JP2000019854A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JP2000019854A JP2000019854A JP10207244A JP20724498A JP2000019854A JP 2000019854 A JP2000019854 A JP 2000019854A JP 10207244 A JP10207244 A JP 10207244A JP 20724498 A JP20724498 A JP 20724498A JP 2000019854 A JP2000019854 A JP 2000019854A
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Abstract
れるトナーの比率を一定にでき、安定した画像を得られ
る画像形成装置を提供する。 【解決手段】 中間転写ベルト1と転写ローラ3の間に
記録媒体5を挟み転写作用を行う位置の直ぐ裏面で紙転
写対向ローラ2がトナー像と同じ極性の電圧を印加す
る。中間転写ベルト1に印加された電荷の流れ出しが無
く、潜像担持体から中間転写ベルト1へトナー像を転写
するための電荷等他の流れ込みが無いように中間転写ベ
ルト1の体積抵抗を選択する。中間転写ベルト1へ一定
電流量を印加すると、そのまま中間転写ベルト1から記
録媒体5へ流れる一定電流量となり、記録媒体5の抵抗
の影響を受けずに常に充分な転写率が得られ、記録媒体
5上の画像が安定する。定電流電源4が与える電流量
は、記録媒体5の幅や種類により最適となるように異な
らせる。
Description
を行う複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装
置に関する。
写体で色重ねを行う画像形成装置では、従来より紙転写
ローラにトナー像と逆の極性の定電流を印加すること
で、紙転写ローラの抵抗値のバラツキと環境変動に対し
ては安定した画像を得ることができていた。ところが、
記録媒体の抵抗値の環境変動により、トナー像の内で記
録媒体に転写されるトナーの比率(転写率)が低下する
ことがあると、安定した画像を得ることが困難であっ
た。
が、装置の設置された環境の温湿度変化に対して紙の含
水分量が変化し、含水分量の変化に対して抵抗が大きく
変動し、記録媒体の抵抗が低下すると、記録媒体を伝わ
って搬送路に逃げて行く電流量が増加するためである。
紙転写ローラに印加された電荷は、記録媒体を通じて中
間転写体へ向かう電荷と、搬送路へ逃げて行く電荷に分
かれる。この中で、トナー像の転写に寄与するのは記録
媒体を通じて中間転写体へ向かう電荷である。そこで、
記録媒体の抵抗が低下し、搬送路に逃げて行く電荷が増
えると、その分だけトナー像の転写に寄与する中間転写
体へ向かう電荷が減るので、トナー像の内で記録媒体に
転写されるトナーの比率(転写率)が低下することにな
る。
抗の低い種類の紙の場合や、多く使用されているパルプ
系の紙であっても含水分の増える高湿環境下では、紙転
写ローラに一定電流を印加しても搬送路に逃げて行く電
流が無視できない大きさになり、転写率が低下するので
ある。
止することであるが、本発明の画像形成装置のうち請求
項1に係るものは、上記目的を達成するために、潜像担
持体上に現像されたトナー像を抵抗体よりなる中間転写
体に転写して、該中間転写体と接触転写体の間に記録媒
体を挟み、該接触転写体との接触面の裏面またはその近
傍で上記中間転写体に上記トナー像と同じ極性の電流を
一定量与えて上記中間転写体と記録媒体との間に電界を
形成し、上記トナー像を上記中間転写体から上記記録媒
体に転写することを特徴とする。
挟み転写作用を行う中間転写体の位置の直ぐ裏面もしく
はその近傍にトナー像と同じ極性の電圧を印加すること
により、中間転写体と記録媒体との間の電界を中間転写
体上のトナー像を中間転写体から記録媒体へ転写する方
向になり、記録媒体への転写が行われることは、特開平
9−80925公報等により知られている。
は、中間転写体のトナー像のある面を表面とすると背面
から支張ローラにより中間転写体にトナー像と同じ極性
の電圧を印加して、支張ローラと対向する表面に接地さ
れた転写ローラを配置して、転写ローラと中間転写体と
の間に記録媒体を挟んで中間転写体から記録媒体への転
写を行い、中間転写体の移動方向下流側に、電極から一
度バックアップロールと称する部材に電荷を与え、この
部材から中間転写体に電荷を与え、上流側にコロトロン
