JP2000284616A - Image forming device - Google Patents
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写機
等の画像形成装置に関し、特に、中間転写体方式を採用
した画像形成装置における転写技術の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer and a copying machine, and more particularly to an improvement in a transfer technique in an image forming apparatus employing an intermediate transfer system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】中間転写体方式を採用した、例えばタン
デム型のカラー画像形成装置においては、転写ベルトの
走行方向に列設された複数の感光体ドラム上に作像され
たトナー像を、あらかじめ中間転写体である前記転写ベ
ルトに重ね合わせて転写してから、転写材である転写紙
に転写することによって画像形成が行われる。すなわ
ち、感光体ドラムから転写ベルトへの転写（以下、「１
次転写」という。）と転写ベルトから転写紙への転写
（以下、「２次転写」という。）の計２回の転写で画像
が得られるのである。2. Description of the Related Art In a tandem-type color image forming apparatus employing an intermediate transfer member system, for example, a toner image formed on a plurality of photosensitive drums arranged in a running direction of a transfer belt is previously formed. An image is formed by superimposing and transferring the image on the transfer belt as an intermediate transfer body, and then transferring the image onto a transfer sheet as a transfer material. That is, the transfer from the photosensitive drum to the transfer belt (hereinafter referred to as “1
Next transfer. ) And transfer from the transfer belt to transfer paper (hereinafter, referred to as “secondary transfer”), so that an image can be obtained by a total of two transfers.
【０００３】図４（ａ）は、複数の感光体ドラムの内、
最後に１次転写が行われる感光体ドラム２１０Ｋを含む
作像ユニット２００Ｋと２次転写部４００とを示す図で
ある。感光体ドラム２１０Ｋ表面に形成されたトナー像
は、当該感光体ドラム２１０Ｋの矢印ｃ方向の回転に伴
って、転写ベルト１１０を介して設けられた１次転写ロ
ーラ３１０Ｋと対向する位置（１次転写位置）へと搬送
される。一方、１次転写ローラ３１０Ｋには、定電圧電
源３２０Ｋによって、帯電したトナーとは逆極性の（こ
こでは、正の）電圧が印加される。その結果、トナー像
が静電的に転写ベルト１１０へと吸着されて、１次転写
が行われる。FIG. 4A shows one of a plurality of photosensitive drums.
FIG. 13 is a diagram illustrating an image forming unit 200K including a photosensitive drum 210K on which primary transfer is performed last, and a secondary transfer unit 400. The toner image formed on the surface of the photoreceptor drum 210K is rotated by the photoreceptor drum 210K in the direction of the arrow c in a position facing the primary transfer roller 310K provided via the transfer belt 110 (primary transfer). Position). On the other hand, a voltage having a polarity opposite to that of the charged toner (positive in this case) is applied to the primary transfer roller 310K by the constant voltage power supply 320K. As a result, the toner image is electrostatically attracted to the transfer belt 110, and primary transfer is performed.
【０００４】転写ベルト１１０へ転写されたトナー像
は、当該転写ベルト１１０の矢印ｄ方向の走行に伴っ
て、転写ベルト１１０を介して設けられた、２次転写ロ
ーラ４１０と対向ローラ４３０との対向位置（２次転写
位置）へと搬送される。一方、転写ベルト１１０上のト
ナー像が２次転写位置へ到達するタイミングに、転写紙
が２次転写位置に到達するタイミングが合うように、転
写紙がタイミングローラ１４０から繰り出され、２次転
写位置へと搬送される。[0004] The toner image transferred to the transfer belt 110 is moved between the secondary transfer roller 410 and the opposing roller 430 provided via the transfer belt 110 as the transfer belt 110 travels in the direction of arrow d. The sheet is transported to a position (secondary transfer position). On the other hand, the transfer paper is fed out from the timing roller 140 so that the timing at which the transfer paper reaches the secondary transfer position coincides with the timing at which the toner image on the transfer belt 110 reaches the secondary transfer position. Transported to
【０００５】そして、転写紙が２次転写位置に到達する
タイミングで、定電圧電源４２０による２次転写ローラ
４１０への電圧の印加が開始される。２次転写ローラ４
１０に印加されるのは、トナーと同極性（ここでは、負
極性）、即ち、１次転写ローラ３１０Ｋに印加されるの
と逆の極性の電圧である。当該電圧の印加により、２次
転写ローラ４１０と対向ローラ４３０との間で生じる電
界によって、転写ベルト１１０上のトナー像が転写紙へ
と転写される。Then, at the timing when the transfer paper reaches the secondary transfer position, the application of the voltage to the secondary transfer roller 410 by the constant voltage power supply 420 is started. Secondary transfer roller 4
The voltage applied to 10 is a voltage having the same polarity as the toner (here, a negative polarity), that is, a voltage having a polarity opposite to that applied to the primary transfer roller 310K. The toner image on the transfer belt 110 is transferred to transfer paper by an electric field generated between the secondary transfer roller 410 and the opposing roller 430 by applying the voltage.
【０００６】ところで、最近の画像形成装置の小型化に
伴って、当該装置を構成する要素相互間の間隔が縮小さ
れる傾向にあり、上記１次転写部と２次転写部との間隔
もその例外ではない。特に、複数の作像ユニットが一方
向に列設されるタンデム型機においては、当該方向に長
くなりがちであり、より厳しい縮小化が迫られている。Incidentally, with the recent miniaturization of the image forming apparatus, the interval between elements constituting the apparatus tends to be reduced, and the interval between the primary transfer unit and the secondary transfer unit also increases. This is no exception. In particular, in a tandem-type machine in which a plurality of image forming units are arranged in one direction, the length tends to be long in the direction, and more severe reduction is required.
