(57)【要約】【課題】一次転写位置と二次転写位置とを近接させ、装置の小型化を図ると共に、二次転写位置へ用紙を円滑に進入させ、用紙の突入によって生じる画質トラブルを抑制する。【解決手段】表面にトナー像が形成される感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１のトナー像が一次転写部を介して転写されると共に、転写されたトナー像を二次転写部を介して用紙に転写する中間転写ベルト１５と、この中間転写ベルト１５の裏面に当接し、中間転写ベルト１５に張力を付与するラップアウトロール２３とを備え、このラップアウトロール２３は、中間転写ベルト１５を感光体ドラム１１にラップ状に当接させる一次転写部を形成し、また二次転写部に向けて平面部を形成し、二次転写ロール１６から感光体ドラム１１に向けた投影領域内に配される。【選択図】        図３
2004245874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記一次転写手段の前記中間転写体における回動方向下流側に当該一次転写手段に近接して設けられ、当該中間転写体に一旦保持されたトナー像を用紙に転写する二次転写手段と、
前記中間転写体の前記トナー像を保持しない面に当接し、前記一次転写手段と前記二次転写手段との位置を決定する位置決定手段とを含む画像形成装置。
【請求項２】
前記一次転写手段は、前記中間転写体を前記像担持体にラップ状に当接させて前記トナー像を当該中間転写体に転写させ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】
前記二次転写手段は、前記中間転写体の前記トナー像を保持する面に対向する二次転写部材によって二次転写部を形成し、
前記位置決定手段は、前記二次転写部に向かって形成される平面部を前記中間転写体によって形成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】
前記位置決定手段によって形成される前記平面部は、前記二次転写部に至るまで用紙の先端が前記中間転写体に接することが抑制され、且つ用紙先端が当該二次転写部に突入したときの衝撃を緩和するように、用紙搬送路に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙搬送路は、前記像担持体上の残留トナーを回収するトナー回収容器の表面に形成され、当該用紙搬送路から前記二次転写部に対して用紙が突入する突入角度が４５度以下となるように形成されていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記位置決定手段は、前記中間転写体に張力を付加するテンションロールであ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７】
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体上のトナー像が一次転写部を介して転写されると共に、転写されたトナー像を二次転写部を介して用紙に転写する中間転写体と、
前記中間転写体の裏面に当接し、当該中間転写体に張力を付与するテンションロールとを備え、
前記テンションロールは、前記一次転写部を形成すると共に、前記二次転写部に向けて平面部を形成し、当該二次転写部を形成する二次転写部材から前記像担持体に向けた投影領域内に配されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記テンションロールによって形成される前記平面部は、略鉛直下方から搬送される用紙が所定の角度で進入することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
用紙が進入する前記所定の角度は、４５度以下であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
用紙が進入する前記所定の角度は、２０度以上３５度以下であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記中間転写体は、弾性体のベルト部材であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１２】
表面にトナー像が形成される像担持体と、
弾性ベルトによって形成され、一次転写部にて前記像担持体にラップ状に当接すると共に、当該像担持体上に形成されたトナー像を一旦保持する中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに一旦保持されるトナー像を二次転写部にて用紙に転写する二次転写部材と、
前記中間転写ベルトの内側であって、前記一次転写部と前記二次転写部との間に設けられ、当該一次転写部の位置と当該二次転写部の位置とを決定する位置決定部材とを含む画像形成装置。
【請求項１３】
前記位置決定部材は、前記二次転写部材との間で平面部を形成することを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記位置決定部材は、前記像担持体に近接して設けられることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体に対して各色毎に潜像を形成する露光部を更に備え、
前記露光部による最後の色の潜像が形成されている最中に、トナー像を二次転写するための用紙が前記中間転写ベルトに突入することを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記一次転写部にて最後の色のトナー像が前記中間転写ベルト上に転写されている最中に、トナー像を二次転写するための用紙が前記中間転写ベルトに突入することを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記中間転写ベルトは、前記位置決定部材を含む複数の部材によって前記像担持体に掛け渡されて前記一次転写部を形成することを特徴とする請求項１２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、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、装置のコンパクト化を図った画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、静電潜像形成手段によって、一様に帯電された感光体ドラム等の像担持体上に光を照射することにより静電潜像を得た後、現像手段によってこの静電潜像にトナーを付加して可視化し、例えば中間転写体上に複数のトナーを多重転写した後に、記録紙上に多重トナー像を転写して定着することによって画像形成が行われる。
