JP2000075670A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写材の裏汚れ及び画像不良の発生を防ぐこ
とができるカラー画像形成装置を提供すること。 【構成】 カラー画像形成装置において、転写ローラ
（接触帯電手段）１０から成る転写ユニット５がこれを
像担持体（感光ドラム１）に対して当接／離間せしめる
接離機構（加圧バネ１４、加圧コマ１５及びカム部材１
６）を有し、転写ニップＴへの転写材Ｐの搬送と転写ユ
ニット５の感光ドラム１への接離動作及び転写バイアス
印加のそれぞれのタイミングを、・転写材先端において
は、転写材Ｐの感光ドラム１と転写ユニット５間への進
入→転写ユニット５の当接→転写バイアスＯＮ→トナー
像先端の転写ニップＴへの進入 ・転写材後端においては、トナー像後端の転写ニップ通
過→転写バイアスＯＦＦ→転写ユニット離間→転写材後
端の転写ポイント通過 の順で動作するよう設定するとともに、転写ローラ１０
と感光ドラム１は転写材Ｐを介してのみ当接するよう構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等
のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に電子写真方式を用いた従来のカラ
ー画像形成装置の概略構成を示す。同図に示すカラー画
像形成装置（例えば、複写機、レーザービームプリン
タ、ファクシミリ等）は、像担持体１０１上に順次重ね
られた複数色のトナー像を一括して転写材Ｐに転写する
方式を採用するものであって、トナー像が転写される転
写材Ｐは転写ローラ１０によって狭持搬送される。

【０００３】このようなカラー画像形成装置にあって
は、一括転写を行う部位に転写ローラ１０を用い、像担
持体１０１上に形成された複数色のトナー像に同期して
転写バイアス電源２６によって所定の転写バイアスを転
写ローラ１０に印加するよう構成されている。

【０００４】ところで、転写ローラ１０は、像担持体１
０１上に複数色のトナー像が重ねられるまでの間は像担
持体１０１から離間しており、複数色のトナー像が一括
して転写材Ｐ上に転写されるタイミングに合わせて像担
持体１０１に当接されて一括転写ニップ（以後、転写ニ
ップＴと称する）を形成する。そして、像担持体１０１
上に順次重ねられた複数色のトナー像の後端と先端の非
画像領域において転写ローラ１０が像担持体１０１に当
接して転写ニップＴが形成された後、転写バイアスが転
写ローラ１０に印加される。

【０００５】その後、レジストユニット７によって転写
材Ｐが搬送され、転写ニップＴに転写材Ｐの先端が進入
する。そして、転写材Ｐへのトナー像の一括転写終了時
には、転写材Ｐの後端が転写ニップＴを通過した後に転
写ローラ１０への転写バイアスの供給を停止し、転写ロ
ーラ１０が像担持体１０１から離間（転写ニップ解除）
する。

【０００６】ここで、前記レジストユニット７は、転写
ローラ１０よりも上流側に配置され、レジスト上ローラ
１８とレジスト下ローラ１９によってレジストニップＲ
を形成し、像担持体１０１上の複数色のトナー像が転写
材Ｐ上の所定の位置に転写されるように像担持体１０１
と同期をとって所定のタイミングで転写材Ｐを搬送す
る。

【０００７】尚、像担持体１０１とは、多重現像方式を
採用する画像形成装置にあっては感光ドラムであり、多
重転写方式を採用する画像形成装置にあっては中間転写
体である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
カラー画像形成装置には以下のような問題があり、以
下、従来のカラー画像形成装置における問題の発生要因
について説明する。

【０００９】従来のカラー画像形成装置においては、像
担持体１０１上に複数色のトナー像が重ねられた後、該
トナー像の後端と先端の非画像領域において転写ローラ
１０が像担持体１０１に当接して転写ニップＴを形成す
る。このように転写ニップＴが形成された状態において
転写バイアスが転写ローラ１０に印加された後、レジス
トユニット７によって所定のタイミングで搬送が開始さ
れた転写材Ｐの先端が転写ニップＴに進入する。

【００１０】そして、転写材Ｐへのトナー像の一括転写
終了時には、転写材Ｐの後端が転写ニップＴを通過した
後、転写ローラ１０への転写バイアスの供給が停止さ
れ、転写ローラ１０が像担持体１０１より離間（転写ニ
ップ解除）する。尚、像担持体１０１には接離可能な不
図示のクリーニング装置が配設されており、該クリーニ
ング装置をトナー像転写後の像担持体１０１の表面に当
接させて残った転写残トナーを除去するよう構成されて
いるが、転写残トナーを全て除去することは不可能であ
る。

【００１１】図７に示すように、転写材Ｐが転写ニップ
Ｔへ進入する以前において転写ローラ１０が像担持体１
０１に当接して該転写ローラ１０に転写バイアスが印加
されることによって転写残トナー２３が転写ローラ１０
側に吸着される。微量の転写残トナー２３であれば転写
ローラ１０が保持可能であるが、累積印字枚数の増加に
伴って転写残トナー２３は転写ローラ１０の表面に蓄積
する。

