JP3399672B2

JP3399672B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3399672B2
Application number: JP30823394A
Authority: JP
Inventors: 祥之木村; 伸一行方; 勝次渡部; 昭須賀; 克哉川越
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 2003-04-21
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JPH08146706A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト状の中間転写体
を備えて一つの感光体に形成された互いに異なる色のト
ナー像を順次中間転写体に重ね合わせて転写してカラー
画像を形成するタイプのプリンターやファックシミリ等
の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に中間転写体
の保持を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図５は
上述のような画像形成装置に用いられている従来の中間
転写体ユニット（中間転写体保持装置）の正面図であ
る。この中間転写体ユニットは、図示せぬ装置本体の前
後側板に設けた軸受により支持される駆動ローラ１、テ
ンションローラ（タイトナー）２、転写対向ローラ３、
クリーニング対向ローラ４、従動ローラ５に中間転写ベ
ルト６を張掛してなるものである。図中７は感光体ドラ
ム、８は感光体ドラムのクリーニングユニット、９は中
間転写ベルトのクリーニングユニット、１０は分離チャ
ージャ、１１は紙転写チャージャ、１２はレジストロー
ラ、１３はベルト転写チャージャであり、また前後側板
には中間転写体ユニットを引き出すための中間転写体レ
ール１４（ユニット側）、１５（装置本体側）が取り付
けられている。この中間転写体レール１４は、中間転写
体ユニットを装置外へ取り出して置く際に、中間転写ベ
ルト６が床面につかないような構成になっている。

【０００３】ベルト転写チャージャ（ベルト転写器）１
３は、前後側板間の感光体ドラム７と対向する部位に設
けられ、中間転写ベルト６上のトナー像を記録シート上
へ転写するための紙転写チャージャ（紙転写器）１１と
中間転写ベルト６と記録シートを分離するための分離チ
ャージャ１０は転写対向ローラ３の対向部位に設けられ
ている。

【０００４】上述のようなタイプの従来の画像形成装置
においては、中間転写ベルト６の周長が少なくとも記録
シートよりも長くなくてはいけないため、装置の小型化
が困難でるという問題があった。また従来、中間転写ベ
ルト６上のトナー像を記録シートヘチャージャにより転
写する際、十分なチャージ領域が必要なために、例えば
大径の転写対向ローラ、あるいは転写対向ローラに代え
て２段ローラとなる転写入口ローラと分離ローラを設け
て中間転写ベルト６に平面部を作ることが必要であっ
た。ところが大径ローラの場合は曲率が大きいため、ま
た２段ローラの場合は巻き付き角が小さいため、中間転
写ベルト６と記録シートの分離には、分離チャージャ、
あるいはトナー像が来たときは回避するような接離可能
な分離爪が必要であった。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなした
もので、中間転写体の配回しレイアウトの自由度を増や
し、省スペース化を実現できる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は上記目的を達成するために、ベルト状の中間転写体
を備え、感光体ドラム上に形成された互いに異なる色の
トナー像を、順次中間転写体に重ね合わせて転写しカラ
ー画像を形成する画像形成装置において、感光体ドラム
と接触している上記中間転写体の転写部とは別の位置で
像を担持している面から押さえ付け、上記中間転写体を
逆側へ屈曲させる手段を設け、上記逆側へ屈曲させる手
段が、トナーと同極性のバイアスを印加しているローラ
である構成としてある。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】本発明に係る画像形成装置は、上記逆側へ
屈曲させる手段が、記録シートを分離するための分離ロ
ーラよりも後段側の部分を逆側へ屈曲させるものである
構成とすることができる。

【００１１】本発明に係る画像形成装置は、上記逆側へ
屈曲させる手段が、上記中間転写体をクリーニングする
クソーニング部より前段側の部分を逆側へ屈曲させるも
のである構成とすることができる。

【００１２】本発明に係る画像形成装置は、上記逆側へ
屈曲させる手段が、上記中間転写体を駆動する駆動ロー
ラに隣接する部分を逆側へ屈曲させるものである構成と
することができる。

【００１３】本発明に係る画像形成装置は、上記逆側へ
屈曲させる手段が、タイトナーである構成とすることも
できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例であ
るカラー画像形成装置の概略構成図で、主にカラー画像
読み取り装置２０、カラー画像記録装置２１、給紙バン
ク２２等で構成されている。

