JP3486520B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3486520B2
JP3486520B2 JP08415697A JP8415697A JP3486520B2 JP 3486520 B2 JP3486520 B2 JP 3486520B2 JP 08415697 A JP08415697 A JP 08415697A JP 8415697 A JP8415697 A JP 8415697A JP 3486520 B2 JP3486520 B2 JP 3486520B2
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に関し、特に、転写ベルトによって、中間転
写体上に形成したトナー像を、転写ベルトによって転写
材に転写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、中間転写体を使用した画像形成装
置では、第1の画像担持体に対する可転写画像の形成、
その画像の中間転写体への転写工程(1次転写)を繰り
返すことで、複数色の現像剤よりなるカラー画像(ある
いは、多色画像)を、中間転写体に形成する。その後、
その画像を、転写材に一括して転写(2次転写)するこ
とにより、カラー画像情報を合成再現した画像形成物を
出力する。
【0003】中間転写体を用いた場合、各成分色画像の
重ね合わせずれ(色ずれ)が生じないというメリットが
ある。
【0004】中間転写体を使用した画像形成装置におい
ては、中間転写体の周長として最低でも最大通紙サイズ
以上が必要である。例えば、A3サイズの紙を通紙させ
るためには、中間転写体の周長は最低でも420mm以
上、つまり、中間転写ドラムの直径が134mm以上で
なければならない。
【0005】しかし、このような曲率の小さい中間転写
体を用いた場合、トナー画像を転写材に静電転写する際
に、曲率分離できずに転写材が中間転写体に静電的に吸
着してしまうという問題があった。
【0006】このような転写材の中間転写体への吸着を
防止するため、これまではコロナ分離帯電器によって転
写後の転写材を除電することで中間転写体から転写材を
分離させていた。しかし、コロナ分離帯電器には、コロ
ナ帯電器にバイアスを供給する高圧電源が必要であっ
た。また、コロナ放電に起因するオゾンが大量に発生し
てしまうという問題があった。
【0007】なお、本明細書において言う“転写材”
は、転写紙、記録紙、印刷紙、カード、封筒、はがき等
であり、材質は紙に限られない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年は、転写部材とし
てベルトを用いることで、上述した問題の解決が図られ
ている。つまり、転写材をベルトに吸着させ、中間転写
体からのトナー像の転写と転写材の分離を同時に行うこ
とで、中間転写体への転写材の吸着を解決している。し
かし、転写ベルトを用いても、低温低湿環境(15℃、
10%RH、以下”L/L環境”という)下や、高温高
湿環境(30℃、80%RH、以下”H/H環境”とい
う)では分離不良が発生していた。
【0009】本発明は、L/L環境下,H/H環境下に
おける転写材の分離不良を抑制した画像形成装置を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願発明者は上述した目
的を達成するべく、様々な角度から検討を行った。その
結果、L/L環境下における転写材分離不良の原因は、
転写ベルトが帯電することで転写材へ十分に電荷が供給
されなくなり、転写材と転写ベルトとの間の静電的な吸
着力が低下することにあることを見いだした。一方、H
/H環境下における転写材分離不良の原因は、転写ベル
トとの表面抵抗が低下することで、転写材へ供給された
電荷が転写ベルトに注入され、転写材と転写ベルト間の
静電的な吸着力が低下することにあることを見いだし
た。さらには、このような知見に基づき、転写ベルトの
表面の抵抗率を制御することで、 L/L環境およびH
/H環境下でも分離不良を防止できることを見いだし
た。本願発明はこのような観点からなされたものであ
る。
【0011】本発明は上記目的を達成するためになされ
たものであり、第1の態様としては、転写材へのトナー
像の転写に転写ベルトを使用した電子写真方式の画像形
成装置において、トナー像の形成される像担持体と、前
記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段と、前
記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材に転写
するための転写ベルトと、前記転写ベルトを張架した複
数のローラと、を備え、前記転写ベルトは、その内周面
の表面抵抗率が5×108 Ω以下、且つ、外周面の表面
抵抗率が1×1010Ω以上,1×1015Ω以下であり、