【０００７】しかしながら、１次転写部と２次転写部と
を接近させ過ぎると、１次転写部における転写が不安定
になってしまう。即ち、１次転写部と２次転写部とが接
近し過ぎると、２次転写ローラ４１０に電圧が印加され
ている際に生じる、１次転写ローラ３１０Ｋと２次転写
ローラ４１０との間の電位差が無視できなくなり、その
結果、１次転写部において本来１次転写ローラ３１０Ｋ
から感光体ドラム２１０Ｋへと流れるべき電流（転写電
流）が前記電位差のために転写ベルト内周側表面を介し
て対向ローラへと流れてしまい（以下、このように転写
ベルト表面を流れる電流を「漏れ電流」という。）、転
写電流不足による転写むら等が発生してしまう。その対
策として、２次転写ローラ４１０に電圧が印加されてい
るとき、即ち、２次転写が行われているときでも、十分
な転写電流が得られるように、電源３２０Ｋの仕様を決
定する（印加電圧を大きくする）ことも考えられるが、
そうした場合、今度は、２次転写が行われていないとき
に、１次転写部において、トナー像周辺へのトナーの飛
び散りや、不用意な放電が生じてしまう。いずれにして
も、２次転写が行われているといないとによって、１次
転写部における転写が不安定になってしまう。However, if the primary transfer section and the secondary transfer section are brought too close to each other, the transfer in the primary transfer section becomes unstable. That is, if the primary transfer unit and the secondary transfer unit are too close to each other, a potential difference between the primary transfer roller 310K and the secondary transfer roller 410 caused when a voltage is applied to the secondary transfer roller 410 Is not negligible, and as a result, the primary transfer roller 310K
The current (transfer current) that should flow from the photoconductor drum 210K to the photosensitive drum 210K flows to the opposing roller via the inner peripheral surface of the transfer belt due to the potential difference (hereinafter, the current flowing on the surface of the transfer belt is referred to as “current”). "Leakage current"), uneven transfer due to insufficient transfer current, and the like occur. As a countermeasure, the specification of the power supply 320K is determined so that a sufficient transfer current can be obtained even when a voltage is applied to the secondary transfer roller 410, that is, even when the secondary transfer is performed. It is possible to increase the voltage)
In such a case, when the secondary transfer is not performed, the toner scatters around the toner image and an inadvertent discharge occurs in the primary transfer portion. In any case, if the secondary transfer is not performed, the transfer at the primary transfer portion becomes unstable.
【０００８】そこで、従来、図４（ｂ）に示すように、
１次転写ローラ３１０Ｋと２次転写ローラ４１０との間
に中間ローラ５１０を設け、当該中間ローラ５１０を接
地した構成の画像形成装置が考案されている。中間ロー
ラ５１０が接地されているため、転写ベルト１１０内周
面の中間ローラ５１０が接触している箇所は、２次転写
が行われているといないとにかかわらず、常にゼロ電位
となり、その結果、１次転写ローラ３１０Ｋから流出す
る漏れ電流が安定し、ひいては、１次転写部における転
写電流が安定することとなる。Therefore, conventionally, as shown in FIG.
An image forming apparatus in which an intermediate roller 510 is provided between the primary transfer roller 310K and the secondary transfer roller 410 and the intermediate roller 510 is grounded has been devised. Since the intermediate roller 510 is grounded, the portion of the inner peripheral surface of the transfer belt 110 where the intermediate roller 510 is in contact is always at zero potential regardless of whether or not the secondary transfer is performed. The leakage current flowing out of the primary transfer roller 310K is stabilized, and the transfer current in the primary transfer section is stabilized.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方
で、２次転写ローラ４１０から中間ローラ５１０に向か
って大量の漏れ電流が流れてしまい、電源４２０におけ
る消費電力が増大してしまう。これは、２次転写では、
１次転写の場合よりも転写すべきトナー層の厚みが厚く
なっていること、及び、転写ベルト１１０に加え転写紙
が介在した状態で転写が行われることから、２次転写で
は１次転写よりも強い電界（転写電界）を発生させる必
要があるため、２次転写ローラ４２０には、１次転写ロ
ーラ３１０Ｋの数倍（絶対値で）の電圧が印加されるか
らである。However, on the other hand, a large amount of leakage current flows from the secondary transfer roller 410 to the intermediate roller 510, and the power consumption of the power supply 420 increases. This is the second transfer
Since the thickness of the toner layer to be transferred is thicker than in the case of the primary transfer, and the transfer is performed in the state where the transfer paper is interposed in addition to the transfer belt 110, the secondary transfer is more effective than the primary transfer. This is because a strong electric field (transfer electric field) needs to be generated, and a voltage several times (in absolute value) the primary transfer roller 310K is applied to the secondary transfer roller 420.
【００１０】電源４２０における消費電力（漏れ電流）
を低減させるため、図４（ｃ）に示すように、中間ロー
ラ５１０を抵抗器５２０を介して接地する方法も考えら
れるが、この場合、２次転写が行われているといないと
によって、即ち、抵抗器５２０を流れる電流量の多少に
よって、転写ベルト１１０内周面の中間ローラ５１０が
接触している箇所の電位が変動してしまい、図４（ａ）
を用いて指摘したのと同様の問題が再浮上してしまう。Power consumption (leakage current) in power supply 420
As shown in FIG. 4C, a method of grounding the intermediate roller 510 via the resistor 520 is conceivable in order to reduce the following. However, in this case, it is determined that the secondary transfer is not performed, that is, 4 (a), the potential of a portion of the inner peripheral surface of the transfer belt 110 where the intermediate roller 510 is in contact varies depending on the amount of current flowing through the resistor 520.
The same problem that was pointed out with emerges again.
