JP2008026533A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して用紙へと転写する方式のカラー画像形成装置において、良好な二次転写性を維持することができ、且つ、用紙の裏面汚れの発生を防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 転写前ガイド12は、長手方向両側面に設けられた揺動軸12aによって搬送ユニット30に揺動可能に支持され、その両側縁に形成された突起12bを対向する搬送ガイド32に当接させることにより、転写前ガイド12の先端と中間転写ベルト16との間隔が所定の間隔に保持されるようになっている。また、転写前ガイド12の先端縁には、キャリブレーション時に中間転写ベルト16上に形成されるパッチ画像形成位置に合わせて切欠き部12cが設けられている。
【選択図】 図3

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機及びプリンタ等のカラー画像形成装置に関するものであり、特に像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して用紙へと転写する方式のカラー画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式を用いた複写機及びプリンタ等のカラー画像形成装置において、感光体ドラム上に形成されたシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像を、一旦用紙以外の中間転写体上へ重ね合わせて順次転写(一次転写)して中間転写体上にカラートナー像を形成し、最後に中間転写体上に形成されたカラートナー像を一括して用紙へと二次転写することにより、カラー画像を形成するように構成されたものがある。
このように構成された画像形成装置においては、一般的に画像濃度等のキャリブレーションを行う際には、中間転写体上に各色ごとの補正用パッチ画像を形成し、これらの各色の補正用パッチ画像を検知手段によって検出して、その検出結果に応じて現像バイアス等の画像形成条件を補正するようになっている(例えば、特許文献1参照)。なお、キャリブレーション時に用紙は通紙されておらず、中間転写体上に形成された補正用パッチ画像は、補正終了後に所定のクリーニング方法によって除去され、キャリブレーションが終了する。
ところで、電子写真方式において用紙にトナー像を転写する二次転写工程は、用紙上に形成される画像の良否を決定する重要な工程であり、最適な画像形成を行うためには所定の二次転写位置に対して適正に用紙を搬送する必要がある。そこで、レジストローラ対から二次転写位置へと搬送される用紙をより良好な位置に導くために、二次転写位置の上流に用紙をガイドする転写前ガイドを配置することにより、高い二次転写性能を確保した画像形成装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2006−17911号公報 特開2001−159836号広報
しかしながら、搬送される用紙を二次転写位置のより良好な位置へと導くためには、上記の転写前ガイドの先端と中間転写体間のギャップを0.5mm程度に設定しておくことが望ましいが、このように、転写前ガイドの先端と中間転写体との距離が小さくなると、上述したキャリブレーション時において中間転写体上に形成された補正用画像パッチのトナーが転写前ガイドに転移してしまうことがあり、かかる場合、画像形成動作時に搬送される用紙の裏面にトナーが付着してしまい用紙の裏面汚れが発生していた。
本発明においては上述の事情に鑑み、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して用紙へと転写する方式のカラー画像形成装置において、良好な二次転写性を維持することができ、且つ、用紙の裏面汚れの発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を各々異なるトナーにより現像してトナー像を形成する複数の現像器と、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体へと順次転写するための一次転写手段と、前記中間転写体上に転写された複数のトナー像を一括して用紙へと転写するための二次転写手段と、前記中間転写体と前記二次転写手段が形成する二次転写位置へと用紙を案内する転写前ガイドと、を備えた画像形成装置において、前記転写前ガイドの用紙搬送方向下流側の先端縁には、キャリブレーション時に前記中間転写体上に形成されるパッチ画像の形成位置に合わせて、切欠き部が設けられていることを特徴としている。
また本発明は、前記転写前ガイドは、非導電性樹脂から形成されていることを特徴としている。
また本発明は、前記転写前ガイドには、搬送される用紙と接触する部分に導電性部材が付設されていることを特徴としている。
