JP2014102384A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】弾性ベルトの耐久性を確保しつつ、レザック紙等の凹凸性が高い転写材においてもボソツキの発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト51と、転写材34を介して中間転写ベルト51に当接して転写材34にトナー像を転写する2次転写部材56と、2次転写部材56に対向して中間転写ベルト51の内側に配設された2次転写対向部材53とを有する画像形成装置M1において、中間転写ベルト51が弾性層51bを有し、2次転写部材56と2次転写対向部材53とは一方の硬度がJIS−A50度以上であり他方の硬度がJIS−A80度以上であり、かつ2次転写部材56と2次転写対向部材53とは240N以上の付勢力によって互いに圧接されている構成とした。
【選択図】図7
【解決手段】中間転写ベルト51と、転写材34を介して中間転写ベルト51に当接して転写材34にトナー像を転写する2次転写部材56と、2次転写部材56に対向して中間転写ベルト51の内側に配設された2次転写対向部材53とを有する画像形成装置M1において、中間転写ベルト51が弾性層51bを有し、2次転写部材56と2次転写対向部材53とは一方の硬度がJIS−A50度以上であり他方の硬度がJIS−A80度以上であり、かつ2次転写部材56と2次転写対向部材53とは240N以上の付勢力によって互いに圧接されている構成とした。
【選択図】図7
Description
本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に1次転写し、このトナー像を転写材に2次転写することにより画像を形成する画像形成装置に関する。
従来、像担持体上に形成されたトナー像をドラム状やベルト状の中間転写体に1次転写し、このトナー像を転写材に対して2次転写することにより画像を形成する画像形成装置が知られている。複数色のトナーを重ね合わせることで画像を形成するカラー画像形成装置において中間転写体を利用すると、中間転写体上に一旦トナーを転写して各色の重ね合わせずれを補正することができるために有効である。また、中間転写体を少なくとも一層のゴム層を有する弾性ベルトとすることにより、転写材の凹凸によるボソツキを軽減する技術が、例えば「特許文献1」及び「特許文献2」に開示されている。また、中間転写ベルトには耐オゾン性や難燃性も要求される場合が多く、耐オゾン性や低いゴム硬度を保持した難燃性付与が可能なゴム材料としてアクリルゴムが知られている。
しかし、レザック紙等の凹凸の大きな用紙に対しては、上述した弾性ベルトを使用してもボソツキが改善されにくく、図12に示すように弾性ベルトの弾性層を厚くすることにより凹凸転写性を高めることができる。しかし弾性層を厚くすると、弾性ベルトがローラに巻き付いて屈曲する際に表面が引き延ばされ、弾性ベルトに亀裂が生じてしまう。また、図13に示すように、弾性ベルトのゴム硬度を低くすることにより凹凸転写性を高めることができるが、ゴム硬度を下げた場合にはゴム層の削れが発生し易くなってしまい、耐久性が低下してしまう。
本発明は上述の問題点を解決し、弾性ベルトの耐久性を確保しつつ、レザック紙等の凹凸性が高い転写材においてもボソツキの発生を抑制することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
請求項1記載の発明は、その表面にトナー像が形成される中間転写ベルトと、転写材を介して前記中間転写ベルトに当接して前記転写材に前記トナー像を転写する2次転写部材と、前記2次転写部材に対向して前記中間転写ベルトの内側に配設された2次転写対向部材とを有する画像形成装置において、前記中間転写ベルトが弾性層を有する弾性中間転写ベルトであり、前記2次転写部材と前記2次転写対向部材とは一方の硬度がJIS−A50度以上であり他方の硬度がJIS−A80度以上、かつ前記2次転写部材と前記2次転写対向部材とは240N以上の付勢力によって互いに圧接されていることを特徴とする。
本発明によれば、凹部における弾性中間転写ベルトと転写材との密着性が向上し、転写性が向上されてボソツキの発生を抑制することができる。
本発明を適用した画像形成装置を以下に説明する。ここで、第1の実施形態として、複数の画像形成プロセス手段により形成されたカラートナー像を中間転写ベルトに1次転写し、このカラートナー像を転写材に2次転写してカラー画像を得る中間転写型の画像形成装置である複写機M1を説明する。
図1は、第1の実施形態を適用可能な複写機M1の概略構成図である。複写機M1は、転写材である記録紙に画像を形成する画像形成部1、記録紙Pを供給する給紙装置200、原稿画像を読み取るスキャナ300、原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400等を備えている。
スキャナ300では、原稿照明用光源やミラー等を搭載した第1走行体303と、複数の反射ミラーを搭載した第2走行体304とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス301上に載置された図示しない原稿の読取走査が行われる。第2走行体304から送り出される走査光は、結像レンズ305によってその後方に設置されている読取センサ306の結像面に集光された後、読取センサ306によって画像信号として読み込まれる。スキャナ300から受信された画像信号が図示しない制御手段で所定の画像処理を施され、その出力が画像形成部1に送信されて画像形成が行われる。画像形成部1の装置本体99の側面には、装置本体99内に給紙する記録紙Pを手差しで載置する手差しトレイ2や、装置本体99内から排出された画像形成済みの記録紙Pをスタックする排紙トレイ3が設けられている。
図2は、画像形成部1の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。画像形成部1の装置本体99内には、中間転写ベルトである無端状の弾性中間転写ベルト51をループ状に張架している中間転写ユニット50が配設されている。弾性中間転写ベルト51は、駆動ローラ52、2次転写対向部材である2次転写バックアップローラ53、従動ローラ54、4個の1次転写ローラ55Y,C,M,Kによって張架され、駆動ローラ52の回転によって時計回り方向に走行駆動される。なお、1次転写ローラ55に付しているY,C,M,Kという添字は、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているY,C,M,Kという添字は同様である。
弾性中間転写ベルト51は、駆動ローラ52、2次転写バックアップローラ53、従動ローラ54に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、このベルト上部張架面の上方には、4色分の画像形成ユニット(プロセスユニット)10Y,10C,10M,10Kが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並設されている。
図1において、各画像形成ユニット10Y,10C,10M,10Kの上方には光書込ユニット68が配設されている。光書込ユニット68は、スキャナ300によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて図示しない制御手段からの各色の版のデータを受け、図示しないレーザ制御部によって図示しない4つの半導体レーザを駆動して4つの書込光Lを出射する。そして、各画像形成ユニット10の潜像担持体であるドラム状の各感光体11Y,11C,11M,11Kをそれぞれ書込光Lによって走査し、各感光体11の表面にイエロ、シアン、マゼンタ、ブラック用の静電潜像をそれぞれ書き込む。
