JP5343487B2 - 転写装置、及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、転写装置、及び画像形成装置に関する。
電子写真方式を採用した特許文献1の画像形成装置では、普通紙以外の記録媒体、例えば、OHT(Over Head Transparency)等にトナー像(現像剤像)を転写する場合に、普通紙の場合よりも転写電流若しくは転写電圧を大きくすることで、良好な転写性を得ている(例えば、特許文献1)。
特開2005−208403号公報
ところで、表面に凹凸を機械的に形成した記録媒体、例えば、エンボス紙等はトナー像の転写時に凹部の転写電界が凸部の転写電界よりも低くなる。
本発明は、表面に凹凸を有する記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させる転写装置、及び画像形成装置を提供することを課題とする。
本発明の請求項1に記載の転写装置は、像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、前記現像剤像が二次転写される前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる制御手段と、前記記録媒体の種類を入力する入力部と、を有する。
本発明の請求項2に記載の転写装置は、像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる。
本発明の請求項3に記載の転写装置は、像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体である普通紙の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる。
本発明の請求項4に記載の転写装置は、像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体であるエンボス紙の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる。
本発明の請求項5に記載の転写装置は、像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、前記記録媒体の平滑度が大きい場合に前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる。
本発明の請求項に記載の転写装置は、前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記制御手段は、入力された前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材の押し付ける力を小さくする。
本発明の請求項7に記載の転写装置は、前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材の押し付ける力を小さくする。
本発明の請求項8に記載の転写装置は、前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記記録媒体の平滑度が大きい場合に前記押付部材の押し付ける力を小さくする。
本発明の請求項に記載の転写装置は、前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記制御手段は、入力された前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材に印加する転写電圧を低くする。
本発明の請求項10に記載の転写装置は、前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材に印加する転写電圧を低くする。
本発明の請求項11に記載の転写装置は、前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記記録媒体の平滑度が大きい場合に転写電圧を低くする。
本発明の請求項12に記載の画像形成装置は、請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の転写装置と、前記像保持体上に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、前記記録媒体に二次転写された前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を有する。
請求項1の発明は、本構成を有していない場合と比較して、凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項2の発明は、本構成を有していない場合と比較して、凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項3の発明は、本構成を有していない場合と比較して、凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項4の発明は、本構成を有していない場合と比較して、凹凸記録媒体であるエンボス紙に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項5の発明は、本構成を有していない場合と比較して、平滑度が大きい記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項の発明は、本構成を有していない場合と比較して、押付部材による押し付け力を調整する簡単な構造で凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項7の発明は、本構成を有していない場合と比較して、