JP2003270965A

JP2003270965A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003270965A
Application number: JP2002072957A
Authority: JP
Inventors: Koichi Watanabe; 幸市渡辺; Shinichi Kuramoto; 新一倉本; Mitsuo Yamamoto; 光雄山本; Shuichi Nishide; 秀一西出; Wataru Suzuki; 渡鈴木; Masahiro Sato; 雅弘佐藤; Atsuyuki Kitamura; 篤行北村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP4016253B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト且つ小型省スペース化を図りなが
ら、良好な画質の画像を安定的に得る。【解決手段】像形成担持体１と、この像形成担持体１
上に画像Ｇを形成担持させる像形成手段２と、前記像形
成担持体１上の画像が一次転写せしめられる中間転写体
３と、像形成担持体１上の画像Ｇを中間転写体３に転写
する一次転写領域ｍ1、及び、中間転写体３上の画像Ｇ
を記録媒体５に転写する二次転写領域ｍ2が像形成担持
体１及び中間転写体３の対向部に設定される転写手段４
とを備える。更に、単色画像形成用の基本ユニット６
（図２（ａ）参照）と、この基本ユニット６に追加若し
くは一部交換して追加されるオプションユニット７（図
２（ｂ）参照）とに分離可能とする。

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、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、像形
成担持体上に形成された画像を中間転写体を介して記録
媒体に転写する中間転写型の画像形成装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の中間転写型の画像形成装置
としては、例えば感光体ドラム等の像形成担持体の周囲
に例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色成分の現像器を備える
と共に、前記像形成担持体に対し例えばベルト状の中間
転写体（中間転写ベルト）を対向配置し、像形成担持体
の一回転毎に当該像形成担持体上に形成された各色成分
の未定着トナー像を中間転写ベルトに順次一次転写した
後、中間転写ベルト上に重ね合わされた合成一次転写像
を記録媒体としての用紙へ二次転写して所望の画像を用
紙上に形成するようにしたものが知られている（例えば
特開平２−２１２８７０号公報参照）。

【０００３】ここで、二次転写装置としては、例えば中
間転写ベルトに接触配置される転写ロールと、前記中間
転写ベルトを挟んでこの転写ロールに対向配置されるバ
ックアップロールと、これら転写ロールとバックアップ
ロールとの間に、用紙上に中間転写ベルト上のトナー像
を転移せしめる電界を形成するためのバイアスを印加す
る電源とを備えたものが用いられる。このタイプによれ
ば、中間転写ベルト上に既に多重転写のなされた合成一
次転写像を用紙に一括転写しているので、画像形成時の
不安定な要因を排除することができ、多重転写時におけ
る画像の乱れや色ずれの発生を効果的に防止することが
できるといった利点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た中間転写型の画像形成装置にあっては、一次転写装置
とは別異に二次転写装置が必要不可欠であったため、中
間転写体の周囲に比較的高コストである機能部材（転写
ロール）を配設せざるを得ず、その分、二次転写装置専
用のスペース及び部品点数が嵩み、画像形成装置自体の
大型化及びコストアップにつながるという技術的課題が
見出された。

【０００５】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めに為されたものであって、低コスト且つ小型省スペー
ス化を図りながら、良好な画質の画像を安定的に得るこ
とが可能な画像形成装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１（ａ）に示すように、像形成担持体１と、この像形成
担持体１上に画像Ｇを形成担持させる像形成手段２と、
前記像形成担持体１上の画像が一次転写せしめられる中
間転写体３と、像形成担持体１上の画像Ｇを中間転写体
３に転写する一次転写領域ｍ1、及び、中間転写体３上
の画像Ｇを記録媒体５に転写する二次転写領域ｍ2が像
形成担持体１及び中間転写体３の対向部に設定される転
写手段４とを備えたことを特徴とするものである。そし
て、本発明の代表的な使用方法としては、例えばカラー
モードの場合を例に挙げると、図１（ａ）（ｂ）に示す
ように、先ず、像形成担持体１上に像形成手段２により
各色成分画像Ｇを順次形成すると共に、像形成担持体１
上の各色成分画像Ｇを転写手段４（一次転写サイクルと
して使用）にて中間転写体３上に順次一次転写させ、し
かる後、図１（ｃ）に示すように、中間転写体３上の一
次転写画像Ｇを転写手段４（二次転写サイクルとして使
用）にて記録媒体５上に二次転写するようにすればよ
い。

【０００７】このような技術的手段において、像形成担
持体１は単数、複数を問わない。また、像形成担持体
１、中間転写体３の形態はドラム状、ベルト状を問わな
いが、いずれかがベルト状部材であることが好ましい。
更に、像形成手段２は電子写真方式、静電記録方式、イ
ンクジェット方式など各種の作像方式を採用して差し支
えなく、形成画像についても単色、カラー（二色、フル
カラーなど）いずれをも含む。

【０００８】ここで、中間転写体３及び像形成担持体１
のいずれかが無端状のベルト状部材である態様（図１で
は、中間転写体３がベルト状部材）は、画像形成装置に
必要な容積を小さくすることができる。加えて、像形成
担持体１と中間転写体３との接触幅の自由度が大きくな
り、比較的大きい接触幅を確保することが可能になるた
め、転写電界を安定して印加することができるようにな
る。更に、像形成担持体１と中間転写体３との接触領域
両端のエアギャップも小さくすることが可能になるた
め、エアギャップ部での電界の影響をより小さくするこ
とができる。

