JP2009217028A - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】転写ローラの回転負荷が大きい場合においても安定した転写ローラの外周面速度を得て安定した転写材へのトナー像の転写を可能とする転写装置を提供する。
【解決手段】転写ローラ駆動用ローラ1は、図示しない駆動モータによって回転駆動される。そして、その回転軸1aを加圧バネ1cによって加圧されて、外周面1aを2次転写ローラ23の外周面23aに圧接させて2次転写ローラ23を回転させるようになっている。従って、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23との間に形成される2次転写ニップNに転写紙Pが搬送されて中間転写ベルト10に対する負荷が増加しても、2次転写ローラ23は、転写ローラ駆動用ローラ1によって駆動回転されるために、中間転写ベルト10に対する負荷を軽減し、負荷増加に伴う中間転写ベルト10の移動速度の変動を抑制することが可能となる。
【選択図】図4
【解決手段】転写ローラ駆動用ローラ1は、図示しない駆動モータによって回転駆動される。そして、その回転軸1aを加圧バネ1cによって加圧されて、外周面1aを2次転写ローラ23の外周面23aに圧接させて2次転写ローラ23を回転させるようになっている。従って、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23との間に形成される2次転写ニップNに転写紙Pが搬送されて中間転写ベルト10に対する負荷が増加しても、2次転写ローラ23は、転写ローラ駆動用ローラ1によって駆動回転されるために、中間転写ベルト10に対する負荷を軽減し、負荷増加に伴う中間転写ベルト10の移動速度の変動を抑制することが可能となる。
【選択図】図4
Description
本発明は、電子写真方式のプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に使用される転写装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
電子写真方式のプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置は、市場からの要求に伴い、高画質化/低コスト化が望まれている。また、近年では、カラー画像形成装置のニーズが高まり、その中でも、高速化が可能で、色ずれのない高い品質が得られることから、複数の作像手段と中間転写体を用いるカラー画像形成装置(以下タンデム中間転写方式という)が主流となってきている。上記の何れの画像形成装置においても、感光体、中間転写体等の像担持体の表面上に形成されたトナー像を中間転写体や転写用紙等の転写材に転写させる転写手段が必要となるが、コスト/性能の面から、像担持体に転写材を介して当接する転写手段としての転写ローラの間に転写材を通過させ、その際に電界をかける転写方式が最も一般的である。
このような転写材への転写工程において、安定した転写が行われるためには、転写材の送り速度と像担持体の表面速度が実質的に同一速度で一定であることが必要とされるが、そのためには、転写材を搬送する転写ローラの外周面も実質的に同一速度で一定していることが必要となる。特に、タンデム中間転写方式のカラー画像形成装置では、中間転写体上で、各色のトナー像を重ね合わせて、カラー画像を得るため、中間転写体と転写ローラとの表面速度差が大きくなると中間転写体の走行安定性が阻害され、良好なカラー画像を得ることができなくなる。
このような転写材への転写工程において、安定した転写が行われるためには、転写材の送り速度と像担持体の表面速度が実質的に同一速度で一定であることが必要とされるが、そのためには、転写材を搬送する転写ローラの外周面も実質的に同一速度で一定していることが必要となる。特に、タンデム中間転写方式のカラー画像形成装置では、中間転写体上で、各色のトナー像を重ね合わせて、カラー画像を得るため、中間転写体と転写ローラとの表面速度差が大きくなると中間転写体の走行安定性が阻害され、良好なカラー画像を得ることができなくなる。
転写ローラの回転駆動方法としては、転写ローラの回転軸をギヤ等により、回転駆動する方法と、像担持体/転写材との連れ回りにより回転駆動させる方法が主な回転駆動方法であるが、前者の転写ローラの回転軸をギヤ等により回転駆動させる方法は、転写ローラの部品精度としての外径バラツキや環境変化(温度、湿度)による外径バラツキ等により、転写ローラの外周面速度のばらつきが大きくなりやすい(例えば、特許文献1参照)。
一方、安定した転写ローラの外周面速度を得る観点では、後者の転写ローラを像担持体/転写材との連れ回り回転駆動させる方法が優れている。しかしながら、連れ回り回転駆動の場合には、転写ローラの回転負荷が十分に小さい必要がある。転写ローラの回転負荷が大きくなる場合としては、転写ローラ表面にクリーニング手段を設ける場合がある。転写材のページ間の像担持体上に作像システムを制御するための画像パターンを形成することにより、安定した画像(濃度、色ずれなど)を得ることができるが、転写ローラに前記の画像パターンのトナーが付着するため、転写ローラ表面のクリーニング手段が必要となる。(例えば、特許文献2参照)そのために、最も一般的なブレードクリーニングブレードを用いてクリーニングを行う場合、転写ローラの回転負荷が顕著に大きくなり、像担持体/転写材との連れ回り回転駆動が不安定となってしまう場合がある。
このような像担持体/転写材との連れ回り回転駆動の不安定を抑制するために、特許文献3に記載されているように、中間転写体と2次転写体のそれぞれの速度情報と制御手段により、中間転写体と2次転写体の相対速度を一定に制御する方法が提案されている。
特開平11−52757号公報
特開2006−3859公報
特開2004−61882公報
一方、安定した転写ローラの外周面速度を得る観点では、後者の転写ローラを像担持体/転写材との連れ回り回転駆動させる方法が優れている。しかしながら、連れ回り回転駆動の場合には、転写ローラの回転負荷が十分に小さい必要がある。転写ローラの回転負荷が大きくなる場合としては、転写ローラ表面にクリーニング手段を設ける場合がある。転写材のページ間の像担持体上に作像システムを制御するための画像パターンを形成することにより、安定した画像(濃度、色ずれなど)を得ることができるが、転写ローラに前記の画像パターンのトナーが付着するため、転写ローラ表面のクリーニング手段が必要となる。(例えば、特許文献2参照)そのために、最も一般的なブレードクリーニングブレードを用いてクリーニングを行う場合、転写ローラの回転負荷が顕著に大きくなり、像担持体/転写材との連れ回り回転駆動が不安定となってしまう場合がある。
このような像担持体/転写材との連れ回り回転駆動の不安定を抑制するために、特許文献3に記載されているように、中間転写体と2次転写体のそれぞれの速度情報と制御手段により、中間転写体と2次転写体の相対速度を一定に制御する方法が提案されている。
しかしながら、特許文献3記載のものでは、中間転写体、2次転写体の表面速度検知手段が必要となり、コストアップの要因となるだけでなく、駆動構成や制御が複雑化して信頼性低下要因となる問題を招く。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、転写ローラの回転負荷が大きい場合においても、安定した転写ローラの外周面速度を得て、安定した転写材へのトナー像の転写を可能とする転写装置を提供することを目的とするものである。
本発明による他の目的としては、ムラのない安定した画像品質を提供することが可能な画像形成装置を提供することである。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、転写ローラの回転負荷が大きい場合においても、安定した転写ローラの外周面速度を得て、安定した転写材へのトナー像の転写を可能とする転写装置を提供することを目的とするものである。
本発明による他の目的としては、ムラのない安定した画像品質を提供することが可能な画像形成装置を提供することである。