(57)【要約】【課題】  複数の像担持体と中間転写体を有する画像形成装置において、二次転写部の転写材の分離性能を向上し、かつ二次転写部の加圧を安定させることを目的とする。【解決手段】  中間転写体の駆動ローラを転写材搬送に沿って二次転写部上流に配置し、二次転写対向ローラを転写材が分離するローラ径に設定する構成。さらに中間転写体の駆動ローラから二次転写ローラに歯車を用いて駆動することにより、二次転写圧が安定する構成。【選択図】  図１
2008180978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記記録媒体に二次転写を行う中間転写体を有する画像形成装置において、
中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記記録媒体搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成を持つ画像形成装置。
【請求項２】
略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記記録媒体に二次転写を行う中間転写体を有する画像形成装置において、
中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記記録媒体搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成を持ち、前記複数の像担持体が略鉛直に配置された請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記記録媒体に二次転写を行う中間転写体を有する画像形成装置において、
中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記記録媒体搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成を持ち、前記複数の像担持体が略水平に配置された請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記記録媒体に二次転写を行う中間転写体を持ち、中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記記録媒体搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成の画像形成装置において、
駆動ローラに配置された歯車により二次転写ローラを駆動する構成を持つ画像形成装置。
【請求項５】
略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記記録媒体に二次転写を行う中間転写体を持ち、中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記記録媒体搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成の画像形成装置において、
駆動ローラに配置された歯車により二次転写ローラを駆動し、前記駆動ローラと前記二次転写ローラの配置において、歯車の圧力角の法線方向を二次転写ローラの押圧方向の分力に分解した際に、二次転写ローラの押圧方向と同方向となる位置に配置された請求項４の画像形成装置。
【請求項６】
略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記記録媒体に二次転写を行う中間転写体を持ち、中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記記録媒体搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成の画像形成装置において、
駆動ローラに配置された歯車により二次転写ローラを駆動し、前記駆動ローラの歯車と二次転写ローラの歯車において、圧力角の法線方向が二次転写ローラの押圧方向に対して直交するように設定された圧力角の歯車を有する請求項４の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の像担持体が並列に並び、それと略垂直に記録媒体が搬送される画像形成装置において、中間転写体の駆動ローラの配置と二次転写部の関係において、駆動ローラを二次転写対向ローラとして構成する画像形成装置が開示されている。（例えば特許文献１）
また二次転写ローラを駆動する手段においては、二次転写対向ローラから直接駆動する手段をとっている画像形成装置が開示されている。（例えば特許文献２）
【特許文献１】特開2006-85112号公報
【特許文献２】特開2005-17366号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年特に多色画像形成装置は小型化が進んでおり、また、同時に画像品質、操作性ともに従来より高い品質が望まれている。特にファーストプリントアウトの時間は短時間が望まれ、転写材搬送距離を極力小さくすることでこの課題を解決する手段が採られている。しかし、中間転写体のベルトを駆動する駆動ローラ、ベルトを張架するテンションローラ、２次転写を行う２次転写ローラ及び２次転写対向ローラ、またその他の張架ローラの配置により、２次転写部における画像品質や転写材の搬送性、ファーストプリントアウトの時間にも影響を及ぼしていた。
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、駆動ローラ径が転写材分離に適していない場合があり、転写材や装置の使用環境において分離が出来ず、転写材が正しく排紙されない、さらには転写材がユーザのアクセスし難いところで詰まってしまい除去しづらい等の不具合を発生させていた。
【０００５】
また二次転写ローラの駆動において、二次転写押圧が駆動による圧力角分力により、駆動側だけ減圧され、二次転写不良や、さらには転写材が真っ直ぐ搬送されずに詰まってしまうという不具合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明に係る第一の発明は、略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に記録媒体の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記転写材に二次転写を行う中間転写体を有する画像形成装置において、中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記転写材搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成を持つことにより、二次転写部での転写材の分離が容易に出来る二次転写対向ローラ径を選択することが可能となる。