【０００３】
ここで、従来技術として、感光体ドラムの近傍に、現像手段としてのイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色の現像器を回転体の周方向に沿って保持した回転式現像装置を設け、この回転式現像装置によって順次形成されるトナー像を転写ベルト上に重ねて転写する技術が存在する（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に示されるような方式を採用する画像処理装置では、フルカラーの画像を出力するに際して、転写ベルトの一回転ごとにイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像がこの転写ベルトに一次転写され、４色のトナー像が順次、転写ベルトに重ね合わされる。この４色のトナー像が全て重ね合わされた部分から、二次転写位置にて、例えば、二次転写ロールを用いて用紙上にトナー像が二次転写される。
【０００４】
このとき、上述した特許文献１では、搬送長さが長い用紙について、一次転写が完全に終了する前に、トナー像の先端が二次転写部に到達することのないように、一次転写部と二次転写部との距離が長くなるようにレイアウトされている。また、この特許文献１以外に、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体上のトナー像を転写材（用紙）に二次転写するカラー画像形成装置において、一次転写位置から二次転写位置までの距離を転写材の最大長よりも長く設定する技術が存在する（例えば、特許文献２参照。）。このように、一次転写位置から二次転写位置までの距離を転写材の最大長よりも長く設定することで、二次転写中に一次転写が行われることを避けることができ、転写材が二次転写位置へ突入する際に発生する速度変動を回避することが可能となる。
【０００５】
更に、複数の色の画像を中間転写ベルト上に重畳転写してカラー画像を得るために、記録媒体収容部を装置下側に配置して略垂直に転写材を搬送し、画像形成をした後に装置上側の排出部に排出する形式を採用した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３に記載されたレイアウトでは、ロータリ現像装置の上側に中間転写ベルトを配置し、その上方に排出トレイを設けている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１０９７６７号公報（第４−５頁、図１）
【特許文献２】
特開平９−９０７７９号公報（第３−５頁、図１、図３）
【特許文献３】
特開２００２−３４１７０６号公報（第３−５頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、一次転写位置と二次転写位置との距離が非常に長いことから、例えば一次転写をした後に二次転写をするまでの時間が長くなり、所謂スループットの時間が非常に長くなる。更に、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、一次転写位置と二次転写位置との距離が長く、装置が大型化してしまう。
【０００８】
また、特許文献３には、二次転写位置への転写材の進入に対しての対応については全く開示されていない。その結果、転写材の進入時における衝撃や、転写材が中間転写ベルトの表面を削る現象によって発生する所謂スミアの発生などを防止することができない。
【０００９】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、一次転写位置と二次転写位置とを近接させ、装置の小型化を図ることにある。
また他の目的は、二次転写位置へ用紙を円滑に進入させることにある。
更に他の目的は、用紙の突入によって生じる画質トラブルを抑制することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、位置決定手段若しくはテンションロールを挟んで一次転写部と二次転写部とを形成し、また、弾性体からなる無端ベルト状に中間転写体を構成し、更に、用紙の進入角度が所定の角度となるように各構成要素をレイアウトすること等を任意に採用しており、プリント出力に要する時間の短縮や、装置の小型化、画質の安定等を図っている。
【００１１】
即ち、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、この一次転写手段の中間転写体における回動方向下流側に一次転写手段に近接して設けられ、中間転写体に一旦保持されたトナー像を用紙に転写する二次転写手段と、この中間転写体のトナー像を保持しない面に当接し、一次転写手段と二次転写手段との位置を決定する位置決定手段とを含む。
【００１２】
ここで、この一次転写手段は、中間転写体を像担持体にラップ状に当接させてトナー像を中間転写体に転写させること、また、二次転写手段は、中間転写体のトナー像を保持する面に対向する二次転写部材によって二次転写部を形成し、位置決定手段は、この二次転写部に向かって形成される平面部を中間転写体によって形成することを特徴としても良い。この位置決定手段によって形成される平面部は、用紙搬送路に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とすれば、二次転写位置に至るまで用紙の先端が中間転写体に接することが抑制され、且つ用紙先端が二次転写部に突入したときの衝撃を緩和することができる点で好ましい。更に、この用紙搬送路は、像担持体上の残留トナーを回収するトナー回収容器の表面に形成され、この用紙搬送路から二次転写部に対して用紙が突入する突入角度が４５度以下となるように形成されていること、より好ましくは、２０度以上３５度以下の範囲となるように形成されていることを特徴としても良い。
