JP2007328203A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次転写時に用紙を中間転写ベルトと二次転写ベルトで挟持するベルト転写方式において、安定したトナーの転写を実現し、画像の乱れのない高画質画像が得られる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト２０と二次転写ベルト３２の当接部である二次転写部に用紙を搬送して、中間転写ベルト２０上の画像を用紙に転写する方式の画像形成装置において、二次転写部にあって、中間転写ベルト２０の内周に転写対向部材３１を設け、二次転写ベルト３２の内周には、転写対向部材３１に圧接される転写パッド３０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、中間転写ベルトからトナー像を用紙上へ転写する電子写真方式の画像形成装置に関し、とりわけ二次転写時に用紙を中間転写ベルトと二次転写ベルトで挟持するベルト転写方式において、安定したトナーの転写を実現する技術に特徴のある画像形成装置に関する。

中間転写ベルトを用いた画像形成装置は、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルト上に一次転写してから用紙上に二次転写する構成を備えている。
近年の印刷の高速化への対応を考えると、二次転写部における中間転写ベルトと用紙との接触時間をローラ転写の場合よりも長く取りやすい点で、ベルト転写方式が優位である。
中間転写ベルトからトナー像を用紙上へ転写する電子写真方式の画像形成装置で、とりわけ二次転写時に用紙を中間転写ベルトと転写ベルトで挟持するベルト転写方式において、安定したトナーの転写を実現する技術に関しては、特許文献１記載の技術が知られている。
本従来技術は、中間転写ベルトに転写されたトナー像を転写材に二次転写するとき、バイアス印加ローラとアースローラを、下流側に設けられた二次転写ローラ側に移動し、下流側に設けられた二次転写ローラの位置で二次転写ベルトを中間転写ベルトに食い込ませて転写材に一定の圧力を加えながら搬送し、中間転写ベルトや二次転写ベルトと転写材との間に隙間があいて転写効率にむらを起こして画像むらが生じたり、搬送不足による搬送不良が発生することを防止するものであり、転写紙等に転写した画像に虫食い画像が発生したり、転写チリにより画像の一部に欠損が生じることを防ぐことができる。
特開平１０−３０７４４６号公報

しかしながら上記従来技術では、転写中に用紙が中間転写ベルトと二次転写ベルトのみによって挟持搬送される箇所があり、この箇所で用紙と中間転写ベルトの密着力が不足し、転写が不安定になる問題があった。
本発明の目的は、二次転写時に用紙を中間転写ベルトと二次転写ベルトで挟持するベルト転写方式において、安定したトナーの転写を実現し、画像の乱れのない高画質画像が得られる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、中間転写ベルトと二次転写ベルトの当接部である二次転写部に用紙を搬送して、中間転写ベルト上の画像を用紙に転写する方式の画像形成装置において、二次転写部にあって、中間転写ベルトの内周に転写対向部材を設け、二次転写ベルトの内周には、転写対向部材に圧接される転写パッドを設けた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、転写対向部材は従動転写ローラである画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、転写対向部材は対向転写パッドである画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、中間転写ベルト及び二次転写ベルトは、対向転写パッド及び転写パッドの上流側及び下流側方向に水平に延びて対向している画像形成装置を主要な特徴とする。

本発明によれば、中間転写ベルトと二次転写ベルトの当接部である二次転写部に用紙を搬送して、中間転写ベルト上の画像を用紙に転写する方式の画像形成装置において、二次転写部にあって、中間転写ベルトの内周に転写対向部材を設け、二次転写ベルトの内周には、転写対向部材に圧接される転写パッドを設けたので、安定したトナーの転写を実現し、画像の乱れのない高画質画像が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における二次転写部の斜視図である。
中間転写ベルト２０は、駆動ローラ３、第一の従動ローラ２１、第二の従動ローラ２６、転写対向部材としての従動転写ローラ３１に張り渡され、駆動手段２５により回転する駆動ローラ３により図中矢印Ａ方向に搬送される。第二の従動ローラ２６は図示されていない荷重付与手段により中間転写ベルト２０に張力を与え、駆動ローラ３と中間転写ベルト３の間に摩擦力を発生させ、駆動力を得る。
駆動ローラ３と第二の従動ローラ２６との間のベルト面は、図５で後述する現像手段が配置され、中間転写ベルト２０を介して対向する一次転写ローラ（図示せず）は第一の転写手段を構成する。

