JP2004109875A

JP2004109875A - Image forming device

Info

Publication number: JP2004109875A
Application number: JP2002275571A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakashita; 坂下　武司; Ryuta Takechi; 武市　隆太
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device capable of surely suppressing toner scattering form a four-color toner image which is a multiple toner image carried by an intermediate transfer belt 10 which is a multiple image carrier. <P>SOLUTION: A counter electrode member 500 consisting of iron or stainless steel, etc. is arranged in the vicinity of an intermediate transfer belt 10 so as to be opposed to the belt 10 through a prescribed gap. The counter electrode member 500 is worked like a curved shape so as to be opposed to a stretched part of the belt 10 which is stretched by a stretch roller 14 for stretching the belt 10 on the downstream side of an intermediate transfer nip for K and the front and back of the stretched part out of the whole intermediate transfer belt 10. The length (depth direction size in figure) of the member 500 is longer than belt width and the whole stretched part can be covered with the member 500. A power supply circuit 501 is connected to the member 500, so that negative polarity bias having the same polarity as belt potential (same polarity also as toner) is impressed to the member 500. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に担持したトナー像を多重像担持体上に順次重ね合わせて静電転写して多重トナー像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置として、互いに異なる色のトナーからなる単色トナー像を中間転写体等の多重像担持体に重ね合わせて静電転写して多重トナー像たる多色トナー像を形成するものが知られている。多重像担持体に単色トナー像を重ね合わせる方式としては、多重像担持体の表面を１周無端移動させる毎に、１つの像担持体上に単色トナー像を形成して多重像担持体に順次重ね合わせて静電転写する方式がある（例えば、特許文献１等）。また、多重像担持体に対向する複数の像担持体を設け、多重像担持体の表面を１周無端移動させる間に、各像担持体上に形成した単色画像をその表面に順次重ね合わせて静電転写していくいわゆるタンデム方式もある（例えば、特許文献２等）。
【０００３】
何れの方式においても、像担持体と多重像担持体とが接触する転写ニップの出口では、両者間の微小ギャップで放電が生じて多重像担持体にトナーと同極性の電荷が注入される。単色トナー像が重ね合わせて静電転写される度に、このような電荷注入が起こることから、多重像担持体は徐々にチャージアップしていく。よって、最後の単色トナー像が重ね合わせ転写される転写ニップの下流側では、チャージアップの累積によって多重像担持体が相当の電位を帯びている。この電位はトナーと同極性であり、絶対値で２［ｋＶ］を超えるといった事例も観察されている。
【０００４】
一方、第１、第２という２つの多重像担持体を用いて転写紙等の記録体の両面に多色トナー像を転写する画像形成装置も知られている（例えば、特許文献３等）。この画像形成装置では、まず、重ね合わせの静電転写によって第１多重像担持体上で得た多色トナー像を第２多重像担持体に転写する。そして、この第２多重像担持体の表面を一周無端移動させている間に、第１多重像担持体上に別の多色トナー像を形成する。次に、両方の多重像担持体の間に記録体を送り込んで、その一方の面、もう一方の面に、それぞれ第１、第２多重像担持体の多色トナー像を転写する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０８０３７号公報
【特許文献２】
特開平１０−３１３７３号公報
【特許文献３】
特開平８−１６０７０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、多色トナー像を担持した多重像担持体は、重ね合わせ転写毎のチャージアップによってトナーと同極性の高電位を帯びている。このため、担持している多色トナー像中のトナーを自らの電位と静電的に反発させて飛散させ易くなる。ましてや、多色トナー像は複数の単色トナー像の重ね合わせによって多量のトナーを付着させており、それぞれを互いに反発させる。このことが、トナーをより飛散させ易くする。
【０００７】
また、特許文献３の画像形成装置では、重ね合わせ毎にチャージアップする第１多重像担持体はもとより、多色トナー像が一括転写された第２多重像担持体上でもトナー飛散を生じ易くなることが本発明者らの研究によって明らかになった。第１多重像担持体上での重ね合わせ転写の度にトナーにも電荷注入が起こって、トナーもチャージアップしていくためと考えられる。
【０００８】
多重像担持体については、その電気抵抗値をある程度高くしないと像担持体への電流リークによって良好な静電転写を実現することができない。但し、電気抵抗値を高めるほど、その電荷保持能力を高めて多重像担持体をチャージアップさせ易くなる。そこで、チャージアップをできる限り抑えながら良好な静電転写を実現し得る値に、多重像担持体の電気抵抗を厳密に調整して上述のトナー飛散を抑えることが考えられる。しかしながら、このように電気抵抗値を厳密に調整しても多重像担持体やこれに担持されるトナー像のチャージアップを完全に防止することはできない。しかも、多重像担持体の電気抵抗値は、湿度等の環境の変動に伴って変化してしまう。このため、多重トナー像からのトナー飛散を確実に抑えることは困難である。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、多重像担持体に担持される多重トナー像からのトナー飛散を確実に抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【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、像担持体上に担持したトナー像を多重像担持体上に順次重ね合わせて静電転写して多重トナー像を形成する画像形成装置において、上記多重像担持体の像転写面に所定の間隙を介して対向配設した対向電極部材と、該電極部材に該多重像担持体の電位と同極性の電圧を印加する電圧印加手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、像担持体上に担持したトナー像を多重像担持体上に順次重ね合わせて静電転写して多重トナー像を形成する画像形成装置において、重ね合わせの静電転写に伴って電荷を帯びた上記多重像担持体と、アース接続された本体筺体との間の電界形成を阻害する電界形成阻害部材を、該多重像担持体の像転写面に所定の間隙を介して対向配設したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置であって、上記電界形成阻害部材が、絶縁部材であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置であって、上記電界形成阻害部材が、電気的にフロート状態になるように固定されたフロート電極部材であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２の画像形成装置であって、上記電界形成阻害部材が、電気抵抗部材を介してアース接続された電極部材であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２の画像形成装置であって、上記電界形成阻害部材が、ツェナーダイオードを介してアース接続された電極部材であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、像担持体上に担持したトナー像を第１多重像担持体上に順次重ね合わせて静電転写して多重トナー像を形成した後、第２多重像担持体上に一括転写する画像形成装置において、上記第２多重像担持体の像転写面に所定の間隙を介して対向配設した対向電極部材と、該電極部材に該多重像担持体の電位と同極性の電圧を印加する電圧印加手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、像担持体上に担持したトナー像を第１多重像担持体上に順次重ね合わせて静電転写して多重トナー像を形成した後、第２多重像担持体上に一括転写する画像形成装置において、上記第２多重像担持体に担持される多重トナー像と、アース接続された本体筺体との間の電界形成を阻害する電界形成阻害部材を、該第２多重像担持体の像転写面に所定の間隙を介して対向配設したことを特徴とするものである。
【００１１】
これらの画像形成装置において、請求項１又は７の構成を備えるものでは、多重像担持体（第２多重像担持体を含む）に所定の間隙を介して対向する対向電極部材が、この多重像担持体の電位と同極性の電位を帯びる。この電位は、多重トナー像を構成するトナーとも極性が同じである。よって、対向電極部材が多重像担持体上の多重トナー像と静電的に反発して、その内部のトナーに対してこの多重像担持体表面上に拘束しようとする力が働く。このことにより、多重像担持体に担持される多重トナー像からのトナー飛散を確実に抑えることができる。
また、請求項２の構成を備えるものでは、多重像担持体に所定の間隙を介して対向する電界形成阻害部材が、チャージアップしたこの多重像担持体と本体筺体との間の電界形成を阻害する。このことにより、多重像担持体に担持される多重トナー像中のトナーを該多重像担持体と本体筺体との間に形成した電界に沿って飛散させてしまうといった事態を確実に抑えることができる。
また、請求項８の構成を備えるものでは、第２多重像担持体に所定の間隙を介して対向する電界形成阻害部材が、第１多重像担持体上でチャージアップした多重トナー像と本体筺体との間の電界形成を阻害する。このことにより、第２多重像担持体に担持される多重トナー像中のトナーをこの多重トナー像と本体筺体との間に形成した電界に沿って飛散させてしまうといった事態を確実に抑えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム方式のカラーレーザ複写機（以下、単に「複写機」という）の第１実施形態について説明する。
まず、本複写機の基本的な構成について説明する。
［全体構成］
図１は、本第１実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００なども備えている。
【００１３】
上記プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋからなるトナー像生成部２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、言うまでもなく、イエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、２次転写装置２２、レジストローラ対４９、給紙カセット２０、ベルト定着方式の定着ユニット２５などが配設されている。
【００１４】
［光書込ユニット］
上記光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
【００１５】
［プロセスユニット］
図２は、上記プロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、イエロー用のプロセスユニット１８Ｙと、シアン用のプロセスユニット１８Ｃとの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット１８Ｍ，Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図２において、プロセスユニット１８Ｙは、ドラム状の感光体４０、帯電器６０、現像器６１、ドラムクリーニング装置６３、除電器６４などを有している。
【００１６】
上記帯電器６０は、交流電圧が印加される帯電ローラを感光体４０Ｙに摺擦させることで、ドラム表面を一様帯電せしめる。帯電ローラに代えて帯電ブラシ等の他の部材を接触させてもよい。また、接触帯電方式のものに代えて、非接触帯電方式のスコロトロンチャージャを用いてもよい。帯電処理が施された感光体４０Ｙの表面には、上記光書込ユニット（２１）によって変調及び偏向されたレーザ光Ｌが照射される。すると、ドラム表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像器６１によって現像されてＹトナー像となる。
【００１７】
図３は、Ｙ用の感光体４０Ｙと、これに対応する現像器６１とを示す拡大構成図である。像担持体たる感光体４０Ｙは、例えばアルミニウム等からなる素管に、感光性を発揮する有機感光材からなる感光層が被覆されたドラム状のものである。ドラム状のものに代えて、ベルト状のものを採用してもよい。現像器６１は、ケーシング７０内に現像部６７と攪拌部６６とを有している。現像部６７には、ケーシング７０の開口から周面の一部を露出させる現像スリーブ６５や、ドクターブレード７３などが設けられている。
【００１８】
筒状の現像スリーブ６５は、非磁性材料からなり、その表面がサンドブラスト処理等によって十点平均表面粗さＲｚ１０〜３０［μｍ］程度まで粗面化せしめられたものである。この粗面化により、現像剤搬送能力が高まる。粗面化の代わりに、表面に微小の溝を設けてもよい。現像スリーブ６５は、図示しない駆動手段によって回転せしめられるようになっている。このように回転駆動せしめられる現像スリーブ６５の内部には、図４に示すように、マグネットローラ７２がスリーブに連れ回らないように固定されている。このマグネットローラ７２は、例えば図５に示すように、その周方向において、感光体４０Ｙに対向する現像領域を基点として、図中時計回りにＰ１〜Ｐ７という７つの磁極を有する。これら磁極の影響により、現像スリーブ６５の周囲には、図３に示したように、Ｍ１〜Ｍ７という７つの磁界が形成される。
【００１９】
現像器６１の攪拌部６６には、２つの搬送スクリュウ６８、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）７０などが設けられており、磁性キャリアと、マイナス帯電性のＹトナーとを含む図示しない二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という）は、２つの搬送スクリュウ６８によって図中奥行き方向に撹拌搬送されて摩擦帯電せしめられる。この攪拌搬送の際、現像スリーブ７０の表面に対してその軸線方向に接触する。すると、攪拌部６６内に進入している磁界Ｍ３の影響によって現像スリーブ７０の表面に担持され、スリーブ表面の回転に伴って攪拌部６６内から汲み上げられる。そして、スリーブ表面の回転に伴って磁界Ｍ４，Ｍ５内を順次通過した後、磁界Ｍ７内に進入する。磁界Ｍ７が形成されている箇所では、現像スリーブ６５と所定の間隙（５００μｍ程度）を介して先端を対向させているドクターブレード７３が配設されている。現像スリーブ６５の表面の現像剤は、この間隙をすり抜ける際に層厚が規制される。このため、先に図５に示したように、ドクターブレード７３よりもスリーブ回転方向上流側では、規制によってスリーブとの連れ回りを阻止された現像剤の滞留部が形成され、滞留によってトナーの摩擦帯電が助長される。なお、ドクターブレード７３の先端付近には図示しない磁性体が配設されており、これによってスリーブ対向磁力の方向性を均一化せしめて、現像剤搬送量のバラツキを抑えている。
【００２０】
スリーブ表面とドクターブレード７３との間隙をすり抜けた現像剤は、スリーブ表面の回転に伴って磁界Ｍ７，Ｍ１（図３参照）に順次進入する。感光体４０Ｙに対向する現像領域に形成される磁界Ｍ１は、図示のようにスリーブ法線方向に最も強い磁極を発揮するため、磁界Ｍ１に進入した現像剤は穂立ちして磁気ブラシとなる。そして、その先端を感光体４０Ｙに摺擦させながら、移動して、感光体４０Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体４０Ｙ上にトナー像たるＹトナー像が形成される。
【００２１】
先に示した図３において、現像によってＹトナーを消費した現像剤は、現像剤担持体たる現像スリーブ７２の回転に伴って磁界Ｍ１内から磁界Ｍ２内に移行した後、磁界Ｍ２と磁界Ｍ３との反発磁界中に至る。そして、この反発磁界や重力の影響を受けてスリーブ表面から離脱して、現像部６７より低い位置に配設された攪拌部６６内に戻される。
【００２２】
上記攪拌部６６内において、２つの搬送スクリュウ６８の間には仕切壁６９が設けられている。この仕切壁６９により、攪拌部６６内が２つに仕切られている。２つの搬送スクリュウ６８のうち、図中右側に配設されている方は、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像スリーブ７２に供給する。図中奥端まで搬送された現像剤は、仕切壁６９に設けられた図示しない開口部を通って図中左側の搬送スクリュウ６８に受け渡される。そして、この搬送スクリュウ６８の回転駆動により、今度は図中側から手前側へと搬送された後、仕切壁６９に設けられた図示しないもう一方の開口部を通って図中右側の搬送スクリュウ６８上に戻る。このようにして、現像剤は攪拌部６６内を循環搬送せしめられる。
【００２３】
透磁率センサからなるＴセンサ７１は、図中右側の搬送スクリュウ６８の下方に設けられ、その上を搬送される現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ７１はＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ７１からの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納している。また、他の現像器に搭載された図示しないＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納している。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、図示しないＹトナー供給装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Ｙ用のＴセンサ７１からの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹトナー供給装置を駆動制御して現像器６１の攪拌部６６内にＹトナーを補給させる。この補給により、現像器６１内の現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。
【００２４】
なお、本プリンタにおける各種設定条件は次の通りである。
・感光体の直径：５０［ｍｍ］
・感光体の線速：２００［ｍｍ／ｓｅｃ］
・感光体の感光層の厚み：３０［μｍ］
・感光体の一様帯電電位：−７００［Ｖ］
・感光体の露光部電位：−１２０［Ｖ］
・光学系のビームスポット：５０×６０［μｍ］
・光量：０．４７［ｍＷ］
・現像スリーブの直径：１８［ｍｍ］
・現像スリーブの線速：２４０［ｍｍ／ｓｅｃ］
・現像バイアス：−４７０［Ｖ］（現像ポテンシャル＝−１２０＋４７０＝３５０ｖ）
・トナー帯電量：−１０〜−３０［μＣ／ｇ］
・現像ギャップ（スリーブと感光体との間隙）：０．４〜０．８［ｍｍ］
【００２５】
［ドラムクリーニング装置］
先に示した図２において、Ｙ用の感光体４０Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１０に中間転写される。中間転写後の感光体４０Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置６３によって転写残トナーがクリーニングされる。ドラムクリーニング装置６３は、ファーブラシ、回収ローラ７７、スクレーパブレード７８、回収スクリュウ７９、クリーニングブレード７５などを備えている。
【００２６】