【００１３】
一方、本発明が適用される画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、この像担持体上のトナー像が一次転写部を介して転写されると共に、転写されたトナー像を二次転写部を介して用紙に転写する弾性体のベルト部材である中間転写体と、この中間転写体の裏面に当接し、中間転写体に張力を付与するテンションロールとを備え、このテンションロールは、一次転写部を形成すると共に、二次転写部に向けて平面部を形成し、この二次転写部を形成する二次転写部材から像担持体に向けた投影領域内に配されることを特徴としている。このとき、このテンションロールによって形成される平面部は、略鉛直下方から搬送される用紙が所定の角度で進入することを特徴としても良い。尚、このテンションロールは、完全にこの投影領域内に含まれる必要はなく、一部でもこの投影範囲内に含まれるように構成すればよい。
【００１４】
他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、弾性ベルトによって形成され、一次転写部にて像担持体にラップ状に当接すると共に、像担持体上に形成されたトナー像を一旦保持する中間転写ベルトと、中間転写ベルトに一旦保持されるトナー像を二次転写部にて用紙に転写する二次転写部材と、この中間転写ベルトの内側であって、一次転写部と二次転写部との間に設けられ、一次転写部の位置と二次転写部の位置とを決定する位置決定部材とを含む。ここで位置決定部材は、二次転写部材との間で平面部を形成することを特徴とすれば、用紙の二次転写部への進入が円滑に行われる点で好ましい。特に、この位置決定部材は、像担持体に近接して設けられることにより、一次転写部におけるラップ状の当接と共に、装置の小型化を実現することが可能となる。
【００１５】
更に、この像担持体に対して各色毎に潜像を形成する露光部を備え、この露光部による最後の色の潜像が形成されている最中に、トナー像を二次転写するための用紙が中間転写ベルトに突入することを特徴としても良い。また、一次転写部にて最後の色のトナー像が中間転写ベルト上に転写されている最中に、トナー像を二次転写するための用紙が中間転写ベルトに突入することを特徴としても良い。これらの構成を採用することで、一次転写の後、短時間で二次転写を行うことが可能となり、画像形成に要する時間を短縮することができる。
尚、夫々の観点で説明した作用効果は、重複を避けて都度の説明を略しているが、どの観点であっても同様の構成からは同様の作用効果が期待される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、回転式（ロータリ）現像装置を用いたデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体である感光体ドラム１１、帯電ロール等を用いて感光体ドラム１１に電荷を与えて帯電させる帯電器１２、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）からの画像信号に基づいて、帯電された感光体ドラム１１を例えばＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）を用いて露光する露光装置１３、露光装置１３によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置１４を備えている。
【００１７】
この現像装置１４は、回転式（ロータリ）現像装置であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のトナー像を形成するために、各々の色のトナーを含んだ４つの現像器５０が備えられ、感光体ドラム１１を現像する現像ロール５１が現像装置１４の周上に設けられている。現像装置１４は、現像装置中心１４ａを中心として、９０度ずつ回動することで所望の現像器５０が備える現像ロール５１を感光体ドラム１１に対峙させている。より具体的には、１つのプリント出力に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器５０を、この順に感光体ドラム１１に対峙させ、フルカラーの出力を可能としている。また、各々の現像器５０は、現像装置中心１４ａに配置されたコイルスプリング５５によって法線上に押圧され、位置決めのためのトラッキングロール（後述）が感光体ドラム１１に確実に当接できるように構成されている。感光体ドラム１１は、図の矢印方向（時計方向）に回動し、現像装置１４は、感光体ドラム１１の回動（時計方向）とは接線方向の動きが同じとなるように、反時計方向に回動する。
【００１８】
また、感光体ドラム１１上における現像装置１４の下流側には、現像器５０によって現像されて感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を一旦保持する中間転写体である中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に重畳されて形成されたトナー像を用紙に転写する二次転写部材である二次転写ロール１６、用紙上に形成されたトナー像を加熱および押圧して定着する定着装置１７を備えている。また、感光体ドラム１１の周りには、中間転写ベルト１５への一次転写の後に感光体ドラム１１上に残ったトナー（残留トナー）を掻き取るクリーニングブレード１８、このクリーニングブレード１８より掻き取られたトナーを回収してトナーを溜めるトナー回収ボトル（トナー回収容器）１９を備えている。中間転写ベルト１５は、１つのプリント画像を形成する際に４回転する。二次転写ロール１６は、最初の３回転の間、即ち、Ｙ、Ｍ、Ｃのトナー像を保持する際には中間転写ベルト１５から離間しており、最後のＫのトナー像が重畳されるにあたって、中間転写ベルト１５に接触するように構成されている。
【００１９】
中間転写ベルト１５は、弾性体の無端ベルト部材であり、感光体ドラム１１に対して所定範囲だけ巻きつくように、ラップ状に接触（当接）し、所謂ラップ転写によって一次転写手段を形成している。この中間転写ベルト１５は、例えば、０．５ｍｍ程度の厚さ、および周長４４３ｍｍであり、耐油性および耐候性に優れているクロロプレンや、耐候性に優れているＥＰＤＭ等が用いられている。本実施の形態では、中間転写ベルト１５自身に駆動源を設けず、ラップによる接触を利用して感光体ドラム１１の回転に従動するように構成されており、接触部分の回転方向が同じとなるように、反時計方向に回動している。
