JP2000321890A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １次転写ニップ部での剥離放電や異常放電の
発生を防止して、画像不良のない高画質な画像が得られ
るようにする。 【解決手段】 １次転写ニップ部Ｎにて中間転写ベルト
５の背面側に当接して中間転写ベルト５の表面側を感光
ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに接触させて、中間転写
ベルト５に１次転写バイアスを印加するための１次転写
バイアス印加部材として、体積抵抗率が１×１０¹ 〜１
×１０¹²Ωｃｍに抵抗調整された、弾性を有する板状の
転写ブレード４０ａ、４１ｂ、４２ｃ、４３ｄを用いた
ことにより、１次転写ニップ部Ｎ近傍での１次転写バイ
アスによる電界が作用する範囲を狭くすることができる
ので、１次転写ニップ部Ｎでの剥離放電や異常放電の発
生を防止して、画像不良のない高画質な画像を得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
って画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複数色またはフルカラー
の画像形成装置として、各色毎に応じて感光ドラムを複
数配置し、各感光ドラム上に形成された各色のトナー像
を転写材あるいは中間転写体上に順次重ね合わせてカラ
ー画像を形成する構成の画像形成装置が提案されてい
る。

【０００３】この種の画像形成装置としては、例えば図
５に示すように、４つの画像形成ユニット１、２、３、
４にそれぞれ像担持体としての感光ドラム１ａ、２ａ、
３ａ、４ａが一列に配置されており、各感光ドラム１
ａ、２ａ、３ａ、４ａには、それぞれブラック、マゼン
タ、シアン、イエローのトナー像が形成される。

【０００４】各画像形成ユニット１、２、３、４内に
は、図６に示すように（図６では画像形成ユニット１を
示している）、感光ドラム１ａの周囲に、帯電器３０、
露光装置３１、現像装置３２、１次転写クリーニングブ
レード３４が配置されている。画像形成ユニット２、
３、４においても同様の構成である。

【０００５】画像形成ユニット１、２、３、４の各感光
ドラム１ａ、２ａ、３ａ、４ａには、１次転写ニップ部
Ｎにて無端状の中間転写ベルト５を介して１次転写ロー
ラ９、１０、１１、１２がそれぞれ当接している。

【０００６】各感光ドラム１ａ、２ａ、３ａ、４ａは、
本従来例では負極性のＯＰＣ感光体である。中間転写ベ
ルト５は駆動ローラ６、２次転写対向ローラ７、テンシ
ョンローラ８間に伸張懸架設されており、駆動ローラ６
の駆動によって矢印方向に回転される。中間転写ベルト
５としては、厚さ１００〜２００μｍ、体積抵抗率１０
¹¹〜１０¹⁶Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルム
や、０．５〜２ｍｍ厚程度のゴムの基層の上に離型性の
良い樹脂層を設けたものを用いることができる。

【０００７】また、中間転写ベルト５の外側には、除電
器１７と２次転写クリーニングブレード２０が設置され
ている。１次転写ローラ９、１０、１１、１２には、そ
れぞれ１次転写バイアス電源１３、１４、１５、１６が
接続されている。２次転写対向ローラ７には、２次転写
ニップ部Ｍにて中間転写ベルト５を介して１次転写バイ
アス電源１９が接続された２次転写ローラ１８が当接さ
れている。

【０００８】１次転写ローラ９、１０、１１、１２は、
アスカーＣ硬度が３０〜６０°、体積抵抗率が１０⁵ Ω
ｃｍ以下の低抵抗ローラである。２次転写ローラ１８
は、２次転写対向ローラ７（中間転写ベルト５）に接離
自在に設置されている。

【０００９】次に、この画像形成装置による画像形成動
作について説明する。

【００１０】先ず、画像形成ユニット１の感光ドラム１
ａを回転駆動して、その表面を帯電器３０で一様に負極
性に帯電した後、露光装置３１でブラックの画像情報に
応じた画像露光を行い静電潜像を形成する。そして、現
像装置３２の現像スリーブ３３により前記静電潜像に負
極性のトナーｔを反転現像法によって付着させてブラッ
クのトナー像として可視像化する。

【００１１】このブラックのトナー像は、１次転写ニッ
プ部Ｎにて正極性の１次転写バイアスが印加された１次
転写ローラ９により、回転される中間転写ベルト５上に
１次転写される。１次転写後に感光ドラム１ａ上に残留
している１次転写残トナーは１次転写クリーニングブレ
ード３４によって掻き落とされ、廃トナー容器３５に回
収される。

