JPH08220893A

JPH08220893A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08220893A
Application number: JP7022785A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Nanba; 治之難波
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】画像ノイズがなく、安定した画質のカラープ
リントが長期間提供できる中間転写体を使用した画像形
成装置。【構成】潜像担持体１０からトナー像Ｔを一次転写さ
れる中間転写体２０は、体積抵抗率１０¹³Ω・ｃｍ以下
の第１の無端ベルト２１と、体積抵抗率１０¹³Ω・ｃｍ
以上の第２の無端ベルト２２とを重合して構成する。中
間転写体は一次転写位置においては２枚の無端ベルト２
１，２２が重合され、転写コロトロン３０の電荷を高抵
抗の第２の無端ベルト２２で受ける。転写器の電荷は中
間転写体に伝導することなく、像飛散がおきない。中間
転写体２０の第２の無端ベルトは一次転写位置の下流側
において、経路変更手段により第１の無端ベルトから分
離し、除電手段９０，９５が配設されている経路（ロー
ル２６）を通過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザープリンタ等の画像形成装置に係り、特に、感光体ド
ラム等の潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写
体を介して用紙等の記録媒体に転写する画像形成装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体ドラム等の潜像担持体上に形成さ
れたトナー像を中間転写体を介して用紙等の記録媒体に
転写する画像形成装置は、特公昭４９−２０９号公報、
特開昭６２−２０６５６７号公報等に開示されている。
開示されている画像形成装置を、図４により説明する。
この種画像形成装置は感光体ドラム等の潜像担持体１０
０上にトナー像Ｔを形成し、このトナー像Ｔをベルト状
の中間転写体１０１に一次転写する。さらに、中間転写
体１０１のトナー像Ｔを記録媒体１０２へ二次転写して
所望の画像を記録媒体１０２上に形成するように構成さ
れている。特に図示のようにブラック（Ｂｋ）、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対
応した現像器１０３〜１０６を備え、各色のトナー像を
重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成
装置にあっては、潜像担持体１００の一回転毎に形成し
た各色のトナー像を中間転写体１０１上で重ね合わせ、
この合成像を記録媒体１０２へ一括転写するように構成
されている。

【０００３】従来のカラー画像形成装置では記録媒体に
対して各色のトナー像を直接多重転写していたので、記
録媒体の厚さや表面特性、潜像担持体に対する記録媒体
の搬送特性等の多くの要因によって、記録媒体上に形成
したカラー画像の画質が左右されていた。しかし、この
ように中間転写体１０１を用いたカラー画像形成装置に
おいては、既に多重転写のなされた合成像を記録媒体１
０２に転写しているので、カラー画像形成に対する不安
定な要因を排除することができ、多重転写時における画
像の乱れや色ズレの発生を効果的に防止することができ
るといった利点を有していた。

【０００４】そして、中間転写体を有する画像形成装置
において、潜像担持体１００から中間転写体１０１へ、
あるいは中間転写体１０１から記録媒体１０２へのトナ
ー像Ｔの転写は静電転写法により行われ、各転写位置に
おいて被転写体の裏面側に配設されたコロナ放電器１０
７あるいはバイアスロール１０８にトナーと逆極性の電
圧を印加することにより、トナー像が潜像担持体１００
から中間転写体１０１へ転写され、あるいは中間転写体
１０１から記録媒体１０２へ転写される構成をとってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の画像形
成装置においては、中間転写体の体積抵抗率が低いと潜
像担持体から中間転写体への一次転写時にコロナ放電器
等によって与えられた電荷が中間転写体の面を伝導し、
一次転写位置の手前、すなわち潜像担持体と中間転写体
とが密着していない領域でトナーが潜像担持体から中間
転写体へジャンプしてしまい、像が飛散して画像ノイズ
の大きいものとなってしまった。特にカラー画像の形成
を行う場合には、色文字など単位面積当たりのトナー量
が多い像の回りにこのトナー飛散現象が顕著に現われ、
品位の低い画像となってしまう。