押付部材による押し付け力を調整する簡単な構造で凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項8の発明は、本構成を有していない場合と比較して、押付部材による押し付け力を調整する簡単な構造で平滑度が大きい記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項の発明は、本構成を有していない場合と比較して、押付部材に印加する転写電圧を調整する簡単な構造で凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項10の発明は、本構成を有していない場合と比較して、押付部材に印加する転写電圧を調整する簡単な構造で凹凸記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項11の発明は、本構成を有していない場合と比較して、押付部材に印加する転写電圧を調整する簡単な構造で平滑度が大きい記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
請求項12の発明は、本構成を有していない場合と比較して、表面に凹凸を有する記録媒体に対する現像剤像の転写性を向上させることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態について、図に基づいて詳細に説明する。なお、各色毎に共通する部品については、符号の後に各色を示す英字を付して説明する。また、図2〜図4中では各色に共通する部品の各色を示す英字を省略している。
まず、本実施形態の画像形成装置10の構成について説明する。図1で示すように、この画像形成装置10は、入力された画像データに基づく各色のトナー像(現像剤像の一例)を、後述する無端ベルト状の中間転写ベルト24に転写し、フルカラーのトナー像を形成する5連タンデム方式の画像形成部12を有している。
画像形成部12は、記録用紙Pの搬送方向上流側から順にクリア(L)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の画像形成ユニット14L、14Y、14M、14C、14Kを有しており、各画像形成ユニット14L〜14Kは、中間転写ベルト24の移動方向(矢印Bで示す)に沿って、互いに所定距離離隔して並設されている。
各画像形成ユニット14L〜14Kは、像保持体としての感光体ドラム16L〜16Kを有しており、この感光体ドラム16L〜16Kは、導電性の金属製円筒体の表面(周面)に、有機光導電体等からなる感光層が積層されて構成され、図示の矢印A方向(時計回り方向)へ所定のプロセススピードで回転駆動するようになっている。
なお、この感光層は、電荷発生層と電荷輸送層が順次積層された機能分離型であり、通常は高抵抗であるが、レーザー光線が照射されると、レーザー光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を有している。
各感光体ドラム16L〜16Kの周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム16の表面(周面)を所定の電位に一様に帯電する帯電装置としての帯電器18L〜18Kと、一様に帯電された感光体ドラム16L〜16Kの表面(周面)に、色分解された画像データ(画像信号)に基づくレーザー光線(像光)を照射し、露光によって静電潜像を形成する露光装置20L〜20Kと、帯電したトナー(現像剤の一例)を静電潜像に転移させて(現像して)トナー像とする現像装置22L〜22Kと、感光体ドラム16L〜16Kに接触する経路で周回可能に張架された無端ベルト状の中間転写ベルト24と、感光体ドラム16L〜16K上に形成されたトナー像を中間転写ベルト24へ転写する一次転写手段としての一次転写装置25L〜25Kと、一次転写後に感光体ドラム16L〜16Kの表面に残留した転写残トナーを除去するクリーニング装置28L〜28Kと、が配置されている。
各クリーニング装置28L〜28Kには、感光体ドラム16L〜16Kの表面(周面)に圧接し、感光体ドラム16L〜16Kの回転方向(矢印A方向)と反対方向に回転駆動して、感光体ドラム16L〜16Kから転写残トナーを擦り取るブラシロール29L〜29Kが設けられている。
各一次転写装置25L〜25Kは、中間転写ベルト24の内側に配置され、各感光体ドラム16L〜16Kにそれぞれ対向した位置に設けられている。また、各一次転写装置25L〜25Kは夫々一次転写ロール26L〜26Kを備えており、この各一次転写ロール26L〜26Kは中間転写ベルト24を感光体ドラム16L〜16Kに押し付けている。ここで、各一次転写ロール26L〜26Kによる感光体ドラム16L〜16Kと中間転写ベルト24との接触部が一次転写部(一次転写位置)T1とされている。
そして、各一次転写装置25L〜25Kは、各一次転写ロール26L〜26Kに一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス電源60L〜60Kを夫々備えている。更に、各一次転写バイアス電源60L〜60Kは、制御手段としての制御部30に制御されており、各一次転写ロール26L〜26Kに印加する一次転写バイアスを変更することができる。
また、図示の帯電器18L〜18Kは、ロール形状の接触帯電器とされているが、スコロトロンや固体放電器等の非接触帯電器を用いることも可能である。
一方、中間転写体としての中間転写ベルト24は、一次転写ロール26L〜26Kと、図示しない駆動源により回転駆動される駆動ロール32と、中間転写ベルト24の張力を調整するテンションロール33と、後述する二次転写部(二次転写位置)T2に配置されたバックアップロール34と、従動ロール35と、に巻き掛けられており、感光体ドラム16の回転に同期して矢印B方向に回転移動(周動)するようになっている。
