JPH1010887A

JPH1010887A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1010887A
Application number: JP8278813A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kadonaga; 雅史門永
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写方式の画像形成装置において、なん
ら付加機構を設けることなしに、転写チリ防止が可能な
画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１の非画像部と中間転写ベルト５
間で放電が発生することにより、上記非画像部の電位の
極性が転写後に逆転することがないように感光体１の比
誘電率、厚さ、中間転写ベルトの比誘電率、厚さ、及び
中間転写ベルト５の裏面にかける転写バイアス電圧を設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置に係り、詳
しくは、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上
に重ね合わせて転写し、中間転写体上の重ねトナー像を
転写材上に転写する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フルカラー画像の複写やプリント
が可能な電子写真方式の画像形成装置が実用化されてい
るが、この種の画像形成装置におけるフルカラー画像の
転写材への転写方式としては、（ａ）転写ドラム方式：感光体等の像担持体上に色毎に
形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各画像を、転写ドラム上に
固定された転写材に順次重ね合わせて転写する方式、（ｂ）中間転写体ダブル転写方式（単に、中間転写方式
ともいう）：感光体等の像担持体上に色毎に形成される
Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各画像を、中間転写体上に順次重ね
合わせて転写し、この中間転写体上のフルカラーのトナ
ー像を一括転写して転写材に転写する方式、に大別でき
るが、厚紙等にも転写できるというペーパーフリー性を
有する点、及び転写ドラム方式のように先端のクランプ
・押さえ部に画像形成できないということがなく全面コ
ピーが可能な点で、上記（ｂ）の中間転写方式が有利で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来から、上記中間転
写方式の画像形成装置において、像担持体から中間転写
体へのトナー像の転写の際にトナーチリという現象（以
下、「転写チリ」という）が発生する場合があることが
知られている。ここで、転写チリとは、像担持体から中
間転写体へのトナー像の転写（一次転写）の際に、像担
持体上に形成されたトナー像（可視像）が本来転写され
るべき位置に転写されず、その周辺に拡散して転写され
てしまい、結果として画像がぼけてしまう現象であり、
特に細線部分での画像のシャープさを損なわせるもので
ある。

【０００４】上記転写チリを防止する技術としては、高
抵抗トナーを中間転写媒体に非静電的に転写後、記録シ
ートを介在させて加熱ローラにて押圧転写定着する技術
（例えば、特開昭６３ー３４５７０号公報参照）、導電
性トナーを中間転写媒体に非静電的に転写後、記録シー
トを介在させて加熱ローラにて押圧転写定着する技術
（特開昭６３−３４５７１号公報参照）、トナー像を中
間転写媒体に転写する毎に、用紙剥離チャージャーで転
写されたトナー像の除電を行う技術（特開平１−２８２
５７１号公報参照）、最終転写段階の転写電位を直前の
転写電位より大きくし、かつ、各転写段階へ移る間に中
間転写媒体に所定電圧を印加する技術（特開平２−１８
３２７６号公報参照）、中間転写体から用紙に可視像を
転写する手段にいたる前の中間転写体上の電荷を除電す
る手段を設ける技術（特開平４−１４７１７０号公報参
照）などが挙げられる。ところが、これらの技術のう
ち、特開昭６３ー３４５７０号公報、特開昭６３−３４
５７１号公報の技術では、加熱ローラにより押圧転写定
着しうる記録シートが必要となり、上記（ｂ）の中間転
写方式の利点であるペーパーフリー性を生かすことがで
きない。また、特開平１−２８２５７１号公報、特開平
２−１８３２７６号公報、特開平４−１４７１７０号公
報の技術では、除電や電圧印加の手段及びこれらの手段
を制御する制御手段を設ける必要が生じ、制御機構が煩
雑になると共に、装置の小型化の妨げともなるという問
題点があった。

