JPH05142955A - 電子写真記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、コンパクトで、高品質なカラー画像
が得られる電子写真記録装置を提供することにある。 【構成】感光体ベルト１に形成した各色のトナー像を中
間転写ドラム１１上に重ねて転写してカラートナー像を
形成し、このカラートナー像を転写器２０により２次記
録媒体１５に転写して定着する。中間転写ドラム１１は
導電性のドラム基体11aと抵抗値を所定の範囲内になる
ように調整された誘電体層１１ｂから成り、ドラム基体
１１ａを接地電位に接続し、感光体ベルト１からのトナ
ー像転写電界の設定と転写器２０によるトナー像転写電
界の設定が干渉しないようにした。 【効果】両転写部での転写効率が向上して高品質なカラ
ー画像が得られ、装置もコンパクト化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やレーザプリンタ
等の電子写真記録装置に係り、特にカラー画像印刷に好
適な電子写真記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレーザプリンタ等の電子
写真記録装置は、感光ドラム等の１次記録媒体上に静電
潜像を形成し、これをトナーまたはトナーとキャリアを
混合した現像剤を用いて現像してトナー像に変換し、こ
のトナー像を紙またはＯＨＰシート等の２次記録媒体上
に転写して定着するという電子写真プロセスによって印
刷物を得ている。

【０００３】原稿を色分解して得た信号または色画像を
形成するために既にその画像の色の構成成分情報に分解
してある信号等に基づいて形成した各色のトナー像を合
成（重合）して２色や多色画像またはフルカラー画像を
得るカラー電子写真記録装置には、１次記録媒体として
感光ドラムや感光ベルト等の感光体を用いた装置では、
この感光体上に各色のトナー像を重ねて形成するもの，
１つの感光体に次々に形成される各色のトナー像を転写
ドラムに巻き付けた２次記録媒体に次々に重ねて転写し
て合成するもの，１つの感光体に次々に形成される各色
のトナー像を中間転写体に重ねて転写して合成した後に
２次記録媒体上に転写するもの，色分解の数だけ感光体
や現像器等のトナー像形成プロセス手段を設けて各感光
体に形成した各色のトナー像を順次２次記録媒体上に重
ねて転写して合成するもの等がある。

【０００４】この中で、感光体上に形成された各色のト
ナー像を中間転写体に重ねて転写してカラーのトナー像
を得た後に、更に、紙またはＯＨＰシート等の２次記録
媒体上に転写するものは、各色のトナー像を高精度に重
ねて転写するための手段を比較的簡単に構成することが
でき、装置をコンパクトにできる利点を有する。

【０００５】そしてこのような電子写真技術は、公表特
許公報平1−502062 号公報，公開特許公報昭59−50474
号公報，昭59−125765号公報，平1−288870号公報，平2
−212870号公報等に開示されている。

【０００６】例えば、前記公表特許公報平1−502062 号
公報に開示されたカラー複写機は、感光ベルト上に次々
に形成する複数色のトナー像を中間転写ドラム上に重ね
て転写してカラートナー像を得た後に記録紙に転写して
定着する装置であり、前記公開特許公報昭59−50474 号
公報に開示された装置は、感光ドラムに形成したトナー
像を粘着性の中間転写体に静電転写した後に更に記録紙
に圧着して加熱転写・定着する記録装置である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
カラー電子写真記録装置は、トナー像の転写を複数回行
なうために、各転写工程での転写効率を高める工夫が必
要である。感光体から中間転写体への転写効率を高める
ために中間転写体へのトナー像付着力を大きくすると、
該トナー像が該中間転写体から離れにくくなるので該中
間転写体から２次記録媒体への転写効率を高めることが
困難になる。

【０００８】両方の転写効率を高めるためには両転写部
における電位傾斜の調整が必要であるが、同一の中間転
写体内で部分的な電位調整を同時に行なうと相互に干渉
するので両転写部を最適な状態に調整することが困難で
あり、構造的にも複雑になることから、装置をコンパク
トに設計するときの障害になる。

【０００９】また、トナー像を中間転写体から２次記録
媒体に転写するときに該２次記録媒体に転写用電荷が残
留していると該２次記録媒体が中間転写体に静電吸着さ
れて巻き付く問題があり、これを防止するために除電手
段を設けるのが一般的であるが、中間転写体の電位の影
響を受けるので、静電吸着力を僅少にすることが困難で
ある。

【００１０】そして、中間転写体から２次記録媒体への
転写効率を高めるために加熱転写方式を採用したもの
は、中間転写体も加熱されてこの熱が感光体にも伝わる
ことから、中間転写体と感光体に耐熱性が必要となる。
特に耐熱性の感光体を得るのが困難であり、実用的でな
い。

【００１１】本発明はこのような問題点に対処すべくな
されたもので、第１の転写工程及び第２の転写工程で高
転写効率が得られ、高品質のカラー画像印刷に適した実
用的な電子写真記録装置を実現することを目的とする。