【００１２】そして、保持許容量を超えたときには、図
８に示すように、転写残トナー２３が付着した部分が転
写ローラ１０の回転に伴って次に転写ニップＴに到達し
た際に転写材Ｐの裏面に転写残トナー２３が転写され
る。

【００１３】又、転写材Ｐ後端が転写ニップＴを通過し
てから転写ニップ解除までの間での非通紙時における転
写ローラ１０の当接時においても同様に転写残トナー２
３が転写ローラ１０側に吸着されて次の転写材Ｐに転写
される。

【００１４】このように転写材Ｐの裏面に転写された転
写残トナー２３は、転写ローラ１０の周期で搬送方向に
垂直な帯状の汚れ（裏汚れ）を引き起こす。この現象の
ために転写材Ｐの何も描かれていない裏面の印象を損ね
るばかりか、両面印字における裏面画像不良やＯＨＰシ
ートの透過不良等の不具合が発生する。

【００１５】又、同様に転写ローラ１０が像担持体１０
１に当接してこれに転写バイアスが印加された状態の転
写ニップＴに、図１０に示す端部形状を有する転写材Ｐ
が図９に示す方向に進入したときに該転写材Ｐが像担持
体１０１に静電吸着してしまうという問題もあった。こ
れは、図９に示すように、転写材Ｐ先端部のバリ側が像
担持体１０１側となるように搬送されたとき、バリ先端
が像担持体１０１に接触した瞬間に転写材Ｐと像担持体
１０１の間に電界が発生し、像担持体１０１側に転写材
Ｐを吸引しようとする静電気力が生じるためである。

【００１６】その結果、転写材Ｐは像担持体１０１に巻
き付いたまま正常に排出されず、機内に滞留してしまう
ばかりか、転写材Ｐが巻き付いた状態で像担持体１０１
が回転を続ければ、現像位置に到達した転写材Ｐが現像
装置内に進入して同装置を破損させることもあった。

【００１７】ところで、像担持体１０１への転写材Ｐの
静電吸着は転写バイアス印加タイミングを遅らせること
で回避可能であるが、図４に示す転写バイアス印加時に
生じる電圧のオーバーシュート及び定格電圧が発生する
までの立ち上がりに要する時間を考慮しなければ、電圧
不足による画像先端転写抜け及び過電圧による画像先端
突き抜けが発生するという問題が発生する。電圧不足に
よる画像先端転写抜けとは画像先端が全く転写されてい
ない状態であり、過電圧による画像先端突き抜けとは部
分的に白く抜けてしまうものである。これらの現象は共
に画像の印象を悪くするばかりか、識別不可能となる場
合もある。

【００１８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、転写材の裏汚れ及び画像不良
の発生を防ぐことができるカラー画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体上に複数色のトナ
ー像を順次形成し、該トナー像を接触転写手段によって
転写材に一括転写するカラー画像形成装置において、前
記接触転写手段から成る転写ユニットがこれを前記像担
持体に対して当接／離間せしめる接離機構を有し、転写
ニップへの転写材の搬送と転写ユニットの像担持体への
接離動作及び転写バイアス印加のそれぞれのタイミング
を、 ・転写材先端においては、転写材の像担持体と転写ユニ
ット間への進入→転写ユニットの当接→転写バイアスＯ
Ｎ→トナー像先端の転写ニップへの進入 ・転写材後端においては、トナー像後端の転写ニップ通
過→転写バイアスＯＦＦ→転写ユニット離間→転写材後
端の転写ポイント通過の順で動作するよう設定するとと
もに、接触転写手段と像担持体は転写材を介してのみ当
接するようにしたことを特徴とする。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記接触転写手段を転写ベルトで構成する
ことを特徴とする。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記接触転写手段を転写ローラで構成する
ことを特徴とする。

【００２２】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記像担持体をドラム型の電子写真感光体
で構成することを特徴とする。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記像担持体をドラム型の中間転写体で構
成することを特徴とする。

【００２４】請求項６記載の発明は、 像担持体上に複
数色のトナー像を順次形成し、該トナー像を接触転写手
段によって転写材に一括転写するカラー画像形成装置に
おいて、前記接触転写手段から成る転写ユニットがこれ
を前記像担持体に対して当接／離間せしめる接離機構を
有し、転写材先端の像担持体と転写ユニット間への進入
→転写ユニットの当接→転写バイアスＯＮ→トナー像先
端の転写ニップへの進入の順で動作するとき、転写バイ
アスＯＮからトナー像先端の転写ニップへの進入までの
時間をｔとすると、 ｔ≧１０（ｍｓｅｃ） に設定することを特徴とする。

【００２５】従って、本発明によれば、転写ニップ形成
時の転写手段と像担持体が転写材を介してのみ当接する
ことによって像担持体表面に残留する転写残トナーの転
写手段への吸着が規制され、裏汚れ及び画像不良の発生
が防がれる。