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、表面にトナー像が形成されて移動する像担持体の当該表面と転写材を介して圧接して、前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写すると共に、前記像担持体の移動に伴い回転する転写ローラを備えた転写装置において、前記転写ローラは、外周面で当該転写ローラの外周面と圧接して当該転写ローラを回転させる転写ローラ駆動用ローラによって回転され、当該転写ローラ駆動用ローラは、前記像担持体の移動速度と実質的に同一速度で前記転写ローラを回転させることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラの熱及び湿度による外径変化率が、前記転写ローラの外径変化率よりも小さい材質で前記外周面が形成されることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラの熱及び湿度による外径変化率が、前記転写ローラの外径変化率よりも小さい材質で前記外周面が形成されることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2記載の転写装置において、記転写ローラ駆動用ローラの外周面は、フッ素系界面活性剤又はシリコーン系樹脂添加剤を含む高分子材料の表面被膜で被覆されていることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラは、前記転写材上に転写されるトナー像のトナー極性と同極性のバイアス電圧を印加されることを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれ1項記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラは、当該転写ローラ駆動用ローラの外周面と接触して当該外周面上に付着しているトナーを除去するクリーニング手段を備えることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項5記載の転写装置において、転写ローラ駆動用ローラは、当該転写ローラ駆動用ローラの外周面に付着したトナーと異極性のバイアス電圧を印加する電圧印加装置を備え、当該電圧印加装置から前記トナーと異極性のバイアス電圧を印加することによって前記転写ローラの外周面に付着しているトナーを前記転写ローラ駆動用ローラの外周面上に吸引することを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラは、前記転写材上に転写されるトナー像のトナー極性と同極性のバイアス電圧を印加されることを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれ1項記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラは、当該転写ローラ駆動用ローラの外周面と接触して当該外周面上に付着しているトナーを除去するクリーニング手段を備えることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項5記載の転写装置において、転写ローラ駆動用ローラは、当該転写ローラ駆動用ローラの外周面に付着したトナーと異極性のバイアス電圧を印加する電圧印加装置を備え、当該電圧印加装置から前記トナーと異極性のバイアス電圧を印加することによって前記転写ローラの外周面に付着しているトナーを前記転写ローラ駆動用ローラの外周面上に吸引することを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラの外周面を、前記転写ローラの外周面と圧接又は離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラを移動させる転写ローラ駆動用ローラ移動手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項7記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラ移動手段は、前記像担持体の移動が停止されたときに前記転写ローラの外周面と離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラの移動を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項7又は8記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラ移動手段は、前記転写ローラの外周面を、前記転写ローラ駆動用ローラの移動に伴い前記転写材を介して像担持体表面と圧接又は離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラの外周面と圧接させていることを特徴とする。
また、請求項10の発明は、表面にトナー像が形成されて移動する像担持体と、転写材を介して当該像担持体の当該表面と圧接して前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写すると共に、前記像担持体の移動に伴い回転する転写ローラを有する転写装置とを備えた画像形成装置において、前記転写装置は、請求項1乃至9のいずれか1項記載の転写装置であることを特徴とする。
また、請求項11の発明は、請求項10記載の画像形成装置において、前記像担持体は、複数のローラに張架されて移動する無端状の中間転写ベルトであり、前記転写装置は、2次転写装置であることを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項7記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラ移動手段は、前記像担持体の移動が停止されたときに前記転写ローラの外周面と離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラの移動を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項7又は8記載の転写装置において、前記転写ローラ駆動用ローラ移動手段は、前記転写ローラの外周面を、前記転写ローラ駆動用ローラの移動に伴い前記転写材を介して像担持体表面と圧接又は離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラの外周面と圧接させていることを特徴とする。
また、請求項10の発明は、表面にトナー像が形成されて移動する像担持体と、転写材を介して当該像担持体の当該表面と圧接して前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写すると共に、前記像担持体の移動に伴い回転する転写ローラを有する転写装置とを備えた画像形成装置において、前記転写装置は、請求項1乃至9のいずれか1項記載の転写装置であることを特徴とする。
また、請求項11の発明は、請求項10記載の画像形成装置において、前記像担持体は、複数のローラに張架されて移動する無端状の中間転写ベルトであり、前記転写装置は、2次転写装置であることを特徴とする。
本発明によれば、前記転写ローラは、外周面で当該転写ローラの外周面と圧接して当該転写ローラを回転させる転写ローラ駆動用ローラによって回転され、当該転写ローラ駆動用ローラは、前記像担持体の移動速度と実質的に同一速度で前記転写ローラを回転させることによって、転写ローラの回転負荷が大きい場合においても、安定した転写ローラの外周面速度を得て、安定した転写材へのトナー像の転写を可能とする転写装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記転写装置を、請求項1乃至9のいずれか1項記載の転写装置とすることによって、ムラのない安定した画像品質を提供することが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
また、本発明によれば、前記転写装置を、請求項1乃至9のいずれか1項記載の転写装置とすることによって、ムラのない安定した画像品質を提供することが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機(以下、単に「複写機」という。)に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態の複写機は、表面移動部材としての像担持体である中間転写ベルトを備えたいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
図1は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体100と、この複写機本体100を載置する給紙テーブル200と、複写機本体100上に取り付けるスキャナ300と、このスキャナ300の上部に取り付けられる原稿自動搬送装置(ADF)400とから構成されている。
図1は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体100と、この複写機本体100を載置する給紙テーブル200と、複写機本体100上に取り付けるスキャナ300と、このスキャナ300の上部に取り付けられる原稿自動搬送装置(ADF)400とから構成されている。
図2は、本実施形態に係る複写機本体100部分の構成を示す拡大図である。複写機本体100には、無端状の中間転写ベルト10が設けられている。この中間転写ベルト10は、図2に示すように、3つの支持部材である支持ローラ14、15、16に張架された状態で、図2中時計回り方向に回転駆動される。支持ローラのうちの第1支持ローラ14と第2支持ローラ15との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成ユニット18Y、18C、18M、18BKが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット18Y、18C、18M、18BKの上方には、図1に示すように、露光装置21が設けられている。この露光装置21は、スキャナ300で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像及びトナー像担持体としての感光体ドラム20Y、20C、20M、20BK上に静電潜像を形成するためのものである。
