JPH07152263A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中間転写体５を使用した画像形成装置につい
て、中間転写体５から紙葉体１０への画像の二次転写が
良好に行え、紙葉体１０の中間転写体５への巻付きを防
止し安定した紙葉体１０の搬送を実現すること。 【構成】 第１の画像担持体１に形成した可転写画像を
第２の画像担持体としての中間転写体５に一次転写さ
せ、該中間転写体５に第３の画像担持体としての紙葉体
１０を接触転写部材７で圧接させて紙葉体１０に二次転
写させ画像形成物を得る画像形成装置において、中間転
写体５の抵抗値よりも接触転写部材７の抵抗値を小さな
値としたこと。中間転写体５は芯金５１上に少なくとも
弾性体５２を形成したものであり、その硬度を４０度(J
IS A)以下とし、接触転写部材７の硬度を中間転写体５
の硬度よりも大きな値とし、該接触転写部材７を中間転
写体５に押圧して中間転写体５側に凹形状の転写ニップ
部を形成すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、第１の画像担持体に形
成した可転写画像（トナー画像）を第２の画像担持体と
しての中間転写体に一次転写させ、該中間転写体に第３
の画像担持体としての紙葉体を接触転写部材で圧接させ
て紙葉体に二次転写させ画像形成物（コピー・プリン
ト）を得る画像形成装置に関する。

【０００２】上記に於いて、第１の画像担持体は、例え
ば電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記録磁性体等
である。

【０００３】第１の画像担持体に対する可転写画像の形
成プロセスは、例えば電子写真プロセス・静電記録プロ
セス・磁気記録プロセス等である。

【０００４】第２の画像担持体としての中間転写体は、
ローラ形状体（ドラム形状体）・ベルト形状体等であ
る。

【０００５】第３の画像担持体としての紙葉体は、転写
紙・記録紙・印刷紙・カード・封筒・葉書等であり、材
質は紙に限られない。

【０００６】

【従来の技術】上記のように中間転写体を使用した画像
形成装置は、第１の画像担持体に対する可転写画像の形
成、その画像の中間転写体への一次転写の工程の繰返し
により中間転写体に複数色の現像剤よりなるカラー画像
（或は多色画像）を形成した後、その画像を紙葉体に一
括して二次転写させることにより、カラー画像情報を合
成再現した画像形成物を出力する装置、もしくはカラー
画像形成機能を具備させた画像形成装置として有効であ
り、各成分色画像の重ね合わせズレ（色ズレ）のない画
像を得ることができる。

【０００７】中間転写体を使用したフルカラー画像形成
装置として、米国特許第 5,187,526号明細書に記載され
ているように、中間転写体としてドラム形状のローラ体
を用いるものが知られている。

【０００８】図１１にその画像形成装置の概略構成を示
した。即ち、矢示の時計方向に回転駆動される、第１の
画像担持体としての電子写真感光ドラム１に、周知の電
子写真法に従って、帯電器２により一様帯電を施し、露
光３により得られた静電潜像を現像器４により着色荷電
粒子より成る現像剤（以後、トナーと称する）を付与し
て顕像化する。そのトナー画像を、感光ドラム１に接し
て或は近接して感光ドラムと同じ周速度で順方向に同期
回転する第２の画像担持体としての中間転写ローラ５に
第１の転写ニップ領域Ｎ１にて一次転写させる。即ち、
中間転写ローラ５は芯金５１と導電性ポリウレタンの薄
層より成る表層５２より構成され、トナーとは逆極性の
バイアス電圧を電源６により印加して感光ドラム１上の
トナー画像を静電転写する。

【０００９】この感光ドラム１に対するトナー画像の形
成、そのトナー画像の中間転写ローラ５への一次転写の
工程を、目的のフルカラー画像情報の所要の成分色回数
繰返して実行させることで、中間転写ローラ５の面に各
成分色トナー画像の重畳転写により目的のカラー画像情
報に対応したフルカラー画像が合成形成される。現像器
４は感光ドラム１に対する各成分色トナー画像の形成時
毎に対応色のトナーの収容された現像器が感光ドラム１
の現像位置に入れ替えられる。

【００１０】感光ドラム１から中間転写ローラ５への最
終回目のトナー画像の一次転写が実行されると、中間転
写ローラ５と、接触転写部材としての転写ローラ７との
第２の転写ニップ領域Ｎ２に対して不図示の給紙部から
所定のタイミングで転写紙等の紙葉体１０が給送され
て、中間転写ローラ５に形成されたフルカラー画像が紙
葉体１０に二次転写される。

【００１１】転写ローラ７は芯金７１上に導電性ポリウ
レタンの薄層より成る表層７２より構成され、感光ドラ
ム１から中間転写ローラ５上へのトナー画像の一次転写
時にはスイッチ９により芯金７１は接地８２に結合さ
れ、中間転写ローラ５から紙葉体１０へのフルカラー画
像の二次転写時にはスイッチ９により芯金７１はトナー
と逆極性で中間転写ローラ５の芯金５１に対する電源６
による印加電圧よりも大きな電圧を有するバイアス電源
８１に結合される。