を用いてトナー像と逆の極性の電荷を中間転写体に印加
することで、チリ転写やプレ転写を防止するというもの
である。
流れ出しが無く、また潜像担持体から中間転写体へトナ
ー像を転写するための電荷等他の流れ込みが無いように
中間転写体の体積抵抗を選択し、あるいは中間転写体周
りの部材の配置を行えば、この中間転写体に印加された
電荷は全て記録媒体へ流れる。そこで、中間転写体へ一
定電流量を印加すると、それはそのまま中間転写体から
記録媒体へ流れる一定電流量となる。換言すれば、紙転
写ローラに電荷を印加する場合は、転写作用が行われる
中間転写体と記録媒体との間の前に、記録媒体を通じて
漏れて行く分流があるので、この分流の影響を受ける
が、中間転写体に電荷を印加する場合は、先ず転写作用
が行われる中間転写体と記録媒体との間を通り、その後
に記録媒体を通じて漏れて行く分流があるので、この分
流の影響を受けない。そこで、記録媒体の抵抗の影響を
受けず、常に充分な転写率を得ることが出来るので、記
録媒体上の画像を安定化できる。
は、上記一定量与える電流量を、上記記録媒体の幅ある
いは種類により異ならせることを特徴とする。
ては広く知られていることではあるが、記録媒体への転
写作用を行っているときに、記録媒体を挟まないで転写
ローラが直接中間転写体に接触する部分があるが、これ
が記録媒体の幅により大きく異なる。この部分では記録
媒体を挟んでいない分だけ記録媒体を挟んでいる部分よ
りも単位長さ当たりの電流が多くなるが、この電流は転
写作用には寄与しない。記録媒体の幅に関係なく同じ電
流を流すと、記録媒体の幅の広いものは電流の多く流れ
る部分が狭いが、記録媒体の幅の狭いものは電流の多く
流れる部分が広くなるので、記録媒体の幅が狭いほど、
記録媒体を挟んでいる部分の単位長さ当たりの電流が小
さくなる。そこでこれを補正するため、転写ローラに印
加する定電流の量を記録媒体の幅により変えている。中
間転写体のトナー像とは背面から電圧を印加する装置に
ついても同様であるので、中間転写体の背面に印加する
定電流の量を記録媒体の幅により変える。
トでは大きく異なり、紙厚も使用頻度の高い50kg〜
70kg紙では転写率に影響を与えるほどの誘電率の差
はないが、200kg紙あたりになると転写率に影響が
あるので、従来装置ではOHPモードや厚紙モードを設
定して、これらのモードが選択されたときは、転写ロー
ラに印加する定電流量を変えることで、転写率が一定に
なるようにしている。中間転写体のトナー像とは背面か
ら電圧を印加する装置についても、同様であるので、中
間転写体の背面に印加する定電流の量を紙種により変え
る。
は、上記中間転写体の表面に2個の電極を設け、該電極
のうち上記中間転写体の移動方向下流側の電極に、上記
トナー像と同じ極性の高電圧を印加し、上記中間転写体
の移動方向上流側の電極を直接または抵抗を介して接地
することで、上記2個の電極間の上記中間転写体上に電
位勾配を形成し、該電位勾配の途中または上流端で上記
中間転写体のトナー像のある表面と上記接触転写部材を
接触させ、この間に上記記録媒体を挟むことを特徴とす
る。
を挟んで中間転写体から記録媒体にトナー像を転写させ
る画像形成装置では、接触面の間では圧力が加わりトナ
ーが動けない状態なので、転写作用はほとんど行われ
ず、この接触面のすぐ近傍の上流側と下流側の2ヶ所の
でトナー像と記録媒体とのギャップが数μm〜数10μ
mの部分で、転写作用は行われていると言われている。
写とプレ転写があるが、いずれも接触面の上流側での転
写作用により発生することが広く知られている。チリ転
写は、主に転写が行われるギャップが数10μm以下の
部分よりも上流側の更にギャップが広く、主転写が行わ
れる前にトナー像を形成するトナーの中でも飛翔し易い
個体が記録媒体に飛翔して来るが、飛翔距離が遠いため
に像が乱れて散ったような画像になると言われている。
下流側では、先に主転写が行われるため、チリ転写が生
じる広いギャップになったときには、すでにチリ転写を
起こすトナー像中の個体は記録媒体側に転写されている
のでチリ転写は発生しない。一方、プレ転写は転写ニッ
プの上流側と下流側で主転写が2度起きるときに1度目
と2度目で位置ズレが起きるために記録媒体上の画像が
ブレ画像となると言われている。そこで、中間転写体に
下流側ほどトナーと同じ極性の絶対値の大きな電圧にな
る電位勾配を作り、この電位勾配中に転写ローラ等の転
写電極との間に記録媒体を挟むことで、上流側での転写
