JPH08202177A

JPH08202177A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08202177A
Application number: JP7014246A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Matsuura; 昌彦松浦; Oichi Sano; 央一佐野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-09
Also published as: US5740508A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、「前転写」による生じる
「飛び散り」に起因する画像劣化の無い画像形成装置を
提供することである。【構成】本発明の画像形成装置は、上記の目的を達成
するために、中間転写体の像担持体対向部より上流の部
分に、トナーと同極性の電圧を付与する帯電装置と、中
間転写体の像担持体との対向部より下流位置に、トナー
と逆極性のバイアス電圧を印加する転写電極を設けられ
ている。又、用紙搬送路の転写部の上流側には、転写用
紙に、トナー像と同極性で、像担持体の転写紙との対向
部の表面電位より高い電圧を付与するバイアス電圧印加
装置を設けられている。さらに、中間転写体を介して転
写ローラと対向する位置にトナーと逆極性の電圧を印加
する対向バイアス電圧印加装置と、トナーと逆極性の電
圧を転写ローラに印加する転写バイアス電圧印加装置
と、中間転写体の転写用紙に対する転写位置上流にトナ
ー像と同極性の電圧を印加する再帯電装置を設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写機や電
子写真式プリンタ等の静電潜像式画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真式複写機や電子写真
式プリンタ等の静電潜像を形成することにより作像を行
う画像形成装置において、中間転写体を用いて画像形成
を行う方法が知られている。中間転写体を用いて画像形
成を行う方法においては、感光体、誘電体等の像担持体
上に形成された画像を中間転写体上に１次転写を行い、
中間転写体から複写用紙、ＯＨＰ等の転写材に２次転写
を行う方法がよく用いられる。さらに、この作像方法に
おいては、中間転写体に中間抵抗を有する転写フィルム
を用い、２次転写に転写用電圧を印加した転写ローラを
用いる方法が一般的である。中間転写フィルムを用いる
ことによりデットスペースを減らすことができ、装置の
小型化が図れる。また、転写ローラを用いることによ
り、転写効率が向上し、オゾン発生量も少なくできる
上、転写材の搬送ローラと兼用することができる。さら
に、転写ローラと対向する位置に設けられた対向ローラ
を小径化することにより、中間転写フィルムと転写材の
分離に曲率分離を利用することができる。

【０００３】又、中間転写フィルム上に画像を形成する
方法とは別に、転写体上に転写材を保持し、転写材上に
画像を直接転写する作像方法も、従来より用いられてき
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中間転
写フィルムを用いた作像方法において、１次転写、２次
転写の各工程において、「前転写」と呼ばれる現象を起
こす場合があった。「前転写」は、１次転写部において
は、像担持体が中間転写フィルムと密着する以前に、像
担持体上のトナー像が中間転写フィルムの方向に飛翔す
ることにより起きる。また、２次転写部においては、中
間転写フィルムと転写材が転写部において密着する以前
に、中間転写フィルム表面のトナーが転写材に飛翔する
ことにより発生する。「前転写」が生じると、忠実な転
写が行われず、文字回りにトナー粉が飛び散る「飛び散
り」などの画像劣化を生じる。

【０００５】又、転写体上に転写材を保持し、転写材上
に画像を直接転写する作像方法においても、中間転写フ
ィルムを用いた作像方法における１次転写の工程と同
様、「前転写」が発生し、画像劣化を生じる場合が有っ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、上記課題を解決するために、以下に示す第１から第
４の手段の内、少なくとも１つを有することを特徴とす
る。

【０００７】第１の手段として、中間転写体の像担持体
との対向部より上流位置に、トナーと同極性のバイアス
電圧を印加するバイアス電圧印加電極と、中間転写体の
像担持体との対向部より下流位置に、トナーと逆極性の
バイアス電圧を印加する転写電極を設ける。

【０００８】第２の手段として、用紙搬送路の転写部の
上流側に、転写用紙に対して、トナー像と同極性で、像
担持体の転写紙との対向部の表面電位より高い電位を付
与するバイアス電圧印加装置を設ける。

【０００９】第３の手段として、中間転写体を介して転
写ローラと対向する位置に、トナーと逆極性の電圧を印
加する対向バイアス電圧印加装置と、トナーと逆極性で
あり、バイアス電圧印加装置の印加電位より少なくとも
８００Ｖ以上大きい値の電圧を転写ローラに印加する転
写バイアス電圧印加装置を設ける。

【００１０】第４の手段として、中間転写体を介して転
写ローラと対向する位置にトナーと逆極性の電圧を印加
する対向バイアス電圧印加装置と、トナーと逆極性の電
圧を転写ローラに印加する転写バイアス電圧印加装置
と、中間転写体の転写用紙に対する転写位置より上流に
トナー像と同極の電荷を印加する再帯電装置を設ける。

