JP2003149965A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003149965A
JP2003149965A JP2002238317A JP2002238317A JP2003149965A JP 2003149965 A JP2003149965 A JP 2003149965A JP 2002238317 A JP2002238317 A JP 2002238317A JP 2002238317 A JP2002238317 A JP 2002238317A JP 2003149965 A JP2003149965 A JP 2003149965A
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roller
image
nip
transfer
belt
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JP2002238317A
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Hisahiro Saito
久弘 斎藤
Yasuo Yoda
寧雄 依田
Kenichi Iida
健一 飯田
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Canon Inc
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1665Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat
    • G03G15/167Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat at least one of the recording member or the transfer member being rotatable during the transfer
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 中間転写ベルト方式における2次転写部で発
生する画像欠陥を防止し、多種多様の用紙に対して高画
質化が可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 中間転写ベルト6と、ニップを形成する
2次転写ローラ8とを有し、2次転写ローラ8に電圧が
印加されることで中間転写ベルト6上の画像が移動する
転写材に転写される。駆動ローラ6a、テンションロー
ラ6b及び2次転写対向ローラ6cによって支持されず
中間転写ベルト6と2次転写ローラ8が接触するニップ
部Naと、駆動ローラ6a、テンションローラ6b及び
2次転写対向ローラ6cによって支持され中間転写ベル
ト6と2次転写ローラ8が接触するニップ部Nbとを備
え、転写材の移動方向においてニップ部Naはニップ部N
bの上流側であり、ニップから排出される転写材の排出
方向を規制する搬送ローラ10を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等の電子写真方式による画像形成装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、中間転写ベルトを使用した画像形
成装置が知られており、この方式は、カラー画像情報や
多色画像情報に基づく複数の成分色画像を順次転写、積
層し、カラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物
を得るカラー画像形成装置や多色画像形成装置として有
効である。
【0003】従来の中間転写ベルトを用いた画像形成装
置の一例の概略を図5に示す。本画像形成装置は、中間
転写ベルト120を有した電子写真プロセスのカラー画像
形成装置(複写機やレーザビームプリンタ)である。こ
の中間転写ベルト120には中抵抗の弾性体を使用してい
る。
【0004】画像形成装置は、ドラム状の電子写真感光
体101(以下、感光ドラムという)を備え、この感光ド
ラム101は矢印の方向に所定の周速度(プロセススピー
ド)で回転駆動される。
【0005】感光ドラム101はこの回転過程で、1次帯
電器102により所定の極性・電位に一様に帯電処理さ
れ、次いで像露光手段により像露光103を受ける。これ
により、目的のカラー画像の第1の色成分像(たとえば
イエロー色成分像)に対応した静電潜像が形成される。
【0006】次いで、その静電潜像が現像位置において
第1の現像器141(イエロー現像器)により現像され、
イエロートナー像として可視化される。このとき第2〜
第4の現像器、すなわちマゼンタ現像器142、シアン現
像器143、ブラック現像器144は作動しておらず感光ドラ