【００２６】又、転写材が転写ニップに進入した後、転
写手段に転写バイアスを印加することによって、転写材
先端の裁断形状や転写材の種類に左右されず、転写材の
像担持体側への静電吸着を防いで該転写材を安定して搬
送することができる。

【００２７】更に、転写バイアス印加からトナー像先端
の転写ニップへの進入時間を規定することによって画像
先端転写抜けや突き抜け等の転写不良の発生を防ぐこと
ができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２９】＜実施の形態１＞図１は本発明に係るカラ
ー画像形成装置の一例としてカラーレーザープリンタの
概略断面図である。尚、図１に示すカラーレーザープリ
ンタは４色多重現像を行うことによってフルカラープリ
ント（画像形成）を行うものである。

【００３０】図１に示すカラーレーザープリンタは、像
担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ド
ラムと称する）１を備えており、この感光ドラム１は不
図示の駆動手段によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセス
スピード（周速度）で回転駆動される。

【００３１】而して、上記感光ドラム１は回転過程にお
いて１次コロナ帯電器２によって所定の極性及び電位に
一様に帯電処理され、次いで画像露光手段（例えば、カ
ラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時
系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ
ービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系
等）による画像露光３を受けることによって目的のカラ
ー画像の第１の色成分像（例えば、イエロー成分像）に
対応した静電潜像が形成される。

【００３２】次いで、上記静電潜像が現像装置４の第１
現像器（イエロー現像器）４Ｙによって第１色であるイ
エロートナーＹにより現像される。

【００３３】イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック
の各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫは、矢印Ｒ４方向
に回転可能なロータリ４ａに搭載されており、現像に供
される現像器（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ）がロータリ
４ａの矢印Ｒ４方向の回転によって感光ドラム１に対向
する現像位置Ｄに配置される。

【００３４】前記イエロートナー像は次行程では転写材
Ｐに転写されず、感光ドラム１は次のトナー像を現像す
るために再び１次コロナ帯電器２によって所定の極性及
び電位に一様に帯電処理され、カラー画像の第２の色成
分像（例えば、マゼンタ成分像）に対応した静電潜像が
形成され、この静電潜像は第２色であるマゼンタトナー
Ｍによって現像される。

【００３５】以下同様に、第３色目（例えば、シア
ン）、第４色目（例えば、ブラック）が順次感光ドラム
１上に重畳現像され、目的のカラー画像に対応した合成
カラートナー像が形成される。

【００３６】尚、本実施の形態で用いたトナーは非磁性
トナーであり、その平均粒径は８μｍ、通常環境（温度
２５℃、相対湿度５０％）での平均トナートリボは約−
２５μＣ／ｇである。

【００３７】一方、レジストユニット７は、転写ニップ
Ｔの上流に配置されて転写ニップＴにおける一括転写工
程時の画像と転写材Ｐとの位置合わせを行う。このレジ
ストユニット７は、感光ドラム１の軸に平行に配置され
たレジスト上ローラ１８をレジスト下ローラ１９に不図
示のレジスト加圧バネで圧接することによってレジスト
ニップＲを形成している。尚、レジスト上ローラ１８と
レジスト下ローラ１９は不図示の電磁式クラッチによっ
て回転／停止動作を繰り返し行うことが可能である。

【００３８】転写材Ｐの厚みに対応して上下動するレジ
スト上ローラ１８とそれに追従して動くレジスト上ガイ
ド２２及びレジスト下ローラ１９がそれぞれ不図示の焼
結軸受を介してレジスト下ガイド２１によって支持され
ており、レジスト加圧バネを軸受に掛け渡すことによっ
てレジスト上ローラ１８が加圧されるよう構成されてい
る。又、レジスト下ガイド２１は不図示のバリスタ又は
抵抗を介してグランドに接地されており、転写ニップＴ
からの転写材Ｐを経由した転写電流の流出を防止するよ
うに構成されている。

【００３９】而して、転写材Ｐはレジストユニット７に
よって感光ドラム１上のトナー像にタイミングを合わせ
て給紙されて転写ユニット５に送り込まれる。

【００４０】上記転写ユニット５は感光ドラム１の下方
に配置されて転写部を構成しており、この転写ユニット
５には転写ベルト１２が矢印Ｒ１２方向に回転（移動）
するように配置されている。ここで、転写ベルト１２は
感光ドラム１の軸に平行に配置された転写ローラ（従動
ローラ）１０と転写ベルト駆動ローラ（駆動ローラ）１
１とに掛け渡されている。

【００４１】尚、転写ローラ１０及び駆動ローラ１１は
ＳＵＳ等の芯金と導電性ウレタンゴム等の表層（抵抗１
０⁴ Ω〜１０⁷ Ω程度）とによって構成され、全体とし
ての抵抗が１０⁴ Ω以下になるように設定されており、
転写バイアス電源２６によって所定の転写バイアスが両
ローラ１０，１１に印加される。転写ベルト１２として
は基層が熱硬化性ウレタンエラストマー、表層がフッ化
ビニリデンゴムから成る２層構造のものが使用され、そ
の厚みは０．３ｍｍ、全体抵抗は１０¹⁰Ωである。又、
転写ベルト１２を転写ローラ１０と転写駆動ローラ１１
とに掛け渡したときの伸張度は約５％である。

