JP2956100B2

JP2956100B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2956100B2
Application number: JP33166889A
Authority: JP
Inventors: 好伸原; 静雄弓削
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JPH03192281A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は画像形成装置に関し、特に転写ベルトを用い
た画像形成装置に関するものである。

（従来の技術）従来から、感光体上に形成したトナー画像を転写ベル
ト上に１次転写し、この転写ベルト上のトナー画像を転
写紙上に２次転写するようにした画像形成装置は知られ
ている。そして、その転写ベルトとしては、可及的に体
積抵抗の低い導電層の表面に体積抵抗の大きい薄い誘電
体層を形成した誘電体タイプのものが用いられ、この転
写ベルトにベルト帯電チャージャにて電荷を付与して１
次転写を行うように構成されている。

しかし、上記誘電体タイプの転写ベルトを用いたもの
では感光体との間での異常放電を防止するために電荷量
に限界があり、吸着できるトナー量が制限されるためフ
ルカラートナー像を形成する場合等に問題がある。

そこで、体積抵抗が誘電体層と導電層の中間程度で、
転写紙と略同等の体積抵抗を有する半導体タイプの転写
ベルトを用い、この転写ベルト上に感光体から１次転写
チャージャにてトナー画像を転写するようにした画像形
成装置が先に提案されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のような半導体タイプの転写ベルトを
用いた場合、転写ベルトの体積抵抗が低いと、転写ベル
トが巻掛けられている導電性ローラから転写電荷が逃げ
てしまい、１次転写時に十分な転写電荷を確保できずに
転写性が悪くなり、画像濃度不足を来す恐れがある。
又、半導体ベルトは湿度に応じてその体積抵抗が変化
し、高湿時には体積抵抗が低下するため特に問題とな
る。一方、２次転写時には転写ベルトに電荷が残ってい
ない方が転写性がよいため、転写ベルトの体積抵抗が高
過ぎるのも好ましくない。このように、転写ベルトの体
積抵抗に対する要求は１次転写時と２次転写時で相反
し、しかも湿度等の環境条件によって影響を受けるため
に、常に１次転写も２次転写も良好に行えるようにする
ことは困難であるという問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、半導体タイプの転
写ベルトを用いながら常に１次転写も２次転写も良好に
行える画像形成装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の画像形成装置は、上記目的を達成するため、
感光体上に形成したトナー画像を転写ベルトに１次転写
し、この転写ベルト上のトナー画像を転写紙に２次転写
するようにした画像形成装置において、前記転写ベルト
を巻掛けるローラのうちの少なくとも１つのローラを電
位維持手段を介して接地し、かつ前記転写ベルトの電位
を１次転写時と２次転写時とで切り替えるべく前記電位
維持手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とす
る。なお、前記制御手段の一形態として、前記ローラ
を、１次転写時には前記電位維持手段を介して接地し、
２次転写時には直接接地することにより、前記転写ベル
トの電位を切り替えるものが挙げられる。この場合、前
記電位維持手段としては抵抗が好適である。

（作用）本発明の上記構成によると、転写ベルトの電位が１次
転写時と２次転写時とでそれぞれ好適な電位に切り替え
られるので、１次転写も２次転写も常に良好に行うこと
ができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照して
説明する。

第１図において、１は感光体ドラムであり、その周囲
には回転方向に帯電チャージャ２、図示しない光学系に
よる露光部３、現像部４、転写ベルト５、ドラムクリー
ナ６、イレーサ７が配設されている。前記現像部４に
は、イエロー現像器4Yとマゼンタ現像器4Mとシアン現像
器4Cとブラック現像器4Bが設置されている。又、各現像
器には現像スリーブ、穂切りシャッタ、トナー濃度検出
器、トナー補給装置等が備わっている。

前記転写ベルト５は、耐環境性がよく可撓性のある半
導体、例えば体積抵抗が１×10¹⁰〜１×10¹³Ω_-cm程度
のポリウレタンゴムベルトの表面に１×10⁹〜１×10¹²
Ω_-cm程度のフッ素系塗料を塗布して形成した10〜30μ
ｍ厚の表面コート層を備えた厚みが600μｍ程度の無端
状ベルトにて構成されている。この転写ベルト５を構成
する半導体ベルトとしては体積抵抗が10¹⁰〜10¹⁵Ω_-cm
のものであればよい。この転写ベルト５の内周には、そ
の移動方向に沿って感光体ドラム１から転写ベルト５に
トナー像を転写する１次転写チャージャ８とその両側に
配設されて転写ベルト５を感光体ドラム１に押付ける一
対の押付ローラ9a、9b、駆動ローラ10、テンションロー
ラ11、転写ベルト５の通紙経路との合流部に配置された
ガイドローラ12、一対のローラ13a、13bに巻回された導
電性ベルト14、転写ベルト５の表面に接触して残留トナ
ーを掻き落とすベルトクリーナ15のバックアップローラ
16、及びベルトクリーナ15と押付ローラ9aの間の適宜位
置に配置されたガイドローラ17が配設されている。転写
ベルト５の外周には、前記導電性ベルト14に対向して２
次転写チャージャ18と分離チャージャ19が配設されてい
る。