上記ファーブラシ７６は、芯材にアクリルカーボン製で電気抵抗値１０^７［Ω］、６．２５Ｄ／Ｆの起毛が、１０［万本／ｉｎｃｈ^２］程度植毛された外径２０［ｍｍ］程度のローラ状ブラシである。そして、図示しない無数の起毛の先端を感光体４０Ｙに順次摺擦させるように、感光体４０Ｙとの対向部でカウンタ方向の表面移動となる図中反時計回りに回転駆動される。回収ローラ７７は、ファーブラシ７６に接触するように、ブラシとの対向部でカウンタ方向の表面移動となる図中反時計回りに回転駆動されながら、図示しない電源から正極性のクリーニングバイアスの印加を受ける。感光体４０Ｙ上の転写残トナーは、ファーブラシ７６の起毛によって掻き取られてファーブラシ７６内に捕捉された後、このクリーニングバイアスの影響を受けて回収ローラ７７表面に静電的に付着して回収される。回収された転写残トナーは、回収ローラ７７に当接するスクレーパブレード７８によってローラ表面から掻き取られて、回収スクリュウ７９上に落下する。図示しない駆動手段によって回転駆動される回収スクリュウ７９は、このように落下してくる転写残トナーを受け取って後述のトナーリサイクル装置８０に送る。
【００２７】
上記ファーブラシ７６で捕捉し切れなかった転写残トナーは、ブラシよりもドラム回転方向下流側に配設されたクリーニングブレード７５によって掻き取られて、ファーブラシ７６に捕捉されるようになる。このクリーニングブレード７５は、例えばポリウレタンゴム製などの弾性材料から構成されている。なお、ファーブラシ７６の各起毛を導電性の材料で構成すれば、感光体４０Ｙから回収ローラ７７への転写残トナーの静電捕捉も可能になる。
【００２８】
［トナーリサイクル装置］
トナーリサイクル装置８０は、ドラムクリーニング装置６３の回収スクリュウ７９から送られてくる転写残トナーを現像器６１に戻して再利用に寄与させる。図６はＹ用のプロセスユニット１８Ｙを示す分解斜視図である。現像器６１、ドラムクリーニング装置６３、トナーリサイクル装置８０は、それぞれプロセスユニット１８Ｙのユニットケーシング８９によって一体形成されている。このうち、トナーリサイクル装置８０は、ユニットケーシング８９の端部に形成されたリサイクルケーシング８８内に形成されている。リサイクルケーシング８８内には、回動自在に支持される図示した従動ローラ８６の他、図示しないトナー搬送ベルトなどが配設されている。
【００２９】
図７はトナーリサイクル装置８０の内部構成を示す分解斜視図である。上記ドラムクリーニング装置（６３）の回収スクリュウ７９の一端には、ピン８１を有するローラ部８２が設けられている。このローラ部８２は、上述した図示しないリサイクルケーシング（８８）内に位置している。同じくリサイクルケーシング（８８）内に配設されるトナー搬送ベルト８３は、その周面を貫くように設けられた複数の長穴８４と、その周面に立設せしめられた複数の羽根８５とを有している。そして、ローラ部８２と、上述した従動ローラ８６とによって張架され、長穴８４にピン８１を引っ掛けるように回転するローラ部８２の駆動に伴って無端移動する。上述のドラムクリーニング装置（６３）から送られてくる回収トナーは、このトナー搬送ベルト８３上に落下し、ベルト無端移動に伴って図示しない現像器（６１）内に搬送される。
【００３０】
先に示した図２のＹ用のプロセスユニット１８Ｙにおいて、上記ドラムクリーニング装置（６３）によってクリーニングされた感光体４０Ｙは、除電器６４によって除電される。そして、帯電器６０によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスユニット（１８Ｃ，Ｍ，Ｋ）についても同様である。
【００３１】
トナーとしては、ポリエステル、ポリオール、スチレンアクリル等のバインダー樹脂中に帯電制御剤（ＣＣＡ）及び着色剤を混合せしめ、その周りにシリカや酸化チタンなどを外添して帯電性や流動性を高めたものを用いている。また、ワックス等を分散混合せしめた母体トナーにシリカ等を外添したものでもよい。また、粉砕法、重合法の何れの方法で作製したものであってもよい。重合法で作製されたトナーは、円形度を９０［％］以上に維持することが可能で、外添剤による被覆率を高めることができる。トナーの形状については、本来ならば球形度（粒子と同体積の球の表面積／実粒子の表面積×１００％）で定義すべきであるが、測定が困難である。そこで、円形度（粒子と同じ投影面積の円の周長／実粒子の投影輪郭長さ×１００％）で示すのが一般的である。
【００３２】
また、トナーとしては、体積平均粒径が３〜１２［μｍ］のものを用いることが望ましい。６［μｍ］のものでは、１２００［ｄｐｉ］以上の高解像度の現像にも十分に対応することができる。帯電制御剤としては、粒径０．０１〜１．５［μｍ］のものを用いている。また、着色剤としては、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、キナクリドン、カーミン等が挙げられる。
【００３３】
磁性キャリアとしては、金属又は樹脂からなるコアにフェライト等の磁性材料を分散せしめ、表面をシリコン樹脂等で被覆した粒径２０〜５０［μｍ］程度のものを用いることが望ましい。また、磁性キャリアの電気抵抗については、ダイナミック抵抗で１０^４〜１０^６［Ω］に調整することが望ましい。磁石を内包しながら６００ｒｐｍの速度で回転するローラ（φ２０ｍｍ）の表面に担持されつつ、０．９ｍｍのギャップを介して対向配設された幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの電極に高電圧が印加されたときの抵抗値である。この高電圧は、高抵抗シリコンコートキャリアに適した４００Ｖ〜鉄粉キャリアに適した数Ｖまでの範囲で調整される。
【００３４】
［中間転写ユニット］
図８は、上記トナー像生成部２０、中間転写ユニット１７、２次転写装置２２と、レジストローラ対４９、定着ユニット２５を示す拡大構成図である。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、２つの張架ローラ１４，１５、２次転写バックアップローラ１６、４つの中間転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、３つの接地ローラ７４なども有している。
【００３５】
中間転写ベルト１０は、図９に示すように、ベルトループ内側からベース層１１、弾性層１２、表面層１３を有している。ベース層１１の材料としては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、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などが挙げられる。また、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などでもよい。また、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）でもよい。また、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）でもよい。また、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体やスチレン−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）でもよい。また、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）でもよい。また、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、ポリエチレンなどでもよい。また、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などでもよい。また、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂などでもよい。また、これまで列記したものを２種類以上混合したものでもよい。更には、列記したもの以外のものでもよい。
【００３６】
上記弾性層１２の材料としては、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，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、ブタジエンゴムなどが挙げられる。また、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−ポリブタジエンなどでもよい。また、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などでもよい。また、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）などでもよい。また、これまで列記したものを２種類以上混合したものでもよい。更には、列記したもの以外のものでもよい。
【００３７】
上記弾性層１２の表面は、例えばフッ素系樹脂などといった平滑性のよい表面層１３で覆われている。その材料に制限はないが、できるだけ表面エネルギーを小さくして２次転写性を高め得るものがよい。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種類以上を挙げることができる。これらに、表面エネルギーを小さくするための材料、例えばフッ素樹脂、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や粒子を１種類あるいは２種類以上分散させるとよい。また、熱処理を行うことで表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ると更に好適である。
【００３８】
弾性層１２の厚さは、層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなって表面層１３に亀裂を発生させ易くなる。また、伸縮量が大きくなって画像を伸縮させ易くなる。概ね１［ｍｍ］以上が好適である。硬度については、１０°≦ＨＳ（ＪＩＳ　Ａ）≦６５゜が好適である。硬度１０゜より小さいものは、寸法精度良く成型することが困難になる。これは成型時に収縮・膨張を受け易いことに起因する。また、柔らかくする場合には基材へオイル成分を含有させるとよいが、加圧状態で連続作動させるとオイル成分を滲み出させるという欠点もある。オイル成分は、感光体を汚染して画像に横帯状ムラを発生させることになる。オイル成分の滲みだしを有効に抑えるためには、表面層１３として耐久品質に時雨れたものを使用する必要があり、材料の選定や電気特性の確保などが困難になってくる。一方、硬度６５゜を超えるものは、分精度良い成型が可能になる、オイル量を少なくすることができるなどの利点があるが、文字の中抜けなど、転写性改善の効果が得られなくなる。また、ローラへの張架が困難となる。
【００３９】
各層には、導電剤などを分散せしめて導電性をもたせる。導電材の種類に特に制限はない。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でよい。また、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。導電性金属酸化物としては、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が挙げられる。もちろん、列記したものに限定されるものではない。
【００４０】
かかる３層構造の中間転写ベルト１０については、回転する円筒形の型に材料を流し込んでベルト状に成型する遠心成型法や、表層の薄い膜を形成させるスプレイ塗工法などによって製造することができる。また、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、内型と外型との間に材料を注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付けて加硫研磨を行う方法なでによっても製造することができる。
【００４１】
本プリンタの中間転写ベルト１０は、次のようにして製造されたものである。即ち、まず、１００重量部のＰＶＤＦに対して１８重量部のカーボンブラックと３重量部の分散剤と４００重量部のトルエンとを均一に分散させた分散液を得る。そして、この分散液を円筒型に浸けた後、１０［ｍｍ／ｓｅｃ］で静かに引き上げて室温にて乾燥をさせ、７５［μｍ］のＰＶＤＦの均一な膜を形成する。次に、この膜を更に分散液に浸けた後、１０［ｍｍ／ｓｅｃ］で静かに引き上げて室温乾燥させて、１５０［μｍ］のＰＶＤＦベルトを形成する。１００重量部のポリウレタンプレポリマーと、３重量部の硬化剤（イソシアネート）と、２０重量部のカーボンブラックと、３重量部の分散剤と、５００重量部のＭＥＫを均一分散せしめた分散液に、上述の膜が形成されている円筒型を浸ける。そして、３０［ｍｍ／ｓｅｃ］で引き上げて自然乾燥させる。分散液へのつけ込み、引き上げ、自然乾燥を繰り返して、厚さ１５０［μｍ］のウレタンポリマー層を形成する。次に、１００重量部のポリウレタンプレポリマーと、３重量部の硬化剤（イソシアネート）と、５０重量部のＰＴＦＥ微粉末粉体と、４重量部の分散剤と、５００重量部のＭＥＫとを分散せしめた分散液を得る。そして、上述のウレタンポリマー層が形成されている円筒型をこの分散液に浸けた後、３０［ｍｍ／ｓｅｃ］で引き上げて自然乾燥させ、５μｍの表面層を形成した。最後に、室温で乾燥後、１３０［℃］、２時間の架橋反応処理を行い、ベース層１１（１５０μｍ）と、弾性層１２（１５０μｍ）と、表面層１３（５μｍ）とからなる中間転写ベルト１０を得た。
【００４２】
本第１実施形態では、ベルト全体の伸びを抑えるべく、伸びの少ない材料からなるベース層１１に弾性層１２を積層したが、芯材を含んだ芯体層を形成してもよい。芯材としては、綿や絹などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維などが挙げられる。また、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、鉄繊維、銅繊維などでもよい。これら材料を織布状や糸状にして使用する。糸については、１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸など、どのような撚り方であってもよい。また、列記した材料を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方、織布については、メリヤス織り、交織したものなど、どのような織り方の織布でも使用可能で、導電処理を施すこともできる。上記芯体層を設ける方法は、特に限定されない。例えば筒状に織った織布を金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面あるいは両面に被覆層を設ける方法などでよい。また、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付けてその上に被覆層を設ける方法などでもよい。
【００４３】
中間転写ベルト１０については、ある程度の電荷保持性を発揮させる必要性から、その体積抵抗を１０^６［Ω・ｃｍ］以上に調整する必要がある。転写チリを有効に抑えるなどの目的から、１０^１２［Ω・ｃｍ］以上にする場合もある。
【００４４】
かかる３層構造の中間転写ベルト１０は、先に示した図８において、上述した張架ローラ１４等を含む１０本のローラによってテンション張架されている。そして、少なくとも何れか１本のローラの回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。４つの中間転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０のベース層側（内周面側）に接触するように配設され、図示しない電源から中間転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１０をそのベース層側から感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ中間転写ニップを形成する。各中間転写ニップには、上記中間転写バイアスの影響により、感光体と中間転写バイアスローラとの間に中間転写電界が形成される。Ｙ用の感光体４０Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この中間転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１０上に中間転写される。このＹトナー像の上には、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体４０Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたＣ，Ｍ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて中間転写される。この重ね合わせの中間転写により、中間転写ベルト１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００４５】
多重像担持体たる中間転写ベルト１０において、各中間転写ニップの間に位置する部分には、それぞれベース層側から接地ローラ７４が当接している。これら接地ローラ７４は、導電性の材料で構成されている。そして、各中間転写ニップで中間転写バイアスローラ（６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）からベルトに伝わった中間転写バイアスによる電流を、他の中間転写ニップやプロセスユニットにリークさせるのを阻止している。
【００４６】
中間転写ベルト１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の２次転写ニップで図示しない転写紙に２次転写される。２次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の張架ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。なお、図８では、ベルトクリーニング装置９０として、上述のドラムクリーニング装置（６３）と同様にファーブラシ方式とクリーニングブレード方式とを併用させたものの例を示した。但し、何れか一方の方式によるものでもよい。
【００４７】
［２次転写装置］
上記中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している２次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、上記中間転写ユニット１７の２次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１０と、２次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する２次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の２次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この２次転写バイアスの印加により、２次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１０上の４色トナー像に同期するように２次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この２次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が２次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に２次転写バイアスを印加する２次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。また、紙搬送ベルト２４を用いずに、転写ローラを中間転写ベルト１０に押圧して２次転写ニップを形成してもよい。但し、この場合、図示した２次転写装置２２のように、２次転写後の転写紙を２次転写ニップから離れた位置にある定着ユニット２５まで搬送させるのが難しくなる。
【００４８】
［レジストローラ対］
上記２次転写ニップよりもベルト移動方向上流側には、レジストローラ対４９が配設されている。後述の給紙装置２００からプリンタ部１００内に給紙された図示しない転写紙は、このレジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、上記中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記２次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を２次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、２次転写ニップでは、中間転写ベルト１７上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に２次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って２次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２２上から定着ユニット２５に送られる。なお、レジストローラ４９については、接地してもよいし、転写紙から受ける紙粉の除去のためにバイアスを印加してもよい。バイアスを印加する場合には、直径１８［ｍｍ］程度のローラ芯に、厚み１［ｍｍ］、体積抵抗１０^９［Ω・ｃｍ］程度の導電性ＮＢＲゴム層を被覆し、バイアスの値を−８５０［Ｖ］程度にすることが望ましい。また、ＤＣバイアスではなく、ＡＣバイアスにＤＣバイアスを重畳したものでもよい。転写紙Ｐの裏面には＋２００［Ｖ］程度の電圧を印加しているが、紙粉除去の必要のない場合にはアース接続してもよい。
【００４９】
［定着ユニット］