【００４２】転写ユニット５においては、転写フレーム
９によって転写ローラ１０と転写ベルト駆動ローラ１１
とが不図示の軸受を介してそれぞれ支持されており、転
写ローラ１０側がほぼ上下方向に揺動可能に構成されて
いる。転写フレーム９の一方の端部は加圧バネ（圧縮バ
ネ）１４を介して加圧コマ１５によって支持されてお
り、加圧コマ１５はカム部材１６の回転によって上下方
向に移動し、これによって転写ユニット５全体が感光ド
ラム１に対して接離動作を行う。即ち、カム部材１６が
軸１６ａを中心として図１の時計方向に回転駆動される
と、加圧コマ１５が下降し、加圧バネ１４を介して転写
フレーム９の転写ローラ１０側が下降し、これによって
転写ベルト１２が感光ドラム１表面から離間する。

【００４３】一方、カム部材１６が図１に示す位置に配
置されると、加圧コマ１５が押し上げられ、加圧バネ１
４を介して転写フレーム９の転写ローラ１０側が押し上
げられ、これによって転写ベルト１２が感光ドラム１表
面に当接されて転写ニップＴを形成する。このときの当
接圧（転写圧）は総圧で４ｋｇとなるように設定されて
いる。尚、転写ユニット５の接離動作は画像形成装置に
設けられている不図示の電磁クラッチと加圧カム１６に
よって所定のタイミングで行われる。

【００４４】転写前ガイド８は転写フレーム９によって
転写ローラ１０の上流側に該転写ローラ１０に対して所
定の間隔を保って支持されており、レジストユニット７
から送り出された転写材Ｐの搬送経路を安定させてい
る。又、この転写前ガイド８は、転写ローラ１０に追従
して上下方向に揺動し、転写材Ｐの転写ニップＴへの進
入タイミングに合わせて感光ドラム１に対して所定の間
隔で近接することによって搬送経路を確保する。更に、
転写前ガイド８は、接点板２５を介してレジストユニッ
ト７に繋がれ、レジストユニット７と等電位となってい
る。

【００４５】而して、感光ドラム１上の多重現像された
４色トナー像は、転写ローラ１０と駆動ローラ１１に転
写バイアスを印加することによって転写ニップＴにおい
て転写材Ｐに転写される。

【００４６】又、図１において、感光ドラム１の左方に
はクリーニング装置６が配置されている。このクリーニ
ング装置６は感光ドラム１に対して接離自在に配設され
ており、クリーニングブレード６ａを感光ドラム１表面
に当接させてトナー像転写後の感光ドラム１表面に残っ
た転写残トナーを除去する。尚、感光ドラム１上のトナ
ー像が現像されている間は、前記転写ユニット５及びク
リーニング装置６は感光ドラム１表面から離間してい
る。

【００４７】そして、トナー画像の転写を受けた転写材
Ｐは定着装置１７に搬送され、定着装置１７において定
着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂによって加熱加圧処
理されて表面にトナー像が定着され、その後、画像形成
装置本体外に排出される。

【００４８】以下に転写工程について更に詳述する。

【００４９】転写手段である転写ベルト１２と対向する
感光ドラム１は、帯電された領域Ｖ_D とトナーが現像さ
れる領域Ｖ_L を有しており、通常３００Ｖ〜５００Ｖの
電位差がある。転写時にはこれらの電位差（言い換えれ
ば負荷インピーダンスの差）を吸収するだけの電圧で転
写しなければ、転写材Ｐ上のトナーが転写後に飛び散っ
てしまう。これは、転写電圧が低い場合、前記負荷イン
ピーダンスの差で転写電荷がＶ_D 部には多く、Ｖ_L には
少なく供給されてしまうため、転写材Ｐの裏に局部的に
転写電荷のムラが生じ、転写後の転写材Ｐ上のトナーが
Ｖ_L 部からＶ_D部に飛び散ってしまうことによって生じ
る。従って、この負荷インピーダンスの差を吸収するだ
けの高い転写電圧を発生させる或る程度高い抵抗を有す
る転写ベルトを使用しなければならない。

【００５０】而して、感光ドラム１上に４色（イエロ
ー、マゼンタ、シアン及びブラック）の合成カラートナ
ー像が形成されると、転写材Ｐはレジストユニット７に
よって感光ドラム１上のトナー像にタイミングを合わせ
て転写前ガイド８を経由して転写ニップＴが形成される
部位（転写ポイント）Ｔ₀ に搬送される（図２参照）。
又、これと同時に転写ユニット５も感光ドラム１上のト
ナー像にタイミングを合わせて感光ドラム１への当接動
作を開始するが、図３に示すように、転写材Ｐが常に感
光ドラム１と転写ユニット５に設けられた転写ベルト１
２の間に介在した状態でのみ当接するように動作タイミ
ングを設定されている。