【０００９】また、像形成担持体１及び中間転写体３の
いずれかがベルト状部材である態様（図１では、中間転
写体３がベルト状部材）においては、像形成担持体１と
中間転写体３との接触幅が、少なくともベルト状部材を
張架している張架ロール３ａのうち最小直径を持つ張架
ロール３ａの周長以上であることが好ましい。本態様に
よれば、ベルト状部材である中間転写体３の張架ロール
３ａの偏心等によって中間転写体３に微小な速度周期が
発生することを利用して、中間転写体３と像形成担持体
１との接触領域中に中間転写体３の周速度(正確には像
形成担持体１と中間転写体３との相対速度)の微小変動
周期を１周期分以上作用させ、これによって、像ずれ等
のデフェクトが発生しない状態で機械的な剪断力の効果
を得ることができる。よって、バンディングや色ずれ性
能は高いレベルに確保したまま、良好な転写効率を得る
ことができる。

【００１０】更に、像形成担持体１及び中間転写体３の
いずれかがベルト状部材である態様においては、ベルト
状部材が弾性を有することが好ましい。この場合、転写
圧力の増大による画像抜けを防止することができる。

【００１１】また、転写手段４において、一次転写領域
ｍ1及び二次転写領域ｍ2は、像形成担持体１及び中間転
写体３の対向部に設定されていればよい。ここで、「像
形成担持体及び中間転写体の対向部」としたのは、一次
転写領域ｍ1と二次転写領域ｍ2とが同じ領域である場合
に限られず、別個に隣接して設けられる場合などをも含
む趣旨である。そして、「転写手段４」とは、前記対向
部に設けられ、一次転写、二次転写について共に用いら
れるものを広く含むものであり、一つの転写デバイスを
切替選択するもの、あるいは、複数の転写デバイスを切
替選択するものなど適宜選定することができる。

【００１２】更に、転写手段４の好ましい使用態様とし
ては、少なくとも作像モード又は記録媒体５の種類に応
じて転写条件を変更するものが挙げられる。このように
転写条件を変更することで、作像モードや記録媒体５の
種類に応じて転写条件の最適化を図ることができる。こ
こでいう「転写条件の変更」とは、転写バイアス、転写
電流などの変更や、どの転写デバイスを使用するかの変
更や、作像サイクルの中で一次転写を行うか否かの変更
など広く含む。例えば少なくとも単色モード及びカラー
モードが含まれる作像モードを実行可能な態様におい
て、単色モードの好ましい実行条件としては、転写手段
４は、単色モード選択時には中間転写体３への転写動作
を行わずに記録媒体５に直接転写するものであればよ
い。本態様によれば、一次転写工程がそもそも不要であ
り、これを省略するシーケンスを行うことで単色モード
の作像時間を短縮することができる。

【００１３】また、転写手段４を使用する際の一次転写
条件、二次転写条件の関係としては、転写手段４は、一
次転写条件及び二次転写条件を異ならせて使用すること
が好ましい。これは、一次転写と二次転写とで画像の転
写方向が逆になり、また、転写電界の作用対象も異なる
ため、原則的には、夫々の転写条件を異ならせることが
必要になることによる。但し、加圧転写方式で一次転
写、二次転写を共に満たす圧力条件があるような場合に
は、両者が同一条件になることはあり得る。

【００１４】ここで、異なる転写条件の代表的態様とし
ては、一次転写電界と二次転写電界とを逆極性に設定す
る態様の転写手段４が挙げられる。これは、一次転写と
二次転写とで画像の転写方向が逆になるため、静電転写
方式を採用する場合には、転写電界の極性を反転させる
ことが必要であることに基づく。そして、極性反転の具
体的態様については、一つの電源ユニットを正負スイッ
チングして使用したり、複数の電源ユニットを切替え選
択する等適宜選択することができる。

【００１５】更に、異なる転写条件の別の代表的態様と
しては、一次転写時と二次転写時とで転写速度（プロセ
ス速度に相当）を異ならせて使用する態様の転写手段４
が挙げられる。本態様によれば、例えば記録媒体５とし
て、厚紙やＯＨＰシートを使用する場合、転写速度を下
げることでより高画質な転写が可能になる。

【００１６】また、本発明を別の観点で捉えると、単色
（例えば白黒）マシーンからカラーマシーンにグレード
アップすることを可能とする画像形成装置としても捉え
ることができる。この場合、本発明は、図２（ａ）
（ｂ）に示すように、像形成担持体１と、この像形成担
持体１上に画像を形成担持させる像形成手段２と、前記
像形成担持体１上の画像Ｇが一次転写せしめられる中間
転写体３と、像形成担持体１上の画像Ｇを中間転写体３
に転写する一次転写領域ｍ1、及び、中間転写体３上の
画像Ｇを記録媒体５に転写する二次転写領域ｍ2が像形
成担持体１及び中間転写体３の対向部に設定される転写
手段４とを備え、単色画像形成用の基本ユニット６（図
２（ａ）参照）と、この基本ユニット６に追加若しくは
一部交換して追加されるオプションユニット７（図２
（ｂ）参照）とに分離可能としたことを特徴とするもの
である。

