JP3813378B2

JP3813378B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3813378B2
Application number: JP9605399A
Authority: JP
Inventors: 和親佐伯; 泰博佐川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: JP2000293066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものであり、より詳しくは無端ベルト状の像担持体を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では感光体上のトナー画像を転写材に転写し、その後転写材上の該トナー画像を定着器により加熱圧着して定着させている。このような画像形成装置では、上記感光体として複数のローラで架張支持された無端ベルト状の感光体を用いることも可能である。かかる無端ベルト状の感光体を用いた場合にはドラム状の感光体を用いた場合に比べ、無端ベルト状の感光体を架張支持しているローラの配置による感光体形状の自由度が高く、また支持ローラ径によって曲率を大きくすることが可能であるため、転写材の所謂コシを使った分離が容易になる。
【０００３】
フルカラー画像を形成する装置としては転写材を転写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、潜像担持体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を転写材に順次転写して、その後、転写材担持体から剥離させた転写材を定着器に導いて定着している。
【０００４】
一方、トナー画像を転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、一旦、中間転写体上に重ね合わせ、このように重ね合わされた４色のトナー画像を転写材に一括転写した後、定着器によって定着する画像形成装置もある。
【０００５】
上述の画像形成装置においては転写材を転写材担持体に保持させる必要が無いためサイズや厚さに制限を受けにくく用紙汎用性が高いという利点を有する。このため、小サイズ紙（例えば官製はがき）や、厚紙（例えば２００ｇ／ｍ²紙）、封筒などにもプリントすることが可能である。なお、中間転写体としては中間転写ドラムのほか、無端ベルト状の中間転写ベルトが知られている。
このような中間転写体を用いた画像形成装置の従来技術としては、特開平５−３１３５２５号公報記載のものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような無端ベルト状感光体および中間転写ベルトを用いた画像形成装置において、次のような問題点が判明した。
図１７を参照して説明する。図１７は中間転写ベルト１０上のトナー像を転写材２２に転移する二次転写部を拡大して示したものである。図１７において、中間転写ベルト１０上のトナー極性はマイナス極性であるため、二次転写バイアスローラ１４には高圧電源１００によってプラス極性のバイアスが印加されている。
【０００７】
このとき、転写電界Ｅが形成され、この転写電界Ｅによってトナーは転写材２２に転写されるが、中間転写ベルト１０と転写材２２とが二次転写前の部位で密着できない空隙を生じてしまう。図１７の例でくさび状に示されるこの空隙が生じると、転写電界Ｅによってトナーは転写材２２に向かって該くさび状の空隙中を飛翔し、画像周辺部に転移して滲んだようは画像にしてしまう所謂トナーちりを生じてしまう。
【０００８】
このようなトナーちりの発生を防止するため、図１８に示したように転写材２２は二次転写部よりも矢印で示す転写材２２の送り方向上での上流側の位置で中間転写ベルト１０に当接するよう、転写材搬送ガイド上３１ｕ、転写材搬送ガイド下３１ｄにより進路を規制されて送られ、中間転写ベルト１０との当接位置が定められるようになっている。
しかし、このような構成において厚紙（例えば，２００ｇ／ｃｍ²紙）のようなコシの強い転写材を用いた場合に、厚紙の先端側は中間転写ベルト１０に押し付けられ、中間転写ベルト１０はこの押付け力によって微小量撓んでしまう。ここで、レジストローラ２１の周速は二次転写部での転写材搬送速度よりも若干速めに設定してある。
【０００９】
その理由は、仮にレジストローラ２１の周速が二次転写部での転写材搬送速度よりも遅いと、転写材２２の搬送が妨げられ二次転写時に画像縮みが生じたり、或は画像ブレを引き起こしてしまうので、これを防止するためである。したがって、二次転写バイアスローラ１４とレジストローラ２１との前述した周速差によって二次転写前に発生した転写材の撓みの反力により、前記厚紙の先端側が二次転写バイアスローラ１４との当接位置を通過した後も、さらに引き続き中間転写ベルト１０は厚紙により押され続けることになる。
【００１０】
図１９は上述した現象をさらに詳細に説明したもので、転写材２２により押し上げられた中間転写ベルト１０は転写材２２と密着できず、この微小な空隙ｓによってトナーちりが発生してしまう。また、このときに発生した中間転写ベルト１０の撓みによって、中間転写ベルト１０の引張力（テンション）に変動が生じ、感光体から中間転写ベルト１０へのトナー像の転写にかかる一次転写部での色ズレや、中間転写ベルト１０上に設けられたベルト位置検出マーク２３を検出するマークセンサ２４のマーク検出タイミングに誤差が生ずる。その結果、中間転写ベルト１０上に各色トナーを重ねる際に、色ズレが発生してしまうことがわかった。
