JP3509281B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザープリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には、中間
転写体を介して感光体ドラム等の像担持体上に形成され
た未定着トナー像を用紙等の記録媒体に転写する画像形
成装置の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
特開昭６２−２０６５６７号公報等に所載のものが知ら
れている。具体的には、図３に示すように、感光体ドラ
ム１００上に形成された未定着トナー像Ｔをベルト状の
中間転写体１０１に一次転写し、改めてこの未定着トナ
ー像Ｔを中間転写体１０１から記録媒体１０２へ二次転
写して所望の画像を記録媒体１０２上に形成するように
構成されている。特に図示のものはブラック（Ｂｋ）、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各
色に対応した現像器１０３〜１０６を備えるカラー画像
形成装置であり、感光体ドラム１００の一回転毎に各色
の未定着トナー像を形成すると共にその度毎にこれを中
間転写体に転写し、中間転写体１０１上で４色のトナー
像が重ね合わされた合成像を形成した後に、この合成像
を記録媒体１０２へ一括転写するように構成されてい
る。 【０００３】また、中間転写体１０１を挟んで感光体ド
ラム１００と対向する位置には転写コロトロン１０７が
配設されており、感光体ドラム１００から中間転写体１
０１へのトナー像の一次転写は、各色のトナー像が一次
転写位置を通過する度毎に、上記転写コロトロン１０７
で中間転写体１０１の裏面側にトナーと逆極性の電荷を
付与することによって行われている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
てはデシタル複写機やレーザープリンタ等が普及してき
ており、これらの機器では所謂反転現像方式によってト
ナー像が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０
０の表面には画像部の電荷が消失したネガ潜像が形成さ
れ、このネガ潜像は感光体ドラム１００の帯電極性と同
一極性のトナーによって現像される。従って、係る反転
現像方式においては、トナー像の一次転写の際に転写コ
ロトロン１０７が中間転写体１０１に付与する電荷は感
光体ドラム１００の帯電極性と逆極性の電荷である。 【０００５】一方、中間転写体１０１はその体積抵抗率
が大きいと、転写コロトロン１０７によって与えた電荷
が裏面側に保持され易く、トナー像が転写される表面側
にも逆極性の電荷が蓄積され易いことから、中間転写体
１０１の除電工程を設ける必要が生じ、係る理由から中
間転写体１０１の体積抵抗率は１０¹³Ω・ｃｍ以下の中
抵抗に設定されていることが多い。 【０００６】このため、トナー像Ｔの転写が行われる
と、中間転写体１０１を挟んで転写コロトロン１０７と
対向する感光体ドラム１００には帯電極性と逆極性の電
荷が大量に注入されるてしまい、感光体ドラム１００の
２回転サイクル目以降で露光に先だって感光体ドラム１
００を所定の暗電位にまで帯電させようとしても、転写
コロトロン１０７による放電を受けた感光体ドラム１０
０上の領域については係る暗電位を得ることができな
い。その一方、転写コロトロン１０７による放電を受け
なかった感光体ドラム１００上の領域については目標と
する暗電位を得ることができ、感光体ドラム１００の２
回転サイクル目以降では感光体ドラム１００の帯電電位
にムラが発生してしまう。 【０００７】従って、図４に示すように、感光体ドラム
１００の２回転サイクル毎に中間転写体１０１に一つの
トナー像を転写する場合には、係る電位ムラの発生箇所
が２番目以降に形成されたトナー像と重なることとな
り、トナー像に帯状の濃度ムラが発生してしまうといっ
た問題点が生じる。特に、カラー画像を形成する場合に
は、最初に形成したイエローのトナー像には濃度ムラが
発生せず、２番目以降に形成したシアン、マゼンタ及び
ブラックのトナー像にのみ濃度ムラが発生するので、カ
ラーバランスの損なわれた著しく画質の悪いカラー画像
が形成されてしまうことになる。 【０００８】係る問題点に対しては感光体ドラム１００
