JP6552294B2 - 画像形成装置及び押圧部材 - Google Patents

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Description

本発明は、トナー像を担持して転写部に搬送する無端状のベルトを有する電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置、及びこれに用いられる無端状のベルトの押圧部材に関するものである。
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、電子写真感光体(感光体)や静電記録誘電体とされる像担持体(第1の像担持体)に、適宜の作像プロセスにてトナー像が形成される。このトナー像は、記録材に直接転写されたり、一旦中間転写体(第2の像担持体)に1次転写された後に記録材に2次転写されたりする。中間転写体としては、無端状のベルト(中間転写ベルト)が多く用いられる。また、感光体や静電記録誘電体として無端状のベルト(感光体ベルト、静電記録誘電体ベルト)が用いられることがある。
中間転写ベルトを備えた中間転写方式の電子写真画像形成装置を例に更に説明する。感光体上に形成されたトナー像は、1次転写部において中間転写ベルト上へ1次転写された後、2次転写部において紙などの記録材上へ2次転写される。2次転写部は、例えば、中間転写ベルトを介して中間転写ベルトの張架ローラの1つと対向する位置に2次転写ローラなどの2次転写部材が配置され、中間転写ベルトをその張架ローラと2次転写部材とで挟持することによって形成される。そして、2次転写部材又は張架ローラに電圧が印加されることで2次転写部に電界が形成され、中間転写ベルト上のトナー像が、2次転写部に供給された記録材に2次転写される。このとき、2次転写部の電界が強すぎると、放電によりトナーには逆極性の電荷が付与される。このようにして電荷量が0に近くなってしまったトナーは、記録材上へ転写されず、その部分の画像が白く抜けてしまう現象が発生することがある。この現象は、2次転写部に形成される電界が強ければ強いほど起こりやすいため、「強抜け」と呼ばれる。また、この強抜けは、トナーの負荷を受けた状態によってレベル差がある。トナーの外添剤は、トナーと他の物体との付着力を下げる役割を有する。このため、多くの負荷を受けて外添剤が剥がれ落ちたトナーは、中間転写ベルトとの付着力が上がり、強抜けがより顕在しやすくなる。
強抜けは、2次転写部の電界が強すぎる場合に発生しやすいため、2次転写のために供給する転写電圧を極力小さくすることで抑制できると考えられる。しかし、転写電圧を小さくしすぎると、高濃度画像のトナーを十分に2次転写できなくなり、記録材上に形成される高濃度画像の画質が損なわれることがある。
2次転写部の近傍における強抜けの原因となる放電は、中間転写ベルトのトナー像を担持する面(表面)と記録材のトナー像が転写される面(表面)との間に空隙(放電ギャップ)があると発生しやすい。2次転写部の近傍で中間転写ベルトが波打ちしていると、上記空隙が発生しやすくなり、強抜けが悪化する。そのため、2次転写部の近傍の中間転写ベルトの波打ちを抑えることで、強抜けを抑制することができる。
中間転写ベルトの波打ちを抑制するためには、中間転写ベルトが張架手段で張架されるテンションを強くすればよい。しかし、画質に大きく寄与する2次転写部の近傍の中間転写ベルトの波打ちを十分に抑えるためには、2次転写部の近傍の中間転写ベルトの内周面(裏面)に接触する押圧部材を配置することがより効果的である。
特許文献1では、2次転写部の近傍の中間転写ベルトの裏面にシート状の部材を接触させる構成が提案されている。
特開2002−82543号公報
しかしながら、厚みが厚く剛性の高い厚紙などを記録材として使用する場合は、記録材の搬送方向の先端が2次転写部に突入する際の衝撃が大きく、中間転写ベルトの波打ちを押圧部材でも十分に抑制できなくなることがある。そして、記録材の先端部だけ、記録材と中間転写ベルトとの間に空隙ができてしまうことがある。
図6を参照して更に説明する。図6に示す押圧部材210は、中間転写ベルト207の裏面に接触するシート211を有する。シート211は、自由端の先端部(接触部)210aにおいて中間転写ベルト207の裏面と接触する。押圧部材210が、記録材Pが中間転写ベルト207を押す力を接触部210aで押し返すようになっており、記録材Pの先端部が中間転写ベルト7と密着した状態で、記録材Pが2次転写部N2に侵入することが望ましい。これにより、2次転写部N2の近傍での中間転写ベルト7の表面と記録材Pの表面との間の空隙を無くすか又は低減し、2次転写部N2の近傍での放電による強抜けを抑制できる。
しかし、記録材Pが2次転写部N2に突入する際の衝撃が大きいと、押圧部材210がその衝撃に負けて、接触部210aにおいて押圧部材210が記録材Pから逃げる方向に動いてしまうことがある。そして、接触部210aの付近で中間転写ベルト7が波打ちして、記録材Pの先端部と中間転写ベルト7とが密着できず、これらの間に空隙ができてしまうことがある。この空隙における記録材Pと中間転写ベルト7との間での放電により、画像が白く抜けてしまう現象(白抜け)や、電界的にトナーが飛び散る現象(飛び散り)が、記録材Pの先端部にだけ発生することがある。以下、この記録材の先端部に発生する白抜けや飛び散りといった画像不良を「先端部画像不良」ともいう。
先端部画像不良は、2次転写部の近傍に押圧部材が設けられていない場合も発生する。しかし、押圧部材が設けられている場合は、記録材の先端部とそれ以外の部分とで、記録材と中間転写ベルトとの間の空隙のできやすさが大きく異なるため、先端部の画像不良がより顕著になってしまう傾向がある。
したがって、本発明の目的は、ベルトの内周面に接触する押圧部材を設けた構成において、記録材の先端部に白抜けや飛び散りといった画像不良が発生するのを抑制することのできる画像形成装置、及びその押圧部材を提供することである。