【００１２】また、他の目的は、高品質なカラー画像印
刷を実現できるコンパクトな電子写真記録装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電体層の表
面に光導電体層が形成され、回動自在に張架された感光
ベルトと、該感光ベルト上に異なる色の複数種類の静電
潜像を順次形成する手段と、該静電潜像に対応する色の
帯電トナーを付着させて複数のトナー像を形成する現像
手段と、前記感光ベルトと接触しながら同期回転し、前
記複数のトナー像が重ねて転写されてカラートナー像を
完成する中間転写ドラムと、該中間転写ドラム上に形成
されたカラートナー像を記録媒体上に転写する手段とを
備えた電子写真記録装置において、前記中間転写ドラム
は接地電位に接続し、前記感光ベルトから該中間転写ド
ラムに前記トナー像を転写する第１の転写手段には、前
記感光ベルトの導電体層を接地電位に対して前記トナー
の帯電極性と同極性の電位にバイアスするような第１の
転写バイアス電圧を印加する第１のバイアス電源を設
け、前記中間転写ドラム上の前記トナー像を記録媒体に
転写する第２の転写手段には、前記記録媒体の背面を接
地電位に対して前記トナーの帯電極性と逆極性の電位に
バイアスするような第２の転写バイアスを印加する第２
のバイアス電源を設けたことを特徴とする。

【００１４】そして、感光ベルト上に静電潜像を形成す
る手段と該静電潜像を現像する現像手段の電位は、前記
第１の転写バイアス電圧を基準にして静電潜像を形成
し、該静電潜像を現像するようにしたことを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】カラートナー像を形成する中間転写ドラムを接
地電位にしたので、感光ベルトから該中間転写ドラムに
各色のトナー像を転写するための第１の転写部の転写電
界の発生と、該中間転写ドラムから２次記録媒体にカラ
ートナー像を転写するための第２の転写部の転写電界の
発生を、相互干渉なしに簡単に行なうことができ、両転
写部を高効率転写に適した状態にすることができる。

【００１６】しかも、第２の転写部において中間転写ド
ラムが安定した接地電位にあるので、２次記録媒体が該
中間転写ドラムに巻き付かないようにするための除電が
容易になる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００１８】実施例１ 図１は本発明になるカラー電子写真記録装置である。電
子写真プロセスによってトナー像を形成する１次記録媒
体として感光ベルト１が使用されている。該感光ベルト
１は、ポリエステル等の樹脂の基体の表面にアルミニウ
ム等の金属を塗布または蒸着して得た導電性基体の外周
面に有機光導電体層を形成したものである。該感光ベル
ト１は、三角形の頂点位置に配置されたベルト駆動ロー
ラ２と２個の従動ローラ３ａ，３ｂの周りに架張され、
ベルト駆動ローラ２によって駆動されて矢印方向（図中
記号イ方向）に回動する。該感光ベルト１の外周面に沿
って、その上部には、第１現像器４，第２現像器５，第
３現像器６，第４現像器７が設けられる。第１現像器４
はイエロー色のトナーを用いた現像剤を使用して現像ロ
ール４ａに磁気ブラシを形成し、第２現像器５はマゼン
タ色のトナーを用いた現像剤を使用して現像ロール５ａ
に磁気ブラシを形成し、、第３現像器６はシアン色のト
ナーを用いた現像剤を使用して現像ロール６ａに磁気ブ
ラシを形成し、第４現像器７は黒色のトナーを用いた現
像剤を使用して現像ロール７ａに磁気ブラシを形成する
ものであり、各現像器４，５，６，７は、その１つを選
択的に稼働状態に制御することができる。

【００１９】回動状態にある感光ベルト１は、帯電器８
により一様に帯電された後に偏向走査形のレーザビーム
露光器９から発生するレーザビーム１０によって露光さ
れて静電潜像が形成される。レーザビーム露光器９から
発生するレーザビーム１０は、画像記録信号に従って点
滅制御される。イエロー色のトナー像を形成するための
画像記録信号に従って点滅制御されたレーザビーム１０
により露光して形成した静電潜像は、第１現像器４によ
って現像してイエロー色のトナー像に変換する。マゼン
タ色のトナー像を形成するための画像記録信号に従って
点滅制御されたレーザビーム１０により露光して形成し
た静電潜像は、第２現像器５によって現像してマゼンタ
色のトナー像に変換する。シアン色のトナー像を形成す
るための画像記録信号に従って点滅制御されたレーザビ
ーム１０により露光して形成した静電潜像は、第３現像
器６によって現像してマゼンタ色のトナー像に変換す
る。黒色のトナー像を形成するための画像記録信号に従
って点滅制御されたレーザビーム１０により露光して形
成した静電潜像は、第４現像器７によって現像して黒色
のトナー像に変換する。

【００２０】中間転写ドラム１１は、駆動ローラ２と従
動ローラ３ｂの間において前記感光ベルト１と接触しな
がら回転するように設置される。該中間転写ドラム１１
は導電性基体の外周面に誘電体層を形成したもので、該
接触部において前記感光ベルト１からトナー像を静電転
写する第１の転写部を構成する。該第１の転写部でのト
ナー像の効率を高めるためには、該接触部における回動
方向の接触幅は、２mm以上を確保することが必要であ
り、３mm以上にすれば高転写効率を安定に維持すること
ができる。

【００２１】第１の転写部を通過した感光ベルト１は、
イレーズ装置１２により除電され、ベルトクリーニング
装置１３により残留トナーが除去されて初期化され、帯
電器８により、再度、一様に帯電されて次の色のトナー
像を形成する電子写真プロセスに使用される。

【００２２】後続して形成される異色のトナー像は、中
間転写ドラム１１に既に転写されているトナー像に重ね
て転写するために、形成位置が調整される。この位置調
整は、静電潜像形成タイミングを制御することによって
行なわれる。

【００２３】フルカラー画像印刷では、イエロー色のト
ナー像形成，イエロートナー像の転写，マゼンタ色のト
ナー像形成，マゼンタトナー像の転写，シアン色のトナ
ー像形成，シアントナー像の転写，黒色のトナー像形
成，黒トナー像の転写が行なわれる。

