JPH04318578A - 転写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した画像形成装置において、像担持体上に形成されたト
ナー像を中間転写体上に転写して担持し、この中間転写
体上に担持したトナー像を転写材上に再転写して、転写
材上に画像を得るのに使用する転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式等を利用した画像形成装置
において、中間転写体を備えた転写装置を用い、像担持
体上に形成されたトナー像を中間転写体上に転写して担
持し、この中間転写体上に担持したトナー像を転写材上
に再転写して、転写材上に画像を得ることが知られてい
る。

【０００３】従来の中間転写体を用いた画像形成装置で
の中間転写体への転写部の一例を図４〜図６に示す。図
４〜図６は、カラー電子写真複写装置等の感光体上のト
ナー像を中間転写体上へ転写する１次転写部を模式的に
示したものである。この図に基づき、先ず１色のトナー
像の転写工程について考える。

【０００４】図４に示すように、像担持体としての感光
体の感光ドラム１上に形成した第１色目の画像の静電潜
像は、図示しない現像部で対応した色の例えばイエロー
色のトナー２ｙにより現像してイエロートナー像として
可視化され、そのイエロートナー像が感光ドラム１の回
転に伴ない中間転写体である中間転写ベルト３と対向し
た１次転写部に至る。この１次転写部において、感光ド
ラム１上のトナー像が中間転写ベルト３に密着し、トナ
ー像を構成するトナー２ｙと逆極性の電圧を１次転写ロ
ーラ４又はコロナ放電器で中間転写ベルト３の背面から
印加して１次転写電界を付与することにより、静電力で
感光ドラム１上からトナー２ｙが中間転写ベルト３上に
転移し、中間体３上にイエロートナー像が転写される。

【０００５】同様に、図５に示すように、感光ドラム１
上の第２色目の静電潜像を現像して得られたシアン色の
トナー２ｃによるシアントナー像が、画像転写部で中間
転写ベルト３上にイエロートナー像に重ねて転写され、
図５に示すように、感光ドラム１上の第３色目の静電潜
像を現像して得られたマゼンタ色のトナー２ｍによるマ
ゼンタトナー像が、画像転写部で中間転写ベルト３上に
イエロートナー像及びシアントナー像に重ねて転写され
る。

【０００６】以上のようにして中間転写ベルト３上にイ
エロートナー像、シアントナー像及びマゼンタトナー像
を重ね合わせた画像が得られると、図７に示すように、
中間転写ベルト３と転写紙等の転写材５とを対向させた
２次転写部で上記の画像を転写材５に密着し、これらの
トナーと逆極性の電圧を２次転写ローラ６又はコロナ放
電器で転写材５の背面から印加して２次転写電界を付与
することにより、中間転写ベルト３から静電気力で画像
が一括して転写材５上に転移し、転写材５上にイエロー
トナー像、シアントナー像及びマゼンタトナー像を重ね
合わせたカラー画像が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記の図５の第
２色目のシアントナー像の１次転写をする際に、中間転
写ベルト３上には既に負極性電荷を帯びたイエロー色の
トナー２ｙによるイエロートナー像が転写されているた
めに、シアントナー像の転写のための１次転写電界が弱
められる。同様に、図６の第３色目のマゼンタトナー像
の転写の際にも、中間転写ベルト３上の負極性電荷を帯
びたイエロー色のトナー２ｙ、シアン色のトナー２ｃに
より、マゼンタトナー像の１次転写電界は更に弱められ
る。その結果、第２色目以降のトナー像の転写効率が低
下する問題がある。

【０００８】更に中間転写ベルト３の体積抵抗率が１０
１２Ωｃｍ以上の比較的大きい値の場合、１次転写終了
後の密接状態から近接状態になった感光ドラム１と中間
転写ベルト３との間には転写時の充電電荷による電界が
あり、その電界下で電荷一定に対して感光ドラム１と中
間転写ベルト３との間の距離が増大することになるので
、感光ドラム１と中間転写ベルト３との間に電圧の上昇
が生じ、感光ドラム１と中間転写ベルト３の間隙で放電
が生じて、中間転写ベルト３上のトナー像の画像乱れや
感光ドラム１表面の劣化を引き起こす。同様に、中間転
写ベルト３から転写材５への画像の２次転写終了後にも
同じ現象が起こり易く、画像の乱れ等は増幅される。又
複写２枚目以降の画像形成においては、中間転写ベルト
３の充電電荷は減衰しきれず、このため特開昭５６−１
４７１６６号に開示されるように、中間転写ベルト３が
２次転写部から１次転写部に戻る途中で中間転写ベルト
３の除電が必要となる。