上記目的は本発明に係る画像形成装置及び押圧部材にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の張架ローラと、前記複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトと、前記ベルト上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、転写部で前記ベルト上のトナーを記録材に静電的に転写させる転写手段と、前記複数の張架ローラのうち前記転写部に対応する位置の前記ベルトの内周面に接触する第1の張架ローラと、前記複数の張架ローラのうち前記ベルトの回転方向において前記第1の張架ローラの上流側で前記第1の張架ローラに隣接して配置された第2の張架ローラと、の間に張架された前記ベルトの内周面に接触する押圧部材と、を有する画像形成装置において、前記押圧部材は、前記ベルトの回転方向において互いに離れた複数の接触部で前記ベルトの移動方向に交差する幅方向に沿って前記ベルトの内周面とそれぞれ同時に接触し、前記第1の張架ローラの回転軸線方向に見たときに、前記第1の張架ローラと前記第2の張架ローラとの間に張架された前記ベルトを、前記第1の張架ローラと前記第2の張架ローラとの共通の接線よりも前記ベルトの外周面側に張り出させることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、複数の張架ローラと、前記複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトと、前記ベルト上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、転写部で前記ベルト上のトナーを記録材に静電的に転写させる転写手段と、前記複数の張架ローラのうち前記転写部に対応する位置の前記ベルトの内周面に接触する第1の張架ローラと、前記複数の張架ローラのうち前記ベルトの回転方向において前記第1の張架ローラの上流側で前記第1の張架ローラに隣接して配置された第2の張架ローラと、の間に張架された前記ベルトの内周面に接触する押圧部材と、を有する画像形成装置において、前記押圧部材は、シート状の部材であり、前記ベルトの回転方向において互いに離れた複数の接触部で前記ベルトの移動方向に交差する幅方向に沿って前記ベルトの内周面とそれぞれ同時に接触することを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の他の態様によると、複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトであってトナー像を担持して前記ベルトから記録材へのトナー像の転写部へとトナー像を搬送するベルトの内周面に接触して配置される押圧部材において、前記ベルトの内周面のより近くに配置されるものほど、前記ベルトの回転方向下流側の端部が前記ベルトの回転方向上流側になるように重ねられた複数のシートを有することを特徴とする押圧部材が提供される。
本発明の他の態様によると、複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトであってトナー像を担持して前記ベルトから記録材へのトナー像の転写部へとトナー像を搬送するベルトの内周面に接触して配置される押圧部材において、前記ベルトの内周面側に配置される側面に少なくとも1つの段差を有し、前記段差は前記段差よりも前記ベルトの回転方向上流側に配置される部分の厚みの方が下流側に配置される部分の厚みよりも大きくなるように形成されているシートを有することを特徴とする押圧部材が提供される。
本発明によれば、ベルトの内周面に接触する押圧部材を設けた構成において、記録材の先端部に白抜けや飛び散りといった画像不良が発生するのを抑制することができる。
本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。 本発明の一実施例における2次転写部の近傍を示す断面図である。 本発明の一実施例における押圧部材の断面図である。 本発明の他の実施例における押圧部材の断面図である。 本発明の更に他の実施例における押圧部材の断面図である。 従来の課題を説明するための2次転写部の近傍を示す断面図である。
以下、本発明に係る画像形成装置及び押圧部材を図面に則して更に詳しく説明する。
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本発明の一実施例に係る画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザービームプリンターである。
画像形成装置100は、複数の画像形成部(ステーション)として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。本実施例では、これら4つの画像形成部SY、SM、SC、SKの構成及び動作は、後述する現像工程で使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のY、M、C、Kは省略して、当該要素について総括的に説明する。
画像形成部Sは、第1の像担持体としての、回転可能なドラム型の電子写真感光体(感光体)である感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、図中矢印R1方向に回転駆動される。画像形成部Sにおいて、感光ドラム1の周囲には、その回転方向沿って順に、次の各プロセス機器が配置されている。まず、帯電手段としての帯電器2が配置されている。次に、露光手段としての露光装置(レーザースキャナー)3が配置されている。次に、現像手段としての現像装置4が配置されている。次に、1次転写手段としてのローラ型の1次転写部材である1次転写ローラ5が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ6が配置されている。
回転する感光ドラム1の表面は、帯電器2により所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に略一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム1の表面は、露光装置3によって画像情報に基づいて露光され、感光ドラム1上に画像情報に応じた静電潜像(静電像)が形成される。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像装置4により現像剤としてのトナーを用いて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像が形成される。本実施例では反転現像方式が用いられる。つまり、一様に帯電させられた後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部に、感光ドラム1の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性(正規の帯電極性)は負極性である。