【００１２】中間転写ローラ５からフルカラー画像の転
写を受けた紙葉体１０は不図示の定着器に導入されて画
像定着処理を受けてフルカラー画像形成物となる。

【００１３】１２は感光ドラム１のクリーナである。１
１は中間転写ローラ５のクリーナであり、該クリーナ１
１は不図示のシフト手段により中間転写ローラ５に対し
て接離移動され、少なくとも、感光ドラム１から中間転
写ローラ５へのトナー画像の一次転写が開始されてか
ら、中間転写ローラ５から紙葉体１０へのフルカラー画
像の二次転写が終わるまでの間は中間転写ローラ５から
離間された位置に移動保持されている。転写ローラ７も
シフト手段により中間転写ローラ５に対して接離移動す
るようにして、中間転写ローラ５から紙葉体１０へのフ
ルカラー画像の二次転写時の間、中間転写ローラ５に対
して押圧接触させた位置に移動保持させるようにするこ
ともできる。

【００１４】上記の装置のように中間転写体としてドラ
ム形状の中間転写ローラ５を用いることはベルト形状の
中間転写体に比べて走行精度の補正機構を要さず、簡易
な構成で色ズレの無いフルカラー像を得られる利点があ
り、本出願人の先の提案に係る特願平４−１６４２２６
号にてその詳細を開示済であるが、上記米国特許第 5,1
87,526号明細書によれば、中間転写ローラ５の抵抗率は
１０⁹ Ω・ｃｍ未満、転写ローラ７の抵抗率は１０¹⁰Ω
・ｃｍ以上とすることで良好な画像を得ることができる
とされている。

【００１５】尚上記米国特許第 5,187,526号明細書には
中間転写ローラ５及び転写ローラ７の表層５２・７２に
ついては共に薄層（a thin layer）との記載があるのみ
で、ポリウレタンを母材とすること以外は何んら物理的
条件は言及されていない。

【００１６】一方、やはり中間転写ローラ５を用いる画
像形成装置を開示した米国特許第 5,084,735号明細書に
よれば、中間転写ローラ５のヤング率は５×１０⁷ Newt
ons/m²を越えるとの記載がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では中間転写ローラ５から紙葉体１０へのフルカラ
ー画像顕像の二次転写時に、紙葉体１０に十分な転写電
荷量を与える為には電源８１の出力電圧値を大きくせね
ばならず、導電付与剤を分散したポリウレタンより成る
表層７２が局所的にブレイクダウンを生じて、特にハー
フトーン画像の如く、トナーが疎に分布した画像パター
ンの乱れを生じるという不具合があることが判った。

【００１８】即ち、体積抵抗率１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の表
層７２において米国特許第 5,187,526号明細書に示され
る転写電流４μＡを実現しようとすれば、表層７２の厚
さを５ｍｍとして、第２の転写ニップ領域Ｎ２のニップ
幅２ｍｍ・ニップ長手寸法２００ｍｍという通常コンパ
クトな画像形成装置に用いられる転写ローラ７のパラメ
ータにおいては、紙葉体１０の介在を考慮しないで５Ｋ
Ｖ、紙葉体１０の抵抗値が１０⁹ Ω程度であることも考
慮すれば１０ＫＶもの高電圧を要すことになる。

【００１９】このような高電圧においては雰囲気湿度が
６０％ＲＨを上回る高湿環境下では紙葉体１０自体が低
抵抗化して、紙葉体１０の付近の接地金属板に転写電流
がリークして転写不良を生ずることがあり、また雰囲気
湿度が４０％ＲＨを下回る低湿環境下では紙葉体１０の
抵抗ムラにより部分的なブレイクダウンが生じ、転写ム
ラが生ずることがある。

【００２０】更に転写ローラ７が中間転写ローラ５より
も体積抵抗率で１０倍以上高抵抗である為に紙葉体１０
が中間転写ローラ５側に静電吸着されやすく、第２の転
写ニップ領域Ｎ２を出た紙葉体１０が中間転写ローラ５
に巻き付く不具合がある。

【００２１】つまり、図１２に示す如く絶縁体である紙
葉体１０は転写電界により分極し、中間転写ローラ５及
び転写ローラ７より引力を受けるが、抵抗率の大小関係
からして中間転写ローラ５の方が実質的に近接電極とな
り、中間転写ローラ５が紙葉体１０を引き付けるように
作用する。

【００２２】実際には紙葉体１０の裏面（転写ローラ対
向面）には転写電荷（プラス）が付与されており、上述
の転写電界配置下では上述の分極効果に加えて、更に紙
葉体１０は中間転写ローラ５側に吸引されることにな
る。

【００２３】又、米国特許第5,084,735 号明細書に開示
されているヤング率５×１０⁷ Newtons/m²を越える中間
転写ローラ５においては、それ自体の硬度が高い為に米
国特許第 5,187,526号明細書に述べられているように転
写ローラ７を中間転写ローラ５よりも硬くして強く押圧
することで紙葉体１０にカールを付与して巻付きを防止
しようとしても、お互いが硬すぎて十分なニップ幅の第
２の転写領域Ｎ２が得られず、却って転写すべきフルカ
ラー画像が押しつぶされ、転写不良を生じるという不具
合があることが判明した。