作用が行われる位置での中間転写体と記録媒体との電界
を弱くし、下流側での転写作用が行われる位置での中間
転写体と記録媒体との電界を強くすることで、上流側で
の転写作用が行われないか、あっても少なくすること
で、チリ転写とプレ転写を防止する。
絶対値の大きな電圧になる電位勾配を作るためには、下
流側にトナーと同極性で中間転写体の移動方向と直交す
る方向には均一な電荷を与えて、抵抗体である中間転写
体の上流側に電荷が移動可能にすることで達成できる。
例えば、下流側にトナーと同じ極性のコロナ帯電を行
い、上流側にトナーと逆極性のコロナ帯電を行ってもよ
い。あるいは、電極として導電性繊維の束よりなるいわ
ゆる除電ブラシを用いてもよい。
位勾配を形成することで、装置の簡略化と簡略化するこ
とによる製造コスト削減及び排出オゾンの低減が図れ
る。
技術は、中間転写体の移動方向下流側にトナー像と同じ
極性の電荷を印加する点では同じであるが、電極から一
度バックアップロールと称する部材に電荷を与え、この
部材から中間転写体に電荷を与えている。このバックア
ップロールと称する部材を用いる分だけ特開平9−80
925号公報に開示の技術はコストが嵩むのに対し、請
求項3に係る画像形成装置では、電極から直接中間転写
体に電荷を与えるので、コストの低減が出来る。さらに
特開平9−80925号公報に開示の技術では、上流側
にコロトロンを用いてトナー像と逆の極性の電荷を中間
転写体に印加しているので、コロトロンのコストとコロ
トロンに印加する電源のコストが必要となるが、請求項
3に係る画像形成装置では、下流側で印加された電荷を
除電するだけなので、コロトロンのコストとコロトロン
に印加する電源のコストを無くすことができる。
は、上記トナー像とは逆の上記中間転写体の表面に3個
の電極を設け、中央の電極から上記中間転写体に流れ込
む電流と残る2個の電極から流れ出る電流の合計との差
分が一定になるように、上記トナー像の持つ電荷と同じ
極性の高電圧を上記中間転写体の移動方向下流側の電極
に印加し、中央の電極と該中間転写体の移動方向上流側
の電極の間で上記中間転写体のトナー像のある表面と上
記接触転写部材を接触させ、この間に記録媒体を挟むこ
とを特徴とする。
転写体の移動方向上流側に移動できるように中間転写体
の抵抗を選ぶと、電荷は中間転写体の移動方向下流側に
も移動する。そこで、中間転写体の移動方向と直交する
方向にほぼ均一な幅の電極を上流側にも下流側にも設
け、この電極で除電することで、ここから先に電荷が移
動しないようにする。これは、潜像担持体のトナー像を
中間転写体に転写するいわゆる1次転写との干渉を避け
るためである。
転写体に流れ込む電流から中間転写体から上流側と下流
側の2つの電極に流れ出る電流の差分が、中間転写体か
ら記録媒体に流れる電流になるので、この差分電流を一
定量に制御することで、トナー像のうちで記録媒体に転
写されるトナーの比率(転写率)を一定にでき、安定し
た画像が得られる。
は、上記一定量与える差分の電流量を、上記記録媒体の
幅あるいは種類により異ならせ、記録媒体の幅や種類の
違いで転写率が変化しないように、差分定電流の量を記
録媒体の幅により変える。
参照して説明する。図1は本発明に係る画像形成装置の
第1の実施の形態を示すための拡大図で、図中1は中間
転写ベルト、2は紙転写対向ローラ、3は転写ローラ、
4は定電流電源、5は記録媒体、6は搬送ガイド板であ
る。
フッ素系樹脂やシリコン系樹脂等にカーボンや金属錯体
等の導電粒子を分散させた半導電性で、体積抵抗は10
6〜1012Ωcm、望ましくは108〜1010Ωcmのも
の、あるいはこれらの材料を積層させたものである。
金2aに導電性ゴム層2bを積層して形成してある。ゴ
ム層を積層しているのは、中間転写ベルト1のスリップ
を防止するためで、表面の摩擦係数が高く、ゴム硬度も
50度以上で変形しにくいものを選定する。転写性能と
は関係がない。一般には、このゴム層での電位降下があ
るとエネルギー効率が落ちるので、105Ωcm以下の
ものを用いて電位降下が起きないようにする。ただし、
中間転写ベルト1に製造上で抵抗ムラが生じて部分的に
抵抗の低い部分が存在していると、その場所から転写ロ
ーラ3や記録媒体5との間で異常放電が生じることがあ
り、この場合は、これを防ぐために105〜107Ωcm
で厚さ1mm〜10mmの抵抗層として設けてもよい。
積層したもので、ポリカーボネートやフッ素系ゴムやシ
リコン系ゴム等にカーボンや金属錯体等の導電粒子を分
散させたもの、あるいはNBRやEPDM、ポリウレタ
