JPH06202488A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】中間転写体から転写材へのトナーの最終転写時
の、転写効率を高め、トナーの飛び散りをなくし、さら
に定着時のオフセットを防止する。 【構成】中間転写ベルト５と感光ドラム１とによって挟
持搬送する転写材Ｐに、ベルト５上のトナー像を最終転
写する。この際、芯金１０１にトナーと逆極性の電位を
付与し、同時に転写ニップ近傍を光源１３によって露光
する。感光ドラム１の感光層１０２は、この転写時露光
により導電性が増し、芯金１０１と表面とで電荷の授受
を行うことが可能となる。したがって芯金１０１に印加
された電圧によって、転写ニップにおいて転写材Ｐに十
分な転写電荷を供給することができるため、転写材Ｐの
電荷保持力が増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写機
やプリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、感光ド
ラム上に形成したトナー像を一旦、中間転写体上に転写
した後、この中間転写体上から転写材上に最終転写する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間転写体を用いた画像形成装置
としては、例えば図７に示すような電子写真法を応用し
たカラー画像形成装置が知られている。感光ドラム（第
１の画像担持体）１は矢印方向に回転して１次帯電器２
により一様に帯電され、露光装置３による露光によって
静電潜像が形成された後、第１現像器４０１により第１
色（マゼンタ）のトナーが静電潜像に応じて感光ドラム
１に付与される。この際、第２、第３、第４現像器４０
２、４０３、４０４は作動オフしており、第１色のトナ
ー像（顕像）は第２〜第４現像器４０２〜４０４からの
影響を受けることなく中間転写体である中間転写ベルト
（以下単に「ベルト」という。）５と感光ドラム１とで
なす転写ニップに到達し、ベルト５の背面に接している
導電ローラ５０１に印加された電圧であって第１色のト
ナーと逆極性の電圧が転写ニップ域に形成する転写電界
により、第１色のトナー像はベルト５上に中間転写され
る。第１色のトナー像の転写を終えた感光ドラム１の表
面はクリーニング装置６により表面を清掃された後、第
２色（シアン）の画像形成工程に入る。第２色目の工程
においては第２現像器４０２のみが作動し、他の現像器
４０１、４０３、４０４は作動オフしており、以下、上
述した手順と同様の手順によって、第２色のトナー像が
ベルト５上に中間転写される。以下、第３色（イエロ
ー）、第４色（ブラック）とベルト５上に順次中間転写
され、ベルト５上に４色の重ね合わせカラー画像が形成
される。なお、この間、ベルト５のクリーニング装置５
０３は解除されており、ベルト５上の画像を乱さないよ
うにしている。

【０００３】次に、カセット９より転写材Ｐが１枚、給
紙ローラ１０により取り出され、転写ガイド１１を経て
転写ニップ域に挿通される。このとき、導電ローラ５０
１にはトナーと逆極性の電圧が印加され、第１〜第４色
のトナーはベルト５から転写材Ｐに一括して最終転写さ
れる。

【０００４】転写ニップ域を出た未定着カラー像を載せ
た転写材Ｐは、搬送ガイド８を経て定着装置７に到達
し、加熱・加圧されて永久定着像が得られる。第１色〜
第４色のトナー像を転写材Ｐに最終転写し終えたベルト
５の表面は、クリーニング装置５０３が作動して清掃さ
れる。中間転写体としてのベルト５としてはポリエステ
ル、ポリエチレン等の誘電体フィルムが用いられ、ある
いは背面に導体を裏打ちした２層フィルムを用いるのが
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術のように、中間転写体５と感光ドラム１とが
なす転写ニップにおいて中間転写体から転写材にトナー
像を最終転写する装置は、感光ドラム１から中間転写体
５にトナー像を中間転写するときの機構をそのまま利用
することができるため、機構が簡素になり、コストを低
減して装置をコンパクトにできる利点がある反面、中間
転写体５、あるいは感光ドラム１の芯金に電位を与えて
トナー像との静電的斥力・引力によって転写させる際
に、高抵抗の感光層がトナー保持電荷（トナーと逆極性
の電荷）を制限するため、転写材の電気的性質（電気抵
抗や静電容量）や帯電等によって大きく影響を受けて転
写作用が安定せず、転写不良を発生する場合があった。