【００１７】本態様において、基本ユニット６とオプシ
ョンユニット７との分離手法については適宜選定して差
し支えない。分離手法の一例としては、例えば基本ユニ
ット６が、像形成成担持体１と、この像形成担持体１上
に画像Ｇを形成担持させる像形成手段２と、前記像形成
担持体１上の画像Ｇを記録媒体５に転写する転写手段４
とを備え、一方、オプションユニット７が、前記像形成
手段２に追加配設され且つカラーによる画像形成に必要
なオプションサブユニット７ａと、像形成担持体１と転
写手段４との間に追加配設されるオプション中間転写体
７ｂとを備え、前記転写手段４により、像形成担持体１
上の画像Ｇをオプション中間転写体７ｂ（中間転写体
３）上に一次転写させた後に、当該中間転写体３上の画
像Ｇを記録媒体５に二次転写させるようにしたものがあ
る。これ以外にも、中間転写体３を基本ユニット６とし
て組み込んでおき、オプションサブユニット７ａのみを
追加する態様、あるいは、「オプションサブユニット７
ａ＋オプション中間転写体７ｂ＋オプション転写手段
（転写手段を交換）」の態様（中間転写体ユニットに転
写手段を予め組み込んであるような場合を想定）等が挙
げられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１図３は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１
の全体構成を示す。同図において、画像形成装置は中間
転写型の画像形成装置であり、感光体ドラム１０と、こ
の感光体ドラム１０に接触配置される中間転写ベルト２
０とを備えている。本実施の形態において、感光体ドラ
ム１０は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備
えたものであり、この感光体ドラム１０の周囲には、感
光体ドラム１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された
感光体ドラム１０上に各色成分（本例ではブラック、イ
エロ、マゼンタ、シアン）の静電潜像を書込む露光装置
１２と、感光体ドラム１０上に形成された各色成分潜像
を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置
１３と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１０
上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１８とが配
設されている。

【００１９】ここで、帯電装置１１としては、例えば帯
電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用
いてもよい。また、露光装置１２は感光体ドラム１０上
に光によって像を書き込めるものであればよく、本例で
は、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられる
が、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリン
トヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャ
ンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。更に、
ロータリ型現像装置１３は各色成分トナーが収容された
現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載したものであ
り、例えば感光体ドラム１０上で露光によって電位が低
下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば
適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒
径など特に制限はなく、感光体ドラム１０上の静電潜像
上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロー
タリ型現像装置１３が用いられているが、４台の現像装
置を用いるようにしてもよい。更にまた、クリーニング
装置１８については、感光体ドラム１０上の残留トナー
を清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を
採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写
率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１
８を使用しない態様もあり得る。

【００２０】また、中間転写ベルト２０は、樹脂製、ゴ
ム製など適宜選定して差し支えないが、本実施の形態で
は、例えばポリイミドやポリカーボネート樹脂などの樹
脂材が使用されている。ここで、中間転写ベルト２０に
は転写性能を維持するための体積抵抗率（例えば１０⁶
〜１０¹²Ω・ｃｍ）が必要であり、また、表面の清掃性
を考慮すると、表面に離型層を設けることが好ましい。
更に、中間転写ベルト２０は、複数（例えば４つ）の張
架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、本実
施の形態では、４つの張架ロール２１〜２４のうち、転
写位置の上流側に位置する張架ロール２１は例えば駆動
ロールとして働き、転写位置の下流側に位置する張架ロ
ール２２，２３，２４はいずれも従動ロールである。

【００２１】更にまた、中間転写ベルト２０の裏側には
転写部材としての転写ロール３１が接触配置されてお
り、この転写ロール３１には電源ユニット４０（図４
（ａ）（ｂ）参照）が接続され、一次転写バイアス若し
くは二次転写バイアスが選択的に印加されるようになっ
ている。ここで、転写ロール３１は例えば弾性導電性部
材からできているロールからなり、例えば発泡ウレタ
ン、発泡アクリル、発泡シリコンなどからなる。そし
て、転写電荷を与えるためには導電性が必要で体積抵抗
率は１０⁶Ω・ｃｍ以下が好ましい。また、転写時に安
定した電荷と安定した押圧力を与えるという観点からす
れば、できるだけ広いニップ幅が必要であり、この意味
で弾性体を使用する態様が好ましい。更に、ロール直径
は例えば１０mm以上３０mm以下であればよく、さらに望
ましくは１２mm以上２０mm以下である。また、一次転写
は、感光体ドラム１０上のトナーを中間転写ベルト２０
側に転移させることが必要であるため、転写ロール３１
に印加される一次転写バイアスとしてはトナーと逆極性
電圧が用いられ、一方、二次転写は、中間転写ベルト２
０上のトナーを記録媒体５０側に転移させることが必要
であるから、転写ロール３１に印加される二次転写バイ
アスとしてはトナーと同極性電圧が用いられる。尚、転
写ロール３１の配設位置としては従前の一次転写が可能
な位置を用いればよく、特に制限はない。

【００２２】また、本実施の形態で用いられる電源ユニ
ット４０としては、例えば図４（ａ）に示すように、一
つの電源４１と、この電源４１の正負を切替選択する二
つのスイッチング素子４２，４３とを備えた態様が挙げ
られる。ここで、スイッチング素子４２，４３は、例え
ば作像サイクルに応じて連動して電源４１の正負を切り
替えるものであり、一次転写時には正の転写バイアス
を、二次転写時には負の転写バイアスを印加するように
動作する。更に、電源ユニット４０の別の態様として
は、例えば図４（ｂ）に示すように、極性の異なる二つ
の電源４４，４５と、これらの電源４４，４５を切替選
択するスイッチング素子４６とを備え、このスイッチン
グ素子４６により、一次転写時に一方の電源４４の正の
転写バイアスを、二次転写時に他方の電源４５の負の転
写バイアスを印加するものが挙げられる。更に、一次転
写バイアスと二次転写バイアスについては極性の異なる
ものであれば適宜選定して差し支えないが、良好な転写
を行うためには、記録媒体５０としての用紙の抵抗が中
間転写ベルト２０よりも何乗も抵抗が高いため、二次転
写バイアスの絶対値レベルを一次転写バイアスに比べて
高く設定することが好ましい。