【００２４】中間転写ドラム１１上に多色のトナー像が
形成された後（最後に重畳する色のトナー像は、感光ベ
ルト１上に形成中或いは該感光ベルト１から中間転写ド
ラム１１に転写中）に、給紙カセット１４に収容した記
録紙またはＯＨＰシート等の２次記録媒体１５を給紙ロ
ーラ１６と分離部１７により１枚毎に分離して用紙搬送
路１８を通してレジストローラ１９まで搬送する。レジ
ストローラ１９は、中間転写ドラム１１上のトナー像と
２次記録媒体１５が第２の転写部で整合するように該２
次記録媒体１５の搬送タイミングを調整する。

【００２５】第２転写部は、コロナ放電器を利用した転
写器２０と除電器２１を備え、中間転写ドラム１１上の
トナー像を２次記録媒体１５に静電力で転写する。転写
器２０は、２次記録媒体１５が中間転写ドラム１１と接
触するときにトナー像転写用静電力を発生する直流コロ
ナ電荷を該２次記録媒体１５の背面に与える。除電器２
１は、トナー像が転写された２次記録媒体１５を中間転
写ドラム１１から剥離するときに前記電荷による静電吸
着力を減ずるために、該２次記録媒体１５上の電荷を中
和して除電するＡＣコロナ放電を発生する。分離爪２２
は、２次記録媒体１５を中間転写ドラム１１から確実に
剥離するために設置される。

【００２６】定着器２３はトナー像を２次記録媒体１５
に定着し、排紙ローラ２４はトナー像が定着された２次
記録媒体１５を排紙トレー２５に排出する。

【００２７】中間転写ドラム１１を清掃するドラムクリ
ーニング装置２６は、該中間転写ドラム１１に対して離
接可能に設置される。そして、該ドラムクリーニング装
置２６は、中間転写ドラム１１に各色のトナー像を転写
してカラーのトナー像を形成する過程では中間転写ドラ
ム１１から離れた状態に操作され、転写工程終了後は中
間転写体ドラム１１に接触して該中間転写ドラム１上に
残留するトナーを除去するように操作される。

【００２８】また、この実施例における電子写真記録装
置は、２次記録媒体１５を手差しトレー２７から供給し
て用紙送りローラ２８によりレジストローラ１９まで送
り込むことができ、該２次記録媒体１５にも同様にして
カラー画像を印刷することができる。

【００２９】更にまた、定着器２３を通過した２次記録
媒体１５の排紙方向を排紙ローラ２９の方向に変えるこ
とによって、２次記録媒体１５を外部トレー（図示せ
ず）に排出させることもできる。

【００３０】次に、この電子写真記録装置の電子写真プ
ロセスの実行に好適な各構成部品への電位設定を詳しく
説明する。図２は、電子写真プロセスに係わる主要構成
要部品を所定の電位にするための電気回路を示してい
る。現像器はイエロートナーを使用する第１現像器４を
例示する。

【００３１】中間転写ドラム１１は、アルミニウム製の
導電性ドラム基体１１ａの表面に所定の抵抗値に調整さ
れた誘電体層１１ｂを形成したものであり、ドラム基体
11aは接地電位に接続される。誘電体層１１ｂは、例え
ばカーボンブラックまたはアルミニウム等の導電性金属
を分散させることにより抵抗値の調整を行ったポリカー
ボネートなどである。この誘電体層１１ｂの抵抗値は、
１０⁷ 〜１０¹¹Ωcm程度が好ましい。抵抗値が高いと、
中間転写ドラム１１の表面がチャージアップしてしま
い、トナー像を重ねて転写するときの転写効率が低下す
る。このチャージアップを防止するには、本発明者等の
実験よれば、誘電体層１１ｂの抵抗値は１０¹¹Ωcm以下
にしなければならなかった。しかし、該誘電体層１１ｂ
の抵抗値が低過ぎると、中間転写ドラム１１に形成した
カラートナー像を２次記録媒体１５に転写するときに十
分な転写電界が得られず、転写効率が低下する。その下
限は約１０⁷Ωcmであった。従って、誘電体層１１ｂの
抵抗値としては１０⁷〜１０¹¹Ωcmが好ましい。

【００３２】感光ベルト１は、前述したように、ポリエ
ステル等の樹脂を基体としその表面にアルミニウム等の
金属を塗布または蒸着して導電体層を形成したベルト基
体１ａと、そのうえに有機光導電体層１ｂを形成したも
のである。そして、該感光ベルト１は、周囲から絶縁し
た状態で張架され、ベルト基体１ａの導電体層は第１の
バイアス電源３１に接続されて該感光ベルト１の電位が
接地電位に対して負の電位になるようなバイアス電圧が
印加される。図３は、負極性に帯電したトナーで形成し
たトナー像を感光ベルト１から中間転写ドラム１１へ転
写するときの転写効率の関係を示している。８０％以上
の高転写効率を確保するには、感光ベルト１に印加する
バイアス電圧は−２００〜−１０００Ｖの範囲にするこ
とが好ましく、−３００〜−６００Ｖが好適である。