ム101には作用しないので、イエロートナー像は第2〜
第4の現像器142〜144による作用を受けない。第1〜第
4の現像器141〜144は支持体140に搭載して回転自在に
設置され、感光ドラム101と対向した現像位置に順次移
動される。
【0007】中間転写ベルト120は、ローラ161、164、
1次転写ローラ125とに掛け廻され、感光ドラム101と対
向した位置で当接して、当接位置で感光ドラム101と同
方向に同じ周速度で回転駆動される。感光ドラム101と
の当接した位置の中間転写ベルト120の内側位置には1
次転写ローラ125が設置され、バイアス電源129からの1
次帯電バイアスを1次転写ローラ125を介して中間転写
ベルト120に印加するようになっている。1次転写バイ
アスはトナーと逆極性で、その印加電圧はたとえば+10
0V〜+2kVの範囲である。
【0008】感光ドラム101上に形成されたイエロート
ナー像は、感光ドラム101と中間転写ベルト120との当接
ニップ部を通過する過程で、1次転写ローラ125から中
間転写ベルト120に印加した1次転写バイアスによって
形成される1次転写電界により、中間転写ベルト120の
外周面に順次転写されていく。
【0009】中間転写ベルト120への第1色のイエロー
トナー像の転写を終えた感光ドラム101は、表面に残留
した1次転写残りのトナーをクリーニング装置113によ
り清掃、除去した後、1次帯電以下の画像形成プロセス
に供せられる。以下、同様にして、第2色のマゼンタト
ナー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックト
ナー像が形成され、中間転写ベルト120上に順次重ねて
転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画
像が得られる。
【0010】中間転写ベルト120を支持したローラ164は
2次転写対向ローラで、このローラ164が配設された部
位の中間転写ベルト120の外面位置に2次転写ローラ163
が離接自在に設置され、2次転写ローラ163にはバイア
ス電源128から2次帯電バイアスが印加されるようにな
っている。2次転写ローラ163は、第1色〜第3色のト
ナー像の1次転写工程時には、中間転写ベルト120から
離間しておくことが可能である。
【0011】中間転写ベルト120上に重畳転写された4
色のトナー像が中間転写ベルト120の回動で2次転写部
位の直近に至るタイミングで、2次転写ローラ163にバ
イアス電源128から2次転写バイアスが印加され、同時
に2次転写ローラ163が中間転写ベルト120に当接され
る。更にその当接部に、記録材である転写材P(紙また
は樹脂シート)が給送ローラ111により所定のタイミン
グで送り出され、ガイド110を経て給送される。
【0012】中間転写ベルト120上の4色のトナー像は
一括して、中間転写ベルト120と2次転写ローラ163との
当接ニップ部を通過する過程で、2次転写ローラ163か
ら中間転写ベルト120に印加した2次転写バイアスによ
って形成される2次転写電界により、転写材Pの表面に
順次転写されていく。4色のトナー像が2次転写された
転写材Pは定着器115に導入され、そこで加熱および加
圧することにより4色のトナーが溶融混色して転写材P
に固定され、フルカラーのプリント画像に形成される。
【0013】中間転写ベルト120の表面に残留した2次
転写残のトナーは、ベルトクリーナ108により感光ドラ
ム101とは逆極性に帯電される。ベルトクリーナ108は中
間転写ベルト120の外面に離接自在に設置されたローラ
からなり、ベルトクリーナ108を中間転写ベルト120の表
面に当接し、中間転写ベルト120の内側に配置した接地
された導電ローラ107を対向極として、バイアス電源126
によりベルトクリーナ108に所定の極性のクリーニング
バイアスを印加することにより、2次転写残トナーを所
定の極性に帯電するものである。本例では、感光ドラム
101は負極性帯電なので、2次転写残トナーは正極性に
帯電される。ベルトクリーナ108は、第1色〜第3色の
トナー像の1次転写工程時には、中間転写ベルト120か
ら離間しておくことが可能である。
【0014】中間転写ベルト120上の逆極性に帯電され
た2次転写残トナーは、中間転写ベルト120の感光ドラ
ム101との当接部およびその近傍で、感光ドラム101に静
電的に吸引されて転移し、中間転写ベルト120から除去
される。
【0015】上記の中間転写ベルトを用いたカラー画像
形成装置は、転写ドラム上に転写材を貼り付け、または
吸着して担持し、その転写材に感光ドラムから各色のト
ナー像を転写してカラー画像を得る、例えば特開昭63−
301960号のカラー画像形成装置と比較すると、転写材に
何らの制御(たとえば転写ドラムのグリッパに転写材を
