JPH0594100A - 中間転写方式の画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次転写後の転写材の分離不良を防止した中
間転写方式の画像形成装置を提供する。 【構成】 二次転写ローラ３７を第２の直流電源３９で
定電流制御し、かつ転写材３１１の画像が形成されてい
ない先端部領域においてはそれ以降の画像が形成されて
いる領域に対する規定の二次転写電流よりも小さい値に
設定する。例えば、プロセススピード１８０／ｓｅｃ、
体積抵抗率１０⁹ Ω・ｃｍの中間転写体３２を用いた場
合、転写材３１１が二次転写部に到達する以前には二次
転写ローラ３７に規定値よりかなり小さい１０μＡの電
流を供給する。転写材３１１が二次転写ローラ３７に到
達してから２０ｍｓｅｃの間、二次転写ローラ３７に供
給する電流は１０μＡに保持する。２０ｍｓｅｃ経過
後、二次転写ローラ３７に供給する電流を二次転写に適
した規定の１００μＡに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式や静電記録
方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、
特に、複数の可視の色現像画像（色トナー像）を中間転
写体上に順次に重ね合わせて転写し、この中間転写体か
ら転写材に一括転写する中間転写方式の画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に形成された可視の現
像画像（トナー像）を無端状に走行する中間転写体上に
一次転写し、この中間転写体上の一次転写トナー像をシ
ート状の転写材に二次転写する中間転写方式を利用する
複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、転写材
が二次転写部に到達する以前から転写荷電装置を作動さ
せておき、転写材全体に均一電荷を付与するようにした
転写荷電装置の作動制御方法が採用されている。ところ
で、中間転写体の体積抵抗率が１０⁹ Ω・ｃｍのときに
は電荷減衰時間は約０．１秒となるから、例えば中間転
写体の周速度が１８０ｍｍ／ｓｅｃであれば、転写材の
先端部約１８ｍｍ程度は二次転写部を通過した後も中間
転写体に吸着したままとなることがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、転写材が
二次転写部に到達する以前から転写荷電装置を作動させ
ておき、転写材全体に均一な電荷を付与するようにした
従来の装置では、中間転写体の体積抵抗率や周速度によ
って、転写材の先端部の電荷が二次転写部を通過した後
でも完全には減衰しないため、転写材先端部が中間転写
体に吸着したままとなり、転写材の分離不良が発生する
という欠点があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、転写材の転写後
の分離性能を向上させた中間転写方式の画像形成装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
中間転写方式の画像形成装置によって達成される。要約
すれば、本発明は、像担持体上に順次に形成される複数
の可視の色現像画像を中間転写体上に順次に重ね合わせ
て転写し、この中間転写体から転写材に一括転写する中
間転写方式の画像形成装置において、前記中間転写体か
ら転写材に一括転写する二次転写部に設けられた接触型
の二次転写電界形成手段と、該二次転写電界形成手段を
定電流制御する定電流制御手段と、前記二次転写部に転
写材の先端が到達してから所定時間経過後に前記定電流
制御手段から前記二次転写電界形成手段に供給される二
次転写電流を二次転写に適した規定の電流値に設定する
制御手段とを具備し、前記転写材の先端が二次転写部に
到達してから所定時間経過するまでは前記規定の電流値
よりも小さい電流を前記二次転写電界形成手段に供給す
ることを特徴とする中間転写方式の画像形成装置であ
る。

【０００６】本発明の一実施態様においては、前記定電
流制御手段から前記二次転写電界形成手段に供給される
二次転写時の電圧を検知する電圧検知手段が設けられ、
該電圧検知手段で検知される電圧の変化により転写材の
先端が二次転写部に到達したことを検知し、該電圧変化
の検知後所定時間経過後に、前記二次転写電流を前記規
定の電流値に設定する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は
本発明を電子写真方式のカラーレーザービームプリンタ
に適用した場合であるが、本発明は電子写真方式の他の
プリンタ、複写機等のカラー画像形成装置、或は電子写
真方式以外の画像形成装置にも適用できるものである。