なお、露光装置3によって形成される静電潜像は、小さいドット画像の集合体となっており、ドット画像の密度を変化させることで感光ドラム1上に形成するトナー像の濃度を変化させることができる。本実施例では、各色のトナー像はそれぞれ最大濃度が1.5〜1.7程度となっており、最大濃度の時のトナーの載り量は0.4〜0.6mg/cm2程度となっている。
各画像形成部SY、SM、SC、SKの各感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面に接触するように、第2の像担持体としての、回転可能な無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト7が配置されている。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラ(支持部材)としてのテンションローラ71、駆動ローラ72、2次転写対向ローラ73に張架されている。テンションローラ71は、中間転写ベルト7の張力を一定に制御する。駆動ローラ72は、駆動手段としての駆動モータ(図示せず)からの駆動力を中間転写ベルト7に伝達して、中間転写ベルト7を移動(回転)させる。中間転写ベルト7は、駆動ローラ72によって図中矢印R2方向へ回転駆動される。本実施例では、中間転写ベルト7の周速度は、250〜300mm/secである。テンションローラ71は、付勢手段としてのバネの力によって中間転写ベルト7を内周面(裏面)側から外周面(表面)側へ押し出すような力が加えられている。そして、本実施例では、この力によって、中間転写ベルト7の搬送方向へは2〜5kg程度のテンションがかけられている。2次転写対向ローラ73は、中間転写ベルト7及び後述する2次転写ベルト81を介して後述する2次転写ローラ82に対向して2次転写部(2次転写ニップ)N2を形成する。
本実施例では、中間転写ベルト7としては、裏面側から表面側に順に、樹脂層、弾性層、表層を有する3層構造の無端状のベルトを用いる。樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリイミド、ポリカーボネートなどの材料を用いる。また、樹脂層の厚みは、70〜100μm程度である。弾性層を構成する弾性材料としては、ウレタンゴム、クロロプレンゴムなどの材料を用いる。また、弾性層の厚みは、200〜250μm程度である。表層の材料は、中間転写ベルト7の表面へのトナーの付着力を小さくして、2次転写部N2でトナーが記録材Pへ転写しやすくなるものが好ましい。例えば、母材として、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂などの樹脂材料、又はゴム(ブチルゴムなど)、エラストマーなどの弾性材料から、1種類又は2種類以上を使用することができる。そして、この母材に、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂などの粉体や粒子を1種類又は2種類以上(又は粒径を異ならせたもの)を分散させて使用することができる。表層の厚みは、5〜10μm程度が好適である。また、中間転写ベルト7は、カーボンブラックなどの電気抵抗値調整用の導電剤が添加されて、体積抵抗率が1×109〜1×1014Ω・cm程度に調整されている。
中間転写ベルト7の裏面側において、各感光ドラム1に対応して、上述の各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kが配置されている。1次転写ローラ5は、感光ドラム1に向けて付勢され、中間転写ベルト7と感光ドラム1とが接触する1次転写部(1次転写ニップ)N1を形成する。また、中間転写ベルト7の表面側において、2次転写対向ローラ73と対向する位置に、2次転写手段としての2次転写装置8が配置されている。2次転写装置8は、無端状のベルトで構成された記録材搬送部材としての2次転写ベルト81と、2次転写ベルト81の裏面側に配置された2次転写部材としての2次転写ローラ82と、を有する。2次転写ローラ82は、中間転写ベルト7及び2次転写ベルト81を介して2次転写対向ローラ73に向けて付勢され、中間転写ベルト7と2次転写ベルト81とが接触する2次転写部(2次転写ニップ)N2を形成する。2次転写装置8については後述して更に詳しく説明する。また、中間転写ベルト7の表面側において、駆動ローラ72と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としての中間転写ベルトクリーナ74が配置されている。
前述のようにして感光ドラム1上に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写ローラ5の作用により、回転する中間転写ベルト7上に静電的に転写(1次転写)される。このとき、1次転写ローラ5には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の1次転写バイアス(1次転写電圧)が印加される。これにより、1次転写部N1に1次転写電流が供給される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1Y、1M、1C、1K上に形成された各色のトナー像が、各1次転写部N1において中間転写ベルト7上に順次重ね合わせるようにして転写される。これにより、中間転写ベルト7上に4色のトナー像が重ね合わされたフルカラー画像用の多重トナー像が形成される。1次転写工程後に感光ドラム1上に残留したトナー(1次転写残トナー)などの付着物は、ドラムクリーナ6によって感光ドラム1上から除去されて回収される。
中間転写ベルト7上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト7の回転によって2次転写部N2へ送られる。一方、記録材カセット(図示せず)に収納されている紙などの記録材Pが、給送ローラ(図示せず)によって1枚ずつ給送され、レジストローラ12により2次転写部N2に搬送される。レジストローラ12は、搬送されてきた記録材Pを一旦停止させ、中間転写ベルト7上のトナー像が2次転写部N2に搬送されてくるのに同期して記録材Pを2次転写部N2へ供給する。記録材Pの搬送方向において2次転写部N2の上流側には、記録材Pの搬送経路を規制する次のガイド部材13a、13bが配置されている。まず、中間転写ベルト7の表面側に、記録材Pが中間転写ベルト7の表面へ近づく挙動を規制する2次転写上流上ガイド部材13aが配置されている。また、記録材Pが中間転ベルト7の表面側から離れていく挙動を規制する2次転写上流下ガイド部材13bが配置されている。記録材Pは、これらのガイド部材13a、13bの間を通過する。つまり、これらのガイド部材13a、13bによって、記録材Pがレジストローラ12から2次転写部N2まで搬送されるまでの搬送パスが規制されている。