なお、この中間転写ベルト24は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、フッ素系樹脂などの樹脂材料に、カーボンやイオン導電物質などの導電性付与のための物質を分散させている。
また、中間転写ベルト24を挟んでバックアップロール34と対向する位置には、後述する搬送機構42によって搬送される記録用紙P上に、中間転写ベルト24上のトナー像を転写する二次転写手段としての二次転写ロール36が設けられている。この二次転写ロール36には、後述する第1搬送ベルト50が巻き掛けられており、この第1搬送ベルト50を介して二次転写ロール36と中間転写ベルト24との接触部が二次転写部(二次転写位置)T2とされている。なお、本実施形態では、転写装置が一次転写装置25L〜26K、二次転写ロール36及び後述する制御部30によって構成されている。
また、この画像形成装置10は、二次転写ロール36によって記録用紙P上にトナー像を転写した後に、中間転写ベルト24上に残留する転写残トナーを除去するトナー除去装置38と、二次転写ロール36によって記録用紙P上に転写されたトナー像を定着する定着手段としての定着装置40と、を備えている。
搬送機構42は、用紙トレイ44に収容された記録用紙Pを1枚ずつ搬送するピックアップロール46と、記録用紙Pの搬送経路に複数(図示のものは4個)設けられた一対の搬送ロール47と、二次転写部(二次転写位置)T2へ記録用紙Pを供給するためのガイド部材48と、二次転写ロール36とガイドロール52とに巻き掛けられた第1搬送ベルト50と、第1搬送ベルト50よりも記録用紙Pの搬送経路の下流側に配置され、ガイドロール54、56に巻き掛けられた第2搬送ベルト58と、定着装置40の下流側に設けられた排紙トレイ(図示省略)等から構成されている。
この搬送機構42により、用紙トレイ44に収容された記録用紙Pが、二次転写ロール36(第1搬送ベルト50)とバックアップロール34とが中間転写ベルト24を挟んで対向する二次転写部(二次転写位置)T2へ搬送され、二次転写部(二次転写位置)T2から定着装置40へ搬送され、定着装置40から排紙トレイへ搬送される構成である。
次に、各一次転写装置25L〜25Kについて詳細に説明する。なお、各色の画像形成ユニット14L〜14Kは、略同一の構成を有しているため、ここでは代表して画像形成ユニット14Yの一次転写装置25Yについて詳細に説明する。なお、説明中の上下方向とは、図1〜4に示す感光体ドラム16L〜16Kが上、一次転写装置25L〜25Kが下の状態のときの方向を指すものであり、感光体ドラム16L〜16Kと一次転写装置25L〜25Kとが上下関係でない場合には、感光体ドラム側、及び一次転写装置側と読み替えても構わない。
図2(A)及び図2(B)に示すように、一次転写装置25Yは、一次転写ロール26Y、一次転写バイアス電源60Y、ハウジング74Y、及び付勢機構80Yを有している。一次転写ロール26Yは、ロール本体部70Yと、ロール本体部70Yから軸方向に沿って両外側に延びる軸部72Yとを有し、中間転写ベルト24を挟んで感光体ドラム16Yと対向する位置(図では感光体ドラムの下方)に設けられた矩形状のハウジング74Yに収容されている。このハウジング74Yは上面が開口しており、この開口を介して一次転写ロール26Yが出入り自在になっている。
ハウジング74Yの内側の底面76Yには、一次転写ロール26Yの両軸部72Yに対応した位置に一次転写ロール26Yを上方に付勢する付勢機構80Yが夫々取り付けられている。この付勢機構80Yは、一次転写ロール26Yを上方に付勢して中間転写ベルト24を感光体ドラム16Yに押し付けるものであり、一次転写ロール26Yの付勢力を調整できるようになっている。以下に付勢機構80Yの詳細について説明する。
付勢機構80Yは、一次転写ロール26Yの軸部72Yを回転自在に支持するベアリング82Yと、このベアリング82Yの上下方向の移動をガイドする一対のガイドレール84Yと、この一対のガイドレール84Yが夫々取り付けられた一対の円板86Yと、この一対の円板86Y間を連結するベース88Yと、ベース88Yとベアリング82Yとの間に設けられてベアリング82Yを上方に付勢する第1コイルスプリング90Yと、ベース88Yと底面76Yとの間に設けられてベース88Yを上方に付勢する第2コイルスプリング92Yと、円板86Yを上下方向に移動させる移動機構96Yと、を備えている。
ベアリング82Yは略直方体状とされ、両側面が一対のコ字形のガイドレール84Yによって夫々挟み込まれて摺動可能となっている。具体的には、コ字形の凹部にベアリング82Yの側面部が嵌まり込んだ状態となっている。なお、軸部72Yの端部には、抜け止め用のピンが差し込まれている。これにより、一次転写ロール26Yの軸方向のずれが抑制される。
ガイドレール84Yは、上下方向に延びており、背面が円板86Yに取り付けられ下端部が板状のベース88Yの上面に接触している。なお、ベース88Yの上面は、中間転写ベルト24と略平行となっている。
第1コイルスプリング90Yは、一端部がベアリング82Yの下面に取り付けられ、他端部がベース88Yの上面に取り付けられている。また、第1コイルスプリング90Yは、図2(B)の図示方向(側面)から見て中心軸が感光体ドラム16Yの径方向に延びる直線L1(ここでは、感光体ドラム16Yの中心と一次転写ロール26Yの中心を通る直線)と重なるように配置されている。
第2コイルスプリング92Yは、一端部がベース88Yの下面に取り付けられ、他端部が底面76Yの上面に取り付けられている。また、第2コイルスプリング92Yは、図2(B)の図示方向(側面)から見て第1コイルスプリング90Yと同様に中心軸が感光体ドラム16Yの径方向に延びる直線L1と重なるように配置されている。