【００１１】

【作用】本発明の画像形成装置は、第１から第４の手段
の少なくとも１つにより、「前転写」による「飛び散
り」などの画像劣化を防止する事ができる。

【００１２】第１の手段は、転写前に、中間転写体がト
ナーを引きつけることを防ぎ、１次転写部における、
「前転写」による「飛び散り」を防止する。

【００１３】第２の手段は、転写用紙がトナーを引きつ
けることを防ぎ、「前転写」による転写用紙への「飛び
散り」を防止する。

【００１４】第３、及び、第４の手段は、の手段は、中
間転写体側にトナー像を引きつけることにより、「前転
写」による転写用紙への「飛び散り」を防止する。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明に関わる画像形成装置１の概
略構成を示す。本実施例の画像形成装置１は複写機、プ
リンター等に用いられる電子写真式画像形成装置であ
る。

【００１６】画像形成装置１は、有機感光体（ＯＰＣ）
よりなる像担持体３と、その周辺に配された帯電チャー
ジャー４、現像ユニット６、中間転写装置９、クリーニ
ング前チャ−ジャー１０、クリーナー１１、イレ−サ１
２等の像形成用エレメントと、イメ−ジリーダー２、給
紙装置１３、搬送ベルト１８、定着ローラ１９等のその
他のエレメントより構成されてなる。また、給紙装置１
３には、複写用紙、ＯＨＰシート等のシート１４が積載
されており、所定の給紙タイミングで矢印Ｃの方向に給
紙、搬送される。尚、像担持体３には、有機感光体（Ｏ
ＰＣ）以外に無機感光体や他の種類の像担持体を用いて
もよい。

【００１７】像担持体３は、矢印ａの方向に回転し、帯
電チャージャー４によって、所定の電位に均一に帯電さ
れる。一方、イメ−ジリーダー２は、原稿画像を読み取
り、読み取りデータを図示しないレーザ発生装置に伝送
する。レーザ発生装置は、イメ−ジリーダー２から伝送
された読み取りデータに基づき、像担持体３を露光部５
において露光し、潜像を形成する。こうして形成された
潜像は、現像ユニット６に収容された４台の現像器７の
１つにより、現像される。４台の現像器７には、イエロ
ー、マゼンダ、シアン、黒のトナーが１色ずつ収納され
ている。各トナーは、反転作像に通常用いられる負極性
トナーであり、現像器７の内部で負極性に帯電される。
尚、トナーは、作像方法に応じて、正極性トナーを用い
ても構わないが、帯電、転写等に用いる極性も、作像方
法と、トナーの極性に応じて変更する必要が有る。この
ように形成された像担持体３上のトナー像は、転写ブラ
シ１５によって、中間転写装置９の中間転写フィルム８
上に１次転写される。一方、像担持体３上に残留したト
ナー像は、クリーニング前チャージャー１０で除電され
た後、クリーナー１１で除去される。クリーナー１１で
トナー除去された後、像担持体３は、イレーサー１２に
より残留電荷が除去され、次の作像サイクルに入る。
尚、本実施例に於ては露光をレーザ発生装置によって行
っているが、ＬＥＤや露光ランプ等の他の露光装置を用
いても構わない。

【００１８】中間転写装置９は、中間転写フィルム８を
３本の懸架ローラ９ａ、９ｂ、９ｃで懸架することによ
って、構成されている。転写フィルム８の周辺には、転
写ブラシ１５、給電ブラシ１６、転写ローラ１７、転写
前チャージャー２０、中間転写フィルムクリーナー４１
等の各種エレメントが配置されている。又、中間転写フ
ィルム８は、ポリカ−ボネイト、ＥＴＦＥ、ポリイミ
ド、フッ素系樹脂等の樹脂に導電性カーボンを分散した
もであり、表面抵抗が１０⁶〜１０¹⁰Ωの中間抵抗で、
厚みが５０〜２５０μｍのものを用いる。この構成の中
間転写フィルムは、フィルム中を電流が流れやすく、転
写効率が良いため、中間転写体として適している。

【００１９】中間転写フィルム８には、その裏面より、
転写ブラシ１５によって、転写バイアス電圧が印加され
ている。この転写バイアス電圧の作用により、像担持体
３より転写フィルム８上に、トナー像が１次転写され
る。転写ブラシ１５は、ステンレス、又はカーボンの繊
維を束ねてアルミ板で挟持したもので、体積抵抗は１０
⁶Ωｃｍ以下である。転写ブラシは、簡単な構成で、均
質な電荷を付与できるため、中間転写フィルムの転写に
適している。また、転写ブラシに、レーヨン、ナイロン
等の繊維にカーボンを混入して抵抗値を調整したものを
用いてもよい。さらに、ブラシの代わりに、導電性フィ
ルム、ブレード、ローラ等を用いてもよい。

【００２０】中間転写フィルム８の１次転写部の上流
に、給電ブラシ１６が配置されている。給電ブラシ１６
の材質、構成は、転写ブラシ１５と同様であるが、転写
ブラシ１５に印加される転写バイアス電圧と逆極性のバ
イアス電圧が印加されている。

