JP2002072708A

JP2002072708A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002072708A
Application number: JP2000256679A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ono; 博司小野; Ryuta Takechi; 隆太武市; Mitsuru Takahashi; 充高橋; Shin Kayahara; 伸茅原; Yuji Sawai; 雄次澤井; Hiromi Ogiyama; 宏美荻山; Toshiaki Motohashi; 俊昭本橋; Katsuya Kawagoe; 克哉川越
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体と転写ローラとの接触状態を安定に保
つことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】表面にトナー像が形成される中間転写ベ
ルト４と、中間転写ベルト４が巻き付いた接触領域に転
写電界を形成することにより、中間転写ベルト４上に形
成されたトナー像を転写材に転写する転写ローラ１２
と、転写ローラ１２を中間転写ベルト４に対して加圧す
る加圧手段と、転写ローラ１２を中間転写ベルト４に接
触離間させる接離手段とを備える画像形成装置におい
て、接離手段は、転写ローラ１２の中間転写ベルト４への
接触開始点における転写ローラ１２の接離動作方向が中
間転写ベルト４の像担持体面に対し略垂直方向となるよ
うに、転写ローラ１２を移動させる。これにより、転写
ローラの加圧力や転写ローラの径等が振れても、転写ロ
ーラと中間転写ベルトとの接触状態への影響を小さくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、回
転駆動されながら表面にトナー像が形成される無端ベル
ト状像担持体と、該像担持体の像担持体面が巻き付いた
接触領域に転写電界を形成することにより、該像担持体
上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写ローラ
と、該転写ローラを該像担持体に対して加圧する加圧手
段と、該転写ローラを該像担持体に接触離間させる接離
手段とを備える画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置としては、回転駆
動されながら表面にトナー像が形成される無端ベルト状
像担持体に対して、所定のタイミングで転写ローラを接
離手段によって接触させ、この状態で転写ローラに像担
持体上のトナー像と逆極性の電圧を印加することによっ
て像担持体と転写ローラとの接触領域となる転写ニップ
部に転写電界を形成し、像担持体と転写ローラとの間に
搬送される転写材上に像担持体表面のトナー像を転写す
る。この像担持体と転写ローラとの接触状態の構成に
は、転写ローラの表面部分が転写ローラに対向して設け
られた対向ローラに圧接されることにより弾性変形した
状態で転写ニップ部が形成される構成と、像担持体の像
担持面が転写ローラに巻き付いた状態で転写ニップ部が
形成される構成とがある。

【０００３】例えば、特開平１０−１３３４９７号公報
では、バックアップロール等の複数のロールに張架支持
された無端状像担持体の表面が転写ロールに巻き付くよ
うにして像担持体と転写ロールとの接触部に転写ニップ
が形成されている画像形成装置が開示されている。そし
て、転写位置と非転写位置を移動する転写ロールの移動
軌跡間で転写ロールが像担持体と最初に当接する位置が
像担持体の裏面がバックアップロールに当接している領
域であり、転写ロールが像担持体を介してバックアップ
ロールに押接する転写位置での転写ロールの中心とバッ
クアップロールの中心を結ぶ線と、転写ロールが非転写
位置に退避しているときの像担持体の表面とのなす角度
が９０度より小さくなるようにしている。すなわち、転
写ロールが像担持体に接触する際、転写ロールが転写材
の搬送方向上流側又は下流側から像担持体を巻き込むよ
うにして像担持体に接触することによって、転写ニップ
部の上流で像担持体と記録媒体とを密着させ、像担持体
と記録媒体との間にギャップが形成されることを防止し
ている。また、転写ロールが像担持体と最初に当接する
位置がバックアップロールで支持されているので、像担
持体の回転ムラやスリップの発生が回避される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、像担持体が
転写ローラに巻き付いて転写ニップ部が形成される画像
形成装置においては、転写ローラの表面部分が弾性変形
することにより転写ニップ部が形成される場合に比べ
て、すなわち転写ローラの位置が対向ローラに圧接する
ことで位置決めされる場合に比べて、像担持体、転写ロ
ーラ、対向ローラの三者の位置関係にばらつきが生じや
すく、転写ニップ部の形状にばらつきが生じやすい。ま
た、転写ニップ部の直前にある像担持体を張架する張架
部材の寸法精度によっても、転写ニップ部の形状が左右
されやすい。このような転写ニップ部の形状のバラツキ
によってトナー像の転写性が損なわれる。さらに、転写
ニップ部において、入口部分における転写ローラの接線
方向と、出口部分における転写ローラの接線方向とがず
れると、転写材の受け渡しがうまくいかなくなり、転写
材の搬送性が損なわれる。このように、転写ローラと像
担持体との接触状態は、トナー像の転写性、転写材搬送性
・分離性、像担持体の駆動への負荷等に様々な影響を及
ぼす。したがって、転写ローラと像担持体との接触状態
を安定に保つことが重要である。