複数の前記ローラは互いにその電位が等しく、且つ、当
該電位は接地電位ではないこと、を特徴とする画像形成
装置が提供される。
【0012】本発明の第2の態様としては、転写材への
トナー像の転写に転写ベルトを使用した電子写真方式の
画像形成装置において、トナー像の形成される像担持体
と、前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段
と、前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材
に転写するための転写ベルトと、前記転写ベルトを張架
した複数のローラと、を備え、前記転写ベルトは、その
内周面の表面抵抗率が5×108 Ω以下、且つ、外周面
の表面抵抗率が1×1010Ω以上,1×1015Ω以下で
あり、複数の前記ローラは、互いに電気的に導通されて
おり、且つ、いずれも接地されていないこと、を特徴と
する画像形成装置が提供される。
【0013】本発明の第3の態様としては、転写材への
トナー像の転写に転写ベルトを使用した電子写真方式の
画像形成装置において、トナー像の形成される像担持体
と、前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段
と、前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材
に転写するための転写ベルトと、前記転写ベルトを張架
した複数のローラと、前記ローラが互いに等電位となる
ように、前記ローラそれぞれの電位を制御する電位制御
手段と、を備え、前記転写ベルトは、その内周面の表面
抵抗率が5×108 Ω以下、且つ、外周面の表面抵抗率
が1×1010Ω以上,1×1015Ω以下であることを特
徴とする画像形成装置が提供される。
【0014】前記電位制御手段は、前記ローラを互いに
つないだ導体を含んで構成されることが好ましい。
【0015】本発明の第4の態様としては、転写材への
トナー像の転写に転写ベルトを使用した電子写真方式の
画像形成装置において、トナー像の形成される像担持体
と、前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段
と、前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材
に転写するための転写ベルトと、前記転写ベルトを張架
した複数のローラと、前記ローラを互いにつないだ導体
と、を備え、前記転写ベルトは、その内周面の表面抵抗
率が5×108 Ω以下、且つ、外周面の表面抵抗率が1
×1010Ω以上,1×1015Ω以下であること、を特徴
とする画像形成装置が提供される。
【0016】前述した各態様においては、さらに、以下
のような構成を備えることが好ましい。
【0017】前記転写ベルトの外周面に接触して配置さ
れた導電性の電位制御部材を有し、前記電位制御部材と
前記ローラとは互いに等電位に保たれていることが好ま
しい。
【0018】前記転写ベルトの外周面に接触して配置さ
れた導電性の電位制御部材と、前記電位制御部材と前記
ローラとを互いに等電位に保つ電位制御手段と、を有す
ることが好ましい。
【0019】前記電位制御手段は、前記電位制御部材と
前記ローラとをつないだ導体を含んで構成されていても
よい。
【0020】前記転写ベルトの外周面に接触して配置さ
れた導電性の電位制御部材と、前記電位制御部材と前記
ローラとをつないだ導体と、を有してもよい。
【0021】前記転写ベルトに所定の電圧を印加するバ
イアス手段を有してもよい。
【0022】前記バイアス手段は、前記ローラおよび/
または前記電位制御部材を介して、所定の電圧を印加す
るものであることが好ましい。
【0023】作用を説明する。
【0024】転写ベルトによって、像担持体上に形成さ
れたトナー像を転写材に転写する。この転写ベルトを、
その内周面の表面抵抗率が5×108 Ω以下、且つ、外
周面の表面抵抗率が1×1010Ω以上,1×1015Ω以
下にしておくことで、H/H環境、L/L環境いずれに
おいても、該転写ベルトからの転写材の分離性が良好に
なる。
【0025】この場合、内周面表面抵抗が比較的小さい
ため、電荷がローラに逃げてしまうおそれがある。この
ような事態は、ローラを互いに等電位に保つことでこれ
を防ぐことができる。このように等電位にするには、例
えば、ローラ同士を導体で接続し互いに導通させておく
ことで、あるいは、ローラそれぞれの電位を電位制御手
段で制御することで容易に可能である。但し、ローラの
電位が接地電位になっていると転写がうまくゆかないた
め、いずれのローラも接地させない。
【0026】ローラと等電位に保たれた電位制御部材
を、転写ベルトの外周面に接触させておけば、転写ベル
トの表裏間における電位差が解消されて、より分離性を
向上できる。電位制御部材をローラと等電位に保つに
は、例えば、両者を導体でつなぐことで、あるいは、電
