JP2007003769A

JP2007003769A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007003769A
Application number: JP2005183108A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Adachi; 知哉足立; Akihiro Kawasaki; 明博河▲崎▼; Atsushi Takehara; 淳竹原; Yoshie Iwakura; 良恵岩倉; Takashi Miyazaki; 貴史宮崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】クリーニング性を確保しながら、曲率分離のみで紙を分離でき、色ずれのない高画質を実現する画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】複数の感光体と、複数のローラにより張架される無端の中間転写ベルトとを備える画像形成装置であって、前記複数のローラのうち一つが、前記中間転写ベルトの駆動ローラ、前記中間転写ベルト２００を介して配設される２次転写ローラの対向ローラ、及び前記中間転写ベルトを介して前記中間転写ベルトに当接されるクリーニング手段の対向ローラを兼ねる画像形成装置において、前記駆動ローラ２１２の直径Φは、Φ１６ｍｍ〜Φ２０ｍｍとすることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機及びＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、中間転写ベルトを備えるタンデム型カラー画像形成装置に関する。

複写機、ファックス及びプリンター等の複数の感光体を使用したタンデム型カラー画像形成装置は、単位時間当たりの出力枚数が多く、生産効率が高いという利点はあるが、各色毎の書き込み位置の位置合わせが難しい。タンデム型カラー画像形成装置には、最終転写部材に直接転写する形式と、中間転写体を介して最終転写部材に転写する形式がある。
直接転写方式は、像担持体（感光体ドラム）より直接最終転写部材に転写する方式である。中間転写方式は転写部材が最終転写部材でなく、中間転写部材に転写後、最終転写部材に転写する方式である。この中間転写体を介した中間転写方式は画像形成ユニットから転写する際、転写部材の材質が一定であるため、各色の位置合わせが直接転写方式に比較してよく、色ずれの少ない高品質なカラー画像が得られるという特徴を有する。
ところが、タンデム型カラー画像形成装置は、感光体を複数必要とするため、中間転写方式では中間転写ベルトが長くなり、ベルトを張架するためのローラが複数必要となり、構造が複雑化し、中間転写ベルトの搬送を確実に行うことが困難であるという問題があった。

そこで、例えば、特許文献１では、駆動ローラとクリーニングブレード対向ローラと２次転写対向ローラとを一つのローラで兼用するローラを有し、この兼用ローラの直径を感光体の直径と同等もしくはそれよりも大きな直径として、中間転写ベルトの搬送を確実に行う技術が開示されている。
しかしながら、感光体の直径とほぼ同等の大きさのローラを２次転写対向ローラとして使用した場合、紙の曲率分離が行いにくくなり、特に低温低湿環境の６０ｇ／ｍ^２未満の紙等では分離できない不具合が起こった。そのため、従来機では、紙の分離を行うために２次転写部の近傍に除電部材を配置したり、紙分離バイアスを印加したりすることにより紙の分離性を良くしているが、いずれもコストの高い構成となっていた。
また、例えば、特許文献２では、各転写手段の配置位置をオフセットさせ、間接的にバイアスを印加することで、転写手段の材質等の自由度が高くする技術が開示されている。
しかしながら、オフセット転写は転写ニップが不安定になりやすく、部材精度の管理が厳しくなるという問題点がある。

特開２００２−１８９３２７号公報特開平０５−２６５３３２号公報

上記問題点に鑑み、本発明は、クリーニング性を確保しながら、曲率分離のみで紙を分離でき、色ずれのない高画質を実現する画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のことを特徴とする。
１．本発明の画像形成装置は、複数の像担持体と、複数のローラにより張架される無端の中間転写ベルトとを備える画像形成装置であって、前記複数のローラのうち一つが、前記中間転写ベルトの駆動ローラ、前記中間転写ベルトを介して配設される２次転写ローラの対向ローラ、及び前記中間転写ベルトを介して前記中間転写ベルトに当接されるクリーニング手段の対向ローラを兼ねる画像形成装置において、前記駆動ローラ直径Φは、１６ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする。