第二の転写手段（二次転写部）は転写パッド３０を有し、図示されていないばね等の加圧手段により、従動転写ローラ３１に対向して中間転写ベルト２０に押し付けられる。無端状の二次転写ベルト３２は転写パッド３０を内包するように配置されている。用紙は図中矢印Ｂ方向から搬送され、二次転写ベルト３２と中間転写ベルト２０との間を搬送される。二次転写ベルト３２は二次転写ベルトガイドローラ３３、３４、３５により張架され、安定したベルト搬送が実現される。
本実施の形態の構成により、二次転写部において用紙と中間転写ベルト２０の接触領域を安定して保持することができるので、高速印刷において安定した転写性能を確保することができる。

図２は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る画像形成装置における二次転写部の正面図である。
本変形例においては、二次転写ベルトガイドローラ３５は中間転写ベルトガイドローラ３７との間で中間転写ベルト２０を挟持する。また、潤滑剤付与部材３８が二次転写ベルト３２の内面に接触するように配置されており、二次転写ベルト３２の搬送に伴って二次転写ベルト３２の内面に潤滑剤を塗布し、転写パッド３０と二次転写ベルト３２の摺動抵抗を低減させる。
なお、転写ベルトガイドローラ３３を駆動源（図示せず）により回動させることによって、二次転写ベルト３２に中間転写ベルト２０と同速で搬送されるように搬送力を付与し、中間転写ベルト２０の搬送負荷を低減させることができる。

用紙は図中矢印Ｂ方向から搬送され、二次転写ベルト３２と中間転写ベルト２０の間を挟持、搬送される。従動転写ローラ３１、中間転写ベルト２０、二次転写ベルト３２及び、転写パッド３０は電気抵抗値が調整されており、用紙が二次転写ベルト３２と中間転写ベルト２０の間を挟持、搬送されている間に従動転写ローラ３１と転写パッド３０の間に所定の電位が付与され、中間転写ベルト２０上の帯電トナーを静電力によって用紙へ転写する。トナーを保持した用紙は、図中矢印Ｃの方向へ搬送される。
本変形例の構成により、二次転写部において用紙と中間転写ベルト２０の接触領域を安定して保持することができるので、高速印刷において安定した転写性能を確保することができる。
さらに、二次転写部のニップ部を形成する従動転写ローラ３１及び転写パッド３０の接触領域に形成される転写電界中を搬送される前に、転写ベルトガイドローラ３５及び中間転写ベルトガイドローラ３７により中間転写ベルト２０と用紙（図示せず）が挟持、搬送されるので、二次転写部のニップ部直前の用紙のばたつきが防止され、用紙のばたつきによる電界の不安定に起因した放電を防止することができる。このため、中間転写ベルト２０上のトナー像の放電による飛散りを防止することができる。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置における二次転写部の斜視図である。
ここでは、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。本実施の形態においては、二次転写部は転写パッド３０に加えて対向転写パッド４３を有し、図示されていないばね等の加圧手段により、転写パッド３０と対向転写パッド４３は所定の押し付け力で互いに押し付けられる。対向転写パッド４３は中空筒体３６内に収容される。
本実施の形態の構成により、二次転写部において用紙と中間転写ベルト２０の接触領域を安定して保持することができるので、高速印刷において安定した転写性能を確保することができる。

図４は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る画像形成装置における二次転写部の正面図である。
対向転写ベルトガイドローラ３７、４０、４１に張架された対向転写ベルト４２が対向転写パッド４３を内包するように配置される。潤滑剤付与部材３９が対向転写ベルト４２の内面に接触するように配置されており、対向転写ベルト４２の搬送に伴って対向転写ベルト４２の内面に潤滑剤を塗布し、対向転写パッド４３と対向転写ベルト４２の摺動抵抗を低減させる。
なお、対向転写ベルトガイドローラ４１を駆動源（図示せず）により回動させることによって対向転写ベルト４２に中間転写ベルト２０と同速で搬送されるように搬送力を付与し、中間転写ベルト２０の搬送負荷を低減させることができる。

用紙は図中矢印Ｂ方向から搬送され、二次転写ベルト３２と中間転写ベルト２０との間を挟持、搬送される。対向転写パッド４３、中間転写ベルト２０、二次転写ベルト３２及び、転写パッド３０は電気抵抗値が調整されており、用紙が二次転写ベルト３２と中間転写ベルト２０の間を挟持、搬送されている間に対向転写パッド４３と転写パッド３０の間に所定の電位が付与され、中間転写ベルト２０上の帯電トナーを静電力によって用紙へ転写する。トナーを保持した用紙は、図中矢印Ｃの方向へ搬送される。
本変形例の構成により、二次転写部において用紙と中間転写ベルト２０の接触領域を安定して保持することができるので、高速印刷において安定した転写性能を確保することができる。さらに、本変形例においては用紙と中間転写ベルトの接触領域はほぼ平坦となるので、用紙を変形させる力が作用せず、用紙搬送の安定性をより一層向上させることができる。

