JP3678027B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写方式を利用した複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に係り、特に、その中間転写方式に使用される中間転写体と当接する二次転写ロールへのトナーの付着を確実に防止できるようにした画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、中間転写体を備えた画像形成装置は、回転駆動する感光体等の像担持体上に電子写真プロセス等により形成されるトナー像を、その像担持体の一部(一次転写位置)で接触した状態で同期して回転駆動するベルト又はドラム形態からなる無端状の中間転写体に一次転写させた後、その中間転写体から記録用紙、OHPシート等の記録材に二次転写させることにより、画像形成を行うようになっている。
【0003】
また、その二次転写については、中間転写体とこの転写体に少なくとも二次転写実行時に当接する二次転写ロールとの間に記録材を供給して送り込むとともに、その中間転写体と二次転写ロールとの間に、中間転写体上のトナー像が記録材側に移動する方向の電界を形成するための二次転写電圧(具体的には、そのトナー像のトナー帯電極性とは逆極性の電圧)を電源装置から印加した環境下で行うように構成されている。さらに、その二次転写電圧については、例えば、二次転写ロールに直接印加する方式や、あるいは、二次転写ロールとこの転写ロールと対向する中間転写体の裏面(内面)側に配設されるバックアップロール(電極)との間に印加する方式が採用されている。
【0004】
そして、このような構成からなる二次転写部では、二次転写ロールによって中間転写体に押し付けられた状態で通過する記録材に対し、中間転写体上のトナー像が加圧及び静電的な作用を受けて転移付着することによって確実な二次転写が行われるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような二次転写ロールを使用する中間転写方式の画像形成装置では、その二次転写ロールと中間転写体との間に記録材が存在してしないときに、前記した二次転写電圧をそのまま印加し続けていると、中間転写体におけるインターイメージ部に形成される濃度等の制御用トナー像の一部のトナーや紙詰まり時等において中間転写体上に付着したトナー等が二次転写ロールに付着してしまうという課題があった。そして、この二次転写ロールへのトナーの付着が発生すると、それ以降に供給される記録材の裏面が二次転写ロールに付着したトナーにより汚されてしまったり、あるいは、二次転写電圧による正常な電界がその二次転写ロールと中間転写体との間で形成されず一部に転写ぬけが発生する等の不具合があった。
【0006】
このような二次転写ロールへのトナーの付着を防止する技術としては、例えば、特開平8−63011号公報において、中間転写体に常時当接させるように配設する二次転写ロールに対し、その二次転写ロールと中間転写体との間に記録材(転写材)が存在していないときに二次転写電圧とは逆極性の電圧を印加するようにした画像形成装置が提案されている。また、この公報には、二次転写ロールに正の極性の二次転写電圧(950V)を印加する電源と負の極性の電圧(−950V)を印加する電源とを設け、その2つの電源をスイッチング素子により所定のタイミングで切り換えて使用する実施例が示されている。
【0007】
しかしながら、この公報に示される画像形成装置のように、二次転写ロールに印加する逆極性の電圧として、単に二次転写電圧とは逆の極性の電圧を印加した場合には、二次転写ロールへのトナー付着を防止できないことがある。このような逆極性の電圧を印加してもトナーの付着が発生したのは、その二次転写ロールや中間転写体等にて構成される二次転写部における電気抵抗値(具体的には二次転写部を構成する二次転写ロール、中間転写体及びバックアップロールの各抵抗値を合計した合成抵抗)の設定値と印加する逆極性の電圧の値とが合っていないときや、その二次転写部における合成抵抗が経時的に又は湿度等の要因により変動したときや、記録材の種類に応じて中間転写体等の回転速度を変化させたとき等であった。
【0008】
本発明は、以上の問題点を解消するためになされたものであり、特に、二次転写ロールと中間転写体との間に記録材が存在しないときにおいて、二次転写ロールへのトナーの付着を確実に防止す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ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成し得る本発明の画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成する作像システムと、この作像システムの像担持体に当接した状態で回転し、その像担持体上のトナー像が一次転写される、導電性物質が含有された無端状の中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに少なくとも二次転写実行時に当接し、その中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される記録材を中間転写ベルトに押し当てる接地された二次転写ロールと、この二次転写ロールとは反対側に中間転写ベルトを支持するように配設され、半導電性フィルムが被覆されたバックアップロールと、前記二次転写ロールと前記中間転写ベルトと前記バックアップロールとを含む二次転写部に対し、その二次転写ロールと中間転写ベルトとの間に記録材が存在しているときには正極性又は負極性の二次転写電圧を印加するとともに、その二次転写ロールと中間転写ベルトとの間に記録材が存在していないときには前記二次転写電圧とは逆極性の電圧を印加する電源装置と、この電源装置からの二次転写電圧を前記バックアップロールに接して二次転写電圧を供給する給電ロールと
を備えた画像形成装置において、
前記電源装置から印加する逆極性の電圧は、二次転写部に電圧を印加したときに流れる電流をI(mA)、中間転写体の回転速度をv(m/sec)、二次転写ロールの軸方向の長さをw(m)とした場合、ρ=I/(v・w)で表される電荷密度ρ(mC/m2 )が0<ρ≦0.3となるように設定されているものである。
【0010】
ここで、上記作像システムは、通常、回転するドラム又はベルト形態の感光体に電子写真プロセス等により(カラー)トナー像が形成される構成のものが使用されるが、これに限定されるものではない。また、その数量は、1つに限られず、複数あってもよい。作像システムが1つの場合には、通常、その像担持体に複数色の色のトナー像を順次形成できる構成のものが使用される。
【0011】
また、上記中間転写ベルトは、作像システムから転写されるトナー像を保持し得る部材をベルト形態にしたもの(中間転写体)であり、作像システムの像担持体と同期して回転するようになっている。上記二次転写ロールは、通常、中間転写体に対して接離可能に配設されるものであるが、中間転写体から二次転写ロールを離す必要のない画像形成動作がなされる構成の画像形成装置である場合には、その二次転写ロールは中間転写体に常時当接させるように配設したものでもよい。
【0012】
さらに、上記電源装置は、中間転写体がベルト形態のものである場合には、通常、その中間転写ベルトに当接する二次転写ロールとは反対側にベルトを支持するように配設されるバックアップロールに二次転写電圧を給電ロールを介して印加するように構成される。二次転写電圧は、中間転写体上のトナー像が記録材側に静電気的に転写されるような電界を中間転写体と二次転写ロールとの間に形成し得る電圧であればよく、その極性については、トナー像のトナー帯電極性や二次転写電圧を印加する対象の配置の条件に応じて正極性又は負極性のいずれかに適宜選定される。