の１回転サイクルの最終段に除電ランプを配設し、この
除電ランプの光照射によって感光体ドラム１００の電位
履歴を除去する方法が考え得るが、感光体は正極性また
は負極性のいずれか一方の帯電によって感光性を得るも
のが多く、露光前の帯電極性と逆極性の電荷が感光体に
多量に注入された場合には、上記除電ランプをもってし
ても感光体ドラム１００の表面電位を平滑にならすこと
は困難である。 【０００９】また、特開昭６２−１２７８６３号公報所
載の画像形成装置では、感光体ドラムを一様に帯電させ
る一次帯電器の上流側に副帯電器を設け、転写コロトロ
ンによって電荷が注入された領域についてのみ係る副帯
電器の放電を行うことにより、転写コロトロンの放電に
よって生じた感光体ドラムの電位履歴の除去を図ってい
る。 【００１０】しかし、新たに副帯電器を設ける必要が生
じる他、係る副帯電器を転写コロトロンの放電タイミン
グに同期した所定のタイミングで制御する必要が生じ、
装置構成が複雑になると共に製造コストが嵩むといった
問題点があった。また、有害物質であるオゾンの発生源
が増えることにもなり、画像形成装置内におけるオゾン
低減対策を強化する必要も生じてしまう。 【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、像担持体から中
間転写体へ一次転写したトナー像を記録媒体へ二次転写
する画像形成装置において、像担持体の２回転サイクル
目以降における表面電位ムラを防止し、濃度ムラのない
良好な記録画像を形成することが可能な画像形成装置を
提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するめ
に、本発明の画像形成装置は、画情報に応じたトナー像
が形成される像担持体と、この像担持体からトナー像が
一次転写されると共に、更に係るトナー像を記録媒体へ
二次転写する中間転写体と、この中間転写体を挟んで上
記像担持体と対向する一次転写位置に配設され、上記中
間転写体の裏面側にトナーと逆極性の電荷を付与する転
写手段とを備えた画像形成装置において、上記像担持体
上にトナー像が繰り返し形成される際に、上記転写手段
は全てのトナー像の一次転写が完了するまで連続して中
間転写体に電荷を付与することをことを特徴とするもの
である。 【００１３】このような技術的手段において、上記転写
手段としては、中間転写体の裏面側にトナーと逆極性の
電荷を付与し得るものであれば、中間転写体と非接触に
保持されたコロトロン等の帯電器や、中間転写体と当接
する導電性バイアスロール等、その設計を適宜変更して
も差し支えない。 【００１４】また、本発明においては、全てのトナー像
の一次転写が完了するまでの間、転写手段が連続的に中
間転写体に電荷を付与することから、像担持体の２回転
サイクル目以降ではその暗電位が１回転サイクル目より
も連続的に低下してしまい、最初に形成したトナー像と
２番目以降に形成したトナー像との間に濃度差が表れる
懸念がある。従って、係る濃度差を解消するためには、
最初のトナー像が像担持体上に形成される像担持体の回
転サイクルの１回転前から転写手段を動作させるのが好
ましい。 【００１５】 【作用】本発明によれば、像担持体上にトナー像が繰り
返し形成される際に、最初のトナー像から最後のトナー
像に至る全てのトナー像が中間転写体に一次転写される
までの間、転写手段は連続して中間転写体にトナーと逆
極性の電荷を付与し続けるので、像担持体の２回転サイ
クル目以降においてトナー像の転写に起因した帯電電位
ムラが発生することがなく、像担持体を一様に帯電させ
ることができる。 【００１６】 【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成
装置を詳細に説明する。図１は本発明を適用したカラー
電子写真複写機の概略構成を示している。符号１は感光
体ドラム（像担持体）であり、矢線Ａ方向への回転に伴
いその表面には周知の電子写真プロセス（図示せず）に
よって画情報に応じた静電潜像が形成される。すなわ
ち、感光体ドラム１は帯電器１ａによって所定の暗電位
まで帯電された後、図示外のレーザビームスキャナから
発せられた光ビームＢｍによって画像信号に応じた露光
がなされる。また、この感光体ドラム１の周囲にはブラ
