説明

画像形成装置

【課題】第二転写時に用紙を中間転写ベルトと挟持用転写ベルトで挟持するベルト転写方式において、安定したトナーの転写を実現し、画像の乱れのない高画質画像が得られる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】中間転写ベルト20からトナー像を転写材12へ転写する電子写真方式の画像形成装置において、第二転写部29は、中間転写ベルト20のトナー画像保持裏面側に配される転写対向部材31と転写対向部材31と対向して中間転写ベルト20と共に転写材12を挟持する無端状の挟持用転写ベルト32と、押し付けローラ30とを有している。挟持用転写ベルト32は、押し付けローラ30を囲むように配され、押し付けローラ30と転写対向部材31との間に配置された中間転写ベルト20と転写材12とを圧着する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中間転写ベルトからトナー像を転写材へ転写する画像形成装置に関し、特に、第二転写時に転写材を中間転写ベルトと挟持用転写ベルトで挟持するベルト転写方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の印刷の高速化への対応を考えると、転写部で中間転写ベルトと用紙の接触時間をローラ転写よりも長く取りやすい点で、ベルト転写方式が優位である。
【0003】
中間転写ベルトからトナー像を転写材へ転写する技術として、特許文献1が公知である。
【0004】
この特許文献1に記載の技術では、中間転写ベルトに転写されたトナー像を転写材に二次転写するとき、バイアス印加ローラとアースローラを下流側に設けられた二次転写ローラ側に移動し、下流側に設けられた二次転写ローラの位置で挟持用転写ベルトを中間転写ベルトに食い込ませて転写材に一定の圧力を加えながら搬送し、中間転写ベルトや挟持用転写ベルトと転写材との間に隙間があいて転写効率にむらを起こして画像むらが生じたり、搬送不足による搬送不良が発生することを防止するものであり、転写紙等に転写した画像に虫食い画像が発生したり、転写チリにより画像の一部に欠損が生じることを防ぐことができる。
【0005】
【特許文献1】特開平10−307446号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら上記従来技術では、二次転写部における転写中に用紙が中間転写ベルトと挟持用転写ベルトのみによって挟持搬送される箇所があり、この箇所で用紙と中間転写ベルトの密着力が不足し、転写が不安定になる問題があった。転写が不安定になると、画像の乱れが生じて高画質画像が得られ難いという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、第二転写時に用紙を中間転写ベルトと挟持用転写ベルトで挟持するベルト転写方式において、安定したトナーの転写を実現し、画像の乱れのない高画質画像が得られる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために請求項1記載の画像形成装置は、像担持体と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像にトナーを付着させる現像手段と、像担持体上のトナー画像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラと、像担持体のトナー画像を中間転写ベルトに転写する第一転写部と、転写材を搬送する転写材搬送手段と、中間転写ベルト上のトナー画象を転写材に転写する第二転写部と、転写材に転写したトナー画像を溶融定着する定着手段とを備える画像形成装置において、第二転写部は、中間転写ベルトのトナー画像保持面の裏面側に配置される転写対向部材と、中間転写ベルトのトナー画像保持面に対向して配置され中間転写ベルトとの間に転写材を挟持する無端状の挟持用転写ベルトと、挟持用転写ベルトの内周側に配置されると共に転写対向部材に向けて挟持用転写ベルトを押し圧する押し付けローラとを有し、挟持用転写ベルトは中間転写ベルトの搬送方向に搬送されており、中間転写ベルトと挟持用転写ベルトとの間に搬送した転写材に中間転写ベルトのトナー画像を転写するときに、転写対向部材と押し付けローラとで中間転写ベルトと転写材とを圧着することを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の画像形成装置では、請求項1に記載の画像形成装置において、転写対向部材は中間転写ベルトの搬送と共に回転するローラであり、押し付けローラは外周面が塑性変形可能であり、押し付けローラの外周面が転写対向部材からの押し付け反力を受けると転写対向部材の外周形状に沿って変形することを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の画像形成装置では、請求項1に記載の画像形成装置において、第二転写部は、内周側に転写対向部材を配置し且つ中間転写ベルトの搬送方向に搬送される無端状の対向転写ベルトを有し、転写対向部材は押し付けローラの押し圧力に抗して押し付けローラを押し圧する平坦面を有する押し付けパッドである、押し付けローラは外周面が塑性変形可能であり、押し付けローラの外周面が転写対向部材からの押し付け反力を受けると転写対向部材の外周形状に沿って変形することを特徴とする。
