JP2003131497A - 転写装置およびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

転写装置およびそれを用いた画像形成装置

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JP2003131497A
JP2003131497A JP2001330505A JP2001330505A JP2003131497A JP 2003131497 A JP2003131497 A JP 2003131497A JP 2001330505 A JP2001330505 A JP 2001330505A JP 2001330505 A JP2001330505 A JP 2001330505A JP 2003131497 A JP2003131497 A JP 2003131497A
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Hiromi Ogiyama
宏美 荻山
Mitsuteru Kato
光輝 加藤
Akihiro Sugino
顕洋 杉野
Mitsuru Takahashi
充 高橋
Katsuya Kawagoe
克哉 川越
Yuji Sawai
雄次 澤井
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    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1665—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat
    • G03G15/167—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat at least one of the recording member or the transfer member being rotatable during the transfer

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次転写工程を有する画像形成装置の転写装
置において、安定した転写電界を得る。 【解決手段】 ２次転写装置は、中間転写体の内側に配
置した電極を介して、中間転写体と接触転写体の間に挟
持搬送される記録媒体に、定電流電源からの転写電界を
かけるよう構成される。電極は固定形状とローラ形状の
どちらでもよく、固定形状の場合、中間転写体に接触す
る部分は摩擦抵抗を極力小さくする。どちらの形状に構
成した場合も、電極と中間転写体の間に中抵抗体を介す
る構成にすると、中間転写体の放電破壊が防止でき、且
つ、より安定した転写電界が得られてなおよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は中間転写体を有する電子
写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像
形成装置に関し、更に詳しくは感光体上に形成されたト
ナー像を中間転写体に転写後、更に紙等の記録媒体に２
次転写する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】感光体上のトナー像が１次転写される中
間転写体、この中間転写体のトナー像が記録媒体に２次
転写される２次転写装置を有する画像形成装置は既に知
られている（例えば、特開平１０−１８６８７９号公
報、特開平１１−１６１０６１号公報）。従来の上記２
次転写装置は、感光体上に形成された潜像はカラー現像
器で各色ごとに顕像化され、形成されたトナー像は１次
転写工程を行うための１次転写装置によって中間転写体
としての転写ベルトに１次転写される。該トナー像は転
写ベルトの移動によって２次転写工程へ移動する。所定
の色の画像がすべて１次転写されるまでは２次転写工程
を単に通過し、所定の１次転写がすべて終わると２次転
写工程が作動する。２次転写工程を行う２次転写装置は
高圧電源からの電圧を受ける転写ロールと、上記転写ベ
ルトを挟んで上記転写ロールと対向する位置にあり、電
気的に接地されたバックアップロールを備えており、上
記トナー像の移動に同期して転写ベルトと転写ロールの
間に搬入されてくる記録媒体に対し、上記転写ロールか
らの電界の作用により上記トナー像を転写する。