【０００９】又中間転写ベルト３の体積抵抗率が１０８
　Ωｃｍ以下の比較的小さい値の場合には、転写時の中
間転写ベルト３の充電電荷が中間転写ベルト３から周囲
の構成部材や空気中の水分を介して逃げ易く、これが原
因でやはり中間転写ベルト３上のトナー像に画像乱れを
引き起こす。

【００１０】従って本発明の目的は、像担持体上のトナ
ー像の中間転写体上への１次転写を第２色目以降のトナ
ー像に対しても第１色目のトナー像と同程度に高い転写
効率で行なわせると共に、その１次転写及び中間転写体
上に転写されたトナー像の転写材上への２次転写を画像
乱れを生じることなく行なわせて、転写材上に転写によ
り濃度が十分で且つ色味変化や画像の抜け、飛び散り等
の画像劣化のない高品質な画像を得ることを可能とした
転写装置を適用することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
転写装置にて達成される。要約すれば本発明は、像担持
体上に各色のトナー像が形成される度に、前記像担持体
と中間転写体とが接触した１次転写部で１次転写電界を
付与することにより、前記中間転写体上に前記各色のト
ナー像を重ね合わせて転写し、前記中間転写体上に重ね
合わせて転写された各色のトナー像を、前記中間転写体
と転写材とが接触した２次転写部で２次転写電界を付与
することにより、前記転写材上に一括して転写する転写
装置において、前記中間転写体の体積抵抗率を１０８　
〜１０１２Ωｃｍとし、且つ前記１次転写電界を後で転
写される色のトナー像に対する程大きくしたことを特徴
とする転写装置である。好ましくは、前記２次転写電界
は、前記１次転写電界の最大転写電界よりも大きくされ
る。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の転写装置の一実施例を備え
た画像形成装置の概略構成図である。本実施例は、レー
ザビームプリンタに適用した場合について示す。

【００１３】図１に示すように、像担持体としての感光
体のＯＰＣ感光ドラム１の周辺には、前露光器７２、コ
ロナ帯電器からなる一次帯電器７３、各色の画像信号に
応じてレーザ光を感光ドラム１に照射するレーザスキャ
ナ７４、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの現像
剤を格別に収容した現像器７５Ｂ、７５Ｙ、７５Ｃ、７
５Ｍを備えた現像ユニット７５が配置されている。各現
像器７５Ｂ、７５Ｙ、７５Ｃ、７５Ｍは図では省略した
が、現像シリンダと非磁性体の現像剤規制ブレードとを
有している。

【００１４】上記の現像剤は、トナーとキャリアとを一
定比率で混合して構成され、摩擦によりトナーがマイナ
スに、キャリアがプラスに帯電するようになっている。 この現像剤は現像シリンダ内の固定マグネットの磁界の
作用により、現像シリンダの表面上に担持してブラシ状
に穂立ちされ、且つブレードによる規制により均一な現
像剤層に形成される。トナーを現像シリンダから感光ド
ラム１に向けて飛翔して現像させるために、現像シリン
ダには同時に現像バイアスが印加される。現像バイアス
はトナーがマイナスに帯電されることから、マイナス成
分よりもプラス成分が多くされている。トナーは感光ド
ラム１の表面電位と現像バイアスのマイナス成分とによ
り、感光ドラム１の静電潜像が形成された明部に引き付
けられ、そこに付着して静電潜像を現像してトナー像と
して可視化するようになっている。