【０００８】まず、図３を参照して本発明を適用した電
子写真方式のカラーレーザビームプリンタの全体構成に
ついて説明する。このカラーレーザビームプリンタは像
担持体としてＯＰＣ（有機半導体）の感光体ドラム２１
を使用し、この感光体ドラム２１の周辺には、前露光手
段２２、一次帯電器２３、各色の信号に応じてレーザ光
を照射するレーザスキャナ２４、ブラック、イエロー、
シアン、マゼンタのトナーをそれぞれ収容した４つの現
像器ＢＫ、Ｙ、Ｃ、Ｍを具備する現像ユニット２５がそ
れぞれ順に配設されている。各現像器は、図示しない
が、現像シリンダと非磁性体のブレードで構成されてい
る。現像剤はトナーとキャリアで構成され、一定比率で
混合されている。トナーとキャリアは、摩擦帯電によ
り、トナーはマイナスに、キャリアはプラスに帯電され
る。この現像剤は、固定マグネットの磁界により、現像
シリンダ表面にブラシ状に穂立ちされ、かつブレードに
より均一な厚さの現像剤層に形成されている。現像シリ
ンダには現像バイアスが同時に印加されている。そのた
め、現像バイアスのマイナス成分はプラス成分より多く
なっている。トナーは、感光体ドラム２１の表面電位と
現像バイアスのマイナス成分とにより感光体ドラム表面
の明部に引きつけられ、静電潜像を可視像にする。この
場合、イエロー画像用の潜像が形成された場合には、イ
エロー色の現像のみが行なわれる。そして、感光体ドラ
ム２１上に形成されたイエローのトナー像は、感光体ド
ラム２１の対向電極となる一次転写ローラ３３に第１の
直流電源３８からプラス電圧を印加することによって、
図示矢印方向に無端走行するベルト状の中間転写体３２
上へ静電転写される。この一次転写に際しては給紙箱６
０上の給紙ローラ６１は作動されない。また、このと
き、二次転写ローラ３７は解除されており、中間転写体
３２から離間されているので、上記イエロートナー像は
転写材３１１へは転写されず、中間転写体３２上に保持
されたままこの中間転写体３２の移動に伴って再び一次
転写部へと搬送される。なお、本実施例では中間転写体
３２は体積抵抗率１０⁸ 〜１０¹²Ω・ｃｍの材料より形
成され、上記一次転写ローラ３３、テンションローラ３
４及び３６、並びに押圧ローラ３５間に架張され、図示
矢印方向に走行する。

【０００９】このようにして、イエロートナー像が中間
転写体３２上に転写された後、感光体ドラム２１上の残
留トナーはドラムクリーナ２６によって完全にクリーニ
ングされる。また、次の色の潜像形成の前に、前露光手
段（ランプ）２２からの光を感光体ドラム２１の表面に
照射し、ドラム表面上の残留電荷を消去する。上記した
前露光、一次帯電、レーザ露光、現像、一次転写、ドラ
ムクリーニングの一連のプロセスは、シアントナー、マ
ゼンタトナー、ブラックトナーについても同様に繰り返
され、上記のイエロートナー像の上に、シアントナー
像、マゼンタトナー像、ブラックトナー像の３色のトナ
ー像が順次重なった状態で転写され、かくして中間転写
体３２上には一次転写された全部で４色のトナー像が重
なった状態で担持されている。

【００１０】上記４色のトナー像が中間転写体３２上に
転写されると、給紙ローラ６１が作動し、転写材（紙）
３１１がレジストローラ対６２を経て、上記４色像の位
置と同期して二次転写部へ送られる。転写材３１１が二
次転写部に接近すると、二次転写電界形成手段である二
次転写ローラ３７が、例えばスプリングのような適当な
バイアス手段によって付勢されて中間転写体３２に当接
し、対向する押圧ローラ３５とこの二次転写ローラ３７
間で、中間転写体３２及び転写材３１１を共に挟着する
ことになる。このとき、二次転写ローラ３７には第２の
直流電源（定電流源）３９からプラス電圧が印加され、
中間転写体３２とトナー間の結合力より転写材３１１と
トナー間の結合力の方が強くなり、中間転写体３２上の
トナーは転写材３１１に付着する。転写材３１１はさら
に一対の定着ローラ６３よりなる定着部に移動される。
各定着ローラ６３にはヒータランプがそれぞれ内蔵され
ているので、転写材３１１がこれら定着ローラ６３間を
通過するときに、熱と圧力によって４色のトナー像が同
時に定着される。なお、二次転写後に中間転写体３２上
に残留するトナーは中間転写体クリーナ３１によって除
去される。

【００１１】以上は中間転写方式を採用した電子写真方
式のカラーレーザビームプリンタの全体的な構成及び動
作を説明したものであるが、次に、このカラーレーザビ
ームプリンタに適用した本発明の一実施例について図２
を参照して詳細に説明する。なお、図２は主としてプリ
ンタの転写装置部分を示し、図３と対応する部品、部材
等には同一符号を付して必要のない限りその説明を省略
する。

