JP2002278313A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

画像形成方法及び画像形成装置

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JP2002278313A
JP2002278313A JP2001076119A JP2001076119A JP2002278313A JP 2002278313 A JP2002278313 A JP 2002278313A JP 2001076119 A JP2001076119 A JP 2001076119A JP 2001076119 A JP2001076119 A JP 2001076119A JP 2002278313 A JP2002278313 A JP 2002278313A
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image forming
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JP2001076119A
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Yuji Sawai
雄次 澤井
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ベルトに残留した電荷を効率よく除電す
ることができる、また、転写ベルトのベルト内周面に対
して複数のバイアスが印加されることによる各バイアス
間の干渉を防止することができる画像形成方法及び画像
形成装置を提供すること。 【解決手段】 ベルト除電ローラ70と、上記1次転写
バイアスローラ507との間の、上記中間転写ベルト5
01のベルト内周面に、接地手段80を接触配置する。
これにより、中間転写ベルト501のベルト内周面に転
写バイアスと除電バイアスとが同時に印加されても、該
除電バイアスと転写バイアスとが相互に干渉することが
なくなる。また、1次転写バイアスローラ23BK、2
3M、23Y、23Cの間の、中間転写ベルト22のベ
ルト内周面に、接地手段80を接触配置する。これによ
り、中間転写ベルト22のベルト内周面に複数の転写バ
イアスが同時に印加されても、該複数の転写バイアスが
相互に干渉することがなくなり、適正なバイアス制御を
行うことができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
る画像形成方法、及び、複写機、ファクシミリ、プリン
タ等の画像形成装置に関し、詳しくは、複数の張架手段
により張架されて回転駆動される中間転写ベルトあるい
は転写搬送ベルトなどの転写ベルトを用いて画像形成を
行う画像形成方法及び画像形成装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】この種の画像形成装置、とりわけフルカ
ラー画像形成装置として、上記像担持体に対して上記転
写ベルトとしての中間転写ベルトのベルト外周面を接触
させ、電荷付与手段である転写バイアス印加手段により
形成される転写電界によって、該像担持体上に形成され
たトナー像を、該中間転写ベルトのベルト外周面に1次
転写する1次転写工程と、この中間転写ベルトのベルト
外周面に1次転写されたトナー像を、該ベルト外周面に
沿って搬送される転写材上に転写する二次転写行程とを
経て、画像形成を行うものが知られている。このような
画像形成装置における中間転写ベルトとしては、例え
ば、体積抵抗率が10〜1011Ωcmの中抵抗のもの
が多く使用されている。このような中抵抗の中間転写ベ
ルトは、通常、該中間転写ベルトに残留した電荷を除電
するためのベルト除電手段を必要とせず、コスト削減を
図ることができる。
【0003】すなわち、このような中抵抗の中間転写ベ
ルトを使用して画像形成を行った場合、像担持体上のト
ナー像を1次転写するときに印加される転写バイアスに
より該中間転写ベルトのベルト外周面が帯電して、該ベ
ルト外周面に所定の帯電電位が保持される。そして、該
電位を形成する電荷は、しばらくすると、上記中間転写
ベルトのベルト内周面から接触する上記張架手段として
の張架ローラ等を通して該中間転写ベルトから流出し、
該中間転写ベルトの帯電電位が0Vに近づく。このよう
に、中抵抗の中間転写ベルトは、電荷の残留が起らない
ので、上記ベルト除電手段が不要になる。
【0004】ところが、中抵抗の中間転写ベルトにおい
ては、上述のように、該中間転写ベルトの帯電電位が0
Vに近づくことにより、該中間転写ベルトの帯電電位
と、該中間転写ベルト上に1次転写されたトナー像の帯
電電位との間に大きな電位差が生じる。このため、この
種の画像形成装置においては、上記中間転写ベルト上に
1次転写されたトナー像の一部のトナー、特に複数色の
トナー像を重ね合わせたときの上部のトナーが、上記電
位差により該中間転写ベルトのベルト外周面上に引き寄
せられてしまうことがある。この結果、該中間転写ベル
トのベルト外周面上に一部のトナーが飛散し、この飛散
したトナーが転写チリとなって画像形成に大きな影響を
及ぼすことがある。このような現象は、フルカラー画像
形成の際に特に顕著で、画像の地汚れや文字のにじみな
ど、画質を低下させる原因の1つとなっている。
【0005】従来の画像形成装置においては、上述のよ
うな不具合を解消するために、例えば、体積抵抗率が1
013Ωcm程度の高抵抗の中間転写ベルトを使用してい
た。すなわち、このような高抵抗の中間転写ベルトにお
いては、上記トナー像の1次転写終了後、該中間転写ベ
ルトのベルト外周面が上記像担持体から剥離する際に発
生する剥離放電によって、該ベルト外周面の帯電電位が
上昇する。また、高抵抗の中間転写ベルトでは、そのベ
ルト外周面に保持された電荷が、該中間転写ベルトのベ
ルト内周面から接触する上記張架ローラ等を通して該中
間転写ベルトから流出することがない。従って、高抵抗
の中間転写ベルトを使用することにより、該中間転写ベ
ルトの表面電位と、そのベルト外周面上に吸着されてい
るトナーの帯電電位との電位差を小さくすることができ
る。これにより、上述のような転写チリの発生が抑制さ
れて、該現象による画質の低下が防止される。
【0006】しかし、上述のような高抵抗の中間転写ベ
ルト(あるいは、少なくとも体積抵抗率が1011Ωcm
以上の中間転写ベルト)を使用した場合には、上記中抵
抗の中間転写ベルトを使用した場合と異なり、上記トナ
ー像の1次転写時に帯電されて該中間転写ベルトのベル
ト外周面に残留した残留電荷が、次のトナー像の1次転
写時まで保有されることになる。このため、高抵抗の中
間転写ベルトを用いた場合には、次のトナー像の1次転
写工程時に、上記残留電荷の影響により、所望の転写電
界を形成することが難しく、次のトナー像の1次転写工
程時に、少なくとも前のトナー像の一次転写時と同じ転
写電界を形成することが困難になる。従って、このよう
な高抵抗の中間転写体を使用する場合には、上記残留電
荷を除電するためのベルト除電手段を設ける必要があ
る。
【0007】ところで、転写ベルトを使用して複数色の
トナー像を積層したカラー画像を得る方法としては、大
別して、上述したような中間転写ベルトを用いる中間転
写ベルト方式と、転写搬送ベルトを用いる転写搬送ベル
ト方式とがある。転写搬送ベルト方式は、PETやPV
DFの高抵抗の樹脂フィルムベルトからなる転写搬送ベ
ルトを用いて、記録用紙やOHPシートなどの転写材
を、各色のトナー像が形成された像担持体に向けて担持
搬送して、該転写材上に各色のトナー像を積層形成する
方法である。この転写搬送ベルト方式においては、一般
的に、高抵抗な樹脂フィルムからなる転写搬送ベルトが
使用されるため、該転写搬送ベルトに残留した残留電荷
をコロナチャージャにより除電している。これに対し、
上記中間転写ベルト方式では、その中間転写ベルトとし
て中抵抗のものを使用することにより、上述したよう
に、該中間転写ベルトに残留した残留電荷が張架ローラ
等を通して該中間転写ベルトから流出されるので、残留
電荷の除電を行わずに画像形成できるという点で、上記
転写搬送ベルト方式よりも優位性を有していた。
【0008】しかし、上記中抵抗の中間転写ベルトを用
いた中間転写ベルト方式では、上述したように、該中間
転写ベルトの帯電電位と該中間転写ベルト上に1次転写
されたトナー像の帯電電位との電位差により、転写チリ
が発生する。近年の画像形成装置では、このような転写
チリのない、より高画質な画像形成が要求されている。
そこで、この種の中抵抗の中間転写ベルトを用いた画像
形成装置では、転写チリの発生による画質低下を防止す
るために、該中間転写ベルトが高抵抗化する傾向にあ
る。このような画像形成装置では、その中間転写ベルト
の高抵抗化に伴って発生する残留電荷を除電する必要が
ある。
【0009】本出願人は、このような、中間転写ベルト
の高抵抗化に伴って発生する残留電荷を除電するように
構成した画像形成装置を先に提案している(特開200
0−231286号公報)。この画像形成装置は、像担
持体と中間転写体とが対向し接触する転写領域に、電荷
付与手段によって該中間転写体に電荷を付与することで
転写電界を形成する。そして、該像担持体上に形成され
たトナー像を該中間転写体上に転写し、該中間転写体上
に転写されたトナー像を転写材上に転写する。さらに、
上記中間転写体上に転写されたトナー像を上記転写材上
に転写した後に、該中間転写体に接触してこれを除電す
る接触式除電手段を設ける。そして、上記接触式除電手
段に直流電圧制御手段により直流電圧を印加し、上記中
間転写体を除電するにあたり、上記中間転写体の体積抵
抗率に応じて、上記直流電圧を可変制御する可変制御手
段を設けている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の画
像形成装置に用いられる前記中間転写ベルトや転写搬送
ベルトなどの転写ベルトは、一般的に、トナー像や転写
材を担持する該転写ベルトのベルト外周面を形成する表
面層と、転写バイアスが印加される該転写ベルトのベル
ト内周面を形成する基層とを有する多層構造の多層ベル
トで構成されている。このような転写ベルトの基層は、
該転写ベルトに転写バイアスを均一に印加するために、
例えばE+7〜E+10Ω/□程度の低めの表面抵抗を
有する薄層材で形成されている。一方、該転写ベルトの
表面層は、そのクリーニング性の向上、フィルミィング
防止、汚染防止、さらには、環境湿度による表面電荷の
平面方向への移動による流れ画像の発生防止等のため
に、離型性に優れた、高抵抗の薄層材で形成されてい
る。また、この種の転写ベルトにおいては、その体積抵
抗の調整のために、上記基層と表面層との間に抵抗層
(中間層)を設けることも行われている。
【0011】ところが、このような転写ベルトにおいて
は、連続した画像形成(リピートコピー)を行った際
に、その転写特性が変化することがある。すなわち、上
述のように、該転写ベルトの表面層が最も抵抗の高い離
型性の優れた薄層材で形成された転写ベルトにおいて
は、上記転写バイアスの印加により、該転写ベルトのベ
ルト内周面(基層)側から供給された電荷が、最も高抵
抗な表面層と、上記基層や中間層との界面に保持されや
すくなる。例えば、上記転写ベルトのベルト内周面に、
トナーの極性(ここでは−極性とする)と逆極性(+極
性)の転写バイアスを印加すると、該転写ベルトのベル
ト外周面は(−)帯電、ベルト内周面は(+)帯電され
る。そして、転写ベルトの表面層よりも抵抗が低くい基
層側の(+)電荷は、表面層側の(−)電荷に引かれ
て、転写ベルトの内部に移動することになる。このよう
な転写ベルトの内部に移動した(+)電荷は、該転写ベ
ルトのベルト内周面(基層)に対して単に接地部材を接
触させたのみでは除電することができな。
【0012】また、このような転写ベルトの内部に移動
した(+)電荷は、上記転写ベルトのベルト外周面を除
電しても除電することが難しい。つまり、該転写ベルト
のベルト外周面側に除電部材を設けた場合、該転写ベル
トのベルト外周面の(−)電荷は除電されるが、該ベル
ト外周面の(−)電荷と対向する(+)電荷(残留電
荷)は、転写ベルトの内部に形成されているため効果的
に除電されない。このように、転写ベルトの内部に移動
した(+)電荷は、除電されづらく残留電荷となる。こ
のため、上記リピートコピーを行った際に、前の画像形
成時に転写ベルト内部に発生した残留電荷の影響によ
り、次の画像形成時における転写電界が所望の転写電界
にならず、転写ベルトの転写特性が変化してしまうこと
になる。
【0013】また、上記転写ベルトの基層は、上述した
ように、該転写ベルトの表面層よりも低めの表面抵抗を
有する薄層材で形成されている。つまり、該転写ベルト
は、その張架ローラと接触する基層面の抵抗は低く、上