【００２０】
この中間転写ベルト１５の内側、即ち、トナー像を保持しない面側には、複数の部材（ロール）が設けられ、感光体ドラム１１における回動の上流側にて中間転写ベルト１５のラップ位置を特定するラップインロール２１、感光体ドラム１１に形成されたトナー像を中間転写ベルト１５上に転写させる一次転写ロール２２、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト１５のラップ位置を特定するラップアウトロール２３が備えられており、これらのロールによって、中間転写ベルト１５が感光体ドラム１１に掛け渡されている。一次転写ロール２２には、一次転写を助けるために所定の電界が付与されている。また、ラップインロール２１およびラップアウトロール２３は、ＧＮＤまたはフローティングの状態に置かれている。
【００２１】
更に、中間転写ベルト１５の内側には、二次転写手段として、二次転写ロール１６による二次転写を助けるバックアップロール２４が設けられている。二次転写ロール１６およびバックアップロール２４によって二次転写が行われる二次転写部にて、このバックアップロール２４と二次転写ロール１６との間には、所定の電位差が必要であり、例えば一方の二次転写ロール１６を高圧に接続した場合には、対向する他方のバックアップロール２４はＧＮＤに接続されている。
【００２２】
中間転写ベルト１５上における二次転写部の下流側には、二次転写の後に中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉等を取り除く中間転写体清掃手段としての中間転写体クリーナ３０が設けられている。この中間転写体クリーナ３０は、二次転写の後に残ったトナーを掻き取るスクレーパ２５、スクレーパ２５によるクリーニングにて残ったトナーを更に掻き取るためのブラシロール２６、スクレーパ２５およびブラシロール２６により掻き取られたトナーを回収する第２トナー回収ボトル２９を備えている。中間転写ベルト１５の内側には、このスクレーパ２５によるクリーニング作業を助けるクリーニングバックアップロール２７、ブラシロール２６によるクリーニング作業を助けるクリーニングバックアップロール２８が備えられている。
【００２３】
スクレーパ２５は、例えばステンレス等の厚さ０．１ｍｍ程度の薄板からなり、所定の電界がかけられている。また、ブラシロール２６は、導電性の処理がなされたナイロン、アクリル等のブラシであり、駆動源からの動力を受けて回転駆動し、掻き落とされたトナーは、第２トナー回収ボトル２９に設けられた窓から第２トナー回収ボトル２９内に収容される。スクレーパ２５およびブラシロール２６は、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に接触して二次転写を行った後の中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取る。そのために、画像形成の最初では、重畳途中のトナー像が掻き取られることのないように中間転写ベルト１５から離間しており、所定のタイミングで、これらが一体となって中間転写ベルト１５に接触するように構成されている。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態では、中間転写ベルト１５を比較的細長くなるレイアウトとし、ラップインロール２１、ラップアウトロール２３、バックアップロール２４、クリーニングバックアップロール２７、およびクリーニングバックアップロール２８などによって中間転写ベルト１５を扁平支持している。そして、この扁平支持された中間転写ベルト１５の長手方向の一方の端に、二次転写ロール１６が当接する二次転写部を設け、長手方向の他の一方の端に、中間転写体クリーナ３０を配設した。そして、中間転写ベルト１５が感光体ドラム１１に対してラップ状に当接する位置の近くに、二次転写ロール１６が当接する二次転写部を設けている。言い換えると、感光体ドラム１１が、中間転写体クリーナ３０が設けられている位置よりも、二次転写ロール１６が当接する二次転写部により近い位置に配置され、近接して設けられている。このように、本実施の形態では、各色ごとに回動する中間転写ベルト１５を用いた装置にて、ラップ状に感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部の直後に近接させて（比較的近傍に）二次転写部を設けるといったレイアウトを採用している。
【００２５】
用紙搬送系としては、用紙やＯＨＰシートなどの各種転写材を収容する給紙カセット３１、この給紙カセット３１から用紙を繰り出して給紙するフィードロール３２、給紙される用紙を１枚ずつ捌くリタードロール３３、給紙カセット３１からフィードロール３２等を介して搬送された用紙に対して転写のためのタイミングを取り、位置合わせを行うためのレジロール３４、定着装置１７内に設けられ、用紙上に形成されたトナー像を熱するヒートロール３５、ヒートロール３５に対向して設けられ加熱に際して用紙を押圧するプレッシャロール３６、定着された後に用紙を機外に排出する排出ロール３７、装置上部に設けられ、排出ロール３７により排出された用紙を集積（スタック）する排出トレイ３８を備えている。
【００２６】
また、図１に示すように、本実施の形態が適用される画像形成装置は、縦方向の用紙搬送パスとして、用紙搬送路７０が設けられている。この用紙搬送路７０は、装置内に設けられる搬送ガイド７１と、箱体であるトナー回収ボトル１９の外壁とによって構成されている。即ち、本実施の形態では、レジロール３４と二次転写部との間に設けられ、略鉛直方向の下方から上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送路７０を、その一面をトナー回収ボトル１９の外壁によって形成し、他の一面を搬送ガイド７１によって構成している。
【００２７】