【０００７】
本発明に係る第２の発明は、略平行に並んだ複数の像担持体と、前記複数の像担持体で出来る面と略垂直に転写材の搬送路があり、前記像担持体からトナーを一次転写し、前記転写材に二次転写を行う中間転写体を持ち、中間転写体のベルトを張架する複数のローラのうち、ベルトを駆動する駆動ローラと前記駆動ローラと二次転写面を形成する張架ローラがあり、前記駆動ローラは前記張架ローラに対し前記転写材搬送路上流に配置され、前記張架ローラは二次転写ローラの対向ローラとなる構成の画像形成装置において、
駆動ローラに配置された歯車により二次転写ローラを駆動する構成を持つことにより、二次転写部における二次転写ローラの押圧を減圧する方向に二次転写ローラ駆動歯車の圧力角成分が働かないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、２次転写時後の転写材分離において、転写材に関わらない最適なローラ径が選択でき、安定したメディア分離が可能になったこと、第２の発明によれば、２次転写ローラの押圧が中間転写体より駆動を受けても、押圧が安定した方向に働き、画像品質に影響を与えないという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の実施形態を例示的に詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置などは、特に特定な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１０】
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図１は画像形成装置の模式断面説明図である。
【００１１】
画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えており、略水平に配置されている。これら４個のプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、現像ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと、像担持体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄによって構成されている。このうち前者の現像ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、現像ローラ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを有している。また後者の像担持体ユニット８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは、それぞれ像担持体である感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、ドラムクリーニングブレード５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、廃トナー容器とを有している。
【００１２】
プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方にはスキャナユニット６が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対して行う。
【００１３】
感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット６によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれY、M、C、Bkのトナー像が形成される。
【００１４】
中間転写ベルトユニット３０は、中間転写ベルト３１が駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３に張架されており、該テンションローラ３３が矢印Ｂ方向に張力をかけている。また、各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対向して、中間転写ベルト３１の内側に一次転写ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。
【００１５】
感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成されたトナー像は、各感光ドラムが矢印方向に回転し、中間転写ベルト３１が矢印Ａ方向に回転させ、さらに一次転写ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム２ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト３１上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部３７まで搬送される。
【００１６】
給搬送装置２０は、転写材Ｐを収納する給紙カセット２１内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ２２と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ２４とを有している。そして、給搬送装置２０から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対２３によって二次転写部３７に略垂直に搬送される。
【００１７】
二次転写部３７において、二次転写ローラ３５に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト３１上の４色のトナー像を二次転写する。
【００１８】
トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置４０に搬送され、定着ローラ４２と加圧ローラ４１とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Pは排紙ローラ対４３によって排紙トレー４４に排出される。
【００１９】
一方、トナー像転写後に、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって除去され、また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置５０によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー搬送路５２を通過し、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。