位制御手段によって電位を制御することで可能である。
【0027】転写の際には、通常、バイアス手段によっ
て転写ベルトに所定の電圧を印加する。該電圧の印加
は、ローラおよび/または電位制御部材を介して行えば
よい。
【0028】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を用いて
説明する。 [第1の実施形態]該第1の実施形態は、中間転写体お
よび転写ベルトを備えた、電子写真方式のカラー画像形
成装置である。本実施形態は、転写ベルト6の表面抵抗
率を規定すると共に、該転写ベルト6を張架するローラ
61,62を互いに等電位に保つことを最大の特徴とす
る。
【0029】まず、本実施形態の画像形成装置の概要を
図1を用いて説明する。
【0030】感光ドラム1は、回転ドラム型の電子写真
感光体である。該感光ドラム1は、図面上、反時計方向
に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動
されるように構成されている。
【0031】回転ドラム1は、回転過程で、1次帯電ロ
ーラ2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され
る。次いで、画像露光手段(不図示)からレーザ光rに
よって露光されることで、該回転ドラム1には、目的の
カラー画像の第1の色成分像(例えばイエロー成分像)
に対応した静電潜像が形成される。なお、画像露光手段
とは、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系,画像
情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調され
たレーザービームを出力するレーザースキャナによる走
査露光系等を指す。
【0032】次いで、現像装置4が、この静電潜像を現
像する。該現像は、当然、各色ごとに行われる。例え
ば、イエロー成分像の静電潜像は、第1現像器41(イ
エロー現像器)によって、静電潜像と逆極性に帯電され
た第1色トナー(ここでは、イエロートナーY)により
現像される。なお、現像器41,42,43,44(イ
エロー,マゼンタ,シアン,ブラック)は、回転駆動装
置(不図示)によって図中矢印の方向に回転(公転)す
ることで、切り替えられるようになっている。これらを
適宜回転(公転)させることで、そのとき現像しようと
している色成分の現像器が、現像過程で感光体ドラム1
と対向される。
【0033】中間転写体5は、矢示の時計方向に感光ド
ラム1と同じ周速度をもって回転駆動されている。ま
た、中間転写体5には、感光ドラム1と中間転写体5と
のニップ部(1次転写ニップ部)を通過する過程で、1
次転写バイアス電源29によって1次転写バイアスが印
加されている。該1次転写バイアスの極性は、トナーと
は逆極性(本実施形態においては正極性)にされてい
る。
【0034】感光ドラム1上に形成担持された第1色ト
ナー画像(ここでは、イエロートナー画像)は、この1
次転写バイアスによって形成される電界と圧力によっ
て、この中間転写体5の外周面に中間転写される(以
後、この工程を“1次転写”という)。
【0035】以下、同様に第2色のマゼンタトナー画
像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックトナ
ー画像が、順次、中間転写体5上に重畳転写される。そ
して、中間転写体5が4周した後最終的には、中間転写
体5上に、目的のカラー画像に対応した合成カラートナ
ー画像が形成される。
【0036】1次転写ニップの下流側且つ2次転写ニッ
プの上流側の位置には、2次転写前帯電器18(コロト
ロン、スコロトロン等)が配置されている。合成カラー
トナー画像は、後述する転写材Pへの2次転写に先立
ち、この2次転写前帯電器18(コロトロン、スコロト
ロン等)によって、感光ドラム1の静電潜像とは逆極性
にさらに強く帯電される。これにより、該合成カラート
ナー画像は、より高いトリボを有することになる。トナ
ーがより高いトリボを有することで、2次転写性を向上
させることができる。なお、2次転写前帯電器18への
電力供給は、2次バイアス電源31によってなされてい
る。
【0037】この後、この合成カラートナー画像は、転
写ベルト6によって、転写材Pに転写(2次転写)され
る。この2次転写は、2次転写バイアス電源28によっ
て2次転写バイアスの印加された転写ベルト6によっ
て、転写材Pを中間転写体5に当接させることで行う。
なお、転写材Pは、給紙カセット(不図示)から、レジ
ストローラ11,転写前ガイド10を通じて中間転写体
5と転写ベルト6との当接ニップ(2次転写ニップ)に
所定のタイミングで給送されてくるようになっている。
該転写ベルト6及び2次転写については後ほど詳細に説
明する。
【0038】トナー画像の転写された転写材Pは、定着
器15へ導入される。そして、ここで該トナー画像を、
加熱定着される。