更に、本実施の形態が適用される画像形成装置は、画像形成装置の各部材の動きを制御する制御部４０、中間転写ベルト１５に隣接して設けられ中間転写ベルト１５上に形成されたトナーのパッチを検出する反射型フォトセンサである位置センサ４１を備えている。この位置センサ４１は、中間転写ベルト１５の長手方向に形成されたパッチを読み取ることで、中間転写ベルト１５の回転方向における位置を検出することが可能である。より具体的には、位置センサ４１によってパッチが検出されたところから所定のタイミングで露光することで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの位置合わせを可能としている。また、この位置センサ４１の出力に基づいて、中間転写ベルト１５上に形成されたトナーの濃度検知を行い、この検知結果から制御部４０による濃度制御を実行することも可能である。
【００２８】
次に、図１に示す画像形成装置を用いた画像形成プロセスについて説明する。画像形成装置では、外部接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）や画像読取装置（ＩＩＴ）等からの出力要求を受け、制御部４０からの指示に基づき、画像形成プロセスが開始される。フルカラーのプリント出力の場合、現像装置１４は、まず、イエロー（Ｙ）の現像器５０を感光体ドラム１１に対峙させるように回動する。最初に、イエローのトナー像を形成する際、時計方向に回動する感光体ドラム１１は、帯電器１２による電荷形成プロセスである帯電部にて帯電された後、露光装置１３からの例えばレーザ光によって、露光部にてイエローに対応する画像情報に基づく露光が行われ、静電潜像が形成される。その後、現像ロール５１によって現像が実行された後、ラップ状の接触範囲（ラップ範囲）にて中間転写ベルト１５上にイエローのトナー像が転写される。このとき、二次転写ロール１６、スクレーパ２５およびブラシロール２６は中間転写ベルト１５からはリトラクト（離間）しており、これらによって中間転写ベルト１５上のトナー像が掻き取られることはない。
【００２９】
一次転写を終えた感光体ドラム１１の表面は、クリーニングブレード１８によって残ったトナーが掻き取られ、次のトナー像形成のために帯電器１２による帯電部へ移動する。このクリーニングブレード１８によって掻き取られた残留トナーは、トナー回収ボトル１９に溜められる。また、現像のタイミングに間に合うようにして現像装置１４が回動して、マゼンタの現像器５０が感光体ドラム１１に対峙する。露光装置１３によってマゼンタの画像情報に基づく露光が行われた潜像から、順に、マゼンタのトナー像が形成されて中間転写ベルト１５に重畳される。同様にして、シアン、黒のトナー像が、順次、中間転写ベルト１５上に重畳されて一次転写が終了する。
【００３０】
二次転写ロール１６は、露光装置１３によるシアンのトナー像に対する一次転写が終了し、シアンまでが重畳されたトナー像が二次転写部（二次転写ロール１６によって二次転写が行われる場所）を通過した後のインターイメージにて、黒の静電潜像を形成するための露光（黒の露光）を開始する前に、中間転写ベルト１５に対してアドバンスし（押し出し）、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に当接（コンタクト）した状態で、二次転写に備える。また、スクレーパ２５およびブラシロール２６は、黒の露光が終了した後、クリーナ部（スクレーパ２５およびブラシロール２６によるクリーナが行われる場所）がインターイメージであるときに、中間転写ベルト１５に対してアドバンスする。このインターイメージは、中間転写ベルト１５や感光体ドラム１１上においてトナー像が形成されていない（トナー像の形成が予定されていない）領域部分、露光による書き込みが予定されていない部分と言うことができる。
【００３１】
一方、給紙カセット３１からは、制御部４０による制御に基づいて所定のタイミングでフィードロール３２が駆動され、順次、用紙が取り出されるとともに、リタードロール３３により１枚ずつに捌かれ、レジロール３４へ到達する。レジロール３４は、二次転写部における二次転写のタイミングに合わせて回転し、所定のタイミングで用紙を二次転写部へ送り出すように機能している。本実施の形態では、前述のように、トナー回収ボトル１９の表面（外壁）を用紙搬送路７０として用いており、トナー回収ボトル１９の表面（外壁）と搬送ガイド７１とを用いた用紙搬送路７０を利用して用紙が搬送される。このように、給紙カセット３１に収容された用紙は、搬送装置によって略鉛直方向に搬送され、二次転写ロール１６およびバックアップロール２４による二次転写部に搬送され、トナー像が転写される。このような鉛直方向の搬送経路によって二次転写を可能とし、また、用紙搬送のパスを非常に短くすることによって、部品点数を少なくすることによるコストダウンが可能となり、更に、用紙搬送に対する信頼性を向上させることができる。
【００３２】
二次転写部にてトナー画像が転写された用紙は、定着装置１７に搬送される。定着装置１７にて、用紙上のトナー像は、ヒートロール３５により加熱され、プレッシャロール３６により用紙に押圧されて、定着される。その後、排出ロール３７を経て装置外に出力され、本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に収容される。以上のようにして、一枚のカラープリントを出力する際の画像形成プロセスが終了する。このように、本実施の形態では、比較的細長い、扁平状にされたレイアウトを有する中間転写ベルト１５を用い、縦パスの搬送にて二次転写を行っているので、本体１のサイズを非常に小さくすることが可能となっている。
【００３３】
次に、感光体ドラム１１、現像装置１４、および中間転写ベルト１５の構成について詳述する。
図２は、感光体ドラム１１、現像装置１４、および中間転写ベルト１５の関係を説明するための図である。感光体ドラム１１は、直径４７ｍｍ程度の管状部材であり、アルミパイプの表面に感光層が形成され、そのアルミパイプの両端に設けられたアルミ製のフランジ（図示せず）を介して、中心部の軸１１ａからモータ（図示せず）の駆動力を受けている。例えば、Ａ４縦方向の長さ（２９７ｍｍ）のカラー画像を１分間に５枚（５ｐｐｍ）の速さでプリントアウトする場合には、感光体ドラム１１上にて４色の画像×５枚の２０画像を１分間に形成する必要がある。感光体ドラム１１は１画像の形成で３回転、即ち、約１５０ｍｍ／ｓｅｃ、毎秒１回転程度で回転するように構成されている。また、感光体ドラム１１の偏芯等による色ずれを軽減するために、感光体ドラム１１上における画像の形成位置を各色で同じ場所に形成することが望ましい。
