JP4013512B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係り、特に、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する現像手段と、感光体ベルト上のトナー画像が転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段から用紙へのトナー画像転写後の用紙剥離機構を簡略化する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に転写される中間転写ベルトと、トナー画像を用紙に転写するため用紙を中間転写ベルトに押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置に関しては、特開平１１−９５５１７号公報は、感光体ベルトと中間転写ドラムとを有する構造を提案している。
【０００３】
また、特開２０００−３３０３５８号公報は、同一径のローラに掛け回される中間転写ベルトを有する画像形成装置を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
多色刷りのために、中間転写手段表面に複数のトナー画像を重ねて１頁の画像を形成する画像形成装置では、少なくとも印字する画像長以上の外周を有する中間転写手段が必要になる。
【０００５】
上記従来技術のように中間転写手段をドラムで形成した場合、その直径が大きく転写部での曲率が大きくなり、中間転写手段から用紙にトナー画像を転写する転写位置において、搬送方向に広い範囲で用紙と中間転写手段が接する。
【０００６】
そのため、用紙の曲げが少なく、中間転写手段から用紙を剥離する力が弱くなり、剥離を補助する高電圧電源を含む除電手段が必要であった。
【０００７】
本発明の目的は、用紙剥離補助のための除電手段が不要かまたは簡略な除電手段しか要らず、用紙を簡単に剥離でき、中間転写ベルトの異常な変形が無く、高画質の画像が得られる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さい画像形成装置を提案する。
【０００９】
本発明は、また、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、当該中間転写ベルトを挟んで感光体ベルトが巻かれて回転する感光体側ローラと、中間転写ベルトを挟んで用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さい画像形成装置を提案する。
【００１０】
これらの発明においては、転写側ローラの曲率を小さくしたので、用紙自身の剛性で中間転写手段から用紙を簡単に剥離できる。
【００１１】
一般に、剥離性をより向上させるために転写側ローラを小径にする場合、中間転写ベルトにはローラに沿ったクリープ変形が発生する。この変形により、感光体ベルトと中間転写ベルトとが接するニップ(挟み込み)部での感光体ベルトと中間転写ベルトとのギャップおよび中間転写ベルトと感光体側ローラとのギャップの変動は、転写状態を変動させ、画質の劣化につながる。
【００１２】
そこで、上記発明においては、感光体側ローラに中間転写ベルトを挟んで感光体ベルトを巻き付け、感光体ベルトが感光体側ローラに向かって凹状に押し付けるので、ニップ部で感光体ベルトに向かって中間転写ベルトが凸状に変形している状態にあっても、感光体ベルトと中間転写ベルトとが確実に接触し、中間転写ベルトと感光体側ローラとも確実に接触するので、画質の劣化がない。
【００１３】
本発明は、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にある画像形成装置を提案する。
【００１４】
本発明は、さらに、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、当該中間転写ベルトを挟んで感光体ベルトが巻かれて回転する感光体側ローラと、中間転写ベルトを挟んで用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にある画像形成装置を提案する。
【００１５】
これらの発明においては、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にあるので、上記２つの発明の効果に加えて、装置の設置面積を削減できる効果も得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図９を参照して、本発明による画像形成装置の実施形態を説明する。
【００１７】
【実施形態１】
図１は、本発明による画像形成装置の実施形態１の構造を示す図である。本実施形態１の画像形成装置は、中間転写ベルト２を４回転させ、４色の画像を重ね合わせ、カラー画像を形成するカラーレーザプリンタである。概略では、図１の右から左に、現像ユニット１５，感光体ベルトユニット４，中間転写ベルトユニット２，用紙搬送機構が順に配置されている。
【００１８】
感光体ベルト３は、駆動モータ５からモータ駆動系６を介して駆動される駆動ローラ４により、矢印ａ方向に駆動される。中間転写ベルト２は、感光体ベルト３と接触するニップ(挟み込み)部ｎの駆動力により感光体ベルト３に従動駆動される。
【００１９】
感光体ベルト４は、ポリカーボネイト，ポリエチレン・テレフタレート，ポリイミド等の樹脂の基材に、導電層および感光層を形成したベルトである。その厚さは、０.０７５〜０.１５ｍｍである。
【００２０】
中間転写ベルト２は、ポリカーボネイト，ポリエチレン・テレフタレート，ポリイミド等の樹脂のシームレスベルトであり、トナーを転写するために半導電体に加工され、１０８〜１０１１Ω・ｃｍの体積抵抗をもつ。その厚さは０.０７５〜０.１５ｍｍである。
【００２１】
中間転写ベルト２は、感光体側ローラ７と転写側ローラ２２とに掛け回される。感光体ベルト３は、中間転写ベルト２を介在させて、感光体側ローラ７に巻き付けられる。
【００２２】
感光体ベルト３と中間転写ベルト２とが接するニップ部ｎは、感光体側ローラ７の中心を通り、装置設置面に平行な線より、装置上方に形成する。メンテナンス時に、感光体ベルトユニット４０を着脱しやすくするためである。
【００２３】
