JP5617447B2 - 画像形成装置及びベルト搬送装置 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、トナー像を形成する像形成部と、前記像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体と、前記像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトの外側に接触して設けられるとともに互いに異なる極性の電圧が印加されて当該転写ベルトの清掃をそれぞれ行う第1清掃部材と第2清掃部材とを有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、前記転写ベルトの内側に設けられて、当該転写ベルトを前記像保持体に向けて押圧するとともに、当該像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、前記第1清掃部材は、前記清掃ロール及び前記転写ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、前記第2清掃部材は、前記清掃ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、前記第1清掃部材及び前記第2清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とする画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、像形成部と当該像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体とを有する画像形成装置に取り付けられた際に、当該像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトの外側に接触して設けられる清掃部材を有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、前記転写ベルトの内側に設けられ、前記画像形成装置の前記像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、前記清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とするベルト搬送装置である。
請求項4に記載の発明は、像形成部と当該像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体とを有する画像形成装置に取り付けられた際に、当該像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトの外側に接触して設けられるとともに互いに異なる極性の電圧が印加されて当該転写ベルトの清掃をそれぞれ行う第1清掃部材と第2清掃部材とを有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、前記転写ベルトの内側に設けられ、前記画像形成装置の前記像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、前記第1清掃部材は、前記清掃ロール及び前記転写ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、前記第2清掃部材は、前記清掃ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、前記第1清掃部材及び前記第2清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とするベルト搬送装置である。
請求項2の発明によれば、転写電界を形成するロール部材と清掃電界を形成するロール部材とを共通にする場合と比較して、転写性能の向上と転写ベルトのクリーニング性能の向上とを両立させるとともに、ベルト部材の表面以外からの清掃部材への異物の混入を抑制することが可能になり、さらに複数の清掃部材同士の干渉を抑制することが可能となる。
請求項3の発明によれば、転写電界を形成するロール部材と清掃電界を形成するロール部材とを共通にする場合と比較して、転写性能の向上と転写ベルトのクリーニング性能の向上とを両立させるとともに、ベルト部材の表面以外からの清掃部材への異物の混入を抑制することが可能になる。
請求項4の発明によれば、転写電界を形成するロール部材と清掃電界を形成するロール部材とを共通にする場合と比較して、転写性能の向上と転写ベルトのクリーニング性能の向上とを両立させるとともに、ベルト部材の表面以外からの清掃部材への異物の混入を抑制することが可能になり、さらに複数の清掃部材同士の干渉を抑制することが可能となる。
図1は、本実施形態が適用される画像形成装置1の全体図である。
画像形成装置1は、所謂タンデム型の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト15を備えている。また、画像形成装置1は、中間転写ベルト15上に転写された重ね画像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置20、二次転写された画像を記録材の一例としての用紙P上に定着させる定着装置30を備えている。また、各装置の動作を制御する制御部40を有している。
図2に示すように、二次転写装置20は、二次転写ベルト21を介して二次転写ロール22と対向するバックアップロール29を備えている。バックアップロール29は、表面にカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブで、内部はEPDMゴムからなり、その表面抵抗率が107〜1010Ω/□でロール径が28mmとなるように形成され、硬度は例えば70度(アスカーC)に設定されている。バックアップロール29は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ベルト21の対向電極をなしている。そして、バックアップロール29には、二次転写部にて二次転写電界を形成するための電圧(以下、二次転写電圧)を印加するステンレス製の給電ロール29Aが接触して配置されている。
また、本実施形態の二次転写ロール22には、不図示の駆動モータが接続される。そして、二次転写ロール22は、駆動モータによる回転駆動を受けて回転し、さらに二次転写ベルト21を回転させる。
また、本実施形態のクリーナ対向ロール24には、体積抵抗を105.5Ω(5.5logΩ)に設定した金属ロール部材を用いた。本実施形態では、クリーナ対向ロール24として金属ロールを用いることにより、電圧が印加されることによる経時的な体積抵抗の上昇を抑制している。
第2クリーニング部70は、二次転写ベルト21に接触して二次転写ベルト21からトナーなどの異物を収集する導電性の第2ファーブラシ26と、第2ファーブラシ26に隣接させて第2ファーブラシ26の異物を回収する第2回収ロール28と、第2回収ロール28に接触し第2回収ロール28から異物を掻き落とす第2スクレーパ71とを備える。
かかる事情を考慮し、本実実施形態では、予め定められたサイクルごとに、第1クリーニング部60と第2クリーニング部70との極性を互いに反転させる。これにより、2つのトナー回収ボックス内に堆積する回遊トナーの量を均し、各々のトナー回収ボックスを有効に活用している。
まず、本実施形態の二次転写装置20では、図3に示すように、剥離ロール23のロール径(以下、剥離ロール径D2)を、二次転写ロール22のロール径(以下、二次転写ロール径D1)よりも小さくしている(D2<D1)。
二次転写部における転写性を高めるには、中間転写ベルト15に対して二次転写ロール22が対向する幅はより広い方が良い。また、二次転写ロール22は、二次転写が行われる際に例えば2000V以上の電圧が印加される。そのため、高電圧が印加されることよる二次転写ロール22の劣化を考慮すると、二次転写ロール22のサイズはより大きい方が良い。以上のことから、二次転写ロール径D1は比較的大きい方が好ましい。
一方、剥離ロール23は、二次転写ベルト21から用紙Pを剥離させる部材である。二次転写ベルト21から用紙Pをより剥離させ易くするには、剥離ロール23によって形成する二次転写ベルト21の曲率をより小さくするほうが良い。このことから、剥離ロール径D2は、比較的小さい方が好ましい。
本実施形態では、クリーナ対向ロール24にクリーニング装置90を対向させる。従って、クリーナ対向ロール径D3は、クリーニング装置90を対向させられる程度の幅を有している必要がある。このため、クリーナ対向ロール径D3は、より大きい方が好ましい。一方で、剥離ロール径D2は、上述のとおり、より小さく設定する方が良い。
