JP3564949B2

JP3564949B2 - Image forming device

Info

Publication number: JP3564949B2
Application number: JP16571597A
Authority: JP
Inventors: 英治中根
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: JPH1115293A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、特に転写ベルトの耐久性向上と、トナーの飛び散りによる転写画像の乱れ防止を同時に実現する技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在フルカラー画像形成装置では、転写ベルトの外周面に感光体ドラムや転写器を中核とする画像形成部が複数個配列され、それぞれの画像形成部で形成した各色トナー像を、転写ベルト表面に直接、または転写ベルトに搬送される記録紙上に転写する、いわゆるタンデム方式が主流となりつつある。
【０００３】
このタンデム方式は、各色成分のトナーに対応して、感光体ドラムを別々に準備しているため、各色トナーの混同を避けて高速に画像形成を行える大きな利点を有している。しかし、一方で各色成分のトナー画像を記録紙上に色ズレなく多重転写し、かつその品質を連続維持するためには若干の問題がある。特に画像形成時において、記録紙上の所定の位置以外にトナー粒子飛び散りを起こしたり、駆動の激しい転写ベルトの耐久性について、転写器が及ぼす問題が顕著である。そこで、タンデム方式の画像形成装置においては、感光体ドラムと転写ベルトの接触面を増大させて、トナー粒子が飛び散りを起こす前に画像を転写する技術（特開昭６３−１１８７７２）や、転写器にローラとコロナチャージャを用いて、転写ベルトに対する転写器の摩擦抵抗を低減または解消する技術（特開昭５３−８２３４８）がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の技術によれば、感光体ドラムと転写ベルトの接触面を増大させると転写ベルトが変形し、材質の耐久性を低下させてしまう場合があるし、一方後者の技術では、転写器に転写ローラとコロナチャージャを使用すると、黒色成分のトナーが肉眼で識別できる程度にまで飛び散って画像を乱れさせる等、画像形成を良好に行えないこととなる。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は転写器が転写ベルトや転写ドラム等に与えるストレスを低減させて耐久性を向上させ、かつトナー粒子の飛び散りを防止して、良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、単一の感光体ドラムのみを備え、その周囲に複数の色成分のトナーをそれぞれ別々に収めた現像器を装備する画像形成装置においても、転写ベルトもしくは転写ドラムの耐久性向上と、トナー粒子の飛び散り防止を両立させ、高品質な画像形成が可能な装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は転写材搬送体と、転写材搬送体に沿って複数個配され、互いに異なった色のトナー画像が周面に形成されるトナー画像担持体と、前記複数のトナー画像担持体のうち、少なくとも黒色トナーのトナー画像担持体を除くトナー画像担持体の一部に対向して設けられ、静電力によって転写材にトナー画像を転写する第１の静電転写電界付与体と、残りのトナー画像担持体に対向して設けられ、第１の静電転写電界付与体が転写位置において形成する電界分布よりも狭い電界分布を形成して、この狭い電界分布の静電場によって転写材にトナー画像を転写する第２の静電転写電界付与体とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の画像形成装置は、転写ベルトと、転写ベルトに沿って複数個配され、互いに異なった色のトナー画像が周面に形成されるトナー画像担持体と、前記複数のトナー画像担持体のうち、少なくとも黒色トナーのトナー画像担持体を除くトナー画像担持体の一部に対向して設けられ、静電力によって転写ベルトにトナー画像を転写する第１の静電転写電界付与体と、残りのトナー画像担持体に対向して設けられ、第１の静電転写電界付与体が転写位置において形成する電界分布よりも狭い電界分布を形成して、この狭い電界分布の静電場によって転写ベルトにトナー画像を転写する第２の静電転写電界付与体とを備え、転写ベルトに全てのトナー画像担持体からトナー画像を転写した後、転写ベルトから記録紙に前記トナー画像を再転写する構成であることを特徴とする。
さらに、前記第１の静電転写電界付与体がコロナチャージャ、又は転写ローラであり、第２の静電転写電界付与体が転写ブラシ、転写フィルム、転写ブレード、又は電界規制ブレード付きの転写器とすることもできる。
【０００８】
さらに、上記課題を解決するために本発明は、互いに色の異なったトナーを有した複数の現像手段と、前記現像手段に協動して各色のトナー画像の現像をし、転写位置まで保持するトナー画像担持体と、トナー画像担持体の転写位置に近接配置され、トナー画像担持体の担持するトナー画像の転写を受けるトナー画像転写体と、第１の電界分布を持った第１の静電転写電界付与体と、第１の電界分布よりも狭い電界分布を持った第２の静電転写電界付与体と、少なくとも黒色トナーを含む一部の色のトナーで現像されたトナー画像を前記転写体に転写するときは第２の静電転写電界付与体を転写位置に位置させ、残りの色のトナーで現像されたトナー画像を前記転写体に転写するときは第１の静電転写電界付与体を転写位置に位置させるよう２つの静電転写電界付与体を切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記トナー画像転写体は記録紙を被着しており、トナー画像担持体のトナー画像は記録紙上に転写されることもできる。
さらにトナー画像転写体は、その上に直接全ての色のトナー画像が重合転写される構成とすることもできる。
また、前記第１の静電転写電界付与体がコロナチャージャ、又は転写ローラであり、第２の静電転写電界付与体が転写ブラシ、転写フィルム、転写ブレード、又は電界規制ブレード付きの転写器とすることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の一適用例であるタンデム型フルカラー画像形成装置を用いて説明する。図３は、本装置の正面断面図である。装置の内部中央には、ほぼ同一の大きさを有する、図示しないモータによって回動駆動される駆動ローラ９と接地導電された従動ローラ８が、その回転軸を水平方向に、かつ互いに平行にされ、この２つのローラの周面に、弛みなく無端状の転写ベルト７が張架されている。転写ベルト７は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やＰＣ（ポリカーボネート）等を材料とするフィルム系ベルト、もしくはクロロプレンゴムやウレタンゴム等を材料とするゴム系ベルトであり、さらに駆動ローラ９とほぼ同様の幅を持ち、ベルト内周面がこれらのローラと転動摩擦することによって、図中の矢印Ｘ方向（記録紙搬送方向）へ回動駆動される。
【００１１】
この転写ベルト７の往路側には、従動ローラ８側から矢印Ｘ方向に沿って、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色画像を担持する感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋが、駆動ローラ９と回転軸を平行に近接配置されており、転写ベルトの駆動に同期して従動駆動される構成となっている。
転写ベルト周辺にはさらに、矢印Ｘ方向に沿って、従動ローラ８と対向するベルト外周面にベルトクリーナ１６、その下流に給紙ガイド１０、吸着チャージャ１７が備えられている。また、上記感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋを隔てた記録紙搬送往路最下流部には、分離チャージャ１２、転写ベルト７の搬送帰路には除電チャージャ１４、１５が、順次備えられている。
【００１２】
画像形成部２０Ｃ〜２０Ｋは、上記感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋと、そのそれぞれの周面に対し、帯電器２Ｃ〜２Ｋ，像露光部３Ｃ〜３Ｋ，現像器４Ｃ〜４Ｋ，転写器１１Ｃ〜１１Ｋ、クリーナ５Ｃ〜５Ｋ，イレーサ６Ｃ〜６Ｋが感光体ドラム回転方向にこの順で配置されている。転写器のうち１１Ｃ〜１１Ｙの３個は転写ベルトの内周面を転動する転写ローラであり、残りの転写器１１Ｋは転写ベルト内周面に摺接する転写ブラシである。転写ブラシ１１Ｋは、感光体ドラム１Ｋの軸方向に沿って横架されたＵ字型支持体１１Ｋ１に、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等の絶緑体で作成されたブラシ１１Ｋ２が掴持された構造をしている。これらの転写器１１Ｃ〜１１Ｋには転写時に必要な直流電圧Ｖが印加される。この印加電圧によって転写器１１Ｃ〜１１Ｋが発生する電界密度分布曲線を、図１に示す。