移動機構96Yは、円板86Yの外面に設けられた円柱状の突起98Yと、ハウジング74Yの内壁面の突起98Yに対応した位置に設けられ嵌まり込む突起98Yの上下方向の移動をガイドするガイド溝100Yと、ハウジング74Yの外壁面に一片が固定された略逆L字形の台座102Yの上面に取り付けられたステッピングモータ104Yと、このステッピングモータ104Yの回転軸を延長する延長軸106Yと、延長軸106Y上に設けられて一対の円板86Yを上下方向に移動させる一対のカム109Yと、を有している。
具体的には、ステッピングモータ104Yは、回転軸にカップリング108Yを介して延長軸106Yが連結されており、延長軸106Yが一対の円板86Yの軸方向と平行且つ一対の円板86Yの上方を通るように台座102Yの上面に取り付けられている。また、一対のカム109Yは、外周面が一対の円板86Yの外周面に当接するように配置されている。
ここで、一次転写装置25Yが、図2(A)及び図2(B)に示される第1状態から、制御部30から制御信号を受けて図3(A)及び図3(B)に示される第2状態に移行する動作について説明する。
制御部30から一次転写装置25Yを第1状態から第2状態へ移行するための制御信号をステッピングモータ104Yが受けると、ステッピングモータ104Yは回転を始める。これに伴ってカム109Yが回転し、カム109Yの張り出し側(延長軸106Yからの距離が長い側)によって円板86Yが下方へと押される。このとき円板86Yと共に移動するベース88Yと底面76Yとの間に設けられた第2コイルスプリング92Yは圧縮される。これに対して、第1コイルスプリング90Yは、ベース88Yが下方に移動しても一次転写ロール26Yを上方へ付勢するが、中間転写ベルト24を感光体ドラム16Yに押し付ける力(転写圧力)は第1状態のときよりも低下する。つまり、一次転写装置25Yが第2状態のときは、第1状態のときよりも押し付け力が低下し中間転写ベルト24に転写されたトナー(トナー像)の付着力F1も低下する。なお、図4(A)に示すように、トナーの付着力F1はトナーの端部よりも中央で強くなる。
図1に示すように、画像形成装置10には、操作パネル64が設けられている。この操作パネル64から、画像を形成する記録用紙Pの種類を入力すると、制御部30は、内蔵された不揮発性のメモリに予め記憶された記録用紙Pの種類に応じた固有情報(サイズ、種類、坪量など)を読み出して画像形成装置10の種々の制御を行う。ここで、記録用紙Pの種類が表面に凹凸を機械的に加工(形成)したエンボス紙EPに該当する場合には、制御部30はステッピングモータ104Yに一次転写装置25Yを第2状態にする制御信号を発信し、記録用紙Pの種類がエンボス紙EPよりも表面が平滑な普通紙に該当する場合には、制御部30はステッピングモータ104Yに一次転写装置25Yを第1状態にする制御信号を発信するようになっている。
なお、一次転写装置25Yを第2状態から第1状態に移行するときには、図2(A)及び図2(B)に示す第1状態になるまでステッピングモータ104Yを正転又は逆転させる。
次に画像形成装置10の動作について説明する。なお、各色の画像形成ユニット14L〜14Kは、略同一の構成を有しているため、ここでは画像形成ユニット14Yにより、イエロートナー像を形成する動作について説明する。また、イエロートナー像を中間転写ベルト24に転写する前に、既に画像形成ユニット14Lにより、クリアトナー像が中間転写ベルト24に転写されている。さらに、記録用紙Pの種類は普通紙であり、既に操作パネル64から記録用紙Pの種類が入力されている。
まず、帯電器18Yによって感光体ドラム16Yの表面がマイナスの電位に一様に帯電される。一様に帯電された感光体ドラム16Yの表面には、制御部30から送られて来るイエロー用の画像データに従って、露光装置20Yによりレーザー光線が照射される。すなわち、感光体ドラム16Yの感光層にイエロー印字パターンの静電潜像が形成される。
なお、静電潜像とは、帯電により感光体ドラム16Yの表面(感光層)に形成される像であり、感光層において、レーザー光線が照射された部分の比抵抗が低下し、感光体ドラム16Yの表面に帯電した電荷が流れる一方、レーザー光線が照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
こうして、感光体ドラム16Y上に形成された静電潜像は、感光体ドラム16Yの回転により所定の現像位置まで搬送される。そして、この現像位置で、感光体ドラム16Y上の静電潜像が、現像装置22Yによって可視像(トナー像)化される。現像装置22Y内には、例えば、少なくともイエロー着色剤と結着樹脂とを含む体積平均粒子径が3μm〜6μmの範囲のイエロートナーが収容されている。
イエロートナーは、現像装置22Yの内部で撹拌されることで摩擦帯電し、感光体ドラム16Yの表面の帯電荷と同極性(−)の電荷を有している。したがって、感光体ドラム16Yの表面が現像装置22Yを通過して行くことにより、感光体ドラム16Yの表面の除電された潜像部にのみイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。その後、感光体ドラム16Yは、引き続き回転し、その表面に現像されたイエロートナー像が、一次転写部(一次転写位置)T1へ搬送される。
感光体ドラム16Yの表面のイエロートナー像が一次転写部(一次転写位置)T1へ搬送されると、一次転写バイアス電源60Yから一次転写ロール26Yに所定の一次転写バイアスが印加されて転写電界が形成され、感光体ドラム16Yから一次転写ロール26Yに向かう静電気力がトナー像に作用する。さらに、付勢機構80Yによって付勢された一次転写ロール26Yが中間転写ベルト24を感光体ドラム16Yに押し付けているため、感光体ドラム16Yの表面のイエロートナー像が中間転写ベルト24の表面に転写される。このとき印加される一次転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆の極性(+)であり、画像形成ユニット14Yでは、制御部30によって定電流制御されている。