また、支持ローラのうちの第3支持ローラ16に対向する位置には、図2に示すように、後述する2次転写装置22が設けられており、2次転写ローラ23が第3支持ローラ16に巻き付いた中間転写ベルト10部分に当接する構成となっており、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23の間を転写紙Pが通過するとともに、2次転写電界が与えられ、転写紙Pへのトナー像の2次転写工程が行われる。2次転写が行われた転写紙Pは、搬送ベルトユニット24により、定着装置25へ搬送され、転写紙P上の未定着トナーが、熱と圧力により転写紙P上に定着させられる。この定着装置25は、加熱ローラ26に加圧ローラ27を押し当てた構成となっている。
また、中間転写ベルト10の支持ローラのうちの第2支持ローラ15に対向する位置には、ベルトクリーニング装置17が設けられている。このベルトクリーニング装置17は、転写材としての転写紙Pに中間転写ベルト10上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去するためのものである。このベルトクリーニング装置17は、2つのファーブラシ90、91を備えている。これらのファーブラシ90、91は、それぞれ金属ローラ92、93に接触した状態で回転するように設けられている。
また、中間転写ベルト10の支持ローラのうちの第2支持ローラ15に対向する位置には、ベルトクリーニング装置17が設けられている。このベルトクリーニング装置17は、転写材としての転写紙Pに中間転写ベルト10上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去するためのものである。このベルトクリーニング装置17は、2つのファーブラシ90、91を備えている。これらのファーブラシ90、91は、それぞれ金属ローラ92、93に接触した状態で回転するように設けられている。
本実施形態では、中間転写ベルト10の無端移動方向上流側の金属ローラ92に電源94から負極性の電圧を印加し、下流側の金属ローラ93に電源95から正極性の電圧が印加されている。これにより、ファーブラシ90、91には、それぞれ異なる極性のバイアス電圧が印加される。なお、金属ローラ92、93には、それぞれブレード96、97が当接している。このベルトクリーニング装置17は、中間転写ベルト10の表面に対し、まず上流側のファーブラシ90により負極性のバイアス電圧を印加してクリーニングを行う。そして、ファーブラシ90に転移したトナーは、さらに電位差によりファーブラシ90から金属ローラ92に転移し、ブレード96により掻き落とされる。このようにして、ブレード96、97で掻き落とされたトナーは、図示しないタンクに回収される。
このようにして上流側のファーブラシ90によるクリーニングを受けた中間転写ベルト10の表面には、未だ多くのトナーが残留している。この残留しているトナーのほとんどは、もともと負極性トナーであったり、ファーブラシ90に印加される負極性バイアス電圧による電荷注入や放電により負極性に帯電されて負極性トナーになったものである。よって、これらのトナーは、正極性のバイアス電圧が印加された下流側のファーブラシ91によりクリーニングされる。そして、ファーブラシ90に転移したトナーは、さらに電位差によりファーブラシ90から金属ローラ92に転移し、ブレード96により掻き落とされ、タンクに回収される。
このようにして上流側のファーブラシ90によるクリーニングを受けた中間転写ベルト10の表面には、未だ多くのトナーが残留している。この残留しているトナーのほとんどは、もともと負極性トナーであったり、ファーブラシ90に印加される負極性バイアス電圧による電荷注入や放電により負極性に帯電されて負極性トナーになったものである。よって、これらのトナーは、正極性のバイアス電圧が印加された下流側のファーブラシ91によりクリーニングされる。そして、ファーブラシ90に転移したトナーは、さらに電位差によりファーブラシ90から金属ローラ92に転移し、ブレード96により掻き落とされ、タンクに回収される。
次に、画像形成ユニット18Y、18C、18M、18BKの構成について図3に基づいて説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット18BKを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット18Y、18C、18Mも同様の構成を有する。なお、画像形成ユニット18Y、18C、18M、18BKは、少なくとも感光体ドラム20と、画像形成ユニットを構成する構成部品や構成装置の全部又は一部とを備えたプロセスカートリッジとして構成することができる。この場合、画像形成ユニット18Y、18C、18M、18BKを複写機本体100に対して着脱自在に構成できるので、メンテナンス性が向上する。
図3は、隣り合う2つの画像形成ユニット18M、18BKの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「M」及び「BK」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット18には、感光体ドラム20の周囲に、帯電装置60、現像装置61、感光体クリーニング装置63及び除電装置64が設けられている。また、感光体ドラム20に対して中間転写ベルト10を介して対向する位置には、1次転写装置62が設けられている。
上記帯電装置60は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム20に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム20の表面を一様に帯電する。この帯電装置60には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
画像形成ユニット18には、感光体ドラム20の周囲に、帯電装置60、現像装置61、感光体クリーニング装置63及び除電装置64が設けられている。また、感光体ドラム20に対して中間転写ベルト10を介して対向する位置には、1次転写装置62が設けられている。
上記帯電装置60は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム20に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム20の表面を一様に帯電する。この帯電装置60には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
また、上記現像装置61は、一成分現像剤を使用してもよいが、本実施形態では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。この現像装置61は、攪拌部66と現像部67に大別できる。攪拌部66では、二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ65上に供給される。この攪拌部66は、平行な2本のスクリュ68が設けられており、2本のスクリュ68の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース70には現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ71が取り付けられている。
一方、現像部67では、現像スリーブ65に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム20に転移される。この現像部67には、現像ケース70の開口を通して感光体ドラム20と対向する現像スリーブ65が設けられており、その現像スリーブ65内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ65に先端が接近するようにドクタブレード73が設けられている。
この現像装置61では、現像剤を2本のスクリュ68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ65に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ65の回転に伴って搬送され、ドクタブレード73により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部66に戻される。
一方、現像部67では、現像スリーブ65に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム20に転移される。この現像部67には、現像ケース70の開口を通して感光体ドラム20と対向する現像スリーブ65が設けられており、その現像スリーブ65内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ65に先端が接近するようにドクタブレード73が設けられている。
この現像装置61では、現像剤を2本のスクリュ68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ65に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ65の回転に伴って搬送され、ドクタブレード73により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部66に戻される。