感光体側ローラ７は大径とし、感光体ベルトとのニップ幅を少なくとも２０ｍｍ以上にし、転写側ローラ２２は感光体側ローラ７よりも小径とする。中間転写ベルトテンションローラ２３は、中間転写ベルト２の張力付与手段であり、ばね等により中間転写ベルト２を押して張力を与える。
【００２４】
駆動モータ５は、モータ制御回路８により一定回転数を維持するように制御される。中間転写ベルト２は、表面にマーカが貼り付けられ、センサ２１がその通過を検知する。その信号を演算手段９が読み取り、中間転写ベルト２が一定周期で駆動されるように、モータ制御回路８に指示を与える。
【００２５】
画像形成手段である現像ユニット１５は、トナーを貯えるとともに、現像ローラ１９上にトナーの薄層を形成する。感光体ベルト３上にトナー画像を形成する際は、リトラクト手段１６を矢印ｄ方向に回転させ、現像ユニット１５をｅ方向に進め、現像ローラ１９を感光体ベルト３に接触させる。画像形成後は、さらにリトラクト手段１６を矢印ｄ方向に回転させ、現像ユニット１５を離脱させる。
【００２６】
消去手段であるファーブラシ１８は、図示されないリトラクト手段により、中間転写ベルト２上の画像が用紙に転写された後、中間転写ベルト２に接触して残トナーを除去し、その後離脱する。
【００２７】
なお、本明細書においては、最終的にトナーが定着される記録媒体を用紙としいるが、本発明は、プラスティックフィルムなどの他の材質の記録媒体にも適用可能である。
【００２８】
転写手段である転写ローラ１３は、図示されないリトラクト手段により、転写プロセスで用紙を中間転写ベルト２に押し付け、用紙が転写ローラ１３を通過した後、離脱する。
【００２９】
用紙を蓄積する用紙カセット１０は、装置下方で装置設置面に略水平に配置される。用紙搬送経路ｃ上には、用紙カセット１０，ピックアップローラ１１，レジストローラ１２，転写ローラ１３，定着器１４が配置される。定着器１４は、加熱される２本のローラまたはベルトからなり、用紙に熱と圧力とを加え、トナー画像を溶融し、用紙表面に定着させる。
【００３０】
次に、画像を形成するプロセスを説明する。
【００３１】
画像を形成するには、帯電ローラ２０で感光体ベルト３の感光層を帯電させ、レーザ光学ユニット１７から画像に応じたレーザ光を感光層に照射し、電位を除く。
【００３２】
現像ユニット１５は、トナーが付着している現像ローラ１９を回転させながら感光体ベルト３に接触させ、画像に応じたトナー層を感光体ベルト３上に形成する。本実施形態１においては、均一なトナー画像を形成するために現像ローラの回転方向は矢印ｇ方向で、感光体ベルト３と同一方向とし、ローラ周速を感光体ベルト３よりも速くしている。
【００３３】
感光体ベルト３上のトナー層は、中間転写ベルト２上に一旦転写される。カラーレーザプリンタでは、ブラック現像ユニット１５１，イエロー現像ユニット１５２，マゼンタ現像ユニット１５３，シアン現像ユニット１５４を有し、感光体ベルト３上に１色ずつ形成した画像を中間転写ベルト２上に重ね、カラー画像を形成する。
【００３４】
用紙カセット１０に収められる用紙は、ピックアップローラ１１により１枚ずつ繰り出され、レジストローラ１２でスキューを補正される。用紙先端が、転写ローラ１３と中間転写ベルト２との間に達する直前に、図示していないリトラクト手段が、転写ローラ１３を中間転写ベルト２に押し当て、用紙を中間転写ベルト２に押し付ける。このとき、転写ローラ１３に高電圧を付与し、中間転写ベルト２上のトナー画像を用紙に転写する。
【００３５】
その後、用紙は定着器１４に達し、用紙上のトナー画像が定着器１４で熱と圧力により定着される。
【００３６】
画像転写後の中間転写ベルト２上に残った残留画像は、ファーブラシ１８を中間転写ベルト２に接触させ、ブラシを回転させて取り除く。画像消去能力の向上のため、本実施形態１では、ブラシの回転方向を中間転写ベルト２の回転方向と逆の矢印ｆ方向にしている。
【００３７】
図２は、実施形態１の感光体ベルトユニットの構造を示す図である。感光体ベルト４は、駆動ローラ４１，感光体ベルトテンションローラ４２，従動ローラ４３に掛け回される。感光体ベルトテンションローラ４２は、ばね４６およびテンションアーム４７により、感光体ベルト４に張力を付与する。第１補助ローラ４４および第２補助ローラ４５は、中間転写ベルト２とのニップ部ｎの幅を規定する。これらは、感光体ベルトユニット４０として感光体ベルトユニットフレーム４８に配置される。
【００３８】
図３は、実施形態１の中間転写ベルトユニットの構造を示す図である。中間転写ベルト２は、感光体側ローラ７と転写側ローラ２２とに掛け回され、中間転写ベルトテンションローラ２３をばね２８により押し上げることにより、張力を与えられる。これらの部材は、中間転写ベルトユニット３０として、中間転写ベルトユニットフレーム２９に配置される。
【００３９】
このような構造の本実施形態１においては、まず、中間転写ベルト２を従動駆動するので、専用の駆動系が不要になり、構成が簡略化される。
【００４０】
一般に、駆動系は駆動ローラの偏芯等により周期的な速度変動を有する。そのような変動を感光体ベルト４と中間転写ベルト２との異なる駆動系で合わせることは不可能であり、感光体ベルト４と中間転写ベルト２との間に速度差が生じてしまう。その速度差は、感光体ベルト４から中間転写ベルト２に画像を転写する際の色重ねずれになる。
【００４１】
これに対して本実施形態１の従動駆動方式では、このような影響がなく、色重ねずれがない高画質画像が得られる。
【００４２】
また、速度変動が少なく安定して従動駆動するには、感光体ベルト４の中間転写ベルト２の駆動力を十分に確保する必要がある。駆動力は、感光体ベルト４と中間転写ベルト２との間の静電吸着力による駆動力と、感光体ベルト４の張力により感光体ベルト４が中間転写ベルト２を押す力による駆動力との和になる。それぞれは、感光体ベルト４と中間転写ベルト２とのニップ幅に比例する。したがって、適正な駆動力を得るには、ニップ幅を広くとる必要があり、少なくとも２０ｍｍ以上望ましくは２５ｍｍ以上のニップ幅とする。
【００４３】
次に、中間転写ベルト２を挟んで感光体ベルト４が巻かれて回転する感光体側ローラ７と、中間転写ベルト２を挟んで用紙が押し付けられる転写側ローラ２２を有し、中間転写ベルト２を２本のローラ７と２２とに掛け回す。
【００４４】
