JP2004205866A

JP2004205866A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004205866A
Application number: JP2002375810A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Yoshida; 知史吉田; Atsushi Onose; 敦士小野瀬; Masahiko Saito; 雅彦斎藤; Masahiro Nakano; 雅弘中野; Masashi Yamamoto; 雅志山本
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】本発明の目的は、曲率の小さい中間転写体でも確実に転写ローラとＮｉｐが確保できる、中間転写体の軸と転写ローラの軸の間に軸ずれが生じないトナー転写装置を具備した画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】トナー転写装置１１が中間転写体３側に設けた転写ローラガイド３ｃにガイドされて中間転写体３に均一に圧接できるようにした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フルカラー電子写真装置などの中間転写体を用いた、色重ねプロセスを有して一括で記録媒体へトナーを転写させるトナー転写装置を具備する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中間転写体を用いた画像形成装置には、主として、中間転写体に剛体である金属管などを基とする中間転写ドラム方式と、ベルトなどを使用した中間転写ベルト方式とがある。
中間転写ドラム方式では、画像形成装置がサポートする記録媒体分のトナー像を転写するため、中間転写ドラムの直径はＡ４サイズ相当対応画像形成装置で約１２０ｍｍ、Ａ３サイズ相当対応画像形成装置で約１６０ｍｍとなる。トナー転写装置のトナー転写部などに主に使用されているゴムローラなどの転写ローラは、通常中間転写ドラムより小径のローラ（直径２０ｍｍ前後）を使用している。
【０００３】
一方、中間転写ベルト方式として、感光体上に形成されたトナー像が一次転写位置において一次転写され、このトナー像をさらに記録媒体に二次転写位置において二次転写する中間転写ベルトを備え、一次転写位置において中間転写ベルトは感光体と中間転写ベルトの内側に配置される一次転写ローラにより圧接されると共に、二次転写位置において中間転写ベルトは中間転写ベルトの内側に配置されるバックアップローラと中間転写ベルトの外側に配置される二次転写ローラにより圧接され、さらに、中間転写ベルトは中間転写ベルトの内側に配置された駆動ローラで駆動される中間転写ユニットが知られている。この中間転写ユニットでは、二次転写ローラが支軸で揺動可能に支持されたアームに回転可能に支持されており、アームがカムの作動で揺動することによって、中間転写ベルトに対して接離するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
このような中間転写ベルト方式では、中間転写ドラム方式に比べ、中間転写ベルトの記録媒体との接触部の曲率を小さくすることにより、転写電圧印加による記録媒体の貼り付きをなくすことができ、記録媒体の剥離性能を高めることができる。これにより、ストロコロン帯電装置などによる除電装置や物理的に記録媒体を剥がす剥離爪などが不要になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３１１７２４号公報（第２−３頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の中間転写ベルト方式では、中間転写ベルトの記録媒体との接触部の曲率を小さくするため中間転写ベルト内側に小径の従動または駆動ローラを配置するのが通常である。中間転写ベルトの曲率は転写ローラの径とほぼ同じか若干大きい程度であり、転写ローラを中間転写べるとに押し付けるときに、中間転写ベルトの小径ローラの軸と転写ローラの軸との間に軸ずれが生じた場合、均一なトナー転写に必要なＮｉｐが確保できない場合がある。均一なＮｉｐが確保できなかった場合、トナー像の記録媒体への転写が十分に行われずに転写不良となり、画像欠陥となる可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、曲率の小さい中間転写体でも確実に転写ローラとＮｉｐが確保できる、中間転写体の軸と転写ローラの軸の間に軸ずれが生じにくいトナー転写装置を具備した画像形成装置を提供することにある。
【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、本発明の画像形成装置は、中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体に転写させるトナー転写装置を備えた画像形成装置において、中間転写体側に設けられ、前記トナー転写装置を前記中間転写体に案内するガイドを備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の構成および動作を図とともに説明する。図１はカラー画像形成装置の概略構成図である。