記トナー像や転写材を担持する表層面は高抵抗になって
いる。従って、このような転写ベルトのベルト内周面
(基層)にバイアス(定電圧、定電流)を印加すると、
抵抗の低い基層全体に電流が流れるため、該転写ベルト
のバイアスを印加した部分以外にも電圧が生じ、該電圧
が画像形成時に思わぬ悪影響を及ぼすことがある。
【0014】例えば、転写電界によって上記転写ベルト
内部に発生した残留電荷を除電するために、上記転写バ
イアスの極性と異なる極性の除電バイアスを、上記トナ
ー像の転写時(転写バイアスの印加時)に該転写ベルト
のベルト内周面に印加すると、この除電バイアスの印加
により生じた電圧の影響により、該トナー像を転写する
ための転写部に所望の転写電界を形成できなくなること
がある。これは、上記転写ベルトのベルト内周面(基
層)に対して上記除電バイアスと転写バイアスとが同時
に印加されることによって、該除電バイアスと転写バイ
アスとが相互に干渉され、印加電圧制御に異常や種々の
不具合が発生して、適正なバイアス制御ができなくなる
ことによる。
【0015】このように、抵抗が比較的低い基層を有す
る転写ベルトを用いて、該転写ベルトのベルト内周面に
バイアスを印加した場合には、該転写ベルトの基層の全
体に電流が流れてしまう。このため、該転写ベルトのベ
ルト内周面に対して複数のバイアスを同時に印加する
と、該バイアス印加により生じた電流が各バイアスの印
加位置に向けて互いに流れ合って干渉することになる。
このような干渉は、各バイアスの印加位置が近接してい
るほど著しくなる。なお、このような除電バイアスと転
写バイアスとの干渉をなくして必要とする所望の転写電
界を形成するためには、各バイアス電源として極めて性
能の高いものが要求されるため、装置のコストアップを
招くことになる。
【0016】一方、上記転写ベルトのベルト外周面に沿
って該ベルト外周面に接するように複数の像担持体を配
置し、各像担持体上に形成した互いに異なる複数色のト
ナー像を、該転写ベルトにより担持搬送される転写材上
に順次重ね合わせて転写(もしくは該転写ベルトの表面
に順次重ね合わせて1次転写した後、この重ね合わせた
各色トナー像を転写材上に一括して2次転写)してカラ
ー画像を形成する所謂タンデム方式の画像形成装置が知
られている。
【0017】このタンデム方式の画像形成装置の転写ベ
ルトとして、上記転写搬送ベルト方式の誘電体ベルトか
らなる転写搬送ベルトを用いた場合には、該転写搬送ベ
ルトへの連続的な転写バイアスの印加により該転写搬送
ベルトの帯電電位が次第に高くなる。このため、このよ
うな転写搬送ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装
置においては、各色のトナー像を順次転写する際の転写
電圧を順次高くする、所謂ステップアップが必要とな
る。また、上記タンデム方式の画像形成装置は、通常、
各像担持体の離間距離をできるだけ小さくして、その大
型化を回避するように構成される。従って、このような
タンデム方式の画像形成装置においては、各色のトナー
像を順次転写するための各転写バイアスの印加位置も近
接したものとなる。
【0018】このため、このような方式の画像形成装置
においては、隣合った複数の像担持体に対して跨るよう
な比較的大サイズの画像を形成する際に、該画像の形成
領域が複数の像担持体に対して同時に対向して、複数の
トナー像の転写工程が同時に進行する場合がある。この
ような場合には、該転写搬送ベルトのベルト内周面に対
して複数の転写バイアスが同時に印加されることにな
る。このため、上述したように、該転写搬送ベルトの基
層の全体に電流が流れて、各転写バイアスの印加により
生じた電流が各転写バイアスの印加位置に向けて互いに
流れ合って干渉することになる。このように、上記転写
搬送ベルトのベル内周面に対して複数の転写バイアスが
同時に印加され、各転写バイアスが相互に干渉される
と、上述したように、印加電圧制御に異常や種々の不具
合が発生して、上記ステップアップのための適正なバイ
アス制御ができなくなる。
【0019】これに対し、上記タンデム方式の画像形成
装置の転写ベルトとして、上記中間転写ベルト方式の中
間転写ベルト、特に中抵抗の中間転写ベルトを用いた場
合には、該中間転写ベルトの残留電荷が少ないので、上
記ステップアップ量が少なくて済む。従って、このよう
な中間転写ベルトを用いたタンデム方式の画像形成装置
においては、該中間転写ベルトの抵抗設定により、各1
次転写バイアス間の干渉を少なくすることができる。た
だし、該ステップアップ量は、上記印加電圧制御の方
式、例えば、定電圧制御、定電流制御、それらをミック
スしたもの(電流を一定にする電圧制御)で異なってく
る。また、上記中間転写ベルトのベルト内周面に除電バ
イアスを印加して、上記残留電荷を除電するように構成
した場合には、該除電バイアスの極性が上記転写バイア
スの極性と異なるため、上記干渉の影響は大きくなる。
【0020】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、転写ベルトに残留し
た電荷を効率よく除電することができる画像形成方法及
び画像形成装置を提供することである。また、本発明の
他の目的とするところは、上記転写ベルトのベルト内周
面に対して複数のバイアスが印加されることによる各バ
イアス間の干渉を防止することができる画像形成方法及
び画像形成装置を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、像坦持体と、該像坦持体上に帯
電トナーからなるトナー像を形成する作像手段と、該像
担持体に対向するように複数の張架手段により回転自在
に張架された転写ベルトと、該像担持体に対向する該転
写ベルトのベルト外周面と反対側のベルト内周面に転写
バイアスを印加して上記トナー像を該転写ベルト側に転
移させる転写バイアス印加手段とを有する画像形成装置
において、上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイア
スを印加して、該転写ベルトの残留電荷を除電するベル
ト除電手段を有していることを特徴とするものである。
【0022】この画像形成装置においては、上記ベルト
除電手段により、上記転写ベルトのベルト内周面に除電
バイアスが印加されて、該転写ベルトの残留電荷が除電
される。すなわち、該転写ベルトの残留電荷は、前述し
たように、該転写ベルトのベルト内周面(基層)に対し
て単に接地部材を接触させたのみでは除電されないこと
がある。この画像形成装置では、該転写ベルトのベルト
内周面に除電バイアスを印加して該残留電荷を除電して
いるので、該除電バイアスによって該残留電荷を積極的
に除電することができるようになる。これにより、前の
トナー像の1次転写工程時における上記転写ベルトの残
留電荷によって、次のトナー像の1次転写工程時の転写
電界や残留電荷などが上昇されることがなく、品質が安
定した画像形成を行えるようになる。
【0023】請求項2の発明は、請求項1の画像形成装
置において、上記転写バイアス印加手段と上記ベルト除
電手段との間の上記転写ベルトのベルト内周面に接触す
る接地手段を有していることを特徴とするものである。
【0024】前述したように、上記転写バイアス印加手
段または上記ベルト除電手段により上記転写ベルトのベ
ルト内周面に転写バイアスまたは除電バイアスが印加さ
れることによって、該転写ベルトの基層全体に電流が流
れることがある。このため、該転写ベルトのベルト内周
面に対して転写バイアスと除電バイアスとが同時に印加
されると、該除電バイアスと転写バイアスとが相互に干
渉されて、適正なバイアス制御ができなくなることがあ
る。この画像形成装置においては、上記転写ベルトのベ
ルト内周面に対して転写バイアス及び除電バイアスが印
加された際に、該転写ベルトの基層全体に流れようとす
る電流が、上記接地手段を通して該接地手段のアース側
に流れるようになる。これにより、上記転写ベルトのベ
ルト内周面に対して転写バイアスと除電バイアスとが同
時に印加されても、該除電バイアスと転写バイアスとが
相互に干渉することがなくなり、適正なバイアス制御を
行うことができるようになる。
【0025】請求項3の発明は、複数の像坦持体と、各
像坦持体上に互いに異なった色の帯電トナーからなるト
ナー像を個別に形成する各像坦持体に対応した複数の作
像手段と、該複数の像担持体に対向するように複数の張
架手段により回転自在に張架された転写ベルトと、該転
写ベルトの各像担持体に対向するベルト外周面と反対側
のベルト内周面に転写バイアスを印加して上記トナー像
を該転写ベルト側に転移させる各像坦持体に対応した複
数の転写バイアス印加手段とを有する画像形成装置にお
いて、上記各転写バイアス印加手段の間の上記転写ベル
トのベルト内周面に接触する接地手段を有していること
を特徴とするものである。
【0026】この種の画像形成装置においては、上記各
像担持体の表面に形成された各色のトナー像を、上記転
写ベルトにより担持搬送される転写材上に順次重ね合わ
せて転写(もしくは該転写ベルトのベルト外周面に順次
重ね合わせて1次転写した後、この重ね合わせた各色ト
ナー像を転写材上に一括して2次転写)してカラー画像
を形成することが可能である。このような所謂タンデム
方式の画像形成装置では、前述したように、隣合った複
数の像担持体に対して跨るような比較的大サイズの画像
を形成する際に、上記転写ベルトのベルト内周面に対し
て複数の転写バイアスが同時に印加され、各転写バイア
スの印加により生じた電流が各転写バイアスの印加位置
に向けて互いに流れ合って干渉することがある。このよ
うに、各転写バイアスが相互に干渉されると、例えば、
前述したステップアップのための適正なバイアス制御が
できなくなる。この画像形成装置においては、上記転写
ベルトのベルト内周面に対して各転写バイアスが同時に
印加された際に、該転写ベルトの基層全体に流れようと
する電流が、上記接地手段を通して該接地手段のアース
側に流れるようになる。これにより、上記転写ベルトの
ベルト内周面に対して複数の転写バイアスが同時に印加
されても、該除電バイアスと転写バイアスとが相互に干
渉することがなくなり、上記ステップアップのための適
正なバイアス制御を行うことができるようになる。
【0027】請求項4の発明は、請求項3の画像形成装
置において、上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイ
アスを印加して該転写ベルトの残留電荷を除電するベル
ト除電手段を有していることを特徴とするものである。
【0028】この画像形成装置においては、上記ベルト
除電手段により、上記転写ベルトのベルト内周面に除電
バイアスが印加される。これにより、上記各転写バイア
ス印加手段により該転写ベルトのベルト内周面に各転写
バイアスが印加されることによって該転写ベルトに残留
した残留電荷が除電される。ここで、該転写ベルトの残
留電荷は、上述したように、該転写ベルトのベルト内周
面(基層)に対して単に接地部材を接触させたのみでは
除電されないことがある。この画像形成装置では、該転
写ベルトのベルト内周面に除電バイアスを印加して該残
留電荷を除電しているので、該除電バイアスによって該
残留電荷を積極的に除電することができるようになる。
これにより、前のトナー像の1次転写工程時における上
記転写ベルトの残留電荷によって、次のトナー像の1次
転写工程時の転写電界や残留電荷などが上昇されること
がなく、品質が安定した画像形成を行えるようになる。
【0029】請求項5の発明は、請求項1、2、3また
は4の画像形成装置において、上記転写ベルトは、少な
くとも、上記ベルト外周面を形成する表面層と、該表面
層よりも低抵抗の上記ベルト内周面を形成する基層とを
有する多層ベルトであることを特徴とするものである。
【0030】上記多層ベルトのような表面層よりも低抵
抗の基層を有する転写ベルトにおいては、前述したよう
に、上記バイアス印加により上記転写ベルトの内部に電
荷が移動してしまう。このため、転写ベルトの内部に移
動した電荷が、除電されづらくなって残留電荷となる。
この結果、前述したようなリピートコピーを行った際
に、前の画像形成時に転写ベルト内部に発生した残留電
荷の影響により、次の画像形成時における転写電界が所
望の転写電界にならず、転写ベルトの転写特性が変化し
てしまうことがある。この画像形成装置においては、上
述したように、該転写ベルトのベルト内周面に除電バイ
アスを印加して該残留電荷を除電しているので、該除電
バイアスによって該残留電荷を積極的に除電することが
できるようになる。これにより、上記リピートコピーを
行った際の、前の画像形成時における転写ベルト内部の
残留電荷を効果的に除電することができ、次の画像形成
時における転写ベルトの転写特性が該残留電荷の影響で