【００３３】感光ベルト１の表面を一様に帯電する帯電
器８の導電性放電ケース８ａは、感光ベルト１のベルト
基体１ａと同電位になるように接続され、放電線８ｂは
該ベルト基体１ａに対して約−５ｋＶの電圧が印加され
るるように帯電器用高圧電源３２に接続される。感光ベ
ルト１は矢印イ方向に回動しながら帯電器８のコロナ放
電により一様に帯電され、その表面の電位は、ベルト基
体１ａの電位に対して約−６００〜−８００Ｖとなる。
例えば、感光ベルト１のバイアス電圧が−400Vの場合
は、該感光ベルト１の表面の電位は接地電位に対して約
−１０００Ｖ〜−１２００Ｖになる。

【００３４】一様に帯電された感光ベルト１がレーザビ
ーム１０により露光されと、レーザビーム１０が照射さ
れた部分の電位は、ベルト基体１ａの電位に対して、約
−１００Ｖに減少し、レーザビーム１０が照射されない
部分の電位は約−６００〜−８００Ｖに維持されて、静
電潜像が形成される。この静電潜像を現像するために、
例えば第１現像器４を稼働させると、アルミニウム等の
導電性金属の現像ロール４ａに現像剤で形成した磁気ブ
ラシが感光ベルト１に作用して該静電潜像が現像され
る。負極性に帯電したトナー４ｂは、レーザビーム１０
が照射されて電位が低下した領域に付着する。このため
に現像器４は周囲から絶縁した状態に接地され、現像ロ
ール４ａには、感光ベルト１に対して約−４００〜−６
００Ｖの現像バイアス電位を与える現像バイアス電源３
３が接続される。第２〜第４現像器５〜７に対しても同
様な現像バイアス電位が与えられる。

【００３５】このようにして感光体ベルト１上に形成し
た単色のトナー像を合成してカラートナー像を完成する
ために、各色のトナー像を中間転写ドラム１１に重ねて
転写する。但し、単色印刷の場合は、中間転写ドラム１
１へのトナー像の転写において、重合は行なわない。

【００３６】感光ベルト１と中間転写ドラム１１が接触
状態で回動する第１の転写部において、感光ベルト１の
ベルト基体１ａの導電部は感光体バイアス電源３１によ
って例えば−４００Ｖにバイアスされている。従って、
中間転写ドラム１１の接地された導電性ドラム基体１１
ａには、感光ベルト１と対向する領域において正極性の
電荷が誘起され、負極性のトナー像はこの電荷に引かれ
て感光ベルト１から中間転写ドラム１１に高効率で静電
転写される。中間転写ドラム１１が繰返し回動する間
に、感光ベルト１に形成した各色のトナー像を重ねるよ
うに繰返し転写して合成することによってカラーのトナ
ー像を完成する。

【００３７】中間転写ドラム１１上で合成されたカラー
トナー像を２次記録媒体１５に転写するために、該２次
記録媒体１５が第２の転写部に送り込まれる。この第２
の転写部において、転写器２０はコロナ放電によって２
次記録媒体１５の背面に静電転写用の電荷を与える。転
写器２０の導電性放電ケース２０ａは中間転写ドラム１
１と同じ接地電位になるように接続され、放電線２０ｂ
は２次記録媒体１５の背面にトナー像と逆極性のコロナ
放電を印加するために転写器用高圧電源３４に接続され
て中間転写ドラム１１に対して約４〜６ｋＶの電圧が印
加される。

【００３８】中間転写ドラム１１の導電性ドラム基体１
１ａは、感光ベルト１から受像する第１の転写部におい
ては感光ベルト１の電位に対応した強い帯電を帯びる
が、該第１の転写部を離れると該導電性ドラム基体１１
ａの帯電量はトナー像の電荷による誘導量まで減少す
る。そして第２の転写部に到来して２次記録媒体１５が
重合され、該２次記録媒体１５の背面に静電転写用の正
極性の電荷が与えられると、該中間転写ドラム１１の導
電性ドラム基体１１ａには該静電転写用電荷に誘導され
る負極性の電荷が支配的に発生する。従って、負極性に
帯電したトナー像は中間転写ドラム１１から離れやすく
なり、また、２次記録媒体１５の背面に与えられた静電
転写用電荷に引き付けられて高効率で該２次記録媒体１
５に静電転写される。

【００３９】この第２の転写部における中間転写ドラム
１１から２次記録媒体１５へのトナー像の転写は、その
一部は、最後に重合すべきトナー像を感光ベルト１に形
成する工程及び該トナー像を第１の転写部において該感
光ベルト１から中間転写ドラム１１へ転写する工程が並
行して進行する。しかしながら、中間転写ドラム１１の
導電性ドラム基体１１ａは接地されているので、第１の
転写部においては感光ベルト１の電位に応じた量の電荷
が誘導され、第２の転写部においては２次記録媒体１５
の背面の電位に応じた量の電荷が誘起されて、相互干渉
がないトナー像転写が行なわれる。

【００４０】２次記録媒体１５に与えられた転写用電荷
は、該２次記録媒体１５を中間転写ドラム１１に吸着す
るようにも作用する。従って、トナー像が転写された２
次記録媒体１５を中間転写ドラム１１から分離するとき
には、該２次記録媒体１５の背面に残留する転写用電荷
を除去しなければならない。除電器２１はこの転写用電
荷を中和して除去するためにＡＣコロナ放電を発生す
る。該除電器２１の導電性放電ケース２１ａは接地電位
に接続され、放電線２１ｂは交流高圧電源３５に接続さ
れる。この除電において、中間転写ドラム１１は接地電
位に接続されているので、除電器２１によるＡＣコロナ
放電により転写用電荷の中和（除電）を安定に行なうこ
とができ、中間転写ドラム１１に対する２次記録媒体１
５の巻き付きを確実に防止することができる。