このような構造を採用した結果、転写側における中間転写ベルト２の曲率を小さくすることが可能になり、用紙自身の剛性で中間転写ベルト２から用紙を剥離することが可能になる。したがって、除電手段とそれを動作させる高電圧電源等が不要になり、または除電手段を敢えて付加する場合でも、簡略な除電ブラシ等でも用紙の剥離が可能になり、構成が簡略化される。
【００４５】
一方、より剥離性を向上させるため転写側ローラ２２を小径にする場合、ローラに沿ったクリープ変形が発生する。この変形による感光体ベルト４と中間転写ベルト２とのニップ部ｎにおける感光体ベルト４と中間転写ベルト２との間のギャップ変動および中間転写ベルト２と感光体側ローラ７との間のギャップ変動は、転写状態を変動させ、画質の劣化につながる。
【００４６】
本実施形態１のように、感光体側ローラ７に中間転写ベルト２を挟んで感光体ベルト４を巻き付ける構成を採用すると、中間転写ベルト２が感光体ベルト４に向かって凸状に変形していても、感光体ベルト４が感光体側ローラ７に向かって中間転写ベルト２を凹状に押し付けるため、感光体ベルト４４と中間転写ベルト２とが確実に接触し、また、中間転写ベルト２と感光体側ローラ７とが確実に接触し、画質の劣化がない。
【００４７】
さらに、転写側ローラ２２の径ｄ２に対し、感光体側ローラ７の径ｄ１を大きくすると、ニップ部ｎで感光体側ローラ７に巻きかけられる感光体ベルト４のクリープ変形少なくなるため、現像器１５と感光体ベルト４間のギャップの変動が発生することがなく、高画質画像が得られる。中間転写ベルト２のクリープ変形も感光体側ローラ７では少ないため、感光体ベルト４と中間転写ベルト２とが確実に接触し、中間転写ベルト２と感光体側ローラ７とが確実に接触し、画質の劣化がない。また、中間転写ベルト２を安定に従動駆動するためのニップ幅を容易に確保できる。
【００４８】
転写側ローラ２２は、十分な剥離性を確保しつつ一方でクリープ変形をできるだけ少なくすることを考慮すると、転写側ローラ２２の直径は、２０〜３０ｍｍが好ましい。また、クリープ変形が少なく、ニップ幅ｎを確保できるようにするためには、感光体側ローラ７の直径は、４０ｍｍ以上が好ましい。感光体側ローラ７の直径は、基本的にはＡ４版，Ｂ４版，Ａ３版などの最大処理可能な用紙サイズにより規定されるが、回転軸間を短縮して画像形成装置１の設置面積を低減するには、１００ｍｍ以上がより望ましい。
【００４９】
次に、中間転写ベルト２に張力を与える手段を設けたので、クリープ変形が発生した場合でも、感光体ベルト４と中間転写ベルト２とのニップ部ｎで、中間転写ベルト２の変形を低減させ、ギャップ変動による画質の劣化を少なくできる。
【００５０】
感光体ベルト３と中間転写ベルト２とが接するニップ部ｎを、感光体側ローラ７の中心を通り、装置設置面に平行な線より、装置上方に形成したことにより、感光体ベルトユニット４０を装置上方ｉに着脱可能になり、感光体ベルトユニット４０のメンテナンスが容易になる。
【００５１】
なお、転写側ローラ２２を、感光体側ローラ７の回転軸に関して、感光体ベルト３と反対側に配置してあるから、中間転写ベルトユニット３０を水平方向ｊに容易に着脱可能になる。
【００５２】
【実施形態２】
図４は、本発明による画像形成装置の実施形態２の構造を示す図である。本実施形態２は、実施形態１と比較すると、感光体ベルト３の駆動ローラ４が装置下側の露光位置にあることが異なる。
【００５３】
露光位置以外で駆動する場合、ファーブラシ１８等の接触による負荷変動があると、感光体ベルト３および／または中間転写ベルト２の伸び縮みにより、露光位置の変動が発生する。駆動ローラ４を露光位置に配置すると、感光体ベルト３および／または中間転写ベルト２の伸び縮みによる変動分がなくなり、画質が向上する。
【００５４】
また、感光体ベルト３の駆動系６に一個のギアを追加するだけで、帯電ローラ２０を回転させる駆動系を構成できるので、構造が簡略になる。
【００５５】
さらに、中間転写ベルト２に張力を与えるテンションローラ２３を削除した。転写側ローラ２２に対して感光体側ローラ７を大径にすると、感光体側ローラ７に中間転写ベルト２を１８０度以上巻きかけられる。
【００５６】
したがって、張力を与えなくとも、感光体側ローラ７に中間転写ベルト２が確実に巻き付き、ニップ部ｎでのばたつきがなく、より簡略な構成で画質が安定する。より安定化するには、転写側ローラ２２の直径と感光体側ローラ７の直径との比を１：３以上にするのが望ましい。
【００５７】
【実施形態３】
図５は、本発明による画像形成装置の実施形態３の構造を示す図である。本実施形態３は、実施形態２と比較すると、感光体側ローラ７の回転軸と転写側ローラ２２の回転軸とがほぼ水平に配置されていることが異なる。また、定着器１４の用紙搬送位置３１が、転写ローラ１３と中間転写ベルト２とが形成する用紙搬送位置３２に対して、距離ｈだけ感光体側にある。
【００５８】
従来、このような搬送経路とすると、用紙の重力を剥離に利用できず、また、用紙自体が中間転写手段に沿うように搬送され、転写後の用紙と中間転写手段との間隔が狭いので、静電気力が作用しやすく、用紙の剥離には、より高度な除電，剥離手段が必要であった。
【００５９】
本実施形態３のように、中間転写手段をベルト２で形成し、転写側ローラ２２を小径にすると、剥離能力が増すので、このような搬送経路でも、除電手段が不要になるかまたは除電ブラシなどの簡易な手段でもよい。
【００６０】
本実施形態３においては、定着器１４を感光体側に寄せて、装置の設置面積を削減できるので、装置設置面積を用紙カセット１０の投影面積に近づけることが可能になる。
【００６１】
【実施例１】
図６は、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す平面図であり、図７は、中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す側面図である。
【００６２】
本実施例１においては、中間転写ベルト２が片寄った場合、その端部を側板２４に当てて止める。中間転写ベルト２端部のほぼ全周を側板２４に均一に当てるようにし、端部の接触圧力を減少させ、端部の傷みを防ぐ。
【００６３】
また、中間転写ベルト２を掛け回すローラを大ローラ７と小ローラ２２との組み合わせにしたので、ベルトの直線部が短くなり、中間転写ベルト２が強く片寄っても、その端部が座屈しなくなる。
【００６４】
【実施例２】