【0013】
また、この電源装置としては、1つの電源から得られる電圧を二次転写電圧又はその二次転写電圧とは逆極性の電圧のいずれかに変換して二次転写部に選択的に出力させる機能をもつ電源制御回路を具備させた構成のものが使用可能であるが、この他にも、二次転写電圧を印加する専用の電源とその二次転写電圧とは逆極性の電圧を印加する専用の電源とを別個独立に用意し、その2つの電源から二次転写部に印加する電圧をスイッチング手段により切り換えて印加するように構成したものが使用可能である。
【0014】
この電源装置から印加する逆極性の電圧は、上記したように電荷密度ρが0<ρ≦0.3となるように、好ましくは0<ρ≦0.12となるように設定されるが、この電荷密度ρが「0.3」よりも大きくなると、二次転写ロールと中間転写体が当接するニップ部で放電が発生し、これにより中間転写体上にあるトナーの帯電極性が反転して、その反転したトナーが印加する逆極性の電圧により二次転写ロール側に静電的に転移してしまう。
【0015】
このような画像形成装置によれば、二次転写ロールと中間転写体との間に記録材が存在しているときには、電源装置から二次転写電圧が印加される。これにより、中間転写体上のトナー像は加圧力と静電気的作用によって記録材に二次転写される。一方、二次転写ロールと中間転写体との間に記録材が存在していないときには、電源装置から二次転写電圧とは逆極性であって電荷密度ρが0<ρ≦0.3の電圧が印加される。これにより、中間転写体と二次転写ロールとの間には中間転写体上のトナーがその中間転写体側の方向に引きつけられる適度な電界が形成される結果、中間転写体上のトナーはその中間転写体側に付着したままで保持されるようになり、かかるトナーが二次転写ロール側へ静電気的に転移して付着してしまうことはほとんどない。
【0016】
ちなみに、この画像形成装置では、紙詰まり(ジャム)が発生した際に中間転写体にトナーが付着したまま或いはトナーが付着することがあり、そのような中間転写体上のトナーが二次転写ロールに転移した場合に、前記した特定の電荷密度ρからなる逆極性の電圧を前記電源装置から二次転写部に印加し、二次転写ロールに付着したトナーを中間転写体に転移させて戻すように構成することも有効である。具体的には、例えば、紙詰まり発生の検知により画像形成装置の動作が停止してジャム除去作業が終了した後に行われるジャムリカバリー動作(中間転写体上のトナーの除去作業などが含まれる)時に、上記逆極性の電圧を印加する。これにより、二次転写ロールに付着したトナーは、中間転写体側に転移して戻されるとともにその戻された後に中間転写体の清掃手段により除去される。
【0017】
また、この画像形成装置においては、例えば、電源装置から印加する逆極性の電圧を定電流電源から印加するとよい。
【0018】
この場合、定電流電源としては、公知の定電流制御回路を備えた電源を使用することができる。このように構成した場合には、電荷密度ρを表す前記した式をρ=I/(v・w)=Vn /(Rn ・v・w)と変形して考察してみると(式中、Rn は二次転写部を構成する各部品の抵抗を合計した合成抵抗、Vn は二次転写部に印加する電圧を示す)、その電荷密度ρについては、電流Iが一定となることから、二次転写部の合成抵抗Rn の値の如何にかかわらず中間転写体の回転速度vと二次転写ロールの軸方向の長さwに応じて容易に設定及び制御することが可能であることがわかる。従って、たとえ二次転写部の合成抵抗Rn が変動することがあっても、電荷密度ρを前述した特定の範囲に保持することが可能となるため、二次転写ロールへのトナーの付着を確実に防止することができるようになる。
【0019】
さらに、この画像形成装置においては、例えば、電源装置から印加する逆極性の電圧を定電圧電源から印加するとともに、その定電圧電源と二次転写部との間に少なくとも二次転写部の合成抵抗と同等以上の付加抵抗を直列に配設するとよい。
【0020】
この場合、その定電圧電源としては、公知の定電圧制御回路を備えた電源を使用することができる。また、付加抵抗としては、一般的な抵抗素子を使用することができる。この付加抵抗の上限値は、二次転写部の合成抵抗の10倍程度とすることが好ましい。このように構成した場合には、電荷密度ρを表す前記した式をρ=I/(v・w)=(Rn +Rx )/(Vn ・v・w)}と変形して考察してみると(式中、Rx は付加抵抗の値を示す)、電圧Vn が一定となり、しかも二次転写部の合成抵抗Rn の値が変動しても付加抵抗の値が十分に大きければ分圧効果により(Rn +Rx )の値はそれほど変動しなくなることから、その合成抵抗Rn が変動しても電荷密度ρの変化を軽減できることがわかる。従って、二次転写部の合成抵抗Rn が変動しても、電荷密度ρを前述した特定の範囲に保持することが可能となるため、二次転写ロールへのトナーの付着を確実に防止することができるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【0022】
[実施の形態1]
図1は、本発明を適用したカラー画像形成装置の概要図である。同図において、符号10は作像システムであり、この作像システム10は、矢線A方向への回転する感光体ドラム(像担持体)11と、その感光体ドラム11の周囲に配設された帯電装置12、レーザ書込装置13、現像装置14及びドラムクリーナ16、除電器17等とで構成されている。このうち現像装置14は、ブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色に対応した4つの現像器(具体的には14Bk,14Y,14M,14C)を感光体ドラム11の周囲に順次配設したものである。
【0023】
このような作像システム10では、基本的に、感光体ドラム11の表面が帯電装置12によって一様に帯電された後、その帯電されたドラム表面にレーザ書込装置13から露光ビームBmが走査露光されることにより画像情報に応じた静電潜像が形成される。続いて、その静電潜像が現像装置14から供給される所定の色のトナーによって現像されることにより顕像化され、もって感光体ドラム11上にトナー像Tが形成される。
【0024】
また、符号20は作像システム10における感光体ドラム11の表面に当接するように配置された中間転写ベルト(中間転写体)であり、複数のロール21〜24に張架されて矢線B方向へ回転するようになっている。ここで、ロール21は中間転写ベルト20の駆動ロール、ロール22は従動ロール、ロール23は中間転写ベルト20の張力を一定に制御するようにしたテンションロール、ロール24は二次転写用のバックアップロール(対向ロール)である。
【0025】
そして、この中間転写ベルト20の感光体ドラム11と対向する部位(一次転写位置)の裏面側には、一次転写装置としての一次転写ロール15が配設されている。この一次転写ロール15にはトナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加されており、これにより、感光体ドラム11上のトナー像Tが中間転写ベルト20に静電吸引されるようになっている。
【0026】
また、中間転写ベルト20のバックアップロール24にて支持されている表面側(二次転写位置)には、その中間転写ベルト20に対して接離可能な二次転写ロール25が配設されている。この二次転写ロール25には、必要に応じて、そのロール表面に付着したトナーを除去するためのクリーニングブレード25aが付設される。また、バックアップロール24は、二次転写ロール25の対向電極として機能するものであり、トナーの帯電極性と同極性の二次転写電圧が給電ロール26を介して供給されるようになっている。
【0027】