【００１５】カラー画像読み取り装置（以下、カラース
キヤナーという。）２０は、コンタクトガラス２３上の
原稿２４の画像を照明ランプ２５、ミラー群２６及びレ
ンズ２７等からなる光学系を介してカラーセンサー２８
に結像して、原稿２４のカラー画像情報を、例えばＢｌ
ｕｅ（以下Ｂ）、Ｇｒｅｅｎ（同Ｇ）、Ｒｅｄ（同Ｒ）
の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換す
る。カラーセンサー２８は、この例ではＢ、Ｇ、Ｒの色
分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成されてお
り、３色同時読み取りを行なう。そして、このカラース
キャナー２０で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レ
ベルをもとにして、画像処理部（図示せず）で色変換処
理を行ない、Ｂｌａｃｋ（以下ＢＫ）、Ｃｙａｎ（同
Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（同Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（同Ｙ）
のカラー画像データを得るものである。

【００１６】これを、次に述べるカラー画像記録装置
（以下、カラープリンターという。）２１によって、Ｂ
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行ない、最終的なカラーコピ
ーとする。なお、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像データを得る
ためのカラースキヤナー２０の動作方式は、カラープリ
ンター２１の動作とタイミングを取ったスキャナースタ
ート信号を受けて、照明・ミラー光学系が図中の左方向
に向く矢印方向へ原稿２４を走査し、１回の走査毎に１
色の画像データを得る。そしてこの動作を合計４回繰り
返すことによって、順次の４色画像データを得る。そし
て、その都度カラープリンター２１で順次顕像化しつ
つ、これを重ね合わして４色フルカラー画像を形成す
る。

【００１７】カラープリンター２１の書き込み光学ユニ
ット３０は、カラースキャナー２０からのカラー画像デ
ータを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込
みを行ない、感光体ドラム２９に静電潜像を形成する。
この光学ユニットは、レーザー発光手段、発光駆動制御
部、ポリゴンミラー、回転用モータ、ｆ／θレンズ、反
射ミラー等で構成されている。

【００１８】感光体ドラム２９は、図中矢印のように反
時計方向に回転するが、その回りには、現像器３１や中
間転写ユニット３２に加え、感光体クリーニングユニッ
ト、除電ランプ、帯電器、電位センサー、現像濃度パタ
ーン検知器等が配置されている。現像器３１はリボルバ
ー現像装置で、ＢＫ現像器、Ｃ現像器、Ｍ現像器、Ｙ現
像器を反時計方向に回転させるようになっている。各現
像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体
ドラム２９の表面に接触させて回転する現像スリーブ
と、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像パ
ドルなどで構成されている。

【００１９】この画像形成装置では、待機状態では現像
器３１はＢＫの位置にセットされており、コピー動作が
開始されるとカラースキャナ２０で所定のタイミングか
らＢＫ像データの読み取りがスタートし、この画像デー
タに基づきレーザー光による光書き込み、潜像形成が始
まり（以下ＢＫ画像データによる静電潜像をＢＫ潜像と
いう。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様とする）、このＢＫ潜
像の先端部から現像可能とするためにＢＫ現像器の現像
位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブの回転
を開始させてＢＫ潜像をＢＫトナーで現像する。その後
ＢＫ潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がＢＫ
現像位置を通過した時点で、速やかにＢＫ現像ユニット
の現像位置から次の色の現像位置まで現像器３１が回転
する。

【００２０】像形成サイクルが開始されると、先ず感光
体ドラム２９は矢印のように反時計廻りに、中間転写ユ
ニット３２の中間転写ベルト３３は時計廻りに図示しな
い駆動モータによって回転される。中間転写ベルト３３
の回転にともなってＢＫトナー像形成、Ｃ像形成、Ｍ像
形成、Ｙ像形成が行われ、最終的にＢＫＣＭＹの順に中
間転写ベルト３３上に重ねてトナー像が作られる。

【００２１】ＢＫ像形成を説明すると、帯電器３４がコ
ロナ放電によって感光体ドラム２９を負電荷で約−７０
０Ｖに一様に帯電し、続いてレーザーダイオード３５が
ＢＫ信号に基づいてラスタ露光を行なうと、当初一様に
荷電された感光体ドラム２９の露光部分で露光光量に比
例する電荷が消失し、静電潜像が形成される。現像器３
１内のトナーはフェライトキャリアとの撹はんによって
負極性に帯電され、また本現像装置のＢＫ現像スリーブ
は感光体ドラム２９の金属基体層に対して図示せぬ電源
手段によって負の直流電位と交流とが重畳された電位に
バイアスされる。この結果、感光体ドラム２９の電荷が
残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分
つまり露光された部分にはＢＫトナーが吸着され、潜像
と相似なＢＫ可視像が形成される。