【００１１】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、この種の像担持体として無端ベルト状の像担持体を用いる画像形成装置であって、転写材の厚みやコシの大小にかかわらずトナーちりが発生せず、色ズレの無い良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
（１）．ローラで支持されていてトナー像を担持して回転される無端ベルト状像担持体と、前記無端ベルト状像担持体のまわりの任意の位置に設けられた転写部位と、前記転写部位の前記回転の方向での上流位置で前記無端ベルト状像担持体に向けて送り出されるように前記転写材を案内する転写材搬送ガイドと、転写材搬送ガイドにより送り込まれた転写材の裏面に前記転写部位にて接触し前記無端ベルト状像担持体上のトナー像と逆極性の転写電圧を印加することで前記トナー像を前記転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段よりも前記無端ベルト状像担持体の回転方向での上流側背面から前記無端ベルト状像担持体を押圧するように配設された押圧部材とを有する画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体を支持するローラの軸方向からみたとき、前記転写材搬送ガイドは上下のガイド部材で構成され、前記上下ガイド部材のうち転写材裏面に接する側の下ガイド部材は前記無端ベルト状像担持体方向に向かう面と前記無端ベルト状像担持体に沿う面とによる山形形状を有し、これら無端ベルト状像担持体方向に向かう面と無端ベルト状像担持体に沿う面との境界部Ｐは、前記押圧部材と前記転写部位との間の前記無端ベルト状像担持体部分の延長線Ｌ１上の位置にあるか、または、延長線Ｌ１よりも前記無端ベルト状像担持体側の任意の位置にあることとした（請求項１）。
（２）．（１）記載の画像形成装置において、前記押圧部材は、前記転写材先端部が前記転写材搬送ガイドに沿って前記無端ベルト状像担持体へ当接する位置と略対向する同一の位置か、あるいは該位置よりも下流側での前記無端ベルト状像担持体の背面側から、前記無端ベルト状像担持体を押圧するように設けられていることとした（請求項２）。
（３）．（１）又は（２）記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体との接触部分は少なくとも曲面を含む形状で構成され、前記曲面の曲率半径ｒは５≦ｒ（単位：ｍｍ）を満たしていることとした（請求項３）。
（４）．（１）乃至（３）の何れかに記載の画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体を支持するローラの軸方向からみたとき、前記押圧部材と前記転写部位との間の前記無端ベルト状像担持体部分の延長線Ｌ１と、前記押圧部材より上流側の前記無端ベルト状像担持体の延長線Ｌ２と、で構成される角度θ１は５°≦θ１を満たしていることとした（請求項４）。
（５）．（１）乃至（３）の何れかに記載の画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体を支持するローラの軸方向からみたとき、前記押圧部材と前記転写部位との間の前記無端ベルト状像担持体部分の延長線Ｌ１と、前記転写手段と前記無端ベルト状像担持体とで構成される転写ニップ部を通る共通接線からなる延長線Ｌ３とで構成される角度θ２は、−１５°≦θ２≦１５°（但し、前記延長線Ｌ１上の前記転写ニップ部を軸として前記延長線Ｌ３を上向きにずらすときの角度を＋、下向きにずらすときの角度を−、延長線Ｌ１と延長線Ｌ３とが重なった状態を０°とする。）の範囲にあることとした（請求項５）。
（６）．（１）乃至（５）の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の幅方向長さをＷＡ、前記無端ベルト状像担持体の幅方向長さをＷＢ、転写領域幅をＷＴとしたとき、前記押圧部材の幅方向長さＷＡはＷＴ≦ＷＡ≦ＷＢの関係を満たし、且つその幅方向端部は丸め処理または面取り処理が施されていることとした（請求項６）。
（７）．（１）乃至（６）の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体と接触する部分の幅方向形状を、両端部よりも中央部を中高形状とした（請求項７）。
（８）．（１）乃至（６）の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材は摺動性樹脂で構成されていることとした（請求項８）。
（９）．（１）乃至（６）の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体との接触部分にはフッ素樹脂コートがなされていることとした（請求項９）。
（１０）．（１）乃至（６）の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体との接触部分にはフッ素樹脂テープが貼りつけられていることとした（請求項１０）。
（１１）．（１）記載の画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体は、前記無端ベルト状像担持体上に形成された静電潜像を現像手段によって可視化されたトナー像を担持する感光体ベルトであることとした（請求項１１）。