【００１２】ブラックのトナー像が転写された中間転写
ベルト５は、画像形成ユニット２側に回転される。画像
形成ユニット２の感光ドラム２ａにおいても、前記同様
にして形成されたマゼンタのトナー像が中間転写ベルト
５上のブラックのトナー像上に重ね合わせて１次転写ニ
ップ部Ｎにて転写される。

【００１３】以下、同様にして中間転写ベルト５上に重
畳転写されたブラック、マゼンタのトナー像上に、画像
形成ユニット３、４の感光ドラム３ａ、４ａで形成され
たシアン、イエローのトナー像を順次重ね合わせて、フ
ルカラーのトナー像を中間転写ベルト５上に形成する。
そして、所定のタイミングで２次転写ローラ１８と中間
転写ベルト５間の２次転写ニップ部Ｍに搬送される転写
材Ｐ表面に、背面に接地或は適当なバイアスを印加した
２次転写対向ローラ７を対向電極とし、正極性の転写バ
イアスが印加された２次転写ローラ１８によりフルカラ
ーのトナー像が一括して２次転写される。

【００１４】２次転写後に中間転写ベルト５上に残留し
ている２次転写残トナーは２次転写クリーニングブレー
ド２０によって掻き落とされ、廃トナー容器２１に回収
される。また、中間転写ベルト５は、２次転写後に除電
器１７により除電され、次の画像形成動作に備える。

【００１５】フルカラーのトナー像が形成された転写材
Ｐは、定着装置（不図示）に搬送されて熱定着された後
に外部に排出される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の画像形成装置のように、１次転写バイアスの印加部
材として１次転写ローラ９、１０、１１、１２を用いた
場合、図７（図では画像形成ユニット１）に示すよう
に、感光ドラム１ａと当接する１次転写ニップ部Ｎ近傍
の外に広い範囲で１次転写バイアスによる電界Ｅが作用
する。また、１次転写ローラ９が中間転写ベルト５の裏
面から徐々に離れるので、中間転写ベルト５の裏面との
間で剥離放電が発生し易くなる。このため、この剥離放
電の発生によって、中間転写ベルト５上に形成したトナ
ー像が乱され、部分的にトナー像が凝集若しくは無くな
る、いわゆる水玉画像やトリアシ画像等の画像不良とな
って現れてしまう。

【００１７】更に、１次転写ローラ９への１次転写バイ
アスによる電界Ｅが１次転写ニップ部Ｎの外に広い範囲
で作用しているのために、感光ドラム１ａと中間転写ベ
ルト５表面が分離する空隙においてもこの電界Ｅが作用
する。このため、この空隙での異常放電がこの電界Ｅに
よって助長され、この異常放電が起きた場所と起きなか
った場所とで転写効率が異なってしまい、これがいわゆ
る鮫肌画像などの画像不良となって現れてしまう。

【００１８】また、上記した従来の画像形成装置のよう
に、１次転写バイアスの印加部材として１次転写ローラ
９、１０、１１、１２を用いた場合、図７（図では画像
形成ユニット１）に示すように、１次転写ニップ部Ｎに
て１次転写ローラ９を感光ドラム１ａに所定の付勢力で
押圧して程度のニップ幅を得る必要がある。そのため、
１次転写ニップ部Ｎでトナーが凝集され、いわゆる中抜
け画像が発生し易くなる。

【００１９】そこで本発明は、１次転写ニップ部近傍で
の剥離放電や異常放電の発生を防止し、また、１次転写
ニップ部での１次転写バイアス印加部材と感光ドラム間
の押圧を軽くして、画像不良のない良好な画像を得るこ
とができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、像担持体上に形成したトナー像を１次転写
部にて無端状の中間転写ベルトに１次転写し、該中間転
写ベルト上の前記トナー像を２次転写部にて転写材に２
次転写して画像形成を行う画像形成装置において、前記
１次転写部にて前記中間転写ベルトの背面側に当接して
該中間転写ベルトの表面側を前記像担持体に接触させ
て、前記中間転写ベルトに１次転写バイアスを印加する
ための１次転写バイアス印加部材を備え、前記１次転写
バイアス印加部材は、体積抵抗率が１０¹ 〜１０¹²Ωｃ
ｍに抵抗調整された、弾性を有する板状部材又はシート
状部材で構成されていることを特徴としている。

【００２１】また、前記１次転写バイアス印加部材と当
接する前記中間転写ベルトの背面側の表面抵抗が１０⁸
Ω□以上である、ことを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。

