(57)【要約】【課題】１次バイアスローラと中間転写ベルトとの間で生じるリークを防止して良好な画像を得るとともに、摺擦による磨耗や捲れを防止して装置の寿命を長くする。【解決手段】バイアス電圧が印加された１次バイアスローラ６２Ｋによって感光体４０Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０に転写する転写装置において、中間転写ベルト１０の内面の１次バイアスローラ６２Ｋの軸方向両端と対向する位置に絶縁部材２０３を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアス電圧が印加されたローラによって像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写装置において、
前記被転写体の内側の前記ローラの軸方向両端と対向する面に絶縁部材が設けられていることを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記ローラは前記バイアス電圧が印加される芯金と、該芯金の周りを覆う中抵抗層とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】
前記像担持体は前記被転写体の走行方向に沿って複数配設され、これら像担体には前記被転写体がこれら像担持体と接触するように前記ローラが設けられており、これらのローラの軸方向両端は前記絶縁部材に対向していることを特徴とする請求項１または２記載の転写装置。
【請求項４】
前記ローラには前記トナー像の極性と同極性のバイアス電圧が印加されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転写装置。
【請求項５】
前記被転写体は前記ローラによって前記像担持体上のトナー像が転写される中間転写体であり、該中間転写体上の前記トナー像は斥力転写バイアスローラによって転写材に転写され、前記斥力転写バイアスローラの軸方向両端が前記絶縁部材に対向していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転写装置。
【請求項６】
前記斥力転写バイアスローラは前記中間転写体上のトナー像の極性と同極性のバイアス電圧が印加されていることを特徴とする請求項５記載の転写装置。
【請求項７】
前記被転写体は、転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記ローラによって前記搬送ベルトを介して前記像担持体の前記トナー像が転写されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の転写装置。
【請求項８】
前記バイアス電圧が印加されるローラは、前記絶縁部材と接触しないように前記絶縁部材と対向する軸方向両端部の外径が小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の転写装置。
【請求項９】
画像データを像担持体に書き込む書き込み手段と、
前記書き込み手段により潜像を形成させ、現像して可視画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって可視化された画像を転写材に転写する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の転写装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイアス電圧が印加されたローラによってトナー像を被転写体に転写する転写装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号に応じてレーザ光等により感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー像にして転写材等に転写する電子写真式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどに広く普及している。また、近年はカラー画像信号によりカラー画像を転写材等に転写するカラー画像形成装置も提供されている。
【０００３】
カラー画像形成の代表的方法は、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写材に一括して転写させる中間転写方式と、複数の像担持体である感光体上に形成される色の異なるトナー画像を直接転写材に重ねながら転写させる直接転写方式とがある。複数の感光体を転写材または中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれ、感光体毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させ、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写し、直接転写方式においては走行中の転写材上に転写する。これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、中間転写方式にあっては感光体から画像を受け取り担持する無端状の中間転写ベルトを、直接転写方式にあっては転写材を支持しながら走行する無端状の搬送ベルトを採用するのが一般的である。そして、各感光体には中間転写ベルトあるいは搬送ベルトを感光体に圧接するように転写ローラが配設されている。また、中間転写方式においては、トナー画像が転写された中間転写ベルトに転写材を圧接して転写材に画像を定着するための定着装置である定着ローラ対が設けられている。各転写ローラおよび定着ローラ対の一方には、トナー画像の中間転写ベルトや転写材への転写効率を高めるため、高電圧印されている。
【０００４】
しかしながら、特に中間転写ベルトにおいては、その材料が中程度の電気抵抗のある誘電材料で構成されているため、転写ローラの軸方向両端部分と中間転写ベルトとの間においてリークが発生しやすく、その結果転写ローラに印加された高電圧が電圧降下し、電圧が降下した部分に対応したトナー画像が中間転写ベルトや搬送ローラ上の転写材、あるいは定着ローラ対での転写材に転写されない、画像不良が発生しやすい不具合がある。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１記載の発明では、転写ローラの軸方向両端に当接する中間転写ベルトの表面に絶縁部材を覆設することが提案されている。また、特許文献２記載の発明では、ローラ端面にカバーを着け、ローラ端部からの沿面リークを防止するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２９３６８１２号公報
【０００７】
【特許文献２】
特許第３１６９０３０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の発明では、中間転写ベルトの表面は転写ローラだけでなく感光体や中間転写ベルト清掃装置にも接触しているので、中間転写ベルトに接触する部材よりも外に絶縁部材を設けて接触しないようにすると、その分だけ、中間転写ベルトや装置が大型化してしまう。また、絶縁部材が感光体や中間転写ベルト清掃装置に接触すると、互いに摺擦し合うので、互いに磨耗や捲れが生じ、寿命を長くすることが困難となる。
【０００９】
一方、特許文献２記載の発明は、ローラ端部からの沿面リークを防止するようにしてはいるが、中間転写ベルトと中間転写ベルトに電圧を印加するバイアスローラとの間のリークを防止しているではない。
【００１０】
感光体と中間転写ベルトとは線速差がないか少ないので、互いに磨耗や捲れは少ない。しかし、感光体の感光層は薄いので、少ない磨耗量でも感光層が薄くなり、中間転写ベルトの絶縁層の端部近傍に対向する場所は感光体基層の導電層と中間転写ベルトとの間でリークが生じ易くなる。その結果、感光体の寿命を長くすることは困難である。