【０００６】また、転写効率を上げるために中間転写体
に印加する電位を高くするとトナー飛び散り等の画像不
良を発生したり、周囲の部材に対して放電してしまうお
それ危険があった。

【０００７】さらに上記従来の方法では転写材にトナー
保持電荷が乏しく、搬送中あるいは定着プロセス時にト
ナー像が飛び散ったり、定着オフセット等の問題を発生
させる可能性があった。

【０００８】そこで、本発明は、第１の画像担持体の転
写ニップ近傍を露光することによって、転写不良、画像
不良、周囲に対する不要な放電、さらに定着プロセスで
のトナー像の飛び散り、定着オフセット等を防止するよ
うにした画像形成装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、弾性体からなる中間転写体
に感光層を有する第１の画像担持体を当接させて転写ニ
ップを形成し、前記第１の画像担持体上に形成したトナ
ー像を前記転写ニップを介して前記中間転写体に中間転
写し、さらに該中間転写体上のトナー像を、前記転写ニ
ップにて挟持搬送する第２の画像担持体に最終転写して
なる画像形成装置において、前記最終転写時に前記第１
の画像担持体表面における前記転写ニップ近傍を露光す
る露光手段を有する、ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】以上構成に基づき、第１の画像担持体の転写ニ
ップ近傍を露光することによって、転写材に十分なトナ
ー保持電荷が供給されるので、転写効率を高めるととも
に、転写材上に最終転写されたトナーが転写材上から離
れにくくすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、上述の従来の技術及び後述の各実施
例の説明で参照する図面において、同様の構成、作用の
部材等については同様の符号を付すことにより、それら
の説明の繰り返しは省略するものとする。 〈実施例１〉図１に、本発明の実施例１の画像形成装置
の概略を示す。なお、以下の実施例１、実施例２、実施
例３の説明において各部材に対して与える電位は、トナ
ーとして負帯電トナーを使った場合の電位であるが、正
帯電トナーを用いた場合にも極性の逆転によって同様な
効果が得られるものである。

【００１２】本実施例では中間転写体としては、体積抵
抗率で１０⁴ 〜１０¹⁰Ω・cmに導電化した中間転写ベル
ト５を用いた。ベルト５へのカラー画像の順次の中間転
写の手順は従来の技術で述べたものと同様である。この
とき導電ローラ５０１にはトナーと逆極性のバイアス電
圧＋２〜＋５ｋＶが印加される。

【００１３】転写材Ｐはカセット９から給紙ローラ１０
によって１枚ずつ取り出され、転写ガイド１１を経て感
光ドラム１とベルト５との間の転写ニップに挿通され
る。ここで転写材表面（ベルト５と接触する面）には、
ベルト５上の４色のカラートナー像が一括して最終転写
される。

【００１４】図２には、ベルト５に中間転写された４色
カラートナー像が転写材Ｐに最終転写されるようすを示
す。このとき感光ドラム芯金１０１にはトナーと逆極性
の電位を与え、同時に転写ニップ上流側から感光ドラム
１を光源（露光手段）１３によって露光（転写時露光）
する。この転写時露光は、感光ドラム１の感光層１０２
が感度を持つ波長の光を用い、例えばＯＰＣドラムであ
れば赤色〜赤外の発光を持つＬＥＤを用いてもよいし、
通常の露光に用いている光源からの光を光路変更により
照射してもよい。感光ドラム１の感光層１０２は、暗時
には高い抵抗率を有して誘電体であるため表面と芯金１
０１との間で電荷の授受は行われないが、光源１３によ
るこの転写時露光により感光ドラム１の感光層１０２は
導電性が増し、芯金１０１と表面とで電荷の授受を行う
ことが可能となる。したがって芯金１０１に印加された
電圧によって、転写ニップ部において転写材Ｐに十分な
転写電荷を供給することができるため、転写効率を改善
して飛び散り等の問題を解決することが可能となる。