本実施形態では、光書込ユニット68として、半導体レーザから出射したレーザ光を図示しないポリゴンミラーによって偏向させつつ図示しない反射ミラー及び光学レンズを用いて光走査を行うものを用いている。しかし、この構成に代えて、LEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
ここで、図3を用いて画像形成ユニット10Y,10C,10M,10Kの説明を行う。ここではイエロ用の画像形成ユニット10Yについてのみ説明するが、他の画像形成ユニット10C,10M,10Kも使用するトナーの色を除いてそれぞれの構成は同様である。
イエロ用の画像形成ユニット10Yは、弾性中間転写ベルト51と当接するドラム状の感光体11Yの周囲に、帯電部材12Y、除電装置13Y、ドラムクリーニング装置14Y、現像装置20Y、電位センサ49Y等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシング21Yで保持しながら画像形成部1に対して1つのユニットとして一体的に着脱されるように構成されている。
帯電部材12Yは、感光体11Yに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体11Yに対して接触回転することで、感光体11Yの表面を例えばイエロトナーの帯電極性と同極性に一様帯電させる。帯電部材12Yに代えて、感光体11Yに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャ等を採用することもできる。
現像装置20Yは、図示しない磁性キャリアと非磁性のイエロトナーとを含有するイエロ現像剤をケーシング21Yに内包しており、現像剤搬送装置22Yと現像部23Yとを有している。現像部23Yでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ24Yがその周面の一部をケーシング21Yに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体11Yと現像スリーブ24Yとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。
非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ24Yの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ24Yに連れ回らないように固定されて設けられている。現像スリーブ24Yは、後述する現像剤搬送装置22Y内のイエロ現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、イエロ現像剤を現像剤搬送装置22Y内から汲み上げる。そして、現像スリーブ24Yの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるイエロ現像剤は、現像スリーブ24Yの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード25Yとスリーブ表面との間に形成されているドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚がドクタギャップとほぼ同じ厚みとなるように規制される。そして、イエロ現像剤は現像スリーブ24Yの回転に伴って感光体11Yと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。
現像スリーブ24Yには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では現像スリーブ24Y表面と感光体11Yの非画像部(一様帯電部位=地肌部)との間に、イエロトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ24Y表面と感光体11Y上の静電潜像との間に、イエロトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってイエロ現像剤中のイエロトナーが静電潜像に転移することで、感光体11Y上の静電潜像がイエロトナー像に現像される。
現像スリーブ24Yの回転に伴って上記現像領域を通過したイエロ現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ24Y上から離脱して現像剤搬送装置22Y内に戻る。
現像剤搬送装置22Yは、2本の第1スクリュ部材26Y、第2スクリュ部材32Y、両スクリュ部材間に介在する仕切壁21w、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ45Y等を有している。仕切壁21wは、第1スクリュ部材26Yが収容される現像剤搬送部である第1搬送室(図3で左側)と、第2スクリュ部材32Yが収容される現像剤搬送部である第2搬送室(図3で右側)とを仕切っている。両スクリュ部材の軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。
撹拌搬送部材としての第1スクリュ部材26Y及び第2スクリュ部材32Yは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設された螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動されることに伴い、イエロ現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向(図3で紙面直交方向)に搬送する。
第1スクリュ部材26Yが収容されている第1搬送室内では、第1スクリュ部材26Yの回転駆動に伴ってイエロ現像剤が紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング21Yの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁21wに設けられた図示しない開口を経由して第2搬送室内に進入する。
第2スクリュ部材32Yが収容されている第2搬送室の上方には上述した現像部23Yが形成されており、第2搬送室と現像部23Yとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第2スクリュ部材32Yとこれの斜め上方に配設された現像スリーブ24Yとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第2搬送室内(図3で右側)では、第2スクリュ部材32Yの回転駆動に伴いイエロ現像剤が紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第2スクリュ部材32Yの回転方向周囲のイエロ現像剤が現像スリーブ24Yに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ24Yから現像後のイエロ現像剤が適宜回収されたりする。そして、第2搬送室の図中手前側の端部付近まで搬送されたイエロ現像剤は、仕切壁21wに設けられた図示しない開口を通って第1搬送室内に戻る。
第1搬送室の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ45Yが固定されており、第1スクリュ部材26Yによって搬送されているイエロ現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を図示しない制御部に出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ45Yからの出力電圧値に基づいて、必要に応じて図示しないイエロトナー補給装置を駆動することで、適量のイエロトナーを第1搬送室内(図3で左側)に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度が低下したイエロ現像剤のトナー濃度が回復する。