【００４１】このカラー電子写真記録装置でカラー画像
印刷を行った結果、第１の転写部におけるトナー像転写
工程と第２の転写部におけるトナー像転写工程を同時に
行なっても両工程ともに良好なトナー像転写を行なうこ
とができ、またトナー層が多重になっている部分やライ
ン周辺でも転写ぬけがなく、高画質のカラー画像が得ら
れた。また、カラートナー像の位置ずれが少なく、除電
器２１の影響による転写乱れもない高品質のカラー画像
が得られた。更に、中間転写ドラム１１からの２次記録
媒体１５の剥離も良好で、２次記録媒体１５が中間転写
ドラム１１に巻き付いてジャムを発生することもなかっ
た。

【００４２】実施例２ 図４は本発明の他の実施例であるカラー電子写真記録装
置である。このカラー電子写真記録装置は、前述した実
施例１のカラー電子写真記録装置に対して第２転写部に
ローラ転写器を使用した点が異なっており、その他の構
成は実施例１のカラー電子写真記録装置と同一である。
同一構成部品については、同一参照符号を付して詳細な
説明を省略する。

【００４３】第２の転写部は、２次記録媒体１５を中間
転写ドラム１１に押接しながら該２次記録媒体１５の背
面に転写用電位を与えるローラ転写器３７を備える。該
ローラ転写器３７は、導電性の金属軸３７ａと所定の抵
抗値を持つ弾性体ロール電極３７ｂと該ロール電極３７
ｂを進退させるソレノイド３７ｃを有する。

【００４４】ロール電極３７ｂの抵抗値は、その表面と
軸間で測定して１０⁴〜１０⁹Ωの範囲内のものが好適で
あり、本実施例では１０⁷ Ωのものを用いた。材質とし
ては、ウレタン等の高分子樹脂を用いたゴムやスポンジ
が適している。

【００４５】ロール電極３７ｂは、各色のトナー像を感
光ベルト１から中間転写ドラム１１に転写してカラート
ナー像を形成する工程では後退して休止の状態にされ、
完成したカラートナー像を中間転写ドラム１１から２次
記録媒体１５に転写する工程で該２次記録媒体１５の到
来に同期して前進して該２次記録媒体１５を中間転写ド
ラム１１に押接する。この動作と同期してロール電極３
７ｂに所定の転写用バイアス電圧を印加して中間転写ド
ラム１１上のトナー像を２次記録媒体１５に転写するた
めの転写電界を発生させる。

【００４６】除電器２１は、このような転写電圧印加に
より２次記録媒体１５の背面に帯電する電荷を除電する
ＡＣコロナ放電を発生する。

【００４７】次に、この電子写真記録装置の電子写真プ
ロセスの実行に好適な各構成部品の電位設定を、図５を
参照して詳しく説明する。図５は、電子写真プロセスに
係わる主要構成部品を所定の電位にするための電気回路
を示しており、現像器はイエロートナーを使用する第１
現像器４を例示する。実施例１と同一構成については詳
細説明を省略する。

【００４８】トナー像転写工程でロール電極３７ｂに転
写用バイアス電圧を印加するために、転写バイアス電源
３８が金属軸３７ａと接地電位の間に接続される。該転
写バイアス電源３８は、ロール電極３７ｂをトナー像の
帯電極性と逆極性で接地電位との電位差が約６００〜２
０００Ｖになるような転写電位にバイアスする。抵抗値
が１０⁷Ωと１０⁹Ωのロール電極３７ｂを用いたとき
の、ロール電極３７ｂへの印加電圧（接地電位との電位
差）と転写効率の関係を測定した結果を図６に示す。該
実施例では、この結果をもとに金属軸３７ａに１４００
Ｖの転写電圧を印加することにより９０％近い転写効率
を確保することができた。

【００４９】この電子写真記録装置でカラー画像印刷を
行った結果、前述の実施例と同様に、第１の転写部にお
けるトナー像転写工程と第２の転写部におけるトナー像
転写工程を同時に行なっても両工程ともに良好なトナー
像転写を行なうことができ、またトナー層が多重になっ
ている部分やライン周辺でも転写ぬけがなく、高画質の
カラー画像が得られた。また、カラートナー像の位置ず
れが少なく、除電器２１の影響による転写乱れもない高
品質のカラー画像が得られた。更に、中間転写ドラム１
１からの２次記録媒体１５の剥離も良好で、２次記録媒
体１５が中間転写ドラム１１に巻き付いてジャムを発生
することもなかった。

【００５０】実施例３ 図７は本発明の更に他の実施例であるカラー電子写真記
録装置を示している。このカラー電子写真記録装置の構
成は、前記した実施例１のカラー電子写真記録装置に対
してベルトクリーニング装置１３の設置場所，手差しト
レー２７と外部トレー排紙ローラ２９の有無及び現像方
式が相違している。

【００５１】実施例１の装置の現像方式が反転現像方式
であったのに対してこの実施例のカラー電子写真記録装
置は、レーザビーム１０が照射されないで電荷が残留し
ている領域にトナーを付着させる正規現像方式を採用し
ている。そのため、各構成要素の電位傾向が実施例１と
異なっており、各現像器４〜７に使用するトナーは正極
性に帯電するものが用いられる。また、レーザビーム露
光器９が小型化され、ベルトクリーニング装置１３はベ
ルト駆動ローラ２上で感光ベルト１に押接して該感光ベ
ルト１を清掃するように設置される。更に、中間転写ド
ラム１１の誘電体層１１ｂとして、導電性のフィラーを
分散させて抵抗値を１０⁷ 〜１０¹¹Ωcm程度に調整した
テフロン樹脂を用いた。テフロン樹脂層は表面の潤滑性
が良いため、２次記録媒体１５へトナー像を転写した後
に該中間転写ドラム１１に残留するトナーのクリーニン
グ特性が向上するという特徴が生まれる。その他の構成
は実施例１のカラー電子写真記録装置と同一であるの
で、重複する説明の一部を省略する。

