画像形成装置
【課題】 ベルト状の像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に転写されると共に、この記録媒体がベルト部材により像保持部材から適切に離脱されて搬送されるようにする。
【解決手段】 回転駆動されるベルト状の像保持部材10からトナー像を記録媒体Sに転写させる転写位置に、像保持部材とベルト部材30を挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラ11,31を設け、トナー像が転写された記録媒体を回転駆動されるベルト部材により像保持部材から離れる方向に搬送させにあたり、像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層10b,30bを設けると共に、第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Lと、ベルト部材によって記録媒体を搬送させる方向Xとがなす像保持部材側の角度θを90°未満にした。
【解決手段】 回転駆動されるベルト状の像保持部材10からトナー像を記録媒体Sに転写させる転写位置に、像保持部材とベルト部材30を挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラ11,31を設け、トナー像が転写された記録媒体を回転駆動されるベルト部材により像保持部材から離れる方向に搬送させにあたり、像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層10b,30bを設けると共に、第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Lと、ベルト部材によって記録媒体を搬送させる方向Xとがなす像保持部材側の角度θを90°未満にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。特に、トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材と、この像保持部材に保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を像保持部材から離れる方向に搬送させるベルト部材と、上記の転写位置において像保持部材とベルト部材と挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラとを備えた画像形成装置において、像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に転写されると共に、トナー像が転写された記録媒体が、ベルト部材により像保持部材から適切に離脱されて搬送されるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置の一つとして、感光体に形成されたトナー像を一次転写ローラにより回転駆動される中間転写ベルトに転写させて保持させ、この中間転写ベルトに保持されたトナー像を二次転写ローラと対向する転写位置に導くと共に、この中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に記録媒体を導いて、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させ、このようにトナー像が転写された記録媒体を中間転写ベルトから離脱させて定着装置等に導くようにしたものが用いられている。
【０００３】
ここで、このような画像形成装置において、上記の記録媒体に、薄い用紙や表面が平滑な用紙を用いると、上記のように中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に記録媒体を導いて、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させた場合に、この記録媒体が中間転写ベルトに張り付いて、中間転写ベルトから記録媒体が適切に離脱されずに残り、ジャムなどが発生して正常な画像形成が行えなくなるという問題があった。
【０００４】
このため、近年においては、特許文献１，２等に示されるように、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を中間転写ベルトから離れる方向に搬送させるベルト部材を設け、このベルト部材にトナー像が転写された記録媒体を張り付かせて、中間転写ベルトから記録媒体を適切に離脱させるようにした画像形成装置が提案されている。
【０００５】
ここで、このような画像形成装置においては、一般に、上記の中間転写ベルトとして、ポリアミドやポリイミドで構成された耐久性に優れた樹脂ベルトを用いるようにしている。
【０００６】
しかし、中間転写ベルトにこのような樹脂ベルトを用いると、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写させる場合や、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させる場合における転写性能が悪くなり、形成される画像に中抜け等が発生するという問題があった。
【０００７】
また、上記の画像形成装置においては、上記のベルト部材に弾性ベルトを用いることが示されているが、ベルト部材に弾性ベルトを用いた場合においても、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させる場合における転写性能を十分に改善することはできず、特に、記録媒体として表面に凹凸がある用紙を用いた場合には、転写性能が悪くなるいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２４６０１１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材に保持されたトナー像を転写位置において記録媒体に転写させ、このようにトナー像が転写された記録媒体をベルト部材により像保持部材から離れる方向に搬送させる場合において、像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に転写されると共に、トナー像が転写された記録媒体が、ベルト部材により像保持部材から適切に離脱されて搬送されるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材と、この像保持部材に保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を像保持部材から離れる方向に搬送させるベルト部材と、上記の転写位置において像保持部材とベルト部材と挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラとを備えた画像形成装置において、上記の像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層を設けると共に、上記の第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、上記のベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとがなす像保持部材側の角度θが９０°未満になるようにした。
【００１１】
ここで、上記のベルト状の像保持部材は、感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトの他、無端ベルト状になったベルト感光体であってもよい。
【００１２】
そして、上記のようにベルト状の像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層を設けると、ベルト部材によって搬送される記録媒体に、像保持部材に保持されたトナー像が適切に密着され、記録媒体に対してトナー像が適切に転写されるようになる。
【００１３】
なお、このようにトナー像と記録媒体との密着性が高まると、電荷のやり取りが行われやすくなって、記録媒体と像保持部材との間の電気的吸着力が強くなり、記録媒体が像保持部材から分離されにくくなるが、本願発明のように、第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、ベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとがなす像保持部材側の角度θを９０°未満にすると、記録媒体がベルト部材に引き付けられやすくなって、像保持部材から分離されやすくなる。
【００１４】
また、上記のベルト状の像保持部材として、ベルト基材に少なくとも弾性層が積層されたものを用い、上記のベルト部材と対面するこの像保持部材の表面における表面硬度が、反対側の裏面における裏面硬度よりも小さくなるようにすると共に、像保持部材と対面するベルト部材の表面における表面硬度が、像保持部材における裏面硬度よりも小さくなるようにすると、像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に密着されて、より転写性能が向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における画像形成装置においては、上記のようにベルト部材によって搬送される記録媒体に、像保持部材に保持されたトナー像が適切に密着されて、記録媒体にトナー像が適切に転写されるようになり、中抜け等のない良好な画像が得られるようになると共に、ベルト部材によって搬送される記録媒体が像保持部材から分離されやすくなり、記録媒体が像保持部材から適切に離脱されて、ジャムなどが発生するのが抑制され、正常な画像形成が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の部分概略説明図である。
【図２】本発明の一実施形態の画像形成装置に用いる中間転写ベルトの部分説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の画像形成装置に用いるベルト部材の部分説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の画像形成装置において、第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線と、ベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向との関係を示した部分説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１８】
この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、ベルト状の像保持部材１０として、中間転写ベルト１０を用いており、この中間転写ベルト１０を第１の転写用ローラ１１及び複数の回転ローラ１２に架け渡して回転駆動させるようにしている。
【００１９】
また、この画像形成装置においては、４つのイメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄを設け、各イメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄに収容させるトナーの色彩を変更させ、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の異なった色彩のトナーを収容させると共に、各イメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄに設けられた各感光体２１を、それぞれ上記の中間転写ベルト１０を介して各一次転写ローラ２２と対向するように設けている。
【００２０】
また、中間転写ベルト１０が架け渡された上記の第１の転写用ローラ１１と対向する位置に第２の転写用ローラ３１を設けると共に、この第２の転写用ローラ３１よりも記録媒体Ｓを搬送させる側の位置に搬送ローラ３２を設け、上記の第２の転写用ローラ３１と搬送ローラ３２とに無端ベルト状のベルト部材３０を架け渡して、このベルト部材３０を回転駆動させるようにしている。
【００２１】
そして、このように回転駆動されるベルト部材３０によって、トナー像が転写された記録媒体Ｓを中間転写ベルト１０から離れるように搬送させて、定着装置４０に導くようにしている。
【００２２】
ここで、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄにおける各感光体２１に、それぞれ画像情報に基づいて各色彩のトナー像を形成し、このように形成された各色彩のトナー像を、各感光体２１から上記の一次転写ローラ２２により中間転写ベルト１０に順々に転写させて、この中間転写ベルト１０の表面にフルカラーのトナー像を形成する。