【００２３】また、用紙などの記録媒体５０は、図示外
の供給トレイに収容されており、フィードロール５１に
て供給された後、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２
０との対向部（転写部位）に導かれ、定着装置６０へと
搬送されるようになっている。尚、図３中、符号５２は
記録媒体５０を転写部位に案内するためのガイドシュー
ト、５３は中間転写ベルト２０上の記録媒体５０を定着
装置６０に案内するガイドプレート、５４は定着装置６
０の熱を遮断するためのシールドプレートである。

【００２４】更に、本実施の形態では、制御装置７０
は、図５に示すように、作像モード（単色モード、カラ
ーモードなど）や記録媒体５０の種類（普通紙、ＯＨＰ
シート）に応じて、感光体ドラム１０の駆動モータ７１
（図中Ｍ_D）、中間転写ベルト２０の駆動モータ７２
（図中Ｍ_B）、転写ロール３１の電源ユニット４０等に
対し所定の制御信号を送出し、作像条件や転写条件を制
御するようになっている（図６参照）。

【００２５】次に、本実施の形態に係る画像形成装置の
作動について説明する。 ○単色モード制御装置７０は、単色モードを選択した際には、図６
（ａ）に示すように、Ｐサイクルを実行し、感光体ドラ
ム１０上に単色トナー像（例えば白黒画像）を形成する
と共に、転写部位に記録媒体５０（例えば普通紙）を搬
送し、前記単色トナー像を記録媒体５０に転写する。こ
のとき、Ｐサイクルでは、所定のプロセス速度ｖaが採
用され、転写バイアスとしては二次転写バイアスに相当
するＶt2が選択される。これにより、この単色モードで
は、感光体ドラム１０上に形成された単色トナー像は、
中間転写ベルト２０に一次転写されることなく、直接的
に記録媒体５０としての普通紙に転写され、定着装置６
０にて定着される。尚、例えば印刷される記録媒体５０
の面を制御する（例えば記録媒体５０の印刷面が上を向
いて排出されるフェースアップ又は印刷面が下を向いて
排出されるフェースダウン）等の場合には、前記単色画
像を中間転写ベルト２０に一旦一次転写した後に、記録
媒体５０に一括転写するようにしてもよいことは勿論で
ある。

【００２６】○カラーモード１（普通紙）制御装置７０は、カラーモード１（例えばフルカラーモ
ードで記録媒体５０として普通紙を選択するモード）を
選択した際には、図６（ｂ）に示すように、Ｙサイクル
〜Ｋサイクル（各色成分の一次転写サイクル）を実行し
た後に、Ｐサイクルを実行し、感光体ドラム１０上に各
色成分（イエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ），ブラック（Ｋ））トナー像を順次形成すると共
に、中間転写ベルト２０上に順次一次転写し、しかる
後、転写部位に記録媒体５０（例えば普通紙）を搬送
し、前記中間転写ベルト２０上の各色成分トナー像を記
録媒体５０に転写する。このとき、Ｙサイクル〜Ｐサイ
クルでは、いずれも所定のプロセス速度ｖaが採用さ
れ、Ｙサイクル〜Ｋサイクルでは、転写バイアスとして
一次転写バイアスに相当するＶt1が選択される一方、Ｐ
サイクルでは、転写バイアスとして二次転写バイアスに
相当するＶt2が選択される。これにより、このカラーモ
ード１では、感光体ドラム１０上に形成された各色成分
トナー像は、中間転写ベルト２０に順次一次転写された
後に、記録媒体５０としての普通紙に二次転写され、定
着装置６０にて定着される。

【００２７】○カラーモード２（ＯＨＰシート）制御装置７０は、カラーモード２（例えばフルカラーモ
ードで記録媒体５０としてＯＨＰシート（又は厚紙）を
選択するモード）を選択した際には、図６（ｃｂ）に示
すように、カラーモード１と略同様に、Ｙサイクル〜Ｋ
サイクル（各色成分の一次転写サイクル）を実行した後
に、Ｐサイクルを実行する。但し、カラーモード１と異
なり、Ｙサイクル〜Ｋサイクルでは、いずれも所定のプ
ロセス速度ｖaが採用されると共に、転写バイアスとし
て一次転写バイアスに相当するＶt1が選択される一方、
Ｐサイクルでは、プロセス速度ｖb（ｖb＜ｖa）が採用
されると共に、転写バイアスとして二次転写バイアスに
相当するＶt2が選択される。これにより、このカラーモ
ード２では、感光体ドラム１０上に形成された各色成分
トナー像は、中間転写ベルト２０に順次一次転写された
後に、記録媒体５０としてのＯＨＰシートに低プロセス
速度にて二次転写され、しかる後、定着装置６０にて低
プロセス速度にて定着される。このため、ＯＨＰシート
に対し良好な画質の転写、定着処理が実現される。

【００２８】次に、本実施の形態と比較の形態とを対比
する。ここで、比較の形態としては、例えば図７に示す
ように、感光体ドラム１０に中間転写ベルト２０を対向
配置し、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０との対
向部に一次転写ロール８１を配設する一方、中間転写ベ
ルト２０の張架ロール２１〜２４の一つ（例えば２４）
の対向部に二次転写ロール８２を配設し、記録媒体５０
としての用紙をフィードロール５１で送出し、搬送ロー
ル５５，レジストロール５６を経て二次転写部位へと搬
送し、しかる後、搬送ベルト５７を経て定着装置６０へ
と搬送するものが挙げられる。尚、図７において、符号
５８、５９は記録媒体５０を案内するガイドプレート、
６１は定着装置６０の熱を遮断するためのシールドプレ
ートであり、また、本実施の形態と同様な構成要素につ
いては同様な符号を付してここではその詳細な説明を省
略する。