（１２）．（１）記載の画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体は、一次転写されたトナー像を担持し、前記トナー像を転写材に二次転写する中間転写ベルトであることとした（請求項１２）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図１はこの発明の一例としてのレーザープリンターの画像形成部を示したものである。符号１Ａは矢印の方向に回転する無端ベルト状像担持体としての感光体を示している。この感光体１Ａのまわりには矢印で示す回転方向順に、感光体クリーニングユニット２、帯電器４、感光体１Ａに画像情報を含む光５ＬＡを照射する露光手段５Ａ、現像装置６Ａ、感光体１Ａに圧接して転写ニップ部５１Ａを構成し二次転写を行う二次転写バイアスローラ１４Ａなどが配設されている。
【００１４】
上記露光手段５Ａは本例ではレーザー光学ユニットからなる。感光体クリーニングユニット２Ａにはゴムブレード３Ａが装備され、該ゴムブレード３Ａの先端部が感光体１Ａに摺接するようになっている。現像装置６Ａにおける現像方式は非磁性一成分現像による反転現像で、トナー極性はマイナス帯電（ー８μＣ／ｇ）である。
【００１５】
本例では感光体１Ａとして無端ベルト状のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）表面に導電層としてアルミニウムを蒸着し、さらにその上に有機感光層を塗布した周長３００ｍｍの有機感光体を用いている。図１において、感光体１Ａは、駆動ローラ１３、従動ローラ１２ａおよび従動ローラ１２ｂにより張架されていて、図示しないメインモータにより周速６５ｍｍ／ｓの速さで等速回転しており、帯電器４によってー５５０Ｖに一様に帯電されたのち露光手段５Ａからの光５ＬＡによって露光される。光５ＬＡによる感光体１Ａ上の露光部は現像装置６Ａによって現像されトナー像が担持される。
【００１６】
感光体１Ａ上のトナー像が二次転写バイアスローラ１４Ａと感光体１Ａとの圧接によって形成される転写部位としての転写ニップ部５１に到達するタイミングを見計らって、レジストローラ２１Ａから給紙ローラ２５Ａにより送り出された転写材２２はレジストローラ２１Ａと感光体１Ａとの間の空間上に設けられた、上下１対の下側の転写材搬送ガイド３１ａと上側の転写材搬送ガイド３１ｂとの間に入り、上方への逃げを転写材搬送ガイド３１ｂにより規制されることで転写材搬送ガイド３１ａに沿わされて該転写材２２の表面が感光体１Ａに接した状態で前記転写ニップ部５１に向けて搬送される。
【００１７】
二次転写バイアスローラ１４はＳＵＳなどの金属製芯金上に、導電性材料によって１０⁶〜１０¹⁰Ω程度の抵抗値に調整されたウレタンなどの弾性体が被覆された構成とされている。二次転写バイアスローラ１４には高圧電源１００によりトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、感光体１Ａ上のトナー像は転写材２２の表面に転写される。その後、転写材２２は感光体１Ａから分離された後、定着手段１７によって定着後排紙される。
【００１８】
以下、本発明を要部を詳細に説明する。
【００１９】
図１において、押圧部材３０Ａは転写材搬送ガイド３１Ａａの面Ｋと対向した位置にあり、感光体１Ａの背面に圧接した状態で設けられており、この押圧部材３０Ａは本例において下に凸の曲面部を有していて図１６により後述するように感光体１Ａより少し小さい幅（従動ローラ１２ｂの軸方向の長さ）を有している。この押圧部材３０Ａは、感光体１Ａの前記転写ニップ部５１Ａよりも上流の位置にて該曲面部が感光体１Ａを背面側（内側）から外側に向けて押圧する態様で設けられている。
【００２０】
この押圧部材３０Ａの素材は、摺動性の良好な摺動性樹脂を用いている。この摺動性樹脂としては、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ポリアミド樹脂（ナイロン）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）などを挙げることができ、これらの何れかを選択して使用することができる。押圧部材３０Ａを前述したような摺動性の高い材質で構成することによって、感光体１Ａをその内側、つまり、背面側から押圧部材３０Ａによって押圧した状態に設定して摺接させる構成としても、感光体１Ａの背面側が早期に損傷するなどのダメージを与えられることはない。
【００２１】
図１に示した画像形成部のうち、転写ニップ部５１Ａを中心とする二次転写部位を拡大して示した図２において、押圧部材３０Ａは押圧部材保持部材５０Ａに接着されている。押圧部材保持部材５０Ａはその基端部が感光体１Ａを支持している側板（図示されず。）にねじ５３により位置決めされて固定されている。
【００２２】
なお、図２では押圧部材３０Ａは押圧部材保持部材５０Ａに接着固定されたものとして説明したが、押圧部材保持部材５０Ａによる保持の仕方としては、この例に限らず、以下に述べるいくつか例がある。
【００２３】
図３に示すように押圧部材３０Ａａを熱かしめにより押圧部材保持部材５０Ａに保持するようにした例、図４に示すように押圧部材３０Ａｂをねじ止めにより押圧部材保持部材５０Ａに保持するようにした例、図５に示すように押圧部材３０Ａｃを該押圧部材３０Ａｃ自身である樹脂の弾性を利用して押圧部材保持部材５０Ａに形成した嵌合穴を利用して嵌合穴止めにより押圧部材保持部材５０Ａに保持するようにした例などを採用することができる。押圧部材の保持の仕方としては、これらの何れを採用することもできる。これらの押圧部材は基本的な形状は共通であるので、以下の説明では、押圧部材３０Ａを代表例として説明する。