【００２３】
そして、このように形成されたフルカラーのトナー像を回転駆動される中間転写ベルト１０によって上記の第１の転写用ローラ１１の位置に導くと共に、この中間転写ベルト１０と上記のベルト部材３０との間に記録媒体Ｓを導き、第１の転写用ローラ１１と第２の転写用ローラ３１とが対向する転写位置において、中間転写ベルト１０の表面に保持されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに転写させる。
【００２４】
次いで、このようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを、上記のように回転駆動されるベルト部材３０によって中間転写ベルト１０から離間させるようにして搬送し、この記録媒体Ｓを上記の定着装置４０に導き、記録媒体Ｓに転写されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させるようにする。
【００２５】
ここで、この実施形態においては、上記の中間転写ベルト１０として、図２に示すように、ポリイミド等で構成されたベルト基材１０ａの上に、ＮＢＲ等の弾性材料で構成された弾性層１０ｂと、フッ素粒子等を含有する樹脂等を塗布させた表面層１０ｃとを設けたものを用い、また上記のベルト部材３０としても、図３に示すように、中間転写ベルト１０と同様に、ポリイミド等で構成されたベルト基材３０ａの上に、ＮＢＲ等の弾性材料で構成された弾性層３０ｂと、フッ素粒子等を含有する樹脂等を塗布させた表面層３０ｃとを設けたものを用いるようにした。
【００２６】
そして、第１の転写用ローラ１１と第２の転写用ローラ３１が対向する位置において、この中間転写ベルト１０における表面層１０ｃとベルト部材３０における表面層３０ｃとが対面するようにした。
【００２７】
この場合、上記の中間転写ベルト１０及びベルト部材３０は、それぞれベルト基材１０ａ，３０ａの表面側に弾性層１０ｂ，３０ｂが設けられているため、中間転写ベルト１０の表面における表面硬度が、その裏面における裏面硬度よりも小さくなっており、またベルト部材３０の表面における表面硬度も、中間転写ベルト１０の裏面における裏面硬度よりも小さくなっている。なお、この実施形態においては、ベルト部材３０として、樹脂で構成されたベルト基材３０ａの上に、弾性層３０ｂと表面層３０ｃとを設けたものを用いるようにしたが、上記のベルト基材を用いずに、弾性材料で構成された弾性ベルトを用いるようにすることも可能である。
【００２８】
そして、上記のように中間転写ベルト１０とベルト部材３０とが対面する表面側にそれぞれ弾性層１０ｂ，３０ｂが設けられた中間転写ベルト１０とベルト部材３０とを用い、第１の転写用ローラ１１と第２の転写用ローラ３１とが対向する転写位置において、中間転写ベルト１０の表面に保持されたトナー像を記録媒体Ｓに転写させるようにすると、中間転写ベルト１０の表面に保持されたトナー像が、ベルト部材３０によって搬送される記録媒体Ｓに適切に密着され、記録媒体Ｓに対してトナー像が適切に転写されるようになる。
【００２９】
また、トナー像が転写された記録媒体Ｓを、上記のように回転駆動されるベルト部材３０により、中間転写ベルト１０から離間させるようにして搬送させるにあたっては、図４に示すように、第１の転写用ローラと第２の転写用ローラ３１の中心を結んだ線Ｌと、上記のベルト部材３０によってトナー像が転写された記録媒体Ｓを搬送させる方向Ｘとがなす中間転写ベルト側の角度θが９０°未満になるようにした。
【００３０】
このようにすると、記録媒体Ｓがベルト部材３０に強く引き付けられて、中間転写ベルト１０から分離されやすくなり、トナー像が転写された記録媒体Ｓが、中間転写ベルト１０から適切に分離されて、回転駆動されるベルト部材３０により、定着装置４０に適切に搬送されるようになり、ジャムなどが発生するのが抑制されて、正常な画像形成が行えるようになる。
【００３１】
なお、この実施形態においては、ベルト状の像保持部材として、中間転写ベルトを用いた場合について説明したが、ベルト状の像保持部材として、無端ベルト状になったベルト感光体を用いることもできる。
【００３２】
次に、市販の複写機（コニカミノルタ社製：ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＯ Ｃ６５０１）を改造して、ベルト部材によって記録媒体を搬送させるようにしたものを用い、上記の中間転写ベルトの種類、ベルト部材の種類、及び第１の転写用ローラと第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、ベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとがなす中間転写ベルト側の角度θを変更させた実験を行った。
【００３３】
ここで、中間転写ベルトとしては、下記の２種類の中間転写ベルトＡ１，Ａ２を用いるようにした。
【００３４】
中間転写ベルトＡ１としては、導電材を配合させたポリイミドＰＩの樹脂ベルトの上に、導電材を配合させたＮＢＲを塗布させて弾性層を形成し、この弾性層の上にフッ素粒子を含有させたウレタン樹脂を５μｍの厚みにスプレー塗布させて表面層を形成したものを用いた。
【００３５】
中間転写ベルトＡ２としては、導電材を配合させたポリイミドＰＩの樹脂ベルトだけで構成されたものを用いた。
【００３６】
また、ベルト部材としては、上記の中間転写ベルトＡ１と同様にして得たベルト部材Ｂ１と、上記の中間転写ベルトＡ２と同様にして得たベルト部材Ｂ２と、導電材を配合させたポリビニリデンジフロライドイミドＰＶＤＦの樹脂ベルトだけで構成されたベルト部材Ｂ３とを用いるようにした。
【００３７】
ここで、上記の中間転写ベルトＡ１，Ａ２及びベルト部材Ｂ１〜Ｂ３の表面硬度と裏面硬度を、微小圧縮試験機（島津製作所社製：ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓ）を使用し、評価速度０．４７４０ｍＮ／ｓｅｃで、変位１０μｍの時の試験力として測定した。
【００３８】