【００５１】転写ユニット５は、加圧カム１６が回転し
て転写ユニット５内の加圧コマ１５を押し上げることに
よって上方に回動し、転写ベルト１２と転写ローラ１０
が感光ドラム１に当接する。

【００５２】しかし、転写ベルト５と転写ローラ１０が
感光ドラム１に当接した瞬間には加圧バネ１４は未だ殆
ど圧縮されていないため、感光ドラム１には転写ベルト
１２と転写ローラ１０の当接ショックは殆ど発生しな
い。従って、露光・現像工程を継続している感光ドラム
１への当接ショックによる振動や位置ズレ等の悪影響が
なく、感光ドラム１上にはピッチムラの無い４色の各ト
ナー像がズレることなく正確に合成されるため、解像度
が高くて色再現性も高い合成カラートナー像が形成され
る。

【００５３】加圧カム１６が更に回転し、その頂部が加
圧コマ１５に接触して固定されると、加圧バネ１４も徐
々に圧縮され、最終的には設定圧４ｋｇで転写ベルト１
２及び転写ローラ１０を感光ドラム１に当接させる。転
写材Ｐが転写ニップ形成位置Ｔ₀ （図２参照）に進入
し、転写ユニット５が感光ドラム１への当接動作が終了
すると、図１に示す転写バイアス電源２６よって転写ロ
ーラ１０に所定のバイアスが印加され、感光ドラム１上
の４色トナー像が転写される。図３が転写バイアス印加
時期の状態を示すものとすると、同図に示すｔは上述の
関係が成立するようにその値が設定されている。

【００５４】而して、転写が完了した転写材Ｐは、静電
容量の大きな転写ベルト１２によって感光ドラム１から
分離されて吸着・搬送される。

【００５５】又、転写動作終了時には、トナー像後端が
転写ニップＴを通過した後に転写バイアスの供給を停止
すると同時に、転写ユニット５が感光ドラム１からの離
間動作を開始する。このとき、転写材Ｐの後端が転写ニ
ップＴを通過する以前に転写ユニット５に設けられた転
写ベルト１２が感光ドラム１より離間するようにそれぞ
れのタイミングが設定されている。

【００５６】尚、本実施の形態におけるそれぞれの転写
バイアス値は、通常環境下（温度２５度、相対湿度５０
％）で感光ドラム１の帯電された領域Ｖ_D で−５００〜
５５０Ｖ、トナーが現像される領域Ｖ_L で−１７０〜−
１８０Ｖとされ、一括転写工程時の転写バイアスは定電
圧制御で＋２００〜＋３００Ｖとされる。

【００５７】そして、転写ベルト１２に吸着・搬送され
る転写材Ｐは、転写ベルト１２の下流で曲率分離された
後、定着装置１７によって加熱定着させる。

【００５８】上述の転写材Ｐの搬送、転写ニップＴの形
成及び転写バイアス印加の一連の動作を、転写材Ｐ先端
においては、転写材Ｐの感光ドラム１と転写ユニット５
間（転写ニップ形成位置Ｔ₀ ）への進入→転写ユニット
５当接→転写バイアスＯＮ→トナー像先端２７の転写ニ
ップへの進入の順で行う。

【００５９】又、転写材Ｐ後端においては、 トナー像後端転写ニップＴ通過→転写バイアスＯＦＦ→
転写ユニット５離間→転写材Ｐ後端の転写ニップ形成位
置Ｔ₀ 通過 の順で行い、転写ユニット５と感光ドラム１が常に転写
材Ｐを介してのみ当接するようにこれらの値を設定する
ことによって、クリーニング装置６では除去し切れなか
った感光ドラム１上の転写残トナー２３の転写ベルト１
２側への吸着を規制し、転写材Ｐの裏汚れや両面印字に
おける裏面画像不良、ＯＨＰシートの透過不良等の不具
合を解消し、鮮明なカラー出力画像を得ることができ
る。

【００６０】又、転写材Ｐ先端において上記タイミング
で動作することによって、転写材Ｐ端部の裁断形状や吸
湿度合によるカール形状等に起因する転写材Ｐの感光ド
ラム１側への静電吸着を回避し、該転写材Ｐの機内への
滞留及び現像装置４の破損を防ぐことができる。

【００６１】更に、転写材Ｐ先端の感光ドラム１と転写
ユニット５間（転写ニップ形成位置Ｔ₀ ）への進入→転
写ユニット当接→転写バイアスＯＮ→トナー像先端２７
の転写ニップへの進入の順で動作するとき、転写バイア
スＯＮからトナー像先端２７の転写ニップＴへの進入ま
での時間をｔとすると、 ｔ≧１０（ｍｓｅｃ） となるようにこの値を設定することによって、転写バイ
アス印加時に生じる電圧のオーバーシュート及び定格電
圧が発生までのタイムラグを解消し、電圧不足による画
像先端転写抜け及び過電圧による画像先端突き抜けの無
い出力画像が得られる。図４に示すように、転写バイア
スのオーバーシュート及び安定までの時間は１０ｍｓｅ
ｃ以内であるため、前記設定によれば画像先端部から転
写不良を防止することが可能となる。