把持する、転写ドラムの表面に転写材を吸着する、転写
ドラムの表面に沿うように曲率を持たせる等)を必要と
せずに、中間転写ベルトから転写材にトナー像を転写で
きる。したがって、封筒、葉書、ラベル紙など、40g/
2程度の薄い紙から200g/m2程度の厚い紙まで、幅
の広狭や長さの長短によらず、トナー像を転写してカラ
ー画像を得ることができるという利点を有している。
【0016】このような利点があるため、中間転写ベル
トを用いたカラー画像形成装置が、カラー複写機、カラ
ープリンタ等として既に市場で稼動している。
【0017】このような中間転写ベルト(Intermediate
Transfer Belt)を用いた画像形成装置においても、さ
らなる高速化、高画質化、高耐久化が求められているの
が現状である。特に、カラー画像形成装置においては、
高画質化への動きが活発であり、近年においては、光沢
紙用いることにより、高級感ある写真画像を印刷するユ
ーザーが増えている。また、光沢紙などを両面印刷し、
製本化する用途なども発生してきている。このような光
沢紙は、一般に抵抗値が高いため、低湿環境下で使用し
た場合、特に両面プリントした場合など、2次転写部に
おいて放電による画像欠陥が生じやすいといった課題が
あった。2次転写部へ用紙が進入する際に発生する放電
による画像欠陥を防止する方法としては、特開平9−907
80号公報所載のものが知られている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平9−90780号公報所載の2次転写部へ用紙が進入する
際に発生する放電による画像欠陥を防止する方法は、2
次転写部の入り口側で発生する放電現象を抑制すること
においては有効であるものの、2次転写部の出口側での
放電現象については言及していない。
【0019】つまり、用紙対応性に優れた中間転写ベル
ト方式における2次転写部の放電による画像欠陥の主だ
ったものとしては、転写材が転写ニップへ進入する際に
発生する第1画像不良と、転写材が2次転写ニップ部通
過後、ベルトとは反対側に排出される際に発生する第2
画像不良(鳥の足跡状の画像不良)と、があるが、前記
公報所載の系においては、第2画像不良に対する防止策
が提案されていない。
【0020】そこで本発明は、中間転写ベルト方式にお
ける2次転写部で発生する画像欠陥、特に第2画像不良
を防止し、多種多様の用紙に対して高画質化が可能な画
像形成装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像を
担持する像担持ベルトと、前記像担持ベルトを支持する
支持ローラと、前記像担持ベルトとニップを形成する転
写ローラと、を有し、前記転写ローラに電圧が印加され
ることで前記ニップにおいて前記像担持ベルト上の画像
が移動する転写材に転写される画像形成装置において、
前記ニップは、前記支持ローラによって支持されず前記
像担持ベルトと前記転写ローラが接触する第1ニップ部
と、前記支持ローラによって支持され前記像担持ベルト
と前記転写ローラが接触する第2ニップ部と、を備え、
転写材の移動方向において前記第1ニップ部は前記第2
ニップ部の上流側であり、前記ニップから排出される転
写材の排出方向を規制する規制部材を有することを特徴
とする。
【0022】
【発明の実施の形態】[第一実施形態]本発明に係る画像
形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明す
る。図1は画像形成装置の構成図である。
【0023】図1に示すように、カラーレーザプリンタ
は、複数の第一の像担持体である感光体ドラム1を有
し、順次、第2の像担持体である中間転写ベルト6に連
続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得る4連
ドラム方式(インライン方式)プリンタである。
【0024】中間転写ベルト6は、無端状のベルトであ
り、駆動ローラ6a、テンションローラ6b及び2次転
写対向ローラ6cに懸架され、図中矢印の方向にプロセ
ススピード117mm/secで回転している。駆動ロー
ラ6a、テンションローラ6b及び2次転写対向ローラ
6cは中間転写ベルト6を支持する支持ローラである。
中間転写ベルト6は、カーボンブラックにより抵抗調整
された電子伝導系ポリイミドからなり、体積抵抗率は、
1×108Ωcmであり、厚さは75μm、内周長は1116m
m、長手方向(移動方向と直交する方向)の幅は、350
mmである。ベルト抵抗値を1×108Ωcmとしたことに
より、この抵抗領域では転写後の電荷残留がないため、
除電機構が不要であり、低コストな装置とすることが可
能となる。また、一次転写部においては、後に説明する
が、本実施形態のように低抵抗な一次転写電極と組み合
わせることにより、比較的低電圧で転写することが可能