感光体ドラム16Yの表面の転写残トナーは、クリーニング装置28Yによりクリーニングされる。また、画像形成ユニット14L、14M〜14Kの一次転写ロール26L、26M〜26Kに印加される一次転写バイアスも上記と同様に制御されている。こうして、画像形成ユニット14Yにてイエロートナー像が転写された中間転写ベルト24は、残りの色の画像形成ユニット14M〜14Kへ順次搬送され、各色のトナー像が重ねられるようにして転写される(多重転写される)。
各画像形成ユニット14L〜14Kを通過して全ての色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト24は、図示の矢印B方向に周動搬送され、中間転写ベルト24の内面(裏面)に接するバックアップロール34と、中間転写ベルト24の像保持面側に配置された二次転写ロール36(第1搬送ベルト50)とで構成された二次転写部(二次転写位置)T2へ至る。
一方、記録用紙Pが、搬送機構42によって二次転写ロール36(第1搬送ベルト50)と中間転写ベルト24との間に所定のタイミングで給紙され、所定の二次転写バイアスが二次転写ロール36に印加される。このとき印加される二次転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆の極性(+)であり、中間転写ベルト24から記録用紙Pに向かう静電気力がトナー像に作用し、中間転写ベルト24の表面のトナー像が記録用紙Pの表面に転写される。
また、このときの二次転写バイアスは、二次転写部(二次転写位置)T2の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示省略)により検出された抵抗に応じて決定され、定電圧で制御されている。その後、記録用紙Pは定着装置40へと送り込まれ、トナー像が加熱・加圧され、色重ねされた(多重転写された)トナー像が溶融されて、記録用紙Pの表面へ永久定着される。こうして、フルカラー画像の定着が完了した記録用紙P(普通紙)は、排紙トレイへ向けて搬出され、一連のフルカラー画像形成動作が終了する。
次に、操作パネル64で入力された記録用紙Pの種類がエンボス紙EPに該当する場合について説明する。なお、画像形成装置10の各種ユニットの動作は、記録用紙Pの種類が普通紙の場合と概ね同じである。
操作パネル64に入力された記録用紙Pの種類がエンボス紙EPに該当する場合には、制御部30は各一次転写装置25L〜25Kを第1状態から第2状態へ移行させる。そして、各感光体ドラム16L〜16K上に形成された各トナー像が図4(A)に示されるように、中間転写ベルト24上に転写される。ここで、各一次転写装置25L〜25Kが第2状態のときは第1状態のときよりも一次転写部T1における中間転写ベルト24への押し付け力(転写圧力)が低下していることから、中間転写ベルト24に対するトナー像の付着力F1が低下する。なお、図4中の符号Ltはクリアトナー(透明トナー)、符号Ftはイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの有色トナーを示している。
そして、二次転写部T2の位置では、エンボス紙EPに対して二次転写ロール36による転写電界が作用し、中間転写ベルト24上の各トナー(トナー像)が静電気力を受けてエンボス紙EP側に引き付けられる(図4(B)参照)。このとき、エンボス紙EPの凹部EP1と凸部EP2とでは、中間転写ベルト24までの距離が異なるため、転写電界の大きさに差が生じる(凹部EP1の転写電界E1は凸部EP2の転写電界E2よりも弱い)。つまり、各トナーを引き付ける静電気力にも差が生じる(図4(B)の凹部EP1上のトナーに作用する静電気力をF2、凸部EP2上のトナーに作用する静電気力をF2’としたとき、静電気力F2よりも静電気力F2’が大きくなる。)。しかし、中間転写ベルト24に対する各トナーの付着力F1が第1状態のときよりも低下していることから、図4(C)に示すように、凹部EP1においても各トナーが良好に転写される。すなわち、エンボス紙EPのように表面に凹凸がある記録媒体に対しては、一次転写部T1における転写圧力を低下させて中間転写ベルト24に対するトナーの付着力F1を低下させることで、二次転写部T2において凹部EP1にも各トナーが良好に転写され、出力された画像に中抜け現象が発生することが抑制される。なお、図4(C)に示されるように、クリアトナーLtは中間転写ベルト24上に若干量残留するが、少なくとも有色トナーはエンボス紙EPに転写されるため、出力された画像の色再現性が十分に確保される。
[第2実施形態]
次に、本発明の画像形成装置の第2実施形態について図に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。
以下に、画像形成装置110について説明する。この画像形成装置110は、第1実施形態と同様に、各色の画像形成ユニット14L〜14Kを備えている。各画像形成ユニット14L〜14Kは、略同一の構成を有しているため、ここでは代表して画像形成ユニット14Yの一次転写装置112Yについて詳細に説明する。なお、図5に示される部品は各色に共通する部品のため各色を示す英字を省略している。また、図5(A)では、一次転写装置112Yの第1状態を示し、図5(B)では一次転写装置112Yの第2状態を示している。
