JP4178487B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を使った画像形成装置、例えば印刷機,複写機,プリンタ,ファックスなどに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真技術によるカラー画像形成装置には様々な印字方式がある。例えば、感光体上で露光現像を繰り返して感光体上にカラー画像を形成した後、用紙に一括転写して画像を形成する方式、転写ドラム上に用紙を巻き付け、感光体から用紙上に一色ずつトナー画像を転写してカラー画像を形成し、最後に用紙を転写ドラムから剥離する方式、また、中間的な転写体を用い、感光体から中間転写体に一色ずつトナー画像を転写することで中間転写体上にカラー画像を形成し、最後にカラー画像を用紙に一括転写する方式などがある。これらの中で、最後に述べた中間転写体方式は高画質の画像が得られると共に、多種多様な用紙に対して画像を形成できるという利点がある。この中間転写体を用いた画像形成装置の例として、特開昭1−198773 号公報に記載されている画像形成装置,特願平6−68295号公報に記載されている画像形成装置などがある。ところで、中間転写体方式では中間転写体上に各色のカラートナーを静電的に重ねていくため、中間転写体の電気的特性が非常に重要である。中間転写体の構成例として先に示した画像形成装置をあげると、特開昭1−198773 号公報に記載されている画像形成装置では、中間転写体表面を転写のための電圧を印加した導電性部材で覆いさらにその表面を絶縁性部材で被覆する構成であり、特開平7−281577 号公報の画像形成装置では、零電位に接地した中間転写体の表面を半導電層で覆う構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公知例のような構成では、以下の様な問題が発生する。中間転写体表面を絶縁体で覆っている特開昭1−198773 号公報に記載されている画像形成装置では、感光体からトナーを転写する際に感光体表面から中間転写体表面に電荷が移り、これが残留して中間転写体の表面電位を上げ、トナーの転写が行われないようになる。これは、中間転写体が絶縁性を示すために表面に移った電荷が残留してしまうためである。このため、中間転写体表面を除電する除電手段を特別に設けなくてはならず、装置が大型で複雑になるという問題がある。また、中間転写体表面を半導電層で覆っている特開平7−281577 号公報記載の画像形成装置では、半導電層は中抵抗のプラスチック材やゴム材が用いられるが、これらの材料は温度・湿度という環境条件の変化に対して抵抗値が1桁から3桁程度変化してしまうため、環境条件が変化するとトナーの転写性能が変化してしまい、画質が安定しないという問題がある。
【0004】
本発明は、上記課題を解決するために考案されたものであり、装置を複雑化させずに安定な画像品質の形成できる画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感光体と、該感光体に接触配置された中間転写体を有し、該感光体上に形成されたトナー画像を該中間転写体に転写し、該中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写して最終画像を出力する画像形成装置において、該中間転写体は、基材と、導電部材と、表面処理層とで構成され、前記表面処理層の体積抵抗を10の4乗Ωcm以下とし、所定の電位に設定された電極と接続され、前記感光体は、前記感光体の端部に表面が導電層である通電部を有し、前記中間転写体は、前記通電部と接触する画像領域外に絶縁材を設けたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
発明の詳細を図1から図5を用いて説明する。
【0007】
図1は、本発明の実施例である電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の概略断面図である。図に従って、装置の構成について説明する。プリンタ本体奥側には、プリンタを制御するコントローラ(図示せず)がある。このコントローラ内には、画像信号処理部とプリント指令制御部が内蔵されている。本体中央部に複数本の軸によって張架された感光体ベルト1が設けられている。この感光体ベルト1は、図中の矢印に示す通り、表面の感光層(例えばOPC)とその下層の導電層(例えばアルミ)、ベルトに機械的強度を持たせるための基材の3層構造になっている。感光体ベルト1は、X方向に走行するようになっている。感光体ベルト1近傍には、X方向に沿って順番に帯電器2,露光器3,現像器4a,