上記定着ユニット２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、上記紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。定着ユニット２５を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対５６を経て機外へと排出されてスタック部５７にスタックされるか、あるいは、定着ユニット２５の下方に配設された紙反転ユニットに送られる。紙反転ユニットに送られた場合には、上下反転された後に２次転写ニップに再搬送されて、もう一方の面にも４色トナー像が２次転写される。そして、定着ユニット２５を経由してから機外へと排出される。なお、転写紙Ｐを定着ユニット２５から排紙ローラ対５６に送るのか、あるいは紙反転ユニットに送るのかは、切換爪５５による紙搬送路の切替によって行われる。
【００５０】
［全体構成］
先に示した図１において、図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００５１】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読み取りセンサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００５２】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスユニット（１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）内の各機器や、中間転写ユニット１７、２次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体（４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００５３】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に進入した後、搬送ローラ４７によってプリンタ部１００内の給紙路４８に給紙される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。プリンタ部１００内の給紙路４８あるいは手差し給紙路５３に給紙された転写紙は、レジストローラ対４９、上記２次転写ニップを経由して４色トナー像が２次転写せしめられる。そして、定着ユニット２５を経由した後、機外へと排出される。
【００５４】
なお、タンデム方式にてカラー画像を形成する場合には、直接転写方式のものよりも、間接転写方式のものを採用することが望ましい。具体的には、タンデム方式には、転写紙等の記録材に対して直接転写を行うものと、間接転写を行うものとがある。直接転写方式のタンデムとは、例えば図１０に示すように、各色のプロセスユニット１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなるトナー像生成部２０との対向位置に紙搬送ユニット２８を設け、これによって搬送している記録材に対して各単色トナー像を直接的に重ね合わせ転写する方式である。この方式では、記録材の搬送経路を直線的に構成しようとすると、図示のようにトナー像生成部２０の両脇に定着手段や紙搬送ユニット２８への給紙手段を設けなければならず、本体の平面積を大きくしてしまうという欠点がある。また、できるだけ大型化させないように定着手段を紙搬送ユニット２８に接近して配置すると、両者間で記録材を撓ませるスペースを確保することができず、両者の搬送速度差等によって不良画像を生じる虞がある。一方、間接転写方式のタンデムとは、本実施形態に係る複写機のように、各単色トナー像を中間転写体に重ね合わせ転写して多色トナー像を得た後、記録材に一括転写する方式である。この方式では、トナー像生成部２０と２次転写装置２２との間に中間転写体を介在させることで、給紙手段や定着手段をトナー像生成部２０の上下方向に配設して、平面積の大型化を抑えることができる。
【００５５】
先に示した図８において、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の中間転写ニップを順次通過する中間転写ベルト１０には、上述のようにＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて転写される。この過程で、中間転写ベルト１０は中間転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに順次接離していくが、ローラから剥離される際にベルトとローラとの間で剥離放電が生ずる。この剥離放電により、中間転写ベルト１０は重ね合わせ毎に、トナーと同極性であるマイナス極性にチャージアップしていく。最終の重ね合わせが行われるＫ用の中間転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１０は、４色トナー像を担持している部分で−１２００［Ｖ］、担持していない非画像部分でも−７００［Ｖ］もの電位になっていた。このような高電位を帯びている中間転写ベルト１０上では、４色トナー像中のトナーがベルト電位と静電的に反発して飛散し易くなる。本発明者らは、中間転写ベルト１０が最後の重ね合わせが行われるＫ用の転写ニップを通過した後、アースされた張架ローラ１４との接触を開始する位置や、離間を開始する位置で、特にトナー飛散を引き起こし易くなることを見出した。張架ローラ１４との間に急激な電位差変動が起きて、トナーに対する電界が飛散方向に強まるためと考えられる。また、接触開始や離間開始の位置では、トナーのある部分の−１２００［Ｖ］の電位と、非画像部の−７００［Ｖ］の電位との反発の影響を受け易くなることも一要因であると考えられる。トナー飛散は、ベタ画像よりもライン画像で顕著に認められた。なお、画像の階調表現法として、各色のドットを重ねないようにする誤差拡散法が知られているが、近年は画像の鮮明さなどの問題から線基調のマンセンパターンを使用することが増えてきている。このマンセンの場合は線基調のためトナー量の局所的な差が生じ、誤差拡散などよりも電界を強める傾向がある。そして、この電界によってトナー飛散をより顕著に生じてしまう。
【００５６】
次に、本第１実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
図１１は、Ｋ用の中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図である。中間転写ベルト１０（以下、ベルトともいう）の近傍には、鉄やステンレス等からなる対向電極部材５００がベルトと所定の間隙を介して対向するように配設されている。この対向電極部材５００は、中間転写ベルト１０の全体のうち、Ｋ用の中間転写ニップの下流側でベルト張架を行う張架ローラ１４による張架部分及びその前後に対向するように、湾曲した形状に加工されている。その長さ（図中奥行き方向のサイズ）は、ベルト幅よりも大きくなっており、上記張架部分の全域を覆うことができる。この対向電極部材５００には、電源回路５０１が接続されており、これによってベルト電位と同極性（トナーとも同極性）の負極性のバイアスが印加される。
【００５７】
Ｋ用の中間転写ニップを通過して４色トナー像の重ね合わせが終えられた中間転写ベルト１０は、張架ローラ１４による張架位置にさしかかる直前や、この張架位置を通過した直後に、トナー飛散を生じ易くなる。しかし、このとき、トナーは、負極性のバイアスが印加される対向電極部材５００に対向しながら移動することにより、ベルト表面に向けて静電的な拘束力が付与される。このことにより、トナー飛散が有効に抑えられる。
【００５８】
対向電極部材５００に印加するバイアスの値については、ベルト電位（４色トナー像を担持している部分）と同等以上にすることが望ましい。ベルトとトナーとの静電的な反発力よりも強い拘束力をトナーに付与するためである。本第１実施形態では、−１２００よりも大きくするわけである。但し、対向電極部材５００からベルトへの放電を抑えるという観点から大きくし過ぎるのは好ましくない、−２ｋＶ程度がよいと考えられる。
【００５９】
対向電極部材５００については、次に説明するベルト部分に対向させるように配設することが望ましい。即ち、最下流側のトナー像重ね合わせ位置（本例ではＫ用の中間転写ニップ）を通過してから、４色トナー像を転写先に転写する位置（本例では２次転写ニップ）に進入する前のベルト部分である。特に、このベルト部分の中でも、トナー飛散を生じ易い張架ローラによる張架部分に対向させると効果的である。張架ローラによる張架部分が複数ある場合には、各部分に対向させるように複数設けた方がよいことは言うまでもない。
【００６０】
図１２は第１実施形態に係る複写機の変形例装置における中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図である。この変形例装置では、ベルトの張架ローラ１４による張架部分の全域に対向電極部材５００を対向させるのではなく、その前後だけに対向させるように２つの対向電極部材５００を設けている。１つ目は、ベルトと張架ローラ１４との接触開始点とその前後のベルト部分に対向している。また、２つ目は、ベルトと張架ローラ１４との離間開始点とその前後のベルト部分に対向している。かかる構成では、特にトナー飛散が生じ易い張架ローラ１４とベルトとの接触開始点や離間開始点、更にはその近傍において、トナー飛散を集中的に抑えることができる。また、ベルトの張架ローラ１４による張架部分との対向位置をフリーにすることで、そこにベルトの諸特性を検知させるためのセンサを配設することも可能になる。なお、本発明者らの実験によれば、上記接触開始点、離間開始点、及びそれらの近傍でトナー飛散の発生が認められたが、張架ローラ１４による張架部分の中央付近ではトナー飛散の発生が全く認められなかった。
【００６１】
次に、本発明を適用した第２実施形態の複写機について説明する。なお、この複写機の基本的な構成については、第１実施形態に係る複写機と同様であるので説明を省略する。
図１３は第２実施形態に係る複写機の中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図である。本複写機では、中間転写ベルト１０の近傍に、電界形成阻害部材６００が配設されている。この電界形成阻害部材６００も、ベルトの張架ローラ１４による張架部分及びその前後に対向するように、湾曲した形状に加工されている。その長さ（図中奥行き方向のサイズ）は、ベルト幅よりも大きくなっており、上記張架部分の全域を覆うことができる。そして、重ね合わせの転写によってチャージアップした中間転写ベルト１０と、アース接続された図示しない本体ケーシング（プリンタ部１００の筺体）との間の電界形成を阻害する。このことにより、ベルトに担持される４色トナー像中のトナーを、ベルトと本体ケーシングとの間に形成した電界に沿って飛散させてしまうといった事態を確実に抑えることができる。
【００６２】
次に、この第２実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した各実施例の複写機について説明する。
［実施例１］
本実施例１に係る複写機では、上記電界形成阻害部材６００として、樹脂やゴムなどの絶縁材料で構成された絶縁性のものを用いている。かかる構成では、バイアス印加のための特別な電源や、抵抗回路などの特別な回路を設けることなく、中間転写ベルト１０上におけるトナー飛散を抑えることができる。また、電界形成阻害部材を導電性材料で構成していないため、そのメンテナンス時に感電する危険性を低減することもできる。
【００６３】
［実施例２］
本実施例２に係る複写機では、上記電界形成阻害部材６００として、導電性材料で構成されたものを用い、これを電気的にフロート状態（アースから遮断されている状態）で固定している。かかる構成では、電界形成阻害部材６００の材料として、鉄やステンレスなどといった剛性の高い金属材料を用いることができる。
【００６４】
［実施例３］
図１４は、本実施例３に係る複写機の中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図である。本複写機の電界形成阻害部材６００は、中間転写ベルト１０に対向配設された鉄等からなる電極部材６０１と、これとアースとを繋ぐ抵抗回路６０２とを有している。電極部材６０１のベルトとの対向面は、ベルト電位の影響によってベルト表面上に形成される電界の影響を受けて、トナーをベルト表面に静電的に拘束するのに適した電位状態になる。本発明者らの実験によれば、絶縁性材料や導電性材料からなる電界形成阻害部材６００を単にフロート状態でベルトに対向させる場合に比べ、より確実にトナー飛散を抑えることができた。抵抗回路６０２としては、抵抗値の高いものを用いるほど、トナー飛散を抑えることができる。
【００６５】
［実施例４］
図１５は、本実施例４に係る複写機の中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図である。本複写機の電界形成阻害部材６００は、中間転写ベルト１０に対向配設された電極部材６０１と、これとアースとを繋ぐツェナーダイオード６０３とを有している。ツェナーダイオード６０３の向きは、電極部材６０１側からアース側に向けてのみ電流を許容する向きである。かかる構成でも、電極部材６０１のベルトとの対向面が、ベルト電位の影響によってベルト表面上に形成される電界の影響を受けて、トナーをベルト表面に静電的に拘束するのに適した電位状態になる。本発明者らの実験によれば、図１４に示した実施例３に係る電界形成阻害部材６００よりも、更に確実にトナー飛散を抑えることができた。ツェナーダイオード６０３としては、ツェナー電圧値の高いものを用いるほど、トナー飛散を抑えることができる。
【００６６】
なお、各実施例においては、図１２に示した対向電極部材５００と同様に、電界形成阻害部材６００をベルトと張架ローラ１４との接触開始点近傍や、離間開始点近傍だけに設けてもよい。
【００６７】
次に、本発明を適用した画像形成装置として、第３実施形態のレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１６は、本プリンタの要部を示す概略構成図である。本プリンタも、第１実施形態に係る複写機のプリンタ部（１００）と同様のトナー像生成部２０と、中間転写ユニット１７と、光書込ユニット２１、レジストローラ対４９を備えている。中間転写ベルト１０上に４色トナー像が形成されるプロセスは、第１実施形態に係る複写機と同様である。
【００６８】
中間転写ユニット１７の図中右側方には、第２転写ユニット７００が配設されている。この第２転写ユニット７００は、第２中間転写ベルト７０１、第２ベルトクリーニング装置７０６、転写チャージャ７０７などを備えている。また、２次転写ローラ７０２、ニップ拡張ローラ７０３、テンションローラ７０４、バックアップローラ７０５なども備えている。第２中間転写ベルト７０１は、これら４つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。中間転写ユニット１７の２次転写バックアップローラ１６は、２次転写ローラ７０２とニップ拡張ローラ７０３との間の第２中間転写ベルト１６展張部分に食い込んで２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ７０２は、金属製ローラか、あるいは芯金に導電性のゴム層が被覆されたローラで、図示しない電源によってトナーと反対の正極性の２次転写バイアスが供給される。第２転写ユニット７００におけるこれ以外のローラは全て接地されている。
【００６９】
レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを、中間転写ベルト１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像に密着させ得るタイミングで上記２次転写ニップに向けて送り出す。但し、この４色トナー像が、転写紙Ｐの第１面（後述のスタック部５７上で上を向く面）に転写されるべき第１トナー像である場合には、転写紙Ｐを送り出さない。よって、このとき、中間転写ベルト１０上の第１トナー像は、２次転写ニップでニップ圧や２次転写バイアスの作用を受けて第２中間転写ベルト７０１上に２次転写される。これに対し、中間転写ベルト１０上の４色トナー像が転写紙Ｐの第２面（スタック部５７上で下を向く面）に転写されるべき第２トナー像である場合には、レジストローラ対４９はこの第２トナー像に同期させて転写紙Ｐを送り出す。よって、第２トナー像は、２次転写ニップで転写紙Ｐの第２面に２次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このとき、２次転写ニップで転写紙Ｐの第１面と第２中間転写ベルト７０１との間に挟まれている第１トナー像は、２次転写バイアスの作用によってベルト側に引き寄せられる。このため、転写紙Ｐの第１面に密着しているが、そこに２次転写されるわけではない。第２中間転写ベルト７０１は、このような静電的な２次転写を実現するのに適した電気抵抗条件になっている。具体的には、ポリイミドやポリアミドイミドなどからなる厚み５０〜５００［μｍ］のベルト基体に、フッ素などの低表面エネルギーの材料からなる表面層がコートされ、全体の体積抵抗値が１０^６〜１０^１４になっている。また、表面抵抗率が１０^５〜１０^１５［Ω／□］に調整されている。
【００７０】
中間転写ユニット１７において、２次転写バックアップローラ１６は、中間転写ベルト１０を、その移動方向をほぼ反転させるような形状で張架している。そして、移動方向を反転させつつある中間転写ベルト部分を第２中間転写ベルト７０１に当接させて２次転写ニップを形成している。よって、２次転写ニップの出口では、中間転写ベルト１０が転写紙Ｐから離間し、転写紙Ｐが第２中間転写ベルト７０１の表面だけに保持されて搬送されるようになる。そして、第２転写ユニット７００内において、第２中間転写ベルト７０１の無端移動に伴って、３次転写部に送られる。この３次転写部では、第２中間転写ベルト７０１のバックアップローラ７０５による張架部分に対し、転写チャージャ７０７が所定の間隙を介して配設されている。第２中間転写ベルト７０１上の転写紙Ｐは、転写チャージャ７０７によって第２面側にトナーと反対の正極性の電荷が付与される。この電荷の付与により、転写紙Ｐの第１面と第２中間転写ベルト７０１との間に挟まれていた第１トナー像が転写紙Ｐの第１面に３次転写されてフルカラー画像になる
【００７１】
上記第２転写ユニット７００において、３次転写によって両面転写が完了した転写紙Ｐは、第２中間転写ベルト７０１から分離されて後述の定着装置２５に送られる。上記３次転写部を通過した後の第２中間転写ベルト７０１は、バックアップローラ７０５と第２ベルトクリーニング装置７０６との間に挟み込まれて、表面の転写残トナーが機械的又は静電的にクリーニングされる。この第２ベルトクリーニング装置７０６が第２中間転写ベルト７０１に常に当接していると、第２中間転写ベルト７０１上に２次転写された第１トナー像もクリーニングしてしまうことになる。そこで、第２ベルトクリーニング装置７０６は、図示しない揺動機構によって揺動軸７０６ａを中心に図中矢印方向に揺動せしめられることで、第２中間転写ベルト７０１に接離するようになっている。そして、少なくともそのクリーニング位置を第１トナー像が通過する間は、第２中間転写ベルト７０１から離間して、第１トナー像のクリーニングを回避する。
【００７２】
上記第２転写ユニット７００の図中上方には、定着手段たる定着装置２５が配設されている。この定着装置２５は、互いに順方向に回転しながら当接して定着ニップを形成する２つの定着ローラ２５ａ，ｂを有している。これら定着ローラ２５ａ，ｂは、何れも図示しないハロゲンランプ等の発熱手段を有しており、定着ニップに挟み込まれた転写紙Ｐを両面から加熱する。この加熱により、転写紙Ｐの両面にそれぞれ形成されたフルカラー画像が、これを構成するトナーの軟化によって転写紙Ｐに定着せしめられる。定着後の転写紙Ｐは、反転ガイド部材に沿って反転せしめられた後、排紙ローラ対５６を経て機外へと排出される。そして、プリンタ本体の筺体の上面に形成されたスタック部５７にスタックされる。
【００７３】
以上のようにして、本プリンタは、フルカラー画像の定着処理を行う定着装置２５に送られる前の転写紙Ｐに対して、その両面にフルカラー画像の前駆体である４色トナー像を転写する。そして、このことにより、転写紙Ｐの両面に対してワンパス方式での画像形成を行うことができる。
【００７４】
上述したように、上記第１トナー像は上記第２トナー像に先行して形成される。そして、２次転写ニップで中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト７０１に２次転写された後、上記３次転写部で転写紙の第１面に３次転写される。この第１面とは、上記スタック部５７で上方を向く面である。よって、スタック部５７にスタックされる転写紙Ｐは、先行して形成された第１トナー像を上に向け、且つその後に形成された第２トナー像を上に向けた状態で順次スタックされていく。本プリンタは、このようにスタックされていく転写紙Ｐの頁番号を小さい方から順に揃えるべく、奇数、偶数と連続する２つの頁番号の画像について、頁番号の大きい方を先に上記第１トナー像として形成する。例えば１頁目の画像に先行して２頁目の画像を第１トナー像として形成するのである。そうすると、数頁にわたる原稿を連続して出力しても、スタック部５７において、頁番号を下から順に揃えることが可能になる。但し、転写紙Ｐの第２面だけに画像を形成する片面プリントモードを実行する際には、頁番号の小さい画像から順に形成していき、それぞれ転写紙Ｐの第２面に２次転写せしめる。このことにより、片面プリントモードにおいても、スタック部５７で頁番号を下から順に揃えることができる。
【００７５】
