JPH0862996A

JPH0862996A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH0862996A
Application number: JP6194018A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hayakawa; 慎司早川; Shinichi Ito; 眞一伊東
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】中間転写媒体上の残留トナーを低コストで効
率よく除去することにより高画質のカラー画像形成装置
を提供する。【構成】画像形成担持体２上に形成されたカラーのト
ナー画像を、中間転写媒体１上に各色毎に順次転写する
ことにより中間転写媒体上にカラー画像を形成した後該
カラー画像を記録支持体９に一括転写してカラー画像を
形成するカラー画像形成装置装置において、前記中間転
写媒体としてその表面にフッ素系のコート剤を塗布した
ものを使用し、該中間転写媒体をクリーニングするため
にウレタンゴムのブレード１２を使用すると共に前記中
間転写媒体の表面粗さを中心線平均粗さで、０．４５Ｒ
ａ［μｍ］以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光体ドラム（画像形成
担持体）上に形成された各色トナーを中間転写媒体上に
順次転写し、中間転写体媒上でカラー画像を形成した
後、形成したカラー画像を記録紙に一括して転写するカ
ラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像形成装置として様々な
方式が提案されており、中でも中間転写媒体上でカラー
画像を形成し、その後一括して記録紙に転写する方法が
特開平５−１４２９５５などに開示されている。中間転
写媒体としては、無端ベルト状のものや円筒ドラム状の
もの等、多数提案されている。

【０００３】中間転写媒体を使用する方法では、前述の
ようにカラー画像を中間転写媒体上に一旦作成し、その
後一括して記録紙上に転写する。そのため、この一括転
写時の転写効率は高いほどよく、１００％とすることが
理想である。しかし、転写率１００％を実現すること
は、非常に困難なため、記録紙への一括転写終了後も、
中間転写媒体上には、記録紙に転写されなかった残留ト
ナーが付着している。この状態のまま連続して次の印刷
行程に進むと、この残留トナーが次画像に影響し、画像
の精細さが失われる。そのため、１枚印刷するごとに、
中間転写媒体上に残留したトナーを取り去るための、ク
リーニング作業が必要となる。

【０００４】クリーニングの方法としては、ゴムブレー
ドやブラシにより機械的に除去する剥離法や、特開平４
−２９６７８５に開示されるように、中間転写媒体と感
光体ドラムとの間に適当な電圧を印加し、その電界によ
り、残留トナーを現像器に回収する逆バイアス法などが
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、使用し
た中間転写媒体によっては、如何なるクリーニング方法
によっても、残留トナー除去が困難なことがあった。即
ち、残留トナーは、静電力と機械的付着力とで中間転写
媒体に付着しているので残留トナーを中間転写媒体から
除去するには、これらの力に勝る力を加えなければなら
ない。ここで、静電力とは、帯電しているトナーが、そ
れ自身の帯電電荷により形成する電界の作用から受ける
力であり、この場合は、中間転写媒体にトナーを押し付
ける方向に働く。また、機械的付着力とは、中間転写媒
体とトナーとの粘着性や摩擦負荷による力である。クリ
ーニングを効果的に行うには、これらの力を弱めること
が必要である。

【０００６】静電力は、前述のようにトナーの帯電電荷
が影響しているため、トナー帯電量を低下させること
で、弱めることができる。しかし、トナー帯電量の低下
は、画像部以外にトナーが付着してしまう感光体カブリ
の問題や、画像の周囲にトナーが飛散する問題があり好
ましくない。また、機械的付着力を弱めるために、トナ
ーに添加剤を加え、粘着性や摩擦係数を低下させる方法
が考えられるが、トナーのある特定の特性のみを改善す
ることは困難であるのみならず、このような方法では他
の特性にも悪影響を及ぼすため、目的の効果を達成する
には多大な開発コストが発生するという問題もあった。
つまり、このような手段による低コストのカラー画像の
画質の改善は困難であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するために、画像形成担持体上に形成されたカラー
のトナー画像を、中間転写媒体上に各色毎に順次転写す
ることにより中間転写媒体上にカラー画像を形成した後
該カラー画像を記録支持体に一括転写してカラー画像を
形成するカラー画像形成装置装置において、前記中間転
写媒体としてその表面にフッ素系のコート剤を塗布した
ものを使用し、該中間転写媒体をクリーニングするため
にウレタンゴムのブレードを使用すると共に前記中間転
写媒体の表面粗さを中心線平均粗さで、０．４５Ｒａ
［μｍ］以下としたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明のカラー画像形成装置においては、中
間転写媒体としてその表面にフッ素系のコート剤を塗布
したものを使用し、この中間転写媒体をクリーニングす
るためにウレタンゴムのブレードを使用すると共に前記
中間転写媒体の表面粗さを中心線平均粗さで、０．４５
Ｒａ［μｍ］以下としたことにより簡単な方法により低
コストで中間転写媒体上の残留トナーを効率よく除去す
ることができる。従って前記課題を解決できるのであ
る。