【００２４】つまり、高硬度で中抵抗の中間転写ローラ
５には紙葉体１０が巻付きやすいという問題がある。こ
れは紙葉体１０が高抵抗化する低湿環境で生じやすい。

【００２５】そこで本発明は、上述のような中間転写体
を使用した画像形成装置について上記のような問題点を
解消する、即ち、中間転写体から紙葉体への画像の二次
転写が良好に行え、紙葉体の中間転写体への巻付きを防
止し安定した紙葉体の搬送を実現することをを目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００２７】（１）第１の画像担持体に形成した可転写
画像を第２の画像担持体としての中間転写体に一次転写
させ、該中間転写体に第３の画像担持体としての紙葉体
を接触転写部材で圧接させて紙葉体に二次転写させ画像
形成物を得る画像形成装置において、中間転写体の抵抗
値よりも接触転写部材の抵抗値を小さな値としたことを
特徴とする画像形成装置。

【００２８】（２）中間転写体の抵抗値が接触転写部材
の抵抗値の１０倍以上であることを特徴とする（１）に
記載の画像形成装置。

【００２９】（３）第１の画像担持体に対する可転写画
像の形成、その画像の中間転写体への一次転写の工程の
繰返しにより中間転写体に複数色の現像剤よりなるカラ
ー画像を形成した後、その画像を紙葉体に一括して二次
転写させることを特徴とする（１）に記載の画像形成装
置。

【００３０】（４）中間転写体及び接触転写部材がロー
ラ体であることを特徴とする（１）乃至（３）の何れか
に記載の画像形成装置。

【００３１】（５）第１の画像担持体に形成した可転写
画像を第２の画像担持体としての中間転写体に一次転写
させ、該中間転写体に第３の画像担持体としての紙葉体
を接触転写部材で圧接させて紙葉体に二次転写させ画像
形成物を得る画像形成装置において、中間転写体は芯金
上に少なくとも弾性体を形成したものであり、その硬度
を４０度(JIS A)以下とし、接触転写部材の硬度を中間
転写体の硬度よりも大きな値とし、該接触転写部材を中
間転写体に押圧して中間転写体側に凹形状の転写ニップ
部を形成することを特徴とする画像形成装置。

【００３２】（６）中間転写体への接触転写部材の押圧
力が紙葉体の先端部において大きく、紙葉体の後続部に
おいて小さくなるようにしたことを特徴とする（５）に
記載の画像形成装置。

【００３３】（７）紙葉体の移動方向に見て接触転写部
材の下流側に絶縁体ホルダーに収納された除電針を配
し、該ホルダーに紙葉体を接触させて搬送することを特
徴とする（５）に記載の画像形成装置。

【００３４】（８）第１の画像担持体に対する可転写画
像の形成、その画像の中間転写体への一次転写の工程の
繰返しにより中間転写体に複数色の現像剤よりなるカラ
ー画像を形成した後、その画像を紙葉体に一括して二次
転写させることを特徴とする（５）に記載の画像形成装
置。

【００３５】（９）中間転写体及び接触転写部材がロー
ラ体であることを特徴とする請求項５乃至同８の何れか
に記載の画像形成装置。

【００３６】

【作用】即ち、接触転写部材の抵抗を中間転写体の抵抗
よりも小さくすることにより従来例に比べて接触転写部
材への印加電圧が小さくできるので、紙葉体や接触転写
部材・中間転写体の局所的ブレイクダウンが発生せず、
高湿／低湿の環境下でも良好な二次転写性能が得られ
る。つまり、中間転写体の抵抗は、第１の画像担持体の
画像部・非画像部の電位コントラストに対しても略同じ
電流値を流すことで第１の画像担持体から中間転写体へ
の画像の一次転写時の画像乱れを防止する必要から中抵
抗とせねばならないけれども、接触転写部材においては
中間転写体上には第１の画像担持体の如き画像部・非画
像部の電位コントラストが無いので抵抗が低抵抗であっ
ても二次転写画像の乱れが発生しない。

【００３７】中間転写体の硬度を４０度(JIS A)以下と
し、接触転写部材の硬度を中間転写体の硬度よりも大と
して両者の押圧部を中間転写体側に凹形状の転写ニツプ
領域とすることで、紙葉体はこのニップ形状に沿って搬
送されるので、紙葉体を紙葉体のコシを利用して静電吸
着力に抗して中間転写体から離れるように搬送すること
ができ、接触転写部材による静電吸着効果と相俟って中
間転写体へ巻付くことがない。

【００３８】中間転写体への接触転写部材の押圧力が紙
葉体の先端部において大きく、紙葉体の後続部において
小さくなるようにする、つまり紙葉体の先端部に対応し
て接触転写部材の中間転写体への食込み量が大となるよ
うにして、紙葉体の後続部では食込み量が小となるよう
にすることで、紙葉体の先端部は容易に中間転写体から
剥離でき、後続部への押圧力が軽減されるので、紙葉体
が全体としてカールすることがない。

【００３９】紙葉体の移動方向に見て接触転写部材の下
流側に絶縁体ホルダーに収納された除電針を配し、該ホ
ルダーに紙葉体を接触させて搬送することで、より安定
した紙葉体の搬送をすることができ、ホルダーと紙葉体
の接触による帯電に起因する画像の乱れを防ぐことがで
きる。

【００４０】

【実施例】

〈第１実施例〉（図１・図２） 図１に本発明の第１実施例の画像形成装置の概略構成図
を示す。前述図１１の装置と共通の構成部材・部分には
同一の符号を付して再度の説明を省略する。