２．前記中間転写ベルトは前記駆動ローラとテンションローラとにより張架され、前記駆動ローラの直径Φが前記複数の像担持体間のピッチの整数分の１であり、かつ、テンションローラの直径が前記駆動ローラの直径Φと同一であることを特徴とする。
３．前記１次転写ローラが、前記中間転写ベルトを介してのみ像担持体にバイアス印加を行う画像形成装置であって、最上流色はＹ色であり、Ｙ色に対向する１次転写ローラが像担持体の上流側に配置され、それ以外の１次転写ローラは、各色の下流側に配置されることを特徴とする。

本発明により、クリーニング性を確保しながら、曲率分離のみで紙を分離でき、色ずれのない高画質を実現する画像形成装置を提供することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、従来のタンデム型カラー画像形成装置の例を示す図である。１０１〜１０４の４つの感光体を有する作像ユニットが配設され、ベルト駆動ローラ１１１、張架ローラ１１２、２次転写対向ローラ１０９により中間転写ベルトを張架している。中間転写ベルト１００の走行方向上流側から１次転写ローラ１０８〜１０５に所定の電圧を印加することにより、中間転写ベルト１００上に各色を重ねてカラー画像を形成する。中間転写ベルト１００上に形成されたカラー画像は、２次転写ローラ１１０に所定の電圧を印加することにより転写材である用紙１１４に転写され、定着（図示せず）され出力される。２次転写ローラ１１０で転写できず中間転写ベルト上に残留したトナーはクリーニング手段１１３に回収される。

以下に、本発明を実施例に基づいて、さらに具体的に説明する。
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１を示す図である。感光体２０１〜２０４の４つの感光体を有する作像ユニットが配設されている。ローラ２１１、２１２により中間転写ベルト２００を張架している。ローラ２１２は、駆動ローラ、クリーニング手段対向ローラ及び２次転写対向ローラとしての機能を一つのローラ２１２で兼用している。さらに、ローラ２１２の直径Φは１６〜２０ｍｍに設定している。ローラ２１２の直径Φを１６ｍｍ以上にすることにより、クリーニング手段のニップ幅を確保してクリーニング性を満足することができ、２０ｍｍ以下とすることにより、紙の分離性を向上することができる。
表１は、駆動ローラの直径に対するニップ幅の余裕度と紙の分離性を実験した結果を示す。

以上により、ローラ２１２の直径Φを１６〜２０ｍｍに設定することで上述の両方を満足することができる。さらに、クリーニング手段の対向ローラを駆動ローラと兼用でき、かつ紙の分離のための除電部材やバイアス印加手段を省略することができるためコストを安価に抑えることができる。
なお、本実施例では、感光体２０１〜２０４は直径を２４ｍｍ、感光体間ピッチは５３．４ｍｍ、兼用ローラ２１２は軸芯金の直径を１６ｍｍでゴム層を厚み０．５ｍｍで設定し外径を１７ｍｍとした。ゴム層としてはＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｐｒｏｐｙｌｅｎｅＤｉｅｎｅＭｏｎｏｍｅｒ）やＮＢＲ（ＮｉｔｒｉｌｅＢｕｔａｄｉｅｎｅＲｕｂｂｅｒ）等が設定できる。中間転写ベルト２００にはポリカを使用したが、他にポリイミド、ポリアミドアロイ、ＰＶＤＦ（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉｄｅｎＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ）等が設定できる。
ここで感光体間のピッチＬとは、感光体が中間転写ベルトに接する個所から隣り合う感光体が中間転写ベルトに接する個所までの距離Ｌをいう。

（実施例２）
図３は、本発明の実施例２を示す図である。感光体３０１〜３０４の４つの感光体を有する作像ユニットが配設されている。テンションローラ３１１、兼用ローラ３１２により中間転写ベルト３００を張架している。兼用ローラ３１２は、駆動ローラ、クリーニング手段対向ローラ及び２次転写対向ローラとしての機能を一つのローラ３１２で兼用している。本実施例では、兼用ローラの直径Φを感光体間のピッチＬの整数分の１とする。さらに、本実施例では、テンションローラ３１１の直径を兼用ローラ３１２の直径と同一のΦ１６ｍｍにしている。

本実施例により、駆動ローラとして稼動する兼用ローラ３１２の直径Φを感光体間のピッチの整数分の１とすることで、駆動ローラ３１２の周期ムラを感光体間のピッチで吸収することができ、色ズレを低減することができる。さらに、本実施例により、テンションローラ３１１の直径を駆動ローラ３１２の直径Φと同一にすることにより、テンションローラ３１１に駆動ローラとしての機能を持たせた場合でも、テンションローラ３１１の周期ムラを感光体間のピッチで吸収することができ、色ズレに対しても有利となる。

