JP2010044317A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写部での放電現象を効果的に防止できるとともに、普通紙や厚紙の区別なく転写部を良好に搬送することが可能な画像形成装置を得る。
【解決手段】並置された感光体ドラム４１上にトナー画像を形成し、該トナー画像を無端状に保持された転写搬送ベルト６１上に保持されて一方向に搬送される転写材上に転写する画像形成装置。転写搬送ベルト６１の内側から転写材Ｐに転写電圧を印加するための転写ローラ４５は、転写ローラ４５が転写搬送ベルト６１の内側面に圧接して転写搬送ベルト６１を感光体ドラム４１に当接させる位置からベルト６１の移動方向Ｃの上流側に転写ニップを形成する第１の位置Ａと、転写ローラ４５が転写搬送ベルト６１を感光体ドラム４１に当接させる付近でのみ転写ニップを形成する第２の位置Ｂとに移動可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、特に、電子写真法によってカラーのトナー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置に関する。

従来から、複写機やプリンタなどの電子写真法によってカラーのトナー画像を形成する画像形成装置として、タンデム方式が知られている。タンデム方式とは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー画像を形成する感光体ドラムを含む作像ユニットを並置し、各感光体ドラム上に形成された各色のトナー画像を合成する方式である。このタンデム方式は、さらに、トナー画像を中間転写ベルトに１次転写してから普通紙などの転写材に２次転写する間接転写方式と、転写材を転写搬送ベルトに吸着させて搬送しつつ該転写材上にトナー画像を直接転写する直接転写方式に大別される。

ところで、前記直接転写方式において、腰の強さが異なる普通紙と厚紙の転写性を確保することが要求され、特許文献１には、感光体ドラムと転写搬送ベルトで形成される転写ニップから転写材搬送方向上流側に離れた位置にニップ形成ローラを配置し、転写搬送ベルトの撓みによって転写ニップの幅寸法の変動を抑制し、転写条件を安定に維持する画像形成装置が記載されている。

しかしながら、前記特許文献１に記載の画像形成装置では、転写材やトナーによる圧力を転写搬送ベルトの撓みで吸収するため、厚紙を通紙する際には、転写搬送ベルトの撓みが大きくなってしまい、転写搬送ベルトから転写材（厚紙）が剥がれるという不具合を有している。また、この種の画像形成装置では、転写部材から付与される転写電圧が高い場合、転写部材から感光体ドラムに向かって生じる放電現象を効果的に抑えることも要求される。放電が発生すると、転写不良や画像の乱れなどが生じるからである。
特開２００２−１８２４８４号公報

そこで、本発明の目的は、転写部での放電現象を効果的に抑制できるとともに、普通紙や厚紙の区別なく転写部を良好に搬送することが可能な画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明の一形態である画像形成装置は、
並置された複数の感光体ドラム上にトナー画像を形成し、該トナー画像を無端状に保持された転写搬送ベルト上に保持されて一方向に搬送される転写材上に転写する画像形成装置において、
前記転写搬送ベルトの内側から前記転写材に転写電圧を印加するために前記各感光体ドラムに対応して配置された複数の転写部材を備え、
前記転写部材は、転写部材が転写搬送ベルトの内側面に圧接して転写搬送ベルトを感光体ドラムに当接させる位置から転写搬送ベルトの移動方向上流側に転写ニップを形成する第１の位置と、転写部材が転写搬送ベルトを感光体ドラムに当接させる付近でのみ転写ニップを形成する第２の位置とに移動可能であること、
を特徴とする。

転写部材が第１の位置にあるとき、転写搬送ベルトと感光体ドラムとで形成される転写ニップが幅広く形成されるので、低温・低湿時などで転写電圧が高く設定されても転写搬送ベルトから感光体ドラムへ向かう放電が抑制され、良好な転写が行われる。そして、腰の弱い転写材であれば安定して通紙する。一方、転写部材を第２の位置に設定すれば、腰の強い転写材を転写搬送ベルトから浮いたり剥がれることなく安定して搬送することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

図１に本発明の一実施例である画像形成装置の要部を示す。この画像形成装置は、直接転写・タンデム方式として構成したものである。各図面において、符号に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するためのものであることを示している。