さらに、中間転写ベルト20の二次転写位置から下流側には、二次転写後に転写されず中間転写ベルト20上に残留して付着するトナーを除去するベルトクリーナ27が中間転写ベルト20表面に対して接離可能に設けられている。また、このベルトクリーナ27の下流側であって前記一次転写位置の上流側には、反射型フォトセンサ等からなる検出センサ28が配設されている。この検出センサ28は、中間転写ベルト20の非画像形成領域である端部領域に貼られている、レーザ書込装置13の書込タイミング検出用の基準テープ20aを検知するようになっている。
【0028】
記録用紙(記録材)Pの搬送系については、供給トレイ30に収容されている記録用紙Pをフィールドロール31により送り出し、レジストレーションロール(レジロール)32で一旦位置決め停止させた後、その記録用紙Pを所定のタイミングで二次転写ロール24と中間転写ベルト20とが当接するニップ部へと送り込むようになっている。また、二次転写後の用紙Pを、図示しない用紙搬送ガイドを介してベルト搬送装置33へと導き、このベルト搬送搬送33により定着装置34へ搬送するようになっている。
【0029】
前記した二次転写ロール25及びベルトクリーナ28は、それぞれが図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト20の表面に対し接離自在になるように配設されている。そして、中間転写ベルト20上で複数色のトナー像が重ね合わされるように一次転写される場合には、その最終色の前のトナー像が二次転写ロール25とベルトクリーナ28を通過するまで、その両者は中間転写ベルト20から離間するようになっている。
【0030】
また、このカラー画像形成装置においては、画像濃度の画像形成条件を補正するためのトナー像からなるパッチ像を中間転写ベルト20の画像非転写領域(通常のトナー像Tが形成される中間転写ベルト20の画像転写領域どうしの間となる領域、いわゆるインターイメージ部)に形成し、そのパッチ像28を中間転写ベルト20の周囲の所定位置に配設される濃度検出用の検出センサ39によって検知するようになっている。さらに、記録用紙Pの種類に応じて画像形成プロセス速度(感光体ドラム11及び中間転写ベルト20等の回転速度)を変更できる機能を具備しており、例えば、記録用紙Pが普通紙等の一般的な記録材である場合における「通常速度」と、OHPシート等の特殊な記録材である場合における「低速速度」とが用意されている。
【0031】
そして、このカラー画像形成装置においては、図2に示すように、二次転写ロール25、中間転写ベルト20、バックアップロール24及び給電ロール26にて構成される二次転写部40に対し、二次転写用の電源装置50から前記した二次転写電圧を含む所定の電圧が給電ロール26を介して印加されるようになっている。
【0032】
この実施の形態における電源装置50は、中間転写ベルト20上のトナー像Tのトナー帯電極性が「負極性」に設定された画像形成装置に使用されるものであり、二次転写電圧を印加する第1電源51と、二次転写電圧とは逆極性であって後述する電荷密度ρとなる電圧を印加する第2電源52と、これら2つの電源51、52と給電ロール26との接続を切り換えるスイッチ53とで構成されている。そして、この電源装置50は、二次転写が実行される際に、後述するタイミングでスイッチ53が作動し、そのスイッチ53の端子aを端子bに接続することによって二次転写部40に第1電源51からトナー帯電極性と同じ負極性の電圧が二次転写電圧として印加されるとともに、その端子aを端子cに接続することによって二次転写部40に第2電源52から正極性の電圧が印加されるようになっている。
【0033】
スイッチ53は、その動作が図示しない制御手段により制御されるようになっており、具体的には、二次転写ロール25と中間転写ベルト20との間に記録用紙Pがあるときには二次転写電圧を印加するように端子aを端子bに接続し、その間に記録用紙Pがないときには上記逆極性の電圧を印加するように端子aを端子cに接続するように制御される。このとき、二次転写ロール25と中間転写ベルト20との間における記録用紙Pの有無は、二次転写部40に到達して通過するまでの記録用紙Pに関するタイミング情報が判明しているため、そのタイミング情報に基づいて予測判断される。
【0034】
また、この電源装置50は、第2電源52から印加する電圧が二次転写電圧とは逆極性の電圧としていることに加え、二次転写部40に電圧を印加したときに流れる電流をI(mA)、中間転写ベルト20の回転速度をv(m/sec)、二次転写ロール24の軸方向の長さをw(m)とした場合、ρ=I/(v・w)で表される電荷密度ρ(mC/m2 )が0<ρ≦0.3となるように設定されている。この実施の形態では、電荷密度ρが上記の条件を満たすようにするため、中間転写ベルト20の回転速度vと二次転写ロール24の長さwを適宜設定して固定したうえで、0<ρ≦0.3を満たす電流Iが得られるような電圧を印加するように調整している。
【0035】
次に、このカラー画像形成装置による基本的な画像形成プロセスについて説明する。
【0036】
まず、作像システム10において、前記したように感光体ドラム11上に所定の色のトナー像Tが形成される。例えば、感光体ドラム1に書き込まれる静電潜像がイエローの画像情報に対応したものであれば、その潜像はイエロー(Y)のトナーに対応した現像器14Yにより現像され、これにより感光体ドラム11上にイエローのトナー像Tが形成される。
【0037】
続いて、トナー像Tは、感光体ドラム11と中間転写ベルト20とが接する一次転写位置で一次転写ロール15に印加される一次転写電圧によって中間転写ベルト20の表面に転写される。一方、この一次転写後に感光体ドラム11上に残留したトナーはドラムクリーナ16によって除去され、また、そのクリーニングされた感光体ドラム11の表面は除電器17によって除電される。
【0038】
このとき、単色画像を形成する場合には、その単色のトナー像を一次転写後に直ちに記録用紙Pに二次転写するのであるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、作像システム10におけるトナー像の形成及びそのトナー像の一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例えば、4色のトナー像を重ね合わせたトナー像(フルカラー画像)を形成する場合には、感光体ドラム11上にはその1回転ごとにイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Tがそれぞれ形成され、しかる後、これら各トナー像Tは中間転写ベルト20にそれぞれ一次転写される。一方、中間転写ベルト20は、最初に一次転写されたイエローのトナー像を保持したまま感光体ドラム11と同一周期で回動し、これにより中間転写ベルト20上にはその1回転ごとにマゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が重ね合わせられるように転写形成される。
【0039】
続いて、中間転写ベルト20に一次転写されたトナー像Tは中間転写ベルト20の回動に伴って二次転写位置へと搬送され、その一方で、記録用紙Pがレジストロール32により所定のタイミングで(二次転写ロール25が中間転写ベルト20に当接した状態にある)二次転写位置へと供給される。これにより、トナー像Tの記録用紙Pへの二次転写が実行される。
【0040】
この二次転写に際しては、二次転写ロール25と中間転写ベルト20との間に記録用紙Pが存在しているときは、図3aに示すように第1電源51から二次転写電圧が給電ロール26を介して二次転写部40に印加される。また、二次転写位置へと供給された記録用紙Pは、二次転写ロール25によってバックアップロール24に支持された中間転写ベルト20に圧接させられる。これにより、中間転写ベルト20上に担持されたトナー像Tは、静電的作用と加圧作用とを受けて記録用紙P側に転写される。
【0041】
