JP3584641B2

JP3584641B2 - Image forming device

Info

Publication number: JP3584641B2
Application number: JP29157696A
Authority: JP
Inventors: 治之難波
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: JPH10133497A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に係り、特に無端ベルト状中間転写体や無端ベルト状感光体等のベルト状像担持体を使用して画像信号に応じて形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置を具備した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置は、感光体等の像担持体上に形成した帯電トナーからなるトナー像を転写用紙や所謂ＯＨＰ等の記録媒体に転写する転写装置を具備している。
記録媒体への上記トナー像の転写は、記録媒体を像担持体に重ねて搬送すると同時にトナー像を構成するトナーが記録媒体に移動する極性の電界を印加して静電的にトナー像を記録媒体に吸着させる方法が一般的である。
【０００３】
上記電界の印加手段として、ロール状部材（転写ロール）を用いて記録媒体の背面から上記感光体等の像担持体と対向・押接させ、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を転写ロールに印加し、形成される電界により記録媒体にトナー像を転写する方法が知られている。
また、電界の印加に付加して転写ロールを介して熱を与え、トナーを記録媒体に移動させる方法もある。
【０００４】
上記のような転写ロールを転写に用いる場合、転写ロールにトナーが付着したり、転写時の押圧力による転写ロールの変形、あるいは熱による感光体の変質などを回避するため、非転写時以外では転写ロールを像担持体から離間させておくのが通常である。
感光体等の像担持体は一般的に無端ベルト状またはドラム状であるが、無端ベルト状の方がドラム状よりも形状的な自由度を有し、また転写位置での表面の曲率を大きくすることが可能であるため、記録媒体にトナー像を移動させた後、記録媒体の「腰」を利用して感光体等の像担持体から記録媒体を容易に剥離できるという利点がある。
【０００５】
図８は中間転写ベルトを用いた画像形成装置の要部構成の説明図であって、１は感光体ドラム、２は中間転写ベルト、３は記録媒体、４は帯電装置、５はブラック（Ｂｋ）現像器、６はイエロー（Ｙ）現像器、７はマゼンタ（Ｍ）現像器、８はサイアン（Ｃ）現像器、９は一次転写器としてのコロナ放電器、１０は二次転写ロール、１１はフィードローラ、１２は記録媒体トレー、１４は記録媒体の搬送ベルト、１５は定着装置、１６は中間転写ベルトクリーナー、１７はベルト位置センサー、１８は感光体ドラムクリーナー、９はレジロール、２１はベルト駆動ロール、２２はバックアップロール、２３はテンションロール、２４は従動ロール、２５は二次転写ロールクリーナーである。
【０００６】
同図において、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１の周囲に感光体ドラムの表面を所定の極性で一様に帯電させる帯電器４、書込み用レーザー光Ｌで感光体ドラム１の帯電面に潜像を形成するための図示しない画像露光手段、複数色の現像器５〜８、感光体ドラムクリーナー１８が設置され、電子写真プロセスでトナー像Ｔが形成される。
【０００７】
このトナー像Ｔは感光体ドラム１の回転でコロナ放電器９が配置された一次転写位置に到る。
一方、無端状の中間転写ベルト２は駆動ロール２１、従動ロール２４、張力制御機構を有するテンションロール２３および二次転写部を構成するバックアップロール２２に架張されて感光体ドラム１に近接または接触して、その周速と同期して矢印Ｂ方向に回転する。
【０００８】
一次転写位置では、中間転写ベルト２の裏面にコロナ放電器９が設置され、感光体ドラム１上のトナーＴの帯電極性と逆極性の放電電界を印加することでトナー像を中間転写ベルト２上に一次転写させる。
トナー像が一次転写された中間転写ベルト２は矢印Ｂ方向に回転してバックアップロール２２と転写ロール１０が設置された二次転写位置に到る。感光体ドラム１は次のトナー像の形成のため、感光体ドラムクリーナー１８で残留トナーの除去がなされ、また図示しない除電器で残留電荷の除去が行われた後、帯電器４による一様帯電がなされる。
【０００９】
なお、カラー画像の形成時は、感光体ドラム１には複数の画像信号に対応したトナー像が順次形成され、これを中間転写ベルト２に重ね転写する。また、上記中間転写ベルト２はトナー像を担持したまま再び一次転写位置に戻り、最終のトナー像の転写後に、二次転写ロールを中間転写ベルト２と接する方向に移動させ、記録媒体をニップして上記重ね転写された複数色のトナー像を一括転写する。
【００１０】
なお、中間転写ベルト２に最終のトナー像が転写させるまで、二次転写ロール１０は中間転写ベルト２から離間した位置に退避している。
記録媒体トレー１２に収容されている記録媒体３は、フィードローラ１１で一枚ずつ取り出され、レジロール１９でタイミングが取られて中間転写ベルト２と二次転写ロール１０の間（ニップ）に給送される。
【００１１】
記録媒体３を中間転写ベルト２と二次転写ロール１０でニップし、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を二次転写ロール１０とバックアップロール２２の間に印加することで、中間転写ベルト２上に担持されたトナー像が記録媒体３に二次転写される。
二次転写ロール転写された記録媒体３は記録媒体搬送ベルト１４で定着装置１５に送られて加熱／加圧することで定着がなされる。
【００１２】
トナー像を二次転写した中間転写ベルト２は、中間転写ベルトクリーナー１６で残留トナーと紙粉等の除去がなされ、また二次転写ロール１０はクリーニングブレード２５で付着したトナーの除去が行われる。
図９は図８に示した画像形成装置の二次転写部の拡大模式図であって、１０Ａは二次転写ロール１０が中間転写ベルト２から退避した位置、１０Ｂは二次転写時に二次転写ロール１０が中間転写ベルト２に最初の接触する位置、１０Ｃは二次転写ロール１０が中間転写ベルトと記録媒体をニップしてバックアップロール２２に押接する位置を示す。
【００１３】
図示した二次転写ロール１０は、二次転写時以外では１０Ａで示した位置に退避して中間転写ベルト２から離間している。そして、二次転写時は位置１０Ａから中間転写ベルト２と接する方向に移動し、同図（ａ）に示したように、最初に中間転写ベルト２の表面と位置１０Ｂで接触し、その後同図（ｂ）に示した位置１０Ｃでバックアップロール２２に対して中間転写ベルト２と記録媒体３を介して押接する。二次転写が終了すると、二次転写ロール１０は位置１０Ｃから位置１０Ａに退避する。
【００１４】
図示したように、記録媒体３は二次転写ロール１０と中間転写ベルト２の間において、（ａ）に示したように当該中間転写ベルト２のトナー担持面（記憶媒体側の表面）に対してある角度で進入する。二次転写時でも（ｂ）に示したように中間転写ベルトとの間にギャップを有している。
次に、像担持体として無端ベルト状の感光体を用い、転写ロールによって電界を付与してトナー像を静電的に記録媒体上に吸着させる方法を採用した画像形成装置の構成を説明する。
【００１５】
図１０は感光体ベルトに形成したトナー像を転写ロールで記録媒体に転写する画像表示装置の要部模式図であって、５２は帯電器、５３はレーザー光、５７は現像器、５８はベルトクリーナー、６０は転写ロール、６１はロールクリーナー、６２は感光体ベルト、７１は従動ロール、７２はバックアップロール、７４は駆動ロール、８１は搬送機構、８２は定着器、８３はレジロール、８４は記録媒体である。
【００１６】
この構成において、感光体ベルト６２は駆動ロール７４と従動ロール７１およびバックアップロール７２に架け渡され、駆動ロール６２により矢印方向に回転移動する。この感光体ベルト６２の表面は帯電器５２により所定の極性で一様に帯電される。この帯電面に画像情報で変調されたレーザー光５３で潜像書込みを行う。書き込まれた潜像は感光体ベルト６２の矢印方向の回転で現像器５７が設置された現像位置に到り、トナーにより現像されてトナー像として顕像化される。トナー像は転写ロール６０とバックアップロール７２が設置された転写位置に到る。
【００１７】
一方、転写媒体８４はトレーから取り出されてレジロール８３でタイミングを取って給送される。給送された記録媒体を感光体ベルト６２と転写ベルト６０の間に通され、転写ロールとバックアップロール７２の間に印加される転写電界で感光体ベルト６２から記録媒体に転写される。転写ロール６０は、非転写時には感光体ベルト６２から退避して無用なトナーの付着を防止する。
【００１８】
トナー像を転写した記録媒体は搬送機構８１により定着器８２に搬送され、加熱ロール８２ａと加圧ロール８２ｂの間を通過することで定着される。
なお、転写後の感光体ベルト６２はベルトクリーナー５８において残留するトナーの除去が行われ、次の転写サイクルに備える。また、転写時に転写ロール６０に付着したトナーはロールクリーナー６１で掻き落とされる。
【００１９】
図１１は感光体ベルトに複数色のトナー像を重ね合わせ形成した後転写ロールで記録媒体に転写するカラー画像表示装置の要部模式図であって、５２は帯電器、５３は潜像の書込みレーザー光、５４〜５７はイエロー、マゼンタ、サイアン、ブラックの各現像器、５８はベルトクリーナー、６０は転写ロール、６１はクリーニングブレード、６２は感光体ベルト、７１、７３は従動ロール、７２はバックアップロール、７４は駆動ロール、８１は記録媒体搬送ベルト、８２は定着装置、８３はレジロール、８４は記録媒体である。
【００２０】
この形式のカラー画像形成装置は、基本的には前記図１０に示したものと同様であり、前記図１０で説明した画像形成装置に必要な数の現像器を配置し、感光体ベルト６２上に必要数のカラートナー像を重ね合わせ形成した後、これを一括して記録媒体８４上に転写するものである。
したがって、感光体ベルトの帯電とトナー現像を感光体ベルトの複数回の回転でカラー画像を得るため、構成部品が少なく、小型かつ低価格化が可能である。
【００２１】
しかも、単一の感光体上に複数色のトナー像を重ね合わせるものであるため、各トナー画像間の位置ずれが少なくなり、その結果、色ずれの少ない高品質のカラー画像を得ることができる。
図１２は前記図１０あるいは図１１で説明した形式の画像形成装置における転写部もしくは二次転写部の拡大模式図であって、前記図９と同様の模式図である。
【００２２】
同図において、６０Ａは転写ロールもしくは二次転写ロール（ここでは、両者を単に転写ロールと呼ぶ）が感光体ベルトから退避した位置、６０Ｂは二次転写時に転写ロールが感光体ベルト６２に最初の接触する位置、１０Ｃは転写ロールが感光体ベルト６２と記録媒体３をニップしてバックアップロール７２に押接する位置を示す。
【００２３】
転写ロールは、転写時以外では６０Ａで示した位置に退避して感光体ベルト６２から離間している。そして、転写時は位置６０Ａから感光体ベルト６２と接する方向に移動し、同図（ａ）に示したように、最初に感光体ベルト６２の表面と位置６０Ｂで接触し、その後同図（ｂ）に示した位置６０Ｃでバックアップロール７２に対して感光体ベルト６２と記録媒体３を介して押接する。転写が終了すると、転写ロールまたは二次転写ロールは位置６０Ｃから位置６０Ａに退避する。
【００２４】