【００１３】
図の転写ブラシ（曲線ｂ）のように、電界密度分布が感光体ドラム直下に収束されていると、感光体ドラム周面のトナー粒子に作用するクーロン力も、感光体ドラム直下の狭い領域に限られることとなり、優れた転写が可能である。一方転写ローラの場合には、曲線ａに示すように電界密度は感光体ドラム直下を中心として記録紙搬送方向の上流から下流まで幅広く分布し、このため感光体ドラム直下の正規の転写位置に到るまでの感光体ドラム上流域において、感光体周面から記録紙に、高品質な画像転写を行う上で好ましくないトナー粒子の飛散が生じることとなる。
【００１４】
ところで、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色トナー粒子のうち、飛び散りによって引き起こされる画像の乱れが実際に肉眼で識別される程度に目立つのは、主にＫトナー粒子であり、それ以外のトナー粒子Ｃ、Ｍ、Ｙについては飛び散りが起こっても左程目立たないものである。一方、転写ローラと転写ブラシとでは転写ベルトとの接触の状態が異なり、前者は転がり接触であるため転写ベルトに対する摩擦力は少ないが、後者は大きな摩擦力を発生する。このため、転写ベルトの磨耗、寿命等の面からは転写ローラの方が優れていると決論される。
【００１５】
この実施例では、上記トナー飛び散りによる画像の乱れと転写ベルトの磨耗、寿命等の両面を充足させるために転写器１１Ｋとして転写ブラシを、転写器１１Ｃ、Ｍ、Ｙとして転写ローラを用いたのである。
尚図示しないが、本画像形成装置上部には原稿画像を読み取るためのＣＣＤスキャナ、露光ランプ、制御ユニット、画像メモリ等を備える画像読み取り部と、ポリゴンミラーや複数のレンズを含み、読み込んだ画像を所定の画像データに変換して、前記画像形成部２０Ｃ〜２０Ｋに誘導する光学系が配置されている。
【００１６】
次に、本装置の動作について説明する。
原稿読み取り部のＣＣＤスキャナで得られるＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）各色成分毎の原稿画像データは、制御ユニットにおいてデータ変換処理を受け、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像データに変換される。制御ユニットはこの画像データを、画像メモリに一旦格納する。
【００１７】
一方原稿画像の読み取りと同期して、記録紙は給紙ガイド１０に沿いながら、吸着チャージャ１７直下の転写ベルト７外周面に送り込まれる。そして、吸着チャージャ１７が放電する正電荷により転写ベルト７上に静電吸着され、各画像形成部２０Ｃ〜２０Ｋへと搬送される。
画像メモリに一旦格納された画像データは、転写ベルト７の記録紙搬送と同期して読み出され、制御ユニットによってレーザ光に変調される。レーザ光は光学系を経て、感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋ周面に露光され、続いて現像器４Ｃ〜４Ｋが当該周面に各色トナー成分画像を形成する。その後、形成された各色トナー成分画像は、転写ローラ１１Ｃ〜１１Ｙあるいは転写ブラシ１１Ｋが発生する電界により、感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋの周面から記録紙の所定の位置に順次転写される。
【００１８】
このときトナー粒子の飛び散りは、Ｋ成分のトナー画像を転写する画像形成部２０Ｋでは転写ブラシ１１Ｋが印加電圧により発生する電界を転写位置に収束させているため、抑制されている。一方これに対して、Ｃ、Ｍ、Ｙ成分のトナー画像を転写する画像形成部２０Ｃ〜２０Ｙでは、転写ローラ１１Ｃ〜１１Ｙによる幅広い電界密度分布によって、若干のトナー粒子が飛び散りを生じている。しかしこれらの色成分のトナー粒子による飛び散りは、実際にはほとんど目立たないため、画像形成に及ぼす影響も無視できる程度に小さい。
【００１９】
また、転写ベルト７が回動駆動される間、転写ブラシ１１Ｋはベルト内周面に摺接しているが、他の転写器の形式が転写ローラ１１Ｃ〜１Ｙにされており、したがって摺接による摩擦抵抗は前記一カ所にのみ制限される。
転写を終えた記録紙はその後、交流電源で分離チャージャ１２が発生する電界によって転写ベルト７から除電分離され、定着器１３において画像の定着を行われ、装置外部へ排出される。
【００２０】
転写ベルト７は、記録紙が分離された後に、交流電源に接続された除電チャージャ１４、１５により除電され、さらにベルトクリーナ１６により表面に付着したトナー等を除去されて表面状態を清浄にされる。
以上のように、本実施の形態ではＫトナー成分の画像形成部における転写器の電界収束と、転写ベルトに転写器が与える摩擦抵抗を最小限にするため、転写ローラと転写ブラシを使い分けた例を示した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、Ｋトナーを使用する画像形成部の転写器には、転写ブラシ、転写フィルム、転写ブレード、および電界規制ブレードを備えたコロナチャージャ等の摺接型転写器の何れかを用い、それ以外には転動型転写器の転写ローラや、摩擦を生じないコロナチャージャ等を任意に組み合わせて使用する方法をとればよい。ここで、一般的には、転写フィルムはカーボンを分散したＰＣ（ポリカーボネート）樹脂やフッ素樹脂から作製されており、転写ブレードはカーボンを分散したクロロプレンゴムやウレタンゴムから作製されている。これらの転写器のうち、転写フィルムの電界密度分布を図７の曲線Ｃに表す。図のように、転写フィルムは転写ブラシと同様に優れた電界密度分布の収束特性を有している。また図示しないが、転写ブレードも同様の収束特性を持っている。
【００２１】
図４は、別の実施の形態として、タンデム型フルカラー画像形成装置のベルト駆動装置周辺の正面断面図を表したものである。なお、本実施の形態は図中のコロナチャージャ１８Ｃ〜１８Ｋ、電界規制ブレード１９以外は、実施の形態１と構成及び動作が同一であるため、主な共通部分の図示と説明を省略する。
コロナチャージャ１８Ｃ〜１８Ｋは、感光体ドラム１Ｃ〜１Ｋとそれぞれ対向するように、転写ベルト７の内周面から配されている。
【００２２】
電界規制ブレード１９は、可撓性を有する不導体材料としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等で作製された、感光体ドラムの長手方向とほぼ同長の板状部材である。この電界規制ブレード１９はＵ字型支持体（不図示）に掴持され、転写ベルト７の内周面に摺接して記録紙搬送上流側（矢印Ｘと逆方向）に電界の発生を規制するために、適切な角度と位置で固定されている。図２に、電界規制ブレード不装備のコロナチャージャ（曲線ｄ）と、電界規制ブレードを装備したコロナチャージャ（曲線ｅ）の電界密度分布を示す。図のように、感光体ドラム上流の電界密度が、電界規制ブレードによって規制されている。ここで、記録紙搬送上流側の電界密度分布のみを規制するのは、画像転写前のトナーの飛び散りを防止するためであり、感光体ドラム周面にはほとんどトナー粒子が残らない画像転写後には、電界を規制する必要が少ないためである。
【００２３】
実施の形態１とほぼ同様に、記録紙は転写ベルト７上を搬送され、コロナチャージャ１８Ｃ〜１８Ｋによって各色トナー成分の画像を転写される。ただし、Ｋトナーを使用する画像形成部２１Ｋでは、コロナチャージャ１８Ｋの発生する電界を電界規制ブレード１９で規制されながら転写がなされる。本実施の形態でも実施の形態１と同様に、Ｃ、Ｍ、Ｙトナー成分の画像はＫトナー成分の画像と比較すると、多少のトナーの飛び散りを起こしていることは否めないが、肉眼で確認できる程度の乱れには達せず、したがって実際には問題の無い程度に止まっている。転写後の動作は実施の形態１と同様である。
【００２４】
さらに、上記の実施の形態以外の例として、図５は転写ローラ１１Ｃ〜１１Ｙと電界規制ブレード１９装備のコロナチャージャ１８Ｋを、一方、図６はコロナチャージャ１８Ｃ〜１８Ｙと転写ブラシ１１Ｋをそれぞれ上記方法に従って使用した、タンデム型フルカラー画像形成装置について、実施の形態１と同様の構成を用いて示した正面断面図である。若干の共通構成は省略してある。図３〜図６に示した各適用例は、どれも既存の装置に対して一部転写器を付け替えたものであり、低コストで実現可能な点は注目に値する。
【００２５】