【００２１】図２は、本実施例の転写ブラシ１５と給電
ブラシ１６の詳細構成図であり、図３は、図２の構成の
中間転写フィルム８の表面電位の推移を示したグラフで
ある。図２の構成において、ｎは、像担持体３と中間転
写フィルム８とが当接する１次転写領域であり、Ｐ0
は、１次転写領域ｎの中心となる位置である。転写ブラ
シ１５は、前述の１次転写領域ｎ、または、その下流側
に離れた位置Ｐ1に設けられている。転写ブラシ１５に
は、１次転写バイアス電源２７より転写バイアス電圧が
印加されており、転写ブラシ１５の設定位置Ｐ1と転写
バイアス電圧の電圧は、１次転写領域ｎにおいて、充分
な転写電位が得られるように設定されている。

【００２２】又、１次転写領域ｎの上流位置近傍Ｐ2に
は、給電ブラシ１６が設けられており、給電ブラシ電源
２８によって、転写バイアス電圧と逆極性のバイアス電
圧が印加されている。又、中間転写フィルム８は、抵抗
値が高いと転写性の確保が困難となる為、中間抵抗とし
ている。中間転写フィルム８が中間抵抗を有しているた
め、１次転写領域ｎの近傍における中間転写フィルム８
の表面電位は、図３に示すように、Ｐ1においては正極
性、Ｐ2においては負極性となり、Ｐ1とＰ2の間の領域
で極性が反転することになる。図３より、転写バイアス
電圧による電位の上昇は、転写ブラシ１５の設定位置Ｐ
1をピークに１次転写領域ｎにまで及んでいることが分
かる。従って、この時、１次転写領域ｎにおける中間転
写フィルム８の極性と電位は、少なくとも後端部におい
ては、転写に適した正帯電電位になるように設定され
る。中間転写フィルム８の極性と電位は、転写ブラシ１
５の設定位置Ｐ1と、転写ブラシ１５に印加した転写バ
イアス電圧、及び、給電ブラシ１６の設定位置Ｐ2と、
給電ブラシ１６に印加した給電バイアス電圧によって設
定される。このように、給電ブラシ１６により、像担持
体３上に形成されたトナー像と同極性のバイアス電圧を
中間転写フィルム８の１次転写領域ｎの上流部に印加す
ることにより、中間転写フィルム８のトナー像を引きつ
ける力を無くすことができる。中間転写フィルム８のト
ナー像を引きつける力が無くなることにより、トナーの
飛翔、及び、トナー飛翔によって引き起こされる画像劣
化は防止される。転写バイアス電圧と給電バイアス電圧
は、１次転写領域ｎの最上流部、つまり、像担持体３と
中間転写フィルム８の当接開始点Ｐ0’の表面電位が
０、若しくは、トナーと同極性であることが望ましく、
特に、０〜−２００Ｖの場合、トナー飛翔が少なく、転
写も良好であった。

【００２３】中間転写フィルム８が中間抵抗である為、
転写ブラシ１５、給電ブラシ１６のバイアス電圧印加箇
所から遠ざかるにつれて中間転写フィルム８の表面電位
は低くなっていく。従って、給電ブラシ１６の設定位置
を１次転写領域ｎから離し過ぎると、Ｐ0’の表面電位
は低くなってしまい、「前転写防止」の効果が低下す
る。Ｐ0’の表面電位を維持するために、給電ブラシ１
６に印加するバイアス電圧を高めすぎると、中間転写フ
ィルム８が劣化するといった悪影響が生じる。

【００２４】一方、転写ブラシ１５の設定位置を１次転
写領域ｎから離し過ぎると、Ｐ0の表面電位は低くなっ
てしまい、転写効率が低下する。Ｐ0の表面電位を維持
するために、転写ブラシ１５に印加するバイアス電圧を
高めると、１次転写バイアス電源２７から給電バイアス
電源２８に、中間転写フィルム８を介して流れ込む電流
量が大きくなる。流れ込む電流量が大きくなり過ぎる
と、１次転写バイアス電源２７、給電バイアス電源２８
を破損する恐れがある。

【００２５】逆に、給電ブラシ１６の設定位置Ｐ2を１
次転写領域ｎに近付け過ぎると、Ｐ0の表面電位を維持
するために、給電ブラシ１６に印加する給電バイアス電
圧を弱めるか、転写ブラシ１５に印加する転写バイアス
電圧の電位を高める必要がある。しかしながら、給電ブ
ラシ１６に印加する給電バイアス電圧を弱めると、「前
転写防止」の効果が低下し、転写バイアス電圧を高める
と、１次転写バイアス電源２７、給電バイアス電源２８
を破損する恐れがある。