となるため、一次転写部においては放電による画像欠陥
を防止することが可能となる。これらのベルト抵抗領域
を自己減衰領域と称し、1×107Ωcm〜1×1012Ωcm
の範囲がこの領域にあたる。
【0025】なお、上記抵抗値は、JIS-K6911に準拠
し、電極とベルト表面との良好な接触性を得るために導
電性ゴムを電極として使用し、ベルトの体積抵抗率ρv
を100V、30秒印加の条件にて、Advantest社製R8340
超高抵抗計(商標)を用いて測定した結果である。
【0026】中間転写ベルト6近傍には、ベルト上に転
写されたパッチ(濃度検出用画像)を光学的に検出し、
画像濃度を調整する濃度制御センサ(不図示)が設けら
れている。感光体ドラム1は、中間転写ベルト6の移動
方向に、直列に各色に対応し4本配置されている。
【0027】イエロー現像器を有する感光体ドラム1は
回転過程で、1次帯電ローラ2により所定の極性・電位
に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段
(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報
の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレ
ーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系
等)による画像露光3を受けることにより目的のカラー
画像の第1の色成分像(イエロー成分像)に対応した静
電潜像が形成される。本装置の露光解像度は600DPI
である。
【0028】次いで、その静電潜像が第1現像器4(イ
エロー現像器)により第1色であるイエロートナーによ
り現像される。感光体ドラム1上に形成されたイエロー
画像は、中間転写ベルト6との1次転写ニップ部へ進入
する。転写ニップ部では中間転写ベルト6の裏側に電圧
印加部材(一次転写ローラ)7を接触当接させている。
電圧印加部材7には各ポートで独立にバイアス印加可能
とするため、1次転写バイアス源7a〜7dを有してい
る。中間転写ベルト6は1色目のポートでまずイエロー
を転写し、次いで先述した工程を経た、各色に対応する
感光体ドラム1より順次マゼンタ、シアン、ブラックの
各色を各ポートで多重転写する。中間転写ベルト6上に
転写された4色フルカラー画像は、2次転写ローラ8に
より転写材Pに一括転写され、定着装置12によって溶融
定着されてカラープリント画像が形成される。中間転写
ベルト上に残った2次転写残トナーは、中間転写ベルト
6の回転方向のカウンター方向に配置される弾性ブレー
ドを有するクリーナ装置9により清掃される。
【0029】次に、転写部について詳細に説明する。一
次転写部においては、約400Vの電圧が印加されるこ
とにより、感光体上のトナー像が中間転写ベルト6上へ
転写される。一次転写部においては、電圧印加部材7と
して、導電性発泡ローラ、外径φ16mm、1×105Ωの抵
抗値のものを使用した。さらに、中間転写ベルト6上の
トナー像は、2次転写部において、2次転写ローラ8に
1500〜6000Vのバイアスを印加することにより、転写材
である用紙Pへと転写される。画像を転写された紙は、
DC電圧が印加された除電針11で紙の裏面を除電され、
紙の搬送方向に対し直交する方向(長手方向)に複数配
置させた搬送ローラ10により不図示の定着装置へ搬送さ
れ、定着装置により画像を定着される。つまり搬送ロー
ラ10はニップを通過した転写材の排出角度を規制する規
制部材(ガイド部材)である。2次転写ローラ8は、導
電性発泡ローラ、硬度38度(Asker C)、3×108Ωの
抵抗値のものを使用し、2次転写対向ローラ6cは、導
電性ゴムローラ、硬度30度(JIS A)、1×106Ωの抵
抗値のものを使用した。
【0030】ここで、まず、転写入り口側で発生する第
1画像不良について説明する。紙と像担持体の間に空隙
が存在する状態で、転写ニップへ用紙が進入すると、用
紙と像担持体との間で放電が発生し、第1画像不良が発
生する。この現象は、モノクロ機など従来から、転写部
への進入ガイドの形状で対応してきており、像担持体側
へ紙が沿うように転写ニップへ用紙を進入させることが
一般的とされている。中間転写ベルト6を用いた2次転
写部においても、この考え方は踏襲できるものである。
【0031】しかし近年の中間転写ベルトを用いたカラ
ー機においては対応しなければならない用紙の坪量範囲
が広く、薄紙60g/m2から厚紙220g/m2まで対応しよ
うとした場合、第1画像不良防止策として、中間転写ベ
ルトに沿うように用紙を2次転写ニップへ進入するよう
にガイド板を配置させると、厚紙のショックが発生しや
すいなどの問題があった。
【0032】そこで本実施形態は、図2に示すように、
転写ニップ部Nを、対抗ローラ6cが中間転写ベルトの
