JPH112968A - 電子写真画像形成装置における転写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録紙へのカラートナー像の転写のための静
電転写バイアスの印加が感光体ベルトから中間転写ドラ
ムへのトナー像の転写のための電位勾配に干渉しないよ
うにして良好な転写を実現する。 【解決手段】 感光体ベルト１からのトナー像の転写に
よって中間転写ドラム２の周面にカラートナー像を形成
し、このカラートナー像を記録媒体に転写する転写装置
において、記録媒体の転写手段のバイアスを中間転写ド
ラム２の電位を基準として設定する系とし、感光体ベル
ト１と中間転写ドラム２との間及び中間転写ドラム２と
記録媒体の転写手段３との間のそれぞれの電位勾配の設
定を独立して操作可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種のカラー複写
機やレーザープリンター等の電子写真記録による電子写
真画像形成装置に係り、特に中間転写ドラムを介して用
紙等の記録媒体に転写するようにした転写装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザープリンター等の各種の
電子写真式の画像形成装置では、感光体に静電潜像を露
光装置によって形成した後にこの静電潜像を現像装置に
よってトナー像として形成し、このトナー像を用紙等の
記録媒体に転写し、更に定着装置によってトナーを加熱
溶融して記録媒体上に定着させるというプロセスが繰り
返される。

【０００３】このような画像形成装置における従来の一
般的な転写装置は、感光体として回転するドラムまたは
走行するベルトを配置し、これらのドラムの周面及びベ
ルトの表面にトナー像を形成し、記録媒体をドラムまた
はベルトに対してニップ部を形成させながら通すことで
直接記録媒体に転写するというものである。

【０００４】一方、このような転写方式に代えて、たと
えば回転ドラム式の中間転写体にトナー像を転写した後
にこの中間転写体の表面の転写処理像を記録媒体に転写
して、定着過程に送り出す方式のものが既に提案されて
いる。このような回転ドラム式の中間転写体を備えるも
のでは、その外径が大きいことからフライホイールとし
ての機能を活用して安定した回転運動による転写が可能
なので、画像形成の最適化が図られることになり、特に
高速カラー画像形成の分野での展開が期待されている。

【０００５】図２は回転式の中間転写体を含む転写装置
における各構成部材についての電圧印加による電位設定
を示す従来例の回路図である。

【０００６】図２において、矢印方向に走行する感光体
ベルト１のトナー像形成領域に対応して、周面を接触さ
せてニップ部を形成しながら回転する中間転写ドラム２
が配置され、中間転写ドラム２と接触させて転写ベルト
３が矢印方向に走行可能に配置されている。

【０００７】感光体ベルト１に臨む位置には帯電器４を
配置し、この帯電器４によって感光体ベルト１を一様に
負極性に帯電させ、この帯電器４を通過した感光体ベル
ト１に対してレーザービームによって露光させることで
静電潜像が形成される。そして、この静電潜像の形成領
域の下流には現像器５を配置し、静電潜像を現像してト
ナー像として可視化する。

【０００８】カラー画像形成装置の場合では、既に周知
のようにブラック，イエロー，マゼンタ，シアンのそれ
ぞれの現像器５を４ユニットとして配置し、これらの各
現像器ユニットによって静電潜像を現像するため、感光
体ベルト１を４回繰り返してパスさせる。図示の例で
は、現像器５を１個として示しているが、これはブラッ
ク，イエロー，マゼンタ，シアンのそれぞれの現像器を
含むものに相当する。

【０００９】中間転写ドラム２は正の電位に設定するこ
とによって、感光体ベルト１よりも高い電位を持つ関係
とし、これにより感光体ベルト１上の負極性のトナー像
は中間転写ドラム２上に静電転写される。

【００１０】また、転写ベルト３に臨む位置であって中
間転写ドラム２とのニップ部に対応する位置には、転写
用帯電器６が配置されている。この転写用帯電器６は、
コロナ放電によって記録媒体の背面に転写電界を与え、
中間転写ドラム２上の負極性に帯電したトナー像を記録
媒体上に静電転写する。そして、トナー像を転写後の記
録媒体は定着装置（図示せず）に供給され、転写トナー
像を加熱溶融して定着させて出力される。

【００１１】この従来例では、先に述べたように感光体
ベルト１を接地電位としたものであり、これを基準とし
て、感光体ベルト１の負極性の帯電のための帯電器４，
感光体ベルト１からトナー像を転写し且つこのトナー像
を記録媒体上に転写する中間転写ドラム２，及び中間転
写ドラム２から転写ベルト３へ負極性のトナー像を静電
転写するための転写用帯電器６のそれぞれについて、転
写操作に必要な高圧電圧をバイアスとしてかけている。
すなわち、図示の回路において、帯電器４に接続したバ
イアス電源４ａ，中間転写ドラム２に接続したバイアス
電源２ａ及び転写用帯電器６に接続した転写帯電用電源
６ａをそれぞれ設けることによって、感光体ベルト１と
中間転写ドラム２との間の電位差及び中間転写ドラム２
と転写ベルト３上を進む記録媒体との間の電位差が維持
できるようにしている。