４つの感光体４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて、上記第２トナー像用に形成される各色トナー像は非鏡像（以下、正像という）として形成される。これは、形成された各色トナー像が、１次転写、２次転写という２回の転写工程を経て転写紙Ｐに至る過程で鏡像、正像と変化するからである。各感光体上で正像として形成されることで、転写紙Ｐの第２面においても正像になるのである。これに対し、第１トナー像用に形成される各色トナー像は、３次転写まで行われるため、第２トナー像よりも転写工程が１回多くなる。よって、各感光体上で鏡像として形成される。このことにより、転写毎に正像、鏡像、正像と変化して、転写紙Ｐの第１面において正像となることができる。
【００７６】
中間転写ユニット１７の図中上方には、ボトル収容器が配設されている。このボトル収容器内には、各プロセスユニット（１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）内の現像器に補給するためのトナーを内包するトナーボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが収められている。
【００７７】
次に、本第３実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図１７は本プリンタの第２転写ユニット７００を示す拡大構成図である。２次転写ニップを通過した第２中間転写ベルト７０１は、約一周分無端移動する間に、バックアップローラ７０５による張架位置や、テンションローラ７０４による張架位置を順次通過していく。これら張架位置では、アース接続されたローラの影響によって４色トナー像（第１トナー像）中のトナーが飛散し易くなる。４色トナー像中のトナーが、中間転写ユニット１７における重ね合わせ転写の度にチャージアップしているからである。そこで、本プリンタでは、これら張架位置についてそれぞれ第２中間転写ベルト部分と所定の間隙を介して対向する鉄等からなる対向電極部材５００を配設している。これら対向電極部材５００は、ローラによるベルト張架部分及びその前後の部分対向するように湾曲した形状に加工されている。その長さ（図中奥行き方向のサイズ）は、ベルト幅よりも大きくなっており、上記張架部分の全域を覆うことができる。それぞれの対向電極部材５００には、電源回路５０１が接続されており、これによってベルト電位と同極性（トナーとも同極性）の負極性のバイアスが印加される。
【００７８】
２次転写ニップで４色トナー像（第１トナー像）が２次転写せしめられた第２中間転写ベルト７０１は、各張架位置にさしかかる直前や、この張架位置を通過した直後に、トナー飛散を生じ易くなる。しかし、このとき、トナーは、負極性のバイアスが印加される対向電極部材５００に対向しながら移動することにより、ベルト表面に向けて静電的な拘束力が付与される。このことにより、トナー飛散が有効に抑えられる。
【００７９】
第２中間転写ベルト７０１の２つの張架位置のうち、図中上側の張架位置（バックアップローラ７０５による張架位置）は、第２ベルトクリーニング装置７０６によるクリーニング位置になっている。第２ベルトクリーニング装置７０６は、上述のように、第２中間転写ベルト７０１のトナー像担持部分が通過する前後には、回動軸７０６ａを中心に図中時計回りに回転することで、ベルトから離間する。すると、第２ベルトクリーニング装置７０６とベルトとの間に大きなギャップが形成される。一方、２つの対向電極部材５００のうち、図中上側の方は、図示しない移動手段によって図中上下方向に移動するようになっている。そして、上記ギャップが形成されるタイミングで図中上側から下側に移動することで、ベルトと所定の間隙で対向する。このように対向した直後に、第２中間転写ベルト７０１のトナー像担持部分がバックアップローラ７０５による張架位置に進入する。
【００８０】
第２中間転写ベルト７０１に対するクリーニングが行われる際には、まず、図中上側の対向電極部材５００が上方に待避した後、第２クリーニング装置７０６が図中反時計回りに回転してベルトに接触する。
【００８１】
なお、対向電極部材５００に印加するバイアスの値については、第１実施形態に係る複写機と同様である。また、対向電極部材５００の望ましい配設位置についても、第１実施形態に係る複写機と同様である。また、先に図１２に示した対向電極部材５００と同様に、ベルトとローラとの接触開始点近傍や、離間開始点近傍だけに設けてもよい。
【００８２】
次に、本発明を適用した画像形成装置として、第４実施形態のプリンタについて説明する。図１８は本プリンタの第２転写ユニット７００を示す拡大構成図である。本プリンタでは、第２中間転写ベルト７０１におけるバックアップローラ７０５による張架部分に所定の間隙を介して対向する電界形成阻害部材６００を備えている。また、テンションローラ７０４による張架部分に所定の間隙を介して対向する電界形成阻害部材６００も備えている。これら電界形成阻害部材６００も、ベルト張架部分及びその前後に対向するように、湾曲した形状に加工されている。その長さ（図中奥行き方向のサイズ）は、ベルト幅よりも大きくなっており、ベルト張架部分の全域を覆うことができる。そして、重ね合わせの転写によってチャージアップした４色トナー像と、アース接続された図示しない本体ケーシングとの間の電界形成を阻害する。このことにより、第２中間転写ベルト７０１に担持される４色トナー像中のトナーを、それと本体ケーシングとの間に形成した電界に沿って飛散させてしまうといった事態を確実に抑えることができる。なお、先に図１２に示した対向電極部材５００と同様に、ベルトとローラとの接触開始点近傍や、離間開始点近傍だけ電界形成阻害部材６００を配設してもよい。また、電界形成阻害部材６００の具体的態様については、第２実施形態に係る複写機の実施例１〜４と同様である。
【００８３】
これまで、いわゆるタンデム方式でカラー画像を形成する複写機の実施形態について説明してきた。かかるタンデム方式に代えて、１つの潜像担持体に個別に形成した単色トナー像を順次重ね合わせて転写してカラー画像を得る方式の画像形成方法にも本発明の適用が可能である。但し、タンデム方式では、後者の方式に比べてプリントスピードを大幅に短縮することができる。
【００８４】
以上、第２実施形態に係る複写機の実施例１においては、電界形成阻害部材６００として、絶縁部材を用いている。このことにより、バイアス印加のための特別な電源や、抵抗回路などの特別な回路を設けることなく、中間転写ベルト１０上におけるトナー飛散を抑えることができる。また、電界形成阻害部材を導電性材料で構成していないため、そのメンテナンス時に感電する危険性を低減することもできる。
また、第２実施形態に係る複写機の実施例２においては、電界形成阻害部材６００として、電気的にフロート状態になるように固定されたものを用いている。このことにより、電界形成阻害部材６００の材料として、鉄やステンレスなどといった剛性の高い金属材料を用いることができる。
また、第２実施形態に係る複写機の実施例３においては、電界形成阻害部材６００として、電気抵抗部材たる抵抗回路６０２を介してアース接続された電極部材６０１を用いている。このことにより、絶縁性材料や導電性材料からなるものを単にフロート状態でベルトに対向させる場合に比べ、より確実にトナー飛散を抑えることができる。
また、第２実施形態に係る複写機の実施例４においては、電界形成阻害部材６００として、ツェナーダイオード６０３を介してアース接続された電極部材６０１を用いている。このことにより、実施例３のものよりも、更に確実にトナー飛散を抑えることができる。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の発明によれば、多重像担持体に担持される多重トナー像からのトナー飛散を確実に抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】同複写機のＹ用のプロセスユニットと、Ｃ用のプロセスユニットとの概略構成を示す拡大図。
【図３】同複写機のＹ用の感光体と、これに対応する現像器とを示す拡大構成図。
【図４】同現像器の現像スリーブを示す縦断面図。
【図５】同現像スリーブによる現像剤の担持状態を示す模式図。
【図６】同Ｙ用のプロセスユニットを示す分解斜視図。
【図７】同Ｙ用のプロセスユニットにおけるトナーリサイクル装置の内部構成を示す分解斜視図。
【図８】同複写機におけるトナー像生成部と、中間転写ユニットと、２次転写装置と、レジストローラ対と、定着ユニットとを示す拡大構成図。
【図９】同中間転写ユニットの中間転写ベルトを示す拡大断面図。
【図１０】間接転写方式のタンデム画像形成装置の要部構成を示す図。
【図１１】同複写機におけるＫ用の中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図。
【図１２】同複写機の変形例装置における中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図。
【図１３】第２実施形態に係る複写機の中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図。
【図１４】同複写機の実施例３における中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図。
【図１５】同複写機の実施例４における中間転写ニップの周辺を示す拡大構成図。
【図１６】第３実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図１７】同プリンタの第２転写ユニットを示す拡大構成図。
【図１８】第４実施形態に係るプリンタの第２転写ユニットを示す拡大構成図。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　　中間転写ベルト（多重像担持体）
４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ　　感光体（像担持体）
６１　　　　　　　　　現像器
５００　　　　　　　　対向電極部材
５０１　　　　　　　　電源回路
６００　　　　　　　　電界形成阻害部材
６０１　　　　　　　　電極部材
６０２　　　　　　　　抵抗回路（電気抵抗部材）
６０３　　　　　　　　ツェナーダイオード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that forms a multi-toner image by superimposing toner images carried on an image carrier successively on a multi-image carrier and electrostatically transferring the toner images.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus of this type, a multi-color toner image as a multi-toner image is formed by superimposing a single-color toner image composed of toners of different colors on a multi-image carrier such as an intermediate transfer member and electrostatically transferring the same. Things are known. As a method of superimposing a single-color toner image on a multi-image carrier, a single-color toner image is formed on one image carrier every time the surface of the multi-image carrier is moved endlessly, and is sequentially formed on the multi-image carrier. There is a method in which electrostatic transfer is performed by overlapping (for example, Patent Document 1). Also, a plurality of image carriers facing the multiple image carrier are provided, and while the surface of the multiple image carrier is moved endlessly one round, the monochromatic images formed on each image carrier are sequentially superimposed on the surface. There is also a so-called tandem type in which electrostatic transfer is performed (for example, Patent Document 2).
[0003]
In either system, at the exit of the transfer nip where the image carrier and the multiple image carrier come into contact, a discharge occurs in a minute gap between the two, and charges having the same polarity as the toner are injected into the multiple image carrier. Each time a single-color toner image is superimposed and electrostatically transferred, such charge injection occurs, so that the multiple image carrier gradually charges up. Therefore, on the downstream side of the transfer nip where the last single-color toner image is superimposedly transferred, the multiple image bearing member has a considerable potential due to accumulation of charge-up. This potential has the same polarity as the toner, and there have been cases where the absolute value exceeds 2 [kV].
[0004]
On the other hand, there is also known an image forming apparatus that transfers a multicolor toner image to both sides of a recording medium such as a transfer sheet using two first and second multiple image carriers (for example, Patent Document 3). In this image forming apparatus, first, the multicolor toner image obtained on the first multiple image carrier by the superimposed electrostatic transfer is transferred to the second multiple image carrier. Then, another multicolor toner image is formed on the first multiple image carrier while the surface of the second multiple image carrier is moved endlessly. Next, the recording medium is fed between the two multiple image carriers, and the multicolor toner images of the first and second multiple image carriers are respectively transferred to one surface and the other surface.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-108037
[Patent Document 2]
JP-A-10-31373
[Patent Document 3]
JP-A-8-160703
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the multiple image carrier that carries the multicolor toner image has a high potential of the same polarity as the toner due to charge-up for each superposition transfer. For this reason, the toner in the multicolor toner image that is being carried is easily repelled electrostatically against its own potential and scattered. Furthermore, a multi-color toner image has a large amount of toner attached thereto by superimposing a plurality of single-color toner images, and repels each other. This makes the toner more easily scattered.
[0007]
Further, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 3, toner scattering easily occurs not only on the first multiple image carrier that is charged up for each superposition but also on the second multiple image carrier on which multicolor toner images are collectively transferred. This has been made clear by the present inventors' research. It is considered that charge injection occurs in the toner every time the superposition transfer on the first multiple image carrier is performed, and the toner is also charged up.
[0008]
Unless the electric resistance value of the multiple image carrier is increased to some extent, good electrostatic transfer cannot be realized due to current leakage to the image carrier. However, the higher the electric resistance value, the easier it is to charge up the multiple image carrier by increasing its charge holding ability. Therefore, it is conceivable to strictly adjust the electric resistance of the multiple image carrier to a value that can achieve good electrostatic transfer while suppressing charge-up as much as possible, thereby suppressing the toner scattering described above. However, even if the electric resistance value is strictly adjusted in this way, it is not possible to completely prevent charge-up of the multiple image carrier and the toner image carried thereon. In addition, the electrical resistance value of the multiple image carrier changes with environmental changes such as humidity. For this reason, it is difficult to reliably suppress toner scattering from the multiple toner image.