【０００３】また別の形態の２次転写装置は、感光体か
ら現像済みのトナー画像を転写された転写ベルトが、転
写ロールとバックアップロールの間を通過する際、中間
転写ベルトと転写ロールの間に挟持された記録媒体に接
触し、バックアップロールの上方に接触し電源からの電
圧を印加されたコンタクトロールからの電界、あるいは
電源からの電圧を印加されたバックアップロールの芯金
からの電界を受けて、中間転写ベルト上のトナー像が記
録媒体に転写される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】転写ロールの側から転
写電界を与える方式では、記録媒体の電気抵抗が低いと
き、記録媒体を通じて、中間転写体以外の記録媒体に接
触する部材に電流が漏れ出て無効電流となり、転写電界
の形成に寄与する電流が減るので、転写電界が小さくな
り、転写率不足になりやすい。バックアップロールの側
から転写電界を与える上記の方式は上記転写不足の問題
は解決するものの、コンタクトロールから電界を得る方
式はバックアップロールの表面部分の半導電性チューブ
が抵抗むらになりやすく、転写電界がやや不安定になり
やすい。またバックアップロールの芯金から電界を得る
方式は抵抗むらによる問題はないものの、記録媒体の幅
が小さい場合、記録媒体の幅の外側で中間転写体と転写
ロールが直接接触する部分で過大な電流が流れ、装置の
破損を生じたり、所望の転写電界が得られないおそれが
あった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本願の請求項１の発明では、感光体上に形成される
正もしくは負の極性を有するトナー像を、中間転写体に
転写する１次転写工程と、上記中間転写体上のトナー像
をさらに記録媒体に転写する２次転写工程を有する画像
形成装置の転写装置において、上記２次転写工程は、上
記中間転写体のトナー像を有する面に対向し、上記中間
転写体との間に記録媒体を挟持搬送し得る接触転写体を
有し、上記中間転写体の内側には、上記中間転写体と上
記接触転写体との間に挟持搬送される記録媒体に対し電
圧を印加し得る電極を有し、前記電極からトナー像と同
極性の電圧を定電流制御で印加する構成としている
【０００６】請求項２の発明では、請求項１記載の転写
装置において、上記電極と、上記中間転写体との間に、
中抵抗体が介在する構成としている。また本願請求項３
の発明では、請求項２記載の転写装置において、上記中
間転写体がベルト状であり、上記中間転写体を挟んで上
記接触転写体と対向する位置に芯金の周囲に柔軟性部材
を有する対向ローラを備え、該対向ローラの芯金が上記
電極を兼ね、上記芯金の周囲の柔軟性部材が上記中抵抗
体である構成としている。
【０００７】請求項４の発明では、請求項２または３記
載の転写装置において、上記中抵抗体の抵抗値が１０6
〜１０12Ωｃｍである構成としている。請求項５の発明
では、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の転写装
置において、記録媒体の幅により、定電流制御値を異な
らせる構成としている。請求項６の発明では、請求項１
ないし５のいずれか一つに記載の転写装置を用いた画像
形成装置を構成している。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、幅の狭い記録媒体の
通過によって接触転写体と中間転写体が部分的に直接接
触状態になっても過大な電流は流れない。
【０００９】請求項２および４の発明によれば、転写電
界の生成において、中抵抗体を介することにより、中間
転写体と電極が直接接触しなくなる。また所望の転写電
界を与えても残留電荷の蓄積があまり大きくならない。
請求項３の発明によれば、請求項２の転写装置を扱いや
すいローラ構造で達成できる。
【００１０】請求項５の発明によれば、残留電荷の蓄積
をあまり大きくしないために抵抗値を低めにした場合、
記録媒体の幅が小さいとき中間転写体からじかに接触転
写体に多くの無効電流が流れてしまう損失分を補える。
請求項６の発明によれば、上記各作用のいずれか一つを
備えた画像形成装置が得られる。
【００１１】
【実施の形態】図１は本発明の転写装置を適用した画像
形成装置の一例を示し、１次転写工程および２次転写工
程を含む主要部を表す図である。図１において、ドラム
状の像担持体としての感光体８の周りには、画像形成装