【００６２】本実施の形態では、転写材Ｐ先端からトナ
ー像先端２７までに非画像領域を５ｍｍ設け、転写材Ｐ
先端が転写ニップ形成位置Ｔ₀ に進入した時間を基準
（０ｍｓｅｃ）としたときに、転写ユニット５が感光ド
ラム１に当接するまでの時間を２５ｍｓｅｃ、転写バイ
アスが印加されるまでの時間を３１ｍｓｅｃ、トナー像
が転写ニップＴに進入するまでの時間を４３ｍｓｅｃと
している。又、転写されたトナー像後端から転写材Ｐ後
端までに非画像領域を５ｍｍ設け、トナー像後端が転写
ニップＴを通過した時間を基準（０ｍｓｅｃ）としたと
きに、転写バイアス供給を停止するまでの時間を１５ｍ
ｓｅｃ、転写ユニット５が感光ドラム１から完全に離間
するまでの時間を３５ｍｓｅｃ、転写材Ｐ後端が転写ニ
ップ形成位置Ｔ₀ を通過するまでの時間を４３ｍｓｅｃ
としている。

【００６３】転写工程時の一連の動作を上述のように設
定し、これらの動作を転写材Ｐの先端及び後端の印字領
域外でのみ行うことによって、裏汚れ及び先端転写不良
問題を解消し、転写材Ｐの感光ドラム１への巻き付きに
よる機内滞留ジャム率を低下させ、通常環境下ではジャ
ム率１／１００００以下を実現することができた。

【００６４】尚、本実施の形態においては、接触転写手
段として転写ベルト１２を使用したが、これに代えて導
電性ゴムや導電性樹脂等から成る帯電ローラを使用する
こともできる。又、像担持体としてドラム状の感光ドラ
ム１を使用したが、これに代えてベルト状の感光ベルト
を使用することもできる。

【００６５】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態を図５に基づいて説明する。

【００６６】図５は電子写真プロセスを利用したカラー
画像形成装置（例えば、複写機、レーザープリンタ）の
概略構成を示す縦断面図であり、該カラー画像形成装置
は、実施の形態１とは異なり、感光ドラム１上に順次形
成したトナー像を一旦中間転写ドラム（中間転写体）２
０に順次１次転写して該中間転写ドラム２０上に複数の
トナー像を重ね、その後、これら複数のトナー像を中間
転写ドラム２０上から転写材Ｐ上に一括して２次転写す
るものである。尚、図５においては、図１に示したと同
一要素には同一符号を付しており、以下、それらについ
ての説明は省略する。

【００６７】図５に示したカラー画像形成装置は、像担
持体として感光ドラム１を備えており、該感光ドラム１
は不図示の駆動手段によって矢印Ｒ１方向に所定のプロ
セススピード（周速度）で回転駆動される。

【００６８】而して、感光ドラム１は回転過程において
１次帯電ローラ２Ａにより所定の極性及び電位に一様に
帯電処理され、次いで露光手段（例えば、カラー原稿画
像の色分解・結像露光光学系や画像情報の時系列電気デ
ジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを
出力するレーザースキャナによる走査露光系等）による
画像露光３を受けることによって目的のカラー画像の第
１の色成分像（例えば、イエロー成分像）に対応した静
電潜像が形成される。

【００６９】次に、上記静電潜像が第１のイエロー現像
器４Ｙによって第１色であるイエロートナーＹにより現
像される。イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの
各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫは、矢印Ｒ４方向に
回転可能なロータリ４ａに搭載されており、このロータ
リ４ａの回転によって、現像に供される現像器４Ｙ，４
Ｍ，４Ｃ，４ＢＫが感光ドラム１表面に対向する現像位
置Ｄに配置される。

【００７０】尚、本実施の形態においては、通常環境
（温度２５度、相対湿度５０％）下で、感光ドラム１の
帯電された領域の電位Ｖ_D は−５００〜５５０Ｖ、トナ
ーが現像される領域の電位Ｖ_L は−１７０〜−１８０Ｖ
である。

【００７１】感光ドラム１には中間転写ドラム２０が接
触配置され、この中間転写ドラム２０は矢印Ｒ２０方向
に感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転と同じ周速度で回
転駆動されている。

【００７２】而して、感光ドラム１上に形成担持された
第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム１と中間転
写ドラム２０との間の１次転写ニップＴ₁ を通過する過
程で中間転写ドラム２０に不図示の１次転写バイアス電
源から印加される１次転写バイアスによって形成される
電界と圧力によって中間転写ドラム２０表面に１次転写
（中間転写）されていく。以後、この工程を一次転写と
称する。