図5(A)に示すように、一次転写装置112Yは、一次転写ロール26Y、一次転写バイアス電源60Y、ハウジング114Y、及び付勢機構118Yを有している。一次転写ロール26Yは、感光体ドラム16Yの下方に設けられた矩形状のハウジング114Yに収容されている。このハウジング114Yは上面が開口しており、この開口を介して一次転写ロール26Yが出入り自在になっている。
ハウジング114Yの内側の底面116Yには、一次転写ロール26Yの両軸部72Yに対応した位置に一次転写ロール26Yを上方に付勢する付勢機構118Yが夫々取り付けられている。この付勢機構118Yは、一次転写ロール26Yを上方に付勢して中間転写ベルト24を感光体ドラム16Yに押し付けるものである。以下に付勢機構118Yの詳細について説明する。
付勢機構118Yは、一次転写ロール26Yの軸部72Yを回転自在に支持するベアリング82Yと、このベアリング82Yの上下方向の移動をガイドすると共にハウジング114Yの壁面の内面に取り付けられた一対のガイドレール120Yと、ベアリング82Yとハウジング114Yとの間に設けられてベアリング82Yを上方に付勢する第1コイルスプリング122Yと、を備えている。
ベアリング82Yは両側面が一対のコ字形のガイドレール120Yによって夫々挟み込まれて摺動可能となっている。具体的には、コ字形の凹部にベアリング82Yの側面部が嵌まり込んだ状態となっている。
ガイドレール120Yは、上下方向に延びており、背面がハウジング114Yの壁面の内面に取り付けられ下端部がハウジング114Yの底面116Yに接触している。
第1コイルスプリング122Yは、一端部がベアリング82Yの下面に取り付けられ、他端部がハウジング114Yの底面116Yに取り付けられている。また、第1コイルスプリング122Yは図5(A)の図示方向(側面)から見て中心軸が感光体ドラム16Yの径方向に延びる直線L1(ここでは、感光体ドラム16Yの中心と一次転写ロール26Yの中心を通る直線)と重なるように配置されている。
また、ハウジング114Yの長手方向の壁面には、感光体ドラム14Yと回転軸が一致するアーム(図示省略)の一端部が取り付けられている。このアームはモータ(図示省略)の駆動力によって回転し、図5(A)及び図5(B)にて二点鎖線で示される感光体ドラム16Yと同心の仮想円M1の線上に一次転写ロール26Yの中心軸が重なるように、ハウジング114Yを回転移動させる。また、ハウジング114Yの壁面はアームによって回転自在に支持され、且つ第1コイルスプリング122Yの中心軸が上下方向に沿うように姿勢制御されるようになっている。
ここで、一次転写装置112Yが図5(A)に示される第1状態から、制御部30から制御信号を受けてアームが回転し図5(B)に示される第2状態に移行する動作について説明する。なお、制御部30における記録用紙Pの種類の判定は第1実施形態と同じである。
制御部30から一次転写装置112Yを第1状態から第2状態へと移行するための制御信号がアームの駆動モータへ送信されると、駆動モータはアームを回転させる。これに伴ってハウジング114Yが仮想円M1の線上に沿って移動する。
このとき、一次転写ロール26Yを上方に付勢する第1コイルスプリング122Yの圧縮率は変動せずに一次転写ロール26Yを上方へ付勢して中間転写ベルト24を感光体ドラム16Yに押し付ける力(押し付け力)が低下する。これは、アームの回転により第1コイルスプリング122Yの付勢方向(中心軸方向)と直線L1とが交差する関係となることで、第1コイルスプリングによる押し付け力が分散するためである。これより、一次転写部T1における転写圧力が低下し、トナーの中間転写ベルト24への付着力F1が低下する(図4参照)。このため、第1実施形態と同様にエンボス紙EPに対してもトナーが良好に転写され、出力された画像に中抜け現象が発生することが抑制される。
[第3実施形態]
次に、本発明の画像形成装置の第3実施形態について図に基づいて説明する。なお、第2実施形態と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。
以下に、画像形成装置130について説明する。この画像形成装置130は、第2実施形態と同様に、各色の画像形成ユニット14L〜14Kを備えている。各画像形成ユニット14L〜14Kは、略同一の構成を有しているため、ここでは代表して画像形成ユニット14Yの一次転写装置132Yについて詳細に説明する。なお、図6に示す部品は各色に共通する部品のため各色を示す英字を省略している。
一次転写装置132Yは、一次転写バイアス電源60Yによって一次転写ロール26Yに印加される一次転写バイアスを可変できるようになっている。具体的には、制御部30からの制御信号を一次転写バイアス電源60Yが受けると、一次転写バイアス電源60Yは、感光体ドラム16Yと一次転写ロール26Yとの間に流れる転写電流を変更するようになっている(なお、転写電流は、電流計にて検出している)。この転写電流の変更に伴って一次転写バイアスも変動するようになっている。
制御部30は、操作パネル64から入力された記録用紙Pの種類がエンボス紙EPに該当する場合、記録用紙Pの種類が普通紙の場合よりも感光体ドラム16Yと一次転写ロール26Yとの間に流れる転写電流を低下させる。これにより、記録用紙Pの種類がエンボス紙EPの場合、一次転写部T1における転写電界が低下し、中間転写ベルト24にトナーを転写させる静電気力が低下する。結果、中間転写ベルト24へのトナーの付着力F1が低下する。このため、上述の実施形態と同様にエンボス紙に対してもトナーが良好に転写され、出力された画像に中抜け現象が発生することが抑制される。また、本実施形態の画像形成装置130は、上述の実施形態と比較して、複雑な機構を用いずに転写電流を制御するのみで中間転写ベルト24に対するトナーの付着力を低下させられる。