尚、上記した実施の形態では、転写ベルト上に記録紙を搬送させ、その記録紙に画像形成を行うものとして、いわば転写ベルトを記録紙搬送体として用いた。しかし本発明はこれに限定されず、例えば転写ベルトを公知の中間転写体として、ベルト表面に画像を直接転写してもよい。但しこの場合、転写ベルトの回動駆動下流側に記録紙搬送路を設け、駆動ローラ付近でベルト表面を記録紙と接触させることにより、転写ベルト上の画像を記録紙に転写し、その後に当該搬送路に設けられた定着器で画像を定着して、記録紙をトレーに排出させる等の工夫が必要である。
【００２６】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２として、単一の感光体ドラムと転写ドラムを用いたフルカラー画像形成装置に本発明を適用した例を、図８に基づき説明する。
同図のように、矢印Ｚ方向に回転駆動される感光体ドラム３０周辺には、その周面に沿って帯電器３１、露光器３２、Ｃ，Ｍ，Ｙ、Ｋ各トナーをそれぞれ格納する現像器３３Ｃ〜３３Ｋ、クリーナ３４、イレーサ３５が、所定の位置に配置されている。転写ドラム３６は、記録紙Ｓの長さよりも長い周面を有する円筒であり、その外周面にＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）あるいはＰＣ（ポリカーボネート）等の絶縁体樹脂フィルムが巻き付けられている。さらに転写ドラム３６は、感光体ドラム３０と互いの軸を平行にされ、かつ同期しながら矢印Ｚ’方向に回動駆動される。
【００２７】
転写ドラム３６の外周面には、記録紙Ｓの搬入方向の上流側からＺ’方向に沿って順に、タイミングローラ４５、記録紙ガイド４６、転写ドラム３６周面と線接触する接地導電ローラ３７、さらに転写位置の下流に除電チャージャ４０、分離爪４１が配置されている。当該分離爪４１からは、記録紙排出方向に沿って記録紙ガイド４９、公知の定着器５０、排紙トレー５１が備えられ、一方転写ドラム３６の外周面には、Ｚ’方向にクリーナ４２、除電チャージャ４３が配置されている。
【００２８】
転写ドラム３６の内周面には、接地導電ローラ３７と対向して吸着ローラ４７、感光体ドラム３０と対向して電界規制ブレード３９装備のコロナチャージャ３８、除電チャージャ４３に対向して除電チャージャ４８が、それぞれ配置されている。
図９、１０はコロナチャージャ３８周辺を中心に、電界規制ブレード３９の接触解除機構を表す拡大断面図である。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等の不導体材料で作製された板状の部材３９ａを、Ｕ字型の支持体３９ｂで掴持した電界規制ブレード３９が、当該支持体３９ｂの後端でソレノイド４４の軸４４ａと連結されており、ソレノイド４４の軸４４ａの出退によって、支点Ｐを中心に揺動されるようになっている。すなわちソレノイド４４が通電されると軸４４ａがシリンダ内に退避して、電界規制ブレード３９が内周面側から転写ドラム３６に接触され（図１０）、非通電時には軸４４ａが突出して接触解除される（図９）。ソレノイド４４の通電・非通電の制御は、図示しない制御部を通じて行われ、通電時期はＫトナー画像の転写時とされ、他の色成分トナーの転写時には非通電とされている。
【００２９】
上記構成のフルカラー画像形成装置は周知のように、感光体ドラム３０上に一の色成分の画像データで変調されたレーザ光を露光して、当該する色成分トナーを有した現像器３３によって現像を行い、続いて転写ドラム３６上に被着されて待機している記録紙Ｓにトナー画像の転写を行い、この一連のプロセスを全ての色成分画像について行って、記録紙Ｓ上に各色トナー画像を重ね合わせ、しかる後、記録紙Ｓを転写ドラム３６から分離して定着器５０まで搬送し、定着を行うというフルカラープリント処理を実行する。
【００３０】
このフルカラープリント実行時において、Ｋトナーの転写時にはソレノイド４４が通電されていて電界規制ブレード３９が図１０に示すように転写ドラム３６に対し接触状態になっている。電界規制ブレード３９がこのように接触解除状態である場合の電界密度分布は、図５に示した実施例における転写器１８Ｋと同様、図２の曲線ｅの通りであるので、Ｋトナーの飛び散りは防止される。
【００３１】
一方、Ｋトナー以外のＣ、Ｍ、Ｙトナー画像の転写時にはソレノイド４４が非通電とされ、電界規制ブレード３９が図９に示すように転写ドラム３６から浮き、非接触状態となっている。このため、コロナチャージャ３８のワイヤ付近で発生したイオンが、感光体ドラム３０に向かって移動する際に電界規制ブレード３９と転写ドラム３６との間の空隙を通って、感光体ドラム３０直下よりも上流側まで回り込むようになり、その結果、電界規制ブレードなしのコロナチャージャに類似した電界密度分布を持つようになり、トナーの飛び散りが生じることとなる。しかし、この場合のトナー色がＣ、Ｍ、Ｙであるので、トナーの飛び散りによる画像の乱れは目立ちにくい。この点は実施の形態１と同じであるし、また転写ドラム３６との摩擦接触によるドラム寿命の点も同じである。従って、作用・効果は実施の形態１と共通するので、これ以上の説明を省略する。
【００３２】
（実施の形態３）
本実施の形態は、中間転写方式の画像形成装置に適用した例である。図１１は、当該画像形成装置の正面断面図を表している。ここで、感光体ドラム３０周辺と、本装置上部の画像読取部および光学系（不図示）は、構成と機構が実施の形態２とほぼ同様であるため、その説明を省略する。
【００３３】
中間転写体７０は、体積抵抗１〜１００ＭΩをもつＰＣ（ポリカーボネート）等の、可撓性を有する樹脂材料で作製された無端ベルトである。この中間転写体７０が、ローラ７１、７２、７３によって張架され、感光体ドラム周面と近接して、矢印ｂ方向に回動駆動されるように配置されている。
中間転写体７０を介して、ローラ７３に対向する位置には、公知の機構により接触または接触解除される２次転写器７４があり、制御部（不図示）により、接触解除状態を通常としている。当該２次転写器７４の型式は転写ローラである。２次転写器７４とローラ７３との対向部分には、紙面上部から下部にかけて記録紙搬送路７５が設けられており、紙面下部の記録紙搬送路７５の末路には定着器が設けられている。
【００３４】
さらに中間転写体７０を介して感光体ドラム３０の対向位置には、転写器にチャージャユニット６４が備えられている。チャージャユニット６４は、Ｌ字型担持体６５の一端に、実施の形態１の変形例で示したものとほぼ同様の電界規制ブレード６１を装備したコロナチャージャ６０が配置され、他端に転写ローラ６２が配置された構造をしている。制御部は、チャージャユニット６４のＬ字型担持体６５中央部の回転軸６３を９０度回転させて、コロナチャージャ６０もしくは転写ローラ６２のいずれかを感光体ドラム３０に対向する転写位置に接近させる。図１２と図１３はそれぞれ、チャージャユニット６４の転写ローラ６２もしくは電界規制ブレード６１装備のコロナチャージャ６０が転写位置にあり、それぞれの転写器によって感光体ドラム３０から転写ドラム３６の記録紙に画像転写がなされる様子を示す拡大断面図である。中間転写体７０内周面に対して、コロナチャージャ６０による転写時には電界規制ブレード３９が摺動し（図１３）、また転写ローラによる転写時には当該ローラが転動する（図１２）。なお前記制御部によって、チャージャユニット６４はＫトナー成分画像を転写する時にコロナチャージャ６０を転写位置にセットする以外は、転写ローラ６２を転写位置にセットしている。
【００３５】
上記構成によれば、実施の形態２とほぼ同様にして、まず原稿のＣ成分トナー画像が感光体ドラム３０周面の静電画像上に形成される。当該トナー画像は、転写位置において、感光体ドラム３０をチャージャ６４の転写ローラ６２によって転写ベルト７４上に転写される。この動作中、転写ローラ６２が転写位置にあり、コロナチャージャ６０は機能していない。続いてＭ成分トナー画像、Ｙ成分トナー画像が同様にして感光体ドラム３０上に形成され、転写ローラ６２によって転写ベルト７４上に転写される。
【００３６】
一方、Ｋ成分のトナー画像が感光体ドラム３０の周面に形成される場合には、前記制御部によって電界規制ブレード６１装備のコロナチャージャ６０が転写位置にセットされる（図１３から図１２の状態に移行する）。Ｋ成分のトナー画像は、電界規制ブレード６１によって転写位置から上流側への電界分布を規制されたコロナチャージャ６０により、中間転写体７０の周面に転写される。
【００３７】
全色画像が中間転写体７０に転写されると、図示しない制御部によって２次転写器７４のローラが稼働状態にされて中間転写体７０の周面を転動し、当該ローラと中間転写体７０との接触部分に、記録紙搬送路７５から記録紙Ｓが搬入される。トナー画像は、全色が一度に記録紙Ｓに転写され、定着ローラ７６によって画像を定着される。
【００３８】