【０００５】しかしながら、特開平１０−１３３４９７
号公報では、転写ロールが像担持体に接触する際、転写
ロールが転写材の搬送方向上流側又は下流側から像担持
体を巻き込むようにして像担持体に接触し、像担持体の
張力に対して転写ロールの加圧力が斜め方向から加わる
ために、像担持体の張力と転写ロールの加圧力との均衡
を保つのが難しい。そのため、転写ロールの加圧力や転
写ローラの径等の振れが、転写ローラと像担持体との接
触状態に大きく影響してしまう。その結果、上述したよ
うに、トナー像の転写性、転写材搬送性・分離性、像担持
体の駆動への負荷等に様々な影響を及ぼしてしまうこと
が考えられる。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、像担持体と転写ロー
ラとの接触状態を安定に保つことができる画像形成装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、回転駆動されながら表面にトナ
ー像が形成される無端ベルト状の像担持体と、該像担持
体の像担持体面が巻き付いた接触領域に転写電界を形成
することにより、該像担持体上に形成されたトナー像を
転写材に転写する転写ローラと、該転写ローラを該像担
持体に対して加圧する加圧手段と、該転写ローラを該像
担持体に接触離間させる接離手段とを備える画像形成装
置において、該接離手段は、該転写ローラの該像担持体へ
の接触開始点における該転写ローラの接離動作方向が該
像担持体の像担持体面に対し略垂直方向となるように、
該転写ローラを移動させることを特徴とするものであ
る。

【０００８】この画像形成装置においては、転写ローラ
が接離手段によって像担持体の像担持体面に対し略垂直
方向から接触し、加圧手段によって像担持体面に対して
加圧される。このとき、転写ローラの加圧力が像担持体
の張力に対して略垂直方向から加わるため、転写ローラ
の加圧力が像担持体の張力に対して斜め方向から加わる
場合に比べて、転写ローラの加圧力や転写ローラの径等
が振れても、転写ローラと像担持体との接触状態への影
響が少ない。したがって、転写ローラと像担持体との接
触状態を安定に保つことができる。

【０００９】特に、請求項２の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記接離手段は、支点周りに上記転
写ローラを回動することを特徴とするものである。

【００１０】この画像形成装置においては、転写ローラ
が支点周りに回動するので、遊び部分を有するスライド
機構等に比べて、簡単な構成で高精度に転写ローラの位
置決めを行うことができる。

【００１１】また、請求項３の発明は、請求項１又は２
の画像形成装置において、上記像担持体に対する上記転
写ローラの軸線方向における単位長さ当たりの加圧力が
６３Ｎ／ｍ以上であることを特徴とするものである。

【００１２】この画像形成装置においては、転写ローラ
の加圧力を６３Ｎ／ｍとしているので、転写ローラの加
圧力が転写材の腰の強さに負けて、像担持体と転写ロー
ラとの接触状態が不安定になることを防止することがで
きる。

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項１、２又
は３の画像形成装置において、上記転写ローラの硬度は
アスカ−Ｃ５０°以上であることを特徴とする画像形成
装置ものである。