そして、中間転写ベルト7上のトナー像は、2次転写部N2において、2次転写装置8の作用によって、中間転写ベルト7と2次転写ベルト81との間に挟持されて搬送される記録材P上に、静電的に転写(2次転写)される。このとき、2次転写ローラ82には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の2次転写バイアス(2次転写電圧)が印加される。これにより、2次転写部N2に2次転写電流が供給される。2次転写工程後に中間転写ベルト7上に残留したトナー(2次転写残トナー)などの付着物は、中間転写ベルトクリーナ74によって中間転写ベルト7上から除去されて回収される。
トナー像が転写された記録材Pは、中間転写ベルト7から分離され、また2次転写ベルト81から分離された後に、定着装置15へと搬送される。本実施例では、2次転写ベルト81から分離した記録材Pが2次転写ベルト81に再び静電的に巻きつくのを抑制するための分離爪14aが設けられている。また、分離爪14aの下流側に、記録材Pを定着装置15まで搬送する定着前搬送装置14bが設けられている。そして、記録材Pは、定着装置15によってその上の未定着トナー像が定着させられた後に、画像形成装置100の装置本体の外部に排出(出力)される。
本実施例では、各画像形成部SY、SM、SC、SKが、ベルト上にトナー像を形成するトナー像形成手段を構成する。
2.2次転写装置
次に、本実施例における2次転写装置8について更に詳しく説明する。2次転写装置8は、転写部でベルト上のトナーを記録材に静電的に転写させる転写手段の一例である。2次転写装置8は、無端状のベルトで構成された2次転写ベルト81を有する。2次転写ベルト81は、複数の張架ローラ(支持部材)としての2次転写ローラ82、分離ローラ83、テンションローラ84、駆動ローラ85に張架されている。2次転写ローラ82は、2次転写対向ローラ73との間で中間転写ベルト7及び2次転写ベルト81を挟持して、2次転写部N2を形成する。分離ローラ83は、2次転写部N2を通過した後の記録材Pを2次転写ベルト81から分離する。テンションローラ84は、付勢手段としてのバネ(図示せず)によって2次転写ベルト81の裏面側から表面側に向けて付勢され、2次転写ベルト81にテンション(張力)を付与する。駆動ローラ85は、駆動手段としての駆動モータ(図示せず)からの駆動力を2次転写ベルト81に伝達して、2次転写ベルト81を移動(回転)させる。2次転写ベルト81は、駆動ローラ85によって図中矢印R3方向に回転駆動される。上記各ローラは、2次転写ベルト81の回転方向に沿って、2次転写ローラ82、分離ローラ83、テンションローラ84、駆動ローラ85の順に配置されている。2次転写ローラ82、分離ローラ83、テンションローラ84は、いずれも2次転写ベルト81の回転に伴って従動して回転する。
本実施例では、2次転写ローラ82は、芯金(芯材)上に、イオン導電系発泡ゴム(NBRゴム)の弾性層を設けて構成されている。この2次転写ローラ82は、外径が24mm、表層の表面粗さRzが6.0〜12.0(μm)、電気抵抗値がN/N(23℃、50%RH)環境において2kVを印加して測定したとき1×105〜1×107Ωである。また、弾性層の硬度は、Asker−C硬度で30〜40程度である。そして、2次転写ローラ82には、2次転写バイアス印加手段としての2次転写バイアス電源(高圧電源)87が接続されている。2次転写バイアス電源87は、供給バイアスが可変であり、2次転写ローラ82に所望の2次転写バイアスを印加できるようになっている。2次転写ローラ82に2次転写バイアスが印加されることで、2次転写部N2へ供給された記録材Pに中間転写ベルト7上のトナー像が転写されると共に、供給された静電気力によって記録材Pが2次転写ベルト81へ吸着される。本実施例では、例えば+40〜60μAの電流が流れるように、2次転写ローラ82に2次転写バイアスが印加される。
2次転写ローラ82の表面に掛けまわされている2次転写ベルト81は、図中矢印R3方向に移動することで、2次転写部N2で2次転写ベルト81の表面に吸着された記録材Pを下流側に搬送する。2次転写ベルト81上の記録材Pは、2次転写ベルト81の回転方向において2次転写ローラ82の下流に隣接して配置された分離ローラ83の位置に到達した時点で、分離ローラ83の曲率によって2次転写ベルト81の表面から分離される。2次転写ベルト81から分離された記録材Pは、前述のように、定着装置15へと搬送される。
なお、2次転写ベルト81としては、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたものなどを好適に用いることができる。2次転写ベルト81の体積抵抗率は1×109〜1×1014Ω・cm程度、厚みは0.07〜0.1mm程度が好適である。また、2次転写ベルト81は、引っ張り試験法(JIS K 6301)で測定したヤング率の値が100MPa以上、10GPa以下程度と、十分に硬いものであってよい。
3.押圧部材
前述のように、記録材Pが2次転写部N2に突入する直前に記録材Pの搬送方向の先端が中間転写ベルト7とぶつかり、中間転写ベルト7及びその裏面にある押圧部材を振動させるような衝撃力が生じる。そして、従来、この衝撃力により、押圧部材が中間転写ベルト7の振動(波打ち)を十分に抑制できずに、記録材Pの先端部に白抜けや飛び散りといった画像不良(先端部画像不良)が生じることがあった。
押圧部材が中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑えきれなくなる現象は、押圧部材が機内で位置が変動するように配置されていると発生しやすい。例えば、押圧部材がシート状の部材で中間転写ベルト7に当接して撓む場合、押圧部材がシート状の部材でなくても弾性体の材質であったり、押圧部材をバネなどの付勢手段で付勢したりする場合がこれに該当する。押圧部材が機内で位置が変動するように配置するのは、シート状の部材であれば、2次転写部N2の付近まで押圧部材を配置できて、強抜けをより効果的に抑制できるというメリットがあるなどのためである。