以上、上述した実施の形態３では、チャージャユニット６４に転写ローラと電界規制ブレードを装備したコロナチャージャを組み合わせたが、転写ローラに対して転写ブラシ、転写フィルム、転写ブレードのうちのどれかを用いるか、または２つのコロナチャージャを用いて一方にだけ電界規制ブレードを備える等、組み合わせを変化させてもよい。ただし、少なくともＫトナー成分の画像転写時以外には、中間転写体７０に対する摩擦抵抗がＫトナー成分の画像転写時より小さいものか、または非摩擦型の転写器を用いる必要がある。
【００３９】
また本実施の形態では、中間転写体７０から記録紙Ｓへ画像形成する際に２次転写器７４として転写ローラを用いたが、本発明はこれに限らず、他の種類の転写器を用いてもよい。特に、中間転写体７０から記録紙Ｓへの画像転写時にもトナー粒子の飛び散りによって画像が乱れる場合には、積極的に摺接型転写器を用いてもよい。
【００４０】
さらに上述の実施の形態１〜３では、転写ブラシや電界規制ブレードを装備したコロナチャージャ等の摺接型の転写器を、Ｋトナーの画像形成部または転写時にのみ用いたが、Ｋ以外のトナーが複数重ね合わさることによって、Ｋトナーに準ずるような目立った飛び散りを起こす場合においては、その複数の色成分の画像をそれぞれ転写する画像形成部または転写時において、部分的に用いてもよい。ただしこの場合、全ての画像形成部または色成分毎の画像転写時に上記摺接型転写器を用いると、転写ベルトの耐久性に関する問題を解決できないので、注意が必要であることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置は、転写材搬送体と、転写材搬送体に沿って複数個配され、互いに異なった色のトナー画像が周面に形成されるトナー画像担持体と、前記複数のトナー画像担持体のうち、少なくとも黒色トナーのトナー画像担持体を除くトナー画像担持体の一部に対向して設けられ、静電力によって転写材にトナー画像を転写する第１の静電転写電界付与体と、残りのトナー画像担持体に対向して設けられ、第１の静電転写電界付与体が転写位置において形成する電界分布よりも狭い電界分布を形成して、この狭い電界分布の静電場によって転写材にトナー画像を転写する第２の静電転写電界付与体とを備えるので、実際にトナーが飛び散りを起こして画像に乱れを生じさせる恐れのある部分に第２の静電転写電界付与体を用い、それ以外を第１の静電転写電界付与体とすることで、トナーの飛び散りは多少許容しつつも画像の乱れを適切に抑えた、実用性に富んだ画像形成装置を提供できる。
【００４２】
また、本発明の画像形成装置は、転写ベルトと、転写ベルトに沿って複数個配され、互いに異なった色のトナー画像が周面に形成されるトナー画像担持体と、前記複数のトナー画像担持体のうち、少なくとも黒色トナーのトナー画像担持体を除くトナー画像担持体の一部に対向して設けられ、静電力によって転写ベルトにトナー画像を転写する第１の静電転写電界付与体と、残りのトナー画像担持体に対向して設けられ、第１の静電転写電界付与体が転写位置において形成する電界分布よりも狭い電界分布を形成して、この狭い電界分布の静電場によって転写ベルトにトナー画像を転写する第２の静電転写電界付与体とを備え、転写ベルトに全てのトナー画像担持体からトナー画像を転写した後、転写ベルトから記録紙に前記トナー画像を再転写する構成とすることによって、トナーの飛び散りは多少許容しつつも画像の乱れを適切に抑えた、実用性に富んだ画像形成装置を提供できる。
また本発明の画像形成装置は、互いに色の異なったトナーを有した複数の現像手段と、前記現像手段に協動して各色のトナー画像の現像をし、転写位置まで保持するトナー画像担持体と、トナー画像担持体の転写位置に近接配置され、トナー画像担持体の担持するトナー画像の転写を受けるトナー画像転写体と、第１の電界分布を持った第１の静電転写電界付与体と、第１の電界分布よりも狭い電界分布を持った第２の静電転写電界付与体と、少なくとも黒色トナーを含む一部の色のトナーで現像されたトナー画像を前記転写体に転写するときは第２の静電転写電界付与体を転写位置に位置させ、残りの色のトナーで現像されたトナー画像を前記転写体に転写するときは第１の静電転写電界付与体を転写位置に位置させるよう２つの静電転写電界付与体を切り替える切り替え手段とを備えるので、使用するトナーの種類に応じて自由に前記２種類の静電転写電界付与体を切り替えることで、トナーの飛び散りは多少許容しつつも、それが原因となった画像品質の劣化を防止することができる。
【００４３】
さらに本発明の画像形成装置は、前記第１の静電転写電界付与体がコロナチャージャ、または転写ローラであり、第２の静電転写電界付与体が転写ブラシ、転写フィルム、転写ブレードまたは電界規制ブレード付きのコロナチャージャなので、トナーの飛び散りによる画像の乱れが目立ちやすい色成分トナーの転写位置に、第２の静電転写電界付与体を用いると、転写材搬送体或はトナー画像転写体に摺接して、狭い電界分布によってトナーの飛び散りを防止した状態でトナー画像を記録紙側へ転写することができると共に、上記以外の転写位置に第１の静電転写電界付与体を用いることで、転写材搬送体或はトナー画像転写体に対する摩擦抵抗を低減または解消することが可能になり、これらの耐久性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写ローラと転写ブラシが発生する電界の分布曲線を表す図である。
【図２】電界規制ブレード装備／不装備のコロナチャージャが発生する電界の分布曲線を表す図である。
【図３】本発明の一適用例であるタンデム型フルカラー画像形成装置の内蔵するベルト駆動装置周辺の構成を示す正面断面図である。
【図４】本発明の一適用例であるタンデム型フルカラー画像形成装置の内蔵するベルト駆動装置周辺の構成を示す正面断面図である。
【図５】本発明の一適用例であるタンデム型フルカラー画像形成装置の内蔵するベルト駆動装置周辺の構成を示す正面断面図である。
【図６】本発明の一適用例であるタンデム型フルカラー画像形成装置の内蔵するベルト駆動装置周辺の構成を示す正面断面図である。
【図７】転写フィルムが発生する電界の分布曲線を表す図である。
【図８】本発明の一適用例である、単一の感光体ドラムと転写ドラムを用いたフルカラー画像形成装置の正面断面図である。
【図９】電界規制ブレード３９の接触／接触解除機構のうち、接触解除状態を示す拡大断面図である。
【図１０】電界規制ブレード３９の接触／接触解除機構のうち、接触状態を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の一適用例である、中間転写体７０と単一の感光体ドラム３０を用いたフルカラー画像形成装置の正面断面図である。
【図１２】チャージャユニット６４の転写ローラ６２の稼働状態を示す拡大断面図である。
【図１３】チャージャユニット６４のコロナチャージャ６０の稼働状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１Ｃ〜１Ｋ、３０感光体ドラム
７転写ベルト
１１Ｃ〜１１Ｙ、６２転写ローラ
１１Ｋ転写ブラシ
１８Ｃ〜１８Ｋ、３８、６０コロナチャージャ
１９、３９、６１電界規制ブレード
３６転写ドラム
４４ソレノイド
６４チャージャユニット
７０転写中間体
７４２次転写器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an improvement in technology for simultaneously improving the durability of a transfer belt and preventing a transferred image from being disturbed due to toner scattering.
[0002]
[Prior art]
At present, in a full-color image forming apparatus, a plurality of image forming units having a photosensitive drum and a transfer unit as a core are arranged on an outer peripheral surface of a transfer belt, and toner images of respective colors formed by the respective image forming units are directly applied to the surface of the transfer belt. Or, a so-called tandem system in which the image is transferred onto a recording sheet conveyed to a transfer belt is becoming mainstream.