【００１２】上述したように、本実施例では中間転写体
３２は体積抵抗率１０⁸ 〜１０¹²Ω・ｃｍの材料より形
成され、一次転写ローラ３３、テンションローラ３４及
び３６、並びに押圧ローラ３５間に架張され、図示矢印
方向に走行する。今、一次転写部において中間転写体３
２と感光体ドラム２１のトナー付着面とがなす角度を、
その進入側角度（中間転写体３２が接近する側の角度）
をθ１とし、その進出側角度（中間転写体３２が離間す
る側の角度）をθ２としたときに、本実施例ではθ１＜
θ２の構成を取っている。この構成の理由は実質的な転
写領域以前での前転写を極力避けるため、転写位置上流
の感光体ドラム２１面と中間転写体３２間のニップ幅を
大きく取ることによる。一方、二次転写部において転写
材３１１と中間転写体３２とがなす角度を、その進入側
角度（転写材３１１が接近する側の角度）をθ３とし、
その進出側角度（転写材３１１が離間する側の角度）を
θ４としたときに、本実施例ではθ３＜θ４の構成を取
っている。この構成の理由は上述の前転写を低減するこ
とである。なお、前転写防止効果をさらに高めるために
は、θ１とθ３は同程度で、θ４は転写材分離のためθ
２より大きい方が好ましい。

【００１３】このように、一次転写部及び二次転写部に
おける進入側角度と進出側角度に対する条件が、θ１＜
θ２、θ３＜θ４なる構成において、一次転写ローラ３
３に印加する電圧を、１色目より２色目、２色目より３
色目、・・・というように、順次大きくする。また、複
数のすべての色トナー像が中間転写体３２上に順次重ね
転写された後、二次転写部において中間転写体３２より
転写材３１１に一括転写されることになるが、この二次
転写工程において、モータ３１０に結合された押圧ロー
ラ３５によって中間転写体３２上の重畳されたトナー像
は転写材３１１に押圧され、かつ、二次転写ローラ３７
には、一次転写工程の最終色のトナー像の転写時に印加
した直流電流よりも大きい直流電流が、第２の直流電源
３９により印加される。

【００１４】ところで、体積抵抗率が大きい中間転写体
を用いると、同じ画像転写効率を得るのに、より高い転
写電圧が必要となる。中間転写体の帯電電位が高いと、
一次転写及び二次転写終了後に放電が生じ易くなる。そ
の結果、トナー飛散が発生して著しく画像を劣化させ
る。この対策として、交流コロナ放電器により除電する
等の方法があるが、効果が十分でなかったり、オゾンが
発生する、装置構成が複雑になる、コストアップになる
等の欠点がある。

【００１５】また、体積抵抗率が小さい中間転写体を用
いると、転写時の充電電荷が、周辺の構成部材又は空気
中の水分を介して逃げ易くなり、トナー像の乱れを引き
起こす。以上の理由により、中間転写体の体積抵抗率は
１０⁸ Ω・ｃｍ〜１０¹²Ω・ｃｍの範囲内であることが
好ましい。

【００１６】さらに、本実施例では、接触型の二次転写
電界形成手段である二次転写ローラ３７を第２の直流電
源３９で定電流制御し、かつ転写材の画像が形成されて
いない先端部領域においてはそれ以降の画像が形成され
ている領域に対する規定の適正な二次転写電流よりも小
さい値（電流ゼロを含む）に設定するものである。

【００１７】次に、図１のタイミングチャートを参照し
て本発明の一具体例について説明する。図１はプロセス
スピード１８０／ｓｅｃ、シート体積抵抗率１０⁹ Ω・
ｃｍの中間転写体を用いた場合の二次転写電流Ｉと二次
転写電圧Ｖのタイミングチャートである。図１に示すよ
うに、本例では、転写材３１１が二次転写部に到達する
以前には二次転写ローラ３７に定電流源である第２の直
流電源３９から規定値よりかなり小さい１０μＡの電流
を供給する。このとき、電圧計４０により検出された二
次転写電圧は４ＫＶであった。転写材３１１が二次転写
部、即ち二次転写ローラ３７に進入すると、電圧計４０
により検出される電圧は増加し、５ＫＶとなった。この
二次転写ローラ３７に突入してから２０ｍｓｅｃの間、
二次転写ローラ３７に供給する電流は１０μＡに保持す
る。２０ｍｓｅｃ経過後、二次転写ローラ３７に供給す
る電流を二次転写に適した規定の１００μＡに設定す
る。第２の直流電源３９の立ち上がり時間は０．１ｍｓ
ｅｃ程度であるから、転写材に５ｍｍの先端余白がある
場合、転写材先端より２８ｍｓｅｃ経過後に転写材に転
写された画像の先端が二次転写部に到達する。この画像
先端が二次転写部に到達する前に二次転写電流を規定値
に設定するのは、第２の直流電源３９の立ち上がり時間
を考慮してのことである。このように二次転写電流を設
定した結果、転写材３１１の分離性能は飛躍的に向上
し、転写材先端部が中間転写体３２に吸着したままとな
る転写材の分離不良は皆無であった。しかも、画像先端
が二次転写部に到達したときには二次転写電流は完全に
規定値になっているので、画像先端部が転写ぬけ等の転
写不良を起こすという欠点も全く発生しなかった。

