JP3239276B2 - 中間転写装置 - Google Patents

中間転写装置

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JP3239276B2 JP14291092A JP14291092A JP3239276B2 JP 3239276 B2 JP3239276 B2 JP 3239276B2 JP 14291092 A JP14291092 A JP 14291092A JP 14291092 A JP14291092 A JP 14291092A JP 3239276 B2 JP3239276 B2 JP 3239276B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中間転写媒体として導
電性ベルトを用いた中間転写装置に関するものである。
【0002】電子写真方式の複写機,プリンタ等の像形
成装置においては、中間転写装置を備えた形式のものが
ある。この中間転写装置は、無端導電性ベルトから成り
像担持体上に形成されたトナー像を一時的に担持する中
間転写媒体と、像担持体上のトナー像を該中間転写媒体
上へ転写する一次転写手段と、該中間転写媒体上のトナ
ー像を記録紙へ転写する二次転写手段とを備えている。
【0003】この中間転写装置は、色の異なる複数のト
ナー像を重ね合わせて出力像を形成するカラーの複写
機,プリンタにおいてトナー像を重ね合わせる手段とし
て有効であり、現在一部の製品に使用されている。
【0004】
【従来の技術】この種の従来の中間転写装置の概要を図
5に示す。図中、1は導電性を有する中間転写ベルト、
2はバックアップローラ、3は二次転写ローラ(二次転
写手段)である。中間転写ベルト1は、図示のように各
ローラに掛け渡されていて、駆動プーリ4により移送力
を付与されて矢印A方向に走行する。また、5は、二次
転写部において二次転写バイアスを印加するためにバッ
クアップローラ2の近傍に配置された対向電極である。
【0005】図示しない像担持体上に形成されたトナー
像は、一次転写ローラ6a,6bから成る一次転写手段
により中間転写ベルト1上に転写され、該トナー像は、
二次転写ローラ3により、矢印B方向に搬送される記録
紙100に転写される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、二次転
写バイアスを印加するためにわざわざ対向電極を設ける
と、装置のコストアップとなるだけでなく、中間転写ベ
ルトの配置に対して制約が課されることになり不利であ
った。また、実際の二次転写バイアスは、この対向電極
と二次転写ローラの間で規定されるので、対向電極が二
次転写部からある程度離れざるを得ないこの構成では、
二次転写特性も、環境要因等による中間転写ベルトの表
面抵抗の変動に伴って不安定になりがちであった。
【0007】本発明は、中間転写ベルトの表面抵抗の変
動に伴う実効的な二次転写バイアスの変動を最小限に抑
えることのできる中間転写装置を提供することを目的と
している。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、バックアップローラを含む複数のロー
ラに掛け渡され、像担持体上に形成されたトナー像を一
時的に担持する無端導電性ベルトから成る中間転写媒体
と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写媒体上へ
転写する一次転写手段と、前記バックアップローラに前
記中間転写媒体を介し圧接し、該圧接部分である二次転
写部を通過する記録紙に該中間転写媒体上のトナー像を
転写する二次転写手段とを有する中間転写装置におい
て、前記二次転写手段を高抵抗率の薄層で被覆された金
属ローラからなる導電性剛体ローラとし、かつ、前記中
間転写体の体積抵抗率より十分小さな体積抵抗率を有す
る導電性弾性ローラからなるバックアップローラを接地
するとともに、記録紙が前記二次転写部を通過するとき
に前記二次転写手段に二次転写バアイスを印加するよう
にしたことを特徴とする構成とする
【0009】
【0010】
【作用】本発明は、二次転写手段を導電性剛体ローラと
し、これに対向するバックアップローラを接地された導
電性弾性ローラとすることにより、二次転写バイアスを
直接二次転写部において印加することが可能となり、従
来のような対向電極を省いて装置コストを抑えることが
できるとともに、中間転写媒体の表面抵抗の変動による
実効的な二次転写バイアスの変動を最小限に抑えること
ができ、安定性の高い転写を行うことが可能になる。
【0011】さらに、バックアップローラを弾性ローラ
とすることにより、二次転写部における記録紙のベルト
への密着性を高くすることができ、トナーの散りの少な
い良質の転写像を得ることが可能となる。また、二次転
写手段を剛体ローラとすることにより、高い効率のクリ
ーニングを容易に行うことが可能になる。