20a、20bはサイズの異なった転写紙Ｓを収容した給紙
カセット、21a、21b、22a、22bは給紙カセット20a、20b
から転写紙Ｓを１枚づつ取り出して転写ベルト５と２次
転写チャージャ18の間の２次転写位置に供給する給紙ロ
ーラとさばき板、23は転写紙Ｓを２次転写位置にタイミ
ングをとって送り出すレジストローラ、24は２次転写後
の転写紙Ｓを定着部25に向かって搬送する転写紙搬送ベ
ルト、25aは内部にヒータを内蔵した定着ローラ、25bは
転写紙Ｓを定着ローラに圧接させる圧接ローラである。
又、いずれの給紙カセット20a、20bから給紙されるかを
検出する給紙サイズセンサ30a、30bが設けられている。

そして、前記転写ベルト５の裏面に接する一対の押付
ローラ9a、9b、テンションローラ11、ガイドローラ12、
導電性ベルト14を巻回された一対のローラ13a、13bの少
なくとも一方のローラ、バックアップローラ16及びガイ
ドローラ17は切換リレー26に電気的に接続され、この切
換リレー26の一方の接点26aは直接接地され、他方の接
点26bは10⁹〜10¹¹Ωの抵抗27を介して接地されている。

尚、駆動ローラ10は絶縁体で構成されている。以上の
画像形成装置を制御する制御装置において、第２図に示
すように、全体を制御するCPU28にプリントスイッチや
給紙サイズセンサ30a、30bからの信号及びその他の入力
信号が入力され、CPU28からはメインモータ、スキャン
モータ、１次転写チャージャ８、２次転写チャージャ18
及び切換リレー26の駆動制御信号及びその他の出力信号
が出力されるように構成されている。

次に、動作を説明する。

先ず、モノカラー画像を形成するプロセスの概要を説
明する。感光体ドラム１は帯電チャージャ２により帯電
され、図示しない光学系にて露光部３で露光されて静電
潜像が形成される。この潜像は現像部４でトナー現像さ
れる。この時使用される現像器は、イエロー現像器4Y、
マゼンタ現像器4M、シアン現像器4C、ブラック現像器4B
の内任意のものが選択される。この感光体ドラム１上の
トナー像は１次転写チャージャ８にて転写ベルト５に転
写される。この後、感光体ドラム１はドラムクリーナ６
にてクリーニングされ、イレーサ７にて残留電位が除去
されて、再び同じプロセスが繰り返される。

転写ベルト５に転写されたトナー像は、２次転写チャ
ージャ18にてトナー像と同期して送られて来た転写紙Ｓ
に転写され、定着部25で定着されて排出される。２次転
写後の転写ベルト５はベルトクリーナ15によってクリー
ニングされ、再び同じプロセスを繰り返す。

次に、フルカラー画像を形成するプロセスの概要を説
明する。モノカラー画像の場合と同様のプロセスによ
り、感光体ドラム１上にイエロートナー像が形成されて
転写ベルト５上に転写される。そして、転写ベルト５上
に支持されたまま一周して再び１次転写位置に返ってく
る。この時、給紙はされず、２次転写チャージャ18、分
離チャージャ19は作動せず、ベルトクリーナ15も転写ベ
ルト５から退避している。

感光体ドラム１上には転写ベルト５上のイエロートナ
ー像と同期してマゼンタトナー像が形成され、転写ベル
ト５上に重ねて転写される。

同様にして、シアントナー像、ブラックトナー像が転
写ベルト５上に重ねて転写され、転写ベルト５上にフル
カラートナー像が形成され、２次転写チャージャ18にて
転写紙Ｓ上に転写され、定着されて排出される。又、転
写紙Ｓに転写されなかった残留トナーはベルトクリーナ
15にてクリーニングされる。

２色又は３色の場合も同様の動作にて画像形成され
る。

以上のような画像形成プロセスにおいて、感光体ドラ
ム１から転写ベルト５上にトナー画像を転写する１次転
写時には、切換リレー26が接点26bに接続されて抵抗27
を介して接地される。その結果、転写ベルト５の体積抵
抗が低くても１次転写チャージャ８によって付与された
転写電荷は逃げることなく転写ベルト５に停まり、転写
性の劣化が防止され、良好な画像を得ることができる。

一方、転写ベルト５から転写紙Ｓへの２次転写時に
は、切換リレー26が接点26aに接続されて直接接地され
た状態で転写が行われる。その結果、２次転写時に転写
ベルト５に過大な電荷が残ることはなく、２次転写チャ
ージャ18にて良好な転写が行われる。