図５は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
画像形成装置１は、各色の現像ユニットを中間転写ベルト２０の上方に配置し、中間転写ベルト２０上にトナーによるカラー像を形成し、そのカラー像を用紙堆積手段４から搬送される用紙に転写し、定着器６０で熱と圧力でトナーを溶融定着してカラー画像を形成する。
カラー画像の作像プロセスを、以下図を用いて説明する。現像ユニットは４式あり、それぞれ、黒色トナーを有するＫ現像ユニット５０１、シアン色トナーを有するＣ現像ユニット５０２、マゼンタ色トナーを有するＭ現像ユニット５０３、イエロー色トナーを有するＹ現像ユニット５０４である。
現像ユニットは、トナー層を形成し、感光体ドラム５４上にトナーを現像する現像ローラ５２、トナーを貯めるトナーホッパ５３、感光体ドラム５４上を帯電させる帯電器５５、感光体ドラム５４上に静電潜像を書き込む露光器５６、感光体ドラム５４上をクリーニングするドラムクリーナ５７で構成される。
中間転写ベルト２０は、第一の従動ローラ２１、第二の従動ローラ２６、転写従動ローラ３１等に張架され、駆動ローラ３で搬送される。

画像を形成する場合、感光体ドラム５４上を帯電器５５で帯電させ、露光器５６で画像に応じた光を当てて、感光体ドラム５４上の電位を落とす。その部位が感光体ドラム５４の回転により、現像ローラ５２に達し、トナー層と接すると帯電しているトナーが画像位置に付着する。
感光体ドラム５４上のトナー画像は、一次転写ローラ５８が中間転写ベルト２０に当接する一次転写部で、中間転写ベルト２０上に転写される。感光体ドラム５４上の各トナー画像は、中間転写ベルト２０上に転写され、カラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト２０の搬送により、中間転写ベルト２０と二次転写ベルト３２が当接する二次転写部で搬送されてきた用紙上にトナー画像は転写される。
ベルトクリーナ９１は中間転写ベルト２０上の残留トナーを除去する。第一の転写手段（一次転写部）である一次転写ローラ５８は、感光体ドラム５４に対向して中間転写ベルト２０内側に配置される。

用紙搬送経路８は、用紙を堆積する用紙堆積手段４から、ピックローラ９、分離ローラ１１を経て、二次転写ベルト３２と中間転写ベルト２０の間を通過し、搬送ベルト８１から定着器６０へ至る。
定着器６０は、定着ベルト６１、加熱ローラ６２、弾性ローラ６３、バックアップローラ６４を有する。定着ベルト６１は、弾性ローラ６３と加熱ローラ６２に掛け渡され、加熱ローラ６２あるいは他のローラの回転により搬送される。
用紙はバックアップローラ６４により弾性ローラ６３側に押し付けられる。加熱ローラ６２は、金属の中空シャフト内にハロゲンヒータ等の加熱手段を有し、定着ベルト６１を加熱する。弾性ローラ６３表面は、シリコンゴム等の弾性材で形成され、バックアップローラ６４の押し付けにより、ニップ部を弾性ローラ６３側に凸とし、用紙が定着ベルト６１に巻きつくのを防止する。
トナー画像が転写された用紙は、搬送ベルト８１により定着器６０に搬送され、熱と圧力によりトナーを溶融定着しカラー画像を形成する。符号２３は従動回転軸２１が取り付けられたフライホイールである。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における二次転写部の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例に係る画像形成装置における二次転写部の正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置における二次転写部の斜視図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例に係る画像形成装置における二次転写部の正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。

符号の説明

２０ 中間転写ベルト、３０ 転写パッド、３１ 従動転写ローラ（転写対向部材）、３２ 二次転写ベルト、４３ 対向転写パッド

Claims (4)

1. 中間転写ベルトと二次転写ベルトの当接部である二次転写部に用紙を搬送して、中間転写ベルト上の画像を用紙に転写する方式の画像形成装置において、前記二次転写部は、中間転写ベルトの内周に転写対向部材を設け、二次転写ベルトの内周に前記転写対向部材に圧接される転写パッドを設けた構成を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、前記転写対向部材は従動転写ローラであることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、前記転写対向部材は対向転写パッドであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルト及び二次転写ベルトは、前記対向転写パッド及び前期転写パッドの上流側及び下流側方向に水平に延びて対向していることを特徴とする画像形成装置。
   
   

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