【００１５】これにより感光ドラム１上に第１色目のト
ナー像、例えばイエロートナー像が形成される。感光ド
ラム１上に形成されたイエロートナー像は、１次転写部
に配設して感光ドラム１と対向した電極とされている１
次転写ローラ４にプラス電圧を印加することにより、中
間転写体としての転写ベルト３上に静電的に１次転写さ
れる。この１次転写に際しては給紙箱１６上の給紙ロー
ラ１７は作動されない。又このとき２次転写部に配設さ
れた２次転写ローラ６は解除されており、上記のイエロ
ートナー像は転写材５上に転写されずに中間転写ベルト
３上に保持されたまま、同ベルト３の回動に伴って再び
感光ドラム１と対向した１次転写部へと搬送される。

【００１６】中間転写ベルト３上へのイエロートナー像
の転写が終了すると、感光ドラム１上の残留トナーはド
ラムクリーナ７６にて完全クリーニングされる。又次の
色の画像用の潜像の形成前に、前露光器７２からの光を
感光ドラム１の表面に照射し、感光ドラム１表面の残留
電荷を消去する。

【００１７】上記の前露光、一次帯電、現像、１次転写
、クリーニングの一連のプロセスは、シアントナー像、
マゼンタトナー像、ブラックトナー像についても同様に
繰り返され、中間転写ベルト３上にイエロー、シアン、
マゼンタ、ブラックの４色のトナー像を重ねて転写した
画像が得られる。

【００１８】上記の４色のトナー像の中間転写ベルト３
上への転写が終了すると、給紙ローラ１７が作動して給
紙箱１６から転写材５を取り出し、レジストローラ１８
により転写材５を上記の４色のトナー像と同期して２次
転写部に搬送する。２次転写部では転写材５が接近する
と、押圧ローラ１０を図示しない押圧手段により２次転
写ローラ６の方向へ押圧し、押圧ローラ１０と２次転写
ローラ６との間に中間転写ベルト３と転写材５とを挟み
込んで、中間転写ベルト３上のトナー像を転写材５に密
着させる。このとき２次転写ローラ６にプラス電圧が印
加され、中間転写ベルト３上のトナー像を構成するトナ
ーと中間転写ベルト３との間の結合力よりも、そのトナ
ーと転写材５との間の結合力の方が強くなり、転写材５
上にトナーが転移して４色のトナー像が静電的に２次転
写される。

【００１９】４色のトナー像を転写された転写材５は定
着部に搬送され、そこでヒータランプが内蔵された１対
の定着ローラ１９により加熱及び加圧されて、転写材５
への４色のトナー像の定着及び混色が行なわれ、かくし
て転写材５上に永久像とされたカラー画像が得られる。

【００２０】さて、上記の中間転写ベルトを備えた転写
装置の本発明による構成を詳しく説明する。図２は、本
発明の転写装置の一実施例の概略構成図である。

【００２１】本発明によれば、中間転写ベルト３の体積
抵抗率は１０８〜１０１２Ωｃｍとされ、この中間転写
ベルト３は、その回動方向順に１次転写ローラ４、テン
ションローラ９、上記の押圧ローラ１０及びテンション
ローラ１１の４つのローラに掛け回されている。押圧ロ
ーラ１０はモータ３１が接続され、中間転写ベルト３の
駆動ローラとされている。１次転写ローラ４及び２次転
写ローラ６には、それぞれ転写用電源３８、３９が接続
されている。

【００２２】図中、１次転写部での中間転写ベルト３の
感光ドラム１への接触開始角（接触開始点での中間転写
ベルト３の接線と感光ベルト１の接線とが為す角度）を
θ１、接触終了角（接触終了点での中間転写ベルト３の
接線と感光ベルト１の接線とが為す角度）をθ２　で表
すと、上記のθ１及びθ２　はθ１　＜θ２　の関係を
とるようにすることが好ましい。これは、１次転写の実
質的な転写領域より前での感光ドラム１上のトナー像の
中間転写ベルト３上への転写を極力避けるために、１次
転写部上流での接触角θ１　を小として感光ドラム１と
中間転写ベルト３とのニップ幅を大きくとることによる
。