【００２９】図３及び図７において、先ず、本実施の形
態と比較の形態との作像時間を対比して見ると、本実施
の形態は、単色モードの場合には、中間転写ベルト２０
への一次転写サイクルを必要としないので、比較の形態
に比べて作像サイクルを短縮化することができるが、カ
ラーモードの場合には、比較の形態に比べて、Ｐサイク
ル分の作像時間が増加し、その分、作像サイクルの時間
が若干犠牲になる。ところが、本実施の形態では、転写
ロール３１が一次転写、二次転写の両方を実現するた
め、比較の形態に係る二次転写ロール８２が不要になる
ばかりか、中間転写ベルト２０の張架ロール２１〜２２
間を記録媒体５０の搬送パスの一部として利用できる
分、記録媒体５０の搬送スペースをも低減することもで
きる。尚、本実施の形態では、中間転写ベルト２０表面
を記録媒体５０が通過するため、中間転写ベルト２０上
に紙粉等が付着し易いが、図示外のベルトクリーニング
装置により、中間転写ベルト２０上の残留トナーと共に
紙粉は効果的に清掃される。

【００３０】◎実施の形態２図８は本発明が適用された
画像形成装置の実施の形態２を示す。同図において、画
像形成装置は、感光体ドラム１０と、この感光体ドラム
１０からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム
１０に一定領域にて感光体ドラム１０形状に沿うように
接触する中間転写ベルト２０とを有する。本実施の形態
において、感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム
１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された感光体ドラ
ム１０上に各色成分（本例ではブラック、イエロ、マゼ
ンタ、シアン）の静電潜像を書込む露光装置１２と、感
光体ドラム１０上に形成された各色成分潜像を各色成分
トナーにて可視像化する４台の現像装置１４〜１７と、
前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１０上の残留
トナーを清掃するクリーニング装置１８とが配設されて
いる。

【００３１】また、本実施の形態では、中間転写ベルト
２０は、樹脂製、ゴム製など適宜選定して差し支えない
が、ホロキャラクターなどの画質欠陥を有効に抑えるに
は、感光体ドラム１０との接触面圧を下げることが必要
であり、また、ウォークレス及びテンショナーレスとい
う観点を考慮すれば、弾性ゴムなどを基体とした弾性ベ
ルト材を使用することが好ましい。この場合において、
弾性ベルト材としては、通常ヤング率が１００Ｍｐａ以
下の材料からなるものが用いられ、中間転写ベルト２０
の弾性基体には転写性能を維持するための体積抵抗率
（例えば１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍ）が必要であり、ま
た、表面の清掃性を考慮すると、弾性基体の表面に離型
層を設けることが好ましい。ここで、弾性基体の好まし
い物性値としては、ヤング率が１５〜８０ＭＰａのもの
が転写性を良好に保つ上で好ましい。良好な素材として
は、ウレタン系ゴム（ソフトタイプ：１６．９ＭＰ
ａ），ウレタン系ゴム（ハードタイプ：７８．６Ｍｐ
ａ），クロロプレン系ゴム（１６．２Ｍｐａ）が挙げら
れる。逆に好ましくない素材としては、ＰＥＴ（１．４
７ＧＰａ），ＰＣ（１．９６ＧＰａ）が挙げられる。

【００３２】更に、本実施の形態では、中間転写ベルト
２０は、複数（例えば４つ）の張架ロール２１〜２４に
掛け渡されるものであって、現像装置１４〜１７とクリ
ーニング装置１８との間に位置する感光体ドラム１０面
に沿う形で所定の接触領域ｘだけ密着配置されている。
ここで、本実施の形態では、４つの張架ロール２１〜２
４はいずれも従動ロールであり、各張架ロール２１〜２
４のうち、転写位置の上流側に位置する張架ロール２１
は中間転写ベルト２０の巻き付き角度が一番大きく設定
されている。特に、本実施の形態では、感光体ドラム１
０と中間転写ベルト２０との接触領域ｘは、転写位置の
上流側に位置する張架ロール２１の周長（πＤ：Ｄは張
架ロール２１の直径）以上確保されている。この場合、
張架ロール２１の直径Ｄが他の張架ロール２２〜２４の
それよりも小さい場合には、両者間の接触領域は最も小
さく設定されるが、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。

【００３３】また、本実施の形態では、感光体ドラム１
０は、図９に示すように、駆動モータ７１（符号Ｍ_D）
によって駆動回転されるが、中間転写ベルト２０は、感
光体ドラム１０を駆動源とし、接触領域ｘを介して従動
回転せしめられるようになっている。更に、中間転写ベ
ルト２０が感光体ドラム１０に密着した接触領域ｘの一
部には中間転写ベルト２０の裏側から転写ロール３１が
接触配置されており、この転写ロール３１には電源ユニ
ット４０が接続され、一次転写バイアス若しくは二次転
写バイアスが選択的に印加されるようになっている。そ
して、制御装置７０は、図９に示すように、作像モード
や記録媒体５０の種類に応じて、感光体ドラム１０の駆
動モータ７１（図中Ｍ_D）、転写ロール３１の電源ユニ
ット４０等に対し所定の制御信号を送出し、作像条件や
転写条件を制御するようになっている（図６参照）。

【００３４】また、用紙などの記録媒体５０は、図示外
の供給トレイに収容されており、フィードロール５１に
て供給された後、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２
０との対向部（転写部位）に導かれ、定着装置６０へと
搬送されるようになっている。尚、図８中、符号２８は
例えばクリーニングロールを用いたベルトクリーニング
装置、６２は記録媒体５０を転写部位に案内するための
ガイドプレート、６３は中間転写ベルト２０上の記録媒
体５０を定着装置６０に案内するガイドプレート、６４
は定着装置６０を通過した記録媒体を図示外の排出トレ
イへと案内するガイドプレートである。