【0039】2次転写後も中間転写体5上に残っている
トナー(2次転写残トナー)は、この後、再び当該領域
を用いて行われる感光体ドラム1から中間転写体5への
1次転写の際に、感光体ドラム1に転写して戻すことで
行われる。この2次転写残トナーの感光ドラム1への戻
しを確実なものとするため、2次転写ニップの下流側且
つ1次転写ニップの上流側の位置には、該2次転写残ト
ナーの電荷を制御するための、中間転写体クリーニング
ローラ8が設置されている。
【0040】転写ベルト6及び中間転写体クリーニング
ローラ8は中間転写体5から接離可能に構成されてい
る。感光体ドラム1から中間転写体5への第1色から第
4色のトナー画像の順次転写実行工程(すなわち、合成
カラートナー画像がまだ完成していない段階)において
は、これらは中間転写体5から離間されている。これら
は合成カラートナー像が完成し、2次転写を行うときだ
け中間転写体5に接触されるようになっている。
【0041】以上で、画像形成装置の概要説明を終わ
る。
【0042】既に述べたとおり本実施形態は、主とし
て、2次転写に関わる構成部分(特に、転写ベルト6)
に特徴を有する。従って、これ以降は、該特徴部分を中
心に説明を行う。
【0043】中間転写体5は、円筒状の導電性支持体上
に、少なくともゴム、エラストマー、樹脂等を含んで構
成された弾性層を形成して構成されたローラである。該
弾性層の上に、さらに、一層以上の被覆層を設けてもよ
い。本実施形態の中間転写体5は、具体的には、導電性
支持体として、厚さ3mmのアルミニウムの円筒を採用
している。また、弾性層として、アクリロニトリルーブ
タジエンゴム(NBR)に、導電材としてケッチェンブ
ラックを分散することで体積抵抗率を1×106 Ω・c
mに制御した厚さ5mmの層を形成している。さらに、
被覆層として、ウレタン樹脂をバインダーとし、これに
分離型向上を目的としてPTFEパウダーを分散した、
表面抵抗率1×1010Ω、厚さ20μmの層を形成して
いる。
【0044】なお、体積抵抗率の測定は、上記弾性層を
100×100mm、厚さを適当なシート状に切り出
し、Advantest社製R8340AおよびR12
704を用い、印加電圧1KV、discharge
5sec,charge 30sec および mea
sure 30sec の条件で行った。
【0045】また、表面抵抗率の測定は、100×10
0mmの導電性シートに、同様な条件で被覆層を塗布し
たサンプルを作り、Advantest社製R8340
AおよびR12704を用い、印加電圧1KV、dis
charge 5sec,charge 30sec
および measure 30sec の条件で行っ
た。
【0046】転写ベルト6は、転写ローラ62とテンシ
ョンローラ61とによって、中間転写体5の下方位置に
おいて張架されている。そして、該転写ベルト6は、2
次転写ニップにおいて、該中間転写体5と平行且つ中間
転写体5と接触するようにされている。本実施形態の転
写ベルト6は、外径φ65mm、幅300mmのチュー
ブ形状である。また、その厚さは300μmである。
【0047】本実施形態の転写ベルト6は、図2に示す
とおり、2層構造(基層6a/表層6b)となってい
る。ローラ61,62と接する側(内周面側)に位置す
る基層6aは、厚さ280μmのウレタンゴムで構成さ
れている。ウレタンゴムには、抵抗率の調整のために、
カーボンブラックとイオン導電性の導電剤とが添加され
ている。一方、転写材Pと接する側(外周面側)に位置
する表層6bは、厚さ20μmのPVDFとオレフィン
系樹脂の共重合体で構成されている。通常環境(23
℃,65%RH、以下“N/N環境”という)下での該
転写ベルト6の電気特性およびその測定条件は、以下の
通りである。
【0048】転写ベルト6の電気特性 体積抵抗率:1×109 Ω・cm 外周面の表面抵抗率:1×1013Ω 内周面の表面抵抗率:1×106 Ω 静電容量:40pF/cm2 ここに挙げた抵抗率は、転写ベルトから切り出したサン
プル片(100×100mm2 )について、印加電圧1
00V,discharge 5sec,charge
30sec及びmeasure 30secの条件で測
定した結果である。該測定に使用した装置は、Adva
ntest社製のR8340A及びR12704であ
る。
【0049】静電容量は、転写ベルトから切り出したサ
ンプル片(100×100mm2 )について、 fun
c:Cp−Rp,freq:1.0kHz,leve
l:1.0Vの条件で測定した結果である。測定に使用
した装置は、HewlettPackard社製の42
82A及び16451Bである。
【0050】転写ローラ62およびテンションローラ6
1(図1参照)は、φ8mmのSUSを芯金とし、この
外周に外径φ20mmになるようにNBR層(体積抵抗
率:1×106 Ω・cm(1kV印加時)、硬度:JI
S−Aで30〜35度)を形成した構成となっている。