【００４１】感光ドラム１は芯金上に有機光半導体（Ｏ
ＰＣ）を塗布したものであり、矢印の時計方向にプロセ
ススピード（周速度）１００ｍｍ／ｓｅｃで回転し、帯
電器２、本例は接触回転する帯電ローラにより一様に約
−６００Ｖの表面電位に帯電される。

【００４２】露光３は不図示の回転鏡により紙面とは垂
直方向に走査されるレーザ光をデジタル画像情報に応じ
てオン・オフすることで実行され、感光ドラム１上には
暗部電位約−６００Ｖ、明部電位（光の当ったところ）
約−１００Ｖの静電潜像が形成される。

【００４３】現像器４は各々異なる４色マゼンタＭ・シ
アンＣ・イエローＹ・ブラックＢのトナーを収納した４
器の色現像器４１・４２・４３・４４からなり、感光ド
ラム１に対して選択的に順次に現像作用する。各現像器
のトナーは非磁性１成分トナーであり、重量平均粒径５
〜１５μｍ・面積平均重量０．５〜２ｍｇ／ｃｍ² 、固
有電荷量はマイナス極性で−１０μＣ／ｇｒ〜−３０μ
Ｃ／ｇｒとして、感光ドラム１の露光を受けた部分にト
ナーを付着させる反転現像により静電潜像を顕画化す
る。

【００４４】感光ドラム１に対する各色成分トナー画像
の形成、それらの各色成分トナー画像を中間転写ローラ
５に対して順次に一次転写して中間転写ローラ５に４色
のトナー画像の重ね合わせによるフルカラー画像を合成
形成することは前述図１１の装置と同じである。感光ド
ラム１上の転写残りトナーはクリーナ１２により払拭さ
れ、感光ドラム１は引き続く画像形成に繰り返し使用さ
れる。

【００４５】中間転写ローラ５は紙葉体１０の搬送方向
長さより、やや大きな周長を有す有効長さＬ＝２５０ｍ
ｍのローラであり、アルミニウムより成る肉厚３ｍｍの
パイプ状基体５１の上に、ＮＢＲゴム中にカーボン・酸
化亜鉛・酸化スズ・導電性ウィスカ等の導電性付与剤を
分散させて体積抵抗率ρ₁ を約１０⁹ Ω・ｃｍに調整し
た、厚さｔ₁ ＝５ｍｍ、硬度３５度(JIS A)の弾性層５
２を形成して直径１５０ｍｍφとしたもので、感光ドラ
ム１と同じプロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃで矢印
の反時計方向に駆動されている。

【００４６】感光ドラム１と中間転写体５は総圧５００
ｇｒ重で押圧され、第１の転写ニップ領域Ｎ１は約２ｍ
ｍの幅ｗ₁ を有する。つまり、第１の転写ニップ領域Ｎ
１においては中間転写ローラ５の抵抗Ｒ₁ は以下の値を
有する。

【００４７】Ｒ₁ ＝ρ₁ ×（ｔ₁ ／Ｌ×ｗ₁ ） ＝１０⁸ ［Ω］ 第１の転写ニップ領域Ｎ１において必要な転写電流量は
約５μＡであり、これは電源６より＋５００Ｖを芯金５
１に供給することで得られる。

【００４８】転写ローラ７は、鉄パイプより成る直径２
０ｍｍφの芯金７１上に、ＥＰＤＭ発泡体中にカーボン
・酸化亜鉛・酸化スズ・導電性ウィスカ等の導電性付与
剤を分散させて体積抵抗率ρ₂ を約１０⁶ Ω・ｃｍに調
整した、厚さｔ₂ ＝５ｍｍ、アスカーＣ硬度３０度の弾
性層７２を形成して直径３０ｍｍφとしたもので、中間
転写ローラ５と同じプロセススピード１００ｍｍ／ｓｅ
ｃで矢印の時計方向に駆動される。

【００４９】中間転写ローラ５と転写ローラ７は総圧８
００ｇｒ重で押圧され、第２の転写ニップ領域Ｎ２は約
３ｍｍの幅ｗ₂ を有する。

【００５０】つまり第２の転写ニップ領域Ｎ２における
中間転写ローラ５の抵抗Ｒ₂₁及び転写ローラ７の抵抗Ｒ
₂₂は以下の値となる。

【００５１】Ｒ₂₁＝ρ₁ ×（ｔ₁ ／Ｌ×ｗ₁ ） ＝７×１０⁷ ［Ω］ Ｒ₂₂＝ρ₂ ×（ｔ₂ ／Ｌ×ｗ₂ ） ＝７×１０⁴ ［Ω］ 紙葉体１０として用いられる普通紙は厚さｔ₃ ＝１００
μｍ、体積抵抗率ρ₃は約１０¹¹Ω・ｃｍであり、第２
の転写ニップ領域Ｎ２における紙葉体１０の抵抗Ｒ₃ は
以下のとおりである。