一方、二次転写ロール25と中間転写ベルト20との間に記録用紙Pが存在していないときは、二次転写ロール25と中間転写ベルト20とが直接接触することになるが、図3bに示すように、第2電源52から逆極性の電圧が給電ロール26を介して二次転写部40に印加される。このとき、逆極性の電圧はその電荷密度ρが前記した条件を満たすものであるため、たとえ二次転写部40の合成抵抗Rn (バックアップロール24及び中間転写ベルト20の各抵抗値を合計したもの)等が環境条件等により変動しても、中間転写ベルト20上のトナーが二次転写ロール25側に静電的に転写されることはない。
【0042】
この二次転写後の記録用紙Pは、搬送ベルト33を経て定着器34へと搬送され、二次転写されたトナー像Tが定着される。一方、二次転写後に中間転写ベルト20上に残留するトナーはベルトクリーナ28によって除去される。また、かりに二次転写ロール25の表面にトナー等が微量に付着しても、そのトナー像はクリーニングブレード25aにより取り除かれる。
【0043】
以上のプロセスを経ることにより、トナーからなる単色画像又はカラー画像が記録用紙P上に形成されるようになっている。そして、この画像形成装置では、前記したように二次転写ロール25にトナーが付着して汚れることがないため、後続の二次転写が行われる際に、その二次転写部40を通過する記録用紙Pの裏面が二次転写ロール25に付着するトナーによって汚れてしまうことはない。しかも、二次転写ロール25のトナー付着により均一な転写電界が形成されずに転写ぬけが発生することもない。従って、この画像形成装置では、記録用紙の裏面汚れのない、均質で安定した二次転写が行われる。
【0044】
次に、このカラー画像形成装置を使用して以下のような試験を行った。
【0045】
すなわち、試験は、画像形成装置における中間転写ベルト20の回転速度vを通常速度の220m/secと低速速度の60m/secとに切り換えて変更できるように構成したうえで、その二次転写部40の合成抵抗Rn と第2電源52から印加する逆極性の電圧とを表2及び表3に示すように変更したときに、その二次転写部40を流れる電流I(μA)を測定するとともに、中間転写ベルト20のインターイメージ部に50%濃度の試験用パッチ像を形成して二次転写部40を通過させた後に記録用紙Pを通過させたときにその用紙裏面のトナー汚れの様子について調べた。ちなみに、この試験における画像形成装置において適用される二次転写電圧は、−1〜−2.3kVの範囲内で適宜設定されている。
【0046】
この際、二次転写部40の合成抵抗Rn については、中間転写ベルト20の抵抗R1 とバックアップロール24の抵抗R2 とを変えて適宜組み合わせることにより設定した(Rn =R1 +R2 )。このうち、中間転写ベルト20としては、ポリイミドにカーボンブラック等の導電性物質を適当量含有させて厚さ0.1mm、幅320mmの寸法に成形してなる単層ベルトであって、その体積抵抗R1 を109.8 Ω・cmと1012.1Ω・cmに設定したものを使用した。また、バックアップロール24としては、絶縁性を有するロール上に半導電性の薄層フィルムを被覆し、その表面抵抗R2 を107.3 Ω/□と108.2 Ω/□に設定したものを使用した。そして、各体積抵抗の中間転写ベルト20と各表面抵抗のバックアップロール24を表1のように組み合わせることにより、二次転写部40の合成抵抗Rn として16MΩ、23MΩ、34MΩ、41MΩの4タイプのものを用意した(この合成抵抗Rn は二次転写部40に35mAの電流が流れるような電圧を印加したときの値である)。
【0047】
【表1】
【0048】
また、二次転写ロール25としては、接地された芯金上にカーボンを分散して107 Ω・cm以下の低抵抗に設定したウレタン発泡層を形成し、その外周にイオン導電性のウレタンゴム層(厚さ1mm程度)を形成し、さらにその外周にフッ素樹脂を含むコート層(厚さ数10μm)を形成したものであって、その硬度(アスカーC)を40°以下に設定したものを使用した。この二次転写ロール24の軸方向の長さwは、350mmとした。なお、この試験における二次転写ロール24ではクリーニングブレード25aを使用していない。
【0049】
そして、記録用紙Pの裏面汚れについては以下のグレード(G)基準で評価した。なお、G2〜G4におけるかっこ書きの濃度は前記試験用パッチ像の濃度を「1」としたときの相対的な濃度である。また、このグレードG1〜G4のうち許容できる許容グレードは「G1」である。
G1:肉眼でわかる汚れはなし(ルーペでトナーの付着が観察できる程度)
G2:肉眼でわかる汚れが発生した(濃度0.09)
G3:かなり目立つ汚れが発生した(濃度0.15)
G4:ひどい汚れが発生した(濃度0.19以上)
【0050】
以上の試験による結果を表2及び3に示すとともに図4に示す。表中において横線「−」を付した項目部分は、グレードG1の評価結果が得られる可能性が低い等の予測的判断から試験を行っていない。
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】
この試験によって得られた結果を、図4に示すような横軸を電荷密度ρ、縦軸を用紙裏面汚れのグレード(G)としたグラフ図に示した。電荷密度については、ρ=I/(v・w)の式に、v=220mm/sec又は60mm/sec、w=350mmを代入するとともに、測定された電流Iの値を代入することにより算出している。また、図中のプロットした○印のいくつかは複数のデータが重なった状態で図示されている。
【0054】
この図4に示す結果から明らかなように、電荷密度ρが0<ρ<0.3の範囲にあれば、用紙の裏面汚れのグレードが許容グレード「G1」になることがわかる。
【0055】
また、表2や図3に示す結果から、中間転写ベルト20の回転速度vと二次転写ロール25の長さwを先に設定した場合には、二次転写部40に逆極性の電圧を印加したときに流れる電流Iを適切な値(汚れグレードがG1になるような値)に保ちさえすれれば、二次転写部の抵抗Rn にかかわらず、記録用紙の裏面汚れを確実に防止できることがわかる。従って、このことから、この画像形成装置では、転写装置50の第2電源52として定電流制御機能を備えた電源を使用して、その電源から逆極性の電圧を印加する際にその電流Iが上記した適切な値になるように制御する構成を採用することにより、二次転写部の合成抵抗Rn が変動することがあっても、二次転写ロール25へのトナーの付着を確実に防止でき、ひいては記録用紙Pの裏面汚れを確実に防止できるようになる。
【0056】
[実施の形態2]
この実施の形態は、電源装置50として、図5に示すような構成のものを適用した以外は実施の形態1に係るカラー画像形成装置と同じ構成からなるものである。すなわち、この実施の形態における電源装置50は、実施の形態1における電源装置50と対比した場合、第2電源52として定電圧制御がなされる電源を使用し、かつ、その第2電源52と二次転写部(給電ロール26)の間に付加抵抗54を直列に接続した点で異なり、それ以外の点では共通するものである。
【0057】
この場合、付加抵抗54としては、少なくとも二次転写部40の合成抵抗Rn と同等以上の抵抗値のものを使用すればよい。また、この電源装置50の第2電源52から逆極性の電圧を印加した際に、二次転写部40に流れる電流Iから算出される電荷密度ρが前述の特定範囲を満たすような適切な当該電圧の値を選択し、その選択した値の電圧を第2電源52から定電圧制御して二次転写部40に印加すればよい。
【0058】