置に通常備わっている各装置、すなわち、帯電、露光、
現像、転写、除電、クリーニング等の各工程を達成する
ための装置が配置されている。
【００１２】感光体８の周面上に作られた色別の静電潜
像は、現像装置９によって色別に現像されてトナー像と
なり、転写装置１０のベルト状に構成された中間転写体
１０Ａ上に転写される。複数色の画像の場合、色毎に上
記が繰り返される。この転写の工程を少し詳しく説明す
る。中間転写体１０Ａは、３本のローラ１０Ａ１，１０
Ａ２および１０Ａ３によって無端状に回転できるように
支持されている。ローラ１０Ａ１は、中間転写体１０Ａ
を挟んで感光体８と対向しており、１次転写装置を構成
する。ローラ１０Ａ２は、中間転写体１０Ａを挟んでロ
ーラからなる接触転写体１１と対向しており、２次転写
装置を構成する。接触転写体１１は、必要に応じて中間
転写体１０Ａと接触、離間の両態位のいずれかを選択的
にを取り得るように構成されている。中間転写体１０Ａ
に予定のトナー像がすべて転写し終わるまでは、接触転
写体１１は離間の態位を取り、複数色の場合であれば、
すべてのトナー像が重ね転写され終わったら、接触転写
体１１は自動的に接触の態位へと切り替えられる。そこ
へ、図示しない給紙装置からトナー像との同期を取った
紙などの記録媒体が搬送されてきて、中間転写体１０Ａ
と接触転写体１１との間に挟持され、所定の転写電界を
受けて、トナー像が記録媒体に転写される。
【００１３】本発明は、このような画像形成装置におけ
る、２次転写装置の改良に係わる。図２は本発明の実施
の形態を示す２次転写装置の概略構成図である。説明の
便宜上一部誇張して示してある。図２において、１は中
間転写体としての転写ベルト、２は対向部材を示す。対
向部材２は電極を構成する金属等の導電体２Ａからなる
固定部材である。導電体２Ａの中間転写体１と接する部
分は摩擦抵抗がほとんどないように滑らかに形成されて
いる。接触転写体３は芯金３Ａとその周囲を囲む柔軟性
部材３Ｂとからなるローラ構造となっている。高圧の定
電流電源４は所定の電圧を対向部材２の導電体２Ａに与
える。５は記録媒体の供給用のガイド板で、下ガイド板
５Ａと上ガイド板５Ｂとからなる。Ｓは紙などの記録媒
体、６は除電装置で、転写後の記録媒体Ｓの静電気を除
電するためのものである。７は電流検出装置で、記録媒
体を通して下ガイド板５Ａに流れる電流値を知るための
ものである。図示はしてないが芯金３Ａ、定電流電源
４、除電装置６、電流検出装置７はそれぞれ電気的に接
地されており、定電流電源４と電流検出装置７は装置の
中央処理システムに接続されている。図３以下も同様で
ある。
【００１４】中間転写体１上で重ね転写が終了したトナ
ー像が２次転写装置にさしかかると、そのトナー像と同
期して搬送されてきた記録媒体Ｓが中間転写体１と接触
転写体３の間に挟持搬送され、同時に、定電流電源４か
ら、対向部材２の導電体２Ａを電極としてトナーの持つ
極性と同極性の電界が、接触転写体３に向けてかけられ
る。この電界により、トナー像は記録媒体Ｓに転写され
る。
【００１５】図３は、図２における対向部材の変形例を
示す一部省略の図であり、変更のない部材は同じ符号を
付してある。この例では対向部材１２は金属等の導電性
ローラ１２Ａで構成され、回転可能となっている。この
例では導電性ローラ１２Ａが中間転写体１の移動に同期
して回転するか、もしくは導電性ローラ１２Ａ自身が中
間転写体１の駆動の役割を担っているので、図２の場合
より摩擦抵抗が小さくて済む。
【００１６】図４は、図２の対向部材の別の変形例を示
す一部省略の図である。この例では対向部材２２は電極
となる導電体２２Ａと中抵抗体２２Ｂからなる固定部材
である。中抵抗体２２Ｂの少なくとも中間転写体１と接
する部分は摩擦抵抗がほとんどないように滑らかに形成
されている。このようにすれば、電極としての導電体２
２Ａが直接中間転写体１に接触しないので、中間転写体
１において放電破壊が発生することを防止できる。
【００１７】図５は図３の対向部材の更なる変形例を示
す図である。この例では対向部材３２が電極を形成する
芯金３２Ａとその周囲を囲む中抵抗体３２Ｂからなるロ
ーラ構造となっている。このようにする意味は電極とし
ての導電体３２Ａが直接中間転写体１に接触しないよう
にするためである。
【００１８】図４の場合のように、対向部材２２の電極
２２Ａと中間転写体１の間に中抵抗体２２Ｂを用いた場
合は、中抵抗体２２Ｂの厚さが十分大きくとれ、且つ対