【００５２】Ｒ₃ ＝ρ₃ ×（ｔ₃ ／Ｌ×ｗ₂ ） ＝１×１０⁸ ［Ω］ 従って、第２の転写ニップ領域Ｎ２で必要な転写電流値
Ｉ₂ ＝５μＡを得るには Ｖ＝（Ｒ₂₁ ＋Ｒ₂₂ ＋Ｒ₃ ）×Ｉ₂ ＝８５０［Ｖ］ を転写ローラ７の芯金７１に印加すれば良い。これは中
間転写ローラ５の芯金５１が接地されている場合の値で
あり、上述したように芯金５１が５００Ｖにバイアスさ
れている場合には芯金７１に５００＋８５０＝１３５０
［Ｖ］を印加すれば良い。

【００５３】中間転写ローラ５から紙葉体１０へのフル
カラー画像の二次転写後の中間転写ローラ５上の転写残
りトナーはファーブラシクリーナ１１により払拭され、
中間転写ローラ５は引き続く画像形成に繰り返し使用さ
れる。尚、ファーブラシクリーナ１１及び転写ローラ７
は各々の作用時以外はシフト手段により中間転写ローラ
５と非接触に保たれ、中間転写ローラ５上のカラー顕像
を乱さないように為されている。

【００５４】このように転写ローラ７の抵抗Ｒ₂₂を中間
転写ローラ５の抵抗Ｒ₂₁よりも小さくすることにより従
来例に比べて転写ローラ７への印加電圧が小さくできる
ので紙葉体１０や転写ローラ７、中間転写ローラ５の局
所的ブレイクダウンが発生せず、高湿／低湿の環境下で
も良好な転写性能が得られる。

【００５５】つまり中間転写ローラ５の抵抗Ｒ₁ は感光
ドラム１上の暗部電位−６００Ｖ・明部電位−１００Ｖ
のコントラストに対しても略同じ電流値を流すことで反
転現像により得られた顕像の転写時画像乱れを防止する
必要から１０⁷ 〜１０¹⁰Ωの中抵抗とせねばならないけ
れども、転写ローラ７においては中間転写ローラ５上に
は感光ドラム１上の如き画像部・非画像部の電位コント
ラストが無いので抵抗Ｒ₂₂が１０³ 〜１０⁶ Ωの低抵抗
であっても画像乱れが発生しない。

【００５６】尚、電源８１は定電流特性として紙葉体１
０の抵抗Ｒ₃ が異なっても一定の電流値を付与するよう
にするのが望ましい。

【００５７】以上の実施例中の中間転写ローラ５の抵抗
率ρ₁ と転写ローラ７の抵抗率ρ₂を異なる値として転
写性能をテストした結果を表−１に示す。

【００５８】

【表１】 表−１中、ＮＧ₁ とは一次転写時に画像が乱れるもの
で、ＮＧ₂ とは二次転写時に画像が乱れるものである。
Δとは通常の使用条件下ではＯＫだが、紙葉体１０の抵
抗Ｒ₃ が高抵抗である場合、つまり長期間低湿環境下に
放置された用紙や一旦熱定着器を通した用紙の裏面にカ
ラー画像を形成する両面カラープリントを行う場合に画
像の乱れが生じるものを言う。

【００５９】二次転写時の画像乱れは従来例の説明にあ
るとおり、局所的ブレイクダウンによる転写不良及び中
間転写ローラ５への紙葉体１０の巻付きによるもので表
−１中の「ＯＫ」又は「△」域では紙葉体１０が巻き付
くことはなかった。

【００６０】これらを総合して転写ローラ７の抵抗Ｒ₂₂
が中間転写ローラ５の抵抗Ｒ₂₁ よりも小さく、且つ中
間転写ローラ５の抵抗Ｒ₂₁ が１０⁶ 〜１０⁹ Ωの中抵
抗域にある場合に良好な転写性能を得ることができる。

【００６１】尚、上記実施例で転写ローラ７の弾性層７
２は発泡体としたが、これをウレタンゴム・シリコンゴ
ム・フッ素ゴム等のソリッド状弾性層７２として、表面
を凸凹の少ない均一面として、常時中間転写ローラ５に
当接させ、一次転写時には芯金７１にトナーと同極性の
バイアス電圧を印加して中間転写ローラ５から転写ロー
ラ７上へのトナーの移転を阻止する構成としても良い。

【００６２】図２には本実施例における第２の転写ニッ
プ領域Ｎ２での電荷配置モデル図を示す。図１１・図１
２の従来例と異なり、転写ローラ７が紙葉体１０により
近い電極となり、誘電分極した紙葉体１０を転写ローラ
７側に引きつけることが判る。又紙葉体１０の中間転写
ローラ５への巻付きを防ぐ為には紙葉体１０への重力の
作用方向が転写ローラ７側に向かうように上方に中間転
写ローラ５、下方に転写ローラ７を配するのが好まし
い。

【００６３】〈第２実施例〉（図３） 図３は本発明の第２実施例の画像形成装置の要部模型図
である。下記以外の装置構成・画像形成動作は第１実施
例と同様である。

【００６４】中間転写ローラ５は第１実施例と同じく中
抵抗のローラである。転写ローラ７はアルミニウムのパ
イプを鏡面仕上げした直径３０ｍｍのローラであり、第
１実施例の転写ローラ７の如く表層部に導電性付与材を
分散した弾性層７２を有さず、芯金７１が直接に紙葉体
１０の裏面に当接するように構成されている。この金属
ローラの抵抗値Ｒ₂₂ は１０⁰ 〜１０² Ωであり、中抵
抗の中間転写ローラ５よりも低抵抗であって、更に抵抗
は一様であり、導電材の分散不均一によるブレイクダウ
ンも無く、良好な転写性能及び紙葉体１０の中間転写ロ
ーラ５への巻付き防止効果を得ることができる。