4b,4c,4d,中間転写ドラム5,イレーズランプ6,感光体クリーナ7が設けられている。中間転写ドラム5上方には、ドラムクリーナ8が設けられている。用紙の搬送経路上には用紙カセット9,ピックローラ10,転写ローラ11,剥離装置12,定着器13が配置されている。帯電器2は、コロナワイヤーの放電を利用するスコロトロン帯電器、もしくは電圧を印加した導電性のローラを感光体に接触させたローラ帯電器であり、感光体表面をある規定電位に帯電する。露光器3は、レーザーダイオードとレンズ系もしくはLEDアレイが用いられ、感光体ベルト1上を露光し、静電潜像を形成する。現像器4a,4b,4c,4dの4台の現像器は、トナーを所定の帯電量に帯電し、感光体ベルト1上の静電潜像を現像するもので、本実施例では、4つの現像器にそれぞれ異なる色のトナー例えば、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)が収納されている。中間転写ドラム5は、直径80〜200mmのドラム形状のものである。本発明はこの中間転写ドラム5の表面に特徴を有するものであり、詳細は後に述べる。この中間転写ドラム5は、感光体ベルト1とニップ幅5〜20mmで接触し、感光体ベルト1上に形成されたトナーは、感光体ベルト1の導電層に印加した電圧により中間転写ドラム5上に転写される。イレーズランプ6は、感光体ベルト1上の残留電位を光照射により除去する。感光体クリーナ7は、感光体ベルト1上に残っている残留トナーを除去するものである。ドラムクリーナ8は、用紙転写後中間転写ドラム5上に残留しているトナーを除去するものであり、中間転写ドラム5上にトナー画像が存在している間は上方に待避するようになっている。感光体ベルト1下方には、用紙カセット9があり、用紙はここからピックローラ10によって引き出された後、転写部に送られる。転写ローラ11は、中間転写ドラム5上に形成されたトナー画像を用紙上に転写するためのもので、金属軸と適当な抵抗値の(1k〜10GΩ)の弾性層より構成されている。金属軸には、トナーと逆極性の直流電圧が印加され、この電圧によって生じる電界により、トナーを静電的に用紙に転写する。転写ローラ11は、中間転写ドラム5上にトナー画像が形成されている間は、退避して中間転写ドラム5上には接触しないようになっている。剥離装置12は、用紙裏面の転写電荷を除電し、用紙を剥離するために設けられている。定着器13は、用紙上のトナーを加熱溶融し、定着するものである。
【0008】
本実施例の画像形成装置の動作について説明する。まず、コンピュータのプリント指令がコントローラに入力されると、帯電器2が感光体ベルト1を帯電すると共に露光器3が露光し、潜像が形成される。この潜像は、最初に現像器4aによって現像される(例えばイエロートナーで現像される)。感光体ベルト1表面に現像されたトナー画像は、感光体ベルト1と中間転写ドラム5のニップを通過する際に中間転写ドラム5上に転写される。次に再び感光体ベルト1を帯電,露光し、今度は現像器4bにより現像が行われる(例えばマゼンタトナーで現像する)。そして現像されたトナー画像は中間転写ドラム5上に先のトナー画像(イエロートナー画像)に重ねて転写される。この行程を以後現像器4c,4dと繰り返して行い、中間転写ドラム5上に複数色のトナー画像を形成する。中間転写ドラム5上に形成された複数色のトナー画像は、転写ローラ11により用紙に一度に転写される。その後剥離装置12により用紙が剥離され、定着器13での定着の後、排出される。その後、感光体ベルト1と中間転写ドラム5上の転写後に残っている残留トナーは、感光体ベルト1上の残留トナーは感光体クリーナ7で機械的に掻き落とされ、中間転写ドラム5上の残留トナーは、ドラムクリーナ8により清掃される。
【0009】
次に本発明の詳細について説明する。図2(a)は、本実施例の画像形成装置における中間転写ドラム5の詳細構造を示したものである。中間転写ドラム5は、素管を中心軸から3本のリブで支えている構造になっている。無論、筒状のドラム両端にブラケットを挿入してその中心に軸を通した構成や、円柱に軸を突き通した構成であってもよい。これらのドラムを構成する部材の材質は、アルミニウムもしくは鉄,銅などの金属、10の4乗Ωcm以下に体積抵抗値を調整された導電ゴム,導電樹脂などが用いられる。さらに中心軸は中間転写ドラムアース端子14を通して接地されており、中間転写ドラム5全体が常に零電位となるようにしてある。この中間転写ドラム5の電位は本実施例の場合零電位であるが、とくに零電位である必要はなく、中間転写体周りのプロセスとの関係で決められるものである。