【０００５】本発明者らは、上記転写チリの発生という
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、転写部におい
て、中間転写体と像担持体のトナーが付着していない部
分（以下、非画像部という）との間の放電が生じ、該非
画像部の電位の極性が転写後に逆転することが、上記転
写チリの原因の一つであることを見いだした。以下、こ
のことについて説明する。中間転写体への転写にあたっ
て感光体表面から中間転写体に移動するトナーに働く力
Ｆは、（１）感光体表面の電荷と中間転写体に与えられ
る転写バイアス電圧とによる電界から上記トナーが受け
る力、（２）トナー同士のクーロン反発力（３）
（１）、（２）以外の各トナーによる鏡像力などの力の
和で求められる。ここで、上記（３）の各トナーによる
鏡像力は、トナーが感光体上に付着しているときには寄
与するが、トナーが転写にあたって感光体から離れた後
には感光体との距離が大きくなるので、ほとんど寄与せ
ず、無視することができる。

【０００６】次に、上記トナーに働く力の（１）と
（２）について図４を用いて説明する。図４は、ネガ・
ポジ現像方式を採用した画像形成時の、感光体表面の電
荷と中間転写体に与えられる転写バイアス電圧とによる
電界を示す電気力線の説明図である。ここで、転写前の
感光体の非画像部の電位は負、トナーの極性は負、転写
時に中間転写ベルトに与えられる転写バイアスは正であ
るとする。図４（ａ）は、感光体１と中間転写ベルト５
間に放電が生じない、又は生じたとしても非画像部の電
位が逆転しない場合の上記感光体１と中間転写ベルト５
間の電気力線を示したものである。また、図４（ｂ）
は、上記感光体１と中間転写ベルト５間に放電が生じ、
非画像部の電位が逆転する場合の上記感光体１と中間転
写ベルト５間の電気力線を示したものである。また、図
中符号Ａは非画像部を、Ｂはトナーが付着する画像部を
示す。放電が発生しない場合、又は、発生しても非画像
部Ａの電位が逆転しない場合には、非画像部Ａの電荷が
負であるため、画像部Ｂ上のトナーは図４（ａ）に示す
ように感光体表面では疎であり、中間転写ベルト５に近
づくほど密になるような電気力線に沿って中間転写ベル
ト５上に転写される。従って、上記（１）の感光体表面
の電荷と中間転写体に与えられる転写バイアス電圧とに
よる電界から上記トナーが受ける力は、上記（２）のト
ナー同士のクーロン反発力による広がりを抑制する向き
に働く。ここで、例えばトナーの単位質量当たりの電荷
量を−２０μＣ／ｇ、トナー間距離を１０μｍ、転写電
界を１０ＭＶ／ｍとすると、（１）の感光体表面の電荷
と中間転写体に与えられる転写バイアス電圧とによる電
界から上記トナーが受ける力は、４．２４×１０^-8Ｎで
あり、（２）のトナー同士のクーロン反発力は１．６９
×１０^-9Ｎである。よって、（１）の感光体表面の電荷
と中間転写体に与えられる転写バイアス電圧とによる電
界から上記トナーが受ける力は、上記（２）のトナー同
士のクーロン反発力に比べて非常に大きいので、該クー
ロン反発力によるトナーの広がりを十分抑制し、転写チ
リが発生しにくい。一方、放電が発生し、非画像部Ａの
電荷が正になり、該非画像部の電位が逆転すると、上記
画像部Ｂ上のトナーは図４（ｂ）に示すように感光体表
面では密であり、中間転写ベルト５表面では疎であるよ
うな電気力線に沿って中間転写ベルト５上に転写され
る。従って、上記（１）の感光体表面の電荷と中間転写
体に与えられる転写バイアス電圧とによる電界から上記
トナーが受ける力は、トナー同士を引き離す方向に働く
こととなり、転写チリが発生しやすくなる。また、放電
が更に進むと画像部Ｂ上のトナーと上記中間転写ベルト
５との間でも放電が起こることとなり、トナーの単位質
量当たりの電荷量が小さくなるので、クーロン反発力は
小さくなるが、上記（１）の感光体表面の電荷と中間転
写体に与えられる転写バイアス電圧とによる電界から上
記トナーが受ける力はトナー同士を引き離す方向に強く
働くものであるので、転写チリが更に発生しやすくな
る。なお、ここではネガ・ポジ現像方式の場合について
のみ説明を行ったが、ポジ・ポジ現像方式を採用した画
像形成装置の場合にも、放電により非画像部の電位の極
性が逆転すると、感光体表面の電荷と中間転写体に与え
られる転写バイアス電圧とによる電界から上記トナーが
受ける力はトナー粒子同士を引き離す方向に働き、転写
チリが発生しやすくなるという問題点は発生する。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、なんら付加機構を設
けることなしに、転写チリ防止が可能な画像形成装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体上にトナー像を形成す
るトナー像形成手段と、該像担持体に接触対向するよう
に配置された表面移動可能な中間転写体と、該中間転写
体に該像担持体上のトナー像を順次重ね合わせて転写す
る中間転写手段と、該中間転写体上の重ねトナー像を転
写材に転写する転写材転写手段とを備えた画像形成装置
において、上記像担持体上のトナー像を中間転写体に転
写した後の前記像担持体上のトナーが付着していない部
分の電位の極性が、上記像担持体上のトナー像を中間転
写体に転写する前の前記部分の電位の極性と等しくなる
ように上記像担持体の比誘電率、厚さ、上記中間転写体
の比誘電率、厚さ、及び、上記中間転写体の下面の電位
を設定したことを特徴とするものである。