【００２２】また、１つの前記像担持体上に複数色のト
ナー像を順次形成して、１次転写部にて前記１次転写バ
イアス印加部材に１次転写バイアスを印加して前記中間
転写ベルト上に前記複数色のトナー像を順次１次転写し
て重ね合わせ、重ね合わされた前記複数色のトナー像を
２次転写部にて一括して転写材に２次転写することを特
徴としている。

【００２３】また、表面に画像情報に応じた任意の色の
静電潜像を担持する前記像担持体と、前記静電潜像をト
ナー像として現像する現像手段とを少なくとも備えた画
像形成ユニットを複数有し、前記各画像形成ユニットの
前記各像担持体を一列に配置し、前記各像担持体を１次
転写部にて前記中間転写ベルトの表面側にそれぞれ当接
させて、前記各像担持体にそれぞれ形成された異なる色
のトナー像を、前記各像担持体の前記１次転写部にて前
記１次転写バイアス印加部材に１次転写バイアスを印加
して前記中間転写ベルト上に順次重ね合わせて１次転写
し、２次転写部にて重ね合わされた複数色のトナー像を
一括して転写材に２次転写することを特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００２５】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。な
お、図５に示した従来例の画像形成装置と同一部材には
同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【００２６】本実施の形態の画像形成装置は、１次転写
部材以外の構成及び画像形成動作は図５に示した従来例
の画像形成装置と同様であり、本実施の形態では１次転
写バイアス印加部材についてのみ説明する。

【００２７】本実施の形態では、画像形成ユニット１、
２、３、４の各１次転写バイアス印加部材として弾性を
有する板状の転写ブレード４０、４１、４２、４３を用
いた。

【００２８】転写ブレード４０、４１、４２、４３は、
体積抵抗率を１０⁸ Ωｃｍ程度に抵抗調整した、厚さ約
２ｍｍのヒドリンゴムのブレードで構成されている。各
転写ブレード４０、４１、４２、４３は、図２（図では
画像形成ユニット１の転写ブレード４０）に示すよう
に、Ｌ字型板金４４に導電処理した接着剤により固着さ
れており、Ｌ字型板金４４には１次転写バイアス電源１
３が接続されている。１次転写バイアス電源１３は、本
実施の形態ではＬ字型板金４４に正極性の転写バイアス
を印加する。

【００２９】また、本実施の形態では、中間転写ベルト
５として、周長４００ｍｍ、厚さ１００μｍで体積抵抗
率が１０¹³Ωｃｍ程度、背面（１次転写バイアス印加
側）の表面抵抗を１０¹¹Ω□程度に調整した、ポリイミ
ドの樹脂フィルムを用いている。即ち、１次転写時での
トナー飛び散りを抑えるために、中間転写ベルト５上に
トナーを保持するような表面電位を形成するために、抵
抗が高めの中間転写ベルト５を用いた。

【００３０】そのため、十分な１次転写電流を得るため
には、高めの１次転写バイアスを印加する必要がある。
本実施の形態においては、各１次転写バイアス電源１
３、１４、１５、１６から各転写ブレード４０、４１、
４２、４３に対して１ＫＶの電圧を印加するようにした
（この時の各感光ドラム１ａ、２ａ、３ａ、４ａの電位
は、非露光部：−６００Ｖ、露光部：−２００Ｖ）。そ
のため、１次転写ニップ部Ｎ近傍の空隙で放電が発生し
易くなっている。

【００３１】しかしながら、本実施の形態では、１次転
写バイアス印加部材として板状の転写ブレード４０、４
１、４２、４３を用いたことにより、図３（図では画像
形成ユニット１の転写ブレード４０）に示すように、ト
ナー像の１次転写時に１次転写ニップ部Ｎにて転写ブレ
ード４０が回転する中間転写ベルト５に対して急激に近
づき急激に離れる構成になるので、上記した従来例の転
写ローラ（図７参照）の場合に比べて、１次転写バイア
スによる電界Ｅが作用する範囲が狭くなる。

【００３２】このため、１次転写ニップ部Ｎ近傍におけ
る感光ドラム１ａと中間転写ベルト５との間の空隙での
異常放電の助長を抑えることができ、いわゆる鮫肌画像
等の画像不良の発生を防止できた。

【００３３】また、図３に示すように、トナー像の１次
転写時に１次転写ニップ部Ｎにて転写ブレード４０が回
転する中間転写ベルト５に対して急激に近づき急激に離
れることにより、上記した従来例の転写ローラ（図７参
照）の場合に比べて、転写ブレード４０と中間転写ベル
ト５との間で剥離放電が起こる範囲も狭くなる。