図示したように、記録媒体３は転写ロールと感光体ベルト６２の間において、（ａ）に示したように当該感光体ベルト６２のトナー担持面（記憶媒体側の表面）に対してある角度で進入し、転写時でも（ｂ）に示したように感光体ベルト６２との間にギャップを有している。
なお、上記図１０および図１１で説明した画像形成装置においても、中間転写ベルトを用いた画像形成装置と同様に、記録媒体の保存状態、腰、表面性などの多くの要因による転写不良の発生を抑えることができる。
【００２５】
転写ロールは感光体ベルトにハーフトーン部のトナー層の薄い部分からベタ部の濃いトナー層の厚い部分まで、様々なトナー像を忠実に転写することが必要となる。トナー層が厚い部分を転写するためには大きな転写電界を必要とする。一方、大きな転写電界がハーフトーン部のトナー層厚が薄い部分に作用すると、感光体ベルトと記録媒体とのギャップでの放電によりトナーの一部が逆極性となることによる転写不良が発生する。特に、ＯＨＰシートのような高抵抗な記録媒体を用いると転写不良が顕著である。
【００２６】
なお、この種の画像形成装置の従来技術を開示したものとしては、特開昭６２−２０６５６７号特開平６−３１７９９４号公報等がある。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像形成装置においては、転写部位においてトナー像を担持した中間転写ベルトや感光体ベルトに記録媒体を二次転写ロールあるいは転写ロールとバックアップロールニップ部に搬入する際、例えば前記図９あるいは図１２に示したように、中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと記録媒体との間にギャップがあるため、このギャップでの放電による転写不良が発生する。
【００２８】
図１３は図８に示した二次転写部の拡大図であって、二次転写ロール１０が中間転写ベルト２と記録媒体３を介してバックアップロール２２に押接し、転写電界４００が印加されている状態を示す。
図示したように、転写電界４００は二次転写ロール１０とバックアップロール２２の間に形成されるニップ部（実際にトナー像が転写される領域）のみでなく、記録媒体３と中間転写ベルトの間のギャップにも形成される。このギャップ部分における転写電界の存在で転写不良が発生する。
【００２９】
図１４は図１３に示した中間転写ベルトとバックアップロールで形成されるニップ部の直前に形成される中間転写ベルトと記録媒体の間のギャップにおける転写不良の発生原因の説明図である。
転写ニップの上流側（直前）における上記中間転写ベルト２と記録媒体３の間にギャップがあると、二次転写ロールに印加される転写電圧による転写電界４００に起因する放電が発生する。この放電で発生した電荷のうち、中間転写ベルト２に担持されているトナー粒子２００の一部３００が逆極性となり、本来記録媒体３に転写されるべきトナー粒子の一部が中間転写ベルト２に残り、記録媒体３上のトナー像２１０に所謂白抜け等の画像欠陥が起きる。
【００３０】
なお、図１２で説明した転写部でも、その感光体ベルトと記録媒体との間に形成されるギャップにおいて上記と同様の現象が発生し、同様の画像欠陥が発生する。
図１５はパッション則に従う転写部における中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと記録媒体のギャップと放電電界の関係の説明図であって、図中の曲線は、ギャップをｄ、放電電界をＥとしたときのパッション則を示すＥ＝３１２／ｄ＋６．２で、この右上方が放電領域となる。
【００３１】
同図に示したように、中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと記録媒体のギャップｄ（μｍ）が大きくなると放電電界Ｅ（Ｖμｍ）が低下し、容易に放電が発生して前記した白ぬけ等の画像欠陥が発生する。
この放電が発生することで、前記図１４に示した正イオン、負イオンが生成され、この正イオンが負に帯電しているトナー粒子２００に付着し、その負極性トナーを中性や低い負帯電に、ひどい場合には正帯電極性にまで変え、中間転写ベルト２からトナー粒子が転写できない部分ができてしまう。すなわち、所謂白抜けが発生し、画質を劣化させる。
【００３２】
また、従来の画像形成装置における転写部の構成では、バックアップロールに対する転写ロールの押接位置とその方向に起因する中間転写ベルトあるいは感光体ベルトの負荷変動が発生し、ベルト駆動ロールとベルトとのスリップで、特に中間転写ベルトを用いた画像形成装置では一次転写部での色ずれ、色むらを招き、中間転写ベルトや感光体ベルトを用いた画像形成装置ではその転写部位あるいは二次転写ロール転写部位での上記負荷変動に起因する画像露光位置のずれ、現像位置での現像むらが発生する。
【００３３】
これは、転写ロールが中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと最初に接触して回転を開始する位置にはバックアップロールが無く、転写ロールやクリーニングブレードの慣性による負荷がベルトにかかり、その張力が急激に増大すいることに対して張力制御機構が対応し切れないためと考えられる。
図１６は中間転写ベルトあるいは感光体ベルトへの転写ロールの接離方向の違いによる当該ベルト駆動ロールへの負荷変動の有無を説明する模式図である。
【００３４】
同図（ａ）は転写ロールが最初に接触する中間転写ベルト２あるいは感光体ベルト６２（以下、単にベルト）の位置の裏面にバックアップロール２（７２）が存在しない場合を示す。この場合は、ベルト２（６２）とバックアップロール２２（７２）に対して矢印方向の力Ｆが加わる。この力Ｆはバックアップロール２２（７２）の回転と逆方向の負荷となり、ベルトの回転にむらを生じさせ、転写した画像にバンディングと称する筋状の色むらを発生させたり、カラーの場合には各色のレジストレーションにずれを招く。
【００３５】
本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を解消し、転写部において無端ベルト状の像担持体である中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと記録媒体との間にギャップを形成させることなく、かつ中間転写ベルトあるいは感光体ベルトに転写ロールを押接する際の当該中間転写ベルトあるいは感光体ベルトの駆動系に負荷変動を及ぼすことのない新規な転写機構を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の無端ベルト状の像担持体を内部で架張支持するバックアップロールと、この像担持体ベルトに記録媒体を介して押接してバックアップロールとの間に転写位置を形成する二次転写ロールあるいは転写ロールを少なくとも具備した画像形成装置において、前記二次転写ロールあるいは転写ロールが上記転写位置にあるときの上記二次転写ロールあるいは転写ロールとバックアップロールの中心を結ぶ線と上記二次転写ロールあるいは転写ロールが非転写位置にあるときの上記二次転写ロールあるいは転写ロールとバックアップロールの中心を結ぶ線のなす角度を９０度より小さい位置を上記転写位置とすると共に、上記二次転写ロールあるいは転写ロールが非転写位置から転写位置に移動する軌跡間で、上記二次転写ロールあるいは転写ロールが最初に上記中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体と当接する位置を上記中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体の裏面がバックアップロールに当接している領域内としたものである。
【００３７】
この構成により、転写電界が作用するニップ内で記録媒体を中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体ベルトに密着させることが可能となり、ニップの上流で像担持体ベルトと記録媒体との間にギャップが形成されることによる放電に起因する転写不良が防止されると共に、二次転写ロールあるいは転写ロールが中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体と最初に当接する位置がバックアップロールで支持されるため、像担持体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避され、色ずれや色むらが防止されて高画質の画像が得られる。
【００３８】
なお、本発明の構成は当別の装置等を追加することなく構成できるので、従来の画像形成装置に比べてコスト上昇もない。
すなわち、請求項１に記載の第１の発明は、無端ベルト状像担持体と、前記無端ベルト状像担持体の周回路の内部に配置して当該無端ベルト状像担持体の裏面から架張支持する駆動ロール、従動ロール、バックアップロールあるいはテンションロール等の複数のロールからなる無端ベルト状像担持体駆動機構と、前記無端ベルト状像担持体に当接して前記バックアップロールとの間に前記無端ベルト状像担持体を挟持する転写位置と前記無端ベルト状像担持体から離間退避する非転写位置を移動可能とした転写ロールとを少なくとも具備した画像形成装置において、前記転写位置と非転写位置を移動する前記転写ロールの移動軌跡間で前記転写ロールが前記無端ベルト状像担持体と最初に当接する位置が、前記無端ベルト状像担持体の裏面が前記バックアップロールに当接している位置から前記バックアップロールを離脱する位置の間にあり、前記転写ロールが前記無端ベルト状像担持体を介して前記バックアップロールに押接する転写位置での前記転写ロールの中心と前記バックアップロールの中心を結ぶ線と、前記転写ロールが非転写位置に退避しているときの前記無端ベルト状像担持体の表面とのなす角度が９０度より小さい領域にあることを特徴とする。
【００３９】
この構成により、像担持体と転写ロールのニップ上流で像担持体ベルトと記録媒体との間にギャップが形成されることによる放電に起因する転写不良が防止されると共に、二次転写ロールあるいは転写ロールが中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体と最初に当接する位置がバックアップロールで支持されるため、像担持体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避され、色ずれや色むらが防止されて高画質の画像が得られる。
【００４０】
また、請求項２に記載の第２の発明は、第１の発明における前記無端ベルト状像担持体が、一次転写されたトナー像を担持し、これを記録媒体上に二次転写する中間転写ベルトであることを特徴とする。
この構成により、バックアップロールと二次転写ロールのニップ上流で中間転写ベルトと記録媒体との間にギャップが形成されることによる放電に起因する転写不良が防止されると共に、二次転写ロールが中間転写ベルトと最初に当接する位置がバックアップロールで支持されるため、中間転写ベルトの回転むらやスリップの発生が回避され、色ずれや色むらが防止されて高画質の画像が得られる。
【００４１】
さらに、請求項３に記載の第３の発明は、第１の発明における前記無端ベルト状像担持体が、画像信号に応じた潜像をトナー現像したトナー像を担持する感光体ベルトであることを特徴とする。