【００３５】次に、本実施の形態に係る画像形成装置の
作動について述べる。単色モード、カラーモード１，２
については実施の形態１と略同様な作像サイクルが行わ
れる。このような本実施の形態において、一次転写デバ
イス（一次転写ロール８１）とは別に二次転写デバイス
（二次転写ロール８２）を備えた比較の形態２（図１１
参照）と対比して見ると、二次転写デバイスの配設スペ
ースが不要になり、しかも、記録媒体５０の搬送パスス
ペースを低減することができるため、装置の小型小スペ
ース化及び低コスト化を実現できることが理解される。
尚、図１１において、符号５６はレジストロール、５
８，６５，６５は記録媒体５０を所定部位に案内するガ
イドプレートである。

【００３６】また、本実施の形態の上述した作像過程に
おいて、中間転写ベルト２０は張架ロール２１の振れや
偏心誤差に伴って速度変動するが、前記接触領域ｘにお
いて、感光体ドラム１０上のトナー像は、機械的剪断力
を受けて中間転写ベルト２０から分離され、しかも、前
記接触領域ｘでは感光体ドラム１０と中間転写ベルト２
０との周速度差がほとんど発生しない。このため、バン
ディングや色重ねずれのないきれいなカラー画像を容易
に得ることが可能である。

【００３７】更に、このような作像過程において、感光
体ドラム１０と中間転写ベルト２０との接触領域ｘで
は、転写ロール３１による転写電界が作用するが、転写
ロール３１の転写作用域を接触領域ｘ内に収まるように
すれば、接触領域ｘ両端の空隙（エアギャップ）に転写
ロール３１による転写電界が影響することは全くない。
このため、空隙部分でトナーの異常飛翔が起こる事はな
く、感光体ドラム１０上のトナー像は接触領域ｘ内で中
間転写ベルト２０側に確実に転写され、しかも、中間転
写ベルト２０上のトナー像は記録媒体５０に確実に転写
される。

【００３８】更にまた、中間転写ベルト２０の独自の駆
動機構を省略しているが、感光体ドラム１０に連動して
中間転写ベルト２０を安定的に回転させることができ、
しかも、夫々独自の駆動源を持つ態様に比べて、もとも
との周速度差をなくすことが可能になる。すなわち、感
光体ドラム１０及び中間転写ベルト２０が夫々駆動源を
持つと、駆動源の回転誤差や駆動伝達系の誤差などで周
速度差が生じ、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０
との間で滑りが生ずる。そこで、本実施の形態のよう
に、感光体ドラム１０にのみ駆動源を持ち、中間転写ベ
ルト２０を従動回転させることで両者の速度を同一に
し、これに伴って、両者間のすべりを抑制し、転写性能
を良好に保つことができる。特に、本実施の形態におい
て、中間転写ベルト２０を所定のヤング率の弾性基体を
備えた弾性ベルトとしたので、前述した従動回転をより
安定させることができる。

【００３９】また、本実施の形態においては、感光体ド
ラム１０と中間転写ベルト２０との間に所定範囲の接触
領域ｘが確保されているため、例えば図１０に示すよう
に、前記接触領域ｘのうち、両端Ａ，Ｂを除く部位に複
数の転写ロール３１，３２を配設し、電源ユニット４０
にて一次転写バイアス若しくは二次転写バイアスを印加
するように構成しても差し支えない。この場合、両方の
転写ロール３１，３２を共に一次転写、二次転写に使用
するようにしてもよいし、一方の転写ロール３１を一次
転写、他方の転写ロール３２を二次転写に使用する等適
宜選定して差し支えない。尚、転写ロール３１，３２の
配設位置として、接触領域ｘの両端Ａ，Ｂを除いている
のは、転写ロール３１，３２の転写作用域が接触領域ｘ
の両端に存在する空隙（エアギャップ）９０に影響し、
異常放電に伴うトナーの飛び散りを防止するためであ
る。

【００４０】◎実施の形態３図１２及び図１３は実施の形態３に係る画像形成装置を
示す。本実施の形態に係る画像形成装置は、ユーザーの
要請に応じて、単色画像形成装置をカラー画像形成装置
にグレードアップ可能としたものである。ここで、図１
２は、本実施の形態に係る単色画像形成装置を示し、単
色用基本ユニット１００を備えている。この基本ユニッ
ト１００は、感光体ドラム１０を有し、この感光体ドラ
ム１０の周囲に、帯電装置１１、露光装置１２、単色用
現像装置１４（本例では黒現像装置）、転写ロール３１
及びクリーニング装置１８を配設し、記録媒体５０を転
写ロール３１による転写部位に搬送し、感光体ドラム１
０上に形成された単色トナー像を記録媒体５０に転写し
た後、定着装置６０へと導くようにしたものである。
尚、図１２において、符号１２１〜１２３は記録媒体５
０を案内するためのガイドプレート、１２４は支持フレ
ームの一部、また、符号５０’は図示外の排出トレイに
排出された記録媒体を示す。

【００４１】図１３は単色画像形成装置をグレードアッ
プしたカラー画像形成装置を示し、基本ユニット１００
に、オプションユニット１１０を追加したものである。
本実施の形態では、オプションユニット１１０として
は、例えばカラー用現像装置１５〜１７（イエロ
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ））と、感光体ド
ラム１０と転写ロール３１との間に介在される中間転写
ベルト２０（本例では張架ロール２１〜２５にて張架）
とが挙げられる。ここで、感光体ドラム１０と中間転写
ベルト２０とのレイアウトについては適宜選定して差し
支えないが、例えば感光体ドラム１０の形状に沿って中
間転写ベルト２０を所定の接触領域にて接触配置する形
が採られる。また、前記転写ロール３１には図示外の電
源ユニットが接続され、一次転写バイアス若しくは二次
転写バイアスが選択的に印加されるようになっている。
尚、オプション中間転写ベルト２０を配設する際に干渉
するガイドプレート１２２は取り外される。