内側から支持しない位置で中間転写ベルト6と2次転写
ローラ8が接触することで形成されるニップ部Naと、
対向ローラ6cが中間転写ベルトの内側から支持する位
置で中間転写ベルト6と2次転写ローラ8が接触するこ
とで形成されるニップNb(つまり中間転写ベルト6を介
して対向ローラ6cと転写ローラ8で形成されるニッ
プ)と、で構成させている。転写材の搬送方向において
第1ニップ部であるニップ部Naは第2ニップ部である
ニップ部Nbの上流側である。
【0033】つまり、図2に示すように対向ローラ6c
と2次転写ローラ8の中心を結んだ線L12に対し直交し
ニップ中心NCを通る線L16と水平線L13とのなす角度θ
2と、中間転写ベルトの張り方向L19と水平線L13との
なす角度θ3との関係が、θ2―θ3>0となるように
構成することにより第1画像不良を防止することができ
る。以下に実験結果を示す。
【0034】2次転写ローラ8の外径はφ16mm、2次転
写対向ローラ6cはφ23mmのローラを用いた。そして、
θ2−θ3と第1画像不良の関係を調べた結果を表1に
示す。
【0035】
【表1】
【0036】θ2−θ3が、0°以下、つまり、事前に
中間転写ベルト6と2次転写ローラ8がニップする領域
が無いと、10℃、15%RH環境下において、両面プリント
時の2面目画像が、第1画像不良を発生してしまう場合
があった。
【0037】つまり、θ2―θ3>0であれば第1画像
不良を防止できる。
【0038】尚、θ2―θ3があまりに大きいとハーフ
トン画像などにおいて、画像の均一性が損なわれる場合
があった。つまりθ2−θ3が10°以上であると、ハ
ーフトン画像などにおいて、画像が斑紋状となる画像こ
すれが発生する場合があることがわかった。この現象
は、坪量220g/m2の厚紙で発生しやすい。
【0039】従って画像こすれを防止するθ2―θ3の
範囲はθ2―θ3<10°であり、第1画像不良のみな
らず画像こすれも防止するより好ましいθ2―θ3の範
囲は、0°<θ2−θ3<10°である。
【0040】ところで上述した第1画像不良を防止する
ためのニップ構成をとった場合、第2画像不良が発生し
やすいという問題があった。
【0041】そこで次に、第2画像不良も防止する本実
施形態について説明する。
【0042】第2画像不良は、紙が2次転写ローラ8側
へ排出される場合、紙の表面とベルト間の容量変化によ
り放電が活発となり、紙の表面への電荷付与がなされ、
さらに次のステップとして、紙が2次転写ローラ8から
離れる際の容量変化により、紙の電位が上昇し、紙と2
次転写ローラ8表面との間で放電が発生し、その結果第
2画像不良が発生する。
【0043】従って、この現象を防止するためには、紙
の排出方向の規制が重要である。
【0044】紙の排出方向の規制は、前述した2次転写
対向ローラ6cと2次転写ローラ8の外径に影響される
ため、図3の空隙中立線Mに対する紙の規制が重要とな
る。
【0045】空隙中立線とは、図3(b)に示すように、
2次転写部の排出側の空隙で、2次転写対向ローラ6c
と2次転写ローラ8との中心を結ぶ直線L20と平行な直
線L21が対向ローラ表面及び転写ローラ表面と交わる点
をY1及びY2とした場合、そのY1とY2を結ぶ線分
の中点Y0をローラ表面の各点で調べ、その各中点を結
んだ線Mである。つまり対向ローラ6cと転写ローラ8
との中心を結ぶ直線の方向(L21の方向)に関して対向
ローラまでの距離と転写ローラまでの距離が等しくなる
点を結んだ線を表すものである。
【0046】この空隙中立線は、2次転写対向ローラや
2次転写ローラの外径の組み合わせで異なる。空隙中立
線について、図4でさらに説明する。図4に、2次転写対
向ローラφ23mmと2次転写ローラφ22mmの組み合わせ
と、2次転写対向ローラφ28mmと2次転写ローラφ16mmの
組み合わせの空隙中立線を示す。空隙中立線は、それぞ
れのローラ外径の組み合わせで形成される空隙に対し、
対向ローラと2次転写ローラとの距離が等しくなるよう
な線で、ここでは対向ローラと二次転写ローラの中心を
結んだ線の方向に対し、距離が等しくなるように定義し
たので、例えば、対向ローラと2次転写ローラの外径が
等しい場合は、各ローラ中心を結んだ線に対し、直交
し、転写ニップを通る直線が空隙中立線となる。対向ロ
ーラと2次転写ローラの外径が異なる場合は、それとは
異なり、図4で示したような曲線となる。
【0047】また、空隙中立線は、空隙での絶縁破壊の
起こる可能性のある範囲で考えればよい。本実施形態で
は、2次転写ローラの印加電圧は、最大5kVであるた
め、空隙の絶縁破壊を考慮すると、2次転写部のニップ
の終わりから排出方向へ、3mm位の位置Qまでを考慮
すればよい。これは、空隙の絶縁破壊電圧V=612+3.2z
(パッシェン則、z:空隙 単位μm)から求めれば良
い。
【0048】紙の排出方向規制は、2次転写部のニップ