【００１２】このような転写装置においては、接地電位
にある感光体ベルト１に対しての帯電器４によるバイア
ス電圧は−５００Ｖ程度であり、この値で一様に帯電さ
れた感光体ベルト１に画像信号に基づくレーザービーム
の照射による露光部分の電位が感光体ベルト１の電位に
対して−１００Ｖ程度に減少し、これによって静電潜像
が形成される。そして、現像器５によって負極性のトナ
ー像が感光体ベルト１上に担持される。

【００１３】中間転写ドラム２は、そのバイアス電源２
ａによって、正のバイアスを印加することにより転写電
界を与え、感光体ベルト１上の負極性のトナー像を中間
転写ドラム２の表面に静電転写する。そして、この中間
転写ドラム２上のトナー像は負極性のままに保たれるよ
うにし、転写帯電用電源６ａからのバイアス印加によっ
て転写用帯電器６が正極性の電荷をコロナ放電によっ
て、中間転写ドラム２と転写ベルト３のニップ部を通過
する記録媒体の背面に転写電界を与える。したがって、
中間転写ドラム２上のトナー像は、記録媒体上に静電転
写され、これにより転写の工程が完了する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、中間転
写ドラム２を介在させる転写装置においては、感光体ベ
ルト１と中間転写ドラム２との間の電位差及び中間転写
ドラム２と記録媒体との間での電位勾配によって、トナ
ー像がそれぞれ転写される。

【００１５】中間転写ドラム２に対しては、感光体ベル
ト１との間でのトナー像転写のときと、記録媒体との間
でのトナー像の転写のときに、それぞれ異なる転写バイ
アスが電源２ａ，６ａによって同時にかけられることに
なる。カラー画像の形成の場合では、ブラック，イエロ
ー，マゼンタ及びシアンのそれぞれについて感光体ベル
ト１から中間転写ドラム２へのトナー像の転写が行われ
るので、最終の現像工程が完了したときに、感光体ベル
ト１から中間転写ドラム２への転写と同時に記録媒体へ
の転写バイアスが印加される。

【００１６】このような転写バイアスの印加は、感光体
ベルト１から中間転写ドラム２へのトナー像の転写に際
して転写不良を発生させる原因となっている。

【００１７】すなわち、記録媒体に対する転写用帯電器
６の静電転写バイアスの印加が成されると、中間転写ド
ラム２への電流の流れ込みにより、接地電位基準の中間
転写ドラム２のバイアスが一時的に変動してしまう。こ
のような中間転写ドラム２のバイアスの変動は、感光体
ベルト１と中間転写ドラム２との間の電位勾配の変動を
引き起し、これに起因して感光体ベルト１から中間転写
ドラム２へのトナー像の転写が不良となる。

【００１８】また、中間転写ドラム２及び転写用帯電器
６はいずれも接地電位基準でそれぞれ独立してバイアス
がかけられているが、転写用帯電器６のバイアスを接地
電位基準で構成しているため、感光体ベルト１と中間転
写ドラム２との間の転写条件を変更したときには、中間
転写ドラム２と転写用帯電器６との間のバイアス条件が
変わってしまう。

【００１９】すなわち、中間転写ドラム２のバイアス電
位を変化させたときでも、転写用帯電器６はそのま接地
電位基準で変化しないままである。このため、中間転写
ドラム２と感光体ベルト１との間のバイアス電位は所定
値に設定できるものの、中間転写ドラム２と転写ベルト
３上の記録用紙との間のバイアス電位は変わってしま
う。このように接地電位にある感光体ベルト１に対して
中間転写ドラム２のバイアスの設定を変更してしまう
と、この中間転写ドラム２と転写用帯電器６との間のバ
イアス設定の関係が崩れてしまう。

【００２０】また、転写用帯電器６の転写バイアスが用
紙の種類や厚さに応じて最適となるように変化させたと
きには、転写ベルト３上の用紙と中間転写ドラム２との
間には適切なバイアス関係が得られるが、中間転写ドラ
ム２と感光体ベルト１との間は予め設定されたバイアス
関係が崩れる。

【００２１】このように、中間転写ドラム２のバイアス
及び転写用帯電器６のバイアスを別個に変更する操作を
すると、感光体ベルト１との間及び転写ベルト３上の用
紙との間のバイアスが干渉して変動を引き起し、中間転
写ドラム２上及び用紙上のトナー像の転写不良を生じて
しまう。