感光体11Y上に形成されたイエロトナー像は、後述するイエロ用の1次転写ニップに達することで弾性中間転写ベルト51上に1次転写される。この1次転写工程を経由した後の感光体11Yの表面には、弾性中間転写ベルト51上に1次転写されなかった転写残トナーが付着している。
ドラムクリーニング装置14Yは、片持ち支持された例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード15Yを有しており、その自由端側を感光体11Yの表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、この周面に立設された無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ16Yのブラシ先端側を感光体11Yに接触させている。そして、上述の転写残トナーをクリーニングブレード15Yやブラシローラ16Yによって感光体11Y表面から掻き取る。ブラシローラ16Yには、これに当接する金属製の電界ローラ17Yを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ17Yにはスクレーパ18Yの先端が押し当てられている。クリーニングブレード15Yやブラシローラ16Yによって感光体11Yから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ16Yと電界ローラ17Yとを経た後、スクレーパ18Yによって電界ローラ17Yから掻き取られて回収スクリュ19Y上に落下する。そして、回収スクリュ19Yの回転駆動に伴ってケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置22Y内に戻される。
ドラムクリーニング装置14Yによって転写残トナーがクリーニングされた感光体11Yの表面は、除電ランプ等からなる除電装置13Yによって除電された後に帯電部材12Yによって再び一様に帯電される。また、書込光Lによる光書込位置を通過した感光体11Yの非画像部の電位は、電位センサ49Yによって検知されてその検知結果が図示しない制御手段に送られる。
図2において、各感光体ドラム11Y,11C,11M,11Kは、時計回り方向に無端移動される弾性中間転写ベルト51の上部張架面に当接しながら回転してイエロ、シアン、マゼンタ、ブラック用の1次転写ニップを形成している。これらイエロ、シアン、マゼンタ、ブラック用の1次転写ニップに対し、弾性中間転写ベルト51を介してその裏側には、上述した1次転写ローラ55Y,55C,55M,55Kが弾性中間転写ベルト51の裏面に当接するよう配設されている。そして、これら1次転写ローラ55Y,55C,55M,55Kには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の1次転写バイアスが印加されている。
この1次転写バイアスにより、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラック用の1次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる1次転写電界が形成される。各感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像は、各感光体ドラム11の回転に伴って各色用の1次転写ニップに進入すると、この1次転写電界やニップ圧の作用によって弾性中間転写ベルト51上の書き込み位置に順次重ね合わせて1次転写される。これにより、弾性中間転写ベルト51のオモテ面(ループ外周面)には、4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。なお、1次転写ローラ55Y,55C,55M,55Kに代えて、1次転写バイアスが印加される導電性ブラシや非接触方式のコロナチャージャ等を採用してもよい。
ブラック用のプロセスユニット10Kの図中右側方には、光学センサユニット69が弾性中間転写ベルト51のオモテ面に対して所定の間隙を介して対向配置されている。この光学センサユニット69は、弾性中間転写ベルト51のベルト幅方向の一端部において、ベルト周方向に所定のピッチで付された図示しないマークを検知する。個々のマークの検知時間間隔に基づいて、弾性中間転写ベルト51の移動速度を測定することができる。
弾性中間転写ベルト51の下方には2次転写部材としての2次転写ローラ56(図2参照)が配設されており、2次転写ローラ56は図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。弾性中間転写ベルト51の内側では、2次転写対向部材である2次転写バックアップローラ53が弾性中間転写ベルト51を掛け回している。これにより図4に示すように、2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56との間に接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる転写域である2次転写ニップEが形成される。2次転写ローラ56は2次転写ニップEに達した記録紙Pを中間転写ベルト51のオモテ面に当接させるように機能する。
2次転写バックアップローラ53には、図示しない2次転写電源からトナーの帯電極性と同極性の2次転写バイアスが印加される。これに対して、弾性中間転写ベルト51のオモテ面に当接して2次転写ニップを形成している2次転写ローラ56は接地されている。これにより、2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56との間の接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる転写域である2次転写ニップE(図4参照)に2次転写電界が形成される。弾性中間転写ベルト51のオモテ面に形成された4色トナー像は、弾性中間転写ベルト51の走行移動に伴って2次転写ニップ入口に進入し、転写域である2次転写ニップEで転写処理されることで記録紙Pへ転写される。ここで、接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる2次転写ニップEとその周囲の2次転写機能部の各構成については後述する。
図1において、画像形成部1の直下に配設された給紙装置200は、記録紙Pを収納する複数の給紙カセット201、給紙ローラ202、分離ローラ対203、記録紙Pを給紙路70に連結された給紙路204に沿って搬送する搬送ローラ対205等を有している。給紙カセット201から送り出された記録紙Pは、給紙路204を経由して画像形成部1の給紙路70内に送られる。
給紙路70の末端付近にはレジストローラ対71が配設されており、レジストローラ対71はそのローラ間に挟み込んだ記録紙Pを弾性中間転写ベルト51上の4色トナー像に同期させるタイミングで2次転写ニップEに送り込む。そして、2次転写ニップEでは、弾性中間転写ベルト51上の4色トナー像が2次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙Pに一括して2次転写され、記録紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップEを通過すると弾性中間転写ベルト51から離間する。
