(57)【要約】【課題】高価な高圧の電源の使用を回避し、高電圧のリーク防止のためのコスト及びスペースを削減することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】第１の像担持体から別の第２の像担持体に電界を用いてトナー像を転写する手段で、第１の像担持体と第２の像担持体とを両側から電極で挟み込み、電圧を印加することによって、第１の像担持体から第２の像担持体へ転写する画像形成装置において、両側の電極に逆極性の電圧を印加することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の像担持体から別の第２の像担持体に電界を用いてトナー像を転写する手段で、第１の像担持体と第２の像担持体とを両側から電極で挟み込み、電圧を印加することによって、第１の像担持体から第２の像担持体へ転写する画像形成装置において、
両側の電極に逆極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１の像担持体と、第１の像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加される転写バイアスによって中間転写体に転写する転写手段と、中間転写体から記録材への転写方式に、記録材と第２の像担持体とを像担持体両側から電極で挟み込み、電圧を印加することによって、中間転写体から記録材へ転写する画像形成装置において、
両側の電極に逆極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
中間体と記録材の両側に印加する電圧は記録材側に印加する電圧の方が中間体側に印加する電圧より絶対値で大きいことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録材側に印加する電圧の方が中間体側に印加する電圧より絶対値で大きい領域は、低電圧であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置において、中間転写体を使用するものが知られている。このものは、感光ドラム（第１の像担持体）表面に形成したトナー像（可転写画像）を中間転写体（第２の像担持体）に転写する１次転写工程を複数色のトナー像について繰り返すことにより中間転写体上に複数色のトナー像を形成し、次に、これら中間転写体上の複数色のトナー像を、紙等の転写材上に一括して２次転写することにより、転写材上にカラー画像（多色画像）を形成するものである。
【０００３】
上述の中間転写体を利用した画像形成装置においては、各色のトナー像の重ね合わせズレ（色ズレ）のない画像を得ることができるという利点を有する。反面、中間転写体から転写材への２次転写には、トナーが２色以上転写する必要があるため、二次転写の電圧には高圧が必要とされている。
【０００４】
このような構成の装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６１２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一次転写電圧は１〜２ｋＶ程度の電圧で転写可能なのに対し、中間転写体から記録材への二次転写では、厚紙やＯＨＴにトナーを２色以上転写する必要があるため、二次転写には高圧（５〜７ｋＶ）の電源が必要とされる。更に、スピードアップするとより高圧（１０ｋＶ）の電源が必要となり、１０ｋＶの電源となると電源自体のコストも高く、リーク対策等すると装置も大きくなり、更に高圧電源以外のコストも上がる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、高価な高圧の電源の使用を回避し、高電圧のリーク防止のためのコスト及びスペースを削減することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、第１の像担持体から別の第２の像担持体に電界を用いてトナー像を転写する手段で、第１の像担持体と第２の像担持体とを両側から電極で挟み込み、電圧を印加することによって、第１の像担持体から第２の像担持体へ転写する画像形成装置において、両側の電極に逆極性の電圧を印加することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、第１の像担持体と、第１の像担持体上のトナー像を該像担持体との間に印加される転写バイアスによって中間転写体に転写する転写手段と、中間転写体から記録材への転写方式に、記録材と第２の像担持体とを像担持体両側から電極で挟み込み、電圧を印加することによって、中間転写体から記録材へ転写する画像形成装置において、両側の電極に逆極性の電圧を印加することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、中間体と記録材の両側に印加する電圧は記録材側に印加する電圧の方が中間体側に印加する電圧より絶対値で大きいことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、記録材側に印加する電圧の方が中間体側に印加する電圧より絶対値で大きい領域は、低電圧であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のように、二次転写の高圧の印加方法を、片側からではなく、両側から印加することにより、例えば１０ｋＶ、二次転写の高圧の印加方法を従来の片側から１０ｋＶ電圧を掛けるのではなく、片側を＋５ｋＶ、対向の電極に−５ｋＶを印加して電位差として１０ｋＶを達成することにより、高価な高圧の電源の使用を回避し、高電圧のリーク防止のためのコスト及びスペースを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図５にプロセスステーション（画像形成部）の一例の概略構成を示す。
