JPH10186786A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH10186786A
JPH10186786A JP8357026A JP35702696A JPH10186786A JP H10186786 A JPH10186786 A JP H10186786A JP 8357026 A JP8357026 A JP 8357026A JP 35702696 A JP35702696 A JP 35702696A JP H10186786 A JPH10186786 A JP H10186786A
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JP
Japan
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itb
drum
peripheral speed
intermediate transfer
paper
Prior art date
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JP8357026A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Funatani
和弘 船谷
Toshiaki Miyashiro
俊明 宮代
Tatsuya Kobayashi
達也 小林
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1次及び2次転写時におけるトナー飛び散り
画像の発生を防止できる中間転写方式のカラー画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 感光ドラム1の周速Vdrum、中間転写ベ
ルト9の周速VITB 、及び転写材18の周速Vpaper
関係を、Vdrum<VITB <Vpaper とする。又、感光ド
ラム1の周速Vdrumと中間転写ベルト9の周速VITB
比(VITB /Vdr um)を1.00〜1.10、望ましく
は1.01〜1.05とする。更に、中間転写ベルト9
の周速VITB と転写材18の周速Vpaper の比(V
paper /VITB)を1.00〜1.10、望ましくは
1.01〜1.05とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラープリ
ンターあるいはカラー複写機などとされる電子写真方式
あるいは静電記録方式のカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来カラー画像形成装置としては、電子
写真方式、熱転写方式、インクジェット方式など、様々
な方式が用いられている。このうち、電子写真方式を用
いたものは、高速、高画質、静粛性などの点で他の方式
に比べ優れており近年普及してきている。
【0003】この電子写真方式においても様々な方式に
分かれており、例えば、感光体表面にカラー像を重ねた
後一括して像形成を行なう多重現像方式や、現像−転写
のサイクルを繰り返し行なう多重転写方式、あるいは一
旦中間転写体上に各色の現像像を順次転写した後、転写
材上に一括転写する中間転写方式などがある。このう
ち、特に中間転写方式は混色の心配がない、様々なメデ
ィアへの対応が可能であるなどの理由から優れた方式で
ある。
【0004】図4に中間転写方式の一例である中間転写
ベルト方式の構成を有するカラー画像形成装置が示され
る。
【0005】図4において、感光ドラム1は矢印で示す
方向に回転し、その周面に対向して4色の現像器、即ち
黒現像器5、マゼンタ現像器6、シアン現像器7、イエ
ロー現像器8が配置されており、不図示の手段により必
要に応じて感光ドラム1に当接されるように構成されて
いる。
【0006】まず、感光ドラム1はその周面が帯電器2
で一様帯電され、レーザー露光光学系3等により走査光
4で潜像が形成される。次に前述の現像器、例えば黒現
像器5により現像が行なわれ、順次矢印で示す方向に感
光ドラム1と同じ周速で回転する中間転写ベルト9上に
1次転写される。他の現像器6〜8についても上記工程
が順次行なわれ、中間転写ベルト9上に4色重ねのカラ
ー像が形成されると、中間転写ベルト9の周速と同じ速
度で搬送される転写材18を介して2次転写ローラ11
が当接され、転写材18上にカラー像が一括して2次転
写される。
【0007】この1次及び2次転写工程について更に詳
述にする。まず、感光ドラム1が例えば負極性のOPC
感光体であるような場合、レーザ光4における露光部を
現像器5〜8で現像する際には負極性トナーが用いられ
る。従って、1次転写ローラ10にはバイアス電源20
より正極性の転写バイアスが印加される。次に2次転写
においては、背面に接地又は適当なバイアスを印加した
対向ローラ12を対向電極とし、2次転写ローラ11に
バイアス電源21より正極性バイアスを印加したものを
転写材18の背面から当接させる。
【0008】以上の工程が終了すると、2次転写の残り
のトナーをクリーナ13により除去した後、中間転写ベ
ルト9を除電帯電器14により除電する。除電帯電器1
4としては、ACコロナ帯電を用いることが多い。また
除電効率を上げるため、中間転写ベルト9の背面に電極
を設けるのが一般的である。
【0009】尚、1次転写工程終了後の感光ドラム1上
の残トナーはクリーナ19により回収され、除電露光器
17で初期化されて次のサイクルに備える。図中、ロー
ラ15は駆動ローラで、ローラ16はテンションローラ
である。
【0010】上記従来例のほかに中間転写ドラムを用い
る方式もあるが、一般にベルト方式は配置の自由度と2
次転写後の分離性(曲率分離が可能)の点でドラム方式