【0051】転写ローラ62およびテンションローラ6
1の材質は特に限定されない。転写ローラ62およびテ
ンションローラ61の材質としては、体積抵抗率が1×
103 〜1×108 Ω・cm(1kV印加時)であり、
抵抗率の電圧依存性が著しく大きいものでなければよ
い。具体的には、この他にも、適当な導電剤が分散可能
な材料(例えば、EPDM、ウレタンゴム、CR)を採
用可能である。
【0052】転写ローラ62およびテンションローラ6
1は、互いに、同じ材質で構成しても、あるいは、異な
る材質で構成していても一向に構わない。
【0053】2次転写バイアス電源28は、2次転写バ
イアスを転写ローラ62を介して転写ベルト6に印加す
るためのものである。すでに述べたとおり、この2次転
写バイアスにより、中間転写体5から転写材Pへ合成カ
ラートナー画像が転写される。
【0054】本実施形態の転写ベルト6は、内周面の表
面抵抗率が1×106 Ωと低い。そのため、2次転写バ
イアスが2次転写ニップ以外へ洩れないようにするため
に、転写ローラ62とテンションローラ61を等電位と
している。具体的には、テンションローラ61と転写ベ
ルト62とを導体65で接続した構成となっている。こ
れにより、結果的には、テンションローラ61にも2次
転写バイアスが印加されている。
【0055】本実施形態の画像形成装置では、転写ロー
ラ6の外周面の表面抵抗率を1×1013Ω、内周面の表
面抵抗率を1×106 Ωとしたことで、H/H環境、L
/L環境のいずれにおいても紙の分離性に優れる。な
お、本発明の効果を実験によって確かめた結果、また、
このような構成を採用することの根拠となるデータにつ
いては、後述する実施例1,2に示した。
【0056】また、本実施形態では、転写ローラを張架
するローラの全てを等電位にしていた。しかし、このよ
うなローラ、さらには転写ベルト(特に、その内周面)
に接触する他の何らかの部材をより多数備えている場合
には、そのうちの一部についてのみを等電位に保つだけ
でもよい。残りのローラ等については、電気的に浮かせ
るようにすれば、全てのローラ等を等電位にした場合と
同等の効果が得られる。
【0057】上述した実施形態では、転写ローラ61と
転写ローラ62とを導体でつなぐことで、等電位に保っ
ていた。しかし、両者を等電位に保つための構成はこれ
に限定されるものではない。結果的に両者が等電位に保
たれてさえいれば、どのような手法によってこれを実現
しても構わない。例えば、転写ローラ62、テンション
ローラ61それぞれに別個に電位制御回路を設け、これ
によって両者が等電位になるように制御しても構わな
い。なお、後述する第2の実施形態においては、除電ブ
ラシ63についても別個に電位制御回路を設け、除電ブ
ラシ63が転写ローラ62等と等電位に保つようにして
も構わない。
【0058】なお、特許請求の範囲における“像担持
体”とは、本実施形態においては中間転写体5に相当す
る。“像形成手段”とは、現像装置4、感光ドラム1、
走査露光系等に相当する。“ローラ”とは、該実施形態
においては転写ローラ62、テンションローラ61に相
当する。“導体”とは、導体65に相当する。“電位制
御手段”とは、導体65を含んで構成されている。ま
た、転写ローラ62等が互いに等電位になるようにそれ
ぞれの電位を別個に制御する構成を採用した場合には、
転写ローラ62等にそれぞれ設けられる電位制御回路が
“電位制御手段”に相当する。“バイアス手段”とは、
2次転写バイアス電源28に相当する。
【0059】“電位制御部材”とは、後述する第2、第
3の実施形態における除電ブラシ63に相当する。 [第2の実施形態]該第2の実施形態の画像形成装置
は、導電性の除電ブラシ63によって転写ベルト6を除
電することを最大の特徴とする。
【0060】除電ブラシ63は、図3に示すとおり、転
写ベルト6の外周面側に接触し、且つ、テンションロー
ラ61に対向して設置されている。該除電ブラシ63
は、テンションローラ61及び転写ローラ62と導体6
5で接続されている。そのため、除電ブラシ63は、ロ
ーラ61,62と等電位に保たれるようになっている。
そして、その結果、転写ブラシ6の表裏間の電位差が除
去される。なお、ローラ61,62は2次転写バイアス
電源28に接続されていることから、結果的に、該除電
ブラシ63を介しても転写ベルト6に2次転写バイアス
が印加されている。
【0061】本実施形態における転写ベルト6の内周側
表面の抵抗率は、1×106 Ωである。
【0062】これ以外の点は、基本的には第1の実施形
態と同様である。
【0063】本実施形態では、除電ブラシ63を設けた
ことで転写ベルト6の表と裏の電位差が解消され、 L
/L環境下における連続通紙時の分離不良をより確実に
抑制できる。
【0064】本実施形態においては、転写ベルト6の除
電部材として導電性のブラシ(除電ブラシ63)を用い
た。しかし、除電部材は、ブラシに限らず、導電性のロ
ーラ、ブレードなどでも同様な効果が得られるのはいう