このようにして感光体ドラム20と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ65に印加されている現像バイアス電圧により、現像剤中のトナーを感光体ドラム20上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム20上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム20上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ65から離れ、攪拌部66に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ71が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部66にトナーが補給される。
また、上記1次転写装置62は、1次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト10を挟んで感光体ドラム20に押し当てるようにして設置されている。1次転写装置62は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。
また、各1次転写装置62の間には、中間転写ベルト10の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ74が設けられている。この導電性ローラ74は、1次転写時に各1次転写装置62により印加するバイアス電圧が、中間転写ベルト10の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
また、各1次転写装置62の間には、中間転写ベルト10の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ74が設けられている。この導電性ローラ74は、1次転写時に各1次転写装置62により印加するバイアス電圧が、中間転写ベルト10の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
また、上記感光体クリーニング装置63は、先端を感光体ドラム20に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード75を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム20に接触する導電性のファーブラシ76を併用している。このファーブラシ76には、金属製の電界ローラ77からバイアス電圧が印加されており、その電界ローラ77にはスクレーパ78の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード75やファーブラシ76により感光体ドラム20から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置63の内部に収容される。その後、回収スクリュ79により感光体クリーニング装置63の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置80を通じて現像装置61へと戻され、再利用する。また、除電装置64は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム20の表面電位を初期化する。
以上の構成をもつ画像形成ユニット18では、感光体ドラム20の回転とともに、まず帯電装置60で感光体ドラム20の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ300により読み取った画像情報に基づいて露光装置21からレーザやLED等による書込光Lを照射し、感光体ドラム20上に静電潜像を形成する。その後、現像装置61により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、1次転写装置62により中間転写ベルト10上に1次転写される。
1次転写後に感光体ドラム20の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置63により除去され、その後、感光体ドラム20の表面は、除電装置64により除電されて、次の画像形成に供される。
以上の構成をもつ画像形成ユニット18では、感光体ドラム20の回転とともに、まず帯電装置60で感光体ドラム20の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ300により読み取った画像情報に基づいて露光装置21からレーザやLED等による書込光Lを照射し、感光体ドラム20上に静電潜像を形成する。その後、現像装置61により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、1次転写装置62により中間転写ベルト10上に1次転写される。
1次転写後に感光体ドラム20の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置63により除去され、その後、感光体ドラム20の表面は、除電装置64により除電されて、次の画像形成に供される。
次に、本実施形態における複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置400の原稿台30に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス32上に搬送される。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体33および第2走行体34が走行を開始する。これにより、第1走行体33からの光がコンタクトガラス32上の原稿で反射し、その反射光が第2走行体34のミラーで反射されて、結像レンズ35を通じて読取センサ36に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置400の原稿台30に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス32上に搬送される。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体33および第2走行体34が走行を開始する。これにより、第1走行体33からの光がコンタクトガラス32上の原稿で反射し、その反射光が第2走行体34のミラーで反射されて、結像レンズ35を通じて読取センサ36に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ14、15、16のうちの1つが回転駆動して中間転写ベルト10、2次転写ローラ23が回転駆動する。また、これと同時に各画像形成ユニット18Y、18C、18M、18BKの感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKも回転駆動する。その後、スキャナ300の読取センサ36で読み取った画像情報に基づき、露光装置21から、各画像形成ユニットの感光体ドラム20Y、20C、20M、20BK上に書込光Lがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置61Y、61C、61M、61BKにより可視像化される。そして、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20BK上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
このようにして形成された各色トナー像は、各1次転写装置62Y、62C、62M、62BKにより、順次中間転写ベルト10上に重なり合うようにそれぞれ1次転写される。これにより、中間転写ベルト10上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、2次転写後の中間転写ベルト10上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置17により除去される。
このようにして形成された各色トナー像は、各1次転写装置62Y、62C、62M、62BKにより、順次中間転写ベルト10上に重なり合うようにそれぞれ1次転写される。これにより、中間転写ベルト10上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、2次転写後の中間転写ベルト10上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置17により除去される。
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙Pに応じた給紙テーブル200の給紙ローラ42が回転し、給紙カセット44の1つから転写紙Pが送り出される。送り出された転写紙Pは、分離ローラ45で1枚に分離して給紙路46に入り込み、搬送ローラ47により複写機本体100内の給紙路48まで搬送される。このようにして搬送された転写紙Pは、レジストローラ49に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット44にセットされていない転写紙Pを使用する場合、手差しトレイ51にセットされた転写紙Pを給紙ローラ50により送り出し、分離ローラ52で1枚に分離した後、手差し給紙路53を通って 搬送される。そして、同じくレジストローラ49に突き当たったところで止められる。