【００２２】上述のように感光体ドラム２９上に形成し
たＢＫトナー像は、感光体ドラム２９と接触状態で等速
駆動されている中間転写ベルト３３の表面に、コロナ放
電器であるベルト転写チャージャ４４によって転写され
る。なお以下では、感光体ドラム２９から中間転写ベル
ト３３ヘのトナー像転写をベルト転写という。感光体ド
ラム２９上の若干の未転写残留トナーは感光体ドラム２
９の再使用に備えて感光体クリーニング装置４５で清掃
され、回収されたトナーは回収パイプを経由して図示せ
ぬ排トナータンクに蓄えられる。なお、中間転写ベルト
３３には、感光体ドラム２９に順次形成されるＢＫ、
Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を同一面に順次位置合せして４色
重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙にベル
ト転写チャージャ４４にて一括転写を行う。

【００２３】ところで、感光体ドラム２９側ではＢＫ工
程の次にＣ工程に進むが、所定のタイミングでカラース
キャナー２０によるＣ画像データ読み取りが始まり、そ
の画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成
を行なう。Ｃ現像器はその現像位置に対して、先のＢＫ
潜像後端部が通過した後で、かつＣ潜像の先端が到達す
る前に現像器３１の回転駆動を行ない、Ｃ潜像をＣトナ
ーで現像する。以後、Ｃ潜像領域の現像が続けられる
が、潜像後端部が通過した時点で、先のＢＫ現像器の場
合と同様にＣ現像ユニットの回転動作を行なう。これも
やはり次のＭ潜像先端部が到達する前に完了させる。な
お、ＭおよびＹの工程については、それぞれの画像デー
タ読み取り、潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ、Ｃの
工程と同様である。

【００２４】中間転写ユニット３２は図２に詳細に示す
ようなもので、中間転写ベルト３３は、駆動ローラ３
６、転写対向ローラ３７、クリーニング対向ローラ３
８、分離ローラ３９、逆屈曲ローラ４０、タイトナー
（逆屈曲ローラ）４１及び従動ローラ群４２、４２に張
架されており、図示せぬ駆動モータにより駆動制御され
るようになっている。即ち本実施例の中間転写体ユニッ
ト３２は、中間転写ベルト３３のトナー像を保持してい
る面側から逆屈曲ローラ４０によって押さえ付けて逆方
向へ屈曲させ、ユニット構成を小型化している。逆屈曲
ローラ４０としては、トナーが転写しないように離形性
の良いテフロン等でコーティングされたものを用いると
よい。また逆屈曲ローラ４０にトナーと同極性のバイア
スを印可して、ローラにトナーが転写しないようにして
もよいが、この場合は導電性の材質のものを用いる。ま
た中間転写体クリーニング装置（以下ベルトクリーニン
グ装置）４３を含んでおり、中間転写ベルト３３の内周
側には感光体ドラム２９と対向して上述したベルト転写
チャージャ４４が配置されている。

【００２５】ベルトクリーニング装置４３は、入ロシー
ル、ゴムブレード、排出コイル、および入ロシール、ブ
レードの接離機構などで構成されており、１色目のＢＫ
画像をベルト転写した後の、２、３、４色目をベルト転
写している間は、ブレード接離機構によってベルト面か
ら入ロシール、ゴムブレードを離間させている。ベルト
クリーニング装置４３の下方には紙転写コロナ放電器４
６（以下、紙転写器）が設けてある。この紙転写器４６
は、コロナ放電方式にてＡＣ＋ＤＣ、又はＤＣ成分を印
加して、中間転写ベルト３３上の重ねトナー像を転写紙
に転写する。

【００２６】さらに給紙バンク２２内の転写紙カセット
４７には、各種サイズの転写紙が収納されており、指定
されたサイズ紙の転写紙カセットから、給紙コロ４８に
よつてレジストローラ対４９方向へ給紙、搬送される。
具体的には、像形成が開始される時期に転写紙カセット
内の転写紙は給紙口から給送され、レジストローラ対４
９のニップで待機している。そして紙転写器４６に中間
転写ベルト３３上のトナー像先端がさしかかるときに、
ちょうど転写紙４６の先端がこの像先端に一致するよう
にレジストローラ対４９が駆動され、転写紙と像のレジ
スト合わせが行なわれる。