【０００９】
カラー画像形成装置１は、機枠体のほぼ中央部に潜像保持手段である感光ベルト２を垂直方向に長く環状に設置し、この感光ベルト２を間にして、図の左側に中間転写体である転写ベルト３と転写装置１１と記録媒体７の供給装置９と定着器１２を配置し、図の右側に微小着色粉体として４色の異なる色のトナーを充填した現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃを配置している。
【００１０】
現像装置６ｃの下側には感光ベルト２に潜像を形成するための露光装置５を配置し、更にその下側には記録媒体７を積載、収容する給紙カセット８を配置する。
【００１１】
転写ベルト３の周囲に、転写装置１１と中間転写体清掃装置１４を配置し、感光ベルト２の周囲に帯電装置４と残像除去装置１８と感光体清掃装置１７を配置する。
【００１２】
感光ベルト２は駆動装置（図示せず）により矢印２０の方向に回転し、それの表面の感光層は帯電装置４により一様に帯電する。次に露光装置５により、パソコンやイメージスキャナ等により作成した文字情報やイメージ等の画像情報に従ってドット単位で感光ベルト２を露光することにより、感光ベルト２の表面に静電潜像を形成する。その後、感光ベルト２上の静電潜像を現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃの何れかを選択して現像することにより、選択した色のトナー像を形成する。
【００１３】
第一転写位置２１を通過した感光ベルト２は、残像消去装置１８による一様な光照射によって静電潜像を消去して、表面電位を一定レベル以下に落す。その後、第一転写で転写されずに感光ベルト２の表面に残った残トナーを感光体清掃装置１７で除去することにより感光ベルト２の表面を清掃し、次のトナー像の形成に備える。
【００１４】
このようなトナー像形成および転写の１サイクルの動作を、転写ベルト３の１回転のタイミングに合わせて現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃを選択的に使用して順次行うことにより、転写ベルト３上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像を形成する。
【００１５】
用紙やＯＨＰシート等の記録媒体７はタイミングをとって給紙装置９と用紙搬送装置１０から第二転写位置２２に供給し、転写ベルト３の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像を転写装置１１により記録媒体７上に転写する。
【００１６】
トナー像が転写された記録媒体７は、転写ベルト３から剥離され、定着器１２によってトナー像を記録媒体７に溶融定着し、排紙装置１３によりカラー画像形成装置１の上面の排紙トレーに排紙する。
【００１７】
記録媒体７へトナー像を転写した後の転写ベルト３の表面に残っている余剰トナーは中間転写体清掃装置１４により清掃され、トナー回収装置１５に回収される。清掃された転写ベルト３は、次のトナー像の転写に備える。
【００１８】
記録媒体７の給紙から排紙までの搬送経路をできる限り簡略化し、搬送経路の曲率半径を大きくすることにより、搬送途中での紙詰まりを防止し、信頼性を向上させることができる。また、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単に行うことができ、更に、厚紙等も使用する多種記録媒体方式の画像形成装置にも対応することもできる。
【００１９】
この実施形態では、記録媒体搬送経路を略円弧状に形成し、転写ベルト３と感光ベルト２と現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃと露光装置５を前記記録媒体搬送経路の内側に配置することにより、機枠体内の空間を有効利用して小型化し、搬送経路を簡略化し、画像面を下向きにして記録媒体７を排出する構成とした。
【００２０】
この構成により搬送経路を簡略化することができ、且つ、殆どの構成ユニットを搬送経路よりも内側に配置したことによって、搬送経路が機枠体に近くなり、搬送経路を開放し易くなるために、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単になる。また、記録媒体７が画像面を下向きにして画像形成装置１上に排出されることにより、画像形成装置１上に積み重なった記録媒体７は、画像面側が上を向くように取り出すと、上側から下側に印刷順に並ぶように積み重なる利点がある。
【００２１】