向部材２２が静止しているので、転写電界は安定してお
り、良好な転写結果が得られる。
【００１９】図５の場合も同様に、中抵抗体３２Ｂの厚
さが十分大きくとれているので、ローラの回転に伴って
転写電界に寄与する中抵抗体３２Ｂの部位が刻々変化し
ても、抵抗値の変動がほとんどなく、常に安定した転写
電界を与えることができる。
【００２０】図５において破線で示すように、転写中は
中間転写体１、記録媒体Ｓおよび接触転写体３のそれぞ
れの抵抗値に応じた転写電流が流れる。そのほかに、記
録媒体Ｓの抵抗値によっては記録媒体Ｓ内を通って除電
装置６に流れる電流や、記録媒体Ｓ内を通って下ガイド
板５Ａに流れる電流なども無視できない。
【００２１】しかし、転写電界が中間転写体１の内側か
ら与えられているため、これらの電流は、転写に寄与し
た後の電流となり、基本的には転写効率を下げる原因に
はなっていない。また、与える電流が、定電流電源４に
より電流値を制御されているため、転写に寄与する電流
が常に一定となり、安定した転写ができる。
【００２２】対向部材の電極から接触転写体３の芯金に
至る間の抵抗値としては、大きければ大きいほど記録媒
体の抵抗値の変化に影響される心配が少なくなるが、あ
まり抵抗値が大きい場合、転写効率を維持するための電
流値を確保しようとすると、印加電圧をそれなりに大き
くしなければならず、大きな高圧電源を必要とするよう
になる。特に対向部材における中抵抗体層の抵抗が大き
くなると、帯電電荷の減衰の時定数が大きくなり、残留
電荷の蓄積が起こり、記録媒体の分離が不完全になった
り転写電界に影響を及ぼしたりするので好ましくない。
【００２３】逆に上記抵抗値が低いと記録媒体の幅が小
さい場合、記録媒体の幅の外側で、中間転写体と接触転
写体が直接接触することによって、大きな無効電流が記
録媒体の外を流れてしまうため転写電界の確保が難しく
なる。したがって少なくとも、対向部材に備える中抵抗
体の抵抗値は１０6〜１０12Ωｃｍ程度にするのが最良
である。こうすれば、接触転写体の柔軟性部材の抵抗値
は特に限定しなくても比較的良好な転写結果が得られる
が、好ましくはこれも上記中抵抗体と同程度の抵抗値に
しておくとよい。
【００２４】上記抵抗値の範囲でも、小さめの方の抵抗
値を選んだ場合、記録媒体の幅が小さいとき、記録媒体
の抵抗値如何によっては、上記無効電流の存在が無視で
きないときもある。このような場合に備えて、記録媒体
の幅に対応して定電流電源の制御電流値を基本の値から
変化させるようにするとよい。一例として、装置が通し
得る最大の記録媒体幅に対する当該記録媒体の幅の差に
所定の定数を乗じた電流値を基本定電流値に上乗せして
与えるようにする。記録媒体の幅は、通常の画像形成装
置に多く用いられている幅検知手段の結果をそのまま流
用すればよいので特に図示はしない。
【００２５】なお、上記無効電流は、湿度の低下等によ
って記録媒体の抵抗値が高くなるほど大きくなる傾向が
あるので、記録媒体の抵抗値を知ることができれば定電
流電源の制御電流値をよりきめ細かく制御することがで
きる。例えば、電流検出装置７を使って記録媒体を通っ
てきた電流値を調べれば、記録媒体の抵抗値の大小があ
る程度分かる。その結果を上記定電流電源の制御電流値
の変更に反映させれば安定した転写効率が得られる。す
なわち、検出電流が十分大きければ記録媒体の抵抗値が
十分低くて、電流はほとんど記録媒体の存在するところ
に流れ、中間転写体と接触転写体の直接接触によっても
無効電流があまり流れないので、定電流電源の制御電流
値を変える必要がなくなる。検出電流が所定の電流値よ
り小さければ、記録媒体の抵抗値を推定した上で、接触
転写体の柔軟性部材の抵抗値を勘案して、記録媒体に本
来必要な転写電流が得られるように定電流電源の制御電
流値を変える。
【００２６】以上の説明では、図２〜図５とも便宜上、
中間転写体が転写ベルトである場合の図で示したが、中
間転写体はドラム状であっても本発明は全く同じに適用
でき、作用、効果においても全く変わることはない。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、定電流電源か
ら転写電界を与えているので、記録媒体の抵抗値にかか
わらず常に安定した転写電界が得られる。また、中間転
写体の内側から転写電界を与えているので、記録媒体を
通じて中間転写体以外の記録媒体と接触する部材に電流
が流れても、それは転写電界を形成した後なので記録媒
体の抵抗が低くても転写電界は小さくならず、安定した
転写性が得られる。
【００２８】請求項２乃至４の発明によれば、中間転写
体の放電破壊が防止でき、しかも記録媒体の分離不良が
生じない程度の中抵抗体の抵抗値が選ばれるので、良好
な転写電界が確保できる。請求項３の発明によれば、摩
擦抵抗が十分小さくなり、中間転写体の摩耗や破損を最
小限に抑えることができる。
【００２９】請求項５の発明によれば、記録媒体の幅が
小さいときも所望の転写電界を確保することができる。
請求項６の発明によれば、上記各効果のいずれか一つを
有する画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の転写装置を適用した画像形成装置の一
例を示す。
【図２】本発明の実施の形態を示す２次転写装置の概略
構成図である。
【図３】図２における対向部材の変形例を示す一部省略
の図である。
【図４】図２の対向部材の別の変形例を示す一部省略の
図である。
【図５】図３の対向部材の更なる変形例を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 中間転写体 ２、１２、２２、３２ 対向部材 ３ 接触転写体 ４ 定電流電源 ５ ガイド板 ６ 除電装置 ７ 電流検出装置 Ｓ 記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉野 顕洋 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 充 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 川越 克哉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 澤井 雄次 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H200 FA09 FA18 GA03 GA23 GA47 HA12 HB03 HB13 HB22 JA02 JA26 JA28 JA29 JB10 JC03 JC09 JC15 JC18 MB01 MB06 NA02 NA16 PA30 PB08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】感光体上に形成される正もしくは負の極性
    を有するトナー像を、中間転写体に転写する１次転写工
    程と、上記中間転写体上のトナー像をさらに記録媒体に
    転写する２次転写工程を有する画像形成装置の転写装置
    において、 上記２次転写工程は、上記中間転写体のトナー像を有す
    る面に対向し、上記中間転写体との間に記録媒体を挟持
    搬送し得る接触転写体を有し、 上記中間転写体の内側には、上記中間転写体と上記接触
    転写体との間に挟持搬送される記録媒体に対し電圧を印
    加し得る電極を有し、 前記電極からトナー像と同極性の電圧を定電流制御で印
    加することを特徴とする転写装置。
  2. 【請求項２】上記電極と、上記中間転写体との間に、中
    抵抗体が介在することを特徴とする請求項１記載の転写
    装置。
  3. 【請求項３】上記中間転写体がベルト状であり、上記中
    間転写体を挟んで上記接触転写体と対向する位置に芯金
    の周囲に柔軟性部材を有する対向ローラを備え、該対向
    ローラの上記芯金が上記電極を兼ね、上記柔軟性部材が
    上記中抵抗体であることを特徴とする請求項２記載の転
    写装置。
  4. 【請求項４】上記中抵抗体の抵抗値が１０6〜１０12Ω
    ｃｍであることを特徴とする請求項２または３記載の転
    写装置。
  5. 【請求項５】記録媒体の幅により、定電流制御値を異な
    らせることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一
    つに記載の転写装置。
  6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれか一つに記載の
    転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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