JPH04324885A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式や静電記録
方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、
特に、像担持体上に形成された可視の現像画像（トナー
像）を中間転写体上に転写し、さらにこの中間転写体上
の転写画像を転写材に再転写する中間転写方式を利用す
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に形成された可視の現
像画像（トナー像）を無端状に走行する中間転写体上に
一次転写し、この中間転写体上の一次転写トナー像をシ
ート状の転写材に二次転写する中間転写方式を利用する
画像形成装置においては、中間転写体として中抵抗のシ
ート部材を使用しているものが多い。この場合、中間転
写体を支持する支持部材が金属等の低抵抗体であると、
転写電流が中間転写体のシート周面に沿って流れ、中間
転写体支持部材をアースとする電流ループが形成される
。また、像担持体の端部に金属、例えばアルミニウムが
露出している場合には、転写電流がこの像担持体端部に
集中して流れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、中間転写
体の支持部材が低抵抗体である場合、像担持体端部の金
属面が露出している場合等、中間転写体に低抵抗の部材
が接触していると、中間転写体を介して転写電流が低抵
抗の部材に流れ、不均一な電流ループが形成される。こ
のため、転写効率の低下、転写の不均一、画像ボケ（転
写時の画像流れ）等が発生するという欠点があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、中間転写体とし
て中抵抗の部材を使用しても中間転写体を通じての特定
の電流ループが形成されないようにした画像形成装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体上に形成された可視の現像画像を無端状に
走行する中間転写体上に一次転写し、この中間転写体上
の一次転写画像をシート状の転写材に二次転写する中間
転写方式を利用する画像形成装置において、前記中間転
写体の抵抗値よりも大きな抵抗値を有する支持体で前記
中間転写体を支持することを特徴とする画像形成装置で
ある。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装
置の第１の実施例を示す概略断面図であり、本発明を電
子写真方式のカラーレーザビームプリンタに適用した場
合を示す。このカラーレーザビームプリンタは像担持体
として、例えばＯＰＣの感光体ドラム５を含み、この感
光体ドラム５の周囲には、前露光ランプ７、一次帯電器
８、各色信号に応じて感光体ドラム５上にレーザ光を照
射するレーザスキャナ１、第１及び第２のミラー２及び
３より構成される像露光部、マゼンタ色（Ｍ）、シアン
色（Ｃ）、イエロー色（Ｙ）及びブラック色（ＢＫ　）
の現像剤をそれぞれ収容する現像器を有する現像ユニッ
ト４、及び感光体ドラム５上に残留するトナーを除去す
るドラムクリーナ６等が配設されている。

【０００７】現像ユニット４の各現像器は図示しないが
本実施例では現像シリンダと非磁性体のブレードを含み
、現像剤はトナーとキャリヤとで構成され、一定比率で
混合されている。トナーとキャリヤは摩擦帯電によりト
ナーはマイナスに、キャリヤはプラスに帯電される。 この現像剤は固定マグネットの磁界により現像シリンダ
の表面にブラシ状に穂立ちされ、かつブレードにより均
一な厚さの現像剤層に形成される。現像シリンダには現
像バイアスが同時に印加されている。そのため、現像バ
イアスのマイナス成分はプラス成分より多くなっている
。トナーは感光体ドラム５の表面電位と現像バイアスの
マイナス成分とにより感光体ドラム５の明部に引き付け
られ、感光体ドラム５上に形成された静電潜像を可視画
像に現像する。この場合、像露光部により所定のタイミ
ングで色分解された光像、例えばグリーンフィルタを通
したカラー像が照射されると、カラー像のうち、マゼン
タ成分を主体とした静電潜像が感光体ドラム５上に形成
される。この潜像の送りに同期して、現像ユニット４は
マゼンタ現像剤を収容した現像器を感光体ドラム５と対
向した現像位置に配置しているので、マゼンタ色現像剤
（トナー）が静電的に飛翔して感光体ドラム５上の静電
潜像に付着し、現像動作が行なわれる結果、マゼンタ色
のトナー像のみが感光体ドラム５上に形成されることに
なる。