本発明の第1の構成によれば、転写前ガイドの用紙搬送方向下流側の先端縁にパッチ画像形成位置に合わせて切欠き部を設けることにより、パッチ画像形成位置においては転写前ガイドの先端と中間転写ベルトとの間隔が比較的大きくなるため、キャリブレーション時において、パッチ画像のトナーが転写前ガイドへと転移することが防止され、これにより、画像形成動作時において、搬送される用紙の裏面にトナーが付着してしまい用紙の裏面が汚れることが防止することができる。
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の画像形成装置において、転写前ガイドを非導電性の樹脂から形成することにより、転写ローラに印加される転写バイアスが、転写前ガイドを伝って画像形成装置内の他の部材へと流れてしまうことがなく、二次転写位置において転写不良が生じることを防止することができる。
また、本発明の第3の構成によれば、上記第2の構成の画像形成装置において、転写前ガイドの搬送される用紙と接触する部分に導電性部材を付設することにより、転写前ガイドが搬送される用紙と擦れ合っても帯電することがなく、転写前ガイドに用紙が吸着し紙詰まりを生じたり、用紙にトナー像を転写する際にトナー像が乱れ画像形成不良を生じたりすることを防止することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は本発明に係る画像形成装置の概略構成図であり、ここでは4ドラムタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。図2は図1に示す画像形成装置の二次転写位置周辺を示す拡大概略構成図であり、図3は本発明に係る画像形成装置に備えられた搬送ユニットを用紙搬送面側から見た斜視図であり、図4は搬送ユニットに付設された転写前ガイドの斜視図である。
図1に示すように、画像形成装置1の下部には、積載された用紙束を収容する給紙カセット等の給紙部2が設けられている。この給紙部2の一端部には、積載された用紙Pを最上位紙から1枚ずつ給紙するための分離給送手段3が設けられている。そして分離給送手段3の上部には、上方へ延びて本体上面に形成された排出トレイ4に至る用紙搬送路5が形成されている。
そして、この用紙搬送路5に沿って、用紙搬送方向上流から順に、上記分離給送手段3、搬送ローラ6及び搬送ローラ6に圧接され従動回転する搬送コロ7から構成される搬送ローラ対8、駆動ローラ9及び駆動ローラ9に圧接され従動回転する従動ローラ10から構成されるレジストローラ対11、転写前ガイド12、転写ローラ13、定着ローラ対14及び排紙ローラ対15が配置されている。
転写ローラ13の右側には、中間転写ベルト16が回転自在に配設されている。中間転写ベルト16は、駆動ベルトローラ17と従動ベルトローラ18とに掛け渡されており、駆動ベルトローラ17が回転駆動することにより、時計回りに回転されるようになっている。また、駆動ベルトローラ17は中間転写ベルト16を介して上記転写ローラ13と当接しており、この当接部が二次転写位置となっている。なお、中間転写ベルト16には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが好適に用いられる。
中間転写ベルト16の下方には、回転方向に沿って、図1においては右側から順に、4つの画像形成部20C,20M,20Y及び20Kが配設されている。これらの画像形成部20C〜20Kは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
これら画像形成部20C〜20Kには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム21C,21M,21Y及び21Kが配設されており、回転自在に配設された各感光体ドラム21C〜21Kの周囲には、感光体ドラム21C〜21Kを帯電させる帯電器22と、感光体ドラム21C〜21K上にトナー像を形成する現像ユニット23と、感光体ドラム21C〜21K上に残留した現像剤を除去するクリーニング部24と、中間転写ベルト16を介して感光体ドラム21C〜21Kと当接する中間転写ローラ25がそれぞれ配置されており、更に感光体ドラム21C〜21Kの下方には各感光体ドラム21C〜21Kに画像情報を露光する光走査装置26が配置されている。
続いて、上記のように構成された画像形成装置1による画像形成動作について説明する。ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、各感光体ドラム21C〜21Kが回転駆動されることにより、帯電器22によって感光体ドラム21C〜21Kの表面が一様に帯電される。次いで入力された画像信号に基づいて光走査装置26によって光ビームが照射され、各感光体ドラム21C〜21K上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。
