JP2000056593A

JP2000056593A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000056593A
Application number: JP10242545A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kimura; 要一木村; Satoshi Fukushima; 聡福島; Makoto Oki; 誠大木; Fumimitsu Gomi; 史光五味; Shigeru Matsuzaki; 茂松崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】高品質画像を得ることのできる、簡素化さ
れ、かつ小型化された中間転写方式の画像形成装置を提
供する。【解決手段】体積抵抗率が１０¹²Ωｃｍ以上の中間転
写ベルト３０を用い、中間転写ベルト３０に可視画像を
転写する前に、二次転写帯電器３１によってゼロＶ設定
の出力を行い、中間転写ベルトの除帯電を行う。二次転
写時には＋３．０ｋＶの出力を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機ある
いはプリンタなどとされる電子写真方式の画像形成装置
に関し、特に、複数色の色重ねを中間転写体で行い、転
写材に一括転写することで画像形成を行う中間転写体方
式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複数の感光体を含む画像形成
部を備え、各画像形成部でそれぞれ異なる色のトナー像
を形成し、そのトナー像を一旦中間転写体に順次重ね合
わせて転写し、その後中間転写体上の重ね合わせ画像を
転写材に一括転写する中間転写方式が数々提案されてい
る。

【０００３】このように中間転写体を用いることによ
り、転写材を担持搬送する工程が簡素化され、また転写
材の多様化が図られるとともに、転写材搬送経路自体が
短いために装置全体の小型化が実現できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中間転
写体方式を用いることによって、感光体からの各色トナ
ーの転写時（一次転写）と、中間転写体から転写材への
一括転写時（二次転写）と、転写工程が２度に亘って行
われるため、装置が複雑化し、また、転写時における画
像劣化が生じる結果となる。

【０００５】従って、本発明の目的は、高品質画像を得
ることのできる、簡素化され、かつ小型化された中間転
写方式の画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
一次帯電手段による帯電、露光手段による画像露光、お
よび現像手段による現像によって可視画像が形成される
複数個の感光体と、該感光体から可視画像を順次多重転
写する中間転写体と、前記感光体から前記中間転写体へ
可視画像を転写する一次転写手段と、前記中間転写体か
ら転写材へ多重転写画像を転写する二次転写手段とを有
する画像形成装置において、前記中間転写体に可視画像
を転写する前に、前記二次転写手段によって前記中間転
写体の除帯電を行うことを特徴とする画像形成装置であ
る。

【０００７】前記二次転写手段は二次転写時と前記中間
転写体の除帯電時とで異なる出力値を設定できることが
好ましい。前記中間転写体の体積抵抗率は１０¹²Ωｃｍ
以上であることが好ましい。前記一次転写手段と前記二
次転写手段との間の前記中間転写体の長さは転写材搬送
方向の最大印刷可能転写材長さよりも大きいことが好ま
しい。前記中間転写体は無端状ベルト体であることが好
ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【０００９】実施例１本発明の第１実施例について図１から図３により説明す
る。

【００１０】まず、図１により本実施例の画像形成装置
について説明する。回転ドラム型電子写真感光体（以下
「感光ドラム」という）３ａが、図中時計方向に所定の
周速度Ｖ１にて回転駆動される。感光ドラム３ａはその
回転過程で一次帯電手段２ａによる所定の極性・電位の
一様な一次帯電処理と、次いで不図示の画像露光手段に
よる画像露光を受けることにより、その周面に露光画像
情報に対応した静電潜像が形成される。

【００１１】その感光ドラム３ａ面に形成された静電潜
像が現像手段１ａによりトナー画像として現像可視化さ
れ、そのトナー画像が感光ドラム３ａと一次転写手段と
しての転写帯電器２４ａの圧接ニップを通過するときに
転写帯電器２４ａによる電圧印加を受けることにより、
感光ドラム３ａと同一の周速度Ｖ１で回転駆動される中
間転写体３０に転写される。

【００１２】同様にして、感光ドラム３ａと並設された
各感光ドラム３ｂ、３ｃ、３ｄ上のトナー画像は中間転
写体３０の移動とともに中間転写体３０上に感光ドラム
３ａから転写された画像に合わせて順次重ね合わせて転
写される。

【００１３】このようにして、中間転写体３０上に４色
重ねられたトナー像は、二次転写手段としての転写帯電
器３１の中間転写体３０との圧接ニップ部である二次転
写部に不図示の給紙搬送手段から中間転写体３０上のト
ナー像と同期されて適正なタイミングをもって搬送され
た転写材Ｐに転写される。