変化してしまうことがなくなる。
【0031】請求項6の発明は、請求項5の画像形成装
置において、上記転写ベルトの表面層が、高抵抗層で構
成されていることを特徴とするものである。
【0032】表面層が高抵抗層で構成されている転写ベ
ルトにおいては、前述したように、上記トナー像の転写
工程時に帯電されてベルト外周面に残留した残留電荷
が、次のトナー像の転写工程時まで保有される。このた
め、このような表面層が高抵抗の転写ベルトを用いた場
合には、次のトナー像の転写工程時に、上記残留電荷の
影響により、所望の転写電界を形成することが難しく、
次のトナー像の転写工程時に、少なくとも前のトナー像
の転写工程時と同じ転写電界を形成することが困難にな
る。この画像形成装置においては、上記除電バイアス印
加手段により、上述のような残留電荷を除電することが
できるので、次のトナー像の転写工程時に、前のトナー
像の転写工程時と同じ転写電界を形成することができる
ようになる。
【0033】請求項7の発明は、請求項5の画像形成装
置において、上記転写ベルトの表面層が、中抵抗層で構
成されていることを特徴とするものである。
【0034】表面層が中抵抗層で構成されている転写ベ
ルトにおいては、周知のように、該転写ベルトの残留電
荷を除電するための除電手段を必要とせず、コスト削減
を図ることができる。しかし、この種の転写ベルトは、
前述したように、該転写ベルトのベルト外周面上に転写
されたトナー像の一部のトナーが、そのベルト内周面か
ら印加される転写バイアスの影響により、転写チリとな
って転写ベルトのベルト外周面に飛散してしまうため、
画像の地汚れや文字のにじみなど、画質を低下させる虞
がある。そこで、このような転写チリの発生を防止する
ために、該転写ベルトの持つ転写特性を損わない程度に
該表面層を高抵抗化すると、転写チリが発生しなくなる
反面、上記残留電荷が発生するようになる。この画像形
成装置においては、上記表面層の高抵抗化に伴って発生
する残留電荷を、上記除電バイアス印加手段により効果
的に除電することができる。
【0035】請求項8の発明は、請求項5、6または7
の画像形成装置において、上記転写ベルトの表面層は、
該転写ベルトの基層の表面抵抗より2桁以上高い抵抗値
を有していることを特徴とするものである。
【0036】この画像形成装置においては、上記転写ベ
ルトの表面層が、該転写ベルトの基層の表面抵抗より2
桁以上高い抵抗値を有している。従って、該転写ベルト
上に転写されたトナー像の一部の上記転写チリとなる虞
のあるトナーが、そのベルト内周面から印加される転写
バイアスの影響を受けにくくなる。これにより、該トナ
ーが転写チリとなって転写ベルトのベルト外周面に飛散
してしまうことが少なくなり、画像の地汚れや文字のに
じみなどの画質低下が解消される。また、この画像形成
装置においては、上記表面層の高抵抗化によって発生す
る残留電荷を、上記除電バイアス印加手段により効果的
に除電し、該残留電荷の電位上昇を抑えることによっ
て、転写ベルトの転写特性の低下を防止することができ
るようになる。
【0037】請求項9の発明は、請求項1、2、3、
4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記
転写ベルトは、上記転写バイアス印加手段によって該転
写ベルトのベルト内周面に印加される転写バイアスによ
り、上記像坦持体上に形成されたトナー像が1次転写さ
れた後、該転写ベルトに対向配置された2次転写手段に
より、該転写ベルトと該2次転写手段とで形成される2
次転写部に向けて搬送される転写材上に、該転写ベルト
のベルト外周面に1次転写されたトナー像を2次転写す
る中間転写ベルトであることを特徴とするものである。
【0038】この画像形成装置においては、上記転写ベ
ルトとしての中間転写ベルトを使用して複数色のトナー
像を積層したカラー画像を得ることができる。また、こ
のような中間転写ベルト方式の画像形成装置において
は、その中間転写ベルトとして中抵抗のものを使用する
ことにより、前述したように、該中間転写ベルトに残留
した残留電荷が張架ローラ等を通して該中間転写ベルト
から流出されるので、残留電荷の除電を行わずに画像形
成できるという利点を有している。
【0039】請求項10の発明は、請求項1、2、3、
4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記
転写ベルトは、上記像担持体と上記転写バイアス印加手
段とで形成される転写部に向けて転写材を担持して搬送
し、該転写バイアス印加手段によって該転写ベルトのベ
ルト内周面に印加される転写バイアスにより、該転写部
に向けて担持搬送される転写材上に、該像坦持体上記に
形成されたトナー像を転写する転写搬送ベルトであるこ
とを特徴とするものである。
【0040】この画像形成装置においては、上記転写ベ
ルトとしての転写搬送ベルトを使用して複数色のトナー
像を積層したカラー画像を得ることができる。また、こ
のような転写搬送ベルト方式の画像形成装置において
は、該転写搬送ベルトにより担持搬送される転写材が高
抵抗体となるので、該転写材上に転写されたトナー像の
一部のトナーが、転写搬送ベルトのベルト内周面から印
加される転写バイアスの影響を受けて転写チリとなって
飛散してしまうことが少ないという利点を有している。
【0041】請求項11の発明は、請求項1、2または
4の画像形成装置において、上記ベルト除電手段が、上
記像担持体と上記転写ベルトとが接触した際の転写ニッ
プを形成する転写ニップ形成手段を兼ねていることを特
徴とするものである。
【0042】この画像形成装置においては、上記ベルト
除電手段により、上記像担持体と上記転写ベルトとが接
触した際の転写ニップが形成される。これにより、該ベ
ルト除電手段と上記転写ニップ形成手段とを併設する必
要がなくなり、該ベルト除電手段を単に付加することに
よる装置本体の大型化やコストアップ及び構成部品の増
加等を回避することが可能となる。
【0043】請求項12の発明は、請求項1、2、4ま
たは11の画像形成装置において、上記ベルト除電手段
が、上記転写ベルトを張架する張架手段を兼ねているこ
とを特徴とするものである。
【0044】この画像形成装置においては、上記ベルト
除電手段が上記転写ベルトを張架する張架手段を兼ねて
いるので、少なくとも該張架手段の1つを削減すること
が可能になる。これにより、該ベルト除電手段を単に付
加することによる装置本体の大型化やコストアップ及び
構成部品の増加等を回避することが可能となる。
【0045】請求項13の発明は、請求項1、2、4、
11または12の画像形成装置において、上記ベルト除
電手段が、上記転写ベルトのベルト内周面に付着した付
着物を除去するクリーニング部材を兼ねていることを特
徴とするものである。
【0046】この画像形成装置においては、上記転写ベ
ルトのベルト内周面に付着した付着物を除去するための
独立したクリーニング部材を設けることなく、上記ベル
ト除電手段により該付着物を除去することが可能にな
る。これにより、該ベルト除電手段と該クリーニング手
段とを併設することによる構成部品の増加や装置本体の
大型化及びコストアップ等を回避することが可能とな
る。
【0047】請求項14の発明は、請求項2または3の
画像形成装置において、上記接地手段が、上記像担持体
と上記転写ベルトとが接触した際の転写ニップを形成す
る転写ニップ形成手段を兼ねていることを特徴とするも
のである。
【0048】この画像形成装置においては、上記接地手
段により、上記像担持体と上記転写ベルトとが接触した
際の転写ニップが形成される。これにより、該接地手段
と上記転写ニップ形成手段とを併設する必要がなくな
り、該接地手段を単に付加することによる装置本体の大
型化やコストアップ及び構成部品の増加等を回避するこ
とが可能となる。
【0049】請求項15の発明は、請求項2、3または
14の画像形成装置において、上記接地手段が、上記転
写ベルトを張架する張架手段を兼ねていることを特徴と
するものである。
【0050】この画像形成装置においては、上記接地手
段が上記転写ベルトを張架する張架手段を兼ねているの
で、少なくとも該張架手段の1つを削減することが可能
になる。これにより、該接地手段を単に付加することに
よる装置本体の大型化やコストアップ及び構成部品の増
加等を回避することが可能となる。
【0051】請求項16の発明は、請求項2、3、14
または15の画像形成装置において、上記接地手段が、
上記転写ベルトのベルト内周面に付着した付着物を除去
するクリーニング部材を兼ねていることを特徴とするも
のである。
【0052】この画像形成装置においては、上記転写ベ
ルトのベルト内周面に付着した付着物を除去するための
独立したクリーニング部材を設けることなく、上記接地
手段により該付着物を除去することが可能になる。これ
により、該接地手段と該クリーニング手段とを併設する
ことによる構成部品の増加や装置本体の大型化及びコス
トアップ等を回避することが可能となる。
【0053】請求項17の発明は、作像手段により像坦
持体上に帯電トナーからなるトナー像を形成し、複数の
張架手段により張架されて回転駆動される転写ベルトの
ベルト内周面に転写バイアス印加手段により転写バイア
スを印加して、該転写ベルトのベルト外周面もしくは該
転写ベルトにより担持搬送される転写材上に、上記像担
持体上に形成されたトナー像を転写する画像形成方法に
おいて、上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイアス
を印加するベルト除電手段により、該転写ベルトの残留
電荷を除電することを特徴とするものである。
【0054】この画像形成方法においては、まず、上記
作像手段により像坦持体上に上記トナー像が形成され
る。次いで、上記転写ベルトのベルト内周面に、上記転
写バイアス印加手段により転写バイアスが印加される。
これにより、該転写ベルトのベルト外周面もしくは該転
写ベルトにより担持搬送される転写材上に、上記像担持
体上に形成されたトナー像が転写される。そして、上記
ベルト除電手段により、該転写ベルトのベルト内周面に
除電バイアスが印加されることにより、該転写ベルトの
残留電荷が除電される。
【0055】請求項18の発明は、請求項17の画像形
成方法において、上記転写バイアス印加手段と上記ベル
ト除電手段との間の上記転写ベルトのベルト内周面を接
地して画像形成を行うことを特徴とするものである。
【0056】この画像形成方法においては、請求項17
の画像形成方法により画像形成が行われる際に、上記転
写バイアス印加手段と上記ベルト除電手段との間の上記
転写ベルトのベルト内周面が接地される。これにより、
上記転写ベルトのベルト内周面に対して上記転写バイア
スと除電バイアスとが同時に印加されても、該除電バイ
アスと転写バイアスとが相互に干渉することがなくな
り、適正なバイアス制御に基く画像形成を行うことがで
きるようになる。
【0057】請求項19の発明は、複数の像坦持体に対
応した複数の作像手段により各像坦持体上に互いに異な
った色の帯電トナーからなるトナー像を個別に形成し、
各像担持体に対して接離自在になるように複数の張架手
段により張架した転写ベルトのベルト内周面に各像坦持
体に対応した複数の転写手段により転写バイアスを印加
して、該転写ベルトのベルト外周面もしくは該転写ベル
トにより担持搬送される転写材上に各像担持体上に形成
された各色のトナー像を順次重ね合わせて転写する画像
形成方法において、上記各転写手段の間の上記転写ベル
トのベルト内周面を接地して画像形成を行うことを特徴
とするものである。
【0058】この画像形成方法においては、まず、上記
複数の作像手段により、上記各像坦持体上に上記各色の
トナー像が個別に形成される。次いで、上記転写ベルト
のベルト内周面に上記複数の転写手段により転写バイア
スが印加される。そして、該転写ベルトのベルト外周面
もしくは該転写ベルトにより担持搬送される転写材上
に、各像担持体上に形成された各色のトナー像が順次重
ね合わされて転写される。このようにして画像形成が行
われる際に、上記各転写手段の間の上記転写ベルトのベ
ルト内周面が接地される。これにより、上記転写ベルト
のベルト内周面に対して複数の転写バイアスが同時に印
加されても、各転写バイアスが相互に干渉することがな
くなり、適正なバイアス制御に基いて画像形成が行われ
る。
【0059】請求項20の発明は、請求項19の画像形
成方法において、上記転写ベルトのベルト内周面に除電
バイアスを印加するベルト除電手段により、該転写ベル
トの残留電荷を除電することを特徴とするものである。
【0060】この画像形成方法においては、請求項19
の画像形成方法により画像形成が行われる際に、上記ベ
ルト除電手段により、上記転写ベルトのベルト内周面に
除電バイアスが印加されることにより、該転写ベルトの