【００２３】又２次転写部での転写材５の中間転写ベル
ト３への接触開始角をθ３　、接触終了角をθ４　で表
すと、θ３　＜θ４　の関係をとるようにすることが好
ましい。この理由も、上記と同様で、２次転写の実質的
な転写領域より前での中間転写ベルト３上のトナー像の
転写材５上への転写を極力避けるために、２次転写部上
流での接触角θ３　を小として中間転写ベルト３と転写
材５のニップ幅を大きくとることによる。

【００２４】本発明によれば、電源３８により１次転写
ローラ４に印加する電圧を、第１色目よりも第２色目の
方が大、第２色目よりも第３色目の方が大というように
、後の色のトナー像に対する程大きくなるようにされる
。

【００２５】又中間転写ベルト３上へ転写した複数色の
トナー像の転写材５上への一括の２次転写に、電源３９
により２次転写ローラ６に印加する電圧を、最終色のト
ナー像の１次転写時に印加した直流電圧よりも大きい直
流電圧とされる。

【００２６】２次転写ローラ６に印加する電圧は環境デ
ータを基に決定される。図３は、環境の湿度を変えたと
きの２次転写ローラ６への最適印加電圧を示すグラフで
ある。湿度１０％のときはほぼ１次転写の最終色の印加
電圧Ｖ０　と同等であるが、湿度が低いとΔＶだけ１次
転写の最終色の印加電圧より大きく必要がある。

【００２７】転写装置を以上の構成とし、中間転写ベル
ト３に体積抵抗率が１０１０Ωｃｍの誘電体ベルトを用
い、感光ドラム１上に順次形成したブラックトナー像（
第１色目）、イエロートナー像（第２色目）、シアント
ナー像（第３色目）、マゼンタトナー像（第４色目）を
、後の色のトナー像ほど転写電圧が大きくなるようにし
て中間転写ベルト３上に１次転写し、その転写された４
色のトナー像を最終色のマゼンタトナー像の１次転写電
圧よりも大きい転写電圧で転写材５上に２次転写して、
転写材５上にカラー画像を得る実験を行なった。その結
果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】第１表に示されるように、１次転写電圧を
ブラックトナー像（第１色目）、イエロートナー像（第
２色目）、シアントナー像（第３色目）、マゼンタトナ
ー像（第４色目）というように、後の色のトナー像ほど
大きくし、２次転写電圧を１次転写電圧の最大電圧より
も大きくした場合には、１次転写及び２次転写が共に優
れた転写効率で転写することができている。

【００３０】表２に、１次転写電圧の全て及び２次転写
電圧を０．８ｋＶの一定値にしたときの結果を示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２に示されるように、第１色目から第４
色目のトナー像の１次転写電圧の全て及び２次転写電圧
を一定にした場合には、第２色目の１次転写以降２次転
写まで順々に転写効率が低下した結果になった。

【００３３】表３に、１次転写電圧を第１色目のトナー
像から第４色目のトナー像まで順々に大きくし、２次転
写電圧を１次転写電圧の最大電圧と同じにした場合の結
果を示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】この場合には１次転写効率はよいが、２次
転写の効率がよくない。

【００３６】以上のように、１次転写電圧を後の色のト
ナー像に対して程大きくし、２次転写電圧を１次転写の
最大転写電圧よりも大きくするこにより、高い転写効率
で１次転写、２次転写でき、濃度の低下を防いで濃度の
十分なカラー画像を転写材５上に得ることができた。

【００３７】一般に、中間転写ベルト３に体積抵抗率が
大きいものを用いると、同じ転写効率を得るのにより高
い転写電圧が必要となる。中間転写ベルト３の帯電電位
が高いと、１次転写、２次転写終了後の放電が生じ易く
なる。その結果、トナー飛散が発生して著しく画像を劣
化させる。この対策として交流コロナ放電器により除電
する等の方策が考えられるが、効果が十分でなかったり
、オゾンの発生があったり、装置構成の複雑化、コスト
上昇等の欠点があったりする。

【００３８】一方、体積抵抗率の小さい中間転写ベルト
３を用いると、転写時の充電電荷が周辺の構成部材又は
空気中の水分を介して逃げ易く、トナー像の乱れを引き
起こす。