【００３４】このため、部分的にトナー像が凝集若しく
は無くなる、いわゆる水玉画像やトリアシ画像等の画像
不良の発生を防止できた。

【００３５】また、本実施の形態では、中間転写ベルト
５として、上述したように背面（１次転写バイアス印加
側）の表面抵抗が１０¹¹Ω□程度のものを用いたが、こ
の抵抗が１０⁸ Ω□以下になると、１次転写バイアス印
加側（転写ブレード４０、４１、４２、４３側）の中間
転写ベルト５背面のある程度広い範囲で１次転写バイア
スと同電位になってしまう。その結果、転写ブレード４
０、４１、４２、４３に印加される１次転写バイアスに
より形成される電界が広い範囲に作用するので、上述し
た本発明の効果が薄れてしまう。

【００３６】そのため、本実施の形態のように、１次転
写バイアス印加側の中間転写ベルト５背面の表面抵抗を
１０⁸ Ω□以上とすることで、本発明の効果を高めてい
る。なお、上記した１次転写バイアス印加側の中間転写
ベルト５背面の表面抵抗値は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準
拠した測定プローブを用い、高抵抗計（ＡＤＶＡＮＴＥ
ＳＴ社製；Ｒ８３４０）にて１００Ｖを印加して測定し
た値を正規化して用いた。

【００３７】また、本実施の形態では、転写プレード４
０、４１、４２、４３として、上述したように体積抵抗
率が１０⁸ Ωｃｍ程度のものを用いたが、転写ブレード
４０、４１、４２、４３の体積抵抗率が１０¹²Ωｃｍ以
上になると、十分な１次転写電流を確保するために必要
な１次転写電圧が非常に高い値になってしまう。その結
果、高価なトランスやリーク対策が必要になるために、
装置のコストアップを招いてしまう。

【００３８】そのため、本実施の形態のように、転写ブ
レード４０、４１、４２、４３の体積抵抗率が１０¹ 〜
１０¹²Ωｃｍのものを用いることで、高価なトランスや
リーク対策が不要なり、装置のコストアップを抑えるこ
とができる。

【００３９】このように本実施の形態では、１次転写バ
イアス印加部材として体積抵抗率が１０¹ 〜１０¹²Ωｃ
ｍの板状の転写ブレード４０、４１、４２、４３を用い
ることにより、１次転写ニップ部Ｎ近傍での異常放電や
剥離放電の発生を抑えて、画像不良（鮫肌画像、水玉画
像やトリアシ画像等）の発生を防止し、高品質な画像を
得ることができる。

【００４０】〈実施の形態２〉本実施の形態では、画像
形成ユニット１、２、３、４の各１次転写バイアス印加
部材として図４に示すように、厚さ０．５ｍｍ程度以下
で剛性のない導電性の転写シート４５を用いた構成であ
り、他の構成及び画像形成動作は図５に示した従来例、
及び図１に示した実施の形態１の画像形成装置と同様で
ある。なお、図１、２に示した実施の形態１の画像形成
装置と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省
略する。

【００４１】転写シート４５としては、例えば、ＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）エラストマーやスチレ
ン系エラストマー、若しくは抵抗調整したＰＶｄＦやＰ
ＥＳ（ポリエーテルスルフォン）を用いることができ
る。また、本実施の形態においても、転写シート４５
は、実施の形態１と同様に体積抵抗率が１０¹ 〜１０¹²
Ωｃｍに抵抗調整されている。

【００４２】各転写シート４５は、図４（図では画像形
成ユニット１の転写シート４５）に示すように、Ｌ字型
板金４４に導電処理した接着剤により固着されており、
Ｌ字型板金４４には１次転写バイアス電源１３が接続さ
れている。１次転写バイアス電源１３は、本実施の形態
ではＬ字型板金４４に正極性の転写バイアスを印加す
る。

【００４３】また、中間転写ベルト５は、本実施の形態
においても、実施の形態１と同様に表面抵抗が１０⁸ Ω
□以上のものを用いた。

【００４４】本実施の形態の形態では、１次転写ニップ
部にて剛性のない転写シート４５の先端部が感光ドラム
に当接するが、この時の当接圧は約５ｇ／ｃｍである。

【００４５】一方、上記した従来例の転写ローラ（図７
参照）の場合では、転写ローラを感光ドラムに均一に当
接させるために、転写ローラをその両端からバネ等で付
勢すために、感光ドラムに対する当接圧が高くなる。そ
のため、１次転写ニップ部でのトナー擬集が助長され、
中抜けが発生し易いが、上述したように本実施の形態で
は転写シート４５を用いたことにより、感光ドラムに対
する当接圧が小さくできるので、１次転写ニップ部での
トナー像の中抜け等を防止することができる。

