JPH08179638A

JPH08179638A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08179638A
Application number: JP6335471A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Nakamura; 俊治中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】簡便な構成で中間転写ローラの残留現像剤を
除去できる画像形成装置を提供する。【構成】非画像形成時に、感光ドラム１の電位を０Ｖ
に帯電させるか、帯電ローラ２により−６００Ｖの表面
電位に帯電後、一様にレーザー照射を行なうことによっ
て、−１００Ｖに減衰させることにより、感光ドラム１
と中間転写ローラ５の接触領域でマイナス極性に帯電し
た残留現像剤を感光ドラム１に転移させる電界を形成
し、中間転写ローラ５上の残留現像剤を除去する。この
とき、中間転写ローラ５の周速度を画像形成時のそれよ
り大きくする。これにより、迅速にクリーニングを行な
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザービーム
プリンタ或は複写機等とされる画像形成装置に関し、特
に電子写真記録技術において中間転写体を用いた画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体を使用した画像形成装置は、
像担持体に対する可転写画像の形成、及びその画像の中
間転写体への一次転写の工程の繰り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（あるいは多色
画像）を形成した後、その画像を転写材たる紙葉体に一
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、即ち色ズレのない画像
を得ることができる。

【０００３】図５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なる現
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中間転写体と
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。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なる表層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に印加して感
光ドラム１上のトナー画像を静電転写する。

【０００４】この感光ドラム１に対するトナー画像の形
成、及び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成分色の
回数だけ繰り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る目的のカ
ラー画像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。

【０００５】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。

【０００６】転写ローラ７は芯金７１とその上に被着さ
れた導電性ポリウレタンの薄層よりなる表層７２とで構
成されている。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を一方に切換
えることにより芯金７１がアース８２に接続される。一
方、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を他方に切換えること
により芯金７１がバイアス電源８１に接続される。バイ
アス電源８１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。

【０００７】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。

【０００８】感光ドラム１周面上の転写ニップ領域Ｎ１
と帯電器２との間には感光ドラムクリーナ１２が配設さ
れ、感光ドラム１上の残留トナーを除去する。又、中間
転写ローラ５の回転方向において転写ニップ領域Ｎ２の
下流側には中間転写クリーナ１１が配設されている。中
間転写クリーナ１１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。

【０００９】

【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上の残留現像剤を清掃する
中間転写クリーナ１１の接離機構が複雑であること、ま
た中間転写ローラ５表面が導電性ポリウレタンから構成
されるため、クリーニング性能を維持するためにはクリ
ーナの機械的位置精度を高めなければならないこと、ま
た、中間転写ローラ５表面がクリーナとの接触で表面が
摩耗し転写性能を著しく低下させる等の問題点があっ
た。

【００１０】従って、本発明の第１の目的は、簡便な構
成で中間転写体上の残留現像剤を除去できる画像形成装
置を提供することである。

【００１１】本発明の第２の目的は、中間転写体上の高
耐久化を図ることのできる画像形成装置を提供すること
である。

【００１２】本発明の第３の目的は、中間転写体上の残
留現像剤を迅速に除去可能な画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体に形成した可転写画像を中間転写体に一次転写
させ、該中間転写体に転写材を接触転写部材で圧接さ
せ、転写材に二次転写させることにより画像形成物を得
る画像形成装置において、非画像形成時に前記中間転写
体上の残留現像剤を前記像担持体に転移させる電界を形
成させることを特徴とする画像形成装置である。

【００１４】前記中間転写体上の残留現像剤を前記像担
持体に転移させるときに、前記中間転写体の周速度を画
像形成時よりも大きくすることが好ましい。

【００１５】前記中間転写体はパイプ状基体とその上に
被着された表層とを含むローラ体であることが好まし
い。

【００１６】前記ローラ体の周長は最大転写材の巾より
大きいことが好ましい。

【００１７】前記中間転写体は無端ベルト体であること
が好ましい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。

