(57)【要約】【課題】転写ベルトを必要に応じ像担持体から離間させられるようにするとともに、それによって画像の劣化が生じないようにする。【解決手段】像担持体である感光体ドラム１２に、用紙Ｐを搬送する転写ベルト２０を転写ローラ１３で押し付ける。押し付けが解除された場合、転写ベルト２０は感光体ドラム１２から離間する。転写ローラ１３により感光体ドラム１２に押し付けられたとき、転写ベルト２０は感光体ドラム１２と転写ローラ１３との間のニップに０゜〜５゜の進入角で進入する。感光体ドラム１２の中心に比較して転写ローラ１３の中心を転写ベルト２０の移動方向下流側にずらすことにより、感光体ドラム１２と転写ローラ１３との間のニップに転写ベルト２０が進入する際の進入角を小さくする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に転写ローラで転写ベルトを押し付ける画像形成装置において、
前記転写ベルトは、前記転写ローラによって押し付けられない場合は前記像担持体から離間するものであり、且つ、転写ローラにより像担持体に押し付けられた場合は、像担持体と転写ローラとの間のニップに０゜〜５゜の進入角で進入することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に転写ローラで転写ベルトを押し付ける画像形成装置において、
前記転写ローラによって押し付けられない場合は前記転写ベルトは前記像担持体から離間するものとするとともに、像担持体の中心に比較して転写ローラの中心を転写ベルトの移動方向下流側にずらすことにより、像担持体と転写ローラとの間のニップに転写ベルトが進入する際の進入角を小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
進入角を０゜〜５゜の範囲に収めたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置がタンデム方式のカラー画像形成装置であり、転写ベルトの離間が生じるのはブラック以外の色に割り当てられた像担持体であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＰＣ（Ｐｌａｉｎ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｐｉｅｒ）、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式画像形成装置においては、画像形成部の像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像して可視化し、このトナーを用紙に転写した後、加熱して定着させる。像担持体には転写ベルトが接触する。この転写ベルトは、用紙を像担持体に圧接させる搬送ベルトであったり、自身の表面にトナーを一次転写した後これを用紙に二次転写する、中間転写ベルトであったりする。特許文献１、特許文献２、特許文献３などに転写ベルトの例を見ることができる。
【０００３】
像担持体に対し転写ベルトを適正な圧力で接触させるため、転写ローラによって転写ベルトを像担持体に押し付ける構成とすることが多い。この場合、転写ローラにより転写ベルトを常時像担持体に押し付けるのでなく、必要に応じて転写ローラによる押し付けを解除し、転写ベルトを像担持体から離間させることが行われる。タンデム方式のカラー画像形成装置において、モノクロ画像を作像・転写する場合がそのような場合の典型例である。これを図１、２に基づき説明する。
【０００４】
図１はタンデム方式カラー画像形成装置の画像形成部の構成例を示す模型図である。画像形成部１０には４個の単色画像形成部が水平に並ぶ。４個の単色画像形成部とは、上流側より、マゼンタ用の単色画像形成部１１Ｍ、シアン用の単色画像形成部１１Ｃ、イエロー用の単色画像形成部１１Ｙ、及びブラック用の単色画像形成部１１Ｂである。各単色画像形成部は、像担持体である感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２に転写ベルト２０を押し付ける転写ローラ１３を備える。なお本明細書における「画像」とは、文字を含まない純粋な画像パターンばかりでなく、文字と画像が混在する像、あるいは文字のみからなる像も包含する概念である。
【０００５】
転写ベルト２０は中間転写ベルトではなく、用紙Ｐを搬送するベルトとして用いられている。転写ベルト２０は無端ベルトであり、原動ローラ２１と従動ローラ２２とに巻き掛けられ、その間において各単色画像形成部を通り抜ける。駆動ローラ２１を出た転写ベルト２０が従動ローラ１４まで戻る途中には要所に案内ローラ２３が配置される。
【０００６】
転写ベルト２０によって搬送される用紙Ｐは、単色画像形成部１１Ｍでマゼンタのトナーによる画像、単色画像形成部１１Ｃでシアンのトナーによる画像、単色画像形成部１１Ｙでイエローのトナーによる画像、単色画像形成部１１Ｂでブラックのトナーによる画像を、それぞれ転写された後、図示しない定着部へと送られる。定着部でフルカラーの画像を定着した後、用紙Ｐは排紙される。
【０００７】
ブラック用の単色画像形成部１１Ｂのみによりモノクロ画像を作像する場合は、マゼンタ用の単色画像形成部１１Ｍ、シアン用の単色画像形成部１１Ｃ、及びイエロー用の単色画像形成部１１Ｙに用紙Ｐを接触させる必要がない。このような場合、単色画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｙのそれぞれにおいて、転写ベルト２０を感光体ドラム１２から離間させる。離間後の状態を図２の模型図に示す。