【０００８】感光体ドラム５上に形成されたマゼンタ色
のトナー像は一次転写部においてこの感光体ドラム５と
接触した又は僅かに離間した状態で無端状に走行する中
間転写体、本実施例では中間転写ベルト１８、上に転写
される。この中間転写ベルト１８は一対の対向する二次
転写ローラ１３Ａ、１３Ｂ間を走行するようにして固定
ローラ１５とテンションローラ１２間に張設されており
、また、上記一次転写部には感光体ドラム５と対向して
中間ベルト１８の背面側に一次転写ローラ９が配置され
ている。中間転写ベルト１８は、モータ１６がモータ制
御駆動回路１７を通じて駆動され、モータ出力軸に結合
された固定ローラ１５が回転することによって、図示矢
印方向に走行する。なお、上記一対の二次転写ローラ１
３Ａ、１３Ｂは中間転写ベルト１８のトナー像保持面（
表面）側に配置された一方１３Ａがこのベルト１８に対
して接離可能に構成されたバイアスローラとなっており
、転写動作時には付勢されてベルト１８と当接又は僅か
に離間した状態に位置付けされる。なお、一次転写ロー
ラ９及び中間転写ベルト表面側の二次転写ローラ１３Ａ
の代りにコロナ帯電器を使用してもよい。

【０００９】上記感光体ドラム５上に形成されたマゼン
タ色のトナー像は、感光体ドラム５の対向電極となる一
次転写ローラ９に図示するように所定のプラス電圧を印
加することによって、上述したように中間転写ベルト１
８上へ静電的に転写される。この一次転写に際しては給
紙カセット３０から転写材１９を送り出すための給紙ロ
ーラ（図示せず）は作動されない。また、このとき二次
転写ローラ１３Ａ、１３Ｂは開放されており（即ち、ベ
ルト表面側のバイアスローラ１３Ａが離間されており）
、従って中間転写ベルト１８上に転写されたマゼンタト
ナー像はたとえ転写材１９が送給されても転写されず、
かつ二次転写ローラ１３Ａ、１３Ｂにも接触せずに中間
転写ベルト１８上に保持されたままこのベルト１８の移
動に伴って再び一次転写部へと搬送される。

【００１０】このようにしてマゼンタトナー像が中間転
写ベルト１８上に転写された後、感光体ドラム５上の残
留トナーはドラムクリーナ６によって完全にクリーニン
グされる。また、次の色の潜像を形成する前に、前露光
ランプ７を作動させて感光体ドラム５の表面に光を照射
し、ドラム表面上の残留電荷を消去する。

【００１１】上記した前露光、一次帯電、レーザ露光、
現像、一次転写、ドラムクリーニングの一連の画像形成
プロセスはシアントナー像、イエロートナー像、ブラッ
クトナー像を形成する際にも同様に繰り返され、かくし
て中間転写ベルト１８上には上記のマゼンタトナー像、
シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー
像の４色のトナー像が重なった状態で転写される。

【００１２】上記４色のトナー像が中間転写ベルト１８
上に多重転写されると、給紙ローラが駆動されて転写材
１９が一対のレジストローラ１０、１１を通じて中間転
写ベルト１８上の４色のトナー像の位置と同期した状態
で二次転写ローラ１３Ａ、１３Ｂが配設されている二次
転写部へと送られる。転写材１９が二次転写部に接近す
ると、二次転写ローラ１３Ａ、１３Ｂのベルト表面側の
二次転写ローラ１３Ａが付勢されて中間転写ベルト１８
に当接し、これら二次転写ローラ１３Ａ、１３Ｂ間に中
間転写ベルト１８及び転写材１９を挟着する。このとき
、表面側の二次転写ローラ１３Ａに図示するように所定
のプラスの電圧が印加され、その結果、中間転写ベルト
１８とトナー間の結合力より転写材１９とトナー間の結
合力の方が強くなり、転写ベルト１８上のトナーは転写
材１９に付着し、４色のトナー像が転写材１９に再転写
される。