残留電荷が除電される。このとき、該転写ベルトのベル
ト内周面に対して上記各転写バイアスと除電バイアスと
が同時に印加されても、上記各転写手段の間の転写ベル
トのベルト内周面が接地されているので、該除電バイア
スと各転写バイアスとが相互に干渉することがなく、適
正なバイアス制御に基いて画像形成が行われる。
【0061】
【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真式カラー複写機(以下、カラー複写機とい
う)に適用した実施の形態について説明する。まず、図
1を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構
成及び動作について説明する。このカラー複写機は、カ
ラー画像読取装置(以下、カラースキャナという)1、
カラー画像記録装置(以下、カラープリンタという)
2、給紙バンク3等で構成されている。
【0062】上記カラースキャナ1は、コンタクトガラ
ス121上の原稿4の画像を、照明ランプ122、ミラ
ー群123a,123b,123c、及びレンズ124
を介して、カラーセンサ125に結像する。そして、原
稿4のカラー画像情報を、例えば、Red,Gree
n,Blue(以下、それぞれR,G,Bという)の色
分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。本
例のカラーセンサ125は、R,G,Bの色分解手段
と、CCDのような光電変換素子とで構成され、該色分
解手段により色分解した原稿4の3色のカラー画像を光
電変換素子で同時に読み取っている。そして、このカラ
ースキャナ1で得たR,G,Bの色分解画像信号の強度
レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処
理を行い、Black(以下、Bkという),Cyan
(以下、Cという),Magenta(以下、Mとい
う),Yellow(以下、Yという)のカラー画像デ
ータを得る。
【0063】上記Bk,C,M,Yのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ1の動作は次のとおりであ
る。後述のカラープリンタ2の動作とタイミングを取っ
たスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ122及
びミラー群123a,123b,123c等からなる光
学系が矢印左方向へ原稿4を走査し、1回の走査で4色
のカラー画像データを得る。これを図示しないメモリに
格納、引き出しすることによって、順次4色のカラー画
像データを得る。そして、その都度カラープリンタ2で
順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて最終的な4色フ
ルカラー画像を形成する。
【0064】上記カラープリンタ2は、像担持体として
の感光体ドラム200、書き込み光学ユニット220、
リボルバ現像ユニット230、中間転写ユニット50
0、2次転写ユニット600、定着装置270等で構成
されている。上記感光体ドラム200は矢印の反時計方
向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置2
01、除電ランプ202、帯電器203、電位センサ2
04、リボルバ現像ユニット230の選択された現像
器、現像濃度パタ−ン検知器205、中間転写ユニット
500、2次転写ユニット600などが配置されてい
る。
【0065】また、上記書き込み光学ユニット220
は、カラースキャナ1からのカラー画像データを光信号
に変換して、原稿4の画像に対応した光書き込みを行
い、感光体ドラム200に静電潜像を形成する。この書
き込み光学ユニット220は、光源としての半導体レー
ザー221、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリ
ゴンミラー222とその回転用モ−タ223、f/θレ
ンズ224、反射ミラー225などで構成されている。
【0066】また、上記リボルバ現像ユニット230
は、Bk現像器231K、C現像器231C、M現像器
231M、Y現像器231Yと、各現像器を矢印の反時
計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構
成されている。各現像スリ−ブには図示しない現像バイ
アス電源によって負の直流電圧Vdcに交流電圧Vacが重
畳された現像バイアスが印加され、現像スリ−ブが感光
体ドラム200の金属基体層に対して所定電位にバイア
スされている。
【0067】複写機本体の待機状態では、リボルバ現像
ユニット230はBk現像器231Kが現像位置の30
度手前にセットされており、コピ−動作が開始される
と、カラースキャナ1で所定のタイミングからBkカラ
ー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像デー
タに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成
が始まる(以下、Bk画像データによる静電潜像をBk
潜像という。C,M,Yについても同様)。このBk静
電潜像の先端部から現像可能とすべくBk現像位置に静
電潜像先端部が到達する前に、Bk現像器231Kを現
像位置に移動し、Bk現像スリ−ブを回転開始して、B
k静電潜像をBkトナーで現像する。そして、以後Bk
静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部が
Bk現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像
器が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット230
が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる
静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
【0068】中間転写ユニット500は、図2に示すよ
うに、複数のローラに張架された中間転写体である中間
転写ベルト501などで構成されている。この中間転写
ベルト501の周りには、2次転写ユニット600の2
次転写電荷付与手段である2次転写バイアスローラ60
5、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニ
ングブレード504、潤滑剤塗布手段の潤滑剤塗布部材
である潤滑剤塗布ブラシ505などが対向するように配
設されている。
【0069】また、位置検知用マークが中間転写ベルト
501の外周面あるいは内周面に設けられる。但し、中
間転写ベルト501の外周面側については位置検知用マ
ークがベルトクリーニングブレード504の通過域を避
けて設ける工夫が必要であって配置上の困難さを伴うこ
とがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転
写ベルト501の内周面側に設ける。マーク検知用セン
サとしての光学センサ514は、中間転写ベルト501
が架け渡されている1次転写バイアスローラ507と駆
動ローラ508との間の位置に設けられる。
【0070】この中間転写ベルト501は、1次転写電
荷付与手段である1次転写バイアスローラ507、ベル
ト駆動ローラ508、ベルトテンションローラ509、
2次転写対向ローラ510,クリーニング対向ローラ5
11、及びフィードバック電流検知ローラ512に張架
されている。各ローラは導電性材料で形成され、1次転
写バイアスローラ507以外の各ローラは接地されてい
る。1次転写バイアスローラ507には、定電流または
定電圧制御された1次転写電源801により、トナー像
の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又は電圧に
制御された転写バイアスが印可されている。
【0071】中間転写ベルト501は、図示しない駆動
モータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ロ
ーラ508により、矢印方向に駆動される。この中間転
写ベルト501は、半導体、または絶縁体で、単層また
は多層構造となっている。また、中間転写ベルトは、感
光体ドラム200上に形成されたトナー像を重ね合わせ
るために、通紙可能最大サイズより大きく設定されてい
る。
【0072】2次転写手段である2次転写バイアスロー
ラ605は、2次転写対向ローラ510に張架された部
分の中間転写ベルト501のベルト外周面に対して、後
述する接離手段としての接離機構によって、接離可能に
構成されている。2次転写バイアスローラ605は、2
次転写対向ローラ510に張架された部分の中間転写ベ
ルト501との間に記録紙Pを挟持するように配設され
ており、定電流制御される2次転写電源802によって
所定電流の転写バイアスが印加されている。
【0073】レジストローラ610は、2次転写バイア
スローラ605と2次転写対向ローラ510に張架され
た中間転写ベルト501との間に、所定のタイミングで
転写材である転写紙Pを送り込む。また、2次転写バイ
アスローラ605には、クリーニング手段であるクリー
ニングブレード608が当接している。該クリーニング
ブレード608は、2次転写バイアスローラ605の表
面に付着した付着物を除去してクリーニングするもので
ある。
【0074】このような構成のカラー複写機において、
画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム200
は、図示しない駆動モータによって矢印で示す半時計方
向に回転され、該感光体ドラム200上に、Bkトナー
像形成、Cトナー像形成、Mトナー像形成、Yトナー像
形成が行われる。中間転写ベルト501はベルト駆動ロ
ーラ508によって矢印で示す時計回りに回転される。
この中間転写ベルト501の回転に伴って、1次転写バ
イアスローラ507に印加される電圧による転写バイア
スにより、Bkトナー像、Cトナー像、Mトナー像、Y
トナー像の1次転写が行われ、最終的にBk、C、M、
Yの順に中間転写ベルト501上に各トナー像が重ね合
わせて形成される。
【0075】例えば、上記Bkトナー像形成は次のよう
に行われる。図2において、帯電チャージャ203は、
コロナ放電によって感光体ドラム200の表面を負電荷
で所定電位に一様に帯電する。上記ベルトマーク検知信
号に基づき、タイミングを定め、図示しない書き込み光
学ユニットにより、Bkカラー画像信号に基づいてレー
ザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光され
たとき、当初一様帯電された感光体ドラム200の表面
の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失
し、Bk静電潜像が形成される。このBk静電潜像に、
Bk現像器231Kの現像ローラ上の負帯電されたBk
トナーが接触することにより、感光体ドラム200の電
荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い
部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜
像と相似なBkトナー像が形成される。
【0076】このようにして感光体ドラム200上に形
成されたBkトナー像は、感光体ドラム200と接触状
態で等速駆動回転している中間転写ベルト501のベル
ト外周面に1次転写される。この1次転写後の感光体ド
ラム200の表面に残留している若干の未転写の残留ト
ナーは、感光体ドラム200の再使用に備えて、感光体
クリーニング装置201で清掃される。この感光体ドラ
ム200側では、Bk画像形成工程の次にY画像形成工
程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるY
画像データの読み取りが始まり、そのY画像データによ
るレーザ光書き込みによって、感光体ドラム200の表
面にY静電潜像を形成する。
【0077】そして、先のBk静電潜像の後端部が通過
した後で、且つT静電潜像の先端部が到達する前にリボ
ルバ現像ユニット230の回転動作が行われ、Y現像機
231Yが現像位置にセットされ、Y静電潜像がYトナ
ーで現像される。以後、Y静電潜像領域の現像を続ける
が、Y静電潜像の後端部が通過した時点で、先のBk現
像機231Kの場合と同様にリボルバ現像ユニットの回
転動作を行い、次のC現像機231Cを現像位置に移動
させる。これもやはり次のC静電潜像の先端部が現像位
置に到達する前に完了させる。なお、C及びMの画像形