【０００６】一方中間転写体の体積抵抗率が高いと中間
転写体が帯電し、繰り返し画像形成を行う場合には中間
転写体を除電することが必要となった。除電装置として
は交流放電を行うコロナ放電器を中間転写体に対向、作
用させるようにしたものが一般的であるが、この交流コ
ロナ放電器を作用させた場合、プリントを重ねるに従っ
て中間転写体から記録媒体への転写が劣化することが判
明した。二次転写終了後の中間転写体上を観察すると、
プリントを重ねるに従って中間転写体上の残像が増加
し、特に文字像での残像の増加が著しく、記録媒体上に
は文字像の中抜けが発生していた。この現象は、交流コ
ロナ放電器から発生するＯ，Ｏ₃，ＮＯｘなどの活性ガ
スによって中間転写体表面が変質し、トナーとの付着力
が増大したためと考えられる。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、潜像担持体か
らトナー像を一次転写される中間転写体を有し、中間転
写体から記録媒体へトナー像を二次転写して画像・記録
を行う画像形成装置において、画像ノイズが少なくプリ
ントを重ねても安定した画質を維持することが可能な画
像形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の、画像形成装置は画情報に応じたトナー像
が形成される潜像担持体と、この潜像担持体からトナー
像が一次転写される中間転写体と、この中間転写体から
記録媒体へトナー像を二次転写して画像記録を行う画像
形成装置において、上記中間転写体は、二枚の無端ベル
トからなり、上記潜像担持体からトナー像が一次転写さ
れる面をもつ第１の無端ベルトが体積抵抗率１０¹³Ω・
ｃｍ以下であり、第２の無端ベルトが体積抵抗率１０¹³
Ω・ｃｍ以上であって、体積抵抗率の高い無端ベルトは
経路変更手段により除電手段を配設した経路をとり、少
なくとも一次転写を行う位置において第１の無端ベルト
と第２の無端ベルトは重合する構成を具備する。

【０００９】また、第１および第２の無端ベルトからな
る中間転写体のうち、潜像担持体からトナー像が一次転
写される面をもつ第１の無端ベルトは、記録媒体へトナ
ー像を二次転写するための転写電界付与手段を具備す
る。あるいは、無端ベルトに対する除電手段は少なくと
も二次転写終了後であって次の一次転写開始前に作動さ
せる、または、無端ベルトに対する除電作用は少なくと
も一次転写終了後であって次の一次転写開始前に作動さ
せる構成を具備する。

【００１０】

【作用】潜像担持体からトナー像が一次転写される位置
では、中間転写体は第１の無端ベルトと第２の無端ベル
トが重合した構成であるので、中間転写体は体積抵抗率
が高い状態にあり、一次転写位置における電荷が中間転
写体沿面に伝導することによる像飛散が少ない。また、
除電は潜像担持体からトナー像が転写される面をもたな
い第２の無端ベルトに対してのみ実行するので、転写面
をもつ第１の無端ベルト面にプリントを重ねても安定し
た画質を維持することができる。

【００１１】すなわち、トナーが転写される表面をもた
ない第２の無端ベルトは１０¹³Ω・ｃｍ以上の高抵抗で
あって除電する必要があるが、トナーの転写される表面
を有する第１の無端ベルトは帯電電荷の減衰定数である
時定数を第１の無端ベルトの回転周期よりも小さくする
ことによって、第１の無端ベルトはそれ自体の導電性に
より帯電電荷を除電できる。これは、第１の無端ベルト
の固有抵抗をρ、真空中の誘電率をε₀、比誘電率をε
とした場合、転写用コロナ放電器等からの電荷の放電特
性は、Ｑ＝Ｑ₀ｅｘｐ（−ｔ／τ）で与えられる。但しτは特定数であって、τ＝ε₀・ε
−ρであり、また真空中の誘電率ε₀は、ε₀＝８．８５
×１０−１２Ｆ／ｍである。従って無端ベルトの回転周
期をＴとして、Ｔ＞ε₀・ε・ρ の関係が成立すれば繰り返して使用できる。一般的に第
１の無端ベルトの回転周期は１〜１０秒、比誘電は１〜
１０であるから、第１の無端ベルトの固有抵抗ρ≦１０
¹³Ω・ｃｍ、の関係がなりたてば除電装置なしで第１の
無端ベルトを繰り返して使用できることになる。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）以下、図面に基づいて本発明の画像形成装
置を詳細に説明する。図１は本発明を適用したカラー電
子写真複写機の概略構成を示している。感光体ドラム
（潜像担持体）１０は矢線Ａ方向への回転に伴いその表
面には周知の電子写真プロセス（図示せず）によって画
情報に応じた静電潜像が形成される。また、感光体ドラ
ム１０の周囲にはブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対応した現像
器１１〜１４が配設されており、感光体ドラム１に形成
された静電潜像をいずれかの位置の現像器で現像してト
ナー像Ｔを形成する。従って、感光体ドラム１０に書き
込まれた静電潜像がイエローの画情報に対応したもので
あれば、この静電潜像はイエロー（Ｙ）のトナーを内包
する現像器１２で現像され、感光体ドラム１０上にはイ
エローのトナー像が形成される。