【0010】
本発明の特徴は、このように中間転写体表面部(これには中間転写体全体も含まれる)を導体材料で構成し、ある所定の電位に設定することを特徴としている。このため、中間転写体表面を絶縁部材で覆う場合に発生するような中間転写体表面の電荷の蓄積がないので中間転写体を除電する手段を設ける必要がない。加えて中間転写体を半導電部材で覆った場合に生じる環境条件に対するトナー転写の不安定性も、本実施例のように環境条件に対して抵抗値が極めて安定な金属導体、もしくは感光体やトナー,用紙などに比べて極めて抵抗が小さく、転写に寄与しない10の4乗Ωcm以下の導電ゴム,導電樹脂で中間転写体を構成するため転写が不安定になることはない。
【0011】
ところで、本発明の効果が期待できる構成は、上記の構成のみに留まらない。本発明の効果は、中間転写体表面が導体かつ所定の電位に設定されていれば十分発揮されるので、例えば図2(b)の構成でも十分効果がある。図2(b)は、中間転写ドラム5の表面部分のみを拡大して示した図であるが、ドラム基材15表面に1μmから10mmの厚さの導電層16をかぶせ、この導電層16を規定電位に設定した構成となっている。この場合、ドラム基材15の材質は、ドラムの構造材としての機能しか要求されないので、プラスチックなどの導電性のない材料や、もちろんアルミニウムや鉄,銅といった金属であってもよい。導電層16の材質は先にも述べた金属、体積抵抗10の4乗Ωcm以下の導電ゴム,導電プラスチックが使われ、この導電層16には所定の電位が加えられるようになっている。
【0012】
さらに、中間転写ドラム5表面にはさまざまな目的で表面処理を施す場合が多い。本実施例のカラー画像形成装置では、中間転写ドラム5表面は金属、体積抵抗10の4乗Ωcm以下の導電ゴム,導電プラスチックで構成されるが、表面をサンドブラスト処理,研磨処理をして表面粗さRa10μm以下、望ましくはRa1μm以下に形状処理されて使われている。この他にも図2(c)に示すような、トナーとの離型性を高める目的で表面に離型処理層を作る場合や、機械的摩耗を防ぐ目的で保護処理層を設ける場合もある。この時、これらの表面処理層17が中間転写ドラム5の表面に1μm以上の厚さで形成された場合は、本発明の効果を発揮するために、カーボンや金属粒子を混ぜてこれらの表面処理層17の体積抵抗値を10の4乗Ωcm以下にする必要がある。
【0013】
ところで、本発明の画像形成装置で印字を行う場合に、感光体ベルト1と中間転写ドラム5の電位差を大きくすると、画像にむらが発生する場合があった。この原因は、中間転写ドラム5上に転写されたトナーが再び感光体ベルト1と中間転写ドラム5の接触部分を通過する際に、感光体ベルト1表面とトナー表面の間で発生する放電に起因していることがわかった。この放電によってトナーの帯電性にむらが生じ、後に続く用紙への転写効率に部分的な差ができ、画像むらとなるのである。このような画像むらは、図3(a),図3(b)のような感光体ベルト1表面の電位を調整する電位調整手段18や同じく電位調整手段19を設けることで解決できる。本電位調整手段18,19は、感光体ベルト1の表面と中間転写ドラム5上のトナーの表面の電位差を500V以下に調整するもので、光照射で感光体表面電位を低下させるLEDアレイやランプといった感光体ベルト1に光を照射する光源(18)や、感光体の表面電荷と逆極性の電荷を感光体ベルト1表面に照射する直流コロナ帯電器,交流コロナ帯電器など(19)が利用される。これらの電位調整手段を用いることで、感光体ベルト1から中間転写ドラム5へのトナーの転写効率をより高める目的で、両者に加える電圧差を大きくしても、感光体ベルト1表面と中間転写ドラム5上のトナーの表面の電位差は小さくすることができる。これによって、両者の表面の間で放電が発生しないため、トナーの帯電性にむらができず、画像むらの無い高品位な画像を提供できる。