中心位置Ncと分離後の搬送部に配置された搬送ローラ
10の支持位置(規制位置)10aを結ぶ直線L17により決め
られる。従って、この直線L17と空隙中立線Mの相対位
置により、第2画像不良の発生が影響される。
【0049】そこで、空隙中立線Mと、搬送ローラ10の
関係について述べる。実験は以下の組み合わせで実施し
た。尚、空隙中立線で問題になるのは前述した様にニッ
プから3mm位までの位置であるので、空隙中立線の向
きは、空隙中立線上の点Qとニップ中心Ncを結ぶ直線
L18の向きで近似する。
【0050】 実験例1:対向ローラφ23mm、転写ローラφ22mm 実験例2:対向ローラφ28mm、転写ローラφ16mm
【0051】実験例1、2で、直線L18に対する直線L
17のなす角度(対向ローラ側を正)をθ1とし、このθ
1を、0°から16°まで2°ずつ変えた場合の結果を表
2、3に示す。
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】これらの結果より、実験例1又は2の様
に、異なった2次転写対向ローラと2次転写ローラの外
径の組み合わせにおいても、空隙中立線に対して搬送ロ
ーラの支持位置を対向ローラ側に配置し、θ1を2°以
上、好ましくは4°以上に設定することにより、放電に
よる第2画像不良のない画像を得ることができた。
【0055】以上の点を踏まえ、2次転写ローラの外径
をφ22mm又はφ16mm、2次転写対向ローラの外径をφ23
mm、θ2−θ3=5°、θ1=6°とした条件を前述し
た装置に組み込み、LL環境下において、前述した光沢紙
(Futura(商標))で通紙テストをした結果、第1画像
不良、第2画像不良及び画像こすれの発生も無く、良好
な画像を得ることができた。
【0056】このように本実施形態は、θ2―θ3>0
とし、θ1を決めるガイド部材を設けることで、第1、
2画像不良を防止することができる。
【0057】[第二実施形態]次に本発明の第二実施形態
について説明する。基本的には前述した実施形態と同様
であり、異なる部分について説明する。
【0058】前述した実施形態は紙が転写ローラ側へ排
出される場合の放電による第2画像不良を防止するもの
であるが、搬送ローラが紙を極端に対向ローラ側に規制
すると第3画像不良が発生する場合があった。
【0059】第3画像不良とは、紙が対向ローラ側へ排
出される場合、紙と2次転写ローラ間の放電が活発にな
り、紙の裏面に放電電荷が付与され、その後の搬送部の
アース面に紙の裏面の電荷がリークし、その結果発生す
るもので、形状としては水玉状である。
【0060】本実施形態はこの第3画像不良も防止する
もので、前述した実施形態の実験例を基に実験を行なっ
た結果を以下に示す。
【0061】
【表4】
【0062】
【表5】
【0063】これらの結果より、異なった2次転写対向
ローラと2次転写ローラの外径の組み合わせにおいて
も、空隙中立線と搬送ローラの相対位置(θ1)を12°
以下に設定することにより、放電による第3画像不良の
ない画像を得ることができた。
【0064】従って第2画像不良のみならず第3画像不
良も考慮した、より好ましいθ1の範囲は、2°<θ1
<12°である。
【0065】以上の点を踏まえ、2次転写ローラの外径
をφ22mm又はφ16mm、2次転写対向ローラの外径をφ23
mm、θ2−θ3=5°、θ1=6°とした条件を前述し
た装置に組み込み、LL環境下において、前述した光沢紙
(Futura(商標))で通紙テストをした結果、第1画像
不良、第2画像不良、画像こすれ及び第3画像不良の発
生も無く、良好な画像を得ることができた。
【0066】[第三実施形態]次に本発明の第三実施形態
について説明する。基本的には前述した実施形態と同様
であり、異なる部分について説明する。
【0067】本実施形態では2次転写対向ローラの外径
を規定することにより分離性、転写性を向上するもので
ある。
【0068】2次転写ローラ8に対向する対向ローラ6
cの外径については、用紙の分離性の点と転写性の安定
性の点から決定されるものである。中間転写ベルト系
は、中間転写ドラムなどと比較すると、用紙の分離性に
優れているとはいえ、薄紙坪量60g/m2は、2次転写
時に中間転写ベルト6から分離しにくく、高湿環境下
や、両面印刷時の定着カールの影響により、分離性は、
より厳しいものとなる。しかし対向ローラ6cの外径は
分離性を考えると小さい方が好ましいものの、小さすぎ
るとニップ位置が不安定になり、転写性が安定しない。
【0069】このように、対向ローラ6cの外径は、転
写ムラ、分離性などの観点から決定される。
【0070】2次転写ローラ8は芯金φ14、ローラ外径
φ22のローラを用い、2次転写対向ローラは、芯金の上
に、ゴム層2.0mmの厚みを有し、抵抗値は、1×106Ω以
下、硬度は、JISAで30度のものを使用して、前述した装