より優れている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、特に中間転写ベルト9上における色重ね時に
おいてトナーの層が厚くなるため、1次及び2次転写時
にその層が崩れ、トナー飛び散り画像が発生し易いとい
う問題があった。
【0012】従って、本発明の目的は、1次及び2次転
写時におけるトナー飛び散り画像の発生を防止できる中
間転写方式のカラー画像形成装置を提供することであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
カラー画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発
明は、第1の画像担持体上に形成された画像を第1色目
から複数色目まで順次1次転写することで、第2の画像
担持体上に画像を形成し、第2の画像担持体から転写材
上に一括2次転写するカラー画像形成装置において、第
1の画像担持体の周速(Vdrum)、第2の画像担持体の
周速(VITB )、及び転写材の周速(Vpaper )の関係
が、Vdrum<VITB <Vpaper 、であることを特徴とす
るカラー画像形成装置である。
【0014】第1の画像担持体の周速(Vdrum)と第2
の画像担持体の周速(VITB )の比(VITB /Vdrum
を、1.00<VITB /Vdrum<1.10、の範囲に設
定することが好ましい。より好ましくは、第1の画像担
持体の周速(Vdrum)と第2の画像担持体の周速(V
ITB )の比(VITB /Vdrum)を、1.01≦VITB
drum≦1.05、の範囲に設定するのがよい。
【0015】第2の画像担持体の周速(VITB )と転写
材の周速(Vpaper )の比(Vpape r /VITB )を、
1.00<Vpaper /VITB <1.10、の範囲に設定
することが好ましい。より好ましくは、第2の画像担持
体の周速(VITB )と転写材の周速(Vpaper )の比
(Vpaper /VITB )を、1.01≦Vpaper /VITB
≦1.05、の範囲に設定するのがよい。
【0016】装置内の温湿度に応じて第1の画像担持体
の周速(Vdrum)と第2の画像担持体の周速(VITB
の比(VITB /Vdrum)及び第2の画像担持体の周速
(VIT B )と転写材の周速(Vpaper )の比(Vpaper
/VITB )を変化させることが好ましい。
【0017】第1の画像担持体とは感光ドラムであり、
第2の画像担持体は中間転写ベルトであることが好まし
い。前記中間転写ベルトは、EPDMゴムの基層と、ウ
レタンゴムにPTFEを分散させた表層とを含むことが
好ましい。
【0018】別の態様によれば、第1の画像担持体とは
感光ドラムであり、第2の画像担持体は中間転写ドラム
であることが好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカラー画像形
成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、下記の
実施例の説明においては、本発明は図1又は図2のカラ
ー画像形成装置に具現化されるものとして説明するが、
これらのカラー画像形成装置の全体的構成、機能は前出
の図4のカラー画像形成装置と同様であるので、詳細な
説明は省略し本発明の特徴部分について説明する。
【0020】実施例1 本発明の実施例1について図1により説明する。本実施
例においては、駆動ローラ15の径を変えることによっ
て周速を任意に設定できる中間転写ベルト9として周長
400mm、厚さ1mmのEPDMゴムの基層の上にウ
レタンゴムにPTFEを分散させた表層を設けたものを
用いて下記の如き実験を行なった。
【0021】まず、感光ドラム1の周速Vdrum及び中間
転写ベルト9の周速VITB の関係と、トナー飛び散りと
の相関を確認した。
【0022】中間転写ベルトの周速VITB が感光ドラム
の周速Vdrumよりも遅い場合(VIT B <Vdrum)には、
転写時にトナー像が周方向に縮められるために、図2
(1)に示すようにトナーtの層が厚くなってしまい、
トナー像が崩れ易い、即ちトナー飛び散り画像が発生し
やすくなった。
【0023】本実施例においては、もともとトナーの層
の薄い単色画像では飛び散りは発生しなかったが、トナ
ーの層の厚い2色重ね及び3色重ねの画像では中間転写
ベルト上で飛び散りが発生した。従って、中間転写ベル
トの周速VITB を感光ドラムの周速Vdrumよりも速くす
ること(VITB >Vdrum)が必要である。
【0024】中間転写ベルトの周速VITB が感光ドラム
の周速Vdrumよりも速い場合(VIT B >Vdrum)には、
転写時にトナー像が周方向に伸ばされるために、図2
(2)に示すようにトナーの層が薄くなり、トナー像が
崩れにくい、即ちトナー飛び散り画像が発生しにくくな
った。
【0025】しかしながら、中間転写ベルトと感光ドラ
ムの周速差が小さい場合(1.00<VITB /Vdrum
1.01)には、2色重ね画像では飛び散りは発生しな
かったが、特にトナーの層が厚くなる3色重ね画像では
飛び散りが発生した。中間転写ベルトと感光ドラムの周
速差を十分に大きく(VITB /Vdrum>1.01)する
と、3色重ね画像でも飛び散りが発生しなくなった。実
際には3色重ねの画像を使うことは稀であるのでVITB
/Vdrum<1.00とすればよいが、VITB /Vdrum
1.01とするのが望ましい。
【0026】一方、中間転写ベルトの周速VITB が感光
ドラムの周速Vdrumよりも極端に速い場合には、図2
(3)に示すようにトナーの層が薄くなりすぎるために
画像の濃度が落ちてしまうという現象が発生した。1.