【０００９】

【実施例】

［構成の説明］図１は本発明の実施例を示す概略構
成図である。１は中間転写媒体であり、中間転写媒体自
体の帯電を防止するため、カーボンを分散したものを用
いた。この中間転写媒体の抵抗値が１０¹¹Ω・ｃｍより
大きい場合は、転写後の放電が大きくトナーの飛散や、
像乱れが大きくなり、また１０⁴Ω・ｃｍ以下の場合に
は、充電電荷が接触部材へ逃げ易く転写電位が低下して
転写率の低下を引き起こす。したがって、１０⁵〜１０
¹⁰Ω・ｃｍの範囲が良く、好ましくは１０⁷〜１０⁹Ω・
ｃｍがよい。本実施例では、アルミ製の円筒型ドラム上
に、カーボンを分散したシリコンゴムをモールドし、シ
リコンゴムの表面を離型性に優れたＰＦＡ、ＦＥＰ等の
フッ素樹脂でコーティングしたものを用いた。

【００１０】この中間転写媒体１に接して、画像形成担
持体としての感光体ドラム２が設置されており、その感
光体ドラム２の周辺には、帯電装置３と、露光装置４
と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）の色のトナ−を収容した現像ユニット５
Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが設けてあり、各現像ユニットは
それぞれ、現像装置５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋか
らなり、現像手段のトナ−収容槽内にはそれぞれ、トナ
−５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋが収納されている。

【００１１】感光体ドラム２は導電性支持体上に光導電
層を設けたもので、セレン感光体、有機系感光体、酸化
亜鉛感光体、アモルファスシリコン感光体などいずれも
使用できる。

【００１２】帯電手段としての帯電装置３は、感光体の
表面に対持して設ける。本実施例では、図に示すような
接触型の帯電ローラを設けた。この帯電ローラは、例え
ば金属軸に導電性のゴムを積層したものから構成される
ものである。この他に導電性の帯電ブレードや、非接触
型のコロナ放電器も利用できる。

【００１３】露光手段としての露光装置４は、画像信号
を光に変換して感光体に照射する役目をする。露光装置
４としては、レーザあるいはＬＥＤアレイ等の光源と作
像光学系を組み合わせたものが利用できる。本実施例で
は、光源としてＬＥＤアレイを用い、作像光学系として
セルフォックレンズを用いた。

【００１４】現像手段としての各現像ユニットは、トナ
ー担持体（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ）上にトナ
ー（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ）を吸着して、こ
れを図示矢印方向に搬送し、感光体上に形成された静電
潜像を現像するものである。現像装置としては、二成分
磁気ブラシ現像器、一成分磁気ブラシ現像器、一成分非
磁性現像器など公知の技術がいずれも利用できる。

【００１５】中間転写媒体１に接して、現像ユニットの
下流側に二次転写手段６が設けられる。転写手段として
は静電的にトナ−を転移できるものならいずれでもよ
く、コロナ放電器、あるいは接触型の導電性の材料が用
いられる。本実施例では図の如く導電性ローラを用い
た。このローラは金属製支持体にゴム、もしくはスポン
ジ等の弾性の性質を持つ抵抗材が積層されて構成され
る。また、必要に応じて抵抗材の表面に保護材などをか
ぶせてもよい。転写時には、転写ローラの金属支持体に
はトナー電荷と逆極性の電圧が印加される。

【００１６】この二次転写手段６の記録支持体搬送方向
下流側には加熱加圧手段（７、８）が設けられている。
この加熱加圧手段は記録紙を挟んで一対となって対向す
るように設けられている。それらの内、記録紙のトナー
像が転写されている表側に加熱手段７が備わっていて、
一定の加圧力で圧接される。この加熱手段は金属性中空
部材にハロゲンランプを内蔵したものである。また、ガ
ラス、セラミック等の基材の表面にＮｉ−Ｐ等で構成さ
れる発熱抵抗層を形成し、さらにその上に、Ｔａ2Ｏ5、
フッ素樹脂等の保護層で形成したものも利用できる。こ
れに対抗して、記録紙のトナー像が転写されていない裏
側に、弾性体状のロールで構成された加圧手段８が備わ
っている。このローラは金属パイプにゴムを積層したも
ので、ゴムとしてはシリコーンなどがよい。本実施例で
はローラ７には加熱手段を備え、ローラ８は表面をシリ
コンゴムで積層したものを用いた。