成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取
り、静電潜像形成、現像の動作が上述のBk、Yの工程
と同様であるので説明は省略する。
【0078】このようにして感光体ドラム200上に順
次形成されたBk、Y,C、Mのトナー像は、中間転写
ベルト501上の同一面に順次位置合わせされて1次転
写される。これにより、中間転写ベルト501上に最大
で4色が重ね合わされたトナー像が形成される。一方、
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Pが転写
紙カセット又は手差しトレイなどの給紙部から給送さ
れ、レジストローラ610のニップで待機している。
【0079】そして、2次転写対向ローラ510に張架
された中間転写ベルト501と2次転写バイアスローラ
605によりニップが形成された2次転写部に、上記中
間転写ベルト501上のトナー像の先端がさしかかると
きに、転写紙Pの先端がこのトナー像の先端に一致する
ように、レジストローラ610が駆動されて、転写紙ガ
イド板601に沿って転写紙Pが搬送され、転写紙Pと
トナー像とのレジスト合わせが行われる。
【0080】このようにして、転写紙Pが2次転写部を
通過すると、2次転写電源802によって2次転写バイ
アスローラ605に印可された電圧による転写バイアス
により、中間転写ベルト501上の4色重ねトナー像が
転写紙P上に一括転写(2次転写)される。この転写紙
Pは、転写紙ガイド板601に沿って搬送されて、2次
転写部の下流側に配置した除電針からなる転写紙除電チ
ャージャ606との対向部を通過することにより除電さ
れた後、ベルト搬送装置210,211により定着装置
270に向けて送られる(図1参照)。そして、この転
写紙Pは、定着装置270の定着ローラ271、272
のニップ部でトナー像が溶融定着された後、排出ローラ
212で装置本体外に送り出され、図示しないコピート
レイに表向きにスタックされる。
【0081】一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム2
00の表面は、感光体クリーニング装置201でクリー
ニングされ、上記除電ランプ202で均一に除電され
る。また、転写紙Pにトナー像を2次転写した後の中間
転写ベルト501のベルト外周面に残留した残留トナー
は、ベルトクリーニングブレード504によってクリー
ニングされる。該ベルトクリーニングブレード504
は、図示しないクリーニング部材離接機構によって、該
中間転写ベルト501のベルト外周面に対して所定のタ
イミングで接離されるように構成されている。このベル
トクリーニングブレード504の上記中間転写ベルト5
01の移動方向上流側には、該中間転写ベルト501の
ベルト外周面に対して接離するトナーシール部材503
が設けられている。このトナーシール部材503は、上
記残留トナーのクリーニング時に上記ベルトクリーニン
グブレード504から落下した落下トナーを受け止め
て、該落下トナーが上記転写紙Pの搬送経路上に飛散す
るのを防止している。このトナーシール部材503は、
上記クリーニング部材離接機構によって、上記ベルトク
リーニングブレード504とともに、該中間転写ベルト
501のベルト外周面に対して接離される。
【0082】このようにして残留トナーが除去された中
間転写ベルト501のベルト外周面には、上記潤滑剤塗
布ブラシ505により削り取られた潤滑剤506が塗布
される。該潤滑剤506は、例えば、ステアリン酸亜鉛
などの固形体からなり、該潤滑剤塗布ブラシ505に接
触するように配設されている。また、この中間転写ベル
ト501のベルト外周面に残留した残留電荷は、該中間
転写ベルト501のベルト外周面に接触したベルト除電
ブラシ502により印加される除電バイアスによって除
去される。ここで、上記潤滑剤塗布ブラシ505及び上
記ベルト除電ブラシ502は、それぞれの図示しない接
離機構により、所定のタイミングで、上記中間転写ベル
ト501のベルト外周面に対して接離されるようになっ
ている。
【0083】ここで、リピートコピーの時は、カラース
キャナの動作及び感光体ドラム200への画像形成は、
1枚目の4色目(M)の画像形成工程に引き続き、所定
のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成工程
に進む。また、中間転写ベルト501は、1枚目の4色
重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、ベ
ルト外周面の上記ベルトクリーニングブレード504で
クリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像が1
次転写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作
になる。以上は、4色フルカラーコピーを得るコピーモ
ードであったが、3色コピーモード、2色コピーモード
の場合は、指定された色と回数の分について、上記同様
の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場
合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニ
ット230の所定色の現像機のみを現像動作状態にし、
ベルトクリーニングブレード504を中間転写ベルト5
01に接触させたままの状態にしてコピー動作を行う。
【0084】以上は、4色フルカラーコピーを得るコピ
ーモードであったが、3色コピーモード、2色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモード
の場合は、所定枚数の複写が終了するまでの間、リボル
バ現像ユニット230の所定色の現像器のみを現像動作
状態にしておき、ベルトクリーニングブレード504を
中間転写ベルト501に接触させた状態のままでコピー
動作を行う。
【0085】上記実施形態では、感光体ドラム1を一つ
だけ備えた複写機について説明したが、本発明は、例え
ば、図3に示すような複数の感光体ドラムを一つの中間
転写ベルトに沿って並設した画像形成装置にも適用でき
る。図3は、4つの異なる色(ブラック、イエロー、マ
ゼンタ、シアン)のトナー像を形成するための4つの感
光体ドラム21BK,21Y,21M,21Cを備えた
4ドラム型のデジタルカラープリンタの一構成例を示
す。
【0086】図3において、プリンタ本体10は電子写
真方式によるカラー画像形成を行うための、画像書込部
12、画像形成部13、給紙部14、から構成されてい
る。画像信号を元に画像処理部で画像処理して画像形成
用の黒(BK)、マゼンタ(M)、イエロー(Y),シ
アン(C)の各色信号に変換し、画像書込部12に送信
する。画像書込部12は、例えば、レーザ光源と、回転
多面鏡等の偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群、
からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対
応した4つの書込光路を有し、画像形成部13の各色毎
に設けられた像坦持体(感光体)21BK、21M、2
1Y、21Cに各色信号に応じた画像書込を行う。
【0087】画像形成部13は黒(BK)用、マゼンタ
(M)用、イエロー(Y)用、シアン(C)用の各像坦
持体である感光体21BK、21M、21Y、21Cを
備えている。この各色用の各感光体としては、通常OP
C感光体が用いられる。各感光体21BK、21M、2
1Y、21Cの周囲には、帯電装置、上記書込部12か
らのレーザ光の露光部、黒、マゼンタ、イエロー、シア
ンの各色用の現像装置20BK、20M、20Y、20
C、1次転写手段としての1次転写バイアスローラ23
BK、23M、23Y、23C、クリーニング装置30
BK、30M、30Y、30C、及び図示しない感光体
除電装置等が配設されている。なお、上記現像装置20
BK、M、Y、Cには、2成分磁気ブラシ現像方式を用
いている。中間転写ベルト22は、各感光体21BK、
21M、21Y、21Cと、各1次転写バイアスローラ
23BK、23M、23Y、23Cとの間に介在し、各
感光体上に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせ
て転写される。
【0088】一方、転写紙Pは、給紙部14から給紙さ
れた後、レジストローラ16を介して、転写搬送ベルト
50に坦持される。そして、中間転写ベルト22と転写
搬送ベルト50とが接触するところで、上記中間転写ベ
ルト22上に転写されたトナー像が、2次転写手段とし
ての2次転写バイアスローラ60により2次転写(一括
転写)される。これにより、転写紙P上にカラー画像が
形成される。このカラー画像が形成された転写紙Pは、
転写搬送ベルト50により定着装置15に搬送され、こ
の定着装置15により転写された画像が定着された後、
プリンタ本体外に排出される。
【0089】なお、上記2次転写時に転写されずに上記
中間転写ベルト22上に残った残留トナーは、ベルトク
リーニング装置25によって中間転写ベルト22から除
去される。このベルトクリーニング装置25の下流側に
は、潤滑剤塗布装置26が配設されている。この潤滑剤
塗布装置26は、固形潤滑剤26aと、中間転写ベルト
22に摺擦して固形潤滑剤26aを塗布する導電性ブラ
シ26bとで構成されている。該導電性ブラシ26b
は、中間転写ベルト22に常時接触して、中間転写ベル
ト22に固形潤滑剤26aを塗布している。固形潤滑剤
26aは、中間転写ベルト22のクリーニング性を高
め、フィルミィングの発生を防止し耐久性を向上させる
作用がある。
【0090】なお、本発明は、上述したような中間転写
ベルト501又は22を使用した中間転写ベルト方式の
画像形成装置の他に、該中間転写ベルト501又は22
の替りに転写搬送ベルトを使用した転写搬送ベルト方式
の画像形成装置にも適用できる。また、この転写搬送ベ
ルト方式の画像形成装置においても、上記1ドラム方式
4ドラム方式の何れにも適用可能である。
【0091】ところで、この種の画像形成装置に用いら
れる上記中間転写ベルト501、22や、上記転写搬送
ベルト(以下、これらのベルトを総称して「転写ベル
ト」という)は、一般的に、トナー像や上記転写紙Pを
担持する表面層と、転写バイアスが印加される基層(ベ
ルト内周面層)とを有する多層構造の多層ベルトで構成
されている。このような転写ベルトの基層は、該転写ベ
ルトに転写バイアスを均一に印加するために、例えばE
+7〜E+10Ω/□程度の低めの表面抵抗を有する薄
層材で形成されている。一方、該転写ベルトの表面層
は、そのクリーニング性の向上、フィルミィング防止、
汚染防止、さらには、環境湿度による表面電荷の平面方
向への移動による流れ画像の発生防止等のために、離型
性に優れた、高抵抗の薄層材で形成されている。また、
この種の転写ベルトにおいては、その体積抵抗の調整の
ために、上記基層と表面層との間に抵抗層(中間層)を
設けることも行われている。
【0092】ところが、このような転写ベルトにおいて
は、連続した画像形成(リピートコピー)を行った際
に、その転写特性が変化することがある。すなわち、上
述のような表面層が最も抵抗の高い離型性の優れた薄層
材で形成された転写ベルトにおいては、上記転写バイア
スの印加により、そのベルト内周面(基層)側から供給
された電荷が、最も高抵抗な表面層と基層や中間層との
界面に保持されやすくなる。例えば、上記転写ベルトの
ベルト内周面に、トナーの極性(ここでは−極性とす
る)と逆極性(+極性)の転写バイアスを印加すると、
該転写ベルトのベルト外周面は(−)帯電、ベルト内周
面は(+)帯電される。そして、転写ベルトの表面層よ
りも抵抗が低くい基層側の(+)電荷は、表面層側の
(−)電荷に引かれて、転写ベルトの内部に移動するこ
とになる。このような転写ベルトの内部に移動した
(+)電荷は、該転写ベルトのベルト内周面(基層)に
対して単に接地部材を接触させたのみでは除電されな
い。
【0093】また、このような転写ベルトの内部に移動
した(+)電荷は、上記転写ベルトのベルト外周面を除
電しても除電することが難しい。つまり、該転写ベルト
の表面側に除電部材を設けた場合、該転写ベルトのベル
ト外周面の(−)電荷は除電されるが、該ベルト外周面
の(−)電荷と対向する(+)電荷(残留電荷)は、転
写ベルトの内部に形成されているため効果的に除電され
ない。このように、転写ベルトの内部に移動した(+)
電荷は、除電されづらく残留電荷となる。このため、上
記リピートコピーを行った際に、前の画像形成時に転写
ベルト内部に発生した残留電荷の影響により、次の画像
形成時における転写電界が所望の転写電界にならず、転
写ベルトの転写特性が変化してしまうことになる。