[0009]
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reliably suppressing toner scattering from a multiple toner image carried on a multiple image carrier. That is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to an image forming apparatus that forms a multi-toner image by superimposing toner images carried on an image carrier sequentially on a multi-image carrier and electrostatically transferring the toner images. A counter electrode member disposed opposite to the image transfer surface of the multiple image carrier with a predetermined gap therebetween, and voltage applying means for applying a voltage having the same polarity as the potential of the multiple image carrier to the electrode member. It is characterized by having been provided.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus in which a toner image carried on an image carrier is sequentially superimposed on a multiple image carrier and electrostatically transferred to form a multiple toner image. An electric field formation inhibiting member for inhibiting electric field formation between the multiple image carrier charged with the transfer and the main body housing connected to the ground is provided with a predetermined gap on the image transfer surface of the multiple image carrier. It is characterized by being disposed opposite to each other.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the electric field formation inhibiting member is an insulating member.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the electric field formation inhibiting member is a float electrode member fixed so as to be in an electrically floating state. It is.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the electric field formation inhibiting member is an electrode member that is grounded via an electric resistance member.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the electric field formation inhibiting member is an electrode member that is grounded via a Zener diode.
Further, according to a seventh aspect of the present invention, after the toner images carried on the image carrier are sequentially superimposed on the first multiple image carrier and electrostatically transferred to form a multiple toner image, the second multiple image carrier is formed. In the image forming apparatus for performing the batch transfer onto the image forming apparatus, an opposing electrode member is disposed opposite to the image transfer surface of the second multiple image carrier with a predetermined gap therebetween. And a voltage applying means for applying a polarity voltage.
According to another aspect of the present invention, the toner image carried on the image carrier is sequentially superimposed on the first multiple image carrier and electrostatically transferred to form a multiple toner image. In the image forming apparatus, the electric field formation inhibiting member for inhibiting electric field formation between the multi-toner image carried on the second multi-image carrier and the main body housing connected to ground is provided in the image forming apparatus. The image transfer apparatus is characterized in that the image transfer surface of the multiple image carrier is opposed to the image transfer surface with a predetermined gap therebetween.
[0011]
In these image forming apparatuses, the counter electrode member facing the multiple image carrier (including the second multiple image carrier) via a predetermined gap is provided with the multiple image carrier. It has a potential of the same polarity as the potential of the carrier. This potential has the same polarity as the toner constituting the multiple toner image. Therefore, the opposing electrode member electrostatically repels the multiple toner image on the multiple image carrier and exerts a force to restrain the toner inside the multiple image carrier on the surface of the multiple image carrier. As a result, toner scattering from the multiple toner image carried on the multiple image carrier can be reliably suppressed.
According to the second aspect of the present invention, the electric field formation inhibiting member facing the multiple image carrier via a predetermined gap inhibits the electric field formation between the charged multiple image carrier and the main body housing. I do. As a result, it is possible to reliably suppress the situation in which the toner in the multiple toner image carried on the multiple image carrier is scattered along the electric field formed between the multiple image carrier and the main body housing. .
The electric field formation inhibiting member facing the second multiple image carrier with a predetermined gap therebetween may be provided with the multiple toner image charged up on the first multiple image carrier and the main body housing. And the formation of an electric field between them. As a result, it is possible to reliably suppress a situation in which the toner in the multiple toner image carried on the second multiple image carrier is scattered along the electric field formed between the multiple toner image and the main body housing. it can.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a tandem-type color laser copying machine (hereinafter, simply referred to as "copying machine") in which a plurality of photoconductors are arranged in parallel will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, a basic configuration of the copying machine will be described.
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the first embodiment. The copying machine includes a printer unit 100, a paper feeding device 200 on which the printer unit 100 is mounted, a scanner 300 fixed on the printer unit 100, and the like. An automatic document feeder (hereinafter, referred to as ADF) 400 fixed on the scanner 300 is also provided.
[0013]
The printer unit 100 includes four sets of process units 18Y, C, M, and K for forming images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A generation unit 20 is provided. Needless to say, Y, C, M, and K attached to the numerals of the respective symbols indicate members for yellow, cyan, magenta, and black (the same applies hereinafter). In addition to the process units 18Y, C, M, and K, an optical writing unit 21, an intermediate transfer unit 17, a secondary transfer device 22, a pair of registration rollers 49, a sheet cassette 20, a belt fixing type fixing unit 25, and the like. It is arranged.
[0014]
[Optical writing unit]
The optical writing unit 21 includes a light source (not shown), a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates a laser beam to a surface of a photoconductor described later based on image data.
[0015]
[Process unit]
FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of a process unit 18Y for yellow and a process unit 18C for cyan among the process units 18Y, 18C, 18M and 18K. Since the other process units 18M and 18K have the same configuration, the description thereof is omitted. 2, the process unit 18Y includes a drum-shaped photoconductor 40, a charger 60, a developing device 61, a drum cleaning device 63, a static eliminator 64, and the like.
[0016]
The charger 60 uniformly charges the surface of the drum by rubbing a charging roller to which an AC voltage is applied against the photoconductor 40Y. Instead of the charging roller, another member such as a charging brush may be brought into contact. Instead of the contact charging type, a non-contact charging type scorotron charger may be used. The laser light L modulated and deflected by the optical writing unit (21) is applied to the surface of the photoconductor 40Y that has been subjected to the charging process. Then, an electrostatic latent image for Y is formed on the drum surface. The formed electrostatic latent image for Y is developed by the developing device 61 to become a Y toner image.
[0017]
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing the photoconductor 40Y for Y and the developing device 61 corresponding thereto. The photoreceptor 40Y serving as an image carrier has a drum shape in which a base tube made of, for example, aluminum or the like is coated with a photosensitive layer made of an organic photosensitive material exhibiting photosensitivity. A belt-shaped member may be used instead of the drum-shaped member. The developing device 61 has a developing unit 67 and a stirring unit 66 in a casing 70. The developing section 67 is provided with a developing sleeve 65 that exposes a part of the peripheral surface from the opening of the casing 70, a doctor blade 73, and the like.
[0018]
The cylindrical developing sleeve 65 is made of a non-magnetic material, and its surface is roughened by sandblasting or the like to a ten-point average surface roughness Rz of about 10 to 30 [μm]. Due to this roughening, the developer carrying capacity is increased. Instead of roughening, fine grooves may be provided on the surface. The developing sleeve 65 is rotated by driving means (not shown). As shown in FIG. 4, a magnet roller 72 is fixed inside the developing sleeve 65 driven to rotate in this manner so as not to rotate with the sleeve. As shown in FIG. 5, the magnet roller 72 has seven magnetic poles P1 to P7 in the circumferential direction, starting from the development area facing the photoreceptor 40Y in the clockwise direction in the figure. Due to the influence of these magnetic poles, seven magnetic fields M1 to M7 are formed around the developing sleeve 65 as shown in FIG.
[0019]
The stirring unit 66 of the developing device 61 is provided with two conveying screws 68, a toner concentration sensor (hereinafter, referred to as a T sensor) 70, and the like, and includes a magnetic carrier and a negatively charged Y toner (not shown). A component developer is contained. This two-component developer (hereinafter, simply referred to as “developer”) is stirred and transported in the depth direction in the drawing by two transport screws 68 and is charged by friction. During the stirring and transport, the surface of the developing sleeve 70 comes into contact with the surface thereof in the axial direction. Then, it is carried on the surface of the developing sleeve 70 by the influence of the magnetic field M3 entering the stirring section 66, and is drawn from the stirring section 66 with the rotation of the sleeve surface. Then, after sequentially passing through the magnetic fields M4 and M5 with the rotation of the sleeve surface, it enters the magnetic field M7. At a location where the magnetic field M7 is formed, a doctor blade 73 whose tip is opposed to the developing sleeve 65 via a predetermined gap (about 500 μm) is provided. When the developer on the surface of the developing sleeve 65 passes through the gap, the layer thickness is regulated. For this reason, as shown in FIG. 5 earlier, a developer stagnant portion is formed upstream of the doctor blade 73 in the rotational direction of the sleeve, which is prevented from rotating with the sleeve due to the regulation. Charging is promoted. A magnetic material (not shown) is provided near the distal end of the doctor blade 73, thereby making the direction of the magnetic force facing the sleeve uniform and suppressing the variation in the amount of the developer transported.
[0020]
The developer that has passed through the gap between the sleeve surface and the doctor blade 73 sequentially enters the magnetic fields M7 and M1 (see FIG. 3) as the sleeve surface rotates. The magnetic field M1 formed in the developing area facing the photoreceptor 40Y exerts the strongest magnetic pole in the normal direction of the sleeve as shown in the figure, so that the developer entering the magnetic field M1 rises to form a magnetic brush. Then, the tip is moved while being rubbed against the photoconductor 40Y, and the Y toner is attached to the electrostatic latent image for Y on the photoconductor 40Y. Due to this attachment, a Y toner image as a toner image is formed on the photoconductor 40Y.
[0021]
In FIG. 3 described above, the developer that has consumed the Y toner during the development moves from the magnetic field M1 to the magnetic field M2 with the rotation of the developing sleeve 72 serving as the developer carrier, and then changes to the magnetic field M2 and the magnetic field M3. In the repulsive magnetic field. Then, under the influence of the repulsive magnetic field and the gravity, the toner is separated from the surface of the sleeve and returned to the agitating part 66 provided at a position lower than the developing part 67.
[0022]
In the stirring section 66, a partition wall 69 is provided between the two transfer screws 68. The inside of the stirring section 66 is divided into two by the partition wall 69. Of the two transfer screws 68, the one disposed on the right side in the figure is driven to rotate by a driving means (not shown), and supplies the developer to the developing sleeve 72 while conveying the developer from the near side to the far side in the figure. I do. The developer conveyed to the far end in the figure is transferred to the conveying screw 68 on the left side in the figure through an opening (not shown) provided in the partition wall 69. Then, after being transported from the side in the figure to the near side by the rotational drive of the transport screw 68, the transport screw 68 on the right side in the figure passes through the other opening (not shown) provided in the partition wall 69. Return to the top. In this manner, the developer is circulated and transported in the stirring section 66.
[0023]
The T sensor 71 composed of a magnetic permeability sensor is provided below the conveying screw 68 on the right side in the figure, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the developer conveyed thereon. Since the magnetic permeability of the developer shows a certain correlation with the toner density, the T sensor 71 outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner density. The value of this output voltage is sent to a control unit (not shown). The control unit includes a RAM, in which a Vtref for Y, which is a target value of the output voltage from the T sensor 71, is stored. It also stores data of M Vtref, C Vtref, and K Vtref, which are target values of the output voltage from a T sensor (not shown) mounted on another developing device. The Y Vtref is used for drive control of a Y toner supply device (not shown). Specifically, the control unit controls the driving of a Y toner supply device (not shown) so that the value of the output voltage from the T sensor 71 for Y approaches the Vtref for Y, and controls the inside of the stirring unit 66 of the developing device 61. To supply the Y toner. By this replenishment, the Y toner concentration of the developer in the developing device 61 is maintained within a predetermined range. Similar toner supply control is performed for the developing units of the other process units.
[0024]
Various setting conditions in the printer are as follows.
・ Photoreceptor diameter: 50 [mm]
・ Line speed of photoconductor: 200 [mm / sec]
・ Thickness of photosensitive layer of photoreceptor: 30 [μm]
-Uniform charging potential of photoconductor: -700 [V]
-Exposure portion potential of photoconductor: -120 [V]
-Beam spot of optical system: 50 × 60 [μm]
・ Light intensity: 0.47 [mW]
・ Developing sleeve diameter: 18 [mm]
・ Line speed of developing sleeve: 240 [mm / sec]
-Development bias: -470 [V] (development potential = -120 + 470 = 350v)
-Toner charge amount: -10 to -30 [μC / g]
Development gap (gap between sleeve and photoconductor): 0.4 to 0.8 [mm]
[0025]
[Drum cleaning device]
In FIG. 2 described above, the Y toner image formed on the Y photoconductor 40Y is intermediately transferred to an intermediate transfer belt 10 described later. The surface of the photoreceptor 40Y after the intermediate transfer is cleaned of untransferred toner by the drum cleaning device 63. The drum cleaning device 63 includes a fur brush, a collecting roller 77, a scraper blade 78, a collecting screw 79, a cleaning blade 75, and the like.
[0026]
The fur brush 76 has a core material made of acrylic carbon and has an electric resistance value of 10%. ⁷ [Ω], 6.25 D / F raised 10 [10,000 / inch ² ] Is a roller-like brush having an outer diameter of about 20 [mm], which has been planted. Then, in such a manner that countless raised ends (not shown) are sequentially rubbed against the photoreceptor 40Y, the surface is counter-clockwise rotated in the counter direction in FIG. The collection roller 77 is rotated counterclockwise in the drawing to move in the counter direction at the portion facing the brush so as to contact the fur brush 76, and applies a positive cleaning bias from a power source (not shown). receive. The transfer residual toner on the photoreceptor 40Y is scraped by the raising of the fur brush 76 and captured in the fur brush 76, and then electrostatically adheres to the surface of the collection roller 77 under the influence of the cleaning bias. Collected. The collected transfer residual toner is scraped off from the roller surface by a scraper blade 78 in contact with the collection roller 77, and falls onto the collection screw 79. The collecting screw 79, which is rotationally driven by a driving unit (not shown), receives the transfer residual toner thus dropped and sends it to a toner recycling device 80 described later.
[0027]
The transfer residual toner that has not been completely captured by the fur brush 76 is scraped off by the cleaning blade 75 disposed downstream of the brush in the drum rotation direction, and is captured by the fur brush 76. The cleaning blade 75 is made of an elastic material such as polyurethane rubber. In addition, if each raised portion of the fur brush 76 is formed of a conductive material, it is possible to electrostatically capture the transfer residual toner from the photoreceptor 40Y to the collection roller 77.
[0028]
[Toner recycling device]
The toner recycling device 80 returns the transfer residual toner sent from the collection screw 79 of the drum cleaning device 63 to the developing device 61 to contribute to reuse. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the process unit 18Y for Y. The developing device 61, the drum cleaning device 63, and the toner recycling device 80 are integrally formed by a unit casing 89 of the process unit 18Y. Among them, the toner recycling device 80 is formed in a recycling casing 88 formed at an end of a unit casing 89. In the recycle casing 88, a not-shown driven roller 86, which is rotatably supported, and a toner transport belt (not shown) are disposed.
[0029]
FIG. 7 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the toner recycling device 80. A roller 82 having a pin 81 is provided at one end of the collecting screw 79 of the drum cleaning device (63). The roller portion 82 is located in the above-mentioned recycle casing (88) not shown. Similarly, the toner conveying belt 83 disposed in the recycle casing (88) has a plurality of long holes 84 provided to penetrate the peripheral surface thereof and a plurality of blades 85 erected on the peripheral surface. Have. The roller 82 is stretched by the roller 82 and the driven roller 86 described above, and moves endlessly with the driving of the roller 82 that rotates so as to hook the pin 81 in the elongated hole 84. The collected toner sent from the drum cleaning device (63) falls onto the toner conveying belt 83, and is conveyed into a developing device (61) (not shown) with the endless movement of the belt.
[0030]
In the process unit 18Y for Y shown in FIG. 2 described above, the photoconductor 40Y cleaned by the drum cleaning device (63) is neutralized by the neutralizer 64. Then, it is uniformly charged by the charger 60 and returns to the initial state. The above series of processes is the same for the other process units (18C, M, K).
[0031]
As the toner, a charge control agent (CCA) and a colorant are mixed in a binder resin such as polyester, polyol, and styrene acrylic, and silica and titanium oxide are externally added around the mixture to improve the chargeability and fluidity. I use something. Further, a toner in which silica or the like is externally added to a base toner in which a wax or the like is dispersed and mixed may be used. Further, it may be produced by any of a pulverization method and a polymerization method. The circularity of the toner produced by the polymerization method can be maintained at 90% or more, and the coverage with the external additive can be increased. Originally, the shape of the toner should be defined by sphericity (surface area of sphere having the same volume as particles / surface area of actual particles × 100%), but measurement is difficult. Therefore, the degree of circularity is generally represented by (circumferential length of a circle having the same projected area as a particle / projected contour length of a real particle × 100%).