[0003]
The tandem method has a great advantage that image formation can be performed at high speed while avoiding confusion of toners of the respective colors because the photosensitive drums are separately prepared corresponding to toners of the respective color components. However, on the other hand, there are some problems in transferring the toner images of the respective color components onto a recording paper in a multiplex manner without color shift and maintaining the quality continuously. Particularly, at the time of image formation, the transfer unit has a remarkable problem that toner particles are scattered at a position other than a predetermined position on the recording paper, and the durability of the transfer belt, which is strongly driven, is exerted. Therefore, in a tandem type image forming apparatus, a technique of transferring an image before toner particles are scattered by increasing a contact surface between a photosensitive drum and a transfer belt (Japanese Patent Laid-Open No. 63-118772), a transfer device, and the like. Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-82348 discloses a technique for reducing or eliminating the frictional resistance of a transfer device against a transfer belt by using a roller and a corona charger.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the former technique, if the contact surface between the photosensitive drum and the transfer belt is increased, the transfer belt may be deformed, and the durability of the material may be reduced. When a transfer roller and a corona charger are used, image formation cannot be performed satisfactorily, for example, the black component toner scatters to the extent that it can be recognized by the naked eye and disturbs the image.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reduce a stress applied to a transfer belt, a transfer drum, and the like by a transfer device, improve durability, and prevent scattering of toner particles. Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good image.
Another object of the present invention is to provide a transfer belt or a transfer belt in an image forming apparatus including only a single photosensitive drum and developing devices around which a plurality of color component toners are separately stored. It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of forming a high-quality image by simultaneously improving the durability of a drum and preventing toner particles from scattering.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a transfer material carrier, a plurality of toner image carriers arranged along the transfer material carrier, and toner images of different colors formed on a peripheral surface; A first electrostatic transfer electric field that is provided to face at least a part of the toner image carrier except for the black toner image carrier, and transfers the toner image to the transfer material by electrostatic force; The first electrostatic transfer electric field applying member is provided to face the applying member and the remaining toner image carrier, and forms a narrower electric field distribution than the electric field distribution formed at the transfer position. A second electrostatic transfer electric field applying member for transferring a toner image to a transfer material by an electric field.
[0007]
Further, the image forming apparatus of the present invention includes a transfer belt, a plurality of toner image carriers arranged along the transfer belt, and toner images of different colors formed on a peripheral surface, and the plurality of toner image carriers. A first electrostatic transfer electric field applying member that is provided to face at least a part of the toner image carrier except for a black toner image carrier, and that transfers a toner image to a transfer belt by electrostatic force; The first electrostatic transfer electric field applying member forms an electric field distribution narrower than the electric field distribution formed at the transfer position, and is formed on the transfer belt by the electrostatic field having the narrow electric field distribution. And a second electrostatic transfer electric field applying member for transferring the toner image. After transferring the toner images from all the toner image carriers to the transfer belt, the toner image is re-rotated from the transfer belt to recording paper. Characterized in that it is configured to.
Further, the first electrostatic transfer electric field applying member is a corona charger or a transfer roller, and the second electrostatic transfer electric field applying member is a transfer device with a transfer brush, a transfer film, a transfer blade, or an electric field regulating blade. You can also.
[0008]
Further, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a plurality of developing units having toners of different colors from each other, and develops a toner image of each color in cooperation with the developing unit and holds the developed toner image up to a transfer position. A toner image carrier, a toner image transfer body disposed in proximity to a transfer position of the toner image carrier and receiving a transfer of a toner image carried by the toner image carrier, and a first electrostatic device having a first electric field distribution A transfer electric field applying member, a second electrostatic transfer electric field applying member having an electric field distribution narrower than the first electric field distribution, and transferring the toner image developed with a toner of at least a part of color including at least black toner. When transferring to the body, the second electrostatic transfer electric field applying body is positioned at the transfer position, and when transferring the toner image developed with the remaining color toner to the transfer body, applying the first electrostatic transfer electric field applying body. Position your body in the transcription position Characterized in that it comprises One of a switching means for switching the electrostatic transfer field imparting body.
[0009]
Further, the toner image transfer body has a recording paper adhered thereto, and the toner image on the toner image carrier can be transferred onto the recording paper.
Further, the toner image transfer body may be configured such that toner images of all colors are directly polymerized and transferred thereon.
Further, the first electrostatic transfer electric field applying member is a corona charger or a transfer roller, and the second electrostatic transfer electric field applying member is a transfer device with a transfer brush, a transfer film, a transfer blade, or an electric field regulating blade. You can also.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, a description will be given using a tandem type full-color image forming apparatus which is an application example of the present invention. FIG. 3 is a front sectional view of the present apparatus. In the center of the inside of the apparatus, a driving roller 9 and a driven roller 8 having substantially the same size and rotated by a motor (not shown) and having a grounding conduction are arranged so that their rotation axes are horizontal and parallel to each other. An endless transfer belt 7 is stretched around the peripheral surfaces of these two rollers without slack. The transfer belt 7 is a film belt made of PVDF (polyvinylidene fluoride), PC (polycarbonate), or the like, or a rubber belt made of chloroprene rubber, urethane rubber, or the like. The belt has a width and the inner circumferential surface of the belt is in rolling friction with these rollers, so that the belt is driven to rotate in a direction indicated by an arrow X in FIG.
[0011]
On the forward path side of the transfer belt 7, a photosensitive drum that carries each color image of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) along the arrow X direction from the driven roller 8 side 1C to 1K are arranged close to each other in parallel with the drive roller 9 and the rotation axis, and are driven and driven in synchronization with the drive of the transfer belt.
Around the transfer belt, a belt cleaner 16 is provided on the outer peripheral surface of the belt facing the driven roller 8 along the direction of the arrow X, and a paper feed guide 10 and a suction charger 17 are provided downstream thereof. Further, a separation charger 12 is provided at a most downstream portion of the recording paper transporting path separated from the photosensitive drums 1C to 1K, and static elimination chargers 14 and 15 are sequentially provided at a transporting return path of the transfer belt 7.
[0012]
The image forming units 20C to 20K are configured to charge the photosensitive drums 1C to 1K and their respective peripheral surfaces with charging units 2C to 2K, image exposing units 3C to 3K, developing units 4C to 4K, transfer units 11C to 11K, The cleaners 5C to 5K and the erasers 6C to 6K are arranged in this order in the photosensitive drum rotation direction. Three of the transfer units 11C to 11Y are transfer rollers that roll on the inner peripheral surface of the transfer belt, and the remaining transfer unit 11K is a transfer brush that slides on the inner peripheral surface of the transfer belt. The transfer brush 11K has a structure in which a brush 11K2 made of a green body such as PC (polycarbonate) resin is gripped on a U-shaped support 11K1 laid in the axial direction of the photosensitive drum 1K. are doing. A DC voltage V required at the time of transfer is applied to these transfer units 11C to 11K. FIG. 1 shows electric field density distribution curves generated by the transfer units 11C to 11K by the applied voltage.
[0013]
When the electric field density distribution is converged immediately below the photosensitive drum as in the transfer brush (curve b) in the figure, the Coulomb force acting on the toner particles on the peripheral surface of the photosensitive drum is also limited to a narrow area immediately below the photosensitive drum. And excellent transfer is possible. On the other hand, in the case of the transfer roller, as shown by the curve a, the electric field density is widely distributed from the upstream to the downstream in the recording paper conveyance direction with the center immediately below the photosensitive drum as a center. In the upstream region of the photosensitive drum until the transfer, the scattering of toner particles, which is undesirable in performing high-quality image transfer from the peripheral surface of the photosensitive drum to the recording paper, occurs.
[0014]
By the way, among the toner particles of each color of C, M, Y, and K, the K toner particles are mainly conspicuous to the extent that the disturbance of the image caused by the scattering is actually recognized by the naked eye, and the other toner particles C , M, and Y are less noticeable to the left even if scattering occurs. On the other hand, the transfer roller and the transfer brush have different contact states with the transfer belt, and the former is a rolling contact, so the frictional force on the transfer belt is small, but the latter generates a large frictional force. For this reason, it is concluded that the transfer roller is superior in terms of wear and life of the transfer belt.
[0015]
In this embodiment, a transfer brush is used as the transfer device 11K and transfer rollers are used as the transfer devices 11C, M, and Y in order to satisfy both of the image disturbance due to the toner scattering and the abrasion and life of the transfer belt. .