【００７３】以下、同様に第２色のマゼンタトナー像、
第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が
順次中間転写ドラム２０上に重畳転写され、目的のカラ
ー画像に対応した合成カラートナー像が中間転写ドラム
２０表面に形成される。

【００７４】尚、本実施の形態における１次転写バイア
スは、通常環境（温度２５度、相対湿度５０％）におい
て＋３００Ｖに設定されている。

【００７５】ところで、中間転写ドラム２０の下方には
転写ベルト１２が配置されており、この転写ベルト１２
は中間転写ドラム２０に対応して平行に軸受けされて中
間転写ドラム２０に下方から接触している。そして、こ
の転写ベルト１２は転写ローラ（バイアスローラ）１０
と転写ベルト駆動ローラ（テンションローラ）１１とに
よって支持され、転写ローラ１０には転写バイアス電源
２６によって所望の２次転写バイアスが印加されてい
る。

【００７６】尚、本実施の形態における転写バイアスは
定電圧制御で＋２０μＡであり、通常環境（温度２５
度、相対湿度５０％）においては＋１２００〜＋１５０
０Ｖの電圧が発生する。

【００７７】感光ドラム１から中間転写ドラム２０への
第１〜第４色のトナー像の順次重畳転写のための１次転
写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）で不図示の１次
転写バイアス電源から印加される。感光ドラム１から中
間転写ドラム２０への第１〜第４色のトナー像の順次転
写実行工程において、転写ベルト１２及び中間転写体ク
リーニングローラ２４は中間転写ドラム２０に対して接
離可能に構成されている。

【００７８】中間転写ドラム２０上に重畳転写された合
成カラートナー像の転写材Ｐへの２次転写は、中間転写
ベルト１２が中間転写ドラム２０に当接されるととも
に、給紙カセット１３からレジストユニット７及び転写
ガイド８を通過して中間転写ドラム２０と転写ベルト１
２との間の２次転写ニップＴ₂ に所定のタイミングで転
写材Ｐが給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス
電源２６から転写ローラ１０に印加されることによって
なされる。この２次転写バイアスにより中間転写ドラム
２０から転写材Ｐへ合成カラートナー像が一括して２次
転写される。以後、この工程を２次転写と称する。

【００７９】而して、トナー画像転写を受けた転写材Ｐ
は定着装置１７へ導入されて加熱定着される。そして、
転写材Ｐへの画像転写が終了した後、中間転写ドラム２
０上の２次転写残トナーは中間転写ドラム２０に当接す
る中間転写体クリーニングローラ２４によって除去され
る。

【００８０】以下、本実施の形態における転写工程につ
いて説明する。

【００８１】本実施の形態において用いた中間転写ドラ
ム２０は、例えば円筒状の導電性支持体上に少なくとも
ゴム、エマストマー及び樹脂より成る弾性層を形成し、
更にその弾性層の上に１層以上の被膜層を形成してロー
ラ状に構成される。尚、円筒状導電性支持体としては、
アルミニウム、鉄、銅、ステンレス等の金属や合金、カ
ーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いるこ
とができ、その形状としては円筒状や円筒の中心に軸を
貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が採用
される。本実施の形態で用いた芯金は厚さ３ｍｍのアル
ミニウムの円筒の内部に補強を施したものである。

【００８２】中間転写ドラム２０に用いる弾性層の厚み
としては、１次転写ニップＴ₁ 及び２次転写ニップＴ₂
の形成、回転による色ズレ、材料コスト等の面で０．５
〜７ｍｍが望ましく、又、表層膜厚としては、下層の弾
性層の柔軟性を更にその上層或は感光ドラム１表面に伝
えるために薄層にすることが好ましく、具体的には２０
〜２００μｍが望ましい。本実施の形態では、弾性層の
肉厚を５ｍｍ、表層膜厚を３０μｍとし、中間転写ドラ
ム２０のトータルの外径をφ１８６ｍｍとした。

【００８３】又、弾性層には、抵抗値のみを重視してア
クリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に導電材と
してケッチェンブラックを分散して体積低効率を１０⁵
〜１０⁸ Ωｃｍに制御したものを用いた。尚、本実施の
形態においては弾性層の抵抗値を１０⁷ Ωｃｍとした。

【００８４】中間転写ドラム２０の表層にはウレタン樹
脂をバインダーとしてＰＴＦＥパウダー２００部を分散
したものを用いた。成型方法としては弾性層の上にスプ
レー塗布して研磨する方法が採用される。このようにし
て作製された中間転写ドラム２０の抵抗値は２×１０⁷
Ωであった。