ところで、切換リレー26は１次転写が終了した後、２
次転写が開始する前に切り換えればよいが、その切換制
御は転写ベルト５における１次転写位置から２次転写位
置までの距離ｌと、転写紙Ｓ又はトナー画像のサイズＬ
によって異なってくる。

給紙サイズセンサ30a、30bからの検出信号に基づいて
検出された転写紙ＳのサイズＬが上記距離ｌよりも短い
場合には、第３図及び第５図に示すように、トナー画像
の先端が２次転写位置に達する前に切換リレー26を切換
えるように制御される。即ち、プリントスイッチがオン
されると、メインモータが動作し、続いてスキャンモー
タが動作を開始すると共に切換リレー26が抵抗27側に切
換えられ、その状態で第５図（ａ）に示すように１次転
写チャージャ８にて１次転写が行われ、次に第５図
（ｂ）に示すように１次転写が終了し、転写ベルト５上
のトナー画像が２次転写位置に到達する前のタイミング
で切換リレー26が接地側に切換えられ、その後第５図
（ｃ）に示すようにトナー画像が２次転写位置で２次転
写チャージャ18にて転写紙Ｓ上に転写される。

一方、検出した転写紙ＳのサイズＬが上記距離ｌより
も長い場合には、第４図及び第６図に示すように、トナ
ー画像先端が１次転写位置に戻ってくる前に切換リレー
26を切換え、２次転写チャージャ18はトナー画像先端が
２次転写位置に２度目に到達した時に動作するように制
御される。即ち、プリントスイッチがオンされると、メ
インモータが動作し、続いてスキャンモータが動作を開
始すると共に切換リレー26が抵抗27側に切換えられ、そ
の状態で第６図（ａ）に示すように１次転写チャージャ
８にて１次転写が行われ、次に転写ベルト５上のトナー
画像先端が２次転写位置に到達しても第６図（ｂ）に示
すようにそのままの状態で１次転写が継続され、その後
第６図（ｃ）に示すようにトナー画像の１次転写が終了
した後、トナー画像の先端が１次転写位置に戻る前に切
換リレー26が接地側に切換えられ、その後第６図（ｄ）
に示すようにトナー画像が２次転写位置で２次転写チャ
ージャ18にて転写紙Ｓ上に転写される。

このように、転写紙Ｓのサイズに応じて切換リレー26
の切換え及び２次転写チャージャ18の動作タイミングを
制御することによって、転写ベルト５上における１次転
写位置と２次転写位置の間の距離ｌを画像サイズよりも
短くすることができ、画像形成装置をコンパクトに構成
することができる。

又、この実施例では２次転写位置で転写ベルト５の裏
面側に接地された導電性ベルト14が配置されているの
で、この導電性ベルト14が転写チャージャ18及び分離チ
ャージャ19の対向電極としての機能を果たし、高い転写
効率が確保される。

上記実施例では、１次転写時に転写ベルト５を抵抗27
を介して接地するようにした例を示したが、抵抗27に代
えて500V〜1000Vの定電圧素子を用いることもでき、さ
らにトナーと逆極性の電圧を印加する手段を用いてもよ
い。

（発明の効果）本発明の画像形成装置によれば、以上の説明から明ら
かなように、転写ベルトの電位が１次転写時と２次転写
時とでそれぞれ好適な電位に切り替えられるので、１次
転写時にも２次転写時にも良好な転写性が確保されると
いう効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の画像形成装置の一実施例を示
し、第１図は光学系を省略した全体概略構成図、第２図
は制御部の要部概略構成図、第３図、第４図は各々サイ
ズの異なった転写紙による画像形成動作のタイミングチ
ャート、第５図（ａ）〜（ｃ）、第６図（ａ）〜（ｄ）
は同動作状態の説明図である。１……感光体ドラム５……転写ベルト８……１次転写チャージャ 9a、9b……押付ローラ 11……テンションローラ 12、17……ガイドローラ 13a、13b……ローラ 14……導電性ベルト 16……バックアップローラ 18……２次転写チャージャ 26……切換リレー 27……抵抗 28……CPU Ｓ……転写紙

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に形成したトナー画像を転写ベル
トに１次転写し、この転写ベルト上のトナー画像を転写
紙に２次転写するようにした画像形成装置において、前記転写ベルトを巻掛けるローラのうちの少なくとも１
つのローラを電位維持手段を介して接地し、かつ前記転写ベルトの電位を１次転写時と２次転写時と
で切り替えるべく前記電位維持手段を制御する制御手段
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記ローラを、１次転写
時には前記電位維持手段を介して接地し、２次転写時に
は直接接地することを特徴とする請求項１に記載の画像
形成装置。
【請求項３】前記電位維持手段は抵抗であることを特徴
とする請求項２に記載の画像形成装置。