【００１７】中間転写媒体１に対向して二次転写手段６
の下流側にクリーナ１１が設けられている。クリーナ１
１にはウレタンゴム製のクリーニングブレード１２が装
着され、残留トナーを除去する。また、ここでは図示し
ない記録紙（記録支持体）の挿入手段がもうけてあり、
記録支持体９を給紙ローラ１０によって、中間転写媒体
に給紙する。

【００１８】［動作の説明］中間転写媒体１と感光
体ドラム２とが図示しない駆動手段により、図示矢印方
向に一定周速度で同速度で回転する。記録開始信号に基
づいて、感光体ドラム２を帯電装置３を用いて一様均一
に帯電する。次に、露光装置４によって、画像信号に対
応した光が感光体に照射されて、静電潜像が形成され
る。ここでは、画像に対応する箇所に光が照射される。
これにより、画像部は帯電電荷が消去し、非画像部は帯
電電荷がそのまま残されるように画像信号が形成され
る。感光体ドラム２に接触もしくは近接して設けられた
現像装置ユニット（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）により静
電潜像は可視化される。本実施例では反転現像を用いる
ため、感光体ドラム２の導電性支持体と各トナー担持体
（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ）の間にはバイアス
電位が印加されている。このため、各トナー担持体上の
帯電したトナー（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ）は
静電気力により、感光体ドラム２上に付着し、現像され
る。感光体ドラムに現像されたトナ−は、感光体ドラム
２と対抗する中間転写媒体１に印加された一次転写電圧
により中間転写媒体上に静電的に転移される。

【００１９】中間転写媒体１にはトナ−の帯電極性とは
逆極性の電圧が図示しない電圧印加手段により印加され
ている。中間転写媒体上の記録の先頭位置が、イエロー
トナー５２Ｙで現像された感光体ドラム２上に到達する
と、感光体ドラム上のイエロートナー５２Ｙが中間転写
媒体の移動に応じて次々と転写される。

【００２０】感光体ドラム２上にイエロー画像の最後尾
が現像されると、中間転写媒体１上のイエロー画像の先
頭位置に一致するように、感光体ドラム２上にはマゼン
タトナー５２Ｍが現像され始める。中間転写媒体１上の
記録先頭位置がマゼンタトナー５２Ｍで現像された感光
体ドラムに到達すると、イエロートナー像が転移された
中間転写媒体１上にマゼンタトナー５２Ｍが転移されて
いく。同様にシアントナー５２Ｃ、ブラックトナー５２
Ｋが中間転写媒体上に転移されていく。このようにし
て、各色トナーの転写はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順で終了し、
中間転写媒体上に多色画像が形成される。

【００２１】中間転写媒体１上にカラートナーが全て転
写され、画像の先頭部分が転写ロール６に近づくと、転
写ロール６は図示しない可動手段により中間転写媒体１
に初めて圧接され、記録支持体９は給紙ロール１０によ
り給紙され、転写ロール６まで送られる。転写ロール６
には、中間転写媒体１上に形成されたカラートナー像の
帯電極性と逆極性の二次転写電圧が図示しない方法で印
加され、ここで、中間転写媒体上に形成されたカラー画
像は、記録支持体と重ねられ、一括して記録支持体に二
次転写される。また、この時カラー画像の先頭部分が二
次転写手段である転写ロール６に接近すると、それまで
中間転写媒体１から離れていたクリーナ１１が中間転写
媒体に接触し残留トナーを除去する。画像の末尾までの
クリーニングが終了するとクリーナ１１は再び中間転写
媒体から離される。

【００２２】記録支持体９上に転写されたカラートナー
画像は、加熱加圧手段（７、８）に移動し、ここでカラ
ートナー像が転写されている記録支持体９は加熱加圧手
段により加熱とともに加圧される。加熱ロール７と加圧
ロール８の間に記録支持体９が挿入されると、加熱ロー
ラ７の熱が記録支持体上のカラートナー像に伝達され、
トナーを加熱溶融する。加熱加圧手段（７、８）を通過
したトナーは自然に冷却され、再び固体状態に戻り、記
録支持体９上に定着される。