【００４６】このように本実施の形態では、実施の形態
１で得られる効果以外に、１次転写ニップ部でのトナー
像の中抜け等を防止して、高品質な画像を得ることがで
きる。

【００４７】また、上述した各実施の形態では、画像形
成ユニット１、２、３、４によってブラック、マゼン
タ、シアン、イエローの順にトナー像を形成する構成で
あったが、画像形成ユニット１、２、３、４の配置順を
入れ替えて各色のトナー像を順次重ね合わせるようにし
てもよい。

【００４８】また、上述した各実施の形態では、複数の
画像形成ユニット１、２、３、４を備えた画像形成装置
であったが、これ以外にも、例えば１つの感光ドラム上
に順次形成される複数色のトナー像を、１次転写ニップ
部にて重ね合わせて１次転写して２次転写ニップ部にて
一括して２次転写してカラー画像を得る画像形成装置の
１次転写バイアス印加部材にも、本発明を適用すること
ができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
次転写バイアス印加部材を、体積抵抗率が１０¹ 〜１０
¹²Ωｃｍに抵抗調整された、弾性を有する板状部材又は
シート状部材で構成したことによって、１次転写部での
１次転写バイアスによる電界が作用する範囲を従来の転
写ローラの場合よりも狭くすることが可能となるので、
１次転写部近傍での剥離放電や異常放電の発生を防止し
て、画像不良のない高品質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示
す概略構成図。

【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の転写ブレー
ドを示す側面図。

【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の１次転写時
における１次転写ニップ部近傍を示す図。

【図４】実施の形態２に係る画像形成装置の転写シート
を示す側面図。

【図５】従来例における画像形成装置を示す概略構成
図。

【図６】従来例における画像形成装置の画像形成ユニッ
トを示す概略構成図。

【図７】従来例の画像形成装置の１次転写時における１
次転写ニップ部近傍を示す図。

【符号の説明】

１、２、３、４ 画像形成ユニット １ａ、２ａ、３ａ、４ａ 感光ドラム（像担持
体） ５ 転写ベルト １３、１４、１５、１６ １次転写バイアス電
源 １８ ２次転写ローラ ４０、４１、４２、４３ 転写ブレード（１次
転写バイアス印加部材） ４４ Ｌ字型板金 ４５ 転写シート（１次転写バイアス印加部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辛島 賢司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 内山 明彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AD01 AD04 BB02 BB23 BB42 BB54 2H032 AA05 AA15 BA05 BA09 BA19 BA23 CA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に形成したトナー像を１次転
   写部にて無端状の中間転写ベルトに１次転写し、該中間
   転写ベルト上の前記トナー像を２次転写部にて転写材に
   ２次転写して画像形成を行う画像形成装置において、 前記１次転写部にて前記中間転写ベルトの背面側に当接
   して該中間転写ベルトの表面側を前記像担持体に接触さ
   せて、前記中間転写ベルトに１次転写バイアスを印加す
   るための１次転写バイアス印加部材を備え、 前記１次転写バイアス印加部材は、体積抵抗率が１０¹
   〜１０¹²Ωｃｍに抵抗調整された、弾性を有する板状部
   材又はシート状部材で構成されている、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記１次転写バイアス印加部材と当接す
   る前記中間転写ベルトの背面側の表面抵抗が１０⁸ Ω□
   以上である、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 １つの前記像担持体上に複数色のトナー
   像を順次形成して、１次転写部にて前記１次転写バイア
   ス印加部材に１次転写バイアスを印加して前記中間転写
   ベルト上に前記複数色のトナー像を順次１次転写して重
   ね合わせ、重ね合わされた前記複数色のトナー像を２次
   転写部にて一括して転写材に２次転写する、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 表面に画像情報に応じた任意の色の静電
   潜像を担持する前記像担持体と、前記静電潜像をトナー
   像として現像する現像手段とを少なくとも備えた画像形
   成ユニットを複数有し、 前記各画像形成ユニットの前記各像担持体を一列に配置
   し、前記各像担持体を１次転写部にて前記中間転写ベル
   トの表面側にそれぞれ当接させて、前記各像担持体にそ
   れぞれ形成された異なる色のトナー像を、前記各像担持
   体の前記１次転写部にて前記１次転写バイアス印加部材
   に１次転写バイアスを印加して前記中間転写ベルト上に
   順次重ね合わせて１次転写し、２次転写部にて重ね合わ
   された複数色のトナー像を一括して転写材に２次転写す
   る、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。