図８は、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す平面図であり、図９は、中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す側面図である。
【００６５】
本実施例２においては、中間転写ベルト２が片寄った場合、その端部を感光体ベルト２側のローラ７のつば２７に当てて止める。直径が大きく外周の長いローラ７につば２７を設けると、中間転写ベルト２が片寄った場合、中間転写ベルト２の端部の半周以上がつば２７にあたり、端部の接触圧力を減少させ、傷みを防ぐ。
【００６６】
また、つば２７をローラ７といっしょに回転させると、中間転写ベルト２の端部がつば２７に接触した際の負荷を低減できる。したがって、中間転写ベルト２の駆動が安定し、色重ね精度が向上し、画質が向上する。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さいので、用紙剥離補助のための除電手段が不要かまたは簡略な除電手段しか要らず、用紙を簡単に剥離でき、中間転写ベルトの異常な変形が無く、高画質の画像が得られる画像形成装置を実現できる。
【００６８】
また、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にある画像形成装置の場合には、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にあるので、上記基本的発明の効果に加えて、装置の設置面積を削減できる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の実施形態１の構造を示す図である。
【図２】実施形態１の感光体ベルトユニットの構造を示す図である。
【図３】実施形態１の中間転写ベルトユニットの構造を示す図である。
【図４】本発明による画像形成装置の実施形態２の構造を示す図である。
【図５】本発明による画像形成装置の実施形態３の構造を示す図である。
【図６】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す平面図である。
【図７】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す側面図である。
【図８】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す平面図である。
【図９】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 中間転写ベルト
３ 感光体ベルト
４ 駆動ローラ
５ 駆動モータ
６ モータ駆動系
７ 感光体側ローラ
８ モータ制御回路
９ 演算手段
１０ 用紙カセット
１１ ピックアップローラ
１２ レジストローラ
１３ 転写ローラ
１４ 定着器
１５ 現像ユニット
１５１ ブラック現像ユニット
１５２ イエロー現像ユニット
１５３ マゼンタ現像ユニット
１５４ シアン現像ユニット
１６ リトラクト手段
１７ レーザ光学系
１８ ファーブラシ
１９ 現像ローラ
２０ 帯電ローラ
２１ センサ
２２ 転写側ローラ
２３ 中間転写ベルトテンションローラ
２４ 側板
２７ つば
２８ ばね
２９ 中間転写ベルトユニットフレーム
３０ 中間転写ベルトユニット
４０ 感光体ベルトユニット
４１ 駆動ローラ
４２ 感光体ベルトテンションローラ
４３ 従動ローラ
４４ 第１補助ローラ
４５ 第２補助ローラ
４６ ばね
４７ テンションアーム
４８ 感光体ベルトユニットフレーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係り、特に、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する現像手段と、感光体ベルト上のトナー画像が転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段から用紙へのトナー画像転写後の用紙剥離機構を簡略化する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に転写される中間転写ベルトと、トナー画像を用紙に転写するため用紙を中間転写ベルトに押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置に関しては、特開平１１−９５５１７号公報は、感光体ベルトと中間転写ドラムとを有する構造を提案している。
【０００３】
また、特開２０００−３３０３５８号公報は、同一径のローラに掛け回される中間転写ベルトを有する画像形成装置を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
多色刷りのために、中間転写手段表面に複数のトナー画像を重ねて１頁の画像を形成する画像形成装置では、少なくとも印字する画像長以上の外周を有する中間転写手段が必要になる。
【０００５】
上記従来技術のように中間転写手段をドラムで形成した場合、その直径が大きく転写部での曲率が大きくなり、中間転写手段から用紙にトナー画像を転写する転写位置において、搬送方向に広い範囲で用紙と中間転写手段が接する。
【０００６】
そのため、用紙の曲げが少なく、中間転写手段から用紙を剥離する力が弱くなり、剥離を補助する高電圧電源を含む除電手段が必要であった。
【０００７】
本発明の目的は、用紙剥離補助のための除電手段が不要かまたは簡略な除電手段しか要らず、用紙を簡単に剥離でき、中間転写ベルトの異常な変形が無く、高画質の画像が得られる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さい画像形成装置を提案する。
【０００９】
本発明は、また、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、当該中間転写ベルトを挟んで感光体ベルトが巻かれて回転する感光体側ローラと、中間転写ベルトを挟んで用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さい画像形成装置を提案する。
【００１０】
これらの発明においては、転写側ローラの曲率を小さくしたので、用紙自身の剛性で中間転写手段から用紙を簡単に剥離できる。
【００１１】