[0032]
It is desirable to use toner having a volume average particle diameter of 3 to 12 [μm]. In the case of 6 [μm], development with a high resolution of 1200 [dpi] or more can be sufficiently supported. As the charge control agent, one having a particle size of 0.01 to 1.5 [μm] is used. Examples of the coloring agent include carbon black, phthalocyanine blue, quinacridone, and carmine.
[0033]
As the magnetic carrier, it is desirable to use a magnetic material such as ferrite dispersed in a core made of metal or resin and having a particle diameter of about 20 to 50 [μm] whose surface is covered with a silicon resin or the like. The electrical resistance of the magnetic carrier is 10 ⁴ -10 ⁶ It is desirable to adjust to [Ω]. A high voltage was applied to electrodes 65 mm wide and 1 mm long, which were placed opposite to each other via a gap of 0.9 mm while being held on the surface of a roller (φ20 mm) rotating at a speed of 600 rpm while enclosing a magnet. It is the resistance value at the time. This high voltage is adjusted in a range from 400 V suitable for a high-resistance silicon-coated carrier to several V suitable for an iron powder carrier.
[0034]
[Intermediate transfer unit]
FIG. 8 is an enlarged configuration diagram illustrating the toner image generation unit 20, the intermediate transfer unit 17, the secondary transfer device 22, the registration roller pair 49, and the fixing unit 25. The intermediate transfer unit 17 includes the intermediate transfer belt 10, a belt cleaning device 90, and the like. Further, it has two tension rollers 14, 15, a secondary transfer backup roller 16, four intermediate transfer bias rollers 62Y, C, M, K, three ground rollers 74, and the like.
[0035]
As shown in FIG. 9, the intermediate transfer belt 10 has a base layer 11, an elastic layer 12, and a surface layer 13 from the inside of the belt loop. Examples of the material of the base layer 11 include polycarbonate, fluororesin (ETFE, PVDF), polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, and styrene-butadiene copolymer. Further, a styrene-vinyl chloride copolymer, a styrene-vinyl acetate copolymer, a styrene-maleic acid copolymer, or the like may be used. Further, styrene-acrylate copolymers (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, and styrene-acryl Phenyl copolymer). Further, a styrene-methacrylate copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer, etc.) may be used. Further, a styrene resin (a homopolymer or a copolymer containing styrene or a styrene substituent) such as a styrene-α-methyl acrylate copolymer or a styrene-acrylonitrile-acrylate copolymer may be used. Further, a methyl methacrylate resin, a butyl methacrylate resin, an ethyl acrylate resin, a butyl acrylate resin, a modified acrylic resin (silicon-modified acrylic resin, vinyl chloride resin-modified acrylic resin, acryl / urethane resin, etc.) may be used. Further, vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene and the like may be used. Further, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral resin, and the like may be used. Further, a polyamide resin, a modified polyphenylene oxide resin, or the like may be used. Further, a mixture of two or more of those listed so far may be used. Furthermore, other than those listed may be used.
[0036]
Examples of the material of the elastic layer 12 include butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, and butadiene rubber. Further, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, and the like may be used. Further, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber and the like may be used. Further, a thermoplastic elastomer (for example, polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyurea, polyester, or fluororesin) may be used. Further, a mixture of two or more of those listed so far may be used. Furthermore, other than those listed may be used.
[0037]
The surface of the elastic layer 12 is covered with a surface layer 13 having good smoothness, such as a fluororesin. There is no limitation on the material, but it is preferable that the material can reduce the surface energy as much as possible to enhance the secondary transferability. For example, one type or two or more types of polyurethane, polyester, epoxy resin and the like can be mentioned. It is preferable to disperse one or two or more types of powder or particles of a material for reducing the surface energy, for example, a powder or particles of a fluorine resin, a fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, silicon carbide or the like. It is more preferable that a heat treatment is performed to form a fluorine-rich layer on the surface and reduce the surface energy.
[0038]
Although the thickness of the elastic layer 12 depends on the hardness of the layer, if it is too thick, the surface expands and contracts easily, and cracks are easily generated in the surface layer 13. In addition, the amount of expansion and contraction becomes large, so that the image can be easily expanded and contracted. It is preferably about 1 [mm] or more. As for hardness, 10 ° ≦ HS (JIS A) ≦ 65 ° is preferable. If the hardness is less than 10 °, it is difficult to mold with high dimensional accuracy. This is due to the fact that it tends to contract and expand during molding. In order to make the base material softer, an oil component is preferably contained in the base material. However, there is a drawback that the oil component is oozed out by continuous operation in a pressurized state. The oil component contaminates the photoreceptor and causes horizontal band-like unevenness in an image. In order to effectively suppress the bleeding of the oil component, it is necessary to use a surface layer 13 which has been durable and durable as the surface layer 13, which makes it difficult to select a material and secure electrical characteristics. On the other hand, a material having a hardness of more than 65 ° has advantages such as enabling molding with high precision and reducing the amount of oil, but does not provide the effect of improving transferability, such as missing characters. Further, it is difficult to stretch the roller.
[0039]
Each layer is provided with conductivity by dispersing a conductive agent or the like. There is no particular limitation on the type of conductive material. For example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum and nickel may be used. Further, conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite oxide (ATO), and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO) may be used. . Examples of the conductive metal oxide include insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. Of course, it is not limited to those listed.
[0040]
The three-layered intermediate transfer belt 10 can be manufactured by a centrifugal molding method in which a material is poured into a rotating cylindrical mold and molded into a belt shape, or a spray coating method in which a thin surface layer is formed. . In addition, a dipping method in which a cylindrical mold is immersed in a material solution and pulled up, a casting method in which a material is injected between an inner mold and an outer mold, and vulcanization polishing by winding a compound around a cylindrical mold. It can also be manufactured by a method pat.
[0041]
The intermediate transfer belt 10 of this printer is manufactured as follows. That is, first, a dispersion liquid in which 18 parts by weight of carbon black, 3 parts by weight of a dispersant, and 400 parts by weight of toluene are uniformly dispersed in 100 parts by weight of PVDF is obtained. Then, the dispersion is immersed in a cylindrical shape, gently pulled up at 10 [mm / sec], and dried at room temperature to form a uniform PVDF film of 75 [μm]. Next, this film is further immersed in the dispersion liquid, gently pulled up at 10 [mm / sec], and dried at room temperature to form a PVDF belt of 150 [μm]. 100 parts by weight of a polyurethane prepolymer, 3 parts by weight of a curing agent (isocyanate), 20 parts by weight of carbon black, 3 parts by weight of a dispersant, and 500 parts by weight of MEK are dispersed in a uniform dispersion. Immerse the cylindrical mold on which the above-mentioned film is formed. Then, it is pulled up at 30 [mm / sec] and air-dried. The urethane polymer layer having a thickness of 150 [μm] is formed by repeating insertion into the dispersion, lifting, and natural drying. Next, 100 parts by weight of a polyurethane prepolymer, 3 parts by weight of a curing agent (isocyanate), 50 parts by weight of PTFE fine powder, 4 parts by weight of a dispersant, and 500 parts by weight of MEK are dispersed. Obtain a disperse liquid. Then, the cylindrical mold on which the above-mentioned urethane polymer layer was formed was immersed in the dispersion, pulled up at 30 [mm / sec], and naturally dried to form a surface layer of 5 μm. Finally, after drying at room temperature, a crosslinking reaction treatment is performed at 130 ° C. for 2 hours, and an intermediate transfer belt including a base layer 11 (150 μm), an elastic layer 12 (150 μm), and a surface layer 13 (5 μm) 10 was obtained.
[0042]
In the first embodiment, the elastic layer 12 is laminated on the base layer 11 made of a material having low elongation in order to suppress the elongation of the entire belt. However, a core layer including a core material may be formed. Examples of the core material include natural fibers such as cotton and silk, polyester fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polyolefin fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinyl chloride fibers, polyvinylidene chloride fibers, and polyurethane fibers. Further, polyacetal fiber, polyfluoroethylene fiber, phenol fiber, carbon fiber, glass fiber, boron fiber, iron fiber, copper fiber, and the like may be used. These materials are used in the form of a woven fabric or a thread. The yarn may be of any kind, such as twisted one or a plurality of filaments, single twisted yarn, multi-twisted yarn, twin yarn, and the like. Further, the listed materials may be blended. Of course, the yarn can be used after being subjected to an appropriate conductive treatment. On the other hand, as for the woven fabric, any woven fabric such as a knitted fabric and a cross-woven fabric can be used, and a conductive treatment can be performed. The method for providing the core layer is not particularly limited. For example, a method in which a woven fabric woven in a cylindrical shape is covered with a mold or the like, and a coating layer is provided thereon, and the woven fabric woven in a cylindrical shape is immersed in liquid rubber or the like to form a coating layer on one or both surfaces of the core layer. It may be provided by a method of providing. Further, a method of spirally winding a yarn around a mold at an arbitrary pitch and providing a coating layer thereon may be used.
[0043]
The volume resistance of the intermediate transfer belt 10 is set at 10 ⁶ It is necessary to adjust to [Ω · cm] or more. For the purpose of effectively suppressing transcription dust, 10 ¹² [Ω · cm] or more.
[0044]
The intermediate transfer belt 10 having such a three-layer structure is tensioned by ten rollers including the above-described tension roller 14 and the like in FIG. Then, at least one of the rollers is driven to rotate endlessly clockwise in FIG. The four intermediate transfer bias rollers 62Y, C, M, and K are disposed so as to be in contact with the base layer side (the inner peripheral surface side) of the intermediate transfer belt 10, and receive an intermediate transfer bias from a power source (not shown). . Further, the intermediate transfer belt 10 is pressed from its base layer side toward the photoconductors 40Y, 40C, 40M, 40K to form respective intermediate transfer nips. In each intermediate transfer nip, an intermediate transfer electric field is formed between the photoconductor and the intermediate transfer bias roller due to the influence of the intermediate transfer bias. The above-described Y toner image formed on the Y photoconductor 40Y is intermediately transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the influence of the intermediate transfer electric field and the nip pressure. The C, M, and K toner images formed on the C, M, and K photoconductors 40C, M, and K are sequentially superimposed on the Y toner image to be intermediately transferred. By the intermediate transfer of the superposition, a four-color superimposed toner image (hereinafter, referred to as a four-color toner image) is formed on the intermediate transfer belt 10 as a multiple toner image.
[0045]
In the intermediate transfer belt 10 serving as a multiple image carrier, a portion located between the respective intermediate transfer nips is in contact with a ground roller 74 from the base layer side. These ground rollers 74 are made of a conductive material. In each intermediate transfer nip, the current caused by the intermediate transfer bias transmitted from the intermediate transfer bias rollers (62Y, C, M, K) to the belt is prevented from leaking to other intermediate transfer nips and process units.
[0046]
The four-color toner image superimposedly transferred on the intermediate transfer belt 10 is secondarily transferred to transfer paper (not shown) by a secondary transfer nip described later. The transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 10 after passing through the secondary transfer nip is cleaned by a belt cleaning device 90 that sandwiches the belt between the intermediate transfer belt 10 and the stretching roller 15 on the left side in FIG. FIG. 8 shows an example of the belt cleaning device 90 in which the fur brush method and the cleaning blade method are used in the same manner as the above-described drum cleaning device (63). However, any one of the methods may be used.
[0047]
[Secondary transfer device]
Below the intermediate transfer unit 17 in the figure, there is provided a secondary transfer device 22 that stretches a paper transport belt 24 by two stretch rollers 23. The paper transport belt 24 is moved endlessly in a counterclockwise direction in the figure with the rotation of at least one of the tension rollers 23. One of the two stretching rollers 23, which is disposed on the right side in the drawing, holds the intermediate transfer belt 10 and the paper transport belt 24 between the two rollers and the secondary transfer backup roller 16 of the intermediate transfer unit 17. It is sandwiched. This sandwiching forms a secondary transfer nip where the intermediate transfer belt 10 of the intermediate transfer unit 17 and the paper transport belt 24 of the secondary transfer device 22 are in contact. Then, a secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the one stretching roller 23 by a power supply (not shown). By the application of the secondary transfer bias, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 of the intermediate transfer unit 17 is electrostatically moved from the belt side to the one stretch roller 23 side in the secondary transfer nip. A next transfer electric field is formed. The transfer paper fed to the secondary transfer nip by the registration roller pair 49 to be described later in synchronization with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 has four colors affected by the secondary transfer electric field and the nip pressure. The toner image is secondarily transferred. Instead of the secondary transfer system in which the secondary transfer bias is applied to one of the tension rollers 23, a charger for charging the transfer paper in a non-contact manner may be provided. Alternatively, the transfer roller may be pressed against the intermediate transfer belt 10 without using the paper transport belt 24 to form a secondary transfer nip. However, in this case, as in the illustrated secondary transfer device 22, it is difficult to transport the transfer paper after the secondary transfer to the fixing unit 25 located at a position away from the secondary transfer nip.
[0048]
[Registration roller pair]
A registration roller pair 49 is disposed upstream of the secondary transfer nip in the belt movement direction. A transfer sheet (not shown) fed into the printer unit 100 from a sheet feeding device 200 described later is sandwiched between the pair of registration rollers 49. On the other hand, in the intermediate transfer unit 17, the four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 10 enters the secondary transfer nip with the endless movement of the belt. The registration roller pair 49 sends out the transfer paper sandwiched between the rollers at a timing at which the transfer paper can be brought into close contact with the four-color toner image at the secondary transfer nip. As a result, in the secondary transfer nip, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 17 comes into close contact with the transfer paper. Then, the image is secondarily transferred onto a transfer paper to form a full-color image on a white transfer paper. The transfer paper P on which the full-color image has been formed in this manner exits the secondary transfer nip with the endless movement of the paper transport belt 24, and is then sent to the fixing unit 25 from above the paper transport belt 22. The registration roller 49 may be grounded, or a bias may be applied to remove paper dust received from the transfer paper. When a bias is applied, a thickness of 1 mm and a volume resistance of 10 mm are applied to a roller core having a diameter of about 18 mm. ⁹ It is desirable to cover the conductive NBR rubber layer of about [Ω · cm] and set the bias value to about -850 [V]. Instead of a DC bias, a DC bias may be superimposed on an AC bias. Although a voltage of about +200 [V] is applied to the back surface of the transfer paper P, it may be grounded if paper dust removal is not necessary.
[0049]
[Fusing unit]
The fixing unit 25 includes a belt unit that moves the fixing belt 26 endlessly while being stretched by two rollers, and a pressure roller 27 that is pressed toward one roller of the belt unit. The fixing belt 26 and the pressure roller 27 are in contact with each other to form a fixing nip, and the transfer paper received from the paper transport belt 24 is sandwiched therebetween. Of the two rollers in the belt unit, the roller pressed by the pressure roller 27 has a heat source (not shown) therein, and presses the fixing belt 26 by the heat generated by the heat source. The pressurized fixing belt 26 heats the transfer paper sandwiched between the fixing nips. Under the influence of the heating and the nip pressure, the full-color image is fixed on the transfer paper. The transfer paper P that has passed through the fixing unit 25 is discharged to the outside of the apparatus via a paper discharge roller pair 56 and is stacked on a stack unit 57, or is transferred to a paper reversing unit provided below the fixing unit 25. Sent. When the sheet is sent to the paper reversing unit, the sheet is turned upside down, re-conveyed to the secondary transfer nip, and the four-color toner image is secondarily transferred to the other surface. Then, the sheet is discharged outside the apparatus via the fixing unit 25. Whether the transfer paper P is sent from the fixing unit 25 to the paper discharge roller pair 56 or to the paper reversing unit is determined by switching the paper transport path by the switching claw 55.