【００１１】本発明は、上記課題に鑑み、２次転写部で
の消費電力を増大させることなく、安定した１次転写を
行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的と
する。An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing stable primary transfer without increasing power consumption in a secondary transfer unit.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成さ
れたトナー像を、無端状の転写ベルト外周面に１次転写
した後、転写材に２次転写して画像形成を行う画像形成
装置であって、転写ベルトを介し、当該転写ベルト内周
面側の前記像担持体と対向する位置に配され、電圧が印
加されることにより、前記像担持体との間で１次転写の
ための電界を発生させる１次電極と、転写ベルトの内周
面側に配された２次電極であって、電圧が印加されるこ
とにより、当該２次電極と転写ベルトを介して対向配置
された対向電極との間で、２次転写のための電界を発生
させる２次電極と、転写ベルトの内周面側の、１次電極
と２次電極との間に配された中間電極とを備え、前記中
間電極が配されていない状態で１次電極と２次電極との
間で生じる電位勾配よりも、中間電極と２次電極との間
で生じる電位勾配の方が緩やかになるような定電圧を中
間電極に印加した状態で画像形成を行うことを特徴とす
る。In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention transfers a toner image formed on an image carrier to an outer peripheral surface of an endless transfer belt by primary transfer. And an image forming apparatus that forms an image by performing secondary transfer to a transfer material. The image forming apparatus is disposed at a position facing the image carrier on the inner peripheral surface side of the transfer belt via a transfer belt, and a voltage is applied. Accordingly, a voltage is applied between the primary electrode that generates an electric field for primary transfer with the image carrier and the secondary electrode that is disposed on the inner peripheral surface side of the transfer belt. Thus, a secondary electrode for generating an electric field for secondary transfer between the secondary electrode and a counter electrode disposed to face through the transfer belt, and a primary electrode on the inner peripheral surface side of the transfer belt. An intermediate electrode disposed between the electrode and the secondary electrode, wherein the intermediate electrode is disposed A state in which a constant voltage is applied to the intermediate electrode so that the potential gradient generated between the intermediate electrode and the secondary electrode is gentler than the potential gradient generated between the primary electrode and the secondary electrode in the absence Is used to form an image.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像形成装
置の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。図１は、実施の形態に係るタンデム型プリンタの画
像形成部の概略構成図である。なお、ここではプリンタ
を例に取り上げているが、本発明は、複写機やファクシ
ミリ等の画像形成装置にも適用できることは言うまでも
ない。Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming unit of the tandem-type printer according to the embodiment. Although a printer is taken as an example here, it goes without saying that the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile.
【００１４】本図に示すように、この画像形成部は、主
に、プリンタの筐体内部に水平に架設され矢印ａの方向
に走行する転写ベルト１１、転写ベルト１１の走行方向
に列設された４つの作像ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０
Ｙ，２０Ｋ、各作像ユニットに対応して設けられた１次
転写ユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋ及び２次
転写ユニット４０から構成されており、各作像ユニット
２０Ｃ〜２０Ｋによって形成された各色成分のトナー画
像を、一旦転写ベルト１１に重ね合わせて転写した後、
転写材である転写紙Ｓに転写してカラー画像を形成す
る、いわゆる中間転写体方式の画像形成部である。As shown in FIG. 1, the image forming units are mainly provided horizontally in a printer housing and run in the direction of arrow a. Four image forming units 20C, 20M, 20
Y, 20K, primary transfer units 30C, 30M, 30Y, 30K and secondary transfer units 40 provided corresponding to the respective image forming units, and each color formed by each of the image forming units 20C to 20K. After the toner image of the component is once superimposed on the transfer belt 11 and transferred,
This is a so-called intermediate transfer body type image forming unit that forms a color image by transferring to a transfer sheet S as a transfer material.
【００１５】作像ユニット２０Ｃ〜２０Ｋは、像担持体
である感光体ドラム２１Ｃ〜２１Ｋを中心としてその周
囲に帯電チャージャ、現像器等を配し、光変調されたレ
ーザ光で、矢印ｂの方向に回転する感光体ドラムを露光
しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器で
トナーとして顕像化する、いわゆる電子写真方式で画像
形成するユニット構造体である。尚、各ユニットの現像
器は、レーザ光の光変調色成分に対応して、Ｃ（シア
ン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラッ
ク）のトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。The image forming units 20C to 20K are arranged around a photosensitive drum 21C to 21K as an image carrier, and a charger, a developing device and the like are arranged around the photosensitive drums 21C to 21K. This is a unit structure for forming an image by a so-called electrophotographic method in which an electrostatic latent image formed by exposure is exposed as a toner in a developing device while exposing a rotating photosensitive drum. The developing device of each unit applies a C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) toner as a developer to the photosensitive drum in accordance with the light modulation color component of the laser beam. Supply.
【００１６】中間転写体である転写ベルト１１は、体積
抵抗率が１０7〜１０10Ω・cm程度の半導電性（中抵
抗）の素材からなる無端ベルトである。この素材は、樹
脂にカーボンなどの導電性物質が分散されたものからな
り、この導電性物質の樹脂に対する混合比率を調整する
ことによって、その体積抵抗率が調整されている。転写
ベルト１１は、駆動ローラ１２、テンションローラ１３
及び後述する２次転写ローラ４１で張架されており、駆
動ローラ１２が、図示しないモータによって回転駆動さ
れると、当該転写ベルト１１は矢印ａの方向に走行す
る。The transfer belt 11 as an intermediate transfer member is an endless belt made of a semiconductive (medium resistance) material having a volume resistivity of about 10 7 to 10 10 Ω · cm. This material is made of a resin in which a conductive material such as carbon is dispersed in a resin, and the volume resistivity of the material is adjusted by adjusting the mixing ratio of the conductive material to the resin. The transfer belt 11 includes a driving roller 12, a tension roller 13,
When the drive roller 12 is driven to rotate by a motor (not shown), the transfer belt 11 travels in the direction of arrow a.