【００１５】また、転写時露光は導電ローラ５０１にト
ナーと同極性の電圧を印加して転写を行う場合にも有効
であり、感光ドラム１からトナー保持電荷（トナーと逆
極性の電荷）が供給されるため、安定した転写画像を得
ることができる。

【００１６】本実施例において感光ドラム芯金１０１に
＋２〜＋５ｋＶの電圧を印加したところ良好な転写画像
を得ることができた。 〈実施例２〉次に、図３を参照して実施例２を説明す
る。

【００１７】本実施例では中間転写体として中間転写ロ
ーラ（以下単に「ローラ」という。）１２を用いる。ロ
ーラ１２はパイプ状の芯金１２０１上にシリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、Ｅ
ＰＤＭ等よりなる弾性材にカーボンあるいは金属粉等を
分散させて抵抗調整した中抵抗の弾性層１２０２で被覆
したものであり、弾性層１２０２は１０⁵ 〜１０¹¹Ω・
cmの体積抵抗率を持つ。

【００１８】ローラ１２の周長は転写材Ｐの長さより若
干大きくとってあり、本実施例においては転写材ＰはＡ
４サイズを縦送りして用いるのでローラ１２は外径１０
０ｍｍ、周長３１４ｍｍとし、弾性層１２０２の肉厚と
しては８ｍｍのものを用いた。

【００１９】中間転写体であるローラ１２へのカラー画
像（トナー像）の順次の中間転写の手順は従来の技術で
述べたものと同様である。このとき芯金１２０１はトナ
ーと逆極性のバイアス電圧＋２〜＋５ｋＶが印加され
る。

【００２０】本実施例では、図４に示すように、感光ド
ラム１の芯材１０１として中空透明材（透明とは感光層
が感度を有する波長の光に対して３０％以上の透過性を
持つこと）、例えばガラスや透明樹脂にＩＴＯ等の導電
層１０３を付与したものを用い、内側に光源１３を配置
してある。ローラ１２上のトナーを転写材Ｐに転写する
際には導電層１０３にトナーと逆極性のバイアス電圧を
印加し、同時に光源１３を点灯して転写ニップの感光ド
ラム１を内面露光する。

【００２１】図４にはローラ１２に中間転写された４色
カラートナー像が転写材Ｐに転写されるようすを示す。
この転写時露光により感光ドラム１の感光層１０２は導
電性が増し、表面にトナーと逆極性の電荷を供給するこ
とが可能となる。したがって、導電層１０３に印加され
た電圧によって、転写材Ｐに十分な転写電荷を与えるこ
とができるため、転写効率を改善して飛び散り等の問題
を解決することが可能となる。

【００２２】本実施例では転写時露光を感光ドラム１内
に設置した光源１３により行っているため、転写ニップ
に十分な光量が与えられ転写電荷供給能力が高くなる利
点がある。

【００２３】また、本実施例で用いた転写ローラ１２の
ように、中抵抗弾性層を有し、導電性物質の分散によっ
て体積抵抗率を調整するものについては、抵抗値の不均
一性が見られる場合があるが、このような場合でも本実
施例のように感光ドラム１側からのトナー保持電荷を供
給することによって、この抵抗斑による転写能力の差を
小さくすることができて均一な転写を行うことが可能で
あった。 〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を示す。

【００２４】図５はローラ１２に中間転写された４色カ
ラートナー像が転写材Ｐに転写されるようすを示したも
のである。本実施例では実施例２に用いた感光ドラム１
を用い、内側に置かれたＬＥＤアレイ（露光手段）３に
よって露光および転写時露光を行う。中間転写体である
ローラ１２へのカラー画像の順次転写の手順は従来の技
術で述べたものと同様であり、このときＬＥＤアレイ３
は実施例１、２における露光位置（図中点線位置）に相
当する内面に位置して動作する。