ンの半導電性ゴムよりなり、体積抵抗が106〜1012
Ωcm、望ましくは107〜109Ωcmで、スポンジ硬
度20度〜50度の発泡タイプでも、ゴム硬度30度〜
60度のゴムタイプのものでもよいが、中間転写ベルト
1を介して硬度の高い紙転写対向ローラと接触するため
に、小さな接触圧力でも非接触部分が生じないスポンジ
タイプが望ましい。これは、中間転写ベルト1と転写ロ
ーラ3の接触圧力が大きいほど、文字や細線の中抜けが
生じ易いので、これを防止するためである。
加するための一般的な定電流電源で、図中4aは検電流
回路、4bは高圧電源である。
写ローラ3の間に記録媒体5を挟み転写作用を行う位置
の直ぐ裏面で紙転写対向ローラ2がトナー像と同じ極性
の電圧を印加する。中間転写ベルト1と記録媒体5との
間の電界は中間転写ベルト1上のトナー像を中間転写ベ
ルト1から記録媒体5へ転写する方向になり、記録媒体
5にトナー像の転写が行われる。
電荷の流れ出しが無く、また図示せぬ感光体等の潜像担
持体から中間転写ベルト1へトナー像を転写するための
電荷等他の流れ込みが無いように中間転写ベルト1の体
積抵抗を選択し、また中間転写ベルト1の周囲の部材の
配置を行い、中間転写ベルト1へ一定電流量を印加する
と、それはそのまま中間転写ベルト1から記録媒体5へ
流れる一定電流量となり、記録媒体5の抵抗の影響を受
けずに常に充分な転写率が得られ、記録媒体5上の画像
が安定する。なお定電流電源4が与える電流量は、記録
媒体5の幅や種類により最適となるように異ならせると
よい。
面に接するように2個の電極となるローラを設け、その
うち中間転写ベルト1の移動方向下流側のローラにトナ
ー像と同じ極性の高電圧を印加し、上流側のローラを直
接または抵抗を介して接地して両ローラ間に位置する中
間転写ベルト1上に電位勾配を形成し、この電位勾配を
形成した部位で中間転写ベルト1と転写ローラ3を接触
させ、それらの間に記録媒体5を挟むように構成するこ
ともできる。
実施の形態を示すための拡大図で、図1の実施形態と共
通する要素には同一の符号を付してある。この実施形態
は図1の実施形態の紙転写対向ローラ2に代えて、転写
ローラ3を挟む位置に中間転写ベルト1の回転方向上流
側から順にアースローラ7とバイアスローラ8を配し、
さらにもっとも下流側の位置に除電ローラ9を設けてあ
る。
ローラ9は、ローラでなくても電極となり得るものであ
れば何でも良い。例えば、カーボンや金属錯体の導電粒
子を分散させたレーヨンやアクリルの導電性繊維の束よ
りなるいわゆる除電ブラシで、中間転写ベルト1の移動
方向に数mm以上の幅をもって接触させてもよい。
イアスローラ8、除電ローラ9は、アルミやステンレス
等の金属よりなり、中間転写ベルト1を掛け回す複数の
支張ローラの中の3本である。これらのローラ7〜9
は、図1の実施形態の紙転写対向ローラ2と同様の導電
性ゴムを積層して構成したものであってもよい。また、
中間転写ベルト1を掛け回す支張ローラが金属であると
中間転写ベルト1の裏面を削ってその削り粕がたまり、
支張ローラと中間転写ベルト1の間に浮きが生じること
があるので、これを防止するためには電圧降下を起こさ
ない程度に低い体積抵抗あるいは薄い層厚の導電樹脂等
を保護謨として積層してもよい。
スローラ8から中間転写ベルト1に流れ込む電流と、残
る2個の電極となるアースローラ7及び除電ローラ9か
ら流れ出る電流の合計との差分が一定になるように、中
間転写ベルト1上のトナー像の持つ電荷と同じ極性の高
電圧を除電ローラ9に印加し、中央のバイアスローラ8
とアースローラ7との間で中間転写ベルト1と転写ロー
ラ3を接触させ、この間に記録媒体5を挟む。差分電流
を一定量に制御することで、中間転写ベルト1の表面上
にあるトナー像の内で記録媒体5に転写されるトナーの
比率、すなわち転写率が一定化し、安定した画像が得ら
れる。
電荷が中間転写ベルト1の移動方向上流側に移動できる
ように中間転写ベルト1の抵抗を選ぶと、電荷は中間転
写ベルト1の移動方向下流側にも移動するので、除電ロ
ーラ9で除電し、除電ローラ9よりも中間転写ベルト1
の移動方向下流側に電荷が移動しないようにして、感光
体等の潜像担持体のトナー像を中間転写ベルト1に転写
する1次転写との干渉を避けている。
実施形態と同様に記録媒体5の幅や種類により最適とな
るように異ならせるとよい。またバイアスローラ8への
電流から除電ローラ9への電流とアースローラ7との差
分電流量を一定にするには、特開平7−302002号