図2に示すように、2次転写ニップEの左方には、無端状の紙搬送ベルト76を複数のローラによって張架しながら図において反時計回り方向に走行移動させる搬送ベルトユニット75が配設されている。弾性中間転写ベルト51から分離された記録紙Pは、紙搬送ベルト76の上部張架面に受け渡されて定着装置80に向けて搬送される。
定着装置80内に送られた記録紙Pは、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ81と、これに向けて押圧される加圧ローラ82とによる定着ニップに挟み込まれる。定着ニップに挟み込まれて加圧されつつ加熱された記録紙Pは、その表面にフルカラー画像が定着された上で定着装置80外に向けて送られる。
なお図2に示すように、転写域である2次転写ニップEを通過した後の弾性中間転写ベルト51の表面には、記録紙Pに転写されなかった若干量の2次転写残トナーが付着している。この2次転写残トナーは弾性中間転写ベルト51の従動ローラ54を挟んだ対向位置の表面に当接しているベルトクリーニング装置57によってベルトから除去される。
図1に示すように、定着装置80の下方にはスイッチバック装置85が配設されている。定着装置80から排出された記録紙Pは、揺動可能な切替爪86による搬送路切替位置まで到達すると、切替爪86の揺動停止位置(各切替位置)に応じて、排紙ローラ対87あるいはスイッチバック装置85に向けて送られる。排紙ローラ対87に向けて送られた記録紙Pは、機外へと排出された後に排紙トレイ3上にスタックされる。一方、スイッチバック装置85に向けて送られた記録紙Pは、スイッチバック装置85によるスイッチバック搬送によって上下反転された後、再びレジストローラ対71に向けて搬送される。そして、2次転写ニップに再び進入して裏面にもフルカラー画像が形成される。なお、装置本体99の側面に設けられた手差しトレイ2上に手差しされた記録紙Pは、手差し供給ローラ72と手差し分離ローラ対73とを経由した後にレジストローラ対71に向けて送られる。
次に、図4を用いて2次転写バックアップローラ53及び2次転写ローラ56と、両ローラ間の接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる2次転写ニップEのニップ入口P1に記録紙Pを案内する案内部材65について説明する。2次転写電源59によってトナーと同極性(本実施形態では負極性)の2次転写バイアスが印加される2次転写バックアップローラ53と接地されている2次転写ローラ56との間には、弾性中間転写ベルト51を介して2次転写電流が流れる。この2次転写電流は、両ローラの軸間を結ぶ経路、すなわち図中白抜きの矢印を付した接合ニップn1と対向する位置で主に流れる。このため、弾性中間転写ベルト51から記録紙Pへのトナー像の2次転写は、軸間を結ぶ位置(以下、軸間位置P0という)と重なる接合ニップn1で行われる。この軸間位置P0よりも僅かにベルト移動方向上流側において、弾性中間転写ベルト51のオモテ面と2次転写ローラ56との間にギャップが形成されていると、ギャップ間で放電が発生する。これにより、2次転写ニップ(接合ニップn1に相当する)に進入する前のベルト領域に至るトナー像中のトナーが散って転写チリを引き起こしてしまう。
そこで複写機M1では、白抜き矢印で示した接合ニップn1(軸間位置P0)よりも離れた位置でギャップを形成するようにしている。具体的には接合ニップn1よりもベルト移動方向上流側で弾性中間転写ベルト51を2次転写ローラ56に対して強制的に巻き掛けるようにした巻き掛けニップn2を形成している。この強制的な巻き掛けは、弾性中間転写ベルト51のループ内側において2次転写バックアップローラ53よりもベルト移動方向上流側に配設された押し下げローラ58によって行われている。押し下げローラ58は、ベルトの内側から弾性中間転写ベルト51を2次転写ローラ56に向けて押し下げることで弾性中間転写ベルト51を案内部材65へと近づけている。これにより弾性中間転写ベルト51を2次転写ローラ56に強制的に巻き掛けて巻き掛けニップn2を形成している。この巻き掛けニップn2により、2次転写電流の及ばない位置までギャップを遠ざけることができ、転写チリの発生を有効に抑制している。ここで、各ローラ53,56の接合ニップn1と、これよりも僅かにベルト移動方向上流側に形成された巻き掛けニップn2とによって2次転写ニップEが形成されている。
押し下げローラ58は、金属からなる円筒状の芯金58aとこの外周面に被覆された樹脂部58bとから形成されている。弾性中間転写ベルト51との接触面を電気的に絶縁された樹脂部58bで形成することにより、2次転写バックアップローラ53に印加された2次転写電流が弾性中間転写ベルト51の裏面を通じて押し下げローラ58に流れこむ。これにより、2次転写ローラ56に流れ込む転写電流が減少するという不具合の発生を防止している。
2次転写バックアップローラ53は、金属からなる円筒状の芯金53aと、これの外周面に被覆された導電性の弾性層53bとを有している。記録紙PとしてA5サイズ等といった小サイズ紙を用いる際には、2次転写ニップn1内においてベルト幅方向における弾性中間転写ベルト51と記録紙Pとの接触面積が比較的少なくなる。そして、記録紙Pがニップ内に進入しているにもかかわらず、弾性中間転写ベルト51と2次転写ローラ56との直接接触領域が比較的大きな面積で形成される。このような場合において、2次転写電流が電気抵抗の大きな記録紙Pを避けるようにして直接接触領域に集中的に流れてしまうと、記録紙Pの領域で必要とする実効転写電界が得られなくなって転写不良を引き起こしてしまう。
そこで本実施形態では、2次転写バックアップローラ53として、その外径が28mm、芯金53aの径が20mm、幅が365mmのものを用いている。そして、弾性層53bの弾性材料として、イオン導電剤の添加量を適切に調整したものであってその体積固有抵抗率が107Ω・cm以上のものを使用している。これにより、記録紙Pの抵抗よりも大きな電気抵抗をバックアップローラ53に発揮させることで、直接接触領域への2次転写電流の集中を回避している。また、その中央部における外径が端部における外径よりも0.25mm太く形成された、いわゆる太鼓形状を呈したものも用意している。
2次転写ローラ56は、金属からなる円筒状の芯金56aと、この外周面に被覆された導電性の弾性層56bと、さらにこの外周面に被覆された導電性樹脂からなる表面層56cとを有している。2次転写ローラ56としては、その外径が26mm、芯金56aの径が20mm、幅が345mm、弾性層56bとして堆積固有抵抗率が108Ω・cm以上のものを使用している。芯金56aとしては、ステンレスやアルミニウム等の金属材料からなるものを用いることができる。2次転写ローラ56の弾性層56bとしては、ゴム材料に導電性材料あるいはイオン導電剤を添加した導電性ゴム材料からなるものを用いることができる。
2次転写ローラ56の表面層56cとしては、電気抵抗調整のためのカーボン粉末を分散させたエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)やSiゴムからなるものを用いることができる。また、イオン導電機能を有するニトリルゴム(NBR)やウレタンゴム等からなるものでもよい。表面層56cは、2次転写ローラ56の表面に対するトナー固着を抑える役割を担っているので、当然ながらトナー離型性が弾性層56bよりも優れている。