そして、現像ユニット23に図示しない補給装置から充填されたシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の現像剤が、感光体ドラム21C〜21Kに供給され、静電潜像に応じたトナー像が形成される。中間転写ベルト16に所定の転写電圧で電界が付与された後、中間転写ローラ25によって、感光体ドラム21C〜21K上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト16上に転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム21C〜21Kの表面に残留した現像剤はクリーニング部24により除去される。
また、駆動モータ(図示せず)による駆動ベルトローラ17の回転に伴い中間転写ベルト16が時計回りに回転を開始すると、用紙Pがレジストローラ対11から所定のタイミングで中間転写ベルト16と隣接して設けられた転写ローラ13とによって構成された二次転写位置へ搬送され、フルカラー画像が用紙Pへ転写される。そして、トナー像が転写された用紙Pは定着ローラ対14へと搬送され、定着ローラ対14により加熱及び加圧されてトナー像が用紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、排出ローラ対15によって排出トレイ4に排出される。
ここで、図1において破線で囲む部分は搬送ユニット30を示すものである。搬送ユニット30は、前述した搬送コロ7、駆動ローラ9、転写前ガイド12及び転写ローラ13がユニット化されたものであり、図3に示すように、両側面下部に回動支点30aが設けられており、この回動支点30aによって画像形成装置1本体に対して回動可能に支持されている。
この搬送ユニット30は、図1に示すように、転写ローラ13が中間転写ベルト16を介して駆動ベルトローラ17に当接するように配置される閉鎖状態と、回動支点30aを中心に回動して、用紙搬送路5が露出される開放状態とに選択配置することができるよう構成されており、搬送ユニット30を開放状態へと回動させることによって、用紙ジャムの解消やメンテナンス等を容易に行うことができるようになっている。
また、搬送ユニット30の両側面上部にはフック部材30bが揺動可能に設けられており、搬送ユニット30を閉鎖状態へと回動させた際には、このフック部材30bを画像形成装置1本体に設けられた図示しない係合部へと係合させることによって、搬送ユニット30を閉鎖状態に維持できるようになっている。
搬送ユニット30の用紙搬送路5側の面の上部及び下部には、用紙搬送路5の一部を構成する搬送ガイド面31a,31bが設けられており、搬送ガイド面31b内に4つの搬送コロ7が、用紙搬送方向に対して直交する方向に並設されている。また、搬送ガイド面31bの上方且つ搬送ガイド面31aの下方に、下から順に駆動ローラ9及び転写ローラ13が各々に設けられた回転軸9a,13aによって回転自在に支持されており、これらの駆動ローラ9及び転写ローラ13は、各回転軸の一端に固着された駆動ギア9b,13bに画像形成装置1本体からの駆動が入力されることによって回転駆動される。
更に、搬送ユニット30には、駆動ローラ9と転写ローラ13との間に転写前ガイド12が配設されている。転写前ガイド12は、図2に示すように、搬送ユニット30が閉鎖状態に回動されると、用紙搬送路5を挟んで搬送ガイド32と対向するように配設されており、これら転写前ガイド12及び搬送ガイド32によって、レジストローラ対11から二次転写位置へと搬送される用紙Pをより良好な位置へと導くようになっている。
なお、図4に示すように、転写前ガイド12には対向する搬送ガイド32に当接して、転写前ガイド12の位置決めをする突起12bが長手方向両端縁に一体形成されており、搬送ユニット30が閉鎖状態に回動されたとき、この突起12bが搬送ガイド32に当接することにより、転写前ガイド12の用紙搬送方向下流側の先端と中間転写ベルト16との間隔が0.5mm前後に保持されるようになっている。
また、転写前ガイド12には長手方向両側面に揺動軸12aが設けられており、この揺動軸12aによって搬送ユニット30に揺動可能に支持され、転写前ガイド12の用紙搬送方向下流側が揺動軸12aを中心に揺動できるようになっている。これにより、厚紙等の腰の強い用紙が使用された場合には、転写前ガイド12が揺動することによって、搬送される用紙に過剰な負荷がかかることを防止できるよう構成されている。
なお、搬送ユニット30には、転写前ガイド12を搬送ガイド32側へと付勢する付勢手段(図示しない)が設けられており、厚紙等によって転写前ガイド12が揺動されて転写前ガイド12と中間転写ベルト16との間隔が広げられた場合であっても、厚紙等が完全に通過した後には、この付勢手段によって転写前ガイド12が、突起12bが搬送ガイド32に当接する位置まで揺動され、転写前ガイド12の先端と中間転写ベルト16との間隔が0.5mm前後に保持されるようになっている。
なお、転写前ガイド12を導電性を有する材料で形成した場合には、転写ローラ13に印加される転写バイアスが、転写前ガイド12を伝って画像形成装置1内の他の部材へと流れてしまうことがあり、かかる場合、二次転写位置において転写不良を生じることとなり、形成される画像の品質が低下するため、本実施形態においては、転写前ガイド12は非導電性の樹脂から形成されている。