Although not shown, an image reading unit including a CCD scanner, an exposure lamp, a control unit, an image memory, and the like for reading an original image, a polygon mirror and a plurality of lenses are provided at an upper portion of the image forming apparatus, and the read image is read. An optical system that converts the image data into predetermined image data and guides the image data to the image forming units 20C to 20K is provided.
[0016]
Next, the operation of the present apparatus will be described.
Original image data for each of the R (red), G (green), and B (blue) color components obtained by the CCD scanner of the original reading unit is subjected to data conversion processing in the control unit to obtain C, M, Y, and K image data. Converted to data. The control unit temporarily stores the image data in the image memory.
[0017]
On the other hand, in synchronization with the reading of the document image, the recording paper is fed to the outer peripheral surface of the transfer belt 7 immediately below the suction charger 17 while following the paper feed guide 10. Then, the attraction charger 17 is electrostatically attracted onto the transfer belt 7 by the discharged positive charges, and is conveyed to the image forming units 20C to 20K.
The image data once stored in the image memory is read out in synchronization with the transfer of the recording sheet by the transfer belt 7, and is modulated into laser light by the control unit. The laser light passes through the optical system and is exposed on the peripheral surfaces of the photosensitive drums 1C to 1K, and subsequently, the developing units 4C to 4K form toner image of each color on the peripheral surfaces. Thereafter, the formed color toner component images are sequentially transferred from the peripheral surfaces of the photosensitive drums 1C to 1K to predetermined positions on the recording paper by an electric field generated by the transfer rollers 11C to 11Y or the transfer brush 11K.
[0018]
At this time, the scattering of the toner particles is suppressed because the transfer brush 11K converges the electric field generated by the applied voltage to the transfer position in the image forming unit 20K that transfers the K component toner image. On the other hand, in the image forming units 20C to 20Y for transferring the toner images of the C, M, and Y components, some toner particles are scattered due to a wide electric field density distribution by the transfer rollers 11C to 11Y. However, scattering of these color components due to toner particles is practically inconspicuous, and the effect on image formation is negligibly small.
[0019]
While the transfer belt 7 is rotationally driven, the transfer brush 11K is in sliding contact with the inner peripheral surface of the belt, but the other transfer units are formed of transfer rollers 11C to 1Y, and therefore, the friction caused by the sliding contact. The resistance is limited to only one location.
After the transfer, the recording paper is discharged and separated from the transfer belt 7 by an electric field generated by the separation charger 12 by an AC power supply, and the image is fixed in the fixing device 13 and discharged to the outside of the apparatus.
[0020]
After the recording paper is separated, the transfer belt 7 is neutralized by static elimination chargers 14 and 15 connected to an AC power supply, and the belt cleaner 16 removes toner and the like attached to the surface to clean the surface state. .
As described above, in the present embodiment, the transfer roller and the transfer brush are selectively used in order to minimize the electric field convergence of the transfer unit in the image forming unit of the K toner component and the frictional resistance applied to the transfer belt by the transfer unit. showed that. However, the present invention is not limited to this, and the transfer unit of the image forming unit using K toner includes a transfer brush, a transfer film, a transfer blade, and a sliding contact type such as a corona charger having an electric field regulating blade. Any one of the transfer units may be used, and in addition to the transfer unit, a transfer roller of a rolling transfer unit, a corona charger that does not generate friction, or the like may be used in any combination. Here, generally, the transfer film is made of PC (polycarbonate) resin or fluororesin in which carbon is dispersed, and the transfer blade is made of chloroprene rubber or urethane rubber in which carbon is dispersed. Among these transfer units, the electric field density distribution of the transfer film is shown by a curve C in FIG. As shown in the figure, the transfer film has excellent electric field density distribution convergence characteristics like the transfer brush. Although not shown, the transfer blade also has similar convergence characteristics.
[0021]
FIG. 4 is a front sectional view of a tandem type full-color image forming apparatus according to another embodiment, around a belt driving device. The configuration and operation of the present embodiment are the same as those of the first embodiment except for the corona chargers 18C to 18K and the electric field regulating blade 19 in the drawing, and thus illustration and description of main common parts are omitted.
The corona chargers 18C to 18K are arranged from the inner peripheral surface of the transfer belt 7 so as to face the photosensitive drums 1C to 1K, respectively.
[0022]
The electric field regulating blade 19 is a plate-like member made of a flexible non-conductive material such as PET (polyethylene terephthalate) resin and having substantially the same length as the longitudinal direction of the photosensitive drum. The electric field regulating blade 19 is gripped by a U-shaped support (not shown) and slidably contacts the inner peripheral surface of the transfer belt 7 to regulate the generation of an electric field on the upstream side (in the direction opposite to the arrow X) of the recording paper conveyance. In order to be fixed at an appropriate angle and position. FIG. 2 shows the electric field density distribution of the corona charger without the electric field regulating blade (curve d) and the corona charger with the electric field regulating blade (curve e). As shown in the figure, the electric field density upstream of the photosensitive drum is regulated by an electric field regulating blade. Here, the reason for restricting only the electric field density distribution on the upstream side of the recording paper conveyance is to prevent the toner from scattering before the image transfer, and after the image transfer, in which almost no toner particles remain on the peripheral surface of the photosensitive drum. This is because there is little need to regulate the electric field.
[0023]
In substantially the same manner as in the first embodiment, the recording paper is conveyed on the transfer belt 7, and the images of the respective color toner components are transferred by the corona chargers 18C to 18K. However, in the image forming unit 21K using K toner, the transfer is performed while the electric field generated by the corona charger 18K is regulated by the electric field regulating blade 19. In the present embodiment, as in the first embodiment, it is undeniable that the toner image of the C, M, and Y components has a small amount of toner scattering as compared with the image of the K toner component. The turbulence has not been reached as much as possible, and thus it has been practically no problem. The operation after the transfer is the same as in the first embodiment.
[0024]
5 shows a corona charger 18K equipped with transfer rollers 11C to 11Y and an electric field regulating blade 19, while FIG. 6 shows a corona charger 18C to 18Y and a transfer brush 11K, respectively. FIG. 2 is a front cross-sectional view showing a tandem-type full-color image forming apparatus used according to the first embodiment using the same configuration as that of the first embodiment. Some common components are omitted. Each of the application examples shown in FIGS. 3 to 6 is obtained by partially replacing the transfer device with the existing device, and it is worth noting that it can be realized at low cost.
[0025]
In the above-described embodiment, a recording belt is used as a recording paper transporting body as a recording paper is transported on a transfer belt and an image is formed on the recording paper. However, the present invention is not limited to this. For example, an image may be directly transferred to the belt surface using a transfer belt as a known intermediate transfer member. However, in this case, a recording paper conveyance path is provided downstream of the rotation driving of the transfer belt, and the belt surface is brought into contact with the recording paper near the driving roller to transfer the image on the transfer belt to the recording paper. It is necessary to take measures such as fixing the image with a fixing device provided in the transport path and discharging the recording paper to a tray.
[0026]
(Embodiment 2)
Next, as Embodiment 2 of the present invention, an example in which the present invention is applied to a full-color image forming apparatus using a single photosensitive drum and a transfer drum will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, a developing device that stores a charger 31, an exposure device 32, and respective toners of C, M, Y, and K along a peripheral surface thereof around a photosensitive drum 30 that is driven to rotate in an arrow Z direction. The devices 33C to 33K, the cleaner 34, and the eraser 35 are arranged at predetermined positions. The transfer drum 36 is a cylinder having a peripheral surface longer than the length of the recording paper S, and an insulating resin film such as PVDF (polyvinylidene fluoride) or PC (polycarbonate) is wound around the outer peripheral surface. Further, the transfer drum 36 is driven to rotate in the direction of the arrow Z 'while the axes of the transfer drum 36 and the photosensitive drum 30 are parallel to each other and synchronized.
[0027]
On the outer peripheral surface of the transfer drum 36, in order from the upstream side in the direction in which the recording paper S is carried in along the Z ′ direction, the timing roller 45, the recording paper guide 46, Further, a static elimination charger 40 and a separation claw 41 are arranged downstream of the transfer position. From the separation claw 41, a recording paper guide 49, a known fixing device 50, and a paper discharge tray 51 are provided along the recording paper discharge direction, while the outer circumferential surface of the transfer drum 36 is provided with a cleaner 42 in the Z ′ direction. A static elimination charger 43 is provided.