また上記構成において、図5に示すように弾性中間転写ベルト51は基層51aと弾性層51bとを有しており、弾性層51bの表面には球状樹脂微粒子51cが埋め込まれている。基層51aはポリイミドによって構成され、その厚さは30〜150μmが好ましく、40〜120μmがより好ましく、50〜80μmが特に好ましい。本形態では60μmとしている。弾性層51bはアクリルゴムによって構成され、その厚みは300〜1000μmが好ましく、本形態では550μmとしている。表面抵抗は1×108〜1×1013が好ましく、本形態では1×1011としている。体積抵抗は1×107〜1×1012が好ましく、本形態では1×1010としている。マイクロゴム硬度は、高分子計器(株)のマイクロゴム高度計MD−1による測定で23℃50%RH環境下において33°である。球状樹脂微粒子51cは、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂を主成分としてなる球形粒子であり、本形態ではシリコーン球形微粒子が使用されている。また奥行き方向のベルト幅は376mmである。
図6は、図4に示した2次転写部の概略図である。同図において、2次転写バックアップローラ53に対して2次転写ローラ56が付勢力35によって当接されており、これにより弾性中間転写ベルト51と転写紙34とを挟持する2次転写ニップが形成されている。この構成において、本実施形態ではレザック紙等の凹凸性が高い転写紙34においてもボソツキの発生を抑制することを目標とすることから、各ローラ53,56の硬度及び荷重を実験により求めた。ここで、2次転写バックアップローラ53として上述した太鼓形状のものも用意し、各ローラ53,56のゴム硬度及び荷重を変更して実機により試験を行った。実験の結果を図7に示す。
図7の条件3に示すように、2次転写バックアップローラ53のJIS−A硬度を50°以上として2次転写ローラ56のJIS−A硬度を80°以上とし、荷重を片側120N、両側で240Nとしたときに良好な凹凸転写性が得られることが判明した。また条件4に示すように、2次転写バックアップローラ53の形状を太鼓形状とすることにより、さらに良好な凹凸転写性が得られることが判明した。
本発明の特徴は、各ローラ53,56の硬度が従来よりも高く設定されていることである。これにより付勢力35によって各ローラ53,56を圧接させたときにゴム層の潰れが少なくなり、各ローラ53,56が弾性中間転写ベルト51を転写紙34の凹部へと押し込む力が強くなる。これにより、凹部における弾性中間転写ベルト51と転写紙34との密着性が向上し、転写性が向上されてボソツキの発生が抑制される。なお、上記実施形態ではバックアップローラ53のJIS−A硬度を50°以上、2次転写ローラ56のJIS−A硬度を80°以上とした例を示した。しかし、バックアップローラ53のJIS−A硬度を80°以上、2次転写ローラ56のJIS−A硬度を50°以上としても同様の結果が得られている。
本実施形態で示した複写機M1は高速画像形成を安定的に可能とすべく、紙間(非画像領域)にトナー濃度調整パターンを作成して図示しない光学センサを経て図示しない制御手段に濃度信号が入力される構成である。そのためトナーが2次転写ローラ56に付着し易い。そこで図4に示すように、2次転写ローラ56に付着したトナーを機械的に掻き取るクリーニングブレード60を2次転写ローラ56に当接させている。
また、潤滑剤塗布手段62による潤滑剤の塗布によって2次転写ローラ56のトナー離型性をより向上させている。この潤滑剤塗布手段62は、ステアリン酸亜鉛塊などの固形潤滑剤621と2次転写ローラ56との両方に接触して回転駆動することで固形潤滑剤621から掻き取って得た潤滑剤粉末を2次転写ローラ56に塗布する塗布ブラシローラ620を有している。また潤滑剤塗布手段62は、固形潤滑剤621を塗布ブラシローラ620に向けて付勢するコイルバネ622、固形潤滑剤621のガイド623等を有している。また、クリーニングブレード60の上流には、紙粉を取り除くために、紙粉除去ブラシ61が配置されている。
なお、中間転写ベルト51と対向する2次転写ローラ56、クリーニングブレード60、紙粉除去ブラシ61、潤滑剤塗布手段62は装置本体99側の支持枠63を介して離脱可能に支持されている。ここで、支持枠63の搬送路Rと下方から対向し、2次転写ニップEのニップ入口P1に接近する平板状の部位は下方案内部材631を形成している。
次に、複写機M1の画像形成動作を説明する。
まず、原稿自動搬送装置400の原稿台401に原稿をセットする。あるいは、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301上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じて押さえる。その後、図示しないスタートスイッチを押すと図示しない制御部が予め設定された複写モードに沿って制御を開始する。ここで、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301内に送られる。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体303及び第2走行体304による読取走査が開始する。これとほぼ同時に、中間転写ユニット50や各画像形成ユニット10Y,10C,10M,10Kの駆動が開始する。さらには、給紙装置200からの記録紙Pの送り出しも行われる。なお、給紙カセット201にセットされていない記録紙Pを使用する場合には、手差しトレイ2にセットされた記録紙Pの送り出しが行われる。
まず、原稿自動搬送装置400の原稿台401に原稿をセットする。あるいは、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301上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じて押さえる。その後、図示しないスタートスイッチを押すと図示しない制御部が予め設定された複写モードに沿って制御を開始する。ここで、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301内に送られる。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体303及び第2走行体304による読取走査が開始する。これとほぼ同時に、中間転写ユニット50や各画像形成ユニット10Y,10C,10M,10Kの駆動が開始する。さらには、給紙装置200からの記録紙Pの送り出しも行われる。なお、給紙カセット201にセットされていない記録紙Pを使用する場合には、手差しトレイ2にセットされた記録紙Pの送り出しが行われる。
次に、複写機M1の画像の形成プロセスを説明する。
この画像形成プロセスは一般の静電記録方式に準じていて、帯電装置により一様に帯電された各画像形成ユニット10の各感光体ドラム11上に、光書込ユニット68によって対応する色の静電潜像をそれぞれ書き込む。そして、この静電潜像を各現像装置20により可視像化し、トナー像を弾性中間転写ベルト51上の同一の画像形成領域に重畳転写し、これにより重層されたトナー像が得られる。弾性中間転写ベルト51の重畳転写されたカラートナー像は、2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56とが対向する2次転写ニップEに搬送路から案内部材65によって案内されてきた転写紙Pに対して2次転写される。この転写時において、2次転写バックアップローラ53及び弾性中間転写ベルト51を介して該ローラ53に圧接された2次転写ローラ56との間に転写バイアスが印加されており、2次転写ニップEを転写紙Pが通過することによって2次転写が行なわれる。2次転写後、転写紙P上に担持されたフルカラートナー像は定着装置80で定着され、排紙トレイ3に排紙されることにより記録紙P上にフルカラーの最終画像を得ることができる。