この構成により、バックアップロールと転写ロールのニップ上流で感光体ベルトと記録媒体との間にギャップが形成されることによる放電に起因する転写不良が防止されると共に、転写ロールが感光体ベルトと最初に当接する位置がバックアップロールで支持されるため、感光体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避され、色ずれや色むらが防止されて高画質の画像が得られる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明による画像形成装置の第１実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図であって、２は中間転写ベルト、２Ａは二次転写ロール１０が退避位置にあるときのベルト位置、２Ｃは二次転写ロール１０が転写位置にあるときのベルト位置、３は記録媒体、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは二次転写ロール１０の位置で１０Ａは退避位置、１０Ｂは中間転写ベルトに最初に当接する位置、１０Ｃは転写位置を示す。また、２２はバックアップロールである。
【００４３】
この実施例では、中間転写ベルト２は矢印Ｂ方向に移動し、バックアップロール２２は矢印Ｃ方向に回転し、記録媒体３は矢印Ｄ方向に給送される。
二次転写ロール１０は退避位置１０Ａにあり、転写時に位置１０Ａ→位置１０Ｂ→位置１０Ｃに移動して最終的に転写位置１０Ｃでバックアップロール２２に中間転写ベルト２と記録媒体３を介して押接して回転しながら転写電圧が印加される。
【００４４】
図において、バックアップロール２２の中心をＯ_１、二次転写ロールが退避位置１０Ａにあるときの中心をＯ_２、中間転写ベルト２に最初に当接する位置１０Ｂにあるときの中心をＯ_３、転写位置１０Ｃにあるときの中心をＯ_４とすると、二次転写ロール１０が退避位置１０Ａから１０Ｂに移動して２Ｃの位置にある中間転写ベルト２に当接する。二次転写ロール１０と中間転写ベルト２のこの当接位置、すなわち、二次転写ロール１０が最初に中間転写ベルト２に当接する位置Ｘは二次転写ロール１０が退避位置１０Ａにあるときに中間転写ベルト２の裏面がバックアップロール２２に接しているＡ−Ｂ間の領域内である。実際には、この位置ＸはＡ点の中間転写ベルト２の移動方向下流側に若干寄った位置となる。
【００４５】
この１０Ｂの位置で二次転写ロール１０は中間転写ベルト２の移動に従動した回転を開始し、次に１０Ｃの位置に移動してバックアップロール２２との間で転写ニップを形成する。すなわち、二次転写ロール１０の中心はＯ_２→Ｏ_３→Ｏ_４の軌跡を移動する。
この転写位置では、バックアップロール２２の中心Ｏ_１と二次転写ロール１０の中心Ｏ_４を結んだ直線と上記中間転写ベルト２が元の位置２Ａにあるときの当該ベルト表面とのなす角度αが９０度より小さくなるように設定する。
【００４６】
これにより、中間転写ベルト２は２Ｃの位置になると共に、記録媒体３は二次転写ロール１０の上記移動動作で中間転写ベルト２側に寄せられて当該中間転写ベルト２の表面に密着した状態で上記ニップすなわち転写位置に搬入される。
すなわち、中間転写ベルト２と記録媒体３とは転写位置の直前でギャップ無く重ね合わされ、前記従来技術のような放電の発生はない。そのため、高画質の転写画像を得ることができる。
【００４７】
図２は本発明による画像形成装置の第２実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図であって、図１と同一符号は同一部分に対応する。
この実施例は、中間転写ベルト２に対する二次転写ロール１０の押接と退避移動の軌跡が前記実施例と異なる。
すなわち、二次転写ロール１０が中間転写ベルト２から退避した位置１０Ａから最初に中間転写ベルト２に当接する位置１０Ｂを通ってバックアップロール２２と中間転写ベルト２と記録媒体３を介して押接する転写位置１０Ｃに到る当該二次転写ロール１０の中心の軌跡が直線上にあるようにしたものである。
【００４８】
二次転写ロール１０は非転写時には退避位置１０Ａにあり、転写時に位置１０Ａ→位置１０Ｂ→位置１０Ｃに移動して最終的に転写位置１０Ｃでバックアップロール２２に中間転写ベルト２と記録媒体３を介して押接して回転しながら転写電圧が印加される。
図１と同様に、バックアップロール２２の中心をＯ_１、二次転写ロールが退避位置１０Ａにあるときの中心をＯ_２、中間転写ベルト２に最初に当接する位置１０Ｂにあるときの中心をＯ_３、転写位置１０Ｃにあるときの中心をＯ_４とすると、二次転写ロール１０が退避位置１０Ａから１０Ｂに移動して中間転写ベルト２を２Ｃの位置に押し上げてバックアップロール２２に押接する。二次転写ロール１０と中間転写ベルト２のこの当接位置、すなわち、二次転写ロール１０が最初に中間転写ベルト２に当接する位置Ｘは二次転写ロール１０が退避位置１０Ａにあるときに中間転写ベルト２の裏面がバックアップロール２２に接しているＡ−Ｂ間の領域内である。実際には、この位置ＸはＡ点の中間転写ベルト２の移動方向下流側に若干寄った位置となる。
【００４９】
この１０Ｂの位置で二次転写ロール１０は中間転写ベルト２の移動に従動した回転を開始し、次に１０Ｃの位置に移動してバックアップロール２２との間で転写ニップを形成する。すなわち、二次転写ロール１０の中心はＯ_２→Ｏ_３→Ｏ_４の直線軌跡を移動する。なお、位置１０Ｂから位置１０Ｃに到る途上では二次転写ロール１０はその表面を潰しながら、かつ中間転写ベルト２を２Ａの位置から２Ｃの位置に押上げながら移動する。
【００５０】
この転写位置では、バックアップロール２２の中心Ｏ_１と二次転写ロール１０の中心Ｏ_４を結んだ直線と上記中間転写ベルト２が元の位置２Ａにあるときの当該ベルト表面とのなす角度αが９０度より小さくなるように設定する。
これにより、中間転写ベルト２は２Ｃの位置になると共に、記録媒体３は二次転写ロール１０の上記移動動作で中間転写ベルト２側に寄せられて当該中間転写ベルト２の表面に密着した状態で上記ニップすなわち転写位置に搬入される。
【００５１】
すなわち、中間転写ベルト２と記録媒体３とは転写位置の直前でギャップ無く重ね合わされ、前記従来技術のような放電の発生はない。そのため、高画質の転写画像を得ることができる。
図３は本発明の第１実施例と第２実施例を適用したカラー画像形成装置の作像部全体の構成を説明する模式図であって、前記従来技術の構成を説明する図８と同一符号は同一部分に対応する。
【００５２】
同図は二次転写ロール１０が中間転写ベルト２と記録媒体３を介してバックアップロール２２に押接回転する転写状態を示す。なお、２６はバックアップロールを接地するための導電性ロールで、前記図８では図示を省略してある。
転写部位にある二次転写ロール１０は図８に示した位置が中間転写ベルト２の背面がバックアップロール２２に接触している領域の範囲に対して、その退避位置から中間転写ベルト２の位置を変更することなく押接するようになっているのに対し、図３では前記図１、図２に示した態様で中間転写ベルト２を上流側に押し上げた位置で押接している。
【００５３】
また、二次転写ロール１０が中間転写ベルト２に最初に当接する位置Ｘが当該中間転写ベルト２の裏面がバックアップロール２２に接している領域にあるので、像担持体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避される。そして、記録媒体３は、記録媒体トレー１２から一枚宛取り出され、一括転写時に中間転写ベルト２の表面に密着した状態で転写位置に給送される。
【００５４】
これによって、前記したように高画質の転写画像が得られる。
図４は本発明による画像形成装置の第３実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図であって、６０は転写ロール、６２は感光体ベルト、７２はバックアップロール、８４は記録媒体である。なお、６０Ａは転写ロール６０が感光体ベルト６２から退避している位置、６０Ｂは転写ロール６０が感光体ベルト６２に最初に当接する位置、６０Ｃは転写ロール６０が感光体ベルト６２と記録媒体８４を介してバックアップロール７２に押接回転して転写を行う位置を示す。
【００５５】
この実施例では、感光体ベルト６２は矢印Ｂ方向に移動し、バックアップロール７２は矢印Ｃ方向に回転し、記録媒体８４は矢印Ｄ方向に給送される。
転写ロール６０は退避位置６０Ａにあり、転写時に位置６０Ａ→位置６０Ｂ→位置６０Ｃに移動して最終的に転写位置６０Ｃでバックアップロール７２に感光体ベルト６２と記録媒体８４を介して押接して回転しながら転写電圧が印加される。
【００５６】
図において、バックアップロール７２の中心をＯ_１、転写ロールが退避位置６０Ａにあるときの中心をＯ_２、感光体ベルト６２に最初に当接する位置６０Ｂにあるときの中心をＯ_３、転写位置６０Ｃにあるときの中心をＯ_４とすると、転写ロール６０が退避位置６０Ａから６０Ｂに移動して６Ｃの位置にある感光体ベルト６２に当接する。転写ロール６０と感光体ベルト６２のこの当接位置、すなわち、転写ロール６０が感光体ベルト６２と最初に当接する位置Ｘは転写ロール６０が退避位置６０Ａにあるときに感光体ベルト６２の裏面がバックアップロール７２に接しているＡ−Ｂ間の領域内である。実際には、この位置ＸはＡ点の中間転写ベルト２の移動方向下流側に若干寄った位置となる。
【００５７】
この６０Ｂの位置で転写ロール６０は感光体ベルト６２の移動に従動した回転を開始し、次に６０Ｃの位置に移動してバックアップロール７２との間で転写ニップを形成する。すなわち、転写ロール６０の中心はＯ_２→Ｏ_３→Ｏ_４の軌跡を移動する。
この転写位置では、バックアップロール７２の中心Ｏ_１と転写ロール１０の中心Ｏ_４を結んだ直線と上記感光体ベルト６２が元の位置６２Ａにあるときの当該ベルト表面とのなす角度αが９０度より小さくなるように設定する。
【００５８】
これにより、感光体ベルト６２は６２Ｃの位置になると共に、記録媒体８４は転写ロール６０の上記移動動作で感光体ベルト６２側に寄せられて当該感光体ベルト６２の表面に密着した状態で上記ニップすなわち転写位置に搬入される。
すなわち、感光体ベルト６２と記録媒体８４とは転写位置の直前でギャップ無く重ね合わされ、前記従来技術のような放電の発生はない。そのため、高画質の転写画像を得ることができる。
【００５９】
図５は本発明による画像形成装置の第４実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図であって、図４と同一符号は同一部分に対応する。
この実施例は、感光体ベルト６２に対する転写ロール６０の押接と退避移動の軌跡が前記第３実施例と異なる。
すなわち、転写ロール６０が感光体ベルト６２から退避した位置６０Ａから最初に感光体ベルト６２に当接する位置６０Ｂを通ってバックアップロール７２と感光体ベルト６２と記録媒体８４を介して押接する転写位置６０Ｃに到る当該転写ロール６０の中心の軌跡が直線上にあるようにしたものである。
【００６０】
転写ロール６０は非転写時には退避位置６０Ａにあり、転写時に位置６０Ａ→位置６０Ｂ→位置６０Ｃに移動して最終的に転写位置６０Ｃでバックアップロール７２に感光体ベルト６２と記録媒体８４を介して押接して回転しながら転写電圧が印加される。
図４と同様に、バックアップロール７２の中心をＯ_１、転写ロールが退避位置６０Ａにあるときの中心をＯ_２、感光体ベルト６２に最初に当接する位置６０Ｂにあるときの中心をＯ_３、転写位置６０Ｃにあるときの中心をＯ_４とすると、転写ロール６０が退避位置６０Ａから６０Ｂに移動して６２Ｃの位置に感光体写ベルト６２を持ち上げながらバックアップロール７２に押接する。転写ロール６０が最初に感光体ベルト６２に当接する位置Ｘは転写ロール６０が退避位置６０Ａにあるときに感光体ベルト６２の裏面がバックアップロール７２に接しているＡ−Ｂ間の領域内である。実際には、この位置ＸはＡ点の感光体ベルト６２の移動方向下流側に若干寄った位置となる。
【００６１】
この６０Ｂの位置で転写ロール６０は感光体ベルト６２の移動に従動した回転を開始し、次に６０Ｃの位置に移動してバックアップロール７２との間で転写ニップを形成する。すなわち、転写ロール６０の中心はＯ_２→Ｏ_３→Ｏ_４の直線軌跡を移動する。なお、位置６０Ｂから位置６０Ｃに到る途上では転写ロール６０はその表面を潰しながら、かつ感光体ベルト６２を６２Ａの位置から６２Ｃの位置に押上げながら移動する。