【００２６】また、転写ブラシ１５を１次転写領域ｎの
上流部Ｐ0’にかかるように設けると、転写電界が１次
転写領域ｎの上流部に及ぶこととなる。転写電界が１次
転写領域ｎの上流部に及ぶと、給電ブラシ１６の印加バ
イアス電圧を高くしても、Ｐ0’の電位を０、若しく
は、トナーと同極性の電位にすること難しくなる。この
ため、帯電ブラシ１５は、Ｐ0’の位置よりは下流部に
設けるのが望ましい。

【００２７】従って、給電ブラシ１６と転写ブラシ１５
は、１次転写領域ｎの上流部と、下流部に、所定の距離
をもって設けるのが望ましい。このように設定すること
により、１次転写部ｎのニップを広く取ることができ
る。１次転写部ｎのニップを広く取ることができると、
転写効率が向上する上、電位の逆転する領域を広くする
ことができるため、設定の自由度が向上する。また、温
度や湿度の変化による転写効率の変化や、転写ブラシや
中間転写フィルムなどの劣化により電位の逆転する位置
が移動しても、ニップ部が広いと、電位の逆転する位置
がニップ部からはみ出ることが少なくなる。このため、
前転写防止の効果は安定して保たれる。

【００２８】本実施例の画像形成装置１を用いて実験を
行った結果、中間転写フィルム８の表面抵抗が１０⁷〜
１０⁹Ω、像担持体３と中間転写フィルム８の当接開始
点Ｐ0’と給電ブラシ設定位置Ｐ2の距離ｄが５〜４０ｍ
ｍ、好ましくは５〜２５ｍｍ、転写ブラシ１５の印加バ
イアス電圧が＋５００〜３０００Ｖ、好ましくは＋１０
００〜２５００Ｖ、給電ブラシ１６の印加バイアス電圧
が−１０００〜２０００Ｖの場合、１次転写部における
「飛び散り」の無い、良好な画像が得られた。また、こ
のとき、１次転写バイアス電源２７、給電バイアス電源
２８を含む転写装置への負担は、最小限に押さえられ
た。

【００２９】このようにして一次転写が行われた後、複
数色の画像を形成する場合は、作像毎に現像に使用する
現像器７が切り換えられ、異なる色のトナー像が像担持
体３上に形成される。これらのトナー像は、順次、中間
転写フィルム８上に１次転写され、作成する画像に必要
な回数の像が重ねられる。

【００３０】通常のフルカラ−作像においては、中間転
写フィルム８上で、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の
４色の画像が重ねられる。中間転写フィルム８上におけ
る像重ねが終了すると、次に、給紙装置１３より矢印Ｃ
の方向に搬送されてきたシート１４にタイミングを合わ
せて、２次転写が行われる。

【００３１】図４は、本件実施例の２次転写部の拡大構
成図である。２次転写部は、主に、転写ローラ１７と、
転写ローラに転写バイアス電圧を印加する２次転写バイ
アス電源２９、転写ローラ１７と中間転写フィルム８を
介して圧接する懸架ローラ９ｂと、転写ローラ１７と同
極性の対向バイアス電圧を懸架ローラ９ｂに印加する対
向バイアス電源２５より構成されている。また、中間転
写フィルム８の２次転写部の上流位置には、転写前チャ
ージャー２０が設けられており、中間転写フィルム８を
挟んで転写前チャージャー２０に対向する部分には、ト
ナー像に対する転写前チャージャー２０の帯電効率を高
めるために、接地した導電部材２２が設けられている。
一方、用紙搬送路４０の２次転写部の上流位置には、シ
ート帯電チャージャー２１が設けられており、シート帯
電チャージャー２１の効果を高めるために、シート帯電
チャージャー２１と対向する位置に接地した導電部材２
３が設けられている。

【００３２】中間転写フィルム８に１次転写されたトナ
ー像は、中間転写フィルム８が矢印ｂの方向に移動する
のに従い、１次転写部より２次転写部に搬送される。１
次転写されたトナー像の帯電電位は、中間転写フィルム
８が中間抵抗であるため、１次転写部より２次転写部に
移動する過程で低下する。特に、カラー画像作像時は、
作像と１次転写を複数回繰り返すこととなるので、最終
的に２次転写がされるまでに時間が長くかかり、トナー
像の帯電電位は、さらに低下することとなる。転写前チ
ャージャー２０は、転写フィルム８上のトナー像を再帯
電することにより、低下したトナー電位を高め、転写性
の低下を防止している。

【００３３】転写前チャージャー２０の印加電圧と中間
転写フィルム８の表面電位、転写性の関係についての実
験結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】上記の実験結果より、転写前チャージャー
２０の出力を−２０００Ｖ以上、好ましくは、−３００
０Ｖ以上に設定した場合、転写性が向上することがわか
った。