この画像形成プロセスは一般の静電記録方式に準じていて、帯電装置により一様に帯電された各画像形成ユニット10の各感光体ドラム11上に、光書込ユニット68によって対応する色の静電潜像をそれぞれ書き込む。そして、この静電潜像を各現像装置20により可視像化し、トナー像を弾性中間転写ベルト51上の同一の画像形成領域に重畳転写し、これにより重層されたトナー像が得られる。弾性中間転写ベルト51の重畳転写されたカラートナー像は、2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56とが対向する2次転写ニップEに搬送路から案内部材65によって案内されてきた転写紙Pに対して2次転写される。この転写時において、2次転写バックアップローラ53及び弾性中間転写ベルト51を介して該ローラ53に圧接された2次転写ローラ56との間に転写バイアスが印加されており、2次転写ニップEを転写紙Pが通過することによって2次転写が行なわれる。2次転写後、転写紙P上に担持されたフルカラートナー像は定着装置80で定着され、排紙トレイ3に排紙されることにより記録紙P上にフルカラーの最終画像を得ることができる。
中間転写ユニット50の各1次転写ローラ55及び2次転写ローラ56による各転写工程において、各感光体ドラム11や弾性中間転写ベルト51上に残留する転写残トナーは、次回の画像形成時において画像不良を発生させる要因となる。そこで、これら各転写残トナーを画像形成プロセス手段内のドラムクリーニング装置14Y,14C,14M,14Kと2次転写工程通過の弾性中間転写ベルト51に対向するベルトクリーニング装置57とによって次回の画像形成工程前に除去しておく。
なお本実施形態では、弾性中間転写ベルト51のオモテ面の画像形成領域の外側に設けた図示しないマークを光学センサユニット69によって検出し、そのタイミングに基づいて弾性中間転写ベルト51の移動速度を測定している。さらに、弾性中間転写ベルト51の幅方向端縁近傍の画像形成領域外に画像形成パターンがトナーで形成され、これが図示しない濃度センサによって検知される。そして、その出力に基づいて各画像形成ユニット10の各現像バイアス、帯電バイアス、転写バイアス制御やトナー補給等のプロセスコントロールを行っている。
次に、複写機M1の2次転写部について説明を追加する。
上述したように、中間転写ユニット50の弾性中間転写ベルト51には2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56とに挟持された部位に、図4に示すように接合ニップn1と巻き掛けニップn2とからなる2次転写ニップEが形成される。この2次転写ニップEにおいて、弾性中間転写ベルト51に重畳転写されたカラートナー像が搬送路Rから案内部材65に案内されてきた記録紙Pに対して2次転写される。
上述したように、中間転写ユニット50の弾性中間転写ベルト51には2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56とに挟持された部位に、図4に示すように接合ニップn1と巻き掛けニップn2とからなる2次転写ニップEが形成される。この2次転写ニップEにおいて、弾性中間転写ベルト51に重畳転写されたカラートナー像が搬送路Rから案内部材65に案内されてきた記録紙Pに対して2次転写される。
このとき、2次転写ニップEのニップ入口P1に達した記録紙Pは、その位置より下流側では巻き掛けニップn2に、続いて接合ニップn1にそれぞれ挟持され、すなわち接触距離を比較的拡大して保持した上で搬送ベルトユニット75側に移送できる。ここで、記録紙Pは各ニップn1,n2に挟持されつつ移動するので、記録紙Pと弾性中間転写ベルト51との相対線速度差が確実に排除されてズレが抑制される。これによりトナー像は接合ニップn1で白抜きの矢印を付した2次転写電流と挟持力とを受けて記録紙Pへと転写され、トナー像の擦れ量を少なくすることができる。
このように、案内部材65は記録紙Pと弾性中間転写ベルト51との接触位置であるニップ入口P1に記録紙Pを案内する機能及びこれに伴い接触距離を規制する機能を備えるが、案内部材65の搬送路Rと対向する一側面はここを通過する記録紙Pと常時接触する。このため、記録紙Pとの摩擦によって案内部材65がトナーとは逆極性に帯電して電荷が保持され、この状態で案内部材65はその他側面が対向する弾性中間転写ベルト51上のトナーを引き付けるように作用してしまう。すると、弾性中間転写ベルト51との最近接位置c(押し下げローラ58がある部分)がトナーによって最も汚れることになる。この場合、本実施形態では弾性中間転写ベルト51と最近接位置cとが案内部材65の先端jから離れている。このため案内部材65の他側面側の最近接位置cでトナー汚れが発生することになるが、先端jの位置におけるトナー汚れは軽微にすることができ記録紙Pの先端汚れやコバ面汚れを防止できる。
本実施形態では、案内部材65上において先端jから最近接位置cまでの距離L1は5mmである。この距離L1は、最近接位置cにおいて弾性中間転写ベルト51から飛散して付着したトナーが案内部材65上を移動して記録紙Pと当接する一側面側に回り込まないために十分な距離とすればよい。弾性中間転写ベルト51上のトナーは案内部材65の他側面上の最近接位置cを中心としてその近傍の一定の範囲へ主に飛散する。しかし、本実施形態では先端jをこの飛散範囲よりも遠くに(距離L1を5mm)設定しているので、先端j部分に弾性中間転写ベルト51上のトナーが飛散することを防止できている。
また、本実施形態において案内部材65はその2次転写ニップE側の先端jに近づくに連れて弾性中間転写ベルト51から離れるような位置に配置されている。これにより、記録紙Pの先端汚れやコバ面汚れを回避した上で案内部材65を中間転写ベルト51側へ近接させて配置することができる。従って、案内部材65に接触する記録紙Pの搬送路Rも弾性中間転写ベルト51側(図4で上側)に比較的接近させて配置することが出来る。さらに、2次転写ローラ56の周囲の固形潤滑剤63、塗布ブラシローラ62、クリーニングブレード60といった記録紙Pの搬送路Rよりも図中下方に配置された部材も弾性中間転写ベルト51側(図4で上側)に配置することができる。その結果、弾性中間転写ベルト51、案内部材65、2次転写ローラ56を含む転写ニップ周辺の構成を小さな領域に配置することが可能となる。
本実施形態では案内部材65を平板状としているので、部材構成が簡易である。また、弾性中間転写ベルト51と記録紙通過領域との間の空間を狭くしても部材配置が可能であり、より構成をコンパクトにできる。なお、案内部材65を可撓性部材としているため、記録紙Pの後端の離間時に案内部材65が撓むことによって記録紙Pの後端が弾性中間転写ベルト51側に移動する力を吸収することができる。これにより、移動する後端が弾性中間転写ベルト51側に叩き付けられる現象を防ぐことができる。従って、この点からもトナー画像が乱れる不具合を防止することができる。
次に、本発明の第2の実施形態として、中間転写型の画像形成装置としてのカラーデジタル複合機M2を図8に沿って説明する。
カラーデジタル複合機M2は、装置本体199内に各色の階調データに対応して画像形成を行う画像形成部100、記録紙Pを搬送する給紙部210、給紙部210より延びる搬送路Rの下流端に設けられた排紙部310を備えている。さらに、図示しないパーソナルコンピュータやファクシミリやスキャナユニット198から受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置(IPS)402を備えている。さらに、画像処理装置402及び画像形成部100及び給紙部210等を制御する制御部500を備えている。
カラーデジタル複合機M2は、装置本体199内に各色の階調データに対応して画像形成を行う画像形成部100、記録紙Pを搬送する給紙部210、給紙部210より延びる搬送路Rの下流端に設けられた排紙部310を備えている。さらに、図示しないパーソナルコンピュータやファクシミリやスキャナユニット198から受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置(IPS)402を備えている。さらに、画像処理装置402及び画像形成部100及び給紙部210等を制御する制御部500を備えている。