[0050]
[overall structure]
In FIG. 1 described above, when a copy of a document (not shown) is made, for example, a bundle of sheet documents is set on the document table 30 of the automatic document feeder 400. However, if the document is a single-bound document that is closed in a book shape, the document is set on the contact glass 32. Prior to this setting, the automatic document feeder 400 is opened with respect to the copying machine main body, and the contact glass 32 of the scanner 300 is exposed. Thereafter, the one-sided bound document is pressed by the closed automatic document feeder 400.
[0051]
When the copy start switch (not shown) is pressed after the original is set in this way, the original reading operation by the scanner 300 starts. However, when a sheet document is set in the automatic document feeder 400, the automatic feeder 400 automatically moves the sheet document to the contact glass 32 prior to this document reading operation. In the document reading operation, first, the first traveling body 33 and the second traveling body 34 both start traveling, and light is emitted from a light source provided on the first traveling body 33. Then, the reflected light from the document surface is reflected by a mirror provided in the second traveling body 34, passes through the imaging lens 35, and then enters the reading sensor 36. The reading sensor 36 constructs image information based on the incident light.
[0052]
In parallel with such a document reading operation, each device in each process unit (18Y, C, M, K), the intermediate transfer unit 17, the secondary transfer device 22, and the fixing device 25 start driving. Then, the optical writing unit 21 is driven and controlled based on the image information constructed by the reading sensor 36, and the Y, C, M, K toner images are formed on the respective photoconductors (40Y, C, M, K). Is formed. These toner images become four-color toner images superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 10.
[0053]
Also, almost simultaneously with the start of the document reading operation, the paper feeding operation is started in the paper feeding device 200. In this paper feeding operation, one of the paper feeding rollers 42 is selectively rotated, and the transfer paper is sent out from one of the paper feeding cassettes 44 accommodated in the paper bank 43 in multiple stages. The fed transfer paper is separated one by one by a separation roller 45, enters a paper feed path 46, and is then fed by a transport roller 47 to a paper feed path 48 in the printer unit 100. Paper feed from the manual feed tray 51 may be performed instead of paper feed from the paper feed cassette 44 as described above. In this case, after the paper feed roller 50 is selectively rotated to send out the transfer paper on the manual feed tray 51, the separation roller 52 separates the transfer paper one by one and feeds it to the manual paper feed path 53 of the printer unit 100. I do. The transfer paper fed to the paper feed path 48 or the manual paper feed path 53 in the printer unit 100 is subjected to the secondary transfer of the four-color toner image via the pair of registration rollers 49 and the secondary transfer nip. Then, after passing through the fixing unit 25, the sheet is discharged out of the apparatus.
[0054]
When a color image is formed by a tandem method, it is preferable to use an indirect transfer method rather than a direct transfer method. Specifically, the tandem method includes a method in which direct transfer is performed on a recording material such as transfer paper and a method in which indirect transfer is performed. The tandem of the direct transfer system is, for example, as shown in FIG. 10, in which a paper transport unit 28 is provided at a position facing the toner image generating unit 20 composed of the process units 18Y, 18M, 18C, and 18K of each color. This is a method in which each single-color toner image is directly superimposed and transferred to a recording material. In this method, if the transport path of the recording material is to be configured linearly, a fixing unit and a paper supply unit to the paper transport unit 28 must be provided on both sides of the toner image generating unit 20 as shown in the figure. There is a disadvantage that the plane area of the main body is increased. Further, if the fixing unit is arranged close to the paper transport unit 28 so as not to make the size as large as possible, a space for bending the recording material between the two cannot be secured, and a defective image is generated due to a difference in the transport speed between the two. There is a fear. On the other hand, the tandem of the indirect transfer method means that, as in the copying machine according to the present embodiment, each single-color toner image is superimposed and transferred on an intermediate transfer member to obtain a multicolor toner image, and then transferred collectively to a recording material. It is a method. In this method, an intermediate transfer member is interposed between the toner image generation unit 20 and the secondary transfer device 22, so that a sheet feeding unit and a fixing unit are disposed in the vertical direction of the toner image generation unit 20, and An increase in area can be suppressed.
[0055]
In FIG. 8 described above, the Y, C, M, and K toner images are superimposedly transferred onto the intermediate transfer belt 10 that sequentially passes through the intermediate transfer nips for Y, C, M, and K as described above. You. In this process, the intermediate transfer belt 10 sequentially contacts and separates from the intermediate transfer bias rollers 62Y, C, M, and K. When the intermediate transfer belt 10 is separated from the rollers, separation discharge occurs between the belt and the rollers. Due to the peeling discharge, the intermediate transfer belt 10 is charged up to a negative polarity which is the same polarity as the toner for each superposition. After passing through the K intermediate transfer nip where the final superposition is performed, the intermediate transfer belt 10 is -1200 [V] at the portion carrying the four-color toner image, and-at the non-image portion not carrying the toner image. The potential was as high as 700 [V]. On the intermediate transfer belt 10 having such a high potential, the toner in the four-color toner image is easily repelled and electrostatically repelled from the belt potential. After the intermediate transfer belt 10 has passed through the transfer nip for K where the final superposition is performed, the present inventors assume that the intermediate transfer belt 10 starts contacting with the grounded stretching roller 14 and at a position where separation starts. In particular, it has been found that toner scattering is easily caused. It is considered that a sudden change in the potential difference occurs between the tension roller 14 and the tension roller 14 and the electric field for the toner increases in the scattering direction. In addition, at the position where the contact starts or the separation starts, the influence of the repulsion between the potential of -1200 [V] in the portion where the toner exists and the potential of -700 [V] in the non-image portion is likely to be one factor. It is believed that there is. The toner scattering was more remarkable in the line image than in the solid image. An error diffusion method for preventing dots of each color from being overlapped is known as a gradation expression method of an image. However, in recent years, a Mansen pattern based on a line tone has been used due to a problem such as sharpness of an image. It is increasing. In the case of Mansen, a local difference in the amount of toner occurs due to the linear tone, and the electric field tends to be stronger than error diffusion or the like. Then, toner scattering is more remarkably caused by this electric field.
[0056]
Next, a characteristic configuration of the copying machine according to the first embodiment will be described.
FIG. 11 is an enlarged configuration diagram showing the periphery of the intermediate transfer nip for K. In the vicinity of the intermediate transfer belt 10 (hereinafter, also referred to as a belt), a counter electrode member 500 made of iron, stainless steel, or the like is provided so as to face the belt with a predetermined gap. The counter electrode member 500 is curved so as to face a stretched portion of the entire intermediate transfer belt 10 by a stretching roller 14 that stretches the belt downstream of the K intermediate transfer nip and front and rear portions thereof. It is processed into a shape. Its length (the size in the depth direction in the figure) is larger than the belt width, and can cover the entire stretched portion. A power supply circuit 501 is connected to the counter electrode member 500, and thereby a negative bias having the same polarity as the belt potential (the same polarity as the toner) is applied.
[0057]
The intermediate transfer belt 10 that has passed through the intermediate transfer nip for K and completed the superimposition of the four-color toner image, immediately before reaching the stretching position by the stretching roller 14 or immediately after passing through the stretching position, The toner is easily scattered. However, at this time, the toner moves while opposing the counter electrode member 500 to which the negative bias is applied, so that an electrostatic restraining force is applied to the belt surface. This effectively suppresses toner scattering.
[0058]
It is desirable that the value of the bias applied to the counter electrode member 500 be equal to or higher than the belt potential (the portion carrying the four-color toner image). This is for giving the toner a binding force stronger than the electrostatic repulsion between the belt and the toner. In the first embodiment, it is larger than -1200. However, from the viewpoint of suppressing discharge from the counter electrode member 500 to the belt, it is not preferable to make the voltage too large.
[0059]
The counter electrode member 500 is desirably disposed so as to face a belt portion described below. That is, after passing through the toner image superimposing position on the most downstream side (the intermediate transfer nip for K in this example), the image enters the position where the four-color toner image is transferred to the transfer destination (the secondary transfer nip in this example). This is the part of the belt before performing. In particular, it is effective that the belt portion is opposed to a stretched portion by a stretch roller that easily causes toner scattering. When there are a plurality of stretched portions by the stretch rollers, it is needless to say that it is better to provide a plurality of stretched portions so as to face each portion.
[0060]
FIG. 12 is an enlarged configuration diagram showing the periphery of the intermediate transfer nip in a modification of the copying machine according to the first embodiment. In this modified example device, two opposing electrode members 500 are provided so as not to oppose the entire region of the stretched portion of the belt by the elongating roller 14 but to oppose only before and after the opposing electrode member 500. The first one faces the contact start point between the belt and the tension roller 14 and the belt portions before and after the contact start point. The second part is opposed to the separation start point between the belt and the tension roller 14 and the belt part before and after the separation start point. With such a configuration, toner scattering can be intensively suppressed particularly at the contact start point and separation start point between the tension roller 14 and the belt where toner scattering is likely to occur, and in the vicinity thereof. Further, by making the position of the belt facing the stretched portion by the stretch roller 14 free, it is also possible to dispose a sensor for detecting various characteristics of the belt there. According to the experiments of the present inventors, toner scattering was observed at the contact start point, the separation start point, and in the vicinity thereof, however, the toner scattering near the center of the stretched portion by the stretch roller 14 was observed. No occurrence was observed.
[0061]
Next, a copying machine according to a second embodiment of the present invention will be described. Note that the basic configuration of this copying machine is the same as that of the copying machine according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
FIG. 13 is an enlarged configuration diagram showing the periphery of the intermediate transfer nip of the copying machine according to the second embodiment. In this copying machine, an electric field formation inhibiting member 600 is disposed near the intermediate transfer belt 10. The electric field formation inhibiting member 600 is also processed into a curved shape so as to face the stretched portion of the belt by the stretch roller 14 and the front and rear portions thereof. Its length (the size in the depth direction in the figure) is larger than the belt width, and can cover the entire stretched portion. Then, the formation of an electric field between the intermediate transfer belt 10 charged up by the superimposed transfer and the main body casing (the casing of the printer unit 100) (not shown) grounded is impeded. As a result, it is possible to reliably prevent the toner in the four-color toner image carried on the belt from scattering along the electric field formed between the belt and the main body casing.
[0062]
Next, a description will be given of a copying machine of each embodiment in which a more characteristic configuration is added to the copying machine according to the second embodiment.
[Example 1]
In the copying machine according to the first embodiment, an insulative member made of an insulating material such as resin or rubber is used as the electric field formation inhibiting member 600. With this configuration, it is possible to suppress toner scattering on the intermediate transfer belt 10 without providing a special power supply for bias application or a special circuit such as a resistance circuit. Further, since the electric field formation inhibiting member is not made of a conductive material, the risk of electric shock during maintenance can be reduced.
[0063]
[Example 2]
In the copying machine according to the second embodiment, as the electric field formation inhibiting member 600, a member made of a conductive material is used, and is fixed in an electrically floating state (a state in which it is cut off from the ground). . In such a configuration, a highly rigid metal material such as iron or stainless steel can be used as the material of the electric field formation inhibiting member 600.
[0064]
[Example 3]
FIG. 14 is an enlarged configuration diagram illustrating the periphery of the intermediate transfer nip of the copying machine according to the third embodiment. The electric field formation inhibiting member 600 of the present copying machine has an electrode member 601 made of iron or the like disposed facing the intermediate transfer belt 10 and a resistance circuit 602 connecting the electrode member 601 to the ground. The surface of the electrode member 601 facing the belt is brought into a potential state suitable for electrostatically restraining the toner on the belt surface under the influence of the electric field formed on the belt surface due to the belt potential. According to the experiments of the present inventors, toner scattering can be more reliably suppressed as compared with the case where the electric field formation inhibiting member 600 made of an insulating material or a conductive material is simply opposed to the belt in a floating state. As the resistance circuit 602 has a higher resistance value, the scattering of toner can be suppressed.
[0065]
[Example 4]
FIG. 15 is an enlarged configuration diagram illustrating the periphery of the intermediate transfer nip of the copying machine according to the fourth embodiment. The electric field formation inhibiting member 600 of the copying machine has an electrode member 601 disposed to face the intermediate transfer belt 10 and a zener diode 603 connecting the electrode member 601 to the ground. The direction of the Zener diode 603 is a direction that allows current only from the electrode member 601 side to the ground side. Even in such a configuration, the surface of the electrode member 601 facing the belt is affected by the electric field formed on the belt surface due to the belt potential, and the potential suitable for electrostatically restraining the toner on the belt surface. State. According to the experiment of the present inventors, toner scattering can be more reliably suppressed than the electric field formation inhibiting member 600 according to the third embodiment illustrated in FIG. As the Zener diode 603 has a higher Zener voltage value, toner scattering can be suppressed.
[0066]
In each embodiment, similarly to the counter electrode member 500 shown in FIG. 12, the electric field formation inhibiting member 600 may be provided only near the contact start point between the belt and the stretching roller 14 or near the separation start point. Good.
[0067]
Next, a laser printer (hereinafter, simply referred to as a printer) according to a third embodiment will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, a basic configuration of the printer will be described. FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the present printer. This printer also includes a toner image generating unit 20, an intermediate transfer unit 17, an optical writing unit 21, and a registration roller pair 49 similar to the printer unit (100) of the copying machine according to the first embodiment. The process of forming a four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 is the same as that of the copying machine according to the first embodiment.
[0068]
A second transfer unit 700 is provided on the right side of the intermediate transfer unit 17 in the drawing. The second transfer unit 700 includes a second intermediate transfer belt 701, a second belt cleaning device 706, a transfer charger 707, and the like. Further, a secondary transfer roller 702, a nip extension roller 703, a tension roller 704, a backup roller 705, and the like are also provided. While being stretched over these four rollers, the second intermediate transfer belt 701 is moved endlessly clockwise in the figure by the rotational driving of at least one of the rollers. The secondary transfer backup roller 16 of the intermediate transfer unit 17 cuts into a portion where the second intermediate transfer belt 16 extends between the secondary transfer roller 702 and the nip extension roller 703 to form a secondary transfer nip. The secondary transfer roller 702 is a metal roller or a roller in which a conductive rubber layer is coated on a metal core, and a positive secondary transfer bias opposite to the toner is supplied by a power supply (not shown). All other rollers in the second transfer unit 700 are grounded.
[0069]
The registration roller pair 49 sends the transfer paper P sandwiched between the rollers toward the secondary transfer nip at a timing at which the transfer paper P can be brought into close contact with the four-color toner image superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 10. However, if the four-color toner image is the first toner image to be transferred to the first surface of the transfer paper P (the surface facing upward on the stack unit 57 described later), the transfer paper P is not sent out. . Therefore, at this time, the first toner image on the intermediate transfer belt 10 is secondarily transferred onto the second intermediate transfer belt 701 under the action of the nip pressure and the secondary transfer bias at the secondary transfer nip. On the other hand, if the four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 is the second toner image to be transferred to the second surface of the transfer paper P (the surface facing downward on the stacking section 57), the registration roller The pair 49 sends out the transfer paper P in synchronization with the second toner image. Therefore, the second toner image is secondarily transferred to the second surface of the transfer paper P at the secondary transfer nip, and becomes a full-color image in combination with the white color of the transfer paper P. At this time, the first toner image sandwiched between the first surface of the transfer paper P and the second intermediate transfer belt 701 at the secondary transfer nip is drawn toward the belt by the action of the secondary transfer bias. For this reason, although it is in close contact with the first surface of the transfer paper P, the secondary transfer is not performed there. The second intermediate transfer belt 701 has electric resistance conditions suitable for realizing such electrostatic secondary transfer. Specifically, a surface layer made of a material having a low surface energy such as fluorine is coated on a belt substrate having a thickness of 50 to 500 [μm] made of polyimide, polyamideimide, or the like. ⁶ -10 ¹⁴ It has become. Further, the surface resistivity is 10 ⁵ -10 ^Fifteen It has been adjusted to [Ω / □].