【００３６】次に、用紙搬送路４０を矢印Ｃの方向に搬
送されてきたシート１４が、中間転写フィルム８上のト
ナー像に同期して、２次転写部に送り込まれる。シート
１４は、用紙搬送路４０の２次転写部の上流部に設置さ
れたシート帯電チャージャー２１との対向部を搬送さ
れ、負極性に帯電される。シート帯電チャージャー２１
の印加電圧は、中間転写フィルム８のシート１４と対向
する部分の電位に対して、同等か、それ以上に設定され
ている。さらに、シート帯電チャージャー２１に対向し
て接地された導電部材２３が設けられている。シート１
４は、シート帯電チャージャー２１と導電部材２３によ
り形成される電界の中を通過する事となるので、効率良
く電荷を注入することができる。このようにして、シ−
ト１４は、２次転写部に突入する前の部分がトナー像と
同極性である負極性となる。この為、２次転写部より上
流の位置において、トナーをシート１４の方向に飛散さ
せる電界は解消され、「前転写」によるトナーの飛翔は
押さえられる。

【００３７】本実施例の画像形成装置１において、トナ
ーに負の帯電極性のもの、中間転写フィルム８に表面抵
抗が１０⁸Ωのものを用いて、所定の過程を経て１次転
写を行い、転写前チャージャー２０とシート帯電チャー
ジャー２１に、各々、−３０００Ｖ、転写ローラ１７に
＋１５００〜２０００Ｖの電圧を印加して実験を行った
ところ、「飛び散り」のない、転写性の良好な画像が得
られた。

【００３８】転写前チャージャー２０の印加電圧を−３
０００Ｖに固定して実験を行った時のシート帯電チャー
ジャー２１と「飛び散り」の関係を表２に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】このデータを含む実験により、シート１４
の表面電位（Ｖｓ）と中間転写フィルム８の表面電位
（Ｖｔ）が、｜Ｖｓ｜＞｜Ｖｔ｜の関係に有るとき、「飛び散り」が押さえられることが
確かめられた。ここでは、装置構成を簡略化するため
に、中間転写フィルム８の表面電位（Ｖｔ）は、帯電チ
ャージャー２０が有るときはその印加電圧をＶｔとし、
シート１４の表面電位（Ｖｓ）をシート帯電チャージャ
ー２１の印加電圧として設定している。シート帯電チャ
ージャ２１を設けない場合は、転写ブラシ１５の印加電
圧か、さらに適正値にするために、２次転写部までの電
位の下降を考慮して、転写ブラシ１５の印加電圧を補正
したものを用いればよい。さらに、シート１４の表面電
位（Ｖｓ）と中間転写フィルム８の表面電位（Ｖｔ）を
表面電位センサーにより実測して、その都度適正値を保
つ様にして、中間転写フィルム８の表面電位の変動に対
応するようにしてもよい。

【００４１】懸架ローラ９ｂには、転写フィルム８上に
付着しているトナー像と逆極性の対向バイアス電圧が印
加されている。トナー像は、対向バイアス電圧の静電作
用により、懸架ローラ９ｂ方向に引きつけられる。従っ
て、トナー像は、中間転写フィルム８に吸着された状態
となり、２次転写部上流部におけるシート１４へのトナ
ー飛翔による「飛び散り」は抑えられる。尚、本実施例
においては、中間転写装置９の小型化と効率化の為に、
対向バイアス電圧を懸架ローラ９ｂに印加している。従
って、２次転写は、転写ローラ１７と懸架ローラ９ｂに
印加されたバイアス電圧の電位差と、転写ローラ１７と
懸架ローラ９ｂの圧接力の作用によってなされることと
なる。この為、転写ローラに印加される転写バイアス電
圧の絶対値は、懸架ローラ９ｂに印加される対向バイア
ス電圧の絶対値よりも、転写に必要な電位差の値だけ大
きい必要がある。

【００４２】本実施例の画像形成装置１を用いた実験で
は、トナーに負の帯電極性のトナー、中間転写ベルト８
に表面抵抗が１０⁸Ωのものを用いて、所定の過程を経
て１次転写を行い、転写前チャージャー２０、転写ロ
ーラ１７に＋１５００〜２０００Ｖ、懸架ローラ９ｂに
＋１０００Ｖの電圧を印加したところ、「飛び散り」の
無い転写性の良好な画像が得られた。

【００４３】実験の結果得られた、転写ローラ１７、懸
架ローラ９ｂの印加電圧と「飛び散り」、転写性の関係
を表３に示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】又、図５は、このデータを含む実験結果よ
り、転写バイアス電圧と対向バイアス電圧の電位差と、
転写効率の関係をグラフに表したのである。このグラフ
より、転写バイアス電圧と対向バイアス電圧の電位差が
大きいほど、転写効率が良くなることが分かる。転写バ
イアス電圧を対向バイアス電圧より８００Ｖ以上高く設
定すると、転写効率が８０％以上（「△：やや効果有
り」以上）となり、充分な転写性を得ることができる。

【００４６】又、表３より、対向バイアス電圧が５００
Ｖ以上の場合、「飛び散り」防止の効果が有り、１００
０Ｖ以上のとき、「飛び散り」防止効果が高くなること
が分かる。