画像形成装置M2では、スキャナユニット198等で読み取られた原稿から送信されるカラー画像情報が画像処理装置402においてイエロ、シアン、マゼンタ、黒の各色に色分解される。そして、形成された各色の版のデータが各色の画像形成ユニットの露光装置(光学ユニット)108に送られている。
画像形成部100は、4色分の画像形成ユニット160Y(イエロ)、160C(シアン)、160M(マゼンダ)、160K(黒)を所定位置において着脱自在に支持している。各画像形成ユニット160の上側には中間転写ユニット110が、下側には画像処理装置400からの各色の版のデータに応じてレーザ光を照射可能な露光装置108が対向配置されている。
露光装置108の下方には給紙部210側の給紙ユニット126が配置され、給紙ユニット126から延びる搬送路Rは中間転写ユニット110側方の2次転写ニップEを経て、定着ユニット106を通過して排紙部310の排紙トレイ117に達している。
画像形成部100は、装置本体199の中央部に4色分の画像形成ユニット160Y(イエロ)、160C(シアン)、160M(マゼンダ)、160K(黒)を有しており、その上側には中間転写ユニット110が有する弾性中間転写ベルト111が配備されている。そして、弾性中間転写ベルト111のベルト移動方向A1に沿い、4色分の画像形成ユニット160Y,160C,160M,160Kが配置されたタンデム方式を形成している。
中間転写ユニット110は、弾性中間転写ベルト111、弾性中間転写ベルト111を走行駆動可能に支持する張架ローラ133,173,174,175を備えている。さらに、各感光体ドラム120に形成されたトナー像を弾性中間転写ベルト111に転写する各一次転写ローラ112を有している。また中間転写ユニット110は、弾性中間転写ベルト111上に転写されたトナー像を記録紙Pに2次転写する2次転写部材としての2次転写ローラ166を備えている。
弾性中間転写ベルト111に対して、図8において後方側の対向域には装置本体199に支持された図示しない支持ブラケットが設けられている。そしてここには、4色の各画像形成ユニット160Y,160C,160M,160Kの各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Kと1次転写域を介して対向する1次転写ローラ112Y,112C,112M,112Kがそれぞれ枢支されている。図8において、矢印A1は弾性中間転写ベルト111の移動方向を、矢印B1は各感光体ドラム120の回転方向をそれぞれ示している。
給紙ユニット126は、給紙カセット125あるいは手差しトレイ127から記録紙Pを給紙する給紙ローラ124、給紙された記録紙Pを2次転写ニップEに搬送するレジストローラ対104を備えている。符号151は両面ユニットを示しており、両面画像形成時において記録紙Pは排紙ローラ対107でスイッチバックされて切替爪122で両面ユニット151の搬送路R2へと搬送され、搬送ローラ対123によりレジストローラ対104へ向けて搬送される。符号129は手差し給紙の給紙ローラを、128は搬送ローラ対をそれぞれ示す。定着ユニット106は、案内された記録紙P上のトナー像に定着ローラ163、加圧ローラ164を用いて熱と圧を加えることで定着を行う。
上記構成において、図8に示すように、まず1色目であるイエロの画像形成ユニット160Yの感光体ドラム120Yが帯電装置79Yによって一様に帯電される。そしてその後、露光装置108からのレーザ光によって潜像が形成され、これが現像装置180Yによって現像されてトナー像が形成される。感光体ドラム120Y上のトナー像は、1次転写ローラ112Yの作用によって弾性中間転写ベルト111に1次転写される。1次転写が終了した感光体ドラム120Yはクリーニング装置171Yによってクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。同様のフルカラーの画像形成工程がシアン、マゼンタ、ブラック用の各画像形成ユニット160C,160M,160Kにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。
画像形成部100の下側の各給紙カセット125から給紙ローラ124により給紙された記録紙Pは、図示しない搬送手段により搬送されてレジストローラ対104に到達する。記録紙Pはここでスキューを修正された上で、レジストローラ対104により所定のタイミングで2次転写ニップEを構成する2次転写対向部材としての張架ローラ173と2次転写ローラ166との間へと搬送される。
次に、2次転写機能部を構成する張架ローラ173及び2次転写ローラ166、両ローラ166,173間の接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる2次転写ニップEのニップ入口P1に記録紙Pを案内する案内部材265について説明する。また、、ループ内側において張架ローラ173よりもベルト移動方向上流側に配備される押出し部材としての張架ローラ133についても併せて説明する。
ここで、対向部材である張架ローラ173が弾性中間転写ベルト111を掛け回しており、張架ローラ173と2次転写ローラ166との間に接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる2次転写ニップEが形成される。このため、2次転写ローラ166が2次転写ニップEに達した記録紙Pを弾性中間転写ベルト111のオモテ面に当接させるように機能する。
張架ローラ173には、図示しない2次転写電源によりトナーの帯電極性と同極性の2次転写バイアスが印加される。これに対し、弾性中間転写ベルト111のオモテ面に当接している2次転写ローラ166は接地されている。これにより、張架ローラ173と2次転写ローラ166との間の接合ニップn1及び巻き掛けニップn2からなる2次転写ニップEに2次転写電界が形成される。弾性中間転写ベルト111のオモテ面に形成された4色トナー像は、弾性中間転写ベルト111の無端移動に伴って2次転写ニップ入口P1に進入し、2次転写ニップEで転写処理されることで記録紙Pへと転写される。上述の工程において、弾性中間転写ベルト111、張架ローラ173、2次転写ローラ166、張架ローラ133の各素材構成は第1の実施形態で用いる弾性中間転写ベルト51と同様であり、ここでは重複説明を省略する。
本実施形態で示す画像形成装置M2においては、図9に示すように、2次転写ニップEよりも記録紙搬送方向上流側に弾性中間転写ベルト111と対向するように案内部材265が配設されている。案内部材265は平板状の可撓性部材から構成され、中間転写ユニット110の基枠側と一体のガイド部材266に固定されて片持ち支持されている。案内部材265の一側面は記録紙Pに接触することで、記録紙Pを2次転写ニップEのニップ入口P1に向けて案内する。なお案内部材265の素材構成は上述した案内部材65と同一である。
次に、制御部500による画像形成部100の制御機能及び各部の作動について説明する。画像形成モードの指令を制御部500が受けると、画像データが受信されて所定の画像処理を施され、得られたデータに応じて露光装置108からのレーザ光が各画像形成ユニット160の各感光体ドラム120を露光させる。各感光体ドラム120上には4色のトナー像がそれぞれ形成される。形成された各トナー像は弾性中間転写ベルト111上に重畳転写され、弾性中間転写ベルト111に1次転写されている4色の重層されたトナー像は2次転写ニップEに進む。2次転写ニップEにおいて、張架ローラ173と2次転写ローラ166との作用によって弾性中間転写ベルト111に記録紙Pを当接させ、弾性中間転写ベルト111上に形成されたフルカラートナー像を記録紙P上に2次転写する。