【００４２】この種のカラー画像形成装置によれば、例
えば単色モード時には、感光体ドラム１０上に単色トナ
ー像を形成し、これを直接記録媒体５０に転写すること
ができる。但し、印刷される記録媒体５０の面を制御す
る等の場合には、中間転写ベルト２０側に一旦トナー像
を一次転写した後に記録媒体５０に二次転写するように
してもよい。一方、カラーモードの場合には、感光体ド
ラム１０上に各色成分トナー像を順次形成すると共に、
中間転写ベルト２０に順次転写し、しかる後、中間転写
ベルト２０上の多重一次転写トナー像を記録媒体５０に
一括して二次転写するようにすればよい。

【００４３】本実施の形態では、ユーザーの自由度を高
めるという観点からすれば、オプションユニット１１０
をキットとして販売し、オプションユニット１１０の追
加作業をユーザーが直接行えるようにしてもよいが、高
画質を維持するという観点から、オプションユニット１
１０の追加作業をメーカー側で行うようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、画像形成装置のグレー
ドアップを目標とする場合に限られず、単色画像形成装
置とカラー画像形成装置との部品の共用化によるコスト
ダウンという観点からも好ましいものである。

【００４４】更に、本実施の形態では、例えば単色画像
形成装置とカラー画像形成装置とで転写ロール３１を共
用部品としているが、例えば中間転写ベルトユニットに
転写ロールを組み込んだ態様にあっては、単色画像形成
装置の転写ロール３１に代えて中間転写ベルトユニット
（転写ロール組み付け態様）を交換して取り付けるよう
にしてもよい。また、例えば図１４に示すように、基本
ユニット１００として、中間転写ベルト２０を予め組み
込んでおき、例えばカラー用現像装置１５〜１７のみを
オプションユニット１１０として追加するようにしても
よい。

【００４５】

【実施例】◎実施例１本実施例は実施の形態１に係る画像形成装置を具現化し
たものである。本実施例では、感光体ドラム１０は直径
８４mmの有機材料を用いたものを使用している。また、
中間転写ベルト２０は、ポリイミド樹脂を主成分とした
ベルトであり、ヤング率はおおよそ３×１０³Ｍｐａ、
体積抵抗は１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの高抵抗に調整され
ている。更に、本実施例では、トナーは負極性トナーを
用いているため、一次転写条件としては、転写ロール３
１に正極性の一次転写バイアスを印加し、定電流制御に
て転写ロール３１から中間転写ベルト２０側に２０μＡ
の電流を流して転写を行うようにした。更にまた、二次
転写条件としては、転写ロール３１に負極性の二次転写
バイアス（本例では−２．５ｋＶ）を印加し、定電圧制
御にて転写ロール３１から中間転写ベルト２０側に電流
を流して転写を行うようにした。本実施例では、単色モ
ード、カラーモード１，２共に良好な画質の単色画像及
びカラー画像が得られた。

【００４６】◎実施例２本実施例は実施の形態２に係る画像形成装置を具現化し
たものである。本実施例では、感光体ドラム１０は直径
８４mmの有機材料を用いたものを使用している。また、
中間転写ベルト２０は、クロロプレンゴムを主原料とし
たベルトであり、ヤング率はおおよそ３０Ｍｐａ、体積
抵抗はおおよそ１０⁹Ω・ｃｍの高抵抗に調整されてい
る。ベルト表面は、トナーの離型性を向上させるためウ
レタン系のコーティング層が施されている。更に、中間
転写ベルト２０は感光体ドラム１０に５５°（距離とし
て４０mm）接触している。ここで、中間転写ベルト２０
の張架ロール２１の直径は１２mm（周長約３７mm）なの
で、それ以上の値に設定した。また、本実施例では、ト
ナーは負極性トナーを用いているため、一次転写条件と
しては、転写ロール３１に正極性の一次転写バイアスを
印加し、定電流制御にて転写ロール３１から中間転写ベ
ルト２０側に１０μＡの電流を流して転写を行うように
した。更にまた、二次転写条件としては、転写ロール３
１に負極性の二次転写バイアス（本例では−１．５ｋ
Ｖ）を印加し、定電圧制御にて転写ロール３１から中間
転写ベルト２０側に電流を流して転写を行うようにし
た。本実施例では、単色モード、カラーモード１，２共
に良好な画質の単色画像及びカラー画像が得られた。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間転写型の画像形成装置において、像形成担持体上の
画像を中間転写体に転写する一次転写領域、及び、中間
転写体上の画像を記録媒体に転写する二次転写領域が像
形成担持体及び中間転写体の対向部に設定される転写手
段を具備させたので、一つの転写手段を共用する形で一
次転写及び二次転写を実現することができる。このた
め、中間転写体を使用した作像方式を採用しながら、中
間転写体の外部に一次転写手段と別個に二次転写手段を
設ける必要が無くなり、その分、画像形成装置の低コス
ト化、小型省スペース化を簡単に実現することができる
ほか、良好な画質の画像を安定的に得ることができる。

【００４８】また、本発明においては、一つの転写手段
を共用する形で一次転写、二次転写を実現するようにし
たので、単色画像形成用の基本ユニットと、この基本ユ
ニットに追加若しくは一部交換して追加されるオプショ
ンユニットとに分離可能としておけば、ユーザーの要請
に応じて、単色画像形成装置からカラー画像形成装置に
簡単にグレードアップすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る画像形成装置の概要を
示す説明図、（ｂ）（ｃ）は画像形成装置の作像過程を
示す説明図である。