レジストローラ49は、上述のようにして中間転写ベルト10上に形成された合成トナー画像が2次転写装置22の2次転写ローラ23に対向する2次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ49は、一般的には接地されて使用されることが多いが転写紙Pの紙粉除去のためにバイアス電圧を印加するようにしてもよい。その印加バイアス電圧には、DC電圧が用いられるが、転写紙Pをより均一に帯電させるためにDCオフセット成分をもったAC電圧を用いてもよい。なお、このようにバイアス電圧が印加されたレジストローラ49を通過した後の転写紙P表面は、若干ながら負極性に帯電する。よって、この場合、中間転写ベルト10から転写紙Pへの2次転写時にはレジストローラ49にバイアス電圧が印加されなかった転写紙Pとは転写条件が変わるため、適宜転写条件を変更する必要が生じる。
レジストローラ49により送り出された転写紙Pは、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23との間に形成される2次転写ニップNに送り込まれ、2次転写装置22により、中間転写ベルト10上の合成トナー像が転写紙P上に2次転写される。その後、転写紙Pは、2次転写ローラ24に吸着した状態で定着装置25まで搬送され、定着装置25で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置25を通過した転写紙Pは、排出ローラ56により排紙トレイ57に排出されスタックされる。
なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置25を通過した転写紙PPの搬送経路を切換爪55により切り換える。そして、その転写紙Pは、2次転写装置22の下方に位置するシート反転装置28に送り込まれ、そこで反転し、再び2次転写部に案内される。
なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置25を通過した転写紙PPの搬送経路を切換爪55により切り換える。そして、その転写紙Pは、2次転写装置22の下方に位置するシート反転装置28に送り込まれ、そこで反転し、再び2次転写部に案内される。
次に、本発明の特徴部分である2次転写装置の詳細を、図4〜10に示す実施形態に基づいて説明する。図4は、第1実施形態の2次転写装置の概略構成を示す図、図5は、第1実施形態の2次転写装置で使用される転写ローラ駆動用ローラの概略構成を示す側面図である。
第1実施形態に係る2次転写装置22は、支持板2上に回転軸23aを回転自在に支持されて取り付けられた2次転写ローラ23と、この2次転写ローラ23の外周面23bと外周面1bで圧接して2次転写ローラ23を回転させる転写ローラ駆動用ローラ1を備えている。そして、支持板2は、一端を回動軸2a上に回動自在に取り付けられ、他端を加圧バネ2bで加圧されて、2次転写ローラ23を第3支持ローラ16に向かって押圧し、第3支持ローラ16対して2次転写ローラ23の外周面23bを転写紙P及び中間転写ベルト10を介して圧接させるようになっている。
第1実施形態に係る2次転写装置22は、支持板2上に回転軸23aを回転自在に支持されて取り付けられた2次転写ローラ23と、この2次転写ローラ23の外周面23bと外周面1bで圧接して2次転写ローラ23を回転させる転写ローラ駆動用ローラ1を備えている。そして、支持板2は、一端を回動軸2a上に回動自在に取り付けられ、他端を加圧バネ2bで加圧されて、2次転写ローラ23を第3支持ローラ16に向かって押圧し、第3支持ローラ16対して2次転写ローラ23の外周面23bを転写紙P及び中間転写ベルト10を介して圧接させるようになっている。
転写ローラ駆動用ローラ1は、図示しない駆動モータによって回転駆動される。そして、その回転軸1aを加圧バネ1cによって加圧されて、外周面1aを2次転写ローラ23の外周面23aに圧接させて2次転写ローラ23を回転させるようになっている。従って、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23との間に形成される2次転写ニップNに転写紙Pが搬送されて中間転写ベルト10に対する負荷が増加しても、2次転写ローラ23は、転写ローラ駆動用ローラ1によって駆動回転されるために、中間転写ベルト10に対する負荷を軽減し、負荷増加に伴う中間転写ベルト10の移動速度の変動を抑制することが可能となる。
それ故、今、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面速度V3となる速度で駆動回転されると、2次転写ローラ23もV3と略等しい外周面速度V2で回転されることになり、V3及びV2を中間転写ベルト10の移動速度V1と略等しい、即ち、実質的に同一速度とすると、2次転写ニップNに転写紙Pを圧入させても、中間転写ベルト10の移動速度V1は、変動することが抑制されて一定に維持されることになる。なお、ここで実質的に同一速度とは、中間転写ベルト10の移動速度V1とV3及びV2とが完全に一致する場合に限らず、V1とV2及びV3との間に速度差があっても、2次転写ニップNに転写紙Pが圧入されても中間転写ベルト10の移動速度V1にほとんど速度変動が認められない場合も含むものである。
それ故、今、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面速度V3となる速度で駆動回転されると、2次転写ローラ23もV3と略等しい外周面速度V2で回転されることになり、V3及びV2を中間転写ベルト10の移動速度V1と略等しい、即ち、実質的に同一速度とすると、2次転写ニップNに転写紙Pを圧入させても、中間転写ベルト10の移動速度V1は、変動することが抑制されて一定に維持されることになる。なお、ここで実質的に同一速度とは、中間転写ベルト10の移動速度V1とV3及びV2とが完全に一致する場合に限らず、V1とV2及びV3との間に速度差があっても、2次転写ニップNに転写紙Pが圧入されても中間転写ベルト10の移動速度V1にほとんど速度変動が認められない場合も含むものである。
また、2次転写ローラ23は、回転軸23aが接地されており、第3支持ローラ16の回転軸16aに電源ユニット3から印加されるマイナスの転写バイアス電圧の作用と共に、中間転写ベルト10上に形成されたマイナスに帯電されたトナーTからなるトナー像を2次転写ニップNで転写紙Pに電界的に吸引して付着転写している。この場合に、中間転写ベルト10の移動速度V1と2次転写ローラ23の外周面速度V2とは、上述のように、実質的に同一速度とされているために、ムラのないトナー画像が転写紙P上に安定して形勢される。
2次転写ローラ23は、芯金部分23cを金属としてこの芯金部分23cの外周に抵抗:6.0LogΩ以下、ゴム硬度:40〜60°(JIS−A)のゴム材料からなる弾性層23dが形成されており、さらに、この弾性層上に、フッ素系樹脂が約10μ厚でコーティングされた表層23eが形成されている。そして、2次転写ローラ23は、その外周面23bを中間転写ベルト10、及び転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bに圧接して連れ回り駆動をするようになっている。
2次転写ローラ23は、芯金部分23cを金属としてこの芯金部分23cの外周に抵抗:6.0LogΩ以下、ゴム硬度:40〜60°(JIS−A)のゴム材料からなる弾性層23dが形成されており、さらに、この弾性層上に、フッ素系樹脂が約10μ厚でコーティングされた表層23eが形成されている。そして、2次転写ローラ23は、その外周面23bを中間転写ベルト10、及び転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bに圧接して連れ回り駆動をするようになっている。
第3支持ローラ16は、芯金部分16bを金属として、芯金部分16bの外周に抵抗:6.0〜8.0LogΩ、ゴム硬度:40〜60°(JIS−A)のゴム材料からなる弾性層16cが形成されており、張架する中間転写ベルト10による連れ回り(従動)回転をしている。この実施形態においては、マイナス帯電のトナーTを用いているため、転写材Pの通過時には、電源ユニット3により、支持ローラ16の芯金部分16bにマイナスの転写バイアス電圧を印加して、中間転写ベルト10上にトナーTが反発して転写紙P上に転写し易くなるようにしている。
転写ローラ駆動用ローラ1は金属材料からなり、図示されていない駆動減により、表面速度V3となる回転数で回転している。その表面速度V3は、中間転写10の表面速度V1とほぼ同速度に設定されており、その結果、2次転写ローラ23の表面速度V2も、ほぼ同速度になる。従って、2次転写ローラ23は、安定して中間転写ベルト10の表面速度V1とほぼ同じ表面速度V2で回転することができる。
転写ローラ駆動用ローラ1は金属材料からなり、図示されていない駆動減により、表面速度V3となる回転数で回転している。その表面速度V3は、中間転写10の表面速度V1とほぼ同速度に設定されており、その結果、2次転写ローラ23の表面速度V2も、ほぼ同速度になる。従って、2次転写ローラ23は、安定して中間転写ベルト10の表面速度V1とほぼ同じ表面速度V2で回転することができる。