この結果、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１においては、表面硬度が７ｍＮ、裏面硬度が１２７ｍＮであり、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ２においては、表面硬度及び裏面硬度が同じ１２７ｍＮであり、上記の中ベルト部材Ｂ３においては、表面硬度及び裏面硬度が同じ９５ｍＮであった。
【００３９】
そして、実施例１においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを８０°にした。
【００４０】
実施例２においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを８５°にした。
【００４１】
比較例１においては、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ３とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４２】
比較例２においては、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ２とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４３】
比較例３においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４４】
比較例４においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ２とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４５】
比較例５においては、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４６】
そして、上記の実施例１，２及び比較例１〜５のものを用い、温度２３℃、湿度６５％の環境条件において、それぞれ転写性、中抜け、用紙対応性及び分離性の評価を行い、その結果を下記の表１に示した
【００４７】
転写性の評価については、記録媒体にＣＦペーパー（コニカミノルタ社製）を用い、これにベタ画像を転写させて、十分な画像濃度が得られた場合を○、画像濃度が若干低い場合を△、画像濃度が低い場合を×として評価した。
【００４８】
中抜けの評価については、記録媒体にＣＦペーパー（コニカミノルタ社製）を用い、幅が２００μｍのブルーの縦ライン画像を転写させ、中抜けが発生しなかった場合を○、中抜けが発生した場合を×として評価した。
【００４９】
用紙対応性の評価については、記録媒体に凹凸紙（特殊東海製紙社製：レザック６６）を用い、この凹凸紙にブルーのベタ画像を転写させ、凹んだ部分に十分にトナーが入っている場合を○、トナーが入っていない場合を×として評価した。
【００５０】
分離性の評価については、記録媒体に６０．２ｇ／ｍ２のＯＫ中質コート紙（王子製紙社製）に用い、この記録媒体に白ベタ画像（印字率０％の画像）を転写させて搬送させる際に、ジャムが発生しなかった場合を○、ジャムが発生した場合を×として評価した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
この結果、弾性層を設けた中間転写ベルトＡ１と弾性層を設けたベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°未満にした実施例１，２のものにおいては、転写性能を示す転写性、中抜け及び用紙対応性が良好であると共に、記録媒体が中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生するということもなかった。
【００５３】
これに対して、弾性層を設けていない中間転写ベルトＡ２を用いた比較例１，２，５のものにおいては、記録媒体が中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生するということはなかったが、転写性能を示す転写性、中抜け及び用紙対応性が大きく低下していた。
【００５４】
また、弾性層を設けた中間転写ベルトＡ１と弾性層を設けたベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°にした比較例３のものにおいては、転写性能を示す転写性、中抜け及び用紙対応性は良好であったが、記録媒体に中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生した。
【００５５】
また、弾性層を設けた中間転写ベルトＡ１と弾性層を設けていないベルト部材Ｂ２とを用い、上記の角度θを９０°にした比較例４のものにおいては、転写性が少し低下すると共に、記録媒体か中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生した。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 中間転写ベルト（ベルト状の像保持部材）
１０ａ ベルト基材
１０ｂ 弾性層
１０ｃ 表面層
１１ 第１の転写用ローラ
１２ 回転ローラ
２０Ａ〜２０Ｄ イメージングユニット
２１ 感光体
２２ 一次転写ローラ
３０ ベルト部材
３０ａ ベルト基材
３０ｂ 弾性層
３０ｃ 表面層
３１ 第２の転写用ローラ
３２ 搬送ローラ
４０ 定着装置
Ｓ 記録媒体
Ｌ 第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線
Ｘ ベルト部材によって記録媒体を搬送させる方向