【図２】（ａ）は本発明に係る画像形成装置の基本ユ
ニット例を示す説明図、（ｂ）は本発明に係る画像形成
装置の「基本ユニット＋オプションユニット」の構成例
を示す説明図である。

【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成
を示す説明図である。

【図４】（ａ）は転写装置で用いられる電源ユニット
の構成例を示す説明図、（ｂ）は前記電源ユニットの他
の構成例を示す説明図である。

【図５】実施の形態１に係る画像形成装置の制御系を
示す説明図である。

【図６】（ａ）は単色モード時の作像過程を示す説明
図、（ｂ）はカラーモード１（普通紙）時の作像過程を
示す説明図、（ｃ）はカラーモード２（ＯＨＰシート）
時の作像過程を示す説明図である。

【図７】比較の形態１に係る画像形成装置を示す説明
図である。

【図８】実施の形態２に係る画像形成装置の全体構成
を示す説明図である。

【図９】実施の形態２に係る画像形成装置の制御系を
示す説明図である。

【図１０】実施の形態２で用いられる転写装置の変形
形態を示す説明図である。

【図１１】比較の形態２に係る画像形成装置を示す説
明図である。

【図１２】実施の形態３に係る画像形成装置の基本ユ
ニット構成を示す説明図である。

【図１３】実施の形態３に係る画像形成装置の「基本
ユニット＋オプションユニット」構成を示す説明図であ
る。

【図１４】実施の形態３に係る画像形成装置の変形形
態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…像形成担持体，２…像形成手段，３…中間転写体，
３ａ…張架ロール，４…転写手段，５…記録媒体，６…
基本ユニット，７…オプションユニット，７ａ…オプシ
ョンサブユニット，７ｂ…オプション中間転写体，ｍ1
…一次転写領域，ｍ2…二次転写領域，Ｇ…画像

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８４Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８４ (72)発明者山本光雄神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者西出秀一神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者鈴木渡神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者佐藤雅弘神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者北村篤行神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DC02 DC10 EB04 ED24 EF06 EF09 FA28 2H035 CA05 CB06 2H171 FA09 FA10 FA15 FA28 GA03 GA04 JA02 JA03 JA08 JA26 JA38 QA02 QA08 QA09 QA24 QB15 QC03 QC11 QC12 UA12 WA02 WA03 WA08 WA21 2H200 FA17 GA23 GA24 GA34 GB41 JA02 JA29 JB07 JB47 JC04 JC17 JC19 LA38 MC01 PA11 2H300 EA01 EA06 EB02 EB12 EB13 EB23 EC05 EC09 EC12 ED08 EF06 EF08 EF14 EF17 EH16 EH17 EJ01 EJ09 FF01 FF05 FF12 FF20 GG01 GG02 GG03 GG34 GG35 HH16 HH32 HH36 HH40 KK03 MM01 MM25 PP02 QQ36 QQ37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成担持体と、この像形成担持体上に画像を形成担持させる像形成手段
と、前記像形成担持体上の画像が一次転写せしめられる中間
転写体と、像形成担持体上の画像を中間転写体に転写する一次転写
領域、及び、中間転写体上の画像を記録媒体に転写する
二次転写領域が像形成担持体及び中間転写体の対向部に
設定される転写手段とを備えたことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、
中間転写体及び像形成担持体のいずれかが無端状のベル
ト部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、像形成担持体と中間転写体との接触幅が、少なくともベ
ルト状部材を張架している張架ロールのうち最小直径を
持つ張架ロールの周長以上であることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】請求項２又は３いずれかに記載の画像形
成装置において、ベルト状部材が弾性を有することを特徴とする画像形成
装置。
【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、転写手段は、少なくとも作像モード又は記録媒体の種類
に応じて転写条件を変更するものであることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】請求項５記載の画像形成装置のうち、少
なくとも単色モード及びカラーモードが含まれる作像モ
ードを実行可能な態様において、転写手段は、単色モード選択時には中間転写体への転写
動作を行わずに記録媒体に直接転写するものであること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１記載の画像形成装置において、転写手段は、一次転写条件及び二次転写条件を異ならせ
て使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項７記載の画像形成装置において、転写手段は、一次転写電界と二次転写電界とを逆極性に
設定するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項７記載の画像形成装置において、転写手段は、一次転写時と二次転写時とで転写速度を異
ならせて使用するものであることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１０】像形成担持体と、この像形成担持体上に画像を形成担持させる像形成手段
と、前記像形成担持体上の画像が一次転写せしめられる中間
転写体と、像形成担持体上の画像を中間転写体に転写する一次転写
領域、及び、中間転写体上の画像を記録媒体に転写する
二次転写領域が像形成担持体及び中間転写体の対向部に
設定される転写手段とを備え、単色画像形成用の基本ユニットと、この基本ユニットに
追加若しくは一部交換して追加されるオプションユニッ
トとに分離可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項１０記載の画像形成装置におい
て、基本ユニットは、像形成担持体と、この像形成担持体上
に画像を形成担持させる像形成手段と、前記像形成担持
体上の画像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、一方、オプションユニットは、前記像形成手段に追加配
設され且つカラーによる画像形成に必要なオプションサ
ブユニットと、像形成担持体と転写手段との間に追加配設されるオプシ
ョン中間転写体とを備え、前記転写手段により、像形成担持体上の画像をオプショ
ン中間転写体上に一次転写させた後に、当該中間転写体
上の画像を記録媒体に二次転写させるようにしたことを
特徴とする画像形成装置。