また、2次転写ローラ23を別駆動源により、回転駆動させた場合は、転写ローラの回転数は安定化可能であるが、通常、転写ローラは、転写材との密着性の観点から外周面をゴム材料で形成するため、温度や湿度、特に温度変化による外径変化が大きく、転写ローラの外周面速度は、大きく変化してしまう。さらに、外周面を形成するゴム材料は、吸湿による外径変化が大きいものもあり、使用環境による外径変化が大きい。
本実施形態における転写ローラ駆動用ローラ1は、熱及び湿度による外径変化率が2次転写ローラ23の熱及び湿度による外径変化率よりも小さい金属材料を使用するため、前記のような中間転写ベルト10の移動速度の変動を小さく抑えることができる。因みに、この実施形態において使用される2次転写ローラ23の弾性層23dのゴム材料の熱膨張係数は、2×10−5〔1/K〕であり、ゴム材料としては、一般的なものを使用している。転写ローラ駆動用ローラ1は、ステンレス鋼(SUS410)であり、熱膨張係数は、1.04×10−5〔1/K〕であり、2次転写ローラ23の半分以下となっている。
以上により、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23の外周面速度の差が大きくなったり、不安定になるようなことはなく、安定した転写工程が行われ、ムラのない画像を得ることができる。また、2次転写ニップN部で中間転写ベルト10に与える負荷が大きくなったり、不安定になったりすることがないので、カラー印刷の際に、色ズレが悪化することなく、安定したカラー画像を得ることができる。
本実施形態における転写ローラ駆動用ローラ1は、熱及び湿度による外径変化率が2次転写ローラ23の熱及び湿度による外径変化率よりも小さい金属材料を使用するため、前記のような中間転写ベルト10の移動速度の変動を小さく抑えることができる。因みに、この実施形態において使用される2次転写ローラ23の弾性層23dのゴム材料の熱膨張係数は、2×10−5〔1/K〕であり、ゴム材料としては、一般的なものを使用している。転写ローラ駆動用ローラ1は、ステンレス鋼(SUS410)であり、熱膨張係数は、1.04×10−5〔1/K〕であり、2次転写ローラ23の半分以下となっている。
以上により、中間転写ベルト10と2次転写ローラ23の外周面速度の差が大きくなったり、不安定になるようなことはなく、安定した転写工程が行われ、ムラのない画像を得ることができる。また、2次転写ニップN部で中間転写ベルト10に与える負荷が大きくなったり、不安定になったりすることがないので、カラー印刷の際に、色ズレが悪化することなく、安定したカラー画像を得ることができる。
さらに、本実施形態における転写ローラ駆動用ローラ1は、図5に示すように、上記金属材料からなる芯金部分1dの外周に、フッ素系界面活性剤を含むウレタン樹脂が約10μmの厚さでコーティングされた表層1eが形成されている。2次転写ローラ23には、印刷時のページ間などで地汚れトナーが2次転写ローラ23に付着し、そのトナーが転写ローラ駆動用ローラ1と接触すると、前記の表層1eにより、表面エネルギーを小さくしているので、トナーの固着が抑制され、転写ローラ駆動用ローラ1の機能である2次転写ローラ23との連れ回り駆動は、経時においても安定させることが可能となる。
このように、2次転写ローラ23の外周面23b上に付着した地汚れトナーT1の転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへの付着は、2次転写ローラ23との連れ回り駆動速度に変動をもたらすので、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bから極力除去されることが望ましい。そのため、本発明においては、種々の除去手段を採用することが可能である。このような転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへの地汚れトナーT1の除去対策について、図6〜図9に基づいて説明する。なお、図4で示す2次転写装置22と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。
このように、2次転写ローラ23の外周面23b上に付着した地汚れトナーT1の転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへの付着は、2次転写ローラ23との連れ回り駆動速度に変動をもたらすので、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bから極力除去されることが望ましい。そのため、本発明においては、種々の除去手段を採用することが可能である。このような転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへの地汚れトナーT1の除去対策について、図6〜図9に基づいて説明する。なお、図4で示す2次転写装置22と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。
図6は、本発明による第2実施形態に係る2次転写装置の概略構成を示す断面図、図7は、本発明による第3実施形態に係る2次転写装置の概略構成を示す断面図、図8は、本発明による第4実施形態に係る2次転写装置の概略構成を示す断面図、図9は、本発明による第5実施形態に係る2次転写装置の概略構成を示す断面図である。
図6で示す第2実施形態に係る2次転写装置22は、図4で示す第1実施形態とは、転写ローラ駆動用ローラ1に、電源ユニット4によってトナーの帯電極性と同極性(本実施形態においてはマイナス帯電)のバイアス電圧が印加されている点が相違している。この第2実施形態では、マイナス帯電のトナーを用いているため、2次転写ローラ23に付着したトナーT1が転写ローラ駆動用ローラ1に付着しないように、電源ユニット4からトナーT1が反発するマイナスのバイアス電圧が印加される。
このように、転写ローラ駆動用ローラ1に、トナー極性と同極性のバイアス電圧を印加することにより、2次転写ローラ23から転写ローラ駆動用ローラ1へのトナー付着が低減されるため、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへのトナー固着が抑制され、経時においても、安定した表面駆動が可能となっている。
図6で示す第2実施形態に係る2次転写装置22は、図4で示す第1実施形態とは、転写ローラ駆動用ローラ1に、電源ユニット4によってトナーの帯電極性と同極性(本実施形態においてはマイナス帯電)のバイアス電圧が印加されている点が相違している。この第2実施形態では、マイナス帯電のトナーを用いているため、2次転写ローラ23に付着したトナーT1が転写ローラ駆動用ローラ1に付着しないように、電源ユニット4からトナーT1が反発するマイナスのバイアス電圧が印加される。
このように、転写ローラ駆動用ローラ1に、トナー極性と同極性のバイアス電圧を印加することにより、2次転写ローラ23から転写ローラ駆動用ローラ1へのトナー付着が低減されるため、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへのトナー固着が抑制され、経時においても、安定した表面駆動が可能となっている。
図7で示す第3実施形態に係る2次転写装置22は、図4で示す第1実施形態とは、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bにウレタンゴム材料からなるクリーニングブレード5が当接されている点が相違している。このクリーニングブレード5で転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bから掻き落としたトナーは、トナー搬送手段6により、図示されていない廃トナー回収タンクへ送られる。
このように、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bと摺接するクリーニングブレード5等のクリーニング手段を設けることにより、2次転写ローラ23から転写ローラ駆動用ローラ1に付着したトナーT1を除去するため、転写ローラ駆動用ローラ501の表面のトナー固着が抑制され、経時においても、安定した表面駆動が可能となっている。
このように、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bと摺接するクリーニングブレード5等のクリーニング手段を設けることにより、2次転写ローラ23から転写ローラ駆動用ローラ1に付着したトナーT1を除去するため、転写ローラ駆動用ローラ501の表面のトナー固着が抑制され、経時においても、安定した表面駆動が可能となっている。
図8で示す第4実施形態に係る2次転写装置22は、図4で示す第1実施形態とは、2次転写ローラ23の外周面23bにウレタンゴム材料からなるクリーニングブレード7が当接されている点が相違している。このクリーニングブレード7で掻き落としたトナーT1は、トナー搬送手段8により、図示されていない廃トナー回収タンクへ送られる。
このように、2次転写ローラ23の外周面23bと摺接するクリーニングブレード7等のクリーニング手段を設けることにより、2次転写ローラ23の外周面23bに付着したトナーT1が除去されるため、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへのトナー固着が抑制され、経時においても、安定した表面駆動が可能となる。