【００１４】
図５に示すプロセスステーションＰは、像担持体として矢印Ｒ２１方向に回転する感光ドラム２１を有しており、その表面は、一次帯電器２２によって一様に帯電された後、例えばＬＥＤ、レーザ等の露光装置２３による画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、矢印Ｒ２４方向に回転する現像装置２４の現像スリーブ２４ａによってトナーが付着され、トナー像として現像される。このトナー像は、中間体ベルト２８に担持されて矢印Ｘ方向に搬送される中間体ベルト２８上に、転写部材２５により静電的に転写される。
【００１５】
一方、トナー像転写時に中間体ベルト２８に転写されないで感光ドラム２１表面に残ったトナー（一次転写残トナー）は、クリーナーのクリーニングブレード２６によって除去されて廃トナー搬送スクリュー２７によって、不図示の廃トナー容器に送られる。こうして表面がクリーニングされた感光ドラム２１は、次の画像形成に供される。尚、本実施の形態におけるプロセススピードは２５０ｍｍ／ｓである。
【００１６】
図１に示すように、同一の転写材に複数色の上記のプロセスステーションを並べトナー像を順次重畳して形成する画像形成装置がある。
【００１７】
この画像形成装置本体内には、矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写ベルト２８が配設されている。この中間転写ベルト２８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン等のような誘電体樹脂のフィルムによって形成されている。未図示の給紙カセットから取り出された転写材８は、レジストローラ３２を経て、中間転写ベルト２８の２次転写部位に供給される。
【００１８】
中間転写ベルト２８の上方には、４つの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが直列上に配置されている。これらの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、ほぼ同様の構成をしており、それぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー像を形成する点が異なる。
【００１９】
ここで、画像形成部Ｐａを例にとって構成を説明する。
【００２０】
画像形成部Ｐａは、回転可能に配置された感光ドラム２１ａを備えている。感光ドラム２１ａの周囲には、帯電装置２２ａ、現像装置２３ａ、クリーニング装置２５ａ等のプロセス機器が配置されている。同様な構成なので、他の画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、感光ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのみを示した。画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの現像装置には、それぞれブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーが収納されている。ここで、トナー載極性はマイナスである。
【００２１】
感光ドラム２１ａには、原稿のブラック成分色の画像信号によるレーザー光がポリゴンミラー（未図示）等を介して投射され、感光ドラム２１ａ上に静電潜像が形成され、これに現像装置２４ａからブラックトナーを供給して現像し、静電潜像がブラックトナー像として可視化される。このトナー像が感光ドラム２１ａの回転に伴って、感光ドラム２１ａと中間転写ベルト２８とが当接する１次転写部位に到来すると、転写帯電部材２５ａに印加した１次転写バイアスによって、感光ドラム２１ａ上のブラックトナー像が中間転写ベルト２８に転写される（１次転写）。
【００２２】
中間転写ベルト２８のブラックトナー像を担持した部位が画像形成部Ｐｂに移動すると、このときまでに画像形成部Ｐｂにおいて上記と同様な方法で感光ドラム１ｂ上にマゼンタトナー像が形成され、このマゼンタトナー像がブラックトナー像上から中間転写ベルト２８に転写される。
【００２３】
同様に、中間転写ベルト２８が移動するに連れて、画像形成部Ｐｃ，Ｐｄのそれぞれの１次転写部位においてシアントナー像、イエロートナー像が、前記のブラックトナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写され、このときまでに給紙カセットからの転写材８がレジストローラ３２を経て２次転写部位に達し、２次転写部材２９に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２８上の４色のトナー像が転写材８上に一括して転写される（２次転写）。このときの印加電圧は、ローラーの抵抗、通紙マテリアルにもよるが、最大で８〜９ｋＶ必要になるときがある。