ック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシ
アン（Ｃ）の各色に対応した現像器５〜８が配設されて
おり、感光体ドラム１に形成された静電潜像をいずれか
一の現像器で現像してトナー像Ｔを形成するようになっ
ている。従って、感光体ドラム１に書き込まれた静電潜
像がイエローの画情報に対応したものであれば、この静
電潜像はイエロー（Ｙ）のトナーを内包する現像器６で
現像され、感光体ドラム１上にはイエローのトナー像が
形成される。 【００１７】また、符号２は感光体ドラム１の表面に当
接されるように配置されたベルト状の中間転写体であ
り、複数のロールに張架されて矢線Ｂ方向へ回動する。
上記感光体ドラム１に形成された未定着トナー像Ｔは、
感光体ドラム１と上記中間転写体２とが接する一次転写
位置で感光体ドラム１から中間転写体２の表面に転写さ
れる。この一次転写位置において、中間転写体２の裏面
側には転写コロトロン９が配設されており、この転写コ
ロトロン９にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加す
ることで、感光体ドラム１上の未定着トナー像Ｔは中間
転写体２に静電吸引される。 【００１８】単色画像を形成する場合は中間転写体２に
一次転写された未定着トナー像Ｔを直ちに記録媒体３に
二次転写するのであるが、複数色のトナー像を重ね合わ
せたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１上
でのトナー像の形成並びにこのトナー像の一次転写の行
程が色数分だけ繰り返される。例えば４色のトナー像を
重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光体ド
ラム１上にはその一回転毎にブラック、イエロー、マゼ
ンタ及びシアンの未定着トナー像Ｔが形成され、これら
未定着トナー像Ｔは順次中間転写体２に一次転写され
る。一方、中間転写体２は最初に一次転写されたブラッ
クの未定着トナー像Ｔを保持したまま感光体ドラム１と
同一周期で回動し、中間転写体２上にはその一回転毎に
イエロー、マゼンタ及びシアンの未定着トナー像Ｔがブ
ラックの未定着トナー像Ｔに重ねて転写される。 【００１９】このようにして中間転写体２に一次転写さ
れた未定着トナー像Ｔは、中間転写体２の回動に伴って
記録媒体３の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送さ
れる。上記二次転写位置では半導電性の転写ロール１０
が中間転写体２に接しており、フィードローラ１１によ
って所定のタイミングでトレイ１２から搬出された記録
媒体３はこの転写ロール１０と中間転写体２との間に挟
み込まれる。また、二次転写位置における中間転写体の
裏面側には上記転写ロール１０の対向電極をなすバック
アップロール４が配設されており、上記転写ロール１０
にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加すると、中間
転写体２に担持された未定着トナー像Ｔは上記二次転写
位置において記録媒体３に静電転写される。 【００２０】そして、未定着トナー像が転写された記録
媒体３は剥離爪１３によって中間転写体から剥がされ、
搬送ベルト１４によって定着器（図示せず）に送り込ま
れて未定着トナー像の定着処理がなされる一方、未定着
トナー像の二次転写が終了した中間転写体２はクリーナ
１５によって残留トナーが除去される。また、未定着ト
ナー像の一次転写が終了した感光体ドラム１はクリーナ
１６によって残留トナーが除去された後、除電ランプ１
７によって表面電位の履歴の消去が行われる。 【００２１】更に、上記転写ロール１０、剥離爪１３及
びクリーナ１５は中間転写体２と接離自在に配設されて
おり、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着
トナー像が中間転写体２に一次転写される迄、これら部
材は中間転写体２から離間している。 【００２２】尚、本実施例では、上記中間転写体として
ポリイミドに導電性カーボンを分散させ、その体積抵抗
率を１０¹⁰Ω・ｃｍ、表面抵抗率を１０¹²Ω／□（□：
単位面積）に調整したものを用いた。また、トナー像の