また、転写前ガイド12を非導電性の樹脂から形成した場合には、転写前ガイド12と搬送される用紙Pとが擦れ合って静電気を生じて転写前ガイド12が帯電し、用紙Pが転写前ガイド12に吸着されて紙詰まりを生じたり、用紙Pへとトナー像を転写する際にトナー像が乱れて画像不良を生じたりするため、転写前ガイド12の搬送される用紙Pと接触する部分には導電性部材33が付設されている。なお、導電性部材33には、例えば導電性ポリエチレンシートを好適に用いることができる。また、導電性部材33は抵抗体やツェナーダイオード等を介して接地しても構わない。
更に、転写前ガイド12の用紙搬送方向下流側の先端縁には3つの切欠き部12cが設けられている。これらの切欠き部12cは、深さが1.0mm前後となるように形成されており、後述する中間転写ベルト16上のパッチ画像形成位置に合わせて中間転写ベルト16の幅方向に位置決めされている。
次に、図5及び図6を参照して、上記のように構成された画像形成装置1におけるキャリブレーション動作について説明する。図5はキャリブレーションに用いられる補正用パッチ画像の概略図である。図6は図2に1点鎖線Aで示す位置における断面図(矢視A−A線断面図)であり、補正用パッチ画像が転写前ガイドと中間転写ベルトとの間を通過している状態を図示している。
上記したようなタンデム式フルカラー画像形成装置の場合には、キャリブレーション時に中間転写ベルト16上に補正用パッチ画像を形成し、そのトナーの量や位置を検出することによって濃度補正や色ズレ補正を行う。即ち、図1において、各画像形成部20C〜20Kにより中間転写ベルト16上にシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の補正用パッチ画像が形成され、図2に示すように、二次転写位置の上流側に配設された検知手段19により画像を検知し、濃度及び色ズレ補正を行う。
キャリブレーションが開始されると前述した画像形成過程により感光体ドラム21C〜21K上にパッチ画像形成用のトナー像が形成される。形成されたトナー像が中間転写ローラ25により中間転写ベルト16上の所定位置に転写され、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のパッチ画像が形成される。
図5に補正用パッチ画像の例を示す。中間転写ベルト16上の進行方向に向かって中央部に、各色の矩形のパッチ画像が一列に形成されている。感光体ドラム21Mにより形成されるマゼンタ(M)のパッチ画像は、白ベタ画像(M1)から、最も濃色の画像(M5)まで5段階の濃度のパッチ画像M1〜M5が進行方向から順に形成される。図から判るように、隣接するパッチ画像M1及びM2は、境界において濃度が変化するようにそれぞれ単色で形成されている。
以下、パッチ画像M3〜M5についても同様に形成され、さらにシアン(C)のパッチ画像C1〜C5、イエロー(Y)のパッチ画像Y1〜Y5及びブラック(K)のパッチ画像K1〜K5についてもM1〜M5と同様の構成で形成されている。ここで、図5に示すように、検知手段19は、中間転写ベルト16上のパッチ画像形成位置に合わせて中間転写ベルト16の幅方向に位置決めされている。この検知手段19により、これらの各パッチ画像の濃度を検知し、予め定められた基準濃度と比較して帯電器22の現像バイアスや光走査装置26の露光量を調整することにより、各色について濃度補正が行われる。
また、中間転写ベルト16上の両端部には、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色の斜線M11,C11,Y11及びB11と、各色の横線M12,C12,Y12及びK12からなるパッチ画像が形成されている。これら各色の直線の位置関係を前述の検知手段19で検知し、予め決められた基準位置と比較して光走査装置26のタイミングを調整することにより、各色について色ズレ補正が行われる。なお、キャリブレーション時には用紙Pは通紙されておらず、補正用パッチ画像は濃度、色ズレ補正が終了した後、二次転写されることなく所定のクリーニング方法により中間転写ベルト16上から除去され、キャリブレーションが終了する。
ここで、キャリブレーション時には二次転写位置へと用紙Pが通紙されていないため、転写前ガイド12の先端と中間転写ベルト16との間隔が0.5mm前後と小さく設定されている場合には、中間転写ベルト16上に形成された補正用パッチ画像のトナーが転写前ガイド12に転移してしまうことがあるが、上述したように、転写前ガイド12の用紙搬送方向下流側の先端縁にパッチ画像形成位置に合わせて、深さ1.0mmの切欠き部12cを設けることにより、パッチ画像形成位置においては転写前ガイド12の先端と中間転写ベルト16との間隔が1.5mmと大きくなるため、転写前ガイド12へのトナーの転移が防止される。