【００２４】
なお、押圧部材３０Ａの感光体１Ａと接触する曲面部の曲率半径は、その曲率半径ｒを、ｒ=１５ｍｍとしたが、これは感光体１Ａにできるカール癖を防止するためである。このカール癖は、感光体１Ａを張架した状態、かつ、回転を停止したままで長期間放置した時に発生するもので、カール癖ができると、転写時に転写材２２との密着を妨げられ横すじ状の線が発生し転写不良を発生させる原因となる。このカール癖を防止するためには、押圧部材３０Ａのうち感光体１Ａに押圧される曲面部の曲率半径が大であることが望ましい。
【００２５】
カール防止上好ましい曲率半径の範囲を探るため、曲面部の曲率半径が異なるいくつかの接触部材を用意してそれぞれについて、環境温度３２°Ｃ、相対湿度９０％のもとで３日間放置後に、転写不良発生の程度を評価した。その結果を表１に示す。この表１から明らかなように、接触部材３０Ａは、５≦ｒ（但しｒは曲率半径とし、単位はｍｍとする。）とすることでカール癖による転写不良を防止できることが分かった。
【００２６】
【表１】

【００２７】
図６に示すように、押圧部材３０Ａの配設位置は感光体１Ａの回転方向上、転写ニップ部５１Ａの上流側近傍であって、感光体１Ａの背面側から押圧するような部位であり、転写材搬送ガイド３１Ａａ、３１Ａｂ間より送り出された転写材２２の先端部が感光体１Ａに当接する当接位置Ａと略同一の位置か、あるいは該当接位置Ａよりも下流側の位置とする。このような位置に配設することにより、厚紙のようなコシの強い転写材２２が送り出されてきても背面部に押圧部材３０Ａが位置しているので転写材２２によって感光体１Ａが撓まされることはなく、前記図１９において説明したような空隙ｓのごときものは生じない。よって、トナーちりの発生を防止できる。
【００２８】
図７に示すように、従動ローラ１２Ａｂ、二次転写ローラ１４Ａの軸方向からみたとき、転写材搬送ガイド３１Ａａはその延長線が押圧部材３０Ａａの曲面部に向かう面Ｊと、該面Ｊに連続する面であって前記曲面部に対向していて感光体１Ａに沿う面Ｋと、面Ｊと面Ｋとの境界を構成する湾曲した境界部Ｐを有する山形の形状を有し、全体としてくさび形の形状としている。ここで、押圧部材３０Ａａと転写ニップ部５１Ａとの間に位置する感光体１Ａの部分からの延長線を符号Ｌ１で示すとき、境界部Ｐは、延長線Ｌ１上を含んだ感光体ベルト側の任意の位置に在るように配置した。すなわち、境界部Ｐが延長線Ｌ１上に位置する場合と、境界部Ｐが延長線Ｌ１よりもベルト側の任意の位置あるか、または感光体ベルト側の任意の位置にあるようにした。
【００２９】
このような構成にすることで、図８に示す様に転写材搬送ガイド３１Ａａ、転写材搬送ガイド３１Ａｂ間から送り出された転写材２２は、そのコシにより、下流側部分が転写材搬送ガイド３１Ａｂにより跳ね上がりを押さえられつつ、転写材の下面が境界部Ｐに接しかつ、該境界部Ｐよりも上流側の転写材上面が押圧部材３０Ａの曲面部に押圧された状態となり、いわば、転写搬送ガイド３１Ａａと押圧部材３０Ａとにくわえられた如き状態となるとともに、該転写材２２の下流側の部位は転写ニップ部５１Ａにより保持されていることから、押圧部材３０Ａと転写ニップ部５１Ａとの間の領域において転写材２２と感光体１Ａとの間に隙間は生じない。
【００３０】
つまり、境界部Ｐは転写材２２を押し上げる作用をし、これにより、境界部Ｐから転写ニップ部５１Ａとの間では転写材２２に対して常に転写材２２を感光体１Ａに押し付け力Ｆが作用する。この押し付け力Ｆにより、転写材２２はその種類とは関係なく感光体１Ａに密着状態となり、トナーちりの発生を防止することができる。
【００３１】
このような構成をさらに実際的なものにするには、図９に示すように押圧部材３０Ａよりも上流側方向での感光体１Ａの延長線を符号Ｌ２で表したとき、延長線Ｌ１と延長線Ｌ２とのなす角度θ１を、５°≦θ１とするとよい。
【００３２】
仮に、図８、図９において角度θ１が５°未満である場合を想定すると、境界部Ｐと感光体１Ａとの間隔が極めて狭くなり、或は境界部Ｐと感光体１Ａとが接触した状態となり、通紙できなくなる。通紙を可能とするには境界部Ｐを押圧部材３０Ａからさらに離れた上流側に配置しなくてはならないが、そのようにすると、境界部Ｐと押圧部材３０Ａとの間を転写材２２が単に通過するだけになって、境界部Ｐと押圧部材３０Ａとの間で転写材２２をくわえるという作用がなくなってしまう。
【００３３】
また、同時に、厚紙転写時に押圧部材３０Ａの曲面部により感光体１Ａを背面側から押圧して感光体１Ａを撓ませ、この撓みの部位に転写材２２を密着状態で沿わせるという作用がなくなる。このように、境界部Ｐが転写時材２２を押し上げる作用および押圧部材３０Ａの曲面部を転写材２２に押し付ける作用が弱くなり、前記図１９で説明した如き空隙ｓを生じてトナーちりが発生してしまう。
【００３４】
しかし、５°≦θ１とすれば、転写材搬送ガイド３１Ａａを転写ニップ部５１Ａ寄りに位置させて転写材２２をくわえる作用が強化され、感光体１Ａと転写材２２との密着性が高まり、トナーちりの発生は防止される。
【００３５】