【００１４】この画像形成装置においては、転写ローラ
の硬度をアスカ−Ｃ５０°以上としているので、転写ロ
ーラが像担持体に圧接されても転写ローラがつぶれるこ
とがない。したがって、経時的に転写ローラの真円状態
が変化して、像担持体と転写ローラとの接触状態が変化
することを防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るフルカラープリンタに適用した一実施形態について説
明する。まず、本実施形態に係るフルカラープリンタ全
体の構成及び動作について説明する。図１は全体の概略
構成図である。図１において、潜像担持体としてのドラ
ム状の感光体１は、画像形成動作時に反時計方向に回転
駆動される。このとき、感光体１の表面は、帯電装置２
によって所定の極性に一様に帯電される。この感光体１
の帯電面には、図示していない露光装置によって、画像
情報に基づくレーザ光ＬＢによって該感光体１表面に静
電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３を通
るとき、そのブラック現像器３Ｂｋによってブラックト
ナー像として可視像化される。

【００１６】一方、可撓性の無端ベルトよりなる像担持
体としての中間転写ベルト４は、バイアスローラ５と、
駆動ローラを含む他のローラ５ａ、６、７、９、対向ロ
ーラ８に巻き掛けられた状態で、時計周りに回転駆動さ
れ、バイアスローラ５とローラ５ａとの間の部分が感光
体１表面に当接し、その当接部において感光体１表面の
線速と同一線速で感光体表面の移動方向と同じ方向へ移
動する。上記バイアスローラ５には、感光体１表面に形
成されたトナー像のトナーと逆性の電圧が印加される。
これにより、感光体１表面に形成された前述のブラック
トナー像が感光体１と中間転写ベルト４との当接部に至
ると、その感光体１表面のブラックトナー像が中間転写
ベルト４の表面に静電的に転写される。

【００１７】上述のようにしてトナー像を転写した後の
感光体１表面には転写残トナーが付着しているが、この
転写残トナーは、クリーニング装置１０を通るときに、
そのクリーニング部材１１によって感光体１表面から除
去される。次いでその感光体１表面は、図示しない除電
ランプより光を照射されてその表面電位が基準値に下げ
られる。

【００１８】次に、上述したところと同様にして、感光
体１表面に第２の静電潜像が形成され、この潜像は現像
装置３のシアン現像器３Ｃによってシアントナー像とし
て可視像化される。そして、このシアントナー像も中間
転写ベルト４表面に、先に転写されたブラックトナー像
の上から順次重ね合わせ状態で転写される。トナー像転
写後の感光体１表面がクリーニング装置１０によって清
掃され、除電ランプによって除電作用を受けることも先
の動作時と変わりない。

【００１９】さらに上述したところと同様に、感光体１
表面上に順次形成される第３及び第４の静電潜像が、マ
ゼンダ現像器３Ｍ及びイエロー現像器３Ｙによってマゼ
ンダトナー像及びイエロートナー像として順次可視像化
される。そして、これらマゼンダトナー像及びイエロー
トナー像が中間転写ベルト４表面に先に転写されたトナ
ー像の上から順次重ね合わせ状態で転写される。このよ
うにして、中間転写ベルト４表面には、４色のトナー像
が重ねあわされた状態で形成される。

【００２０】一方、対向ローラ８と押し下げ部材１３に
張架された中間転写ベルト４の部分に対向して転写ロー
ラ１２が配設される。この転写ローラ１２は、後述する
ように、支点１４及び回動アーム１４ａを有する接離手
段によって、中間転写ベルト４に接触、離間可能なよう
に支点１４を中心として図中矢印で示す方向に回動可能
に支持されている。具体的には、支点１４に設けられた
図示していない枢ピンに回動アーム１４ａが揺動可能に
枢支され、その回動アーム１４ａに転写ローラ１２が支
持されている。また、この接離手段には、転写ローラ１２
を中間転写ベルト４に対して加圧する図示しない加圧手
段が備えられている。具体的には、転写ローラ１２を中
間転写ベルト４側へ付勢する付勢手段を回動アーム１４
ａに設けるか、該付勢手段を設けたホルダを転写ローラ
１２自身に取り付けるとよい。