【００６２】
この転写位置では、バックアップロール７２の中心Ｏ_１と転写ロール６０の中心Ｏ_４を結んだ直線と上記感光体ベルト６２が元の位置６２Ａにあるときの当該ベルト表面とのなす角度αが９０度より小さくなるように設定する。
これにより、感光体ベルト６２は６２Ｃの位置になると共に、記録媒体８４は転写ロール６０の上記移動動作で感光体ベルト６２側に寄せられて当該感光体ベルト６２の表面に密着した状態で上記ニップすなわち転写位置に搬入される。
【００６３】
すなわち、感光体ベルト６２と記録媒体８４とは転写位置の直前でギャップ無く重ね合わされ、前記従来技術のような放電の発生はない。そのため、高画質の転写画像を得ることができる。
図６は本発明の第３実施例と第４実施例を適用した単色の画像形成装置の作像部全体の構成を説明する模式図であって、前記従来技術の構成を説明する図１０と同一符号は同一部分に対応する。
【００６４】
同図は転写ロール６０が感光体ベルト６２と記録媒体３を介してバックアップロール７２に押接回転する転写状態を示す。
転写部位にある転写ロール６０は図１０に示した位置が感光体ベルト６２の背面がバックアップロール７２に接触している領域の範囲に対してその退避位置から感光体ベルト６２の位置を変更することなく押接するようになっているのに対し、図６では前記図４、図５に示した態様で感光体ベルト６２を上流側に押し上げた位置で押接している。
【００６５】
また、転写ロール６０が感光体ベルト６２に最初に当接する位置が当該感光体ベルト６２の裏面がバックアップロール７２に接している領域にあるので、像担持体である感光体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避される。そして、記録媒体８４は、記録媒体から一枚宛取り出され、転写時に感光体ベルト６２の表面に密着した状態で転写位置に給送される。
【００６６】
これによって、前記したように高画質の転写画像が得られる。
図７は本発明の第３実施例と第４実施例を適用したカラー画像形成装置の作像部全体の構成を説明する模式図であって、図６の画像形成装置をカラー化したものであり、前記従来技術の構成を説明する図１１と同一符号は同一部分に対応する。
【００６７】
同図は転写ロール６０が感光体ベルト６２と記録媒体３を介してバックアップロール７２に押接回転する転写状態を示す。
転写部位にある転写ロール６０は前記図１０に示した位置が感光体ベルト６２の背面がバックアップロール７２に接触している領域の範囲に対してその退避位置から感光体ベルト６２の位置を変更することなく押接するようになっているのに対し、図７では前記図４、図５に示した態様で感光体ベルト６２を上流側に押し上げた位置で押接している。
【００６８】
また、転写ロール６０が感光体ベルト６２に最初に当接する位置が当該感光体ベルト６２の裏面がバックアップロール７２に接している領域にあるので、像担持体である感光体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避される。そして、記録媒体８４は、記録媒体から一枚宛取り出され、転写時に感光体ベルト６２の表面に密着した状態で転写位置に給送される。
【００６９】
このように、上記各実施例によれば、転写電界が作用するニップ内で記録媒体を中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体ベルトに密着させることが可能となり、ニップの上流で像担持体ベルトと記録媒体との間にギャップが形成されることによる放電に起因する転写不良が防止されると共に、二次転写ロールあるいは転写ロールが中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体と最初に当接する位置がバックアップロールで支持されるため、像担持体ベルトの回転むらやスリップの発生が回避され、色ずれや色むらが防止されて高画質の画像が得られる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転写部において無端ベルト状の像担持体である中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと記録媒体との間にギャップが形成されず、かつ中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体に二次転写ロールあるいは転写ロールを押接する際の当該中間転写ベルトあるいは感光体ベルト等の像担持体の駆動系に負荷変動を及ぼすことのない新規な転写機構を備えたことで、転写むらのない高画質の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の第１実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図である。
【図２】本発明による画像形成装置の第２実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図である。
【図３】本発明の第１実施例と第２実施例を適用したカラー画像形成装置の作像部全体の構成を説明する模式図である。
【図４】本発明による画像形成装置の第３実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図である。
【図５】本発明による画像形成装置の第４実施例を説明する転写部の要部構成図および動作説明図である。
【図６】本発明の第３実施例と第４実施例を適用した単色の画像形成装置の作像部全体の構成を説明する模式図である。
【図７】本発明の第３実施例と第４実施例を適用したカラー画像形成装置の作像部全体の構成を説明する模式図である。
【図８】中間転写ベルトを用いた画像形成装置の要部構成の説明図である。
【図９】図８に示した画像形成装置の二次転写部の拡大模式図である。
【図１０】感光体ベルトに形成したトナー像を転写ロールで記録媒体に転写する画像表示装置の要部模式図である。
【図１１】感光体ベルトに複数色のトナー像を重ね合わせ形成した後転写ロールで記録媒体に転写するカラー画像表示装置の要部模式図である。
【図１２】図１０あるいは図１１で説明した形式の画像形成装置における転写部もしくは二次転写部の拡大模式図である。
【図１３】図８に示した二次転写部の拡大図である。
【図１４】図１３に示した中間転写ベルトとバックアップロールで形成されるニップ部の直前に形成される中間転写ベルトと記録媒体の間のギャップにおける転写不良の発生原因の説明図である。
【図１５】パッション則に従う転写部における中間転写ベルトあるいは感光体ベルトと記録媒体のギャップと放電電界の関係の説明図である。
【図１６】中間転写ベルトあるいは感光体ベルトへの転写ロールの接離方向の違いによる当該ベルト駆動ロールへの負荷変動の有無を説明する模式図である。
【符号の説明】
１・・・・感光体ドラム、２・・・・中間転写ベルト、３・・・・記録媒体、４・・・・帯電装置、５・・・・ブラック（Ｂｋ）現像器、６・・・・イエロー（Ｙ）現像器、７・・・・マゼンタ（Ｍ）現像器、８・・・・サイアン（Ｃ）現像器、９・・・・一次転写器としてのコロナ放電器、１０・・・・二次転写ロール、１１・・・・フィードローラ、１２・・・・記録媒体トレー、１４・・・・記録媒体の搬送ベルト、１５・・・・定着装置、１６・・・・中間転写ベルトクリーナー、１７・・・・ベルト位置センサー、１８・・・・感光体ドラムクリーナー、９・・・・レジロール、２１・・・・ベルト駆動ロール、２２・・・・バックアップロール、２３・・・・テンションロール、２４・・・・従動ロール、２５・・・・二次転写ロールクリーナー、５２・・・・帯電器、５３・・・・レーザー光、５４〜５７・・・・イエロー、マゼンタ、サイアン、ブラックの各現像器、５８・・・・ベルトクリーナー、６０・・・・転写ロール、６１・・・・ロールクリーナー、６２・・・・感光体ベルト、７１・・・・従動ロール、７２・・・・バックアップロール、７４・・・・駆動ロール、８１・・・・搬送機構、８２・・・・定着器、８３・・・・レジロール、８４・・・・記録媒体、５４〜５７・・・・イエロー、マゼンタ、サイアン、ブラックの各現像器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and in particular, transfers a toner image formed according to an image signal using a belt-shaped image carrier such as an endless belt-shaped intermediate transfer body or an endless belt-shaped photoconductor. The present invention relates to an image forming apparatus provided with a transfer device for transferring to a material.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, or a facsimile machine is a transfer device that transfers a toner image formed of a charged toner formed on an image carrier such as a photoreceptor to a transfer paper or a recording medium such as a so-called OHP. Is provided.
The transfer of the toner image to the recording medium is performed by applying an electric field having a polarity such that the toner constituting the toner image moves to the recording medium while the recording medium is conveyed while being superimposed on the image carrier, and electrostatically records the toner image. The method of making it adsorb | suck to a medium is common.
[0003]
As a means for applying the electric field, a roll-shaped member (transfer roll) is used so as to be opposed to and pressed against the image carrier such as the photoreceptor from the back surface of the recording medium, and a voltage having a polarity opposite to the charged polarity of the toner is applied to the transfer roll. A method of transferring a toner image to a recording medium by applying an applied electric field is known.