【００３４】
現像装置１４を構成する各々（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像器５０は、現像剤を担持する現像剤担持体である現像ロール５１、現像ロール５１と感光体ドラム１１との距離を一定に保つための位置決め部材であるトラッキングロール５２、現像ロール５１に供給される現像剤を撹拌するサプライオーガ５３およびアドミックスオーガ５４を各々備えている。現像ロール５１は、例えば直径１６ｍｍの管状部材からなり、内部に配設されるマグネットロール（図示せず）によって、現像剤中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、この現像ロール５１の表面に現像剤の磁気ブラシを形成して、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１１の現像領域へと搬送している。このようにして形成された磁気ブラシは、感光体ドラム１１の表面に穂先が接触して現像するために、感光体ドラム１１と現像ロール５１との距離は、ある一定の間隔に常時、保たれている必要がある。
【００３５】
そこで、現像ロール５１の両端部（装置のＩｎ側とＯｕｔ側、または装置の右側と左側）に、この現像ロール５１よりも若干（０．３ｍｍ程度）半径の大きなトラッキングロール５２が、現像ロール５１と同軸に設けられている。例えば現像ロール５１をφ１６ｍｍとすると、トラッキングロール５２はφ１６．６ｍｍとなる。このトラッキングロール５２としては、ポリアセタールなどの合成樹脂製のものが用いられ、現像装置１４に配置される４つの現像器５０の各々に設けられている。現像装置１４は、現像器５０の切り替えに際して、０．７秒に９０度の回転速度で所望の現像ロール５１を感光体ドラム１１に対峙させている。このとき、トラッキングロール５２は、周上に軌跡を描いて感光体ドラム１１に当接するとともに、図１に示したコイルスプリング５５による所定の弾性力によって、衝撃が低減されて感光体ドラム１１に当接する。
【００３６】
一方、弾性を有する中間転写体である中間転写ベルト１５は、ラップインロール２１およびラップアウトロール２３とによって、図２に示すようなラップ範囲に対して感光体ドラム１１を覆うようにして接触している。ラップインロール２１およびラップアウトロール２３は、感光体ドラム１１とは接触しておらず、近接して設けられ、感光体ドラム１１のふらつき等による中間転写ベルト１５の挟み込みを防止して、中間転写ベルト１５に対するダメージを抑制している。図２に示すようなラップ範囲（ラップ状の接触範囲）は、感光体ドラム１１の周縁部にて、約９０度程度の角度で形成される弧の範囲である。この中間転写ベルト１５は弾性ベルトであることから、比較的強い荷重で感光体ドラム１１を押圧している。特に、本実施の形態では、中間転写ベルト１５自身に駆動力を与えておらず、感光体ドラム１１の駆動を受けて中間転写ベルト１５は従動するように構成されている。
【００３７】
ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト１５に対して所定の張力を付加するテンションロールであるラップアウトロール２３を、一次転写手段を構成する中間転写ベルト１５によるラップ範囲と、二次転写手段を構成する二次転写部（二次転写ロール１６と中間転写ベルト１５との当接部、二次転写ロール１６とバックアップロール２４との対向部）との間に設け、この一次転写手段と二次転写手段との位置を決定する位置決定手段（位置決定部材）として機能させている。
【００３８】
図３は、ラップアウトロール２３の配設位置を説明するための図である。前述のように、本実施の形態では、一次転写手段と二次転写手段との位置を決定するために、ラップアウトロール２３は、中間転写ベルト１５が感光体ドラム１１にラップ状に当接する位置（一次転写部）と、中間転写ベルト１５が二次転写ロール１６に当接する位置（二次転写部）との間に配設されて、中間転写ベルト１５を張架している。テンションロールであるラップアウトロール２３は、ラップインロール２１と共に、像担持体である感光体ドラム１１に近接して配置され、中間転写ベルト１５を感光体ドラム１１に押し当てている。即ち、ラップインロール２１、一次転写ロール２２およびラップアウトロール２３によって中間転写ベルト１５が感光体ドラム１１に掛け渡され、中間転写ベルト１５によるラップ状の接触を可能としている。このようにラップ状に接触して一次転写を行うことで、トナー像が転写される用紙が搬送されて、その用紙の先端が中間転写ベルト１５に接触した場合でも、用紙が突入した際の衝撃を吸収することができ、かかる衝撃による一次転写時の画像の乱れを抑制することができる。
【００３９】
一方、ラップアウトロール２３は、バックアップロール２４との間で中間転写ベルト１５を直線状に張架し、ラップアウトロール２３と二次転写部との間で、中間転写ベルト１５による平面部を形成している。この平面部は、後に詳述するように、用紙先端が、二次転写ポイントである二次転写部まで中間転写ベルト１５に接することなく、また、用紙の二次転写部への侵入を円滑に行うことを可能としており、用紙搬送性の向上に寄与している。
【００４０】
このように、本実施の形態では、テンションロールであるラップアウトロール２３を挟んで、一次転写部と二次転写部とを形成するようにしたので、一次転写位置（一次転写部の位置）から二次転写位置（二次転写部の位置）までを短距離で構成できる。その結果、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像を順次、一次転写して中間転写ベルト１５上に重畳させ、重畳させたトナー像を用紙上に転写する（二次転写する）際に、後述するように、最後の色であるＫ色のトナー像の一次転写を行っている最中に二次転写することが可能となり、用紙出力に要する時間、所謂スループットを短縮することができる。
【００４１】