【００２２】本発明において解決すべき課題は、感光体
ベルトと中間転写ドラム及び中間転写ドラムと用紙の間
のバイアスの設定が相互の設定バイアスに干渉せず独立
して行えるようにして良好な転写を実現することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の静電潜
像を順次形成した後にこれらの静電潜像毎に現像によっ
て複数色のトナー像を担持する無端の感光体ベルトと、
この感光体ベルトに接触して同期回転し感光体ベルトか
らトナー像が転写される回転式の中間転写ドラムと、こ
の中間転写ドラムの周面のカラートナー像を記録媒体に
転写する転写手段とを備えた転写装置であって、感光体
ベルトと中間転写ドラムとの間及び中間転写ドラムと記
録媒体の転写手段との間のそれぞれの電位勾配の設定を
独立して操作可能としたものである。

【００２４】このような構成では、たとえば記録媒体と
して用紙を使用するときに、その紙質や厚さ等の条件に
よって中間転写ドラムと記録媒体の転写手段との間の電
位勾配を変更するときでも、感光体ベルトと中間転写ド
ラムとの間の電位勾配に一時的な変動を与えることがな
い。

【００２５】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、複数の
静電潜像を順次形成した後にこれらの静電潜像毎に現像
によって複数色のトナー像を担持する無端の感光体ベル
トと、この感光体ベルトに接触して同期回転し感光体ベ
ルトからトナー像が転写される回転式の中間転写ドラム
と、この中間転写ドラムの周面のカラートナー像を記録
媒体に転写する転写手段とを備えた転写装置であって、
感光体ベルトと中間転写ドラムとの間及び中間転写ドラ
ムと記録媒体の転写手段との間のそれぞれの電位勾配の
設定を独立して操作可能としたものであり、中間転写ド
ラムと記録媒体の転写手段との間の電位勾配を変更する
ときでも、感光体ベルトと中間転写ドラムとの間の電位
勾配を変動させないという作用を有する。

【００２６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の構成において、記録媒体の転写手段のバイアスを中間
転写ドラムの電位を基準とするとともに、中間転写ドラ
ムのバイアスを感光体ベルトの電位を基準として設定す
るものであり、感光体ベルトと中間転写ドラムとの間の
電位勾配の設定変更があっても、これに追従して中間転
写ドラムと記録媒体の転写手段との電位勾配を変えるこ
とができ、感光体ベルトから中間転写ドラムとの転写バ
イアス及び中間転写ドラムから記録媒体の転写手段との
転写バイアスどうしの干渉が防止される。

【００２７】請求項３に記載の発明は、感光体ベルトを
任意の電位に設定するとともに、中間転写ドラムは感光
体ベルトの電位を基準として各色のトナー像の帯電極性
と逆極性にバイアスするバイアス電源によって静電転写
バイアスを印加する閉回路に含まれ、記録媒体への転写
は中間転写ドラムの電位を基準として中間転写ドラム上
のカラートナー像の帯電極性と逆極性にバイアスするバ
イアス電源によって静電転写バイアスを印加する閉回路
に含まれる回路構成としたものであり、たとえば感光体
ベルトを接地電位とすれば回路の設計の自由度が高くな
るという作用を有する。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。図１は本発明の実施の形態における転写装置の各構
成部材についての電圧印加による電位設定を示す回路図
である。なお、図２に示した例における同じ部材につい
ては共通の符号で指示し、その詳細な説明は省略する。

【００２９】無端の感光体ベルト１は、導電体層の表面
に光導電体層を形成した従来周知のものであり、中間転
写ドラム２は、アルミニウムを素材とした中空の管の表
面にポリカーボネートをコーティングしてこれを誘電体
層としたものである。また、図１では現像器４を１個と
して図示しているが、従来の技術の項でも説明したよう
に、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの４色につ
いての現像器を感光体ベルト１の走行方向に並べたもの
であって、感光体ベルト１上に異なる色のための複数種
類の静電潜像が順次形成されたものに対して、これらの
色に対応する現像器からトナーを感光体ベルト１上に供
給してトナー像を形成可能としたものである。

【００３０】本発明の転写装置における回路構成は、図
２の従来例では転写帯電用電源６ａが感光体ベルト１の
接地電位を基準として回路構成しているのに対して、中
間転写ドラム２の電位を基準とした点がだけが相違す
る。なお、図１において中間転写ドラム２の周面に接触
しているものは、記録媒体への転写後の残像トナーを除
去するためのクリーニング装置７である。