上述のような先端部画像不良を抑制するために、本実施例では、次のような構成の押圧部材10が設けられている。本実施例では、中間転写ベルト7の複数の張架ローラのうち2次転写対向ローラ73とテンションローラ71との間に張架された中間転写ベルト7の裏面に接触するようにして、中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑制する押圧部材10が配置されている。2次転写対向ローラ73は、複数の張架ローラのうち2次転写部N2に対応する位置の中間転写ベルト7の裏面に接触する張架ローラ(第1の張架ローラ)である。また、テンションローラ71は、複数の張架ローラのうち中間転写ベルト7の回転方向において第1の張架ローラの上流側で第1の張架ローラに隣接して配置された張架ローラ(第2の張架ローラ)である。そして、本実施例では、押圧部材10は、中間転写ベルト7の回転方向において互いに離れた複数の接触部で中間転写ベルト7の裏面に接触する。
このように、本実施例では、押圧部材10は、中間転写ベルト7の回転方向において2次転写部N2の上流の複数箇所で2次転写ベルト7の裏面に接触する。これにより、記録材Pの先端が中間転写ベルト7にぶつかった際の衝撃による振動を複数の点で抑えて小さくすることができる。そのため、押圧部材10は、記録材Pの先端部が2次転写部N2に突入する際も中間転写ベルト7の振動(波打ち)を安定して抑制することができる。したがって、記録材Pの先端部に白抜けや飛び散りといった画像不良(先端部画像不良)が発生することを抑制することができる。以下、更に詳しく説明する。
図2は、本実施例の画像形成装置100における2次転写部N2の近傍をより詳しく示す断面図である。なお、図2において、2次転写ベルト81の図示は省略されている。本実施例では、中間転写ベルト7の回転方向において2次転写部N2の上流側近傍に、中間転写ベルトの裏面に接触して中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑制する押圧部材10が設けられている。
本実施例では、押圧部材10は、第1のシート(バックアップシート)11と、第2のシート(バックアップシート)12と、の2つのシートを有する。第1のシート11及び第2のシート12としては、樹脂、ゴム、あるいは金属などの任意の材料によって形成されたシート状の部材を用いることができる。本実施例では、樹脂で形成されたシート状の部材を用いた。第1のシート11及び第2のシート12は、全体としてシート状の部材を構成する。第1のシート11と第2のシート12とは、それぞれが互いに離れた接触部10a、10bで中間転写ベルト7の裏面に接触する。第1、第2のシート11、12は、中間転写ベルト7の裏面に対して角度を有して重ねられている。第1、第2のシート11、12のうち、中間転写ベルト7の裏面のより近くに配置される第2のシート12の方が、中間転写ベルト7の回転方向下流側の端部(以下「先端部」ともいう。)が中間転写ベルト7の回転方向上流側に配置されている。そして、第1、第2のシート11、12は、それぞれの先端部で中間転写ベルト7の内周面に接触する。より詳細には、第1、第2のシート11、12は、それぞれの先端部の中間転写ベルト7の裏面側のエッジ部、又は該エッジ部及び該エッジ部から中間転写ベルト7の回転方向上流側の所定範囲の面で、中間転写ベルト7の裏面に接触する。
第2のシート12は、第1のシート11の上に両面テープやビスなどの適当な固定手段によって貼り合わせることができる。このとき、図3(a)に示すように、第2のシート12を第1のシート11に、第2のシート12の先端部側の所定範囲が第1のシート11とは別個に動くことが可能なように貼り合わせることができる。あるいは、図3(b)に示すように、第2のシート12を第1のシート11に、第2のシート12の基端部(中間転写ベルト7の回転方向において先端部とは反対側の端部)から先端部まで第1のシート11と一体化するように貼り合わせてもよい。なお、図3(a)、図3(b)は、いずれも固定手段としての両面テープ13で第1のシート11と第2のシート12とを貼り合わせた場合の例を示している。
ここで、第1のシート11の中間転写ベルト7との接触部(先端部)10aの中間転写ベルト7の回転方向下流側の端部を第1の接触点S1とする。この第1の接触点S1は、複数の接触部のうちベルトの回転方向において転写部に最も近い接触部のベルトの回転方向下流側の端部の一例である。
また、第2のシート12の中間転写ベルト7との接触部(先端部)10bの中間転写ベルト7の回転方向下流側の端部を第2の接触点S2とする。この第2の接触点S2は、ベルトの回転方向において第1の接触部の上流側に隣接する接触部のベルトの回転方向下流側の端部の一例である。
また、2次転写対向ローラ73の回転軸線方向に見たときの2次転写対向ローラ73の回転中心と2次転写ローラ82の回転中心とを結んだ線と中間転写ベルト7との交点を転写部中心点Tとする。本実施例では、2次転写ローラ82は、押圧部材10が設けられていない場合の2次転写対向ローラ73とテンションローラ71との間に張架された中間転写ベルト7の面(張り面)に対して、2次転写対向ローラ73に正対して配置されている。上記転写部中心点Tは、第1の張架ローラの回転軸線方向に見たときの第1の張架ローラと第2の張架ローラとの共通の接線(図3のA)と、第1の張架ローラの回転中心から該接線に引いた垂線との交点の一例である。
このとき、中間転写ベルト7の回転方向における第1の接触点S1から転写部中心点Tまでの距離は25mm以下であることが、中間転写ベルト7の振動(波打ち)をより効果的に抑制して強抜けをより効果的に抑制する点から好ましい。表1は、このS1からTまでの距離と、中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑制したことにより得られる強抜けの抑制効果との関係を示す。表1中、○は強抜けを十分に抑制できる場合、△は強抜けの抑制効果が若干低下するが実用上許容できる場合、×は強抜けが問題となり得るレベルで発生することがある場合を示す。
Figure 0006552294
表1に示すように、上記S1からTまでの距離が25mmより大きくなると、強抜けの抑制効果が得にくくなる。より2次転写部N2に近い点で中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑制するように押圧部材10を配置することで、中間転写ベルト7の振動(波打ち)をより効果的に抑制することができる。本実施例では、このS1からTまでの距離が7〜9mm程度となる位置に第1のシート11を配置した。なお、第1の接触点S1は、中間転写ベルト7の回転方向において2次転写部N2の上流、すなわち二次転写ローラ82(より詳細には2次転写ローラ82上の2次転写ベルト81)と中間転写ベルト7との当接部より上流に配置される。