置に組み込み、分離性、転写性を評価した。
【0071】尚、2次転写対向ローラの外径は、ゴム厚
みは2.0mmで固定し、芯金径を変更し、表6 に示すよう
な外径のものを使用した。そしてBadger Bond(商標)
薄紙60g/m2を用いて、30℃、80%RH環境下で、前述した
装置で、通紙テストを実施した。
【0072】
【表6】
【0073】その結果、φ27以上では、分離性があまり
よくない結果が得られた。特に、両面印刷時の1面目の
カールが、上凸状態であると、巻きつき易い。また、φ
16以下においては、ニップが不安定になることにより、
転写性が低下した。紙の分離性は、曲率により、紙の腰
で分離することが知られており、その効果であると考え
られる。また、小径化で転写性が悪化する理由は、転写
ニップが狭くなるため、特に2次色の転写性の低下が顕
著である。また、ニップ自体が不安定となるため、位置
精度も厳しくなる。
【0074】従って2次転写対向ローラの外径D(mm)
のより好ましい範囲は、16<D<27である。
【0075】以上の点を踏まえ、2次転写ローラの外径
をφ22mm又はφ16mm、2次転写対向ローラの外径をφ23
mm、θ2−θ3=5°、θ1=6°とし、この条件を前
述した装置に組み込み、HH環境(高温高湿環境)下にお
ける薄紙(16ポンド紙)を用いた通紙テスト10000枚プ
リントにおいて、分離性も問題なく、またLL環境(低温
低湿環境)下における通紙テストにおいても、第1、第
2、第3画像不良及び画像こすれの発生も無く、良好な
画像を得ることができた。
【0076】[第四実施形態]次に本発明に係る画像形成
装置の第四実施形態について図を用いて説明する。図3
は本実施形態に係る搬送ローラと2次転写ニップとの距
離と、紙幅方向(搬送方向と直交する方向)の端部に発
生する第2画像不良の関係を示す図である。前記実施形
態と説明の重複する部分については、同一の符号を付し
て説明を省略する。
【0077】定着器と2次転写部は、お互いが紙を引っ
張らないようように、通常、定着器の紙搬送速度を2次
転写の紙搬送速度に対し、1%程度遅くしている。従っ
て、定着器と二次転写間にまたがった紙は、下に凸とな
るようにループが形成されている。また、両面印字の際
には、定着器を一度通った紙は、わずかながら波打って
おり、その両方の作用が働いて、前述の実施形態で説明
した搬送ローラの排出方向の規制力が薄れる場合がある
ことがわかった。つまり、前述の実施形態で示した構成
において、ニップと搬送ローラとの間で、ループや、紙
の波うちの作用により、下側にたるみ、その結果、見か
け上、紙が2次転写ローラ側へ排出されたようになり、
まれに、端部のみ、第2画像不良が発生することが判っ
た。本発明者らは、このたるみの影響を防止するため、
図3に示す搬送ローラの支持位置10aとニップ中心Nc
との距離Rを検討した結果、表7のような結果が得られ
た。
【0078】
【表7】
【0079】Rが20mm以上となると、前述したたるみが
発生し、第2画像不良が発生しやすくなった。また、16
mm以下は、設計上の制約が生じ、配置が困難である。従
って17~18mmの範囲が最適であった。
【0080】以上の点を踏まえ、2次転写ローラの外径
をφ22mm、2次転写対向ローラの外径をφ23mm、θ2−
θ3=5°、θ1=8°、R=18mmとし、この条件を前
述した装置に組み込み、LL環境下で、前述した様な光沢
紙(Futura(商標)32ポンド紙)で通紙テストをした結
果、まれに発生するたるみによる端部の第2画像不良も
発生せず、良好な画像を得ることができた。
【0081】尚、本発明の効果は、中間転写ベルトを用
いたインライン方式の画像形成装置のみならず、ベルト
感光体を用いた画像形成装置の転写構成に関しても応用
できることはいうまでもない。
【0082】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではな
く、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、画像を担持する像
担持ベルトと、該像担持ベルトを支持する支持ローラ
と、前記像担持ベルトとニップを形成する転写ローラ
と、前記ニップから排出される転写材の排出方向を規制
する規制部材と、を有し、前記転写ローラに電圧が印加
されることで前記ニップにおいて前記像担持ベルト上の
画像が移動する転写材に転写され、前記ニップは、前記
支持ローラによって支持されず前記像担持ベルトと前記
転写ローラが接触する第1ニップ部と、前記支持ローラ
によって支持され前記像担持ベルトと前記転写ローラが
接触する第2ニップ部と、を有し、転写材の移動方向に
おいて前記第1ニップ部は前記第2ニップ部の上流側と
なるよう構成した。これにより、中間転写ベルト方式に
おける2次転写部で発生する画像欠陥、特に第2画像不