【００１７】１次転写ユニット３０Ｃ〜３０Ｋは、転写
電界を発生させるための電極である１次転写ローラ３１
Ｃ〜３１Ｋと定電圧電源３２Ｃ〜３２Ｋとからなる。１
次転写ローラ３１Ｃ〜３１Ｋの各々は、上記転写ベルト
１１を介して、対応する感光体ドラムの直下に、転写ベ
ルト１１と接触するように配されている。定電圧電源３
２Ｃ〜３２Ｋの各々は、対応する１次転写ローラに電圧
を印加する。当該電圧の印加によって、１次転写ローラ
３１Ｃ〜３１Ｋと対応する感光体ドラムとの間で電界が
発生する。この電界により、感光体ドラム２１Ｃ〜２１
Ｋ表面上の負に帯電したトナー像が、順次転写ベルト１
１の外周表面へ転写される。即ち、各定電圧電源３２Ｃ
〜３２Ｋは、上記電界の１次転写ローラ側の極性が、帯
電したトナーの極性（本例では、負極性）と逆の極性
（本例では、正極性）となるような電圧を、対応する１
次転写ローラに印加する。The primary transfer units 30C to 30K have primary transfer rollers 31 serving as electrodes for generating a transfer electric field.
C to 31K and constant voltage power supplies 32C to 32K. 1
Each of the next transfer rollers 31 </ b> C to 31 </ b> K is disposed directly below the corresponding photosensitive drum via the transfer belt 11 so as to be in contact with the transfer belt 11. Constant voltage power supply 3
Each of 2C to 32K applies a voltage to the corresponding primary transfer roller. By applying the voltage, an electric field is generated between the primary transfer rollers 31C to 31K and the corresponding photosensitive drum. Due to this electric field, the photosensitive drums 21C to 21C
The negatively charged toner image on the K surface is sequentially transferred to the transfer belt 1
1 is transferred to the outer peripheral surface. That is, each constant voltage power supply 32C
32K corresponds to a voltage at which the polarity of the electric field on the primary transfer roller side is opposite (positive in this example) to that of the charged toner (negative in this example). 1
It is applied to the next transfer roller.
【００１８】２次転写ユニット４０は、転写電界を発生
させるための電極である２次転写ローラ４１、２次転写
ローラ４１に電圧を印加する定電圧電源４２及び転写ベ
ルト１１を介し２次転写ローラ４１と対向する位置に、
転写ベルト１１と接触して設けられた対向ローラ（対向
電極）４３から構成される。なお、対向ローラ４３は接
地されている。２次転写ユニット４０は、後述するよう
にして、転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像
を、タイミングローラ１４によって繰り出される転写紙
Ｓ上へ転写する。The secondary transfer unit 40 includes a secondary transfer roller 41 serving as an electrode for generating a transfer electric field, a constant voltage power supply 42 for applying a voltage to the secondary transfer roller 41, and a secondary transfer roller via the transfer belt 11. At a position facing 41
The transfer belt 11 includes a counter roller (counter electrode) 43 provided in contact with the transfer belt 11. The opposing roller 43 is grounded. The secondary transfer unit 40 transfers the toner image superimposed on the transfer belt 11 onto the transfer paper S fed by the timing roller 14 as described later.
【００１９】トナー像が転写された転写紙Ｓは、定着ユ
ニット（不図示）によってトナー像の定着処理がなされ
た後、図示しない排出トレイへ排出される。図２は、上
記４つの作像ユニットの内、最後に１次転写が行われる
作像ユニット２０Ｋと２次転写ユニット４０辺りを示す
図である。感光体ドラム２１Ｃ〜２１Ｙ上に形成され
た、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナー像は、対
応する１次転写ユニット３０Ｃ〜３０Ｙによって、順
次、転写ベルト１１の外周面に重ね合わせて転写され、
最後に、感光体ドラム２１Ｙ上に形成されたブラックの
トナー像が、１次転写ユニット３０Ｋによって転写され
て、１次転写が終了する。もちろん、モノクロの画像を
形成する場合には、感光体ドラム２１Ｃ〜２１Ｙにはト
ナー像は形成せず、感光体ドラム２１Ｋのみにトナー像
を形成し、転写ベルト１１への１次転写も、１次転写ユ
ニット３０Ｋのみによって行われる。The transfer paper S onto which the toner image has been transferred is discharged to a discharge tray (not shown) after the toner image is fixed by a fixing unit (not shown). FIG. 2 is a diagram showing the image forming unit 20K where the primary transfer is performed last and the vicinity of the secondary transfer unit 40 among the above four image forming units. The cyan, magenta, and yellow toner images formed on the photoconductor drums 21C to 21Y are sequentially transferred to the corresponding primary transfer units 30C to 30Y so as to be superimposed on the outer peripheral surface of the transfer belt 11, respectively.
Finally, the black toner image formed on the photosensitive drum 21Y is transferred by the primary transfer unit 30K, and the primary transfer ends. Of course, when a monochrome image is formed, a toner image is not formed on the photoconductor drums 21C to 21Y, a toner image is formed only on the photoconductor drum 21K, and the primary transfer to the transfer belt 11 is also performed by one. This is performed only by the next transfer unit 30K.
【００２０】転写ベルト１１外周面に形成されたトナー
像は、転写ベルト１１の走行に伴って、２次転写ローラ
４１と対向ローラ４３とが対向する位置（以下、「２次
転写位置」と言う。）へと搬送される。一方、転写ベル
ト１１上のトナー像が２次転写位置に到達するタイミン
グに、転写紙Ｓが２次転写位置に到達するタイミングが
合うように、転写紙Ｓがタイミングローラ１４から繰り
出され、２次転写位置へと搬送される。The toner image formed on the outer peripheral surface of the transfer belt 11 is moved to a position where the secondary transfer roller 41 and the opposing roller 43 face each other as the transfer belt 11 travels (hereinafter referred to as a “secondary transfer position”). )). On the other hand, the transfer paper S is fed out from the timing roller 14 so that the timing at which the transfer paper S reaches the secondary transfer position coincides with the timing at which the toner image on the transfer belt 11 reaches the secondary transfer position. It is transported to the transfer position.