【００２１】前述のように、中間転写ベルト４にトナー
像が順次転写されるとき、転写ローラ１２は中間転写ベ
ルトから離間した位置に退避している。一方、図示して
いない給紙装置からは、転写紙Ｐが給紙され、一対のレ
ジストローラ１５の回転によって、中間転写ベルト４の
トナー像に整合するタイミングで、転写ローラ１２と対
向ローラ８との間に図中矢印で示す方向に送り込まれ
る。転写紙Ｐの先端が転写ローラ１２と対向ローラ８と
の間に至ったとき、或いはその直前に、前述の回動アー
ム１４ａの回動により、転写ローラ１２は図１に示した
位置を占め、転写ローラ１２が対向ローラ８と押し下げ
部材１３に張架された中間転写ベルト４の部分に当接
し、転写ローラ１２は図示しない加圧手段によって中間
転写ベルト４に対して加圧され、転写ローラ１２の一部
に中間転写ベルト４のトナー像担持体面が巻き付くよう
にして転写ニップ部が形成される。このとき、中間転写
ベルト４上の重ね合わせトナー像の先端が転写ローラ１
２の部分に至る。そして、転写ローラ１２に中間転写ベル
ト４上のトナーとは逆極性の電圧が印加されることによ
って、転写ニップ部に転写電界が形成される。この転写
電界により、中間転写ベルト４表面の重ね合わせトナー
像が一括して転写紙Ｐ上に転写される。

【００２２】トナー像が転写された転写紙Ｐは、図中矢
印方向に回転する搬送ベルト１６上に担持されて搬送さ
れ、定着装置１７を通る時、熱と圧力の作用で転写紙上
のトナー像がその転写紙Ｐ表面に定着される。次いで、
その転写紙Ｐは機外に排出される。

【００２３】トナー像を転写紙Ｐに転写した後の中間転
写ベルト４に付着する転写残トナーは、クリーニング装
置１８のクリーニング部材１９によって中間転写ベルト
４表面から除去される。このクリーニング部材１９は、
転写される前の中間転写ベルト４上のトナー像がここを
通る時、中間転写ベルト４表面から離間している。

【００２４】図１に示したプリンタは、感光体１表面に
互いに異なった色のトナー像を順次形成し、そのトナー
像を中間転写ベルト４表面に順次重ね合わせた状態で転
写し、そのトナー像を転写ローラ１２によって転写紙Ｐ
上に一括転写して最終画像を形成するように構成されて
いる。１色画像を得るときは、感光体１から中間転写ベ
ルト４上に１色だけのトナー像を転写し、これを転写紙
Ｐ上に転写し、これを定着装置１７により定着すればよ
い。

【００２５】ところで、本実施形態に係るプリンタにお
いては、図１に示すように、上記転写ローラ１２の中間
転写ベルト４への接触開始点における転写ローラ１２の
接離動作方向が、中間転写ベルト４に対し略垂直である
ことを特徴とする。支点１４周りに回動する回動アーム
１４ａによって転写ローラ１２が中間転写ベルト４の像
担持体面に対し矢印Ａ方向で示すように略垂直方向から
接触し、加圧手段によって像担持体面に対して加圧され
る。このとき、転写ローラ１２の加圧力が中間転写ベル
ト４の張力に対して略垂直方向から加わる。したがっ
て、転写ローラ１２の加圧力が中間転写ベルト４の張力
に対して斜め方向から加わる場合に比べて、転写ローラ
１２と中間転写ベルト４との接触状態は、転写ローラ１
２の加圧力や転写ローラ１２の径等の振れによる影響を
受けにくくなる。したがって、転写ローラ１２と中間転
写ベルト４との接触状態を安定に保つことができる。

【００２６】また、上述したように、転写ローラ１２が
支点１４周りに回動するように構成することで、遊び部
分を有するスライド機構等に比べて、簡単な構成で高精
度に転写ローラ１２の位置決めを行うことができる。

【００２７】さらに、本実施形態に係る画像形成装置に
おいては、像担持体としての中間転写ベルト４上の重ね
合わせトナー像が転写ローラ１２によって一括して転写
紙Ｐ上に転写されるものである。中間転写ベルト４に対
する転写ローラ１２の加圧力が弱いと、転写紙Ｐの腰の
強さに負けて、中間転写ベルト４と転写ローラ１２の接
触状態が不安定になり、転写効率が低下する。本発明者
らが幅３１４ｍｍの転写ローラ１２を用いて検証した結
果、最低２０Ｎ（約６３．７Ｎ／ｍ）の加圧力が必要で
あった。また、厚紙のように腰の強い転写紙を用いた場
合には、３０Ｎ（約９５．５Ｎ／ｍ）の加圧力が必要で
あった。一方、転写ローラ１２の加圧力を７０Ｎ（約２
２２．９Ｎ／ｍ）以上に設定すると、中間転写ベルト４
の駆動負荷が増大する等の副作用が生じることが確認さ
れた。以上の結果から、転写ローラ１２の加圧力は、６
３Ｎ／ｍ以上が好ましく、厚紙等の転写紙に対する転写
性の観点からは９５Ｎ／ｍ以上がより好ましい。一方、中
間転写ベルト４への駆動負荷増大を考慮すると、転写ロ
ーラ１２の加圧力は２２２Ｎ／ｍ以下が好ましい。