θ ＬとＸとがなす中間転写ベルト側の角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。特に、トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材と、この像保持部材に保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を像保持部材から離れる方向に搬送させるベルト部材と、上記の転写位置において像保持部材とベルト部材と挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラとを備えた画像形成装置において、像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に転写されると共に、トナー像が転写された記録媒体が、ベルト部材により像保持部材から適切に離脱されて搬送されるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置の一つとして、感光体に形成されたトナー像を一次転写ローラにより回転駆動される中間転写ベルトに転写させて保持させ、この中間転写ベルトに保持されたトナー像を二次転写ローラと対向する転写位置に導くと共に、この中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に記録媒体を導いて、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させ、このようにトナー像が転写された記録媒体を中間転写ベルトから離脱させて定着装置等に導くようにしたものが用いられている。
【０００３】
ここで、このような画像形成装置において、上記の記録媒体に、薄い用紙や表面が平滑な用紙を用いると、上記のように中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に記録媒体を導いて、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させた場合に、この記録媒体が中間転写ベルトに張り付いて、中間転写ベルトから記録媒体が適切に離脱されずに残り、ジャムなどが発生して正常な画像形成が行えなくなるという問題があった。
【０００４】
このため、近年においては、特許文献１，２等に示されるように、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を中間転写ベルトから離れる方向に搬送させるベルト部材を設け、このベルト部材にトナー像が転写された記録媒体を張り付かせて、中間転写ベルトから記録媒体を適切に離脱させるようにした画像形成装置が提案されている。
【０００５】
ここで、このような画像形成装置においては、一般に、上記の中間転写ベルトとして、ポリアミドやポリイミドで構成された耐久性に優れた樹脂ベルトを用いるようにしている。
【０００６】
しかし、中間転写ベルトにこのような樹脂ベルトを用いると、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写させる場合や、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させる場合における転写性能が悪くなり、形成される画像に中抜け等が発生するという問題があった。
【０００７】
また、上記の画像形成装置においては、上記のベルト部材に弾性ベルトを用いることが示されているが、ベルト部材に弾性ベルトを用いた場合においても、中間転写ベルトに保持されたトナー像を記録媒体に転写させる場合における転写性能を十分に改善することはできず、特に、記録媒体として表面に凹凸がある用紙を用いた場合には、転写性能が悪くなるいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２４６０１１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材に保持されたトナー像を転写位置において記録媒体に転写させ、このようにトナー像が転写された記録媒体をベルト部材により像保持部材から離れる方向に搬送させる場合において、像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に転写されると共に、トナー像が転写された記録媒体が、ベルト部材により像保持部材から適切に離脱されて搬送されるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材と、この像保持部材に保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を像保持部材から離れる方向に搬送させるベルト部材と、上記の転写位置において像保持部材とベルト部材と挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラとを備えた画像形成装置において、上記の像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層を設けると共に、上記の第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、上記のベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとがなす像保持部材側の角度θが９０°未満になるようにした。
【００１１】
ここで、上記のベルト状の像保持部材は、感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトの他、無端ベルト状になったベルト感光体であってもよい。
【００１２】
そして、上記のようにベルト状の像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層を設けると、ベルト部材によって搬送される記録媒体に、像保持部材に保持されたトナー像が適切に密着され、記録媒体に対してトナー像が適切に転写されるようになる。
【００１３】
なお、このようにトナー像と記録媒体との密着性が高まると、電荷のやり取りが行われやすくなって、記録媒体と像保持部材との間の電気的吸着力が強くなり、記録媒体が像保持部材から分離されにくくなるが、本願発明のように、第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、ベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとがなす像保持部材側の角度θを９０°未満にすると、記録媒体がベルト部材に引き付けられやすくなって、像保持部材から分離されやすくなる。
【００１４】