上記の感光体ベルト1と中間転写ドラム5のニップで発生するトナーの帯電むらは、以下のような方法でもなくすことができる。図4は、中間転写ドラム5と転写ローラ11の接触する部分より中間転写体移動方向上流側にトナーの帯電量を調整するトナー帯電量調整手段20を配置した例について示したものである。トナー帯電量調整手段20は、トナーと同極性の電荷を照射するコロナ帯電器,交流コロナ帯電器などが用いられ、中間転写ドラム5表面のトナーに電荷を付与し、トナーの帯電量を均一にするものである。これを用いることで、感光体ベルト1と中間転写ドラム5のニップでトナーの帯電むらが発生しても、記録媒体に転写するまでに帯電を均一にするために画像むらは発生せず、高品位な画像の出力ができる画像形成装置が得られる。
【0014】
ところで、本実施例の画像形成装置においては、感光体ベルト1の導電層に電圧を供給するためにベルト端部に感光層がなく導電層がむき出しになっている部分がある。図5は、感光体ベルト1と中間転写ドラム5の接触部分を表している図である。この感光体ベルト1の導電層がむき出しになっている通電部21が直接中間転写ドラム5と接触すると、過大な電流が流れるとともに電源がショートしてしまう。このため、本実施例では、この感光体ベルト1の通電部21と、中間転写ドラム5の接触する部分は、中間転写ドラム5表面に絶縁材22を設けてある。図に示すように、中間転写ドラム5上で通電部21の接触する部分に深さ10μmから10mmの溝を作り、この溝に高抵抗のウレタンゴムをはめてある。無論、この絶縁材22を設ける部分は画像領域から外れているので、本発明の効果を無効にすることはない。この絶縁材22は、先に説明した高抵抗のゴム材のほかに電気的に半導電性もしくは絶縁性のプラスチック,ゴムが利用でき、この部分で過大な電流が流れることを防止する。このような絶縁材22は、トナー画像が付着する画像領域を除く中間転写ドラム上のいかなる領域、例えば感光層の剥がれやすい部分やベルトの継ぎ目部分などに設けてもよく、中間転写ドラム5周りの感光体ベルト1以外のプロセスの電流のリークやショートが起こる部分に適用してかまわない。
【0015】
以上、上記実施例のカラー画像形成装置において、中間転写体の表面をある所定の電位に設定された導体で覆う構成としたことで、簡単な構成で高品位な画像を環境条件に対して安定に提供することができた。ところで、本実施例では、中間転写体としてドラム形状の中間転写ドラムについて詳細に説明したが、本発明は、ドラム形状の構成のみに当てはまるものではなく、ベルト形状の中間転写体において適用しても何ら差し支えない。
【0016】
【発明の効果】
本発明によれば、中間転写体表面を除電する除電手段を特別に設ける必要がなく,小型で低コストの画像形成装置を提供することができる。また、感光体やトナー、用紙などに比べて極めて抵抗が小さく、トナーの転写に電気的に寄与しない10の4乗Ωcm以下の材質で構成するため、温度・湿度の変化に対してトナーの転写性能が安定なので高品位な画像を出力できる画像形成装置を提供できる。
また、感光体と中間転写体の接触部で発生するトナーの帯電むらもその発生や影響をなくすことができるので高品位な画像の形成できる画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるカラー画像形成装置の横断面図である。
【図2】本発明の実施例であるカラー画像形成装置の中間転写ドラム5の詳細構造を示した図である。
【図3】本発明の実施例であるカラー画像形成装置の電位調整手段について示した図である。
【図4】本発明の実施例であるカラー画像形成装置のトナー帯電量調整手段について示した図である。
【図5】本発明の実施例であるカラー画像形成装置の中間転写ドラム5の詳細構造を示した図である。
【符号の説明】
1…感光体ベルト、2…帯電器、3…露光器、4a,4b,4c,4d…現像器、5…中間転写ドラム、6…イレーズランプ、7…感光体クリーナ、8…ドラムクリーナ、9…用紙カセット、10…ピックローラ、11…転写ローラ、12…剥離装置、13…定着器、14…中間転写ドラムアース端子、15…ドラム基材、16…導電層(中間転写ドラム)、17…表面処理層、18…電位調整手段(光源)、19…電位調整手段(コロナ帯電器)、20…トナー帯電量調整手段(コロナ帯電器)、21…通電部、22…絶縁材。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using electrophotographic technology, for example, a printing machine, a copying machine, a printer, a fax machine, and the like.