【0094】そこで、本発明の画像形成装置おいては、
例えば、上記中間転写ベルト501又は22のベルト内
周面に、除電バイアスを印加して該中間転写ベルト50
1又は22の残留電荷を除電するベルト除電手段として
のベルト除電ローラ70を配設する(図2及び図3参
照)。
【0095】このような構成の画像形成装置において
は、上記ベルト除電ローラ70により、上記中間転写ベ
ルト501又は22のベルト内周面に除電バイアスが印
加されて、該中間転写ベルト501又は22の残留電荷
が除電される。すなわち、該中間転写ベルト501又は
22の残留電荷は、前述したように、該中間転写ベルト
501又は22のベルト内周面(基層)に対して単に接
地部材を接触させたのみでは除電されない。この画像形
成装置では、該中間転写ベルト501又は22のベルト
内周面に除電バイアスを印加して該残留電荷を除電して
いるので、該除電バイアスによって該残留電荷を積極的
に除電することができるようになる。これにより、前の
トナー像の1次転写工程時における上記中間転写ベルト
501又は22の残留電荷によって、次のトナー像の1
次転写工程時の転写電界や残留電荷などが上昇されるこ
とがなく、品質が安定した画像形成を行えるようにな
る。
【0096】ところが、例えば、上述のような転写電界
によって上記転写ベルト内部に発生した残留電荷を除電
するために、上記ベルト除電ローラ70により、上記転
写バイアスの極性と異なる極性の除電バイアスを、上記
トナー像の転写時(転写バイアスの印加時)に該転写ベ
ルトのベルト内周面に印加すると、この除電バイアスの
印加により生じた電圧の影響により、該トナー像を転写
するための転写部に所望の転写電界を形成できなくなる
ことがある。これは、上記転写ベルトのベルト内周面に
対して上記除電バイアスと転写バイアスとが同時に印加
されることによって、該除電バイアスと転写バイアスと
が相互に干渉され、印加電圧制御に異常や種々の不具合
が発生して、適正なバイアス制御ができなくなることに
よる。
【0097】そこで、本実施形態に係る画像形成装置に
おいては、例えば、図2に示すように、上記ベルト除電
ローラ70と、上記1次転写バイアスローラ507との
間の、上記中間転写ベルト501のベルト内周面に、接
地手段80を接触配置した構成とする。
【0098】このように構成した画像形成装置において
は、上記中間転写ベルト501のベルト内周面に対して
上記転写バイアス及び除電バイアスが印加された際に、
該中間転写ベルト501の基層全体に流れようとする電
流が、上記接地手段80を通して、該接地手段のアース
側に流れるようになる。これにより、上記中間転写ベル
ト501のベルト内周面に対して転写バイアスと除電バ
イアスとが同時に印加されても、該除電バイアスと転写
バイアスとが相互に干渉することがなくなり、適正なバ
イアス制御を行うことができるようになる。
【0099】一方、図3に示したプリンタにおいても、
その中間転写ベルト22として比較的抵抗が低い基層を
有するものを用いて、該中間転写ベルト22のベルト内
周面にバイアスを印加した場合には、該中間22転写ベ
ルトの基層の全体に電流が流れてしまう。このため、図
3において、上記中間転写ベルト22のベルト内周面に
対して、各1次転写バイアスローラ23BK、23M、
23Y、23Cにより複数のバイアスが同時に印加され
ると、該バイアス印加により生じた電流が各バイアスの
印加位置に向けて互いに流れ合って干渉することにな
る。
【0100】このような干渉は、各バイアスの印加位置
が近接しているほど著しくなる。つまり、図3に示す各
感光体21BK、21M、21Y、21Cの離間距離L
が小さいほど著しくなる。ここで、該離間距離Lは、装
置の小型化を図るために、例えば、150mm程度に設
定される。このため、上記転写紙PのサイズがA4縦長
(287mm)、A3縦長(420mm)の場合には、
複数の感光体上に形成された複数のトナー像の中間転写
ベルト22への1次転写が同時に進行することになる。
これにより、各1次転写バイアスローラ23BK、23
M、23Y、23Cにより複数のバイアスが同時に印加
されて、該バイアス印加により生じた電流が各バイアス
の印加位置に向けて互いに流れ合って干渉することにな
る。
【0101】従って、図3において、例えば、1次転写
バイアスローラ23BKに電圧(転写バイアス)を印加
すると、他の1次転写バイアスローラ23M,23Yに
も電圧がかかってしまう。なお、上記トナー像が多層形
成されるフルカラー画像形成では,該トナー像の層厚
や、中間転写ベルト22のベルト特性に応じて転写電界
を高める、所謂ステップアップが行われている。このた
め、上述のような干渉が発生すると、各色1次転写位置
で異なる適正な電圧を印加させようとしても、隣の1次
転写位置に印加される電圧により、正しい電圧を印加で
きないことになる。
【0102】そこで、本実施形態に係るプリンタにおい
ては、例えば、図4に示すように、上記ベルト除電ロー
ラ70と、上記1次転写バイアスローラ23Cとの間、
及び上記各1次転写バイアスローラ23BK、23M、
23Y、23Cの間の、上記中間転写ベルト22のベル
ト内周面に、接地手段80を接触配置した構成とする。
【0103】このように構成したプリンタにおいては、
上記中間転写ベルト22のベルト内周面に対して上記複
数の転写バイアス(または、該転写バイアスと上記除電
バイアス)が同時に印加された際に、該中間転写ベルト
22の基層全体に流れようとする電流が、上記接地手段
80を通して、該接地手段のアース側に流れるようにな
る。これにより、上記中間転写ベルト22のベルト内周
面に対して複数の転写バイアス(または、該転写バイア
スと上記除電バイアス)が同時に印加されても、該複数
の転写バイアス(または、該転写バイアスと上記除電バ
イアス)が相互に干渉することがなくなり、適正なバイ
アス制御を行うことができるようになる。
【0104】ここで、上記ベルト除電ローラ70は、上
記各感光体と上記中間転写ベルト22とが接触した際の
転写ニップを形成する転写ニップ形成手段を兼ねている
構成としてもよい。このような構成とすることで、該ベ
ルト除電ローラ70により上記転写ニップを形成でき
る。これにより、該ベルト除電ローラ70と上記転写ニ
ップ形成手段とを併設する必要がなくなり、該ベルト除
電ローラ70を単に付加することによる装置本体の大型
化やコストアップ及び構成部品の増加等を回避すること
が可能となる。
【0105】また、上記ベルト除電ローラ70は、上記
中間転写ベルト22を張架する張架手段を兼ねている構
成としてもよい。このような構成とすることで、少なく
とも該張架手段の1つを削減することが可能になる。こ
れにより、該ベルト除電ローラ70を単に付加すること
による装置本体の大型化やコストアップ及び構成部品の
増加等を回避することが可能となる。
【0106】さらに、上記ベルト除電ローラ70は、上
記中間転写ベルト22のベルト内周面に付着した付着物
を除去するクリーニング部材を兼ねている構成としても
よい。このような構成とすることで、該中間転写ベルト
22のベルト内周面に付着した付着物を除去するための
独立したクリーニング部材を設けることなく、該ベルト
除電ローラ70により該付着物を除去することが可能に
なる。これにより、該ベルト除電ローラ70と該クリー
ニング手段とを併設することによる構成部品の増加や装
置本体の大型化及びコストアップ等を回避することが可
能となる。また、上記接地手段80を、上記転写ニップ
形成手段、上記張架手段、上記クリーニング部材を兼ね
た構成としてもよい。
【0107】ここで、上記中間転写ベルトの抵抗は、ハ
イレスターIP(三菱化学製)を用いて測定した。測定
条件は、表面抵抗値;500V印加、体積抵抗値;10
0V印加で測定した。なお、上記中間転写ベルトは、樹
脂ベルト、弾性ベルトが使用でき、上述の材料、製法に
限定するものでない。
【0108】例えば、上記弾性ベルトの樹脂としては、
ポリカーボネート、フッ素系樹脂(ETFE,PVD
F)、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−
メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチ
レン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重
合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アク
リル酸エステル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル
酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル
共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体(スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ア
クリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレ
ンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合
体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹
脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変
性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂
等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレ
イン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリ
デン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共
重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、
ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等
からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使
用することができる。ただし、上記材料に限定されるも
のではないことは当然である。
【0109】また、上記弾性材ゴム、エラストマーとし
ては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、EP
DM、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、
エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴ
ム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレ
ン、ウレタンゴム、シンジオタクチック1、2−ポリブ
タジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、
フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素
化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー(例えばポリス
チレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリ
ウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル
系、フッ素樹脂系)等からなる群より選ばれる1種類あ
るいは2種類以上を使用することができる。ただし、上
記材料に限定されるものではないことは当然である。
【0110】さらに、上記中間転写ベルトの抵抗値調節
用導電剤としては、特に制限はないが、例えば、カーボ
ンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等
の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸
化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸
化錫複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化錫複
合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物でもよい。該