There is also a method in which heat is applied via a transfer roll in addition to the application of an electric field to move the toner to a recording medium.
[0004]
When using a transfer roll as described above for transfer, in order to avoid adhesion of toner to the transfer roll, deformation of the transfer roll due to pressing force at the time of transfer, or deterioration of the photoconductor due to heat, etc. Usually, the transfer roll is separated from the image carrier.
An image carrier such as a photoreceptor is generally in the form of an endless belt or a drum, but the endless belt has a greater degree of freedom in shape than the drum, and has a larger surface curvature at the transfer position. Therefore, there is an advantage that after the toner image is moved to the recording medium, the recording medium can be easily peeled off from the image carrier such as the photoreceptor by utilizing the “waist” of the recording medium.
[0005]
FIG. 8 is an explanatory diagram of a main part configuration of an image forming apparatus using an intermediate transfer belt, where 1 is a photosensitive drum, 2 is an intermediate transfer belt, 3 is a recording medium, 4 is a charging device, and 5 is black (Bk). ) A developing device, 6 is a yellow (Y) developing device, 7 is a magenta (M) developing device, 8 is a Sian (C) developing device, 9 is a corona discharge device as a primary transfer device, 10 is a secondary transfer roll, 11 Is a feed roller, 12 is a recording medium tray, 14 is a recording medium transport belt, 15 is a fixing device, 16 is an intermediate transfer belt cleaner, 17 is a belt position sensor, 18 is a photosensitive drum cleaner, 9 is a registration roll, and 21 is a belt. A driving roll, 22 is a backup roll, 23 is a tension roll, 24 is a driven roll, and 25 is a secondary transfer roll cleaner.
[0006]
In FIG. 1, a charger 4 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined polarity is provided around the photosensitive drum 1 rotating in the direction of arrow A, and a writing laser beam L is applied to the charged surface of the photosensitive drum 1. Image exposure means (not shown) for forming a latent image, developing devices 5 to 8 for a plurality of colors, and a photosensitive drum cleaner 18 are provided, and a toner image T is formed by an electrophotographic process.
[0007]
This toner image T reaches the primary transfer position where the corona discharger 9 is arranged by the rotation of the photosensitive drum 1.
On the other hand, the endless intermediate transfer belt 2 is stretched around a drive roll 21, a driven roll 24, a tension roll 23 having a tension control mechanism, and a backup roll 22 constituting a secondary transfer unit, and comes close to or in contact with the photosensitive drum 1. Then, it rotates in the direction of arrow B in synchronization with the peripheral speed.
[0008]
At the primary transfer position, a corona discharger 9 is provided on the back surface of the intermediate transfer belt 2, and a toner image is applied to the intermediate transfer belt 2 by applying a discharge electric field having a polarity opposite to the charging polarity of the toner T on the photosensitive drum 1. First transfer.
The intermediate transfer belt 2 on which the toner image has been primarily transferred rotates in the direction of arrow B and reaches the secondary transfer position where the backup roll 22 and the transfer roll 10 are installed. After forming the next toner image on the photosensitive drum 1, the residual toner is removed by a photosensitive drum cleaner 18, and the residual charge is removed by a static eliminator (not shown). Is made.
[0009]
When a color image is formed, toner images corresponding to a plurality of image signals are sequentially formed on the photosensitive drum 1, and the toner images are transferred onto the intermediate transfer belt 2 in an overlapping manner. Further, the intermediate transfer belt 2 returns to the primary transfer position again while carrying the toner image, and after the transfer of the final toner image, the secondary transfer roll is moved in a direction in contact with the intermediate transfer belt 2 to nip the recording medium. The toner images of the plurality of colors transferred in a superimposed manner are collectively transferred.
[0010]
Until the final toner image is transferred to the intermediate transfer belt 2, the secondary transfer roll 10 is retracted to a position separated from the intermediate transfer belt 2.
The recording medium 3 stored in the recording medium tray 12 is taken out one by one by a feed roller 11, timed by a registration roll 19, and fed between the intermediate transfer belt 2 and the secondary transfer roll 10 (nip). Is done.
[0011]
The recording medium 3 is nipped by the intermediate transfer belt 2 and the secondary transfer roll 10, and a transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner image is applied between the secondary transfer roll 10 and the backup roll 22, thereby causing the intermediate transfer belt The toner image carried on 2 is secondarily transferred to recording medium 3.
The recording medium 3 to which the secondary transfer roll has been transferred is sent to a fixing device 15 by a recording medium transport belt 14 and is heated / pressed to be fixed.
[0012]
The intermediate transfer belt 2 on which the toner image has been secondarily transferred is subjected to removal of residual toner and paper dust and the like by an intermediate transfer belt cleaner 16, and the secondary transfer roll 10 is subjected to removal of toner adhered by a cleaning blade 25.
FIG. 9 is an enlarged schematic view of the secondary transfer section of the image forming apparatus shown in FIG. 8, where 10A is a position where the secondary transfer roll 10 is retracted from the intermediate transfer belt 2, and 10B is a secondary transfer at the time of the secondary transfer. The position 10C where the roll 10 first contacts the intermediate transfer belt 2 indicates the position where the secondary transfer roll 10 nips the intermediate transfer belt and the recording medium and presses against the backup roll 22.
[0013]
The illustrated secondary transfer roll 10 is retracted to the position indicated by 10A and separated from the intermediate transfer belt 2 except during the secondary transfer. At the time of the secondary transfer, it moves from the position 10A in the direction in contact with the intermediate transfer belt 2, and first contacts the surface of the intermediate transfer belt 2 at the position 10B as shown in FIG. At the position 10 </ b> C shown in (b), the backup roller 22 is pressed against the intermediate transfer belt 2 via the recording medium 3. When the secondary transfer is completed, the secondary transfer roll 10 retreats from the position 10C to the position 10A.
[0014]
As shown in the drawing, the recording medium 3 is located between the secondary transfer roll 10 and the intermediate transfer belt 2 with respect to the toner carrying surface (the surface on the storage medium side) of the intermediate transfer belt 2 as shown in FIG. Enter at an angle. Even during the secondary transfer, there is a gap between the secondary transfer belt and the intermediate transfer belt as shown in FIG.
Next, the configuration of an image forming apparatus using a method in which an endless belt-shaped photosensitive member is used as an image carrier and a toner image is electrostatically adsorbed on a recording medium by applying an electric field by a transfer roll will be described.
[0015]
FIG. 10 is a schematic view of a main part of an image display device for transferring a toner image formed on a photoreceptor belt to a recording medium by a transfer roll. Cleaner, 60 is a transfer roll, 61 is a roll cleaner, 62 is a photoreceptor belt, 71 is a driven roll, 72 is a backup roll, 74 is a drive roll, 81 is a transport mechanism, 82 is a fixing device, 83 is a registration roll, and 84 is a record. Medium.
[0016]
In this configuration, the photoreceptor belt 62 is stretched over a drive roll 74, a driven roll 71, and a backup roll 72, and is rotated by the drive roll 62 in the direction of the arrow. The surface of the photoreceptor belt 62 is uniformly charged with a predetermined polarity by the charger 52. A latent image is written on the charged surface with a laser beam 53 modulated with image information. The written latent image reaches the developing position where the developing device 57 is installed by rotation of the photoreceptor belt 62 in the direction of the arrow, and is developed with toner to be visualized as a toner image. The toner image reaches a transfer position where the transfer roll 60 and the backup roll 72 are installed.
[0017]
On the other hand, the transfer medium 84 is taken out of the tray and fed by the registration roll 83 at a proper timing. The fed recording medium is passed between the photosensitive belt 62 and the transfer belt 60, and is transferred from the photosensitive belt 62 to the recording medium by a transfer electric field applied between the transfer roll and the backup roll 72. The transfer roller 60 is retracted from the photoreceptor belt 62 during non-transfer to prevent unnecessary toner from adhering.
[0018]
The recording medium onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 82 by a conveyance mechanism 81, and is fixed by passing between a heating roll 82a and a pressure roll 82b.
The residual toner is removed from the photoreceptor belt 62 after the transfer by the belt cleaner 58 to prepare for the next transfer cycle. Further, the toner adhered to the transfer roll 60 at the time of transfer is scraped off by the roll cleaner 61.
[0019]
FIG. 11 is a schematic view of a main part of a color image display device in which a plurality of toner images of a plurality of colors are superposedly formed on a photosensitive belt and then transferred to a recording medium by a transfer roll. Laser light, 54 to 57 are yellow, magenta, cyan, and black developing units, 58 is a belt cleaner, 60 is a transfer roll, 61 is a cleaning blade, 62 is a photosensitive belt, 71 and 73 are driven rolls, and 72 is a backup roll. Reference numeral 74 denotes a driving roll, 81 denotes a recording medium transport belt, 82 denotes a fixing device, 83 denotes a registration roll, and 84 denotes a recording medium.
[0020]
The color image forming apparatus of this type is basically the same as that shown in FIG. 10, and the number of developing devices required for the image forming apparatus described in FIG. After the necessary number of color toner images are superimposed and formed, they are collectively transferred onto the recording medium 84.
Therefore, since a color image is obtained by rotating the photoconductor belt a plurality of times for charging and toner development of the photoconductor belt, the number of components is small, and the size and cost can be reduced.
[0021]
In addition, since the toner images of a plurality of colors are superimposed on a single photoconductor, misregistration between the toner images is reduced, and as a result, a high-quality color image with less color misregistration can be obtained. .
FIG. 12 is an enlarged schematic diagram of a transfer unit or a secondary transfer unit in the image forming apparatus of the type described in FIG. 10 or FIG. 11, and is a schematic diagram similar to FIG.
[0022]
In the figure, reference numeral 60A denotes a position where a transfer roll or a secondary transfer roll (both are simply referred to as transfer rolls) is retracted from the photoreceptor belt, and 60B denotes a position where the transfer roll first contacts the photoreceptor belt 62 during the secondary transfer. Contact positions 10C indicate positions where the transfer roll nips the photosensitive belt 62 and the recording medium 3 and presses against the backup roll 72.
[0023]
The transfer roll is retracted to the position indicated by 60 A and separated from the photoreceptor belt 62 except during transfer. At the time of transfer, it moves from the position 60A in the direction in contact with the photoreceptor belt 62, and first contacts the surface of the photoreceptor belt 62 at the position 60B as shown in FIG. 4) is pressed against the backup roll 72 via the recording medium 3 with respect to the backup roll 72 at the position 60C shown in FIG. When the transfer is completed, the transfer roll or the secondary transfer roll retracts from the position 60C to the position 60A.