一般に、剥離性をより向上させるために転写側ローラを小径にする場合、中間転写ベルトにはローラに沿ったクリープ変形が発生する。この変形により、感光体ベルトと中間転写ベルトとが接するニップ(挟み込み)部での感光体ベルトと中間転写ベルトとのギャップおよび中間転写ベルトと感光体側ローラとのギャップの変動は、転写状態を変動させ、画質の劣化につながる。
【００１２】
そこで、上記発明においては、感光体側ローラに中間転写ベルトを挟んで感光体ベルトを巻き付け、感光体ベルトが感光体側ローラに向かって凹状に押し付けるので、ニップ部で感光体ベルトに向かって中間転写ベルトが凸状に変形している状態にあっても、感光体ベルトと中間転写ベルトとが確実に接触し、中間転写ベルトと感光体側ローラとも確実に接触するので、画質の劣化がない。
【００１３】
本発明は、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にある画像形成装置を提案する。
【００１４】
本発明は、さらに、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、当該中間転写ベルトを挟んで感光体ベルトが巻かれて回転する感光体側ローラと、中間転写ベルトを挟んで用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にある画像形成装置を提案する。
【００１５】
これらの発明においては、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にあるので、上記２つの発明の効果に加えて、装置の設置面積を削減できる効果も得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図９を参照して、本発明による画像形成装置の実施形態を説明する。
【００１７】
【実施形態１】
図１は、本発明による画像形成装置の実施形態１の構造を示す図である。本実施形態１の画像形成装置は、中間転写ベルト２を４回転させ、４色の画像を重ね合わせ、カラー画像を形成するカラーレーザプリンタである。概略では、図１の右から左に、現像ユニット１５，感光体ベルトユニット４，中間転写ベルトユニット２，用紙搬送機構が順に配置されている。
【００１８】
感光体ベルト３は、駆動モータ５からモータ駆動系６を介して駆動される駆動ローラ４により、矢印ａ方向に駆動される。中間転写ベルト２は、感光体ベルト３と接触するニップ(挟み込み)部ｎの駆動力により感光体ベルト３に従動駆動される。
【００１９】
感光体ベルト４は、ポリカーボネイト，ポリエチレン・テレフタレート，ポリイミド等の樹脂の基材に、導電層および感光層を形成したベルトである。その厚さは、０.０７５〜０.１５ｍｍである。
【００２０】
中間転写ベルト２は、ポリカーボネイト，ポリエチレン・テレフタレート，ポリイミド等の樹脂のシームレスベルトであり、トナーを転写するために半導電体に加工され、１０８〜１０１１Ω・ｃｍの体積抵抗をもつ。その厚さは０.０７５〜０.１５ｍｍである。
【００２１】
中間転写ベルト２は、感光体側ローラ７と転写側ローラ２２とに掛け回される。感光体ベルト３は、中間転写ベルト２を介在させて、感光体側ローラ７に巻き付けられる。
【００２２】
感光体ベルト３と中間転写ベルト２とが接するニップ部ｎは、感光体側ローラ７の中心を通り、装置設置面に平行な線より、装置上方に形成する。メンテナンス時に、感光体ベルトユニット４０を着脱しやすくするためである。
【００２３】
感光体側ローラ７は大径とし、感光体ベルトとのニップ幅を少なくとも２０ｍｍ以上にし、転写側ローラ２２は感光体側ローラ７よりも小径とする。中間転写ベルトテンションローラ２３は、中間転写ベルト２の張力付与手段であり、ばね等により中間転写ベルト２を押して張力を与える。
【００２４】
駆動モータ５は、モータ制御回路８により一定回転数を維持するように制御される。中間転写ベルト２は、表面にマーカが貼り付けられ、センサ２１がその通過を検知する。その信号を演算手段９が読み取り、中間転写ベルト２が一定周期で駆動されるように、モータ制御回路８に指示を与える。
【００２５】
画像形成手段である現像ユニット１５は、トナーを貯えるとともに、現像ローラ１９上にトナーの薄層を形成する。感光体ベルト３上にトナー画像を形成する際は、リトラクト手段１６を矢印ｄ方向に回転させ、現像ユニット１５をｅ方向に進め、現像ローラ１９を感光体ベルト３に接触させる。画像形成後は、さらにリトラクト手段１６を矢印ｄ方向に回転させ、現像ユニット１５を離脱させる。
【００２６】
消去手段であるファーブラシ１８は、図示されないリトラクト手段により、中間転写ベルト２上の画像が用紙に転写された後、中間転写ベルト２に接触して残トナーを除去し、その後離脱する。
【００２７】
なお、本明細書においては、最終的にトナーが定着される記録媒体を用紙としいるが、本発明は、プラスティックフィルムなどの他の材質の記録媒体にも適用可能である。
【００２８】
転写手段である転写ローラ１３は、図示されないリトラクト手段により、転写プロセスで用紙を中間転写ベルト２に押し付け、用紙が転写ローラ１３を通過した後、離脱する。
【００２９】
用紙を蓄積する用紙カセット１０は、装置下方で装置設置面に略水平に配置される。用紙搬送経路ｃ上には、用紙カセット１０，ピックアップローラ１１，レジストローラ１２，転写ローラ１３，定着器１４が配置される。定着器１４は、加熱される２本のローラまたはベルトからなり、用紙に熱と圧力とを加え、トナー画像を溶融し、用紙表面に定着させる。
【００３０】
次に、画像を形成するプロセスを説明する。
【００３１】
画像を形成するには、帯電ローラ２０で感光体ベルト３の感光層を帯電させ、レーザ光学ユニット１７から画像に応じたレーザ光を感光層に照射し、電位を除く。
【００３２】
現像ユニット１５は、トナーが付着している現像ローラ１９を回転させながら感光体ベルト３に接触させ、画像に応じたトナー層を感光体ベルト３上に形成する。本実施形態１においては、均一なトナー画像を形成するために現像ローラの回転方向は矢印ｇ方向で、感光体ベルト３と同一方向とし、ローラ周速を感光体ベルト３よりも速くしている。
【００３３】
感光体ベルト３上のトナー層は、中間転写ベルト２上に一旦転写される。カラーレーザプリンタでは、ブラック現像ユニット１５１，イエロー現像ユニット１５２，マゼンタ現像ユニット１５３，シアン現像ユニット１５４を有し、感光体ベルト３上に１色ずつ形成した画像を中間転写ベルト２上に重ね、カラー画像を形成する。