【0011】
請求項4記載の画像形成装置では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、押し付けローラと転写対向部材との圧接部における面圧分布が中間転写ベルトの搬送方向で略一定としてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に記載の画像形成装置では、第二転写部において、中間転写ベルトと挟持用転写ベルトとの間に搬送した転写材は、押し付けローラと転写対向部材とにより所定の押し付け力を付与され続けながら挟持しつつ搬送されるので、安定した転写を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下に図1〜図3を参照して本発明の第一実施の形態について説明する。図1は本発明の第一実施の形態にかかる画像形成装置の中間転写ベルトと第二転写部を抜き出して示す斜視図であり、図2は第二転写部の側面図であり、図3は画像形成装置の概略的構成を示す側面図である。
【0014】
本実施の形態にかかる画像形成装置1は、図3に示すように、カラー画像を形成する装置であり、中間転写ベルト20からトナー像を転写材(用紙)12へ転写する電子写真方式の画像形成装置である。
【0015】
この画像形成装置1において、第一転写部2には、色毎の現像ユニット(現像手段)501、502、503、504が中間転写ベルト20の上方に配置してあり、中間転写ベルト20にカラーのトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写材堆積手段4から搬送される転写材(用紙)12に転写し、定着器60の熱と圧力でトナーを溶融定着してカラーのトナー画像を形成するものである。
【0016】
現像ユニットは4式あり、各現像ユニット501、502、503、504における像担持体54は、感光体ドラムである。それぞれ、黒色トナーを有するK現像ユニット501、シアン色トナーを有するC現像ユニット502、マゼンタ色トナーを有するM現像ユニット503、イエロー色トナーを有するY現像ユニット504である。現像ユニット501は、トナーを貯めるトナーホッパ53、トナー層を形成し、感光体ドラム(像担持体)54上にトナーを現像する現像ローラ52、感光体ドラム54上をクリーニングするドラムクリーナ57、感光体ドラム54上を帯電させる帯電器55、感光体ドラム54上に静電潜像を書き込む露光器(潜像形成手段)56で構成される。
【0017】
中間転写ベルト20は、第一の従動ローラ21、第二の従動ローラ26、転写対向ローラ(転写対向部材)31等に張架され、駆動モータ25に接続された駆動ローラ3の駆動により搬送されている。第二の従動ローラ26は荷重付与手段24により中間転写ベルト20に張力を与え、駆動ローラ3と中間転写ベルト20との間に摩擦力を発生させ、駆動力を得ている。荷重付与手段24は、例えば、スプリング等の付勢部材である。
【0018】
中間転写ベルト20にトナー画像を形成する場合、感光体ドラム54上を帯電器55で帯電させ、露光器56で画像に応じた光をあてて、感光体ドラム54上に静電潜像を形成する。その静電潜像部分が感光体ドラム54の回転により、現像ローラ52に達し、トナー層と接すると帯電しているトナーが付着して感光体ドラム54上にトナー画像を形成する。
【0019】
感光体ドラム54上のトナー画像は、一次転写ローラ58が中間転写ベルト20当接して中間転写ベルト20上に転写される。
【0020】
各現像ユニット501、502、503、504において、感光体ドラム54上のトナー画像は、中間転写ベルト20に転写され、中間転写ベルト20にカラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト20の搬送により、中間転写ベルト20と挟持用転写ベルト32とが当接する第二転写部29で搬送されてきた用紙(転写材)12上にトナー画像が転写される。
【0021】
第二転写部29に設けてあるベルトクリーナ91は中間転写ベルト20上の残留トナーを除去する。尚、各現像ユニット501、502、503、504に設けてある一次転写ローラ58は、感光体ドラム54に対向して中間転写ベルト20の内周側に配置されている。
【0022】
用紙搬送経路8は、用紙を堆積する用紙堆積手段4から、ピックアップローラ9、分離ローラ11を経て、挟持用転写ベルト32と中間転写ベルト20の間を通過し、搬送ベルト81から定着器60へ至る。
【0023】
定着器(定着手段)60は、バックアップローラ64、弾性ローラ63、加熱ローラ62、定着ベルト61を有しており、定着ベルト61は、弾性ローラ63と加熱ローラ62に掛け渡され、加熱ローラ62あるいは他のローラの回転により駆動されている。
【0024】
定着器60において、用紙(転写材)12はバックアップローラ64により弾性ローラ63側に押し付けられる。加熱ローラ62は、金属の中空シャフト内にハロゲンヒータ等の加熱手段を有し、定着ベルト61を加熱する。弾性ローラ63表面は、シリコンゴム等の弾性材で形成され、バックアップローラ64の押し付けにより、ニップ部を弾性ローラ63側に凸とし、用紙が定着ベルト61に巻きつくのを防止する。