導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したもので
もよい。上記導電剤に限定されるものではないことは当
然である。
【0111】上記中間転写ベルトの表層材料としては、
特に制限はないが、転写ベルトのベルト外周面へのトナ
ーの付着力を小さくして2次転写性を高めるものが要求
される。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキ
シ樹脂等の1種類あるいは2種類以上を使用し表面エネ
ルギーを小さくし潤滑性を高める材料,たとえばフッ素
樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、2酸化チタン、シリ
コンカーバイト等の粉体、粒子を、1種類あるいは2種
類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用する
ことができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理
を行うことでベルト外周面にフッ素リッチな層を形成さ
せ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することも
できる。
【0112】さらに、上記中間転写ベルトの製造方法は
限定されるものではない。例えば、回転する円筒形の型
に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、表層の
薄い膜を形成させるスプレイ塗工法、円筒形の型を材料
の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型,
外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンド
を巻き付け加硫研磨を行う方法がある。なお、これに限
定されるものではなく、複数の製法を組み合わせてベル
トを製造することができるのは当然である。
【0113】また、上記樹脂ベルト材料は、上記弾性ベ
ルトに使用される樹脂材料や表層材料、製法が使用でき
る。
【0114】比較例(図3) 本比較例で使用した中間転写ベルトは、PVDF、3層
構成、遠心成型+表層スプレー処理で形成した。該中間
転写ベルトは、 厚み;150μm、 表面抵抗;ベルト外周面:E13Ω/□以上(測定不
可)、 表面抵抗;ベルト内周面:1×E+8Ω/□、 体積抵抗:2×E+12Ω・cm、 であった。
【0115】上記中間転写ベルトを用いて、図3に示す
プリンタを構成した。該プリンタの1次転写電圧は、1
0μAの定電流設定とした。また、上記ステップアップ
は行っていない。さらに、該中間転写ベルトのベルト内
周面に、上記ベルト除電ローラ70により、−400V
を印加して、該中間転写ベルトの残留電荷を除電した。
【0116】このようなプリンタによりフルカラーコピ
ーを行ったところ、シアンとイエローの転写性が悪く
(特にシアンの転写性が悪く)、画像抜けのある画像に
なった。また、転写抜けのほとんど発生していないBk
画像でも、リピート30枚の間に、濃度低下が発生し、
ベルト抵抗ムラに起因すると考えられる画像ムラが発生
した。
【0117】実施例(図4) まず、本実施例に使用した弾性ベルトの製造方法につい
て説明する。PVDF(100重量部)に対して、カー
ボンブラック(18重量部)、分散剤(3重量部)、ト
ルエン(400重量部)を、均一に分散させた分散液
に、円筒形の型を浸け、10mm/secで静かに引き
上げ、室温にて乾燥をさせ、75μmのPVDFの均一
な膜を形成した。75μmの膜が形成されている型を、
繰り返し上記条件で、溶液に円筒形の型を浸け、10m
m/secで静かに引き上げ、室温乾燥させ、150μ
mのPVDFベルトを形成した。これに、ポリウレタン
プレポリマー(100重量部),硬化剤;イソシアネー
ト(3重量部),カーボンブラック(20重量部),分
散剤(3重量部),MEK(500重量部)を、均一分
散させた分散液に、上記150μmPVDFが形成され
ている円筒形型を浸け、30mm/secで引き上げを
行い、自然乾燥を行った。この乾燥後繰り返しを行い、
狙いの150μmのウレタンポリマー層を形成した。
【0118】さらに、表層用にポリウレタンプレポリマ
ー(100重量部),硬化剤;イソシアネート(3重量
部),PTFE微粉末粉体(50重量部),分散剤(4
重量部)、MEK(500重量部)を均一分散させた。
【0119】上記150μmのウレタンプレポリマーが
形成されている円筒形型を浸け、30mm/secで引
き上げを行い自然乾燥を行った。この乾燥後繰り返しを
行い5μmのPTFEが均一に分散されたウレタンポリ
マーの表層を形成した。室温で乾燥後、130℃で2時
間の架橋を行い、樹脂層;150μm,弾性層;150
μm,表層;5μmの3層構成の中間転写ベルトを得
た。
【0120】該中間転写ベルトは、 表面抵抗;ベルト外周面:E13Ω/□以上(測定不
可)、 表面抵抗;ベルト内周面:1×E+9Ω/□、 体積抵抗:2×E+13Ω・cm、 であった。
【0121】図4に示す接地手段80は、上記転写転写
ベルト接触するローラであるが、導電性ブラシであって
もよいことは当然である。図4において、1次転写バイ
アスローラ23BKに1700V、23Mに1800
V、23Yに1900V、23Cに2000Vをステッ
プアップ印加した。また、該中間転写ベルトのベルト内
周面に、上記ベルト除電ローラ70により、−400V
を印加して、該ベルトの残留電荷を除電した。
【0122】このような構成のプリンタにより、フルカ
ラーコピー30枚行った結果、転写不良による抜けた画
像、残留電位上昇に因る画像ムラや濃度低下の発生は生
じなかった。また、本実施例は、タンデム方式であり、
常時ベルト除電を行うことができるので、比較的低電位
で除電を行うことができた。つまり、1つの感光体を使
用する画像形成装置においては、転写紙Pへのトナー像
転写後のみ、中間転写ベルトの除電を行うため、上記除
電電圧を高くする必要がある。なお、上記コピー間以外
の状態、例えば、コピー終了時などの特別なタイミング
で上記中間転写ベルトの除電を行うことも可能である。
【0123】
【発明の効果】請求項1、2、5、6、7、8、9、1
0、11、12、13、14、15及び16の発明によ
れば、転写ベルトのベルト内周面に除電バイアスを印加
して残留電荷を除電しているので、該除電バイアスによ
って該残留電荷を積極的に除電することができるように
なる。これにより、前のトナー像の1次転写工程時にお
ける上記転写ベルトの残留電荷によって、次のトナー像
の1次転写工程時の転写電界や残留電荷などが上昇され
ることがなく、品質が安定した画像形成を行えるように
なるという優れた効果がある。
【0124】特に、請求項2の発明によれば、請求項1
の発明の効果に加えて、上記転写ベルトのベルト内周面
に対して転写バイアスと除電バイアスとが同時に印加さ
れても、該除電バイアスと転写バイアスとが相互に干渉
することがなくなり、適正なバイアス制御を行うことが
できるようになるという優れた効果がある。
【0125】請求項3及び4の発明によれば、転写ベル
トのベルト内周面に対して複数の転写バイアスが同時に
印加された際に、該転写ベルトの基層全体に流れようと
する電流が、上記接地手段を通して該接地手段のアース
側に流れるようになる。これにより、上記転写ベルトの
ベルト内周面に対して複数の転写バイアスが同時に印加
されても、該除電バイアスと転写バイアスとが相互に干
渉することがなくなり、上記ステップアップのための適
正なバイアス制御を行うことができるようになるという
優れた効果がある。
【0126】特に、請求項4の発明によれば、請求項3
の効果に加えて、転写ベルトのベルト内周面に対して複
数の転写バイアスが同時に印加されても、該除電バイア
スと転写バイアスとが相互に干渉することがなくなり、
上記ステップアップのための適正なバイアス制御を行う
ことができるようになるという優れた効果がある。
【0127】また、請求項5の発明によれば、転写ベル
トのベルト内周面に除電バイアスを印加して残留電荷を
除電しているので、該除電バイアスによって該残留電荷
を積極的に除電することができるようになる。これによ
り、リピートコピーを行った際の、前の画像形成時にお
ける転写ベルト内部の残留電荷を効果的に除電すること
ができ、次の画像形成時における転写ベルトの転写特性
が該残留電荷の影響で変化してしまうことがなくなると
いう優れた効果がある。
【0128】また、請求項6の発明によれば、除電バイ
アス印加手段により残留電荷を除電することができるの
で、次のトナー像の転写工程時に、前のトナー像の転写
工程時と同じ転写電界を形成することができるようにな
るという優れた効果がある。
【0129】また、請求項7の発明によれば、転写ベル
トの表面層の高抵抗化に伴って発生する残留電荷を、除
電バイアス印加手段により効果的に除電することができ
るという優れた効果がある。
【0130】また、請求項8の発明によれば、転写ベル
トの表面層の高抵抗化によって発生する残留電荷を、除
電バイアス印加手段により効果的に除電し、該残留電荷
の電位上昇を抑えることによって、転写ベルトの転写特
性の低下を防止することができるようになるという優れ
た効果がある。
【0131】また、請求項9の発明によれば、中間転写
ベルトに残留した残留電荷が張架ローラ等を通して該中
間転写ベルトから流出されるので、残留電荷の除電を行
わずに画像形成できるという利点を有しているという優
れた効果がある。
【0132】また、請求項10の発明によれば、転写搬
送ベルトにより担持搬送される転写材が高抵抗体となる
ので、該転写材上に転写されたトナー像の一部のトナー
が、転写搬送ベルトのベルト内周面から印加される転写
バイアスの影響を受けて転写チリとなって飛散してしま
うことが少ないという利点を有しているという優れた効
果がある。
【0133】また、請求項11の発明によれば、ベルト
除電手段により、像担持体と転写ベルトとが接触した際
の転写ニップが形成されるので、ベルト除電手段と転写
ニップ形成手段とを併設する必要がなくなり、該ベルト
除電手段を単に付加することによる装置本体の大型化や
コストアップ及び構成部品の増加等を回避することが可
能となるという優れた効果がある。
【0134】また、請求項12の発明によれば、ベルト
除電手段が転写ベルトを張架する張架手段を兼ねている
ので、少なくとも該張架手段の1つを削減することが可
能になり、ベルト除電手段を単に付加することによる装
置本体の大型化やコストアップ及び構成部品の増加等を
回避することが可能となるという優れた効果がある。
【0135】また、請求項13の発明によれば、転写ベ
ルトのベルト内周面に付着した付着物を除去するための
独立したクリーニング部材を設けることなく、ベルト除
電手段により該付着物を除去することが可能になり、該
ベルト除電手段と該クリーニング手段とを併設すること
による構成部品の増加や装置本体の大型化及びコストア
ップ等を回避することが可能となるという優れた効果が
ある。
【0136】また、請求項14の発明によれば、接地手
段により、像担持体と転写ベルトとが接触した際の転写
ニップが形成されるので、該接地手段と上記転写ニップ
形成手段とを併設する必要がなくなり、該接地手段を単
に付加することによる装置本体の大型化やコストアップ
及び構成部品の増加等を回避することが可能となるとい
う優れた効果がある。
【0137】また、請求項15の発明によれば、接地手
段が転写ベルトを張架する張架手段を兼ねているので、
少なくとも該張架手段の1つを削減することが可能にな
り、該接地手段を単に付加することによる装置本体の大
型化やコストアップ及び構成部品の増加等を回避するこ
とが可能となるという優れた効果がある。
【0138】また、請求項16の発明によれば、転写ベ
ルトのベルト内周面に付着した付着物を除去するための
独立したクリーニング部材を設けることなく、接地手段
により該付着物を除去することが可能になるので、該接
地手段と該クリーニング手段とを併設することによる構
成部品の増加や装置本体の大型化及びコストアップ等を
回避することが可能となるという優れた効果がある。
【0139】請求項17及び18の発明によれば、転写
ベルトのベルト内周面に印加された除電バイアスによっ
て残留電荷が積極的に除電されるので、前のトナー像の
1次転写工程時における上記転写ベルトの残留電荷によ
って、次のトナー像の1次転写工程時の転写電界や残留
電荷などが上昇されることがなくなり、品質が安定した
画像形成が行えるという優れた効果がある。
【0140】特に、請求項18の発明によれば、請求項
17の効果に加えて、転写ベルトのベルト内周面に対し
て転写バイアス及び除電バイアスが印加された際に、転
写ベルトの基層全体に流れようとする電流が、上記接地