[0070]
In the intermediate transfer unit 17, the secondary transfer backup roller 16 stretches the intermediate transfer belt 10 in a shape that substantially reverses the moving direction thereof. Then, a portion of the intermediate transfer belt whose direction of movement is being reversed is brought into contact with the second intermediate transfer belt 701 to form a secondary transfer nip. Therefore, at the exit of the secondary transfer nip, the intermediate transfer belt 10 is separated from the transfer paper P, and the transfer paper P is conveyed while being held only on the surface of the second intermediate transfer belt 701. Then, in the second transfer unit 700, the second intermediate transfer belt 701 is sent to the tertiary transfer unit with the endless movement of the belt 701. In the tertiary transfer section, a transfer charger 707 is disposed at a predetermined gap from a portion of the second intermediate transfer belt 701 stretched by the backup roller 705. The transfer paper P on the second intermediate transfer belt 701 is provided with a positive charge opposite to the toner on the second surface side by the transfer charger 707. By the application of the charge, the first toner image sandwiched between the first surface of the transfer paper P and the second intermediate transfer belt 701 is tertiarily transferred to the first surface of the transfer paper P to be a full-color image.
[0071]
In the second transfer unit 700, the transfer paper P on which double-side transfer has been completed by the tertiary transfer is separated from the second intermediate transfer belt 701 and sent to the fixing device 25 described later. After passing through the tertiary transfer section, the second intermediate transfer belt 701 is sandwiched between the backup roller 705 and the second belt cleaning device 706, and the transfer residual toner on the surface is mechanically or electrostatically cleaned. Is done. If the second belt cleaning device 706 is always in contact with the second intermediate transfer belt 701, the first toner image secondary-transferred onto the second intermediate transfer belt 701 will also be cleaned. Therefore, the second belt cleaning device 706 is made to swing toward and away from the second intermediate transfer belt 701 by being swung around a swing shaft 706a in the direction of the arrow by a swing mechanism (not shown). . Then, at least while the first toner image passes through the cleaning position, the first toner image is separated from the second intermediate transfer belt 701 to avoid cleaning the first toner image.
[0072]
A fixing device 25 serving as a fixing unit is disposed above the second transfer unit 700 in the drawing. The fixing device 25 has two fixing rollers 25a and 25b that form a fixing nip by abutting on each other while rotating in the forward direction. Each of the fixing rollers 25a and 25b has a heating means such as a halogen lamp (not shown), and heats the transfer paper P sandwiched between the fixing nips from both sides. By this heating, the full-color images formed on both surfaces of the transfer paper P are fixed on the transfer paper P by softening the toner constituting the full-color images. After being fixed, the transfer paper P is turned over along the reversing guide member, and is then discharged out of the apparatus via the discharge roller pair 56. Then, the sheets are stacked on a stack portion 57 formed on the upper surface of the housing of the printer body.
[0073]
As described above, the present printer transfers the four-color toner image, which is the precursor of the full-color image, to both sides of the transfer paper P before being sent to the fixing device 25 that performs the fixing process of the full-color image. Thus, an image can be formed on both sides of the transfer paper P by the one-pass method.
[0074]
As described above, the first toner image is formed prior to the second toner image. Then, after the secondary transfer from the intermediate transfer belt 10 to the second intermediate transfer belt 701 at the secondary transfer nip, the image is tertiarily transferred to the first surface of the transfer paper at the tertiary transfer section. The first surface is a surface facing upward in the stack portion 57. Accordingly, the transfer papers P stacked in the stack unit 57 are sequentially stacked with the first toner image formed earlier facing upward and the second toner image formed thereafter facing upward. Go. In order to align the page numbers of the transfer papers P stacked in this manner in ascending order, the printer performs the above-mentioned first image processing on the image having two consecutive page numbers of odd and even numbers first. Formed as a toner image. For example, the image of the second page is formed as the first toner image prior to the image of the first page. In this case, even if originals covering several pages are continuously output, the stack unit 57 can arrange the page numbers in order from the bottom. However, when executing the single-sided print mode in which an image is formed only on the second side of the transfer sheet P, the images are formed in order from the page having the smallest page number, and the images are secondarily transferred to the second side of the transfer sheet P, respectively. . Thus, even in the single-sided print mode, the page numbers can be aligned in the stack unit 57 in order from the bottom.
[0075]
In the four photoconductors 40Y, 40M, 40C, 40K, each color toner image formed for the second toner image is formed as a non-mirror image (hereinafter, referred to as a normal image). This is because the formed toner image of each color changes to a mirror image and a normal image in the process of reaching the transfer paper P through two transfer steps of primary transfer and secondary transfer. By forming a normal image on each photoconductor, a normal image is also formed on the second surface of the transfer paper P. On the other hand, since each color toner image formed for the first toner image is performed until the third transfer, the number of transfer steps is one more than that of the second toner image. Therefore, a mirror image is formed on each photoconductor. As a result, a normal image, a mirror image, and a normal image are changed every transfer, and a normal image can be formed on the first surface of the transfer paper P.
[0076]
Above the intermediate transfer unit 17 in the figure, a bottle container is provided. In the bottle container, toner bottles BY, BM, BC, and BK containing toner to be supplied to the developing units in the respective process units (18Y, C, M, and K) are stored.
[0077]
Next, a characteristic configuration of the printer according to the third embodiment will be described.
FIG. 17 is an enlarged configuration diagram showing the second transfer unit 700 of the printer. The second intermediate transfer belt 701 that has passed through the secondary transfer nip passes through a tension position by the backup roller 705 and a tension position by the tension roller 704 sequentially while moving endlessly by about one rotation. At these stretch positions, the toner in the four-color toner image (first toner image) is easily scattered due to the influence of the roller connected to the ground. This is because the toner in the four-color toner image is charged up each time the intermediate transfer unit 17 performs the superposition transfer. Therefore, in the present printer, opposed electrode members 500 made of iron or the like are disposed facing the second intermediate transfer belt portion with a predetermined gap at each of these stretch positions. These opposing electrode members 500 are processed into a curved shape so as to oppose a belt stretched portion by rollers and portions before and after the portion. Its length (the size in the depth direction in the figure) is larger than the belt width, and can cover the entire stretched portion. A power supply circuit 501 is connected to each of the counter electrode members 500, and thereby a negative bias having the same polarity as the belt potential (the same polarity as the toner) is applied.
[0078]
The second intermediate transfer belt 701, on which the four-color toner image (first toner image) is secondarily transferred at the secondary transfer nip, immediately before reaching each stretching position or immediately after passing through the stretching position, Scattering is likely to occur. However, at this time, the toner moves while opposing the counter electrode member 500 to which the negative bias is applied, so that an electrostatic restraining force is applied to the belt surface. This effectively suppresses toner scattering.
[0079]
Of the two tension positions of the second intermediate transfer belt 701, the tension position on the upper side in the drawing (the tension position by the backup roller 705) is the cleaning position by the second belt cleaning device 706. As described above, before and after the toner image bearing portion of the second intermediate transfer belt 701 passes through the second belt cleaning device 706, the second belt cleaning device 706 rotates clockwise about the rotation shaft 706a in the figure, thereby removing the belt from the belt. Separate. Then, a large gap is formed between the second belt cleaning device 706 and the belt. On the other hand, of the two opposing electrode members 500, the upper side in the figure moves vertically in the figure by moving means (not shown). Then, by moving from the upper side to the lower side in the figure at the timing when the gap is formed, the belt is opposed to the belt at a predetermined gap. Immediately after such opposition, the toner image bearing portion of the second intermediate transfer belt 701 enters the stretched position by the backup roller 705.
[0080]
When the cleaning is performed on the second intermediate transfer belt 701, first, the upper counter electrode member 500 in the drawing retracts upward, and then the second cleaning device 706 rotates counterclockwise in the drawing to contact the belt. I do.
[0081]
The value of the bias applied to the counter electrode member 500 is the same as that of the copying machine according to the first embodiment. Also, a desirable arrangement position of the counter electrode member 500 is the same as that of the copying machine according to the first embodiment. Further, similarly to the counter electrode member 500 previously shown in FIG. 12, it may be provided only near the contact start point between the belt and the roller or near the separation start point.
[0082]
Next, a printer according to a fourth embodiment will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied. FIG. 18 is an enlarged configuration diagram illustrating the second transfer unit 700 of the printer. This printer includes an electric field formation inhibiting member 600 that faces a portion of the second intermediate transfer belt 701 stretched by the backup roller 705 via a predetermined gap. In addition, an electric field formation inhibiting member 600 that faces a stretched portion formed by the tension roller 704 via a predetermined gap is also provided. These electric field formation inhibiting members 600 are also processed into a curved shape so as to face the belt tension portion and the front and rear portions thereof. The length (the size in the depth direction in the figure) is larger than the belt width, and can cover the entire belt stretched portion. Then, the formation of an electric field between the four-color toner image charged up by the superposition transfer and the main body casing (not shown) grounded is hindered. As a result, it is possible to reliably suppress the toner in the four-color toner image carried on the second intermediate transfer belt 701 from scattering along the electric field formed between the four-color toner image and the main body casing. Note that, similarly to the counter electrode member 500 shown in FIG. 12, the electric field formation inhibiting member 600 may be provided only near the contact start point between the belt and the roller or near the separation start point. Further, the specific mode of the electric field formation inhibiting member 600 is the same as in Examples 1 to 4 of the copying machine according to the second embodiment.
[0083]
The embodiment of the copying machine that forms a color image by a so-called tandem method has been described. Instead of the tandem method, the present invention can be applied to an image forming method of a method of obtaining a color image by sequentially superimposing and transferring single-color toner images individually formed on one latent image carrier. However, in the tandem method, the printing speed can be significantly reduced as compared with the latter method.
[0084]
As described above, in Example 1 of the copying machine according to the second embodiment, the insulating member is used as the electric field formation inhibiting member 600. This makes it possible to suppress toner scattering on the intermediate transfer belt 10 without providing a special power supply for bias application or a special circuit such as a resistance circuit. Further, since the electric field formation inhibiting member is not made of a conductive material, the risk of electric shock during maintenance can be reduced.
In Example 2 of the copying machine according to the second embodiment, the electric field formation inhibiting member 600 used is a member fixed so as to be electrically floated. Thus, a highly rigid metal material such as iron or stainless steel can be used as the material of the electric field formation inhibiting member 600.
In Example 3 of the copying machine according to the second embodiment, an electrode member 601 which is grounded via a resistance circuit 602 as an electric resistance member is used as the electric field formation inhibiting member 600. This makes it possible to more reliably suppress toner scattering as compared with a case where an insulating material or a conductive material is simply opposed to the belt in a float state.
In Example 4 of the copying machine according to the second embodiment, an electrode member 601 that is grounded via a Zener diode 603 is used as the electric field formation inhibiting member 600. This makes it possible to more reliably suppress toner scattering than in the third embodiment.
[0085]
【The invention's effect】
According to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth aspects of the invention, an excellent effect that toner scattering from a multi-toner image carried on a multi-image carrier can be reliably suppressed is achieved. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of a process unit for Y and a process unit for C of the copying machine.
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing a photoconductor for Y of the copying machine and a developing device corresponding thereto.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a developing sleeve of the developing device.
FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the developing sleeve carries a developer.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a process unit for Y.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an internal configuration of a toner recycling device in the process unit for Y.
FIG. 8 is an enlarged configuration diagram illustrating a toner image generation unit, an intermediate transfer unit, a secondary transfer device, a registration roller pair, and a fixing unit in the copying machine.
FIG. 9 is an enlarged sectional view showing an intermediate transfer belt of the intermediate transfer unit.
FIG. 10 is a diagram showing a main configuration of a tandem image forming apparatus of an indirect transfer type.
FIG. 11 is an enlarged configuration diagram showing a periphery of an intermediate transfer nip for K in the copying machine.
FIG. 12 is an enlarged configuration diagram showing a periphery of an intermediate transfer nip in a modification of the copying machine.
FIG. 13 is an enlarged configuration diagram illustrating a periphery of an intermediate transfer nip of a copying machine according to a second embodiment.
FIG. 14 is an enlarged configuration diagram showing a periphery of an intermediate transfer nip in a third embodiment of the copying machine.
FIG. 15 is an enlarged configuration diagram showing the periphery of an intermediate transfer nip in a fourth embodiment of the copying machine.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a printer according to a third embodiment.
FIG. 17 is an enlarged configuration diagram illustrating a second transfer unit of the printer.
FIG. 18 is an enlarged configuration diagram illustrating a second transfer unit of the printer according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Intermediate transfer belt (multiple image carrier)
40Y, M, C, K photoconductor (image carrier)
61 Developing device
500 Counter electrode member
501 power supply circuit
600 Electric field formation inhibiting member
601 electrode member
602 resistance circuit (electric resistance member)
603 Zener diode

Claims

In an image forming apparatus, a toner image carried on an image carrier is sequentially superimposed on a multiple image carrier and electrostatically transferred to form a multiple toner image.
A counter electrode member is provided opposite to the image transfer surface of the multiple image carrier with a predetermined gap therebetween, and voltage applying means for applying a voltage having the same polarity as the potential of the multiple image carrier to the electrode member is provided. An image forming apparatus.

In an image forming apparatus, a toner image carried on an image carrier is sequentially superimposed on a multiple image carrier and electrostatically transferred to form a multiple toner image.
An electric field formation inhibiting member that inhibits the formation of an electric field between the multiple image carrier charged with the superimposed electrostatic transfer and the main body housing connected to the ground is provided on the image transfer surface of the multiple image carrier. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is disposed opposite to the image forming apparatus with a predetermined gap therebetween.

The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein the electric field formation inhibiting member is an insulating member.

The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein the electric field formation inhibiting member is a float electrode member fixed so as to be in an electrically floating state.

The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein the electric field formation inhibiting member is an electrode member that is grounded via an electric resistance member.

The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein the electric field formation inhibiting member is an electrode member that is grounded via a Zener diode.

In an image forming apparatus, a toner image carried on an image carrier is sequentially superimposed on a first multiple image carrier, electrostatically transferred to form a multiple toner image, and then transferred collectively onto a second multiple image carrier. ,
A counter electrode member disposed opposite to the image transfer surface of the second multiple image carrier with a predetermined gap therebetween, and voltage applying means for applying a voltage having the same polarity as the potential of the multiple image carrier to the electrode member; An image forming apparatus comprising:

In an image forming apparatus, a toner image carried on an image carrier is sequentially superimposed on a first multiple image carrier, electrostatically transferred to form a multiple toner image, and then transferred collectively onto a second multiple image carrier. ,
An electric field formation inhibiting member that inhibits electric field formation between the multiple toner image carried on the second multiple image carrier and the main body housing connected to the ground is provided on the image transfer surface of the second multiple image carrier. An image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus is arranged to face each other with a gap therebetween.