この一次転写位置から二次転写位置までを短距離にすること、即ち、一次転写手段に対して、中間転写ベルト１５の回動方向下流側に近接するように二次転写手段を設けている。この構成を図式的に捉えると、二次転写手段を構成する二次転写ロール１６から、一次転写手段を構成する感光体ドラム１１に向けた投影領域内に、テンションロールであるラップアウトロール２３が配設されていると言える。図３では、投影領域として、図の斜線部分、即ち、二次転写ロール１６と感光体ドラム１１との両方を結ぶ接線（接線１および接線２）に囲まれた範囲内が示されている。かかる投影領域に囲まれた範囲にテンションロールを配置することで、用紙出力に要する時間、所謂スループットの短縮を実現することができる。また、投影領域内でテンションロールの位置を任意に設定すれば、スループットの短縮と共に、用紙搬送性の向上や、転写効率の向上等も図ることが可能となる。尚、感光体ドラム１１、二次転写ロール１６、ラップアウトロール２３の大きさ等によっては、ラップアウトロール２３が完全にこの投影領域に入らない場合があるが、この投影領域の内部に少しでも入る部分にラップアウトロール２３の構成箇所が配置されていれば、スループットの短縮と共に、用紙搬送性能の向上等を図ることができる点で好ましい。
【００４２】
次に、二次転写部へ搬入される用紙の搬送路について説明する。
図４は、トナー回収ボトル１９の外観を示した図である。図４に示すように、トナー回収ボトル１９における容器の外壁には、容器の長手方向にリブ７３が複数、設けられている。トナー回収ボトル１９が装置の本体１に取り付けられた際に、この長手方向が略鉛直方向に伸びる用紙搬送路７０を形成しており、トナー回収ボトル１９の容器は縦長の箱体形状となる。縦長の上方に設けられたクリーニングブレード１８によって掻き取られた残留トナーは、縦長の下方から順に溜め込まれる。トナー回収ボトル１９が縦長に配置されることで、掻き取られた廃トナーが自重でボックス内に収容されることから、廃トナーの収容がスムーズに行われ、トナー漏れ等の不具合が起こり難い。
【００４３】
トナー回収ボトル１９は、搬送路の上流側である略鉛直方向の下方から、搬送路の下流側である上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送路７０の一面を形成し、その一面には、上流側から下流側に向けて、複数本のリブ７３が形成されている。トナー回収ボトル１９の容器は、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）で形成され、リブ７３は、この容器の外壁と一体成型される。これによって、リブ７３の寸法精度が出し易くなり、また、部品点数を減らすことができる。このように、トナー回収ボトル１９の外壁に設けられたガイド部を二次転写部の前に設けることで、比較的大きなスペースを占有するトナー回収ボトル１９を搬送路として利用することができ、結果として、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【００４４】
図５は、トナー回収ボトル１９に設けられたリブ７３によってガイドされる用紙の二次転写部への突入状態を説明するための図である。図の矢印に示す搬送方向に搬送される用紙は、所定の突入角度で中間転写ベルト１５の平面部（ラップアウトロール２３とバックアプロール２４との間）に当接する。この用紙の侵入に際して、二次転写のポイントである二次転写部までは用紙先端が中間転写ベルト１５に接することがなく、且つ用紙先端が二次転写部に突入したときには、その衝撃をできるだけ和らげることが望ましい。かかる用紙の搬送に伴う影響について、発明者が実験を繰り返して行い、中間転写ベルト１５の平面部に用紙が突入（侵入）する突入角度を２０度以下とした場合には、二次転写部の前に用紙の面が中間転写ベルト１５に接してしまい、所謂スミア等の画像のかすれの発生が見られた。また、突入角度が４５度を超え、例えば、５０度、６０度とした場合には、用紙先端が強く中間転写ベルト１５に接してしまい、衝撃振動による画像の乱れやトナーの飛散等が発生する場合があった。本実施の形態では、中間転写ベルト１５と感光体ドラム１１とはラップ状に当接し、一次転写は所謂ラップ転写を採用しており、用紙の突入による衝撃には、一般的に強い。しかしながら、特に厚紙やＯＨＰ用紙等の特殊紙を搬送した場合には、突入角度が４５度を超えるとその衝撃に対して画像の乱れ等が生じる。特に、本実施の形態では、装置の小型化を図り、一次転写部と二次転写部とを近接させており、かかる状態で搬送した場合には、近接する感光体ドラム１１への潜像形成時等に際して、用紙の突入による画像の乱れが生じることが懸念される。
【００４５】
そこで、発明者による鋭利検討の結果、通常の腰を有する用紙（転写材）を搬送する場合には、突入角度は２０度以上４５度以下が好ましく、更に、厚紙等の用紙を搬送する場合には、突入角度は２０度以上３５度以下とすることが特に好ましいとの結論に至った。そこで、本実施の形態では、かかる範囲内にて用紙が突入するように、二次転写部の前に中間転写ベルト１５にて、用紙搬送路７０に対して所定の角度で傾斜する平面部を設け、トナー回収容器であるトナー回収ボトル１９のリブ７３の形状に工夫を加えた。より具体的には、用紙搬送路７０の内部を搬送される用紙は、図１に示した搬送ガイド７１の所定の箇所に当接した後、リブ７３の先端部７３ａに当接させられる。この先端部７３ａに当接した用紙は、その用紙の腰によって姿勢が保たれ、二次転写部に突入する。このとき、用紙の腰による姿勢維持の機能をより有効に働かせるためには、中間転写ベルト１５から遠ざかる方向に若干、弧を描かせるように、これらの部材を配置することが好ましい。このように構成することで、衝撃をやわらげ、用紙搬送に伴う画像の乱れを抑制することが可能となる。
【００４６】
次に、本実施の形態が適用される二次転写ロール１６等の動作タイミングについて説明する。