【００２１】そして、転写紙Ｓが２次転写位置に到達す
るタイミングで、定電圧電源４２による２次転写ローラ
４１への電圧の印加が開始される。２次転写ローラ４１
に印加されるのは、トナーと同極性（ここでは、負極
性）、即ち、１次転写ローラ３１Ｋに印加されるのと逆
の極性の電圧である。当該電圧の印加により、２次転写
ローラ４１と対向ローラ４３との間で生じる電界によっ
て、転写ベルト１１０上のトナー像が転写紙へと転写さ
れる。Then, at the timing when the transfer paper S reaches the secondary transfer position, the application of the voltage to the secondary transfer roller 41 by the constant voltage power supply 42 is started. Secondary transfer roller 41
Is a voltage having the same polarity as the toner (here, negative polarity), that is, a voltage having a polarity opposite to that applied to the primary transfer roller 31K. By applying the voltage, the toner image on the transfer belt 110 is transferred to a transfer sheet by an electric field generated between the secondary transfer roller 41 and the opposing roller 43.
【００２２】以上説明した構成により、一応、感光体ド
ラム２１Ｃ〜２１Ｋに形成されたトナー像を、転写ベル
ト１１を経由して、転写紙Ｓへ転写することが可能とな
る。しかしながら、この構成では、〔従来の技術〕の項
で、図４（ａ）を用いて説明したのと同様の理由から、
２次転写ローラ４１に電圧が印加されているときといな
いとき、即ち、２次転写が行われているといないとによ
って、１次転写ローラ３１Ｋによる１次転写が不安定に
なってしまう。With the structure described above, it is possible to transfer the toner images formed on the photosensitive drums 21C to 21K to the transfer paper S via the transfer belt 11 for the time being. However, in this configuration, for the same reason as described with reference to FIG.
When the voltage is applied to the secondary transfer roller 41 or not, that is, when the secondary transfer is not performed, the primary transfer by the primary transfer roller 31K becomes unstable.
【００２３】そこで、本実施の形態では、上記問題の解
消などを目的として、１次転写ローラ３１Ｋと２次転写
ローラ４１との間に、転写ベルト１１の内周面と接触さ
せて中間ローラ５１を設け、当該中間ローラ５１に、定
電圧電源５２によって、電圧を印加することとしてい
る。定電圧電源５２によって電圧が印加された中間ロー
ラ５１、ひいては、これと接触している転写ベルト１１
部分は、２次転写ローラ４１に電圧が印加されていると
いないとにかかわらず、常に、一定の電位に維持され
る。したがって、中間ローラ５１と、同じく定電圧が印
加される１次転写ローラ３１Ｋとの間の転写ベルト１１
内周面における電位勾配が安定することとなり、この間
を流れる漏れ電流の変動が低減される。その結果、１次
転写ローラ３１Ｋから感光体ドラム２１Ｋへと流れる転
写電流が安定することとなる。ここで、「電位勾配」と
は、転写ベルト内周面のベルト走行方向に沿った単位長
さ当たりの電位差を言う。In this embodiment, the intermediate roller 51 is provided between the primary transfer roller 31K and the secondary transfer roller 41 by bringing the intermediate roller 51 into contact with the inner peripheral surface of the transfer belt 11 for the purpose of solving the above-mentioned problem. And a voltage is applied to the intermediate roller 51 by a constant voltage power supply 52. The intermediate roller 51 to which the voltage is applied by the constant voltage power supply 52, and the transfer belt 11 in contact therewith.
The portion is always maintained at a constant potential regardless of whether a voltage is applied to the secondary transfer roller 41. Therefore, the transfer belt 11 between the intermediate roller 51 and the primary transfer roller 31K to which a constant voltage is applied is also applied.
The potential gradient on the inner peripheral surface is stabilized, and the fluctuation of the leakage current flowing therebetween is reduced. As a result, the transfer current flowing from the primary transfer roller 31K to the photosensitive drum 21K is stabilized. Here, the “potential gradient” refers to a potential difference per unit length along the belt running direction on the inner peripheral surface of the transfer belt.
【００２４】また、中間ローラ５１の転写ベルト１１長
手方向における配置位置と中間ローラ５１に印加する電
圧とは、仮に当該中間ローラ５１が配されていない状態
で１次転写ローラ３１Ｋと２次転写ローラ４１との間で
生じる電位勾配よりも、中間ローラ５１と２次転写ロー
ラ４１との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるよう
な位置と値に設定される（いずれも、各ローラには、対
応する定電圧電源で電圧が印加されていることが前提で
ある）。このようにすることで、２次転写ローラ４１へ
流れる漏れ電流は、中間ローラ５１を設けない場合に２
次転写ローラ４１へ流れる漏れ電流よりも、低減される
こととなる。即ち、定電圧電源４２の消費電力を増大さ
せることなく、１次転写ローラ３１Ｋによる１次転写の
安定化を図ることが可能となる。Further, the arrangement position of the intermediate roller 51 in the longitudinal direction of the transfer belt 11 and the voltage applied to the intermediate roller 51 are such that the primary transfer roller 31K and the secondary transfer roller The position and the value are set such that the potential gradient generated between the intermediate roller 51 and the secondary transfer roller 41 becomes gentler than the potential gradient generated between the intermediate transfer roller 41 and the secondary transfer roller 41. , Assuming that a voltage is applied by the corresponding constant voltage power supply). By doing so, the leakage current flowing to the secondary transfer roller 41 can be reduced to 2 when the intermediate roller 51 is not provided.