までもない。
【0065】なお、本実施形態の効果は、後ほど、実施
例3によってより詳しく説明する。 [第3の実施形態]該第3の実施形態は、2次転写バイ
アスを除電ブラシ63だけから印加する点を特徴とす
る。
【0066】除電ブラシ63は、図4に示すとおり、転
写ベルト6の外周面側に接触し、且つ、テンションロー
ラ61に対向して設置されている。そして、2次転写バ
イアス電源28による2次転写バイアスの印加は、該除
電ブラシ63を介して行われるようになっている。
【0067】テンションローラ61と転写ローラ62と
は、互いに等電位に保たれるように導体65で接続され
ている。しかし、第2の実施形態とは異なり、テンショ
ンローラ61および転写ローラ62は、除電ブラシ63
とは接続されていない。従って、ローラ61,62の電
位は、必ずしも2次転写バイアスとは一致していない。
【0068】本実施形態における転写ベルト6の内周側
表面の抵抗率は、1×106 Ωである。
【0069】これ以外の点は、第1の実施形態と同様で
ある。
【0070】第3の実施形態では、除電ブラシ63によ
って転写ベルト6の外周面側から2次転写バイアスを供
給している。そのため、転写ベルト6の表面電位の上昇
をより効果的に抑制し、連続通紙時における分離不良の
発生を防止できる。
【0071】なお、本実施形態の効果は、後ほど、実施
例3によってより詳しく説明する。
【0072】
【実施例】
[実施例1]L/L環境における紙の分離性と、転写ロ
ーラの電気特性との関係を実験によって確認した。
【0073】紙の分離性の評価は、Neenah Bo
nd,LTR,16lbsを連続100枚通紙をした時
の分離不良率で評価した。
【0074】実験は、実施形態1の画像形成装置を用い
て行った。この場合、内周面(基層6a側の表面)の表
面抵抗率が異なる、6種類のローラ(サンプル1−1〜
サンプル1−6、図5参照)を転写ローラとして用いて
実験を行った。表面抵抗率の調整は、ウレタンゴムへの
カーボンブラックの添加量を調整することで行った。そ
れ以外の点は、基本的には実施形態1に示した転写ロー
ラ6と同じである。
【0075】その他の実験条件は以下のとおりである。
【0076】中間転写体5の感光体ドラム1に対する当
接圧:2kgf 中間転写体クリーニングローラ8の中間転写体5に対す
る当接圧:1kgf 転写ベルト6の中間転写体5に対する当接圧:4kgf 感光体ドラム上暗電位(1次帯電による非画像部電
位):Vd=−600V 感光体ドラム上明電位(レーザ露光による画像部電
位):Vl=−250V 現像方法:1成分ジャンピング現像 現像バイアス:Vdc=−400V,Vac=1600
Vpp 周波数=1800Hz,正弦波 プロセススピード:120mm/sec 1次転写バイアス:+100V 2次転写前帯電バイアス(バイアス電源31から供給さ
れるトータル電流):ldc=−200μA 2次転写バイアス:+20μA L/L環境における紙の分離性評価結果を、転写ベルト
の電気特性と関連づけて図5に示した。
【0077】図5からわかるように、転写ベルト内周面
の表面抵抗率が1×108 Ω以上のものでは分離不良が
発生する。これは、転写ベルトの内周面の表面抵抗率が
高い(1×108 Ω以上)と、転写の際に与えられた電
荷が転写ベルトから逃げにくく転写ベルトがチャージア
ップしてしまい、紙と転写ベルトとの吸着力が低下する
ためである。以上の結果から、転写ベルト内周面の表面
抵抗率は5×108 Ω以下にすることで、 L/L環境
における分離不良の発生抑制が実現できることがわか
る。 [実施例2]H/H環境における紙の分離性と、転写ロ
ーラの電気特性との関係を実験によって確認した。
【0078】紙の分離性の評価は、Neenah Bo
nd,LTR,16lbsを連続100枚通紙をした時
の分離不良率で評価した。
【0079】実験は、実施形態1の画像形成装置を用い
て行った。この場合、外周面(表層6b側の表面)の表
面抵抗率が異なる、6種類のローラ(サンプル2−1〜
2−6、図6参照)を転写ローラとして用いて実験を行
った。表面抵抗率の調整は、サンプル2−1〜サンプル
2−3については、ポリウレタンへ添加するイオン導電
性の導電剤の量を調整することで行った。サンプル2−
4〜サンプル2−6については、ポリウレタンへ添加す
る体積抵抗率の高い材料(例えば、PET)の添加量を
調整することで行った。これ以外の点は、基本的には実
施形態1に示した転写ローラ6と同じである。
【0080】その他の実験条件は、実施例1と同様であ
る。
【0081】H/H環境における紙の分離性評価結果
を、転写ベルトの電気特性と関連づけて図6に示した。
【0082】図6からわかるように、転写ベルト外周面
の表面抵抗率が5×109 Ω以下のものでは分離不良が
発生する。これは、転写ベルトの外周面の表面抵抗率が
低い(5×109 Ω以下)と、転写の際に紙に与えられ
た電荷が転写ベルトに注入されてしまい、紙と転写ベル