【００６５】更に、中間転写ローラ５の硬度ＪＩＳ・Ａ
３５度に対して、転写ローラ７はアルミニウムより成っ
ており、ヤング率１．０×１０¹¹Ｎ・ｍ^-2の剛体であ
り、中間転写ローラ５のヤング率換算値１．６×１０⁴
Ｎ・ｍ^-2に比べて十分に硬く、転写ローラ７を総圧８０
０ｇｒ重で中間転写ローラ５に押圧することで中間転写
ローラ５の表層５２は図のように凹形状に変形して第２
の転写ニップ領域Ｎ２が形成されて、紙葉体１０はこの
ニップ形状に沿って搬送されるので、転写ローラ７によ
る静電吸着効果と相俟って中間転写ローラ５へ巻付くこ
とがない。

【００６６】紙葉体１０の中間転写ローラ５への巻付き
を防ぐには転写ローラ７を中間転写ローラ５の最下点よ
り上流側にズラして配置し、紙葉体１０を中間転写ロー
ラ５に沿わせて第２転写ニップに挿通するようにして紙
葉体１０のコシを利用して第２の転写ニップ領域排出後
の紙葉体１０の先端が中間転写ローラ５より遠ざかるよ
うにするのが好ましい。

【００６７】〈第３実施例〉（図４） 図４に本発明の第３実施例の画像形成装置の概略構成を
示す。前述図１の装置と共通の構成部材・部分には同一
の符号を付して再度の説明を省略する。

【００６８】１３は感光ドラム１から中間転写ドラム５
へのトナー画像の一次転写に先立って感光ドラム１の表
面電位の暗部・明部の差を縮小させる前帯電器であり、
例えば明暗部の電位差５００Ｖを２００Ｖ以内に収束さ
せる。

【００６９】このように感光ドラム１上の電位が均され
ると、一次転写時の転写電流の明・暗部差が小さくなる
ので、中間転写ローラ５の表層５２の抵抗Ｒ₂₁ を１０³
〜１０⁵ Ωとしても転写時の画像乱れは生じなくな
る。

【００７０】前帯電器１３はマイナスコロナ放電を用い
て明部電位を暗部電位に近づけるようにマイナス帯電さ
せるものや、ＡＣコロナ放電により除電するもの等、適
宜構成することができる。

【００７１】又前帯電器１３に代えて露光を与えて明部
・暗部のコントラストを縮小することも任意に選定でき
る。

【００７２】転写ローラ７はアルミニウム芯金７１上
に、カーボンを分散して導電性を付与した厚さ５０μｍ
のＰＦＡチューブ７２を接着して外径３０ｍｍ、抵抗Ｒ
₂₂＝１０³ ［Ω］としたものである。

【００７３】ＰＦＡチューブ７２は離形性に優れてお
り、表面にトナーが付着しても容易に剥離するので、仮
に紙葉体１０の搬送不良により転写ローラ７がトナーで
汚れても電源８１の極性をマイナスに切り換えることで
トナーを中間転写ローラ５上に戻し、クリーナ１１に回
収することが可能になる等の利点がある。

【００７４】本実施例においては一次転写時は極めて低
抵抗下で転写が行われるので電源６の出力電圧は１００
Ｖ以下で十分であり、転写ローラ７の電源８１は紙葉体
１０の抵抗Ｒ₃ に対して転写電流を与えることだけを考
慮すれば良く、約５００Ｖ〜１０００Ｖで足りる。

【００７５】表−２は紙葉体１０の巻付きに関して中間
転写ローラ５と転写ローラ７の抵抗率ρ及び抵抗Ｒを変
えて行ったテスト結果である。

【００７６】

【表２】 △は通常環境下では問題ないが、低湿環境下に長期放置
された紙葉体１０や両面プリント時に巻付きを生じるこ
とを示す。

【００７７】このように転写ローラ７の抵抗Ｒ₂₂ を中
間転写ローラ５の抵抗Ｒ₂₁ よりも小さくすることによ
り安定した紙葉体１０の搬送が可能となる。更に低抵抗
の中間転写ローラ５・転写ローラ７を用いることで、中
抵抗域で生じる環境による抵抗変動が生じなくなり、抵
抗値に応じた電源電圧制御（ＡＴＶＣ法等）は不要とな
る。又低抵抗ローラは中抵抗ローラに比べてより安定し
た生産が可能であり、より低コスト化が実現できるとい
うメリットもある。

【００７８】〈第４実施例〉（図５） 図５は本発明の第４実施例の画像形成装置の要部模型図
である。下記以外の装置構成・画像形成動作は第１実施
例と同様である。

【００７９】本実施例の特徴は、中間転写ローラ５を、
芯金５１上にカーボン・酸化亜鉛・酸化スズ・導電性ウ
ィスカ等の導電性付与材を分散したＥＰＤＭ・クロロプ
レン・ウレタン等の発泡体より成る３ｍｍ〜１０ｍｍの
厚肉弾性層５２を形成し、最上層５３にやはり導電性付
与材を分散したウレタン・ＰＦＡ・ＰＶｄＦ等の５〜３
０μｍの薄層の表層５３を形成した、ＪＩＳ・Ａ硬度４
０度以下又はアスカーＣ硬度６０度以下の低硬度ローラ
としたことである。