【００１８】なお、上記具体例の数値は単なる一例であ
って、プロセススピード、中間転写体の体積抵抗率、転
写材の材質などによって上記数値は適宜変更されること
は言うまでもない。また、二次転写電流は始めにゼロに
設定しておき（第２の直流電源３９をオフ）、転写材が
二次転写部に突入してから２０ｍｓｅｃ経過した後で二
次転写電流を規定値に上昇させる（第２の直流電源３９
をオン）ようにしてもよい。さらに、転写材の先端が二
次転写部に到達したことの検知は上述した検知電圧の変
化によるだけでなく、例えばレジストローラ対６２のオ
ン（作動）を基準として時間をカウントすることによっ
て、或は位置検知センサを二次転写部又は適当な位置に
配設することによって等の適当な手段によって行なえ
る。また、上記実施例では二次転写電界形成手段として
転写ローラを使用したが、金属シート、導電性ブラシ等
の他の接触型の電界形成手段を使用してもよい。勿論、
本発明は上記実施例以外の電子写真方式、静電記録方式
などの種々の構成のカラー複写機、プリンタ等の画像形
成装置に適用可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体上に形成される可視の色現像画像を中間転写体
上に転写、担持し、すべての色現像画像を中間転写体上
に重ね合わせて転写した後、転写材に一括転写する中間
転写方式の画像形成装置において、接触型の二次転写電
界形成手段を使用し、これを直流電源で定電流制御し、
かつ転写材の画像が形成されていない先端部領域におい
てはそれ以降の画像が形成されている領域に対する規定
の適正な二次転写電流よりも小さい値（電流ゼロを含
む）に設定したので、転写材の分離性能は飛躍的に向上
し、転写材先端部が中間転写体に吸着したままとなる分
離不良は皆無となり、しかも、画像先端が二次転写部に
到達したときには二次転写電流は完全に規定値になって
いるので、画像先端部が転写不良となることもないとい
う顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を説明するための二次転写電流及
び二次転写電圧のタイミングチャートである。

【図２】本発明を電子写真方式のカラーレーザビームプ
リンタに適用した一実施例の転写装置部分を示す概略構
成図である。

【図３】本発明を適用した電子写真方式のカラーレーザ
ビームプリンタの全体構成を示す概略構成図である。

【符号の説明】

２１ 感光体ドラム ３２ 中間転写体 ３３ 一次転写ローラ ３４、３６ テンションローラ ３５ 押圧ローラ ３７ 二次転写ローラ ３８、３９ 直流電源 ４０ 電圧計 ３１０ モータ ３１１ 転写材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に順次に形成される複数の可
   視の色現像画像を中間転写体上に順次に重ね合わせて転
   写し、この中間転写体から転写材に一括転写する中間転
   写方式の画像形成装置において、前記中間転写体から転
   写材に一括転写する二次転写部に設けられた接触型の二
   次転写電界形成手段と、該二次転写電界形成手段を定電
   流制御する定電流制御手段と、前記二次転写部に転写材
   の先端が到達してから所定時間経過後に前記定電流制御
   手段から前記二次転写電界形成手段に供給される二次転
   写電流を二次転写に適した規定の電流値に設定する制御
   手段とを具備し、前記転写材の先端が二次転写部に到達
   してから所定時間経過するまでは前記規定の電流値より
   も小さい電流を前記二次転写電界形成手段に供給するこ
   とを特徴とする中間転写方式の画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記定電流制御手段から前記二次転写電
   界形成手段に供給される二次転写時の電圧を検知する電
   圧検知手段をさらに含み、該電圧検知手段で検知される
   電圧の変化により転写材の先端が二次転写部に到達した
   ことを検知し、該電圧変化の検知後所定時間経過後に、
   前記二次転写電流を前記規定の電流値に設定することを
   特徴とする請求項１の画像形成装置。