潜像保持体を感光ベルト２で構成し、現像領域では直線的に移動するように長円形軌道を回動する構成にすると、複数の現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃを略同一の形状に構成して感光ベルト２の直線領域に対向するように並べて配置することができ、現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃの生産性を高めることができると共に、その１つを現像する色に合わせて選択的に使用するための交替機構も簡素化して小型化および低価格化が図れる。また、感光ベルト２を垂直方向に長く縦長形状に配置することにより、同一周長の感光ベルト２が占有する空間を小さくすることができ、画像形成装置１の小型化が図れる。
【００２２】
記録媒体７を機枠体内の下部から上部に向けて搬送するとき、転写ベルト３は矢印２３の方向に回動し、感光ベルト２は矢印２０の方向に回動することにより、各接触点におけるそれぞれの回動方向が同方向になることから、振動等の問題の少ない構成が得られる。また、転写ベルト３を感光ベルト２に圧接して感光ベルト２に従動させると、色ズレの少ないトナー像転写を実現することができる。このとき例えば、現像装置６ｃのトナー担持体である現像ローラ１９を矢印２４の方向に回転させる逆転現像方式（感光ベルト側で下方から上方に回転する方式）に構成することにより、感光ベルト２と現像ローラ１９の対向面を同一方向に回動させることができ、現像効率が良く、振動等の問題の少ない現像を実現することができる。
【００２３】
次に本発明の実施形態を、例に挙げて図２および図３にて説明する。
【００２４】
図２において、中間転写体である転写ベルト３は大径の従動ローラ３ａと従動ローラ３ａよりも小径の従動ローラ３ｂとに掛け渡されている。また転写ベルト３は感光ベルト２に従動し、このとき転写ベルト３と感光ベルト２との間には静電吸着力と摩擦力が作用している。従動ローラ３ａは転写ベルト３を介して感光ベルト２と対向する位置に、すなわち第一転写位置に配置されている。従動ローラ３ｂは第二転写位置に配置され、図３に示すように転写時においては、転写ベルト３を介して転写装置１１の転写ローラ１１ａと対向する位置に配置されている。尚、図２では転写の前後において、転写装置１１が第二転写位置から退避した状態を示している。従動ローラ３ａと従動ローラ３ｂは、各々の軸が左右対称の側板３ｐによって固定され、かつ画像形成装置フレーム１ａによって位置決め固定されている。側板３ｐには転写ローラ１１ａをガイドする転写ローラガイド３ｃが固定されている。
【００２５】
転写ベルト３上に順次重ねあわされたトナー像を用紙搬送装置１０にて給紙されてきた記録媒体８ａへ転写させるため、記録媒体８ａが転写位置にくる直前に、転写装置１１は、図３に示すように、第二転写位置に移動され、転写ローラ１１ａが転写ベルト３に向けて均一な押し圧によって押し付けられる。尚、図３では、転写ローラガイド３ｃは転写装置１１の陰に隠れているが、破線によってその位置を示している。
【００２６】
転写装置１１の転写部である転写ローラ１１ａは、従動ローラ３ｂにて規定された転写ベルト３に均一なＮｉｐを形成できるよう、転写ローラガイド３ｃにガイドされて、転写ローラ押し付けバネ２０ａによって転写ベルト３に圧接される。転写ローラガイド３ｃには転写ローラ１１ａの中心軸を従動ローラ３ｂまたは第二転写位置に向けて案内する案内溝が形成してある。転写ローラ１１ａの中心軸を案内することにより、転写ローラ１１ａを従動ローラ３ｂ及びこの従動ローラ３ｂに巻きかけられた転写ベルト３に対して正確に位置決めすることができ、転写ローラ１１ａと従動ローラ３ｂとの軸ずれを低減することができる。これにより転写ローラ１１ａは転写ベルト３に均一なＮｉｐを形成できる。
【００２７】
転写ガイド１１ｂは、転写ローラ１１ａが転写ベルト３に押し付けられるときに、記録媒体ガイド３ｄと一定の距離を保って記録媒体８ａを背面からガイドするように、転写ガイド押し付けバネ２０ｂによって位置決め固定される。すなわち転写ガイド１１ｂは記録媒体ガイドとして機能する。記録媒体ガイド３ｄは従動ローラ３ａ、３ｂや転写ベルト３の回転軌道に対して位置が固定され、転写位置へ記録媒体８ａを導くための部材である。転写ガイド１１ｂは転写装置１１側に設けられ、転写ローラ１１ａと一体的に従動ローラ３ａ、３ｂや転写ベルト３の回転軌道に対して相対的に変位可能（可動）である。
【００２８】
転写ローラ１１ａは転写ローラ押し付けバネ２０ａによって従動ローラ３ｂに向けて、また転写ガイド１１ｂは転写ガイド押し付けバネ２０ｂによって記録媒体ガイド３ｄに向けて、別々に付勢して位置決めすることができるので、転写ローラ１１ａと転写ガイド１１ｂとをそれぞれ従動ローラ３ｂまたは記録媒体ガイド３ｄに対して正確に或いは適切に位置決めできる。また、転写ローラ１１ａと転写ガイド１１ｂとを、それぞれ従動ローラ３ｂまたは記録媒体ガイド３ｄに向けて、異なる押し力で位置決めできる。このために転写ローラ押し付けバネ２０ａと転写ガイド押し付けバネ２０ｂとのばね力を異ならせることも可能である。
【００２９】
転写ローラ１１ａはゴムローラから構成されている。またその周囲は絶縁体の成形品である転写ローラケーシング１１ｃによって囲われており、転写電圧印加時に周囲の導電材などへの放電が起こらないようにシールドされている。
【００３０】