[0002]
[Prior art]
There are various printing methods for color image forming apparatuses based on electrophotography. For example, a method of forming a color image on a photosensitive member by repeating exposure and development on the photosensitive member, and then transferring the image onto a sheet at a time. A toner image is transferred to form a color image, and finally the paper is peeled off from the transfer drum. An intermediate transfer member is used to transfer the toner image from the photoconductor to the intermediate transfer member one color at a time. There is a system in which a color image is formed on a transfer body, and finally the color image is collectively transferred onto a sheet. Among these, the intermediate transfer body method described last has an advantage that a high-quality image can be obtained and images can be formed on a wide variety of sheets. Examples of the image forming apparatus using the intermediate transfer member include an image forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-198773, an image forming apparatus described in Japanese Patent Application No. 6-68295, and the like. . By the way, in the intermediate transfer body method, since the color toners of the respective colors are electrostatically superimposed on the intermediate transfer body, the electrical characteristics of the intermediate transfer body are very important. As an example of the configuration of the intermediate transfer member, the above-described image forming apparatus is exemplified. In the image forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-198773, the surface of the intermediate transfer member is electrically conductive by applying a voltage for transfer. In the image forming apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-281577, the surface of the intermediate transfer member grounded to zero potential is covered with a semiconductive layer. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration as in the above-described known example, the following problem occurs. In the image forming apparatus described in JP-A-1-198773 in which the surface of the intermediate transfer member is covered with an insulator, the charge is transferred from the surface of the photosensitive member to the surface of the intermediate transfer member when the toner is transferred from the photosensitive member. This remains and raises the surface potential of the intermediate transfer member, so that the toner is not transferred. This is because the charge transferred to the surface remains because the intermediate transfer member exhibits insulating properties. For this reason, it is necessary to provide a neutralizing means for neutralizing the surface of the intermediate transfer member, and there is a problem that the apparatus becomes large and complicated. Further, in the image forming apparatus described in JP-A-7-281577 in which the surface of the intermediate transfer member is covered with a semiconductive layer, the semiconductive layer is made of a medium resistance plastic material or rubber material. Since the resistance value changes by about 1 to 3 digits in response to a change in the environmental condition of humidity, there is a problem that when the environmental condition changes, the toner transfer performance changes and the image quality is not stable.
[0004]
The present invention has been devised in order to solve the above-described problems, and provides an image forming apparatus capable of forming stable image quality without complicating the apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a photosensitive member and an intermediate transfer member disposed in contact with the photosensitive member, and transfers a toner image formed on the photosensitive member to the intermediate transfer member to be formed on the intermediate transfer member. In the image forming apparatus for transferring the toner image to a recording medium and outputting the final image, the intermediate transfer member is composed of a base material, a conductive member, and a surface treatment layer, and the volume resistance of the surface treatment layer is reduced. 10 4 Ωcm or less , connected to an electrode set at a predetermined potential, the photoconductor has a current-carrying portion whose surface is a conductive layer at the end of the photoconductor, An insulating material is provided outside the image area in contact with the energization portion .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Details of the invention will be described with reference to FIGS.
[0007]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a color image forming apparatus using an electrophotographic system which is an embodiment of the present invention. The configuration of the apparatus will be described with reference to the drawings. On the back side of the printer main body, there is a controller (not shown) that controls the printer. The controller incorporates an image signal processor and a print command controller. A photosensitive belt 1 stretched by a plurality of shafts is provided at the center of the main body. The photosensitive belt 1 has a three-layer structure of a photosensitive layer (for example, OPC) on the surface, a conductive layer (for example, aluminum) below the surface, and a base material for giving the belt mechanical strength, as indicated by arrows in the figure. It has become. The photosensitive belt 1 runs in the X direction. In the vicinity of the photoreceptor belt 1, a charger 2, an exposure device 3, a developing device 4a,
4b, 4c, 4d, an intermediate transfer drum 5, an erase lamp 6, and a photoreceptor cleaner 7 are provided. A drum cleaner 8 is provided above the intermediate transfer drum 5. A paper cassette 9, a pick roller 10, a transfer roller 11, a peeling device 12, and a fixing device 13 are arranged on the paper conveyance path. The charger 2 is a scorotron charger that uses corona wire discharge, or a roller charger in which a conductive roller to which a voltage is applied is brought into contact with the photosensitive member, and charges the surface of the photosensitive member to a specified potential. The exposure device 3 uses a laser diode and a lens system or an LED array, and exposes the photosensitive belt 1 to form an electrostatic latent image. The four developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d are for charging the toner to a predetermined charge amount and developing the electrostatic latent image on the photosensitive belt 1, and in this embodiment, there are four developing devices. Different colors of toner, for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are stored in the developing unit. The intermediate transfer drum 5 has a drum shape with a diameter of 80 to 200 mm. The present invention is characterized by the surface of the intermediate transfer drum 5, and details will be described later. The intermediate transfer drum 5 is in contact with the photosensitive belt 1 with a nip width of 5 to 20 mm, and the toner formed on the photosensitive belt 1 is transferred onto the intermediate transfer drum 5 by a voltage applied to the conductive layer of the photosensitive belt 1. Is transcribed. The erase lamp 6 removes the residual potential on the photosensitive belt 1 by light irradiation. The photoreceptor cleaner 7 removes residual toner remaining on the photoreceptor belt 1. The drum cleaner 8 removes the toner remaining on the intermediate transfer drum 5 after the sheet is transferred, and retracts upward while the toner image is present on the intermediate transfer drum 5. . Below the photoreceptor belt 1, there is a paper cassette 9, from which paper is pulled out by a pick roller 10 and then sent to a transfer section. The transfer roller 11 is for transferring a toner image formed on the intermediate transfer drum 5 onto a sheet, and is composed of a metal shaft and an elastic layer (1 k to 10 GΩ) having an appropriate resistance value. A DC voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the metal shaft, and the toner is electrostatically transferred to the paper by an electric field generated by the voltage. The transfer roller 11 is retracted so as not to contact the intermediate transfer drum 5 while the toner image is formed on the intermediate transfer drum 5. The peeling device 12 is provided to neutralize the transfer charge on the back surface of the paper and peel the paper. The fixing device 13 heats and melts the toner on the paper and fixes it.