そして、このような電源装置50を適用した画像形成装置においては、その二次転写に際し、二次転写ロール25と中間転写ベルト20との間に記録用紙Pが存在しているときは、図6aに示すように第1電源51から二次転写電圧を給電ロール26を介して二次転写部40に印加する。これにより、正常な二次転写が行われる。一方、二次転写ロール25と中間転写ベルト20との間に記録用紙Pが存在していないときは、図6bに示すように、第2電源52から逆極性の電圧を給電ロール26を介して二次転写部40に印加する。このとき、逆極性の電圧は、その電荷密度ρが前記した条件を満たすものであり、しかも、二次転写部40の合成抵抗Rn が変動してもその適切な逆極性の電圧を二次転写部40にほぼ安定して印加することができるため、実施の形態1の場合と同様に、二次転写部40の合成抵抗Rn が環境条件等により変動しても、中間転写ベルト20上のトナーが二次転写ロール25側に静電的に転写されることはない。
【0059】
従って、このような電源装置50を適用した場合においても、実施の形態1の場合とほぼ同様に、二次転写部40の合成抵抗Rn が変動することがあっても、二次転写ロール25へのトナーの付着を確実に防止でき、ひいては記録用紙Pの裏面汚れを確実に防止できるようになる。
【0060】
図7は、実施の形態1に係る試験で使用したカラー画像形成装置のうち二次転写部40の合成抵抗Rn を低い二次抵抗(16MΩ)と高い二次抵抗(41MΩ)とに設定した各画像形成装置についてその二次転写部40の電圧−電流特性を示すとともに、かかる各画像形成装置における電源装置50の第2電源52を「1kV」が定電圧制御されて出力される電源とし、かつ、その第2電源52と二次転写部40の間に「100MΩ」の付加抵抗54を接続した場合における当該二次転写部40と付加抵抗部(54)での分圧の状態を示すものである。
【0061】
この図7に示す結果について表2のデータを参照しながら考察すると、まず、定電圧制御の第2電源52及び付加抵抗54を適用しない電源装置を使用した画像形成装置では、その二次転写部40の合成抵抗が前記高抵抗(41MΩ)時の場合には、図7をはじめ表2にも示されるとおり1kVの電圧を印加すると15μAの電流が流れ、そのときの汚れグレードの結果が表2より「G1」であることから、肉眼で確認できるような用紙の裏面汚れが発生しない状態にあることがわかる。しかし、その二次転写部40の合成抵抗が前記低抵抗(16MΩ)時の場合には、図7や表2に示すとおり1kVの電圧を印加すると90μAの電流が流れ、そのときの汚れグレードの結果が表2より「G3」となり、用紙の裏面汚れが発生する状態にあることがわかる。
【0062】
これに対し、定電圧制御の第2電源52及び付加抵抗54を適用した画像形成装置では、図7に示されるように、交点Qの電圧値を境にして、定電圧電源52から印加する1kVの電圧のうち「約0.7kV」が付加抵抗部(54)に分圧されて、その残りの「約0.3kV」が二次転写部40に分圧されることになる。この結果、この画像形成装置では、その二次転写部40の合成抵抗が前記低抵抗(16MΩ)時の場合であっても、二次転写部40に実際にかかる電圧が上記のとおり「約0.3kV」となり、かかる印加電圧値における汚れグレードの結果が表2中の0.3kVに近い値の0.25kVの欄の結果をみると「G1」とあることから、用紙の裏面汚れが発生しない状態にあることがわかる。
【0063】
従って、本実施の形態のように電源装置50として定電圧制御の第2電源52及び付加抵抗54を適用したものを使用した場合には、二次転写部40の合成抵抗が変動しても、二次転写ロール25へのトナーの付着に起因した記録用紙Pの裏面汚れを防止することが可能になることがわかる。ちなみに、この画像形成装置においては、その付加抵抗54として20MΩ〜400MΩ程度のものを使用することが有効である。
【0064】
[他の実施の形態]
実施の形態1、2では、1つの感光体ドラム11を4回転させることによりフルカラー画像の4色のトナー像を順次形成するタイプのカラー画像形成装置に基づいて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図8に示すように中間転写方式を利用したいわゆるタンデムタイプのカラー画像形成装置にも同様に適用することができる。図8中、符号10K,10Y,10M,10Cはいずれも単色の作像システムであり、それぞれブラックK,イエローY,マゼンタM,シアンCの色のトナー像を個別に形成する専用の画像形成部である。その各作像システム10の構成は、実施の形態1等のような1つの作像システム10とほぼ同様であり、現像装置14が各システム10毎に専用の色のトナーを収容した1つの現像器14K,14Y,14M,14Cで構成されている点で異なるのみである。
【0065】
そして、このようなタンデムタイプの画像形成装置の場合にも、その二次転写部40の電源装置として、前記した各実施の形態と同様の構成からなる電源を採用することにより、二次転写部40の合成抵抗の変動にかかわらず、二次転写ロール25へのトナーの付着を確実に防止でき、ひいては記録シートPの裏面汚れも確実に防止できる。
実施の形態1では、
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、二次転写ロールと中間転写体との間に記録材が存在しないときにおいて、二次転写ロールへのトナーの付着を確実に防止することができる。しかも、このトナー付着の防止効果は、二次転写部の抵抗が変動しても確実に得られる。従って、この画像形成装置を使用した場合には、二次転写ロールへのトナー付着に起因した記録材の裏面汚れや転写抜け等のない良好な二次転写を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係るカラー画像形成装置の主要な構成を示す概要図である。
【図2】 二次転写部とその電源装置の主要な構成を示す概要図である。
【図3】 図2の電源装置から二次転写部への電圧の印加状態を示す説明図である。
【図4】 実施の形態1における試験の結果を示すグラフ図である。
【図5】 実施の形態2に係るカラー画像形成装置における二次転写部とその電源装置の主要な構成を示す概要図である。
【図6】 図5の電源装置から二次転写部への電圧の印加状態を示す説明図である。
【図7】 実施の形態2における試験の結果を示すグラフ図である。
【図8】 他の実施の形態に係るカラー画像形成装置の主要な構成を示す概要図である。
【符号の説明】
10…作像システム、11…感光体ドラム(像担持体)、20…中間転写ベルト(無端状の中間転写体)、25…二次転写ロール、40…二次転写部、50…電源装置、52…第2電源(逆極性の電圧を印加する電源)、54…付加抵抗、P…記録シート(記録材)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus including an intermediate transfer member is configured to transfer a toner image formed by an electrophotographic process or the like on an image carrier such as a photosensitive member that is rotationally driven at a part of the image carrier (primary transfer position). By primary transfer to an endless intermediate transfer member in the form of a belt or drum that rotates synchronously in contact, and then secondary transfer from the intermediate transfer member to a recording material such as recording paper or OHP sheet Then, image formation is performed.