Thus, the leakage current flowing to the next transfer roller 41 is reduced. That is, the primary transfer by the primary transfer roller 31K can be stabilized without increasing the power consumption of the constant voltage power supply 42.
【００２５】なお、中間ローラ５１には、少なくとも、
１次転写ローラ３１Ｋによる１次転写が行われている
間、電圧が印加される。図３（ｂ）は、転写ベルトの長
手方向（走行方向）に、中間ローラの配置位置を変え
て、１次転写ローラと中間ローラとの間に流れる漏れ電
流（以下、「１次電流」と言う。）ｉ１と２次転写ロー
ラと中間ローラとの間に流れる漏れ電流（以下、「２次
電流」と言う。）ｉ２を測定した結果を示す。The intermediate roller 51 has at least
A voltage is applied while the primary transfer is performed by the primary transfer roller 31K. FIG. 3B shows a leakage current (hereinafter, referred to as “primary current”) flowing between the primary transfer roller and the intermediate roller by changing the position of the intermediate roller in the longitudinal direction (running direction) of the transfer belt. The result of measuring leakage current i2 (hereinafter referred to as “secondary current”) i2 flowing between the secondary transfer roller and the intermediate roller is shown.
【００２６】図３（ａ）に示すように、１次転写ローラ
と２次転写ローラの間隔は８０ｍｍである。なお、この
間隔は、１次転写ローラが転写ベルトとほぼ線状に接触
している位置Ｐから転写ベルトの２次転写ローラとの接
触が始まる位置Ｑまでの距離である。また、このＰ〜Ｑ
間の転写ベルトの抵抗値は１×１０8Ωである。図３
（ｂ）の横軸は、中間ローラのＰからの距離Ｐｘ〔ｍ
ｍ〕を示す。また、縦軸は、転写ベルト内周表面を流れ
る漏れ電流の大きさ〔μＡ〕を示す。漏れ電流は、１次
電流、２次電流共に、中間ローラに向かって流れる方向
を正とし、その反対の方向を負として表わした。即ち、
図３（ａ）において、１次電流は、紙面に対し、右向を
正、左向を負、２次電流は、紙面対し、左向を正、右向
きを負として表わしている。As shown in FIG. 3A, the distance between the primary transfer roller and the secondary transfer roller is 80 mm. This interval is a distance from a position P at which the primary transfer roller is in substantially linear contact with the transfer belt to a position Q at which contact of the transfer belt with the secondary transfer roller starts. Also, this P ~ Q
The resistance value of the transfer belt between them is 1 × 10 8 Ω. FIG.
The horizontal axis of (b) is the distance Px [m from the intermediate roller P.
m]. The vertical axis indicates the magnitude [μA] of the leakage current flowing through the inner peripheral surface of the transfer belt. For the leakage current, the direction in which the primary current and the secondary current flow toward the intermediate roller is defined as positive, and the opposite direction is defined as negative. That is,
In FIG. 3 (a), the primary current is positive on the right, negative on the left, and the secondary current is positive on the paper, negative on the left, and negative on the paper.
【００２７】また、１次転写ローラには、プラス５００
Ｖの電圧を、２次転写ローラには、マイナス２５００Ｖ
の電圧を印加した上で、中間ローラを接地した場合と中
間ローラにマイナス２３００Ｖの電圧を印加した場合の
２通りの場合について測定を行なった。なお、２次転写
ローラに対し、１次転写ローラの数倍（絶対値で）の電
圧を印加するのは、２次転写では、１次転写の場合より
も転写すべきトナー層の厚みが厚くなっていること（モ
ノクロ画像の場合は略同じであるが）、及び、転写ベル
トに加え転写紙が介在した状態で転写が行われることか
ら、２次転写では１次転写よりも強い電界（転写電界）
を発生させる必要があるからである。The primary transfer roller has a plus 500
V is applied to the secondary transfer roller by minus 2500 V
After applying the voltage, the measurement was performed in two cases: when the intermediate roller was grounded, and when a voltage of −2300 V was applied to the intermediate roller. The voltage applied several times (in absolute value) to the primary transfer roller is applied to the secondary transfer roller in the secondary transfer because the toner layer to be transferred is thicker than in the primary transfer. (Although it is almost the same in the case of a monochrome image), and since the transfer is performed with the transfer paper in addition to the transfer belt, the electric field (transfer) is stronger in the secondary transfer than in the primary transfer. electric field)
This is because it is necessary to generate
【００２８】図３（ｂ）に示す測定結果に基づいて、１
次電流と２次電流の絶対値の合計（以下、「総電流量」
と言う。）の中間ローラを接地した場合と中間ローラに
電圧を印加した場合とで比較する。ここで、総電流量を
問題にするのは、転写ベルトに電流が流れると、当該転
写ベルトに含まれている導電性物質どうしの結合状態が
変化し、当該転写ベルトの抵抗特性が製作当初の特性か
ら変化してしまうからである。抵抗特性が変化すると、
画像形成装置の設計段階で予定した転写性能が得られ
ず、また、転写ベルト上のトナーの吸着性が変動してし
まうため、転写ベルトを流れる総電流量はできるだけ少
ないのが好ましい。Based on the measurement results shown in FIG.
The sum of the absolute values of the secondary current and the secondary current (hereinafter, “total current amount”
Say The comparison is made between the case where the intermediate roller is grounded and the case where a voltage is applied to the intermediate roller. Here, the problem of the total amount of current is that when a current flows through the transfer belt, the coupling state between the conductive substances included in the transfer belt changes, and the resistance characteristic of the transfer belt changes at the time of manufacture. This is because the characteristics change. When the resistance characteristics change,
It is preferable that the total amount of current flowing through the transfer belt be as small as possible, since the transfer performance expected at the design stage of the image forming apparatus cannot be obtained and the toner adsorption property on the transfer belt fluctuates.