次に図９において、押圧部材３０Ａよりも下流側であって転写ニップ５１Ａよりも上流側の部位にある感光体１Ａの延長線Ｌ１と、転写ニップ部５１Ａにおける従動ローラ１２Ａｂ、二次転写バイアスローラ１４Ａとの共通接線である延長線Ｌ３の角度をθ２とするとき、この角度θ２の最適値について検討する。
【００３６】
図９に示す延長線Ｌ１と延長線Ｌ３との角度θ２がある角度よりも大きかった場合、次のような問題が生じる。転写ニップ部５１Ａ近傍を拡大して示した図１０において、転写材２２は押圧部材３０Ａと転写材搬送ガイド３１Ａａ間にくわえられつつ、該くわえられた部位よりも下流側の部位が転写ニップ部５１Ａに挟持されつつ送られる。この送りの過程で、該挟持部より下流側の転写材２２は延長線Ｌ３と略同一方向に倣おうとするため、転写ニップ部５１Ａの手前にて転写電界の及ぶ範囲内で感光体１Ａと該転写材２２に空隙ｓができてしまう。このため、空隙ｓを生じて、トナーちりが発生してしまう。
【００３７】
角度θ２について、このようにトナーちりが発生する限界の知るため、図７、図１０に示す押圧部材３０Ａと転写材搬送ガイド３１Ａａとの組み合わせ構造、および該組み合わせ構造部分と転写ニップ部５１Ａとの距離、角度θ１は変えずに、延長線Ｌ３を固定して延長線Ｌ１を転写ニップ部５１Ａを軸として変えることで角度θ２の大きさだけをいろいろ変えてトナーちりの発生状況について実験を行い評価したのが表２である。
【表２】

【００３８】
表２からわかるように、角度θ２が、０°≦θ２≦１５°（但し、前記延長線Ｌ１上の前記転写ニップ部を軸として前記延長線Ｌ３を上向きにずらすときの角度を＋、下向きにずらすときの角度を−、延長線Ｌ１と延長線Ｌ３とが重なった状態を０°とする。）の関係を満たすようにすれば良い。以上、述べたような構成にすることによって、トナーちりの発生しない良好な画像を得ることができた。
［第２の実施の形態］
図１１に、中間転写体を中間転写ベルトとしたこの発明の一実施例を示すカラー画像形成装置を示す。符号１Ｂは図１１において矢印の方向に回転するドラム状の感光体を示す。この感光体１Ｂのまわりには矢印で示す該感光体１Ｂの回転方向順に、ゴムブレード３Ｂを具備した感光体クリーニングユニット２Ｂ、帯電器４Ｂ、光５ＬＢを照射する露光手段５Ｂ、現像手段６、無端ベルト状像担持体としての中間転写ベルト１０Ｂなどが配置されている。
【００３９】
現像手段６はイエロー現像装置６Ｙ、マゼンタ現像装置６Ｍ、シアン現像装置６Ｃ、ブラック現像装置６ＢＫの４つの現像装置から構成されている。フルカラー画像形成時は露光手段５Ｂからカラー画像情報を含む光５ＬＢが照射されて、イエロー現像装置６Ｙ、マゼンタ現像装置６Ｍ、シアン現像装置６Ｃ、ブラック現像装置６ＢＫの順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト１０Ｂに順次重ね転写されること、つまり、一次転写されることで中間転写ベルト１０Ｂ上に４色のトナーによるフルカラートナー画像が形成される。
【００４０】
中間転写ベルト１０Ｂは、駆動ローラ１３Ｂ、ベルト転写バイアスローラ１１Ｂおよび従動ローラ１２Ｂａ、１２Ｂｂ、６０Ｂなどにより張架されており，図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。中間転写ベルト１０ＢはＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）などにカーボンブラックなどの導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０⁸〜１０¹³Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。
【００４１】
符号１９は中間転写ベルト１０Ｂに接離可能なベルトクリーニングユニットを示していて、クリーニングブレード１８および該クリーニングブレード１８を中間転写ベルト１０に対して接離させるカムによる接離機構２６などで構成されている。クリーニングブレード１８は、1色目のイエロー画像をベルト転写したあとの、２、３、４色目をベルト転写している間は、接離機構２６によって中間転写ベルト１０Ｂ面から離間させられるようになっている。
【００４２】
中間転写ベルト１０Ｂの端部にはベルト位置検出マーク２３Ｂが設けられており、マークセンサ２４Ｂによってベルト位置検出マーク２３Ｂが検出されたタイミングで各色の画像形成プロセスを開始することにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。符号１５は二次転写ユニットを示し、二次転写バイアスローラ１４Ｂおよび該二次転写バイアスローラ１４Ｂを中間転写ベルト１０Ｂに対して接離させるカムからなる接離機構１６などで構成されている。
【００４３】
二次転写バイアスローラ１４Ｂは通常、中間転写ベルト１０Ｂの面から離間しているが、中間転写ベルト１０Ｂの面に形成された４色の重ね画像を転写材２２に一括転写するときにタイミングを取って接離機構１６の働きにより移動して従動ローラ１２Ｂｂとの間に中間転写ベルト１０Ｂを挟むかたちで押圧させられ、この押圧部を以ってなる二次転写位置としての転写ニップ部５１Ｂを構成する。その上で、二次転写バイアスローラ１４Ｂには所定のバイアス電圧が印加され、これにより転写材２２への転写が行われる。
【００４４】
給紙ローラ２５Ｂから送り出された転写材２２は、レジストローラ２１Ｂより中間転写ベルト１０Ｂの表面に担持された４色の重ね画像からなるフルカラートナー画像の先端部が、従動ローラ１２Ｂｂと二次転写バイアスローラ１４Ｂとの圧接部であって二次転写位置としての転写ニップ部５１Ｂに到達するタイミングに合わせて給紙される。