[0003]
For the secondary transfer, a recording material is supplied and sent between the intermediate transfer member and a secondary transfer roll that is in contact with the transfer member at least when the secondary transfer is performed. A secondary transfer voltage for forming an electric field in the direction in which the toner image on the intermediate transfer body moves toward the recording material between the roll (specifically, the polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image) Voltage) is performed in an environment in which the voltage is applied from the power supply device. Further, with respect to the secondary transfer voltage, for example, the secondary transfer voltage is directly applied to the secondary transfer roll, or the secondary transfer voltage is disposed on the back surface (inner surface) side of the intermediate transfer body facing the secondary transfer roll and the transfer roll. A method of applying between the backup roll (electrode) is adopted.
[0004]
In the secondary transfer portion having such a configuration, the toner image on the intermediate transfer member is pressed and electrostatically applied to the recording material that passes while being pressed against the intermediate transfer member by the secondary transfer roll. Reliable secondary transfer is performed by transferring and adhering to the action.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the intermediate transfer type image forming apparatus using such a secondary transfer roll, when the recording material does not exist between the secondary transfer roll and the intermediate transfer body, the above-described secondary transfer voltage is used. If the toner is applied as it is, a part of the toner of the control toner image such as the density formed in the inter-image portion of the intermediate transfer body, or the toner adhering to the intermediate transfer body at the time of paper jam or the like is secondary. There has been a problem of adhering to the transfer roll. When toner adheres to the secondary transfer roll, the back surface of the recording material supplied thereafter is soiled by the toner adhering to the secondary transfer roll, or normal due to the secondary transfer voltage. There is a problem that a strong electric field is not formed between the secondary transfer roll and the intermediate transfer member, and a part of the transfer is generated.
[0006]
As a technique for preventing the toner from adhering to such a secondary transfer roll, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-63011, for a secondary transfer roll disposed so as to always contact an intermediate transfer member, There has been proposed an image forming apparatus in which a voltage having a polarity opposite to the secondary transfer voltage is applied when no recording material (transfer material) is present between the secondary transfer roll and the intermediate transfer member. . This publication also provides a power source for applying a positive polarity secondary transfer voltage (950V) and a power source for applying a negative polarity voltage (-950V) to the secondary transfer roll. An embodiment in which the switching element is used by switching at a predetermined timing is shown.
[0007]
However, as in the image forming apparatus disclosed in this publication, when a voltage having a polarity opposite to the secondary transfer voltage is applied as the voltage having the opposite polarity applied to the secondary transfer roll, the secondary transfer roll The toner may not be prevented from adhering to the toner. Even when such a reverse polarity voltage is applied, the adhesion of the toner is caused by the electrical resistance value (specifically, the secondary transfer portion) composed of the secondary transfer roll, the intermediate transfer member, and the like. When the set value of the combined resistance of the secondary transfer roll, intermediate transfer body, and backup roll constituting the secondary transfer section does not match the value of the reverse polarity voltage applied, or the secondary When the combined resistance in the transfer portion fluctuates with time or due to factors such as humidity, or when the rotational speed of the intermediate transfer member or the like is changed according to the type of recording material.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, when no recording material is present between the secondary transfer roll and the intermediate transfer member, the toner adheres to the secondary transfer roll. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reliably preventing the above-described problem.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus of the present invention capable of achieving the above object includes an image forming system for forming a toner image on an image carrier, and the image carrier that rotates in contact with the image carrier of the image forming system. The upper toner image is primarily transferred., Conductive material containedEndless intermediate transferbeltAnd this intermediate transferbeltAt least during secondary transfer, and the intermediate transferbeltIntermediate transfer of recording material onto which the upper toner image is secondarily transferredbeltPress againstGroundedA secondary transfer roll;A backup roll disposed to support the intermediate transfer belt on the opposite side of the secondary transfer roll, and coated with a semiconductive film;Secondary transfer roll and intermediate transferbeltWhenWith the backup rollSecondary transfer roll and intermediate transferbeltWhen a recording material is present between them, a positive or negative secondary transfer voltage is applied, and the secondary transfer roll and intermediate transfer are applied.beltA power supply device that applies a voltage having a polarity opposite to the secondary transfer voltage when no recording material is present betweenA power supply roll for supplying a secondary transfer voltage by contacting a secondary transfer voltage from the power supply device with the backup roll;
In an image forming apparatus comprising:
The reverse polarity voltage applied from the power supply device is defined as I (mA), a current that flows when a voltage is applied to the secondary transfer portion, v (m / sec), the rotational speed of the intermediate transfer member, When the length in the axial direction is w (m), the charge density represented by ρ = I / (v · w) ρ (mC / m2 ) Is set such that 0 <ρ ≦ 0.3.
[0010]
In this case, the image forming system generally has a configuration in which a (color) toner image is formed on a rotating drum or belt-shaped photosensitive member by an electrophotographic process or the like, but is not limited thereto. is not. Further, the quantity is not limited to one and may be plural. In the case where there is one image forming system, a configuration in which toner images of a plurality of colors are sequentially formed on the image carrier is usually used.
[0011]
In addition, the intermediate transferbeltThe bell is a member that can hold the toner image transferred from the imaging system.GWhat(Intermediate transfer member)And rotates in synchronization with the image carrier of the image forming system. The secondary transfer roll is usually arranged so as to be able to contact and separate from the intermediate transfer body, but an image having a configuration in which an image forming operation is not required to separate the secondary transfer roll from the intermediate transfer body. In the case of a forming apparatus, the secondary transfer roll may be disposed so as to always contact the intermediate transfer member.