【００８０】従来例に示した中間転写ローラ５のヤング
率５×１０⁷ Ｎ・ｍ^-2に比べて本実施例の中間転写ロー
ラ５のヤング率換算値は２．３×１０³ Ｎ・ｍ^-2以下で
あり、比較的高硬度の転写ローラ７、即ち、従来例に示
した如く芯金７１上に導電性付与材を分散したウレタン
・シリコンゴム・フッ素ゴム等ソリッド状弾性体７２を
形成した転写ローラとの組み合わせにより、第２の転写
ニップ領域Ｎ２の形状を中間転写ローラ５側に凹とで
き、紙葉体１０を静電吸着力に抗して中間転写ローラ５
から離れるように搬送することができる。

【００８１】表−３に中間転写ローラ５・転写ローラ７
の硬度を異ならせて紙葉体１０の搬送性をテストした結
果を示す。因にこのテストでは中間転写ローラ５の抵抗
Ｒ₂₁を１０⁷ 〜１０⁸ ［Ω］、転写ローラ７の抵抗Ｒ₂₂
を１０⁷ 〜１０⁸ ［Ω］として、転写電圧５００〜１
５００［Ｖ］で転写を実行した。

【００８２】

【表３】 △は通常の坪量７５〜１３５ｇｒ／ｍ² の紙葉体１０は
ＯＫであるが、坪量５０〜６４ｇｒ／ｍ² の薄手紙の紙
葉体１０の巻付きを生じることがあることを示す。

【００８３】このように中間転写ローラ５の硬度を４０
度(JIS A)以下とし、転写ローラ７の硬度を中間転写ロ
ーラ５の硬度よりも大とすることで、第２の転写ニップ
領域Ｎ２の形状を中間転写ローラ５側に凹とでき、紙葉
体１０のコシを利用して巻付きを防ぐことができる。

【００８４】尚、中間転写ローラ５の硬度がＪ４０度(J
IS A)を越える領域では第２の転写ニップ領域Ｎ２の形
状を中間転写ローラ５側に凹とするには転写ローラ７の
押圧力を５０００ｇｒ重以上とする必要があり、回転ト
ルクが大となり、円滑な搬送が困難な上に、トナーに働
く押圧力も大となり、良好な転写性能が得られない。

【００８５】本実施例においても第２実施例で説明した
ように転写ローラ７を中間転写ローラ５の最下点よりも
上流にズラして配置すること、又紙葉体１０を中間転写
ローラ５に沿わせて第２の転写ニップ領域Ｎ２に挿通す
ることは、各々紙葉体１０の安定搬送を実現する効果が
認められた。

【００８６】〈第５実施例〉（図６・図７） 図６は本発明の第５実施例の画像形成装置の要部模型図
である。下記以外の装置構成・画像形成動作は第１実施
例と同様である。

【００８７】転写ローラ７は、第４実施例の如く、中間
転写ローラ５の硬度との組み合わせにより第２の転写ニ
ップ領域Ｎ２の形状が中間転写ローラ５側に凹となるよ
うにしたものであり、本実施例の特徴は紙葉体１０の先
端部に対応して転写ローラ７の中間転写ローラ５への食
込み量が大となるようにして、紙葉体１０の後続部では
食込み量が小となるようにしたことである。

【００８８】転写ローラ７の食込み量は転写ローラ位置
決めレバー１４の位置を切り換えることで制御される。
このようにすることで紙葉体１０の先端部は容易に中間
転写ローラ５から剥離でき、後続部への押圧力が軽減さ
れるので、紙葉体１０が全体としてカールすることがな
い。

【００８９】図６の破線は後続部における紙葉体１０と
転写ローラ７の位置関係を示すものである。更に先端部
においてはニップ幅が大きくなる分、転写電源８１の出
力電圧を小さくしておき、後続部においてニップ幅が小
さくなるのに応じて出力電圧を大きくするように制御す
ることで、転写電流が紙葉体１０の全域にわたり一定値
となるようにして、転写性能をより安定化することもで
きる。

【００９０】図７にはこのときのニップ幅ｗ₂ と転写電
圧の経時変化の様子を示す。

【００９１】〈第６実施例〉（図８〜図１０） 図８は本発明の第６実施例の画像形成装置の要部模型図
である。下記以外の装置構成・画像形成動作は第１実施
例と同様である。

【００９２】転写ローラ７は、第４実施例の如く、中間
転写ローラ５との組み合わせにより第２の転写ニップ領
域Ｎ２の形状が中間転写ローラ側に凹となるようにした
ものであり、本実施例の特徴は図９に示すような薄い板
金より成る除電針１７をポリカーボネイト・アクリル・
ノリル等の絶縁性樹脂より成るホルダー１６に収めた除
電器１５を転写ローラ７よりも紙葉体搬送方向下流側に
配し、第２の転写ニップ領域Ｎ２への紙葉体１０の挿入
方向及びニップの形状により方向付けられたニップより
排出された紙葉体１０をホルダー１６にて支承しつつ搬
送することで、より安定した紙葉体１０の搬送を実現す
る点である。