【００１３】二次転写が行なわれるときには図示しない
転写材分離手段が作動され、トナー像が転写された転写
材１９はこの分離手段によって中間転写ベルト１８から
分離され、図示しない搬送手段によって一対の定着ロー
ラ１４、１４より構成された定着部に送られる。本実施
例では、各定着ローラ１４にはヒータランプがそれぞれ
内蔵されており、熱と圧力によって転写材１９が定着ロ
ーラ間を通過するときに４色のトナー像を一括して定着
し、永久像に変換する。上記二次転写が終了すると、今
まで離間していたベルトクリーナ（図示せず）が中間転
写ベルト１８に当接され、この転写ベルト１８上に転写
されずに残留するトナーをクリーニングする。また、二
次転写ローラのバイアスローラとして機能する表面側の
ローラ１３Ａはスクレーパ（図示せず）によりその表面
のトナー汚れが落とされ、転写材の裏汚れやこのローラ
１３Ａの電極としての機能の低下を防止している。

【００１４】本実施例においては、中間転写ベルト１８
を支持するテンションローラ１２及び固定ローラ１５を
、図２に示すように、金属製のローラ軸２１とその周囲
に積層された、例えば高抵抗の樹脂、シリコンゴム等の
絶縁材料よりなるローラ外層２２との２層構造とし、テ
ンションローラ１２及び固定ローラ１５の中間転写ベル
ト１８と接触する部分の抵抗値を中間転写ベルト１８の
抵抗値よりも高くしている。この場合、絶縁材料の抵抗
値は１０１５Ω・ｃｍ以上のものが好ましい。また、一
次転写ローラ９及び二次転写ローラ１３Ａ、１３Ｂも金
属ローラではなく、比較的抵抗値の大きい誘電体ローラ
を使用することが好ましい。

【００１５】なお、中間転写ベルト１８を支持するテン
ションローラ１２及び固定ローラ１５は図２の構成に限
定されるものではなく、要はテンションローラ１２及び
固定ローラ１５の中間転写ベルト１８と接触する部分の
抵抗値が中間転写ベルト１８の抵抗値よりも高ければよ
い。例えば、図３に示すように、金属製のローラ軸３１
の周囲に金属製のローラ外層３２を積層した金属ローラ
の外周に樹脂チューブ、ゴムチューブ等の絶縁チューブ
３３をかぶせて金属ローラの外周面を絶縁し、テンショ
ンローラ１２及び固定ローラ１５の中間転写ベルト１８
と接触する部分の抵抗値を中間転写ベルト１８の抵抗値
より高くしてもよい。この場合にも、絶縁チューブ３３
の抵抗値は１０１５Ω・ｃｍ以上のものが好ましい。

【００１６】図４は本実施例における中間転写ベルト１
８を示す斜視図である。本実施例の中間転写ベルト１８
はその表面の画像領域４１を除くベルト移動方向におけ
る両端部に沿って１０１５Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を
有する高抵抗のシール４２を貼着した構成を有する。本
実施例では、中間転写ベルト１８は１０８　〜１０１２
Ω・ｃｍの体積抵抗率を有する材料より形成された。ま
た、高抵抗のシール４２としてＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）を使用した。

【００１７】このように、中間転写ベルト１８を支持す
るテンションローラ１２及び固定ローラ１５の少なくと
も接触面を中間転写ベルト１８の抵抗値よりも大きな抵
抗値を有する材料より形成し、また、中間転写ベルト１
８の両端部の感光体ドラムと当接する面をその画像領域
４１よりも高抵抗の材料で被覆して高抵抗化することに
より、転写効率の低下、転写の不均一、画像流れ等の問
題を解決することができた。