【００４５】
中間転写ベルト１０Ｂ上のフルカラートナー画像は、転写ニップ部５１Ｂにおいて転写材２２に転写される。こうしてフルカラートナー画像が転写された転写材２２は、定着手段１７Ｂを通過する間に定着手段１７Ｂで定着され、図示を省略した排紙部に排出される。
【００４６】
複数色のカラー連続プリント時には、転写材２２の後端部が二次転写バイアスローラ１４Ｂを通過したタイミングで該二次転写バイアスローラ１４Ｂに対するバイアス電圧がオフされる。その後、次ページのトナー画像が担持されるべき中間転写ベルト１０Ｂ上にトナーが付着することがないようにするため、二次転写バイアスローラ１４Ｂは接離機構１６によって中間転写ベルト１０より離間させられる。
【００４７】
また，単数枚プリント時あるいは連続プリント時の最終ページの転写終了時には二次転写バイアスローラ１４を中間転写ベルト１０面から離間させず、転写時におけるバイアスとは逆極性のクリーニングバイアス（本例ではー１ＫＶ）を一定時間（本例では二次転写バイアスローラ１４Ｂの４回転相当時間）印加し、さらに続けて転写バイアスと同極性のバイアス（本例では１ＫＶ）を一定時間（本例では転写ローラ２回転相当時間）印加することで、二次転写バイアスローラ１４Ｂの表面に付着したトナーを中間転写ベルト１０Ｂに転移させ、二次転写バイアスローラ１４Ｂ表面のクリーニングを行い、その後に、中間転写ベルト１０Ｂより離間させる。
【００４８】
ここで、転写バイアスと同極性のバイアスを印加するのは、帯電電荷量の少ないトナーや、逆極性に帯電したトナーの電気的吸引力を解除してクリーニング性を高めるためである。なお、中間転写ベルト１０Ｂに転移したトナーはベルトクリーニングユニット１９により中間転写ベルト１０Ｂのベルト表面から回収される。以上に述べたような一連のプリント動作終了後、駆動源であるモーターの回転が停止されプリント待機状態となる。
【００４９】
以上説明したようなフルカラー画像形成装置においても、前記［第１の実施の形態］の項で述べたものに順じた構成にかかる、押圧部材３１Ｂ、上側の転写材搬送ガイド３１Ｂａや下側の転写材搬送ガイド３１Ｂｂなどを設けることによって、トナーちりを防止でき、また中間転写ベルト１０Ｂのテンション変動に起因する色ズレも防ぐことができる。ちなみに、押圧部材３０Ｂ、転写材搬送ガイド３１Ｂａ、３１Ｂｂはそれぞれ押圧部材３０Ａ、転写材搬送ガイド３１Ａａ、３１Ａｂに対応する。
［第３の実施の形態］
本発明の別の実施の形態を説明する。この例は、図１２に示すように、前記［第１の実施の形態］、［第２の実施の形態］などにおける押圧部材３０Ａ、３０Ｂなどの幅方向、つまり、押圧部材３０Ａについては図１における従動ローラ１２Ａｂの軸方向、押圧部材３０Ｂについては図１１における従動ローラ１２Ｂｂの軸方向、についての形状を中央部が両端部よりも中高となるように構成したものである。
【００５０】
このようにしたのは、押圧部材３０Ａ、３０Ｂなどが感光体１や中間転写ベルト１０Ｂの張力を受けることにより図１３に示すように押圧部材３０Ａ、３０Ｂの中央部が撓んでしまい、幅方向の中央部にて転写材２２と中間転写ベルト１０との間に前記空隙ｓにおけると同様の弊害をもたらす微小な空隙ｔが発生して、この空隙ｔによりトナーちりが発生してしまうのを防止するためである。
【００５１】
図１３に示すような空隙ｔを無くすには、一般的には押圧部材保持部材５０Ａの撓みに対する強度を上げれば良いが、曲げ形状の追加や厚みを増すとコストアップや重量増を招来させてしまう。
【００５２】
この点、本例図１２に示すように押圧部材３０Ａ，３０Ｂを所謂中高の形状、この例では中央部を端部よりも１．５ｍｍ高くした形状にすることにより、コストアップや重量増をすることなく、中央部の撓みおよびこれに伴う空隙の発生を防止し、微小な空隙ｔに起因するトナーちりを防ぐことが可能となる。
［第４の実施の形態］
本発明にかかる押圧部材について別の実施の形態を説明する。図１４に、前記した押圧部材３０Ａ、３０Ｂ相当の押圧部材３０Ｃについて、感光体１Ａや中間転写ベルト１０Ｂとの接触摺動部分にフッ素樹脂コート３２を施したものを示している。この例では押圧部材３０ＣとしてＳＵＳなどの金属製板を用い、押圧部材保持部材５０Ａの部分と押圧部材３０Ｃの部分とを一体的に形成し、押圧部材３０Ｃの部分については曲面状に所謂Ｒ加工し、この曲面部（接触摺動面部）に、フッ素樹脂コートを施して製作した。
【００５３】
コートに用いるフッ素樹脂としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）などを使用できる。このような構成とすることで、トナーちりを防ぐ効果はそのまま変えることなく、部品点数を減らし、低コストな画像形成装置の提供が可能となる。
［第５の実施の形態］
本発明にかかる押圧部材について別の実施の形態を説明する。図２０に示した例は、前記［第４の実施の形態］で説明した押圧部材３０Ｃについて、感光体１Ａや中間転写ベルト１０Ｂとの接触摺動部分に、テープ状のフッ素樹脂３３を貼りつけたものである。
【００５４】
テープ状のフッ素樹脂としてＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）などを使用することができる。このような構成とすることで、前記フッ素樹脂テープ３３を貼り直すことにより押圧部材３０Ｃなどの部材を繰返し再利用することが可能となり、省資源および環境保護の観点からも有益である。