[0028]
On the inner peripheral surface of the transfer drum 36, a suction roller 47 is opposed to the ground conductive roller 37, a corona charger 38 equipped with an electric field regulating blade 39 is opposed to the photosensitive drum 30, and a charge remover 48 is opposed to the charge remover 43. Are arranged respectively.
FIGS. 9 and 10 are enlarged cross-sectional views showing the mechanism for releasing the contact of the electric field regulating blade 39 around the corona charger 38. An electric field regulating blade 39, which holds a plate-shaped member 39a made of a nonconductive material such as PET (polyethylene terephthalate) resin with a U-shaped support 39b, forms a solenoid 44 at the rear end of the support 39b. The solenoid 44 is oscillated about a fulcrum P when the solenoid 44 moves out of the shaft 44a. That is, when the solenoid 44 is energized, the shaft 44a retreats into the cylinder, and the electric field regulating blade 39 comes into contact with the transfer drum 36 from the inner peripheral surface side (FIG. 10). (FIG. 9). The energization / de-energization of the solenoid 44 is controlled through a control unit (not shown). The energization timing is set to the time of transfer of the K toner image, and is set to be de-energized at the time of transfer of other color component toners.
[0029]
As is well known, the full-color image forming apparatus having the above configuration exposes a photosensitive drum 30 with a laser beam modulated with image data of one color component and develops the laser beam with a developing device 33 having the color component toner. Then, the toner image is transferred onto the recording paper S which is attached on the transfer drum 36 and is on standby, and this series of processes is performed for all the color component images. The images are superimposed, and thereafter, the recording paper S is separated from the transfer drum 36, transported to the fixing device 50, and a full-color print process of fixing is performed.
[0030]
During the full-color printing, the solenoid 44 is energized during the transfer of the K toner, and the electric field regulating blade 39 is in contact with the transfer drum 36 as shown in FIG. The electric field density distribution when the electric field regulating blade 39 is in the contact released state is as shown by the curve e in FIG. 2, similarly to the transfer unit 18K in the embodiment shown in FIG. Is prevented.
[0031]
On the other hand, when transferring C, M, and Y toner images other than the K toner, the solenoid 44 is de-energized, and the electric field regulating blade 39 floats from the transfer drum 36 as shown in FIG. For this reason, ions generated in the vicinity of the wire of the corona charger 38 pass through the gap between the electric field regulating blade 39 and the transfer drum 36 when moving toward the photoconductor drum 30, so that the ions are lower than immediately below the photoconductor drum 30. As a result, the toner wraps around to the upstream side, and as a result, it has an electric field density distribution similar to that of the corona charger without the electric field regulating blade, and toner scattering occurs. However, since the toner colors in this case are C, M, and Y, the disturbance of the image due to the scattering of the toner is not conspicuous. This point is the same as in the first embodiment, and the drum life due to frictional contact with the transfer drum 36 is also the same. Therefore, the operation and effect are common to the first embodiment, and further description is omitted.
[0032]
(Embodiment 3)
This embodiment is an example in which the present invention is applied to an intermediate transfer type image forming apparatus. FIG. 11 is a front sectional view of the image forming apparatus. Here, the configuration and mechanism of the periphery of the photosensitive drum 30 and the image reading unit and the optical system (not shown) at the upper part of the apparatus are substantially the same as those of the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
[0033]
The intermediate transfer member 70 is an endless belt made of a flexible resin material such as PC (polycarbonate) having a volume resistance of 1 to 100 MΩ. The intermediate transfer member 70 is stretched by rollers 71, 72, and 73, and is disposed so as to be rotated in the direction of arrow b in close proximity to the peripheral surface of the photosensitive drum.
At a position facing the roller 73 via the intermediate transfer body 70, there is a secondary transfer device 74 that is brought into contact or released by a known mechanism, and the contact release state is made normal by a control unit (not shown). . The type of the secondary transfer device 74 is a transfer roller. A recording paper transport path 75 is provided from the upper part to the lower part of the paper at a portion where the secondary transfer device 74 and the roller 73 are opposed to each other, and a fixing device is provided at the end of the recording paper transport path 75 at the lower part of the paper. .
[0034]
Further, a charger unit 64 is provided in the transfer device at a position facing the photosensitive drum 30 via the intermediate transfer body 70. In the charger unit 64, a corona charger 60 equipped with an electric field regulating blade 61 substantially similar to that shown in the modification of the first embodiment is disposed at one end of an L-shaped carrier 65, and a transfer roller 62 is provided at the other end. Are arranged. The control unit rotates the rotation shaft 63 at the center of the L-shaped carrier 65 of the charger unit 64 by 90 degrees to move either the corona charger 60 or the transfer roller 62 to the transfer position facing the photosensitive drum 30. . FIGS. 12 and 13 show that the transfer roller 62 of the charger unit 64 or the corona charger 60 equipped with the electric field regulating blade 61 is at the transfer position, and the image is transferred from the photosensitive drum 30 to the recording paper of the transfer drum 36 by the respective transfer devices. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the process is performed. The electric field regulating blade 39 slides on the inner peripheral surface of the intermediate transfer body 70 during transfer by the corona charger 60 (FIG. 13), and the roller rolls during transfer by the transfer roller (FIG. 12). The control unit sets the transfer roller 62 at the transfer position except that the charger unit 64 sets the corona charger 60 at the transfer position when transferring the K toner component image.
[0035]
According to the above configuration, a C component toner image of a document is first formed on the electrostatic image on the peripheral surface of the photosensitive drum 30 in substantially the same manner as in the second embodiment. The toner image is transferred from the photosensitive drum 30 onto the transfer belt 74 by the transfer roller 62 of the charger 64 at the transfer position. During this operation, the transfer roller 62 is at the transfer position, and the corona charger 60 is not functioning. Subsequently, an M-component toner image and a Y-component toner image are similarly formed on the photosensitive drum 30 and transferred onto the transfer belt 74 by the transfer roller 62.
[0036]
On the other hand, when the toner image of the K component is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 30, the corona charger 60 equipped with the electric field regulating blade 61 is set at the transfer position by the control unit (see FIGS. 13 to 12). State). The K component toner image is transferred onto the peripheral surface of the intermediate transfer body 70 by the corona charger 60 whose electric field distribution from the transfer position to the upstream side is regulated by the electric field regulating blade 61.
[0037]
When the full-color image is transferred to the intermediate transfer member 70, the roller of the secondary transfer device 74 is put into operation by a control unit (not shown), and the peripheral surface of the intermediate transfer member 70 is rolled. The recording paper S is carried in from the recording paper conveyance path 75 to the portion in contact with the recording paper S. All the colors of the toner image are transferred onto the recording paper S at one time, and the image is fixed by the fixing roller 76.
[0038]
As described above, in the third embodiment, the charger unit 64 is combined with the corona charger equipped with the transfer roller and the electric field regulating blade. However, any one of the transfer brush, the transfer film, and the transfer blade is used for the transfer roller. Alternatively, the combination may be changed, such as using two corona chargers and providing only one of them with an electric field regulating blade. However, at least during the time other than the image transfer of the K toner component, the frictional resistance to the intermediate transfer body 70 must be smaller than that at the time of the image transfer of the K toner component, or a non-friction type transfer device must be used.
[0039]
Further, in the present embodiment, a transfer roller is used as the secondary transfer device 74 when forming an image on the recording paper S from the intermediate transfer member 70, but the present invention is not limited to this, and another type of transfer device may be used. You may. In particular, when the image is disturbed due to scattering of toner particles even when the image is transferred from the intermediate transfer body 70 to the recording paper S, a sliding contact type transfer device may be positively used.
[0040]
Further, in the above-described first to third embodiments, a sliding contact type transfer device such as a corona charger equipped with a transfer brush or an electric field regulating blade is used only at the image forming portion or at the transfer of the K toner. When a plurality of are superimposed to cause noticeable scattering similar to the K toner, the plurality of color components may be partially used in an image forming unit for transferring images of the respective color components or at the time of transfer. However, in this case, it is needless to say that the use of the above-mentioned sliding contact type transfer unit at the time of image transfer for all the image forming units or for each color component cannot solve the problem regarding the durability of the transfer belt, so that caution is required.