【００３９】以上の理由から、本発明においては、上述
したように、中間転写ベルト３の体積抵抗率を１０８　
〜１０１２Ωｃｍの範囲とする。これにより大きな転写
効率を得るために高い転写電圧を用いずに済み、中間転
写ベルト３の帯電電位が高いことによる１次転写、２次
転写終了後の放電の発生を防いで、トナー飛散による画
像の劣化を防止でき、又転写時の充電電荷が周辺の構成
部材又は空気中の水分を介して逃げるのを防いで、これ
によるトナー像の乱れの発生を防止できる。

【００４０】以上の実施例では、転写電界付与手段とし
て転写ローラ４、６を用いた例を示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、金属シート、導電性ブラ
シ等を転写電界付与手段として用いた場合にも適用でき
る。２次転写電圧の決定法は、環境データとして湿度を
加味した方法を示したが、簡易的には固定値としてもよ
く、又湿度、温度等の多くの環境データを用いてより厳
密に決定してもよい。又色の数も４色モードだけでなく
、２色モード、３色モード等の複数色に適用できること
はいうまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の転写装置
では、像担持体上に各色のトナー像が形成される度に、
像担持体と中間転写体とが接触した１次転写部で１次転
写電界を付与することにより、中間転写体上に各色のト
ナー像を重ね合わせて転写し、中間転写体上に重ね合わ
せて転写された各色のトナー像を、中間転写体と転写材
とが接触した２次転写部で２次転写電界を付与すること
により、転写材上に一括して転写するに際し、１次転写
電界を後で転写される色のトナー像に対する程大きくし
たので、像担持体上のトナー像の中間転写体上への１次
転写を第２色目以降のトナー像に対しても第１色目のト
ナー像と同程度に高い転写効率で行なわせると共に、そ
の中間転写体の体積抵抗率を１０８　〜１０１０Ωｃｍ
にしたので、１次転写及び中間転写体上に転写されたト
ナー像の転写材上への２次転写を画像乱れを生じること
なく行なわせて、転写材上に転写により濃度が十分で且
つ色味変化や画像の抜け、飛び散り等の画像劣化のない
高品質な画像を得ることができる。更に好ましくは２次
転写電界を１次転写電界の最大転写電界よりも大きくさ
れ、このときには、中間転写体からの転写材上へのトナ
ー像の転写効率が一層高く、転写材上に得られる画像の
濃度がより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中間転写体を用いた転写装置の一実施
例を備えた画像形成装置の概略構成図である。

【図２】本発明の中間転写体を用いた転写装置の一実施
例を示す概略構成図である。

【図３】図２の転写装置の２次転写電圧決定法を示す説
明図ある。

【図４】従来の中間転写体を用いた転写装置における３
色のトナー像のうちの第１色目のトナー像の１次転写を
示す説明図である。

【図５】同じく第２色目のトナー像の１次転写を示す説
明図である。

【図６】同じく第３色目のトナー像の１次転写を示す説
明図である。

【図７】同じく３色のトナー像の２次転写を示す説明図
である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　感光ドラム ３　　　　　　　　　　中間転写ベルト４　　　　　　
　　　　１次転写ローラ５　　　　　　　　　　転写材 ６　　　　　　　　　　２次転写ローラ１０　　　　　
　　　押圧ローラ ９、１１　　　　テンションローラ ３１　　　　　　　　モータ ３８、３９　　転写用電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上に各色のトナー像が形成さ
   れる度に、前記像担持体と中間転写体とが接触した１次
   転写部で１次転写電界を付与することにより、前記中間
   転写体上に前記各色のトナー像を重ね合わせて転写し、
   前記中間転写体上に重ね合わせて転写された各色のトナ
   ー像を、前記中間転写体と転写材とが接触した２次転写
   部で２次転写電界を付与することにより、前記転写材上
   に一括して転写する転写装置において、前記中間転写体
   の体積抵抗率を１０８　〜１０１２Ωｃｍとし、且つ前
   記１次転写電界を後で転写される色のトナー像に対する
   程大きくしたことを特徴とする転写装置。
2. 【請求項２】　　前記２次転写電界を、前記１次転写電
   界の最大転写電界よりも大きくした請求項１の転写装置
   。