【００２０】
上記装置の二次転写部３７構成を詳細に説明する。駆動ローラ３２の径は約３０ｍｍ、ローラ芯金は軽量化と剛性とを兼ね揃えたアルミの三つ矢管を採用しており、ローラ表層には中間転写ベルト３１を安定して駆動するためμの高いゴム層が巻かれている。駆動ローラ３２の径Ｄ１は色ずれを抑える為、プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ間ピッチＬを基準に設定することが一般的で、およそＤ１≒Ｌ／πの関係にあることが多い。二次転写対向ローラ３６の径は２２ｍｍ、ローラ芯金は駆動ローラ３２同様、アルミの三つ矢管を採用しており、ローラ表層には二次転写を安定される為ゴム層が巻かれている。本実施例は二次転写対向ローラ３６の径Ｄ２は転写材Ｐが種類に依らず安定して分離ができ、かつ安定した二次転写が行える径ということで２２ｍｍを採用しているが、この限りではない。駆動ローラ３２を二次転写部３７より転写材Ｐの搬送路上流に配置することで、二次転写対向ローラ３６の径Ｄ２を転写材Ｐの分離やその他の要因に合わせた最適な径を選択することが可能になった。
【実施例２】
【００２１】
図２に本発明の実施例２の構成を示す。
【００２２】
実施例２においては実施例１において画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを略水平に配置されているところを略垂直に配置したもので、それに合わせ中間転写ベルトユニット３０や，給搬送装置２０、定着装置４０等の配置が変わったものである。実施例１と同様の構成・作用をする為、同一の番号を付し説明は略す。
【実施例３】
【００２３】
図３に本発明の実施例３の構成を示す。図３は図１の二次転写部３７を拡大したものである。
【００２４】
実施例１に示す構成の二次転写部３７において、二次転写ローラ３５は二次転写対向ローラ３６に対してバネで押圧しており、その押圧精度を高めることで二次転写を安定して行うことが出来る。また二次転写ローラ３５は中間転写ベルト３１に対し、安定して滑らずに回転することが二次転写を安定させることには不可欠で、二次転写ローラに対して駆動を掛ける事が重要になる。そこで二次転写ローラ３５と中間転写ベルトユニット３０の駆動源を同一にすればより安定した速度関係が得られるので、二次転写ローラ３５の駆動源を中間転写ベルトユニット３０の駆動ローラ３２と同軸に配置した歯車３８とし，二次転写ローラ３５と同軸に歯車３９を配置する。その際，歯車の圧力角により応力が発生する。本実施例では中間転写ベルトユニット３０の駆動ローラ３２の配置を二次転写部３７より転写材Ｐの搬送路上流に配置している為、歯車の圧力角による応力が、二次転写ローラ３５をバネで押圧している方向に対して、加圧する方向に応力が働く。歯車の圧力角αとして、駆動ローラ３２の中心と二次転写ローラ３５の中心を結ぶ線と二次転写ローラの押圧方向とのなす角をθとした場合、歯車の圧力角αをα＜θであれば、圧力角の応力の分力を二次転写ローラ３５のバネによる押圧方向と同方向することが可能となる。例えば駆動ローラ３２の中心と二次転写ローラ３５の中心を結ぶ線と二次転写ローラの押圧方向とのなす角が２５°であった場合、圧力角を２０°とすると、二次転写ローラ３５のバネによる押圧方向と圧力角の応力の分力は同方向となり、二次転写圧が減圧することなく、従来より安定した二次転写が可能となる。
【実施例４】
【００２５】
図４に本発明の実施例４の構成を示す。
【００２６】
実施例３に示す構成において，本実施例では中間転写ベルトユニット３０の駆動ローラ３２の配置を二次転写部３７より転写材Ｐの搬送路上流に配置している為、適正な圧力角を設定することにより、圧力角による応力が、二次転写ローラ３５をバネで押圧している方向に対して、直行する方向に設定することが可能となる。歯車の圧力角αとして、駆動ローラ３２の中心と二次転写ローラ３５の中心を結ぶ線と二次転写ローラ３５の押圧方向とのなす角をθとした場合、歯車の圧力角αをα＝θとすると、圧力角の分力は二次転写ローラ３５のバネによる押圧方向と直交することが可能となる。例えば駆動ローラ３２の中心と二次転写ローラ３５の中心を結ぶ線と転写材Ｐの搬送方向とのなす角が２５°であった場合、圧力角を２５°とすると、二次転写ローラ３５のバネによる押圧方向と直交し、二次転写圧に影響を与えることなく、安定した二次転写が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置の模式断面説明図である。
【図２】画像形成装置の模式断面説明図である。
【図３】図１の二次転写部３７の拡大説明図である。
【図４】実施例４の二次転写部の拡大説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  プロセスカートリッジ
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  現像ユニット
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ  像担持体ユニット
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  感光ドラム
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  帯電ローラ
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  ドラムクリーニングブレード
６  スキャナユニット
３０  中間転写ベルトユニット
３１  中間転写ベルト
３２  駆動ローラ
３６  二次転写対向ローラ
３５  二次転写ローラ
３３  テンションローラ
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ  一次転写ローラ
３７  二次転写部
２０  給搬送装置
２１  給紙カセット
２２  給紙ローラ
２４  搬送ローラ
２３  レジストローラ対
４０  定着装置
４２  定着ローラ
４１  加圧ローラ
４３  排紙ローラ対
４４  排紙トレー
５０  転写ベルトクリーニング装置
５２  回収トナー搬送路
【図１】
2008180978.tif 000003
【図２】
2008180978.tif 000004
【図３】
2008180978.tif 000005
【図４】
2008180978.tif 000006