[0041]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the image forming apparatus according to the present invention includes a transfer material transporter and a plurality of toners arranged along the transfer material transporter and having toner images of different colors formed on the peripheral surface. An image carrier, and at least a part of the plurality of toner image carriers, the toner image carrier excluding a black toner image carrier; and a toner image carrier that is transferred to a transfer material by electrostatic force. The first electrostatic transfer electric field applying member is provided to face the remaining toner image carrier, and forms an electric field distribution narrower than the electric field distribution formed by the first electrostatic transfer electric field applying member at the transfer position. And a second electrostatic transfer electric field imparting member for transferring a toner image to a transfer material by the electrostatic field having the narrow electric field distribution, so that the toner may be scattered and the image may be disturbed. Second By using an electro-transfer electric field imparting member and using the other as the first electrostatic transfer electric-field imparting member, it is possible to form a practically usable image forming device which appropriately suppresses the disturbance of the image while allowing some scattering of the toner. Equipment can be provided.
[0042]
Further, the image forming apparatus of the present invention includes a transfer belt, a plurality of toner image bearing members arranged along the transfer belt, and toner images of different colors formed on a peripheral surface, and a plurality of the toner image bearing members. A first electrostatic transfer electric field applying member that is provided to face a part of the toner image carrier excluding at least the black toner toner image carrier, and transfers the toner image to the transfer belt by electrostatic force; The first electrostatic transfer electric field applying member is provided to face the remaining toner image carrier, and forms a narrower electric field distribution than the electric field distribution formed at the transfer position. And a second electrostatic transfer electric field applying member for transferring a toner image to the transfer belt. After transferring the toner images from all the toner image carriers to the transfer belt, the toner image is re-printed from the transfer belt to recording paper. By the structure where copy, scattering of toner it was properly suppressed turbulence somewhat acceptable while also images, it is possible to provide an image forming apparatus rich in practicability.
Further, the image forming apparatus of the present invention includes a plurality of developing units having toners of different colors from each other, and a toner image carrier that develops a toner image of each color in cooperation with the developing unit and holds the toner image to a transfer position. And a toner image transfer member disposed in proximity to the transfer position of the toner image carrier and receiving the transfer of the toner image carried by the toner image carrier, and a first electrostatic transfer electric field applying member having a first electric field distribution And a second electrostatic transfer electric field imparting member having an electric field distribution narrower than the first electric field distribution, and transferring a toner image developed with toner of a part of color including at least black toner to the transfer member. When the second electrostatic transfer electric field applying member is located at the transfer position, when transferring the toner image developed with the remaining color toner to the transfer member, the first electrostatic transfer electric field applying member is moved to the transfer position. Two electrostatic transfer to position Switching means for switching the field applying member, so that by freely switching between the two types of electrostatic transfer electric field applying members according to the type of toner to be used, scattering of the toner is somewhat tolerated, but the Can be prevented from being deteriorated.
[0043]
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the first electrostatic transfer electric field applying member is a corona charger or a transfer roller, and the second electrostatic transfer electric field applying member is a transfer brush, a transfer film, a transfer blade or an electric field regulating member. Since the corona charger with the blade is used, the second electrostatic transfer electric field applying member is used at the transfer position of the color component toner where the disturbance of the image due to the scattering of the toner is conspicuous. The toner image can be transferred to the recording paper side in a state where toner scattering is prevented by a narrow electric field distribution, and the first electrostatic transfer electric field imparting member is used at a transfer position other than the above, so that the transfer is performed. It is possible to reduce or eliminate the frictional resistance to the material transporting body or the toner image transferring body, and there is an effect of improving the durability thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a distribution curve of an electric field generated by a transfer roller and a transfer brush.
FIG. 2 is a diagram showing a distribution curve of an electric field generated by a corona charger with / without an electric field regulating blade.
FIG. 3 is a front cross-sectional view illustrating a configuration around a belt driving device incorporated in a tandem-type full-color image forming apparatus according to an application example of the invention.
FIG. 4 is a front cross-sectional view illustrating a configuration around a belt driving device incorporated in a tandem-type full-color image forming apparatus according to an application example of the invention.
FIG. 5 is a front cross-sectional view illustrating a configuration around a belt driving device incorporated in a tandem-type full-color image forming apparatus according to an application example of the invention.
FIG. 6 is a front cross-sectional view illustrating a configuration around a belt driving device incorporated in a tandem-type full-color image forming apparatus according to an application example of the invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a distribution curve of an electric field generated by a transfer film.
FIG. 8 is a front sectional view of a full-color image forming apparatus using a single photosensitive drum and a transfer drum, which is an application example of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a contact release state of the contact / contact release mechanism of the electric field regulating blade 39.
FIG. 10 is an enlarged sectional view showing a contact state of the contact / contact release mechanism of the electric field regulating blade 39.
FIG. 11 is a front cross-sectional view of a full-color image forming apparatus using an intermediate transfer body 70 and a single photosensitive drum 30, which is one application example of the present invention.
FIG. 12 is an enlarged sectional view showing an operation state of a transfer roller 62 of the charger unit 64.
FIG. 13 is an enlarged sectional view showing an operating state of the corona charger 60 of the charger unit 64.
[Explanation of symbols]
1C-1K, 30 Photoconductor drum
7 Transfer belt
11C-11Y, 62 transfer roller
11K transfer brush
18C-18K, 38, 60 Corona Charger
19, 39, 61 Electric field regulating blade
36 Transfer drum
44 Solenoid
64 charger unit
70 Transcription intermediate
74 Secondary transfer unit

Claims

A transfer material carrier, a plurality of toner image carriers arranged along the transfer material carrier, and toner images of different colors formed on the peripheral surface; and at least black of the plurality of toner image carriers. A first electrostatic transfer electric field applying member which is provided to face a part of the toner image carrier except for the toner image carrier of the toner, and which transfers a toner image to a transfer material by electrostatic force, and a remaining toner image carrier The first electrostatic transfer electric field applying member forms an electric field distribution narrower than the electric field distribution formed at the transfer position, and transfers the toner image to the transfer material by the electrostatic field having the narrow electric field distribution. An image forming apparatus comprising: a second electrostatic transfer electric field applying member.

A transfer belt, a plurality of toner image carriers arranged along the transfer belt, and toner images of different colors formed on a peripheral surface; and a toner image of at least black toner among the plurality of toner image carriers. A first electrostatic transfer electric field applying member which is provided to face a part of the toner image carrier excluding the carrier and transfers a toner image to a transfer belt by electrostatic force, and faces a remaining toner image carrier. A first electrostatic transfer electric field applying member that forms an electric field distribution narrower than an electric field distribution formed at a transfer position, and transfers a toner image to a transfer belt by the electrostatic field having the narrow electric field distribution. and a electrostatic transfer field imparting body, and wherein the transferring the toner image from all of the toner image bearing member to a transfer belt, is configured to retransfer the toner image to the recording paper from the transfer belt That the image forming apparatus.

The first electrostatic transfer electric field applying member is a corona charger or a transfer roller, and the second electrostatic transfer electric field applying member is a transfer brush, a transfer film, a transfer blade, or a transfer device with an electric field regulating blade. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:

A plurality of developing means having toners of different colors from each other; a toner image carrier for developing the toner image of each color in cooperation with the developing means and holding the toner image carrier at a transfer position; and a transfer position of the toner image carrier. , A toner image transfer member that receives a transfer of a toner image carried by the toner image carrier, a first electrostatic transfer electric field imparting member having a first electric field distribution, and a first electric field distribution member. A second electrostatic transfer electric field applying member having a narrow electric field distribution, and a second electrostatic transfer electric field when transferring a toner image developed with a toner of a part of color including at least black toner to the transfer member. When the transfer member is positioned at the transfer position, and the toner image developed with the remaining color toner is transferred to the transfer member, two electrostatic transfer units are arranged so that the first electrostatic transfer electric field transfer unit is positioned at the transfer position. Switching to switch the electric field applying body An image forming apparatus comprising: a means.

5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the toner image transfer member has a recording sheet adhered thereon, and the toner image on the toner image carrier is transferred onto the recording sheet.

5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the toner image transfer member has a configuration in which toner images of all colors are directly superimposed and transferred thereon.

The first electrostatic transfer electric field applying member is a corona charger or a transfer roller, and the second electrostatic transfer electric field applying member is a transfer brush, a transfer film, a transfer blade, or a transfer device with an electric field regulating blade. The image forming apparatus according to claim 4, wherein: