JP5043366B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
この2次対向ローラ103、又は、2次転写ローラ102に転写電界を印加することによって、ニップ領域において、中間転写ベルト100上に形成されたトナー像が転写材104に転写される。
また、領域Aにおいて、放電が起きない場合であっても、領域Aは転写電界が印加されるニップ領域に近いことから、領域Aにも転写電界がかかるため、中間転写ベルト100上のトナー粒子は、本来、トナー粒子が転写される転写材104の位置から外れた位置に転写されるプレ転写がおき、転写チリ等の画質不良の原因となっている。このように、領域Aにおける空隙が転写不良を起こす問題が存在した。
しかし、より高速で転写を行おうとした場合、ニップ領域を通過する時間が短くなることから、中間転写ベルト100上のトナー像を転写材104に転写するのに必要な転写電界は高くなると考えられる。
このことから、図6に示すように、2次転写ローラ102を中間転写ベルト100に巻きつけるだけでは、中間転写ベルト100の移動方向のより上流側における転写材104と中間転写ベルト100との間にできる空隙での放電を押さえることができないため、画質不良を生じると考えられる。
この結果、転写電界が高い場合においても放電を抑制することができ、良好な画質を得ることが可能になった。関連する技術として、特開平11−15298号公報に示すものがある。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、ベルト転写方式を前提とし、ニップ領域入り口の空隙で発生する放電を抑制することにより、転写抜け、転写チリ等の画質不良を抑制し、尚且つ、複雑な機構を必要とせず、余分な部材を用いないことにより、コストを押さえる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。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、ベルト状の像担待体の体積抵抗率よりも、転写ベルトの体積抵抗率を低くする画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の画像形成装置において、対向ローラの中心点を通り、対向ローラに対し、ベルト状の像担持体が接触する際の接線方向に垂直な線分と、転写ローラの中心点を通り、線分に平行な線分の間の距離をオフセット量Lとし、転写ベルトの体積抵抗率R、転写ベルトの幅m、転写ベルトの厚みd、ベルト状の像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写するのに必要な転写電流値をIとした場合、転写ベルトにかかる電圧V=I×R×L/(m×d)が、転写電流を与えるための転写バイアス電源が与えることのできる電圧の上限値以下を満たすオフセット量Lである画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の画像形成装において、表面にトナー像が形成される複数の感光体を備え、前記像担持体は中間転写ベルトであって、前記複数の感光体上のトナー像がそれぞれ前記中間転写ベルトに転写されることを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の作像系を示す概略構成図である。まず、図1を用いて、画像形成部と転写部の構成と動作について説明を行う。
画像形成部、及び1次転写部は、帯電器10a〜10d、露光器11a〜11d、現像器12a〜12d、除電器13a〜13d、クリーナー14a〜14d、感光体15a〜15d、1次転写ローラ16a〜16d、エンドレスベルトから成る像担持体である中間転写ベルト100から構成されている。
感光体15a〜15dは、図示の方向に回転する。また、中間転写ベルト(像担持体)100は、ローラ30、31によって張架され、感光体15a〜15dと接触している。各装置は、中間転写ベルト100と接している点から感光体15の回転方向に対し、感光体15a〜15dの周りに、除電器13a〜13d、クリーナー14a〜14d、帯電器10a〜10d、露光器11a〜11d、現像器12a〜12dの順に配置されている。
1次転写ローラ16a〜16dは、感光体15a〜15dと中間転写ベルト100が接している領域の裏側から押し付けて配置する。また、本実施の形態では、中間転写ベルト100を駆動するローラはローラ30であり、このローラ30によって中間転写ベルト100は、矢印の方向に移動を行う。
中間転写ベルト100上にトナー像を転写した後、感光体15は、感光体15上に残っている余電荷を除電器13によって取り除き、クリーナー14によって感光体15上に残っているトナーを除去し、帯電器10に戻るプロセスを繰り返す。
図1の画像形成装置は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの各4色に対し、それぞれ画像形成部を配置し、感光体15aで形成されたトナー像を中間転写ベルト100上に1次転写を行った後、中間転写ベルト100は、感光体15bに移動し、感光体10aで転写したトナー像の上に、感光体15bで形成されたトナー像の転写を行う。以下、順に感光体15c、15dとトナー像を重ねて転写する。