【０００８】
図２では、単色画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｙのそれぞれにおいて、図示しない駆動機構により転写ローラ１３が降下せしめられている。降下量は単色画像形成部１１Ｂからの距離に比例する。その結果、従動ローラ２２から単色画像形成部１１Ｂまでの区間で転写ベルト２０は張力により感光体ドラム１２から離れ、感光体ドラム１２に接触することなく直線的に走行する。各単色画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｙのそれぞれにおいて、用紙Ｐの上面が感光体ドラム１２に接触しないだけのクリアランスが確保される。用紙Ｐは単色画像形成部１１Ｂでブラックのトナーによる画像を転写された後、定着部に送られる。モノクロ画像出力モードからカラー画像出力モードに復帰するときは、単色画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｙのそれぞれにおいて転写ローラ１３が上昇し、図１の状態に戻る。
【特許文献１】
特開２０００−１７２０８４号公報
【特許文献２】
特開平６−３４８１４８号公報
【特許文献３】
特開平１０−１４２８９２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１、２に示す構造の画像形成部１０では、モノクロ画像出力時には転写ベルト２０が下がり、カラー画像出力時には転写ベルト２０が持ち上げられるため、最も上流側に配置された単色画像形成部１１Ｍにおいて、カラー画像出力時、転写ベルト２０はある大きさの進入角をもって感光体ドラム１２と転写ローラ１３の間のニップに進入することになる。なお本明細書においては、「進入角」を「感光体ドラムと転写ローラの中心同士を結ぶ線分と直交する形で感光体ドラムと転写ローラの間のニップを通る基準線に対し、このニップに進入する転写ベルトのなす角度」と定義する。図１において、直線Ｌが基準線、角度θが進入角である。
【００１０】
進入角θが大きいと、用紙Ｐが感光体ドラム１２と転写ローラ１３の間のニップに進入する前に、感光体ドラム１２と転写ベルト２０の間、又は感光体ドラム１２と用紙Ｐの間に異常放電が生じる。その結果、用紙Ｐに転写された画像が劣化してしまう。「劣化」とは、用紙に転写されたトナーに「白抜け」が生じたり、転写不足が生じたりすることである。本発明は、このような画像劣化の発生を防止できる構成を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では画像形成装置を次のように構成した。
【００１２】
（１）像担持体に転写ローラで転写ベルトを押し付ける画像形成装置において、
前記転写ベルトは、前記転写ローラによって押し付けられない場合は前記像担持体から離間するものであり、且つ、転写ローラにより像担持体に押し付けられた場合は、像担持体と転写ローラとの間のニップに０゜〜５゜の進入角で進入するものとした。
【００１３】
この構成によれば、転写ベルトの進入角をこのように設定することにより、ニップ直前での異常放電を防ぎ、トナーの転写が良好な状態で維持されるようにすることができる。
【００１４】
（２）像担持体に転写ローラで転写ベルトを押し付ける画像形成装置において、
前記転写ローラによって押し付けられない場合は前記転写ベルトは前記像担持体から離間するものとするとともに、像担持体の中心に比較して転写ローラの中心を転写ベルトの移動方向下流側にずらすことにより、像担持体と転写ローラとの間のニップに転写ベルトが進入する際の進入角を小さくした。
【００１５】
この構成によれば、簡単な構成で転写ベルトの進入角を小さくし、ニップ直前での異常放電を回避することができる。
【００１６】
（３）上記のような画像形成装置において、進入角を０゜〜５゜の範囲に収めた。
【００１７】
この構成によれば、転写ベルトの進入角をこのように設定することにより、ニップ直前での異常放電を防ぎ、トナーの転写が良好な状態で維持されるようにすることができる。
【００１８】
（４）上記のような画像形成装置において、画像形成装置がタンデム方式のカラー画像形成装置であり、転写ベルトの離間が生じるのはブラック以外の色に割り当てられた像担持体であるものとした。
【００１９】
この構成によれば、モノクロ画像出力時にはブラック以外の色に割り当てられ得た像担持体には転写ベルトが接触しないようにし、像担持体の寿命を延ばすとともに、所望しない色のトナーが用紙に付着するのを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態の説明にあたっては図１、２をそのまま使用する。第１実施形態では、進入角θが０゜〜５゜であるものとした。これは次の実験結果に基づく。
【００２１】
図４は、図１に示す構成の４連タンデム方式カラー画像形成装置において、進入角θが転写画像に及ぼす影響について調べた実験結果の表である。表中「電流値」は、感光体ドラム１２と転写ローラ１３との間にバイアス電圧をかけたとき、両者の間に流れる電流の値である。用紙Ｐの搬送速度は１１６ｍｍ／秒、感光体ドラム１２と転写ローラ１３の間のニップの幅は１．０ｍｍ、用紙Ｐの搬送方向の長さは２９６ｍｍであった。