トナー像が2次転写された記録紙Pは定着ユニット106に搬送され、定着ローラ163と加圧ローラ164とのニップ部にてトナー像が定着され、カラー画像が定着された記録紙Pは排紙ローラ対107によって排紙トレイ117に排出される。両面モードの場合には、片面に画像形成が行われた記録紙Pは切替爪122によって搬送経路R2へと案内され、両面ユニット151で反転された後にレジストローラ対104へと搬送されて片面画像形成と同様の経路を辿る。2次転写後の弾性中間転写ベルト111は、クリーニングブレード176を有するベルトクリーニング装置113によってクリーニングされる。
上述の構成においても第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、2次転写ローラ166及び2次転写バックアップローラとして機能する張架ローラ173のJIS−A硬度を、一方を50度以上として他方を80度以上とする。これにより、凹部における弾性中間転写ベルト111と転写紙との密着性が向上し、転写性が向上されてボソツキの発生が抑制される。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上述の各実施形態の具体的構成に限られず、特許請求の範囲で記載した範囲内で様々な構成とすることができる。例えば、第3の実施形態として図9に示すような画像形成装置としてのプリンタM3を構成することができる。ここで図9中にはプリンタM3の画像形成部1(第1の実施形態で示した複写機M1と同一の機能部材には同様の符号を付した)の周辺部材のみを示し、全体構成は省略している。
各画像形成ユニット10Y,10C,10M,11Kは弾性中間転写ベルト51よりも左側の鉛直方向に配置され、弾性中間転写ベルト51の下部を突き出すようなループ状に張架している。下部に突き出た位置には2次転写対向部材である2次転写バックアップローラ53と2次転写ローラ56とにより形成される2次転写ニップEが配設され、2次転写ニップEの下方には案内部材65が配設されている。
この構成においても、2次転写ローラ56及び2次転写バックアップローラ53のJIS−A硬度を、一方を50度以上として他方を80度以上とする。これにより、凹部における弾性中間転写ベルト51と転写紙との密着性が向上し、転写性が向上されてボソツキの発生が抑制される。
上記各実施形態では2次転写部材として2次転写ローラ56,166を示したが、2次転写部材としてはローラ状部材に限られず、例えば複数のローラ間に無端ベルトを掛け渡したコンベヤ状のものを用いてもよい。この例を第4の実施形態として以下に説明する。第4の実施形態では、第1の実施形態で示した複写機M1に適用した例を説明するが、この構成は第2の実施形態で示したカラーデジタル複合機M2、第3の実施形態で示したプリンタM3にも適用可能である。
第4の実施形態を示す図10において、複写機M1は2次転写部材4を有している。2次転写部材4は、図11に示すように、弾性中間転写ベルト51を介して2次転写バックアップローラ53に圧接する転写ローラ5、転写ローラ5の用紙搬送方向下流側に配設された分離ローラ6を有している。また2次転写部4は、分離ローラ6の右下方に配設されたバックアップローラ7、転写ローラ5の下方に配設されたテンションローラ8を有している。各ローラ5,6,7,8には、無端ベルトである2次転写ベルト9が掛け渡されている。2次転写ベルト9は、弾性中間転写ベルト51と同様に単層または複層構成のベルトとしてポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド等の材料にカーボン分散あるいはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗で抵抗ムラの少ない材料によって形成されている。
2次転写部材4には、2次転写ベルト9上に転写されるプロセスコントロール用のテストパターンを検知するトナー濃度検知センサ27、及び2次転写ベルト9の表面に潤滑剤28を塗布する塗布ブラシローラ29が含まれている。また2次転写部4には、2次転写ベルト9の表面をクリーニングするクリーニングブレード30等が含まれている。2次転写ベルト9上に形成されトナー濃度検知センサ27によって検知されたテストパターンのトナー濃度に基づいて、図示しない制御手段から図示しないトナー補給装置へと動作指令が送られて現像装置20内へのトナー補給が行われる。この第4の実施形態においても、転写ローラ5及び2次転写バックアップローラ53のJIS−A硬度を、一方を50度以上として他方を80度以上とする。これにより、凹部における弾性中間転写ベルト51と転写紙との密着性が向上し、転写性が向上されてボソツキの発生が抑制される。
本発明は、上述した複写機やスキャナとプリンタとを含む複合機の他に、ファクシミリ、プリンタ、印刷機及びインクジェット記録装置、これ等を少なくとも2つ含む複合機の何れにも適用可能である。
4 2次転写部材
9 無端ベルト(2次転写ベルト)
27 トナー濃度検知センサ
34 転写材(転写紙)
51,111 弾性中間転写ベルト
51b 弾性層
53,173 2次転写対向部材
56,166 2次転写部材(2次転写ローラ)
M1,M2,M3 画像形成装置
9 無端ベルト(2次転写ベルト)
27 トナー濃度検知センサ
34 転写材(転写紙)
51,111 弾性中間転写ベルト
51b 弾性層
53,173 2次転写対向部材
56,166 2次転写部材(2次転写ローラ)
M1,M2,M3 画像形成装置
Claims (6)
- その表面にトナー像が形成される中間転写ベルトと、転写材を介して前記中間転写ベルトに当接して前記転写材に前記トナー像を転写する2次転写部材と、前記2次転写部材に対向して前記中間転写ベルトの内側に配設された2次転写対向部材とを有する画像形成装置において、
前記中間転写ベルトが弾性層を有する弾性中間転写ベルトであり、前記2次転写部材と前記2次転写対向部材とは一方の硬度がJIS−A50度以上であり他方の硬度がJIS−A80度以上、かつ前記2次転写部材と前記2次転写対向部材とは240N以上の付勢力によって互いに圧接されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記2次転写部材と前記2次転写対向部材との少なくとも一方は、端部の径よりも中央の径が太い太鼓状を呈していることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記弾性層はアクリルゴムからなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3記載の画像形成装置において、
前記弾性層は23℃50%RH環境下での硬度がJIS−A35度以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし4の何れか1つに記載の画像形成装置において、
前記2次転写部材は無端ベルトを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし5の何れか1つに記載の画像形成装置において、
濃度調整用パターンを前記2次転写部材上に転写し、前記濃度調整用パターンを前記2次転写部材に対向して配置された濃度検知センサにより検知することにより濃度調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
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