手段を通して該接地手段のアース側に流れるようになる
ので、転写ベルトのベルト内周面に対して転写バイアス
と除電バイアスとが同時に印加されても、該除電バイア
スと転写バイアスとが相互に干渉することがなくなり、
適正なバイアス制御による品質が安定した画像形成が行
えるという優れた効果がある。
【0141】また、請求項19及び20の発明によれ
ば、転写ベルトのベルト内周面に対して転写バイアス及
び除電バイアスが印加された際に、転写ベルトの基層全
体に流れようとする電流が、上記接地手段を通して該接
地手段のアース側に流れるようになるので、転写ベルト
のベルト内周面に対して転写バイアスと除電バイアスと
が同時に印加されても、該除電バイアスと転写バイアス
とが相互に干渉することがなくなり、適正なバイアス制
御による品質が安定したカラー画像形成が行えるという
優れた効果がある。
【0142】また、請求項20の発明によれば、請求項
19の効果に加えて、転写ベルトのベルト内周面に対し
て転写バイアスと除電バイアスとが同時に印加されて
も、該除電バイアスと転写バイアスとが相互に干渉する
ことがなくなり、適正なバイアス制御による品質が安定
したカラー画像形成が行えるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構
成を示す正面図。
【図2】上記カラー複写機の要部の概略構成を示す正面
図。
【図3】本発明の実施形態に係る他のカラープリンタの
概略構成を示す正面図。
【図4】本発明の実施形態に係る更に他のカラープリン
タの概略構成を示す正面図。
【符号の説明】
10 プリンタ本体 12 画像書込み部 13 画像形成部 14 給紙部 16 レジストローラ 20BK、20M、20Y、20C 現像装置 21BK、21M、21Y、21C 感光体 22 中間転写ベルト 23BK、23M、23Y、23C 1次転写バイ
アスローラ 25 ベルトクリーニング装置 26 潤滑材塗布装置 30BK、30M、30Y、30C クリーニング
装置 50 転写搬送ベルト 60 2次転写バイアスローラ 70 ベルト除電ローラ 80 接地手段 200 感光体ドラム 203 帯電チャージャ 220 書き込み光学ユニット 230 リボルバ現像ユニット 500 中間転写ユニット 501 中間転写ベルト 502 ベルト除電ブラシ 504 ベルトクリーニングブレード 507 1次転写バイアスローラ 508 ベルト駆動ローラ 510 2次転写対向ローラ 600 2次転写ユニット 605 2次転写バイアスローラ 610 レジストローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H030 AB02 AD02 BB02 BB13 BB23 BB24 BB42 BB44 BB46 BB54 BB55 2H200 FA18 GA12 GA23 GA34 GA47 GA49 GA50 GB01 GB12 GB13 HA02 HB12 HB22 JA02 JB06 JB10 JB23 JB32 JC03 JC07 JC11 JC12 JC13 JC15 JC16 JC17 LB03 LB15 MA03 MA20 MB05 MC01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像坦持体と、該像坦持体上に帯電トナーか
    らなるトナー像を形成する作像手段と、該像担持体に対
    向するように複数の張架手段により回転自在に張架され
    た転写ベルトと、該像担持体に対向する該転写ベルトの
    ベルト外周面と反対側のベルト内周面に転写バイアスを
    印加して上記トナー像を該転写ベルト側に転移させる転
    写バイアス印加手段とを有する画像形成装置において、 上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイアスを印加し
    て、該転写ベルトの残留電荷を除電するベルト除電手段
    を有していることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1の画像形成装置において、 上記転写バイアス印加手段と上記ベルト除電手段との間
    の上記転写ベルトのベルト内周面に接触する接地手段を
    有していることを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】複数の像坦持体と、各像坦持体上に互いに
    異なった色の帯電トナーからなるトナー像を個別に形成
    する各像坦持体に対応した複数の作像手段と、該複数の
    像担持体に対向するように複数の張架手段により回転自
    在に張架された転写ベルトと、該転写ベルトの各像担持
    体に対向するベルト外周面と反対側のベルト内周面に転
    写バイアスを印加して上記トナー像を該転写ベルト側に
    転移させる各像坦持体に対応した複数の転写バイアス印
    加手段とを有する画像形成装置において、 上記各転写バイアス印加手段の間の上記転写ベルトのベ
    ルト内周面に接触する接地手段を有していることを特徴
    とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】請求項3の画像形成装置において、 上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイアスを印加し
    て該転写ベルトの残留電荷を除電するベルト除電手段を
    有していることを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3または4の画像形成装置
    において、 上記転写ベルトは、少なくとも、上記ベルト外周面を形
    成する表面層と、該表面層よりも低抵抗の上記ベルト内
    周面を形成する基層とを有する多層ベルトであることを
    特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】請求項5の画像形成装置において、 上記転写ベルトの表面層が、高抵抗層で構成されている
    ことを特徴とする画像形成装置。
  7. 【請求項7】請求項5の画像形成装置において、 上記転写ベルトの表面層が、中抵抗層で構成されている
    ことを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項8】請求項5、6または7の画像形成装置にお
    いて、 上記転写ベルトの表面層は、該転写ベルトの基層の表面
    抵抗より2桁以上高い抵抗値を有していることを特徴と
    する画像形成装置。
  9. 【請求項9】請求項1、2、3、4、5、6、7または
    8の画像形成装置において、 上記転写ベルトは、上記転写バイアス印加手段によって
    該転写ベルトのベルト内周面に印加される転写バイアス
    により、上記像坦持体上に形成されたトナー像が1次転
    写された後、該転写ベルトに対向配置された2次転写手
    段により、該転写ベルトと該2次転写手段とで形成され
    る2次転写部に向けて搬送される転写材上に、該転写ベ
    ルトのベルト外周面に1次転写されたトナー像を2次転
    写する中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成
    装置。
  10. 【請求項10】請求項1、2、3、4、5、6、7また
    は8の画像形成装置において、 上記転写ベルトは、上記像担持体と上記転写バイアス印
    加手段とで形成される転写部に向けて転写材を担持して
    搬送し、該転写バイアス印加手段によって該転写ベルト
    のベルト内周面に印加される転写バイアスにより、該転
    写部に向けて担持搬送される転写材上に、該像坦持体上
    記に形成されたトナー像を転写する転写搬送ベルトであ
    ることを特徴とする画像形成装置。
  11. 【請求項11】請求項1、2または4の画像形成装置に
    おいて、 上記ベルト除電手段が、上記像担持体と上記転写ベルト
    とが接触した際の転写ニップを形成する転写ニップ形成
    手段を兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
  12. 【請求項12】請求項1、2、4または11の画像形成
    装置において、 上記ベルト除電手段が、上記転写ベルトを張架する張架
    手段を兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
  13. 【請求項13】請求項1、2、4、11または12の画
    像形成装置において、 上記ベルト除電手段が、上記転写ベルトのベルト内周面
    に付着した付着物を除去するクリーニング部材を兼ねて
    いることを特徴とする画像形成装置。
  14. 【請求項14】請求項2または3の画像形成装置におい
    て、 上記接地手段が、上記像担持体と上記転写ベルトとが接
    触した際の転写ニップを形成する転写ニップ形成手段を
    兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
  15. 【請求項15】請求項2、3または14の画像形成装置
    において、 上記接地手段が、上記転写ベルトを張架する張架手段を
    兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
  16. 【請求項16】請求項2、3、14または15の画像形
    成装置において、 上記接地手段が、上記転写ベルトのベルト内周面に付着
    した付着物を除去するクリーニング部材を兼ねているこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  17. 【請求項17】作像手段により像坦持体上に帯電トナー
    からなるトナー像を形成し、複数の張架手段により張架
    されて回転駆動される転写ベルトのベルト内周面に転写
    バイアス印加手段により転写バイアスを印加して、該転
    写ベルトのベルト外周面もしくは該転写ベルトにより担
    持搬送される転写材上に、上記像担持体上に形成された
    トナー像を転写する画像形成方法において、 上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイアスを印加す
    るベルト除電手段により、該転写ベルトの残留電荷を除
    電することを特徴とする画像形成方法。
  18. 【請求項18】請求項17の画像形成方法において、 上記転写バイアス印加手段と上記ベルト除電手段との間
    の上記転写ベルトのベルト内周面を接地して画像形成を
    行うことを特徴とする画像形成方法。
  19. 【請求項19】複数の像坦持体に対応した複数の作像手
    段により各像坦持体上に互いに異なった色の帯電トナー
    からなるトナー像を個別に形成し、各像担持体に対して
    接離自在になるように複数の張架手段により張架した転
    写ベルトのベルト内周面に各像坦持体に対応した複数の
    転写手段により転写バイアスを印加して、該転写ベルト
    のベルト外周面もしくは該転写ベルトにより担持搬送さ
    れる転写材上に各像担持体上に形成された各色のトナー
    像を順次重ね合わせて転写する画像形成方法において、 上記各転写手段の間の上記転写ベルトのベルト内周面を
    接地して画像形成を行うことを特徴とする画像形成方
    法。
  20. 【請求項20】請求項19の画像形成方法において、 上記転写ベルトのベルト内周面に除電バイアスを印加す
    るベルト除電手段により、該転写ベルトの残留電荷を除
    電することを特徴とする画像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7711299B2 (en) * 2006-12-18 2010-05-04 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Color image forming apparatus with discharge member

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7711299B2 (en) * 2006-12-18 2010-05-04 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Color image forming apparatus with discharge member

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