【００４７】一方、対向バイアス電圧が２０００Ｖ以上
となると、対向バイアス電圧が中間転写フィルム８を通
って１次転写部材や他の懸架ローラ等に流れ込むといっ
た悪影響を発生する為、対向バイアス電圧は、２０００
Ｖ以下とするのが望ましい。又、転写バイアス電圧が４
０００Ｖ以上となると、転写バイアス電圧が転写ローラ
１７から転写材や周辺の装置へ気中放電を起こすなどの
悪影響を発生し、中間転写フィルム８と転写ローラ１７
へのダメージや画像への悪影響の原因となる為、転写バ
イアス電圧は、４０００Ｖ以下とするのが望ましい。

【００４８】従って、中間転写フィルム８を介して転写
ローラと対向する位置に、トナーと逆極性で、５００Ｖ
以上、望ましくは１０００Ｖ以上で、２０００Ｖ以下の
電位を印加する対向バイアス電圧印加装置と、トナーと
逆極性であり、バイアス電圧印加装置の印加電位より８
００Ｖ以上大きく、４０００Ｖ以下の電位を転写ローラ
に印加することにより、小型で、効率が良く、転写不良
や「飛び散り」が無い転写装置を得ることができる。

【００４９】更に、転写前チャージャー２０の電圧を３
０００Ｖに固定して印加し、同様の実験を行った時の、
転写ローラ１７、懸架ローラ９ｂの印加電圧と、「飛び
散り」、転写性の関係を表４に示す。

【００５０】

【表４】

【００５１】表４の結果より、転写前チャージャー２０
を用いることにより、懸架ローラ９ｂへ印加するバイア
ス電圧の電位の絶対値と、転写電位の絶対値の差の値
と、懸架ローラ９ｂへ印加するバイアス電圧の電位の値
を共に小さくしても、充分な「飛び散り」防止効果を得
ることができることが分かる。これは、トナー像を再帯
電すると、中間転写フィルム８へのトナー像の吸着力が
高まり「飛び散り」防止効果が上昇すると共に、転写ロ
ーラ１７がトナー像を引きつける吸引力も高まり、転写
効率も上昇する為である。

【００５２】尚、転写前チャージャー２０の出力は、−
２０００Ｖ以上で好ましくは−３０００Ｖ以上で「飛び
散り」、転写性に効果が大きかった。

【００５３】これらの実験結果より、懸架ローラ９ｂに
転写バイアス電圧と同極性の電圧を印加することによ
り、「飛び散り」防止に効果があることが確かめられ
た。さらに、転写前のトナー像に転写前チャージャー２
０により、トナー像と同極性の電荷を付与すれば、「飛
び散り」防止効果が向上することも確かめられた。

【００５４】２次転写が行われた後、シート１４は、中
間転写フィルム８から曲率分離される。シート１４の分
離後、中間転写フィルム８の表面の残留トナーは、中間
転写フィルムクリーナー４１で清掃され、次の作像に備
える。中間転写フィルム８から分離されたシート１４
は、搬送ベルト１８により、定着装置１９に搬送され
る。定着装置１９によりトナー像の定着がなされた後、
シート１４は、機外へ排出される。

【００５５】図６〜９は、２次転写部の形態を示す図で
ある。図６は、シート帯電チャージャー２１をシート１
４の裏面に対向するように配置したものであり、高電圧
の印加に適している。

【００５６】図７は、シート１４表面を帯電させる帯電
部材に導電性ブラシ２６を用いたものである。導電性ブ
ラシ２６は、ステンレス、カーボン繊維を束ねてアルミ
板で挟持した構成とし、体積抵抗は１０⁶ｃｍΩ以下と
する。また、レーヨン、ナイロン等の繊維にカーボンを
混入して、抵抗を適当な値に調整したものを用いてもよ
い。この様に、シート１４の表面を帯電させる帯電部材
に導電性ブラシを用いた場合、シート１４に直接電荷を
注入できるため帯電効率が向上する上、オゾン発生量を
低減できる。さらに、導電性ブラシ２６を図８に示すよ
うに、シート１４の裏面に接するように設けることによ
り、シート１４の表面を荒らすことなく電荷の注入を行
うことができる。

【００５７】図９は、シート１４の表面を帯電させる帯
電部材と、シート１４を送り出すタイミングローラ２４
を兼ねた例である。この時タイミングローラ２４には体
積抵抗１０⁸〜１０¹⁰Ωｃｍの半導電性ローラを用い
た。このように、帯電部材とタイミングローラを兼用す
ることにより、構成の簡略化ができる上、部品点数の低
減を行うことができる。尚、タイミングローラ２４とは
別に帯電用ローラを設けてもよい。

【００５８】又、第１０図は、懸架ロ−ラ９ｂにバイア
ス電圧を印加するかわりに、導電性、又は、半導電性の
板状部材を用いたものである。このように、対向電極を
板状にする事により、２次転写部のニップ形状を自由に
設定することができる。