【００５２】図８は、図７に示したカラー電子写真記録
装置における主要な構成要素を所定の電位に設定する電
気回路を示している。中間転写ドラム１１のドラム基体
11aは接地電位に接続され、これが基準電位にされる。
感光ベルト１のベルト基体１ａは、正極性に帯電したト
ナー４ｃを該感光ベルト１から中間転写ドラム１１に転
写するために感光体バイアス電源３９に接続され、接地
電位に対して正極性のバイアス電圧が印加される。この
バイアス電圧の大きさは、接地電位に対して２００〜１
０００Ｖの範囲が好ましく、３００〜６００Ｖが好適で
ある。

【００５３】帯電器５の導電性放電ケース５ａは感光ベ
ルト１のベルト基体１ａと同電位になるように接続さ
れ、帯電器５の放電線１ｂはベルト基体１ａの電位に対
して約−５ｋＶの電圧が印加されるように帯電器用高圧
電源３２に接続される。

【００５４】感光ベルト１を図８の矢印イ方向に回動し
ながら帯電器５のコロナ放電により帯電すると、その表
面はベルト基体１ａの電位に対して約−６００〜−８０
０Ｖの電位となるように一様に帯電される。例えば、感
光ベルト１のバイアス電圧が４００Ｖの場合、感光ベル
ト１の表面の電位は接地電位に対して約−２００〜−４
００Ｖになる。

【００５５】一様に帯電された感光ベルト１をレーザビ
ーム１０で露光すると、該レーザビーム１０が照射され
た部分の電位は、ベルト基体１ａの電位に対して、−１
００Ｖ程度に低下し、照射されない部分の電位は約−６
００〜−８００Ｖを維持するので、該感光ベルト１の表
面には静電潜像が形成される。アルミニウム等の導電性
金属で構成した現像ロール４ａに形成した磁気ブラシで
この感光ベルト１の表面を摺擦することによりトナー４
ｃが高帯電領域に付着（正規現像）してトナー像が形成
される。現像ロール４ａは、感光ベルト１のベルト基体
１ａに対して約−１００〜４００Ｖの電位となるように
現像バイアス電源３３に接続される。

【００５６】このようにして形成された感光ベルト１上
のトナー像を中間転写ドラム１１に重ねて転写する第１
の転写部では、感光ベルト１のベルト基体１ａの導電部
が感光体バイアス電源３９によって４００Ｖにバイアス
されているので、導電性ドラム基体１１ａには負極性の
電荷が誘起され、正極性のトナー像はこの電荷に引かれ
て感光ベルト１から中間転写ドラム１１に高効率で静電
転写される。中間転写ドラム１１が繰返し回動する間
に、感光ベルト１に形成した各色のトナー像を重ねるよ
うに繰返し転写して合成することによってカラーのトナ
ー像を完成する。中間転写ドラム１１上で合成したトナ
ー像を２次記録媒体１５に転写する第２の転写部の転写
器２０は、導電性放電ケース２０ａが中間転写ドラム１
１と同じ接地電位になるように接続され、コロナ放電を
させるタングステンワイヤー20bは２次記録媒体１５の
背面にトナー像と逆極性のコロナ放電を印加するために
転写器用高圧電源４０に接続されて中間転写ドラム１１
に対して約−５〜−６ｋＶの電圧が印加される。

【００５７】このカラー電子写真記録装置においても、
前述のカラー電子写真記録装置と同様にして、カラート
ナー像の位置ずれが少なく、かつ除電器２１の影響によ
る転写乱れもない高品質のカラー画像が得られた。また
２次記録媒体１５へのトナー像転写効率も良好で中間転
写ドラム１１上の残留トナーも少なく、かつ該中間転写
ドラム表面からの２次記録媒体１５の剥離も良好であっ
た。

【００５８】実施例４ この実施例は、前述した実施例３における第２の転写部
の転写器２１をローラ転写器３７に変えたカラー電子写
真記録装置であって、該ローラ転写器３７は、前述した
実施例２のローラ転写器と同一構造のものが使用され
る。図９はその各構成部品の電位設定のための電気的接
続を示している。

【００５９】中間転写ドラム１１上のトナー像は正極性
に帯電しているので、トナー像を２次記録媒体１５に転
写するするためのローラ転写器３７には、転写用バイア
ス電源４１から−６００Ｖ〜−２０００Ｖのバイアス電
圧が印加される。

【００６０】そしてこの実施例においても、前述の実施
例と同様な効果が得られた。

【００６１】実施例５ 図１０は本発明になる更に他のカラー電子写真記録装置
である。このカラー電子写真記録装置の構成は、感光体
ベルト１の張架方法，イレーズ装置９やベルトクリーニ
ング装置１０や手差しトレー２４の設定場所の変更、搬
送ローラ４３，４４の追加等で異なるが、基本的には前
述した実施例１のカラー電子写真記録装置とほぼ同じで
ある。感光体ベルト１は、主にベルト駆動ローラ２と２
個の搬送ローラ３ａ，３ｂにより張架され回動される
が、中間転写ドラム１１との接触幅の調整は、新たに設
けた２個の当接ローラ４５ａ，４５ｂによってなされ
る。感光体ベルト１と中間転写ドラム１１の接触幅は、
４mmとした。