上述の実施形態では、操作パネル64から入力された記録用紙Pの種類を制御部30で判定して一次転写部T1における転写圧力又は転写電界を調整する構成としたが、本発明はこの構成に限定される必要はなく、記録用紙Pの種類を光学センサで読み取り記録用紙Pの種類を制御部で判定して一次転写部T1における転写圧力又は転写電界を調整する構成としてもよい。具体的には、記録用紙Pが二次転写部T2に搬送される前に光学センサで記録用紙Pの平滑度を測定し、平滑度が基準以上の場合には、記録用紙を普通紙として判定し、基準よりも低い場合には、記録用紙Pをエンボス紙EPとして判定する。なお、光学センサによる平滑度の測定は、反射光の光量で判定し、反射光の光量が多い場合は平滑度が高く、反射光の光量が少ない場合は平滑度が低いものとする。なお、判定の基準値は予め制御部のメモリに記憶させおく。
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
次に、本発明の効果を確認するために行った実験の結果について説明する。なお、図9の表に示すように、エンボス紙EPの凹部EP1の中抜け(白抜け)の程度をグレード1からグレード3にランク分けした。
(一次転写荷重)
実験1として、一次転写部T1における中間転写ベルトの一次転写荷重(押し付け力)を変更する実験を行った。なお、実験に使用した装置は、第1実施形態の画像形成装置10、及び第2実施形態の画像形成装置110である。結果を図7に示す。
まず、一次転写部T1における一次転写荷重を142mN/cmとした状態で、トナー量200%のレッドとトナー量100%のクリアトナーで幅1.5mmのライン画像と20mm×20mmのベタ画像をエンボス紙に形成したところ、ベタ部の転写性は良好であったが、ライン画像にのみ凹部に対応する位置で中抜けが発生し、そのレベルは凹部が白くなるグレード3となった。
次に、一次転写部T1における一次転写荷重を49mN/cmとした状態で、トナー量200%のレッドとトナー量100%のクリアトナーで幅1.5mmのライン画像と20mm×20mmのベタ画像をエンボス紙に形成したところ、ベタ部の転写性は良好であったが、ライン画像にのみ凹部に対応する位置で中抜けが発生し、そのレベルは凹部が僅かに白くなるグレード2となった。すなわち、一次転写荷重を低下させることで、エンボス紙上のライン画像に対する中抜けレベルが改善された。
最後に、一次転写部T1における一次転写荷重を29mN/cmとした状態で、トナー量200%のレッドとトナー量100%のクリアトナーで幅1.5mmのライン画像と20mm×20mmのベタ画像をエンボス紙に形成したところ、ベタ部の転写性は良好であり、ライン画像も凹部に対応する位置での中抜けレベルが、凹部が僅かに薄くなる程度のグレード1となった。すなわち、一次転写荷重を29mN/cmまで低下させることで、エンボス紙上のライン画像に対する中抜け現象が改善された。
(一次転写電流)
実験2として、感光体ドラムと一次転写ロールとの間に流れる一次転写電流を変更する実験を行った。なお、実験に使用した装置は、第3実施形態の画像形成装置130である。なお、結果を図8に示す。
まず、一次転写電流を40μA、30μA、20μAとした状態で、トナー量200%のレッドとトナー量100%のクリアトナーで幅1.5mmのライン画像と20mm×20mmのベタ画像をエンボス紙に形成したところ、ベタ部の転写性は良好であったが、ライン画像にのみ凹部に対応する位置で中抜けが発生し、そのレベルは凹部が白くなるグレード3となった。
次に、一次転写電流を15μAとした状態で、トナー量200%のレッドとトナー量100%のクリアトナーで幅1.5mmのライン画像と20mm×20mmのベタ画像をエンボス紙に形成したところ、ベタ部の転写性は良好であったが、ライン画像にのみ凹部に対応する位置で中抜けが発生し、そのレベルは凹部が僅かに白くなるグレード2となった。すなわち、一次転写電流を低下させることで、エンボス紙上のライン画像に対する中抜けレベルが改善された。
最後に、一次転写電流を10μAとした状態で、トナー量200%のレッドとトナー量100%のクリアトナーで幅1.5mmのライン画像と20mm×20mmのベタ画像をエンボス紙に形成したところ、ベタ部の転写性は良好であり、ライン画像も凹部に対応する位置での中抜けレベルが、凹部が僅かに薄くなる程度のグレード1となった。すなわち、一次転写電流を10μAまで低下させることで、エンボス紙上のライン画像に対する中抜け現象が改善された。
本発明の第1実施形態の画像形成装置の構成を示す概略構成図である。 (A)本発明の第1実施形態の転写装置の第1状態を正面から見た部分断面正面図である。(B)図2(A)の転写装置の側面から見た部分断面側面図である。 (A)本発明の第1実施形態の転写装置の第2状態を正面から見た部分断面正面図である。(B)図3(A)の転写装置の側面から見た部分断面側面図である。 (A)感光体ドラムから中間転写ベルトへトナーが転写される状態を示す一次転写部の拡大図である。(B)中間転写体ベルトからエンボス紙へトナーが転写されるときに作用する力について説明するための二次転写部の拡大図である。(C)エンボス紙にトナーが転写された後の状態を示す二次転写部の拡大図である。 (A)本発明の第2実施形態の転写装置の第1状態を側面から見た部分断面側面図である。(B)図5(A)の転写装置の側面を示す部分断面側面図である。 本発明の第3実施形態の転写装置を側面から見た部分断面側面図である 一次転写荷重とエンボス紙の中抜けグレードとの関係を示すグラフである。 一次転写電流とエンボス紙の中抜けグレードとの関係を示すグラフである。 エンボス紙の画像の中抜けグレードの一覧表である。
符号の説明
10 画像形成装置
16 感光体ドラム(像保持体)
18 帯電器(現像剤像形成手段)
20 露光装置(現像剤像形成手段)