【００１８】なお、中間転写ベルト１８の体積抵抗率を
１０８　〜１０１２Ω・ｃｍと選定したのは、１０８　
Ω・ｃｍ以下のシートを用いた場合には転写効率が著し
く低下するためと、１０１３Ω・ｃｍ以上のシートを用
いると、トナーの飛び散りの現象が顕著に現われてくる
ためである。１０８　Ω・ｃｍ以下のシートを用いた場
合に転写効率が著しく低下するのは感光体ドラム５に密
着させて良好に転写せしめるための電位を保持すること
ができなくなるためと考えられる。また、１０１３Ω・
ｃｍ以上のシートを用いた場合にトナーの飛び散り現象
が顕著に現われてくるのは、中間転写ベルトの抵抗値が
高い場合、転写が終り中間転写ベルトが感光体ドラムか
ら離れるときに、相互間の距離の増加と共に静電容量が
減少し、相互間の電位が急上昇して部分的に放電を起こ
すため、画像が乱れ、トナーが飛散するものと考えられ
る。よって、１０８　〜１０１２Ω・ｃｍの範囲の体積
抵抗率を有する中間転写体を使用することが好ましい。

【００１９】上記実施例では、無端状に走行する中間転
写体として、ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）
を使用した画像形成装置に本発明を適用した場合につい
て説明したが、一対のリング状部材間に誘電体シートの
ような中間転写シートをドラム状に巻装した構成の中間
転写体を使用した画像形成装置にも本発明は容易に適用
できる。次に、図５及び図６を参照して本発明の第２の
実施例について説明する。

【００２０】図５は本発明による画像形成装置の第２の
実施例を示す概略断面図であり、上記したようなドラム
状の中間転写体（中間転写ドラム）を使用した電子写真
方式のカラーレーザビームプリンタに本発明を適用した
場合を示す。このカラーレーザビームプリンタは像担持
体として感光体ドラム５３を含み、この感光体ドラム５
３の周囲には画像形成手段が配置されている。この画像
形成手段は任意の手段とし得るが、本実施例では、感光
体ドラム５３を均一に帯電する一次帯電器５４、色分解
された光像又はこれに相当する光像Ｅを照射し、感光体
ドラム５３上に静電潜像を形成する、例えばレーザビー
ム露光装置などからなる露光手段５８、感光体ドラム５
３上に形成された静電潜像を現像して可視画像とする回
転式現像装置５１、感光体ドラム５３上に残留するトナ
ーを除去するドラムクリーナ５２等を具備する。

【００２１】上記回転式現像装置５１は、イエロー色現
像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、及びブラッ
ク色現像剤の４色の現像剤を各別に収納する４つの現像
器５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、及び５１ＢＫと、これら４
つの現像器５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、及び５１ＢＫを保
持し、かつ回転自在に軸支されたほぼ円柱形状の筺体と
から構成されており、この筺体の回転によって所望の現
像器を感光体ドラム５３の外周面と対向する現像位置に
搬送し、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像を現
像する。従って、この現像装置５１は４色分のフルカラ
ー現像が可能なように構成されている。

【００２２】上記現像装置５１の各現像器は本実施例で
は現像シリンダと非磁性体のブレード（図示せず）を含
み、現像剤はトナーとキャリヤとで構成され、一定比率
で混合されている。トナーとキャリヤは摩擦帯電により
トナーはマイナスに、キャリヤはプラスに帯電される。 この現像剤は固定マグネットの磁界により現像シリンダ
の表面にブラシ状に穂立ちされ、かつブレードにより均
一な厚さの現像剤層に形成される。現像シリンダには現
像バイアスが同時に印加されている。そのため、現像バ
イアスのマイナス成分はプラス成分より多くなっている
。トナーは感光体ドラム５３の表面電位と現像バイアス
のマイナス成分とにより感光体ドラム５３の明部に引き
付けられ、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像を
可視画像に現像する。例えば、グリーンフィルタを通し
たカラー像が照射されると、カラー像のうち、マゼンタ
成分を主体とした静電潜像が感光体ドラム５３上に形成
される。この潜像の送りに同期して、現像装置５１は回
転し、マゼンタ色現像剤を収納した現像器５１Ｍを感光
体ドラム５３と対向した現像位置に配置しているので、
マゼンタ色現像剤（トナー）が静電的に飛翔して感光体
ドラム５３上の静電潜像に付着し、マゼンタ色のトナー
像のみが感光体ドラム５３上に形成されることになる。