【００１９】図１は本発明に基ずく中間転写体を用いた
画像形成装置の概略構成図を示すものである。尚、前述
の図５に示した装置と共通の構成部材については同一の
符号を付して再度の説明を省略する。

【００２０】像担持体である感光ドラム１は芯金上に有
機光半導体（ＯＰＣ）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／ｓｅ
ｃで回転し、帯電器２により、一様に約−６００Ｖの表
面電位に帯電される。尚、本実施例の場合、帯電器２は
接触回転する帯電ローラである。

【００２１】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。

【００２２】現像装置４は、マゼンタＭ、シアンＣ、イ
エローＹ、ブラックＢの異なる４色のトナーを収納した
４個の色現像器４１、４２、４３、４４からなり、感光
ドラム１に対して選択的に順次現像作用を行なう。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／ｃｍ
² 、固有電荷量はマイナス極性で−１０μＣ／ｇ〜−３
０μＣ／ｇ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。

【００２３】感光ドラム１に対する各色成分トナー画像
の形成、及びそれらの各色成分トナー画像を中間転写体
である中間転写ローラ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５の装
置と同じである。感光ドラム１上の転写残留トナーは感
光ドラムクリーナ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。

【００２４】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る有効長さＬ＝２５０
ｍｍのローラであり、アルミニウムよりなる肉厚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（ＪＩＳＡ）の弾
性層５２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。

【００２５】中間転写ローラ５上の残留現像剤を除去す
るにあたって画像形成工程前後の非画像形成時に、感光
ドラム１と中間転写ローラ５の接触領域でマイナス極性
に帯電した残留現像剤を感光ドラム１へ転移させる電界
を形成する。例えば感光ドラム１の電位を０Ｖにするよ
うに帯電するか、あるいは帯電ローラ２により−６００
Ｖの表面電位に帯電後一様にレーザー照射を行なうこと
によって−１００Ｖに減衰させてもよい。

【００２６】この感光ドラム１の低電位領域が中間転写
ローラ５と接触したときに中間転写ローラ５のパイプ状
基体５１に−１ｋＶ印加することによって、残留現像剤
を感光ドラム１へ静電気的に転移せしめる。しかしなが
ら、この残留現像剤の静電気的な転移は図２のグラフに
示すように中間転写ローラ５と感光ドラム１との１回の
接触では完全な転移は行なわれず、低電位差の領域では
現像剤転移量は電位差に依存するものの、約７００〜８
００Ｖ以上では電位差に依存せず飽和してしまう。

【００２７】この現象は、感光ドラムに転移した負帯電
現像剤が、中間転写ローラ上では下層に位置する負帯電
現像剤が感光ドラムに転移するのを阻害する逆電界を形
成することによるものと考えられる。

【００２８】なお、中間転写ローラ５上の残留現像剤
は、画像形成が順調にすすみ紙葉体１０へ大半転写して
いるときの量は極めて少ない。しかしながら、紙葉体１
０の供給不良、及び小サイズの紙葉体に対して大サイズ
の画像形成を行なった場合には中間転写ローラ５上にマ
ゼンタＭ、シアンＣ、イエローＹ、ブラックＢのトナー
が１００％残存しており、１回の感光ドラム１への静電
転移によってもまだ２０〜３０％の現像剤が残存するこ
とになる。本実施例の構成において、特に中間転写ロー
ラ５が最大紙葉体の巾を少なくとも包含する周長を有す
るために中間転写ローラ５の直径１５０ｍｍφ、画像形
成時のプロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃでは中間転
写ローラ５が１周するのに要する時間は約５秒になる。

【００２９】図３のグラフは、中間転写ローラ上にマゼ
ンタＭ、シアンＣ、イエローＹを現像転写積層させた後
に先に述べた方法によって感光ドラムと中間転写ローラ
との間に−１ｋＶの静電転移電界を形成させ、感光ドラ
ムとの接触後の現像剤残留量を接触回数毎に、更に中間
転写ローラ及び感光ドラムの周速度を画像形成時のプロ
セススピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、倍速２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、３倍速３００ｍｍ／ｓｅｃで行なった結果を示す
ものである。