【００５９】図１１は、画像形成装置１とは別の形態で
ある画像形成装置１００を示したものである。画像形成
装置１００は、主に、像担持体３と、その周辺に配され
た帯電チャージャ４、現像器７、クリーナー１１、及
び、転写チャージャー３０を内部に有する転写ベルト３
１により構成されている。転写ベルト３１は、２つの懸
架ローラ３２ａ、３２ｂにより懸架されており、画像形
成装置１とは異なり、トナー像は担持せずシート１４を
転写部に搬送し、転写するように構成されている。この
ため、転写ベルト３１は、図１２に示す様に絶縁層３７
と導電層３８の２層構造となっており、転写ベルトの静
電容量により、シート１４を吸着する構造となってい
る。絶縁層３７は、体積抵抗が１０¹⁴Ω以上、厚みが２
０〜７０μｍ、好ましくは、３０〜５０μｍのＰＦＴ、
ＰＶＤＦ等より形成されている。導電層３８は、体積抵
抗が１０²〜１０¹⁰Ω以上、厚みが１００〜３００μ
ｍ、好ましくは、１５０〜２００μｍのＰＣ、ＰＶＤ
Ｆ、塩化ビニル等で形成されている。また、絶縁層３７
の厚みを薄くすることにより、静電容量が増し、吸着力
が向上する。

【００６０】前転写を防ぐために、本実施例では、画像
形成装置１におけるシート帯電チャージャー２１に代わ
って、シート１４をトナー像と同極性に帯電させる帯電
装置３３を設けている。帯電装置３３は、主に、帯電ロ
ーラ３４と、帯電ローラ電源４２より構成されている。
帯電ローラ３４は、シート１４の吸着部より上流部に、
転写ベルト３１に対向して設けられており、帯電ローラ
電源４２により負極性のバイアス電圧が印加される。こ
れにより、転写ベルト３１の絶縁層３７は、トナー像と
同極性である負極性に帯電される。絶縁層３７に保持さ
れた負電荷は、シート１４を転写ベルト３１に吸着する
と同時に、負極性に帯電する。帯電ローラ３４によって
転写ベルト３１に印加する電圧は、像担持体３の電位よ
り大きくなるように設定されている。この為、負極性に
帯電されたシート１４は、図１３に示すように、同極性
であるトナーを静電的に反発し、「前転写」は防止され
る。像担持体３の電位は、構成を簡略化するために、帯
電チャージャー４の印加電圧ＶGを転写部直前の像担持
体３の表面電位として用いられているが、精度を向上す
るために、帯電部から転写部までの電位の減衰を計算し
て補正した値を用いても良い。又、担持体３の電位は、
表面電位センサーなどにより、像担持体３の表面電位の
変動に対応して適した電圧を印加するようにしても良
い。

【００６１】帯電チャージャー４の印加電圧がＶG＝−
４００〜−１０００Ｖの場合、転写ベルト印加電圧を−
１０００Ｖ以上に設定すると、良好な画像を得ることが
できる。

【００６２】また、転写ベルト３１の帯電装置として
は、前述の帯電ローラ３４の他に、図１４のように帯電
ブラシ３５を用いてもよい。転写ベルト３１の帯電装置
に帯電ブラシを用いることにより、帯電装置の構成をよ
り簡単にすることができる。さらに、図１５に示すよう
に、転写ベルト３１の帯電装置にコロナ帯電器３６を用
いると、より高電圧の電位にも対応可能となる。

【００６３】なお、本発明は、電子写真式の画像形成装
置に限らず、マルチスタイラス式やイオンフロー式のよ
うな静電潜像をトナーにより現像し転写する方式の画像
形成装置に用いることができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、「前転写」に
よって生じる「飛び散り」による画像劣化を防止する事
ができる。

【００６５】中間転写体の像担持体対向部より上流の部
分に、トナーと同極性の電圧を付与する帯電装置を設
け、さらに、中間転写体の像担持体との対向部より下流
位置に、トナーと逆極性のバイアス電圧を印加する転写
電極を設けることにより、転写前に中間転写体がトナー
を引きつけることを防ぎ、１次転写部における、「前転
写」による「飛び散り」を防止する。

【００６６】また、搬送路の転写部上流側に、転写用紙
に、トナー像と同極性で、像担持体の転写紙との対向部
の表面電位より高い電位を付与するバイアス電圧印加装
置を設けることにより、転写用紙がトナーを引きつける
ことを防ぎ、「前転写」による転写用紙への「飛び散
り」を防止する。

【００６７】さらに、中間転写体を介して転写ローラと
対向する位置に、トナーと逆極性の電圧を印加する対向
バイアス電圧印加装置と、トナーと逆極性であり、バイ
アス電圧印加装置の印加電位より８００Ｖ以上大きい値
の電圧を転写ローラに印加する転写バイアス電圧印加装
置を設け、又、中間転写体の転写位置上流にトナー像と
同極の電圧を印加する再帯電装置を設けることにより、
中間転写体側にトナー像を引きつけ、「前転写」による
転写用紙への「飛び散り」を防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置の一実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明に係わる画像形成装置の１次転写部を示
す要部拡大図である。