[0012]
Furthermore, the power supply device,DuringWhen the intermediate transfer member is in the form of a belt, the secondary transfer is usually performed on a backup roll disposed so as to support the belt on the side opposite to the secondary transfer roll contacting the intermediate transfer belt.PhotocopyConfigured to apply pressure via a feed rollTheThe secondary transfer voltage may be any voltage that can form an electric field between the intermediate transfer member and the secondary transfer roll so that the toner image on the intermediate transfer member is electrostatically transferred to the recording material side. The polarity is appropriately selected to be either positive or negative depending on the toner charging polarity of the toner image and the condition of the target to which the secondary transfer voltage is applied.
[0013]
In addition, the power supply device has a function of converting a voltage obtained from one power supply into either a secondary transfer voltage or a voltage having a polarity opposite to the secondary transfer voltage and selectively outputting the voltage to the secondary transfer unit. A power supply control circuit having a power supply control circuit can be used, but in addition to this, a dedicated power supply for applying a secondary transfer voltage and a dedicated power supply for applying a reverse polarity to the secondary transfer voltage It is possible to use a power supply that is prepared separately and independently, and the voltage applied to the secondary transfer portion from the two power supplies is switched by the switching means.
[0014]
The reverse polarity voltage applied from the power supply device is set so that the charge density ρ is 0 <ρ ≦ 0.3, preferably 0 <ρ ≦ 0.12, as described above. When the charge density ρ is larger than “0.3”, a discharge is generated at the nip portion where the secondary transfer roll and the intermediate transfer member are in contact with each other, thereby reversing the charging polarity of the toner on the intermediate transfer member. The inverted toner is electrostatically transferred to the secondary transfer roll side due to the reverse polarity voltage applied.
[0015]
According to such an image forming apparatus, when a recording material exists between the secondary transfer roll and the intermediate transfer member, the secondary transfer voltage is applied from the power supply device. As a result, the toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred to the recording material by the applied pressure and electrostatic action. On the other hand, when there is no recording material between the secondary transfer roll and the intermediate transfer member, the voltage from the power supply device is opposite to the secondary transfer voltage and the charge density ρ is 0 <ρ ≦ 0.3. Is applied. As a result, an appropriate electric field is formed between the intermediate transfer member and the secondary transfer roll so that the toner on the intermediate transfer member is attracted in the direction toward the intermediate transfer member. The toner is held while adhering to the transfer body side, and such toner hardly transfers and adheres to the secondary transfer roll side.
[0016]
Incidentally, in this image forming apparatus, when a paper jam occurs, the toner may adhere to the intermediate transfer member or the toner may adhere to the intermediate transfer member. Is applied to the secondary transfer unit from the power supply device to transfer the toner adhering to the secondary transfer roll to the intermediate transfer member and return it to the intermediate transfer member. It is also effective to configure this. Specifically, for example, during a jam recovery operation (including toner removal work on the intermediate transfer member) performed after the operation of the image forming apparatus is stopped due to detection of occurrence of a paper jam and the jam removal work is completed. Then, the reverse polarity voltage is applied. As a result, the toner adhering to the secondary transfer roll is transferred to the intermediate transfer member and returned to the intermediate transfer member, and is then removed by the intermediate transfer member cleaning means.
[0017]
In this image forming apparatus, for example, a reverse polarity voltage applied from a power supply device may be applied from a constant current power supply.
[0018]
In this case, a power source provided with a known constant current control circuit can be used as the constant current power source. In the case of such a configuration, the above-described equation representing the charge density ρ is expressed as ρ = I / (v · w) = Vn/ (Rn(V · w)nIs the combined resistance, V, which is the sum of the resistances of the parts that make up the secondary transfer sectionnIndicates the voltage applied to the secondary transfer portion), and the charge density ρ has a constant current I, and therefore the combined resistance R of the secondary transfer portion.nIt can be seen that it can be easily set and controlled in accordance with the rotational speed v of the intermediate transfer member and the axial length w of the secondary transfer roll regardless of the value of. Therefore, even if the combined resistance R of the secondary transfer portionnEven if the voltage fluctuates, the charge density ρ can be maintained within the specific range described above, and thus toner adhesion to the secondary transfer roll can be reliably prevented.
[0019]
Further, in this image forming apparatus, for example, a reverse polarity voltage applied from a power supply device is applied from a constant voltage power source, and at least a combined resistance of the secondary transfer unit between the constant voltage power source and the secondary transfer unit It is advisable to provide an additional resistance equal to or greater than that in series.
[0020]
In this case, a power source provided with a known constant voltage control circuit can be used as the constant voltage power source. Moreover, a general resistance element can be used as the additional resistance. The upper limit value of the additional resistance is preferably about 10 times the combined resistance of the secondary transfer portion. In the case of such a configuration, the above-described equation representing the charge density ρ is expressed as ρ = I / (v · w) = (Rn+ Rx) / (Vn・ V · w)} and transform (RxIndicates the value of the additional resistance), voltage VnAnd the combined resistance R of the secondary transfer partnIf the value of the additional resistance is sufficiently large even if the value of Rn+ Rx) Value does not vary so much, so the combined resistance RnIt can be seen that even if fluctuates, the change in charge density ρ can be reduced. Therefore, the combined resistance R of the secondary transfer portionnEven if fluctuates, the charge density ρ can be maintained within the specific range described above, so that the toner can be reliably prevented from adhering to the secondary transfer roll.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0022]
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram of a color image forming apparatus to which the present invention is applied. In the figure,
[0023]
In such an
[0024]
[0025]
A
[0026]
Further, on the surface side (secondary transfer position) supported by the
[0027]
Further, on the downstream side of the secondary transfer position of the
[0028]
As for the conveyance system of the recording paper (recording material) P, the recording paper P accommodated in the
[0029]
The
[0030]
Further, in this color image forming apparatus, a patch image composed of a toner image for correcting an image density image forming condition is transferred to an image non-transfer area of the intermediate transfer belt 20 (an intermediate transfer belt on which a normal toner image T is formed). The
[0031]
In this color image forming apparatus, as shown in FIG. 2, the
[0032]
The
[0033]
The operation of the
[0034]
In addition to the voltage applied from the
[0035]
Next, a basic image forming process by this color image forming apparatus will be described.