また、中間転写ベルト7の回転方向における第2の接触点S2から第1の接触点S1までの距離は、大きくし過ぎないことが好ましい。第1のシート11が、記録材Pの先端が2次転写部N2に突入する際の衝撃による中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑制する効果を、十分に発揮させるためである。より詳細には、中間転写ベルト7の回転方向における第2の接触点S2から第1の接触点S1までの距離は、中間転写ベルト7の回転方向における第1の接触点S1から転写部中心点Tまでの距離より小さいことが好ましい。本実施例では、このS1からS2までの距離が3〜5mm程度となる位置に第2のシート12を配置した。
ここで、図3に示すように、2次転写対向ローラ73の回転軸線方向に見たときの2次転写対向ローラ73とテンションローラ71との共通の接線をAとする。この接線Aは、押圧部材10が設けられていない場合の2次転写対向ローラ73とテンションローラ71との間に張架された中間転写ベルト7の面(張り面)に対応する。本実施例では、押圧部材10は、2次転写対向ローラ73の回転軸線方向に見たときに、2次転写対向ローラ73とテンションローラ71との間に張架された中間転写ベルト7を、上記接線Aよりも中間転写ベルト7の表面側(外周面側)に張り出させる。本実施例では、第1のシート11及び第2のシート12は、支持部材14に取り付けられ、中間転写ベルト7を裏面側から表面側に押圧して中間転写ベルト7の張り面を変化させる。図3において、押圧部材10が配置されていないときの中間転写ベルト7の張り面(上記接線)Aは一点鎖線で示されている。このとき、押圧部材10が第2の接触点S2で中間転写ベルト7の張り面を変化させる量(張り出させる量)は、第1の接触点S1で中間転写ベルト7の張り面を変化させる量より小さくすることが好ましい。つまり、押圧部材10は、複数の接触部において中間転写ベルト7を上記接線Aよりも中間転写ベルト7の表面側に上記接線Aに対し垂直方向に張り出させる。そして、その張り出させる量は、複数の接触部のうち中間転写ベルト7の回転方向において2次転写部N2に最も近い接触部が最も大きいことが好ましい。これにより、第1の接触点S1から2次転写部N2までの領域の中間転写ベルト7の振動(波打ち)を抑える力を弱めることを抑制して、より効果的に先端部画像不良を抑制することができる。
更に説明すると、本実施例では、図3に示すように押圧部材10は、第1の接触点S1ではZ1だけ中間転写ベルト7の張り面を変化させ、第2の接触点ではZ2だけ中間転写ベルト7の張り面を変化させる。本実施例では、第1のシート1として、ポリエステルなどの樹脂材料で形成された、厚みが0.4〜0.6mm程度のシート状の部材を用いた。そして、この第1のシート11によって中間転写ベルト7の張り面を変化させる量Z1が1.0〜3.0mm程度となるようにした。これに対して、第2のシート12によって中間転写ベルト7の張り面を変化させる量Z2が、上記Z1より小さくなるようにした。これは、Z2がZ1より大きい場合、第1のシート11が中間転写ベルト7を押す力を減少させ、第1の接触点S1から2次転写部N2までの中間転写ベルト7が振動(波打ち)しやすくなって、先端部画像不良の抑制効果が低下することがあるからである。本実施例では、第2のシート12として、第1のシート11と同じ材料で形成された、厚みが0.2〜0.3mm程度(第1のシート11の厚みの半分程度)のシート状の部材を用いた。これにより、第2のシート12が中間転写ベルト7を押す力が第1のシート11より弱くなるようにして、第2のシート12により中間転写ベルト7の張り面を変化させる量Z2をより確実に上記Z1より小さくするようにした。つまり、複数のシート11、12は、複数の接触部のうち中間転写ベルト7の回転方向において2次転写部N2に最も近い接触部で中間転写ベルト7の裏面に接触するシートの厚みが最も大きいことが好ましい。
なお、第1のシート11及び第2のシート12は、その長手方向(中間転写ベルト7の回転方向と略直交する方向)において厚みが略均一である。また、第1のシート11及び第2のシート12の長手方向の長さは330〜380mm程度であり、中間転写ベルト7の同方向の長さよりも長い。これは第1、第2のシート11、12が樹脂性のシートであるため、その長手方向の長さが中間転写ベルト7の同方向の長さよりも短いと、長手方向の端部で中間転写ベルト7を傷つけるおそれがあるためである。
以上、本実施例によれば、押圧部材10によって、記録材Pの先端部以外の部分に対する2次転写中だけでなく、2次転写部N2に記録材Pの先端が突入する際にも中間転写ベルトの振動(波打ち)を抑制することができる。これによって、強抜けの発生を抑制することができると共に、押圧部材10を設けた場合に厚紙の通紙時などに顕著になることのあった記録材Pの先端部に発生する白抜けや飛び散りといった画像不良(先端部画像不良)を抑制することができる。
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例1では、押圧部材10は、両面テープやビスなどによって貼り合わされた2つのシートを有し、中間転写ベルト7との接触部が2箇所とされていた。
これに対して、本実施例では、図4に示すように、押圧部材10は、2つの接触部10a、10bが形成された1つのシート(バックアップシート)15を有する。本実施例では、シート15は、中間転写ベルト7の裏面に対して角度を有して配置されており、中間転写ベルト7の裏面側(内周面側)の側面に少なくとも1つ(本実施例では1つ)の段差を有する。この段差は、シート15の段差よりも中間転写ベルト7の回転方向上流側の部分の厚みの方が下流側の部分の厚みよりよりも大きくなるように形成されている。そして、シート15は、その段差を境にした各部分の中間転写ベルト7の回転方向の下流側の端部で中間転写ベルト7の裏面に接触する。シート15としては、樹脂、ゴム、あるいは金属などの任意の材料によって形成されたシート状の部材を用いることができる。本実施例では、樹脂で形成されたシート状の部材を用いた。
この場合、実施例1において第2のシート12の厚みを第1のシート11の厚みよりも小さくしたのと同様に、シート15は、中間転写ベルト7の回転方向における下流側の端部の厚みを、上記段差よりも大きくすることが好ましい。つまり、シート15は、中間転写ベルト7の回転方向における下流側の端部の厚みが、上記少なくとも1つ(本実施例では1つ)の段差のいずれよりも大きいことが好ましい。これによって、押圧部材10が第1の接触点S1において中間転写ベルト7の張り面を変化させる量Z1よりも、第2の接触点S2において中間転写ベルト7の張り面を変化させる量Z2を、より確実に小さくすることができる。