良を防止し、多種多様の用紙に対して高画質化を実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である画像形成装置を示す図
である。
【図2】ニップ入口側におけるベルトの張り方向を示す
図である。
【図3】(a)はニップ出口側における搬送ローラの位置
を示す図である。(b)は空隙中立線を説明するための図
である。
【図4】対向ローラ及び転写ローラの外径を変えた場合
の空隙中立線を示す図である。
【図5】従来の画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
1 …感光体ドラム 12 …定着装置 2 …1次帯電ローラ 3 …画像露光 4 …第1現像器 6 …中間転写ベルト 6a …駆動ローラ 6b …テンションローラ 6c …2次転写対向ローラ 7 …電圧印加部材 8 …2次転写ローラ 9 …クリーナ装置 10 …搬送ローラ 11 …除電針 12 …定着装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 健一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H200 FA05 FA08 FA17 FA19 GA12 GA23 GA34 GA47 HA03 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 JA25 JA26 JA27 JA28 JB13 JB18 JC04 JC07 JC15 JC16 LA15 LA40 MA03 MA04 MA08 MA14 MA20 MB01 MB04 MC01 NA02 NA09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を担持する像担持ベルトと、 前記像担持ベルトを支持する支持ローラと、 前記像担持ベルトとニップを形成する転写ローラと、を
    有し、 前記転写ローラに電圧が印加されることで前記ニップに
    おいて前記像担持ベルト上の画像が移動する転写材に転
    写される画像形成装置において、 前記ニップは、前記支持ローラによって支持されず前記
    像担持ベルトと前記転写ローラが接触する第1ニップ部
    と、前記支持ローラによって支持され前記像担持ベルト
    と前記転写ローラが接触する第2ニップ部と、を備え、
    転写材の移動方向において前記第1ニップ部は前記第2
    ニップ部の上流側であり、前記ニップから排出される転
    写材の排出方向を規制する規制部材を有することを特徴
    とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記支持ローラと前記転写ローラそれぞ
    れの中心を結ぶ線と直交する線が水平線と成す角度をθ
    2、前記ニップに入る前の前記像担持ベルトの張り方向
    が水平線と成す角度をθ3とすると、θ2−θ3>0°
    であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】 前記θ2、前記θ3は、0°<θ2−θ
    3<10°の関係であることを特徴とする請求項2に記
    載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記ニップの中心位置と前記規制部材の
    規制位置とを結ぶ直線は、前記支持ローラと前記転写ロ
    ーラとの中心を結ぶ直線の方向に関して前記支持ローラ
    までの距離と前記転写ローラまでの距離が等しくなる点
    を結んだ中立線より前記支持ローラ側に位置することを
    特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記ニップの中心位置と前記規制部材の
    規制位置とを結ぶ直線と、前記中立線を近似した直線と
    のなす角θ1は、2°<θ1<12°であることを特徴
    とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記ニップの中心位置と前記規制部材の
    規制位置との距離は17〜18mmであることを特徴と
    する請求項1に記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 ガイド部材はローラであることを特徴と
    する請求項1に記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 像担持ベルトは中間転写ベルトであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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