また、上記のベルト状の像保持部材として、ベルト基材に少なくとも弾性層が積層されたものを用い、上記のベルト部材と対面するこの像保持部材の表面における表面硬度が、反対側の裏面における裏面硬度よりも小さくなるようにすると共に、像保持部材と対面するベルト部材の表面における表面硬度が、像保持部材における裏面硬度よりも小さくなるようにすると、像保持部材に保持されたトナー像が記録媒体に適切に密着されて、より転写性能が向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明における画像形成装置においては、上記のようにベルト部材によって搬送される記録媒体に、像保持部材に保持されたトナー像が適切に密着されて、記録媒体にトナー像が適切に転写されるようになり、中抜け等のない良好な画像が得られるようになると共に、ベルト部材によって搬送される記録媒体が像保持部材から分離されやすくなり、記録媒体が像保持部材から適切に離脱されて、ジャムなどが発生するのが抑制され、正常な画像形成が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の部分概略説明図である。
【図２】本発明の一実施形態の画像形成装置に用いる中間転写ベルトの部分説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の画像形成装置に用いるベルト部材の部分説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の画像形成装置において、第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線と、ベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向との関係を示した部分説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１８】
この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、ベルト状の像保持部材１０として、中間転写ベルト１０を用いており、この中間転写ベルト１０を第１の転写用ローラ１１及び複数の回転ローラ１２に架け渡して回転駆動させるようにしている。
【００１９】
また、この画像形成装置においては、４つのイメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄを設け、各イメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄに収容させるトナーの色彩を変更させ、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の異なった色彩のトナーを収容させると共に、各イメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄに設けられた各感光体２１を、それぞれ上記の中間転写ベルト１０を介して各一次転写ローラ２２と対向するように設けている。
【００２０】
また、中間転写ベルト１０が架け渡された上記の第１の転写用ローラ１１と対向する位置に第２の転写用ローラ３１を設けると共に、この第２の転写用ローラ３１よりも記録媒体Ｓを搬送させる側の位置に搬送ローラ３２を設け、上記の第２の転写用ローラ３１と搬送ローラ３２とに無端ベルト状のベルト部材３０を架け渡して、このベルト部材３０を回転駆動させるようにしている。
【００２１】
そして、このように回転駆動されるベルト部材３０によって、トナー像が転写された記録媒体Ｓを中間転写ベルト１０から離れるように搬送させて、定着装置４０に導くようにしている。
【００２２】
ここで、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングユニット２０Ａ〜２０Ｄにおける各感光体２１に、それぞれ画像情報に基づいて各色彩のトナー像を形成し、このように形成された各色彩のトナー像を、各感光体２１から上記の一次転写ローラ２２により中間転写ベルト１０に順々に転写させて、この中間転写ベルト１０の表面にフルカラーのトナー像を形成する。
【００２３】
そして、このように形成されたフルカラーのトナー像を回転駆動される中間転写ベルト１０によって上記の第１の転写用ローラ１１の位置に導くと共に、この中間転写ベルト１０と上記のベルト部材３０との間に記録媒体Ｓを導き、第１の転写用ローラ１１と第２の転写用ローラ３１とが対向する転写位置において、中間転写ベルト１０の表面に保持されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに転写させる。
【００２４】
次いで、このようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを、上記のように回転駆動されるベルト部材３０によって中間転写ベルト１０から離間させるようにして搬送し、この記録媒体Ｓを上記の定着装置４０に導き、記録媒体Ｓに転写されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させるようにする。
【００２５】
ここで、この実施形態においては、上記の中間転写ベルト１０として、図２に示すように、ポリイミド等で構成されたベルト基材１０ａの上に、ＮＢＲ等の弾性材料で構成された弾性層１０ｂと、フッ素粒子等を含有する樹脂等を塗布させた表面層１０ｃとを設けたものを用い、また上記のベルト部材３０としても、図３に示すように、中間転写ベルト１０と同様に、ポリイミド等で構成されたベルト基材３０ａの上に、ＮＢＲ等の弾性材料で構成された弾性層３０ｂと、フッ素粒子等を含有する樹脂等を塗布させた表面層３０ｃとを設けたものを用いるようにした。
【００２６】
そして、第１の転写用ローラ１１と第２の転写用ローラ３１が対向する位置において、この中間転写ベルト１０における表面層１０ｃとベルト部材３０における表面層３０ｃとが対面するようにした。
【００２７】
この場合、上記の中間転写ベルト１０及びベルト部材３０は、それぞれベルト基材１０ａ，３０ａの表面側に弾性層１０ｂ，３０ｂが設けられているため、中間転写ベルト１０の表面における表面硬度が、その裏面における裏面硬度よりも小さくなっており、またベルト部材３０の表面における表面硬度も、中間転写ベルト１０の裏面における裏面硬度よりも小さくなっている。なお、この実施形態においては、ベルト部材３０として、樹脂で構成されたベルト基材３０ａの上に、弾性層３０ｂと表面層３０ｃとを設けたものを用いるようにしたが、上記のベルト基材を用いずに、弾性材料で構成された弾性ベルトを用いるようにすることも可能である。
【００２８】