［第６の実施の形態］
本発明にかかる押圧部材について幅方向の寸法についての実施の形態を図１６により説明する。図１６において、感光体１Ａおよび中間転写ベルト１０Ｂの幅方向長さをＷＢ、転写領域幅をＷＴ、押圧部材３０Ａ，３０Ｂの幅方向長さをＷＡとしたとき、押圧部材３０Ａ、３０Ｂの幅方向長さＷ_Aを、ＷＴ≦ＷＡ≦ＷＢの関係となるように設定した。このようにＷＴ≦ＷＡの関係とすることで転写領域全域において、トナーちりを防ぐことが可能となり、またＷＡ≦ＷＢの関係とすることで必要以上の材料を削減できると同時に、強度的に弱い感光体１Ａや中間転写ベルト１０Ｂの幅方向の端部への損傷を防止することができる。
【００５５】
さらに、本例では押圧部材３０Ａ、３０Ｂの幅方向での端部をＲ＝０．５ｍｍで曲面丸め処理を施した。こうすることで、押圧部材３０Ａ，３０Ｂの幅方向での端部角部が感光体１Ａや中間転写ベルト１０Ｂの裏面に対して当接して損傷を与えることが防止される。このような、押圧部材３０Ａ、３０Ｂなどの端部処理については、少なくともＲ＝０．１ｍｍの丸め処理またはＣ＝０．１ｍｍ以上の面取り処理が施してあれば、前述した効果が得られる。
【００５６】
以上説明した各例は、本発明の実施の形態の一例を述べたものであり、本発明を限定するものではない。例えば、上述した例では、図１や,図１１に示した装置の無端ベルト状像担持体として感光体または中間転写体のいずれかを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、すべての無端ベルト状像担持体に適用可能である。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、無端ベルト状像担持体の転写材による撓みに起因する色ずれや、転写部位の近傍における無端ベルト状像担持体と転写材との間の空隙に起因するトナーちりなどの画質の低下を防止することができ、また、境界部Ｐにより無端ベルト状像担持体に転写材を密着させることが可能となりトナーちりを防止することができる。
【００５８】
請求項２記載の発明では、押圧部材の位置を特定することにより、無端ベルト状像担持体の転写材による撓みに起因する色ずれや、転写部位の近傍における無端ベルト状像担持体と転写材との間の空隙に起因するトナーちりなどの画質の低下について一層の効果を奏することができる。
【００５９】
請求項３記載の発明では、押圧部材の無端ベルト状像担持体との接触部分の曲面形状により無端ベルト状像担持体裏面の損傷を防止することができる。
【００６０】
請求項４記載の発明では、角度θ１を規定することにより転写材搬送ガイドを転写部近傍に配設できるため、転写材を無端ベルト状像担持体により密着状態にして空隙をなくし、トナーちりを防止することができる。
【００６１】
請求項５記載の発明では、角度θ２を規定することにより無端ベルト状像担持体と転写材を密着させることができトナーちりを防止することができる。
【００６２】
請求項６記載の発明では、押圧部材や無端ベルト状像担持体の幅方向長さおよび転写領域幅を所定の関係に規定することで必要以上の材料の削減を図るとともに、一定の丸め処理、面取りにより無端ベルト状像担持体の端部損傷を防ぐことができる。
【００６３】
請求項７記載の発明では、押圧部材の無端ベルト状像担持体と接触する部分の形状を中高としたことで、無端ベルト状像担持体の張力による撓みを防止し、トナーちりを防止できる。
【００６４】
請求項８記載の発明では、押圧部材を摺動性樹脂で構成したことで、無端ベルト状像担持体裏面の損傷を防止することができる。
【００６５】
請求項９記載の発明では、押圧部材の無端ベルト状像担持体との接触部分にフッ素樹脂コートを施したことで、該無端ベルト状像担持体裏面の損傷を防止することができる。
【００６６】
請求項１０記載の発明では、押圧部材の無端ベルト状像担持体との接触部分にフッ素樹脂テープが貼りつけたことで、該無端ベルト状像担持体裏面の損傷を防止するとともに、前記押圧部材の再利用が可能となる。
【００６７】
請求項１１記載の発明では、前記無端ベルト状像担持体は、前記無端ベルト状像担持体上に形成された静電潜像を現像手段によって可視化されたトナー像を担持する感光体ベルトとしたことで、転写手前での感光体ベルトと転写材との密着が可能となり、トナーちりの無い良好な画像を得ることができる。
【００６８】
請求項１２記載の発明では、前記無端ベルト状像担持体は、一次転写されたトナー像を担持し、前記トナー像を転写材に二次転写する中間転写ベルトとしたことで、二次転写手前での中間転写ベルトと転写材との密着が可能となり、トナーちりの無い良好なフルカラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を説明した図である。
【図２】図１の画像形成装置における転写部近傍を拡大して示した図である。
【図３】押圧部材の取り付け態様を説明した部分断面図である。
【図４】押圧部材の取り付け態様を説明した部分断面図である。
【図５】押圧部材の取り付け態様を説明した部分断面図である。
【図６】押圧部材近傍の構成を説明した図である。
【図７】境界部Ｐを説明した図である。
【図８】押圧部材および転写材搬送ガイドの作用を説明した図である。
【図９】角度θ１、θ２を説明した図である。
【図１０】角度θ２が不適当な場合にできる空隙を説明した図である。
【図１１】画像形成装置の他の例を説明した図である。