【００２９】図３（ｂ）に示すように、中間ローラが１
次転写ローラから遠ざかるにつれて、中間ローラを接地
した場合には、総電流量は徐々に増加していき、一方、
中間ローラに電圧を印加した場合には、総電流量は徐々
に減少していることが分かる。また、中間ローラが１次
転写ローラに近い位置にある場合は、中間ローラに電圧
を印加した場合の総電流量が、中間ローラを接地した場
合の総電流量を上回っており、中間ローラが１次転写ロ
ーラから遠ざかるにつれてその差が縮まり、ほぼ中間の
位置（４０ｍｍ）でその大小関係が逆転している。[0029] As shown in FIG.
When the intermediate roller is grounded as it moves away from the next transfer roller, the total current gradually increases,
It can be seen that when a voltage is applied to the intermediate roller, the total current amount gradually decreases. When the intermediate roller is located near the primary transfer roller, the total current when the voltage is applied to the intermediate roller exceeds the total current when the intermediate roller is grounded. The difference decreases as the distance from the next transfer roller increases, and the magnitude relationship is reversed at a substantially intermediate position (40 mm).
【００３０】したがって、本実施の形態における中間ロ
ーラの位置は、１次転写ローラと２次転写ローラの中間
位置よりも２次転写ローラ寄りに配されることが好まし
いといえる。即ち、Ｐｘ＞４０ｍｍである。ただし、中
間ローラ５１が配されていないとした場合のＰ〜Ｑ間の
電位勾配と中間ローラ５１と２次転写ローラ４１との間
の電位勾配との関係から、中間ローラ５１のＰ点からの
距離Ｐｘは、次のように制約される。Therefore, it can be said that the position of the intermediate roller in the present embodiment is preferably located closer to the secondary transfer roller than the intermediate position between the primary transfer roller and the secondary transfer roller. That is, Px> 40 mm. However, from the relationship between the potential gradient between P and Q when the intermediate roller 51 is not disposed and the potential gradient between the intermediate roller 51 and the secondary transfer roller 41, the point from the point P of the intermediate roller 51 is determined. The distance Px is restricted as follows.
【００３１】中間ローラ５１を取り除いた（配しない）
状態での、Ｐ〜Ｑ間の電位勾配は、（−２５００−５０
０）／８０＝−３７．５Ｖ／ｍｍとなる。中間ローラ５
１を設け、これに−２３００Ｖの電圧を印加した状態
で、中間ローラ５１と２次転写ローラ４１との間に生じ
る電位勾配が、−３７．５Ｖ／ｍｍよりも緩やかになる
ためには、Ｐｘは、不等式｜｛−２５００−（−２３０
０）｝／（８０−Ｐｘ）｜＜３７．５（ただし、０＜Ｐ
ｘ＜８０）を満たさなければならない。これを解いて、
適当なＰｘの範囲を求めると、Ｐｘ＜７４．７ｍｍとな
る。The intermediate roller 51 is removed (not arranged)
In this state, the potential gradient between P and Q is (-2500-50)
0) /80=-37.5 V / mm. Intermediate roller 5
In order for the potential gradient generated between the intermediate roller 51 and the secondary transfer roller 41 to become gentler than -37.5 V / mm in a state where a voltage of -2300 V is applied thereto, Px Is the inequality | ｛-2500-(− 230
0)｝ / (80−Px) | <37.5 (where 0 <P
x <80). Solve this,
When an appropriate range of Px is obtained, Px <74.7 mm is obtained.
【００３２】したがって、以上を総合すると、上記の例
における、適切なＰｘの範囲は、４０＜Ｐｘ＜７４．７
となる。以上、本発明を複数の感光体ドラムを有し複数
箇所で１次転写を行うタンデム型の画像形成装置を例に
とって説明してきたが、本発明は、これに限らず、例え
ば、１つの感光体ドラムの周囲に各色毎の現像器を配
し、当該感光体ドラム表面に１色毎に画像を形成して
は、転写ベルトに次々に重ねあわせて転写し、全色転写
し終わった後、転写紙へ転写（２次転写）して画像形成
を行うような画像形成装置にも適用可能である。Therefore, taking the above into consideration, the appropriate range of Px in the above example is 40 <Px <74.7.
Becomes As described above, the present invention has been described by exemplifying a tandem-type image forming apparatus having a plurality of photoconductor drums and performing primary transfer at a plurality of locations. A developing device for each color is arranged around the drum, an image is formed for each color on the surface of the photosensitive drum, and the image is transferred onto the transfer belt one after another. The present invention is also applicable to an image forming apparatus in which image formation is performed by transferring (secondary transfer) to paper.