【００６２】トナー像形成プロセスの順序及び主要構成
部品にバイアス電圧を印加するための電気的接続も実施
例１と同じであるが、４個の現像器４，５，６，７の配
置の順序が相違している。現像方式は反転現像方式で、
各現像器４〜７に使用する現像剤は負帯電極性のトナー
を用いている。

【００６３】このカラー電子写真記録装置においても、
前述したカラー電子写真記録装置と同様な効果が得られ
た。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、感光ベ
ルト上に形成した各色のトナー像を重ねて転写すること
によりカラーのトナー像を完成する中間転写ドラムを接
地電位に接続し、第１の転写部では前記感光ベルトを該
感光ベルト上に形成されたトナー像の帯電極性と同極性
にバイアスした状態で前記中間転写ドラムに当接して前
記トナー像を該中間転写ドラムに静電転写するように
し、また、第２の転写部では該中間転写ドラム上で完成
したカラートナー像を２次記録媒体に転写するための転
写用バイアス電圧は接地電位を基準にしてトナー像と逆
極性に印加するようにしたので、両転写部では相互干渉
なしに好適な転写電界を発生してトナー像の転写効率が
向上し、高品質なカラー画像が得られる。そして、両転
写部の相互干渉を避けるための除電手段等は不要となる
ので構成が簡単になり、また、２次記録媒体が中間転写
ドラムに巻き付かないように該２次記録媒体を除電する
ことも容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるカラー電子写真記
録装置の縦断側面図である。