[0024]
As shown in the drawing, the recording medium 3 is at a certain angle between the transfer roll and the photosensitive belt 62 with respect to the toner carrying surface (the surface on the storage medium side) of the photosensitive belt 62 as shown in FIG. As shown in FIG. 3B, there is a gap between the sheet and the photosensitive member belt 62 during the transfer and the transfer.
In the image forming apparatus described with reference to FIGS. 10 and 11, similarly to the image forming apparatus using the intermediate transfer belt, the occurrence of transfer failure due to many factors such as the storage state of the recording medium, waist, surface properties, and the like. Can be suppressed.
[0025]
The transfer roll needs to faithfully transfer various toner images from the thin portion of the toner layer in the halftone portion to the thick portion of the dark toner layer in the solid portion on the photoreceptor belt. A large transfer electric field is required to transfer a portion where the toner layer is thick. On the other hand, if a large transfer electric field acts on a portion of the halftone portion where the toner layer thickness is thin, transfer failure occurs because a part of the toner becomes reverse polarity due to discharge in the gap between the photosensitive belt and the recording medium. In particular, when a high-resistance recording medium such as an OHP sheet is used, transfer failure is remarkable.
[0026]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-206567 and 6-317994 disclose the prior art of this type of image forming apparatus.
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional image forming apparatus, when a recording medium is carried into a secondary transfer roll or a transfer roll and a backup roll nip portion on an intermediate transfer belt or a photosensitive belt carrying a toner image at a transfer portion, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 12, since there is a gap between the intermediate transfer belt or the photosensitive belt and the recording medium, transfer failure occurs due to discharge in this gap.
[0028]
FIG. 13 is an enlarged view of the secondary transfer section shown in FIG. 8, in which the secondary transfer roll 10 is pressed against the backup roll 22 via the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3, and the transfer electric field 400 is applied. Indicates a state in which
As shown, the transfer electric field 400 is generated not only at the nip portion (the area where the toner image is actually transferred) formed between the secondary transfer roll 10 and the backup roll 22 but also between the recording medium 3 and the intermediate transfer belt. Is also formed in the gap. A transfer failure occurs due to the transfer electric field in the gap.
[0029]
FIG. 14 is an explanatory diagram of the cause of the occurrence of transfer failure in the gap between the intermediate transfer belt and the recording medium formed immediately before the nip formed by the intermediate transfer belt and the backup roll shown in FIG.
If there is a gap between the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3 on the upstream side (immediately before) of the transfer nip, a discharge occurs due to the transfer electric field 400 due to the transfer voltage applied to the secondary transfer roll. Of the charges generated by this discharge, a part 300 of the toner particles 200 carried on the intermediate transfer belt 2 has a reverse polarity, and a part of the toner particles originally to be transferred to the recording medium 3 is transferred to the intermediate transfer belt 2. In addition, image defects such as so-called white spots occur in the toner image 210 on the recording medium 3.
[0030]
In the transfer section described with reference to FIG. 12, the same phenomenon as described above occurs in the gap formed between the photosensitive belt and the recording medium, and the same image defect occurs.
FIG. 15 is an explanatory diagram of the relationship between the gap between the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt and the recording medium and the discharge electric field in the transfer section according to the Passion Rule, and the curve in the figure is when the gap is d and the discharge electric field is E. E = 312 / d + 6.2, which indicates the passion rule, and the upper right portion is the discharge region.
[0031]
As shown in the figure, when the gap d (μm) between the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt and the recording medium is increased, the discharge electric field E (V μm) is reduced, and discharge is easily generated, and the above-mentioned white spots and the like are generated. Image defects occur.
By the occurrence of this discharge, the positive ions and negative ions shown in FIG. 14 are generated, and these positive ions adhere to the negatively charged toner particles 200, and cause the negative toner to be neutral or low negative. When the charging is severe, the polarity is changed to the positive charging polarity, and a portion where the toner particles cannot be transferred from the intermediate transfer belt 2 is formed. That is, a so-called white spot occurs, which degrades the image quality.
[0032]
Further, in the configuration of the transfer unit in the conventional image forming apparatus, the load of the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt fluctuates due to the pressing position and the direction of the transfer roll against the backup roll. Slip, especially in an image forming apparatus using an intermediate transfer belt, causes color misregistration and color unevenness in the primary transfer section, and in an image forming apparatus using an intermediate transfer belt or a photoreceptor belt, the transfer portion or secondary transfer roll transfer Deviation of the image exposure position and uneven development at the development position occur due to the above-mentioned load fluctuation at the site.
[0033]
This is because there is no backup roll at the position where the transfer roll first contacts the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt and starts rotating, and the load due to the inertia of the transfer roll and the cleaning blade is applied to the belt, and the tension is suddenly increased. It is considered that the tension control mechanism cannot cope with the increase.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the presence or absence of a load change on the belt drive roll due to the difference in the direction in which the transfer roll comes into contact with or separates from the intermediate transfer belt or the photosensitive belt.
[0034]
FIG. 7A shows a case where the backup roll 2 (72) does not exist on the back surface of the intermediate transfer belt 2 or the photoreceptor belt 62 (hereinafter simply referred to as a belt) at which the transfer roll contacts first. In this case, a force F in the direction of the arrow is applied to the belt 2 (62) and the backup roll 22 (72). This force F becomes a load in the direction opposite to the rotation of the backup roll 22 (72), causing uneven rotation of the belt, causing streaky color unevenness called banding in the transferred image, and in the case of color, The registration of each color is shifted.
[0035]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the related art, without forming a gap between an intermediate transfer belt or a photosensitive belt, which is an endless belt-shaped image carrier, and a recording medium in a transfer section, and It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus provided with a novel transfer mechanism that does not cause a load fluctuation on a drive system of the intermediate transfer belt or the photosensitive belt when the transfer roll is pressed against the intermediate transfer belt or the photosensitive belt. .
[0036]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and has a backup roll that internally supports an endless belt-shaped image carrier such as an intermediate transfer belt or a photoreceptor belt. An image forming apparatus including at least a secondary transfer roll or a transfer roll that forms a transfer position between the backup transfer roll and the backup roll by pressing the transfer roller through a recording medium, wherein the secondary transfer roll or the transfer roll is at the transfer position. The line connecting the center of the secondary transfer roll or the transfer roll and the backup roll at the time and connecting the center of the secondary transfer roll or the transfer roll and the backup roll when the secondary transfer roll or the transfer roll is at the non-transfer position. A position where the angle between the lines is smaller than 90 degrees is the transfer position, and the position of the secondary transfer roll is Is the position where the secondary transfer roll or the transfer roll first contacts the image carrier such as the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt between the trajectories where the transfer roll moves from the non-transfer position to the transfer position. Alternatively, the back surface of the image carrier such as a photoreceptor belt is in an area where the back surface is in contact with the backup roll.
[0037]
With this configuration, the recording medium can be brought into close contact with an image carrier belt such as an intermediate transfer belt or a photoreceptor belt in the nip where the transfer electric field acts, and the image carrier belt and the recording medium are located upstream of the nip. The transfer failure caused by the discharge due to the formation of the gap is prevented, and the position where the secondary transfer roll or the transfer roll first contacts the image carrier such as the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt is the backup roll. Since the belt is supported, uneven rotation and slippage of the image carrier belt are avoided, and color shift and color unevenness are prevented, so that a high-quality image can be obtained.
[0038]
In addition, since the configuration of the present invention can be configured without adding another device or the like, there is no increase in cost as compared with the conventional image forming apparatus.
That is, a first aspect of the present invention is an endless belt-shaped image carrier, which is disposed inside a peripheral circuit of the endless belt-shaped image carrier and stretched from the back surface of the endless belt-shaped image carrier. An endless belt-shaped image carrier driving mechanism including a plurality of rolls such as a driving roll, a driven roll, a backup roll, and a tension roll for supporting; and the endless belt being in contact with the endless belt-shaped image carrier and the endless belt. In an image forming apparatus having at least a transfer position for sandwiching a belt-shaped image carrier and a transfer roll capable of moving a non-transfer position separated and retracted from the endless belt-shaped image carrier, the transfer position and the non-transfer position are The position where the transfer roll first comes into contact with the endless belt-shaped image carrier between the moving trajectories of the transfer roll moving is the back surface of the endless belt-shaped image carrier. The transfer roll is located between a position where the transfer roll is released from a position where the transfer roll is in contact with the backup roll and a transfer position where the transfer roll presses against the backup roll via the endless belt-shaped image carrier. An angle formed by a line connecting a center and the center of the backup roll to a surface of the endless belt-shaped image carrier when the transfer roll is retracted to a non-transfer position is in an area smaller than 90 degrees. And
[0039]
With this configuration, it is possible to prevent a transfer failure due to electric discharge due to a gap formed between the image carrier belt and the recording medium upstream of the nip between the image carrier and the transfer roll, and to prevent the secondary transfer roll or the transfer The position where the roll first comes into contact with the image carrier such as the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt is supported by the backup roll, so that uneven rotation and slippage of the image carrier belt are avoided, and color misregistration and color unevenness occur. Thus, a high quality image can be obtained.
[0040]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an intermediate transfer device according to the first aspect, wherein the endless belt-shaped image carrier carries a primary-transferred toner image and secondary-transfers the toner image onto a recording medium. It is a belt.
With this configuration, it is possible to prevent transfer failure due to discharge caused by the formation of a gap between the intermediate transfer belt and the recording medium upstream of the nip between the backup roll and the secondary transfer roll. Since the position where the transfer belt first comes into contact with the transfer belt is supported by the backup roll, uneven rotation and slippage of the intermediate transfer belt are avoided, and color shift and color unevenness are prevented, so that a high-quality image can be obtained.
[0041]
In a third aspect of the present invention, the endless belt-shaped image carrier according to the first aspect is a photosensitive belt that carries a toner image obtained by developing a latent image according to an image signal with toner. It is characterized by.