【００２５】一方、上記過程を経た後、ローラ１２上の
トナーを転写材Ｐに転写する際には、ＬＥＤアレイ３は
転写ニップ位置に移動して、画像パターン（４色ピット
情報の論理和）に対応して点灯し、同時に感光ドラム１
の導電層１０３にはトナーと逆極性のバイアス電圧Ｖｔ
ｒを印加する。

【００２６】本実施例の特徴は上記バイアス印加に加え
て、転写過程に先行して感光ドラム１の帯電を行い、転
写時露光を行っているところにある。帯電および露光は
感光ドラム１に潜像を形成する過程で行われるものと同
じ原理によるものであり、特別な帯電装置や露光装置を
付加する必要はなく、一次帯電器２および転写位置に移
動した露光手段３によって感光ドラム１上に潜像を形成
するものである。

【００２７】図６は反転現像によって画像形成する装置
の場合の、転写材Ｐにトナー像を最終転写する際のモデ
ル図であり、ローラ１２上のトナー像と感光ドラム１上
の電荷との位置関係を表している。

【００２８】感光ドラム１は転写時露光によって各トナ
ーを現像する際に形成した潜像の合成像に相当する部分
が導電化され、背景部には帯電によるトナーと同極性の
電荷が残留している。

【００２９】したがって転写材Ｐに転写するときには、
図に示すようにローラ１２上にトナー像が存在する部分
に感光ドラム１上の導電層１０３に与えた電位Ｖｔｒ電
位が対向して電荷を供給し、背景部にはＶｄ電位が対向
する。これによって、それぞれの部位においてトナー像
に対する転写電界に差が生じ、負帯電したトナーに対し
ては矢印で示すように、トナー像部では転写促進力働い
て転写材Ｐにトナー保持電荷が供給されるとともに、背
景部では転写抑制力が発生する。これら選択性はローラ
１２上背景部に存在している微量のかぶりトナー等を転
写せず、本来のトナー像に対しては高効率に転写するた
め、画像のＳ／Ｎ比を著しく改善することができる。ま
た、中間転写過程においてトナー像の輪郭が乱れる場合
があるが、本実施例によればトナー像の輪郭を復活させ
て非常にシャープな画像を得ることが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
第１の画像担持体から中間転写体に中間転写したトナー
像を、第１の画像担持体と中間転写体との転写ニップに
て担持搬送する第２の画像担持体（上述では転写材）に
最終転写する際に、第１の画像担持体の転写ニップ近傍
を露光することによって、転写材に十分なトナー保持電
荷を供給することができるので、転写効率を高め、飛び
散りを低減させるとともに、転写材からトナーが離脱し
にくくなりトナー保持力が安定するため定着オフセット
を防止することができる。

【００３１】本発明は、特にカラー画像形成装置で形成
される、比較的多くのトナー剤による像転写過程におい
て有効なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略を示す縦断面
図。

【図２】同じくトナー像の最終転写を示す動作説明図。

【図３】実施例２の画像形成装置の概略を示す縦断面
図。

【図４】同じくトナー像の最終転写を示す動作説明図。

【図５】実施例３の画像形成装置の概略を示す縦断面
図。

【図６】反転現像を行った場合の、最終転写時の転写電
界が形成されるようすを示すモデル図。

【図７】従来の画像形成装置の概略を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 第１の画像担持体（感光ドラム） ５ 中間転写体（中間転写ベルト） １２ 中間転写体（中間転写ローラ） １３ 露光手段（光源） Ｐ 第２の画像担持体（転写材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 敏男 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松隈 稔 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性体からなる中間転写体に感光層を有
   する第１の画像担持体を当接させて転写ニップを形成
   し、前記第１の画像担持体上に形成したトナー像を前記
   転写ニップを介して前記中間転写体に中間転写し、さら
   に該中間転写体上のトナー像を、前記転写ニップにて挟
   持搬送する第２の画像担持体に最終転写してなる画像形
   成装置において、 前記最終転写時に前記第１の画像担持体表面における前
   記転写ニップ近傍を露光する露光手段を有する、 ことを特徴とする画像形成装置。