図６は、露光タイミングと、二次転写ロール１６および中間転写体クリーナ３０の動作とのタイミング関係を示した図であり、図１に示した制御部４０によって各動作が制御される。ここでは、左から右へと時間の流れに沿って、これらの関係が示されている。上段に示される露光タイミングでは、露光装置１３にて、まず１プリントにおける露光が、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の画像形成の順で行われ、その後、次のプリントのＹ露光、Ｍ露光、…と順に実行される。中間転写ベルト１５上には、まず、Ｙのトナー像が一旦保持され、次の周期で、Ｍのトナー像が重畳される。同様にＣのトナー像、Ｋのトナー像と重ね合わされる。二次転写ロール１６による二次転写が実行される二次転写部では、図の中段に示されるタイミングで、中間転写ベルト１５上に保持されたトナー像が通過する。また、中間転写体クリーナ３０が当接するクリーナ部では、図の下段に示すタイミングで、中間転写ベルト１５上に保持されたトナー像が通過する。
【００４７】
二次転写ロール１６は、１プリントであるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全ての露光が終了する前の、シアン（Ｃ）の露光と黒（Ｋ）の露光との間のタイミングにて、更に、二次転写部をトナー像が通過した後に、中間転写ベルト１５に向けて押し出され（アドバンス）、当接（コンタクト）される。即ち、１プリントの間における最後の色（例えばＫ）が露光される前（最後の前の色（例えばＣ）を露光した後）であって、この最後の色（例えばＫ）の前の色（例えばＣ）までが重畳されたトナー像（例えばＹ，Ｍ，Ｃのトナー像）が二次転写部を通過した後のタイミングにて当接される。また、１プリントであるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全ての露光が終了した後、次のプリントの最初の色（先頭色）であるイエロー（Ｙ）の露光が開始される前にて、更に、全ての色が重畳されたトナー像が二次転写部を通過した後（即ち、用紙に対して二次転写が終了した後）に、中間転写ベルト１５から離間（リトラクト）する。
【００４８】
制御部４０によって、かかるタイミングにて二次転写ロール１６の接離が制御されることで、一次転写と二次転写との位置が近いレイアウトを採用し、用紙搬送方向に最大長の画像サイズが形成される場合であっても、露光時に二次転写ロール１６の接離が行われないので露光部に対して露光時に二次転写ロール１６の接離に伴う衝撃、振動が伝わることがなく、画像書き込みに際しての画像の乱れを抑制することができる。また、１プリントであるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全ての露光が終了した後、次のプリントがない場合には、直ちに二次転写ロール１６を中間転写ベルト１５から離間（リトラクト）せず、そのまま中間転写ベルト１５への当接（コンタクト）を続け、二次転写ロール１６の表面に付着した不要なトナーを、二次転写ロール１６に正極及び逆極のバイアスを印加することでクリーニングしても良い。
【００４９】
尚、用紙が二次転写部に到達するタイミングは、図６の中段において、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に当接した後、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が重畳されたトナー像が二次転写部を通過するタイミングに合わせられる。このとき、図６の上段に示す、露光装置１３の露光タイミングを見ると、最後の色である黒（Ｋ）を露光している最中である。また、このタイミングは、感光体ドラム１１上にはＫ色のトナー像が担持され、一次転写部にて一次転写が行われている最中にあたる。二次転写部と一次転写部とが近接して配置された場合には、用紙の突入に伴う振動は、露光装置１３や一次転写に対して悪影響を及ぼすことが懸念される。しかしながら、本実施の形態では、弾性体である中間転写ベルト１５を採用し、この中間転写ベルト１５をラップ状に感光体ドラム１１に当接させるなど、テンションロールであるラップアウトロール２３の配置等に工夫を加えることによって、用紙が中間転写ベルト１５に突入したときの画像乱れを抑制している。
【００５０】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、一つのテンションロール（ラップアウトロール２３）を挟んで一次転写部と二次転写部とを形成するようにしたので、一次転写位置から二次転写位置までを短距離で構成でき、スループットの短縮と装置の小型化を図ることができる。また、用紙の進入角度を４５度以下、より好ましくは、２０度以上３５度以下とすることで、二次転写位置へ用紙を円滑に進入させることができる。更に、弾性を有した無端ベルト部材によって中間転写ベルト１５を構成したので、二次転写位置への用紙の突入によって生じる衝撃、速度変動を緩和することができる。また、一次転写部にて、所定のラップ範囲（領域）で中間転写ベルトを感光体ドラム１１に巻き掛けるように構成した。これによって、用紙の突入によって生じる衝撃、速度変動の緩和と共に、転写効率を向上させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、一次転写位置と二次転写位置とを近接させ、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】感光体ドラム、現像装置、および中間転写ベルトの関係を説明するための図である。
【図３】ラップアウトロールの配設位置を説明するための図である。
【図４】トナー回収ボトルの外観を示した図である。
【図５】トナー回収ボトルに設けられたリブによってガイドされる用紙の二次転写部への突入状態を説明するための図である。
【図６】露光タイミングと、二次転写ロールおよび中間転写体クリーナの動作とのタイミング関係を示した図である。
【符号の説明】
１…本体、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…露光装置、１４…現像装置、１５…中間転写ベルト、１６…二次転写ロール、１７…定着装置、１８…クリーニングブレード、１９…トナー回収ボトル、２１…ラップインロール、２２…一次転写ロール、２３…ラップアウトロール、２４…バックアップロール、３０…中間転写体クリーナ、７０…用紙搬送路、７１…搬送ガイド、７３…リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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