【００３４】
用紙カセット１０に収められる用紙は、ピックアップローラ１１により１枚ずつ繰り出され、レジストローラ１２でスキューを補正される。用紙先端が、転写ローラ１３と中間転写ベルト２との間に達する直前に、図示していないリトラクト手段が、転写ローラ１３を中間転写ベルト２に押し当て、用紙を中間転写ベルト２に押し付ける。このとき、転写ローラ１３に高電圧を付与し、中間転写ベルト２上のトナー画像を用紙に転写する。
【００３５】
その後、用紙は定着器１４に達し、用紙上のトナー画像が定着器１４で熱と圧力により定着される。
【００３６】
画像転写後の中間転写ベルト２上に残った残留画像は、ファーブラシ１８を中間転写ベルト２に接触させ、ブラシを回転させて取り除く。画像消去能力の向上のため、本実施形態１では、ブラシの回転方向を中間転写ベルト２の回転方向と逆の矢印ｆ方向にしている。
【００３７】
図２は、実施形態１の感光体ベルトユニットの構造を示す図である。感光体ベルト４は、駆動ローラ４１，感光体ベルトテンションローラ４２，従動ローラ４３に掛け回される。感光体ベルトテンションローラ４２は、ばね４６およびテンションアーム４７により、感光体ベルト４に張力を付与する。第１補助ローラ４４および第２補助ローラ４５は、中間転写ベルト２とのニップ部ｎの幅を規定する。これらは、感光体ベルトユニット４０として感光体ベルトユニットフレーム４８に配置される。
【００３８】
図３は、実施形態１の中間転写ベルトユニットの構造を示す図である。中間転写ベルト２は、感光体側ローラ７と転写側ローラ２２とに掛け回され、中間転写ベルトテンションローラ２３をばね２８により押し上げることにより、張力を与えられる。これらの部材は、中間転写ベルトユニット３０として、中間転写ベルトユニットフレーム２９に配置される。
【００３９】
このような構造の本実施形態１においては、まず、中間転写ベルト２を従動駆動するので、専用の駆動系が不要になり、構成が簡略化される。
【００４０】
一般に、駆動系は駆動ローラの偏芯等により周期的な速度変動を有する。そのような変動を感光体ベルト４と中間転写ベルト２との異なる駆動系で合わせることは不可能であり、感光体ベルト４と中間転写ベルト２との間に速度差が生じてしまう。その速度差は、感光体ベルト４から中間転写ベルト２に画像を転写する際の色重ねずれになる。
【００４１】
これに対して本実施形態１の従動駆動方式では、このような影響がなく、色重ねずれがない高画質画像が得られる。
【００４２】
また、速度変動が少なく安定して従動駆動するには、感光体ベルト４の中間転写ベルト２の駆動力を十分に確保する必要がある。駆動力は、感光体ベルト４と中間転写ベルト２との間の静電吸着力による駆動力と、感光体ベルト４の張力により感光体ベルト４が中間転写ベルト２を押す力による駆動力との和になる。それぞれは、感光体ベルト４と中間転写ベルト２とのニップ幅に比例する。したがって、適正な駆動力を得るには、ニップ幅を広くとる必要があり、少なくとも２０ｍｍ以上望ましくは２５ｍｍ以上のニップ幅とする。
【００４３】
次に、中間転写ベルト２を挟んで感光体ベルト４が巻かれて回転する感光体側ローラ７と、中間転写ベルト２を挟んで用紙が押し付けられる転写側ローラ２２を有し、中間転写ベルト２を２本のローラ７と２２とに掛け回す。
【００４４】
このような構造を採用した結果、転写側における中間転写ベルト２の曲率を小さくすることが可能になり、用紙自身の剛性で中間転写ベルト２から用紙を剥離することが可能になる。したがって、除電手段とそれを動作させる高電圧電源等が不要になり、または除電手段を敢えて付加する場合でも、簡略な除電ブラシ等でも用紙の剥離が可能になり、構成が簡略化される。
【００４５】
一方、より剥離性を向上させるため転写側ローラ２２を小径にする場合、ローラに沿ったクリープ変形が発生する。この変形による感光体ベルト４と中間転写ベルト２とのニップ部ｎにおける感光体ベルト４と中間転写ベルト２との間のギャップ変動および中間転写ベルト２と感光体側ローラ７との間のギャップ変動は、転写状態を変動させ、画質の劣化につながる。
【００４６】
本実施形態１のように、感光体側ローラ７に中間転写ベルト２を挟んで感光体ベルト４を巻き付ける構成を採用すると、中間転写ベルト２が感光体ベルト４に向かって凸状に変形していても、感光体ベルト４が感光体側ローラ７に向かって中間転写ベルト２を凹状に押し付けるため、感光体ベルト４４と中間転写ベルト２とが確実に接触し、また、中間転写ベルト２と感光体側ローラ７とが確実に接触し、画質の劣化がない。
【００４７】
さらに、転写側ローラ２２の径ｄ２に対し、感光体側ローラ７の径ｄ１を大きくすると、ニップ部ｎで感光体側ローラ７に巻きかけられる感光体ベルト４のクリープ変形少なくなるため、現像器１５と感光体ベルト４間のギャップの変動が発生することがなく、高画質画像が得られる。中間転写ベルト２のクリープ変形も感光体側ローラ７では少ないため、感光体ベルト４と中間転写ベルト２とが確実に接触し、中間転写ベルト２と感光体側ローラ７とが確実に接触し、画質の劣化がない。また、中間転写ベルト２を安定に従動駆動するためのニップ幅を容易に確保できる。
【００４８】
転写側ローラ２２は、十分な剥離性を確保しつつ一方でクリープ変形をできるだけ少なくすることを考慮すると、転写側ローラ２２の直径は、２０〜３０ｍｍが好ましい。また、クリープ変形が少なく、ニップ幅ｎを確保できるようにするためには、感光体側ローラ７の直径は、４０ｍｍ以上が好ましい。感光体側ローラ７の直径は、基本的にはＡ４版，Ｂ４版，Ａ３版などの最大処理可能な用紙サイズにより規定されるが、回転軸間を短縮して画像形成装置１の設置面積を低減するには、１００ｍｍ以上がより望ましい。
【００４９】
次に、中間転写ベルト２に張力を与える手段を設けたので、クリープ変形が発生した場合でも、感光体ベルト４と中間転写ベルト２とのニップ部ｎで、中間転写ベルト２の変形を低減させ、ギャップ変動による画質の劣化を少なくできる。
【００５０】
感光体ベルト３と中間転写ベルト２とが接するニップ部ｎを、感光体側ローラ７の中心を通り、装置設置面に平行な線より、装置上方に形成したことにより、感光体ベルトユニット４０を装置上方ｉに着脱可能になり、感光体ベルトユニット４０のメンテナンスが容易になる。
【００５１】