【００２４】
４色のトナー像が転写された転写材８は、中間転写ベルト２８から分離された後、搬送ベルト３３により定着装置３０に搬送される。定着装置３０では、１対のローラにより転写材８に熱と圧力を加えて、トナー像を転写材８に定着する。
【００２５】
従来の実施系では図２のように、中間転写ベルトの外側のローラー３１のみに転写バイアスを印加し二次転写を行っていた。又は、図３のように、中間体ベルトの内側のローラー２６のみのマイナスのバイアスを印加し、二次転写を行っていた。
【００２６】
しかしながら、ローラーの高抵抗化やＯＨＴ等の抵抗の高い記録材に転写し、プリント速度の高速化に対応するためには１０ｋＶ程度の高圧が必要になってくる。１０ｋＶの高圧となると、コストも高く、リーク対策のために装置も大型する。
【００２７】
本発明では、外側のローラー３１にＭＡＸ（＋５ｋＶ）の高圧ユニットを採用し、内側のローラー２６にＭＡＸ（−５ｋＶ）の高圧ユニットを採用した。
【００２８】
本実施の形態では、ネガトナーを使用したため、二次転写の外側が＋極、内側が−極になったが、ポジトナーを利用した場合には、外側に−極、内側に＋極となっても、同様の効果が得られる。
【００２９】
高圧の出力方法としては、図４に示すように、目的の転写電圧１０ｋＶに対して外ローラーに＋側５ｋＶ、内ローラーに−５ｋＶの高圧ユニット２つで再現することにより、二次転写に必要な電圧を確保することを行った。これにより、１０ｋＶと高価な高圧ユニットを安価な５ｋＶの高圧２個に置き換えることによってコストダウンを達成し、リーク対策等で高圧基盤の大型化を回避することが可能となった。
【００３０】
又、本実施の形態では、中間体から記録材への転写部で内、外から電圧を印加したが、中間体ベルトから中間体ベルトへの転写にも同じような効果が得られる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、図４のように、外側の＋側と内側−側を同じ出力値で出力して二次転写を行ったが、本実施の形態では外側の高圧と内側の高圧の印加方法を変えた。
【００３２】
二次転写時に発生する問題として、乾燥した紙で発生する水玉状に発生する放電跡がある。この放電後の対策として、二転ニップ後に除電針３３を設置することが知られている。
【００３３】
従来の実施例の二転内側給電（図３）の場合、除電針３３にバイアス（マイナス）を印加しないと放電跡が発生することが知られている。そのため、内ローラー給電の場合には、除電針３３に印加する高圧が必要となる。
【００３４】
又、図２の外側給電の場合には、低い電圧の場合には放電跡が発生するが、１．５ｋＶ以上電圧を印加すれば、除電針はアースで良いことが知られている。これは、紙の裏側の電位と除電新の電位がある一定以上あれば放電跡が発生しないこととなる。ここで、紙裏電位は外ローラーの電位に近いと予想される。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、図６のように、目標となる電圧を印加する場合、外側（＋側）と内側（−側）のバイアスの印荷方法を異なるようにする。
【００３６】
これにより、外ローラーの電位が１．５ｋＶ以上であれば、放電後が出ないとすると、実施の形態１の場合には、二転の印加電圧が３ｋＶ以上に設定しないと放電跡が発生することになるが、本実施の形態の場合には二転の印加電圧が１．５ｋＶ以上あれば放電跡が発生しない。これにより、二次転写の目標電圧に対し、外側の印加電圧が最大になってから、内側の電圧を印加し始めることにより、高圧ユニットのコストダウンを実現し、更に除電針バイアスを必要とせず、低コストで、良好な画像を得ることが可能となった。ここでの電圧設定であるが、図７のような電圧設定でも、上記目的を達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、記録材上に画像を形成する複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置要部の構成図である。
【図２】従来の画像形成装置要部の構成図である。
【図３】従来の画像形成装置要部の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１の二転バイアスの印加方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１のドラム周りの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２の二転バイアスの印加方法を示す図である。
【図７】その他の二転バイアスの印加方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
２１  感光ドラム
２２  帯電ローラー
２３  露光装置
２４  現像器
２５  一次転写ローラー
２６  クリーニングブレード  
２８  中間体ベルト
２９  定着器
３０  中間体ベルトクリーナー
３１  二転外ローラー
３２  レジローラー
３３  除電針
３４  二転内ローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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