【００２２】
［進入角７゜］
電流値６μＡのとき、画像の評価は「転写不足」であった。電流値８μＡのとき、画像の評価は「異常放電画像」であった。電流値１０μＡのときも画像の評価は「異常放電画像」であった。
【００２３】
［進入角５゜］
電流値６μＡのとき、画像の評価は「転写不足」であった。電流値８μＡ、１０μＡ、１２μＡのときは、画像の評価はいずれも「問題なし」であった。電流値が１４μＡのときは、画像の評価は「異常放電画像」であった。
【００２４】
［進入角２゜］
電流値６μＡのとき、画像の評価は「転写不足」であった。電流値８μＡ、１０μＡ、１２μＡ、１４μＡのときは、画像の評価はいずれも「問題なし」であった。電流値が１６μＡのときは、画像の評価は「異常放電画像」であった。
【００２５】
［進入角０゜］
電流値６μＡのとき、画像の評価は「転写不足」であった。電流値８μＡ、１０μＡ、１２μＡ、１４μＡ、１６μＡのときは画像の評価はいずれも「問題なし」であった。
【００２６】
実際に使用する場合、電流値は表４の中の中庸値となることが多い。従って、進入角が５゜以下であれば、概ね問題のない画像が得られると言ってよい。すなわち、画像形成部１０において最も上流側に位置する単色画像形成部（単色画像形成部１１Ｍ）における進入角を０゜〜５゜に設定することにより、ニップ直前での異常放電を防ぐとともに、転写不足を生じることもなく、トナーの転写を良好な状態で維持することができる。
【００２７】
図１の構成においては、ブラック用の単色画像形成部１１Ｂ以外の単色画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｙから転写ベルト２０を離間させたとき、用紙Ｐを感光体ドラム１２に接触しないだけのクリアランスを単色画像形成部１１Ｍ、１１Ｃ、及び１１Ｙのいずれについても確保するためには、従動ローラ２２をかなり低い位置に配置することが必要になる。このように従動ローラ２２を低い位置に置きつつ、カラー画像出力時には転写ベルト２０を持ち上げることとすると、単色画像形成部１１Ｍに向かう勾配が急になり、「進入角を５゜以下にする」という構成の実現は難しい。しかしながらこの問題は、以下に述べる工夫により克服できる。
【００２８】
図３は本発明画像形成装置の第２実施形態を示す部分模型図である。ここでは、単色画像形成部１１Ｍにおいて、感光体ドラム１２と転写ローラ１３とを、その中心同士が垂直方向に整列するように配置するのでなく、転写ローラ１３の中心が感光体ドラム１２の中心に比較して転写ベルト２０の移動方向下流側にずれるように配置した。これにより、感光体ドラム１２と転写ローラ１３の中心同士を結ぶ線分は垂直ではなく傾斜することになる。この線分と直交する形で感光体ドラム１２と転写ローラ１３の間のニップを通る基準線Ｌも図において右下がりに傾斜する。このため、進入角θを５゜以下にとることがきわめて容易になる。理想的なのは進入角θを０゜とすることであるが、この理想も容易に実現できる。
【００２９】
以上本発明の実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨から逸脱しない範囲で種々の改変を加えて実施することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、転写ローラによって押し付けられない場合は転写ベルトが像担持体から離間し、且つ、転写ローラにより像担持体に押し付けられた場合、転写ベルトは像担持体と転写ローラとの間のニップに０゜〜５゜の進入角で進入するものとすることにより、ニップ直前での異常放電を防ぎ、良好なトナー転写を持続させることができる。また、像担持体の中心に比較して転写ローラの中心を転写ベルトの移動方向下流側にずらすことにより、像担持体と転写ローラとの間のニップに転写ベルトが進入する際の進入角を小さくし、ニップ直前での異常放電を容易に回避することができる。そして、このような構成をタンデム方式のカラー画像形成装置に適用し、転写ベルトの離間が生じるのはブラック以外の色に割り当てられた像担持体であるものとすることにより、モノクロ画像出力時にはブラック以外の色に割り当てられ得た像担持体には転写ベルトが接触しないようにし、像担持体の寿命を延ばすとともに、所望しない色のトナーが用紙に付着するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タンデム方式カラー画像形成装置の画像形成部の構成例を示す模型図
【図２】図１と同様の模型図にして、異なる動作状態を示すもの
【図３】発明画像形成装置の第２実施形態を示す部分模型図
【図４】進入角が転写画像に及ぼす影響について調べた実験結果の表
【符号の説明】
１０  画像形成部
１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｂ  単色画像形成部
１２  感光体ドラム
１３  転写ローラ
２０  転写ベルト
Ｐ    用紙
Ｌ    基準線
θ    進入角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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