【００１３】また、感光体ドラム１０の表面に当接され
るように配置されたベルト状の中間転写体２０は、所定
の部分の領域において図２に示すように二枚の無端ベル
ト２１、２２が重合されて構成されている。中間転写体
２０は、複数のロールに張架されて矢線Ｂ方向へ回動す
る。感光体ドラム１０に形成されたトナー像Ｔは一次転
写位置で、感光体ドラム１０から中間転写体２０の表面
に転写される。一次転写位置においては、少なくとも、
中間転写体２０は第１の転写ベルト２１と第２の転写ベ
ルト２２の二枚の無端ベルトは重合した状態となって、
第１の無端ベルト２１面が感光体１０に対向している。
中間転写体２０の第２の無端ベルト２２の内側にはコロ
ナ放電器３０が配設されており、このコロナ放電器３０
にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、
感光体ドラム１０上のトナー像Ｔは中間転写体２０の第
１の無端ベルト２１面に静電吸引される。

【００１４】単色画像を形成する場合は中間転写体２０
に一次転写されたトナー像Ｔを直ちに記録媒体４０に二
次転写する。複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画
像を形成する場合には、感光体ドラム１０上でのトナー
像の形成、ならびにこのトナー像の第１無端ベルト２１
への一次転写の行程が色数分だけ繰り返される。例えば
４色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成す
る場合、感光体ドラム１０上にはその一回転毎にブラッ
ク、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像Ｔが形成
され、これらトナー像Ｔは順次中間転写体２０に一次転
写される。一方、中間転写体２０は最初に一次転写され
たブラックのトナー像Ｔを保持したまま感光体ドラム１
０と同一周期でロール２３，２４、バックアップロール
４０を通って回動する。そして、バックアップロール４
０を通過した中間転写体２０は第１の無端ベルト２１と
第２の無端ベルト２２とに分離して搬送経路を異ならせ
る。その表面にブラックのトナー像Ｔを保持した第１の
無端ベルト２１はさらにロール２５，２７を通過して一
次転写位置へと移動する。第２の無端ベルト２２は第２
の無端ベルト２２内側に配設するロール２６を通過して
ロール２７を旋回し、第１の無端ベルト２１に重合して
一次転写位置へと進行する。そして、１回転毎に一次転
写位置において、中間転写体２０の第１の無端ベルト２
１上にはイエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像Ｔが
ブラックのトナー像Ｔに重ねて転写される。

【００１５】このようにして中間転写体２０に一次転写
されたトナー像Ｔは、中間転写体２０の回動に伴って記
録媒体６０の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送さ
れる。二次転写位置では半導電性のバイアスロール５０
が中間転写体２０に接しており、フィードローラ６５に
よって所定のタイミングでトレイ６２から搬出された記
録媒体６０はこのバイアスロール５０と中間転写体２０
との間に挾み込まれる。また、二次転写位置における中
間転写体の内（裏面）側には、バイアスロール５０の対
向電極をなすバックアップロール４０が配設されてい
る。バイアスロール５０にトナーの帯電極性と逆極性の
電圧を印加すると、中間転写体２０に担持されたトナー
像Ｔは二次転写位置において記録媒体６０に静電転写さ
れる。

【００１６】そして、トナー像が転写された記録媒体６
０は剥離爪７０によって中間転写体２０から剥がされ、
搬送ベルト７５によって定着器（図示せず）に送り込ま
れてトナー像の定着処理がなされる。一方、中間転写体
２０は未定着トナー像の二次転写が終了した段階で二方
向に分離する。中間転写体２０のうち表面にトナー像Ｔ
が一次転写された第１の無端ベルト２１はクリーナ８０
によって表面に残留するトナーが除去される。第２の無
端ベルト２２は、ロール２６とロール２７の間に配設す
る交流放電を行う除電コロトロン対９０，９５によって
除電される。そして、ロール２７で第１の無端ベルト２
１と第２の無端ベルト２２は重合して、一次転写位置へ
と移動し再度上記プリントのプロセスを繰り返し、次の
プリントサイクルにはいる。

【００１７】尚、バイアスロール５０、剥離爪７０及び
クリーナ８０は中間転写体２０と接離自在に配設されて
おり、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着
トナー像が中間転写体２０に一次転写されるまで、これ
ら部材は中間転写体２０から離間して配設されている。