【００１４】感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周
には、それぞれ、露光ランプ１１１ａ、１１１ｂ、１１
１ｃ、１１１ｄ、一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、
電位センサ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、
現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、一次転写帯電器２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、およびクリーナ４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄが設けられ、装置の上方部にはさらに図
示しない光源装置、ポリゴンミラー、反射ミラー、およ
びｆθレンズなどが設置されている。

【００１５】光源装置から発せられたレーザ光をポリゴ
ンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミ
ラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ
〜３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ド
ラム３ａ〜３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成され
る。

【００１６】現像器１ａ〜１ｄには、現像剤としてそれ
ぞれイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックのト
ナーが図示しない供給装置により所定量充填されてい
る。現像器１ａ〜１ｄはそれぞれ感光ドラム３ａ〜３ｄ
上の潜像を現像して、イエロートナー像、マゼンタトナ
ー像、シアントナー像、およびブラックトナー像として
可視化する。

【００１７】中間転写体３０は、ポリカーボネート樹脂
シート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂シ
ート、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン
樹脂シート、ポリイミド樹脂シート、ポリアミド樹脂シ
ート、ポリエーテルサルフォン樹脂シートなどの誘電体
樹脂シートからなっており、カーボンブラックなど導電
性フィラーを分散して体積抵抗率を調整したものも多く
用いられる。これらの樹脂シートはその両端部を互いに
重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたものか、ある
いは継ぎ目のない（シームレス）ベルトが用いられてい
る。

【００１８】中間転写体３０は感光ドラム３ａ〜３ｄと
同じ周速度Ｖ１で回転駆動され、感光ドラム３ａ〜３ｄ
上に画像形成されたイエロートナー像、マゼンタトナー
像、シアントナー像、およびブラックトナー像を順次重
ね合わせて転写する（一次転写）。この際用いられる一
次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄはブレー
ド、ローラ、ブラシのような帯電部材を用いた接触帯電
器を用いる。

【００１９】さて、中間転写体３０上の色重ね画像が第
２転写部Ｔ２へ突入してくることに同期して転写材Ｐが
図示しない転写材供給手段によって所定のタイミングで
第２転写部Ｔ２へと供給される。

【００２０】第２転写部Ｔ２は二次転写帯電器３１、駆
動ローラ３２、および中間転写体３０からなり、中間転
写体３０上のトナー像とそれと同期して供給された転写
材Ｐとが、二次転写帯電器であるローラ帯電器３１およ
び接地された駆動ローラ３２によって中間転写体３０ご
と挟持され、二次転写帯電器３１に電圧あるいは電荷が
供給されることにより、中間転写体３０上のトナー像が
転写材Ｐ上へと静電転写される。

【００２１】第２転写部Ｔ２から離脱した転写材Ｐは定
着装置９へと搬送され、加熱された定着ローラ９ａ、加
圧ローラ９ｂのローラ対によって熱と圧力によって定着
される。

【００２２】つぎに、図２をも参照して、一次転写帯電
器２４ａ〜２４ｄ、二次転写帯電器３１、および中間転
写体３０の動作についてさらに詳細に説明する。

【００２３】本実施例における中間転写体３０は、ポリ
カーボネート樹脂にカーボン分散による抵抗処理を加え
た体積抵抗率１０¹⁵Ωｃｍ、厚み８０μｍの無端状ベル
ト体であり、以下、中間転写ベルトという。このように
高抵抗を呈する薄層誘電体は厚み方向の静電容量が高い
ため、その表裏面に対する電荷の付与すなわち帯電およ
び除電は積極的に行わなければならない。しかしなが
ら、同様の理由から一度中間転写ベルト３０の表面に転
写された電荷としてのトナー像は劣化することが少な
く、本実施例のように４回の多重転写を行う場合などに
好適に作用する。

【００２４】これに反して例えば１０¹⁰Ωｃｍ程度の中
抵抗部材を中間転写ベルトとして用いた場合には、例え
ば感光ドラム３ａから中間転写ベルト３０上に転写した
イエロートナー像が、感光ドラム３ｂにおいてマゼンタ
トナー像を転写する際に逆に感光ドラム３ｂへと転写し
てしまう、いわゆる再転写現象が生じ、画質が劣化する
結果となる。さらにこの現象は感光ドラム３ｃ、３ｄで
も同様の作用を引き起こすこととなる。

【００２５】このように、静電容量が高い中間転写ベル
トを用い、積極的に帯電（転写時）、あるいは放電を行
うために、本実施例では二次転写帯電器３１を利用して
いる。