そして、上記のように中間転写ベルト１０とベルト部材３０とが対面する表面側にそれぞれ弾性層１０ｂ，３０ｂが設けられた中間転写ベルト１０とベルト部材３０とを用い、第１の転写用ローラ１１と第２の転写用ローラ３１とが対向する転写位置において、中間転写ベルト１０の表面に保持されたトナー像を記録媒体Ｓに転写させるようにすると、中間転写ベルト１０の表面に保持されたトナー像が、ベルト部材３０によって搬送される記録媒体Ｓに適切に密着され、記録媒体Ｓに対してトナー像が適切に転写されるようになる。
【００２９】
また、トナー像が転写された記録媒体Ｓを、上記のように回転駆動されるベルト部材３０により、中間転写ベルト１０から離間させるようにして搬送させるにあたっては、図４に示すように、第１の転写用ローラと第２の転写用ローラ３１の中心を結んだ線Ｌと、上記のベルト部材３０によってトナー像が転写された記録媒体Ｓを搬送させる方向Ｘとがなす中間転写ベルト側の角度θが９０°未満になるようにした。
【００３０】
このようにすると、記録媒体Ｓがベルト部材３０に強く引き付けられて、中間転写ベルト１０から分離されやすくなり、トナー像が転写された記録媒体Ｓが、中間転写ベルト１０から適切に分離されて、回転駆動されるベルト部材３０により、定着装置４０に適切に搬送されるようになり、ジャムなどが発生するのが抑制されて、正常な画像形成が行えるようになる。
【００３１】
なお、この実施形態においては、ベルト状の像保持部材として、中間転写ベルトを用いた場合について説明したが、ベルト状の像保持部材として、無端ベルト状になったベルト感光体を用いることもできる。
【００３２】
次に、市販の複写機（コニカミノルタ社製：ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＯ Ｃ６５０１）を改造して、ベルト部材によって記録媒体を搬送させるようにしたものを用い、上記の中間転写ベルトの種類、ベルト部材の種類、及び第１の転写用ローラと第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、ベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとがなす中間転写ベルト側の角度θを変更させた実験を行った。
【００３３】
ここで、中間転写ベルトとしては、下記の２種類の中間転写ベルトＡ１，Ａ２を用いるようにした。
【００３４】
中間転写ベルトＡ１としては、導電材を配合させたポリイミドＰＩの樹脂ベルトの上に、導電材を配合させたＮＢＲを塗布させて弾性層を形成し、この弾性層の上にフッ素粒子を含有させたウレタン樹脂を５μｍの厚みにスプレー塗布させて表面層を形成したものを用いた。
【００３５】
中間転写ベルトＡ２としては、導電材を配合させたポリイミドＰＩの樹脂ベルトだけで構成されたものを用いた。
【００３６】
また、ベルト部材としては、上記の中間転写ベルトＡ１と同様にして得たベルト部材Ｂ１と、上記の中間転写ベルトＡ２と同様にして得たベルト部材Ｂ２と、導電材を配合させたポリビニリデンジフロライドイミドＰＶＤＦの樹脂ベルトだけで構成されたベルト部材Ｂ３とを用いるようにした。
【００３７】
ここで、上記の中間転写ベルトＡ１，Ａ２及びベルト部材Ｂ１〜Ｂ３の表面硬度と裏面硬度を、微小圧縮試験機（島津製作所社製：ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓ）を使用し、評価速度０．４７４０ｍＮ／ｓｅｃで、変位１０μｍの時の試験力として測定した。
【００３８】
この結果、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１においては、表面硬度が７ｍＮ、裏面硬度が１２７ｍＮであり、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ２においては、表面硬度及び裏面硬度が同じ１２７ｍＮであり、上記の中ベルト部材Ｂ３においては、表面硬度及び裏面硬度が同じ９５ｍＮであった。
【００３９】
そして、実施例１においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを８０°にした。
【００４０】
実施例２においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを８５°にした。
【００４１】
比較例１においては、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ３とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４２】
比較例２においては、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ２とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４３】
比較例３においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４４】
比較例４においては、上記の中間転写ベルトＡ１とベルト部材Ｂ２とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４５】
比較例５においては、上記の中間転写ベルトＡ２とベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°にした。
【００４６】
そして、上記の実施例１，２及び比較例１〜５のものを用い、温度２３℃、湿度６５％の環境条件において、それぞれ転写性、中抜け、用紙対応性及び分離性の評価を行い、その結果を下記の表１に示した
【００４７】
転写性の評価については、記録媒体にＣＦペーパー（コニカミノルタ社製）を用い、これにベタ画像を転写させて、十分な画像濃度が得られた場合を○、画像濃度が若干低い場合を△、画像濃度が低い場合を×として評価した。
【００４８】
中抜けの評価については、記録媒体にＣＦペーパー（コニカミノルタ社製）を用い、幅が２００μｍのブルーの縦ライン画像を転写させ、中抜けが発生しなかった場合を○、中抜けが発生した場合を×として評価した。
【００４９】
用紙対応性の評価については、記録媒体に凹凸紙（特殊東海製紙社製：レザック６６）を用い、この凹凸紙にブルーのベタ画像を転写させ、凹んだ部分に十分にトナーが入っている場合を○、トナーが入っていない場合を×として評価した。