なお、転写側ローラ２２を、感光体側ローラ７の回転軸に関して、感光体ベルト３と反対側に配置してあるから、中間転写ベルトユニット３０を水平方向ｊに容易に着脱可能になる。
【００５２】
【実施形態２】
図４は、本発明による画像形成装置の実施形態２の構造を示す図である。本実施形態２は、実施形態１と比較すると、感光体ベルト３の駆動ローラ４が装置下側の露光位置にあることが異なる。
【００５３】
露光位置以外で駆動する場合、ファーブラシ１８等の接触による負荷変動があると、感光体ベルト３および／または中間転写ベルト２の伸び縮みにより、露光位置の変動が発生する。駆動ローラ４を露光位置に配置すると、感光体ベルト３および／または中間転写ベルト２の伸び縮みによる変動分がなくなり、画質が向上する。
【００５４】
また、感光体ベルト３の駆動系６に一個のギアを追加するだけで、帯電ローラ２０を回転させる駆動系を構成できるので、構造が簡略になる。
【００５５】
さらに、中間転写ベルト２に張力を与えるテンションローラ２３を削除した。転写側ローラ２２に対して感光体側ローラ７を大径にすると、感光体側ローラ７に中間転写ベルト２を１８０度以上巻きかけられる。
【００５６】
したがって、張力を与えなくとも、感光体側ローラ７に中間転写ベルト２が確実に巻き付き、ニップ部ｎでのばたつきがなく、より簡略な構成で画質が安定する。より安定化するには、転写側ローラ２２の直径と感光体側ローラ７の直径との比を１：３以上にするのが望ましい。
【００５７】
【実施形態３】
図５は、本発明による画像形成装置の実施形態３の構造を示す図である。本実施形態３は、実施形態２と比較すると、感光体側ローラ７の回転軸と転写側ローラ２２の回転軸とがほぼ水平に配置されていることが異なる。また、定着器１４の用紙搬送位置３１が、転写ローラ１３と中間転写ベルト２とが形成する用紙搬送位置３２に対して、距離ｈだけ感光体側にある。
【００５８】
従来、このような搬送経路とすると、用紙の重力を剥離に利用できず、また、用紙自体が中間転写手段に沿うように搬送され、転写後の用紙と中間転写手段との間隔が狭いので、静電気力が作用しやすく、用紙の剥離には、より高度な除電，剥離手段が必要であった。
【００５９】
本実施形態３のように、中間転写手段をベルト２で形成し、転写側ローラ２２を小径にすると、剥離能力が増すので、このような搬送経路でも、除電手段が不要になるかまたは除電ブラシなどの簡易な手段でもよい。
【００６０】
本実施形態３においては、定着器１４を感光体側に寄せて、装置の設置面積を削減できるので、装置設置面積を用紙カセット１０の投影面積に近づけることが可能になる。
【００６１】
【実施例１】
図６は、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す平面図であり、図７は、中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す側面図である。
【００６２】
本実施例１においては、中間転写ベルト２が片寄った場合、その端部を側板２４に当てて止める。中間転写ベルト２端部のほぼ全周を側板２４に均一に当てるようにし、端部の接触圧力を減少させ、端部の傷みを防ぐ。
【００６３】
また、中間転写ベルト２を掛け回すローラを大ローラ７と小ローラ２２との組み合わせにしたので、ベルトの直線部が短くなり、中間転写ベルト２が強く片寄っても、その端部が座屈しなくなる。
【００６４】
【実施例２】
図８は、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す平面図であり、図９は、中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す側面図である。
【００６５】
本実施例２においては、中間転写ベルト２が片寄った場合、その端部を感光体ベルト２側のローラ７のつば２７に当てて止める。直径が大きく外周の長いローラ７につば２７を設けると、中間転写ベルト２が片寄った場合、中間転写ベルト２の端部の半周以上がつば２７にあたり、端部の接触圧力を減少させ、傷みを防ぐ。
【００６６】
また、つば２７をローラ７といっしょに回転させると、中間転写ベルト２の端部がつば２７に接触した際の負荷を低減できる。したがって、中間転写ベルト２の駆動が安定し、色重ね精度が向上し、画質が向上する。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さいので、用紙剥離補助のための除電手段が不要かまたは簡略な除電手段しか要らず、用紙を簡単に剥離でき、中間転写ベルトの異常な変形が無く、高画質の画像が得られる画像形成装置を実現できる。
【００６８】
また、駆動装置により駆動される感光体ベルトと、感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、中間転写手段は、感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、中間転写ベルトが、感光体側ローラと用紙を転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、感光体ベルトが、中間転写ベルトを挟んで感光体側ローラに巻き付けられ、転写側ローラの直径ｄ２が、感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にある画像形成装置の場合には、定着手段の定着ローラの加圧定着点が、転写ローラと転写側ローラとの接点よりも感光体側にあるので、上記基本的発明の効果に加えて、装置の設置面積を削減できる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の実施形態１の構造を示す図である。
【図２】実施形態１の感光体ベルトユニットの構造を示す図である。
【図３】実施形態１の中間転写ベルトユニットの構造を示す図である。
【図４】本発明による画像形成装置の実施形態２の構造を示す図である。
【図５】本発明による画像形成装置の実施形態３の構造を示す図である。
【図６】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す平面図である。
【図７】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例１を示す側面図である。
【図８】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す平面図である。