【００１８】この実施例において、中間転写体２０にお
いて、潜像担持体１０からトナー像が転写される表面を
もつ第１の無端ベルト２１は、カーボンブラック等の帯
電防止剤を適当量含有させたポリイミド樹脂で、厚さ
０．０７５ｍｍに形成されており、その体積抵抗率は１
０¹⁰Ω・ｃｍに調整されている。中間転写体２０の第２
の無端ベルト２２は、ウレタンゴムからなり、その体積
抵抗率が１０¹⁵Ω・ｃｍ、厚さ０．３ｍｍに形成されて
いる。ここでは、無端ベルト２１，２２はその周長はほ
ぼ同一長さ、幅は第２の無端ベルト２２がやや幅広とな
っている。

【００１９】この実施例において、感光体ドラム１０か
ら中間転写体２０への一次転写位置においては、中間転
写体２０における第１、第２の二枚の無端ベルト２１，
２２は重合しており、コロナ放電器３０からの電荷は高
抵抗な第２の無端ベルト２２に対して供給されるため、
電荷の沿面伝導はおさえられ、像飛散の少ない画像ノイ
ズがない安定した画像が得られる。さらに中間転写体２
０の除電は、一次転写における感光体ドラム１０からト
ナー像が表面に転写される方の第１の無端ベルト２１は
その抵抗が低いため短時間で除電し除電装置が不要であ
り、二枚に分離された第２の無端ベルト２２のみが除電
コロトロン対９０，９５が配設されている経路をとり、
除電される。このように、トナー像が転写される中間転
写体表面をもつ第１の無端ベルト２１に対してコロトロ
ンを作用させないことにより、従来技術の問題点であっ
た、トナー像が転写される第１の無端ベルト２１表面が
交流コロナ放電器からのＯ，Ｏ₃，ＮＯｘ等によりトナ
ーとの付着力が増加させられ、中間転写体２０から記録
媒体６０への二次転写がプリントを重ねるに従って劣化
する現像が完全に防止できる。

【００２０】（実施例２）この実施例は中間転写体から
記録媒体へのトナー像の二次転写位置において、中間転
写体のうち一次転写トナー像を表面に有する第１の無端
ベルトだけが二次転写作用を受けるよう中間転写体の経
路を変更して構成している。図３は第２の実施例である
カラー電子写真複写機の概略構成を示している。図中、
実施例１と同様の個所は同符号を付して説明を省略して
いる。

【００２１】感光体ドラム１０上に形成されたトナー像
は、感光体ドラム１０の表面に当接されるように配置さ
れたベルト状の中間転写体２０に一次転写される。ベル
ト状の中間転写体２０は第１の無端ベルト２１と第２の
無端ベルト２２とよりなり、一次転写後、中間転写体２
０のうち表面に一次転写のトナー像を有する第１の無端
ベルト２１は、ロール２３０，２４０，２５０，２７０
を回動して、一次転写位置に到達する。この間にバイア
スロール５０とバックアップロール４０とよりなる二次
転写位置を通過し、ロール２７０で第２の無端ベルト２
２と合流し、一次転写位置へと移動する。一次転写位置
において、第１の無端ベルト２１上に一次転写されて回
動を繰り返す。一方、第２の無端ベルト２２は、ロール
２３０，２４０，２５０，までは第１の無端ベルト２１
と重ね合って回動し、ロール２５０から第１の無端ベル
ト２１から分離して、ロール２５０を旋回した後、中間
体２０の内側に配設するロール２６０を通過してロール
２７０へと進行する経路を形成する。第２の無端ベルト
２２はロール２５０とロール２６０との間に配設される
除電コロトロン対９００，９５０の作用により除電され
る。このプロセスを繰り返し、カラートナー像が形成さ
れた第１の無端ベルト２１は、中間転写体２０の回動に
伴い、中間転写体２０の回動に同期して搬送される記録
媒体６０と共に、バイアスロール５０とバックアップロ
ール４０とよりなる二次転写位置へと搬送される。そし
て、第１の無端ベルト２１上のカラートナー像は、記録
媒体６０に静電的に転写される。

【００２２】二次転写位置においても２枚の無端ベルト
が重合していると一次転写での剥離放電による電荷が中
間転写体を帯電させ、二次転写が不安定となることがあ
ったが、この実施例では表面にトナー像を有する低抵抗
の第１の無端ベルト２１だけが二次転写作用を受けるよ
う構成しているので、安定した二次転写を受けることが
でき、高品位な画像が長期間に渡って得られる。

【００２３】（実施例３）この実施例は第２の無端ベル
トの除電作用を一次転写終了毎に行っている。すなわち
実施例１および実施例２では中間転写体２上にブラッ
ク、イエロー、マゼンタ及びシアンのカラートナー像を
感光体ドラム１０から一次転写した後に、中間転写体２
０のうち高抵抗の第２の無端ベルト２２を除電するよう
に除電コロトロン対を作用させていたが、本実施例で
は、各色転写毎に第２の無端ベルト２２を除電するよう
に構成している。