【００２６】画像形成動作がスタートすると、まず、二
次転写帯電器３１はゼロボルト設定の出力を開始する。
このとき、二次転写帯電器３１と駆動ローラ３２に挟ま
れている中間転写ベルト３０は、二次転写帯電器３１の
出力がゼロであるために、接地された部材が表裏面から
接しているので、表裏面の電荷を放出（除電）する。た
だし、中間転写ベルト３０の静電容量が高いために、完
全にゼロ電位に除去するためには、十分な時間が必要で
あり、また、中間転写ベルト３０は感光ドラム３ａ〜３
ｄとほぼ同じ周速で移動しているため、第２転写部Ｔ２
のニップ幅を十分広くとる必要がある。本実施例におけ
る中間転写ベルト３０の材質、厚み、および中間転写ベ
ルト３０の速度に対して必要なニップ幅は１０ｍｍ以下
であった。

【００２７】つぎに、各感光ドラム３ａ〜３ｄからのト
ナー像の一次転写時には、一次転写帯電器２４ａ、２４
ｂ、２４ｃ、２４ｄの出力は定電圧回路を用いている。
各色の画像形成ステーションを経る毎に中間転写ベルト
３０の表裏面電荷が蓄積していき、自然減衰することが
ほとんどないため、図３に示すごとく、第１ステーショ
ン：＋２．５ｋＶ、第２ステーション：＋４．１ｋＶ、
第３ステーション：＋５．８ｋＶ、第４ステーション：
＋７．５ｋＶと順次アップしている。それぞれに印加さ
れる電圧は適当な抵抗を介して電圧降下を利用し、一つ
の高圧トランスによって駆動させることも可能である。

【００２８】このようにして、中間転写ベルト３０上に
多重転写されたトナー像は各感光ドラム３ａ〜３ｄで中
間転写ベルト３０の表裏面に帯電蓄積された電荷の一部
として中間転写ベルト３０の表面に保持され、第２転写
部Ｔ２へと搬送されてくる。

【００２９】第２転写部Ｔ２では、上記のように、トナ
ー像と同期して第２転写部Ｔ２へと搬送されてきた転写
材Ｐがトナー像と二次転写帯電器３１との間に新たに挟
み込まれ、その状態で中間転写ベルト３０に蓄積された
トナー像を表裏面電荷を除電することによって転写材Ｐ
への二次転写が可能である。

【００３０】しかしながら、紙あるいはＯＨＴシートな
どの転写材Ｐもまた一般に静電容量の高いものであるが
故に、転写材Ｐにトナー像を転写することは転写材Ｐに
トナー像を含む電荷を帯電させることになる。このこと
は二次転写帯電器３１の出力を十分与えることによって
実現できる。なお、本実施例における二次転写帯電器３
１ａの出力は＋３．０ｋＶであった。

【００３１】すなわち、二次転写帯電器３１は中間転写
ベルト３０の除電工程においては、ゼロ出力による積極
的な除電を行い、二次転写工程では正電界を印加し、紙
への二次転写を行う動作をすることになる。

【００３２】さらに、連続画像形成時においては、前の
転写材の二次転写が終了し次第、二次転写帯電器３１の
出力をゼロ出力に切り替え、つぎの転写材への画像形成
を行う。

【００３３】上記のように本実施例においては、簡素化
され、かつ小型化された中間転写方式の画像形成装置に
おいて、高品質画像を得ることができる。

【００３４】実施例２つぎに、本発明の第２実施例について図４を参照して説
明する。

【００３５】第１実施例では、第１ステーションのトナ
ー像を転写する前にほぼゼロ電位まで表裏面を除電する
方法を用いたが、この方法では第４ステーションでの電
位が７ｋＶを超えるなど非常に高電界を使用することに
なってしまう。そこで、本実施例では、中間転写ベルト
３０の表裏面の電位を両極性に亘って使用することによ
り、各転写領域における電位差は確保したまま、絶対電
位を低く抑えることを実現する。

【００３６】具体的には、一次転写帯電器２４ａ〜２４
ｄ、および二次転写帯電器３１は両極性の高圧電源（不
図示）に接続され、それぞれ正負の所望の電圧を供給で
きるようになっている。

【００３７】画像形成動作がスタートすると、まず、二
次転写帯電器３１は−４ｋＶ設定の出力を開始する。こ
のとき、二次転写帯電器３１と駆動ローラ３２に挟まれ
ている中間転写ベルト３０は、表面に二次転写帯電器３
１からの電荷注入、裏面には誘起電流による電荷注入が
行われ、表面に−４ｋＶに帯電される。