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果が得られると共に、押圧部材10の構成を実施例1よりも簡易にすることができる。
[実施例3]
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例1、2では、押圧部材10と中間転写ベルト7との接触部が2箇所である場合について説明したが、接触部は3箇所以上であってもよい。
図5(a)は、実施例1と同様に複数のシート(第1のシート11、第2のシート12、第3のシート16)を有し、接触部が3箇所(接触部10a、10b、10c)である押圧部材10の例を示す。例えば、第1のシート11、第2のシート12、第3のシート16としては、同じ樹脂材料で形成されたシート状の部材を用いることができ、各シートは例えば両面テープ13などの固定手段で貼り合わせることができる。この場合、実施例1において第2のシート12の厚みを第1のシート11の厚みよりも小さくしたのと同様に、第3のシート16の厚みを第2のシート12の厚みよりも小さくすることが好ましい。つまり、複数のシート11、12、16は、複数の接触部のうち中間転写ベルト7の回転方向においてより上流側の接触部で中間転写ベルト7の裏面に接触するものほど厚みが小さいことが好ましい。これによって、より確実に、押圧部材10が複数の接触部において中間転写ベルト7を張り出させる量を、複数の接触部のうち中間転写ベルト7の回転方向においてより上流側の接触部ほど小さくすることができる。
また、図5(b)は、実施例2と同様に複数の接触部(接触部10a、10b、10c)が形成された1つのシート17を有する押圧部材10の例を示す。本例では、シート17は、中間転写ベルト7の回転方向の下流側から上流側に行くに従って中間転写ベルト7の裏面側に向けて厚みが増加するように2つの段差を有する。この場合、実施例2において段差を先端部の厚みよりよりも小さくしたのと同様に、中間転写ベルト7の回転方向において下流側の段差を上流側の段差よりも小さくすることが好ましい。つまり、シート17の少なくとも1つの段差(本例では2つ)は、中間転写ベルト7の回転方向においてより上流側の段差ほど小さいことが好ましい。これによって、より確実に、押圧部材10が複数の接触部において中間転写ベルト7を張り出させる量を、複数の接触部のうち中間転写ベルト7の回転方向においてより上流側の接触部ほど小さくすることができる。
以上のように、押圧部材10の中間転写ベルト7との接触部を3個以上とすることで、2次転写部N2に記録材Pが突入する際の中間転写ベルト7の振動(波打ち)を、より多くの接触部で分散して低減させることができる。これにより、先端部画像不良を抑制する効果の向上を図ることができる。
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
例えば、上述の実施例では、2次転写手段としての2次転写装置は、無端状の2次転写ベルトと、中間転写ベルト及び2次転写ベルトを介して2次転写対向ローラと当接する2次転写ローラと、を有していた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、2次転写手段は、2次転写ベルトを有しておらず、中間転写ベルトを介して2次転写対向ローラと当接する(すなわち、中間転写ベルトに直接当接する)2次転写ローラを有するものであってもよい。また、上述の実施例では、2次転写ローラに電圧を印加して2次転写電界を形成する場合について説明したが、上述の実施例における2次転写対向ローラに対応する張架ローラに電圧を印加してもよい。この場合、上述の実施例における2次転写ローラに対応するローラが対向ローラの役割を担う。
また、上述の実施例では、トナー像形成手段によってその上に形成されたトナー像を記録材に転写させるために転写部へと搬送する無端状のベルトが中間転写ベルトである場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。無端状のベルトは、トナー像形成手段によってその上に形成されたトナー像を記録材に転写させるために転写部へと搬送するものであれば、感光体ベルトや静電記録誘電体ベルトなどであってもよい。
1 感光ドラム
7 中間転写ベルト
8 2次転写装置
10 押圧部材
11 第1のシート
12 第2のシート
15 シート
71 駆動ローラ
73 2次転写対向ローラ
81 2次転写ベルト

Claims (18)

  1. 複数の張架ローラと、
    前記複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトと、
    前記ベルト上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
    転写部で前記ベルト上のトナーを記録材に静電的に転写させる転写手段と、
    前記複数の張架ローラのうち前記転写部に対応する位置の前記ベルトの内周面に接触する第1の張架ローラと、前記複数の張架ローラのうち前記ベルトの回転方向において前記第1の張架ローラの上流側で前記第1の張架ローラに隣接して配置された第2の張架ローラと、の間に張架された前記ベルトの内周面に接触する押圧部材と、
    を有する画像形成装置において、
    前記押圧部材は、前記ベルトの回転方向において互いに離れた複数の接触部で前記ベルトの移動方向に交差する幅方向に沿って前記ベルトの内周面とそれぞれ同時に接触し、前記第1の張架ローラの回転軸線方向に見たときに、前記第1の張架ローラと前記第2の張架ローラとの間に張架された前記ベルトを、前記第1の張架ローラと前記第2の張架ローラとの共通の接線よりも前記ベルトの外周面側に張り出させることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記複数の接触部のうち前記ベルトの回転方向において前記転写部に最も近い接触部の前記ベルトの回転方向下流側の端部を第1の接触点、前記ベルトの回転方向において前記第1の接触部の上流側に隣接する接触部の前記ベルトの回転方向下流側の端部を第2の接触点、前記第1の張架ローラの回転軸線方向に見たときの前記第1の張架ローラと前記第2の張架ローラとの共通の接線と前記第1の張架ローラの回転中心から前記接線に引いた垂線との交点を転写部中心点としたとき、前記ベルトの回転方向における前記第2の接触点から前記第1の接触点までの距離は、前記ベルトの回転方向における前記第1の接触点から前記転写部中心点までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記ベルトの回転方向における前記第1の接触点から前記転写部中心点まで距離は、25mm以下であることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  4. 