With this configuration, transfer failure due to electric discharge caused by the formation of a gap between the photoreceptor belt and the recording medium upstream of the nip between the backup roll and the transfer roll is prevented, and the transfer roll is initially connected to the photoreceptor belt. Is supported by the backup roll, so that uneven rotation and slippage of the photoreceptor belt are avoided, color shift and uneven color are prevented, and a high-quality image is obtained.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a transfer section and an operation explanatory view for explaining a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, wherein 2 is an intermediate transfer belt, 2A is a secondary transfer roll 10 at a retracted position. 2C is the belt position when the secondary transfer roll 10 is at the transfer position, 3 is the recording medium, 10A, 10B, and 10C are the positions of the secondary transfer roll 10; 10A is the retract position; and 10B is the intermediate transfer. The position of first contact with the belt, 10C indicates the transfer position. Reference numeral 22 denotes a backup roll.
[0043]
In this embodiment, the intermediate transfer belt 2 moves in the direction of arrow B, the backup roll 22 rotates in the direction of arrow C, and the recording medium 3 is fed in the direction of arrow D.
The secondary transfer roll 10 is located at the retracted position 10A, moves during transfer from position 10A → position 10B → position 10C, and finally contacts the backup roll 22 at the transfer position 10C via the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3 at the transfer position 10C. The transfer voltage is applied while rotating.
[0044]
In the figure, the center of the backup roll 22 is O ₁ The center when the secondary transfer roll is at the retracted position 10A is O ₂ , The center at the position 10B where it first comes into contact with the intermediate transfer belt 2 is O ₃ , The center at the transfer position 10C is O ₄ Then, the secondary transfer roll 10 moves from the retracted position 10A to 10B and comes into contact with the intermediate transfer belt 2 at the position 2C. This contact position between the secondary transfer roll 10 and the intermediate transfer belt 2, that is, the position X at which the secondary transfer roll 10 first contacts the intermediate transfer belt 2 is an intermediate position when the secondary transfer roll 10 is at the retracted position 10A. The back surface of the transfer belt 2 is in a region between A and B in contact with the backup roll 22. Actually, the position X is a position slightly shifted to the point A on the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 2.
[0045]
At the position 10B, the secondary transfer roll 10 starts rotating following the movement of the intermediate transfer belt 2, and then moves to the position 10C to form a transfer nip with the backup roll 22. That is, the center of the secondary transfer roll 10 is O ₂ → O ₃ → O ₄ To move the trajectory.
At this transfer position, the center O of the backup roll 22 is ₁ And the center O of the secondary transfer roll 10 ₄ Is set to be smaller than 90 degrees between the straight line connecting the intermediate transfer belt 2 and the surface of the intermediate transfer belt 2 when the intermediate transfer belt 2 is at the original position 2A.
[0046]
As a result, the intermediate transfer belt 2 is moved to the position 2C, and the recording medium 3 is moved toward the intermediate transfer belt 2 by the above-described moving operation of the secondary transfer roll 10 and is in close contact with the surface of the intermediate transfer belt 2. It is carried into the nip, ie, the transfer position.
That is, the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3 are superimposed on each other immediately before the transfer position without a gap, and there is no generation of discharge unlike the related art. Therefore, a high-quality transfer image can be obtained.
[0047]
FIG. 2 is a diagram showing a main portion of a transfer section and an operation explanatory view for explaining a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same portions.
This embodiment is different from the above-described embodiment in the locus of the pressing and retreating movement of the secondary transfer roll 10 against the intermediate transfer belt 2.
That is, the transfer in which the secondary transfer roll 10 presses the backup roll 22 and the intermediate transfer belt 2 via the recording medium 3 through the position 10B where the secondary transfer roll 10 retreats from the intermediate transfer belt 2 first passes through the position 10B where the secondary transfer roll 10 comes into contact with the intermediate transfer belt 2. The locus of the center of the secondary transfer roll 10 reaching the position 10C is on a straight line.
[0048]
The secondary transfer roll 10 is at the retracted position 10A during non-transfer, moves from position 10A to position 10B to position 10C during transfer, and finally to the backup roll 22 at the transfer position 10C via the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3. The transfer voltage is applied while pressing and rotating.
As in FIG. 1, the center of the backup roll 22 is ₁ The center when the secondary transfer roll is at the retracted position 10A is O ₂ , The center at the position 10B where it first comes into contact with the intermediate transfer belt 2 is O ₃ , The center at the transfer position 10C is O ₄ Then, the secondary transfer roll 10 moves from the retracted position 10A to the retracted position 10B, pushes up the intermediate transfer belt 2 to the position 2C, and presses against the backup roll 22. This contact position between the secondary transfer roll 10 and the intermediate transfer belt 2, that is, the position X at which the secondary transfer roll 10 first contacts the intermediate transfer belt 2 is an intermediate position when the secondary transfer roll 10 is at the retracted position 10A. The back surface of the transfer belt 2 is in a region between A and B in contact with the backup roll 22. Actually, the position X is a position slightly shifted to the point A on the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 2.
[0049]
At the position 10B, the secondary transfer roll 10 starts rotating following the movement of the intermediate transfer belt 2, and then moves to the position 10C to form a transfer nip with the backup roll 22. That is, the center of the secondary transfer roll 10 is O ₂ → O ₃ → O ₄ Move along the linear trajectory. In the course of moving from the position 10B to the position 10C, the secondary transfer roll 10 moves while crushing the surface thereof and pushing up the intermediate transfer belt 2 from the position 2A to the position 2C.
[0050]
At this transfer position, the center O of the backup roll 22 is ₁ And the center O of the secondary transfer roll 10 ₄ Is set to be smaller than 90 degrees between the straight line connecting the intermediate transfer belt 2 and the surface of the intermediate transfer belt 2 when the intermediate transfer belt 2 is at the original position 2A.
As a result, the intermediate transfer belt 2 is moved to the position 2C, and the recording medium 3 is moved toward the intermediate transfer belt 2 by the above-described moving operation of the secondary transfer roll 10 and is in close contact with the surface of the intermediate transfer belt 2. It is carried into the nip, ie, the transfer position.
[0051]
That is, the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3 are superimposed on each other immediately before the transfer position without a gap, and there is no generation of discharge unlike the related art. Therefore, a high-quality transfer image can be obtained.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the configuration of the entire image forming unit of the color image forming apparatus to which the first embodiment and the second embodiment of the present invention are applied, and is the same as FIG. 8 illustrating the configuration of the related art. The symbols correspond to the same parts.
[0052]
FIG. 1 shows a transfer state in which the secondary transfer roll 10 is pressed against and rotated by the backup roll 22 via the intermediate transfer belt 2 and the recording medium 3. Incidentally, reference numeral 26 denotes a conductive roll for grounding the backup roll, which is not shown in FIG.
The position shown in FIG. 8 of the secondary transfer roll 10 at the transfer site is determined by changing the position of the intermediate transfer belt 2 from the retracted position to the range of the area where the back surface of the intermediate transfer belt 2 is in contact with the backup roll 22. In FIG. 3, the intermediate transfer belt 2 is pressed at the position where the intermediate transfer belt 2 is pushed up to the upstream side in the mode shown in FIGS.
[0053]
Further, since the position X where the secondary transfer roll 10 first comes into contact with the intermediate transfer belt 2 is located in a region where the back surface of the intermediate transfer belt 2 is in contact with the backup roll 22, uneven rotation and slippage of the image carrier belt may occur. Occurrence is avoided. Then, the recording medium 3 is taken out one by one from the recording medium tray 12 and fed to the transfer position in a state of being in close contact with the surface of the intermediate transfer belt 2 during batch transfer.
[0054]
As a result, a high-quality transfer image can be obtained as described above.
FIG. 4 is a diagram showing a main part of a transfer section and an operation explanatory view for explaining a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, wherein 60 is a transfer roll, 62 is a photoreceptor belt, 72 is a backup roll, and 84 is It is a recording medium. Reference numeral 60A denotes a position where the transfer roll 60 is retracted from the photoreceptor belt 62, 60B denotes a position where the transfer roll 60 first contacts the photoreceptor belt 62, and 60C denotes a position where the transfer roll 60 contacts the photoreceptor belt 62 and the recording medium 84. And the position at which the transfer is performed by pressing and rotating the backup roll 72 via.
[0055]
In this embodiment, the photosensitive belt 62 moves in the direction of arrow B, the backup roll 72 rotates in the direction of arrow C, and the recording medium 84 is fed in the direction of arrow D.
The transfer roll 60 is at the retracted position 60A, and moves from the position 60A to the position 60B to the position 60C during the transfer, and finally rotates by pressing against the backup roll 72 via the photosensitive belt 62 and the recording medium 84 at the transfer position 60C. While the transfer voltage is being applied.
[0056]
In the figure, the center of the backup roll 72 is O ₁ The center when the transfer roll is at the retracted position 60A is O ₂ The center at the position 60B where it first comes into contact with the photoreceptor belt 62 is O ₃ The center at the transfer position 60C is O ₄ Then, the transfer roll 60 moves from the retracted position 60A to 60B and comes into contact with the photosensitive belt 62 at the position 6C. The contact position between the transfer roll 60 and the photoreceptor belt 62, that is, the position X where the transfer roll 60 first contacts the photoreceptor belt 62 is such that when the transfer roll 60 is at the retreat position 60A, the back surface of the photoreceptor belt 62 This is in the area between A and B in contact with the backup roll 72. Actually, the position X is a position slightly shifted to the point A on the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 2.
[0057]
At the position 60B, the transfer roll 60 starts rotating following the movement of the photosensitive belt 62, and then moves to the position 60C to form a transfer nip with the backup roll 72. That is, the center of the transfer roll 60 is O ₂ → O ₃ → O ₄ To move the trajectory.
At this transfer position, the center O of the backup roll 72 is ₁ And the center O of the transfer roll 10 ₄ Is set so that the angle α formed between the straight line connecting the above and the photoreceptor belt 62 when the photoreceptor belt 62 is at the original position 62A is smaller than 90 degrees.
[0058]
As a result, the photosensitive belt 62 is moved to the position of 62C, and the recording medium 84 is moved toward the photosensitive belt 62 by the above-described moving operation of the transfer roll 60, and the nip is brought into close contact with the surface of the photosensitive belt 62. That is, it is carried into the transfer position.
That is, the photoreceptor belt 62 and the recording medium 84 are superimposed on each other immediately before the transfer position without a gap, and there is no generation of discharge unlike the related art. Therefore, a high-quality transfer image can be obtained.
[0059]
FIG. 5 is a schematic diagram of a main part of a transfer unit and an operation explanatory diagram for explaining a fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 4 correspond to the same parts.
This embodiment differs from the third embodiment in the trajectory of the pressing and retreating movement of the transfer roll 60 against the photosensitive belt 62.