四つの感光体ドラム４１が並置され、それらの直下に転写搬送ベルト６１が無端状に張り渡されている。転写搬送ベルト６１は、この種のタンデム方式の画像形成装置では周知のものであり、駆動ローラ６２、従動ローラ６３に張架され、矢印Ｃ方向に回転駆動される。転写搬送ベルト６１の内側面には、各感光体ドラム４１と対向する位置に、転写ローラ４５が回転自在に配置されている。各転写ローラ４５は、導電性の弾性材からなり、図示しないばね部材によって転写搬送ベルト６１を介して感光体ドラム４１を所定の圧力で押圧している。

転写搬送ベルト６１は、さらに、テンションローラ６５を配置した部分に圧接するブレード６６を備え、転写搬送ベルト６１上の残留トナーを除去するようになっている。また、転写材の導入部分では、転写搬送ベルト６１を介して従動ローラ６３に吸着電荷付与ローラ６４が接触している。

それぞれの転写ローラ４５及び吸着電荷付与ローラ６４には、バイアス電圧を印加するための電源１０１，１０２が接続されている。転写ローラ４５に印加されるバイアス電圧は、各感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像を転写材に転写するのに必要な値の転写電圧である。吸着電荷付与ローラ６４に印加されるバイアス電圧は、転写搬送ベルト６１に送り込まれた転写材を転写搬送ベルト６１に静電的に吸着させるのに必要な値の電圧である。

また、転写ローラ４５は、転写ローラ４５が転写搬送ベルト６１内側面に圧接して転写搬送ベルト６１を感光体ドラム４１に当接させる位置から転写搬送ベルト６１の移動方向（搬送方向Ｃ）の上流側に転写ニップＮを形成する第１の位置Ａ（図２参照）と、転写ローラ４５が転写搬送ベルト６１を感光体ドラム４１に当接させる付近でのみ転写ニップＮを形成する第２の位置Ｂ（図３参照）とに移動可能である。この移動機構は、図示しないが、ソレノイドやモータを駆動源としてリンクを組み合わせることにより構成される。

この画像形成装置には、感光体ドラム４１の周囲に図示しない帯電器や現像器が配置され、さらに図示しない画像露光用のレーザ走査ユニット、給紙機構、定着ユニット、通紙搬送路などが配置され、通紙搬送路は転写材の表裏に画像を形成するための両面通紙路として構成されている。なお、これらの機構や画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略し、以後は転写プロセスについて説明する。

図示しない給紙機構から給紙された転写材（用紙）Ｐは、まず、転写搬送ベルト６１と吸着電荷付与ローラ６４との間を通過する。このとき、ローラ６４には電源１０２から＋５００Ｖ〜＋１ｋＶの電圧が印加されており、転写材Ｐが転写搬送ベルト６１上に静電的に吸着される。

転写搬送ベルト６１に吸着された転写材Ｐは、その後、感光体ドラム４１と転写ローラの内側からの圧接によって転写搬送ベルト６１との間に形成された転写ニップＮを通過しながら、各感光体ドラム４１上に形成されたトナー画像が転写されていく。このとき、各転写ローラ４５には、電源１０１から＋数百Ｖ〜＋数ｋＶの電圧が印加されており、感光体ドラム４１上で負極性に帯電したトナーが転写材Ｐに転写される。転写材Ｐが転写ニップＮを抜けるとき、転写材Ｐと感光体ドラム４１の表面との間で放電が起こり、感光体ドラム４１の表面はプラスに、転写材Ｐの表面はマイナスに帯電される。また、転写材Ｐが転写搬送ベルト６１の表面に吸着されているため、ベルトの内面側はプラス電荷を保持している。

以上の転写プロセスにおいて、転写ローラ４５に印加される転写電圧と転写材Ｐ及び転写搬送ベルト６１の表面電位との関係を図６に示す。

転写材Ｐの電気抵抗が低い場合、転写材Ｐに蓄積された電荷は気中に放電されやすいため、転写ローラ４５に印加する電圧を２．７ｋＶまで上げても転写材Ｐの表面電位は−１５０Ｖ程度である。一方、転写材Ｐの電気抵抗が高い場合、転写材Ｐに蓄積された電荷は気中に放電されにくいため、転写電圧を２．７ｋＶまで上げると転写材Ｐの表面電位は−６００Ｖ程度になってしまう。

このため、低温・低湿環境下で、特に両面プリントの第２面にトナー画像を転写する場合、転写電圧は転写材Ｐに蓄積された電荷を見越して２．５ｋＶ以上の高電圧を印加する必要がある。