【００３０】図３のグラフにより理解されるように、中
間転写ローラの残留現像量は、静電転移時の周速度にほ
とんど依存せず感光ドラムとの接触回数に依存する。こ
れは、先に述べたように感光ドラムに転移した現像剤が
転移を阻害する電界を形成していたが、２回転目の感光
ドラムとの接触時には感光ドラムクリーナ１２によって
除去され、また転移電界が有効に働くからである。

【００３１】従って中間転写ローラの静電クリーニング
時においては、感光ドラムを１周低電位にすれば、中間
転写ローラと同時に画像形成時のプロセススピードより
大きい周速度で回転すれば、静電クリーニング効率を落
とすことなく、より短時間で中間転写体のクリーニング
を終了することが可能である。

【００３２】実験的には、中間転写ローラを３周以上静
電クリーニングすれば、次の画像形成時に画像汚れ等の
生じない良好な結果を得ることができた。

【００３３】図４のグラフは、本発明による静電クリー
ニング方式を用いた場合と従来のファーブラシクリーニ
ングを用いた場合のプリント耐久枚数をおっての中間転
写ローラの表面粗度の推移を示すものである。

【００３４】図４のグラフより理解されるように、静電
クリーニング方式の方が中間転写ローラの表面粗度の増
加がきわめて小さく、長期間使用による転写中抜け等の
紙葉体への転写不良をなくし、中間転写体の高耐久化を
図ることができる。

【００３５】尚、本実施例の説明においては、中間転写
体として中間転写ローラを例にとり説明したが、無端ベ
ルトを利用した中間転写ベルトに適用することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、非画像形成時に中間転写体上の
残留現像剤を像担持体に転移させる電界を形成させるこ
とにより、簡便な構成で中間転写体上の残留現像剤を除
去することができる。これにより、装置本体の製造コス
トを低減することができる。さらに、従来のように、中
間転写体表面に相対的に接触移動するファーブラシクリ
ーナ等がないため、中間転写体の表面粗度等の劣化が少
なく、高寿命化を図ることができた。

【００３７】また、前記中間転写体上の残留現像剤を前
記像担持体に転移させるときに、前記中間転写体の周速
度を画像形成時よりも大きくするにより、前記中間転写
体上の残留現像剤を迅速に除去することができる。これ
により、作業効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく中間転写体を用いた画像形成装
置の一実施例を示す構成図である。

【図２】感光ドラムと中間転写体との電位差による現像
剤転移率の関係を示すグラフである。

【図３】感光体との接触回数、周速度及び現像剤転移率
の間の関係を示すグラフである。

【図４】プリント耐久枚数と中間転写体表面粗度の推移
を示すグラフである。

【図５】従来の中間転写体を用いた画像形成装置の一例
を示す構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）４現像装置５中間転写ローラ（中間転写体）６バイアス電源７転写ローラ（接触転写部材）８バイアス電源１０紙葉体（転写材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成した可転写画像を中間転
写体に一次転写させ、該中間転写体に転写材を接触転写
部材で圧接させ、転写材に二次転写させることにより画
像形成物を得る画像形成装置において、非画像形成時に前記中間転写体上の残留現像剤を前記像
担持体に転移させる電界を形成させることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】前記中間転写体上の残留現像剤を前記像
担持体に転移させるときに、前記中間転写体の周速度を
画像形成時よりも大きくすることを特徴とする請求項１
の画像形成装置。
【請求項３】前記中間転写体はパイプ状基体とその上
に被着された表層とを含むローラ体であることを特徴と
する請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】前記ローラ体の周長は最大転写材の巾よ
り大きいことを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記中間転写体は無端ベルト体であるこ
とを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。