That is, a transfer position 60C where the transfer roll 60 presses the backup roll 72, the photosensitive belt 62, and the recording medium 84 through the position 60B where the transfer roll 60 first retreats from the photosensitive belt 62 and then passes through the position 60B where the transfer roll 60 retreats from the photosensitive belt 62. , The locus of the center of the transfer roll 60 reaching a straight line.
[0060]
The transfer roll 60 is at the retracted position 60A during non-transfer, moves during transfer from position 60A → position 60B → position 60C, and finally pushes the backup roll 72 at the transfer position 60C via the photosensitive belt 62 and the recording medium 84. The transfer voltage is applied while rotating in contact with the transfer roller.
4, the center of the backup roll 72 is ₁ The center when the transfer roll is at the retracted position 60A is O ₂ The center at the position 60B where it first comes into contact with the photoreceptor belt 62 is O ₃ The center at the transfer position 60C is O ₄ Then, the transfer roll 60 moves from the retracted position 60A to 60B, and presses against the backup roll 72 while lifting the photoreceptor imaging belt 62 to the position 62C. The position X where the transfer roll 60 first contacts the photoconductor belt 62 is in the area between AB where the back surface of the photoconductor belt 62 is in contact with the backup roll 72 when the transfer roll 60 is at the retracted position 60A. . Actually, this position X is a position slightly shifted to the point A on the downstream side in the moving direction of the photosensitive belt 62.
[0061]
At the position 60B, the transfer roll 60 starts rotating following the movement of the photosensitive belt 62, and then moves to the position 60C to form a transfer nip with the backup roll 72. That is, the center of the transfer roll 60 is O ₂ → O ₃ → O ₄ Move along the linear trajectory. In the course of moving from the position 60B to the position 60C, the transfer roll 60 moves while crushing the surface thereof and pushing up the photosensitive belt 62 from the position 62A to the position 62C.
[0062]
At this transfer position, the center O of the backup roll 72 is ₁ And the center O of the transfer roll 60 ₄ Is set so that the angle α formed between the straight line connecting the above and the photoreceptor belt 62 when the photoreceptor belt 62 is at the original position 62A is smaller than 90 degrees.
As a result, the photosensitive belt 62 is moved to the position of 62C, and the recording medium 84 is moved toward the photosensitive belt 62 by the above-described moving operation of the transfer roll 60, and the nip is brought into close contact with the surface of the photosensitive belt 62. That is, it is carried into the transfer position.
[0063]
That is, the photoreceptor belt 62 and the recording medium 84 are superimposed on each other immediately before the transfer position without a gap, and there is no discharge as in the related art. Therefore, a high-quality transfer image can be obtained.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the configuration of the entire image forming unit of a single-color image forming apparatus to which the third and fourth embodiments of the present invention are applied, and FIG. The same reference numerals correspond to the same parts.
[0064]
FIG. 5 shows a transfer state in which the transfer roll 60 is pressed against and rotated by the backup roll 72 via the photosensitive belt 62 and the recording medium 3.
The position of the transfer roller 60 at the transfer portion is changed from the retracted position to the position shown in FIG. 10 in a region where the back surface of the photosensitive belt 62 is in contact with the backup roller 72. In contrast, in FIG. 6, the photosensitive belt 62 is pushed upward at the position where the photosensitive belt 62 is pushed up to the upstream side in the manner shown in FIGS.
[0065]
Further, since the position where the transfer roller 60 first contacts the photosensitive belt 62 is located in the area where the back surface of the photosensitive belt 62 is in contact with the backup roller 72, uneven rotation and slippage of the photosensitive belt as the image bearing member are achieved. Is avoided. Then, the recording medium 84 is taken out one by one from the recording medium, and is fed to the transfer position in a state of being in close contact with the surface of the photoreceptor belt 62 at the time of transfer.
[0066]
As a result, a high-quality transfer image can be obtained as described above.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the configuration of the entire image forming unit of a color image forming apparatus to which the third embodiment and the fourth embodiment of the present invention are applied, and is a colorized version of the image forming apparatus of FIG. The same reference numerals as those in FIG. 11 for explaining the configuration of the conventional technique correspond to the same parts.
[0067]
FIG. 5 shows a transfer state in which the transfer roll 60 is pressed against and rotated by the backup roll 72 via the photosensitive belt 62 and the recording medium 3.
The transfer roller 60 at the transfer portion changes the position of the photosensitive belt 62 from the retracted position in the range shown in FIG. 10 where the back surface of the photosensitive belt 62 is in contact with the backup roller 72. In contrast, in FIG. 7, the photosensitive belt 62 is pressed at the position where the photosensitive belt 62 is pushed up to the upstream side in the manner shown in FIGS.
[0068]
Further, since the position where the transfer roller 60 first contacts the photosensitive belt 62 is located in the area where the back surface of the photosensitive belt 62 is in contact with the backup roller 72, uneven rotation and slippage of the photosensitive belt as the image bearing member are achieved. Is avoided. Then, the recording medium 84 is taken out one by one from the recording medium, and is fed to the transfer position in a state of being in close contact with the surface of the photoreceptor belt 62 at the time of transfer.
[0069]
As described above, according to each of the above-described embodiments, the recording medium can be brought into close contact with the image carrier belt such as the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt in the nip where the transfer electric field acts, and the image bearing member is provided upstream of the nip. Transfer failure caused by the discharge caused by the formation of a gap between the transfer belt and the recording medium is prevented, and the secondary transfer roll or the transfer roll is initially in contact with an image carrier such as an intermediate transfer belt or a photosensitive belt. Is supported by the backup roll, so that uneven rotation and slippage of the image carrier belt can be avoided, and color misregistration and unevenness can be prevented, so that a high-quality image can be obtained.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, no gap is formed between the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt, which is an endless belt-shaped image carrier, and the recording medium in the transfer section, and the intermediate transfer belt or the photosensitive A new transfer mechanism that does not affect the driving system of the image carrier such as the intermediate transfer belt or the photoreceptor belt when the secondary transfer roll or the transfer roll is pressed against the image carrier such as the body belt As a result, a high-quality image forming apparatus without transfer unevenness can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part configuration diagram and an operation explanatory diagram of a transfer unit for explaining a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a main part configuration diagram and an operation explanatory diagram of a transfer unit for explaining a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention; FIGS.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of an entire image forming unit of a color image forming apparatus to which the first embodiment and the second embodiment of the present invention are applied.
FIG. 4 is a main part configuration diagram and an operation explanatory diagram of a transfer unit for explaining a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a main part configuration diagram and an operation explanatory diagram of a transfer unit for explaining a fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention; FIGS.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an entire image forming unit of a single-color image forming apparatus to which a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention are applied.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an entire image forming unit of a color image forming apparatus to which a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention are applied.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a main configuration of an image forming apparatus using an intermediate transfer belt.
9 is an enlarged schematic diagram of a secondary transfer section of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram of a main part of an image display device that transfers a toner image formed on a photosensitive belt to a recording medium by a transfer roll.
FIG. 11 is a schematic diagram of a main part of a color image display device in which toner images of a plurality of colors are overlaid on a photosensitive belt and then transferred to a recording medium by a transfer roll.
FIG. 12 is an enlarged schematic view of a transfer unit or a secondary transfer unit in the image forming apparatus of the type described in FIG. 10 or FIG.
FIG. 13 is an enlarged view of the secondary transfer section shown in FIG.
14 is an explanatory diagram of a cause of occurrence of transfer failure in a gap between an intermediate transfer belt formed immediately before a nip formed by the intermediate transfer belt and a backup roll shown in FIG. 13 and a recording medium.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a relationship between a gap between an intermediate transfer belt or a photoreceptor belt and a recording medium and a discharge electric field in a transfer unit according to the Passion rule.
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating the presence or absence of a load change on the belt drive roll due to the difference in the direction of contact of the transfer roll with the intermediate transfer belt or the photosensitive belt.
[Explanation of symbols]
1 photosensitive drum 2 intermediate transfer belt 3 recording medium 4 charging device 5 black (Bk) developing device 6 · Yellow (Y) developing device, 7 ··· Magenta (M) developing device, 8 ··· Sian (C) developing device, 9 ··· Corona discharger as primary transfer device, 10 ··· .. Secondary transfer roll, 11... Feed roller, 12... Recording medium tray, 14... Recording medium transport belt, 15... Fixing device, 16... Intermediate transfer belt Cleaner, 17 Belt position sensor, 18 Photoconductor drum cleaner, 9 Registration roll, 21 Belt drive roll, 22 Backup roll, 23 Tension roll, 24: driven roll, 25: secondary transfer ... Cleaner, 52... Charger, 53... Laser light, 54 to 57... Yellow, magenta, sian, and black developing units 58... Belt cleaner 60. Transfer roll, 61: Roll cleaner, 62: Photoreceptor belt, 71: Followed roll, 72: Backup roll, 74: Driving roll, 81: Convey Mechanism 82, fixing device, 83, registration roll, 84, recording medium, 54 to 57, yellow, magenta, sian, and black developing devices.

Claims

An endless belt-shaped image carrier, a driving roll, a driven roll, a backup roll, a tension roll, or the like, which is disposed inside the peripheral circuit of the endless belt-shaped image carrier and supported by the back of the endless belt-shaped image carrier. An endless belt-shaped image carrier driving mechanism comprising a plurality of rolls; a transfer position for abutting the endless belt-shaped image carrier between the endless belt-shaped image carrier and the backup roll; and the endless belt. An image forming apparatus comprising at least a transfer roll capable of moving a non-transfer position retreating and retracting from the image carrier,
The position where the transfer roll first comes into contact with the endless belt-shaped image carrier between the transfer trajectories of the transfer roll moving between the transfer position and the non-transfer position is the back side of the endless belt-shaped image carrier. Area that is in contact with
A line connecting the center of the transfer roll and the center of the backup roll at a transfer position where the transfer roll presses against the backup roll via the endless belt-shaped image carrier, and the transfer roll retracts to a non-transfer position. An image forming apparatus, wherein the angle between the endless belt-shaped image carrier and the surface of the endless belt-shaped image carrier is smaller than 90 degrees.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the endless belt-shaped image carrier is an intermediate transfer belt that carries a primary-transferred toner image and secondary-transfers the toner image onto a recording medium.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the endless belt-shaped image carrier is a photosensitive belt that carries a toner image obtained by developing a latent image corresponding to an image signal.