【図２】図１に示したカラー電子写真記録装置の構成部
品の電位を設定する電圧を印加する電気回路図である。

【図３】図１に示したカラー電子写真記録装置における
感光体バイアス電圧と感光ベルトから中間転写ドラムへ
のトナー転写効率の関係を示す特性図である。

【図４】本発明の第２の実施例であるカラー電子写真記
録装置の縦断側面図である。

【図５】図４に示した電子写真記録装置の構成部品の電
位を設定する電圧を印加する電気回路図である。

【図６】図４に示したカラー電子写真記録装置における
転写ロールの印加電圧と中間転写ドラムから用紙へのト
ナー転写効率の関係を示す特性図である。

【図７】本発明の第３の実施例であるカラー電子写真記
録装置の縦断側面図である。

【図８】図７に示したカラー電子写真記録装置の構成部
品の電位を設定する電圧を印加する電気回路図である。

【図９】本発明の第４の実施例であるカラー電子写真記
録装置の構成部品の電位を設定する電圧を印加する電気
回路図である。

【図１０】本発明の第５の実施例であるカラー電子写真
記録装置の縦断側面図である。

【符号の説明】

１…感光体ベルト、１ａ…ベルト基体、１ｂ…有機光導
電体層、２…ベルト駆動ローラ、３ａ，３ｂ…搬送ロー
ラ、４…第１現像器、４ａ…現像ロール、４ｂ…トナ
ー、５…第２現像器、６…第３現像器、７…第４現像
器、８…帯電器、１０…レーザビーム、１１…中間転写
ドラム、１１ａ…導電性ドラム基体、11b…誘電体層、
１５…２次記録媒体、２０…転写器、２１…除電器、３
１…バイアス電源、３３…現像バイアス電源、３４…転
写器用高圧電源、３７…ローラ転写器、３７ａ…金属
軸、３７ｂ…ロール電極、３８…転写用電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若松 和博 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所多賀工場内 (72)発明者 斉藤 雅彦 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所多賀工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電体層の表面に光導電体層が形成され、
   回動自在に張架された感光ベルトと、該感光ベルト上に
   異なる色のための複数種類の静電潜像を順次形成する手
   段と、該静電潜像に対応する色の帯電トナーを付着させ
   て複数のトナー像を形成する現像手段と、前記感光ベル
   トと接触しながら同期回転し、前記複数のトナー像が重
   ねて転写されてカラートナー像を完成する中間転写ドラ
   ムと、該中間転写ドラム上に形成されたカラートナー像
   を２次記録媒体上に転写する手段とを備えた電子写真記
   録装置において、 前記中間転写ドラムは接地電位に接続された誘電体層を
   備え、 前記感光ベルトから該中間転写ドラムに前記トナー像を
   転写する第１の転写手段は、前記感光ベルトの導電体層
   を接地電位に対して前記トナーの帯電極性と同極性の電
   位にバイアスするような第１の転写バイアス電圧を印加
   する第１のバイアス電源を備え、 前記中間転写ドラム上の前記トナー像を２次記録媒体に
   転写する第２の転写手段は、前記２次記録媒体の背面を
   接地電位に対して前記トナーの帯電極性と逆極性の電位
   にバイアスするような第２の転写バイアスを印加する第
   ２のバイアス電源を備えたことを特徴とする電子写真記
   録装置。
2. 【請求項２】導電体層の表面に光導電体層が形成され、
   回動自在に張架された感光ベルトと、該感光ベルト上に
   異なる色のための複数種類の静電潜像を順次形成する手
   段と、該静電潜像に対応する色の帯電トナーを付着させ
   て複数のトナー像を形成する現像手段と、前記感光ベル
   トと接触しながら同期回転し、前記複数のトナー像が重
   ねて転写されてカラートナー像を完成する中間転写ドラ
   ムと、該中間転写ドラム上に形成されたカラートナー像
   を２次記録媒体上に転写する手段とを備えた電子写真記
   録装置において、 前記中間転写ドラムは接地電位に接続された導電性基体
   の表面に形成された誘電体層を備え、 前記感光ベルトから該中間転写ドラムに前記トナー像を
   転写する第１の転写手段は、前記感光ベルトの導電体層
   を接地電位に対して前記トナーの帯電極性と同極性の電
   位にバイアスするような第１の転写バイアス電圧を印加
   する第１のバイアス電源を備え、 前記中間転写ドラム上の前記トナー像を２次記録媒体に
   転写する第２の転写手段は、前記２次記録媒体の背面を
   接地電位に対して前記トナーの帯電極性と逆極性の電位
   にバイアスするような第２の転写バイアスを印加する第
   ２のバイアス電源を備えたことを特徴とする電子写真記
   録装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記第１の転写バイア
   ス電圧は接地電位に対して２００ボルト以上の電圧差を
   もつようにしたことを特徴とする電子写真記録装置。
4. 【請求項４】請求項２において、前記第２の転写手段
   は、前記第２のバイアス電源に付勢され、前記２次記録
   媒体の背面に前記トナーと逆極性の電荷を帯電するコロ
   ナ放電器を備えたことを特徴とする電子写真記録装置。
5. 【請求項５】請求項２において、前記第２の転写手段
   は、前記第２のバイアス電源に付勢され、前記２次記録
   媒体の背面に押接されるロール電極を備えたことを特徴
   とする電子写真記録装置。
6. 【請求項６】請求項５において、前記ロール電極は、導
   電性の金属軸とその抵抗値が１０⁴ 〜１０⁹ Ωの弾性体
   層を備えたことを特徴とする電子写真記録装置。
7. 【請求項７】請求項５において、前記ロール電極は導電
   性の金属軸とその抵抗値が１０⁴ 〜１０⁹ Ωの弾性体層
   を備え、前記第２のバイアス電源は接地電位に対して６
   ００〜２０００ボルトの電位差のバイアス電圧を前記金
   属軸に印加することを特徴とする電子写真記録装置。
8. 【請求項８】請求項２において、前記中間転写ドラムの
   誘電体層の抵抗値を１０⁷ 〜１０¹¹Ωcmとしたことを特
   徴とする電子写真記録装置。
9. 【請求項９】導電体層の表面に光導電体層が形成され、
   回動自在に張架された感光ベルトと、該感光ベルト上に
   異なる色のための複数種類の静電潜像を順次形成する手
   段と、該静電潜像に対応する色の帯電トナーを付着させ
   て複数のトナー像を形成する現像手段と、前記感光ベル
   トと接触しながら同期回転し、前記複数のトナー像が重
   ねて転写されてカラートナー像を完成する中間転写ドラ
   ムと、該中間転写ドラム上に形成されたカラートナー像
   を２次記録媒体上に転写する手段とを備えた電子写真記
   録装置において、 前記中間転写ドラムは接地電位に接続された導電体層の
   表面に形成された誘電体層を備え、 前記感光ベルトから該中間転写ドラムに前記トナー像を
   転写する第１の転写手段は、前記感光ベルトの導電体層
   を接地電位に対して前記トナーの帯電極性と同極性の電
   位にバイアスするような第１の転写バイアス電圧を印加
   する第１のバイアス電源を備え、 前記中間転写ドラム上の前記トナー像を２次記録媒体に
   転写する第２の転写手段は、前記トナーの帯電極性と逆
   極性の第２の転写バイアス電圧を発生する第２のバイア
   ス電源と、該バイアス電源に付勢されてコロナ放電し、
   前記２次記録媒体を接地電位に対してトナーの帯電極性
   と逆極性に帯電するコロナ放電器を備えたことを特徴と
   する電子写真記録装置。
10. 【請求項１０】導電体層の表面に光導電体層が形成さ
    れ、回動自在に張架された感光ベルトと、該感光ベルト
    上に異なる色のための複数種類の静電潜像を順次形成す
    る手段と、該静電潜像に対応する色の帯電トナーを付着
    させて複数のトナー像を形成する現像手段と、前記感光
    ベルトと接触しながら同期回転し、前記複数のトナー像
    が重ねて転写されてカラートナー像を完成する中間転写
    ドラムと、該中間転写ドラム上に形成されたカラートナ
    ー像を２次記録媒体上に転写する手段とを備えた電子写
    真記録装置において、 前記中間転写ドラムは接地電位に接続された誘電体層を
    備え、 前記感光ベルトから該中間転写ドラムに前記トナー像を
    転写する第１の転写手段は、前記感光ベルトの導電体層
    を接地電位に対して前記トナーの帯電極性と同極性の電
    位にバイアスするような第１の転写バイアス電圧を印加
    する第１のバイアス電源を備え、 前記中間転写ドラム上の前記トナー像を２次記録媒体に
    転写する第２の転写手段は、前記２次記録媒体の背面を
    接地電位に対して前記トナーの帯電極性と逆極性の電位
    にバイアスするような第２の転写バイアスを印加する第
    ２のバイアス電源を備え、 前記静電潜像を形成する手段は、前記第２の転写バイア
    ス電位を基準電位とした静電潜像を前記感光ベルト表面
    に形成する手段を備え、 前記現像手段は、前記第２の転写バイアス電位を基準電
    位として前記静電潜像を現像する手段を備えたことを特
    徴とする電子写真記録装置。