【００９３】プロセススピードが５０ｍｍ／ｓｅｃ程度
の低速においては除電針１７を接地することで紙葉体１
０は十分に除電されるが、１００ｍｍ／ｓｅｃを上回る
中〜高速においては除電針１７に不図示の電源より転写
電源８１とは逆極性又は交流のバイアスを印加すること
で除電がより効果的に行え、ホルダー１６と紙葉体１０
の接触による帯電に起因するトナー像の乱れを防ぐこと
ができる。

【００９４】紙葉体１０の搬送性を安定的に行う為には
ホルダー１６の開口は３〜７ｍｍとし、上流側の壁高さ
を下流側の壁高さよりも高くして、開口部に紙葉体１０
の先端が突入しないようにするのが良い。

【００９５】又図１０に示す如く開口部に回転可能なコ
ロ１８を設けて紙葉体１０の搬送抵抗を軽減するように
しても良い。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、中間転写体５の抵
抗値Ｒ₂₁よりも接触転写部材７の抵抗値Ｒ₂₂を小さくす
ることにより紙葉体１０への画像の転写が良好に行え、
紙葉体１０の中間転写体５への巻付きが防げる。

【００９７】更に中間転写体５の硬度を４０度(JIS A)
以下とし、接触転写部材７の硬度を中間転写体５よりも
大きくすることにより、紙葉体１０の中間転写体５への
巻付きを防止し、安定した紙葉体１０の搬送を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の画像形成装置の概略構成図

【図２】 第２の転写ニップ領域内での電荷分布モデル
図

【図３】 第２実施例の画像形成装置の要部模型図

【図４】 第３実施例の画像形成装置の概略構成図

【図５】 第４実施例の画像形成装置の要部模型図

【図６】 第５実施例の画像形成装置の要部模型図

【図７】 第２の転写ニップ領域のニップ幅と転写電圧
の経時変化グラフ

【図８】 第６実施例の画像形成装置の要部模型図

【図９】 除電針の平面図

【図１０】 除電針ホルダーの変形例の側面図

【図１１】 従来例装置の概略構成図

【図１２】 第２の転写ニップ領域内での電荷分布モデ
ル図

【符号の説明】

１ 感光ドラム（第１の画像担持体） ２ １次帯電器 ３ 露光 ４ 現像器 ５ 中間転写ローラ（第２の画像担持体） ６ 中間転写ローラのバイアス電源 ７ 転写ローラ（接触転写部材） ８１ 転写ローラのバイアス電源 ９ スイッチ １０ 紙葉体（第３の画像担持体） １１ 中間転写ローラのクリーナ １２ 感光ドラムのクリーナ １３ 転写前帯電器 １４ 転写ローラ位置決めレバー １５ 除電器 １６ ホルダー １７ 除電針 １８ コロ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 陽三 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 大釜 裕子 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 後藤 正弘 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 伊澤 悟 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像担持体に形成した可転写画像
   を第２の画像担持体としての中間転写体に一次転写さ
   せ、該中間転写体に第３の画像担持体としての紙葉体を
   接触転写部材で圧接させて紙葉体に二次転写させ画像形
   成物を得る画像形成装置において、中間転写体の抵抗値
   よりも接触転写部材の抵抗値を小さな値としたことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 中間転写体の抵抗値が接触転写部材の抵
   抗値の１０倍以上であることを特徴とする請求項１に記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 第１の画像担持体に対する可転写画像の
   形成、その画像の中間転写体への一次転写の工程の繰返
   しにより中間転写体に複数色の現像剤よりなるカラー画
   像を形成した後、その画像を紙葉体に一括して二次転写
   させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 中間転写体及び接触転写部材がローラ体
   であることを特徴とする請求項１乃至同３の何れかに記
   載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 第１の画像担持体に形成した可転写画像
   を第２の画像担持体としての中間転写体に一次転写さ
   せ、該中間転写体に第３の画像担持体としての紙葉体を
   接触転写部材で圧接させて紙葉体に二次転写させ画像形
   成物を得る画像形成装置において、 中間転写体は芯金上に少なくとも弾性体を形成したもの
   であり、その硬度を４０度(JIS A)以下とし、接触転写
   部材の硬度を中間転写体の硬度よりも大きな値とし、該
   接触転写部材を中間転写体に押圧して中間転写体側に凹
   形状の転写ニップ部を形成することを特徴とする画像形
   成装置。
6. 【請求項６】 中間転写体への接触転写部材の押圧力が
   紙葉体の先端部において大きく、紙葉体の後続部におい
   て小さくなるようにしたことを特徴とする請求項５に記
   載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 紙葉体の移動方向に見て接触転写部材の
   下流側に絶縁体ホルダーに収納された除電針を配し、該
   ホルダーに紙葉体を接触させて搬送することを特徴とす
   る請求項５に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 第１の画像担持体に対する可転写画像の
   形成、その画像の中間転写体への一次転写の工程の繰返
   しにより中間転写体に複数色の現像剤よりなるカラー画
   像を形成した後、その画像を紙葉体に一括して二次転写
   させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 中間転写体及び接触転写部材がローラ体
   であることを特徴とする請求項５乃至同８の何れかに記
   載の画像形成装置。