公報や特開平9−114268号公報に開示されている
差分定電流電源を用いることができる。
してきたようなものなので、転写媒体、特に転写紙の抵
抗の変動によらず記録媒体から中間転写体に流れる電流
を一定にでき、装置の設置された環境の温湿度によらず
トナー像の内で記録媒体に転写されるトナーの比率(転
写率)を一定にでき、安定した画像を得ることができる
という効果がある。
てきたようなものなので、上記共通の効果に加え、記録
媒体の幅や種類によらず、安定した転写性能を得ること
ができるという効果がある。
てきたようなものなので、チリ転写とプレ転写のない記
録媒体への転写が可能な装置を簡略な構成で提供するこ
とを可能とし、また簡略化による製造コストの低減およ
び排出オゾンの低減を図れるようになるという効果があ
る。
てきたようなものなので、上記共通の効果に加え、潜像
担持体のトナー像を中間転写体に転写するいわゆる1次
転写との干渉を避けることができるという効果がある。
てきたようなものなので、上記共通の効果に加え、記録
媒体の幅や種類によらず、安定した転写性能を得ること
ができるという効果がある。
を示すための拡大図である。
を示すための拡大図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 潜像担持体上に現像されたトナー像を抵
抗体よりなる中間転写体に転写して、該中間転写体と接
触転写体の間に記録媒体を挟み、該接触転写体との接触
面の裏面またはその近傍で上記中間転写体に上記トナー
像と同じ極性の電流を一定量与えて上記中間転写体と記
録媒体との間に電界を形成し、上記トナー像を上記中間
転写体から上記記録媒体に転写することを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項2】 上記一定量与える電流量を、上記記録媒
体の幅あるいは種類により異ならせることを特徴とする
請求項1の画像形成装置。 - 【請求項3】 上記中間転写体の表面に2個の電極を設
け、該電極のうち上記中間転写体の移動方向下流側の電
極に、上記トナー像と同じ極性の高電圧を印加し、上記
中間転写体の移動方向上流側の電極を直接または抵抗を
介して接地することで、上記2個の電極間の上記中間転
写体上に電位勾配を形成し、該電位勾配の途中または上
流端で上記中間転写体のトナー像のある表面と上記接触
転写部材を接触させ、この間に上記記録媒体を挟むこと
を特徴とする請求項1または2の画像形成装置。 - 【請求項4】 上記トナー像とは逆の上記中間転写体の
表面に3個の電極を設け、中央の電極から上記中間転写
体に流れ込む電流と残る2個の電極から流れ出る電流の
合計との差分が一定になるように、上記トナー像の持つ
電荷と同じ極性の高電圧を上記中間転写体の移動方向下
流側の電極に印加し、中央の電極と該中間転写体の移動
方向上流側の電極の間で上記中間転写体のトナー像のあ
る表面と上記接触転写部材を接触させ、この間に記録媒
体を挟むことを特徴とする請求項1の画像形成装置。 - 【請求項5】 上記一定量与える差分の電流量を、上記
記録媒体の幅あるいは種類により異ならせることを特徴
とする請求項4の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20724498A JP3697626B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20724498A JP3697626B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 画像形成装置 |
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JP3697626B2 JP3697626B2 (ja) | 2005-09-21 |
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ID=16536608
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JP20724498A Expired - Fee Related JP3697626B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 画像形成装置 |
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