【図３】本発明に係わる画像形成装置の１次転写部近傍
の転写フィルムの表面電位分布を示すグラフ図である。

【図４】本発明に係わる画像形成装置の２次転写部を示
す要部拡大図である。

【図５】転写バイアス電圧と対向バイアス電圧の電位差
と転写効率の関係を示すグラフである。

【図６】本発明に係わる別形態の画像形成装置の２次転
写部を示す要部拡大図である。

【図７】本発明に係わる別形態の画像形成装置の２次
転写部を示す要部拡大図である。

【図８】本発明に係わる別形態の画像形成装置の２次転
写部を示す要部拡大図である。

【図９】本発明に係わる別形態の画像形成装置の２次転
写部を示す要部拡大図である。

【図１０】本発明に係わる別形態の画像形成装置の２次
転写部を示す要部拡大図である。

【図１１】本発明に係わる別形態の画像形成装置の断面
図である。

【図１２】本発明に係わる別形態の画像形成装置の転写
ベルトの一部断面図である。

【図１３】本発明に係わる別形態の画像形成装置の転写
部の説明図である。

【図１４】本発明に係わる別形態の画像形成装置の断面
図である。

【図１５】本発明に係わる別形態の画像形成装置の断面
図である。

【符号の簡単な説明】

１画像形成装置２イメ−ジリーダー３像担持体４帯電チャージャー５露光部６現像ユニット７現像器８中間転写フィルム９中間転写装置１０クリーニング前チャ−ジャー１１クリーナー１２イレ−サ１３給紙装置１４シート１８搬送ベルト１９定着ローラ２０転写前チャージャー２１シート帯電チャージャー２２導電部材２３導電部材２４タイミングローラ２５対向バイアス電源２６導電性ブラシ２７１次転写バイアス電源２８給電バイアス電源２９２次転写バイアス電源３０転写チャージャー３１転写ベルト３２懸架ローラ３３帯電装置３４帯電ローラ３５帯電ブラシ３６コロナ帯電器３７絶縁層３８導電層４０用紙搬送路４１中間転写フィルムクリーナー４２帯電ローラ電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、転写部において、像担持体と対向して設けられた中間転
写体と、中間転写体の像担持体との対向部より下流位置に設けら
れ、像担持体上に形成されたトナー像と逆極性の電位を
印加する転写電極と、中間転写体の像担持体との対向部より上流位置に設けら
れ、像担持体上に形成されたトナー像と同極性の電位を
印加する前転写防止電極を有することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、転写材を転写部に搬送するための搬送路と、転写部において、像担持体上に形成されたトナー像を転
写材上に転写する転写装置と、搬送路上流側に設けられ、トナー像と同極性であって、
像担持体の転写材と対向する部分の表面電位より高い電
位の電圧を転写用紙に印加するバイアス電圧印加装置を
有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】像担持体の転写部の上流側にトナー像と
同極の電圧を像担持体上に印加する再帯電装置を設けた
ことを特徴とする特許請求項２の画像形成装置。
【請求項４】像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、中間転写体と、１次転写部において、像担持体上に形成されたトナー像
を中間転写体に転写する転写装置と、２次転写部において、中間転写体と圧接し、中間転写体
上に転写されたトナー像を転写材上に転写する転写ロー
ラと、中間転写体を介して転写ローラと対向して設けられ、ト
ナーと逆極性の電圧を印加する対向バイアス電圧印加装
置と、トナーと逆極性であり、対向バイアス電圧印加装置の印
加電位より８００Ｖ以上大きい値の電圧を転写ローラに
印加する転写バイアス電圧印加装置を設けたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項５】対向バイアス電圧印加装置が印加する電
圧の値が５００Ｖ以上であることを特徴とする請求項４
の画像形成装置。
【請求項６】対向バイアス電圧印加装置が印加する電
圧の値が１０００Ｖ以上であることを特徴とする請求項
４の画像形成装置。
【請求項７】対向バイアス電圧印加装置が印加する電
圧の値が２０００Ｖ以下であることを特徴とする請求項
４の画像形成装置。
【請求項８】転写バイアス電圧印加装置に印加する電
圧の値が４０００Ｖ以下であることを特徴とする請求項
４の画像形成装置。
【請求項９】像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、中間転写体と、１次転写部において、像担持体上に形成されたトナー像
を転写する転写装置と、２次転写部において、中間転写体と圧接し、中間転写体
上に転写されたトナー像を転写材上に転写する転写ロー
ラと、中間転写体を介して転写ローラと対向し、像担持体上に
形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加する対向バイ
アス電圧印加装置と、トナーと逆極性の電圧を転写ローラに印加する転写バイ
アス電圧印加装置と、中間転写体の２次転写部上流に設けられ、中間転写体に
トナー像と同極性の電圧を印加する再帯電装置を有する
を特徴とする画像形成装置。