このように、2次転写ローラ23の外周面23bと摺接するクリーニングブレード7等のクリーニング手段を設けることにより、2次転写ローラ23の外周面23bに付着したトナーT1が除去されるため、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bへのトナー固着が抑制され、経時においても、安定した表面駆動が可能となる。
図9で示す第5実施形態に係る2次転写装置22は、図6で示す第2実施形態のものとは転写ローラ駆動用ローラ1に印加されるバイアス電圧の極性が相違し、さらに、図7で示す第3実施形態に係るクリーニング手段を併用したものである。即ち、この第5実施形態では、転写ローラ駆動用ローラ1に、電源ユニット4によってトナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧が印加されている。この実施形態では、マイナス帯電のトナーを用いているため、転写ローラ駆動用ローラ1には、電源ユニット9からプラスのバイアス電圧が印加される。その結果、2次転写ローラ23に付着したトナーT1は積極的に転写ローラ駆動用ローラ1に付着することになる。しかしながら、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bにウレタンゴム材料からなるクリーニングブレード5が当接されており、このクリーニングブレード5によって転写ローラ駆動用ローラ1に付着したトナーT1は除去され、トナー搬送手段8により、図示されていない廃トナー回収タンクへ送られる。
このように、2次転写ローラ23、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面23b、1bにトナーが固着することを防止して経時においても、安定した2次転写ローラ23の表面駆動伝達が可能となると同時に、転写ローラ駆動用ローラ1が、2次転写ローラ23に付着したトナーのクリーニング手段として機能するので、転写材Pの裏面のトナー汚れを防止する。
このように、2次転写ローラ23、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面23b、1bにトナーが固着することを防止して経時においても、安定した2次転写ローラ23の表面駆動伝達が可能となると同時に、転写ローラ駆動用ローラ1が、2次転写ローラ23に付着したトナーのクリーニング手段として機能するので、転写材Pの裏面のトナー汚れを防止する。
次に、本発明による転写装置22の2次転写ローラ23は、常時、第3支持ローラ16や転写ローラ駆動用ローラ1に圧接させても良いが、中間転写ベルト10の移動が停止されている場合、特に長時間停止される場合には、2次転写ローラ23の外周面23bの第3支持ローラ16や転写ローラ駆動用ローラ1との圧接面が変形され、2次転写ローラ23の外周面速度V2が変動する場合がある。そのため、本発明においては、中間転写ベルト10の移動が停止されている場合には、2次転写ローラ23の外周面23bを第3支持ローラ16や転写ローラ駆動用ローラ1の外周面16dや1bから離間乃至圧接力を低下させるような対策を講じるようにすることが好ましい。このような対策についての具体例について、図10及び図12に基づいて説明する。なお、図4で示す2次転写装置22と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。
図10は、本発明による第6実施形態の転写装置の外略構成を示す断面図で、(a)は、2次転写ローラに転写ローラ駆動用ローラを圧接した状態を示す図、(b)は、2次転写ローラに転写ローラ駆動用ローラを圧接した状態を示す図である。図11は、本発明による第7実施形態の転写装置の概略構成を示す断面図で、(a)は、2次転写ローラに第3支持ローラを圧接した状態を示す図、(b)は、2次転写ローラに第3支持ローラを圧接した状態を示す図である。
図10で示す第6実施形態に係る2次転写装置22は、図4で示す第1実施形態とは、回転カム11と接離レバー12を使用した転写ローラ駆動用ローラ移動手段13を使用している点が相違している。この転写ローラ駆動用ローラ移動手段13は、中央部に支軸12aで回動自在に支持された接離レバー12と、接離レバー12の一端12bと当接カム面11aを有し、回転軸11bで回転される回転カム11とを備えている。
図10で示す第6実施形態に係る2次転写装置22は、図4で示す第1実施形態とは、回転カム11と接離レバー12を使用した転写ローラ駆動用ローラ移動手段13を使用している点が相違している。この転写ローラ駆動用ローラ移動手段13は、中央部に支軸12aで回動自在に支持された接離レバー12と、接離レバー12の一端12bと当接カム面11aを有し、回転軸11bで回転される回転カム11とを備えている。
回転カム11は、回転軸11bに連結された駆動モータ37によって回転されて回転軸11bとカム面11aとの距離を変化させることによって、カム面11aと当接する接離レバー12の一端12bの移動距離〔図10においては上昇距離〕を変化させることが可能となっている。そして、この接離レバー12の一端12bの移動距離が変化することによって、転写ローラ駆動用ローラ1の回転軸1aと当接する接離レバー12の他端12cも移動し、図10(a)で示すように、転写ローラ駆動用ローラ1を2次転写ローラ23に圧接させた状態から、図10(b)で示すように、転写ローラ駆動用ローラ1を2次転写ローラ23から離間させた状態に変化させることが可能となっている。
さらに、回転カム11は、回転カム11を回転させる駆動モータ37を、印刷動作開始時や印刷動作終了時を画像形成装置内で検知した信号を使用し、この信号を入力信号38として制御手段39に入力し、この入力信号38によって、駆動モータ37を回転させて回転カム11のカム面11aと回転軸11bとの距離を変化させるようになっている。従って、印刷動作終了時、この印刷終了を検知する入力信号38を制御手段39に入力することによって、図10(b)に示すように、回転カム11が回転してカム面11aと回転軸11bの距離を最大にして接離レバー12の一端12bを押し上げる。その結果、接離レバー12の他端12cは、転写ローラ駆動用ローラ1の回転軸1aを押し下げて、2次転写ローラ23の外周面23bと転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bとの当接を離間させる。この場合、図10(b)に示すように、2次転写ローラ23の外周面23bと転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bとの当接を完全に離間させずに、緩い当接状態になるように回転カム11の回転角度を調整するようにしても良い。
反対に、印刷動作開始時、この印刷開始を検知する入力信号38を制御手段39に入力することによって、図10(a)に示すように、回転カム11が回転してカム面11aと回転軸11bの距離を最小にして接離レバー12の一端12bを押し下げて、接離レバー12の他端12bc、転写ローラ駆動用ローラ1の回転軸1aから離間するようにする。そうすれば、転写ローラ駆動用ローラ1の回転力が2次転写ローラ23に伝達され、前述のように、安定した2次転写ローラ23の回転を得ることが可能となる。
このように、画像形成装置の動作停止時には、2次転写ローラ23と転写ローラ駆動用ローラ1とを離間状態とすることができるので、画像形成装置を長時間停止させていた場合に、2次転写ローラ23、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面23b及び1bに凹部が発生することを防止でき、画像形成装置を長時間停止させた後でも、安定した外周面駆動伝達を維持することができる。
なお、この第6実施形態においては、接離レバー12の上下動を回転カム11によって行ったが、回転カム11に代えて、ソレノイド等による接離レバー12の上下動であっても良い。
このように、画像形成装置の動作停止時には、2次転写ローラ23と転写ローラ駆動用ローラ1とを離間状態とすることができるので、画像形成装置を長時間停止させていた場合に、2次転写ローラ23、転写ローラ駆動用ローラ1の外周面23b及び1bに凹部が発生することを防止でき、画像形成装置を長時間停止させた後でも、安定した外周面駆動伝達を維持することができる。
なお、この第6実施形態においては、接離レバー12の上下動を回転カム11によって行ったが、回転カム11に代えて、ソレノイド等による接離レバー12の上下動であっても良い。
次に、転写ローラ駆動用ローラ移動手段13を使用して、2次転写ローラ23と第3支持ローラ16との接離方法について、図11に基づいて説明する。図11で示す第7実施形態に係る2次転写装置22は、図10で示す第6実施形態とは、接離レバー12の一端12bを転写ローラ駆動用ローラ1の回転軸1aに当接させ、他端12cに圧縮バネ40を配設し、接離レバー12の一端12bと支軸12aとの間に回転カム11を配設している点及び支持板2に係止されるバネが圧縮バネ2bから引張バネ2cに変更した点が相違する。このような、回転カム11の配置によって、回転カム11を回転させて、図11(b)で示すように、カム面11aと回転軸11bの距離を最大にして圧縮バネ40の押圧力に抗して接離レバー12の一端12bを押し下げる。その結果、2次転写ローラ23を下方に引張する引張バネ2cによって2次転写ローラ23の外周面23bと転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bとが当接した状態で転写ローラ駆動用ローラ1の回転軸1aが押し下げられると共に、支持板2の引張バネ2c引張力によって2次転写ローラ23を第3支持ローラ16に張架された中間転写ベルト10から離間させる。この場合に、2次転写ローラ23の下降位置を規制するようにして、2次転写ローラ23の外周面23bと転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bとを当接しないようにしても良い。