【００３８】つぎに各感光ドラム３ａ〜３ｄからのトナ
ー像の一次転写時には、一次転写帯電器２４ａ、２４
ｂ、２４ｃ、２４ｄの出力は定電圧回路から中間転写ベ
ルト３０の表裏面に電荷が蓄積していき、第１ステーシ
ョン：−２．０ｋＶ、第２ステーション：＋２．０ｋ
Ｖ、第３ステーション：＋３．６ｋＶ、第４ステーショ
ン：＋５．２ｋＶと順次アップしている。

【００３９】二次転写部においても第１実施例と同様に
二次転写帯電器３１の出力を−４．０ｋＶから＋２．２
ｋＶに転じることによって紙への二次転写が可能であっ
た。

【００４０】すなわち、二次転写帯電器３１は中間転写
ベルト３０の初期化工程においては、一次転写帯電器と
逆極性の−４．０ｋＶ印加による帯電を行い、二次転写
工程では正電界を印加し、紙への二次転写を行う動作を
することになる。連続画像形成時においては、前の転写
材の二次転写が終了し次第、二次転写帯電器３１の出力
を−４．０ｋＶに切り替え、つぎの画像形成を行う。

【００４１】上記のように本実施例においても、絶対電
位を低く抑えた状態で、第１実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【００４２】実施例３つぎに、本発明の第３実施例について図５を参照して説
明する。

【００４３】前出の図３に示したように、一次転写帯電
器２４ａ〜２４ｄはその出力に要する高圧電源を共通化
することも可能である。そして、さらに、二次転写帯電
器３１についても、下記の構成とすることによって、高
圧電源を共通化することができる。

【００４４】例えば、第１実施例の構成を有する画像形
成装置において、共通高圧電源Ｈは、第４ステーション
の一次転写帯電器２４ｄに直接接続しているとともに、
二次転写帯電器３１にも直接接続されている。二次転写
帯電器３１から第１ステーションの一次転写帯電器２４
ａに至る中間転写ベルト３０の長さが印刷する画像サイ
ズよりも大きい場合で、かつ、第４ステーションの一次
転写帯電器２４ｄから二次転写帯電器３１に至る中間転
写ベルト３０の長さが印刷する画像サイズよりも大きい
場合、中間転写ベルト３０の表面のうち、トナー画像が
転写される領域を初期化する間は共通高圧電源Ｈはゼロ
電位に制御している。

【００４５】つぎにトナー画像が転写される領域が二次
転写帯電器３１を脱した後、共通高圧電源Ｈは所定の＋
７．５ｋＶに制御値を変更することで、同時に第１ステ
ーションの一次帯電器２４ａには＋２．５ｋＶが印加さ
れ、また他のステーションにおいても、所望の一次転写
が終了した後、共通高圧電源Ｈは所定の＋３．０ｋＶに
制御値を変更することで二次転写を良好に行うことがで
きる。

【００４６】本実施例においても上記実施例と同様の効
果を得ることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、中間転写体に可視画像を転写する前に、二次
転写手段によって前記中間転写体の除帯電を行うことに
より、高品質画像を得ることのできる、簡素化され、か
つ小型化された中間転写方式の画像形成装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る画像形成装置を示す
構成図である。

【図２】図１における画像形成装置における転写時を示
す説明図である。

【図３】第１実施例において、共通高圧電源を用いた場
合の電圧印加を示す回路図である。

【図４】第２実施例における転写時を示す説明図であ
る。

【図５】第３実施例における転写時を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ現像手段３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ感光ドラム（感光
体）２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ一次転写帯電器
（一次転写手段）３０中間転写ベルト
（中間転写体）３１二次転写帯電器
（二次転写手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大木誠東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者五味史光東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者松崎茂東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H030 BB42 BB55 2H032 BA09 BA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次帯電手段による帯電、露光手段によ
る画像露光、および現像手段による現像によって可視画
像が形成される複数個の感光体と、該感光体から可視画
像を順次多重転写する中間転写体と、前記感光体から前
記中間転写体へ可視画像を転写する一次転写手段と、前
記中間転写体から転写材へ多重転写画像を転写する二次
転写手段とを有する画像形成装置において、前記中間転写体に可視画像を転写する前に、前記二次転
写手段によって前記中間転写体の除帯電を行うことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記二次転写手段は二次転写時と前記中
間転写体の除帯電時とで異なる出力値を設定できる請求
項１の画像形成装置。
【請求項３】前記中間転写体の体積抵抗率が１０¹²Ω
ｃｍ以上である請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】前記一次転写手段と前記二次転写手段と
の間の前記中間転写体の長さが転写材搬送方向の最大印
刷可能転写材長さよりも大きい請求項１、２、または３
の画像形成装置。
【請求項５】前記中間転写体は無端状ベルト体である
請求項１から４のいずれかの画像形成装置。