【００２４】この実施例は実施例２において説明したよ
うに、ロール２５０を旋回した後、第１の無端ベルト２
１と分離した第２の無端ベルト２２は除電コロトロン対
９００，９５０を通過する毎に除電コロトロンを作動さ
せ、第２の無端ベルト２２を除電する。このように構成
することにより、一次転写位置での中間転写ベルト２０
は常に除電されているので、一次転写を繰り返す毎に中
間転写体２０の帯電が上がることがない。また、実施例
１および実施例２に示す画像形成装置においては、各色
の一次転写で同一の転写電界を得ようとすると、順次コ
ロナ放電器３０の電圧を上げていく必要があったが、こ
の実施例に示す装置におけるコロナ放電器３０は電圧を
一定にしておくことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の画像
形成装置によれば、各々抵抗を規定した第１と第２の２
枚の無端ベルトからなる中間転写体は、潜像担持体から
中間転写体への一次転写位置では２枚の無端ベルトは重
合させて、中間転写体を高抵抗のベルトとしているので
電荷が中間転写体に沿って伝導することによる像の飛散
が防止され、画像ノイズの発生を減少する。また、除電
に際しては高抵抗の第２の無端ベルトに対してのみ除電
作用を施すことにより、低抵抗な中間転写体を用いたと
きに問題となる一次転写で発生するトナー飛散現象が防
止できる。かつ、除電装置を必要とする高抵抗な中間転
写体において発生するＯ，Ｏ₃，ＮＯｘなどによる中間
転写体表面物性の劣化防止が可能となり、高品位な画像
を長期間に渡って安定して出力することができる。さら
に、表面にトナー像の転写される第１の無端ベルトは、
固有抵抗を低くして第１の無端ベルト自体の導電性によ
り帯電電荷を除電することができ、除電手段を必要とす
ることなく繰り返して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例１のカラー電子写真
複写機の実施例を示す概略図。

【図２】本発明の画像形成装置に使用する中間転写体
の説明図。

【図３】本発明を適用した実施例２および実施例３の
カラー電子写真複写機を示す概略図。

【図４】従来の画像形成装置を示す概略図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（潜像担持体）、２０中間転写
体、２１第１の無端ベルト、２２第２の無端ベ
ルト、３０コロナ放電器、４０バックアップロ
ール、５０バイアスロール、６０記録媒体、
９０，９５、９００，９５０除電コロトロン対、２
３，２４，２５，２６，２７、２３０，２４０，２５
０，２６０，２７０ロール、Ｔ未定着トナー像。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画情報に応じたトナー像が形成される潜
像担持体と、潜像担持体からトナー像が一次転写される
中間転写体と、中間転写体から記録媒体へトナー像を二
次転写する転写手段と、中間転写体を一次転写位置と二
次転写位置を搬送する搬送手段と、中間転写体の経路を
変更する経路変更手段と、を有して画像記録を行う画像
形成装置であって、中間転写体は、体積抵抗率１０¹³Ω・ｃｍ以下の第１の
無端ベルトと、体積抵抗率１０¹³Ωｃｍ以上の第２の無
端ベルトからなり、第１の無端ベルトは一次転写位置に
おいて潜像担持体からトナー像を一次転写される面をも
つと共に二次転写位置を通過する搬送経路をとり、少な
くとも一次転写を行う位置において第１の無端ベルトと
第２の無端ベルトは重ね合わせた構成としてなる画像形
成装置。
【請求項２】経路変更手段による経路途上には無端ベ
ルトの除電手段を配設してなる請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項３】中間転写体の第１の無端ベルトと第２の
無端ベルトは分離可能に重ね合わされてなる請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項４】中間転写体の第２の無端ベルトは経路変
更手段により第１の無端ベルトから分離し、一次転写位
置の下流側で除電を実行されるよう構成してなる請求項
１記載の画像形成装置。
【請求項５】中間転写体の第１の無端ベルトは二次転
写位置において、記録媒体へトナー像を転写する転写電
界を印加されるよう構成してなる請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項６】第２の無端ベルトに対する除電作用は、
少なくとも二次転写終了後から、次の一次転写開始前に
実行されるよう構成してなる請求項２記載の画像形成装
置。
【請求項７】無端ベルトに対する除電作用が一次転写
終了後であって、次の一次転写開始前に少なくとも行わ
れることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。