【００２７】このようにして転写紙が中間転写ベルト像
と重ねられて正電位につながれた紙転写器４６の上を通
過するとき、コロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電さ
れ、トナー画像の殆どが転写紙上に転写される。続いて
紙転写器４６の図中左に配する図示せぬＡＣ＋ＤＣコロ
ナによる分離除電器によって、転写紙が通過するときに
除電し、中間転写ベルト３３から剥離して搬送ベルト５
０へ移す。

【００２８】中間転写ベルト面から４色重ねトナー像を
一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト５０で定着器５
１へ搬送され、所定温度にコントロールされた定着ロー
ラ５２と加圧ローラー５３のニップ部でトナー像を溶融
定着され、排出ローラ対５４で装置外に送り出され、図
示せぬコピートレイに表向きにスタックされる。またベ
ルト転写後の感光体ドラム２９は、感光体クリーニング
ユニットで表面をクリーニングされ、また、除電ランプ
で均一に除電される。転写紙にトナー像を転写した後の
中間転写ベルト３３は、ベルトクリーニング装置４３で
表面をクリーニングされる。

【００２９】リピートコピーの時は、カラースキャナ２
０の動作および感光体ドラム２９への画像形成は、１枚
目の（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミング
で２枚目の（１色目）画像工程に進む。また、中間転写
ベルト３３については、１枚目の４色重ね画像の転写紙
への一括転写工程に引き続き、表面をベルトクリーニン
グ装置４３でクリーニングされた領域に、２枚目のＢＫ
トナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１
枚目と同様動作になる。なお以上は、４色フルカラーを
得るコピーモードの説明であったが、３色コピーモー
ド、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の
分について、上記同様の動作を行うことになる。また、
単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの
間、現像器３１の所定色の現像器のみを現像作動（所定
色の現像位置）状態にして、ベルトクリーニング装置４
３のブレードを中間転写ベルト３３に押圧状態のまま連
続してコピー動作を行なう。

【００３０】なお逆屈曲ローラ４０が、中間転写ベルト
３３の端部のみと接触するように例えば図４、図５に示
すようなものを用い、中間転写ベルト３３の画像領域Ｚ
には接しないようにしてトナー像を乱さないようにする
ことができる。図４の逆屈曲ローラ４０は、中間転写ベ
ルト３３の寄り止めを兼用しており、中間転写ベルト３
３の裏面側に設けた寄り止め部３３ａとともにたるみに
よるトナー像と軸の接触を、図５の例では中間転写ベル
ト３３が外れることを防止できるようになっている。な
お両図中５５は軸受であり、図４の例ではこの軸受５５
を加圧スプリング５６によって付勢して用いている。

【００３１】また本実施例の中間転写体ユニット３２
は、中間転写ベルト３３上のトナー像を記録シートヘ転
写した後、中間転写ベルト３３と記録シートを分離する
分離部の次の位置で、中間転写ベルト３３を逆に屈曲さ
せており、このため十分な巻き付き角が得られ、記録シ
ートの曲率分離が可能になり、分離チャージャや分離爪
が不要となっている。

【００３２】さらに従来のクリーニング装置では、ブレ
ードで掻き取った排トナーを下方で回収するだけとなっ
ているため、中間転写ベルトの下方位置に配置され、ブ
レードで掻き敢ったトナーが下にこぼれないようにする
入口シールやこれを保持する入口シールホルダー、ブレ
ードで掻き取ったトナーを装置外へ搬送するトナー排出
コイルを備えており、ブレード及ぴ入ロシールは通常中
間転写ベルトに接触しているが、多色コピーモードの際
はブレード接離機構により中間転写ベルトから離せるよ
うになっていて、接離時の衝撃、振動により、排トナー
のトナー落ち、あるいはトナー飛散が発生していたが、
本実施例の中間転写体ユニット３２は、中間転写ベルト
３３上のトナー像を記録シートヘ転写した後、未転写ト
ナーをクリーニングするベルトクリーニング装置４３の
手前側の位置で、中間転写ベルト３３を逆に屈曲させて
いことにより、接離部位の下側を覆って従来の不具合を
解消している。