【図１２】押圧部材が中高の形状をしていることを説明した図である。
【図１３】形状が不適当な押圧部材の説明図である。
【図１４】曲面部の表面を樹脂でコートした押圧部材の説明図である。
【図１５】曲面部の表面を樹脂テープでコートした押圧部材の説明図である。
【図１６】押圧部材に対する各部材幅寸法の関係を説明した図である。
【図１７】従来技術にかかる静電転写の模式的説明図である。
【図１８】従来技術にかかる転写部周辺の状態を説明した図である。
【図１９】従来技術にかかる空隙を説明した図である。
【符号の説明】
１Ａ感光体
１０Ｂ中間転写ベルト
１４Ａ二次転写バイアスローラ
３０Ａ，３０Ｂ、３０Ａａ、３０Ａｂ、３０Ａｃ、３０Ｃ押圧部材
３１Ｂａ、３１Ｂｂ転写材搬送ガイド
Ｐ境界部

Claims

ローラで支持されていてトナー像を担持して回転される無端ベルト状像担持体と、前記無端ベルト状像担持体のまわりの任意の位置に設けられた転写部位と、前記転写部位の前記回転の方向での上流位置で前記無端ベルト状像担持体に向けて送り出されるように前記転写材を案内する転写材搬送ガイドと、転写材搬送ガイドにより送り込まれた転写材の裏面に前記転写部位にて接触し前記無端ベルト状像担持体上のトナー像と逆極性の転写電圧を印加することで前記トナー像を前記転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段よりも前記無端ベルト状像担持体の回転方向での上流側背面から前記無端ベルト状像担持体を押圧するように配設された押圧部材とを有する画像形成装置において、
前記無端ベルト状像担持体を支持するローラの軸方向からみたとき、前記転写材搬送ガイドは上下のガイド部材で構成され、前記上下ガイド部材のうち転写材裏面に接する側の下ガイド部材は前記無端ベルト状像担持体方向に向かう面と前記無端ベルト状像担持体に沿う面とによる山形形状を有し、これら無端ベルト状像担持体方向に向かう面と無端ベルト状像担持体に沿う面との境界部Ｐは、前記押圧部材と前記転写部位との間の前記無端ベルト状像担持体部分の延長線Ｌ１上の位置にあるか、または、延長線Ｌ１よりも前記無端ベルト状像担持体側の任意の位置にあ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、前記押圧部材は、前記転写材先端部が前記転写材搬送ガイドに沿って前記無端ベルト状像担持体へ当接する位置と略対向する同一の位置か、あるいは該位置よりも下流側での前記無端ベルト状像担持体の背面側から、前記無端ベルト状像担持体を押圧するように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体との接触部分は少なくとも曲面を含む形状で構成され、前記曲面の曲率半径ｒは５≦ｒ（単位：ｍｍ）を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体を支持するローラの軸方向からみたとき、前記押圧部材と前記転写部位との間の前記無端ベルト状像担持体部分の延長線Ｌ１と、前記押圧部材より上流側の前記無端ベルト状像担持体の延長線Ｌ２と、で構成される角度θ１は５°≦θ１を満たすことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、前記無端ベルト状像担持体を支持するローラの軸方向からみたとき、前記押圧部材と前記転写部位との間の前記無端ベルト状像担持体部分の延長線Ｌ１と、前記転写手段と前記無端ベルト状像担持体とで構成される転写ニップ部を通る共通接線からなる延長線Ｌ３とで構成される角度θ２は、−１５°≦θ２≦１５°（但し、前記延長線Ｌ１上の前記転写ニップ部を軸として前記延長線Ｌ３を上向きにずらすときの角度を＋、下向きにずらすときの角度を−、延長線Ｌ１と延長線Ｌ３とが重なった状態を０°とする。）の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の幅方向長さをＷＡ、前記無端ベルト状像担持体の幅方向長さをＷＢ、転写領域幅をＷＴとしたとき、前記押圧部材の幅方向長さＷＡはＷＴ≦ＷＡ≦ＷＢの関係を満たし、且つその幅方向端部は丸め処理または面取り処理が施されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体と接触する部分の幅方向形状を、両端部よりも中央部を中高形状としたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材は摺動性樹脂で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体との接触部分にはフッ素樹脂コートがなされていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、前記押圧部材の前記無端ベルト状像担持体との接触部分にはフッ素樹脂テープが貼りつけら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、前記無端ベルト状像担持体は、前記無端ベルト状像担持体上に形成された静電潜像を現像手段によって可視化され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、前記無端ベルト状像担持体は、一次転写されたトナー像を担持し、前記トナー像を転写材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画像形成装置。