【0012】
【0013】
【実施例】以下、図1及び図2に関連して本発明の実施
例を説明する。
【0014】
【0015】図1は本例の中間転写装置が適用されるカ
ラープリンタの構造概要説明図で、図中、11は感光体
ドラム(像担持体)、20は中間転写装置である。感光
体ドラム11は、図示しない駆動源により矢印方向に回
転され、導電ブラシ帯電器12で一定電位に帯電された
後、レーザ光学系13により画像を露光され、電荷の有
無による像が形成される。この感光体ドラム11上の電
荷像はまずイエロートナーの入ったイエロー現像器14
Yにより現像されてイエロートナー像となる。
【0016】中間転写装置20は、バックアップローラ
22,駆動ローラ23,一次転写ローラ(一次転写手
段)24a・24b,テンションローラ25に掛け渡さ
れた無端導電性中間転写ベルト(中間転写媒体)21
と、バックアップローラ22に対向する金属製の二次転
写ローラ(二次転写手段)26とを備えている。テンシ
ョンローラ25はばねにより中間転写ベルト21に一定
の張力を与えており、駆動ローラ23は中間転写ベルト
21を矢印方向に送っている。中間転写ベルト21は、
ポリカーボネイトまたはポリイミドで形成され、その厚
さは50〜150μmで、体積抵抗率は108 〜1010
Ωcmである。
【0017】上記のように感光体ドラム11上に形成さ
れたイエロートナー像は、一次転写ローラ(一次転写手
段)24a,24bにより印加される一次転写バイアス
により中間転写ベルト21上へ転写されるが、このとき
感光体ドラム11上に転写されずに残ったトナーはクリ
ーナ15により取り除かれる。中間転写ベルト21上へ
転写されたイエロートナー像は一循して再度一次転写部
へ入るが、このとき中間転写ベルト21上のトナー像を
損わないように、二次転写ローラ(二次転写手段)26
及びベルトクリーナ16は中間転写ベルト21から離間
されている。
【0018】イエロートナー像が再び一次転写部に入っ
てくるタイミングに合わせて、感光体ドラム11上には
イエロートナー像と同じ要領でマゼンタ現像器14Mに
よりマゼンタトナー像が形成されている。そして、マゼ
ンタトナー像は一次転写部においてイエロートナー像の
上に重ねて転写される。その後さらに、シアン現像器1
4Cによるシアントナー像とブラック現像器14Bによ
るブラックトナー像がそれぞれ重ねられ、4色のトナー
像を重ね合わせたトナー像が中間転写ベルト21上に形
成される。
【0019】次に、このトナー像の中間転写ベルト21
上の先端位置が二次転写部に侵入するのに合わせて、カ
ム27が図示しないモータにより回転されることによ
り、金属製の二次転写ローラ26は中間転写ベルト21
を介しバックアップローラ22に圧接する。一方、記録
紙100はレジストローラ17によりタイミングを合わ
せ送られてきて、二次転写ローラ26と接地されたバッ
クアップローラ22の間を中間転写ベルト21とともに
通る。
【0020】このとき、二次転写ローラ26には二次転
写バイアスが印加され、中間転写ベルト21上のトナー
像は記録紙100へ転写される。バックアップローラ2
2は上限が106 Ωcmの体積抵抗率を有するシリコン
ゴム,ウレタンゴム等の導電ゴム製なので、記録紙10
0は中間転写ベルト21に良く密着しており、トナーの
散りのないきれいな転写像を得ることができる。
【0021】また、二次転写ローラ26は表面に高抵抗
率(1010Ωcm)のふっ素樹脂等の物質から成る50
〜500μm厚の薄層をもった金属ローラであるので、
記録紙100の種類や厚みによる最適な転写電圧の変動
は最小限に抑えられており、安定した二次転写特性が得
られる。ベルトクリーナ16は、中間転写ベルト21上
のトナー像の先端位置であった位置がくるのに合わせ
て、図示しないモータによりカム16aが回転されるこ
とによって、中間転写ベルト21に圧接され、転写され
ずに中間転写ベルト21上に残ったトナーを取り除く。
【0022】トナー像が転写された記録紙100は、二
次転写部を通過すると、搬送ベルト18により定着器1
9へと搬送され、ここでトナー像は記録紙に定着され
る。定着を完了した記録紙100は外部のスタッカ等に
排出される。
【0023】記録紙100が紙づまり等により二次転写
部に到達しないときは、二次転写ローラ26にトナーが
付着し、そのままでは次の二次転写時に記録紙の裏面を
汚す等の問題が起こるため、二次転写ローラ26をクリ
ーニングしなければならないが、金属ローラの表面に高
抵抗率の物質から成る薄層を設けた二次転写ローラ26
を使用しているので、簡単で安価なブレードクリーナ2
8を使うことができ、コストの面からも有利である。
【0024】ところで、上記のように導電ゴム製バック
アップローラ22を中間転写ベルト21の体積抵抗率
(108 〜1010Ωcm)に比べて十分小さな体積抵抗
率(上限が106 Ωcm)をもったものにすることによ
って、バックアップローラの抵抗の製造ばらつきや環境