【００３３】そしてさらに本実施例の中間転写体ユニッ
ト３２は、駆動ローラ３６に隣接する位置をタイトナー
４１によって逆に屈曲させ、駆動ローラ３６の巻き付き
角を増やしており、従来の中間転写体保持装置のよう
に、駆動ローラ、クリーニング対向ローラ、転写ロー
ラ、タイトナー等ローラの数が増すほど、中間転写ベル
トのそれぞれのローラヘの巻き付き角が少なくなって駆
動ローラにだけ多くの巻き付き角を与えられないという
制約を解消し、駆動ローラ３６が中間転写ベルト３３に
確実に駆動が伝達出来るようにしてある。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に係る画像形成装置は以上説明
してきたように、トナー像を担持する中間転写体を逆側
へ屈曲させるため、配回しの自由度が増やし、中間転写
体保持装置の小型化を達成でき、中間転写体を逆側へ屈
曲させるローラに、トナーと同極性のバイアスを印加す
るようにしたので、トナーがローラヘ転写して中間転写
体へ逆転写してしまうことを防止できるという効果があ
る。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】請求項２に係る画像形成装置は以上説明し
てきたように、分離ローラより後段側の部分を逆側に屈
曲させるようにしたので、上記共通の効果に加え、中間
転写体の分離ローラへの巻き付き角を増すことが出来、
記録シートの分離不良を防止できるという効果がある。

【００３９】請求項３に係る画像形成装置は以上説明し
てきたように、クリーニング部より前段側の部分を逆側
に屈曲させるようにしたので、上記共通の効果に加え、
中間転写体に対してクリーニング部で覆うことが出来、
クリーニング部のトナー落ち、トナー飛散を防止するこ
とができるという効果がある。

【００４０】請求項４に係る画像形成装置は以上説明し
てきたように、駆動ローラに隣接する部分を逆側へ屈曲
させるようにしたので、上記共通の効果に加え、中間転
写体の駆動ローラヘの巻き付き角を増すことが出来、確
実な駆動を伝達できるという効果がある。

【００４１】請求項５に係る画像形成装置は以上説明し
てきたように、駆動ローラに隣接する部分を逆側へ屈曲
させる手段をタイトナーとしたので、上記共通の効果に
加え、特別なローラの追加無しに確実な駆動を伝達でき
る安価な装置構成とすることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の断面図
である。

【図２】図１の画像形成装置の中間転写ユニットを示す
断面図である。

【図３】逆屈曲ローラの変形例を示す断面図である。

【図４】逆屈曲ローラの他の変形例を示す断面図であ
る。

【図５】従来の画像形成装置の一例の要部を示す断面図
である。

【符号の説明】

２０カラー画像読み取り装置２１カラー画像記録装置（カラープリンター）２２給紙バンク２３コンタクトガラス２４原稿２８カラーセンサー２９感光体ドラム３０書き込み光学ユニット３１現像器３２中間転写ユニット３３中間転写ベルト３６駆動ローラ３７転写対向ローラ３８クリーニング対向ローラ３９分離ローラ４０逆屈曲ローラ４１タイトナー（逆屈曲ローラ４３中間転写体クリーニング装置（ベルトクリーニン
グ装置）４４ベルト転写チャージャ４５感光体クリーニング装置４６紙転写コロナ放電器（紙転写器）５０搬送ベルト５１定着器５５軸受５６加圧スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須賀昭東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者川越克哉東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開平２−39063（ＪＰ，Ａ) 特開平５−241457（ＪＰ，Ａ) 特開平５−333707（ＪＰ，Ａ) 特開平５−100579（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−167165（ＪＰ，Ａ) 実開平６−43658（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト状の中間転写体を備え、感光体ド
ラム上に形成された互いに異なる色のトナー像を、順次
中間転写体に重ね合わせて転写しカラー画像を形成する
画像形成装置において、感光体ドラムと接触している上
記中間転写体の転写部とは別の位置で像を担持している
面から押さえ付け、上記中間転写体を逆側へ屈曲させる
手段を設け、上記逆側へ屈曲させる手段が、トナーと同
極性のバイアスを印加しているローラであることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】上記逆側へ屈曲させる手段が、記録シー
トを分離するための分離ローラよりも後段側の部分を逆
側へ屈曲させるものであることを特徴とする請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項３】上記逆側へ屈曲させる手段が、上記中間
転写体をクリーニングするクリーニング部より前段側の
部分を逆側へ屈曲させるものであることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】上記逆側へ屈曲させる手段が、上記中間
転写体を駆動する駆動ローラに隣接する部分を逆側へ屈
曲させるものであ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。
【請求項５】上記逆側へ屈曲させる手段が、タイトナ
ーであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装
置。