反対に、図11(a)に示すように、カム面11aと回転軸11bの距離を最小にして接離レバー12の一端12aを圧縮バネ40の押圧力によって押し上げて、元の位置に復帰させる。その結果、接離レバー12の一端12bは、転写ローラ駆動用ローラ1の回転軸1aを押し上げて2次転写ローラ23の外周面23bと転写ローラ駆動用ローラ1の外周面1bとを当接させて、転写ローラ駆動用ローラ1の回転力を2次転写ローラ23の外周面23bに伝達して第3支持ローラ16と共に、中間転写ベルト10と転写紙Pを搬送可能とする。
このようにして、回転カム11の回転角度を制御手段39によって制御することによって、画像形成装置の動作停止時には、2次転写ローラ23と第3支持ローラ16とを離間状態とすることができるので、画像形成装置を長時間停止させていた場合に、2次転写ローラ23の外周面23bに凹部が発生することを防止でき、画像形成装置を長時間停止させた後でも、安定した外周面駆動伝達を維持することができる。
このようにして、回転カム11の回転角度を制御手段39によって制御することによって、画像形成装置の動作停止時には、2次転写ローラ23と第3支持ローラ16とを離間状態とすることができるので、画像形成装置を長時間停止させていた場合に、2次転写ローラ23の外周面23bに凹部が発生することを防止でき、画像形成装置を長時間停止させた後でも、安定した外周面駆動伝達を維持することができる。
さらに、このように、2次転写ローラ23の中間転写ベルト10、ローラ16への加圧機構部と転写ローラ駆動用ローラ1の2次転写ローラ23への加圧機構部を共有することにより、部品点数が少なくすることが可能となり、コスト低減ができる。
上記本発明による実施形態においては、像担持体として無端状中間転写ベルト10を使用し、転写材として転写紙を使用した例を例示したが、像担持体として感光体ドラム20、転写材として中間転写ベルト10を使用した1次転写装置62において、上記実施形態の転写装置を使用することが可能である。
上記本発明による実施形態においては、像担持体として無端状中間転写ベルト10を使用し、転写材として転写紙を使用した例を例示したが、像担持体として感光体ドラム20、転写材として中間転写ベルト10を使用した1次転写装置62において、上記実施形態の転写装置を使用することが可能である。
1 転写ローラ駆動用ローラ、1a 回転軸、1b 外周面、1c 加圧バネ、1e 引張バネ、2 支持板、2a 回動軸、2b 加圧バネ、2c 引張バネ、3、4、9 電源ユニット、5、7 クリーニングブレード、10 中間転写ベルト、11 回転カム、11a 回転軸、11b カム面、12 接離レバー、12a 支軸、12b 一端、12c 他端、13 転写ローラ駆動用ローラ移動手段、16 第3支持ローラ、18Y、18C、18M、18BK 画像形成ユニット、20、20Y、20C、20M、20BK 感光体ドラム、22 2次転写装置、23 2次転写ローラ、23a 回転軸、23b 外周面、25 定着装置、60 帯電装置、61、61Y、61C、61M、61BK 現像装置、62Y、62C、62M、62BK 1次転写装置
Claims (11)
- 表面にトナー像を形成されて移動する像担持体と転写材を介して圧接し、前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写すると共に、前記像担持体の移動に伴い回転する転写ローラを備えた転写装置において、
前記転写ローラと外周面で圧接して前記転写ローラを回転させる転写ローラ駆動用ローラを備え、
該転写ローラ駆動用ローラは、前記像担持体の移動速度と実質的に同一速度で前記転写ローラを回転させることを特徴とする転写装置。 - 請求項1記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラの外周面は、熱及び湿度による外径変化率が、前記転写ローラの外径変化率よりも小さい材質で形成されることを特徴とする転写装置。 - 請求項1又は2記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラの外周面は、フッ素系界面活性剤又はシリコーン系樹脂添加剤を含む高分子材料の表面被膜で被覆されていることを特徴とする転写装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラは、前記転写材上に転写されるトナー像のトナー極性と同極性のバイアス電圧を印加されることを特徴とする転写装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラの外周面と接触して当該外周面上に付着しているトナーを除去するクリーニング手段を備えることを特徴とする転写装置。 - 請求項5記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラの外周面に付着したトナーと異極性のバイアス電圧を印加する電圧印加装置を備え、当該電圧印加装置から前記トナーと異極性のバイアス電圧を印加することによって前記転写ローラの外周面に付着しているトナーを前記転写ローラ駆動用ローラの外周面上に吸引することを特徴とする転写装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラの外周面を、前記転写ローラの外周面と圧接又は離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラを移動させる転写ローラ駆動用ローラ移動手段を備えたことを特徴とする転写装置。 - 請求項7記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラ移動手段は、前記像担持体の移動が停止されたときに前記転写ローラの外周面から離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラの移動を制御する制御手段を備えていることを特徴とする転写装置。 - 請求項7又は8記載の転写装置において、
前記転写ローラ駆動用ローラ移動手段は、前記転写ローラの外周面を、前記転写ローラ駆動用ローラの移動に伴い前記転写材を介して像担持体表面と圧接又は離反或いは圧接力を低下させるように前記転写ローラ駆動用ローラの外周面と圧接させていることを特徴とする転写装置。 - 表面にトナー像が形成されて移動する像担持体と、転写材を介して当該像担持体の当該表面と圧接して前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写すると共に、前記像担持体の移動に伴い回転する転写ローラを有する転写装置とを備えた画像形成装置において、
前記転写装置は、請求項1乃至9のいずれか1項記載の転写装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、複数のローラに張架されて移動する無端状の中間転写ベルトであり、前記転写装置は、2次転写装置であることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008061318A JP2009217028A (ja) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 転写装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008061318A JP2009217028A (ja) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 転写装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009217028A true JP2009217028A (ja) | 2009-09-24 |
Family
ID=41188944
Family Applications (1)
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JP2008061318A Pending JP2009217028A (ja) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | 転写装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009217028A (ja) |
-
2008
- 2008-03-11 JP JP2008061318A patent/JP2009217028A/ja active Pending
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