【0025】
トナー画像が転写された用紙12は、搬送ベルト81により定着器60に搬送され、熱と圧力によりトナーを溶融定着しカラー画像を形成する。
【0026】
次に、図1及び図2を参照して、第二転写部29について説明する。第二転写部29は、転写対向部材31を有し、本実施の形態では、転写対向部材31はローラであり、転写対向部材31は、例えば、ばね等の加圧手段18により、押し付けローラ30に向けて押し付けられている。押し付けローラ30は、例えば、軟質ゴム、軟質樹脂、発泡樹脂のような柔らかい材質の材料で形成され、転写対向部31に向けて押し付けられると、転写対向部31からの反力を受けて転写対向部31の外周形状に沿うように塑性変形する。
【0027】
挟持用転写ベルト32は、押し付けローラ30を内包するように配置された無端ベルトであり且つ中間転写ベルト20に接触してあり、中間転写ベルト20の移動に伴い従動搬送される。用紙(転写材)12は、図1及び図2に示す矢印B方向から搬送され、挟持用転写ベルト32と中間転写ベルト20の間に挟まれて搬送されるようになっている。
【0028】
挟持用転写ベルト32は転写ベルトガイドローラ33、34、35により張架され、安定したベルト搬送が実現される。尚、転写ベルトガイドローラ33を駆動源(図示せず)により回動させることによって挟持用転写ベルト32に中間転写ベルト20と同速で搬送されるように搬送力を付与し、中間転写ベルト20の搬送負荷を低減させることができる。
【0029】
押し付けローラ30、中間転写ベルト20、挟持用転写ベルト32および、転写対向部材31は電気抵抗値が調整されており、用紙12(図3参照)が挟持用転写ベルト32と中間転写ベルト20の間を挟持、搬送されている間に押し付けローラ30と転写対向部材31の間に所定の電位が付与され、中間転写ベルト20上の帯電トナーを静電力によって用紙へ転写する。トナーを保持した用紙は、図中矢印Cの方向へ搬送される。
【0030】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置の作用効果について説明する。本実施の形態にかかる画像形成装置1によれば、転写材12は中間転写ベルト20と挟持用転写ベルト32との間に挟まれると共に転写対向部材31と押し付けローラ30とにより圧着されるので、第二転写部29において用紙12と中間転写ベルト20の接触領域を安定して保持することができ、高速印刷において安定した転写性能を確保することができる。
【0031】
さらに、第二転写部29のニップ部を形成する押し付けローラ30および転写対向部材31の接触領域に形成される転写電界中を搬送される前に、転写ベルトガイドローラ35および中間転写ベルトガイドローラ37により中間転写ベルト20と転写材12が挟持、搬送されるので、第二転写部29のニップ部直前の用紙のばたつきが防止され、用紙のばたつきによる電界の不安定に起因した放電を防止することができる。このため、中間転写ベルト20上のトナー像の放電による飛散りを防止することができる。
【0032】
押し付けローラ30を塑性変形可能材料で形成し、押し付けローラ30の外周面の形状を、転写対向部材31の外周形状と略一致させるように変形させることで、二次転写時の中間転写ベルト20と転写材12の接触部における面圧分布を略一定にでき、圧力分布の変動に伴う画像欠陥を防止することができる。
【0033】
以下に本発明の他の実施の形態について説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した第一実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では、第一実施の形態と主に異なる点を説明する。
【0034】
図4及び図5を参照して本発明の第二実施の形態を説明する。図4は第二実施の形態にかかる画像形成装置の中間転写ベルトと第二転写部を抜き出して示す斜視図であり、図5は第二転写部の側面図である。
【0035】
第二実施の形態においては、第二転写部29は転写対向部材31が、略立方体形状であり回転しないパッドとしてあることが第一実施の形態と異なっている。また、第転写部29には、対向転写ベルト42が転写対向部材31を内包するように配置され、対向転写ベルト42は中間転写ベルト20の移動に伴い従動して駆動される。本実施の形態においては、対向転写ベルト42は対向転写ベルトガイドローラ37、40、41により張架され、安定したベルト搬送が実現されている。また、潤滑剤付与部材39が対向転写ベルト42の内面に接触するように配置されており、対向転写ベルト42の搬送に伴って対向転写ベルト42の内面に潤滑剤を塗布し、対向転写部材31と対向転写ベルト42の摺動抵抗を低減させている。尚、対向転写ベルト42は、ガイドローラ41を駆動源(図示せず)により回動させることによって対向転写ベルト42に中間転写ベルト20と同速で搬送されるように搬送力を付与し、中間転写ベルト20の搬送負荷を低減させることができる。
【0036】