05<VITB /Vdrum<1.10では、濃度減が見られ
るものの目立つレベルではなかったが、VITB /Vdrum
>1.10とすると、著しく濃度が減じ、画像に影響が
現れた。
【0027】この現象を防止するには、感光ドラムの周
速Vdrumと中間転写ベルトの周速VITB の比(VITB
drum)を、VITB /Vdrum<1.10とすることが必
要であり、VITB /Vdrum≦1.05とするのが望まし
い。
【0028】以上の結果をまとめると下記の表1とな
る。
【0029】
【表1】
【0030】表1において、○、△、×は、飛び散り画
像については、 ○ ・・・ 飛び散りが発生していない。 △ ・・・ 2色重ねでは飛び散りが発生していない
が、3色重ねでは発生している。 × ・・・ 2色重ね、3色重ね共に飛び散りが発生し
ている。 であり、濃度減については、 ○ ・・・ 濃度減が発生していない。 △ ・・・ 濃度減が発生しているものの目立たないレ
ベル。 × ・・・ 濃度減が著しく発生している。 である。
【0031】以上のことから、中間転写ベルトの周速V
ITB が感光ドラムの周速Vdrumより遅い場合(VITB
drum<1.00)にはトナー飛び散り画像が発生して
しまい、また、中間転写ベルトの周速VITB が感光ドラ
ムの周速Vdrumよりも極端に速い場合(VITB /Vdrum
>1.10)には、画像の濃度が落ちてしまうことがわ
かった。
【0032】従って、感光ドラムの周速Vdrumと中間転
写ベルトの周速VITB の関係を Vdrum<VITB とし、またそれらの周速の比VITB /Vdrumは 1.00<VITB /Vdrum<1.10、望ましくは 1.01≦VITB /Vdrum≦1.05 とするのがよい。
【0033】次に、転写材18の周速Vpaper 及び中間
転写ベルト9の周速VITB の関係と、トナー飛び散りと
の相関を上記の実験と同様の実験を行なって確認した。
【0034】その結果、上記実験と同様の理由により、
転写材の周速Vpaper と中間転写ベルトVITB の関係
を、 VITB <Vpaper とし、それらの周速比(Vpaper /VITB )は 1.00<Vpaper /VITB <1.10、望ましくは 1.01≦Vpaper /VITB ≦1.05 とするのがよいということが分かった。
【0035】以上の結果を下記の表2にまとめる。
【0036】
【表2】
【0037】表2中の○、△、×は、表1と同様であ
る。
【0038】尚、本実施例では中間転写ベルトを用いて
説明したが、中間転写ドラムを用いた方式でも同様の効
果を得られることはいうまでもない。
【0039】実施例2 次に、図3により本発明の実施例2について説明する。
本実施例のカラー画像形成装置は装置内の温湿度を検知
する環境センサ22を具備しており、その検知結果によ
って、中間転写ベルト9の周速を変化させる。このと
き、感光ドラム1及び転写材18の周速は一定とする。
【0040】本発明者等の実験によれば、装置内の温湿
度が変化すると、中間転写ベルト9及び転写材18の抵
抗が変化し、それに伴ってトナー飛び散り画像の発生の
度合も変化することがわかった。
【0041】高温高湿環境下においては、中間転写ベル
トの抵抗が小さくなるために、トナーの保持力が低下
し、トナー飛び散り画像が中間転写ベルト上で発生しや
すい。従って、中間転写ベルト上でトナーの層が十分薄
くなっている必要がある。そのためには、実施例1で述
べた周速の比(VITB /Vdrum、Vpaper /VITB )に
おいて、中間転写ベルトと感光ドラムの周速比(VITB
/Vdrum)を転写材と中間転写体の周速比(Vpaper
ITB )よりなるべく大きくすればよい、即ち、 VITB /Vdrum>Vpaper /VITB (但し、Vdrum<VITB <Vpaper )とすればよい。
【0042】また、低温低湿環境下においては、中間転
写ベルト及び転写材の抵抗が高くなるためにトナーの保
持力が大きくなり、高温高湿環境下よりも中間転写ベル
ト上でのトナー飛び散りが発生しにくいので、感光ドラ
ムと中間転写ベルトの周速比は小さくできる。
【0043】しかしながら、低温低湿環境下において
は、中間転写ベルト及び転写材の抵抗が高くなるため
に、中間転写ベルト上でのトナーの拘束力が増大するに
も拘らず、2次転写時に2次転写効率が落ちてしまう。
そこで、転写効率を上げるためには、中間転写ベルトと
転写材の周速の差を大きくして、中間転写ベルト上のト
ナーを転写材によって擦り取るようにすればよい。即
ち、 VITB /Vdrum<Vpaper /VITB (但し、Vdrum<VITB <Vpaper )とすればよい。
【0044】ところで、感光ドラム上のトナー像は、1
次および2次転写で上記のように伸ばされるが、転写材
上でのトナー像の大きさは、環境によらず一定でなけれ
ばならない。そのためには、 (VITB /Vdrum)×(Vpaper /VITB )=Vpaper