前記押圧部材が前記複数の接触部において前記ベルトを前記接線よりも前記ベルトの外周面側に前記接線に対し垂直方向に張り出させる量は、前記複数の接触部のうち前記ベルトの回転方向において前記転写部に最も近い接触部が最も大きいことを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記押圧部材が前記複数の接触部において前記ベルトを前記接線よりも前記ベルトの外周面側に前記接線に対し垂直方向に張り出させる量は、前記複数の接触部のうち前記ベルトの回転方向においてより上流側の接触部ほど小さいことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 複数の張架ローラと、
    前記複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトと、
    前記ベルト上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
    転写部で前記ベルト上のトナーを記録材に静電的に転写させる転写手段と、
    前記複数の張架ローラのうち前記転写部に対応する位置の前記ベルトの内周面に接触する第1の張架ローラと、前記複数の張架ローラのうち前記ベルトの回転方向において前記第1の張架ローラの上流側で前記第1の張架ローラに隣接して配置された第2の張架ローラと、の間に張架された前記ベルトの内周面に接触する押圧部材と、
    を有する画像形成装置において、
    前記押圧部材は、シート状の部材であり、前記ベルトの回転方向において互いに離れた複数の接触部で前記ベルトの移動方向に交差する幅方向に沿って前記ベルトの内周面とそれぞれ同時に接触することを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記押圧部材は、それぞれが前記複数の接触部のうちの異なる接触部で前記ベルトの内周面に接触する複数のシートを有することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  8. 前記複数のシートは、前記ベルトの内周面に対して角度を有して重ねられており、前記ベルトの内周面のより近くに配置されるものほど前記ベルトの回転方向下流側の端部が前記ベルトの回転方向上流側に配置され、それぞれのシートの前記ベルトの回転方向下流側の端部で前記ベルトの内周面に接触することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  9. 前記複数のシートは、前記複数の接触部のうち前記ベルトの回転方向において前記転写部に最も近い接触部で前記ベルトの内周面に接触するシートの厚みが最も大きいことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  10. 前記複数のシートは、前記複数の接触部のうち前記ベルトの回転方向においてより上流側の接触部で前記ベルトの内周面に接触するものほど厚みが小さいことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  11. 前記押圧部材は、前記複数の接触部が形成された1つのシートを有することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  12. 前記シートは、前記ベルトの内周面に対して角度を有して配置されており、前記ベルトの内周面側の側面に少なくとも1つの段差を有し、前記段差は前記シートの前記段差よりも前記ベルトの回転方向上流側の部分の厚みの方が下流側の部分の厚みよりも大きくなるように形成されており、前記段差を境にした各部分の前記ベルトの回転方向の下流側の端部で前記ベルトの内周面に接触することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 前記シートは、前記ベルトの回転方向における下流側の端部の厚みが、前記少なくとも1つの段差のいずれよりも大きいことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
  14. 前記少なくとも1つの段差は、前記ベルトの回転方向においてより上流側の段差ほど小さいことを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 前記転写手段は、無端状の転写ベルトと、前記ベルト及び前記転写ベルトを介して前記第1の張架ローラと当接する転写ローラと、を有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  16. 前記転写手段は、前記ベルトを介して前記第1の張架ローラと当接する転写ローラを有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  17. 複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトであってトナー像を担持して前記ベルトから記録材へのトナー像の転写部へとトナー像を搬送するベルトの内周面に接触して配置される押圧部材において、
    前記ベルトの内周面のより近くに配置されるものほど、前記ベルトの回転方向下流側の端部が前記ベルトの回転方向上流側になるように重ねられた複数のシートを有することを特徴とする押圧部材。
  18. 複数の張架ローラに張架され回転駆動される無端状のベルトであってトナー像を担持して前記ベルトから記録材へのトナー像の転写部へとトナー像を搬送するベルトの内周面に接触して配置される押圧部材において、
    前記ベルトの内周面側に配置される側面に少なくとも1つの段差を有し、前記段差は前記段差よりも前記ベルトの回転方向上流側に配置される部分の厚みの方が下流側に配置される部分の厚みよりも大きくなるように形成されているシートを有することを特徴とする押圧部材。
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