転写材12は図中矢印B方向から搬送され、挟持用転写ベルト32と中間転写ベルト20の間に挟持されて搬送される。転写対向部材31、中間転写ベルト20、挟持用転写ベルト32および、押し付けローラ30は電気抵抗値が調整されており、用紙が挟持用転写ベルト32と中間転写ベルト20の間を挟持、搬送されている間に転写対向部材31と押し圧ローラ30の間に所定の電位が付与され、中間転写ベルト20上の帯電トナーを静電力によって用紙へ転写する。トナーを保持した用紙は、図中矢印Cの方向へ搬送される。
【0037】
この第二実施の形態においても、上述した第一実施の形態と同様に、第二転写部29において、転写材12と中間転写ベルト20との接触領域を安定して保持することができるので、高速印刷において安定した転写性能を確保することができる。さらに、本実施例においては転写材12と中間転写ベルト20の接触領域は、図5に示すように、略平坦となるので、用紙を変形させる力が作用せず、用紙搬送の安定性をより一層向上させることができる。
【0038】
さらに、転写対向部31を直方体形状としているので、二次転写部29において押し付けローラ30と転写対向部31で中間転写ベルトと用紙を挟持するときに、二次転写時の中間転写ベルト20と転写材12の接触部における面圧分布を略一定にすると共に二次転写部29での用紙の搬送経路を略直線状にすることができるので、搬送中に用紙を変形させる力が作用せず、用紙搬送の安定性を一層向上させることができる。
【0039】
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、第二実施の形態の押し付けパッド31は、三角柱状や半円柱状等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の第一実施の形態にかかる画像形成装置の中間転写ベルトと第二転写部を抜き出して示す斜視図である。
【図2】図1に示す第二転写部の側面図である。
【図3】画像形成装置の概略的構成を示す側面図である。
【図4】第二実施の形態にかかる画像形成装置の中間転写ベルトと第二転写部を抜き出して示す斜視図である。
【図5】図4に示す第二転写部の側面図である
【符号の説明】
【0041】
1 画像形成装置
2 第一転写部
3 駆動ローラ
8 用紙搬送路(転写材搬送手段)
12 転写材
20 中間転写ベルト
29 第二転写部
30 押し付けローラ
31 転写対向部材
32 挟持用転写ベルト
42 対向転写ベルト
52 現像ユニット
54 感光体ドラム(像担持体)
56 露光器(潜像形成手段)
60 定着器(定着手段)
501、502、503、504 現像ユニット(現像手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像にトナーを付着させる現像手段と、像担持体上のトナー画像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラと、像担持体のトナー画像を中間転写ベルトに転写する第一転写部と、転写材を搬送する転写材搬送手段と、中間転写ベルト上のトナー画象を転写材に転写する第二転写部と、転写材に転写したトナー画像を溶融定着する定着手段とを備える画像形成装置において、
第二転写部は、中間転写ベルトのトナー画像保持面の裏面側に配置される転写対向部材と、中間転写ベルトのトナー画像保持面に対向して配置され中間転写ベルトとの間に転写材を挟持する無端状の挟持用転写ベルトと、挟持用転写ベルトの内周側に配置されると共に転写対向部材に向けて挟持用転写ベルトを押し圧する押し付けローラとを有し、挟持用転写ベルトは中間転写ベルトの搬送方向に搬送されており、中間転写ベルトと挟持用転写ベルトとの間に搬送した転写材に中間転写ベルトのトナー画像を転写するときに、転写対向部材と押し付けローラとで中間転写ベルトと転写材とを圧着することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
転写対向部材は中間転写ベルトの搬送と共に回転するローラであり、押し付けローラは外周面が塑性変形可能であり、押し付けローラの外周面が転写対向部材からの押し付け反力を受けると転写対向部材の外周形状に沿って変形することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
第二転写部は、内周側に転写対向部材を配置し且つ中間転写ベルトの搬送方向に搬送される無端状の対向転写ベルトを有し、転写対向部材は押し付けローラの押し圧力に抗して押し付けローラを押し圧する平坦面を有する押し付けパッドであり、押し付けローラは外周面が塑性変形可能であり、押し付けローラの外周面が転写対向部材からの押し付け反力を受けると転写対向部材の外周形状に沿って変形することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項4】
押し付けローラと転写対向部材との圧接部における面圧分布が中間転写ベルトの搬送方向で略一定としてあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2008−145460(P2008−145460A)
【公開日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−328930(P2006−328930)
【出願日】平成18年12月6日(2006.12.6)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】