22 現像装置(現像剤像形成手段)
24 中間転写ベルト(中間転写体)
25 一次転写装置(一次転写手段)
26 一次転写ロール(押し付け部材)
30 制御部(制御手段)
36 二次転写ロール(二次転写手段)
40 定着装置(定着手段)
60 一次転写バイアス電源(電圧印加手段)
64 操作パネル(入力部)
110 画像形成装置
112 一次転写装置(一次転写手段)
130 画像形成装置
132 一次転写装置(一次転写手段)
EP エンボス紙(凹凸記録媒体)
P 記録用紙(記録媒体)

Claims (12)

  1. 像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、
    前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、
    前記現像剤像が二次転写される前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる制御手段と、
    前記記録媒体の種類を入力する入力部と、を有する転写装置。
  2. 像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、
    前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、
    前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる転写装置。
  3. 像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、
    前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、
    前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体である普通紙の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる転写装置。
  4. 像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、
    前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、
    前記記録媒体の種類が表面に凹凸が形成された凹凸記録媒体であるエンボス紙の場合に、前記記録媒体の種類が非凹凸記録媒体の場合よりも前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる転写装置。
  5. 像保持体上に形成された現像剤像を中間転写体に一次転写させる一次転写手段と、
    前記中間転写体に一次転写された前記現像剤像を記録媒体に二次転写させる二次転写手段と、を備え、
    前記記録媒体の平滑度が大きい場合に前記一次転写手段による転写圧力及び転写電界の少なくとも一方を低下させる転写装置。
  6. 前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
    前記制御手段は、入力された前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材の押し付ける力を小さくする請求項1に記載の転写装置。
  7. 前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
    前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材の押し付ける力を小さくする請求項2〜4のいずれか1項に記載の転写装置。
  8. 前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
    前記記録媒体の平滑度が大きい場合に前記押付部材の押し付ける力を小さくする請求項5に記載の転写装置。
  9. 前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
    前記制御手段は、入力された前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材に印加する転写電圧を低くする請求項1に記載の転写装置。
  10. 前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
    前記記録媒体の種類が前記凹凸記録媒体の場合に、前記記録媒体の種類が前記非凹凸記録媒体の場合よりも前記押付部材に印加する転写電圧を低くする請求項2〜4のいずれか1項に記載の転写装置。
  11. 前記一次転写手段は、前記中間転写体を挟んで前記像保持体の反対側に配置されると共に前記中間転写体を前記像保持体に押し付ける押付部材と、前記押付部材に前記現像剤像の極性と逆極性の転写電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
    前記記録媒体の平滑度が大きい場合に転写電圧を低くする請求項5に記載の転写装置。
  12. 請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の転写装置と、
    前記像保持体上に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
    前記記録媒体に二次転写された前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
    を有する画像形成装置。
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