本実施形態では、図3に示すように、3本のロール部材を正三角形に近似した形状になるように配置し、この3本のロール部材に二次転写ベルト21を張架している。このため、本実施形態の二次転写装置20において、二次転写ロール22と、剥離ロール23と、クリーナ対向ロール24とに対する二次転写ロール22の巻き付き角度は、それぞれ約120度となっている。本実施形態では、各ロール部材における二次転写ベルト21の巻き付き角度を均すことによって、いずれのロール部材においても二次転写ベルト21の巻き付き角が浅くなるようにしている。
そして、本実施形態の二次転写装置20では、仮想の線分L1と仮想の線分L2との内側に、第1ファーブラシ25及び第2ファーブラシ26を配置することによって、二次転写ベルト21の表面以外からの第1ファーブラシ25及び第2ファーブラシ26への紙粉の混入を防止しクリーニング性能の低下を抑制している。
不図示の画像読み取り装置やパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、画像形成装置1の制御部40に入力される。制御部40は、取得した画像データに対して画像処理を施す。そして、制御部40は、画像形成ユニット10等を動作させ、取得した画像データに基づいて作像作業を実行する。具体的には、制御部40は、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の画像処理を施す。そして、制御部40は、画像処理が施された画像データを、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換し、レーザ露光器13に出力する。
図4は、比較例としての二次転写装置120の全体図である。
比較例の二次転写装置120は、2本のロール部材によってベルトを張架する。具体的には、二次転写装置120は、二次転写ベルト121と、二次転写ベルト121を駆動する駆動ロール122と、駆動ロール122とともに二次転写ベルト121を架け回す従動ロール123を備えている。駆動ロール122は接地されている。そして、駆動ロール122は、二次転写の際の二次転写電界を形成するための対向電極、および第1クリーニング部160及び第2クリーニング部170におけるクリーニング電界を形成するための対向電極としての機能を兼ねている。なお、比較例の二次転写装置120では、駆動ロール122の体積抵抗を105.8Ω(5.8logΩ)に設定している。
そして、転写電圧の許容幅が大きいほど、二次転写部において印加すべき二次転写電圧に対して、実際に設定した二次転写電圧が外れにくくなるため、安定して二次転写を行うことができる。逆に、転写電圧の許容幅が小さいほど、二次転写部において印加すべき二次転写電圧に対して、実際に設定した二次転写電圧が外れる可能性が高くなる。
本実施形態が適用される二次転写装置20では、二次転写ベルト21を二次転写ロール22、剥離ロール23及びクリーナ対向ロール24の3本のロール部材に架け回した。そして、各ロール部材に課す機能を分散させた。これによって、本実施形態の二次転写装置20においては、転写性能の向上とクリーニング性能の向上とを両立を図っている。
Claims (4)
- トナー像を形成する像形成部と、
前記像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体と、
前記像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトの外側に接触して設けられる清掃部材を有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、
前記転写ベルトの内側に設けられて、当該転写ベルトを前記像保持体に向けて押圧するとともに、当該像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、
前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、
前記清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を形成する像形成部と、
前記像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体と、
前記像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトの外側に接触して設けられるとともに互いに異なる極性の電圧が印加されて当該転写ベルトの清掃をそれぞれ行う第1清掃部材と第2清掃部材とを有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、
前記転写ベルトの内側に設けられて、当該転写ベルトを前記像保持体に向けて押圧するとともに、当該像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、
前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、
前記第1清掃部材は、前記清掃ロール及び前記転写ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、
前記第2清掃部材は、前記清掃ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、
前記第1清掃部材及び前記第2清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とする画像形成装置。 - 像形成部と当該像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体とを有する画像形成装置に取り付けられた際に、当該像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトの外側に接触して設けられる清掃部材を有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、
前記転写ベルトの内側に設けられ、前記画像形成装置の前記像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、
前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、
前記清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とするベルト搬送装置。 - 像形成部と当該像形成部によって形成されたトナー像を保持する像保持体とを有する画像形成装置に取り付けられた際に、当該像保持体との間に記録材を挟んで回転する無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトの外側に接触して設けられるとともに互いに異なる極性の電圧が印加されて当該転写ベルトの清掃をそれぞれ行う第1清掃部材と第2清掃部材とを有し、当該転写ベルトの表面に付着するトナーを静電的に清掃する清掃手段と、
前記転写ベルトの内側に設けられ、前記画像形成装置の前記像保持体との間に当該像保持体から前記記録材にトナー像を転写する転写電界を形成する転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを架け渡し、前記清掃手段に対峙して設けられ、当該清掃手段との間に清掃電界を形成する清掃ロールと、
前記転写ロール及び前記清掃ロールとともに前記転写ベルトを架け渡す張架ロールと、を備え、
前記第1清掃部材は、前記清掃ロール及び前記転写ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、
前記第2清掃部材は、前記清掃ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面に接触して配置され、
前記第1清掃部材及び前記第2清掃部材は、前記転写ロール及び前記張架ロールによって形成されるベルト面における前記転写ベルトの移動方向の上流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分と、当該ベルト面における当該転写ベルトの移動方向の下流側の端部から鉛直下方に向かう仮想の線分とによって挟まれる領域の内側に位置していることを特徴とするベルト搬送装置。
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