[0008]
The operation of the image forming apparatus of this embodiment will be described. First, when a computer print command is input to the controller, the charger 2 charges the photosensitive belt 1 and the exposure device 3 exposes to form a latent image. This latent image is first developed by the developing device 4a (for example, developed with yellow toner). The toner image developed on the surface of the photoreceptor belt 1 is transferred onto the intermediate transfer drum 5 when passing through the nip between the photoreceptor belt 1 and the intermediate transfer drum 5. Next, the photosensitive belt 1 is charged and exposed again, and then development is performed by the developing device 4b (for example, development is performed with magenta toner). The developed toner image is transferred onto the intermediate transfer drum 5 so as to overlap the previous toner image (yellow toner image). Thereafter, this process is repeated with the developing devices 4c and 4d to form toner images of a plurality of colors on the intermediate transfer drum 5. The toner images of a plurality of colors formed on the intermediate transfer drum 5 are transferred onto the paper at once by the transfer roller 11. Thereafter, the paper is peeled off by the peeling device 12 and is discharged after fixing by the fixing device 13. Thereafter, the residual toner remaining after the transfer on the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer drum 5 is mechanically scraped off by the photosensitive cleaner 7 so that the residual toner on the intermediate transfer drum 5 remains. The toner is cleaned by the drum cleaner 8.
[0009]
Next, details of the present invention will be described. FIG. 2A shows the detailed structure of the intermediate transfer drum 5 in the image forming apparatus of this embodiment. The intermediate transfer drum 5 has a structure in which the raw tube is supported by three ribs from the central axis. Of course, the structure which inserted the bracket in the cylindrical drum both ends and passed the axis | shaft in the center, or the structure which penetrated the axis | shaft to the cylinder may be sufficient. The material of the members constituting these drums is a metal such as aluminum, iron, or copper, and conductive rubber, conductive resin, or the like whose volume resistance value is adjusted to 10 4 Ωcm or less. Further, the central axis is grounded through the intermediate transfer drum ground terminal 14 so that the entire intermediate transfer drum 5 is always at zero potential. In this embodiment, the potential of the intermediate transfer drum 5 is zero, but it is not particularly necessary to be zero, and is determined in relation to the process around the intermediate transfer member.
[0010]
A feature of the present invention is that the surface portion of the intermediate transfer member (including the entire intermediate transfer member) is made of a conductive material and set to a predetermined potential. For this reason, since there is no charge accumulation on the surface of the intermediate transfer member that occurs when the surface of the intermediate transfer member is covered with an insulating member, it is not necessary to provide a means for eliminating the charge on the intermediate transfer member. In addition, the instability of toner transfer with respect to environmental conditions that occurs when the intermediate transfer member is covered with a semiconductive member is also a metal conductor or a photoreceptor or toner that has a very stable resistance value with respect to environmental conditions as in this embodiment. The transfer is not unstable because the intermediate transfer member is made of conductive rubber or conductive resin having a resistance of 10 4 Ωcm or less that does not contribute to the transfer and is extremely small compared to paper.
[0011]
By the way, the structure which can anticipate the effect of this invention is not restricted only to said structure. Since the effect of the present invention is sufficiently exhibited if the surface of the intermediate transfer member is a conductor and set to a predetermined potential, for example, the configuration of FIG. FIG. 2B is an enlarged view of only the surface portion of the intermediate transfer drum 5. The surface of the drum base material 15 is covered with a conductive layer 16 having a thickness of 1 μm to 10 mm, and this conductive layer 16 is covered. The configuration is set to a specified potential. In this case, since the material of the drum base material 15 is only required to function as a drum structural material, it may be a non-conductive material such as plastic or, of course, a metal such as aluminum, iron, or copper. The conductive layer 16 is made of the above-described metal, conductive rubber having a volume resistance of 10 4 Ωcm or less, and conductive plastic. A predetermined potential is applied to the conductive layer 16.