【００２３】トナーが記録支持体９上に定着された後、
記録支持体は装置外の図示しないスタッカへ排出され
る。

【００２４】前述のように、トナー帯電量の低減やトナ
ーの機械的な付着力を弱める方法では画質の低下や開発
コストの上昇につながり、好ましくない。そこで本発明
では中間転写媒体の表面の加工精度の改善を図ることに
より前述の課題を解決しようとするものである。中間転
写媒体１の表面は、通常トナーの離型性向上のためフッ
ソ系のコート剤を塗布して用いるが、同じコート剤を塗
布した中間転写媒体でも、表面の加工精度により、クリ
ーニングの効率に差が表れることがあった。表面の加工
精度は、表面粗さとして測定できるため、中間転写媒体
の表面粗さとクリーニング特性との関係を測定した。

【００２５】測定では、まず、感光体ドラム２上に形成
されたトナー像を、転写電圧の印加によって中間転写媒
体上に転写する工程を、イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの４色分順次行い、中間転写媒体１上にカラー
画像を作成する。この画像を記録紙に一括転写した後、
中間転写媒体上の残留トナーを、クリーナ１１によって
除去し、その時のトナー除去状態を評価した。その結果
を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】なお、表中の×印は中間転写媒体１回転で
のクリーニングが不良で、次回の作像時に、クリーニン
グによって取り除けなかったトナーが影響し、感光体ド
ラムから中間転写媒体へのトナー転写率の低下や、記録
画像の劣化が発生したことを示している。また△印は、
上記転写効率の低下や画像劣化は発生しないが、クリー
ニングが不十分であり、○印は、中間転写媒体上のトナ
ーを完全に除去できたことを示す。尚、中間転写媒体の
表面粗さは、ＪＩＳＢ０６０１で定義されている中
心線平均粗さに基づいて測定したものである。

【００２８】ところで、前記クリーナ１１は、中間転写
媒体１上のカラー画像を記録紙に一括転写した後、中間
転写媒体にクリーニング用のブレード１２を押し当て、
転写できなかった残留トナーを剥離する方式を使用して
いる。そのため、ブレードとしては、中間転写媒体を傷
つけないものが望ましく、材質としては、シリコンゴム
やウレタンゴムなどが考えられるが、本実施例ではウレ
タンゴムのものを使用した。

【００２９】以上述べたクリーニング特性から、クリー
ニング用のブレードとしてウレタンゴムのブレードを用
いた場合の中間転写媒体表面の粗さは、中心線平均粗さ
で、０．４５Ｒａ［μｍ］以下の場合が残留トナーを最
も効率よく除去することができた。

【００３０】尚、本実施例では感光体と露光装置が各１
つずつ取り付けられた１ドラム方式装置に適用した例を
説明したが、図２の様に、中間転写媒体１の表面に、感
光体ドラム（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）と露光装置（４
Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）を複数設置した装置への適用も
可能である。また、中間転写媒体としてはベルト状のも
のでも適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、画像形成担持体上に形成されたカラーのトナー画
像を、中間転写媒体上に各色毎に順次転写することによ
り中間転写媒体上にカラー画像を形成した後該カラー画
像を記録支持体に一括転写してカラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置装置において、前記中間転写媒体とし
てその表面にフッ素系のコート剤を塗布したものを使用
し、該中間転写媒体をクリーニングするためにウレタン
ゴムのブレードを使用すると共に前記中間転写媒体の表
面粗さを中心線平均粗さで、０．４５Ｒａ［μｍ］以下
としたことにより、中間転写媒体表面のクリーニングが
十分でき、次の印刷時に、残留画像のない、高精細カラ
ー画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。

【図２】本発明の他の実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１中間転写媒体２感光体ドラム３帯電装置４露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ現像ユニット６二次転写手段７、８加熱加圧手段９記録支持体１０給紙ローラ１１クリーナ１２ブレード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成担持体上に形成されたカラーの
トナー画像を、中間転写媒体上に各色毎に順次転写する
ことにより中間転写媒体上にカラー画像を形成した後該
カラー画像を記録支持体に一括転写してカラー画像を形
成するカラー画像形成装置装置において、前記中間転写媒体としてその表面にフッ素系のコート剤
を塗布したものを使用し、該中間転写媒体をクリーニン
グするためにウレタンゴムのブレードを使用すると共に
前記中間転写媒体の表面粗さを中心線平均粗さで、０．
４５Ｒａ［μｍ］以下としたことを特徴とするカラー画
像形成装置。