（実施例３）
図２、３に示すように、駆動ローラを感光体に対して上流側で使用すると、１次転写部はゆるみ側で使用することになる。このため、１次転写部で直圧転写を行うと１次転写部で色ズレが発生する。また、最上流色をＢｋ（Ｂｌａｃｋ：ブラック色）にした場合は、再転写による下流側の感光体へのトナーの戻りや下流側の感光体を通過する際の画質劣化の要因となる。

図４は、本発明の実施例３を示す図である。最上流色をＹ（Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー色）とし、１次転写ローラ４０５〜４０７を中間転写ベルト４００の走行方向に対して対応当接する感光体４０１〜４０３のそれぞれ下流側に５〜１０ｍｍオフセットさせ、１次転写ローラ４０８を感光体４０４の上流側に５〜１０ｍｍオフセットさせて配設した。また、カラー作像時の１次転写ローラ４０５〜４０８と感光体４０１〜４０４との食い込み量が０．５ｍｍとなるように配設した。１次転写ローラ４０５〜４０８をオフセットさせ、かつ食い込ませることにより、１次転写ローラ４０５〜４０８が中間転写ベルト４００を介して直接感光体４０１〜４０４に負荷を与えることはなく中間転写ベルト４００が感光体４０１〜４０４に転写ニップを形成できるために、１次転写ローラ４０５〜４０８の硬度は転写不良に関与せずに設定できる。なおオフセット量と食い込み量は、感光体４０１〜４０４と１次転写ローラ４０５〜４０８の間隙が中間転写ベルト４００の厚みより大きくなるように任意に設定することができる。

本実施例により、感光体に対して、間接的にバイアスを印加することにより、転写圧力を小さくできるため、１次転写部を中間転写ベルトの緩み側で使用することができる。
また、最上流の１次転写ローラ４０８を感光体４０４の上流側に配設したことにより中間転写ベルト４００が感光体４０４に十分は転写ニップを形成することができ、かつクリーニング手段４１３のニップ幅を確保することができる。また、図４の実施例では最上流色をＹ色としている。これは、下流側の感光体４０１〜４０３を通過した際や再転写によって下流側の感光体４０１〜４０３にトナーが戻った際に、Ｙ色は最も目立たないので画質劣化を最低限に抑えることができる。

従来のタンデム型カラー画像形成装置の例を示す図である。本発明の実施例１を示す図である本発明の実施例２を示す図である。本発明の実施例３を示す図である。

符号の説明

１０１、１０２、１０３、１０４、２０１、２０２、２０３、２０４、３０１、３０２、３０３、３０４、４０１、４０２、４０３、４０４感光体
１０９２次転写対向ローラ
１１０、２１０、３１０、４１０２次転写ローラ
１１１駆動ローラ
１１２、１１５、１１６張架ローラ
１１３、２１３、３１３、４１３クリーニング手段
１１４、２１４、３１４、４１４用紙
２１２、３１２、４１２兼用ローラ

Claims

複数の像担持体と、複数のローラにより張架される無端の中間転写ベルトとを備える画像形成装置であって、
前記複数のローラのうちの一つが、前記中間転写ベルトの駆動ローラ、前記中間転写ベルトを介して配設される２次転写ローラの対向ローラ、及び前記中間転写ベルトを介して前記中間転写ベルトに当接されるクリーニング手段の対向ローラを兼ねる画像形成装置において、
前記駆動ローラの直径Φは１６ｍｍ〜２０ｍｍである
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、
前記中間転写ベルトは前記駆動ローラとテンションローラとにより張架され、前記駆動ローラの直径Φが前記複数の像担持体間のピッチの整数分の１であり、かつ、テンションローラの直径が前記駆動ローラの直径Φと同一である
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記１次転写ローラが、前記中間転写ベルトを介してのみ像担持体にバイアス印加を行う画像形成装置であって、
最上流色はＹ色であり、Ｙ色に対向する１次転写ローラが像担持体の上流側に配置され、
それ以外の１次転写ローラは、各色の下流側に配置される
ことを特徴とする画像形成装置。