[0012]
Further, the surface of the intermediate transfer drum 5 is often subjected to surface treatment for various purposes. In the color image forming apparatus of this embodiment, the surface of the intermediate transfer drum 5 is made of metal, conductive rubber or conductive plastic with a volume resistance of 10 4 Ωcm or less, and the surface is roughened by sandblasting and polishing. It is used after being processed to a shape of Ra 10 μm or less, preferably Ra 1 μm or less. In addition, as shown in FIG. 2C, a release treatment layer may be formed on the surface for the purpose of improving the releasability with the toner, or a protective treatment layer may be provided for the purpose of preventing mechanical wear. . At this time, when these surface treatment layers 17 are formed on the surface of the intermediate transfer drum 5 with a thickness of 1 μm or more, in order to exert the effects of the present invention, these surface treatments are mixed with carbon or metal particles. The volume resistance value of the layer 17 needs to be 10 4 Ωcm or less.
[0013]
By the way, when printing is performed with the image forming apparatus of the present invention, if the potential difference between the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer drum 5 is increased, the image may be uneven. This is caused by discharge generated between the surface of the photosensitive belt 1 and the toner surface when the toner transferred onto the intermediate transfer drum 5 passes through the contact portion between the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer drum 5 again. I found out. This discharge causes unevenness in the chargeability of the toner, resulting in a partial difference in transfer efficiency to the subsequent paper and unevenness in the image. Such image unevenness can be solved by providing a potential adjusting means 18 for adjusting the potential of the surface of the photoreceptor belt 1 and a potential adjusting means 19 as shown in FIGS. The potential adjusting means 18 and 19 adjust the potential difference between the surface of the photoreceptor belt 1 and the surface of the toner on the intermediate transfer drum 5 to 500 V or less, and an LED array or lamp that lowers the photoreceptor surface potential by light irradiation. The light source (18) for irradiating the photosensitive belt 1 with light, the DC corona charger, the AC corona charger, etc. (19) for irradiating the surface of the photosensitive belt 1 with a charge having a polarity opposite to the surface charge of the photosensitive member 1 are used. Is done. By using these potential adjusting means, in order to further increase the transfer efficiency of toner from the photosensitive belt 1 to the intermediate transfer drum 5, even if the voltage difference applied to both is increased, the surface of the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer are transferred. The potential difference on the surface of the toner on the drum 5 can be reduced. As a result, no discharge occurs between the surfaces of the two toners, so that the toner is not unevenly charged, and a high-quality image without image unevenness can be provided.
The uneven charging of the toner generated at the nip between the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer drum 5 can be eliminated by the following method. FIG. 4 shows an example in which the toner charge amount adjusting means 20 for adjusting the charge amount of the toner is arranged upstream of the contact portion between the intermediate transfer drum 5 and the transfer roller 11 in the intermediate transfer member moving direction. The toner charge amount adjusting means 20 uses a corona charger, an AC corona charger, or the like that irradiates charges having the same polarity as the toner. The toner charge amount adjusting means 20 imparts charges to the toner on the surface of the intermediate transfer drum 5 to make the toner charge amount uniform. To do. By using this, even if toner charging unevenness occurs at the nip between the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer drum 5, image unevenness does not occur in order to make the charging uniform before transfer to the recording medium. An image forming apparatus capable of outputting a quality image is obtained.
[0014]
By the way, in the image forming apparatus of this embodiment, in order to supply a voltage to the conductive layer of the photoreceptor belt 1, there is a portion where there is no photosensitive layer at the end of the belt and the conductive layer is exposed. FIG. 5 is a diagram illustrating a contact portion between the photosensitive belt 1 and the intermediate transfer drum 5. When the energizing portion 21 with the conductive layer of the photosensitive belt 1 exposed directly contacts the intermediate transfer drum 5, an excessive current flows and the power supply is short-circuited. For this reason, in this embodiment, an insulating material 22 is provided on the surface of the intermediate transfer drum 5 at a portion where the energizing portion 21 of the photosensitive belt 1 is in contact with the intermediate transfer drum 5. As shown in the drawing, a groove having a depth of 10 μm to 10 mm is formed on a portion of the intermediate transfer drum 5 where the current-carrying portion 21 contacts, and a high-resistance urethane rubber is fitted in the groove. Of course, since the portion where the insulating material 22 is provided is out of the image area, the effect of the present invention is not invalidated. The insulating material 22 can use electrically semiconductive or insulating plastic or rubber in addition to the high-resistance rubber material described above, and prevents an excessive current from flowing therethrough. Such an insulating material 22 may be provided in any region on the intermediate transfer drum excluding the image region to which the toner image adheres, for example, a portion where the photosensitive layer is easily peeled off or a joint portion of the belt. The present invention may be applied to a portion where current leakage or short-circuit occurs in processes other than the photoreceptor belt 1.