/Vdrum=一定 としなければならない。従って、感光ドラムの周速と転
写材の周速は一定とすればよい(但し、Vdrum<V
paper )。
【0045】本実施例においては、装置内の温湿度を環
境センサ22により検知し、この結果に基づいて中間転
写ベルトの周速を変更することで感光ドラム、中間転写
ベルト、および転写材の周速の比(VITB /Vdrum、V
paper /VITB )を下記の表3のように設定することに
より、環境が変わってもトナー飛び散り画像の発生を抑
えることができると共に、良好な2次転写を行なうこと
ができた。
【0046】
【表3】
【0047】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第1の画像担持体の周速(Vdrum)、第2の
画像担持体の周速(VITB )、及び転写材の周速(V
paper )の関係が、Vdrum<VITB <Vpaper 、である
ことにより、第2の画像担持体および転写材のトナー層
の厚さが適正になり、トナーの飛び散りも、濃度減もな
い良好な画像を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のカラー画像形成装置の構成図であ
る。
【図2】中間転写ベルト上における周速比とトナーの層
の相関を説明するための説明図である。
【図3】実施例2のカラー画像形成装置の構成図であ
る。
【図4】従来のカラー画像形成装置の一例を示す構成図
である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(第1の画像担持体) 9 中間転写ベルト(第2の画像担持
体) 18 転写材 22 環境センサ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の画像担持体上に形成された画像を
    第1色目から複数色目まで順次1次転写することで、第
    2の画像担持体上に画像を形成し、第2の画像担持体か
    ら転写材上に一括2次転写するカラー画像形成装置にお
    いて、 第1の画像担持体の周速(Vdrum)、第2の画像担持体
    の周速(VITB )、及び転写材の周速(Vpaper )の関
    係が、 Vdrum<VITB <Vpaper であることを特徴とするカラー画像形成装置。
  2. 【請求項2】 第1の画像担持体の周速(Vdrum)と第
    2の画像担持体の周速(VITB )の比(VITB
    drum)を、 1.00<VITB /Vdrum<1.10 の範囲に設定することを特徴とする請求項1のカラー画
    像形成装置。
  3. 【請求項3】 第1の画像担持体の周速(Vdrum)と第
    2の画像担持体の周速(VITB )の比(VITB
    drum)を、 1.01≦VITB /Vdrum≦1.05 の範囲に設定することを特徴とする請求項1のカラー画
    像形成装置。
  4. 【請求項4】 第2の画像担持体の周速(VITB )と転
    写材の周速(Vpape r )の比(Vpaper /VITB )を、 1.00<Vpaper /VITB <1.10 の範囲に設定することを特徴とする請求項1のカラー画
    像形成装置。
  5. 【請求項5】 第2の画像担持体の周速(VITB )と転
    写材の周速(Vpape r )の比(Vpaper /VITB )を、 1.01≦Vpaper /VITB ≦1.05 の範囲に設定することを特徴とする請求項1のカラー画
    像形成装置。
  6. 【請求項6】 装置内の温湿度に応じて第1の画像担持
    体の周速(Vdrum)と第2の画像担持体の周速(V
    ITB )の比(VITB /Vdrum)及び第2の画像担持体の
    周速(VITB )と転写材の周速(Vpaper )の比(V
    paper /VITB )を変化させることを特徴とする請求項
    1のカラー画像形成装置。
  7. 【請求項7】 第1の画像担持体とは感光ドラムであ
    り、第2の画像担持体は中間転写ベルトであることを特
    徴とする請求項1のカラー画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記中間転写ベルトは、EPDMゴムの
    基層と、ウレタンゴムにPTFEを分散させた表層とを
    含むことを特徴とする請求項7のカラー画像形成装置。
  9. 【請求項9】 第1の画像担持体とは感光ドラムであ
    り、第2の画像担持体は中間転写ドラムであることを特
    徴とする請求項1のカラー画像形成装置。
JP8357026A 1996-12-26 1996-12-26 カラー画像形成装置 Pending JPH10186786A (ja)

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