さらには、転写電圧印加にて帯電した記録媒体８ａが転写位置から定着器１２（矢印先に具備、表示せず）まで搬送されるまでに周囲部材に静電吸着したり、記録媒体８ａ上の未定着トナーが帯電部材へ移動したりして画像を崩すようなことがないよう、グランドに接地した除電針１１ｄを転写ローラケーシング１１ｃに具備させた。
【００３１】
図４において転写装置１１の構成について説明する。転写装置１１には転写電圧が印加される。転写ガイド１１ｂは金属で構成されてあり、転写ローラ１１ａからの放電が危惧されることから、絶縁体であるプラスチック薄板１１ｅを転写ガイド１１ｂの背面側に、すなわち転写ローラ１１ａ側に設け、転写ローラ１１ａからの絶縁を確実なものとした。プラスチック薄板の具体例としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートなどが挙げられる。本実施例では、ＰＥＴシート１１ｅが転写ローラ１１ａまでの記録媒体ガイドを兼ねるため、転写ガイド１１ｂにおいては、転写ローラ１１ａとの絶縁距離を維持し、かつ記録媒体８ａのガイド役をする必要がなくなるため、製造金型の簡易化や工数の低減が図られ、さらには転写ガイドの製作費用の低減が図れる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は前述のような構成になっており、曲率の小さい中間転写体でも確実に転写ローラとＮｉｐが確保できる、中間転写体の軸と転写ローラの軸の間に軸ずれが生じないトナー転写装置を具備した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】中間転写ユニット周辺の構成を示す図であり、転写装置を退避させた状態の図である。
【図３】中間転写ユニット周辺の構成を示す図であり、転写装置を転写位置に移動させた状態の図であるる。
【図４】転写装置の構成を示す詳細図である。
【符号の説明】
１…カラー画像形成装置、２…感光ベルト、３…転写ベルト、３ａ…従動ローラ▲１▼、３ｂ…従動ローラ▲２▼、３ｃ…転写ローラガイド、３ｄ…転写ベルトの記録媒体ガイド、３ｐ…側板、４…帯電装置、５…露光装置、６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃ…現像装置、７…記録媒体、８…給紙カセット、８ａ…記録媒体、９…給紙装置、１０…用紙搬送装置、１１…転写装置、１１ａ…転写ローラ、１１ｂ…転写ガイド、１１ｃ…転写ローラケーシング、１１ｄ…除電針、１１ｅ…ＰＥＴシート、１２…定着器、１３…排紙装置、１４…中間転写体清掃装置、１５…トナー回収装置、１６…カバー、１７…感光体清掃機構、１８…残像除去装置、１９…現像ローラ、２０…２の回転方向、２１…第一転写位置、２２…第二転写位置、２３…３の回転方向、２４…１９の回転方向、２０ａ…転写ローラ押し付けバネ、２０ｂ…転写ガイド押し付けバネ。

Claims

中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体に転写させるトナー転写装置を備えた画像形成装置において、中間転写体側に設けられ、前記トナー転写装置を前記中間転写体に案内するガイドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナー転写装置にトナー転写部と記録媒体を前記トナー転写部による転写位置に案内する記録媒体ガイドとを備え、前記トナー転写部を前記中間転写体に均一に圧接される位置で位置決めする手段と、前記記録媒体ガイドを画像形成装置または前記中間転写体側に設けられた記録媒体ガイドと一定の距離を保った位置で位置決めする手段とを、別々に備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、前記トナー転写部はゴムローラで構成され、前記トナー転写部を囲う絶縁体の成形品のケーシングを備え、前記ケーシングは記録媒体の静電気を除電する除電針を具備したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナー転写装置に設けた記録媒体ガイドが金属製のガイドであって、前記金属製記録媒体ガイドの前記トナー転写部近傍に絶縁体のプラスチック薄板を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項４に記載の画像形成装置において、前記プラスチック薄板は前記トナー転写部による転写位置へと記録媒体を導くガイドの役目を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体に転写させるトナー転写装置を備えた画像形成装置において、前記トナー転写装置にトナー転写部と記録媒体を前記トナー転写部による転写位置に案内する記録媒体ガイドとを備え、前記トナー転写部を前記中間転写体に均一に圧接される位置で位置決めする手段と、前記記録媒体ガイドを画像形成装置または前記中間転写体側に設けられた記録媒体ガイドと一定の距離を保った位置で位置決めする手段とを、別々に備えたことを特徴とする画像形成装置。