【図９】本発明の画像形成装置における中間転写ベルト片寄り防止機構の実施例２を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 中間転写ベルト
３ 感光体ベルト
４ 駆動ローラ
５ 駆動モータ
６ モータ駆動系
７ 感光体側ローラ
８ モータ制御回路
９ 演算手段
１０ 用紙カセット
１１ ピックアップローラ
１２ レジストローラ
１３ 転写ローラ
１４ 定着器
１５ 現像ユニット
１５１ ブラック現像ユニット
１５２ イエロー現像ユニット
１５３ マゼンタ現像ユニット
１５４ シアン現像ユニット
１６ リトラクト手段
１７ レーザ光学系
１８ ファーブラシ
１９ 現像ローラ
２０ 帯電ローラ
２１ センサ
２２ 転写側ローラ
２３ 中間転写ベルトテンションローラ
２４ 側板
２７ つば
２８ ばね
２９ 中間転写ベルトユニットフレーム
３０ 中間転写ベルトユニット
４０ 感光体ベルトユニット
４１ 駆動ローラ
４２ 感光体ベルトテンションローラ
４３ 従動ローラ
４４ 第１補助ローラ
４５ 第２補助ローラ
４６ ばね
４７ テンションアーム
４８ 感光体ベルトユニットフレーム
Claims (7)
- 駆動装置により駆動される感光体ベルトと、前記感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に前記感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を前記中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、
前記中間転写手段は、前記感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトが、感光体側ローラと前記用紙を前記転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、前記感光体ベルトが、前記中間転写ベルトを挟んで前記感光体側ローラに巻き付けられ、前記転写側ローラの直径ｄ２が、前記感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 駆動装置により駆動される感光体ベルトと、前記感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に前記感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を前記中間転写手段に押し付ける転写ローラとを有する画像形成装置において、
前記中間転写手段は、前記感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトが、当該中間転写ベルトを挟んで前記感光体ベルトが巻かれて回転する感光体側ローラと、前記中間転写ベルトを挟んで前記用紙を前記転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、前記感光体ベルトが、前記中間転写ベルトを挟んで前記感光体側ローラに巻き付けられ、前記転写側ローラの直径ｄ２が、前記感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 駆動装置により駆動される感光体ベルトと、前記感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に前記感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を前記中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
前記中間転写手段は、前記感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトが、感光体側ローラと前記用紙を前記転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、前記感光体ベルトが、前記中間転写ベルトを挟んで前記感光体側ローラに巻き付けられ、前記転写側ローラの直径ｄ２が、前記感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、前記定着手段の定着ローラの加圧定着点が、前記転写ローラと転写側ローラとの接点よりも前記感光体側にあることを特徴とする画像形成装置。 - 駆動装置により駆動される感光体ベルトと、前記感光体ベルト上にトナー画像を形成する複数の現像手段と、１頁の画像形成時に前記感光体ベルト上のトナー画像が複数回その表面に重ねて転写される中間転写手段と、トナー画像を用紙に転写するために用紙を前記中間転写手段に押し付ける転写ローラと、用紙に転写されたトナーを溶融定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
前記中間転写手段は、前記感光体ベルトと接触して従動駆動される中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトが、当該中間転写ベルトを挟んで前記感光体ベルトが巻かれて回転する感光体側ローラと、前記中間転写ベルトを挟んで前記用紙を前記転写ローラに押し付ける転写側ローラとに掛け回され、前記感光体ベルトが、前記中間転写ベルトを挟んで前記感光体側ローラに巻き付けられ、前記転写側ローラの直径ｄ２が、前記感光体側ローラの直径ｄ１よりも小さく、前記定着手段の定着ローラの加圧定着点が、前記転写ローラと転写側ローラとの接点よりも前記感光体側にあることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記転写側ローラの直径ｄ２が、２０〜３０ｍｍであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記感光体側ローラの直径ｄ１が、直径４０ｍｍ以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトに張力を付与する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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