一次転写における転写コロトロン９はその流入電流値が
２５μＡとなるようにした。ここで、転写コロトロン９
の流入電流とは、転写コロトロン９の放電ワイヤに流れ
る全電流値からコロトロンシールドに流れる電流値を差
し引いた値である。更に、感光体ドラム１の周速は１６
０ｍｍ／ｓｅｃとした。 【００２３】図２は、以上のように構成された本実施例
のカラー複写機に関し、その転写コロトロン９の放電タ
イミングと感光体ドラム１の表面電位との関係を示すタ
イミングチャートである。同図に示されるように、転写
コロトロン９に対してはイエロー、シアン、マゼンタ及
びブラックの各トナー像が記録媒体３へ転写される合間
においても所定の転写電圧が印加されており、これに伴
い感光体ドラム１にはその暗電位の極性と逆極性の電荷
が注入されることになる。このため、感光体ドラム１は
イエローのトナー像を中間転写体へ一次転写した以降に
おいては、常に転写電圧が印加されていなかった時の暗
電位（図では−６５０Ｖ）よりも低い暗電位に一様に帯
電する。 【００２４】また、本実施例ではイエローのトナー像の
形成に係る感光体ドラム１の暗電位を他のトナー像のそ
れと合致させるため、イエローのトナー像が感光体ドラ
ム１上に形成される１回転前の感光体ドラム１の回転サ
イクル（図中のＡの回転サイクル）から転写コロトロン
９に転写電圧を印加している。その結果、同図に示され
るよにう、イエローのトナー像の形成開始当初から感光
体ドラム１の暗電位は一定となり、これを最終色のトナ
ー像の形成か終了する時点まで維持することができる。 【００２５】従って、各色のトナー像には感光体ドラム
１の暗電位ムラに応じた濃度ムラが発生することはな
く、転写電圧の印加によって若干低下した暗電位を本来
の目標暗電位としておくことで、カラーバランスに優れ
た良好な画質のカラー記録画像を記録媒体３上に得るこ
とができる。 【００２６】尚、本実施例ではカラー画像を形成する場
合を例に挙げて説明したが、モノクロ画像の連続コピー
においても同様な効果を得ることができる。 【００２７】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の画像
形成装置によれば、像担持体の２回転サイクル目以降に
おいてトナー像の転写に起因した帯電電位ムラが像担持
体上に発生することがなく、各トナー像の形成領域につ
いては常に像担持体を一様に帯電させることができるの
で、濃度ムラのない良好な記録画像を形成することが可
能となる他、この装置を用いてカラー画像を形成するこ
とにより、濃度ムラのないカラーバランスに優れたフル
カラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明を適用したカラー電子写真複写機の実
施例を示す概略図である。 【図２】 実施例に係る転写コロトロンの放電タイミン
グと感光体ドラムの暗電位との関係を示すタイミングチ
ャートである。 【図３】 従来の画像形成装置を示す概略図である。 【図４】 従来の画像形成装置における転写コロトロン
の放電タイミングと感光体ドラムの暗電位との関係を示
すタイミングチャートである。 【符号の説明】 １…感光体ドラム（像担持体）、２…中間転写体、３…
記録媒体、９…転写コロトロン（転写手段）、Ｔ…トナ
ー像

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16 G03G 21/00 370

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 画情報に応じたトナー像が形成される像
   担持体と、この像担持体からトナー像が一次転写される
   と共に、更に係るトナー像を記録媒体へ二次転写する中
   間転写体と、この中間転写体を挟んで上記像担持体と対
   向する一次転写位置に配設され、上記中間転写体の裏面
   側にトナーと逆極性の電荷を付与する転写手段とを備え
   た画像形成装置において、上記転写手段は、上記像担持体の回転に関し、トナー像
   が実際に形成される１回転前の回転サイクルから電荷の
   付与を開始すると共に、上記像担持体上にトナー像が繰
   り返し形成される際には、 全てのトナー像の一次転写が
   完了するまで連続して中間転写体に電荷を付与すること
   をことを特徴とする画像形成装置。