【００３３】また、上記実施の形態では、感光体ドラム
上に形成されるトナー像のトナーが負極性に帯電してい
る例を用いたが、トナーが正極性に帯電している場合で
も、本発明は適用可能である。この場合、各転写ローラ
や対向ローラに印加する電圧の極性等を変更する必要が
あることは言うまでもない。さらに、上記実施の形態で
は、各電極にローラタイプのもの（１次転写ローラ、２
次転写ローラ、中間ローラ、対向ローラ）を採用した
が、転写ベルトを張架する部材として兼用されるものを
除き、他のタイプ、例えば、ブラシタイプのもを採用し
てもよい。Further, in the above embodiment, an example in which the toner of the toner image formed on the photosensitive drum is negatively charged is used. The invention is applicable. In this case, it goes without saying that it is necessary to change the polarity of the voltage applied to each transfer roller and the opposing roller. Further, in the above embodiment, each electrode is of a roller type (primary transfer roller,
Although a next transfer roller, an intermediate roller, and an opposing roller are used, other types, for example, a brush type, may be used except for a member that also serves as a member for stretching the transfer belt.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置によれば、１次電極と２次電極との間に配され
た中間電極に定電圧を印加した状態で画像形成が行われ
るため、１次電極と中間電極との間の電位勾配は、２次
電極への電圧の印加の有無によっては変化しないので、
１次電極と中間電極との間に流れる漏れ電流、ひいて
は、１次電極と像担持体との間で流れる転写電流が安定
することになり、その結果、１次転写が安定する。As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, an image is formed while a constant voltage is applied to the intermediate electrode disposed between the primary electrode and the secondary electrode. Since the potential gradient between the primary electrode and the intermediate electrode does not change depending on whether or not a voltage is applied to the secondary electrode,
The leakage current flowing between the primary electrode and the intermediate electrode, and hence the transfer current flowing between the primary electrode and the image carrier, are stabilized, and as a result, the primary transfer is stabilized.
【００３５】また、中間電極には、中間電極が配されて
いない状態で１次電極と２次電極との間で生じる電位勾
配よりも、中間電極と２次電極との間で生じる電位勾配
の方が緩やかになるような電圧が印加されるので、中間
電極を配しない場合と比較して、中間電極と２次電極と
の間に流れる漏れ電流が低減され、その結果、２次電極
での消費電力が抑えられることとなる。Further, the potential gradient between the intermediate electrode and the secondary electrode is smaller than that between the primary electrode and the secondary electrode when the intermediate electrode is not provided. Is applied, the leakage current flowing between the intermediate electrode and the secondary electrode is reduced as compared with the case where no intermediate electrode is provided. Power consumption will be reduced.
【図１】本発明の一適用例であるタンデム型カラー複写
機の画像形成部の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming section of a tandem-type color copying machine that is an application example of the present invention.
【図２】上記画像形成部における、２次転写ユニット付
近の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram near a secondary transfer unit in the image forming unit.
【図３】上記画像形成部における、中間ローラの適切な
位置を求めるために行なった実験を説明するための図で
ある。FIG. 3 is a diagram for explaining an experiment performed to determine an appropriate position of an intermediate roller in the image forming unit.
【図４】従来のタンデム型複写機の２次転写ユニット付
近の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the vicinity of a secondary transfer unit of a conventional tandem-type copying machine.
１１ 転写ベルト ２０Ｋ 作像ユニット ２１Ｋ 感光体ドラム ３０Ｋ １次転写ユニット ３１Ｋ １次転写ローラ ３２Ｋ 定電圧電源 ４０ ２次転写ユニット ４１ ２次転写ローラ ４２ 定電圧電源 ４３ 対向ローラ ５１ 中間ローラ ５２ 定電圧電源 Reference Signs List 11 transfer belt 20K image forming unit 21K photoreceptor drum 30K primary transfer unit 31K primary transfer roller 32K constant voltage power supply 40 secondary transfer unit 41 secondary transfer roller 42 constant voltage power supply 43 opposing roller 51 intermediate roller 52 constant voltage power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 太 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 稲田 保幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H032 AA05 AA15 BA05 BA09 BA23 CA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Futa Hamada 2-3-1-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Inada Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-1-3 Osaka International Building Minolta Co., Ltd. F-term (reference) 2H032 AA05 AA15 BA05 BA09 BA23 CA02
Claims (1)
端状の転写ベルト外周面に１次転写した後、転写材に２
次転写して画像形成を行う画像形成装置であって、 転写ベルトを介し、当該転写ベルト内周面側の前記像担
持体と対向する位置に配され、電圧が印加されることに
より、前記像担持体との間で１次転写のための電界を発
生させる１次電極と、 転写ベルトの内周面側に配された２次電極であって、電
圧が印加されることにより、当該２次電極と転写ベルト
を介して対向配置された対向電極との間で、２次転写の
ための電界を発生させる２次電極と、 転写ベルトの内周面側の、１次電極と２次電極との間に
配された中間電極とを備え、 前記中間電極が配されていない状態で１次電極と２次電
極との間で生じる電位勾配よりも、中間電極と２次電極
との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるような定電
圧を中間電極に印加した状態で画像形成を行うことを特
徴とする画像形成装置。1. A toner image formed on an image carrier is primarily transferred onto an outer peripheral surface of an endless transfer belt.
An image forming apparatus that forms an image by performing a next transfer, wherein the image is arranged at a position facing the image carrier on the inner peripheral surface side of the transfer belt via a transfer belt, and the image is formed by applying a voltage. A primary electrode for generating an electric field for the primary transfer with the carrier; and a secondary electrode disposed on the inner peripheral surface side of the transfer belt. A secondary electrode for generating an electric field for secondary transfer between the electrode and a counter electrode disposed opposite to each other via the transfer belt; and a primary electrode and a secondary electrode on the inner peripheral surface side of the transfer belt. An intermediate electrode disposed between the intermediate electrode and the secondary electrode, rather than a potential gradient generated between the primary electrode and the secondary electrode in a state where the intermediate electrode is not disposed. Image formation is performed with a constant voltage applied to the intermediate electrode so that the potential gradient becomes gentler. An image forming apparatus, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11089761A JP2000284616A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11089761A JP2000284616A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Image forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000284616A true JP2000284616A (en) | 2000-10-13 |
Family
ID=13979709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11089761A Pending JP2000284616A (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000284616A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003280331A (en) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
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| US7620354B2 (en) | 2004-03-05 | 2009-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus including first and second charge removing members connected to a grounding point |
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-
1999
- 1999-03-30 JP JP11089761A patent/JP2000284616A/en active Pending
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