ここで、転写ローラ４５の設定位置が図３に示すように、感光体ドラム４１の鉛直方向のほぼ真下（第２の位置Ｂ）にある場合、転写ニップＮは狭い状態にある。そのため、転写ローラ４５に高電圧が印加されると、図４に示すように、転写ローラ４５の感光体ドラム４１への当接位置から感光体ドラム４１と転写搬送ベルト６１の空隙までの距離Ｌが短いため、転写ニップＮの上流側で矢印で示す比較的大きな放電が生じる。この放電により、感光体ドラム４１の表面に付着しているトナーの一部の帯電極性が転写電圧と同極性に変化してしまい、転写不良やトナーの飛散が発生する。

これを避けるため、本実施例では腰の弱い転写材（例えば、普通紙）を通紙する際には、転写ローラ４５を図２に示す第１の位置Ａに設定し、転写ニップＮを広くする。これにて、図５に示すように、転写ローラ４５の感光体ドラム４１への当接位置から感光体ドラム４１と転写搬送ベルト６１の空隙までの距離Ｌが長くなるため、転写搬送ベルト６１自身が有する電気抵抗によって電圧低下を生じ、前記空隙で放電が発生しなくなる。その結果、感光体ドラム４１の表面に付着しているトナーの帯電極性が転写電圧と同極性に変化することはなく、転写不良やトナーの飛散といった不具合の発生がなくなる。

ところで、転写ローラ４５を図２に示す第１の位置Ａに設定した場合、転写ニップＮの前後を含めて搬送経路が屈曲している。腰の弱い転写材（普通紙）であれば、搬送経路が屈曲していても、転写搬送ベルト６１との静電的な吸着から転写材が剥がれることなく、矢印Ｃ方向に搬送されていく。

しかしながら、厚紙や葉書など腰の強い転写材を通紙した場合、この種の転写材は搬送経路の屈曲に追随しきれず、腰の強さが転写搬送ベルト６１との静電吸着力よりも勝ってしまい、矢印Ｃ’方向に進行して転写材が転写搬送ベルト６１から浮いたり剥がれてしまう。これにて、色ずれ、用紙の耳折れ、紙詰まりなどの不具合が発生する。

そこで、この不具合を解消するため、本実施例では、腰の強い転写材を通紙する際には転写ローラ４５を図３に示す第２の位置Ｂに設定する。これにて、転写ニップＮの前後を含めた搬送経路の屈曲が少なくなり、転写材の浮き上がり、剥がれがなくなる。よって、色ずれ、耳折れ、紙詰まりが解消される。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前述した各実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、転写部材は、安定した転写電圧を印加できる材質、形状であれば、ローラに限定するものではない。また、転写部材に圧接力を付与する機構、第１の位置及び第２の位置に移動させる機構は種々の構成のものを採用することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の要部を示す概略構成図である。 転写ローラが第１の位置へ移動した状態を示す説明図である。 転写ローラが第２の位置へ移動した状態を示す説明図である。 転写ローラが第２の位置にある場合、放電が発生する状態を示す説明図である。 転写ローラが第１の位置にある場合、放電の可能性を示す説明図である。 転写電圧に対する転写材と転写搬送ベルトの表面電位を示すグラフである。

符号の説明

４１…感光体ドラム
４５…転写ローラ
６１…転写搬送ベルト
Ａ…第１の位置
Ｂ…第２の位置
Ｎ…転写ニップ
Ｐ…転写材

Claims (4)

1. 並置された複数の感光体ドラム上にトナー画像を形成し、該トナー画像を無端状に保持された転写搬送ベルト上に保持されて一方向に搬送される転写材上に転写する画像形成装置において、
   前記転写搬送ベルトの内側から前記転写材に転写電圧を印加するために前記各感光体ドラムに対応して配置された複数の転写部材を備え、
   前記転写部材は、転写部材が転写搬送ベルトの内側面に圧接して転写搬送ベルトを感光体ドラムに当接させる位置から転写搬送ベルトの移動方向上流側に転写ニップを形成する第１の位置と、転写部材が転写搬送ベルトを感光体ドラムに当接させる付近でのみ転写ニップを形成する第２の位置とに移動可能であること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写部材を、腰が弱い転写材を通紙するときは前記第１の位置に設定し、腰が強い転写材を通紙するときは前記第２の位置に設定すること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写部材はローラであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写部材は弾性材からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。

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