【００２３】感光体ドラム５３上に形成されたマゼンタ
色のトナー像は一次転写部においてこの感光体ドラム５
３と接触した又は僅かに離間した状態で図示矢印方向に
回転走行する中間転写体、本実施例では中間転写ドラム
５９、上に転写される。この中間転写ドラム５９は、後
で詳細に説明するように、一対のリング状部材間に中間
転写シート５９Ａがドラム状に巻装された構成を有し、
また、上記一次転写部には感光体ドラム５３と対向して
中間転写シート５９Ａの背面側に一次転写ローラ５５（
ローラの代りにコロナ帯電器を用いてもよい）が配置さ
れている。この一次転写ローラ５５にプラス電圧を印加
することによって、上記感光体ドラム５３上に形成され
たマゼンタ色のトナー像は、上述したように、中間転写
ドラム５９（具体的には中間転写シート５９Ａ）上へ静
電的に転写される。この一次転写に際しては給紙カセッ
トから転写材１９を送り出すための給紙ローラ（図示せ
ず）は作動されず、従って、中間転写ドラム５９上に転
写されたマゼンタトナー像は転写材に転写されずに中間
転写ドラム５９上に保持されたまま、この中間転写ドラ
ム５９の回転に伴って再び一次転写部へと搬送される。

【００２４】このようにしてマゼンタトナー像が中間転
写ドラム５９上に転写された後、感光体ドラム５３上の
残留トナーはドラムクリーナ５２によって完全にクリー
ニングされる。また、次の色の潜像を形成する前に、前
露光ランプ（図示せず）を作動させて感光体ドラム５３
の表面に光を照射し、ドラム表面上の残留電荷を消去す
る。

【００２５】上記した前露光、一次帯電、レーザ露光、
現像、一次転写、ドラムクリーニングの一連の画像形成
プロセスはシアントナー像、イエロートナー像、ブラッ
クトナー像を形成する際にも同様に繰り返され、かくし
て中間転写ドラム５９上には上記のマゼンタトナー像、
シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー
像の４色のトナー像が重なった状態で転写される。

【００２６】上記４色のトナー像が中間転写ドラム５９
上に多重転写されると、給紙ローラが駆動されて転写材
１９が一対のレジストローラ１０、１１を通じて中間転
写ドラム５９上の４色のトナー像の位置と同期した状態
で二次転写ローラ５６（ローラの代りにコロナ帯電器を
用いてもよい）が配設されている二次転写部へと送られ
る。転写材１９が二次転写部に接近すると、二次転写ロ
ーラ５６が付勢されて中間転写ドラム５９に当接し、こ
れら二次転写ローラ５６と中間転写ドラム５９間に転写
材１９を挟着する。このとき、二次転写ローラ５６に所
定のプラスの電圧が印加され、その結果、中間転写ドラ
ム５９とトナー間の結合力より転写材１９とトナー間の
結合力の方が強くなり、中間転写ドラム５９上のトナー
は転写材１９に付着し、４色のトナー像が同時に転写材
１９に再転写される。

【００２７】二次転写が行なわれるときには図示しない
転写材分離手段が作動され、トナー像が転写された転写
材１９はこの分離手段によって中間転写ドラム５９から
分離され、搬送手段６０によって一対の定着ローラ６１
、６１より構成された定着部に送られる。本実施例では
、各定着ローラ６１にはヒータランプがそれぞれ内蔵さ
れており、熱と圧力によって転写材１９が定着ローラ間
を通過するときに４色のトナー像を一括して定着し、永
久像に変換する。