これにより、画像形成動作時において、搬送される用紙Pの裏面にトナーが付着してしまい用紙Pの裏面が汚れることが防止することができる。また、切欠き部12cはパッチ画像形成位置に合わせて部分的に形成されているため、転写前ガイド12による用紙Pのガイド性は確保されており、二次転写位置での転写性も確保されることとなる。なお、切欠き部12cの設けられる位置及び個数については、パッチ画像形成位置に合わせて適宜変更することが可能である。
その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、転写前ガイド12を非導電性の樹脂から形成することにより、転写バイアスが他の部材へと流れることを防止し、転写前ガイド12の用紙Pと接触する部分に導電性部材33を付設することにより、転写前ガイド12が帯電することを防止しているが、これは、転写前ガイド12を、静電気の帯電を防止することができ、且つ、転写バイアスが他の部材へと流れることを防止することができるような体積抵抗値を有する半導電性の樹脂から形成しても構わない。
また、上記実施形態では、中間転写体として無端状のベルトを用いた画像形成装置を用いて説明しているが、これは中間転写ベルトに代えて中間転写ドラムを用いた画像形成装置にも利用することができ、また、フルカラー画像を得るためにイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色の現像剤を用いた画像形成装置について説明を行ったが、別の色相の色材を備えた画像形成装置や、色数が異なる画像形成装置にも利用することができる。
更に、上記実施形態では、複数の感光体ドラムと其々の感光体ドラムについて一つの現像器を有する複数の作像ユニットを直列に配置して、時間差で同時的に画像形成を行う、いわゆるタンデム方式を用いた画像形成装置について説明したが、一つの感光体ドラムの周囲に複数の現像装置を固定配置したものや、ロータリー式の現像ユニットを用いて一つの感光体ドラムに対して複数の現像器を選択的に対向させて逐次現像を行うワンドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。
本発明は、電子写真方式を用いた複写機及びプリンタ等のカラー画像形成装置に利用することができ、特に像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して用紙へと転写する方式のカラー画像形成装置に利用することができる。
は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。 は、図1に示す画像形成装置の二次転写位置周辺を示す拡大概略構成図である。 は、本発明に係る画像形成装置に備えられた搬送ユニットを用紙搬送面側から見た斜視図である。 は、搬送ユニットに付設された転写前ガイドの斜視図である。 は、キャリブレーションに用いられる補正用パッチ画像の概略図である。 は、図2に1点鎖線Aで示す位置における断面図(矢視A−A線断面図)であり、補正用パッチ画像が転写前ガイドと中間転写ベルトとの間を通過している状態を図示している。
符号の説明
1 画像形成装置
6 搬送ローラ
7 搬送コロ
8 搬送ローラ対
9 駆動ローラ
10 従動ローラ
11 レジストローラ対
12 転写前ガイド
12a 揺動軸
12b 突起
12c 切欠き部
13 転写ローラ
16 中間転写ベルト
17 駆動ベルトローラ
18 従動ベルトローラ
19 検知手段
30 搬送ユニット
30a 回動支点
30b フック部材
31a,31b 搬送ガイド面
32 搬送ガイド
33 導電性部材
P 用紙

Claims (3)

  1. 静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を各々異なるトナーにより現像してトナー像を形成する複数の現像器と、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体へと順次転写するための一次転写手段と、前記中間転写体上に転写された複数のトナー像を一括して用紙へと転写するための二次転写手段と、前記中間転写体と前記二次転写手段が形成する二次転写位置へと用紙を案内する転写前ガイドと、を備えた画像形成装置において、
    前記転写前ガイドの用紙搬送方向下流側の先端縁には、キャリブレーション時に前記中間転写体上に形成されるパッチ画像の形成位置に合わせて、切欠き部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記転写前ガイドは、非導電性樹脂から形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記転写前ガイドには、搬送される用紙と接触する部分に導電性部材が付設されていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
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