中間転写ベルト100上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト100を保持する2次対向ローラ103とエンドレスベルトから成る転写ベルト101を保持する2次転写ローラ102で形成される2次転写部において転写材104に転写される。2次転写部の下流側には定着ローラ20、21が配置されている。
図2は、図1に示す画像形成装置における2次転写部近傍の詳細構成図である。
本実施の形態では、転写ベルト101を用い、2次転写ローラ102を2次対向ローラ103に中間転写ベルト100を介して接触させず、2次転写ローラ102を中間転写ベルト100の移動方向の上流に中間転写ベルト100に巻きつけるように配置する。
図7に示す従来の転写ベルト101を用いた方式に比べ、本実施形態では、転写ベルトアシストローラ106を用いる必要がないことから、構造の容易さとコストの低減が可能となる。
ここで、転写ベルト101の体積抵抗率は、中間転写ベルト100の体積抵抗率によって制限を受ける。図3は、図2の構成において、転写ベルト101の体積抵抗率が中間転写ベルト100の体積抵抗率よりも低い場合の2次転写部の拡大図であり、図4は、図2の構成において、転写ベルト101の体積抵抗率が中間転写ベルト100の体積抵抗率よりも高い場合の2次転写部の拡大図である。
この場合、中間転写ベルト100と転写材104は、転写点Cから、オフセット量Lだけ離れた位置で密着することができるため、放電が起き難く、画質不良を抑制することができる。
逆に、転写ベルト101の体積抵抗率が中間転写ベルト100よりも高い場合は、図4の矢印Bの経路に沿って転写電流が流れるので、中間転写ベルト100上のトナー像105は、図4の転写点Cで転写材104に転写される。
この場合、中間転写ベルト100と転写材104は、転写点Cの直前で密着することになるので、転写点Cの直前の空隙で放電が起きやすく、画質不良を起こしやすくなる。よって、転写ベルト101の体積抵抗率は、中間転写ベルト100の体積抵抗率よりも低く設定しなければならない。
ここで、オフセット量Lは、転写バイアス電源の制限を受ける。以下、図3を用いてオフセット量Lの制限に付いて説明する。
このことから、オフセット量Lを長く取りすぎた場合、転写ベルト101の移動方向に沿った分担電圧が大きくなり過ぎ、転写バイアス電源の電圧値の上限値を超える可能性がある。
この場合、中間転写ベルト100上のトナー像105を、転写点Cで転写材104に転写するのに充分な転写電界をかけられなくなる。その結果、転写材104に中間転写ベルト100上のトナー像105が転写されないという現象が生じ、画質不良となる。上記の理由からオフセット量Lに制限が生じる。
実際の値として、転写バイアス電源の上限値として5kV、転写ベルト104としてポリイミドベルトを用い、体積抵抗率108Ω・cm、転写電流30μA、転写ベルト幅30cm、厚み100μmの場合、オフセット量Lは、0.5cm以下に抑えなければならないことになる。
101 転写ベルト
102 2次転写ローラ(転写ローラ)
103 2次対向ローラ(対向ローラ)
Claims (4)
- エンドレスベルトから成る像担持体の内周に、該像担持体を転写ベルト方向に付勢する対向ローラを設け、エンドレスベルトから成る転写ベルトの内周には、該転写ベルトを前記像担持体方向に付勢する転写ローラを設け、前記対向ローラと前記転写ローラとの間に電位差を発生させ、前記像担持体と転写ベルトの接触領域において、転写電界を形成することにより、前記像担持体上に形成されたトナー像を、転写ベルトによって搬送された転写材に転写する画像形成装置において、
前記転写ローラを対向ローラに像担持体を介して接触させず、前記対向ローラよりも像担持体の移動方向の上流で転写ローラを像担持体に巻きつけて配置したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、前記像担待体の体積抵抗率よりも、前記転写ベルトの体積抵抗率を低くすることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項2記載の画像形成装置において、前記対向ローラの中心点を通り、該対向ローラに対し、前記像担持体が接触する際の接線方向に垂直な線分と、前記転写ローラの中心点を通り、線分に平行な線分の間の距離をオフセット量Lとし、前記転写ベルトの体積抵抗率R、転写ベルトの幅m、転写ベルトの厚みd、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写するのに必要な転写電流値をIとした場合、前記転写ベルトにかかる電圧V=I×R×L/(m×d)が、転写電流を与えるための転写バイアス電源が与えることのできる電圧の上限値以下を満たすオフセット量Lであることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の画像形成装において、
表面にトナー像が形成される複数の感光体を備え、
前記像担持体は中間転写ベルトであって、
前記複数の感光体上のトナー像がそれぞれ前記中間転写ベルトに転写されることを特徴とする画像形成装置。
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