[0015]
As described above, in the color image forming apparatus of the above embodiment, the surface of the intermediate transfer member is covered with the conductor set to a predetermined potential, so that a high-quality image can be stably obtained with respect to environmental conditions with a simple configuration. Could be provided. In the present embodiment, the drum-shaped intermediate transfer drum is described in detail as the intermediate transfer member. However, the present invention is not limited to the drum-shaped configuration, and may be applied to a belt-shaped intermediate transfer member. There is no problem.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is not necessary to provide a neutralizing unit for neutralizing the surface of the intermediate transfer member, and a small and low-cost image forming apparatus can be provided. In addition, since it is made of a material with a power of 10 4 Ωcm or less, which has extremely low resistance compared to photoreceptors, toner, paper, etc. and does not contribute electrically to toner transfer, toner transfer can be performed against changes in temperature and humidity. Since the performance is stable, an image forming apparatus capable of outputting a high-quality image can be provided.
In addition, toner charging unevenness generated at the contact portion between the photosensitive member and the intermediate transfer member can be eliminated or affected, so that an image forming apparatus capable of forming a high-quality image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a detailed structure of an intermediate transfer drum 5 of a color image forming apparatus that is an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a potential adjusting unit of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a toner charge amount adjusting unit of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a detailed structure of an intermediate transfer drum 5 of a color image forming apparatus that is an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoconductor belt, 2 ... Charger, 3 ... Exposure device, 4a, 4b, 4c, 4d ... Developing device, 5 ... Intermediate transfer drum, 6 ... Erase lamp, 7 ... Photoconductor cleaner, 8 ... Drum cleaner, 9 Paper cassette, 10 ... Pick roller, 11 ... Transfer roller, 12 ... Peeling device, 13 ... Fixer, 14 ... Intermediate transfer drum ground terminal, 15 ... Drum base, 16 ... Conductive layer (intermediate transfer drum), 17 ... Surface treatment layer, 18 ... potential adjusting means (light source), 19 ... potential adjusting means (corona charger), 20 ... toner charge amount adjusting means (corona charger), 21 ... energizing section, 22 ... insulating material.

Claims (3)

感光体と、該感光体に接触配置された中間転写体を有し、該感光体上に形成されたトナー画像を該中間転写体に転写し、該中間転写体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写して最終画像を出力する画像形成装置において、該中間転写体は、基材と、導電部材と、表面処理層とで構成され、前記表面処理層の体積抵抗を10の4乗Ωcm以下とし、所定の電位に設定された電極と接続され、前記感光体は、前記感光体の端部に表面が導電層である通電部を有し、前記中間転写体は、前記通電部と接触する画像領域外に絶縁材を設けたことを特徴とする画像形成装置。A photosensitive member and an intermediate transfer member disposed in contact with the photosensitive member; and a toner image formed on the photosensitive member is transferred to the intermediate transfer member, and a toner image formed on the intermediate transfer member is transferred to the intermediate transfer member. In an image forming apparatus for transferring to a recording medium and outputting a final image, the intermediate transfer member includes a base material, a conductive member, and a surface treatment layer, and the volume resistance of the surface treatment layer is set to 10 4. and Ωcm or less, is connected to the set electrode at a predetermined potential, the photosensitive member, the surface on the end portion of the photosensitive member has a conductive portion is a conductive layer, wherein the intermediate transfer member, and the conductive portion the image forming apparatus you characterized in that a dielectric material outside the image region contacting. 請求項1の画像形成装置において、該感光体と該中間転写体の接触部より感光体移動方向上流側に配置された感光体表面の電位を調整する電位調整部を有する画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a potential adjusting unit that adjusts a potential of the surface of the photoconductor disposed upstream of the contact portion between the photoconductor and the intermediate transfer member in the photoconductor moving direction. 請求項1もしくは2の画像形成装置において、該中間転写体と記録媒体の接触部より中間転写体移動方向上流側に配置された中間転写体表面のトナーの帯電量を調整するトナー帯電量調整部を有する画像形成装置。  3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner charge amount adjusting unit adjusts the charge amount of the toner on the surface of the intermediate transfer member disposed upstream of the contact portion between the intermediate transfer member and the recording medium in the intermediate transfer member moving direction. An image forming apparatus.
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