トとの吸着力が低下するためである。
【0083】また、その一方で、転写ベルト外周面の表
面抵抗率が3×1015Ω以上になると分離不良が発生す
る。これは転写ベルト外周面の表面抵抗率が高い(3×
1015Ω以上)と、転写ベルトが転写の際に与えられた
電荷によって帯電し、紙と転写ベルトとの吸着力が小さ
くなるからである。以上の結果から、転写ベルト外周面
の表面抵抗率は1×1010Ω以上、1×1015Ω以下、
にすることで、 H/H環境における分離不良の発生抑
制が実現できることがわかる。
【0084】実施例1の結果とも考え合わせると、H/
H環境、L/L環境のいずれにおいても良好な分離性を
得るためには、転写ローラを、外周面の表面抵抗率が1
×1010Ω以上、1×1015Ω以下であり、且つ、内周
面の表面抵抗率が5×108Ω以下にすることが必要で
ある。 [実施例3]上述した実施形態2及び実施形態3の構成
の効果を、実験によって確認した。L/L環境下におい
て、Neenah Bond,LTR,16lbsを連
続20枚通紙した後の転写ベルトの表面電位と、Nee
nah Bond,LTR,16lbsを連続でトータ
ル200枚通紙したときの分離不良率とを、確認した。
【0085】実験に使用した転写ベルトの内周側表面抵
抗率は、1×106 Ωである。転写ベルトの表面電位の
測定は、TRek社製model 344により行っ
た。実験結果を図7に示した。
【0086】第2の実施形態の構成では、除電ブラシ6
3を設けたことで、転写ベルト6の表と裏の電位差が解
消されていることが確認された。転写ベルトの表面電位
の上昇が抑えられ、連続通紙時における分離不良の発生
も抑制されている。
【0087】第3の実施形態の構成では、除電ブラシ6
3によって転写ベルト6の外周面側から2次転写バイア
スを供給しているため、転写ベルト6の表面電位の上昇
を、実施形態2の構成よりもさらに小さい。これは、第
3の実施形態の構成では、2次転写電流が、除電ブラシ
63→転写ベルト6→テンションローラ61→導体65
→転写ローラ62→転写ベルト6→転写材Pと流れるこ
とで、転写ベルト6の帯電がより効率的にキャンセルさ
れるからである。
【0088】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば低温低
湿環境、高温高湿環境下においても転写材の転写ベルト
からの分離性を良好に保つことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である画像形成装置の
要部構成を示す模式図である。
【図2】転写ベルトの構造を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施形態における転写ベルト周
辺における構成を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施形態における転写ベルト周
辺における構成を示す図である。
【図5】転写ベルトの電気特性と、L/L環境下におけ
る紙の分離性の評価結果を示す図である。
【図6】転写ベルトの電気特性と、H/H環境下におけ
る紙の分離性の評価結果を示す図である。
【図7】実施例2、すなわち、第2、第3の実施形態の
構成を採用した場合における、L/L環境下での紙の分
離性の評価結果を示す図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 帯電ローラ 4 現像装置 5 中間転写体 6 転写ベルト 6a 基層 6b 表層 8 中間転写体クリーニングローラ 41,42,43,44 現像器 61 テンションローラ 62 転写ローラ 63 除電ブラシ r レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−333717(JP,A) 特開 平1−292378(JP,A) 特開 平8−262883(JP,A) 特開 平9−197837(JP,A) 実開 平3−186876(JP,U) 実開 平8−30109(JP,U) 実開 平6−3971(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/14 - 13/16 G03G 15/14 - 15/16 103

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転写材へのトナー像の転写に転写ベルト
    を使用した電子写真方式の画像形成装置において、 トナー像の形成される像担持体と、 前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段と、 前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材に転
    写するための転写ベルトと、 前記転写ベルトを張架した複数のローラと、を備え、 前記転写ベルトは、その内周面の表面抵抗率が5×10