要因による変動等に影響されずに常に安定した二次転写
を行うことが可能となる。このことを図2の二次転写部
の等価回路を用いて詳しく説明すると次の通りである。
【0025】図2において、Rb ,Rbelt,Rr はそれ
ぞれバックアップローラ,中間転写ベルト,二次転写ロ
ーラの実効的な抵抗であり、Rp ,Cp はそれぞれ記録
紙が二次転写部を通過するときの二次転写ローラと中間
転写ベルト間の実効的な抵抗及び容量であり、Iは二次
転写部を流れる電流である。バックアップローラ抵抗値
の変動率をαとすると、それに伴う二次転写部における
中間転写ベルト表面電位の相対的な変動率はαRb /R
belt+Rb であるので、Rbelt》Rb であればこの値は
1に対して非常に小さな量となる。従って、実効的な二
次転写バイアスの変動をきわめて小さいものとすること
ができる。
【0026】一方、二次転写ローラを、表面に高抵抗率
の物質から成る薄層をもつ金属ローラとすることによ
り、記録紙の種類による最適転写電圧の変動を小さく抑
えることができる。このことを詳しく説明すると、図2
から分かるように、二次転写電界は電流Iが一定であれ
ばほぼ一定となる。電流Iの変動を抑えるには、二次転
写部の全合成抵抗の変動を抑えれば良い。記録紙の種類
により変動するのはRpであるから、二次転写ローラの
抵抗Rr を大きなものとすれば、全合成抵抗の変動率を
小さなものとすることができる。
【0027】上述したように、本例によれば、次の各種
の優れた効果が得られる。 (1)導電性ベルトを用いた中間転写装置において、そ
の二次転写バイアスを、二次転写ローラと導電性のバッ
クアップローラ間に直接印加することによって、中間転
写ベルトの表面抵抗の変動等にかかわらず安定した転写
を行うことが可能となる。 (2)バックアップローラを導電性弾性体で形成するこ
とにより、中間転写ベルトと記録紙の密着性を高めるこ
とができ、トナーの散りの少ないきれいな転写像を得る
ことができる。 (3)バックアップローラを形成する導電性弾性体を、
その体積抵抗率が中間転写ベルトのそれに比べ十分小さ
なものとすることにより、バックアップローラの抵抗の
変動に対して安定な二次転写特性とすることができる。 (4)二次転写ローラを、表面に高抵抗率の物質から成
る薄層をもつ金属ローラとすることにより、記録紙の種
類による最適転写電圧の変動を最小限に押えることがで
き、安定な二次転写を行うことが可能になる。
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
の各種の優れた効果が得られる。 (1)二次転写バイアスを二次転写ローラとバックアッ
プローラ間に直接印加することによって、中間転写媒体
の表面抵抗の変動等にかかわらず安定した転写を行うこ
とが可能となる。 (2)中間転写ベルトと記録紙の密着性を高めることが
でき、散りの少ないきれいな転写像を得ることができ
る。(3)二次 転写手段側の記録紙と接する部分のクリーニ
ングが可能で、トナーによる汚れの問題を解決すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のカラープリンタの構造概要説
明図である。
【図2】本発明の実施例の二次転写部の等価回路図であ
る。
【図3】従来の中間転写装置に概要を示す側面図であ
る。
【符号の説明】
11 感光体ドラム(像担持体) 20 中間転写装置 21 中間転写ベルト(中間転写媒体) 22 バックアップローラ 24a,24b 一次転写ローラ(一次転写手段) 26 二次転写ローラ(二次転写手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−21065(JP,A) 特開 平2−213885(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バックアップローラを含む複数のローラ
    に掛け渡され、像担持体上に形成されたトナー像を一時
    的に担持する無端導電性ベルトから成る中間転写媒体
    と、 前記像担持体上のトナー像を前記中間転写媒体上へ転写
    する一次転写手段と、 前記バックアップローラに前記中間転写媒体を介し圧接
    し、該圧接部分である二次転写部を通過する記録紙に該
    中間転写媒体上のトナー像を転写する二次転写手段とを
    有する中間転写装置において、 前記二次転写手段を高抵抗率の薄層で被覆された金属ロ
    ーラからなる導電性剛体ローラとし、 かつ、前記中間転写体の体積抵抗率より十分小さな体積
    抵抗率を有する導電性弾性ローラからなるバックアップ
    ローラを接地するとともに、 記録紙が前記二次転写部を通過するときに前記二次転写
    手段に二次転写バアイスを印加するようにしたことを特
    徴とする中間転写装置。
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