【００３１】このような回路構成であれば、感光体ベル
ト１と中間転写ドラム２との間では、接地電位を基準と
してバイアス電源２ａからの静電転写バイアスが印加さ
れる一つの閉回路と、中間転写ドラム２と転写ベルト３
上の記録媒体との間では、そのバイアス電源４ａに相当
する転写帯電用電源６ａによる静電転写バイアスが印加
されるもう一つの閉回路との組合せとなる。したがっ
て、感光体ベルト１からのトナー像の中間転写ドラム２
へのトナー像の転写のための電位勾配は、接地電位を基
準としたバイアス電源２ａによるバイアス電圧の印加に
よって一義的に決まり、中間転写ドラム２から転写ベル
ト３上の記録媒体へのトナー像の転写のための電位勾配
は、バイアス電源２ａによる中間転写ドラム２の電位を
基準とする転写帯電用電源６ａによって同様に一義的に
決められることになる。

【００３２】このように、感光体ベルト１と中間転写ド
ラム２との間の電位勾配の設定、及び中間転写ドラム２
と転写ベルト３上の記録媒体との間の電位勾配の設定
は、それぞれ独立したループの閉回路内で行われる。こ
のため、先に述べたように、中間転写ドラム２から記録
媒体への転写のための電位勾配の設定が、感光体ベルト
１と中間転写ドラム２との間の電位勾配に干渉すること
がなくなる。したがって、感光体ベルト１からのトナー
像の中間転写ドラム２への転写不良を発生することはな
く、良好な再生画像が得られる。

【００３３】一方、従来例では、バイアス電源２ａ及び
転写帯電用電源６ａのそれぞれが接地電位を基準にして
いるので、たとえばバイアス電源２ａによるバイアスを
変化させたときには、これに見合うように転写帯電用電
源６ａのバイアスも変更することが必要になる。これに
対し、図１の回路構成であれば、感光体ベルト１と中間
転写ドラム２との間の電位勾配、及び中間転写ドラム２
と転写ベルト３上の記録媒体との間の電位勾配は、それ
ぞれバイアス電源２ａ及び転写帯電用電源６ａによって
決められている。したがって、バイアス電源２ａを変化
させても、転写帯電用電源６ａを何ら操作する必要はな
くなり、制御がしやすくなる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明では、中間転写ドラムと
記録媒体の転写手段との間の電位勾配を変更するときで
も、感光体ベルトと中間転写ドラムとの間の電位勾配が
変動しないので、感光体ベルトと中間転写ドラムとの間
のトナー像の転写が良好に行われ、トナー像の転写の際
の像の欠落や乱れを生じることがない。

【００３５】請求項２の発明では、感光体ベルトから中
間転写ドラムとの転写バイアス及び中間転写ドラムから
記録媒体の転写手段との転写バイアスどうしの干渉が防
止されるので、それぞれの転写バイアスについて環境依
存特性による設定変更があっても、画質に影響を及ぼす
ことのない画像形成が可能となる。

【００３６】請求項３の発明では、たとえば感光体ベル
トを接地電位とすれば回路の設計の自由度が高くなるの
で、従来品を設計変更するだけで製品化できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における転写装置の各構成
部材についての電圧印加による電位設定を示す回路図

【図２】回転式の中間転写体を含む転写装置における各
構成部材についての電圧印加による電位設定を示す従来
例の回路図

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ２ 中間転写ドラム ２ａ バイアス電源 ３ 転写ベルト ４ 帯電器 ４ａ バイアス電源 ５ 現像器 ６ 転写用帯電器 ６ａ 転写帯電用電源（バイアス電源） ７ クリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江島 義紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北島 勝利 福岡県福岡市博多区比恵町１−８ 株式会 社ティー・イー・エス内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の静電潜像を順次形成した後にこれら
   の静電潜像毎に現像によって複数色のトナー像を担持す
   る無端の感光体ベルトと、この感光体ベルトに接触して
   同期回転し感光体ベルトからトナー像が転写される回転
   式の中間転写ドラムと、この中間転写ドラムの周面のカ
   ラートナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた
   転写装置であって、感光体ベルトと中間転写ドラムとの
   間及び中間転写ドラムと記録媒体の転写手段との間のそ
   れぞれの電位勾配の設定を独立して操作可能としてなる
   ことを特徴とする電子写真画像形成装置における転写装
   置。
2. 【請求項２】記録場以外の転写手段のバイアスを中間転
   写ドラムの電位を基準として設定するとともに、中間転
   写ドラムのバイアスを感光体ベルトの電位を基準として
   設定してなることを特徴とする請求項１記載の電子写真
   画像形成装置における転写装置。
3. 【請求項３】感光体ベルトを任意の電位に設定するとと
   もに、中間転写ドラムは感光体ベルトの電位を基準とし
   て各色のトナー像の帯電極性と逆極性にバイアスするバ
   イアス電源によって静電転写バイアスを印加する閉回路
   に含まれ、記録媒体への転写は中間転写ドラムの電位を
   基準として中間転写ドラム上のカラートナー像の帯電極
   性と逆極性にバイアスするバイアス電源によって静電転
   写バイアスを印加する閉回路に含まれる回路構成として
   なることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真
   画像形成装置における転写装置。