    8 Ω以下、且つ、外周面の表面抵抗率が1×1010Ω以
    上,1×1015Ω以下であり、 複数の前記ローラは互いにその電位が等しく、且つ、当
    該電位は接地電位ではないこと、を特徴とする画像形成
    装置。
  2. 【請求項2】 転写材へのトナー像の転写に転写ベルト
    を使用した電子写真方式の画像形成装置において、 トナー像の形成される像担持体と、 前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段と、 前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材に転
    写するための転写ベルトと、 前記転写ベルトを張架した複数のローラと、を備え、 前記転写ベルトは、その内周面の表面抵抗率が5×10
    8 Ω以下、且つ、外周面の表面抵抗率が1×1010Ω以
    上,1×1015Ω以下であり、 複数の前記ローラは、互いに電気的に導通されており、
    且つ、いずれも接地されていないこと、 を特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 転写材へのトナー像の転写に転写ベルト
    を使用した電子写真方式の画像形成装置において、 トナー像の形成される像担持体と、 前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段と、 前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材に転
    写するための転写ベルトと、 前記転写ベルトを張架した複数のローラと、 前記ローラが互いに等電位となるように、前記ローラそ
    れぞれの電位を制御する電位制御手段と、を備え、 前記転写ベルトは、その内周面の表面抵抗率が5×10
    8 Ω以下、且つ、外周面の表面抵抗率が1×1010Ω以
    上,1×1015Ω以下であること、 を特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記電位制御手段は、前記ローラを互い
    につないだ導体を含んで構成されること、 を特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 転写材へのトナー像の転写に転写ベルト
    を使用した電子写真方式の画像形成装置において、 トナー像の形成される像担持体と、 前記像担持体に前記トナー像を形成する像形成手段と、 前記像担持体上に形成された前記トナー像を転写材に転
    写するための転写ベルトと、 前記転写ベルトを張架した複数のローラと、 前記ローラを互いにつないだ導体と、を備え、 前記転写ベルトは、その内周面の表面抵抗率が5×10
    8 Ω以下、且つ、外周面の表面抵抗率が1×1010Ω以
    上,1×1015Ω以下であること、 を特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記転写ベルトの外周面に接触して配置
    された導電性の電位制御部材を有し、 前記電位制御部材と前記ローラとは互いに等電位に保た
    れていること、 を特徴とする請求項1,2,3,4または5記載の画像
    形成装置。
  7. 【請求項7】 前記転写ベルトの外周面に接触して配置
    された導電性の電位制御部材と、 前記電位制御部材と前記ローラとを互いに等電位に保つ
    電位制御手段と、 を有することを特徴とする請求項1,2,3,4または
    5記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記電位制御手段は、前記電位制御部材
    と前記ローラとをつないだ導体を含んで構成されている
    こと、 を特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記転写ベルトの外周面に接触して配置
    された導電性の電位制御部材と、 前記電位制御部材と前記ローラとをつないだ導体と、 を有することを特徴とする請求項1,2,3,4または
    5記載の画像形成装置。
  10. 【請求項10】 前記転写ベルトに所定の電圧を印加す
    るバイアス手段を有すること、 を特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8ま
    たは9記載の画像形成装置。
  11. 【請求項11】 前記バイアス手段は、前記ローラおよ
    び/または前記電位制御部材を介して、所定の電圧を印
    加するものであること、 を特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
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