １０ｂ…筐体、 １０ｃ…攪拌部材、 １０ｄ…供給ローラ、 １０ｅ…現像ローラ、 １０ｆ…層厚規制部材、 １１…クリーニング手段（ドラムクリーナー）、 １２…第一中間転写媒体（中間転写ベルト）、 １３…ベルト駆動ローラ、 １４…ベルトテンションローラ、 １５…一次転写ローラ、 １６…二次転写ローラ、 １７…アイドリングローラ、 １８…クリーニング手段（ベルトクリーナー）、 １９，５２…直流電源、 ２０…第二中間転写媒体（中間転写ローラ）、 ２１…第一昇降手段、 ２２…第二昇降手段、 ２３…除電又は帯電する帯電手段（除電又は帯電する帯電器）、 ２４…除電又は帯電するデバイス（クリーニング用ブラシローラ）、 ２５…芯金、 ２６…発泡弾性体層、 ２７…中間ソリッド層、 ２８…表面被覆層、 ２９，３８…交流電源、 ３０，３７，３９…接地抵抗、 ３１，４０…ツェナーダイオード、 ３２…クリーニングブレード、 ３３…転写対象物、 ３４…三次転写第一ローラ（転写部材）、 ３５…三次転写第二ローラ（転写部材）、 ３６…三次転写第三ローラ（転写部材）、 ４１…直列抵抗
Claims (12)
- トナー像を担持する像担持体と、該像担持体に担持される前記トナー像を転写対象物に転写する転写手段と、を構成に含む画像形成装置において、
前記転写手段は、
前記像担持体の表面に接しながら回転し該像担持体から前記トナー像が転写される第一中間転写媒体と、
前記第一中間転写媒体の表面に接しながら回転し該第一中間転写媒体から前記トナー像が転写され且つ該トナー像を前記転写対象物に転写する第二中間転写媒体と、
を備えて構成され、
前記第二中間転写媒体は、発泡弾性体からなる発泡弾性体層と、該発泡弾性体層の外側に配置される表面被覆層と、を備える中間転写ローラである
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、
前記転写対象物は、セラミックスである
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記第一中間転写媒体は、無端状に形成される中間転写ベルトであり、
前記中間転写ベルトは、ポリイミドからなる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１，２又は３に記載の画像形成装置において、
前記第一中間転写媒体は、１０Ｖの電圧を印加したときの体積抵抗率が１×１０8Ωｃｍ以上且つ１×１０12Ωｃｍ以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１，２，３又は４に記載の画像形成装置において、
前記表面被覆層は、表面抵抗が１×１０9Ω／□以上の絶縁性である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１，２，３，４又は５に記載の画像形成装置において、
前記中間転写ローラは、前記発泡弾性体層と前記表面被覆層との間に中間ソリッド層を備え、
前記中間ソリッド層は、表面抵抗が前記発泡弾性体層の表面抵抗以上且つ前記表面被覆層の表面抵抗以下の導電性である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１，２，３，４，５又は６に記載の画像形成装置において、
前記第二中間転写媒体に対向して配置され、所定の電圧を印加することにより該第二中間転写媒体に転写された前記トナー像を前記転写対象物に転写する複数の転写部材を備え、
前記所定の電圧を印加する電源と前記転写部材の表面との間の電気抵抗が１×１０7Ω以上且つ１×１０9Ω以下である
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、
前記転写部材に印加する電圧による前記転写対象物の面方向に流れる電流を供するデバイスを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７又は８に記載の画像形成装置において、
前記転写部材に印加する電圧が、直流電圧と交流電圧の重畳電圧である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９に記載の画像形成装置において、
前記第一中間転写媒体からトナーが転写された前記第二中間転写媒体の回転方向下流側に、該第二中間転写媒体の表面を除電又は帯電する帯電手段を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０に記載の画像形成装置において、
前記第二中間転写媒体に、この表面を除電又は帯電するデバイスを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１１に記載の画像形成装置において、
前記除電又は帯電するデバイスは、前記第二中間転写媒体の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段を兼ねる
ことを特徴とする画像形成装置。
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