【００１１】
また、中間転写ベルトの絶縁部材の位置が中間転写ベルトの清掃装置では、清掃部材の端部または清掃装置容器のトナー漏れ防止シールに対向する位置となり、中間転写ベルトとは線速差が生じる。そこで、中間転写ベルトの絶縁部材の磨耗や捲れが大きくなり、絶縁部材のリーク防止効果に対する寿命を長くすることが困難である。
【００１２】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、転写ローラと中間転写ベルトあるいは転写材搬送ベルトとの間で生じるリークを防止して良好な画像を得るとともに、摺擦による磨耗や捲れを防止して装置の長寿命化を図ることができる転写装置及び画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、バイアス電圧が印加されたローラによって像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写装置において、前記被転写体の内側の前記ローラの軸方向両端と対向する面に絶縁部材が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
第２の手段は、第１の手段において、前記ローラが、前記バイアス電圧が印加される芯金と、該芯金の周りを覆う中抵抗層とから構成されていることを特徴としている。
【００１５】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記像担持体が、前記被転写体の走行方向に沿って複数配設され、これら像担体には前記被転写体がこれら像担持体と接触するように前記ローラが設けられており、これらのローラの軸方向両端は前記絶縁部材に対向していることを特徴としている。
【００１６】
第４の手段は、第１ないし第３の手段において、前記ローラに前記トナー像の極性と同極性のバイアス電圧が印加されていることを特徴としている。
【００１７】
第５の手段は、第１ないし第４の手段において、前記被転写体が前記ローラによって前記像担持体上のトナー像が転写される中間転写体であり、該中間転写体上の前記トナー像は斥力転写バイアスローラによって転写材に転写され、前記斥力転写バイアスローラの軸方向両端が前記絶縁部材に対向していることを特徴としている。
【００１８】
第６の手段は、第５の手段において、前記斥力転写バイアスローラは、前記中間転写体上のトナー像の極性と同極性のバイアス電圧が印加されていることを特徴としている。
【００１９】
第７の手段は、第１ないし第４の手段において、前記被転写体は転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記ローラによって前記搬送ベルトを介して前記像担持体の前記トナー像が転写されることを特徴としている。
【００２０】
第８の手段は、第１ないし第７の手段に係る前記バイアス電圧が印加される全てのローラが、前記絶縁部材と接触しないように前記絶縁部材と対向する軸方向両端部の外径が小さくなっていることを特徴とする。
【００２１】
第９の手段は、画像データを像担持体に書き込む書き込み手段と、前記書き込み手段により潜像を形成させ、現像して可視画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって可視化された画像を転写材に転写する第１ないし第８の手段に係る記載の転写装置とを備えて構成された画像形成装置を特徴とする。
【００２２】
なお、以下の実施形態において、像担持体は感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋに、被転写体は中間転写ベルト１０に、ローラは１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋに、絶縁部材は絶縁部材２０３に、芯金は芯金２０１に、中抵抗層は弾性体２０２に、斥力転写バイアスローラは斥力転写バイアスローラ１６に、書き込み手段は露光装置２１に、画像形成手段は画像形成装置１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋにそれぞれ対応する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態は、中間転写方式のカラー複写機に適用した場合を例に取っている。図２は本発明の実施の形態に係るカラー複写機の全体構成を概略的に示す図である。
【００２４】
図２において、参照番号１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００２５】
複写装置本体１００には、中央に、無端状の中間転写ベルト１０が第１、第２の支持ローラ１４，１５及び斥力転写バイアスローラ１６に掛け回されている。そして図２において時計回りに回転搬送可能になっている。この実施の形態においては、第２の支持ローラ１５の図において左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。
【００２６】
また、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡された中間転写ベルト１０上に、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の単色画像を形成するための４つの画像形成装置１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋを横に並べて配置して画像形成部２０を構成している。各画像形成装置１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋは、それぞれドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋとその周囲に配設された帯電装置、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置等の作像ユニットからなる。各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋに対向する位置の中間転写ベルト１０の裏面に接触するように、１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋがそれぞれ設けている。その画像形成部２０の上には、露光装置２１が設けられている。なお、参照番号の後に付けたアルファベットは色彩を表すもので、イエロー用はＹ、シアン用にＣ、マゼンタ用はＭそしてブラック用はＫをつけて区別するものとする。
【００２７】
一方、中間転写ベルト１０を挟んで画像形成部２０と反対の側には、２次転写装置２２が備えられている。２次転写装置２２は、図示例では、斥力転写バイアスローラ１６と、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡すことにより構成されており、２つのローラ２３の内の一方のローラ２３が中間転写ベルト１０を介して斥力転写バイアスローラ１６に押し当てるように配置され、中間転写ベルト１０上の画像を転写紙（転写材）１上に転写する。
【００２８】
２次転写装置２２の転写搬送方向下流側には、転写紙上の転写画像を当該転写紙１に定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てるようにして構成されている。上述した２次転写装置２２には、画像転写後の転写紙１をこの定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備えている。２次転写装置２２および定着装置２５の下に、画像形成部２０と平行に、転写紙１の両面に画像を記録すべく転写紙１を反転する転写紙反転装置２８が設けられている。
【００２９】
このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットして、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００３０】
そして、スタートスイッチ（図示しない）を押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３１】
また、上記のスタートスイッチを押すと、駆動ローラである第１の支持ローラ１４が回転駆動され、残り２つの従動ローラである第２の支持ローラ１５及び斥力転写バイアスローラ１６を従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００３２】
一方、上記のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写紙１を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。給紙はこの外に、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙１を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止めるようにしてもよい。
【００３３】
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に転写紙１を送り込み、２次転写装置２２で転写して転写紙１上にカラー画像を記録する。
【００３４】
画像転写後の転写紙１は、２次転写装置２２によって定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。このとき、切換爪５５で切り換えて転写紙反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出するようにもできる。
【００３５】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、画像形成部２０による再度の画像形成に備える。なお、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙１の紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００３６】
図１は本発明の実施の形態における特徴部分の一部を詳細に示す斜視図である。この図では、中間転写ベルト１０の背面を上方に向けて示している。上述したように、感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋの各転写位置には転写電界を形成する転写電界形成手段として、１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋが各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋに対向する位置にかつ中間転写ベルト１０の裏面に接触するように、それぞれ設けられている。これら１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋは、導電性の芯金２０１と中抵抗のゴム等で構成された弾性体２０２で構成されている。１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋの各芯金２０１は、作像時は図示しない高圧電源から感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ上のトナー像とは逆極性の電圧を印加される。斥力転写バイアスローラ１６も、１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋと同様に、芯金２０１と中抵抗のゴム等で作られた弾性体２０２で構成され、作像時は芯金２０１に図示しない高圧電源から中間転写ベルト１０上のトナー像と同極性の電圧を印加される。
【００３７】
中間転写ベルト１０の走行方向に直交する方向の両端部（中間転写ベルトの両縁部）で、かつ画像面より外側の画像形成面に対して背面（中間転写ベルトの内側）には、ポリエチレン、ポリエステル等で構成された帯状の絶縁部材２０３が設けられている。感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋと対向する位置に配設された４本の１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋと１本の斥力転写バイアスローラ１６の合計５本のローラの軸方向両端部は全て中間転写ベルト１０背面の絶縁部材２０３に接触するように配置されている。
【００３８】
このように４本の１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋと１本の斥力バイアスローラ１６の各軸方両端部は、中間転写ベルト１０の内側の面に設けられた絶縁部材２０３に接触しているので、これらローラからの電圧のリークを防止することができるとともに、絶縁部材２０３は第１、第２の支持ローラ１４，１５、斥力転写バイアスローラ１６及び１次バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋ以外には接触することがなく、中間転写ベルト１０を引張する第１、第２の支持ローラ１４，１５及び斥力転写バイアスローラ１６と中間転写ベルト１０は線速差なく連れ回るので、絶縁部材２０３の磨耗は少なく、絶縁部材２０３によるリーク防止効果を長く保持することができる。更に、全てのバイアスローラに対してそれぞれにリーク防止部材を設ける必要はなく、一つのリーク防止部材で全てのバイアスローラの軸方向端面のリークを防止できるので、安価で小スペースの構成とすることができる。
【００３９】
なお、中間転写ベルト１０を引っ張る第１、第２の支持ローラ１４，１５及び斥力転写バイアスローラ１６の軸方向端部の絶縁部材２０３に対向する部分の外径を小さくして、絶縁部材２０３と接触しないようにすることによって、さらに寿命を長くすることができる。
【００４０】
上述した実施の形態はカラー複写機のうちの間接方式を例にとっているが、従来技術で説明した直接方式のカラー複写機においても、バイアスローラを備えた複写機であれば、本発明を適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、絶縁部材を被転写体の裏面に設けているので、絶縁部材はバイアスローラ以外に接触することとなるが、被転写体を回転駆動するローラと被転写体は線速差なく連れ回るので、磨耗は少なく、絶縁部材のリーク防止効果に対する寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における特徴部分の一部を詳細に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るカラー複写機の全体構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１０  中間転写ベルト
１６  斥力転写バイアスローラ
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋ  画像形成手段
２０  タンデム画像形成部
２２  ニ次転写装置
２５  定着装置
４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ  感光体
６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋ  １次バイアスローラ
１００  複写装置本体
２００  給紙テーブル
３００  スキャナ
２０１  芯金
２０２  弾性体
２０３  絶縁部材
【図１】
2005017626.tif 000003
【図２】
2005017626.tif 000004