[0036]
First, in the
[0037]
Subsequently, the toner image T is transferred to the surface of the
[0038]
At this time, when a single color image is formed, the single color toner image is secondarily transferred to the recording paper P immediately after the primary transfer. However, when a color image in which a plurality of color toner images are superimposed is formed. In the
[0039]
Subsequently, the toner image T primarily transferred to the
[0040]
In this secondary transfer, when the recording paper P exists between the
[0041]
On the other hand, when the recording paper P is not present between the
[0042]
The recording paper P after the secondary transfer is transported to the fixing
[0043]
Through the above process, a single color image or a color image made of toner is formed on the recording paper P. In this image forming apparatus, as described above, the toner does not adhere to the
[0044]
Next, the following tests were performed using this color image forming apparatus.
[0045]
That is, the test is configured such that the rotation speed v of the
[0046]
At this time, the combined resistance R of the
[0047]
[Table 1]
[0048]
Further, as the
[0049]
The backside contamination of the recording paper P was evaluated according to the following grade (G) standard. The density in parentheses in G2 to G4 is a relative density when the density of the test patch image is “1”. Moreover, the allowable grade which can be accepted among the grades G1 to G4 is “G1”.
G1: No dirt visible to the naked eye (to the extent that toner adhesion can be observed with a magnifying glass)
G2: Dirt that was visible to the naked eye was generated (density 0.09)
G3: Conspicuous dirt was generated (density 0.15)
G4: Severe dirt was generated (concentration of 0.19 or more)
[0050]
The results of the above tests are shown in Tables 2 and 3 and shown in FIG. In the table, the items marked with a horizontal line “-” are not tested from a predictive judgment such as the low possibility of obtaining grade G1 evaluation results.
[0051]
[Table 2]
[0052]
[Table 3]
[0053]
The results obtained by this test are shown in a graph with the horizontal axis as the charge density ρ as shown in FIG. 4 and the vertical axis as the grade (G) of the paper backside stain. The charge density is calculated by substituting v = 220 mm / sec or 60 mm / sec, w = 350 mm into the equation of ρ = I / (v · w), and substituting the value of the measured current I. ing. In addition, some of the ◯ marks plotted in the figure are shown in a state where a plurality of data are overlapped.
[0054]
As is apparent from the results shown in FIG. 4, when the charge density ρ is in the range of 0 <ρ <0.3, it can be seen that the grade of the back surface stain of the paper is the allowable grade “G1”.
[0055]
Further, from the results shown in Table 2 and FIG. 3, when the rotational speed v of the
[0056]
[Embodiment 2]
This embodiment has the same configuration as that of the color image forming apparatus according to the first embodiment except that the
[0057]
In this case, as the
[0058]
In the image forming apparatus to which such a
[0059]
Therefore, even when such a
[0060]
FIG. 7 shows the combined resistance R of the
[0061]
Considering the results shown in FIG. 7 with reference to the data in Table 2, first, in the image forming apparatus using the power source device to which the
[0062]
On the other hand, in the image forming apparatus to which the
[0063]
Accordingly, when the
[0064]
[Other embodiments]
In the first and second embodiments, the color image forming apparatus of the type that sequentially forms four color toner images of a full color image by rotating one
[0065]
Even in the case of such a tandem type image forming apparatus, by adopting a power supply having the same configuration as that of each of the above-described embodiments as a power supply device for the
In the first embodiment,
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, when no recording material is present between the secondary transfer roll and the intermediate transfer member, toner adhesion to the secondary transfer roll is reliably prevented. be able to. In addition, the effect of preventing toner adhesion can be reliably obtained even if the resistance of the secondary transfer portion varies. Therefore, when this image forming apparatus is used, it is possible to perform good secondary transfer without the backside contamination of the recording material or transfer omission due to toner adhesion to the secondary transfer roll.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a color image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a secondary transfer unit and its power supply device.
3 is an explanatory diagram illustrating a voltage application state from the power supply device of FIG. 2 to a secondary transfer unit;
4 is a graph showing a result of a test in the first embodiment. FIG.
5 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a secondary transfer unit and a power supply device thereof in a color image forming apparatus according to
6 is an explanatory diagram illustrating a voltage application state from the power supply device of FIG. 5 to the secondary transfer unit.
FIG. 7 is a graph showing a result of a test in the second embodiment.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a color image forming apparatus according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この作像システムの像担持体に当接した状態で回転し、その像担持体上のトナー像が一次転写される、導電性物質が含有された無端状の中間転写ベルトと、
この中間転写ベルトに少なくとも二次転写実行時に当接し、その中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される記録材を中間転写ベルトに押し当てる接地された二次転写ロールと、
この二次転写ロールとは反対側に中間転写ベルトを支持するように配設され、半導電性フィルムが被覆されたバックアップロールと、
前記二次転写ロールと前記中間転写ベルトと前記バックアップロールとを含む二次転写部に対し、その二次転写ロールと中間転写ベルトとの間に記録材が存在しているときには正極性又は負極性の二次転写電圧を印加するとともに、その二次転写ロールと中間転写ベルトとの間に記録材が存在していないときには前記二次転写電圧とは逆極性の電圧を印加する電源装置と、
この電源装置からの二次転写電圧を前記バックアップロールに接して二次転写電圧を供給する給電ロールと
を備えた画像形成装置において、
前記電源装置から印加する逆極性の電圧は、二次転写部に電圧を印加したときに流れる電流をI(mA)、中間転写ベルトの回転速度をv(m/sec)、二次転写ロールの軸方向の長さをw(m)とした場合、ρ=I/(v・w)で表される電荷密度ρ(mC/m2 )が0<ρ≦0.3となるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。An image forming system for forming a toner image on an image carrier;
An endless intermediate transfer belt containing a conductive material that rotates in contact with the image carrier of the image forming system and to which a toner image on the image carrier is primarily transferred;
A grounded secondary transfer roll that contacts the intermediate transfer belt at least during execution of secondary transfer and presses a recording material onto which the toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred to the intermediate transfer belt ;
A backup roll disposed on the opposite side of the secondary transfer roll to support the intermediate transfer belt, and coated with a semiconductive film;
When a recording material is present between the secondary transfer roll and the intermediate transfer belt with respect to a secondary transfer portion including the secondary transfer roll, the intermediate transfer belt, and the backup roll, positive polarity or negative polarity A secondary transfer voltage and a power supply device for applying a voltage having a polarity opposite to that of the secondary transfer voltage when no recording material is present between the secondary transfer roll and the intermediate transfer belt ,
In an image forming apparatus comprising: a power supply roll that supplies a secondary transfer voltage by contacting a secondary transfer voltage from the power supply device with the backup roll ;
The reverse polarity voltage applied from the power supply device is defined as I (mA), a current that flows when a voltage is applied to the secondary transfer portion, v (m / sec), the rotational speed of the intermediate transfer belt , When the length in the axial direction is w (m), the charge density ρ (mC / m 2 ) represented by ρ = I / (v · w) is set to satisfy 0 <ρ ≦ 0.3. An image forming apparatus.
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