【００５０】
分離性の評価については、記録媒体に６０．２ｇ／ｍ２のＯＫ中質コート紙（王子製紙社製）に用い、この記録媒体に白ベタ画像（印字率０％の画像）を転写させて搬送させる際に、ジャムが発生しなかった場合を○、ジャムが発生した場合を×として評価した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
この結果、弾性層を設けた中間転写ベルトＡ１と弾性層を設けたベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°未満にした実施例１，２のものにおいては、転写性能を示す転写性、中抜け及び用紙対応性が良好であると共に、記録媒体が中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生するということもなかった。
【００５３】
これに対して、弾性層を設けていない中間転写ベルトＡ２を用いた比較例１，２，５のものにおいては、記録媒体が中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生するということはなかったが、転写性能を示す転写性、中抜け及び用紙対応性が大きく低下していた。
【００５４】
また、弾性層を設けた中間転写ベルトＡ１と弾性層を設けたベルト部材Ｂ１とを用い、上記の角度θを９０°にした比較例３のものにおいては、転写性能を示す転写性、中抜け及び用紙対応性は良好であったが、記録媒体に中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生した。
【００５５】
また、弾性層を設けた中間転写ベルトＡ１と弾性層を設けていないベルト部材Ｂ２とを用い、上記の角度θを９０°にした比較例４のものにおいては、転写性が少し低下すると共に、記録媒体か中間転写ベルトに張り付いてジャムが発生した。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 中間転写ベルト（ベルト状の像保持部材）
１０ａ ベルト基材
１０ｂ 弾性層
１０ｃ 表面層
１１ 第１の転写用ローラ
１２ 回転ローラ
２０Ａ〜２０Ｄ イメージングユニット
２１ 感光体
２２ 一次転写ローラ
３０ ベルト部材
３０ａ ベルト基材
３０ｂ 弾性層
３０ｃ 表面層
３１ 第２の転写用ローラ
３２ 搬送ローラ
４０ 定着装置
Ｓ 記録媒体
Ｌ 第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線
Ｘ ベルト部材によって記録媒体を搬送させる方向
θ ＬとＸとがなす中間転写ベルト側の角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材と、この像保持部材に保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を像保持部材から離れる方向に搬送させるベルト部材と、上記の転写位置において像保持部材とベルト部材と挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラとを備えた画像形成装置において、上記の像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層が設けられると共に、上記の第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、上記のベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとのなす像保持部材側の角度θが９０°未満であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、上記のベルト状の像保持部材が感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、上記のベルト状の像保持部材として、ベルト基材に少なくとも弾性層が積層されたものを用い、上記のベルト部材と対面するこの像保持部材の表面における表面硬度が、反対側の裏面における裏面硬度よりも小さくなるようにすると共に、像保持部材と対面する上記のベルト部材の表面における表面硬度が、像保持部材における裏面硬度よりも小さくなるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を保持して回転駆動されるベルト状の像保持部材と、この像保持部材に保持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写位置からトナー像が転写された記録媒体を像保持部材から離れる方向に搬送させるベルト部材と、上記の転写位置において像保持部材とベルト部材と挟むようにして対向する第１及び第２の転写用ローラとを備えた画像形成装置において、上記の像保持部材とベルト部材とにそれぞれ弾性層が設けられると共に、上記の第１と第２の転写用ローラの中心を結んだ線Ｌと、上記のベルト部材によってトナー像が転写された記録媒体を搬送させる方向Ｘとのなす像保持部材側の角度θが９０°未満であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、上記のベルト状の像保持部材が感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、上記のベルト状の像保持部材として、ベルト基材に少なくとも弾性層が積層されたものを用い、上記のベルト部材と対面するこの像保持部材の表面における表面硬度が、反対側の裏面における裏面硬度よりも小さくなるようにすると共に、像保持部材と対面する上記のベルト部材の表面における表面硬度が、像保持部材における裏面硬度よりも小さくなるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５３１１４（Ｐ２０１１−２５３１１４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２８０００（Ｐ２０１０−１２８０００）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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