【００２８】また、上記転写ローラ１２は、上述したよ
うに加圧手段によって中間転写ベルト４に対して加圧さ
れるため、転写ローラ１２の硬度が小さいと転写ローラ
１２がつぶれ、中間転写ベルト４と転写ローラ１２の接
触状態が経時的に変化してしまう。そのため、転写ロー
ラ１２の硬度は、アスカ−Ｃ５０°以上が好ましい。転写
ローラのクリーニング性、ローラの外径精度を向上させ
るために、転写ローラ１２の硬度は高硬度の方がより好
ましいが、中間転写ベルト４への接触時の衝撃等を考慮
すると、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０°以下にするのが好まし
い。なお、転写ローラ１２と中間転写ベルト４との衝撃
を小さくするには、転写ローラ１２の軸の剛性、回転ス
ピード、重量等を変更することでも可能である。

【００２９】なお、本実施形態では、像担持体が中間転
写ベルト４である場合について説明したが、例えば無端
ベルト状の感光体ベルトから直接転写紙に転写する装置
においても同様の効果を得ることができる。この装置に
おいては、像担持体が感光体ベルトとなる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、転写ロ
ーラの像担持体への接触開始点における転写ローラの接
離動作方向が該像担持体面に対し略垂直方向なので、転
写ローラの加圧力や転写ローラの径等が振れても、転写
ローラと像担持体との接触状態への影響が少なく、転写
ローラと像担持体との接触状態を安定に保つことができ
る。その結果、安定的に高品質な画像が得られるという
優れた効果がある。

【００３１】特に、請求項２の発明によれば、転写ロー
ラが支点周りに回動するので、簡単な構成で高精度に転
写ローラの位置決めを行うことができるという優れた効
果がある。

【００３２】また、請求項３の発明によれば、転写ロー
ラの加圧力を６３Ｎ／ｍとしているので、転写ローラの
加圧力が転写材の腰の強さに負けて、像担持体と転写ロ
ーラとの接触状態が不安定になることを防止することが
できるという優れた効果がある。

【００３３】また、請求項４の発明によれば、転写ロー
ラの硬度をアスカ−Ｃ５０°以上としているので、経時
的に転写ローラの真円状態が変化して、像担持体と転写
ローラとの接触状態が変化することを防止することがで
きるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るフルカラープリンタの構成を示
す概略構成図。

【符号の説明】

１感光体２帯電装置３現像装置４中間転写ベルト８対向ローラ１２転写ローラ１３押し下げ部材１４支点１４ａ回動アーム

フロントページの続き (72)発明者高橋充東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者茅原伸東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者澤井雄次東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者荻山宏美東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者本橋俊昭東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者川越克哉東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H032 AA05 BA01 BA09 BA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動されながら表面にトナー像が形成
される無端ベルト状の像担持体と、該像担持体の像担持
体面が巻き付いた接触領域に転写電界を形成することに
より、該像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転
写する転写ローラと、該転写ローラを該像担持体に対し
て加圧する加圧手段と、該転写ローラを該像担持体に接
触離間させる接離手段とを備える画像形成装置におい
て、該接離手段は、該転写ローラの該像担持体への接触開
始点における該転写ローラの接離動作方向が該像担持体
の像担持体面に対し略垂直方向となるように、該転写ロ
ーラを移動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記接離手段は、支点周りに上記転写ローラを回動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、上記像担持体に対する上記転写ローラの軸線方向におけ
る単位長さ当たりの加圧力が６３Ｎ／ｍ以上であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
て、上記転写ローラの硬度はアスカＣ５０°以上であること
を特徴とする画像形成装置。