【０００９】この画像形成装置においては、上記像担持
体上のトナー像を中間転写体に転写した後の前記像担持
体上のトナーが付着していない部分の電位の極性が、上
記像担持体上のトナー像を中間転写体に転写する前の前
記部分の電位の極性と等しくなるので、感光体表面の電
荷と中間転写体に与えられる転写バイアス電圧とによる
電界からトナーが受ける力は、トナー同士の広がりを抑
制する向きに働く。

【００１０】ここで、上記像担持体上のトナーが付着し
ていない部分、すなわち非画像部と上記中間転写体との
間で放電が起きた場合でも、非画像部の真電荷が０とな
ったときにそれ以上放電が起きないように上記画像形成
装置を構成すれば、非画像部の電位の極性が、上記像担
持体上のトナー像を中間転写体に転写する前の非画像部
の電位の極性と逆極性になることはない。

【００１１】そこで、請求項２の発明は、像担持体上に
トナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体に
接触対向するように配置された表面移動可能な中間転写
体と、該中間転写体に該像担持体上のトナー像を順次重
ね合わせて転写する中間転写手段と、該中間転写体上の
重ねトナー像を転写材に転写する転写材転写手段とを備
えた画像形成装置において、上記像担持体の比誘電率、
厚さをそれぞれε₁、ｄ₁［ｍ］とし、該像担持体と上記
中間転写体との空隙幅をｄ₂［ｍ］とし、上記中間転写
体の比誘電率、厚さをそれぞれε₃、ｄ₃［ｍ］とし、上
記中間転写体の下面の電位の絶対値をＶ_pとしたとき
に、

【数１】及び

【数２】が成立するように、上記像担持体の比誘電率、厚さ、上
記中間転写体の比誘電率、厚さ、及び、上記中間転写体
の下面の電位を設定したことを特徴とするものである。

【００１２】この画像形成装置において非画像部の真電
荷を０としたときに上記空隙にかかる電圧Ｖ₂は、

【数３】Ｖ₂＝Ｃ・Ｖ_p／Ｃ₂ 但し、Ｃ＝（Ｃ₁ ^-1＋Ｃ₂ ^-1＋Ｃ₃ ^-1）^-1 Ｃ１＝ε₁ε₀／ｄ₁ Ｃ２＝ε₀／ｄ₂ Ｃ３＝ε₃ε₀／ｄ₃ ε₀は、真空の誘電率である。また、パッシェンの放電則より上記空隙におい
て放電が開始する電圧Ｖ_paは、ｄ₂の単位が［ｍ］のと
き、

【数４】Ｖ_pa＝３１２＋６．２×１０⁶・ｄ₂ である。この画像形成装置においては、数１及び数２が
成立するように上記像担持体の比誘電率、厚さ、上記中
間転写体の比誘電率、厚さ、及び、上記中間転写体の下
面の電位を設定するので、空隙幅の変化に関わらず常に
Ｖ₂≦Ｖ_paが成り立つ。すなわち、上記像担持体と上記
中間転写体との空隙にかかる電圧が、パッシェンの放電
則より求められる放電が開始する電圧以上となることが
ない。これにより、上記非画像部と上記中間転写体との
間で放電が起きた場合でも、非画像部の真電荷が０とな
るとそれ以上放電が起きることはない。よって、上記非
画像部の電位の極性が、上記像担持体上のトナー像を中
間転写体に転写する前の非画像部の電位の極性と逆極性
になることはない。従って、トナー粒子がないと仮定し
た場合の電界からトナーが受ける力は、トナー同士の広
がりを抑制する向きに働く。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るフルカラー複写装置（以下、「カラー複写装置」とい
う。）に適用した実施形態について説明する。中間転写
体は、中間転写ベルトの他に中間転写ドラムとして構成
することも考えられるが、以下の説明では中間転写ベル
トとして構成した例で説明する。

【００１４】図１は本実施形態に係るカラー複写装置の
概略構成図である。矢印方向に回転駆動される像担持体
としての感光体１には、公知の電子写真技術を用いたネ
ガポジ現像方式のトナー像形成手段によって、所定極性
（本実施形態では負極性）に帯電したトナー像が形成さ
れている。このトナー像形成手段は、感光体１の表面を
所望の電位に負帯電する帯電装置２、画像情報に対応し
た光像３を感光体１上に露光して静電潜像を形成する図
示しない露光装置、所定極性（本実施形態では負極性）
に帯電したトナーを用いて感光体１上の静電潜像を現像
して可視像を形成する現像装置４などにより構成されて
いる。中間転写体としての無端移動可能な中間転写ベル
ト５は、複数のローラ６，７，８に張架され、感光体１
との接触対向部（以下、「ニップ部」という。）におい
て感光体１表面とほぼ等しい線速で矢印方向（順方向）
に移動するように駆動されている。また、上記ローラ
６，７は、中間転写ベルト５が感光体１に対して接触対
向するように配置されている。

【００１５】上記中間転写ベルトとしては、厚さが１０
０μｍ〜１ｍｍ程度で、体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ
〜１×１０¹³Ωｃｍの中抵抗材料、または絶縁体で形成
されたものを用いることができる。

【００１６】上記中間転写ベルト５の感光体１との対向
面とは反対側の面（以下、「裏面」という。）には、中
間転写ベルト５に転写電荷を付与して感光体１上のトナ
ー像を中間転写ベルト５上に転写する中間転写手段とし
ての導電性ブラシ９を、中間転写ベルト５の面に接触さ
せている。この導電性ブラシ９には、直流電源１０によ
りトナーの帯電極性とは逆極性（本実施形態では正極
性）の転写バイアス電圧が印加されている。この導電性
ブラシ９で電荷が付与された中間転写ベルト５と感光体
１との間に形成された転写電界により、感光体１上の負
極性のトナー像が中間転写ベルト５上に転写される。な
お、本実施形態では、上記中間転写手段として転写バイ
アス電圧が印加された導電性ブラシ９を用いているが、
必ずしも導電性ブラシである必要はなく、導電性の弾性
ゴムで形成されたローラや、導電性材料からなるブレー
ド状のものを用いてもよい。また、中間転写ベルト５の
裏面に放電により電荷を付与するコロナ帯電器を用いて
もよい。また、ローラ６、７に所定のバイアスを印加
し、ニップ部に転写電界を形成する間接バイアス印加方
式を用いてもよい。なお、コロナ放電器を用いたり、間
接バイアス印加方式を用いる場合には、ニップ部におけ
る中間転写ベルト裏面の電位を、本実施形態中での導電
性ブラシ９により中間転写ベルト裏面に印加される転写
バイアス電圧と考えればよい。

【００１７】上記感光体１から中間転写ベルト５への転
写工程を、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の４種類の
トナーごとに４回繰り返すことにより、中間転写ベルト
５上にフルカラーのトナー像を形成することができる。
この中間転写ベルト５上に重ね合わせられたトナー像
は、図示しない電源から転写バイアス電圧が印加された
転写ローラ１１によって転写材としての記録紙１２上に
転写され、定着ローラ対１３を備えた定着装置によって
記録紙１２上に固定され、フルカラーの記録画像とな
る。

【００１８】上記一連の工程において、中間転写ベルト
５上に転写されたトナー画像が乱れてしまうと、最終的
に得られる記録画像も乱れたものしか得られないことと
なる。ここで、中間転写ベルト５上に転写されたトナー
画像が乱れる原因となる感光体１と中間転写ベルト５と
の間の放電について説明する。図２に、感光体１上に形
成されたトナー画像が中間転写ベルト５上に移動する様
子を、シミュレーションで計算した結果を示す。図２
（ａ）は、感光体１と中間転写ベルト５間に放電が発生
しない条件で計算した結果、図２（ｂ）は、感光体１と
中間転写ベルト５間に放電が発生し、感光体の非画像部
の電位が逆転する条件で計算した結果である。なお、こ
のシミュレーションは、トナー１個と感光体１間の付着
力を５×１０^-8Ｎ、トナーの単位質量当たりの電荷量を
−２０μＣ／ｇ、トナー直径を７μｍとして行った。図
２（ａ）では、１０個のトナーＴは感光体上での形のま
ま一体となって中間転写ベルト５表面に到達するが、図
２（ｂ）では、１０個のトナーＴが横に広がって上記中
間転写ベルト５表面に到達し、ベルト上のトナー画像が
乱れていることがわかる。

【００１９】表１に、感光体１と中間転写ベルト５間に
放電が発生する条件で、上記導電性ブラシ９により上記
中間転写ベルト５裏面に与える転写バイアス電圧（以
下、転写バイアス電圧という）を変え、感光体上に形成
した幅９０μｍのライン画像をベルト上に転写したとき
の転写後の画像のライン幅をシミュレーションで計算し
た結果を示す。また、感光体１上の非画像部の転写終了
後の電位も合わせて示す。転写前の感光体１の電位は−
５００Ｖであるが、転写時に感光体と中間転写ベルト５
間で放電が発生するため、転写終了時には非画像部電位
は変化している。また、表１において、予想されるチリ
の有無は、転写後の画像のライン幅が９０μｍよりも太
くなる場合には有り、９０μｍのままの場合には、無し
とした。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から、転写後の感光体非画像部電位が
転写前と同じ極性であれば転写チリは発生しないと考え
られる。一方、大きな放電が発生して転写後の感光体非
画像部電位の極性が転写前と逆の極性になると、転写チ
リが発生すると考えられる。これは、上述のように転写
後の感光体非画像部電位の極性が転写前と逆の極性にな
ると、感光体表面の電荷と中間転写体に与えられる転写
バイアス電圧とによる電界から上記トナーが受ける力
が、トナー同士を引き離す方向に働くためである。ま
た、放電が更に進むと画像部Ｂ上のトナーと上記中間転
写ベルト５間でも放電が起こることとなり、トナーの単
位質量当たりの電荷量が小さくなるので、クーロン反発
力は小さくなるが、上記感光体表面の電荷と中間転写体
に与えられる転写バイアス電圧とによる電界から上記ト
ナーが受ける力は、トナー同士を引き離す方向に強く働
くこととなり、転写チリが更に発生しやすくなる。ここ
で、転写後の上記感光体非画像部電位の極性が転写前と
同じ極性になるように画像形成装置を構成すれば、感光
体１と中間転写ベルト５間の電気力線が、前述の図４
（ａ）を用いて説明した感光体表面では疎であり、中間
転写ベルト５に近づくほど密になるような形になるの
で、感光体表面の電荷と中間転写体に与えられる転写バ
イアス電圧とによる電界から上記トナーが受ける力が、
トナー同士を引き離す方向とは逆の方向に働くこととな
る。従って転写チリの発生を防止することができる。

【００２２】次に、感光体非画像部の電位極性が逆転し
ない条件について図３に示すモデルを用いて説明する。
図３に示すモデルにおいては、ニップ部における感光体
１、該感光体１と中間転写ベルト５間の空隙（以下、空
隙Ｄと呼ぶ）、該中間転写ベルト５をそれぞれコンデン
サＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃で近似する。ここで、厳密には上記中
間転写ベルト５の抵抗も考慮すべきであるが、以下に示
す条件は抵抗の影響下でも成立しなければいけない必要
条件であるので、ここでは抵抗の影響は無視する。図１
の画像形成装置において、感光体１の非画像部は、帯電
装置２により負の電荷が与えられた状態でニップ部に進
入することとなる。ここで、放電が起きても上記感光体
非画像部の電位極性が逆転しない条件を求めるために
は、上記非画像部のニップ部通過後に該非画像部に保持
される真電荷の極性が転写前と逆極性にならないための
条件、すなわち、上記真電荷が０になるとそれ以上放電
が発生しない条件を求めればよい。そこで、感光体上の
真電荷を０としたときに、空隙Ｄの幅が変化しても放電
が発生しないような条件を求める。ここで、上記感光体
１の厚さ、空隙Ｄの幅、中間転写ベルト５の厚さをそれ
ぞれｄ₁［ｍ］、ｄ₂［ｍ］、ｄ₃［ｍ］とし、上記感光
体１、空隙Ｄ、中間転写ベルト５の比誘電率をε₁、
ε₂、ε₃とし、真空の誘電率をε₀とすると、

【数５】単位面積当たりの感光体容量Ｃ₁＝ε₁ε₀／ｄ₁

【数６】単位面積当たりの空隙容量Ｃ₂＝ε₂ε₀／ｄ₂

【数７】単位面積当たりのベルト容量Ｃ₃＝ε₃ε₀／ｄ₃ となる。なお、空気の比誘電率はほぼ１とみなすことが
できるので、ε₂＝１とする。このとき、感光体１、空
隙Ｄ、中間転写ベルト５の合成容量Ｃは、

【数８】Ｃ＝（Ｃ₁ ^-1＋Ｃ₂ ^-1＋Ｃ₃ ^-1）^-1 となる。従って、転写バイアス電圧の絶対値をＶ_pとす
ると、空隙Ｄにかかる空隙電圧Ｖ₂は、前述の

【数３】Ｖ₂＝ＣＶ_p／Ｃ₂ で表される。上記空隙電圧Ｖ₂が、パッシェンの放電則
から得られる放電限界以下であれば、感光体非画像部電
位が逆転するような放電は発生しない。上記パッシェン
の放電則により空隙幅ｄ₂の空隙における放電開始電圧
Ｖ_paは、前述の

【数４】Ｖ_pa＝３１２＋６．２×１０⁶・ｄ₂ で表されるので、Ｖ₂≦Ｖ_paより、

【数９】ＣＶ_p／Ｃ₂≦３１２＋６．２×１０⁶・ｄ₂ という条件が導かれる。すなわち、転写時に感光体１と
中間転写ベルト５とが接近することにより空隙幅ｄ₂が
変化しても、常に上記条件を満たすように、画像形成装
置における感光体１と中間転写ベルトとを構成し、転写
バイアス電圧を設定すればよい。

【００２３】次に、転写時に感光体１と中間転写ベルト
５とが接近することにより空隙幅ｄ₂が変化しても、常
に上記条件を満たすような感光体１の比誘電率ε₁及び
厚さｄ₁と中間転写ベルト５の比誘電率ε₃及び厚さｄ₃
と、転写バイアス電圧Ｖ_pの設定条件について説明す
る。上記設定条件は、Ｖ₂＝Ｖ_paすなわち

【数１０】ＣＶ_p／Ｃ₂＝３１２＋６．２×１０⁶・ｄ₂ においてｄ₂が解を持たないあるいは１つしか解がない
ような条件を求めることによって得られる。この条件
は、

【数１１】ｂ²−４ａｃ≦０但し、ａ＝６．２×１０⁶ ｂ＝６．２×１０⁶（ｄ₁／ε₁＋ｄ₃／ε₃）＋３１２−
Ｖ_p ｃ＝３１２（ｄ₁／ε₁＋ｄ₃／ε₃）によって得られ、数１１より、

【数１２】となる。よって、前述の

【数１】及び

【数２】を満たすように感光体１の比誘電率ε₁、厚さｄ₁、中間
転写ベルト５の比誘電率ε₃、厚さｄ₃、及び、転写バイ
アス電圧Ｖ_pを設定すれば、たとえ放電が発生しても感
光体非画像部電位が逆転することはない。従って、感光
体表面の電荷と中間転写体に与えられる転写バイアス電
圧とによる電界からトナーが受ける力は、トナー同士の
広がりを抑制する向きに働く。よって、簡単に転写チリ
の発生を防止することができる。

【００２４】

【実施例】図１に概略を示すようなカラー複写装置にお
いて、感光体１の厚さ２５μｍ、比誘電率３の有機感光
体ＯＰＣを、帯電装置としてのコロナ帯電器で−５００
Ｖ均一に帯電させ、次に露光プロセスでレーザー光を照
射して、副走査方向のライン画像（ライン幅；１００μ
ｍ，ライン間隔：１００μｍ，トナー：マゼンタトナ
ー）の潜像を感光体１上に形成した。ここで、レーザー
光を照射された場所は電位−１５０Ｖとなった。次にネ
ガ・ポジ現像により負帯電トナーを感光体１に付着させ
て上記潜像を顕像化し、感光体１上に上記ライン画像が
きれいに形成されていることを確認した。そして、中間
転写ベルト５として厚さ１５０μｍ、体積抵抗率１０¹³
Ωｃｍのカーボン分散ＥＴＦＥを用い、該中間転写ベル
ト５のニップ部の裏側に導電性ブラシ９を押し当てて転
写バイアス電圧１０００Ｖを印加し、１次転写を行っ
た。１次転写途中でカラー複写装置による処理を停止
し、中間転写ベルト上に転写されたライン画像を写真撮
影し、所定の観察面積（５００μｍ×５００μｍ）にお
いて、上記写真上の２本のライン画像から明らかに外れ
ているチリトナーの個数をカウントした。

【００２５】上記実験を比誘電率が３〜１２の範囲の、
誘電率が互いに異なる中間転写ベルト５を用いて行っ
た。上記誘電率が互いに異なる中間転写ベルト５は、カ
ーボンをクラフト化処理し、芳香族系の基で覆い、誘電
体粒子とすることによって作成した。本実施例におい
て、数１を満たすのはｄ₃／ε₃≧２．３１×１０^-5の場
合である。ここで、中間転写ベルトの厚さが１５０μｍ
であるので、ベルト比誘電率がε₃≦６．５となる場合
に数１を満たすこととなる。また、数２を満たすのはｄ
₃／ε₃≦３．８３×１０^-4の場合であるので、ベルト比
誘電率がε₃≧０．３９１となる場合に数２を満たすこ
ととなる。従って本実施例の場合数２は常に満たされて
いる。表２に中間転写ベルト５の比誘電率ε₃と転写チ
リの個数との関係をまとめた結果を示す。また、転写終
了後の感光体非画像部の電位を表面電位計（ＴＲＥＫ社
製、ＭＯＤＥＬ３４４）で測定した結果も表２に同時に
示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２に示すように、ベルト比誘電率ε₃が
６．５よりも小さい場合には転写後の感光体非画像部電
位の極性が転写前と同じであり、チリトナー個数が少な
い良好な画像が得られた。一方、ベルト比誘電率ε₃が
６．５よりも大きい場合には、転写後の感光体非画像部
電位の極性が転写前と逆の極性である正となり、チリト
ナー個数が多くなってしまうことが確認された。

【００２８】なお、上記実施形態においてはネガ・ポジ
現像の画像形成装置についてのみ説明を行ったが、ポジ
・ポジ現像の画像形成装置に本発明を適用しても、同様
の効果を得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、上記像担持体
上のトナー像を中間転写体に転写した後の前記像担持体
上のトナーが付着していない部分の電位の極性が、転写
する前の極性と等しくなるので、感光体表面の電荷と中
間転写体に与えられる転写バイアス電圧とによる電界か
らトナーが受ける力は、トナー同士の広がりを抑制する
向きに働く。よって、転写チリを防止することができる
という優れた効果がある。

【００３０】請求項２の発明によれば、上記像担持体上
のトナーが付着していない部分、すなわち非画像部の真
電荷が０となったときにそれ以上放電が起きることがな
い。よって、上記非画像部の電位の極性が、上記像担持
体上のトナー像を中間転写体に転写する前の非画像部の
電位の極性と逆極性になることはない。従って、感光体
表面の電荷と中間転写体に与えられる転写バイアス電圧
とによる電界からトナーが受ける力は、トナー同士の広
がりを抑制する向きに働くこととなる。よって、簡単に
転写チリを防止することができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るカラー複写装置の概略構成を示
す正面図。

【図２】（ａ）、（ｂ）は、同装置の感光体１上に形成
されたトナー画像が中間転写ベルト５上に移動する様子
を、シミュレーションで計算した結果

【図３】同装置の感光体、中間転写ベルト、及び両者間
の空隙をモデル化した説明図。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、感光体表面の電荷と中間転
写体に与えられる転写バイアス電圧とによる電界を示す
電気力線の説明図。

【符号の説明】

１感光体２帯電装置３光像４現像装置５中間転写ベルト６，７，８ローラ９導電性ブラシ１０直流電源１１転写ローラ１２記録紙１３定着装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上にトナー像を形成するトナー像
形成手段と、該像担持体に接触対向するように配置され
た表面移動可能な中間転写体と、該中間転写体に該像担
持体上のトナー像を順次重ね合わせて転写する中間転写
手段と、該中間転写体上の重ねトナー像を転写材に転写
する転写材転写手段とを備えた画像形成装置において、上記像担持体上のトナー像を中間転写体に転写した後の
前記像担持体上のトナーが付着していない部分の電位の
極性が、上記像担持体上のトナー像を中間転写体に転写
する前の前記部分の電位の極性と等しくなるように上記
像担持体の比誘電率、厚さ、上記中間転写体の比誘電
率、厚さ、及び、上記中間転写体の下面の電位を設定し
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記像担持体の比誘電率、厚さをそれぞれε₁、ｄ
₁［ｍ］とし、該像担持体と上記中間転写体との空隙幅
をｄ₂［ｍ］とし、上記中間転写体の比誘電率、厚さを
それぞれε₃、ｄ₃［ｍ］とし、上記中間転写体の下面の
電位の絶対値をＶ_pとしたときに、【数１】及び【数２】が成立するように、上記像担持体の比誘電率、厚さ、上
記中間転写体の比誘電率、厚さ、及び、上記中間転写体
の下面の電位を設定したことを特徴とする画像形成装
置。