【００８５】中間転写ドラム２０上に４色（イエロー、
マゼンタ、シアン及びブラック）の合成カラートナー像
が形成されると、転写材Ｐはレジストユニット７によっ
て中間転写ドラム２０上のトナー像にタイミングを合わ
せて転写前ガイド８を経由して２次転写ニップＴ₂ に搬
送され、所定の２次転写加圧力と２次転写バイアスが印
加されるが、このときの一括転写工程（２次転写）は実
施の形態１と同様のタイミングで行われ、転写材Ｐ上に
４色のトナー像が転写される。

【００８６】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、中間転写ドラム２０を使用したカラー画像形成装置
においても実施の形態１と同様に転写ユニット５と中間
転写ドラム２０が転写材Ｐを介してのみ当接することに
よって、転写材Ｐの裏汚れや両面画像不良、ＯＨＰシー
トの透過不良等の不具合が解消され、転写材Ｐの状態に
よる中間転写ドラム２０側への巻き付きを回避すること
ができる。

【００８７】又、２次転写バイアス印加時間を規定する
ことによって、転写バイアス印加直後の電圧不足及び過
電圧による画像先端転写抜けや突き抜けを防止すること
が可能となった。

【００８８】尚、本実施の形態においては、接触転写手
段として転写ベルト１２を使用したが、これに代えて導
電性ゴムや導電性樹脂等から成る帯電ローラを使用する
こともできる。又、像担持体としてドラム状の感光ドラ
ム１を使用したが、これに代えてベルト状の感光ベルト
を使用することもできる。

【００８９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、転写ニップ形成時の転写手段と像担持体が転写
材を介してのみ当接することによって像担持体表面の転
写残トナーの転写手段への吸着を規制し、裏汚れ及び画
像不良の発生を防ぐことができるという効果が得られ
る。

【００９０】又、本発明によれば、転写材が転写ニップ
に進入した後、転写手段に転写バイアスを印加すること
によって、転写材先端の裁断形状や転写材の種類に左右
されず、転写材の像担持体側への静電吸着を防いで転写
材の安定した搬送を実現することができるという効果が
得られる。

【００９１】更に、本発明によれば、転写バイアス印加
からトナー像先端の転写ニップへの進入時間を規定する
ことによって画像先端転写抜けや突き抜け等の転写不良
の発生を防ぐことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置の縦断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置要部の拡大断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置要部の拡大断面図である。

【図４】転写バイアス印加時に生ずる電圧のオーバーシ
ュートと定格電圧が発生するまでの立ち上がりに要する
時間（タイムラグ）を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装
置の縦断面図である。

【図６】従来のカラー画像形成装置要部（転写ニップ
部）の断面図である。

【図７】従来のカラー画像形成装置要部（転写ニップ
部）の断面図である。

【図８】従来のカラー画像形成装置要部（転写ニップ
部）の断面図である。

【図９】従来のカラー画像形成装置要部（転写ニップ
部）の断面図である。

【図１０】転写材の端部形状及びカール形状を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（電子写真感光体、像担持体） ５ 転写ユニット １０ 転写ローラ（接触帯電手段） １２ 転写ベルト（接触帯電手段） １４ 加圧バネ（接離機構） １５ 加圧コマ（接離機構） １６ カム部材（接離機構） ２０ 中間転写ドラム（中間転写体、像担持体） ２６ 転写バイアス電源 Ｐ 転写材 Ｔ 転写ニップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に複数色のトナー像を順次形
   成し、該トナー像を接触転写手段によって転写材に一括
   転写するカラー画像形成装置において、 前記接触転写手段から成る転写ユニットがこれを前記像
   担持体に対して当接／離間せしめる接離機構を有し、転
   写ニップへの転写材の搬送と転写ユニットの像担持体へ
   の接離動作及び転写バイアス印加のそれぞれのタイミン
   グを、 ・転写材先端においては、 転写材の像担持体と転写ユニット間への進入→転写ユニ
   ットの当接→転写バイアスＯＮ→トナー像先端の転写ニ
   ップへの進入 ・転写材後端においては、 トナー像後端の転写ニップ通過→転写バイアスＯＦＦ→
   転写ユニット離間→転写材後端の転写ポイント通過の順
   で動作するよう設定するとともに、接触転写手段と像担
   持体は転写材を介してのみ当接するようにしたことを特
   徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記接触転写手段は、転写ベルトである
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記接触転写手段は、転写ローラである
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像担持体は、ドラム型の電子写真感
   光体であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記像担持体は、ドラム型の中間転写体
   であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 像担持体上に複数色のトナー像を順次形
   成し、該トナー像を接触転写手段によって転写材に一括
   転写するカラー画像形成装置において、 前記接触転写手段から成る転写ユニットがこれを前記像
   担持体に対して当接／離間せしめる接離機構を有し、 転写材先端の像担持体と転写ユニット間への進入→転写
   ユニットの当接→転写バイアスＯＮ→トナー像先端の転
   写ニップへの進入の順で動作するとき、転写バイアスＯ
   Ｎからトナー像先端の転写ニップへの進入までの時間を
   ｔとすると、 ｔ≧１０（ｍｓｅｃ） に設定することを特徴とするカラー画像形成装置。