【００２８】上述したように、本実施例では、無端状に
走行する中間転写体は回転自在に軸支された中間転写ド
ラム５９として構成されており、図６に示すように、所
定距離離間されて配置された一対のリング状部材５９ａ
、５９ｂと、両リング状部材５９ａ、５９ｂを結合する
連結部材５９ｃとによってドラム枠体が形成されており
、このドラム枠体の開口部を覆うようにして中間転写シ
ート５９Ａが一対のリング状部材５９ａ、５９ｂ間にド
ラム状に巻装された構成を有する。本実施例では、中間
転写シート５９Ａとしてフィルム状の誘電体シートを使
用した。なお、上記第１の実施例において説明したよう
に、この中間転写シート５９Ａは１０８〜１０１２Ω・
ｃｍの体積抵抗率を有する材料より形成されることが好
ましい。また、中間転写シート５９Ａとリング状部材５
９ａ、５９ｂとの接触面、中間転写シート５９Ａと連結
部材５９ｃとの接触面、及びリング状部材５９ａ、５９
ｂの周面（感光体ドラムと当接する面）上には、例えば
ポリエチレンテレフタレートやポリフッ化ビニリデン等
の樹脂のシールが貼着されている。上述したように、こ
のシールは１０１５Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する
ことが好ましい。

【００２９】このように、本実施例では、中間転写シー
ト５９Ａとリング状部材５９ａ、５９ｂとの接触面、中
間転写シート５９Ａと連結部材５９ｃとの接触面、及び
リング状部材５９ａ、５９ｂの周面上に、中間転写シー
ト５９Ａよりも高抵抗のシールが貼着されているので、
この中間転写シート５９Ａが実質的にフロート状態とな
り、特定の電流ループの形成を確実に防止する。かくし
て、転写効率の低下、転写の不均一、画像ボケ等の問題
を解決することができる。

【００３０】上記各実施例では本発明を電子写真方式の
カラー画像形成装置に適用した場合を示したが、本発明
は実施例以外の電子写真方式、静電記録方式等の種々の
複写機、プリンタ等の画像形成装置に等しく適用できる
ものである。また、画像形成装置を構成する部材、素子
等について必要に応じて種々の変形及び変更がなし得る
ことは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
形成装置は、中間転写体を支持する支持体の抵抗値を中
間転写体の抵抗値よりも大きくしたので、中間転写体を
通じての特定の電流ループの形成が確実に防止され、中
間転写体として使用し易い中抵抗の部材を使用しても転
写効率の低下、転写の不均一、画像ボケ等の問題が発生
しないという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の第１の実施例を示
す概略断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に使用された中間転写体支
持体であるテンションローラ及び固定ローラの構成を示
す断面図である。

【図３】図１の画像形成装置に使用された中間転写体支
持体であるテンションローラ及び固定ローラの他の構成
を示す断面図である。

【図４】図１の画像形成装置に使用された中間転写体で
ある中間転写ベルトの構成を示す斜視図である。

【図５】本発明による画像形成装置の第２の実施例を示
す概略断面図である。

【図６】図２の画像形成装置に使用された中間転写体で
ある中間転写ドラムの構成を示す一部切欠斜視図である
。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上に形成された可視の現像画
   像を無端状に走行する中間転写体上に一次転写し、この
   中間転写体上の一次転写画像をシート状の転写材に二次
   転写する中間転写方式を利用する画像形成装置において
   、前記中間転写体の抵抗値よりも大きな抵抗値を有する
   支持体で前記中間転写体を支持することを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】　　前記中間転写体の端部の少なくとも前
   記像担持体と当接する面を、前記中間転写体の前記現像
   画像が転写される画像部よりも高抵抗化することを特徴
   とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】　　前記中間転写体の体積抵抗率が１０８
   　〜１０１２Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１
   の画像形成装置。